(57)【要約】【課題】高湿又は高腐食性環境においても劣化を生じにくく、耐熱性、耐荷重性に優れ、かつ簡単な設備で低廉なコストで製造することが可能な電磁波シールド材を提供する。【解決手段】常温で液体の樹脂材料を硬化剤で固化した母材を有する繊維強化プラスチックからなる第１及び第２の保護層２，３と、前記第１及び第２の保護層２，３の間に形成された、導電性材料で構成されるネットに前記繊維強化プラスチックの母材を含浸させたシールド層４とを有するものとする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で液体の樹脂材料を硬化剤で固化してなる母材を有する繊維強化プラスチックからなる第１及び第２の保護層と、
前記第１及び第２の保護層の間に形成された、導電性材料で構成されるネットに前記繊維強化プラスチックの母材を含浸させたシールド層と、
を有することを特徴とする電磁波シールド材。
【請求項２】
前記ネットのメッシュサイズは、１００メッシュ以上２５０メッシュ以下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。
【請求項３】
前記繊維強化プラスチックの母材は、耐熱性を有する熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁波シールド材。
【請求項４】
所望の形状の型内で、常温で液状の樹脂材料と硬化材との混合溶液からなる母材を繊維材からなる強化材に含浸させ、転圧により賦形し硬化させ、第１の保護層を形成する第１工程と、
前記第１の保護層の上面において、前記混合溶液を導電性材料で構成されるネットに含浸させ、転圧により賦形し硬化させ、シールド層を形成する第２工程と、
前記シールド層の上面において、前記混合溶液を前記強化材に含浸させ、転圧により賦形し硬化させ、第２の保護層を形成する第３工程と、
を有することを特徴とする電磁波シールド材の製造方法。
【請求項５】
前記第２工程において、前記ネットを前記混合溶液中に浸漬した後に、前記第１の保護層の表面に塗布された前記母材上に前記ネットを敷いて、前記混合溶液を前記ネットに含浸させ、転圧により賦形して硬化させ、シールド層を形成することを特徴とする請求項４記載の電磁波シールド材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種機器から発生する電磁波が外部に漏洩しないように遮断する電磁波シールド材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電機、電気乾燥に用いられるマグネトロン装置等の各種機器は、外部に電磁波を放出しないようにシールドすることが必要とされる。そのため、これらの機器の筐体等には、電磁波の漏洩を防止するための電磁波シールド材が使用される。
【０００３】
かかる電磁波シールド材として、特許文献１には、波形形状を有する網目状金属構造体をプラスチック成型体内に設けたものが記載されている。この電磁波シールド材は、まず、鉄、アルミニウム、銅等の導電性を有する網目状金属構造体を、所望の形状に予め賦形しておき、これをプラスチック成型金型内にセットし、この金型内に溶融したプラスチックを注入して製造されるものである。このようにして製造された電磁波シールド材は、その表面に金属網目状構造体が露出する。そのため、電磁波シールド材の組み付け部分での導電性が改善される。また、上記電磁波シールド材の成型方法として、射出成形、プレス成形、射出圧縮成型、真空成型、押出成形、ブロー成型等も使用できるとされている。
【０００４】
また、特許文献２には、上下分離型の金型を使用し、この金型の下金型に電磁遮蔽物を敷設し、かつこの下金型内に機械的強度の弱い溶融合成樹脂を供給した後、上下金型を噛合させる第１工程と、この第１工程で成型された成形体を別途調製された上下分離型の金型の下金型内に挿入し、次いで前記成形体と前記した金型の上面との間に該下金型のほぼ中央部に設けられた樹脂供給孔を介して機械的強度の強い溶融合成樹脂を供給した後、この上下金型を噛合させる第２工程とからなる電磁遮蔽筐体の製造方法が記載されている。この場合、電磁遮蔽物としては、メッシュ単位が２ｍｍ〜５ｍｍのメッシュメタル、パンチングメタル等の銅、鉄、ステンレス等が使用されている。また、溶融合成樹脂としては、プリエチレン、ポリプロピレン等が使用されている。
【０００５】
また、特許文献３には、函体の内面に積層化プラスチック層を設け、この積層化プラスチック層の上に導電性メッシュ織物を重ね、高圧プレスで加温下に圧着する方法で、導電性メッシュ織物を積層化プラスチック層内に埋設して形成された電磁波シールド材が記載されている。この場合、積層化プラスチック層には、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリアクリレート共重合体、ポリスチレン共重合体等の比較的軟化点の低い樹脂材料が使用されている。導電性メッシュ織物には、銅、ステンレスメッシュ等の金属メッシュや、ポリエステル、ナイロンメッシュ等に銅又はニッケルメッキを施したもの等が使用されている。
【０００６】
また、特許文献４には、導電性の炭素系繊維材料、金属系繊維材料または非金属系繊維材料をメタライズ加工した材料のマット、クロス、ネットまたはフレークを、補強用のガラス繊維、ポリエステル繊維等のマット、クロス、またはネット状材料に重ね合わせたものを一層以上積層し、プラスチック、ゴム等の高分子材料で含浸または注型して成型した電波シールド筐体が記載されている。この場合、高分子材料としては熱可塑性樹脂が使用されており、金型を用いて圧縮成型又は射出成形により製造されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１３９４８４号公報　（第３−６頁、第２図）
【特許文献２】
特公平４−５４４００号公報　（第３−４頁、第１図、第２図）
【特許文献３】
実公平２−３４８７４号公報　（第１−３頁、第１図、第２図）
【特許文献４】
特開昭５８−７３１９９号公報　（第１−３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の電磁波シールド材は、金型内に金属網目状構造体を装填した後に溶融したプラスチックを金型に流し込んで製造するため、金属網目状構造体がプラスチックの表面に露出する。従って、湿度の高い環境、塩分や腐食性物質の多い環境等でこの電磁波シールド材を使用すると、金属網目状構造体が腐食し、導電性、耐久性が低下するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献１，２，３記載の電磁波シールド材のように、樹脂材料として熱可塑性材料を使用すると、高温で軟化し変形するという欠点がある。特に、大型装置に使用する筐体に電磁波シールド材を使用する場合においては、筐体に重量が加わるため、樹脂材料の軟化による変形が大きくなりやすい。
【００１０】
また、特許文献１〜４記載の電磁波シールド材は、溶融した樹脂材料を金型に流し込んで成形したり、金型を用いて射出成形、加圧成型等の成型をするため、上下一対の金型を必要とし、発電所の発電機やマグネトロンを用いた廃棄物乾燥装置等の大きな筐体を製造するには、巨大な金型を製造することが必要となる。従って、設備が大がかりとなり、製造コストも高くなるため、あまり大きな筐体に使用するには適していない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決することにある。すなわち、高湿又は高腐食性環境においても劣化を生じにくく、耐熱性、耐荷重性に優れ、かつ簡単な設備で低廉なコストで製造することが可能な電磁波シールド材を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明に係る電磁波シールド材は、常温で液体の樹脂材料を硬化剤で固化してなる母材（マトリックス）を有する繊維強化プラスチックからなる第１及び第２の保護層と、前記第１及び第２の保護層の間に形成された、導電性材料で構成されるネットに前記繊維強化プラスチックの母材を含浸させたシールド層とを有することを特徴とする。
【００１３】
第１及び第２の保護層は繊維強化プラスチックにより構成されているため、軽量で強度が高い。また、これら保護層の内部に、導電性材料で構成されるネットに前記繊維強化プラスチックの母材を含浸させたシールド層を形成することにより、電磁波がシールドされる。
【００１４】
そして、繊維強化プラスチックの母材は、常温で液体の樹脂材料を硬化剤で固化させたものであるため、ハンドレイアップ法により成型することができる。すなわち、所望の形状の型内に第１の保護層、シールド層、第２の保護層の順に、順次積層、賦形をしながら製造することができる。この際、使用する導電性材料はネットであるため、変形が容易であり、保護層の形状に応じて塑性変形させて賦形しながら繊維強化プラスチックにより固め込むことができる。従って、金型を必要とせず、サイズの大きな筐体でも簡単な設備で低廉なコストで製造することができる。また、複雑な形状であっても容易に電磁波シールド材を製造することができ、加工性も高い。
【００１５】
また、ネットは繊維強化プラスチックにより第１及び第２の保護層の中に固め込まれているため、導電性材料が電磁波シールド材の表面に露出しない。そのため、ネットが腐食したり、他の金属と接触してショートや漏電の原因となったりすることを防止できる。
【００１６】
ここで、繊維強化プラスチックの母材としては、不飽和ポリエステル、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。このように、熱硬化性樹脂を使用することで、電磁波シールド材が熱により変形を生じにくくなる。
【００１７】
繊維強化プラスチックの強化材としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チラノ繊維等やこれらの繊維の組み合わせを使用することができる。
【００１８】
ネットとしては、金属製、有機導電体製等のネットを使用することができる。好ましくは、導電性材料として軟鋼材、特に、真鍮材を使用することが好ましい。導電性が良好で、簡単に塑性変形するため加工が容易で、かつ価格も低廉だからである。
【００１９】
また、上記シールド層は１層に限るものではなく、多層であってもよい。シールド層を多層にすることにより、電磁波のシールド効果が高くなるからである。
【００２０】
また、本発明の電磁波シールド材においては、前記導電性材料からなるネットのメッシュサイズを、１００メッシュ以上２５０メッシュ以下とすることができる。
【００２１】
ネットのメッシュサイズが１００メッシュ以下であれば、ネットの目が粗すぎるため、電磁波が通過して漏洩しやすくなる。また、２５０メッシュ以上とすると、ネットの目の間を粘性液体状の繊維強化プラスチックの母材が通りにくくなるため、ネットと母材との間に空間（キャピラリー）ができやすくなる。従って、ネットのメッシュサイズを１００メッシュ以上２５０メッシュ以下とすることで、電磁波の漏洩がほとんどなく、かつネットへの母材の含浸を良好にすることが容易となる。
【００２２】
更に、本発明の電磁波シールド材においては、前記繊維強化プラスチックの母材は、耐熱性を有する熱硬化性樹脂とすることができる。
【００２３】
これにより、内部が高温となるような装置の外壁として、本発明に係る電磁波シールド材を使用しても、熱による変形が生じることがなくなる。
【００２４】
ここで、耐熱性を有する熱硬化性樹脂としては、ポリイミド樹脂やフッ素樹脂等を使用することができる。具体的には、ポリイミド樹脂としては、例えば、ポリアミノビスマレイミド（ＰＡＢＭ）を母材として使用することができる。また、フッ素樹脂としては、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三フッ化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシ樹脂の共重合樹脂（ＰＦＡ）等を母材として使用することができる。特に、ＰＴＦＥを使用することにより、耐熱性とともに、耐薬性、誘電特性も良好となるとともに、表面摩擦係数が極めて小さいため、非粘着性も併せ持たせることができる。
【００２５】
本発明に係る電磁波シールド材の製造方法は、所望の形状の型内で、常温で液状の樹脂材料と硬化材との混合溶液からなる母材を繊維材からなる強化材に含浸させ、転圧により賦形し硬化させ、第１の保護層を形成する第１工程と、前記第１の保護層の上面において、前記混合溶液を導電性材料で構成されるネットに含浸させ、転圧により賦形し硬化させ、シールド層を形成する第２工程と、前記シールド層の上面において、前記混合溶液を前記強化材に含浸させ、転圧により賦形し硬化させ、第２の保護層を形成する第３工程とを有することを特徴とする
【００２６】
これにより、型材に表層、第１の保護層、シールド層、第２の保護層を積層しながら、１層ごとに転圧して賦形するため、電磁波シールド材を容易に自由な形状に形成することができる。また、シールド層は、第１及び第２の保護層の繊維強化プラスチックの母材と同じ母材を使用するため、シールド層と第１及び第２の保護層との密着性がよい。また、シールド層を形成する際には、まず混合溶液をネットに含浸させた後に転圧するため、母材がネットの網目内に充分に侵入し、シールド層の内部に空間（キャピラリー）が生じることを防止することができる。従って、キャピラリー内部の空気の膨張によりシールド層が剥がれたりすることが防止でき、強度の高い電磁波シールド材を製造することができる。
【００２７】
また、前記第２工程において、前記ネットを前記混合溶液中に浸漬した後に、前記第１の保護層の表面に塗布された前記母材上に前記ネットを敷いて、前記混合溶液を前記ネットに含浸させ、転圧により賦形して硬化させ、シールド層を形成することもできる。
【００２８】
このように、ネットを敷きつめる前に、ネットを母材の溶液中に浸漬することで、シールド層の内部にキャピラリーが生じることをより完全に防止することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る電磁波シールド材の断面図である。
図１において、本実施形態に係る電磁波シールド材１は、常温で液体の樹脂材料を硬化剤で固化した母材を有する繊維強化プラスチックからなる保護層２，３を有しており、両保護層２，３の間には、導電性材料で構成されるネットに前記繊維強化プラスチックの母材を含浸させたシールド層４が形成された構成からなる。
【００３１】
樹脂材料としては、不飽和ポリエステル剤が使用される。また、硬化剤としては、有機過酸化物及び促進剤が使用される。不飽和ポリエステル樹脂は、自己発熱硬化するため、加熱炉などが不要であり製作に大がかりな設備が必要ないという利点がある。
導電性材料は、軟鋼材である真鍮を使用し、メッシュとしては、１００メッシュ（１インチあたり１００本の打ち込み）を使用する。
【００３２】
以上のような構成の本実施形態に係る電磁波シールド材について、以下その製造方法を説明する。
【００３３】
図２は実施形態１に係る電磁波シールド材の製造方法を表すフローチャートである。
【００３４】
まず、電磁波シールド材を成形するための型を用意する。そして、この型の内部に、液状の樹脂材料と硬化材との混合溶液を塗布する（Ｓ１）。そして、塗布された混合溶液の上に、裁断したガラス繊維のシート材であるチョップ・ストランド・マットを貼り付ける（Ｓ２）。そして、その上に再び混合溶液を塗布し（Ｓ３）、混合溶液をチョップ・ストランド・マットに含浸させる。その後、ローラで転圧して平らに成形するとともに、混合溶液内部の脱気を行う（Ｓ４）。
【００３５】
上記ステップＳ２〜ステップＳ４の工程を２〜３回繰り返し、繊維強化プラスチックからなる保護層２を形成する。
【００３６】
次に、保護層２の一表面に、電磁波シールド用のネットを貼り付け（Ｓ５）、このネット上に混合溶液を塗布し（Ｓ６）、混合溶液をネットに含浸させる。その後、ローラで転圧して平らに成形するとともに、混合溶液内部の脱気を行う（Ｓ７）。このようにして、シールド層４が形成される。
【００３７】
そして、シールド層４の上部に、裁断したガラス繊維のシート材であるチョップ・ストランド・マットを貼り付ける（Ｓ８）。そして、その上に混合溶液を塗布し（Ｓ９）、混合溶液をチョップ・ストランド・マットに含浸させる。その後、ローラで転圧して平らに成形するとともに、混合溶液内部の脱気を行う（Ｓ１０）。
【００３８】
上記ステップＳ８〜Ｓ１０の工程を２〜３回繰り返し、繊維強化プラスチックからなる保護層３を形成する。
【００３９】
最後に、混合溶液が硬化するまで常温に放置し、硬化したら型から取り外すことにより、電磁波シールド材１が完成する。
【００４０】
（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２に係る電磁波シールド材の断面図である。
図３において、電磁波シールド材１０は、２層の強化材であるチョップ・ストランド・マット１１ａ，１１ｂを、不飽和ポリエステル剤を硬化材で硬化させた母材により固化した保護層１１と、１層の強化材であるチョップ・ストランド・マットを、不飽和ポリエステル剤を硬化材で硬化させた母材により固化した保護層１２とを有する。そして、両保護層１１，１２の間には、導電性材料で構成されるネットに前記母材を含浸させたシールド層１３が形成されている。更に、両保護層１１，１２の外側には、ゲルコート１４，１５が塗布されている。
【００４１】
また、電磁波シールド材１０の所定の箇所には、角棒状の鋼材からなる補強材１６が設けられており、保護層１２及びゲルコート１５は、この補強材を覆うように塗布されている。
【００４２】
以上のように構成された本実施形態に係る電磁波シールド材について、以下その製造方法を説明する。
【００４３】
図４は実施形態２に係る電磁波シールド材の製造方法を表すフローチャートである。
【００４４】
まず、電磁波シールド材を成形するための型を用意する。そして、この型の内部に、ゲルコート１４を塗布する（Ｓ２０）。このゲルコート１４は、電磁波シールド材の表面を滑らかにするとともに、外観を美しくするために設けられるものである。次に、ゲルコート１４の表面に、液状の樹脂材料と硬化材との混合溶液を塗布する（Ｓ２１）。そして、塗布された混合溶液の上に、裁断したガラス繊維のシート材であるチョップ・ストランド・マットを貼り付ける（Ｓ２２）。そして、その上に再び混合溶液を塗布し（Ｓ２３）、混合溶液をチョップ・ストランド・マットに含浸させる。その後、ローラで転圧して平らに成形するとともに、混合溶液内部の脱気を行う（Ｓ２４）。
【００４５】
上記ステップＳ２２〜ステップＳ２４の工程を２回繰り返し、繊維強化プラスチックからなる保護層１１を形成する。
【００４６】
次に、保護層１１の上部に、電磁波シールド用のネットを貼り付け（Ｓ２５）、このネット上に混合溶液を塗布し（Ｓ２６）、混合溶液をネットに含浸させる。その後、ローラで転圧して平らに成形するとともに、混合溶液内部の脱気を行う（Ｓ２７）。このようにして、シールド層１３が形成される。
【００４７】
次に、補強材１６をシールド層１３の内側に組み込む（Ｓ２８）。この補強材１６は、特に大型の装置の筐体に使用する電磁波シールド材１０を製造する場合には、電磁波シールド材１０だけでは強度的に不十分である場合があり、その場合に筐体の骨組みとして使用されるものである。
【００４８】
次に、シールド層１３及び補強材１６の上から混合溶液を塗布し（Ｓ２９）、その上部に、裁断したガラス繊維のシート材であるチョップ・ストランド・マットを貼り付ける（Ｓ３０）。そして、その上に更に混合溶液を塗布し（Ｓ３１）、混合溶液をチョップ・ストランド・マットに含浸させる。その後、ローラで転圧して平らに成形するとともに、混合溶液内部の脱気を行い（Ｓ３２）、繊維強化プラスチックからなる保護層１２を形成する。そして、この型の内部に、ゲルコート１５を塗布する（Ｓ３３）。
【００４９】
最後に、混合溶液が硬化するまで常温に放置し、硬化したら型から取り外すことにより、電磁波シールド材１０が完成する。このように、電磁波シールド材１０の表裏両面にゲルコート１４，１５を塗布することで、電磁波シールド材１０の表面が滑らかとなり、美観も優れたものとなる。また、補強材１６の上から保護層１２及びゲルコート１５を塗布することで、電磁波シールド材１０は補強材１６と一体成形され、密着性がよいため強度も向上する。また、美観も優れたものとなる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電磁波シールド材によれば、第１及び第２の保護層を、常温で液体の樹脂材料を硬化剤で固化した母材を有する繊維強化プラスチックによって構成し、かつ導電性材料としてネットを使用することにより、サイズの大きな筐体でも簡単な設備で低廉なコストで製造することができる。また、複雑な形状であっても容易に電磁波シールド材を製造することができ、加工性にも優れる。
【００５１】
また、導電性材料のネットが電磁波シールド材の表面に露出しないため、ネットが腐食したり、他の金属と接触してショートや漏電の原因となったりすることを防止できる。従って、高湿又は高腐食性環境においても劣化を生じにくく、このような環境において使用することにも適した、電磁波シールド材を提供できる。
【００５２】
また、ネットのメッシュサイズを、１００メッシュ以上２５０メッシュ以下とすることで、電磁波の漏洩を防止することができ、かつネットへの母材の含浸を良好にすることができる。そのため、電磁波シールド材内に空間（キャピラリー）ができて、その空間内の空気膨張により第１及び第２の保護層とシールド層とが剥離を生じたりすることが防止できる。その結果、電磁波シールド材の強度的な信頼性を向上することができる。
【００５３】
更に、繊維強化プラスチックの母材を耐熱性を有する熱硬化性樹脂とすることで、電磁波シールド材の熱による変形が生じることがなくなり、耐熱性に優れる。また、第１及び第２の保護層に繊維強化プラスチックを使用するため、耐荷重性にも優れる。従って、内部が高温となるような装置の外壁としても充分に使用可能な電磁波シールド材を提供できる。
【００５４】
本発明の電磁波シールド材の製造方法によれば、電磁波シールド材を容易に自由な形状に形成することができるので、形状の複雑な電磁波シールド材を製造することにも適し、種々の用途の電磁波シールド材の製造に対して適用することが可能となる。
【００５５】
また、シールド層と第１及び第２の保護層との密着性をよくすることができ、シールド層の内部に空間（キャピラリー）が生じることを防止することができるから、製造される電磁波シールド材の強度的な信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る電磁波シールド材の断面図である。
【図２】実施形態１に係る電磁波シールド材の製造方法を表すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態２に係る電磁波シールド材の断面図である。
【図４】実施形態２に係る電磁波シールド材の製造方法を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１０　電磁波シールド材
２，３，１１，１２　保護層
４，１３　シールド層
１１ａ，１１ｂ　チョップ・ストランド・マット
１４，１５　ゲルコート
１６　補強材
【図１】
2004128086.tif 000003
【図２】
2004128086.tif 000004
【図３】
2004128086.tif 000005
【図４】
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