JPH10204621A

JPH10204621A - 電磁防止成形体

Info

Publication number: JPH10204621A
Application number: JP890697A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okabe; 信一岡部
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性に優れたＣｕの被膜の上に、耐食性の
高い金属被膜あるいは合金被膜で被覆し、電磁波シール
ド性が高く、耐久性および耐食性に優れた電磁防止成形
体を提供する。【解決手段】プラスチック成形体と、該プラスチック
成形体の表面に成膜したＣｕの第１層被膜すなわち内側
被膜と、前記第１層被膜の上に、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔ
ａまたはＮｂの群のうちから選ばれる１種の金属の第２
層被膜すなわち外側被膜か、あるいは、前記群のうちか
ら選ばれる２種以上の金属の合金の第２層被膜とを有
し、該第２層被膜が、イオン化して成膜したイオン化膜
と、イオン化せずに蒸着した蒸着膜とを積層した多層構
造からなり、前記第１層被膜の膜厚が１〜５μｍであ
り、前記第２層被膜の膜厚が０．５〜３μｍであり、第
２層被膜の最上層はイオン化膜として、前記第２層被膜
の膜厚に占める該イオン化膜の膜厚の比率が１０〜５０
％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成形
体に金属被膜または合金被膜を成膜した電磁防止成形体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコン、携帯電話、ＰＨＳなど
の機器が広く使用されているが、放射された電磁波が、
他の電子機器に誤動作を与えることや、人体に影響を与
えることが考えられる。そのため、それらの機器に電磁
防止（電磁波シールド）の処理が必要になる。電磁波シ
ールドの効果に優れ、低コストで、量産性に優れて、な
おかつ耐久性、耐食性が良好な電磁防止成形体が望まれ
ている。

【０００３】従来より、電気、電子機器には種々の電磁
波シールドが施されてきた。プラスチック成形体の中に
導電性金属を混入したり、導電性塗料を塗布したり、湿
式メッキ被膜や金属被膜をプラスチック成形体の表面に
成膜する方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】金属をプラスチック成
形体の表面に成膜する方法として、無電解メッキ法が従
来用いられていた。無電解メッキ法では、エッチング処
理や、触媒付加等の処理が行われ、プラスチック成形体
と金属との密着力は強固である。しかし、無電解メッキ
の廃液処理の問題と、メッキ時間が長く量産性に問題が
ある。さらに、プラスチック成形体の両面に金属が付着
してしまうので、該プラスチック成形体を商品にする場
合は、片面に塗装等を施す必要があり、コスト上昇の原
因となる問題もある。

【０００５】また、真空工法を利用し、金属をプラスチ
ック成形体の表面に成膜する方法では、Ａｌを膜厚が厚
く成膜する方法や、導電性の高いＣｕと、耐食性の高い
Ｎｉとを積層する方法が一般的である。

【０００６】しかし、Ａｌは抵抗値が高く、電磁波シー
ルドの特性が不十分な場合もあるという問題がある。

【０００７】ＣｕとＮｉとの積層構造では耐食性に問題
がある。真空蒸着でＮｉを成膜した被膜は、柱状晶に成
長するため、粒界を通って腐食物質が侵入し、耐食性が
低下する。例えば、前記処理をしたプラスチック成形体
に耐塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１に準拠）を１６時
間行うと、被膜の粒界や欠陥から塩水が侵入し、下地の
Ｃｕを腐食したり、被膜が剥離する。耐食性を向上させ
るために、Ｎｉの膜厚を厚くする方法や、Ｎｉをイオン
化し成膜する方法があるが、いずれの場合も被膜の内部
応力が増大するため、被膜にクラックが発生したり、密
着力の低い被膜が自己剥離する。

【０００８】したがって、本発明の目的は、導電性に優
れたＣｕの被膜の上に、耐食性の高い金属被膜あるいは
合金被膜で被覆し、電磁波シールド性が高く、耐久性お
よび耐食性に優れた電磁防止成形体を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の電磁防止成形体は、プラスチック成形体と、
該プラスチック成形体の表面に成膜したＣｕの第１層被
膜すなわち内側被膜と、前記第１層被膜の上に、Ｎｉ、
Ｃｒ、Ｔｉ、ＴａまたはＮｂの群のうちから選ばれる１
種の金属の第２層被膜すなわち外側被膜か、あるいは前
記群のうちから選ばれる２種以上の金属の合金の第２層
被膜とを有し、該第２層被膜がイオン化して成膜したイ
オン化膜と、イオン化せずに蒸着した蒸着膜とを積層し
た多層構造であることを特徴とする。

【００１０】また、好ましくは、前記第１層被膜すなわ
ち内側被膜の膜厚が１〜５μｍであり、前記第２層被膜
すなわち外側被膜の膜厚が０．５〜３μｍであり、第２
層被膜の最上層はイオン化膜として、前記第２層被膜の
膜厚に占める該イオン化膜の膜厚の比率が１０〜５０％
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるプラスチック
成形体には、ＡＢＳ、ＡＢＳとポリカーボネイトの混合
物、ポリカーボネイト等で、パソコンや携帯電話などに
多く使用されている樹脂が好ましい。

【００１２】電磁防止成形体の第１層被膜すなわち内側
被膜のＣｕの膜厚は１〜５μｍであれば、イオン化して
成膜したイオン化膜でも、イオン化せずに蒸着した蒸着
膜でもよい。また、イオン化して成膜したイオン化膜
と、イオン化せずに蒸着した蒸着膜とを積層し、あるい
はさらにこの積層を繰り返した多層構造であってもよ
い。ただし、蒸着膜がプラスチック成形体に蒸発粒子を
蒸着して形成するのに比べ、イオン化膜が高エネルギー
のイオンをプラスチック成形体に衝突させるため、密着
力が向上するので、プラスチック成形対と接する層には
イオン化膜が好ましい。

【００１３】第１層被膜すなわち内側被膜のＣｕの膜厚
が１μｍ未満では、十分な電磁波シールドの特性が得ら
れず、また、第２層被膜すなわち外側被膜とプラスチッ
ク成形体との応力緩和の緩衝層としても不十分である。
逆に５μｍ以上では、生産性が劣り、経済的にも不利で
ある。

【００１４】第２層被膜すなわち外側被膜には、Ｎｉ、
Ｃｒ、Ｔｉ、ＴａまたはＮｂの群のうちから選ばれる１
種の金属で膜厚が０．５〜３μｍが好ましい。または、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、ＴａまたはＮｂの群のうちから選ば
れる２種以上の金属の合金で、膜厚が０．５〜３μｍが
好ましい。この膜厚の範囲内で、イオン化して成膜した
イオン化膜と、イオン化せずに蒸着した蒸着膜とを積層
し、あるいはさらにこの積層を繰り返して、第２層被膜
を積層する。ただし、第２層被膜の最上層がイオン化膜
であり、第２層被膜の膜厚に対する、最上層の膜厚の占
める比率が１０〜５０％であることが好ましい。

【００１５】Ｃｒ、Ｔｉ、ＴａまたはＮｂは、耐食性、
耐薬品性に優れ、イオン化して成膜すると膜質が緻密に
なり、内部応力が高くなる。そのため、第２層被膜すな
わち外側被膜が単一の金属による被膜でも、イオン化し
て成膜するイオン化膜を最上層とすることにより耐食性
が向上するので、膜厚が０．５μｍでも十分である。し
かし、内部応力も増加するので全膜厚は３μｍ以下が好
ましく、イオン化膜の占める比率も５０％以下に抑える
方が望ましい。これを超えた膜厚の被膜とすると、クラ
ックや剥離が生じ、逆に耐食性が低下する。

【００１６】Ｎｉは、単独で蒸着すると、柱状晶に膜が
成長して、粒界などを通して腐食物質が侵入し、腐食が
進行するおそれがある。しかし、イオン化膜にすれば、
この傾向は弱められる。さらに、ＮｉとＣｒ、ＮｉとＴ
ｉ、ＮｉとＴａまたはＮｉとＮｂのいづれかの合金によ
る合金膜を形成すれば、耐食性が向上する。この場合
も、最上層をイオン化して成膜したイオン化膜とする
と、膜厚が０．５μｍでも十分な耐食性が得られる。

【００１７】第２層被膜すなわち外側被膜を形成する場
合、蒸発源は金属でも合金でも良い。

【００１８】蒸発金属のイオン化の方法は、公知のいづ
れの方法でもよく、たとえば、アーク放電、高周波放
電、グロー放電、ホロカソード放電などである。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）本発明の実施例を図面に基づいて説明する
と以下の通りである。

【００２０】外形が、７０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍのＡ
ＢＳテストピースからなるプラスチック成形体を、エタ
ノールで超音波洗浄し、電子ビーム方式のイオンプレー
ティング装置に該プラスチック成形体を設置し、真空度
２×１０^-5ｔｏｒｒまで排気した。その後、Ａｒガスを
０．０３ｔｏｒｒまで導入し、対向電極に−８００Ｖを
印加し、グロー放電中にプラスチック成形体の表面を１
０分間曝した。

【００２１】引き続き、ペレット状のＣｕを電子ビーム
で溶解し、蒸発しつつ、イオン化電極に６０Ｖの電圧を
印加し、イオン化電流は１０Ａ流し、１分間蒸発粒子を
イオン化して成膜した。その後、イオン化電極の電源を
切った。

【００２２】引き続き、Ｃｕを溶解し、蒸発しつつ、２
分間蒸着して成膜した。

【００２３】次に、Ｃｒを溶解し、蒸発しつつ、１分間
蒸着した。その後、Ｃｒを溶解し、蒸発させたまま、イ
オン化電極に４０Ｖ印加し、イオン化電流を２０Ａ流し
つつ、１分間成膜した。

【００２４】得られた被膜の膜厚は、表２に示すよう
に、プラスチック成形体の表面から順に、Ｃｕのイオン
化膜が０．５μｍ、Ｃｕの蒸着膜が１．２μｍ、Ｃｒの
蒸着膜が０．６μｍ、Ｃｒのイオン化膜が０．４μｍで
あった。

【００２５】上記の方法で得られた電磁防止成形体の特
性に関し、密着性試験、耐湿度性試験、耐塩水噴霧試
験、およびサーマルサイクル試験を行った結果を表１に
示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】（実施例２）成膜前のプラスチック成形体
は実施例１と同様に得た。

【００２８】引き続き、Ｃｕを溶解し、蒸発しつつ、８
分間蒸着して成膜した。次に、Ｃｒの蒸着膜と、イオン
化膜を成膜した。

【００２９】得られた被膜の膜厚は、表２に示すよう
に、プラスチック成形体の表面から順に、Ｃｕの蒸着膜
が４．６μｍ、Ｃｒの蒸着膜が０．５μｍ、Ｃｒのイオ
ン化膜が０．２μｍであった。

【００３０】表１に示した試験をした結果、得られた特
性は、実施例１と同じであった。また、耐湿度性試験、
耐塩水噴霧試験、サーマルサイクル試験は表１に示した
２倍の時間を実施しても、結果に変化はなかった。

【００３１】（実施例３）成膜前のプラスチック成形体
は実施例１と同様に得た。

【００３２】引き続き、Ｃｕを溶解し、蒸発しつつ、４
分間蒸着して成膜した。つぎに、ＮｉとＣｒを同時に蒸
発させ、蒸着膜を成膜し、次いで、イオン化膜を成膜し
た。

【００３３】得られた被膜の膜厚は、表２に示すよう
に、プラスチック成形体の表面から順に、Ｃｕの蒸着膜
が２．５μｍ、ＮｉとＣｒの混合の蒸着膜が０．８μ
ｍ、ＮｉとＣｒの混合のイオン化膜が０．２μｍであっ
た。

【００３４】第２層被膜すなわち外側被膜の組成をＥＰ
ＭＡにより定量したところ、Ｎｉ：Ｃｒ＝３．５：６．
５であった。

【００３５】表１に示した試験をした結果、得られた特
性は、実施例１と同じであった。また、耐湿度性試験、
耐塩水噴霧試験、サーマルサイクル試験は、表１に示し
た１．５倍の時間を実施しても、結果に変化はなかっ
た。

【００３６】

【表２】

【００３７】（実施例４）Ｃｒの代わりに、Ｔｉ、Ｔ
ａ、ＮｉまたはＮｂを用いた以外は実施例２と同様に処
理した場合も結果は本質的に変わらなかった。ただし、
Ｎｉの蒸着膜に柱状晶がみられた。

【００３８】（比較例１）成膜前のプラスチック成形体
は実施例１と同様に得た。

【００３９】引き続き、Ｃｕの蒸着膜を成膜した。次
に、Ｃｒの蒸着膜と、イオン化膜を成膜した。

【００４０】得られた被膜の膜厚は、表３に示すよう
に、プラスチック成形体の表面から順に、Ｃｕの蒸着膜
が１０μｍ、Ｃｒの蒸着膜が０．６μｍ、Ｃｒのイオン
化膜が０．４μｍであった。

【００４１】表１に示した試験をした結果、密着性試験
で全面剥離が生じた。

【００４２】（比較例２）成膜前のプラスチック成形体
は実施例１と同様に得た。

【００４３】引き続き、Ｃｕの蒸着膜を成膜した。次
に、Ｔｉのイオン化膜を成膜した。

【００４４】表３に示すように、Ｃｕの蒸着膜が３μ
ｍ、Ｔｉのイオン化膜が５μｍ成膜したが、真空槽から
取り出した時点で、すでに全面剥離していた。

【００４５】（比較例３）成膜前のプラスチック成形体
は実施例１と同様に得た。

【００４６】引き続き、Ｃｕのイオン化膜とＣｕの蒸着
膜を成膜した。次に、Ｎｉの蒸着膜を成膜した。

【００４７】得られた被膜の膜厚は、表３に示すよう
に、プラスチック成形体の表面から順に、Ｃｕのイオン
化膜が０．５μｍ、Ｃｕの蒸着膜が１．２μｍ、Ｎｉの
蒸着膜が２μｍであった。

【００４８】表１に示した試験をした結果、耐塩水噴霧
試験で変色および剥離が見られた。

【００４９】

【表３】

【００５０】

【発明の効果】本発明の電磁防止成形体は、第２層被膜
すなわち外側被膜に、耐食性の優れた金属膜あるいは合
金膜を形成し、第２層被膜の１０％〜５０％をイオン化
して成膜したイオン化膜で構成することによりさらに耐
食性が向上し、同時に第１層被膜すなわち内側被膜のＣ
ｕ金属膜が健全なまま保護されるために、優れた電磁波
シールド特性を長期間にわたって維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の電磁防止成形体の断面図で
ある。

【図２】本発明の実施例２の電磁防止成形体の断面図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック成形体と、該プラスチック
成形体の表面に成膜したＣｕの第１層被膜と、該第１層
被膜の上の第２層被膜とを有し、該第２層被膜が、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、ＴａまたはＮｂの群のうちから選ばれ
る１種の金属、あるいは、前記群のうちから選ばれる２
種以上の金属の合金からなり、該第２層被膜が、イオン
化して成膜したイオン化膜と、イオン化せずに蒸着した
蒸着膜とを積層した多層構造であることを特徴とする電
磁防止成形体。
【請求項２】前記第１層被膜の膜厚が１〜５μｍであ
る請求項１に記載の電磁防止成形体。
【請求項３】前記第２層被膜の膜厚が０．５〜３μｍ
である請求項１または請求項２に記載の電磁防止成形
体。
【請求項４】前記第２層被膜の最上層の被膜がイオン
化膜であり、第２層被膜の膜厚に対して、該イオン化膜
の膜厚が１０〜５０％である請求項１から請求項３に記
載の電磁防止成形体。