JP2004140255A

JP2004140255A - 電磁波シールド成形品

Info

Publication number: JP2004140255A
Application number: JP2002304856A
Authority: JP
Inventors: Masato Honma; 本間　雅登; Takeshi Nishizawa; 西澤　健; Koji Hasegawa; 長谷川　孝司; Kosuke Shiho; 志保　孝介; Soichi Ishibashi; 石橋　壮一
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】高い力学特性、成形性、軽量性を有し、電磁波シールド性に優れた、電気・電子機器の筐体に好適な電磁波シールド成形品を提供する。
【解決手段】連続した導電性繊維で強化された樹脂組成物からなり、略平面部を有する成形品（Ｉ）と、分散した強化繊維で強化された熱可塑性樹脂組成物からなる成形品（ＩＩ）の二種類の成形品を一体化させてなる成形品であって、前記成形品（Ｉ）のＫＥＣ法にて測定される周波数１ＧＨｚにおける電波シールド性が４０ｄＢ以上である電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパソコンやＯＡ機器、携帯電話等の部品や筐体部分として用いられる電磁波シールド成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、パソコン、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、家電製品、玩具用品などの電気・電子機器の部品や筐体には、成形性、生産性、経済性に優れる繊維強化プラスチックが頻繁に使用されている。
【０００３】
特に高い力学特性、軽量性、導電性が要求される場合は、炭素繊維を強化繊維とする熱可塑性樹脂組成物（ＣＦＲＰ）が好ましく使用される。ＣＦＲＰの中でも、優れた導電性を有するものは、得られる成形品にメッキなどの後処理を施すことなく、電磁波シールド性を達成することができるため、とりわけ好ましく使用される。
【０００４】
しかしながら、近年パソコン、携帯電話、携帯情報端末やＯＡ機器など電子機器の普及が促進され、かつ多種多機能化、携帯化が進むにつれて、別の電子機器からの電磁波障害及び別の電子機器への電磁波障害が問題視されるようになり、その筐体には電磁波シールド性が以前にも増して強く要求されるようになった。
【０００５】
とりわけ、上記用途では軽量化を重視しているために、内部部品や筐体が必然的に薄肉化され、従来のＣＦＲＰでは電磁波シールド性が十分に満足できなくなってきている。
【０００６】
従って、近年ではマグネシウム合金のチクソモールディングが実用化されているが、複雑形状への対応が困難、薄肉で投影面積の大きな形状への対応が困難、成形後の加工が不可欠などの問題がある。また、金属材料を使用するとＣＦＲＰに比較して軽量性の面では不利である。
【０００７】
そこで、特許文献１には、プラスチック材料からなる電子機器筐体の表面に金属メッキをする方法が開示されているが、メッキ工程は環境負荷に問題があるだけでなく、コストアップの大きな要因となる。
【０００８】
さらには、特許文献２には、金属板と合成樹脂成形体とを一体化された電磁波シールド筐体が開示されているが、結果的に金属板を使用した分の軽量性が劣るだけでなく、異種材料を一体化するため界面剥離や収縮差に起因する反りなどの寸法精度に問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３４９４８６号公報（第１頁、第３行）
【００１０】
【特許文献２】
特開平６−２９６８４号公報（第１頁、第７行）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、電磁波シールド性だけでなく、力学特性、成形性、軽量性にも優れた電磁波シールド成形品を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、電磁波シールド性、軽量性に優れた成形品と、成形性、経済性に優れた成形品との二種類の成形品を一体化させた電磁波シールド成形品とすれば、本発明の上記課題を達成できることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明は、連続した導電性繊維で強化された樹脂組成物からなり、略平面部を有する成形品（Ｉ）と、分散した強化繊維で強化された熱可塑性樹脂組成物からなる成形品（ＩＩ）の二種類の成形品を一体化させてなる成形品であって、前記成形品（Ｉ）のＫＥＣ法にて測定される周波数１ＧＨｚにおける電波シールド性が４０ｄＢ以上である電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、その一実施例に係る図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係る電磁波シールド成形品の斜視図である。
【００１６】
図において、本発明の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）を構成する成形品（Ｉ）は、連続した導電性繊維で強化された樹脂組成物からなる。この強化形態は、成形品の少なくとも一方向に、少なくとも１０ｍｍ以上の連続した繊維が配列されている状態であって、必ずしも成形品全体にわたって連続した繊維である必要はなく、途中で分断されていても特に問題はない。具体的な導電性繊維の形態としては、フィラメント、クロス、ＵＤクロス、ＵＤ、ブレイド、マルチフィラメントや紡績糸をドラムワインド等で一方向にひきそろえた形態の強化材等の形態が例示できるが、プロセス面の観点から、クロス、ＵＤが好適に使用される。また、これらの強化形態は単独で使用しても、２種以上の強化形態を併用してもよい。
【００１７】
成形品（Ｉ）に使用される導電性繊維としては、例えばアルミニウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維などの金属繊維、ポリアクリロニトリル系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維、黒鉛繊維などの単独で導電性を示す繊維の他に、ガラス繊維などの絶縁性繊維や、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維、およびシリコンカーバイト繊維、シリコンナイトライド繊維などの無機繊維が挙げられ、そして導電性繊維に導電体を被覆した繊維が挙げられる。導電体の被覆方法としては、例えば、ニッケル、イッテルビウム、金、銀、銅、アルミニウムなどの金属をメッキ法（電解、無電解）、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、イオンプレーティング法、蒸着法などにより少なくとも１層以上被覆する公知の方法が例示できる。
【００１８】
これらの導電性繊維は単独で用いても、また、２種以上併用しても良い。中でも、比強度、比剛性、軽量性のバランスの観点から炭素繊維、とりわけ安価なコストを実現できる点でポリアクリロニトリル系炭素繊維が好適に用いられる。
【００１９】
成形品（Ｉ）に使用される樹脂成分としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のどちらも使用することができるが、熱硬化性樹脂である場合、成形品の剛性、強度に優れ、熱可塑性樹脂である場合、成形品の衝撃強度、リサイクル性に優れる。かかる熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール（レゾール型）、ユリア・メラミン、ポリイミド等や、これらの共重合体、変性体、および、２種類以上ブレンドした樹脂などを使用することができる。更に、耐衝撃性向上のために、上記熱硬化性樹脂にエラストマーもしくはゴム成分を添加してもよい。
【００２０】
かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、スチレン系樹脂の他や、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、変性ＰＳＵ、ポリエーテルスルホン、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体、変性体、および２種類以上ブレンドした樹脂などであってもよい。更に耐衝撃性向上のために、上記熱可塑性樹脂にその他のエラストマーもしくはゴム成分を添加した樹脂であってもよい。
【００２１】
成形品（Ｉ）を構成する樹脂組成物における、連続した導電性繊維の割合は、成形性、力学特性と電磁波シールド性の観点から２０〜９０体積％が好ましく、３０〜８０体積％がより好ましい。
【００２２】
また、本発明の電磁波シールド成形品を電気、電子機器の筐体形状に適合させるため、成形品（Ｉ）は少なくとも１つの略平面部を有していることが望まれ、さらには成形品（Ｉ）の最大面積を持つ面の５０％以上が略平面を形成していることがより望ましい。
【００２３】
同様に電気、電子機器の筐体を想定し、薄肉・軽量性の観点から、成形品（Ｉ）の平均厚みは１．６ｍｍ以下であることがことが好ましく、１．４ｍｍ以下であることがより好ましく、１．２ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１．０ｍｍ以下であることがとりわけ好ましい。ここで、成形品（Ｉ）の平均厚みは、上記略平面部における均等に分布した少なくとも５点の測定値の平均値である。なお、平均厚みの測定に当たっては、リブ部、ヒンジ部、凸凹部など意図的に形状を付与した部位は除くものとする。
【００２４】
成形品（Ｉ）の投影面積は、電磁波シールド成形品に適合できる大きさであれば特に制限はないが、一体化した場合の電磁波シールド性をより高める観点では筐体天面の大きさに準ずるほど好ましい。とりわけ、ノートパソコンの筐体に使用することを想定した場合、２００ｃｍ^２以上が好ましく、４００ｃｍ^２以上がさらに好ましく、６００ｃｍ^２以上がとりわけ好ましい。ここで、投影面積とは成形品の外形寸法から求めた成形品面の大きさを表す尺度である。
【００２５】
また、本発明の電磁波シールド成形品は、優れた電磁波シールド性を有することから、成形品（Ｉ）のＫＥＣ法にて測定される周波数１ＧＨｚにおける電波シールド性が４０ｄＢ以上である。好ましくは４５ｄＢ以上、さらに好ましくは５０ｄＢ以上である。
【００２６】
ここでＫＥＣ法とは、（財）関西電子工業振興センターによる測定方法で、上下もしくは左右対称に分割したシールドボックスに試験片をはさみこんで、スペクトラムアナライザーにて電磁波の減衰度を測定するものである。試験にあたっては、成形品（Ｉ）の一部から適当な面積の平板に切り出したものを測定に供する。
【００２７】
さらに、本発明の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）は、電気、電子機器の筐体に使用されることを想定すると、成形品の破損、撓み、変形から実装する部材を保護するという観点から、成形品（Ｉ）を構成する少なくとも１つの略平面部の面弾性率として８ＧＰａ以上が好ましく、１０ＧＰａ以上がさらに好ましく、１２ＧＰａ以上がとりわけ好ましい。一般に、電気・電子機器の筐体は内部に衝撃、荷重、電気的短絡に対しデリケートな電子回路や破損し易い部材などを保護するものであり、また過酷な荷重下に晒されることが予想される。このような用途では、破損は言うに及ばず、荷重による撓みや変形ですら内部の電子回路や部材に対して致命的なダメージを与える場合がある。
【００２８】
上記面弾性率の測定方法について、図２、３を参照して説明する。図２は、成形品（Ｉ）から切り出した平板１の面弾性率を測定する場合の平面図、図３はその側面図である。
【００２９】
面弾性率の測定には、まず成形品（Ｉ）の略平面部を切り出した平板１を用いる。切り出す平板の形状としては正方形であることが好ましい。切り出す平面の寸法としては特に制限はないが、できるだけ大きい方が好ましい。この際、リブ部、ヒンジ部、凸凹部など意図的に形状を付与した部位は付属していても構わない。また、平板の厚みについては、上記リブ部、ヒンジ部、凸凹部など意図的に形状を付与した部位は除いた平均厚みｔ（ｍｍ）とする。また、平板に反りが生じた場合は、治具にセットして加熱処理するなどの公知の方法で反りを矯正した後、測定に供する。かくして得られた平板１を図２、３に示すように台座６上の３点の支持台５上にセットして、荷重試験を行う。セット位置は、平板１の３つの支持点３が支持台５上に均等に接触し、水平になるようにする。また、荷重点２は、平板１の図心位置になるよう、できるだけ平板の中心よりを選ぶと良い。また３つの支持点３は各点を結ぶ正三角形の頂点に位置するように選ぶが、リブやヒンジのある部分は極力避けるようにする。さらに、支持点間の距離（スパン距離）ａ（ｍｍ）としては、平板が適切に設置できる範囲内で、できるだけ大きく、具体的には試験片の幅ｂ（ｍｍ）に対して、（ｂ−２０）ｍｍとするのが良い。なお、平面板が異方性を有し、セットする方向によって面弾性率が大きく変動する場合には、最小の面弾性率を示す方向にて評価を行う。
【００３０】
面弾性率測定のための試験機は、クロスヘッドの移動速度を一定に保ち、試験片に加えられた荷重および撓み量の経時変化を±１％またはそれ以上の精度で記録、指示できるものであれば特に制限はないが、例えば島津製作所（株）製オートグラフ、インストロン社製万能材料試験機などが挙げられる。
【００３１】
図３において、荷重圧子４の半径ｒ１は１０±１ｍｍ、支持台の支持半径ｒ２は５±０．５ｍｍとする。
【００３２】
荷重圧子４の荷重速度は１ｍｍ以下の微少な撓み量が正確に検出できる範囲であれば良いが、通常、荷重速度として１０ｍｍ／ｍｉｎ．程度をとる。荷重試験を行い、荷重−撓み曲線から平板が、フラットな状態から１ｍｍ撓んだときの荷重を内挿する。同一平板で荷重位置を若干変更して同様の測定を少なくとも５回行い、その平均値から１ｍｍ撓むときの荷重ｐ（Ｎ）を求める。
【００３３】
上記測定により得られた、各数値を用いて、次の式（１）に示される計算式にて面弾性率Ｅｓ（ＭＰａ）を算出する。
【００３４】
Ｅｓ＝（１／４）・（ａ^３／ｂｔ^３）・ｐ　……（１）
次に本発明における電磁波シールド成形品を構成する成形品（ＩＩ）は、上述したように分散した強化繊維で強化された熱可塑性樹脂組成物からなる。
【００３５】
成形品（ＩＩ）に使用される強化繊維としては、ポリアクリロニトリル系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維、アルミニウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維などの金属繊維、シリコンカーバイト繊維、シリコンナイトライド繊維などの無機繊維が挙げられ、さらにこれらの繊維に導電体を被覆した繊維でもよい。
【００３６】
これらの強化繊維は１種または２種以上を併用しても良い。中でも、比強度、比剛性、軽量性のバランスの観点から炭素繊維、とりわけ安価なコストを実現できる点でポリアクリロニトリル系炭素繊維が好適に用いられる。成形品（ＩＩ）に使用される熱可塑性樹脂としては特に制限はなく、成形品（Ｉ）に使用する熱可塑性樹脂に例示された公知の樹脂を使用することができる。とりわけ、耐熱性、耐薬品性の観点からはＰＰＳ樹脂が、成形品外観、寸法安定性の観点からはポリカーボネート樹脂やスチレン系樹脂が、成形品の強度、耐衝撃性の観点からはポリアミド樹脂がより好ましく用いられる。
【００３７】
成形品（ＩＩ）を構成する熱可塑性樹脂組成物は、かかる熱可塑性樹脂に強化繊維が均一に分散しており、成形性、強度、軽量性とのバランスの観点から、その好ましい組成としては、成分（Ａ）熱可塑性樹脂２５〜９５重量％、さらに好ましくは３５〜８５重量％、成分（Ｂ）炭素繊維５〜７５重量％、さらに好ましくは１５〜６５重量％である。
【００３８】
さらに分散している強化繊維の繊維長についても特に制限はないが、強化繊維の強度を効率よく発現させるには、繊維長は長い方が好ましい。成形性とのバランスの観点から、数平均繊維長１００〜１０００μｍの範囲内が好適に用いられる。
【００３９】
ここで、数平均繊維長の測定方法は、成形品（ＩＩ）から分散している強化繊維のみを、無作為に少なくとも４００本以上抽出し、その長さを１μｍ単位まで光学顕微鏡もしくは走査型電子顕微鏡にて測定してその平均長さを算出することにより行う。強化繊維の抽出方法としては、成形品（ＩＩ）の一部を切り出し、樹脂成分を溶解させる溶媒によりこれを十分溶解させた後、濾過などの公知な操作により強化繊維と分離することができる。ただし、成形品を切り出す位置については、ウェルド周辺、ゲート周辺、リブ部、ヒンジ部および成形品端部は避けるものとする。
【００４０】
さらに、成形品（ＩＩ）を構成する熱可塑性樹脂には、要求される特性に応じ、本発明の目的を損なわない範囲で他の充填材や添加剤を含有しても良い。例えば、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、カップリング剤などが挙げられる。
【００４１】
導電性付与剤としては、例えばカーボンブラック、アモルファスカーボン粉末、天然黒鉛粉末、人造黒鉛粉末、膨張黒鉛粉末、ピッチマイクロビーズ、気相成長炭素繊維、カーボンナノチューブなどが例示でき、これらは電磁波シールド性をより高める目的で好ましく使用される。
【００４２】
かかる成形品（ＩＩ）の熱可塑性樹脂組成物は、本発明の目的である電磁波シールド性を損なわない観点からＡＳＴＭ　Ｄ２５７−９９に基づく表面抵抗率（単位はＬｏｇΩ／ｃｍ^２）が６以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましく、４以下であることがさらに好ましい。
【００４３】
成形品（ＩＩ）における、熱可塑性樹脂に強化繊維を分散させる方法については、特に制限はなく、例えば熱可塑性樹脂と強化繊維を溶融混練する公知の方法で製造できる。
【００４４】
本発明の電磁波シールド成形品は、かかる成形品（Ｉ）と成形品（ＩＩ）とを一体化させてなることを特徴とする。成形品（Ｉ）と成形品（ＩＩ）を一体化させる手順としては、特に限定されるものではなく、成形品（Ｉ）を予め成形しておき成形品（ＩＩ）の成形と同時に両者を一体化させる工法（ｉ）、成形品（ＩＩ）を予め成形しておき成形品（Ｉ）の成形と同時に両者を一体化させる工法（ｉｉ）、予め成形品（Ｉ）と成形品（ＩＩ）を別個に成形し、両者を一体化させる工法（ｉｉｉ）などの方法を用いることができる。また、一体化の具体的形式としては、接着、融着、溶着、嵌合、嵌め込みなどを採ることができる。
【００４５】
ここで、成形品（Ｉ）の製造方法としては、特に限定されるものはなく、ハンドレイアップ成形法、スプレーアップ成形法、真空バック成形法、加圧成形法、オートクレーブ成形法、プレス成形法、トランスファー成形法などの熱硬化樹脂を使用した通常公知の方法、およびプレス成形、スタンピング成形法などの熱可塑性樹脂を使用した通常公知の方法が挙げられる。とりわけ、プロセス性、力学特性の観点から真空バック成形法、プレス成形法、トランスファー成形法などが好適に用いられる。
【００４６】
また、成形品（ＩＩ）の製造方法としては、特に限定されるものはなく、射出成形、押出成形およびプレス成形などの通常公知の方法が挙げられ、とりわけ射出成形が生産性が高く工業的に好適であり、かつリブ、ヒンジ、ボス（図６参照）を有する複雑な形状の成形品を容易に量産できることから好適に用いられる。
【００４７】
従って、前記工法（ｉ）の具体例としては、成形品（Ｉ）をプレス成形にて予め製造、所定のサイズに加工、後処理し、射出成形金型にインサートした後、成形品（ＩＩ）を射出成形することで一体化させる方法が例示できる。
【００４８】
また、前記工法（ｉｉ）の具体例としては、成形品（ＩＩ）を射出成形にて予め製造、後処理したものをプレス金型にインサートし、次いで連続した導電性繊維の基材（プリプレグ）をレイアップし、真空バック成形することで一体化させる方法が例示できる。
【００４９】
さらに、前記工法（ｉｉｉ）の具体例としては、プレス成形にて予め製造、所定のサイズに加工、後処理した成形品（Ｉ）と、射出成形にて予め製造、後処理した成形品（ＩＩ）を通常公知の接着剤にて接合することで一体化させる方法が例示できる。
【００５０】
かかる工法で一体化された本発明の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）は、金属材料との一体化では実現できない軽量性が得られる。さらに、優れた接着力を発現し、金属材料との一体化で問題となる材料間の剥離問題をも解決するものである。
【００５１】
なお、本発明の電磁波シールド成形品の製造方法は、これらの例示された工法、具体例によって限定されるものではない。
【００５２】
さらに、一体化後も電磁波シールド成形品の形態を維持する観点から、成形品（Ｉ）と成形品（ＩＩ）との接合面の少なくとも一部に接着層を有していることが好ましく、接合面面積の５０％以上に接着層を有していることがより好ましく、接合面面積の７０％以上に接着層を有していることがさらに好ましく、接合面の全面に接着層を有していることがとりわけ好ましい。ここで、接着層は、接着剤のような成形品（Ｉ）または成形品（ＩＩ）と異なった成分から構成されていても良いし、溶着層のような成形品（Ｉ）または成形品（ＩＩ）の成分から構成されていても良い。
【００５３】
電磁波シールド成形品の形状には特に制限はなく、曲面、リブ、ヒンジ、ボス、中空部を有していてもよい。また、成形品にはメッキ、塗装、蒸着、インサート、スタンピング、レーザー照射などにより表面加飾の処理が施されていてもよい。
【００５４】
かかる電磁波シールド成形品の用途としては、例えば、パソコン、ディスプレイ、ＯＡ機器、携帯電話、携帯情報端末、ファクシミリ、コンパクトディスク、ポータブルＭＤ、携帯用ラジオカセット、ＰＤＡ（電子手帳などの携帯情報端末）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、光学機器、オーディオ、エアコン、照明機器、娯楽用品、玩具用品、その他家電製品などの電気、電子機器の筐体及びトレイやシャーシなどの内部部材やそのケース、機構部品、自動車や航空機の電装部材、内部部品などが挙げられる。
【００５５】
とりわけ、本発明の電磁波シールド成形品はその優れた電磁波シールド性を生かして、電気、電子機器用の筐体や外部部材用に好適であり、さらには薄肉で広い投影面積を必要とするノート型パソコンや携帯情報端末などの筐体として好適である。かかる筐体として使用する場合、本発明の目的である電磁波シールド性の観点から、成形品（Ｉ）が筐体の天面の少なくとも一部を構成することが好ましく、天面の投影面積の５０％以上を構成することがさらに好ましく、天面の投影面積の７０％以上を構成することがとりわけ好ましい。
【００５６】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前、後記の主旨を逸脱しない範囲で変更実施することは、全て本発明の技術範囲に包含される。尚、実施例及び比較例中に示された配合割合において特に注釈のない「％」は全て重量％を意味する。
【００５７】
まず、成形材料および成形品の特性評価方法について以下に示す。
（１）面弾性率
電磁波シールド成形品の略平面部より１５０ｍｍ×１５０ｍｍの平板１を切り出し、図２、３に示す支持台５をスパン距離ａが１３０ｍｍになるように調整し、平板が水平になるようセットした。荷重圧子４の半径ｒ１は１１ｍｍ、支点半径ｒ２は５ｍｍとし、荷重速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．にて荷重試験を行った。平板１が３ｍｍ撓んだ時点で荷重を除去し、撓み量１ｍｍのときの荷重ｐ（Ｎ）を内挿し、前述の式（１）に従い面弾性率を算出した。
（２）電磁波シールド性
ＫＥＣ法にて評価を行った。面弾性率の測定と同様に１２０ｍｍ×１２０ｍｍの平板１を切出して試験片とした。評価にあたり、試験片を絶乾状態（水分率０．１％以下）とし、四辺に導電性ペースト（藤倉化成（株）製ドータイト）を塗布し、十分に導電性ペーストを乾燥させた。スペクトラムアナライザーにて周波数１ＧＨｚでの電波シールド性（ｄＢ）を測定し、電磁波シールド性とした。電波シールド性が高いほど、電磁波シールド性に優れていることを表している。
（３）導電性
熱可塑性樹脂組成物の導電性を測定するため、日本製鋼所（株）製Ｊ１５０ＥＩＩ−Ｐ型射出成形機を用いて、評価用テストピースを成形した。成形はシリンダー温度２８０℃、金型温度７０℃で行った。
【００５８】
ＡＳＴＭ　Ｄ２５７−９９に基づき、表面抵抗率を測定した。試験片は、図４の平面図に示すように、長さ８０ｍｍ×幅８０ｍｍ×厚さ３ｍｍの板状成形品に、導電性ペースト（藤倉化成（株）製ドータイト）を図のハッチング部分Ａ〜Ｄに図の通りの塗布範囲で塗布した。そして、ＡＢ間、ＡＣ間、ＢＤ間、ＣＤ間の抵抗を測定し、その４種の測定値の平均値をもって表面抵抗率（ＬｏｇΩ／ｃｍ^２）として求めた。表面抵抗率の小さい方が電磁波シールド性に優れているといえる。なお、測定には、アドバンテスト社製デジタルマルチメーターＲ６５８１を用いた。
（参考例１）
本発明の実施例および比較例に用いる熱可塑性樹脂組成物を以下の方法で製造した。日本製鋼所（株）ＴＥＸ−３０α型２軸押出機（スクリュー直径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２）を使用し、東レ（株）製ナイロン６樹脂ＣＭ１００１をメインホッパーより供給し、次いでその下流のサイドホッパーより東レ（株）チョップド炭素繊維トレカＴＳ−１２を供給し、バレル温度２６０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍにて十分混練し、さらに下流の真空ベントより脱気を行った。供給は重量フィーダーにより炭素繊維の含有率が３０重量％となるように調整した。溶融樹脂をダイス口（φ５ｍｍ）より吐出し、得られたストランドを冷却後、カッターにて切断してペレット状の成形材料とした。
【００５９】
得られたペレットを熱風乾燥で９０℃×３ｈｒ、さらに真空乾燥で８０℃×６ｈｒの乾燥を行い、水分率０．１％以下になるよう十分乾燥させた後、射出成形に供した。
【００６０】
図１に示す本発明の電磁波シールド成形品としての電気・電子機器のモデル筐体（ＩＩＩ）を、以下の方法で製造した。かかるモデル筐体は外形が長さ３００ｍｍ×幅２５０ｍｍの天面を有し、天面面積の７０％以上の厚みが約１．２ｍｍであり、立ち壁は高さ１２ｍｍで、筐体の内面の外周部には図１では省略したが図６に示すようにヒンジ７、ボス８が配置されている。
（実施例１）
本発明の電磁波シールド成形品の一実施例である電気・電子機器のモデル筐体の製造工程を図５の分解斜視図を用いて説明する。
【００６１】
図において、成形品（Ｉ）として次のものを作成した。すなわち、長さ３５０ｍｍ×幅３００ｍｍの炭素繊維織物（東レ（株）製トレカ織物ＣＯ６３４３）にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを炭素繊維量５７体積％となるように真空バッグ成形し、１２０℃で１時間加熱して硬化させた。得られた成形品から、長さ３００ｍｍ×幅２５０ｍｍ、厚み約０．２ｍｍの反りのないの平板を切り出し、さらに図５に示す形状に加工して成形品（Ｉ）とした。この成形品（Ｉ）の電波シールド性は５０ｄＢ、面弾性率は３４ＧＰａであった。
【００６２】
次に参考例１で調整した熱可塑性樹脂を使用し、図５に示す成形品（ＩＩ）を射出成形した。成形には、日本製鋼所（株）製Ｊ３５０ＥＩＩＩ型射出成形機を用い、金型には、厚み０．２ｍｍのスペーサーを天面を形成する部位にインサートした状態で行った。なお、符号７、８はそれぞれ前述したヒンジとボスである。そして、成形後、バリを取り除き一体化工程に供した。
【００６３】
得られた成形品（ＩＩ）の天面に上記成形品（Ｉ）を接合した。接合部にはスリーボンド（株）製二液型アクリル系接着剤３９２１／３９２６を接合面に塗布した。接着後、常温で２４ｈｒ放置し、電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）を得た。
（実施例２）
実施例１とは異なる態様の、本発明の成形品の一実施例としての電気・電子機器のモデル筐体の製造工程を図６の分解斜視図を用いて説明する。
【００６４】
成形品（Ｉ）として、長さ３５０ｍｍ×幅３００ｍｍの炭素繊維織物（東レ（株）製トレカ織物ＣＯ６３４３）にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを（０°／４５°／４５°／０°）の構成にて４枚積層し、実施例１と同様に長さ３００ｍｍ×幅２５０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの反りのない平板を切り出し、図６に示す形状に加工して成形品（Ｉ）とした。成形品（Ｉ）の電波シールド性は５５ｄＢ、面弾性率は４７ＧＰａであった。
【００６５】
次に参考例１で調整した熱可塑性樹脂を使用し、実施例１と同様に図６に示す成形品（ＩＩ）を射出成形した。金型には、長さ２３０ｍｍ×幅１８０ｍｍ×厚み１．２ｍｍのスペーサーを天面を形成する部位にインサートした状態で行った。成形後、バリを取り除き一体化工程に供した。
【００６６】
得られた成形品（ＩＩ）の天面に成形品（Ｉ）を接合した。接合部にはスリーボンド（株）製二液型アクリル系接着剤３９２１／３９２６を接合面に塗布した。接着後、常温で２４ｈｒ放置し、電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）を得た。
（実施例３）
成形品（Ｉ）として、長さ３５０ｍｍ×幅３００ｍｍの炭素繊維織物（東レ（株）製トレカ織物ＣＯ６３４３）を（０°／４５°／４５°／０°）の構成にて４枚、その層間に同じサイズのナイロンフイルム（東レ合成フィルム（株）社製ナイロン６フイルム、厚み４０μｍ）を適宜積層し、炭素繊維量５６重量％となるように平板金型にてプレス成形した。プレス成形は２６０℃×１５分、１．１ＭＰａの条件で行い、その後圧力を保持したまま冷却した後、成形品を取り出した。得られた成形品から長さ３００ｍｍ×幅２５０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの反りのないの平板を切り出し、成形品（Ｉ）とした。成形品（Ｉ）の電波シールド性は５６ｄＢ、面弾性率は４３ＧＰａであった。
【００６７】
次に参考例１で調整した熱可塑性樹脂を使用し、金型の天面を形成する部位に成形品（Ｉ）をインサートした状態で射出成形を行った。成形品（Ｉ）の外周しろ１０ｍｍから２０ｍｍの部位がインサートされた樹脂と熱融着した電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）を得た。
（比較例１）
参考例１で調整した熱可塑性樹脂を使用し、モデル筐体を射出成形した。得られた成形品の天面の厚み１．２ｍｍ、電波シールド性は２３ｄＢ、面弾性率は７ＧＰａであった。
【００６８】
実施例１〜３、比較例１より以下のことが明らかになった。
【００６９】
実施例１〜３の一体化成形品（ＩＩＩ）は、天面の厚みが１．２ｍｍ以下という薄肉成形品であるにもかかわらず、優れた電磁波シールド性、面弾性率を達成し、電気・電子機器の筐体として好適であった。
【００７０】
一方、比較例１の成形品では、電磁波シールド性、面弾性率が不十分であり、電気・電子機器に実装した場合に、電磁波障害、内部の電子回路の保護など、近年の電気・電子機器の筐体用途などの厳しい要求に応えるには不十分であった。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の電磁波シールド成形品は、高い電磁波シールド性、成形性、軽量性、経済性に優れ、パソコン、ディスプレイや携帯情報端末などの電気・電子機器の筐体に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）の一実施例である電子機器筐体の斜視図である。
【図２】図１の成形品（Ｉ）の面弾性率測定の様子を示した平面図である。
【図３】図２の面弾性率測定の側面図である。
【図４】熱可塑性樹脂組成物の表面抵抗率を測定するための試験片の平面図である。
【図５】本発明の電磁波シールド成形品の一実施例に係る電気・電子機器のモデル筐体の製造工程を説明するための分解斜視図である。
【図６】本発明の電磁波シールド成形品の一実施例に係る電気・電子機器のモデル筐体の製造工程を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｉ：電磁波シールド成形品を構成する成形品（Ｉ）
ＩＩ：電磁波シールド成形品を構成する成形品（ＩＩ）
ＩＩＩ：電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）
１：成形品（Ｉ）から切り出した平板
２：荷重点
３：支持点
４：荷重圧子
５：支持台
６：台座
７：ヒンジ
８：ボス
ａ：スパン距離
ｂ：平板長さ
ｔ：平板厚み
ｒ１：荷重圧子の半径
ｒ２：支持台の支持半径
Ａ：導電性ペースト塗布範囲
Ｂ：導電性ペースト塗布範囲
Ｃ：導電性ペースト塗布範囲
Ｄ：導電性ペースト塗布範囲

Claims

連続した導電性繊維で強化された樹脂組成物からなり、略平面部を有する成形品（Ｉ）と、分散した強化繊維で強化された熱可塑性樹脂組成物からなる成形品（ＩＩ）の二種類の成形品を一体化させてなる成形品であって、前記成形品（Ｉ）のＫＥＣ法にて測定される周波数１ＧＨｚにおける電波シールド性が４０ｄＢ以上である電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
成形品（Ｉ）の略平面部の面弾性率が８ＧＰａ以上である請求項１に記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
成形品（Ｉ）の平均厚みが１．６ｍｍ以下である請求項１または２のいずれかに記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
成形品（Ｉ）の導電性繊維が少なくとも炭素繊維を含む請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
成形品（ＩＩ）の熱可塑性樹脂組成物が、成分（Ａ）熱可塑性樹脂２５〜９５重量％、成分（Ｂ）炭素繊維５〜７５重量％から構成される請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
成形品（ＩＩ）の熱可塑性樹脂組成物が、ＡＳＴＭ　Ｄ２５７−９９に基づく表面抵抗率（単位はＬｏｇΩ／ｃｍ２）が６以下である請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
成形品（Ｉ）と成形品（ＩＩ）との接合面の少なくとも一部に、接着層を有してなる請求項１〜６のいずれかに記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
電気・電子機器用の筐体である請求項１〜７のいずれかに記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）。
請求項８に記載の電磁波シールド成形品（ＩＩＩ）の成形品（Ｉ）を、筐体天面の少なくとも一部として用いた電気・電子機器用筐体。