(57)【要約】【課題】樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付することにより優れた電磁波シールド性能を発揮することができる電磁波シールド材料、及び、該電磁波シールド材料を用いてなる電磁波シールド部材、電子デバイスを内蔵する筐体を提供する。【解決手段】繊維基材と、前記繊維基材の片面又は両面に成膜された金属皮膜とからなる電磁波シールド材料であって、前記電磁波シールド材料は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って測定した、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率との平均値が１２０％以上である電磁波シールド材料。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維基材と、前記繊維基材の片面又は両面に成膜された金属皮膜とからなる電磁波シールド材料であって、
前記電磁波シールド材料は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って測定した、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率との平均値が１２０％以上である
ことを特徴とする電磁波シールド材料。
【請求項２】
繊維基材は、不織布であることを特徴とする請求項１記載の電磁波シールド材料。
【請求項３】
不織布は、捲縮加工繊維からなる不織布であることを特徴とする請求項２記載の電磁波シールド材料。
【請求項４】
非導電性材料からなる部材の表面に、請求項１、２又は３記載の電磁波シールド材料が貼付されていることを特徴とする電磁波シールド部材。
【請求項５】
非導電性材料からなる部材の内部に、請求項１、２又は３記載の電磁波シールド材料が保持されていることを特徴とする電磁波シールド部材。
【請求項６】
非導電性材料からなる部材の表面に請求項１、２又は３記載の電磁波シールド材料が貼付された筐体に、電子デバイスが内蔵されていることを特徴とする電子デバイスを内蔵する筐体。
【請求項７】
非導電性材料からなる部材の内部に請求項１、２又は３記載の電磁波シールド材料が保持された筐体に、電子デバイスが内蔵されていることを特徴とする電子デバイスを内蔵する筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付することにより優れた電磁波シールド性能を発揮することができる電磁波シールド材料、及び、該電磁波シールド材料を用いてなる電磁波シールド部材、電子デバイスを内蔵する筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯通信機器、電子機器、家庭用電化製品では、電磁波の漏洩や侵入を防止するために、電磁波シールドを施した部材が用いられている（例えば、特許文献１等）。近年では、特に自動車における電磁波シールドの重要性が認識されるようになってきている。
【０００３】
現在の自動車では、エンジン、モーター、メーター、トランスミッション、ブレーキ、エアバッグ、ランプ、パワーステアリング、パワーウィンドウ、カーエアコン、電子キーの車両側受信部、カーオーディオ、カーナビゲーションといったあらゆるシステムの制御がマイクロコントローラー（マイコン）により行われており、これに対応して数十種もの専用のエレクトロニックコントロールユニット（ＥＣＵ）が搭載されている。更に、車種によっては、サスペンションや騒音低減にもＥＣＵが用いられている。従って、自動車の安全な運行のためには、電磁波の漏洩や侵入によって各種制御が影響されないように、確実にＥＣＵを電磁波シールドすることが極めて重要である。
【０００４】
従来のＥＣＵにおいては、金属からなる筐体等を用いることにより、電磁波シールドを行っていた。しかしながら、近年の激烈な燃費競争のなかで、少しでも軽量化が求められるところ、金属に代えて樹脂等の非導電性材料からなる筐体の表面に、電磁波シールド材料を貼付することが行われるようになってきた。このような電磁波シールド材料として、例えば特許文献１には、不織布に金属皮膜処理を施してなる電磁波シールド材料が開示されている。
【０００５】
本発明者らは、樹脂等の非導電性材料からなる筐体の表面に、電磁波シールド材料を貼付してエレクトロニックコントロールユニット等の電子デバイスを内蔵するための筐体を製造することを検討した。しかしながら、この方法で製造した筐体は、充分な電磁波シールド性能を発揮できないことがあるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−７５４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑み、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付することにより優れた電磁波シールド性能を発揮することができる電磁波シールド材料、及び、該電磁波シールド材料を用いてなる電磁波シールド部材、電子デバイスを内蔵する筐体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、繊維基材と、前記繊維基材の片面又は両面に成膜された金属皮膜とからなる電磁波シールド材料であって、前記電磁波シールド材料は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って測定した、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率との平均値が１２０％以上である電磁波シールド材料である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者らは、樹脂等の非導電性材料からなる筐体の表面に、電磁波シールド材料を貼付して筐体を製造したときに、所期の電磁波シールド性能を発揮できない原因について検討した。
エレクトロニックコントロールユニット等の電子デバイスを内蔵するための筐体は、高い生産性を発揮できることから、原料となる樹脂等の非導電性材料からなる板状体の表面に電磁波シールド材料を貼付したのち、該板状体を加熱し、折り曲げたり引き延ばしたりして筐体の形状に加工している。本発明者らは、鋭意検討の結果、この筐体形状への加工時に折り曲げたり引き延ばしたりしたときに、電磁波シールド材料上の金属皮膜が断線してしまうことが、電磁波シールド性能の低下の原因であることを見出した。そして更に鋭意検討の結果、伸長性に優れる繊維基材を採用して電磁波シールド材料の伸長率を一定以上とすることにより、筐体形状への加工時に折り曲げたり引き延ばしたりしても、充分な電磁波シールド性能を発揮できる筐体を製造できることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
本発明の電磁波シールド材料は、繊維基材と、該繊維基材の片面又は両面に成膜された金属皮膜とからなる。上記繊維基材を用いることにより、高い伸長率を実現して、電磁波シールド材料を容易に折り曲げたり引き延ばしたりすることができる。また、上記繊維基材の表面に金属皮膜を成膜することにより、金属は繊維基材を構成する繊維の一本一本にまとわりつくように付着する。このため、電磁波シールド材料を折り曲げたり引き延ばしたりしたときにも、繊維にまとわりついた金属同士が容易に接続できることから、断線が起こりにくい。そのため、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に、本発明の電磁波シールド材料を貼付して電磁波シールド部材を製造したときでも、所期の電磁波シールド性能を発揮することができる。
【００１１】
上記繊維基材の形態は特に限定されず、不織布、編物、織物、ガーゼ、糸条等が挙げられる。また、これらの形態を複合化したものであってもよい。なかでも、特に断線が起こりにくいことから不織布が好適であり、捲縮加工繊維からなる不織布がより好適である。
【００１２】
上記繊維基材は、例えば、（１）繊維基材を構成する繊維として、捲縮加工等の伸縮性を付与する加工が施されている繊維を選択する方法、（２）繊維基材を構成する繊維の材質として、ポリウレタン等の伸長性に優れる材質を選択する方法、及び、（３）編み込み密度やかさ密度等を調整して、繊維基材の構造として伸縮性に優れた構造を選択する方法、を単独又は組み合わせることにより製造することができる。なかでも、（１）繊維基材を構成する繊維として、捲縮加工等の伸縮性を付与する加工が施されている繊維を選択する方法が好適であり、繊維基材を構成する繊維として、捲縮加工繊維を選択する方法がより好適である。
【００１３】
捲縮加工繊維を用いた不織布からなる繊維基材を製造するための具体的な方法としては特に限定されないが、例えば、加熱により潜在捲縮を発現させることができる高潜在捲縮性繊維を用いる方法が挙げられる。
より具体的には例えば、まず、高潜在捲縮性繊維を用いて編物等の繊維シートを調製する。得られた繊維シートにニードリングを行うことにより、不織布を得る。次いで、得られた不織布に加熱収縮機等を用いて熱処理して、不織布を構成する繊維の潜在捲縮を発現させる。熱処理時に繊維シートの縦及び横の長さも収縮されることから、伸長性に優れる捲縮加工繊維からなる不織布を得ることができる。
【００１４】
上記繊維基材の厚さは特に限定されず、好ましい下限は５μｍ、好ましい上限は５０ｍｍである。上記繊維基材の厚さがこの範囲内であると、強度と取り扱い性とに優れた電磁波シールド材料とすることができる。上記繊維基材の厚さのより好ましい下限は１０μｍ、より好ましい上限は４０ｍｍである。
【００１５】
上記繊維基材として捲縮加工繊維からなる不織布を用いる場合、上記捲縮加工繊維の捲縮数が２山／２５ｍｍ以上であることが好ましい。捲縮数が２山／２５ｍｍ以上である捲縮加工繊維を用いることにより、本発明の優れた効果をより発揮することができる。上記捲縮数は５山／２５ｍｍ以上であることがより好ましく、２５山／２５ｍｍ以上であることが更に好ましく、５０山／２５ｍｍ以上であることが特に好ましい。上記捲縮数の上限は特に限定されないが、１００山／２５ｍｍ程度が実質的な上限である。
【００１６】
上記金属皮膜を構成する金属としては、充分な電磁波シールド性を発揮できるものであれば特に限定されず、例えば、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズ、又は、これらの合金等が挙げられる。なかでも、高い電磁波シールド性を発揮でき、かつ、安価で取り扱い性にも優れることから、銅又は銅−ニッケル合金が好適である。
また、防錆のために、ニッケル等の防錆性に優れる金属を最外層とする積層構造としてもよい。
【００１７】
上記金属皮膜の厚さは特に限定されないが、好ましい下限は５ｎｍ、好ましい上限は５０μｍである。上記金属皮膜の厚さがこの範囲内であると、安定して金属皮膜を形成できるとともに、本発明の電磁波シールド材料を貼付して電磁波シールド部材を製造する際に、原料となる板状体を折り曲げたり引き延ばしたりしても、断線が起こりにくく、優れた電磁波シールド性を発揮することができる。上記金属皮膜の厚さのより好ましい下限は１０μｍ、より好ましい上限は４０μｍである。
【００１８】
上記金属皮膜は、上記繊維基材の片面にのみ成膜されていてもよく、両面に成膜されていてもよい。上記繊維基材の片面にのみ金属皮膜が形成されている場合には、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付が容易になる。また、上記繊維基材の両面に金属皮膜が形成されている場合には、より高い電磁波シールド性を発揮することができる。
【００１９】
上記繊維基材の表面に金属皮膜を成膜する方法は特に限定されず、無電解金属メッキ、電気メッキ、金属蒸着、スパッタリング加工等の従来公知の方法を用いることができる。なかでも、容易に安定した成膜が可能であることから、無電解金属メッキが好適である。
【００２０】
本発明の電磁波シールド材料は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って測定した、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率との平均値（以下、「平均伸長率」ともいう。）が１２０％以上である。上記平均伸長率が１２０％以上であることにより、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に、本発明の電磁波シールド材料を貼付して電磁波シールド部材を製造する際に、原料となる板状体を容易に折り曲げたり引き延ばしたりして特定の形状に加工することができる。上記平均伸長率は、１２０％以上であることが好ましく、１２１％以上であることがより好ましい。上記平均伸長率の上限は特に限定されないが、実質的には３００％程度が上限である。
【００２１】
本発明の電磁波シールド材料は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って測定した、任意の一方向の伸長率が１１０％以上であることが好ましい。上記任意の一方向の伸長率が１１０％以上であることにより、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に、本発明の電磁波シールド材料を貼付して電磁波シールド部材を製造する際に、原料となる板状体を容易に折り曲げたり引き延ばしたりして特定の形状に加工することがより容易となる。上記任意の一方向の伸長率は、１１５％以上であることが好ましく、１２０％以上であることがより好ましい。上記任意の一方向の伸長率の上限は特に限定されないが、実質的には３００％程度が上限である。
【００２２】
本発明の電磁波シールド材料は、伸長性に優れ、かつ、伸長させた場合にでも金属皮膜の断線が起こりにくく、優れた電磁波シールド性を発揮することができる。
図１に、上記繊維基材として捲縮加工繊維からなる不織布を用いた本発明の電磁波シールド材料を説明する模式図を示した。図１（ａ）は、伸長させる前の電磁波シールド材料１を表す。電磁波シールド材料１は、捲縮加工繊維からなる不織布からなる繊維基材１１と、該繊維基材１１の片面又は両面に成膜された金属皮膜１２とからなる。このような電磁波シールド材料１を伸長させると、捲縮加工繊維が伸びることにより高い伸長率を発揮することができるとともに、該捲縮加工繊維にまとわりつくように付着している金属皮膜１２が断線してしまうこともない（図１（ｂ））。従って、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付する加工時に折り曲げたり引き延ばしたりしても、充分な電磁波シールド性能を発揮できる。
【００２３】
図２は、伸縮性に劣る基材の表面に金属皮膜を形成した電磁波シールド材料を説明する模式図である。図２（ａ）は、伸長させる前の電磁波シールド材料２を表す。電磁波シールド材料２は、ポリウレタン等からなる一般的なフィルム基材２１と、該フィルム基材２１の片面又は両面に成膜された金属皮膜２２とからなる。このような電磁波シールド材料２を伸長させると、フィルム基材２１が伸びたときに、該フィルム基材２１の伸びに金属皮膜２２が追従できずに断線してしまう（図２（ｂ））。従って、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付する加工時に折り曲げたり引き延ばしたりすると、充分な電磁波シールド性能を発揮することができなくなる。
【００２４】
本発明の電磁波シールド材料は、接着剤等を介して種々の非導電性材料からなる部材に貼付することにより、優れた電磁波シールド性を有する電磁波シールド部材を得ることができる。なかでも、エレクトロニックコントロールユニット等の電子デバイスを内蔵するための筐体を、非導電性材料を用いて製造する際に、筐体の表面に貼着して電磁波シールド性を付与する用途に好適である。
非導電性材料からなる部材の表面に、本発明の電磁波シールド材料が貼付されている電磁波シールド部材もまた、本発明の１つである。
非導電性材料からなる部材の表面に本発明の電磁波シールド材料が貼付された筐体に、エレクトロニックコントロールユニット等の電子デバイスが内蔵されている電子デバイスを内蔵する筐体もまた、本発明の１つである。
【００２５】
本発明の電磁波シールド材料は、非導電性材料からなる部材の表面に貼付するだけでなく、非導電性材料からなる部材の内部に保持することによっても、優れた電磁波シールド性を有する電磁波シールド部材を得ることができる。
非導電性材料からなる部材の内部に、本発明の電磁波シールド材料が保持されている電磁波シールド部材もまた、本発明の１つである。
非導電性材料からなる部材の内部に本発明の電磁波シールド材料が保持された筐体に、エレクトロニックコントロールユニット等の電子デバイスが内蔵されている電子デバイスを内蔵する筐体もまた、本発明の１つである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付することにより優れた電磁波シールド性能を発揮することができる電磁波シールド材料、及び、該電磁波シールド材料を用いてなる電磁波シールド部材、電子デバイスを内蔵する筐体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の電磁波シールド材料を説明する模式図である。
【図２】伸縮性に劣る基材の表面に金属皮膜を形成した電磁波シールド材料を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００２９】
（実施例１）
（１）不織布の調製
以下の方法により、不織布Ａを得た。
不織布の原料となる繊維として、単繊維状態にて１８０℃、３分間の熱処理を行うと捲縮数が平均５０山／２５ｍｍとなる繊度２．５デニール、繊維長５１ａｍの高潜在捲縮性ポリエチレンテレフタレート繊維（ユニチカ製、ポリエステルＣ−８１、初期捲縮数１０山／２５ｍｍ）を用い、該高潜在捲縮性ポリエチレンテレフタレート繊維を用いて２００ｒ／ｎｆの編物を調製した。
得られた編物の一方面よりニードリング（針密度２８２本／ｃｄ、針深さ１１ｍｍ）を行い、不織布を得た。
得られた不織布に加熱収縮機を用いて温度１８５℃で熱処理して、不織布を構成する繊維の潜在捲縮を発現させると同時に繊維シートの縦及び横の長さを約１３％収縮させて不織布Ａを得た。
厚み測定器（ダイヤルシックネスゲージ、尾崎製作所社製）を用いて得られた不織布Ａの厚みを測定したところ、１ｍｍであった。
【００３０】
（２）金属皮膜の成膜
不織布Ａの片面に、マグネトロンスパッタリングにより、銅−ニッケル合金、銅、及び銅−ニッケル合金をこの順に堆積させ、電磁波シールド材料を得た。
【００３１】
（３）電磁波シールド材料の伸長率の測定
得られた電磁波シールド材料について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率とを測定し、これを用いて平均伸長率を算出した。
【００３２】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、厚さ０．７５ｍｍの不織布Ｂを調製し、これを用いて電磁波シールド材料を得た。
得られた電磁波シールド材料について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率とを測定し、これを用いて平均伸長率を算出した。
【００３３】
（比較例１）
市販の液晶ポリマーからなる厚さ１１μｍの不織布Ｄ（クラレ社製、ベクルス）を準備した。不織布Ｄを用いた以外は実施例１と同様にして、電磁波シールド材料を得た。
得られた電磁波シールド材料について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率とを測定し、これを用いて平均伸長率を算出した。
【００３４】
（比較例２）
市販のポリエステルからなる厚さ０．６ｍｍの不織布Ｅ（旭化成社製、Ｙ１５０６０）を準備した。不織布Ｅを用いた以外は実施例１と同様にして、電磁波シールド材料を得た。
得られた電磁波シールド材料について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率とを測定し、これを用いて平均伸長率を算出した。
【００３５】
（比較例３）
厚さ０．１ｍｍのポリウレタン樹脂フィルムを準備した。このフィルムを用いた以外は実施例１と同様にして、電磁波シールド材料を得た。
得られた電磁波シールド材料について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率とを測定し、これを用いて平均伸長率を算出した。
【００３６】
（評価）
実施例及び比較例で得られた電磁波シールド材料について、以下の方法により評価を行った。結果を表１に示した。
【００３７】
（引き延ばし折り曲げ加工後の電磁波シールド性の評価）
得られた電磁波シールド材を切り出して１５ｃｍ四方の試験片を採取した。得られた試験片を、引張試験機を用いて、専用ジグにて一方向に長さの１０８％まで引き伸ばした後、直角に折り曲げ、また平面に戻した。専用ジグにて引き伸ばした状態のまま、ＫＥＣ法に準拠して、ＫＥＣ法シールド材測定システム（日本テクノシステム社製）にて、周波数０．１ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚにおける電磁波シールド特性（電界シールド特性）を測定し、以下の基準により評価した。
○：各周波数での電界シールド（単位：ｄＢ）が減衰しなかった
×：各周波数、又は一部の周波数で電界シールド（単位：ｄＢ）が減衰した
なお、ＫＥＣ法とは、関西電子工業振興センター（Ｋａｎｓａｉ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｃｅｎｔｅｒ）で開発した電磁波シールド効果測定装置を用いて、材料の電磁波シールド効果を測定評価する方法である。
【００３８】
【表１】
2018117010.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、樹脂等の非導電性材料からなる部材の表面に貼付することにより優れた電磁波シールド性能を発揮することができる電磁波シールド材料、及び、該電磁波シールド材料を用いてなる電磁波シールド部材、電子デバイスを内蔵する筐体を提供できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  電磁波シールド材料
１１  捲縮加工繊維からなる不織布からなる繊維基材
１２  金属皮膜
２  電磁波シールド材料
２１  ポリウレタン等からなる一般的なフィルム基材
２２  金属皮膜
【図１】
2018117010.tif 000004
【図２】
2018117010.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月23日(2017.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維基材と、前記繊維基材の片面又は両面に成膜された金属皮膜とからなる電磁波シールド材料であって、
繊維基材は、不織布であり、
不織布は、捲縮加工繊維からなる不織布であり、
前記電磁波シールド材料は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に従って測定した、任意の一方向の伸長率と、該任意の一方向に直行する方向の伸長率との平均値が１２０％以上である
ことを特徴とする電磁波シールド材料。
【請求項２】
非導電性材料からなる部材の表面に、請求項１記載の電磁波シールド材料が貼付されていることを特徴とする電磁波シールド部材。
【請求項３】
非導電性材料からなる部材の内部に、請求項１記載の電磁波シールド材料が保持されていることを特徴とする電磁波シールド部材。
【請求項４】
非導電性材料からなる部材の表面に請求項１記載の電磁波シールド材料が貼付された筐体に、電子デバイスが内蔵されていることを特徴とする電子デバイスを内蔵する筐体。
【請求項５】
非導電性材料からなる部材の内部に請求項１記載の電磁波シールド材料が保持された筐体に、電子デバイスが内蔵されていることを特徴とする電子デバイスを内蔵する筐体。