(57)【要約】【課題】樹脂シールド部品の中で、特に車載用エレクトロニックコントロールユニット等に使用される電磁波シールド機能を有する電磁波シールド部品とその電磁波シールド部品により構成される電磁波シールド筐体、およびその電磁波シールド部品の製造方法と、電磁波シールド部品の製造に使用される金型を提供することを課題としている。【解決手段】板状の樹脂組成物の内部に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施された鉄線金網が埋設される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の樹脂組成物の内部に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施された鉄線金網が埋設されていることを特徴とする電磁波シールド部品。
【請求項２】
鉄線金網の線径がφ０．０３〜０．２８ｍｍの範囲内であり、メッシュ数が２０〜１００メッシュの範囲内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部品。
【請求項３】
鉄線金網の端辺の一部または全部が板状の樹脂組成物の厚みを形成する側面の面内にあるか、または鉄線金網の端辺を含む一部が樹脂組成物の厚みを形成する側面から露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波シールド部品。
【請求項４】
鉄線金網の、板状の樹脂組成物の厚みを形成する側面の面内にあるか、または側面から露出している部分が、接地されていることを特徴とする請求項３に記載の電磁波シールド部品。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれか１項に記載の板状の電磁波シールド部品からなることを特徴とする電磁波シールド筐体。
【請求項６】
板状の樹脂組成物を製造するための金型の内部に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施された鉄線金網を設置し、射出成型法により金網を樹脂組成物の内部に埋設することを特徴とする電磁波シールド部品の製造方法。
【請求項７】
磁性材料からなり、着磁されてから内部に鉄線金網が設置された後、樹脂溶融物が内部に射出されることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項８】
金型が磁性材料からなり、金型を着磁させてから金型内に鉄線金網を設置することにより、鉄線金網が所定の位置からずれないようにすることを特徴とする請求項６に記載の電磁波シールド部品の製造方法。
【請求項９】
金型の内部に鉄線金網を設置して型締めした後、板状樹脂組成物の底面中央から樹脂溶融物を射出することを特徴とする請求項６または８に記載の電磁波シールド部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シールド部品の中で、特に車載用エレクトロニックコントロールユニット等に使用される電磁波シールド機能を有する電磁波シールド部品とその電磁波シールド部品により構成される電磁波シールド筐体、およびその電磁波シールド部品の製造方法と、電磁波シールド部品の製造に使用される金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に内蔵されている電子回路は、一般にその外部からの電磁波により様々な悪影響を受ける。例えば、外部からの電磁波により電子回路内部や電子回路間の配線に不要な電流が発生すると、電子回路内部に設置されている集積回路に誤信号が入力されて誤作動が生じたり、最悪の場合は破損してしまうこともある。また、通常の電子機器は、稼動させるとその内部の電子回路の無数の配線に電流が流れ、その電流により電磁波が発生する。この不要な電磁波は周囲の人の人体に悪影響を及ぼすことがある。
【０００３】
このような外部からの電磁波の遮断、または電子機器内部の電子回路から発生する不要な電磁波の漏洩の防止のために、電子機器の内部に電子回路を覆う電磁波シールド筐体が設置されたり、電子機器の筐体自体に電磁波シールド機能を持たせることが行われる。
【０００４】
電磁波シールド筐体としては、亜鉛メッキ鋼板やアルミダイカストなどの金属製の筐体や、樹脂製の筐体の表面に金属膜を形成したものなどが知られている。
【０００５】
金属製の筐体を電磁波シールド筐体とした場合、電磁波シールド効果は高周波数帯域の電界シールド、低周波帯域の磁界シールドとも優れる特性を有する反面、樹脂に比べて比重が大きいために重量が重い、成形工程が煩雑なため形状設計の自由度が小さい、フランジ等の取り付け部品がある場合には筐体に溶接する工程やネジ止め工程等の組み立て工数がかかり、工程が煩雑になるなどの課題があった。一方、樹脂製の筐体の表面にメッキ、塗装、蒸着、溶射などによって金属膜を形成する場合、金属に比べて比重が小さいため軽量化が可能である、筐体が樹脂であるために成型加工が容易である、新たな取り付け部品を設置する必要が生じても、樹脂製の筐体を成形する金型をその部品の形状を取り込んだものに変更すれば、新たに取り付け部品を設置する工程を設ける必要は無い、などのメリットがある。しかしながら、蒸着材料が非磁性体であるため、この電磁波シールド筐体には、０．１〜１００ＭＨｚの磁界をシールドすることができないという課題があった。
【０００６】
樹脂の成形加工性と軽量性、および金属の優れた電磁波シールド性を併せ持つものとして、樹脂内部に金属メッシュを埋め込んだ新たなタイプの電磁波シールド材が提案されている。例えば、透明樹脂パネルにステンレス鋼網が積層されたＶＤＴフィルター（特許文献１）、金属線と繊維状プラスチックからなる網がアクリル板とポリエステルフィルムの間に挟まれた積層板（特許文献２）が提案されている。
【０００７】
しかしながら、透明樹脂パネルにステンレス鋼網を積層したＶＤＴフィルターは、ステンレス鋼の透磁率が低いために磁界シールド性が低いという問題があった。また、このＶＤＴフィルターと、金属線と繊維状プラスチックからなる網と樹脂を積層した積層板は、製造工程において、元々別体であった網と樹脂を熱処理または接着剤で接合させているため、例えば車載用エレクトロニックコントロールユニット等に使用される場合、長期間、車中の高温と振動に晒されることにより、積層板の接合部が破損する問題があった。
【特許文献１】特開平１１−１３３８６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１５２３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のとおりの背景から、従来の問題点を解消し、電磁波シールド性、特に低周波数帯域の磁界に対するシールド特性に優れ、軽量で、形状設計の自由度が大きく、耐蝕性、耐久性に優れた電磁波シールド部品とその筐体、およびその製造方法とその製造に使用される射出成型用金型を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
第１に、電磁波シールド部品は、板状の樹脂組成物の内部に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施された鉄線金網が埋設されたものである。
【００１０】
第２に、電磁波シールド部品は、上記第１の発明の電磁波シールド部品において、鉄線金網の線径がφ０．０３〜０．２８ｍｍの範囲内であり、メッシュ数が２０〜１００メッシュの範囲内である。
【００１１】
第３に、電磁波シールド部品は、上記第１または第２の発明の電磁波シールド部品において、鉄線金網の端辺の一部または全部が板状の樹脂組成物の厚みを形成する側面の面内にあるか、または鉄線金網の端辺を含む一部が樹脂組成物の厚みを形成する側面から露出している。
【００１２】
第４に、電磁波シールド部品は、上記第３の発明の電磁波シールド部品において、鉄線金網の、板状の樹脂組成物の厚みを形成する側面の面内にあるか、または側面から露出している部分が、接地されている。
【００１３】
第５に、電磁波シールド筐体は、上記第１から第４の発明の群から選択されるいずれかの電磁波シールド部品からなる。
【００１４】
第６に、電磁波シールド部品の製造方法は、板状の樹脂組成物を製造するための金型の内部に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施された鉄線金網を設置し、射出成型法により金網を樹脂組成物の内部に埋設する。
【００１５】
第７に、電磁波シールド部品を製造するための金型は、磁性材料からなり、着磁されてから内部に鉄線金網が設置された後、樹脂溶融物が内部に射出される。
【００１６】
第８に、電磁波シールド部品の製造方法は、上記第６の発明の電磁波シールド部品の製造方法において、金型が磁性材料からなり、金型を着磁させてから金型内に鉄線金網を設置することにより、鉄線金網が所定の位置からずれないようにする。
【００１７】
第９に、電磁波シールド部品の製造方法は、上記第６または第８の電磁波シールド部品の製造方法において、金型の内部に鉄線金網を設置して型締めした後、板状樹脂組成物の底面中央から樹脂溶融物を射出する。
【発明の効果】
【００１８】
上記第１の発明によれば、板状の樹脂組成物の内部に鉄線金網が埋設されていることにより、本発明の電磁波シールド部品は優れた電磁波シールド特性を有する。また、電磁波シールド部品を構成する鉄線金網に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施されているため、電磁波シールド部品は、特に０．１〜１００ＭＨｚの磁界のシールド性能が優れる特性を有する。また、電磁波シールド部品を構成する鉄線金網は、亜鉛メッキされていることにより耐蝕性が向上されており、電磁波シールド部品により構成される電磁波シールド筐体が高温高湿環境下に長期間置かれても鉄線金網は腐食することがなく、その電磁波シールド性能が維持される。鉄線金網が板状の樹脂の内部に埋設されていることにより、鉄線金網は大気中の水分や酸化ガスに晒されることがないため、長期間にわたって腐食することなくその電磁物性が維持される。それにより、長期間にわたり電磁波シールド特性が維持される。
【００１９】
上記第２の発明によれば、鉄線金網の線径がφ０．０３〜０．２８ｍｍの範囲内であり、メッシュ数が２０〜１００メッシュの範囲内であることにより、電磁波シールド特性がさらに向上する。
【００２０】
上記第３の発明によれば、鉄線金網の端辺の一部または全部が板状の樹脂組成物の厚みを形成する側面の面内にあるか、または鉄線金網の端辺を含む一部が樹脂組成物の厚みを形成する側面から露出していることにより、鉄線金網の接地が容易となり、それにより電磁波シールド特性がさらに向上する。
【００２１】
上記第４の発明によれば、鉄線金網の、板状の樹脂組成物の厚みを形成する側面の面内にあるかまたは側面から露出している部分が接地されていることにより、電磁波シールド特性がさらに向上する。
【００２２】
上記第５の発明によれば、上記の第１ないし第４の発明うちのいずれかの電磁波シールド部品を用いて製造された電磁波シールド筐体の内部は、外部の電磁波が完全に遮断される。
【００２３】
上記第６の発明によれば、板状の樹脂組成物を製造するための金型の内部に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施された鉄線金網を設置し、射出成型法により金網を樹脂組成物の内部に埋設することにより、一体の板状の樹脂組成物が形成され、その内部に鉄線金網が埋め込まれる。このようにして形成された電磁波シールド部品は、例えば自動車の内部など高温や振動に長期間晒される過酷な使用環境に対して十分な耐久性を有することになる。
【００２４】
上記第７及び第８の発明によれば、板状の樹脂組成物を射出成形法により製造する際に使用される金型が磁性材料からなり、金型が着磁されてから内部に鉄線金網が設置された後、樹脂溶融物が内部に射出されることにより、射出成形時の鉄線金網の位置が安定するため、板状の樹脂組成物の内部における鉄線金網の位置のばらつきが抑制され、寸法規格に合致した電磁波シールド部品が容易に製造される。これにより、電磁波シールド部品の生産性は飛躍的に向上する。
【００２５】
上記第９の発明によれば、金型の内部に鉄線金網を設置して型締めした後、板状樹脂組成物の底面中央から樹脂溶融物を射出することにより、樹脂溶融物が鉄線金網の隙間、および金型の隅々まで行き渡る。これにより、鉄線金網が板状の樹脂組成物の内部に隙間無く埋め込まれるので、鉄線金網は大気中の水分や酸化ガスから遮断される。これにより鉄線金網は腐食することが無いので、鉄線金網の電磁特性が変化することが無く、長期間にわたって電磁波シールド特性が維持される。また、板状樹脂組成物の内部に隙間が生じることなく樹脂組成物が充填されるので、電磁波シールド部品の耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の電磁波シールド部品は、板状の樹脂組成物の内部に、厚みが０．８〜３μｍの亜鉛メッキが施された鉄線金網が埋設されたものである。「板状」の形状は、電磁波シールド筐体を形成する部品の形状であれば特に制限は無い。例えば、電磁波シールド筐体の形状が円筒形状であれば、電磁波シールド部品の形状は、円筒の上面の円と同じ半径と若干の厚みを有する円板、および若干の厚みを有する円筒側面形状とすることができる。板状の樹脂組成物の厚さは任意に設定可能である。「樹脂組成物」の樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂を使用することができる。例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂などが使用可能である。この中では、ＡＢＳ樹脂が、成形性やコストの点で好ましい。鉄線金網は、板状樹脂組成物の前後面に平行に埋設されるのが好ましい。鉄線金網が埋設される位置は、板状の樹脂組成物の前面からの深さとして任意の深さ位置とすることができる。ここで「埋設」とは、一体の樹脂組成物の中に鉄線金網が埋め込まれている態様が好ましい。しかしながら、２枚の別体の板状樹脂組成物により、鉄線金網を挟み込み、全体を成形して一枚の電磁波シールド部品とする実施態様でも、成形を隙間無く完全に行うことにより、本発明の課題を解決する電磁波シールド部品を製造することができる。
【００２７】
鉄線金網には、亜鉛メッキが施されている。いわゆる亜鉛引き鉄線金網である。亜鉛メッキの厚みは０．８〜３μｍの範囲内である。亜鉛メッキの厚みが０．８μｍ未満であると塩水や雨水による腐蝕の問題が生じる場合がある。一方、亜鉛メッキの厚みが３μｍを超えると、メッキ処理費用がかさむ等の問題が生じる懸念がある。亜鉛メッキの厚みを０．８〜３μｍの範囲内とすることにより、腐食せず、かつコストの安価な電磁波シールド部品を製造することができる。また、亜鉛メッキの厚さは１〜２μｍの範囲内であることが市販の部材から調達可能という点でさらに好ましい。鉄線金網にメッキされる金属としては、亜鉛の他、錫、銀などを使用することができる。これらの中では、亜鉛が、コストが安価という点で最も好ましい。メッキの方法は、電気メッキ、化学メッキ、溶融メッキの他、溶射、物理蒸着、化学蒸着、浸透メッキなど公知のメッキ方法を採用することが出来る。
【００２８】
鉄線金網を構成する鉄線の線径は、φ０．０３〜０．２８ｍｍの範囲内であることが好ましい。鉄線の線径がφ０．３ｍｍ未満だと、ヒートショック試験（−４０℃←→＋８０℃）の収縮と膨張により断線の問題が生じる可能性がある。一方、鉄線の線径が０．２８ｍｍを越えると、金網の加工性（打ち抜き性等）が悪い等の懸念がある。鉄線金網のメッシュ数は、２０〜１００メッシュの範囲内であることが好ましい。鉄線金網のメッシュ数が２０メッシュ未満では、シールド性能を満足しないおそれがある。一方、鉄線金網のメッシュ数が１００メッシュを越えると網目が細かく網が編めない。メッシュの織り方としては、平織金網、綾織金網、亀甲金網など公知の織り方を採用することができる。
【００２９】
埋設された鉄線金網の端辺が、板状の樹脂組成物の側面の面内にあるか、もしくは端辺を含む鉄線金網の縁部が、板状の樹脂組成物の側面から外側に露出していることがシールド性能向上の点で好ましい。板状の樹脂組成物の側面の面内もしくは側面から露出している鉄線金網の端辺は、鉄線金網の端辺全体であってもよいし、端辺全体のうちの一部であってもよい。また、側面の面内にある態様と側面から露出している態様が混在していてもよい。
【００３０】
板状の樹脂組成物の、側面の面内にある鉄線金網の端辺、もしくは側面から露出している鉄線金網の縁部が接地されていることが、シールド性能の安定性の点で好ましい。
【００３１】
亜鉛メッキを施された鉄線金網を板状の樹脂組成物に埋設する方法としては、板状の樹脂組成物の形状と寸法に合わせた金型を予め作製し、その金型の内部の所定の位置に鉄線金網を設置して、金型内部に溶融した樹脂組成物を射出する射出成形法が好ましい。ここで、金型を磁性材料により作製し、金型を着磁させてから金型内に鉄線金網を設置することにより、鉄線金網は磁力によって金型内に固定される。このようにすれば、鉄線金網を固定するための冶具を新たに設置する必要が無いので、電磁波シールド部品の生産効率が飛躍的に高まる。金型の材質としては、高融点の磁性材料であればいかなる材料でも使用することができ、例えば、ネオジウム含有金属が例示される。金型を着磁させる方法は、各種公知の方法等を採用することができる。
【００３２】
金型の内部に鉄線金網を設置して型締めした後、板状樹脂組成物の底面中央から樹脂溶融物を射出するのが好ましい製造方法である。ここで、「底面」は、板状の樹脂組成物の４つの側面の内、最下位置の側面である。他の位置から樹脂溶融物を射出すると、樹脂溶融物が金型全体に均一に行き渡らない、金網が変形するなどの問題が生じるおそれがある。
次に、本発明の具体的態様を実施例にて説明する。もちろん、本発明がこれらの例示に限定されることはない。
【実施例】
【００３３】
＜実施例１＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数６０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み２．０μｍ）を、板状のＡＢＳ樹脂（三菱レーヨン製ＴＭ−２０Ｍ  １１０ｍｍ×１１０ｍｍ×２ｍｍ）に埋設して電磁波シールド部品を作製した。作製した電磁波シールド部品のシールド性能を、アドバンテスト法にて測定した。
＜実施例２＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数１００メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み０．８μｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜実施例３＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数６０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み３．０μｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜実施例４＞
線径：φ０．０３ｍｍ、メッシュ数６０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み２．０μｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜実施例５＞
線径：φ０．２８ｍｍ、メッシュ数６０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み２．０μｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜実施例６＞
線径：φ０．２８ｍｍ、メッシュ数２０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み３．０μｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜比較例１＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数６０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み０．６μｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜比較例２＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数６０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚み３．５μｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜比較例３＞
亜鉛メッキ鋼板について、実施例１と同様の評価を行った。
＜比較例４＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数６０メッシュのＳＵＳ鋼金網を、実施例１と同様に、板状のＡＢＳ樹脂に埋設して電磁波シールド部品を作製し、実施例１と同様の評価を行った。
【００３４】
以上の実施例１−６、比較例１−４の各々についての１−１００ＭＨｚ周波数帯域での磁界シールド性能の測定結果を表１に示した。本発明の実施例のものは、ＳＵＳ鋼金鋼を板状樹脂組成物に埋設したもの（比較例４）よりシールド性能に優れ、亜鉛メッキ鋼板（比較例３）と同等程度にまでシールド性能を向上させることが可能であることが確認された。
【００３５】
また、亜鉛メッキの厚み範囲が重要なファクターであることが比較例１および２との対比からも確認された。
【００３６】
【表１】
2008053662.tif 000002
また、０．１−１ＭＨｚ周波数帯域でも本発明の実施例においても良好なシールド性能が得られ、実施例２、３および５においては、比較例３とほぼ同等であることが確認された。
＜実施例７＞
線径：φ０．０２５ｍｍ、メッシュ数６０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚みＡμｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜実施例８＞
線径：φ０．３５ｍｍ、メッシュ数４０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚みＡμｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜実施例９＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数１５メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚みＡμｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
＜実施例１０＞
線径：φ０．１８ｍｍ、メッシュ数１１０メッシュの亜鉛引き鉄線金網（亜鉛メッキの厚みＡμｍ）を、実施例１と同様にして板状の樹脂組成物に埋設し、実施例１と同様の評価を行った。
【００３７】
上記の実施例７−１０についてのシールド性能は、実施例１−６の結果にはおよばないものの、比較例１および２よりも良好であった。