JPS63300596A - 電磁波シ−ルド用合成樹脂成型品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁波シールドに用いる合成樹脂成型品に関
する。

さらに詳しくは、体積固有抵抗率の低い導電繊維の編成
物が、合成樹脂マトリクス中に埋設された合成樹脂成型
品、たとえばトレイや筐体など、収納された電子機器等
の電磁波シールドに用いる合成樹脂成型品に関する。

〔従来技術〕

エレクトロニクス技術の進歩に伴い電子機器へのプラス
チックの利用が普及している。これらは絶縁体で帯電し
やすく、電子機器が静電気や電磁波により障害を起こし
やすい。これらの防止対策、特に電磁波シールド対策と
して、回路や機器の設計にシールド材を組込んだり、回
路等をシールド材によりハウジングすることが必須とな
っており、５００〜１００１００Ｏの電磁波シールド効
果として３０〜４０デシベル（ｄＢ）以上が一般に要求
される。従来、シールド材としては合成樹脂に導電性を
付与したもの、いわゆる導電性合成樹脂が用いられ一応
の効果をあげている。導電性合成樹脂には、炭素繊維や
金属繊維などの短繊維、金属フレーク、カーボンブラッ
クなどを導電性フィラーとして、合成樹脂中に混入した
練込み成型品や、通常の合成樹脂成型品の表裏を金属メ
ッキ、金属箔、導電性塗料、金属蒸着、金属溶射等によ
り導電層を設けたもの等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記練込み成型品は、射出成型法などにより得られる導
電性のシートを、トレイや筐体などに成型したものが一
般に用いられている。しかし射出成型法では、たとえば
導電繊維を溶融プラスチックに練込む工程で剪断力によ
り切断されやすいので、導電繊維どうしの電気的接触の
コントロールが容易でなく、所望のシールド効果を得る
ためには該ａ＃ａを多量に用いる必要がある。その結果
、強度の低下や成型品に望ましくない着色を与えるなど
の欠点があった。また必然的に不透明な外観を呈するの
で、外観から、収納された電子機器等を判別することは
不可能であった。また平面的な導電性フィラー練込みシ
ートを加熱加圧して立体に成型する際、伸び方に不均一
な部分があり、導電性フィラーの接触の切れたところが
生じやすい。

そのため１つの筐体などに、電磁波シールド効果の劣る
個所の発生することが避けられないという欠点を有して
いた。また、成型品の表裏に導電層を別個に固着したも
のは、導電層の剥落などにより、筐体収納品の回路が短
絡破かいを起こすおそれがあった。なお、よく知られて
いるように、金網状の金属スクリーンが電磁波シールド
に用いられている。このものは剛直であり伸縮性を有し
ないので、合成樹脂と複合して、筐体など所望の形状に
均一に折り曲げて成型することは困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記の諸問題を解決するためになされたもの
で、電磁波シールド機能を果たす導電性の編成物が、合
成樹脂マトリクス中に、はマ規則的な編み目を示して埋
設された電磁波シールド用合成樹脂成型品を提供するこ
とを目的とする。この成型品において、合成樹脂として
透明な合成樹脂を用いることにより、編み目が透明部に
相当する電磁波シールド用合成樹脂成型品も提供するこ
とができる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、金属繊維を編み立てた伸縮性を有する編成
物は延伸することによって編み目が大きくなると、電磁
波シールド効果が低下する傾向を示すが、一定の大きさ
以下にとどめれば、十分な電磁波シールド効果を維持す
ることを実験により見出した。

そこで、たとえば、所望の筐体の形状に順応させて前記
編成物を延伸しっ＼成型用の型内に固定し、しかる後、
所望の合成樹脂材料を既知の方法により注型し成型する
ことにより、該編成物が合成樹脂マトリクス中に埋設さ
れた筐体を得、本発明に到達した。

本発明は、体積固有抵抗率が１０−’Ω・ｃｍ以下の導
電繊維を編み立てた伸縮性を有する編成物が、合成樹脂
マトリクスに埋設されて成り、該合成樹脂マトリクス中
において、前記編成物が延伸されて存在する電磁波シー
ルド用合成樹脂成型品に関する。

以下、図面を参照しっ＼本発明の詳細な説明する。第１
図は本発明の成型品の一例で、一部を破断した斜視図、
第２図は第１図をＡ−Ａ線で切断した模式断面図、第３
図は導電性編成物の平面図、第４図は延伸された導電性
編成物の平面図である。

本発明において、導電繊維ｌを編み立てた伸縮性を有す
る編成物（導電性編成物ともいう）２とは、導電繊維を
経編、丸編等により編み立てたものをいう。編み方とし
てはガーター編み、メリヤス編み、ゴム編み、かの子編
みなど一般にニット編みと総称される編み方が典型的な
編み方であるが、伸縮性を有する編成物が得られる方法
であればよく、編み方を制限するものではない。たマし
、たとえば、メリヤス編みでは通常、表目か裏目のいず
れかに編み立てられるので編成物はカールしやすいのに
対し、ゴム編みでは表口と裏目とが交互にあられれた編
成物が得られるのでカールしにく＼取扱いやすい。編成
物の伸縮性を著しく大きくするために、化学的または物
理的に巻縮された導電性繊維、換言すれば繊維構造に伸
縮性を有する導電繊維を用いることもできるが、本発明
の目的を達成するためには、必ずしも上記のような導電
繊維を用いる必要はなく、むしろ構造的に伸縮性のある
編成物、換言すれば伸縮性が編み目構造にのみ依存する
編成物であることが望ましい。繊維構造に伸縮性を有す
る導電繊維は、通常、巻縮した繊維に導電加工をしたも
のなどであるため、延伸によりネットワークが切れて導
電性が低下したり、また繊維間隙に多数の微細空隙を内
包しているので、成型品中に気泡が残留しやすいからで
ある。編成物の属性である延伸倍率は任意でよい。

また事実上、最大に延伸した状態で用いることができる
が、最大に達しない程度に延伸して用いることもできる
。たマし、いずれの場合も成型品中における編成物の編
み目の内径が５ｍｍ以下であるように延伸しなければな
らない。５ｍｍ以上になると所望の電磁波シールド効果
が得られないからである。

従って本発明に用いる編成物を調製するにあたっては、
所定の方法により測定した編み目の内径が、５ｎ＋ｍ以
下になるように設計することが望ましい。編み目の内径
は次のようにして測定した。内径５　ｃｍ、肉ＦＸ３ｍ
ｍ、長さ１５ｃｍの円管を用意する。

円管の一方の切口に適宜の大きさの編成物をかぶせ、軽
く、しわが発生しない程度に均一にひっばり、接着剤な
どにより円管に固定する。次いで前記円管の他の切口内
に、外径５　ｃｍ、高さ６　、５　ｃ＋ａ。

重さ１　ｋｇの鉄製円柱をゆっくりと下ろす。さらにｑ
重を加え、最大限に伸びたときの該円柱底部の編成物の
編み目の内径を、ゲージ付きのマイクロスコープで測定
する。

第３図の２は単繊維状の導′ｗｉ繊維をメリヤス編みで
編み立てた編成物を示す。第４図の３はこの編成物を前
記の方法で均一に延伸した編成物（裏目）を示す平面図
である。測定は１つの編み目について縦Ｌ１横Ｗの長さ
をそれぞれ測定し、長い方を１つの編み目の内径とする
。第５図は単繊維状の導電繊維の撚り糸を、メリヤス編
みで編み立てた編成物（表目）を延伸し、その１つの編
み目を拡大したものであるが、編み目の内径の測定位置
が縦、横とも編み目の中央部であることを示す。

このようにして、ランダムに１０個の編み目を測定し、
その平均値をもって編成物の編み目の内径とする。ゴム
編みや、その他の編成物についても上記の方法に準じて
測定する。成型品中に埋設されている編成物の編み目の
内径の表わし方についても同様である。

編み目が小さすぎると、成型する際に脱気が不十分とな
り、成型品中に多数の気泡か残留し外観を損なうおそれ
がある。故に成型品中に存在する編成物の個々の編み目
の内径は０　、１　ｍｓ以上であることが望ましい。

本発明においては、体積固有抵抗率が１０−４Ω・ｃｍ
以下の導電繊維を用いる。このような繊維は各種の金属
繊維、金属被覆繊維等が主なものであるが、組成が均質
で折れにく＼剥離のおそれのない金属繊維が一層好適で
ある。

金属繊維としては、スチール繊維、ステンレス・スチー
ル繊維、アルミニウム繊維、シンチュウ繊維、銅［ｔ、
青銅繊維等があるがステンレス・スチール繊維、銅繊維
、アルミニウム繊維、シンチュウ繊維等が扱いやすく望
ましい。これらの金属繊維は一般に引抜き法等により種
々の直径のものが製造されているが、編み立てが可能な
ものであれば良く、直径による□制限はない。単繊維と
して用いる場合には通常、直径が２■以下が好ましく、
１１以下がさらに好ましい。２ｍ１１１以上のものを用
いる必要性はない。撚り糸として用いる場合の好ましい
範囲は、５〜３０μｍφ×ｌＯ〜４００本程度のもので
、みかけの直径は、単繊維として用いる場合と同様に２
１ｍ１以下が好ましい。

本発明においては、たとえば直径が１２μ簡の単繊維状
の導電、繊維と、単繊維状の有機繊維とを、それぞれ任
意の本数を用いて撚り合わせた複合撚り糸を導電繊維と
して用いることができる。このようにすれば導電繊維の
みの場合に比し編み立てやす（、また本発明成型品の重
量が軽くなるので特に好ましい態様である。導電繊維同
志のネットワークを保持しつ＼上記の効果を実効あらし
めるためには、導電繊維の比率が大きいほうが望ましい
。第６図はこのようにしてメリヤス編みで編み立てた編
成物（裏目）の−例で１は導電繊維、５は有機繊維を示
す。有機繊維として好ましい繊維は、再生繊維や比較的
熱変形、星度の高い合成繊維であり、アクリルニトリル
繊維、ホルマール化したポリビニルアルコール繊維、ナ
イロン−６やナイロン−６６などの脂肪族ポリアミド繊
維、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族
ポリアミドイミド繊維などを例示することができる。

金属被覆有機繊維を用いる場合には、前記した有機繊維
の表面にニッケル、銅、アルミニウムなどの金属を、電
解メッキ、無電解メッキや真空蒸着等の方法により０．
２〜３．０μ慣程度の厚さ被覆したものを導電繊維とし
て用いることができる。

本発明成型品においてマトリクスとなる合成樹脂４は、
既知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれをも用いる
ことができ、成型方法や、成型品の所望の品質によって
選択される。成型方法は編成物を成型用型の形状に即応
して固定できる方法であればいずれも採用することがで
きる。たとえば ■　注型法により直接に筐体を製造すること。

■　編成物が埋設された一次シートを作り、これを二次
的に真空成型して筐体を製造すること。

等が可能である。また、この場合、編成物は通常、合成
樹脂マトリクスの内層に埋設されているが、該マトリク
スの表層に埋設されているように成型することもできる
。本発明成型品は上記のような構造を有し、編成物の電
磁波シールド効果が、埋設および成型によって低下する
ことはないものである。さらに、透明な合成樹脂を用い
ると、編み目が透明部に相当する成型品を得ることがで
きる。

〔実験例〕

編み目の大きさと、電磁波シールド効果との関係につい
て試験した。ステンレス・スチール繊維の撚り糸ナスロ
ン＠）（縫い糸、１２μｌφ×３００本、みかけの直径
４００μｍ１体積固有抵抗率７．２ｘｌＯ−’Ω’　ｃ
ａ、日本端線（株）製）および市販の銅線（単糸径１６
０μｍ１体積固有抵抗率１．７ＸｌＯ−”Ω・ｃ＋ａ）
を用いて、編み目の内径の異なる６種類のゴム編み編成
物を作り、その１０００１００Ｏ平面波）における１ｉ
＠波シールド効果を測定し、結果を第１表に示した。測
定装置には（株）アトパンテスト製のプラスチックシー
ルド評価器ＴＲ１７３０２を用いた。後に述べる実施例
についても同じ測定装置を用いた。

第１表 第１表から編み目の内径が太き（なるに従って電磁波シ
ールド効果が低下するが、５ｍｍ以下であれば１００１
００Ｏで３０ｄＢ以上の電磁波シールド効果の得られる
ことが判る。また導電繊維の体積固有抵抗率が低ければ
、その種類や直径には電磁波シールド効果が影響されな
いことが判る。なお、炭素繊維の撚り糸ベスファイト■
ＨＭ−４０（単糸径８μ慣、９ＸｌＯ−’Ω・Ｃ１＋１
、東邦レーヨン製）を撚り戻し、撚り本数が５００本以
下の撚り糸を作り編み立てを試みたが、剛直であるため
編み立てが困難であった。そこで、これを伸縮しない格
子網とし、網目の内径が５１と２．５ｍ＋ａのものの２
種類を作り同様の試験を行った。その結果、内径２．５
０１１のらのは３１ｄＢであったが、５＋ａｍのものは
２５ｄＢであった。これらのことから本発明に用いうる
導電繊維は体積固有抵抗率が１０−４Ω・Ｃａｔ以下で
、編み立てができる繊維でなければならないことが判る
。

〔実施例１〕 ステンレス・スチール繊維の撚り糸ナスロン■（撚り糸
のみかけの直径４００ｔｔｍ、単糸径１２μｍ×３００
本、体積固有抵抗率７．２ｘｌＯ−’Ω”　ｃｍ日本精
！（株）製）を用いてゴム編みし、編成物を作った。こ
れを直径１５ｃｍ、深さ６　ｃｍ、厚さ４ｍｍのボウル
林状の成型品を作る型の中にひろげて延伸し、エポキシ
樹脂（大日本色材製、主剤し−２６２６（Ｌ’ｌＲ／硬
化剤Ｌ−２６２６（ＬＶ）Ｈ＝１００＋３０）を注入し
て、室温（約２５℃）で８時間放置した後、１００℃で
１時間硬化させた。

この編成物は成型品の中に、はぼ均一に延伸されて存在
し、繊維の切断が起こらず、編み目の内径は最大５　＋
ｕ＋、平均４平均４マ＋ｎも良好であり、透明性も良好
であった。電磁波シールド効果は１０００Ｍ　Ｈｚで３
１ｄＢを示し、実験例で述べた編成物自体の電磁波シー
ルド効果と殆ど変らなかった。この成型品は外部から透
視しうる電子部品収納用筐体として好適であった。

〔実施例２〕 実施例１で述べたステンレス・スチール撚り糸を用いて
メリヤス編みの編成物を作った。これをアルミ製バット
中に軽く延伸して平らに置き、その上から透明プラスチ
ック塑形材料アストライト−ＡＣ（ＡＳＴＯＬ　Ｉ　Ｔ
Ｅ（ｇ）、ザアストライトカムパニイ製、スチレンモノ
マー）に触媒を加えたものを注入し、硬化させ、厚さ２
ｍｍのポリスチレン平板を作った。この平板中の編成物
の編み目の内径は最大２ｍｍであり、１０００　Ｍｌ−
１ｚで３８ｄＢの電磁波シールド効果があった。この平
板を真空成型（エアークッション法）して角型トレイを
作った。編成物は成型の際、編み目の内径が最大３ｍｍ
までひろげられて、ポリスチレンマトリクス中に埋設さ
れていた。このもの＼電磁波シールド効果は３５ｄＢで
、表面が平滑で、透明性に優れたトレイが得られた。

〔実施例３〕 市販の銅線（直径１６０μｍ、体積固有抵抗率１．７Ｘ
ＩＯ−＠Ω・ｃｍ）を用いてメリヤス編みの編成物を作
った。これをポリエチレンシートの上に拡げ、成型加工
用不飽和ポリエステル液ポリマール■９６０７（大田薬
品工業製）に加熱硬化用触媒ナイパー■ＢＯ（成分ベン
ゾイルパーオキサイド、日本油脂製）を１重量％加え、
さらにイソシアネート系増粘剤を加えた樹脂液を注ぎ、
この上にポリエチレンシートをかぶせ、室温で数日間放
置し、ゲル化させた。次いで表裏のポリエチレンシート
をはがし、得られた平板を金型に入れ、１３０℃で加熱
加圧成形して、ボウル林状のポリエステル成形品を作っ
た。この成型品中の編み目の内径は平均２ｍｍ、？！！
磁波シールド効果は１００１００Ｏで３８ｄＢであった
。

〔発明の作用効果〕

（１）本発明に用いる編成物は、合成樹脂マトリクスに
埋設しても、導電繊維同志の接触が変化しないので、成
型によって電磁波シールド効果が低下しない。

（２ン本発明の成型品は、合成樹脂マトリクスが編み目
をとおして連続しているので、剥離のおそれはなく、電
磁波シールド効果は綬日的に安定している。

（３）編成物は構造的に伸縮するので深絞りが可能であ
り、合成樹脂マトリクスに埋設された場合、シワや波打
ちがなく物理的に均一な成型品ができる。

（４）編み目を透明部とすることができるので筐体など
の収納品を透視して判別することができる。

（５）編成物は成型品を補強する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合成樹脂成型品の一例で、一部を破断
した斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図
はメリヤス編みした導電性編成物の平面図、第４図は延
伸されたメリヤス編みの導電性編成物の平面図、第５図
および第６図は導電性編成物の１つの編み目である。 ｌ・・・導電繊維、　２・・・導電性編成物、３・・・
延伸された導電性編成物、 ４・・・合成樹脂マトリクス、　　５・・・有機繊維、
し・・・縦、　Ｗ・・・横。 特許出、願人　　三島製紙株式会社 第１図 第２ｒＩｌ 第３１１！Ｊ 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）体積固有抵抗率が、１０＾−＾４Ω・ｃｍ以下の
   導電繊維を編み立てた伸縮性を有する編成物が、合成樹
   脂マトリクスに埋設されて成り、該合成樹脂マトリクス
   中において、前記編成物が延伸されて存在することを特
   徴とする電磁波シールド用合成樹脂成型品。
2. （２）導電繊維が金属繊維である特許請求の範囲第１項
   に記載の電磁波シールド用合成樹脂成型品。
3. （３）合成樹脂マトリクス中の編成物の編み目が透明部
   である特許請求の範囲第１項に記載の電磁波シールド用
   合成樹脂成型品。
4. （４）合成樹脂マトリクス中の編成物の編み目の内径が
   ５ｍｍ以下である特許請求の範囲第１項に記載の電磁波
   シールド用合成樹脂成型品。