JP2000357893A

JP2000357893A - 電磁波シールド膜および電磁波シールド塗料

Info

Publication number: JP2000357893A
Application number: JP2000109701A
Authority: JP
Inventors: Seigo Miyasoi; 聖吾宮副; Mitsuyuki Oda; 光之小田; Hideki Komori; 秀樹古森; Kazunori Kanda; 和典神田
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】反射能だけではなく、吸収能をも備えた電磁波
シールド能を有する電磁波シールド膜、およびそれを得
るための電磁波シールド塗料を提供する。【解決方法】本発明の電磁波シールド膜は、表面抵抗率
が５〜３００Ω／□、および電力透過率１５％以下かつ
電力反射率８０％以下であることを特徴とする。この電
磁波シールド膜は、フレーク状導電性粉末とバインダー
樹脂とを含む塗料から得ることができる。ここで、上記
フレーク状導電性粉末の導電性が１０⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍ
およびアスペクト比が１０〜２５０であり、上記フレー
ク状導電性粉末と前記バインダー樹脂との体積比が５／
９５〜５０／５０であってよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁波シールド膜およ
び電磁波シールド塗料に関し、特に電子機器筐体の不要
電磁波をシールドするための電磁波シールド膜および電
磁波シールド塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器から発生する電磁波は、他の機
器や人体への影響が懸念されている。この不要な電磁波
を電子機器筐体外に出さないために、通常、電磁波シー
ルド膜が筐体内に設けられている。このような電磁波シ
ールド膜は、電磁波を反射することによって筐体内部に
電磁波を閉じこめるものであるため、開口部や隙間が存
在する場合には、そこから閉じこめられた電磁波が漏れ
てしまう問題点がある。一方、上記の不要な電磁波を吸
収材によって吸収する手段も考えられるが、吸収材単体
で電磁波をシールドする事は困難であり、さらに反射材
と吸収材とを組み合わせることは工程の増加や設置スペ
ースの問題から実用化されていなかった。

【０００３】ところで、この反射を利用した電磁波シー
ルド膜を得る方法として、施工の手軽さや材料費及び加
工費のトータルコスト等の理由から、メッキ、金属溶
射、アルミ蒸着、金属箔貼り付け等に代えて、金属粉な
どの導電性材料を含んだ電磁波シールド塗料が使用され
ている。例えば、特開平６−３２６４９０号公報には、
鱗片状、板状又は略球状の形状の導電性粉粒体をコーテ
ィングして電磁波シールド層を作成する方法が開示され
ている。しかし、これまでの電磁波シールド塗料は、上
記の問題点を解決するものではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、反射能だけ
ではなく、吸収能をも備えた電磁波シールド能を有する
電磁波シールド膜、およびそれを得るための電磁波シー
ルド塗料を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁波シールド
膜は、表面抵抗率が５〜３００Ω／□、および電力透過
率１５％以下かつ電力反射率８０％以下であることを特
徴とする。この電磁波シールド膜は、フレーク状導電性
粉末とバインダー樹脂とを含む塗料から得ることができ
る。ここで、上記フレーク状導電性粉末の導電性が１０
⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍおよびアスペクト比が１０〜２５０で
あり、上記フレーク状導電性粉末と前記バインダー樹脂
との体積比が５／９５〜５０／５０であってよい。ま
た、上記塗料は、さらに粒状導電性粉末を含んでおり、
この粒状導電性粉末の導電性が１０ ⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍで
あり、先のフレーク状導電性粉末とこの粒状導電性粉末
との重量比が１０／９０〜９９．５／０．５とすること
ができる。

【０００６】本発明の電磁波シールド塗料は、フレーク
状導電性粉末とバインダー樹脂とを含む塗料であって、
上記フレーク状導電性粉末の導電性が１０⁶〜１０¹Ｓ・
ｃｍおよびアスペクト比が１０〜２５０であり、上記フ
レーク状導電性粉末と上記バインダー樹脂との体積比が
５／９５〜５０／５０であり、これを用いて得られる塗
膜の表面抵抗率が５〜３００Ω／□、および電力透過率
１５％以下かつ電力反射率８０％以下である。また、上
記電磁波シールド塗料は、さらに粒状導電性粉末を含ん
でおり、この粒状導電性粉末の導電性が１０⁶〜１０¹Ｓ
・ｃｍであり、先のフレーク状導電性粉末とこの粒状導
電性粉末との重量比が１０／９０〜９９．５／０．５で
あっても構わない。ここで、フレーク状導電性粉末と粒
状導電性粉末とを合計したものと先のバインダー樹脂と
の体積比が５／９５〜５０／５０であることが好まし
い。

【０００７】本発明の電子機器筐体は、先の電磁波シー
ルド膜が内側に設置されているものであり、一方、本発
明の不要電磁波のシールド方法は、電子機器筐体の内側
に先の電磁波シールド塗料を塗布することを特徴とする
ものである。

【０００８】〔発明の詳細な説明〕電磁波シールド膜本発明の電磁波シールド膜は、表面抵抗率が５〜３００
Ω／□、および電力透過率１５％以下かつ電力反射率８
０％以下である特性を有するものである。本発明の電磁
波シールド膜は、電磁波を反射できるだけでなく、電磁
波を吸収することができる。表面抵抗率の好ましい値は
５〜２００Ω／□であり、さらに好ましい値は５〜１０
０Ω／□である。

【０００９】ここで、表面抵抗率はシールド膜の電磁気
特性（直流の体積固有抵抗）と厚さとから決定される値
であり、この値が小さいほど、電磁波を強く反射する性
質を有する。上記表面抵抗率が５Ω／□未満では、電磁
波を反射する能力を有するが、十分な吸収能を得ること
ができない。上記表面抵抗率が３００Ω／□を上回った
場合には、電磁波の多くは反射も吸収もされず、シール
ド膜を透過してしまう。なお、表面抵抗率は、膜の抵抗
値を測定器により実測して得ることができる。

【００１０】一方、電力透過率および電力反射率は電磁
波シールド能を表すものであり、電力透過率１５％を上
回ると、充分な電磁波シールド能を有することにならな
い。また、電力反射率８０％を上回ると、十分な吸収能
を得ることができない。電力透過率および電力反射率
は、当業者によく知られた方法を用いて求めることがで
きる。

【００１１】なお、直接的な測定は困難であるが、本発
明の電磁波シールド膜の複素比誘電率は実数項が１０以
上、虚数項が２以上であると思われる。この複素比誘電
率は、膜の厚さには関係せず、シールド膜を構成する材
料そのものの電磁気特性を表すパラメーターである。磁
性よりも誘電性が強い膜では、実数項または虚数項が大
きいほど、薄い膜厚でも電磁波が強く反射する性質を有
する。また、虚数項が大きいほど、反射は少なくなり、
シールド膜の内部に進入した電磁波を吸収する性質を有
する。このことから、本発明の電磁波シールド膜の複素
比誘電率は上記の範囲にあるものと考えられる。

【００１２】本発明の電磁波シールド膜は、通常１０〜
１００μｍの膜厚であることが好ましい。１０μｍ未満
では、目的とするシールド能を得ることができず、１０
０μｍを上回ると効率的でない。本発明の電磁波シール
ド膜は、例えば、下記のフレーク状導電性粉末とバイン
ダー樹脂とを含む電磁波シールド塗料から得ることがで
きる。

【００１３】電磁波シールド膜が電磁波発生源に面して
いれば、電磁波シールドを効率的に行うことができる。
よって本発明の電磁波シールド膜を電子機器筐体に適用
する場合、電子機器筐体の内側に設置されることが好ま
しい。上記電子機器筐体としては、内側に電磁波を発生
する回路を有するものであれば限定されず、パーソナル
コンピュータ、ビデオデッキ、テープデッキ、ＣＤプレ
ーヤー、ＭＤプレーヤー、ＰＨＳおよび携帯電話などを
例示することができる。

【００１４】電磁波シールド塗料本発明の電磁波シールド塗料は、フレーク状導電性粉末
とバインダー樹脂とを含む塗料であって、上記フレーク
状導電性粉末の導電性が１０⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍおよびア
スペクト比が１０〜２５０であり、上記フレーク状導電
性粉末と前記バインダー樹脂との体積比が５／９５〜５
０／５０であり、これを用いて得られる塗膜の表面抵抗
率が５〜３００Ω／□、および電力透過率１５％以下か
つ電力反射率８０％以下である。

【００１５】上記フレーク状導電性粉末としては、導電
性が１０⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍ、アスペクト比が１０〜２５
０であるものを使用することが好ましく、１００〜２０
０であるものを使用することがさらに好ましい。導電性
がこの範囲外では、得られる塗膜の電磁波シールド能が
十分でない恐れがある。一方、アスペクト比が１０未満
であると、これを用いて得られる塗膜の表面抵抗率なら
びに電力透過率および電力反射率が、上記の範囲を外れ
る恐れがある。一方、２５０を上回るものは製造および
入手が困難である。

【００１６】上記フレーク状導電性粉末の導電性は、フ
レーク状導電性粉末をペレット化し、これの導電性を測
定することにより求められる。一方、上記アスペクト比
は、フレーク状導電性粉末の平均粒径Ｄ₅₀を粒子の厚み
で割って得られる値である。ここで上記平均粒径Ｄ
₅₀は、粒径測定が可能な機器を用いて決定することがで
き、上記粒子の厚みは、電子顕微鏡による実測や計算に
よって求めることができる。

【００１７】上記フレーク状導電性粉末は、通電性を有
する金属および金属酸化物を原料として、これを例え
ば、ボールミルなどを用いて上記アスペクト比の範囲に
加工することにより得ることができる。得られる塗膜の
電磁波シールド能を考慮すると、上記原料としては、
銀、銅、ニッケル、コバルト、ケイ素鋼が好ましい。な
お、これらの金属を、上記アスペクト比の範囲に加工さ
れたその他の金属から得られたものの表面にメッキした
ものも利用可能である。

【００１８】また、上記バインダー樹脂は、上記フレー
ク状導電性粉末を膜中に固定できるものであれば特に限
定されるものではなく、一般的に塗料に用いられるもの
が使用できる。具体的には、アクリル樹脂、アクリル−
ウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹
脂、塩素化ポリエチレン樹脂およびこれらの変性樹脂等
を挙げることができる。また、必要に応じて例えばイソ
シアネート、アミン、メラミン、オキサゾリン系等の硬
化剤を用いるさせることもできる。なお本明細書におい
ては、これらの硬化剤はバインダー樹脂に含めるものと
する。

【００１９】本発明の電磁波シールド塗料においては、
上記フレーク状導電性粉末と上記バインダー樹脂との体
積比が５／９５〜５０／５０に設定されていることが好
ましい。体積比が５／９５未満であると、得られる塗膜
の表面抵抗率ならびに電力透過率および電力反射率が、
上記の範囲を外れる恐れがあり、５０／５０を上回る
と、塗膜化が困難である。

【００２０】本発明の電磁波シールド塗料は、さらに粒
状導電性粉末を含むことができる。粒状導電性粉末を含
むことにより、得られる塗膜の表面抵抗率を低下させる
ことができる。この粒状導電性粉末は一般に金属粉末と
呼ばれ、粒状の形態を有するものであり、先のアスペク
ト比で表せば、約１〜３の値を示すものである。また、
この粒状導電性粉末の導電性は１０⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍで
あることが好ましい。導電性がこの範囲外では、得られ
る塗膜の電磁波シールド能が十分でない恐れがある。上
記粒状導電性粉末は、例えば、銀、銅、ニッケル、コバ
ルト、ケイ素鋼からなるものであってよい。なお、先の
フレーク状導電性粉末と前記粒状導電性粉末とは、同一
の金属種であっても異なっていてもよい。

【００２１】上記粒状導電性粉末を含む場合、先のフレ
ーク状導電性粉末と上記粒状導電性粉末との重量比は１
０／９０〜９９．５／０．５であることが好ましい。こ
の範囲外では、得られる塗膜の表面抵抗率を低下させる
ことが難しい。また、フレーク状導電性粉末と粒状導電
性粉末とを合計したものとバインダー樹脂との体積比が
５／９５〜５０／５０であることが好ましい。体積比が
５／９５未満であると、得られる塗膜の表面抵抗率なら
びに電力透過率および電力反射率が、上記の範囲を外れ
る恐れがあり、５０／５０を上回ると、塗膜化が困難で
ある。

【００２２】本発明の電磁波シールド塗料は、上記成分
以外に、表面調整剤や沈降防止剤などの塗料に含まれる
一般的な添加剤を含んでいても構わない。また、塗料の
形態としては限定されず、例えば溶剤型、水性などの種
々の形態をとることができる。

【００２３】本発明の電磁波シールド塗料を用いて得ら
れる塗膜は、その表面抵抗率が５〜３００Ω／□、およ
び電力透過率１５％以下かつ電力反射率８０％以下であ
る。上記の電磁波シールド膜のところで述べたように、
この塗膜は電磁波を反射できるだけでなく、電磁波を吸
収することができる。また、本発明の電磁波シールド塗
料を用いて得られる塗膜についての詳細は、上記の電磁
波シールド膜のところで述べたものと同じである。

【００２４】上記塗膜を得るための手段は特に限定され
るものではなく、電磁波シールド塗料を基材に塗布し、
これを乾燥することによるものである。上記基材として
は、プラスチック、紙、木材、ガラス、セラミックなど
の非導電体を挙げることができる。塗布および乾燥の条
件は、上記塗料および基材の種類や形態に応じて種々選
択することができる。

【００２５】不要電磁波のシールド方法本発明の不要電磁波のシールド方法は、電磁波シールド
塗料を電子機器筐体の内側に塗布するものである。塗布
後、これを乾燥することによって電磁波シールド塗膜を
得ることができる。また、このようにして得られた電磁
波シールド膜の上に電気絶縁性膜を設置し、その上にさ
らに本発明の電磁波シールド膜を積層することも可能で
ある。

【００２６】

【実施例】電磁波シールド塗料の調製表１に示した特性を有するフレーク状導電性粉末および
粒状導電性粉末とバインダー樹脂（昭栄化学社製アクリ
ル樹脂ＩＢ−６５００、樹脂固形分３３重量％）とを表
２に示す配合に基づき混合し、電磁波シールド塗料を調
製した。なお、フレーク状導電性粉末および粒状導電性
粉末の導電性は、これらを成型器によりペレット化し、
このものの導電性を測定した。一方、上記アスペクト比
は、平均粒径Ｄ₅₀を粒子の厚みで割って得た。

【００２７】

【表１】

【００２８】電磁波シールド膜の調製先に得られた各塗料および市販の導電性塗料（日本ビー
ケミカル社製のＲ−６５）を厚さ０．１２ｍｍの化粧紙
にエアースプレーで塗装し、約７分間セッティングを行
った後、６５℃で２０分乾燥を行い、電磁波シールド膜
を有する試料を得た。

【００２９】表面抵抗率の測定得られた試料（２１０ｍｍ×２１０ｍｍ）を三菱化学社
製のＬｏｒｅｓｔａＡＰＭＣＰ−Ｔ４００を用いて、
表面抵抗率を測定した。その結果を表２に示す。

【００３０】電磁波シールド能の測定ｎａｒｄａ社製のアンテナＭＯＤＥＬ６１５（周波数
１．７〜２．６ＧＨｚ）にヒューレットパッカード社製
のネットワークアナライザＨＰ８５１０Ｂを接続し、ア
ンテナ間の直接伝送波のＳパラメーター（Ｓ２１）を測
定し、これを透過減衰量０ｄＢと設定した。次に試料を
アンテナ間に設置し、同様にしてＳ２１を測定し、電力
透過率を求めた。また、金属板をアンテナ間に設置し、
Ｓ１１を測定し、これを反射減衰量０ｄＢと設定した。
次に試料をアンテナ間に設置し、同様にしてＳ１１を測
定し、電力反射率を求めた。１００から得られた透過率
および反射率の和を引いた値を吸収損失量とした。その
結果を表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】これらの結果から、フレーク状導電性粉末
を特定量含有する電磁波シールド塗料から形成される電
磁波シールド膜は、反射とともに吸収能を備えているこ
とが確認された。また、実施例８において粒状導電性粉
末を上記塗料に混合することにより、表面抵抗率が減少
することがわかった。

【００３３】電子機器筐体への電磁波シールド膜の形成図１に示す壁面および底面がアルミニウム板１からな
り、開口部を有する天板２がプラスチックからなるビデ
オデッキ筐体の天板裏部分に、実施例３の電磁波シール
ド塗料を塗布し、電磁波シールド膜３を形成した。この
筐体の内部に電磁波発生源４を設置し、簡易電波暗室で
３ｍ法に準拠した方法により、開口部における７９６Ｍ
Ｈｚの不要輻射波強度を測定した。その結果、電磁波シ
ールド膜が形成された筐体１０では、不要輻射波強度が
４０ｄＢμＶ／ｍであったのに対し、電磁波シールド膜
が形成されていない筐体では４８ｄＢμＶ／ｍであっ
た。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電磁波シールド膜は、反射能だ
けではなく吸収能をも有しているために、電子機器筐体
内部に適用した場合、開口部や隙間が存在していても電
磁波の漏れを極めて少なくすることができる。また、こ
れまでのように反射材と吸収材とを組み合わせることな
く、本発明の電磁波シールド塗料を電子機器筐体の内側
に塗布し、乾燥させるだけで、反射能と吸収能とを併せ
持った電磁波シールド膜を容易にかつ、薄膜で得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁波シールド塗料を用いて、電磁波
シールド膜が内側に設置された電子機器筐体の断面図で
ある。

【符号の説明】

１アルミニウム板、２プラスチック製天板、３電
磁波シールド膜、４電磁波発生源、１０電子機器筐
体

フロントページの続き (72)発明者神田和典大阪府寝屋川市池田中町19番17号日本ペイント株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面抵抗率が５〜３００Ω／□、および電
力透過率１５％以下かつ電力反射率８０％以下であるこ
とを特徴とする電磁波シールド膜。
【請求項２】前記電磁波シールド膜が、フレーク状導電
性粉末とバインダー樹脂とを含む塗料から得られるもの
である請求項１記載の電磁波シールド膜。
【請求項３】前記フレーク状導電性粉末の導電性が１０
⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍおよびアスペクト比が１０〜２５０で
あり、前記フレーク状導電性粉末と前記バインダー樹脂
との体積比が５／９５〜５０／５０である請求項２記載
の電磁波シールド膜。
【請求項４】前記塗料がさらに粒状導電性粉末を含んで
おり、前記粒状導電性粉末の導電性が１０⁶〜１０¹Ｓ・
ｃｍであり、前記フレーク状導電性粉末と前記粒状導電
性粉末との重量比が１０／９０〜９９．５／０．５であ
る請求項２または３記載の電磁波シールド膜。
【請求項５】フレーク状導電性粉末とバインダー樹脂と
を含む塗料であって、前記フレーク状導電性粉末の導電
性が１０⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍおよびアスペクト比が１０〜
２５０であり、前記フレーク状導電性粉末と前記バイン
ダー樹脂との体積比が５／９５〜５０／５０であり、こ
れを用いて得られる塗膜の表面抵抗率が５〜３００Ω／
□、および電力透過率１５％以下かつ電力反射率８０％
以下である電磁波シールド塗料。
【請求項６】さらに粒状導電性粉末を含んでおり、前記
粒状導電性粉末の導電性が１０⁶〜１０¹Ｓ・ｃｍであ
り、前記フレーク状導電性粉末と前記粒状導電性粉末と
の重量比が１０／９０〜９９．５／０．５である請求項
５記載の電磁波シールド塗料。
【請求項７】前記フレーク状導電性粉末と前記粒状導電
性粉末とを合計したものと前記バインダー樹脂との体積
比が５／９５〜５０／５０である請求項６記載の電磁波
シールド塗料。
【請求項８】請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁
波シールド膜が内側に設置された電子機器筐体。
【請求項９】電子機器筐体の内側に、請求項５〜７のい
ずれか１つに記載の電磁波シールド塗料を塗布すること
を特徴とする不要電磁波のシールド方法。