JP2647589B2 - 電磁波遮蔽用複合シート - Google Patents

電磁波遮蔽用複合シート

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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に用いら
れるシート材料に関し、特に電磁波遮蔽効果の優れた複
合シートに関する。
【0002】
【従来の技術】近時、コンピュータ、OA機器等の電子
機器の普及に伴い、種々の機器から発生する電磁波がこ
れらの電子機器の誤作動の原因となることが多くなって
きている。そこで電子機器を電磁波障害から保護するた
めに、ハウジングあるいは部屋の壁面や床面を電磁波遮
蔽材料で形成したり、電磁波遮蔽用のシートを張り付け
たり、または室内や車内の配線を金属箔で包むなどの方
法が検討されていた。
【0003】このような電磁波遮蔽用シート材料として
は、例えば金属箔、炭素繊維紙や炭素繊維布、金属酸化
物や金属あるいは導電性炭素などの導電材の粉末や繊維
を混合した合成樹脂フィルム等が多種にわたって提案さ
れており、またこれらの電磁波遮蔽用シート材料の片面
に接着剤層を連続的に又は間欠的に設けて壁紙を形成し
たり、あるいは更にこれを用いて化粧板としたりして使
用することが知られている。
【0004】これらの電磁波遮蔽用シート材料のうちで
アルミニウム等の金属箔の裏面にポリエステルフィルム
などの熱可塑性合成樹脂層を設けたシートは、比較的に
軽量でありまた加工が容易であるために、シールドルー
ムを設ける場合や電気機器をシールドする場合などに利
用されることが多くなってきている。しかしこのシート
は合成樹脂層が導電性でないために、施工に際してシー
ト相互間を導電性塗料や導電性接着剤などで結合し、更
にこれをアースに落とす等の二次処理をしないと充分な
電磁波遮蔽性能が発揮できないものであり、また静帯電
防止や電界遮蔽には有効であっても磁界遮蔽にはあまり
有効でないという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、軽量
であって施工性に優れ、更に優れた磁界遮蔽特性を有す
る電磁波遮蔽用の複合シートを提供することを目的とし
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記のような本発明の目
的は、熱溶融樹脂100重量部中に径1.0μm以下、
長さ50μm以下の気相成長炭素繊維100〜200重
量部を分散含有させてなる厚さ100μm以下の導電性
樹脂層を、金属箔の少なくとも片面の一離に設けて電磁
波遮蔽用複合シートを構成することによって達成するこ
とができる。
【0007】本発明の電磁波遮蔽用複合シートを構成す
る金属箔は、例えぼアルミニウム箔などが好ましく、そ
の少なくとも片面の一部に導電性熱溶融樹脂層が設けら
れる。この導電性熱溶融樹脂は、例えばポリオレフィ
ン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(以下、単にEV
Aということがある。)、ジエン・スチレン共重合樹脂
等の熱溶融性樹脂を基剤として、これに必要に応じて粘
着付与剤、可塑剤、老化防止剤などの添加剤を配合し、
更に望ましくは径1.0μm以下、長さ50μm以下の
気相成長炭素繊維を、好ましくは100〜200重量部
配合分散してなるものである。
【0008】なお、ここで熱溶融性樹脂に配合して導電
性を与えるための気相成長炭素繊維は、例えばトルエ
ン、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素やプロパ
ン、エタン、エチレン等の脂肪族炭化水素などの炭化水
素化合物、好ましくはベンゼンまたはナフタレンを原料
として用い、かかる原料をガス化して水素などのキャリ
ヤガスと共に900〜1500℃で超微粒金属からなる
触媒、たとえば粒径100〜300オングストロームの
鉄、ニッケル、鉄−ニッケル合金などをセラミックスや
黒鉛などからなる基体上に塗布したものなどと接触、分
解させるか、またはかかる原料をガス化して水素などの
キャリヤガスと共に900〜1500℃の反応帯域中に
分散浮遊させた超微粒金属からなる触媒、たとえば粒径
100〜300オングストロームの鉄、ニッケル、鉄−
ニッケル合金などと接触、分解させるなどの方法により
得ることができる。
【0009】こうして得た炭素繊維は通常径1.0μm
以下、長さ50μm以下であるが、必要に応じてボール
ミル、ロータースピードミル、カッティングミルその他
の適宜の粉砕機を用いて粉砕することができる。長さ5
0μm以下であることは、熱溶融性樹脂との配合に際し
ての分散性および導電性を高めるのに有効である。
【0010】更に、こうして得た炭素繊維を、1500
〜3500℃、好ましくは2500〜3000℃の温度
で、3〜120分間、好ましくは30〜60分間、アル
ゴン等の不活性ガスの雰囲気下で熱処理することによ
り、炭素六角網面が繊維軸に対して実質的に平行で年輪
状に配向した三次元結晶構造を有する黒鉛繊維とすれば
一層好ましく、またかかる黒鉛繊維を硝酸等の酸類、塩
素、臭素、フッ素等のハロゲン類、ナトリウム、カリウ
ム等のアルカリ金属類、塩化鉄、塩化マンガン等の金属
塩類、フッ化チタン、フッ化バナジウム等のフッ化金属
化合物類などと反応させて、黒鉛層間化合物繊維として
用いることもできる。
【0011】本発明において、これらの気相成長炭素繊
維を熱溶融性樹脂や溶剤、添加剤などと配合して導電性
熱溶融樹脂を得るには、例えば2本ロールミル、ニーダ
ー、インターミックス、バンバリーミキサー等の一般に
使用される混練機を使用することができる。こうして得
た導電性熱溶融樹脂を金属箔の面上に層状に積層するに
は、例えば溶剤に溶解して塗布する方法、あるいは一旦
シート状に成形したのち金属箔面に積層して圧着または
融着する方法などが利用できるが、特に限定されるもの
ではない。かかる積層形状としては望ましくは金属箔の
片面の全面に又は一部に設けるのが良い。
【0012】
【作用】本発明の電磁波遮蔽用複合シートは施工が極め
て容易であり、また優れた電磁波遮蔽特性を有し、特に
磁界遮蔽効果が良好である。
【0013】
【実施例】(第1実施例)1000〜1100℃に温度
調節した縦型管状電気炉中に、下方から水素を流しつつ
粒径100〜300オングストロームの金属鉄触媒粒子
を浮遊させておき、これにベンゼンと水素の混合ガスを
下方から導入して分解させ、長さ1〜3000μm、径
0.01〜0.5μmの炭素繊維を得た。次に、この炭
素繊維を遊星型ボールミル(フリッチュ・ジャパン株式
会社、P−5型)を用いて回転数500rpmで20分
間粉砕した。更にこの粉砕炭素繊維を電気炉に入れ、ア
ルゴン雰囲気下で2960〜3000℃に30分間保持
して黒鉛化した。こうして得た黒鉛化気相成長炭素繊維
は、径が0.5μm以下で、長さが1〜50μmのもの
であった。
【0014】上記の黒鉛化気相成長炭素繊維を配合量が
60重量%(即ち、樹脂100重量部に対して150重
量部)となるようにEVA(三井デュポンケミカル
(株)製、EV250)と配合し、6インチロールを用
いて140〜150℃で20分間混練を行ない、更に1
70℃でプレス成形して70mm×10mm×2mmの
樹脂組成物シートを作成した。このシートの電気抵抗を
測定したところ、体積抵抗値で0.2Ωcmであった。
次いで、このシートを厚さ15μmのアルミニウム箔の
片面に載せ、170℃でプレスして、厚さ100μmの
導電性熱溶融樹脂層が積層された本発明の複合シートA
を得た。
【0015】(第2実施例) 第1実施例で用いたと同じ黒鉛化気相成長炭素繊維を配
合量が50重量%(即ち、樹脂100重量部に対して1
00重量部)となるようにEVAと配合したうえ、トル
エンに溶解して固形分20%の塗料を作成した。次いで
第1実施例で用いたと同じアルミニウム箔の面に塗付し
て加熱乾燥し、厚さ約32μmの塗膜を形成した。更に
これを170℃でプレスして、厚さ30μmの導電性熱
溶融樹脂層が積層された本発明の複合シートBを得た。
【0016】(第1比較例)黒鉛化気相成長炭素繊維を
用いずにEVAのみからなるシートを作成し、で第1実
施例と全く同様にして、厚さ75μmの熱溶融樹脂層が
積層された比較例の複合シートaを得た。
【0017】(第2比較例)黒鉛化気相成長炭素繊維の
代わりにPAN系炭素繊維(東レ(株)製、トレカT3
00粉砕品、MLD300)を用いたほかは、第1実施
例と全く同様にして体積抵抗値が0.8Ωcmである樹脂
組成物のシートを作成した。次いで第1実施例と全く同
様にして、厚さ100μmの導電性熱溶融樹脂層が積層
された比較例の複合シートbを得た。
【0018】(第3比較例) 黒鉛化気相成長炭素繊維の代わりに導電性カーボンブラ
ック(ライオンアクゾ(株)製、ケッチェンブラックE
C)を配合量が40重量%(即ち、樹脂100重量部に
対して66.7重量部)となるようにEVAと配合した
ほかは第1実施例と全く同様にして、体積抵抗値が0.
2Ωcmである樹脂組成物のシートを作成した。次いで
第1実施例と全く同様にして、厚さ100μmの導電性
熱溶融樹脂層が積層された比較例の複合シートcを得
た。
【0019】(試験例) 図1及び図2に示す電磁波遮蔽効果測定装置を用い、
(社)関西電子工業振興センター法(KEC法)に従っ
て、近接電界(NE)と近接磁界(NH)の遮蔽効果を
測定した。図1の装置において、1は可変周波数発振
器、2及び7はレベル調整器、3は電界用発信アンテ
ナ、4及び5は電界用シールドボックス、6は電界用受
信アンテナ、8は増幅器、9は周波数分析器である。ま
た図2においては、3′は磁界用発信アンテナ、4′及
び5′は磁界用シールドボックス、6′は磁界用受信ア
ンテナであるほかは、図1と同様である。
【0020】前記の実施例及び比較例で得た複合シート
A、a、b、c及び対照例としての厚さ15μmのアル
ミニウム箔dを遮蔽用シート試料Sとして、図1におけ
る電界用シールドボックス4と5との間に挟み、電界用
発信アンテナ3から発信された電界信号を電界用受信ア
ンテナ6で受信して、周波数分析器9で得た電界遮蔽効
果の周波数特性をグラフとして図3に示した。また上記
と同じ遮蔽用シート試料Sを、図2における磁界用シー
ルドボックス4′と5′との間に挟み、上記と同様にし
て得た磁界遮蔽効果の周波数特性をグラフとして図4に
示した。
【0021】これら図3及び図4のグラフから、各試料
の近接電界遮蔽効果(NE)と近接磁界遮蔽効果(N
H)とを周波数500MHzで評価した結果を、表1に示
した。この結果を見ると、本発明の電磁波遮蔽用複合シ
ートは近接電界遮蔽効果において優れているばかりでな
く、比較例などの遮蔽用シートと比較して優れた近接磁
界遮蔽効果を持つことが判る。
【0022】
【表1】 表 1 ────────────────────────────── 試 料 遮蔽効果(dB) NE NH ────────────────────────────── A 86.6 87.2 a 43.5 24.1 b 85.8 70.1 c 86.0 67.4 d 85.4 67.0 ──────────────────────────────
【0023】
【発明の効果】本発明の電磁波遮蔽用複合シートは薄く
軽量であって可撓性に富み、電磁波遮蔽を必要とする装
置や配線並びに構築物等に対する施工性が優れているの
で、組立効率が極めて高いばかりでなく、電界遮蔽特性
に加えて従来の軽量遮蔽材では得られなかったような優
れた磁界遮蔽特性を発揮するという特異な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】近接電界の遮蔽効果を測定する装置の構成図で
ある。
【図2】近接磁界の遮蔽効果を測定する装置の構成図で
ある。
【図3】本発明の電磁波遮蔽用複合シート及び比較例の
遮蔽用シートについての近接電界の遮蔽効果を示すグラ
フである。
【図4】本発明の電磁波遮蔽用複合シート及び比較例の
遮蔽用シートについての近接磁界の遮蔽効果を示すグラ
フである。
【符号の説明】
1 可変周波数発振器 2 レベル調整器 3 電界用発信アンテナ 3′ 磁界用発信アンテナ 4、5 電界用シールドボックス 4′、5′ 磁界用シールドボックス 6 電界用受信アンテナ 6′ 磁界用受信アンテナ 7 レベル調整器 8 増幅器 9 周波数分析器 S 遮蔽用シート試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛島 均 静岡県御殿場市川島田252 矢崎部品株 式会社内 (56)参考文献 特開 平3−125499(JP,A) 特開 昭59−86296(JP,A) 特開 平4−19905(JP,A) 実開 昭62−62497(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱溶融樹脂100重量部中に径1.0μ
    m以下、長さ50μm以下の気相成長炭素繊維100〜
    200重量部を分散含有させてなる厚さ100μm以下
    の導電性樹脂層を、金属箔の少なくとも片面の一部に設
    けたことを特徴とする、電磁波遮蔽用複合シート。
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