JP2010098019A

JP2010098019A - 電磁波遮蔽メッシュ

Info

Publication number: JP2010098019A
Application number: JP2008265909A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyasu Isobe; 芳泰磯部; Kunihiro Naoe; 邦浩直江
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-04-30

Abstract

【課題】電磁波遮蔽性、光透過性に優れていると共に、耐食性や抗菌性にも優れた電磁波遮蔽メッシュを提供することにある。
【解決手段】直径が５０〜５００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦糸並びに横糸とし、メッシュ状に製織した電磁波遮蔽メッシュとすることによって、特に、電磁波遮蔽メッシュの開口率を７０〜９０％とした電磁波遮蔽メッシュとすることによって、解決される。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電性が良く電磁波を効率よく遮蔽すると共に、耐食性や抗菌性に優れた電磁波遮蔽メッシュに関するものである。

近年、携帯電話やプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ）等が急速に普及して来たことにより、これ等の電子機器から発生する電磁波による他の電子機器の誤動作や通信障害等が問題になっている。このため、これ等の電子機器から発生する電磁波を遮蔽することが重要なっているが、併せてこれらの表示画質を低下させることがない電磁波遮蔽材が要求されている。
このような電磁波遮蔽材としては、特許文献１に記載されるように、透明な電磁波遮蔽用基板面にメッシュ状の導電性パターンの各導電性ラインピッチ幅を順次異なるように構成する電磁波遮蔽板が開示されている。しかしながら、このような電磁波遮蔽板は、各導電性ラインのピッチ幅を順次異なるように構成するので、パターンとなったときにピッチの広い部分と狭い部分とで開口率に差があるため、画面の明るさに斑が生じる問題がある。
また、このような問題を回避できる電磁波遮蔽材として、特許文献２に記載されるような織物などのシート状の電磁波遮蔽メッシュが提案されている。すなわち、この発明は加工性が良好で、シールド効果にも優れた電磁シールド材料であるとして、軟磁気特性を有し、かつ鉄を主成分とする結晶質の金属繊維と銅（以下、Ｃｕ）、アルミニウム（以下、Ａｌ）等の導電体の繊条物とを少なくなくとも含有するシート状の電磁シールド材料であるとしている。しかしながら、このような電磁シールドシートは、鉄を主成分とする結晶質の金属繊維を用いるため、耐食性が不十分であり腐食環境では使用できない等の問題がある。
さらに、特許文献３に記載されるような、タテ糸とヨコ糸の糸密度に特定の割合で糸密度差を持たせて作製した電磁波遮蔽メッシュを用いることで、表示体の前面に配置した際に、モアレや明るさの斑を生じることなく、効果的に電磁波の漏洩を遮蔽できるとしている。また前記糸に関しては、合成繊維などの表面に導電性の金属皮膜を形成した糸や導電性の金属繊維を使用することが記載されている。しかしながら、合成繊維に金属めっきを行うには化学薬品を大量に使用する必要があるため廃液の処理を行う必要があり、環境汚染の問題が懸念される。また、合成繊維に銀（以下、Ａｇ）めっきを用いた繊維を使用する場合、電磁波遮蔽メッシュを風があたる部分で使用するとＡｇが空気中の硫化水素（以下、Ｈ_２Ｓ）と反応して硫化銀（以下、Ａｇ_２Ｓ）となり、導電性が低下しシールド効果が低下する等の耐食性に問題がある。さらに、金属繊維を使用する場合にも、導電性の良い銅繊維を用いた場合には変色する等の耐食性に問題がある。
特開平１１−１２１９７８号公報特開平５−２６７８８３号公報特開２００８−１０７０１号公報

よって本発明が解決しようとする課題は、電磁波遮蔽性、光透過性に優れていると共に、特に耐食性や抗菌性にも優れた電磁波遮蔽メッシュを提供することにある。

前記解決しようとする課題は、請求項１に記載するように、直径が５０〜５００μｍのチタン被覆銅線（以下、Ｔｉ被覆Ｃｕ線）を縦糸並びに横糸として用い、これをメッシュ状に製織した電磁波遮蔽メッシュとすることによって、解決される。

また、請求項２に記載するように、前記電磁波遮蔽メッシュの開口率を７０〜９０％とした請求項１に記載の電磁波遮蔽メッシュとすることによって、解決される。

以上のような本発明は、直径が５０〜５００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を、縦糸並びに横糸としてメッシュ状に製織した電磁波遮蔽メッシュであるから加工性に優れると共に、銅線を内部に用いているので導電性が良く電磁波遮蔽性に優れており、外側にチタンの被覆層を有するので耐食性に優れると共に、抗菌性を有するものである。また、特定の径のチタン被覆銅線を縦糸並びに横糸としてメッシュ状に製織したものであるから、開口率（単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線の存在しない部分の面積比率）を比較的自由に決められるので光透過性に優れた電磁波遮蔽メッシュが得られる。さらに、製織した電磁波遮蔽メッシュは洗濯して清浄化することが可能である。

また、前記電磁波遮蔽メッシュの開口率を７０〜９０％とすることにより、前述した効果に併せて、十分な光透過性を有するので画面の明るさによる斑が生じることがない電磁波遮蔽メッシュであり、携帯電話やＰＤＰ用の電磁波遮蔽材として有用である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。本発明は、直径が５０〜５００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦糸並びに横糸として用い、これをメッシュ状に製織した電磁波遮蔽メッシュである。以下に詳細に説明する。

前述したように、縦糸と横糸をメッシュ状に製織した電磁波遮蔽メッシュは、比較的加工が簡単であると供に電磁波遮蔽メッシュの開口率を自由に選択できるので、光透過性に優れている特徴がある。このため、導電性を有する材料からなる横糸、縦糸を使用した電磁波遮蔽メッシュが提案されているが、使用する材料によって種々の問題点がある。例えば、合成繊維にＡｇめっきを用いた繊維を使用した場合には、電磁波遮蔽メッシュを風があたる部分で使用するとＡｇが空気中のＨ_２Ｓと反応してＡｇ_２Ｓとなり、これが導電性を低下させシールド効果が悪くなる問題がある。このため、Ａｇ_２Ｓが生じないようにする耐食性が求められる。さらに、導電性の良いＣｕ繊維を用いた場合には、Ｃｕ繊維表面が変色する等の耐食性に問題があった。また、Ｔｉ線やステンレス（ＳＵＳ）線を用いた場合には、耐食性は良いが導電率が低いので、シールド材表面での電磁波の反射が少なくなり、シールド性が悪くなると考えられる。そこで、本発明では図１に示すような電磁波遮蔽メッシュの縦糸並びに横糸として、特定の太さのＴｉ被覆Ｃｕ線を使用することによって、これ等の問題点を解決した。

図１（ｃ）に、本発明のＴｉ被覆Ｃｕ線の概略断面を示した。符号１はＴｉ被覆Ｃｕ線で、Ｃｕ線２の上にＴｉ被覆層３が設けられたものである。なお、図１（ａ）は電磁波遮蔽メッシュの一部を拡大した概略平面図、（ｂ）はその概略断面図である。
本発明のようなＴｉ被覆Ｃｕ線１を用いることにより、中心のＣｕ線２によって十分な導電性が確保され電磁波遮蔽効果を有し、その上に被覆したＴｉ被覆層３によって耐食性が同時に確保される。すなわち、Ｔｉ被覆層３によりＡｇを使用した場合のようにＨ_２Ｓと反応してＡｇ_２Ｓとなり導電性が低下しシールド効果が低下することや、Ｃｕ繊維を用いた場合のような変色する等の問題がない。具体的に述べると、海のような腐食環境下で使用しても前記の問題を生じることがなくなる。さらには、Ｔｉ被覆層３により抗菌性を有する電磁波遮蔽メッシュが得られる。なお、Ｔｉ被覆Ｃｕ線１は、電磁波遮蔽効果を十分に確保する必要からＴｉ被覆層３を余り厚くすることは導電性の点から好ましくない。断面被覆率で３０％以下とするのが好ましい。このような被覆率で、耐食性は十分に確保できることになる。
そして、上記のＴｉ被覆Ｃｕ線１は、例えば、Ｔｉ被覆材を押出成型機等によってパイプ状に形成すると同時に、Ｃｕ材を押出成型機等によって線状に形成しながら走行させ、前記Ｔｉパイプ中にＣｕ線を挿入し、これを絞り加工によって両者を密着させて、直径が５０〜５００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線に加工することによって得ることができる。

また、Ｔｉ被覆Ｃｕ線１の直径を５０〜５００μｍとすることにより、電磁波遮蔽メッシュに製織する際の開口率（単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線の存在しない部分の面積比率）を自由に選択でき、電磁波遮蔽性を十分に確保するために好ましい。すなわち、電磁波遮蔽メッシュの開口率（光の透過性）並びに電磁波遮蔽性はＴｉ被覆Ｃｕ線の直径とピッチによって決定され、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の直径が大きければ電磁波遮蔽性は向上するが、光の透過性は低下することになる。逆に、ピッチを大きくすることによって光の透過性を向上させることができるが、電磁波遮蔽性は低下することになる。そのため、電磁波遮蔽メッシュに製織する際の開口率（光の透過性）並びに電磁波遮蔽性の両方が満足する電磁波遮蔽メッシュを製造し易くするために、Ｔｉ被覆Ｃｕ線１の直径を５０〜５００μｍとするべきである。すなわち、直径が５０μｍ未満であると、電磁波遮蔽メッシュを製織する際に、Ｔｉ被覆Ｃｕ線がキンクし易くダメージを受けることがある。また、直径が５００μｍを超えるＴｉ被覆Ｃｕ線１を用いると光の透過性が悪くなり、表示体の前面に配置した場合に画面が暗くなることがある。さらに、開口率を大きくした場合には電磁波の遮蔽効果が悪くなる。

そこで、前記Ｔｉ被覆Ｃｕ線１を用いて開口率が７０〜９０％の電磁波遮蔽メッシュ（図１ａ）とすることにより、光の透過性並びに電磁波遮蔽性の両方を満足させることができることを確認した。すなわち、開口率が７０％未満であると光の透過性が十分でなく、種々の表示体の前面に配置した場合に画面が暗くなり問題がある。また、９０％を超えるものは電磁波の遮蔽効果が十分でなくなり問題がある。さらに、７０〜９０％の開口率を有する電磁波遮蔽メッシュは、直径が５０〜５００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦糸並びに横糸として製織（織物）することによって得ることができる。図１（ａ）や（ｂ）には平織りの場合を記載したが、その他の織り方や編物でも良い。要は直径が５０〜５００μｍの範囲のＴｉ被覆Ｃｕ線１を縦糸並びに横糸として組合わせて、開口率が７０〜９０％の電磁波遮蔽メッシュに製織することによって、電磁波遮蔽性、光透過性に優れていると共に、特に耐食性や抗菌性に優れた電磁波遮蔽メッシュが得られることになる。

以下に実施例及び比較例を記載して、本発明の効果を述べる。
常法によって、直径が２５〜７００μｍの各種Ｔｉ被覆Ｃｕ線を製造した。得られた直径が２５〜７００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦糸及び横糸として、表１に示した構造のメッシュを平織りによって作製した。ここでは、縦糸と横糸に同じ直径のＴｉ被覆Ｃｕ線を使用し、織機の筬の目によって縦糸の密度を調整することによってメッシュの開口率を種々変化させた。もちろん、直径の異なる縦糸と横糸を用いることによっても開口率を変えることができる。このようにして得られた電磁波遮蔽メッシュについて、開口率、耐食性、可視光の透過率、シールド特性を調べた。
開口率（単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線の存在しない部分の面積比率）は、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の直径とピッチを求めることによって算出した。
耐食性については、温度３５℃、２４時間の塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）を行い、携帯電話機メーカーが要求する試験後表面に変色又は溶解が見られないものを合格として〇印で、この要求を満たさないものを×印で記載した。
可視光の透過率は、日立ハイテク社の分光光度計（Ｕ−４１００）を用いて測定した。透過率が８０％以上のものを合格とした。
電磁波のシールド性については、ＫＥＣ法（社団法人関西電子工業振興センターの標準測定方法であるＭＩＬ−ＳＴＤ２８３）により評価した。すなわち、近距離に発振アンテナと受信アンテナが設置されたシールドボックス内の所定に位置にサンプルのメッシュを保持し、周波数を１００ＫＨｚから１ＧＨｚの範囲で変化させて発振し、そのときの角周波数における減衰状態をスペクトラム・アナライザー（アドバンテスト社製のＲ３３６１Ａ）で測定したものである。（各周波数における減衰量が）３０ｄｂ以上であれば良好と判断した。これ等の試験項目の全てに合格する場合を、総合評価〇印とした。一項目でも不合格がある場合には×印で記載した。結果を表１に示した。

表１に示した実施例１〜５から明らかなように、直径が５０〜５００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦糸並びに横糸とし、開口率が７０〜９０％となるようにメッシュ状に製織した電磁波遮蔽メッシュとすることによって、耐食性、可視光の透過率、シールド特性の全てを満足する電磁波遮蔽メッシュが得られることが判る。
すなわち、実施例１及び２に記載するように、直径が５０μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が７０〜９０％となるように製織した電磁波遮蔽メッシュは、耐食性、可視光の透過率並びにシールド性に優れたものであることが判る。また、実施例４及び５に記載したように、直径が５００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が７０〜９０％となるように製織した電磁波遮蔽メッシュも同様に優れていることが判る。さらに、実施例３に記載したように、直径が２５０μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が８０％となるように製織した電磁波遮蔽メッシュも同様に優れたものであった。

これに対して、比較例１に示すように、線材として直径が５００μｍのＣｕ線を用いて製織した電磁波遮蔽メッシュは、塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）により表面の変色が激しく耐食性が不合格となった。また比較例２のように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線を用いた場合でもその直径が２５μｍであると、目的とするメッシュに製織することができなかった。このため、開口率の測定、耐食性、可視光の透過率、シールド性の評価は行わなかった。さらに、比較例５及び６に示すように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が７００μｍと太いものを用いてメッシュを製織した場合は、開口率が７０％及び９０％と本発明の範囲内であっても、透過率が８０％未満と不合格となった。これは、開口率が同じような場合でもＴｉ被覆Ｃｕ線の直径が大きいと、電磁波遮蔽メッシュが厚くなるために透過する光が減少するためと思われる。
また、比較例３のように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が３００μｍと本発明の範囲のものを用いた場合であっても、開口率が５０％と小さいと、シールド性には合格するが透過率が７０％と不合格になった。さらにまた、比較例４のように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径は５００μｍと本発明の範囲のものであっても、開口率を９５％のように高くすると、透過率は合格するがシールド性が２５ｄｂと不合格となった。

本発明は、携帯電話やＰＤＰ等に使用する電磁波遮蔽用のメッシュとして、シールド性（電磁波遮蔽性）、光透過性に優れていると共に、特に耐食性にも優れた電磁波遮蔽メッシュとして有用である。

（ａ）は本発明の電磁波遮蔽メッシュの一部を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）の断面を示す概略断面図、（ｃ）は、電磁波遮蔽メッシュに使用するＴｉ被覆Ｃｕ線の断面を示す概略図である。

符号の説明

１Ｔｉ被覆Ｃｕ線
２、Ｃｕ線
３Ｔｉ被覆層

Claims

直径が５０〜５００μｍのチタン被覆銅線を縦糸並びに横糸として、メッシュ状に製織したことを特徴とする電磁波遮蔽メッシュ。
前記電磁波遮蔽メッシュは、開口率が７０〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載の電磁波遮蔽メッシュ。