(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料からなる基材と、該基材上に電磁波シールド塗料を塗装して電磁波シールドが構成され、その塗膜層に対して金属板を圧着させて接地するようにした電磁波シールドの接地構造であって、
前記塗膜層の剥離を抑制する剥離抑制手段を設け、前記剥離抑制手段は、前記金属板の圧着面を前記塗膜層側に凸となる湾曲形状としたものであることを特徴とする電磁波シールドの接地構造。
【請求項２】
前記塗膜層に対して前記金属板を０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下の面圧で圧着させたことを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールドの接地構造。
【請求項３】
前記剥離抑制手段は、前記塗膜層と前記金属板との間に導電部材を介在させたものであることを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールドの接地構造。
【請求項４】
前記導電部材は導電性ゴムからなることを特徴とする請求項３に記載の電磁波シールドの接地構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂材料からなる基材と、該基材上に電磁波シールド塗料を塗装してなる塗膜層とを備え、前記塗膜層に対して金属板を圧着させて接地するようにした電磁波シールドの接地構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス工業の急速な発展に伴い、電気・電子利用の機器、装置又はシステム等があらゆるノイズ（雑音）の発生源や受信源となって電磁波障害を引き起こすようになってきている。このような実情から、電磁波障害を防止することのできる導電性を備えた電磁波シールドが要請されている。また、樹脂材料の開発と成型技術の進歩により、電気・電子利用の機器等は、重量のある金属材料に代わって、軽量の樹脂材料から形成される傾向にある。
【０００３】
そこで、一般に電磁波シールドとしては、絶縁体である樹脂材料からなる基材の表面にメッキ等の処理を施したり、電磁波シールド塗料を塗装したりして導電性の付与されたものが使用される。特に、基材の種類や形状の複雑さ等に対応して適用でき、しかもコスト的に優れていることから、電磁波シールド塗料を基材表面に塗装する方法が現在主として採用されている。
【０００４】
例えば、図９に示すように、電磁波シールド１０１は、樹脂材料からなる基材１０２と、該基材１０２上に電磁波シールド塗料を塗装してなる塗膜層１０３とを備えて構成されている。そして、電磁波シールド１０１の塗膜層１０３に対して平板状の金属板１０４が圧着されるように、該金属板１０４と電磁波シールド１０１とがボルト１０５及びナット１０６等で固定されている。
【０００５】
なお、電磁波シールド１０１及び金属板１０４にはボルト１０５を挿通するための挿通孔１０７ａ，１０７ｂが透設されている。また、金属板１０４にはシールドケーブル１０８が接続されており、該シールドケーブル１０８及び金属板１０４等を介して電磁波シールド１０１が接地（アース）されている。このようにして電磁波シールド１０１は接地され、電磁波シールド１０１の塗膜層１０３、金属板１０４及びシールドケーブル１０８等は電気的に接続された関係となる。
【０００６】
また、図１０に示すように、電磁波シールド１０１の塗膜層１０３に対する金属板１０４の圧着状態を微視的に見ると、塗膜層１０３の一部が金属板１０４に食い込んでいる。より詳しく説明すると、塗膜層１０３を形成する電磁波シールド塗料は、樹脂材料からなるバインダー１０９と、該バインダー１０９中に散在した導電性フィラー１１０とを有して構成されている。
【０００７】
そして、この塗膜層１０３中の導電性フィラー１１０が金属板１０４の圧着時において、金属板１０４に食い込んだ状態で接触することとなる。従って、図９，図１０に示される態様で、導電性を有してなる塗膜層１０３と金属板１０４とを相互に接触させることにより、塗膜層１０３及び金属板１０４間の電気的な導通状態が確保され、所望とする導電性（電磁波シールド効果）が得られるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０に示されるように、電磁波シールド１０１に金属板１０４が圧着された状態で温度変化（冷熱サイクル）が生じると、異種材料からなる基材１０２及び金属板１０４間には両者の熱膨張率の差に起因してズリ応力が生じる。そして、特に、塗膜層１０３と金属板１０４の端部とが接触する部分、すなわち、塗膜層１０３に対する金属板１０４の圧着力の集中する部分では、図１１に示すように、塗膜層１０３が基材１０２に追従できずに基材１０２から剥離してしまう。従って、図１２に示すように、図中に散点模様で示した部分の塗膜層１０３は、温度変化の過酷な条件下では容易に剥離してしまい、例えば図中のＡ点からＢ点、及びＣ点からＢ点においては導通状態が不良となり、所望とする導電性が確保されなくなる。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基材上に形成された塗膜層の剥離を抑制して、所望とする導電性を確保することのできる電磁波シールドの接地構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、樹脂材料からなる基材と、該基材上に電磁波シールド塗料を塗装して電磁波シールドが構成され、その塗膜層に対して金属板を圧着させて接地するようにした電磁波シールドの接地構造であって、前記塗膜層の剥離を抑制する剥離抑制手段を設け、前記剥離抑制手段は、前記金属板の圧着面を前記塗膜層側に凸となる湾曲形状としたものであることをその要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、電磁波シールドに金属板が圧着された状態で温度変化（冷熱サイクル）が生じると、異種材料からなる基材及び金属板間には両者の熱膨張率の差に起因してズリ応力が生じる。このため、塗膜層に対して金属板の圧着力が集中する部分では基材から塗膜層が剥離するおそれがあるが、塗膜層の剥離を抑制する剥離抑制手段が設けられているため、塗膜層の剥離が抑制される。従って、塗膜層及び金属板間では所望とする導電性が確保される。加えて、金属板の圧着面が塗膜層側に凸となる湾曲形状となっているため、塗膜層に対する金属板の圧着力が分散されることとなり、それに伴って塗膜層の剥離も抑制される。
【００１４】
さらに、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電磁波シールドの接地構造において、前記塗膜層に対して前記金属板を０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下の面圧で圧着させたことをその要旨とする。
【００１５】
ここで、面圧は、０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下である必要がある。面圧が０. ５ＭＰａ未満の場合には、圧着力が低すぎて所望とする導電性が確保されないおそれがある。また、面圧が１. ２ＭＰａを越える場合には、塗膜層が剥離しやすくなるとともに、所望とする導電性が確保されなくなるおそれがある。
【００１６】
上記構成によれば、塗膜層に対して金属板が０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下の面圧で圧着されるため、塗膜層の剥離が効果的に抑制されるとともに、所望とする導電性が確保される。
【００１７】
併せて、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の電磁波シールドの接地構造において、前記剥離抑制手段は、前記塗膜層と前記金属板との間に導電部材を介在させたものであることをその要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、塗膜層と金属板との間に導電部材が介在されているため、その導電部材によってズリ応力が吸収されるとともに、塗膜層に対する金属板の圧着力が分散される。
【００１９】
加えて、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の電磁波シールドの接地構造において、前記導電部材は導電性ゴムからなることをその要旨とする。
上記構成によれば、導電部材は導電性ゴムからなるため、上記請求項３に記載の発明の作用が確実に奏される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２１】
図１に示すように、電磁波シールド１１は、樹脂材料であるポリプロピレン（ＰＰ）からなる基材１２と、該基材１２上に電磁波シールド塗料を塗装してなる塗膜層１３とを備えて構成されている。なお、塗膜層１３を形成する電磁波シールド塗料は、アクリル樹脂からなるバインダー（例えば２０重量％）と、該バインダー中に散在したニッケル粉末からなる導電性フィラー（例えば８０重量％）とを有して構成されている。また、基材１２と塗膜層１３との間には、両者間の付着性を高めるべく、図示しないプライマー層が介在されている。
【００２２】
さて、上記のように構成されてなる電磁波シールド１１を製造するには、まず、ポリプロピレンの基材１２を「約３ｍｍ」の厚さとなるように形成し、その上から塩素化ポリプロピレン系塗料をスプレー塗装して、膜厚「約１０μｍ」のプライマー層を形成する。その後、前記電磁波シールド塗料をスプレー塗装してから、６０℃で３０分間焼付けることにより、プライマー層上には膜厚「約５０μｍ」の塗膜層１３が形成される。このようにして電磁波シールド１１が得られる。
【００２３】
そして、電磁波シールド１１の塗膜層１３に対して鉄製の金属板１４が圧着されるように、該金属板１４と電磁波シールド１１とがボルト１５及びナット１６等で固定されている。なお、電磁波シールド１１及び金属板１４にはボルト１５を挿通するための挿通孔１７ａ，１７ｂが透設されている。
【００２４】
また、金属板１４にはシールドケーブル１８が接続されており、該シールドケーブル１８及び金属板１４等を介して電磁波シールド１１が接地（アース）されている。このようにして電磁波シールド１１は接地され、電磁波シールド１１の塗膜層１３、金属板１４及びシールドケーブル１８等は電気的に接続された関係となる。
【００２５】
本実施の形態にあっては、基材１２上に形成された塗膜層１３の剥離を抑制すべく、次のような剥離抑制手段を採用している。
すなわち、剥離抑制手段は、金属板１４の圧着面を塗膜層１３側に緩やかに凸となる湾曲形状としたものである。この金属板１４は、「縦約５０ｍｍ×横約５０ｍｍ×厚さ約３ｍｍ」の鉄製板を若干反らせることにより形成される。なお、図１において、金属板１４の端部は、塗膜層１３に接触しないように描いてあるが、実際にはほとんどの部分で接触した状態となっており、所望とする導電性が確保されるようになっている。
【００２６】
そして、塗膜層１３に対して金属板１４を０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下の面圧（塗膜層１３に対する圧力）で圧着させるのが望ましい。この場合、面圧は、０. ７５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下の範囲にあるのがより望ましく、０. ７５ＭＰａ以上１ＭＰａ以下の範囲にあるのがさらに望ましい。
【００２７】
しかし、実際には基材１２等の変形により、上述した面圧の範囲で長期間維持するのは困難であるため、塗膜層１３には剥離する部分が生じてしまう。
すなわち、図２に示すように、図中に散点模様で示した部分の塗膜層１３は、温度変化の過酷な条件下では剥離してしまうおそれがある。この場合、金属板１４の中央部に対応する図中のＡ点の近辺では導通状態が不良となるおそれがあるものの、Ｃ点を含むその周囲では導通状態が確保されている。
【００２８】
また、ここで、上述した面圧の適正範囲を確認すべく、以下に示すような実験を行った。
図３に示すように、まず、本実施の形態の電磁波シールド１１と同等のものを用意した。そして、電磁波シールド１１の塗膜層１３の上にワッシャ１４ａを配置し、それらを本実施の形態のものと同等のボルト１５及びナット１６等で固定してテストピースとした。なお、ワッシャ１４ａは、前記金属板１４の一部からなるものであり、塗膜層１３に対して接触する面積は１０ｍｍ2 となっている。
【００２９】
そして、塗膜層１３に対してそれぞれの面圧となるようにワッシャ１４ａ等で圧着固定したテストピースを複数用意した。テストピースを８０℃で３０分間保持した後、−３０℃で３０分間保持するという一連の作業を冷熱サイクル数１回とし、各テストピースを冷熱サイクル数２００回後に評価した。
【００３０】
ここで、評価方法として次の二つの方法を採用した。ワッシャ１４ａの一端から１０ｍｍ離れた位置の塗膜層１３に対してテスター１９の一端を接触させるとともに、テスター１９の他端をボルト１５の頭部に接触させることにより、塗膜層１３及びワッシャ１４ａ間の抵抗（Ω）を測定した。また、基材１２から塗膜層１３が剥離したかどうかを目視により判断した。これらの評価方法によって各テストピースを評価し、その結果を図４に示した。
【００３１】
図４に示すように、０. ５ＭＰａ未満の面圧（塗膜層に対する圧力）では、前記塗膜層１３の剥離は生じないものの、所望とする導電性が得られなかった。また、０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下の範囲の面圧では、前記塗膜層１３の剥離は生じず、所望とする導電性が得られた。さらに、１. ２ＭＰａを越える面圧では、前記塗膜層１３の剥離が生じ、所望とする導電性が得られなかった。従って、前記のような条件下において、前記塗膜層１３に対する面圧の適正範囲は、０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下であるのが確認できた。
【００３２】
さて、図１に示されるように、電磁波シールド１１に金属板１４が圧着された状態で温度変化（冷熱サイクル）が生じると、異種材料からなる基材１２及び金属板１４間には両者の熱膨張率の差に起因してズリ応力が生じる。ここで、特に、塗膜層１３に対する金属板１４の圧着力がボルト１５の周囲等に集中すると、その部分では塗膜層１３が基材１２に追従できずに基材１２から剥離してしまうおそれがある。しかし、本実施の形態における金属板１４の圧着面は、塗膜層１３側に緩やかに凸となる湾曲形状となっているため、塗膜層１３に対する金属板１４の圧着力が分散されることとなり、それに伴って塗膜層１３の剥離も抑制される。
【００３３】
次に、本実施の形態の電磁波シールド１１の接地構造において、以下に示す方法で評価した。
すなわち、図１に示した電磁波シールド１１の接地構造に対して、前記冷熱サイクル数が、０，５０，１００，２００及び４００回となるようにそれぞれ処理をした。そして、金属板１４の一端から１０ｍｍ離れた位置の塗膜層１３に対してテスターの一端を接触させるとともに、テスターの他端を金属板１４の一端に接触させることにより、塗膜層１３及び金属板１４間の抵抗（Ω）をそれぞれ測定して評価した。その結果を図８に示した。
【００３４】
図８に示すように、本実施の形態における前記電磁波シールド１１の接地構造では、従来の場合と比較して抵抗値が低くなっており、所望とする導電性が確保されているのが確認できた。
【００３５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施の形態では、金属板１４の圧着面は、塗膜層１３側に緩やかに凸となる湾曲形状となっているため、塗膜層１３に対する金属板１４の圧着力を分散させることができ、それに伴って塗膜層１３の剥離も抑制することができる。その結果、本実施の形態における電磁波シールド１１の接地構造において、所望とする導電性を確保することができるようになる。
【００３６】
（２）本実施の形態では、特に、塗膜層１３に対して金属板１４を０. ５ＭＰａ以上１. ２ＭＰａ以下の面圧で圧着させることとした。このため、塗膜層１３の剥離をより一層効果的に抑制することができるとともに、所望とする導電性を確保することができる。
【００３７】
（３）本実施の形態では、鉄製板を若干反らせるだけで、金属板１４を容易に形成することができる。このため、塗膜層１３の剥離を抑制する剥離抑制手段として、別途に剥離抑制手段を設ける必要がなく、製造コストの低減も図ることができる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に従って説明する。但し、本実施の形態の構成等においては、上述した第１の実施の形態と同等である部分については同一の符号を付してその説明を省略する。そして、以下には、第１の実施の形態との相違点を中心として説明することとする。
【００３８】
図５に示すように、本実施の形態では、金属板２１の形状等において、上記第１の実施の形態とは異なっている。すなわち、金属板２１は前記金属板１４のような湾曲形状となっておらず、平板状に形成されている。また、塗膜層１３の剥離を抑制すべく、塗膜層１３及び金属板２１間には導電部材としての導電性ゴムシート２２が介在されている。この導電性ゴムシート２２は、ニッケル粉末の充填された厚さ約０. ５ｍｍのシリコーンゴムシートからなる。なお、金属板２１及び導電性ゴムシート２２にはボルト１５を挿通するための挿通孔２３，２４が透設されている。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、塗膜層１３と金属板２１との間に導電性ゴムシート２２が介在されているため、その導電性ゴムシート２２によってズリ応力を確実に吸収することができるとともに、塗膜層１３に対する金属板２１の圧着力を確実に分散させることができる。
【００４０】
従って、図８に示すように、本実施の形態における前記電磁波シールド１１の接地構造でも、従来の場合と比較して抵抗値が低くなっており、所望とする導電性が確保されているのが確認できた。
（第３の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図面に従って説明する。但し、本実施の形態の構成等においては、上記第２の実施の形態との相違点を中心として説明することとする。
【００４１】
図６に示すように、本実施の形態では、前記導電性ゴムシート２２に代えて導電部材としての織成されたエキスパンドメタル３１が採用されている。このエキスパンドメタル３１は、銅からなり、厚さ約０. ５ｍｍ、網目の長さ約０. ８ｍｍ、網目の幅約０. ２ｍｍで金属板２１の大きさに形成されている。なお、エキスパンドメタル３１にはボルト１５を挿通するための挿通孔３２が透設されている。
【００４２】
以上のように、塗膜層１３と金属板２１との間にエキスパンドメタル３１が介在されているため、本実施の形態によっても、エキスパンドメタル３１によってズリ応力を吸収することができるとともに、塗膜層１３に対する金属板２１の圧着力を分散させることができる。
【００４３】
従って、図８に示すように、本実施の形態における前記電磁波シールド１１の接地構造でも、従来の場合と比較して抵抗値が低くなっており、所望とする導電性が確保されているのが確認できた。
（第４の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第４の実施の形態を図面に従って説明する。但し、本実施の形態の構成等においても、上記第２の実施の形態との相違点を中心として説明することとする。
【００４４】
図７に示すように、本実施の形態では、塗膜層１３及び金属板２１間に位置するように、金属板２１には導電部材としての導電性ゴム膜４１が形成されている。この導電性ゴム膜４１は、金属板２１上にゴム系導電性塗料を塗布した後、６０℃で乾燥することにより形成される。ここで、導電性ゴム膜４１を形成するゴム系導電性塗料は、ゴム系材料からなるバインダーと、そのバインダー中に散在したカーボンフィラーとから構成されている。なお、導電性ゴム膜４１にはボルト１５を挿通するための挿通孔４２が透設されている。
【００４５】
以上のように、塗膜層１３と金属板２１との間に導電性ゴム膜４１が介在されているため、本実施の形態によっても、導電性ゴム膜４１によってズリ応力を確実に吸収することができるとともに、塗膜層１３に対する金属板２１の圧着力を確実に分散させることができる。
【００４６】
従って、図８に示すように、本実施の形態における前記電磁波シールド１１の接地構造でも、従来の場合と比較して抵抗値が低くなっており、所望とする導電性が確保されているのが確認できた。
【００４７】
尚、前記各実施の形態は上記に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・  前記剥離抑制手段は、前記各実施の形態のものに限定されるものではない。例えば、剥離抑制手段として、第１の実施の形態のものと、第２の実施の形態，第３の実施の形態及び第４の実施の形態のうちの一つのものとを組み合わせるような構成としてもよい。このような構成とした場合でも、前記各実施の形態における効果に準じた効果を奏することができる。要は、塗膜層１３の剥離を抑制して、所望とする導電性を得ることが可能な剥離抑制手段であればよい。
【００４８】
・  導電部材として、前記第２の実施の形態，第３の実施の形態及び第４の実施の形態のものを採用したが、特にそれらの実施の形態のものに限定されるものではない。例えば、導電性エラストマーシート、ポリアミド樹脂に銀等をめっきしたもの、導電性布、導電性繊維等を採用してもよい。
【００４９】
・  前記各実施の形態では、電磁波シールド塗料の導電性フィラーとして、ニッケルを用いたが、例えば、銀、銅、カーボン等を用いてもよく、特にニッケルに限定されるものではない。
【００５０】
・  前記各実施の形態では、基材１２と塗膜層１３との間にプライマー層を介在させているが、プライマー層を省略する構成としてもよい。
更に、特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであって、上記各実施の形態から把握できる技術的思想について以下にその効果とともに記載する。
【００５１】
（ａ）  請求項１から請求項４のいずれかに記載の電磁波シールドの接地構造において、前記基材と前記塗膜層との間にプライマー層を介在させたことを特徴とする電磁波シールドの接地構造。
【００５２】
このような構成とした場合、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、基材と塗膜層との間にはプライマー層が介在されているため、両者間の付着性をプライマー層によって高めることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているため、次のような優れた効果を奏する。請求項１に記載の発明によれば、基材上に形成された塗膜層の剥離を抑制して、所望とする導電性を確保することができる。
【００５４】
加えて、塗膜層に対する金属板の圧着力を分散させることができ、それに伴って塗膜層の剥離も抑制することができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明よれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、塗膜層の剥離を効果的に抑制することができるとともに、所望とする導電性を確保することができる。
【００５６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、導電部材によってズリ応力を吸収することができるとともに、塗膜層に対する金属板の圧着力を分散させることができる。
【００５７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果を確実に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における電磁波シールドの接地構造を模式的に示す断面図。
【図２】電磁波シールドの塗膜層の状態を模式的に示す平面図。
【図３】塗膜層及びワッシャ間の抵抗の測定方法を説明するための断面図。
【図４】抵抗と塗膜層に対する圧力との関係を示すグラフ。
【図５】第２の実施の形態における電磁波シールドの接地構造を模式的に示す断面図。
【図６】第３の実施の形態における電磁波シールドの接地構造を模式的に示す断面図。
【図７】第４の実施の形態における電磁波シールドの接地構造を模式的に示す断面図。
【図８】塗膜層及び金属板間の抵抗と冷熱サイクル数との関係を示すグラフ。
【図９】従来の電磁波シールドの接地構造を模式的に示す断面図。
【図１０】従来の塗膜層に対する金属板の圧着状態を模式的に示す断面図。
【図１１】従来の塗膜層の剥離状態を模式的に示す断面図。
【図１２】従来の電磁波シールドの塗膜層を模式的に示す平面図。
【符号の説明】
１１…電磁波シールド、１２…基材、１３…塗膜層、１４，２１…金属板、２２…導電性ゴムシート、３１…エキスパンドメタル、４１…導電性ゴム膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003653989.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003653989.tif 000011
【図１１】
0003653989.tif 000012
【図１２】
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