JP3069015U

JP3069015U - 電磁波遮蔽材

Info

Publication number: JP3069015U
Application number: JP1999000428U
Authority: JP
Inventors: 健本上
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-05-30
Anticipated expiration: 2005-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】黒色化することにより、構成繊維径が太くな
らず、より全光線反射率を減少させた電磁波遮蔽材を提
供すること。【解決手段】経糸、緯糸がそれぞれ７０〜３００本／
インチの密度を有する合成繊維からなる布帛が、銅の無
電解メッキ法などにより金属被覆され、さらに、その金
属被覆表面がニッケル、スズ、および、銅もしくはコバ
ルトからなる３元合金によるメッキで黒色化されている
電磁波遮蔽材。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、電磁波遮蔽材に関するものであり、詳しくは、ＶＤＴモニター用フィルターや、携帯電話の通話口などの開口部に用いられる電磁波遮蔽材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子機器に関する電磁波ノイズの遮蔽手段として、布帛に金属を被覆したものを電磁波遮蔽材として使用することは、古くから行なわれている。ＶＤＴモニター用フィルターとしても、メッシュ織物を金属で被覆したものが、電磁波遮蔽の導電体として使用されている。近年、さらに、モニターの視認性向上、眼精疲労防止のため、金属被覆層表面を黒色化し、光の吸収率を高め、全光線反射率を低減することが行なわれている。例えば、カーボン粒子を金属被覆したメッシュ織物表面に塗装したものがあるが、カーボン粒子が大きいため、織物の繊維径が太くなり、モニター画面が暗くなる問題がある。また、実用新案登録第３０２０１２１号公報には、メッシュ織物を金属で被覆したものの最外層表面を、スズ、ニッケルの合金で黒色化する方法が開示されている。しかし、この方法では、得られる黒色メッシュ織物の黒色度は、不充分であり、さらに黒色度の高い表面をもつ電磁波遮蔽材が求められている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記従来技術の課題を背景になされたもので、ＶＤＴモニター用フィルター、携帯電話の通話口などの開口部の電磁波遮蔽材において、黒色化することにより、構成繊維径が太くならず、より全光線反射率を減少させた電磁波遮蔽材を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは、このような課題に対して鋭意研究した結果、金属被覆された電磁波遮蔽材の金属被覆表面を、ニッケルおよびスズ、ならびに、銅もしくはコバルトからなる３元金属によるメッキで黒色化すると、従来技術のスズ、ニッケル合金のメッキよりも黒色度の高い電磁波遮蔽材を得ることができることを見いだし、本考案を完成させた。すなわち、金属被覆を有する電磁波遮蔽材の表面を、黒色度の高い合金で被覆することにより、繊維径を太くせず、光の吸収率を高くし、全光線反射率を減少させた電磁波遮蔽材が得られる。また、銅箔に、スズ、ニッケル合金メッキを施した従来技術である試料の黒色度と、銅箔に、スズ、ニッケル、銅の３元合金メッキを施した試料の黒色度とを、マクベス株式会社製万能色差計を用いて明暗の差を比較すると、３元合金メッキを施した試料の黒色度が優れている。本考案は、これらの知見を基に完成されたものである。

【０００５】本考案は、合成繊維からなる布帛が、金属被覆され、さらに、その金属被覆表面が黒色化されていることを特徴とする電磁波遮蔽材である。ここで、上記金属被覆は、銅の無電解メッキによる直接被覆であるものが好ましい。また、上記黒色化の手段は、ニッケルおよびスズ、ならびに、銅もしくはコバルトからなる３元合金によるメッキであることが好ましい。さらに、上記合成繊維からなる布帛は、経糸，緯糸ともそれぞれ７０〜３００本／インチの密度を有する平織りメッシュ織物であるものが好ましい。さらに、本考案は、上記いずれか記載の電磁波遮蔽材を使用してなるＶＤＴモニター用フィルターである。さらに、本考案は、上記いずれか記載の電磁波遮蔽材を開口部に使用してなる携帯電話である。

【０００６】

【考案の実施の形態】

本考案は、合成繊維からなる布帛が金属被覆され、さらに、その金属被覆表面が黒色化されていることを特徴とする電磁波遮蔽材である。ここで、上記布帛に用いられる合成繊維としては、ポリエステル、ポリアミド塩化ビニル系繊維、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、アラミド繊維などが挙げられる。また、布帛としては、織物、編物、不織布などが挙げられるが、好ましくは、織物である。織物の構成としては、モニターの視認性向上や音響特性の面から、平織り状のメッシュが好ましい。平織りの構成糸としては、紡績糸でもよいが、好ましくは、モノフィラメント、マルチフィラメントおよびそれらの組み合わせなどであり、構成糸と構成糸の間には、ある一定の空間を有する。

【０００７】構成糸の総繊度は、モノフィラメントやマルチフィラメントの場合、５〜４０デニール、好ましくは７〜２０デニールである。また、構成糸の密度は、経糸，緯糸ともそれぞれの密度が、いずれも、７０〜３００本／インチである。なお、ＶＤＴモニター用フィルター用途では、１００〜１５０本／インチ、携帯電話の開口部などの用途では、１５０〜３００本／インチが好ましい。７０本／インチ未満であると、電磁波遮蔽性に劣り、一方、３００本／インチを超えると、モニターの視認性が劣るなどの問題が発生する。

【０００８】電磁波を遮蔽するために、合成繊維からなる布帛を、金属被覆する方法には、例えば、銅の無電解メッキ、銅／ニッケルの無電解メッキ、ニッケルの無電解メッキ、あるいはスパッタリング金属蒸着などの方法があり、好ましくは、銅の無電解メッキである。銅の無電解メッキにより直接被覆する場合は、下記のような工程を経る。前処理として、プレ熱セット、精練処理および熱セットを行なう。プレ熱セットは、寸法安定性のために必要であり、材質がポリエステルの場合、通常、１６０〜１７０℃程度の温度で行なわれる。精練処理は、合成繊維からなる布帛の不純物（主に、製織時に使用されたオイリング剤や糊剤など）の除去のために必要である。通常、１〜１０ｇ／リットル濃度の非イオン活性剤、５〜１０ｇ／リットル濃度の水酸化ナトリウム水溶液を使用し、６０〜８０℃で、５〜３０分間精練を行なった後、水洗する。次に、熱セット（ヒートセット）を合成繊維布帛の寸法安定向上のために行なう。熱セットは、材質がポリエステルの場合、通常、１８０〜１９０℃程度の温度である。

【０００９】次に、これらの前処理を行なった布帛に、さらに、キャタライジング処理およびアクセレート処理を施す。このキャタライジング処理およびアクセレート処理は、無電解銅メッキにおいて、通常行なわれる処理である。上記前処理を行なった布帛に直接キャタライジング処理を施してもよいが、キャタリストの吸着が悪い材質には、キャタライジングの前に、布帛のイオン調整を行なうこともある。イオン調整は、通常、１〜１０ｇ／リットル濃度のカチオン活性剤水溶液を使用し、６０〜８０℃で、１〜１０分間行なうが、上記熱セットの前に行ってもよい。キャタライジング処理は、通常、塩化パラジウム、塩化第一スズおよび２００〜５００ｍｌ／リットル濃度の塩酸水溶液を使用し、３０〜５０℃で、１〜１０分間行なう。アクセレーティング処理は、通常、硫酸水溶液を５０〜３００ｍｌ／リットル濃度で使用し、２０〜４０℃で、１〜１０分間行なう。

【００１０】キャタライジング処理、アクセレート処理を施した布帛は、無電解銅液により、無電解銅メッキを行い、繊維上に銅被覆層を形成させる。メッキ処理は、硫酸銅、２０〜３０％濃度のホルムアルデヒド水溶液、５〜１０ｇ／リットル濃度の水酸化ナトリウム水溶液などを、３５〜５０℃で、５〜２０分間行なう。銅被覆量は、通常、３〜１０ｇ／ｍ²である。銅被覆量が、３ｇ／ｍ²未満では、電磁波の遮蔽性能が劣り、一方、１０ｇ／ｍ²を超えると、コストアップになる。銅被覆層の厚みは、０．２〜０．７μｍである。銅被覆層の厚みが０．２μｍ未満では、電磁波の遮蔽性能が劣り、一方、０．７μｍを超えると、コストアップになる。

【００１１】次に、金属被覆層表面に、３元合金メッキを施し、黒色化を行なう。３元合金は、ニッケル５５〜６５重量％、好ましくは６０重量％前後、スズ３５〜４５重量％、好ましくは４０重量％程度を主成分とする合金に、銅またはコバルトを数重量％含むものである。好ましくは、例えば、ニッケル５９重量％、スズ３９重量％および銅２重量％、または、ニッケル５９重量％、スズ３９重量％およびコバルト２重量％である。

【００１２】上記３元合金のメッキ液を使用し、電気メッキ法（または無電解メッキ法）により、黒色の３元合金被覆層を形成させる。電気メッキの場合の電流密度は、布帛の構成本数によるが、０．２〜１．０ｄＡ／ｄｍ²である。充分な黒色度を得るには、３元合金被覆量は、１〜５ｇ／ｍ²が好ましい。３元合金被覆量が、１ｇ／ｍ²未満では、黒色度が不足し、一方、５ｇ／ｍ²を超えると、コストアップになる。黒色の３元合金被覆層の厚みは、０．１〜０．３μｍである。３元合金被覆層の厚みが０．１μｍ未満では、黒色度が不足し、一方、０．３μｍを超えると、コストアップになる。

【００１３】図１〜図２に、本考案の電磁波遮蔽材（電磁波遮蔽メッシュ）の断面図および断面拡大図を示す。合成繊維からなる織物の緯糸Ｓ１および経糸Ｓ２は、金属被覆層Ｍ１により被覆されている。さらに、そのＭ１表面は、ニッケル／スズ／銅からなる３元合金、もしくはニッケル／スズ／コバルトからなる３元合金によりメッキされ、黒色の３元合金被覆層Ｍ２により被覆されている。上記金属被覆Ｍ１および３元合金被覆Ｍ２は、合成繊維からなる織物の繊維上に直接被覆されており、構成糸間には存在しないことは、言うまでもない。

【００１４】

【実施例】

以下、実施例を挙げ、本考案をさらに具体的に説明するが、本考案はこれらにより限定されるものではない。なお、実施例中の％は、特に断らないかぎり重量％である。また、実施例中、各種測定項目は、下記に従った。

【００１５】被覆層厚み織物を切断し、切断面におけるフィラメントの被覆層の厚みを、電子顕微鏡を使用して測定した。単位は、μｍである。黒色度マクベス株式会社製万能色差計（型番；ＣＥ−３１００）を用いて、黒色度を測定した。黒色度は、表面の明暗を表す、Ｌ値（数値が低いほど暗度が高い）で表した。電磁波遮蔽性能ＫＥＣ法（電波を発信し、発信された電波の通過量を測定して、発信量との差を遮蔽量とする方法）にて、アンリツ（株）製、電磁波シールド特性試験器ＭＡ８６０２Ｂおよび（株）アドバンテスト製、スペクトラムアナライザー３３６１を用いて測定した。

【００１６】実施例１合成繊維からなる織物として、ポリエステル製で、１００本／インチ（経糸１００本／インチ、緯糸１００本／インチ）の密度を有する平織りメッシュ織物を試験布として使用した。試験布を１７０℃でプレ熱セットし、精練用の、５ｇ／リットル濃度の非イオン活性剤、８ｇ／リットル濃度の水酸化ナトリウム水溶液に７０℃、３０分間浸漬し、精練、水洗を行なった。その後、イオン調整用に３ｇ／リットル濃度のカチオン活性剤水溶液で７０℃、５分間処理した。その後、１８０℃で熱セットした。次に、キャタライジング処理、アクセレーティング処理を行なった。キャタライジング処理条件は、塩化パラジウム１ｇ、塩化第一スズ３０ｇ、塩酸３００ｍｌ／リットル水溶液で、４０℃、５分間処理であった。また、アクセレーティング処理条件は、硫酸１５０ｍｌ／リットル水溶液で、３０℃、５分間処理であった。

【００１７】上記処理後、無電解銅液により、銅メッキを施した。メッキ処理条件は、硫酸銅５ｇ、２５％ホルマリン水溶液１０ｇ、水酸化ナトリウム水溶液７ｇ／リットルの混合液で、４０℃、１０分間処理であった。銅被覆量は、５ｇ／ｍ²であり、銅被覆層の厚みは、０．５μｍであった。その後、ニッケル／スズ／銅（５９／３９／２％）の３元合金メッキ液を使用し、電気メッキ法により、３元合金被覆層を形成させた。３元合金メッキ処理条件は、硫酸ニッケル５０ｇ、硫酸第一スズ２５ｇ、硫酸銅１．５ｇ、添加剤少量、水１リットルの水溶液で、４２℃、２分間処理であった。その時の電流密度は、１ｄＡ／ｄｍ²であった。３元合金被覆量は、２ｇ／ｍ²、３元合金被覆層の厚みは、０．２μｍであった。得られた電磁波遮蔽材（電磁波遮蔽メッシュ）の電磁波遮蔽性能をＫＥＣ法により測定した結果を、図３に示す。縦軸が減衰度、横軸が周波数を表す。得られた電磁波遮蔽メッシュには、約４０ｄＢの電磁波遮蔽効果が確認された。メッキしたメッシュ本体の黒色度評価は困難なので、表面の黒色度評価の目安として、均一で平滑な銅箔上に、上記ニッケル／スズ／銅の３元合金メッキ液を使用して電気メッキを施したものの黒色度を測定したところ、Ｌ値は３６．５であった。

【００１８】実施例２合成繊維からなる布帛として、ポリエステル製で、３００本／インチ（経糸３００本／インチ、緯糸３００本／インチ）の密度を有する平織りメッシュ織物を使用し、実施例１と同様の処理および銅の無電解メッキを施した。銅被覆量は、１０ｇ／ｍ²であり、銅被覆層の厚みは、０．６μｍであった。その後、ニッケル／スズ／コバルト（５９／３９／２％）の３元合金メッキ液を使用し、電気メッキ法により、３元合金被覆層を形成させた。その時の電流密度は、１ｄＡ／ｄｍ²であった。３元合金被覆量は、４ｇ／ｍ²、３元合金被覆層の厚みは、０．２μｍであった。得られた電磁波遮蔽メッシュの電磁波遮蔽性能としては、６０ｄＢの電磁波遮蔽効果が確認された。実施例１と同様に、表面の黒色度評価の目安として、均一で平滑な銅箔上に、上記ニッケル／スズ／コバルトの３元合金メッキ液を使用して電気メッキを施したものの黒色度を測定したところ、Ｌ値は３８．５であった。得られた電磁波遮蔽メッシュを、電磁波遮蔽用として携帯電話の通話口に取り付けると、外側からメッシュが見えにくく、デザイン的に優れたものとなった。

【００１９】比較例１合成繊維からなる布帛として、ポリエステル製で、１００本／インチ（経糸１００本／インチ、緯糸１００本／インチ）の密度を有する平織りメッシュ織物を使用した。実施例１と同様に銅の無電解メッキを施した。銅被覆量は、５ｇ／ｍ² であり、銅被覆層の厚みは、０．５μｍであった。その後、ニッケル／スズ（６０／４０％）の合金メッキ液を使用し、電気メッキ法により、ニッケル／スズ合金被覆層を形成させた。その時の電流密度は、１ｄＡ／ｄｍ²であった。ニッケル／スズ合金被覆量は、２ｇ／ｍ²、ニッケル／スズ合金被覆層の厚みは、０．２μｍであった。得られた電磁波遮蔽メッシュの電磁波遮蔽性能としては、３７ｄＢの電磁波遮蔽効果が確認された。しかし、表面の黒色度は不充分なものであった。実施例１と同様に、表面の黒色度評価の目安として、均一で平滑な銅箔上に、上記ニッケル／スズの合金メッキ液を使用して電気メッキを施したものの黒色度を測定したところ、Ｌ値は４３．５であった。

【００２０】

【考案の効果】

本考案は、黒色化することにより、構成繊維径が太くならず、より全光線反射率を減少させた電磁波遮蔽材である。本考案の電磁波遮蔽材は、映り込みが低減され、画面の視認性が向上するＶＤＴモニター用フィルター、外光の反射が低減される、携帯電話の通話口などの開口部用の材料として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電磁波遮蔽材（電磁波遮蔽メッシュ）
の断面概略図である。

【図２】図１の断面概略の一部拡大図である。

【図３】実施例１の電磁波遮蔽材（電磁波遮蔽メッシ
ュ）の電磁波遮蔽性能測定結果のグラフである。

【符号の説明】

Ｓ１緯糸Ｓ２経糸Ｍ１金属被覆層Ｍ２３元合金被覆層

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】合成繊維からなる布帛が金属被覆され、
さらに、その金属被覆表面が黒色化されていることを特
徴とする電磁波遮蔽材。
【請求項２】金属被覆が、銅の無電解メッキによる直
接被覆である請求項１記載の電磁波遮蔽材。
【請求項３】黒色化の手段が、ニッケルおよびスズ、
ならびに、銅もしくはコバルトからなる３元合金による
メッキである請求項１または２記載の電磁波遮蔽材。
【請求項４】合成繊維からなる布帛が、経糸，緯糸と
もそれぞれ７０〜３００本／インチの密度を有する平織
りメッシュ織物である請求項１〜３のいずれか記載の電
磁波遮蔽材。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載の電磁波遮
蔽材を使用してなるＶＤＴモニター用フィルター。
【請求項６】請求項１〜４のいずれか記載の電磁波遮
蔽材を開口部に使用してなる携帯電話。