(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に開示のように、金属箔を立体形状とするのに隣り合う立面部同士を接着代で接着する場合には、この立体形状の金属箔をセットした成形金型内にプラスチックを射出した際に、プラスチックの射出圧によって接着代が剥がれるおそれがある。そうなると、隣り合う立面部の間にプ
ラスチックが入り込んで導電性シートに切れ目(解放部)が形成されてしまい、導電性シートで電磁波を充分に遮蔽できない箇所が発生し、製造される成形品の電磁波遮蔽性能が低下する。
【0005】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導電性シートに切れ目が形成されることを防止して、電磁波遮蔽性能に優れた電磁波遮蔽成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するために、この発明では、平面状の導電性シートを、折込み部を設けることで接着代を利用した接着なしに立体形状とするようにした。
【0007】
具体的には、本発明は、
電磁波遮蔽機能を有する導電性シートが立体形状を有す
る成形品本体の表面に一体に積層された電磁波遮蔽成形品
を製造
する方法を対象とし、以下の解決手段を講じたものである。
【0008】
すなわち、第1の発明は、
導電性シートとして、一方面が樹脂層によって形成された導電性シートを準備し、この導電性シートに折込み部を設けることで、
当該導電性シートを、底面部とこの底面部から起立する立面部とを有する立体形状
とし、この立体形状の導電性シートを成形型の型成形面にセットし、その後に、成形型を型閉めした状態でキャビティに溶融樹脂を射出することにより、
成形品本体を成形し、この成形品本体を成形するときに、溶融樹脂の温度で導電性シートの樹脂層を溶融させると共に、溶融樹脂の射出圧で
導電性シートの折込み部
を立面部に密着
させて、それら折込み部と立面部とが樹脂層で接着された電磁波遮蔽成形品を得ることを特徴とする。
【0009】
第2の発明は、第1の発明の電磁波遮蔽成形品の製造方法において、導電性シートが、金属繊維及び金属で被覆した有機繊維のうち少なくとも一方からなるメッシュ層と樹脂層とが積層された構造を有し、立体形状の導電性シートを成形型の型成形面にセットした際に、当該導電性シートの樹脂層側を型成形面に接触させ、成形型を型閉めした状態で、当該導電性シートのメッシュ層が露出したキャビティに溶融樹脂を射出することにより、導電性シートのメッシュ層側に成形品本体を成形することを特徴とする。
【0010】
第3の発明は、第1の発明の電磁波遮蔽成形品の製造方法において、導電性シートが、金属薄膜と樹脂層とが積層された構造を有し、立体形状の導電性シートを成形型の型成形面にセットした際に、当該導電性シートの樹脂層側を型成形面に接触させ、成形型を型閉めした状態で、当該導電性シートの金属薄膜が露出したキャビティに溶融樹脂を射出することにより、導電性シートの金属薄膜側に成形品本体を成形することを特徴とする。
【0011】
第4の発明は、第2の発明の電磁波遮蔽成形品の製造方法において、導電性シートの樹脂層が、成形型のキャビティに射出される溶融樹脂と同一の樹脂からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
第1の発明によれば、平面状の導電性シートを、切れ目の要因となる接着代を利用した接着なしに折込み部を設けることで立体形状とし、この立体形状の導電性シートを型成形面にセットした後に成形型を型閉めした状態でキャビティに溶融樹脂を射出することにより、導電性シートが成形品本体の表面に一体に積層された電磁波遮蔽成形品を得るので、溶融樹脂の射出圧を受けても導電性シートに切れ目が形成されることがなく、製造過程において導電性シートに電磁波を充分に遮蔽できない箇所が発生することを防止できる。したがって、電磁波遮蔽性能に優れた電磁波遮蔽成形品を実現することができる。
【0013】
さらに、第1の発明によれば、導電性シートの樹脂層が成形型のキャビティに射出された溶融樹脂の温度で溶融するので、成形型内で折込み部が溶融樹脂の射出圧で立面部に密着した際に両者を接着することができる。これにより、折込み部が立面部から剥がれることを防止できる。
【0014】
第2の発明によれば、導電性シートがメッシュ層と樹脂層とが積層された構造を有し、導電性シートのメッシュ層側に溶融樹脂の射出成形で成形品本体が成形されることにより、メッシュ層が樹脂層と樹脂製の成形品本体との間に位置するので、これら樹脂層及び成形品本体が保護層として機能し、メッシュ層の傷付きや錆の発生を防止することができる。また、成形型にセットした立体形状の導電性シートを吸引による負圧の力(真空吸着)で型成形面に保持する場合には、導電性シートがメッシュ層そのものである構成に比べて、導電性シートに負圧の力を好適に作用させて導電性シートを強固に保持することができる。
【0015】
また、この第2の発明によれば、折込み部はその重合せ部分のメッシュ層が内側に向かい合わせになった構造を有するので、この向かい合わせのメッシュ層を構成する繊維の間にその外側にある樹脂層が溶融し入り込んでメッシュ層に浸透していき、折込み部における導電性シートの重合せ部分も成形品本体の成形と併せて接着することができ、折込み部に隙間をなくすことができる。
【0016】
第3の発明によれば、導電性シートが金属薄膜と樹脂層とが積層された構造を有し、金属薄膜により導電性シートに電磁波遮蔽機能を実現しているので、メッシュ層で導電性シートに電磁波遮蔽機能を実現する場合に比べて、導電性シートの電磁波遮蔽性能を向上させることができる。また、導電性シートの金属薄膜側に溶融樹脂の射出成形で成形品本体が成形されることにより、金属薄膜が樹脂層と樹脂製の成形品本体との間に位置するので、これら樹脂層及び成形品本体が保護層として機能し、金属薄膜の傷付きや錆の発生を防止することができる。
【0017】
第4の発明によれば、成形型のキャビティに射出された溶融樹脂がメッシュ層を構成する繊維の間に入り込んで同層に浸透していき成形品本体がメッシュ層と一体化して成形されたとき、メッシュ層と一体化された成形品本体と導電性シートの樹脂層との界面の密着性が向上するので、導電性シートが成形品本体から剥がれることを防止できる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【0020】
この実施形態に係る電磁波遮蔽成形品1を
図1及び
図2(a),(b)に示す。
図1は、電磁波遮蔽成形品1の斜視図である。
図2(a)は、
図1のII−II線における断面図である。
図2(b)は、
図2(a)のBで囲んだ部分の拡大図である。
【0021】
電磁波遮蔽成形品1は、例えば、電気自動車に搭載されるバッテリー及びこれを制御する制御装置を収容するケースの一部を構成し、バッテリーや制御装置から発せられる電磁波を外部へ漏らさないように遮蔽するものである。この電磁波遮蔽成形品1は、
図1に示すように、一方面が解放された直方体箱状に形成されて内部に収容空間sを有し、樹脂製の成形品本体3の内面に電磁波遮蔽機能を有する導電性シート5が一体に積層された構造を備える。
【0022】
成形品本体3は、例えば、ポリプロピレン(PP)や変性ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、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)などからなる。この成形品本体3は、電磁波遮蔽成形品1と同じ形状を有し、同成形品1の主体をなしている。
【0023】
導電性シート5は、成形品本体3の底面に対応する矩形状の底面部5aと、この底面部5aの四辺からそれぞれ起立し成形品本体3の側壁面に対応する4つの立面部5bとを有する立体形状に形成されている。そして、隣り合う立面部5bの間には、導電性シート5の内側、つまり収容空間s側に折り込まれた折込み部5cが設けられている。この折込み部5cは、成形品本体3の四隅に対応する箇所にそれぞれ設けられており、後に詳述するが平面状の導電性シート5を立体形状にするための要所となっている。各折込み部5cは、
図2(a)に示すように、片側に位置する立面部5bに内側から密着し、その立面部5bごと成形品本体3に減り込んでいる。
【0024】
この導電性シート5は、
図2(b)に示すように、メッシュ層7と樹脂層9とが積層された構造を有している。メッシュ層7は、金属で被覆した有機繊維7aを、例えば、線径30μmとして、25メッシュ程度の平織りに編み込んでなり、導電性シート5に電磁波遮蔽機能を実現している。この金属で被覆した有機繊維7aは、例えば、ポリプロピレン(PP)やポリアミド(PA)、アクリルなどからなる有機繊維に、電解又は無電解メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法によって、銀(Ag)や銅(Cu)、金(Au)、ニッケル(Ni)、インジウム(In)などからなる金属層を例えば膜厚1μm程度に形成したものである。
【0025】
樹脂層9は、成形品本体3と同一の樹脂からなり、電磁波遮蔽成形品1の収容空間s側に位置して同成形品1の内面を構成している。他方、メッシュ層7は、樹脂層9と成形品本体3との間に位置していて、成形品本体3と一体化されている。なお、メッシュ層7は、金属で被覆した有機繊維7aに代えて、例えばアルミニウム(Al)や鉄(Fe)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、銀(Ag)などからなる金属繊維を編み込んで構成されていてもよく、また、これら2種類の繊維(金属で被覆した有機繊維7a及び金属繊維)を編み込んで構成されていても構わない。
【0026】
上記電磁波遮蔽成形品1の製造工程を
図3〜
図8に示す。電磁波遮蔽成形品1は、次の要領にて製造される。
【0027】
まず、
図3に示すような電磁波遮蔽機能を有する平面状の導電性シート5’を準備する。導電性シート5’は、長方形のシートの角部をカットした形状に形成されている。この導電性シート5’には、底面部5aの構成箇所5a’、各立面部5bの構成箇所5b’及び折込み部5cの構成箇所5c’を画定する折り線101,103が設けられている。
図3において、破線で示す折り線101は谷折り線であり、1点鎖線で示す折り線103は山折り線である。
【0028】
そして、導電性シート5’を各折り線101,103に従って折り、当該導電性シート5’の四隅に内側に折り込んだ折込み部5cを設けることで、導電性シート5’を、
図4(a),(b)に示すように、接着剤を用いることなく、矩形状の底面部5aとこの底面部5aの四辺からそれぞれ起立する立面部5bとを有する立体形状にする。本実施形態では、このように導電性シート5を立体形状に形成する際に、当該導電性シート5の樹脂層9をメッシュ層7よりも内側に位置させるように折込み部5cを設ける。このように設けられた各折込み部5cは、その重合せ部分のメッシュ層7が内側に向かい合わせになった構造を有する。
【0029】
次いで、立体形状にした導電性シート5を、
図5(a),(b)に示すように、成形型105にセットする。成形型105は、凸形の型成形面107を有する第1成形型109と、型閉め状態でこの凸形の型成形面107と対向する凹形の型成形面113を有する第2成形型115とを備えている。本実施形態の導電性シート5は、凸形の型成形面107に被せるようにセットする。導電性シート5を凸形の型成形面107にセットした際、当該導電性シート5の樹脂層9が凸形の型成形面107側に位置してこの型成形面107に接触する。
【0030】
凸形の型成形面107は、立体形状の導電性シート5の立面部5bに囲まれた空間に嵌まる形状を有し、矩形状の平坦な先端面107aと、この先端面107aの四辺からそれぞれ垂直に延びる4つの側端面107bと、これら各側端面107bの先端面107aとは反対側の端から外側方に延びる基端面107cとで構成されている。
【0031】
凸形の型成形面107の先端面107aは、セットされた導電性シート5の底面部5aの略全体に接触する。また、凸形の型成形面107の各側端面107bは、セットされた導電性シート5の立面部5bと接触するか若しくは僅かな隙間をあけて対向する。そして、凸形の型成形面107の基端面107cは、セットされた導電性シート5の立面部5bの先端と当接する。また、導電性シート5の各折込み部5cは、凸形の型成形面107に同シート5をセットした際に、凸形の型成形面107の側端面107bと同シート5の立面部5bとの間に配置させ、凸形の型成形面107の側端面107bに当接させておく。
【0032】
このように導電性シート5を凸形の型成形面107にセットした後、この凸形の型成形面107の先端面107aに開口するバキューム孔108から空気を吸引して導電性シート5の底面部5aをバキューム孔108に吸着させることで、導電性シート5を負圧の力、いわゆる真空吸着で凸形の型成形面107に保持させる。このとき、本実施形態の導電性シート5は、メッシュ層7と樹脂層9とが積層された構造を有しているので、例えば当該導電性シート5がメッシュ層7そのものである構成に比べて、負圧の力が好適に作用することで、凸形の型成形面107に強固に保持することができる。
【0033】
続いて、
図6(a),(b)に示すように、導電性シート5が凸形の型成形面107にセットされた第1成形型109と第2成形型115とを型閉めし、凸形の型成形面107にセットされた導電性シート5と第2成形型115の凹形の型成形面113との間にキャビティ117を形成する。この成形型105のキャビティ117には、導電性シート5のメッシュ層7が露出している。また、この段階では、導電性シート5の各折込み部5cは、
図7(a)に示すように先端側が立面部5bから一部離間した状態となっている。
【0034】
そして、成形型105をこのように型閉めした状態で、凹形の型成形面113に開口したゲート119からキャビティ117に、導電性シート5の樹脂層9と同一の樹脂である溶融樹脂Rを射出し、この溶融樹脂Rをキャビティ117全域に亘って行き渡らせて充填する。このとき、
図7(b)に示すように、溶融樹脂Rの射出圧で導電性シート5の各折込み部5cが立面部5bに押圧されて密着し、キャビティ117に充填された溶融樹脂Rに減り込んだ状態となる。また、
図8に示すように、溶融樹脂Rがメッシュ層7を構成する繊維7aの間に入り込んで同層7に浸透していき、導電性シート5の樹脂層9と密着される。
【0035】
その後、しばらく時間をおいて第1成形型109及び第2成形型115の型温によりキャビティ117に充填した溶融樹脂Rを冷却し固化させることで、導電性シート5のメッシュ層7と一体化した状態の成形品本体3をキャビティ117に成形する。しかる後に、第1成形型109と第2成形型115とを型開きし、導電性シート5が内面に一体に積層された成形品本体3を成形型105から脱型して取り出し、第2成形型115のゲート119に残留して固化し成形品本体3に付着しているゲート残留固形物を切除して、電磁波遮蔽成形品1が得られる。
【0036】
−実施形態の効果−
この実施形態によると、平面状の導電性シート5を、切れ目の要因となる接着代を利用した接着なしに折込み部5cを設けることで立体形状とし、この立体形状の導電性シート5を凸形の型成形面107にセットした後に、成形型105を型閉めした状態でキャビティ117に溶融樹脂Rを射出することにより、導電性シート5が成形品本体3の表面に一体に積層された電磁波遮蔽成形品1を得るので、溶融樹脂Rの射出圧を受けても導電性シート5に切れ目が形成されることがなく、製造過程において導電性シート5に電磁波を充分に遮蔽できない箇所が発生するのを防止できる。したがって、電磁波遮蔽性能に優れた電磁波遮蔽成形品1を実現することができる。
【0037】
また、この実施形態によると、導電性シート5がメッシュ層7と樹脂層9とが積層された構造を有し、導電性シート5のメッシュ層7側に溶融樹脂Rの射出成形で成形品本体3が成形されることにより、メッシュ層7が樹脂層9と樹脂製の成形品本体3との間に位置して、これら樹脂層9及び成形品本体3が保護層として機能するので、メッシュ層7の傷付きや錆の発生を防止することができる。
【0038】
また、この実施形態によると、樹脂層9が成形型105のキャビティ117に射出される溶融樹脂Rと同一の樹脂からなるので、メッシュ層7と一体化された成形品本体3と導電性シート5の樹脂層9との界面の密着性が向上し、導電性シート5が成形品本体3から剥がれることを防止できる。
【0039】
−実施形態の変形例1−
上記実施形態では、導電性シート5の樹脂層9が成形品本体3を構成する樹脂、つまり成形型105のキャビティ117に射出される溶融樹脂Rと同一の樹脂からなるとしたが、本変形例では、導電性シート5の樹脂層9は、当該溶融樹脂Rの温度で溶融する低融点の樹脂からなる。
【0040】
具体的には、本変形例における成形型105のキャビティ117に射出される溶融樹脂Rは、例えば、ポリアミド(PI)やポリアセタール(POM)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、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)などの相対的に高融点の樹脂である。これに対して、導電性シート5の樹脂層9は、例えば、ポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)などの相対的に低融点の樹脂からなる。
【0041】
このような低融点の樹脂からなる樹脂層9は、成形型105のキャビティ117に射出された溶融樹脂Rの温度で溶融するので、成形型105内で折込み部5cが溶融樹脂Rの射出圧で立面部5bに密着した際に両者を接着することができる。これにより、折込み部5cが立面部5bから電磁波遮蔽成形品1の収容空間s側に剥がれてくることを防止できる。
【0042】
また、折込み部5cにおける向かい合わせのメッシュ層7を構成する繊維7aの間にも、その外側にある樹脂層9が溶融し入り込んでメッシュ層7に浸透していき、折込み部5cにおける導電性シート5の重合せ部分も成形品本体3の成形と併せて接着することができ、折込み部5cに隙間をなくすことができる。
【0043】
−実施形態の変形例2−
この変形例2に係る電磁波遮蔽成形品1の拡大断面図を
図9に示す。この
図9は、
図2(b)対応箇所の断面構造を示す。上記実施形態では、導電性シート5がメッシュ層7と樹脂層9とが積層された構造を有しているとしたが、本変形例では、
図9に示すように、導電性シート5は、金属薄膜11と樹脂層9とが積層された構造を有している。金属薄膜11は、例えば、アルミニウム(Al)や鉄(Fe)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、銀(Ag)などの箔であり、導電性シート5に電磁波遮蔽機能を実現している。
【0044】
本変形例に係る電磁波遮蔽成形品1を製造する場合には、上記実施形態と同様の作業で立体形状にした導電性シート5を第1成形型109の凸形の型成形面107にセットし、その際に当該導電性シート5の樹脂層9を凸形の型成形面107に接触させ、成形型105を型閉めした状態で、導電性シート5の金属薄膜11が露出したキャビティ117に溶融樹脂Rを射出することにより、導電性シート5の金属薄膜11側に成形品本体3を成形する。
【0045】
本変形例によると、導電性シート5が金属薄膜11と樹脂層9とが積層された構造を有し、金属薄膜11により導電性シート5に電磁波遮蔽機能を実現しているので、メッシュ層7で導電性シート5に電磁波遮蔽機能を実現する場合に比べて、導電性シート5の電磁波遮蔽性能を向上させることができる。
【0046】
また、本変形例によると、導電性シート5の金属薄膜11側に溶融樹脂Rの射出成形で成形品本体3が成形されることにより、金属薄膜11が樹脂層9と樹脂製の成形品本体3との間に位置して、これら樹脂層9及び成形品本体3が保護層として機能するので、金属薄膜11の傷付きや錆の発生を防止することができる。
【0047】
なお、上記実施形態及びその変形例1,2では、電磁波遮蔽成形品1について成形品本体3の内面に導電性シート5が一体に積層された構造を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、電磁波遮蔽成形品1は、成形品本体3の外面に導電性シート5が一体に積層された構造のものであってもよい。
【0048】
この構造の電磁波遮蔽成形品1は、例えば、バキューム孔108が第2成形型115に設けられ、ゲート119が第1成形型109にそれぞれ設けられた成形型105を用いて製造することができる。この成形型105を用いて成形品本体3の外面に導電性シート5が一体に積層された電磁波遮蔽成形品1を製造するには、まず、上記実施形態と同様の作業で立体形状にした導電性シート5を第2成形型115の凹形の型成形面107にセットし、この凹形の型成形面113に開口するバキューム孔108で導電性シート5を真空吸着して保持する。次いで、導電性シート5がセットされた第2成形型115と凸形の型成形面107を有する第1成形型109とを型閉めし、凹形の型成形面107に保持された導電性シート5と第1成形型109の凸形の型成形面107との間にキャビティ117を形成する。そして、このように成形型105を型閉めした状態で、凸形の型成形面107に開口したゲート119からキャビティ117に溶融樹脂Rを射出して充填し、この溶融樹脂Rを冷却し固化させて成形品本体3を成形した後に、導電性シート5が外面に一体に積層された成形品本体3を脱型して取り出し、ゲート残留固形物を切除して、電磁波遮蔽成形品1を得る。
【0049】
このようにして、成形品本体3の外面に導電性シート5が一体に積層された電磁波遮蔽成形品1を製造する場合には、メッシュ層7を樹脂製の成形品本体3と樹脂層9との間に位置させてメッシュ層7の傷付きや錆の発生を防止する観点から、導電性シート5を立体形状に形成する際に、当該導電性シート5のメッシュ層7を樹脂層9よりも内側に位置させるように折込み部5cを設け、導電性シート5を凹形の型成形面113にセットした際に当該導電性シート5の樹脂層9を凹形の型成形面113側に位置させてこの型成形面113に接触させ、メッシュ層7が露出したキャビティ117に溶融樹脂Rを射出することにより、導電性シート5のメッシュ層7側に成形品本体3を成形することが好ましい。
【0050】
また、上記実施形態で参照した
図4には、底面部5aに対して各立面部5bが垂直に起立した状態の導電性シート5を図示したが、本発明はこれに限らず、導電性シート5は、各立面部5bが底面部5aに対し外側に若干傾斜した状態の立体形状に形成してもよい。
【0051】
さらに、上記実施形態では、平面状の導電性シート5’を、接着剤を用いずに折込み部5cを設けることで立体形状にするとしたが、折込み部5cの形状が崩れやすい場合には、例えば、導電性シート5’を立体形状とした際に折込み部5cにおける重合せ部分を接着剤で接着していてもよい。
【0052】
その他、上記実施形態では、一方面が解放された直方体箱状に形成された電磁波遮蔽成形品1を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、有底円筒形や一方面が解放されたその他の多面体箱状などの種々の立体形状を有する電磁波遮蔽成形品にも適用することが可能である。