JP2008034823A - 電子機器筐体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電波遮断性を維持したまま無線通信性能を劣化させず、接合部の強度や量産性に優れた電子機器筐体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】電波シールド材1aと電波透過材2aとを有する電子機器筐体において、前記電波シールド材1aは、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において10〜80dBである繊維強化樹脂8からなる材料であり、前記電波透過材2aは、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において0〜10dBであり、かつ、熱可塑性樹脂100重量部に対し、非導電強化繊維20〜250重量部を含有する繊維強化熱可塑性樹脂からなる材料であって、前記電波シールド材1aと前記電波透過材2aとの接着界面に熱可塑性樹脂接着層3aを有し、それらが一体化されてなるものである電子機器筐体。
【選択図】図3
【解決手段】電波シールド材1aと電波透過材2aとを有する電子機器筐体において、前記電波シールド材1aは、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において10〜80dBである繊維強化樹脂8からなる材料であり、前記電波透過材2aは、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において0〜10dBであり、かつ、熱可塑性樹脂100重量部に対し、非導電強化繊維20〜250重量部を含有する繊維強化熱可塑性樹脂からなる材料であって、前記電波シールド材1aと前記電波透過材2aとの接着界面に熱可塑性樹脂接着層3aを有し、それらが一体化されてなるものである電子機器筐体。
【選択図】図3
Description
本発明は、繊維強化樹脂組成物からなる電波シールド材(a)と、樹脂組成物からなる電波透過材(b)との2種類の材料を接合し一体化した電子機器筐体に関するものであり、電波遮断性を維持したまま無線通信性能を劣化させず、かつ接合部の強度や量産性に優れた電子機器筐体の製造方法を提供する。
一般的な電子機器筐体に必要な特性として電波遮断性能(EMI)が挙げられる。これはある機器が動作することによって、他の機器の動作や人体に影響を与えることを防ぐためである。電気機器はEMIに対し何の対策も施さなければ、近くにある他の機器の放射電磁波、雷、太陽の活動などの影響で、機能低下や誤作動、停止、記録消失などの影響を受ける場合があり、また、電子機器自身の発する電磁波によって他機器の動作や近くにいる人間の健康に悪影響を与えてしまう場合があることも一般に論じられている。そのため電子機器の筐体材料としては電波遮断性能の高い導電性プラスチックや金属などが使用されるが、特に携行が容易であるノートPCや携帯電話などの小型機種向けの筐体材料については電波遮断性能に加え堅牢性と軽量性に優れる炭素繊維強化プラスチックやマグネシウム合金などが選定される場合が多い。
ところが近年、ノートPCや携帯電話に代表される無線通信機能を内蔵した製品の高機能化が進み、急速にオフィス一般家庭へと普及した。これらの製品の多くは無線通信用のアンテナが実装されるが、携帯性や意匠性の観点から製品内部にアンテナが配されるケースが大半である。ところが電波遮断性能の高い筐体によって平均アンテナ利得の低下や偏った電波指向性の発現などが生じ、無線通信性能が劣化する問題があった。
特許文献1には電磁遮蔽効果を持つ筐体の一部分を絶縁体部材により構成することを特徴とする電子機器筐体が開示されており、筐体と絶縁体部材との接合については「嵌め込みもしくは接着剤」と記載されている。しかしながら、接合を嵌め込み式とした場合は接合強度の観点から脆弱な構成であると言わざるを得ず、接合を接着剤式とした場合は、絶縁体部材の別成形、部分的な接着剤の塗布、接着乾燥といった製造工程が煩雑となり、かつ各工程のリードタイムが長く、量産性に乏しい。
特許文献2には2つの別の部材を強固な接合強度を持って接合させ、かつ量産性を確保する手法であるアウトサート射出成形接合技術が開示されている。しかしながら絶縁部材は一般的に成形収縮率が大きく、射出成形後に2部材の成形収縮率差から筐体に多大なソリや変形を生じる。成形収縮率を低減させるには射出成形樹脂の熱可塑性樹脂分を低減させる必要があるが、射出成形樹脂の流動性が低下し筐体のショートショットの原因となる。
なお、上記課題に対し、絶縁部材の材料設計指針が明確に記載された文献は存在しない。
特開2002−232220号公報
国際公開第2004/060658号パンフレット
本発明の目的は、電波遮断性を維持したまま無線通信性能を劣化させず、接合部の剥離強度や量産性に優れた電子機器筐体の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明における電子機器筐体は電波シールド材(a)と電波透過材(b)とを有する電子機器筐体において、前記電波シールド材(a)は、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において10〜80dBである繊維強化樹脂からなる材料であり、前記電波透過材(b)は、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において0〜10dBであり、かつ、熱可塑性樹脂(A)100重量部に対し、非導電強化繊維(B)20〜250重量部を含有する繊維強化熱可塑性樹脂からなる材料であって、前記電波シールド材(a)と前記電波透過材(b)との接着界面に熱可塑性樹脂接着層を有し、それらが一体化されてなるものである。
また、本発明における電子機器筐体の製造方法は、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において10〜80dBである繊維強化樹脂からなる電波シールド材(a)と、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において0〜10dBであり、かつ、熱可塑性樹脂(A)100重量部に対し、非導電強化繊維(B)20〜250重量部を含有する繊維強化熱可塑性樹脂からなる電波透過材(b)の2種類の材料を一体化する電子機器筐体の製造方法であって、前記一体化を、アウトサート射出成形により電波シールド材(a)と電波透過材(b)との接着界面に熱可塑性樹脂接着層を配し、該熱可塑性樹脂接着層を介して電波シールド材(a)と電波透過材(b)とを固着することにより行うことを特徴とする。
本発明によれば、電波遮断性を維持したまま無線通信性能を劣化させず、接合部の剥離強度や量産性に優れた電子機器筐体を得ることができる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る電子機器筐体は、電波シールド材(a)と電波透過材(b)とを有し、電波シールド材(a)は、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において10〜80dBである繊維強化樹脂からなる材料であり、前記電波透過材(b)は、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において0〜10dBである。
ここで、KEC法により測定される電界シールド性は、図1のように金属管により遮蔽された空間において信号発信用のアンテナと受信アンテナの間に試料を挿入し、試料の有無による電界の強度を測定することにより求められる。なお、シールド効果は次の式で求められる。
シールド材が無い場合の空間の電界強度をE0[V/m]
シールド材が有る場合の空間の電界強度をEx[V/m]
電界シールド性(シールド効果)=20log10E0/Ex[dB]。
シールド材が有る場合の空間の電界強度をEx[V/m]
電界シールド性(シールド効果)=20log10E0/Ex[dB]。
本発明は、かかる方法により求められた電界シールド性が、周波数1GHz帯において10〜80dBの電波シールド材(a)と、周波数1GHz帯において0〜10dBの電波透過材(b)を有するため、電波遮断性を維持したまま、無線通信性能を劣化させない電子機器筐体とすることができるのである。
本発明において、電波シールド材(a)と電波透過材(b)とを一体化するとは、電波シールド材(a)と電波透過材(b)とを熱可塑性樹脂接着層を介して接合する(固着させる)ことを意味し、当該一体化に際しては、アウトサート射出成形により、電波シールド材(a)と電波透過材(b)との接着界面に熱可塑性樹脂接着層を配する方法が用いられる。
なお、ここで言うアウトサート射出成形とは、射出成形機を用いて部品を樹脂で一体成形し固定する方法を意味し、一般的には、金型内に部品を配置して一体成形する方法を意味する。本発明に係る電子機器筐体の製造方法では、かかる方法を用いることにより、工程が簡易でリードタイムを短くすることができ、かつ、得られる電子機器筐体の電波シールド材(a)と電波透過材(b)の界面を強固にすることができ、優れた剥離強度が達成される。
前記電波シールド材(a)と電波透過材(b)との一体化は、それらの接着界面に熱可塑性樹脂接着層を固着させることにより行うので、一体化後の剥離強度が非常に優れている。これは、例えば電波シールド材(a)を構成するマトリックス樹脂と電波透過材(b)を構成するマトリックス樹脂との極性が大きく異なる場合、前記2材料の界面を溶融接合することは困難だが、界面に例えば2材料のうち1材料と極性の近い組成の層形態を成した熱可塑性樹脂接着層を固着させ接着面に介在させることにより、1材料と接着層とは化学結合、接着剤ともう1材料とはアンカー効果による物理接着の形態を成し、アウトサート射出成形における溶融一体化を容易にかつ強固に行うことが可能となる。
前記熱可塑性樹脂接着層を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、EVA樹脂(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)、スチレン系樹脂、PPS(ポリフェニレンサルファイド)系樹脂等が挙げられる。またこれらの変性体でもよい。これらの熱可塑性樹脂は、単体で使用してもよいし、これらの共重合体あるいはブレンドポリマーとして2種類以上を併用してもよい。この中でも、成形品の強度、耐衝撃性が得られやすい、という点を考慮すると、当該熱可塑性樹脂接着層を構成する熱可塑性樹脂としてポリアミド系樹脂を用いることが好ましい。
本発明における一体化プロセスは、工程が簡易的で一体化のリードタイムが短く、強固な接着界面が得られるアウトサート射出成形が特に好ましく用いられる。
前記電波透過材(b)に用いられ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、さらにポリスチレン系、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、これらの少なくとも2種類をブレンドした樹脂がある。熱可塑性樹脂には、耐衝撃性向上のために、エラストマーもしくはゴム成分を添加しても良い。耐熱性、耐薬品性の観点からPPS樹脂が、成形品外観、寸法安定性の観点からポリカーボネート樹脂やスチレン系樹脂が、成形品の強度や耐衝撃性の観点からポリアミド樹脂を好ましく用いることができる。熱可塑性樹脂には用途等に応じ、他の充填材や添加剤を含有してもよい。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。
特に、電波透過材(b)に難燃剤を含有させることにより、例えば、一般家庭用電気製品用途としての使用が可能となるので好ましい。用いられる難燃剤としては、難燃性を付与するリンまたはその化合物としては例えば、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、ホスファフェナントレン系化合物などのリン含有化合物や赤リンが好ましく用いられる。中でも赤リンは、難燃剤を付与する働きをするリン原子含有率が大きいため、十分な難燃効果を得るために加えるべき難燃剤の添加量が少量で良いため好ましい。また、さらに難燃助剤を添加することも難燃性を向上させるうえで好ましい。難燃助剤としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化スズなどの金属水酸化物系、アルミン酸化カルシウム、酸化ジルコニウムなどの無機系、メラミンシアヌレートなどの窒素系、シリコン系、フェノール系などが好ましく用いられる。
前記電波透過材(b)に用いられる熱可塑性樹脂は、寸法安定性や補強の観点から非導電強化繊維を含むことが必要であり、電波透過性の観点から非導電強化繊維を選択することが必要である。例えば、ガラス繊維や、アラミド、PBO、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリエチレンなどの有機繊維や、シリコンカーバイト、シリコンナイトライドなどの無機繊維が好ましく、それらを2種類以上併用しても良い。これらの繊維には表面処理としてカップリング剤による処理、サイジング剤による処理、添加剤の付着処理などを行うことができる。その中でも特に、電波透過性、比剛性の観点から少なくともガラス繊維を含むことが好ましく、当該非導電強化繊維中に含まれるガラス繊維の重量含有率は、好ましくは50〜100%、より好ましくは60〜100%である。中でも、非導電強化繊維が実質的にガラス繊維である場合、所望の電界シールド性が得られやすいので特に好ましい。なお、ここで言う「実質的にガラス繊維」とは、強化繊維としての機能を果たしていない繊維等の不純物を考慮してもガラス繊維が95質量%以上含まれて繊維を意味する。
前記電波透過材(b)の組成比としては、熱可塑性樹脂(A)100重量部に対し、非導電強化繊維(B)20〜250重量部を含有することが必要である。非導電強化繊維が20重量部未満であると電波透過材(b)の成形収縮率が増し、アウトサート射出成形により成形品を得る過程で大きなソリや変形が発生するため、成形が不可能となる。250重量部を超えると熱可塑性樹脂の流動性が著しく低下し、アウトサート射出成形時にショートショットを多発するなど成形が不可能となる。好ましくは、非導電強化繊維(B)は25〜240重量部、さらに好ましくは30〜230重量部である。
前記電波シールド材(a)は非導電強化繊維樹脂により構成されることが、軽量性、剛性、前記電波透過材(b)との一体化の容易性の観点から好適である。前記電波シールド材(a)の強化繊維としては、導電性を持つ繊維が好ましく、例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレスなどの金属繊維や、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や、黒鉛繊維が好ましい。また、これらの繊維に表面処理が施されているものであってもよい。例えばカップリング剤による処理、サイジング剤による処理、添加剤の付着処理などが挙げられる。また、これらの強化繊維は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
前記電波シールド材(a)におけるマトリックス樹脂の少なくとも1種類に熱硬化性樹脂を使用することは剛性等の力学特性を得る上で好ましい。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、あるいは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。中でも、少なくともエポキシ樹脂を含有するものが好ましい。また、熱硬化性樹脂中に用途等に応じ他の充填材や添加剤を含有してもよい。例えば、エラストマーあるいはゴム成分、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、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。
特に、電波シールド材(a)に難燃剤を含有させることにより、耐燃焼性が得られ、例えば、電子機器機筐体内部の電気回路等から発火した場合の安全性が確保できるので好ましく、かかる観点から、電波シールド材(a)と電波透過材(b)の両方に含有させることがより好ましい。用いられる難燃剤としては、電波透過材(b)と同様、難燃性を付与するリンまたはその化合物としては例えば、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、ホスファフェナントレン系化合物などのリン含有化合物や赤リンが好ましく用いられる。中でも赤リンは、難燃剤を付与する働きをするリン原子含有率が大きいため、十分な難燃効果を得るために加えるべき難燃剤の添加量が少量でよいため好ましい。また、さらに難燃助剤を添加することも難燃性を向上させるうえで好ましい。難燃助剤としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化スズなどの金属水酸化物系、アルミン酸化カルシウム、酸化ジルコニウムなどの無機系、メラミンシアヌレートなどの窒素系、シリコン系、フェノール系などが好ましく用いられる。
前記電波シールド材(a)における非導電強化繊維の形態としては、クロスや、フィラメント、ブレイド、フィラメント束、紡績糸等を一方向にひきそろえた形態を好適に使用できる。補強強化の観点から、非導電強化繊維の平均長さは10mm以上のものが好ましい。また、非導電強化繊維を一方向にひきそろえて一つの層を成し、層ごとに非導電強化繊維の方向をずらしながら積層することで積層体の力学特性の異方性を小さくする手法も好ましい。また、これらの層の形態は、1種類を単独で使用しても2種類以上を併用してもよい。その中でも導電性が良好で電波シールド性が高く、比強度、比剛性、軽量性のバランスが良好である炭素繊維、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を用いることが好適である。
すなわち、前記電波シールド材(a)に用いられる繊維強化樹脂として、マトリックス樹脂(C)が熱硬化性樹脂、非導電強化繊維(D)が炭素繊維であり、該繊維強化樹脂中の非導電強化繊維(D)の重量含有率が20〜70%であることが好ましい。含有量が20%未満であると、電波シールド性や剛性が失われ目的の機能を果たすことできない。重量含有量が70%を超えると、マトリックスである熱硬化性樹脂の流動性が低下し、表面にボイドによる凹凸が発生するなどの問題が生じるため成形が不可能となる。好ましくは重量含有率が25〜70%、さらに好ましくは30〜65%である。
前記電波シールド材(a)が、連続した多数本の非導電強化繊維を一方向に引き揃えた層(図3,5における4,5)を少なくとも2層以上積層して形成した繊維強化樹脂層(図3,5における8)を有するものであることが、電波シールド性が高く、比強度、比剛性、軽量性の観点から好ましい。連続した非導電強化繊維を使用することで、不連続の非導電強化繊維と比較して、非導電強化繊維の補強効果を効率的に発現できる。非導電強化繊維の層の形態としては、クロスや、フィラメント、ブレイド、フィラメント束、紡績糸等を一方向にひきそろえた形態を好適に使用できる。一方向にひきそろえた形態の層を積層する場合には、その方向を層ごとにずらしながら積層することが積層体の強度の異方性を小さくする上で好ましい。また、これらの層の形態は、1種類を単独で使用しても2種類以上を併用してもよい。
前記電波シールド材(a)が、前記繊維強化樹脂層(図5における8)を2層以上有し、該繊維強化樹脂層の少なくとも一部の層間に密度が0.1〜1.5の範囲のコア基材層(図5における7)が積層されたサンドイッチ形態を有すること軽量化、コストの観点から好ましい。密度が0.1未満であるとコア基材として強度が不足し容易に変形や座屈を発生する。密度が1.5を超えると電波シールド材(a)の重量が増し、製品の携行性が低下する。コア基材層の密度は、好ましくは0.15〜1.45の範囲、さらに好ましくは0.2〜1.4の範囲である。
コア基材層としては、ポリアミド樹脂、変性フェニレンエーテル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチルテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、HIPS樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などのアクリル樹脂、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、さらにはエチレン/プロピレン共重合体、エチレン/1‐ブテン共重合体、エチレン/プロピレン/ジエン共重合体、エチレン/一酸化炭素/ジエン共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸グリシジル、エチレン/酢酸ビニル/(メタ)アクリル酸グリシジル共重合体、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエーテルエーテルエラストマー、ポリエーテルエステルアミドエラストマー、ポリエステルアミドエラストマー、ポリエステルエステルエラストマーなどの各種エラストマー類などがある。とりわけ、軽量性を満足しつつ薄肉時の厚みをコントロールすることが容易であるという点を考慮すると、コア基材層として、ポリプロピレン系の発泡体(ポリプロピレン/エチレン・プロピレン共重合体からなる発泡体など)を用いることが好ましい。
前記繊維強化樹脂層と前記コア基材層との接着界面に、熱可塑性樹脂接着層(図5における6)を配し、該熱可塑性樹脂接着層を、該繊維強化樹脂層と該コア基材層に固着させることが、電波シールド材(a)における層間剥離強度の観点から好ましい。これは、例えば、繊維強化樹脂層を構成するマトリックスとコア基材層とを構成するマトリックスとの極性が大きく異なる場合、前記2材料の界面を溶融接合することは困難だが、界面に、例えば層形態を成した熱可塑性樹脂層を固着させ接着面に介在させることにより溶融一体化を容易にかつ強固に行うことが出来ることによる。
繊維強化樹脂層とコア基材層との接着界面に配される熱可塑性樹脂接着層を構成する熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、さらにはエチレン/プロピレン共重合体、エチレン/1‐ブテン共重合体、エチレン/プロピレン/ジエン共重合体、エチレン/一酸化炭素/ジエン共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸グリシジル、エチレン/酢酸ビニル/(メタ)アクリル酸グリシジル共重合体、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエーテルエーテルエラストマー、ポリエーテルエステルアミドエラストマー、ポリエステルアミドエラストマー、ポリエステルエステルエラストマーなどの各種エラストマー類などが挙げられるが、この中でも、薄肉時の厚みをコントロールすることが容易であるという点を考慮すると、当該熱可塑性樹脂接着層を構成する熱可塑性樹脂としてポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
なお、本発明において、電解シールド性(KEC法)の測定方法、剥離強度の測定方法は、以下の通りに行われる。実施例においても、以下の通りに行った。
[電解シールド性(KEC法)の測定方法]
図1のように金属管により遮蔽された空間において信号発信用のアンテナと受信アンテナの間に試料を挿入し、試料の有無による電界の強度を測定する。シールド効果は次の式で求める。
図1のように金属管により遮蔽された空間において信号発信用のアンテナと受信アンテナの間に試料を挿入し、試料の有無による電界の強度を測定する。シールド効果は次の式で求める。
シールド材が無い場合の空間の電界強度をE0[V/m]
シールド材が有る場合の空間の電界強度をEx[V/m]
電界シールド性(シールド効果)=20log10E0/Ex[dB]。
シールド材が有る場合の空間の電界強度をEx[V/m]
電界シールド性(シールド効果)=20log10E0/Ex[dB]。
[剥離強度の測定方法]
剥離強度の測定を行うための試験片は、ISO4587−2003の規定に基づき、図2のように準備される。
剥離強度の測定を行うための試験片は、ISO4587−2003の規定に基づき、図2のように準備される。
電波シールド材試験片AF1および電波透過材試験片AF2の形状および寸法は、長さL=100mm、幅D=20mmであり、それぞれ1本ずつ作製される。これらの寸法からなる試験片の切り出しが困難な場合は、図2に示される形状を比例的に縮小した寸法からなる試験片で代用してもよい。
用意された2本の試験片AF1,AF2同士を、それぞれの熱可塑性樹脂層AF3が接合部になるように向かい会わせる。この接合部長さBは、8mmとする。熱可塑性樹脂接着層AF3の樹脂が十分に溶融する温度まで、双方の試験片同士を加熱して両者を接着させ、クランプしながら冷却し、両者を接合させたものを剥離試験片AFとする。この剥離試験片AFを引張試験に供する。接合位置近傍(境界近傍)で破壊したことを確認し、その強力(N)を接合部表面積(mm2)で除した値が、剥離強度(MPa)となる。剥離試験片AFの作成において、双方の試験片同士が接着できればその接合手段に特に制限はない。接合手段が、振動溶着や超音波溶着などの接着方法であっても良い。クランプする方法にも特に制限はない。接合面を、0.1〜1MPaの圧力でプレスする方法などを用いることができる。
(実施例1)
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。最後に積層したプリプレグの上下両面1層ずつ計2層を、熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を、成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。最後に積層したプリプレグの上下両面1層ずつ計2層を、熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を、成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
次に、上記電波シールド材1aをアウトサート射出成形用金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド繊維強化樹脂CM3511−G60(ガラス繊維含有量60重量%)を射出成形にて成形、一体化し、電子機器筐体を得た。射出成形による一体化に要する時間は50秒であった。電波透過材2aの平均厚みは1.0mmであり、電波透過材2a部分をKEC法において電界シールド性測定を行ったところ、1GHz帯において0dBであった。
得られた電子機器筐体は電波シールド材1aと電波透過材2aとが強固に接合し一体化成されていた。
別途、剥離試験片AFを作製し剥離強度測定を行った。電波シールド材試験片AF1を上記電波シールド材1a、電波透過材試験辺AF2を上記電波透過材2a、熱可塑性樹脂接着層AF3を熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして作製し、剥離強度を測定したところ、3MPaであった。
(実施例2)
電波シールド材1aとして実施例1に記載の積層構成と同様とし、筐体の形を成す雄雌金型にセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
電波シールド材1aとして実施例1に記載の積層構成と同様とし、筐体の形を成す雄雌金型にセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
次に得られた筐体の一部をNCルータにより切除し、アウトサート射出成形金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド繊維強化樹脂CM3511−G60(ガラス繊維含有量60重量%)を射出成形にて成形、一体化し、電子機器筐体を得た。射出成形による一体化の時間は50秒であった。電波透過剤2の領域の平均厚みは1.0mmであり、KEC法における電界シールド性は1GHz帯において0Bであった。
得られた電子機器筐体は電波シールド材1aと電波透過材2aとが強固に接合し一体化成されていた。
別途、剥離試験片AFを作製し剥離強度測定を行った。電波シールド材試験片AF1を上記電波シールド材1a、電波透過材試験辺AF2を上記電波透過材2a、熱可塑性樹脂接着層AF3を熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして作製し、剥離強度を測定したところ、3MPaであった。
(実施例3)
電波シールド材1bとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12、および古河電工(株)製ポリプロピレン発泡体“エフセル2010W(ポリプロピレン/エチレン・プロピレン共重合体、密度0.35)”を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、ポリプロピレン発泡体、0°、90°となるように4枚のプリプレグおよびポリプロピレン発泡体を積層した。ポリプロピレン発泡体の表層には酸変成ポリプロピレン不織布(融点150℃、目付15g/m2)を積層した。さらに、最も表層に積層した0°層のプリプレグの上から熱可塑性樹脂組成物接着層として東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。
電波シールド材1bとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12、および古河電工(株)製ポリプロピレン発泡体“エフセル2010W(ポリプロピレン/エチレン・プロピレン共重合体、密度0.35)”を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、ポリプロピレン発泡体、0°、90°となるように4枚のプリプレグおよびポリプロピレン発泡体を積層した。ポリプロピレン発泡体の表層には酸変成ポリプロピレン不織布(融点150℃、目付15g/m2)を積層した。さらに、最も表層に積層した0°層のプリプレグの上から熱可塑性樹脂組成物接着層として東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。
次に、雄金型をセットしてプレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み1.5mmの電波シールド材1bを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において65dB、曲げ弾性率は18GPa、密度は0.88g/cm3であった。
次に、上記電波シールド材1bをアウトサート射出成形用金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2として東レ(株)製、共重合ポリアミド繊維強化樹脂CM3511−G60(ガラス繊維含有量60重量%)を射出成形にて成形、一体化し、電子機器筐体を得た。射出成形による一体化に要する時間は50秒であった電波透過剤2の領域の平均厚みは1.0mmであり、KEC法における電界シールド性は1GHz帯において0dBであった。
得られた電子機器筐体は電波シールド材1aと電波透過材2aとが強固に接合し一体化成されていた。
別途、剥離試験片AFを作製し剥離強度測定を行った。電波シールド材試験片AF1を上記電波シールド材1a、電波透過材試験辺AF2を上記電波透過材2a、熱可塑性樹脂接着層AF3を熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして作製し、剥離強度を測定したところ、3MPaであった。
(実施例4)
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3452S-12(難燃グレード)を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。最後に積層したプリプレグの上下両面1層ずつ計2層を、熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を、成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で10分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3452S-12(難燃グレード)を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。最後に積層したプリプレグの上下両面1層ずつ計2層を、熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を、成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で10分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
次に、上記電波シールド材1aをアウトサート射出成形用金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド繊維強化樹脂CM3511−G60(ガラス繊維含有量60重量%)中のマトリックス樹脂100重量部に対し赤リン25重量部を添加した熱可塑性樹脂組成物を射出成形にて成形、一体化し、電子機器筐体を得た。射出成形による一体化に要する時間は50秒であった。電波透過材2aの平均厚みは1.0mmであり、電波透過材2a部分をKEC法において電界シールド性測定を行ったところ、1GHz帯において0dBであった。
得られた電子機器筐体は電波シールド材1aと電波透過材2aとが強固に接合し一体化成されていた。
別途、剥離試験片AFを作製し剥離強度測定を行った。電波シールド材試験片AF1を上記電波シールド材1a、電波透過材試験辺AF2を上記電波透過材2a、熱可塑性樹脂接着層AF3を熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして作製し、剥離強度を測定したところ、3MPaであった。
電波シールド材1a、および電波透過材2aはUL−94難燃試験においてV−0であった。
(実施例5)
電波シールド材1bとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3452S-12(難燃グレード)、および古河電工(株)製ポリプロピレン発泡体“エフセル2010W(ポリプロピレン/エチレン・プロピレン共重合体、密度0.35)”を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、ポリプロピレン発泡体、0°、90°となるように4枚のプリプレグおよびポリプロピレン発泡体を積層した。ポリプロピレン発泡体の表層には酸変成ポリプロピレン不織布(融点150℃、目付15g/m2)を積層した。さらに、最も表層に積層した0°層のプリプレグの上から熱可塑性樹脂組成物接着層として東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。
電波シールド材1bとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3452S-12(難燃グレード)、および古河電工(株)製ポリプロピレン発泡体“エフセル2010W(ポリプロピレン/エチレン・プロピレン共重合体、密度0.35)”を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、ポリプロピレン発泡体、0°、90°となるように4枚のプリプレグおよびポリプロピレン発泡体を積層した。ポリプロピレン発泡体の表層には酸変成ポリプロピレン不織布(融点150℃、目付15g/m2)を積層した。さらに、最も表層に積層した0°層のプリプレグの上から熱可塑性樹脂組成物接着層として東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。
次に、雄金型をセットしてプレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で10分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み1.5mmの電波シールド材1bを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において65dB、曲げ弾性率は18GPa、密度は0.88g/cm3であった。
次に、上記電波シールド材1aをアウトサート射出成形用金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド繊維強化樹脂CM3511−G60(ガラス繊維含有量60重量%)中のマトリックス樹脂100重量部に対し赤リン25重量部を添加した熱可塑性樹脂組成物を射出成形にて成形、一体化し、電子機器筐体を得た。射出成形による一体化に要する時間は50秒であった。電波透過材2aの平均厚みは1.0mmであり、電波透過材2a部分をKEC法において電界シールド性測定を行ったところ、1GHz帯において0dBであった。
得られた電子機器筐体は電波シールド材1aと電波透過材2aとが強固に接合し一体化成されていた。
別途、剥離試験片AFを作製し剥離強度測定を行った。電波シールド材試験片AF1を上記電波シールド材1a、電波透過材試験辺AF2を上記電波透過材2a、熱可塑性樹脂接着層AF3を熱可塑性樹脂組成物接着層3aとして作製し、剥離強度を測定したところ、3MPaであった。
電波シールド材1aの表層構成部分である3aおよび8aの積層板、および電波透過材2aはUL−94難燃試験においてV−0であった。
(比較例1)
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。最後に積層したプリプレグの上下両面1層ずつ計2層を、熱可塑性樹脂組成物接着層として東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。最後に積層したプリプレグの上下両面1層ずつ計2層を、熱可塑性樹脂組成物接着層として東レ(株)製、共重合ポリアミド樹脂CM4000(融点150℃、目付40g/m2)の不織布を成形体と同様の大きさにカットしたものを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
次に、上記電波シールド材1aをアウトサート射出成形用金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2bとして東レ(株)製、ポリアミド樹脂CM1001(非強化)を射出成形にて成形、一体化し、アウトサート成形品を得た。射出成形による一体化に要する時間は50秒であった。電波透過材2bの平均厚みは1.0mmであり、電波透過材2a部分をKEC法において電界シールド性測定を行ったところ、1GHz帯において0dBであった。しかしながら得られたアウトサート成形品は大きなソリと捻れを生じており、電子機器筐体として使用に耐えうるものではなかった。
(比較例2)
電波シールド材1aとして比較例1に記載の積層構成と同様とし、筐体の形を成す雄雌金型にセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
電波シールド材1aとして比較例1に記載の積層構成と同様とし、筐体の形を成す雄雌金型にセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
次に、上記電波シールド材1aをアウトサート射出成形用金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2bとして東レ(株)製、ポリアミド樹脂TLP1146S(導電強化繊維含有量20重量%)を射出成形にて成形、一体化し、アウトサート成形品を得た。射出成形による一体化に要する時間は50秒であった。電波透過材2bの平均厚みは1.0mmであり、電波透過材2a部分をKEC法において電界シールド性測定を行ったところ、1GHz帯において35dBであった。しかしながら得られたアウトサート成形品を内部に通信アンテナを有する電子機器機筐体のハウジングに利用したところ、無線通信性に極めて劣り、使用に耐えうるものではなかった。
(比較例3)
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して熱可塑性樹脂組成物接着層を溶融させた後、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
次に上記電波シールド材1aをアウトサート射出成形用金型にセットし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材2aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド繊維強化樹脂CM3511−G60(ガラス繊維含有量60重量%)を射出成形にて成形したが、電波シールド材1aと電波透過材2aとが接合せず、一体化することができなかった。
別途、剥離試験片AFを作製し剥離強度測定を行った。電波シールド材試験片AF1を上記電波シールド材1a、電波透過材試験辺AF2を上記電波透過材2a、熱可塑性樹脂接着層AF3は使用せず作製し、剥離強度を測定したところ、0.1MPaであった。
(比較例4)
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
電波シールド材1aとして、東レ(株)製“トレカ(登録商標)”使いのプリプレグP3052S-12を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を0°として、繊維方向が上から90°、0°、90°、90°、0°、90°となるように6枚のプリプレグを積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて160℃で5分間予熱して、6MPaの圧力をかけながら150℃で30分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み0.8mmの電波シールド材1aを得た。得られた電波シールド材のKEC法における電界シールド性は1GHz帯において70dB、曲げ弾性率は30MPa、密度は1.57g/cm3であった。
次に、上記電波シールド材1aの枠材形状を成した射出成形金型を用い、電波透過材2aとして東レ(株)製、共重合ポリアミド繊維強化樹脂CM3511−G60(ガラス繊維含有量60重量%)を射出成形にて成形し、枠材を得た。
次に、上記電波シールド材1aと電波透過材2aとの界面にアクリル系接着剤(スリーボンド1782、株式会社スリーボンド製)を塗布し、23±5℃、50±5%RHで4時間放置して双方を一体化し、成形品を得た。接着一体化に要する時間は接着剤塗布に10分、接着剤乾燥に4時間、合計4時間10分であり、量産性に劣った。
本発明は、電子機器筐体に限らず、自動車、二輪車、自転車、航空機または建材の筐体などにも応用することができるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。
K1 測定試料
K2 信号発生器
K3 電界強度測定器
K4 測定試料厚み
K5 金属管
AF1 電波シールド材
1a 電波シールド材(炭素繊維+エポキシ樹脂+ポリアミド系不織布層)
1b 電波シールド材(炭素繊維+エポキシ樹脂+ポリアミド系不織布層+ポリオレフィン系不織布層+ポリプロピレン/エチレン・プロピレン共重合体)
AF2 電波透過材
2a 電波透過材(ガラス繊維+ポリアミド系樹脂)
2b 電波透過材(ポリアミド系樹脂、またはガラス繊維+ポリアミド系樹脂)
AF3 熱可塑性樹脂組成物接着層
3a 熱可塑性樹脂組成物接着層(ポリアミド系不織布)
4 熱硬化性樹脂組成物1(炭素繊維90°方向+エポキシ樹脂)(連続した非導電強化繊維を一方向に引き揃えて得られた層)
5 熱硬化性樹脂組成物2(炭素繊維0°方向+エポキシ樹脂)(連続した非導電強化繊維を一方向に引き揃えて得られた層)
6 熱可塑性樹脂組成物接着層2(ポリオレフィン系不織布)
7 熱可塑性樹脂組成物発泡層(ポリオレフィン系発泡体)
8 繊維強化樹脂層
L 剥離試験片長さ
D 剥離試験片幅
B 剥離試験片接合長さ
K2 信号発生器
K3 電界強度測定器
K4 測定試料厚み
K5 金属管
AF1 電波シールド材
1a 電波シールド材(炭素繊維+エポキシ樹脂+ポリアミド系不織布層)
1b 電波シールド材(炭素繊維+エポキシ樹脂+ポリアミド系不織布層+ポリオレフィン系不織布層+ポリプロピレン/エチレン・プロピレン共重合体)
AF2 電波透過材
2a 電波透過材(ガラス繊維+ポリアミド系樹脂)
2b 電波透過材(ポリアミド系樹脂、またはガラス繊維+ポリアミド系樹脂)
AF3 熱可塑性樹脂組成物接着層
3a 熱可塑性樹脂組成物接着層(ポリアミド系不織布)
4 熱硬化性樹脂組成物1(炭素繊維90°方向+エポキシ樹脂)(連続した非導電強化繊維を一方向に引き揃えて得られた層)
5 熱硬化性樹脂組成物2(炭素繊維0°方向+エポキシ樹脂)(連続した非導電強化繊維を一方向に引き揃えて得られた層)
6 熱可塑性樹脂組成物接着層2(ポリオレフィン系不織布)
7 熱可塑性樹脂組成物発泡層(ポリオレフィン系発泡体)
8 繊維強化樹脂層
L 剥離試験片長さ
D 剥離試験片幅
B 剥離試験片接合長さ
Claims (8)
- 電波シールド材(a)と電波透過材(b)とを有する電子機器筐体において、前記電波シールド材(a)は、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において10〜80dBである繊維強化樹脂からなる材料であり、前記電波透過材(b)は、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において0〜10dBであり、かつ、熱可塑性樹脂(A)100重量部に対し、非導電強化繊維(B)20〜250重量部を含有する繊維強化熱可塑性樹脂からなる材料であって、前記電波シールド材(a)と前記電波透過材(b)との接着界面に熱可塑性樹脂接着層を有し、それらが一体化されてなるものである電子機器筐体。
- 電波透過材(b)が、非導電強化繊維として少なくともガラス繊維を含んでいる、請求項1に記載の電子機器筐体。
- 電波シールド材(a)に用いられる繊維強化樹脂のマトリックス樹脂(C)が熱硬化性樹脂であり、非導電強化繊維(D)が炭素繊維であって、該繊維強化樹脂中の非導電強化繊維(D)の重量含有率が20〜70%である、請求項1または2に記載の電子機器筐体。
- 電波シールド材(a)が、連続した非導電強化繊維を一方向に引き揃えて得られた層を少なくとも2層以上積層して得られた繊維強化樹脂層を有するものである、請求項1〜3いずれかに記載の電子機器筐体。
- 電波シールド材(a)が、前記繊維強化樹脂層を2層以上有し、該繊維強化樹脂層の少なくとも一部の層間に、密度が0.1〜1.5のコア基材層が積層されたサンドイッチ形態を有する繊維強化樹脂である、請求項4に記載の電子機器筐体。
- 前記繊維強化樹脂層と前記コア基材層との接着界面に熱可塑性樹脂接着層を有してなる、請求項5に記載の電子機器筐体。
- 電波シールド材(a)および/または電波透過材(b)が、さらに難燃剤を含んだものである、請求項1〜6のいずれかに記載の電子機器筐体。
- KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において10〜80dBである繊維強化樹脂からなる電波シールド材(a)と、KEC法により測定される電界シールド性が周波数1GHz帯において0〜10dBであり、かつ、熱可塑性樹脂(A)100重量部に対し、非導電強化繊維(B)20〜250重量部を含有する繊維強化熱可塑性樹脂からなる電波透過材(b)の2種類の材料を一体化する電子機器筐体の製造方法であって、前記一体化を、アウトサート射出成形により電波シールド材(a)と電波透過材(b)との接着界面に熱可塑性樹脂接着層を配し、該熱可塑性樹脂接着層を介して電波シールド材(a)と電波透過材(b)とを固着することにより行うことを特徴とする電子機器筐体の製造方法。
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