(57)【要約】【課題】  軽量で、環境にやさしい、低価格の電磁波シールド構造体を提供する。【解決手段】  繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維２と主にポリオレフィン系樹脂又は水溶性樹脂からなり炭素粉末７を含む樹脂３とからなる多孔質体としての不織布であって、少なくとも１面に金属よりなる又は金属を含む好ましくは金属蒸着樹脂フィルムよりなる面材４を備え、電磁波入射側の面材４が多数の貫通孔又は切れ目を分散状に備えた電磁波シールド構造体である。表面の少なくとも一部に導電性粘着剤を塗付できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維と樹脂とからなる多孔質体であって、少なくとも１面に金属よりなる又は金属を含む面材を備えたことを特徴とする電磁波シールド構造体。
【請求項２】
電磁波入射側の面材が多数の貫通孔又は切れ目を分散状に備えた請求項１記載の電磁波シールド構造体。
【請求項３】
炭素繊維が３０〜１７４ｇ／ｍ２含まれる請求項１記載の電磁波シールド構造体。
【請求項４】
樹脂が主にポリオレフィン系樹脂又は水溶性樹脂からなる請求項１記載の電磁波シールド構造体。
【請求項５】
金属を含む面材が金属蒸着樹脂フィルムである請求項１記載の電磁波シールド構造体。
【請求項６】
樹脂に導電性粉末を含む請求項１記載の電磁波シールド構造体。
【請求項７】
表面の少なくとも一部に導電性粘着剤を含む請求項１記載の電磁波シールド構造体。
【請求項８】
繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維と樹脂繊維とからなる混繊不織布の少なくとも１面に金属よりなる又は金属を含む面材を重ね、前記樹脂繊維の溶着により、前記混繊不織布と前記面材とを一体成形すると同時に接合する電磁波シールド構造体の製造方法。
【請求項９】
繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維と水溶性樹脂繊維とを含む混繊不織布に水を加えるとともに、金属よりなる又は金属を含む面材を重ね、前記水溶性樹脂繊維の溶着により、前記混繊不織布と前記面材とを一体成形すると同時に接合する電磁波シールド構造体の製造方法。
【請求項１０】
水が導電性粉末の分散水である請求項９記載の電磁波シールド構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を遮蔽することのできる電磁波シールド構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁波シールド構造体としては、金属板、金属箔、金属メッシュ、無電解めっき、蒸着、金属溶射、導電性塗料の他、多数の種類がある。例えば、
・特許文献１には、導電性材料として繊維長１０〜１００ｍｍの炭素繊維を平面面積当たり１７５〜４６０ｇ／ｍ２含む電磁波シールド用成形品が記載されている。
・特許文献２には、炭素繊維に金属繊維又は金属被覆繊維を加えた導電性プラスチック複合品が記載されている。
・特許文献３には、湿式抄造で製造した金属繊維シートが記載されている。
・特許文献４には、無機質板状体の少なくとも一方に、導電性炭素粒状体（カーボンブラック）と樹脂バインダーとの混合物の硬化物層を備える電磁波遮蔽性無機板状体が記載されている。
・特許文献５には、切削金属繊維とバインダー繊維による電磁波吸収シートが記載されている。
・特許文献６には、硬質発泡樹脂にフェライトを混入した、面材を一体化した電磁波吸収発泡体が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９９８８０号公報
【特許文献２】特開平６−５３６８８号公報
【特許文献３】特開２０００−２７７９７号公報
【特許文献４】特開２００１−２４３８０号公報
【特許文献５】特開２００１−２６７７８号公報
【特許文献６】特開２００２−３４８３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、金属板、金属箔又は金属溶射は、軽量化に不向きであり、複雑形状にも不向きである。金属メッシュ又は蒸着フィルムのみでは、十分なシールド効果が得られない。無電解めっき又は導電性塗料を施す方法は、脱落による経時変化に不安がある。また、
・特許文献１のように炭素繊維を用いるものは、目付１７５ｇ／ｍ２以上ないと有効なシールド効果が得られない。
・特許文献２、３、５のように金属繊維を用いるものは、金属板等を用いるものと同じく、軽量化に不向きであり、複雑形状にも不向きである。樹脂繊維に無電解めっきを施し、織物にする方法もあるが、これは高価である。さらに、繊維体構造のみでは、電磁波シールド効果のばらつきが大きいという欠点がある。
・特許文献４のように、無機質板状体とカーボンブラックを用いるものは、高価である。
・特許文献６のように硬質発泡樹脂を用いるものは、火災時の有毒ガスや、焼却時のダイオキシンの発生不安がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、軽量で、環境にやさしい、低価格の電磁波シールド構造体及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、次の手段を採った。
（１）繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維と樹脂とからなる多孔質体であって、少なくとも１面に金属よりなる又は金属を含む面材を備えたことを特徴とする電磁波シールド構造体。
【０００７】
ここで、電磁波入射側の面材が多数の貫通孔又は切れ目を分散状に備えたものであることが好ましい。炭素繊維は、特に限定されないが、３０〜１７４ｇ／ｍ２含まれること（目付量）が好ましい。樹脂は、特に限定されないが、主にポリオレフィン系樹脂からなる樹脂又は水溶性樹脂が好ましい。金属を含む面材としては、特に限定されないが、金属蒸着樹脂フィルムを例示でき、金属蒸着ポリオレフィン系樹脂フィルムが好ましい。特定周波数帯の電磁波シールド効果を高めるため、樹脂に導電性粉末を含めてもよい。表面の少なくとも一部に導電性粘着剤を含む構造体とすると、被着材に容易に貼付できる。
【０００８】
（２）繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維と樹脂繊維とからなる混繊不織布の少なくとも１面に金属よりなる又は金属を含む面材を重ね、前記樹脂繊維の溶着により、前記混繊不織布と前記面材とを一体成形すると同時に接合する電磁波シールド構造体の製造方法。
【０００９】
（３）繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維と水溶性樹脂繊維とを含む混繊不織布に水を加えるとともに、金属よりなる又は金属を含む面材を重ね、前記水溶性樹脂繊維の溶着により、前記混繊不織布と前記面材とを一体成形すると同時に接合する電磁波シールド構造体の製造方法。
【００１０】
ここで、水が導電性粉末の分散水であることが好ましい。
【００１１】
上記各構成要素のさらに詳細な態様を、以下に例示する。「炭素繊維」は、製法により、ピッチ系、ＰＡＮ系等があるが、特に限定しない。低温処理による耐炎繊維は、電磁波シールド効果が少なく、望ましくない。「ポリオレフィン系樹脂」としては、ポリエチレン樹脂、ポリエチレン共重合体樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等を例示できる。繊維としては、芯鞘構造を有する低融点ポリエステル繊維やポリプロピレン繊維を例示できる。「水溶性樹脂」としては、カルボキシ酸メチルセルローズやポリビニルアルコール等を例示できる。繊維としては、水溶性ビニロン繊維を例示できる。
【００１２】
「金属よりなる面材」としては、例えばアルミニウム、ニッケル、錫、金、銀、銅、ステンレス鋼等の金属（それらの合金を含む）からなる面体を例示でき、「金属を含む面材」としては前記例示の金属又は合金からなる金属箔を樹脂フィルム等で貼付したものや前記例示の金属を蒸着した金属蒸着樹脂フィルムを例示できる。ポリオレフィン系樹脂フィルムに金属蒸着した面体は、軽量で低コストであり、環境面からも好ましい。１０００ＭＨｚ以上の高周波帯は、ニッケル又は銅を含む面材が望ましい。「導電性粉末」としては、前記例示の金属からなる粉末、炭素粉末、また、やや導体性に劣るがフェライト粉末、酸化インジウム粉末等を例示できる。
【００１３】
電磁波入射側の金属よりなる又は金属を含む面材に付加する貫通孔又は切れ目は、金属の有する電磁波を反射する性質を抑え、炭素繊維からなる多孔体による吸収性を高める効果がある。電磁波の透過側にムクの面材を付けると、面材間で干渉が起こり、電磁波シールド効果がより高まる。
【００１４】
ポリオレフィン系樹脂は、燃焼時に塩素ガスや塩化水素ガス等の有毒ガスが発生せず、環境ホルモンとの関連性もなく、約８００℃以下で焼却してもダイオキシンが発生しない。また、ポリオレフィン系樹脂に、例えば金属水酸化物などのハロゲン元素を含まない防炎難燃化合物を加えることにより、防炎性および難燃性を向上することができる。
【００１５】
金属よりなる又は金属を含む面材を積層することで、同時に一体成形が可能となる。接着は、炭素繊維と面体がドット方式で直接接触することが可能となり、樹脂層を介入しないため、ばらつきが低く安定した電磁波シールド効果が得られる。
【００１６】
また、表面の少なくとも一部に導電性粘着剤を塗付できる。導電性粘着剤としては、金属箔テープに使われている導電性感圧型粘着剤を例示できる。粘着剤中に分散された金属粒子が導体として、被着間の導通を可能にする。このタイプは圧力を付加すると導電性が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳述した通り、本発明によれば、軽量で、環境にやさしい、低価格の電磁波シールド構造体を提供することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
繊維長２５〜１００ｍｍの炭素繊維と主にポリオレフィン系樹脂又は水溶性樹脂からなり導電性粉末を含む樹脂とからなる多孔質体であって、少なくとも１面に金属よりなる又は金属を含む面材を備え、電磁波入射側の面材が多数の貫通孔又は切れ目を分散状に備えた電磁波シールド構造体である。
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明を具体化した第一実施例について、図１及び図２を参照して説明する。本実施例の電磁波シールド構造体は、繊維長５０ｍｍの炭素繊維２と樹脂３とからなる多孔質体の一例（シート体）としての不織布１であって、その２面（両面）に金属よりなる又は金属を含む面材４を備えたものである。なお、実施例で記す材料、構成、数値は例示であって、適宜変更できる。
【００２０】
そして、下記の表１に示すとおり、本実施例に属する試料Ｎｏ．６，７，８，１１，１２と、本実施例に対して面材の無い比較例としての試料Ｎｏ．１，２，３，４，５，９，１０と、単なるアルミニウム蒸着樹脂フィルムである参考例１，２とを作成した。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
いずれの試料Ｎｏ．１〜１２においても用いた炭素繊維２は、繊維長が５０ｍｍ、平均繊維径が６μｍのＰＡＮ系繊維である。炭素繊維２の目付量は表１に示したとおりである。樹脂３としては、次の２種類の繊維を選択的に用いた。
【００２３】
（１）試料Ｎｏ．１〜８，１２では、樹脂繊維として、芯鞘構造の繊維長３８ｍｍ、繊度２デニールの低融点ポリエステル繊維を用いた。鞘の融点は８５℃、芯の融点は２５３℃である。これらの試料は、炭素繊維２と低融点ポリエステル繊維とをニードルパンチ加工にて乾式混繊して不織布１を作成した。低融点ポリエステルの混率は２０％である。
【００２４】
（２）試料Ｎｏ．９〜１１では、水溶性樹脂繊維として、株式会社クラレ製の水溶性ビニロン繊維Ｋ−IIを用いた。これらの試料は、炭素繊維２と水溶性ビニロン繊維とをニードルパンチ加工にて乾式混繊して不織布１を作成した。水溶性ビニロン繊維の混率は５％である。この水溶性ビニロン繊維を用いた試料は、前処理として基材に対し略同量の水をスプレーにて加水した。水としては、試料Ｎｏ．９では単なる水を用い、試料Ｎｏ．１０，１１では炭素粉末混入水としての横浜化成株式会社の水溶性インク（商品名：ユニラント３３Ｔクロ、粒子径２０μｍ以下）を水で適度（例えば２〜３倍）に薄めたものを用いた。
【００２５】
試料Ｎｏ．６，７，８，１１，１２で用いた面材４は、厚み１０ｍｍ、目付重量１７ｇ／ｍ２のアルミニウム蒸着樹脂フィルムである。Ｎｏ．６，７では貫通孔も切れ目もない同フィルムを用い、Ｎｏ．８では電磁波入射側に貫通孔８のある同フィルム（反対側は貫通孔のない同フィルム）を用い、Ｎｏ．１１，１２では電磁波入射側に切れ目９のある同フィルム（反対側は切れ目のない同フィルム）を用いた。貫通孔８は、タテ、ヨコの孔間隔が５ｍｍ、孔径がφ２ｍｍである。切れ目９の形状は、一直線の線分とし、刃物を用いて切れ目５の開口幅が略０ｍｍ（切れてはいるが目が略塞がっている状態）、切れ目長さが１５ｍｍ、切れ目ピッチが３０ｍｍとなるように加工した。
【００２６】
いずれの試料Ｎｏ．１〜１２も、成形には温度１３０℃で１分間の熱プレス機を用い、ノーゲージにて圧着した。試料Ｎｏ．６，７，８については、上記（１）で作成した混繊不織布１の片面（試料Ｎｏ．６）又は両面（試料Ｎｏ．７，８）に面材４を重ね、低融点ポリエステル繊維の溶着（熱溶）により、混繊不織布１と面材４とを一体成形すると同時に接合した。試料Ｎｏ．１１，１２については、上記（２）で作成した混繊不織布１の両面に面材４を重ね、水溶性ビニロン繊維の溶着（水溶）により、混繊不織布１と面材４とを一体成形すると同時に接合した。
【００２７】
評価は、株式会社アドバンテスト製の電磁波シールド効果評価器ＴＲ１７３０１ＡとスペクトラムアナライザーＲ３１６２とを用い、アドバンテスト法（近傍界用）に従って測定した。この測定法は、ＭＩＬ−ＳＴＤ−２８５法における近接界測定のミニチュア版である。試料片のサイズは２００ｍｍ角であり、各試料片の２面をそれぞれ被着材６としての厚さ２ｍｍのプラスチック板に貼り付けた。同プラスチック板のみの電磁波シールド特性（ｄＢ）と、同プラスチック板に試料片を貼付した時の電磁波シールド特性（ｄＢ）とを測定し、その差を減衰量（ｄＢ）として算出した。上記の表１に各試料の５００ＭＨｚ、８００ＭＨｚ及び１０００ＭＨｚでの電界減衰量の測定結果を示す。
【００２８】
同表１から明らかなように、本実施例に属する試料Ｎｏ．６，７，８，１１，１２は、炭素繊維の目付量が少なく、従って軽量かつ低価格に作成できるにも拘わらず、効果としての電界減衰量が大きく、例えば１０００ＭＨｚでの電界減衰量はいずれも２５ｄＢ以上であった。これに対し、試料Ｎｏ．１，２，３，９，１０は、炭素繊維の目付量は少ないが、その分、電界減衰量も小さいことが分かる。また、試料Ｎｏ．４，５は炭素繊維の目付量が多いために、電界減衰量も大きい。また、本実施例は硬質発泡樹脂を用いないので、火災時の有毒ガスや、焼却時のダイオキシンの発生が無く、環境にやさしい。
【００２９】
次に、図３に示す第二実施例の電磁波シールド構造体は、第一実施例の電磁波シールド構造体を建築用内装シート材に具体化したものであって、炭素繊維２と樹脂３とからなる不織布１の２面（両面）に面材４を備え、その各面材４の表面の少なくとも一部に導電性粘着剤５が塗付されている。そして、使用時には、両面の導電性粘着剤５によって２枚の被着材６としての壁材に貼り付けられ、両壁材に挟まれて使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による面体を備えた電磁波シールド構造体の第一実施例を示す説明図である。
【図２】（ａ）は面材に形成する多数の貫通孔の様態を示す概略図、（ｂ）は面材に形成する切れ目の様態を示す概略図である。
【図３】本発明による面体を備えた電磁波シールド構造体を建築用内装シート材に具体化した第二実施例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  多孔質体としての不織布
２  炭素繊維
３  樹脂
４  面材
５  導電性粘着剤
６  被着材
７  導電性粉末としての炭素粉末
８  貫通孔
９  切れ目
【図１】
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【図２】
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【図３】
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