(57)【要約】【課題】成型性に優れ、導電性物質の蒸着またはスパッタ性に優れたシールドボックス用シートを提供する。【解決手段】熱可塑性フィルムの積層体からなり、４０℃における水蒸気透過率が５０ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）以上であるシールドボックス用シート、および前記シールドボックス用シートを成型してなるシールドボックス。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性フィルムの積層体からなり、４０℃における水蒸気透過率が５０ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）以上であるシールドボックス用シート。
【請求項２】
前記積層体が少なくとも１層の無機フィラー含有フィルム層と、無機フィラーを含有しない熱可塑性フィルム層とを有することを特徴とする請求項１記載のシールドボックス用シート。
【請求項３】
前記無機フィラーがカーボン粒子である請求項２記載のシールドボックス用シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシールドボックス用シートを成型してなるシールドボックス。
【請求項５】
シートの少なくとも一方の面が導電性物質で蒸着されてなる請求項４記載のシールドボックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールドボックス用シートおよびシールドボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機や、小型無線機などの電子機器においては、ＩＣ、ＬＳＩなどの電子部品を配線基板上に搭載した高周波回路、論理回路、送信回路、受信回路などの電子回路は、外界からの電磁波ノイズによる誤動作を起こしたり、あるいは該電子回路から漏洩する電磁波が他の機器あるいは人体への影響を与えることのないように、電磁波シールドが必要になってきている。
【０００３】
電磁波をシールドする方法として、該電子回路を、配線基板のグランドと導電性筐体であるシールドボックスで包囲することが知られている。このシールドボックスは、内包された電子部品のメンテナンスを行うために容易に着脱できることが求められ、また組み立て性のよいことが求められているため、シールドボックスと配線基板のグランドとの接続に工夫が凝らされている。
【０００４】
シールドボックスの材質としては、金属および樹脂が挙げられている。
しかし、金属は比重が高いため、比較的シールドボックス自体の質量が大きくなり、携帯電話などの電子機器に軽量化が強く求められている現状では不都合である。また、シールドボックスは比較的複雑な形状をしているものが多く、板金加工でシールドボックスを作製すると工数が非常に多くなり、作業性に劣るという問題がある。工数削減のためダイキャスト法を採用しようとすると大幅なコスト増になるという問題もある。そこで、低比重で成型性のよい樹脂製のシールドボックスが期待されている。
シールドボックスが金属製である場合はそのままで電磁波をシールドできるが、シールドボックスが樹脂製の場合は、樹脂は本来非電導性であるので、電磁波をシールドするため、その少なくとも一方の面を導電性にする必要がある。
導電化の方法として、シールドボックスを形成する樹脂に金属粉を混入した導電性樹脂を用いる方法、金属を表面にメッキする方法、導電性物質を蒸着する方法がある。
樹脂製のシールドボックスとしては、特許文献１ではステンレス鋼等の金属粉を混合したエンジニアリングプラスチックが記載されており、特許文献２ではポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳが樹脂として例示され、安価な点から特許文献３ではＰＣを用いたとしている。また、導電化処理法としてはＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属のメッキあるいはスパッタリングやイオンプレーティングなどの蒸着法等が例示されている。特許文献２には単に肉厚１〜２．５ｍｍのポリカーボネートを用いたとあるだけでそれ以上の記載はなく、このことから通常のポリカーボネートを成型したシートを使用していると推測される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１９６２７８号公報
【特許文献２】
特開平０９−０３６５８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１におけるように、樹脂に金属粉を混合して導電性にする場合、樹脂と金属粉との比重が大きく異なるため、金属粉を均一に分散させることが困難で、電磁波シールド性が不充分となりやすい。また、充分な導電性を付与するためには金属粉の混入率を高める必要があり、高混入率になると樹脂が脆くなり、成型性が低下するという問題がある。金属をメッキする場合はメッキ廃液により環境汚染のおそれがある。
また、樹脂に導電性物質をスパッタリングやイオンプレーティング、真空蒸着など、蒸着する場合は高度の真空状態で行う必要があるが、高度の真空状態におくと、樹脂中に溶存している水分や低分子成分ガスが表面に拡散してきて蒸発または揮発し、長時間真空度が安定せず、導電性付与処理の生産性が大きく低下するという問題があり、真空度が安定しないままスパッタリングやイオンプレーティングを行うと不純物が吸蔵されたり、導電性物質の付着が不均一になりやすいという問題がある。
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、成型性に優れ、導電性物質の蒸着またはスパッタ性に優れたシールドボックス用シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のシールドボックス用シートは、熱可塑性フィルムの積層体からなり、４０℃における水蒸気透過率が５０ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）以上であることを特徴とする。
前記積層体は、少なくとも１層の無機フィラー含有フィルム層と、無機フィラーを含有しない熱可塑性フィルム層とを有することが好ましい。
前記無機フィラーがカーボン粒子であることが好ましい。
また、本発明のシールドボックスは前記シールドボックス用シートを成型してなることを特徴とする。
前記シールドボックスの少なくとも一方の面が導電性物質で蒸着されてなることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において、熱可塑性フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂のほか、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマー、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどのゴムが挙げられる。またこのほか、上記材料の変性物、混合物、複合物などでもよい。
これらの中ではポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリカーボネートが好ましい。
【０００９】
積層体としては、異種の樹脂・エラストマーを積層した積層体でもよいが、無機フィラーを含有する樹脂フィルムと、無機フィラーを含有しない樹脂フィルム、あるいは無機フィラー混合率の異なる樹脂フィルムを積層したものが好ましい。無機フィラーを含有する樹脂フィルムＡと、無機フィラーを含有しない樹脂フィルムＢ、あるいは無機フィラー混合率の異なる樹脂フィルムを積層したものの場合、両者のフィルムの樹脂成分は同一であることが層間の接着性の観点から好ましい。
無機フィラー含有樹脂フィルムは、樹脂と無機フィラーとの界面が完全に密着することはなく、微少な間隙ができやすい。この間隙の形成により、無機フィラー含有フィルムのガス透過性は高くなる。ガス透過性は無機フィラーの混合率が高いほど高くなる。
しかし、良好なガス透過性を示す程度まで無機フィラーの混合率が高くなると、フィルムの成型性の観点からは、無機フィラー含有量が多すぎて、成型性が大幅に低下して真空成型やマッチモールド成型等での深絞りが困難となる。
【００１０】
そこで、本発明においては、成型性の良好なフィルムと、ガス透過性の良好なフィルムを積層した積層体を用いることにより、成型性と良好なガス透過性とを両立させたものである。
無機フィラーを含有する樹脂フィルムＡと、無機フィラーを含有しない樹脂フィルムＢとの積層体の場合は無機フィラー含有フィルムＡが良好なガス透過性を示し、無機フィラーを含有しないフィルムＢが成型性に寄与する。同様に、無機フィラー混合率の異なる樹脂フィルムの積層体の場合は無機フィラー含有率の高いフィルムＡ’がガス透過性に、該含有率の低いフィルムＢ’が成型性に寄与する。すなわち、フィルムＡ’は良好なガス透過性を示す程度に無機フィラーを含有し、フィルムＢ’は成型性を損なわない程度に無機フィラーを含有するものとする。
【００１１】
積層体として、無機フィラーを含有する樹脂フィルムＡと、無機フィラーを含有しない樹脂フィルムＢ、あるいは無機フィラー混合率の異なる樹脂フィルムを積層したものを用いる場合、無機フィラーを含有する樹脂フィルムＡ、あるいは無機フィラー含有量の高い樹脂フィルムＡ’面が表面に露出していることが好ましい。
すなわち、本発明のシールドボックス用シートの好ましい例としては、樹脂フィルムＡまたはＡ’と樹脂フィルムＢまたはＢ’の２層積層体または２枚の樹脂フィルムＡまたはＡ’の間に樹脂フィルムＢまたはＢ’を挟んだ３層積層体を示すことができる。
【００１２】
前記無機フィラーとしては、シリカ、石英粉、カーボン粒子、石膏、硫酸バリウム、ゼオライト、ウォラストナイト、モンモリロナイト等を挙げることができる。後述の蒸着にあたっての導電性物質の蒸着性の観点から、これらの中ではカーボン粒子が好ましい。
【００１３】
本発明のシールドボックス用シートの厚みは２５〜５００μｍであることが好ましい。積層体の各フィルムの厚みは、目的とする水蒸気透過性、必要とする成型性を勘案して適宜設定することができる。
【００１４】
本発明のシールドボックス用シートは、その４０℃における水蒸気透過率が５０ｇ／１００ｍ２  ／ｈｒ以上である必要がある。この水蒸気透過率はシートを構成する樹脂が有している水蒸気透過率ではなく、積層体全体としての水蒸気透過率であり、４０℃で測定した値である。このガス透過率を５０ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）以上にすることにより、通常の蒸着条件である４０〜８０℃で後述の蒸着のために低圧にした時にシート内部に含まれる水分や低分子成分のシート表面への拡散・蒸発が迅速に進み、蒸着環境を安定にすることができ、シート面前面にわたって均一な蒸着が可能となる。
水蒸気透過率の上限は特に規定する必要はないが、８０ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）を超えるようにしても蒸着環境早期安定化に対するそれだけの効果がなく、むしろ、水蒸気透過性と、成形性、取り扱い性を満足するシート構成の選択がそれだけ困難となるので、８０ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）以下であることが好ましい。
この水蒸気透過性は４０℃において、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８によるカップ法に準じて測定される。
【００１５】
本発明のシールドボックス用シートは少なくともその一方の面に導電性物質が導電化処理されていることが好ましい。
導電化処理方法としては、金属粉やカーボンブラックを含有する塗料を塗布する導電性塗料コート法、金属溶射法、メッキにより金属薄膜を形成するメッキ法があるが、導電性塗料コート法は塗料の脱落が生じやすく、シールド対象の電子部品の短絡を招くおそれがある。
金属溶射はシートあるいはシールドボックスの剛性が増加することと、メッキ耐性の点からシートの熱変形が生じやすいという問題がある。
メッキによる金属薄膜形成は、メッキ耐性の点から合成樹脂に制限があり、密着改善のための前処理、メッキ不要部のマスキングなど煩雑であり、膜形成速度も遅く、生産性に乏しい。
これらの点から、導電化処理法としては蒸着法が好ましい。
【００１６】
蒸着法としては、プラズマ化学蒸着法、光化学蒸着法などの化学蒸着法：狭義の真空蒸着法；マグネトロンスパッタリングなどのスパッタリング法；イオンプレーティング法などの物理蒸着法のいずれも用いることができる。これらの中では、抵抗の低い金属箔膜をドライプロセスで設けることができる物理的蒸着法が好ましく用いられる。
この蒸着により、シールドボックス用シートの少なくとも一方の表面の表面抵抗を、１０１  〜１０−５Ω／□とすることが好ましい。
【００１７】
導電性物質としては、固有抵抗の低い銅、ニッケル、銀、金、アルミニウム等やそれらの合金が好ましく、蒸着における製膜速度の速い銅が好ましい。また、耐酸化性の観点から、銅蒸着の後に比較的酸化に耐性のあるニッケルを蒸着することが好ましく、同様の観点から、固有抵抗が低く、酸化に耐性があり、製膜速度の速い真鍮も好ましい。
【００１８】
本発明のシールドボックスは、上述のガス透過率であるので、蒸着のために例えば１０−７Ｐａというような高真空にしてもシート内部の水分や低分子量成分が迅速にシート表面に拡散、揮発または蒸発するので早期に安定した高真空環境にすることができる。
特に、シールドボックス用シートの蒸着面がカーボン粒子を含有していると、蒸着法としてスパッタリング法を採用した場合、スパッタ金属粒子が乗りやすく、スパッタ金属のシートへの密着性が良好となる。
【００１９】
本発明のシールドボックス用シートは、例えばポリスチレンと、カーボン粒子含有ポリスチレンとを多層フィルムダイを用いて２層あるいはポリスチレン層を介して２層のカーボン粒子含有ポリスチレンフィルムが積層された３層複合シートとすることにより得られる。このシートは必要に応じて２軸延伸してもよい。２軸延伸すると、延伸前よりガス透過率は低下するがシートの強度、剛性が向上する。
【００２０】
本発明のシールドボックスは、上記シールドボックス用シートを成型してなる。成型法としては、真空成型、吹き込み成型、マッチモールド成型等を適宜採用できる。
例えば、厚み２５〜５００μｍの上記シールドボックス用シートを、５０〜２００℃に加熱し、金型に追従するように上記成型法で賦形することができる。
シールドボックスとしては、例えば、図１に示すような、底壁１と、該底壁の外周部に立ち上げるようにして該底壁につながって形成された側壁２と、この側壁の前記底壁と反対側の端で囲まれて形成された開口部とを有する箱状に形成された成型体からなり、筐体内に収納され、配線基板上の電子回路をカバーし、該シールドボックスと配線基板とを固定する際に筐体内壁に押圧されて該シールドボックスの一部（弾性変形部３）が弾性変形しつつ、前記側壁の開口部側の端４が配線基板に接触する構造のシールドボックスを１実施態様例として例示できる。図１の例では、弾性変形部３が底壁１と側壁２の間に設けられている。
【００２１】
シールドボックスの使用にあたってはシールドボックスの内表面および外表面の少なくとも一方が導電化処理されている必要があるが、この導電化処理は前述のようにシールドボックス成型前のシートを導電化処理してもよく、成型後のシールドボックスを導電化処理してもよい。シールドボックス成型後の導電化処理の場合も前述と同様、化学蒸着法、物理蒸着法のいずれも用いることができ、物理蒸着法が好ましい。
【００２２】
【実施例】
以下に、実施例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
（実施例１）
ハイインパクトポリスチレン（旭化成社製）１００質量部にカーボン粒子（日本黒鉛社製、質量平均粒径９．９１μｍ）１０質量部を添加して混練機（東芝機械社製、二軸押出混練機）で均一に混練した。
三層の積層シート形成用Ｔダイを用い、内層がハイインパクトポリスチレン、両外層が上記で混練したカーボン粒子含有ハイインパクトポリスチレンとなるようにし、各層の厚みが０．０３ｍｍ／０．２４ｍｍ／０．０３ｍｍである積層シートを形成した。この積層シートのガス透過率を４０℃において、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８によるカップ法に準じて測定したところ、５７．１ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）であった。
この積層シートの一方の面に、マグネトロンスパッタ装置でのスパッタリングにより、８０ｎｍの厚みの銅薄膜を設け、さらにその上に、２６ｎｍのニッケル薄膜を設け、表面抵抗および電磁波シールド効果を評価するためのサンプルを作製した。スパッタにあたって、スパッタ装置内を６０℃で１０−６Ｔｏｒｒの真空にした時、約１０分で真空度が安定した。
この積層シートを用い、吹き込み成型で図１に示すような底面が矩形のシールドボックス（外形：縦６０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ２ｍｍ）を賦形した。上記と同様にしてこのシールドボックスの内表面に８０ｎｍの銅薄膜と２６ｎｍのニッケル薄膜の積層膜を設けた。結果を表１に示す。
【００２３】
（比較例１）
市販の透明ポリスチレンシート（厚み０．３ｍｍ、電気化学工業社製、商品名：クリアレン）を準備し、実施例１と同様にしてその水蒸気透過率を測定したところ、４９．６ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）であった。このシートの一方の面に、マグネトロンスパッタ装置でのスパッタリングにより、８０ｎｍの厚みの銅薄膜を設け、さらにその上に、２６ｎｍのニッケル薄膜を設け、表面抵抗および電磁波シールド効果を評価するためのサンプルを作製した。スパッタにあたって、スパッタ装置内を６０℃で１０−６Ｔｏｒｒの真空にした時、約２０分まで真空度が安定しなかった。
積層シートの代わりに上記のハイインパクトポリスチレンシートを用いた以外は実施例１と同様にして、シールドボックスを賦形し、その内表面に銅薄膜とニッケル薄膜の積層膜を設けた。結果を表１に示す。
【００２４】
（比較例２）
実施例１で用いた、カーボン粒子を均一に混練したハイインパクトポリスチレンを用い、Ｔダイで厚み０．３ｍｍのシートを形成した。このシートのガス透過率は８１．３ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）であった。
このシートの一方の面に、マグネトロンスパッタ装置でのスパッタリングにより、８０ｎｍの厚みの銅薄膜を設け、さらにその上に、２６ｎｍのニッケル薄膜を設け、表面抵抗および電磁波シールド効果を評価するためのサンプルを作製した。スパッタにあたって、スパッタ装置内を６０℃で１０−６Ｔｏｒｒの真空にした時、約８分で真空度が安定した。
この積層シートを用い、吹き込み成型で図１に示すような底面が矩形のシールドボックス（外形：縦６０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ２ｍｍ）を賦形しようとしたが、シートが側壁部分で破断し、賦形できなかった。
【００２５】
【表１】
2005005297.tif 000002
【００２６】
表１において、
Ｃ含有ＰＳ：カーボン粒子含有ハイインパクトポリスチレン
ＰＳ：ハイインパクトポリスチレン
を示す。
【００２７】
表１から明らかなように、ガス透過率が５０ｇ／（１００ｍ２・ｈｒ）より低い比較例１のシートでは、蒸着における真空度の安定に時間がかかるのに対し、本発明の積層シートは早期に真空度が安定することがわかる。
また、比較例２のようにフィラーを多量に含む層のみからなるシートは蒸着にあたって早期に真空度が安定するものの、成型性に劣り、シールドボックスの賦形が困難であるのに対し、本発明の積層シートは成型性に優れることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、成型性に優れ、導電性物質の蒸着またはスパッタ性に優れたシールドボックス用シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シールドボックスの一実施態様を示す図である。
【符号の説明】
１：底壁、  ２：側壁、  ３：弾性変形部、  ４：側壁の開口部側の端
【図１】
2005005297.tif 000003