CN102907193A - 电介质片材及其制造方法以及电磁波吸收体 - Google Patents

电介质片材及其制造方法以及电磁波吸收体 Download PDF

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Abstract

本发明的电介质片材由使涂布液的涂膜干燥而形成的厚度为5~30μm的片材构成,其中,所述涂布液含有树脂和平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末。优选地,由如下涂布液所形成,所述涂布液含有树脂、平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末、及溶剂,天然石墨粉末相对于树脂的含有比例大于5体积%且为20体积%以下,树脂和天然石墨粉末的总含量为10~55重量%。

Description

电介质片材及其制造方法以及电磁波吸收体
技术领域
本发明涉及轻型且薄的具有优异的电波吸收能力的电介质片材及其制造方法,以及使用了该电介质片材的轻型且薄的电磁波吸收体(电波吸收体)。
背景技术
近年来,在半导体、电子学领域中,被用于计算机、民生用电子设备、还有移动电话等所谓的信息家电的电磁波的高频化得到显著的发展,1秒期间具有10亿次以上的振动的千兆赫(GHz)频带的电磁波也已开始得到频繁使用。
另外,为了增进道路交通的便利性和安全性,已开发有被统称为智能交通系统(ITS)的使用了GHz频带的电磁波的高速路自动收费系统(ETC)、使用了车载雷达装置的安全驾驶辅助系统。
例如,在专利文献1中作为在被用于窄带通信的电波频率GHz带发挥作用的装置(例如,ETC(自动收费系统)、起动频率:5.8GHz)的误操作防止用电波吸收片材,提出了如下方案:将含有平均粒径为20~100μm的各向异性石墨和粘合剂的糊膏进行涂布并使之干燥,得到薄壁的涂布吸收片材(电介质片材),将该电介质片材在X方向和Y方向(使X方向旋转90度的方向)上交替层叠,构成电波吸收片材。根据该电波吸收片材,被评价为能够实现轻型且薄的、与电磁波的射入角度无关地显示出稳定的电波吸收性的电波吸收片材。
专利文献
专利文献1:日本特开2006-80352号公报
发明内容
然而,本发明人等根据该文献所记载的方法制作了专利文献1所记载的电介质片材(涂布吸收片材),结果发现存如下问题:
(a)含各向异性石墨和粘合剂的糊膏中的石墨粉末的分散性不充分,为了得到稳定的电波吸收性,需要添加相对大量的石墨粉末,因此无法使层叠电介质片材而制作的电波吸收性片材充分轻型化,
(b)由于电介质片材脆弱,所以电波吸收性片材的强度小,而且,
(c)由于1片电介质片材(涂布吸收片材)的厚度为200μm以上,所以若要推进电波吸收性片材薄型化,则电介质片材(涂布吸收片材)的层叠数会受到限制,未必容易获得稳定的电波吸收特性。
本发明是鉴于上述情况而作出的。其所要解决的课题为使用比较少量的石墨而得到薄且轻型的具有优异的电磁波(电波)吸收能力的电介质片材。
另外,本发明的进一步的课题在于提供一种与电磁波(电波)的射入角度无关地显示出稳定的电磁波(电波)吸收特性的、薄且轻型的电磁波(电波)吸收体。
本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究,结果发现,在使含有树脂和平均粒径10μm以下的天然石墨粉末的涂布液以成为薄壁的方式涂布的涂膜进行干燥而得到的树脂片材中,天然石墨粒子在面内取向的状态(即,天然石墨的粒子(薄片)以其解理面相对于片材内的与片材的厚度方向正交的平面成为平行的方式进行取向的状态)在片材的厚度方向上被多重形成,能够在与片材的厚度方向正交的平面内容易地形成石墨粒子的解理面整齐地排列的状态。而且,基于该见解进一步进行研究,从而完成了本发明。
即,本发明具有如下特征。
(1)一种电介质片材,其特征在于,由使涂布液的涂膜干燥而形成的厚度为5~30μm的片材构成,其中,所述涂布液含有树脂和平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末。
(2)如上述(1)所述的电介质片材,所述涂布液含有树脂、平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末、及溶剂,天然石墨粉末相对于树脂的含有比例大于5体积%且为20体积%以下,树脂和天然石墨粉末的总含量为10~55重量%。
(3)一种电介质片材的制造方法,其特征在于,是在树脂中分散天然石墨粉末而成的电介质片材的制造方法,具有以下工序:
在溶剂中配合10~30重量%的平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末和0.5~1.5重量%的分散稳定剂,制成分散有所述天然石墨粉末的天然石墨粉末分散液,将树脂与该天然石墨粉末分散液混合,制备天然石墨粉末分散涂布液的工序,其中,所述天然石墨粉末分散涂布液为:天然石墨粉末相对于树脂的含有比例大于5体积%且为20体积%以下,树脂和天然石墨粉末的总含量为10~55重量%,
将该涂布液涂布于经剥离处理的支撑体上并使之干燥而形成厚度成为5~30μm的涂膜的工序,及
使该涂膜加热干燥,由此得到在树脂中分散有平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末且厚度为5~30μm的片材的工序。
(4)一种电磁波吸收体,其特征在于,是层叠多片权利要求1或2所述的电介质片材而成的。
(5)如上述(4)所述的电磁波吸收体,其中,以在处于彼此相邻而被层叠的关系的电介质片材彼此之间,各电介质片材的运行方向彼此呈90度的交叉角的方式,层叠有所述多片电介质片材。
根据本发明,无需大量地配合石墨就能够得到显示出优异的电波吸收能力的薄且轻型的电介质片材。
另外,通过层叠多个该电介质片材,能够实现与电磁波的射入角度无关地显示出稳定的电波吸收性的、薄且轻型的电磁波吸收体。
附图说明
图1是将本发明的一个实施例的电介质片材沿厚度方向切断而得的截面SEM照片。
图2是将本发明的实施例和比较例的电介质片材的复介电常数的实部和虚部与无反射曲线(5.8GHz)一起表示的图。
图3是表示本发明的电磁波吸收体的在介电常数测定方向上的测定值的变动的图。
具体实施方式
以下,对本发明根据其优选实施方式进行说明。
本发明的电介质片材的主要特征在于,由使含树脂和平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末的涂布液的涂膜进行干燥而形成的厚度为5~30μm的片材所构成。
石墨是导电材料,而石墨粉末分散于树脂而成的石墨粉末与树脂的混合物(复合物)作为电介质发挥作用。然而,若石墨粉末向树脂中的填充量变多,则会显著地形成由石墨粒子彼此的连接所产生的导电通路,所以吸收电磁波的能力明显下降。另一方面,在石墨粉末的填充量少时,石墨粉末与树脂的混合物(复合物)的介电常数变低,电磁波吸收能力会下降。
本发明的电介质片材可以通过如下方法形成,即,使用平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末,利用天然石墨粉末相对于树脂的含有比例大于5体积%且为20体积%以下的天然石墨粉末分散涂布液,形成干燥后的厚度成为5~30μm的涂膜,使该涂膜干燥。
即,在本发明中,发现如下的(A)、(B)现象,基于此,使用比较少量的天然石墨粉末(相对于树脂,大于5体积%且为20体积%以下),从而实现薄且轻型的具有优异的电波吸收能力的电介质片材。
(A)在涂布使平均粒径为10μm以下的小粒径天然石墨粉末分散而得的树脂溶液(天然石墨粉末分散涂布液)而得的涂膜中,天然石墨粉末在涂布液的涂布方向上取向,容易进行面内取向(即,天然石墨的粒子(薄片)容易以其解理面与水平面成为平行的方式取向),进而,
(B)在使涂布厚度增大而得到的涂膜中,干燥该涂膜时石墨的取向紊乱,面内取向的天然石墨粉末的分散状态得不到维持,但将涂布厚度以干燥后的厚度成为30μm以下这样的薄厚形成了的涂膜中,天然石墨粉末向涂布方向的取向更显著地出现,天然石墨粉末进行面内取向,而且干燥涂膜时也可维持天然石墨粉末的面内取向的分散状态。
图1是后述的实施例2中制作的电介质片材的横截面的电子显微镜照片(SEM照片)。如图1所示,可知天然石墨粒子面内取向的状态(天然石墨粒子(薄片)以其解理面相对于与片材的厚度方向正交的平面成为平行的方式取向的状态)在片材的厚度方向被多重形成。
天然石墨若被粉碎,则成为薄片状粒子。上述解理面是在各自的薄片状粒子的表面作为表里的主面而出现的面。如图1的照片所示,各粒子的各自的解理面均明显沿着相同的方向。
由此,通过所述天然石墨粒子的特异性分散状态,本发明的电介质片材显示出对从相对于片材表面垂直的方向(与片材的厚度方向相同的方向)射入的电磁波可得到特别高的介电常数的介电各向异性,通过使片材表面与电磁波到来的方向相对,发挥优异的电波吸收能力。
本发明的电介质片材中,使用平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末,优选使用平均粒径为8μm以下的天然石墨粉末。这是由于若使用平均粒径超过10μm的天然石墨粉末,则在涂布含有树脂和天然石墨粉末的天然石墨粉末分散涂布液而得到的涂膜内,难以形成天然石墨粉末进行面内取向的分散状态。另一方面,天然石墨粉末的平均粒径过小时,所得到的片材的介电常数具有下降的趋势。因此,天然石墨粉末的平均粒径优选3μm以上,更优选5μm以上。
应予说明,就人工石墨而言,其导电性良好而容易形成导电通路,另外,层状结构不发达,因此难以分散成面内取向的状态,所以不适于本发明的电介质片材。
另外,本发明中所述的“天然石墨粉末的平均粒径”是通过激光衍射散射法测定的体积基准的粒度分布(累积分布)中的中位径(d50)。本发明的实施例中,该平均粒径是使用日机装株式会社制MicrotracMT3000II而测定的。
另外,天然石墨中,根据石墨的层结构的重叠状态的不同,有α石墨和β石墨。本发明中,虽然任一种的石墨的粉末均可作为天然石墨粉末使用,但通常使用属于一般性的天然石墨的α石墨的粉末。
平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末是通过将天然石墨在气流粉碎机、球磨机等撞击式粉碎机等的适当的粉碎装置中进行粉碎,根据需要进行分级而得到的。
应予说明,平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末优选不含有粒径大于30μm的粗大粒子,此外,优选不含粒径不足1μm的极微小粒子。通过不含有这样的粗大粒子和极微小粒子,从而在利用天然石墨粉末分散涂布液的涂膜中更容易形成天然石墨粉末进行了面内取向的分散状态。
作为本发明的电介质片材所使用的树脂(粘合剂成分),只要是对天然石墨粉末分散涂布液所使用的溶剂稳定的材料,就没有特别限定,可使用各种树脂,从耐候性等观点出发,可举出聚偏氟乙烯(PVDF)、偏氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)的共聚物(P(VDF-HFP))等氟系树脂;聚乙烯醇(PVA);聚乙烯醇缩丁醛(PVB);聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。其中,从涂布液的稳定性、涂布作业性的观点出发,更优选聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB),尤其优选聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
作为天然石墨粉末分散涂布液所使用的溶剂,可举出甲苯、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、六甲基磺酰胺(hexamethylsulforamide)、四甲基脲、丙酮、甲乙酮(MEK)、丙二醇单甲醚(PGM)等有机溶剂,可以单独使用任一种或混合使用2种以上。
天然石墨粉末分散涂布液中,优选平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末更均匀地分散。为此,优选的是在溶剂中配合天然石墨粉末10~30重量%(优选15~20重量%)和分散稳定剂0.5~1.5重量%(优选1~1.2重量%),制备使天然石墨粉末得到分散的天然石墨粉末分散液,将树脂(优选使树脂溶解于溶剂的树脂溶液)与该天然石墨粉末分散液进行混合,制备天然石墨粉末分散涂布液。
作为分散剂,例如可例示出芳香族醚型、羧酸酯型、丙烯酸酯型、磷酸酯型、磺酸酯型、脂肪酸酯型、聚氨酯型、氟型、氨基酰胺型、丙烯酰胺型等非离子系表面活性剂,含鏻聚合物等阳离子表面活性剂,羧酸型、磷酸型、磺酸型、羟基脂肪酸型、脂肪酸酰胺型等阴离子系表面活性剂。其中,从天然石墨粉末的分散性(尤其是低粘度涂布液中的天然石墨粉末分散性稳定化)等观点出发,优选磷酸酯型表面活性剂。
天然石墨粉末分散液的制备优选使用分散机(湿式粉碎机)进行,例如可举出分散器、胶体磨、辊式研磨机、球磨机、砂磨机、均质器型分散机、自转公转型行星搅拌机等。
另外,天然石墨粉末分散涂布液的制备中,优选在将树脂(优选使树脂溶解于溶剂的树脂溶液)与天然石墨粉末分散液进行混合时,用高速搅拌机(分散器)边搅拌边将树脂(优选使树脂溶解于溶剂的树脂溶液)加入并混合。通过这样进行,能够维持天然石墨粉末以初级粒子状分散的良好的分散状态。
本发明中,天然石墨粉末分散涂布液优选制备成:天然石墨粉末的相对于树脂的含有比例大于5体积%且为20体积%以下(优选7~15体积%、更优选9~11体积%),且树脂与天然石墨粉末的总含量成为10~55重量%(优选30~50重量%、更优选40~50重量%)。
涂布液中的天然石墨粉末相对于树脂的含有比例为5体积%以下时,涂布、干燥而得到的树脂片材的介电特性(电波吸收能力)成为下降的趋势,超过20体积%时,发生天然石墨粉末的分散不良、沉淀,难以得到性状均匀的树脂片材(电介质片材)。
另外,涂布液中的树脂与天然石墨粉末的总含量超过50重量%时,涂布液的涂布性没有稳定化,所得的树脂片材(电介质片材)的表面凹凸变大,成为容易产生作为电介质的特性的偏差的趋势,另外,难以显出将树脂片材层叠而形成电磁波吸收体时的厚度精度。另一方面,涂布液中的树脂与天然石墨粉末的总含量不足10重量%时,难以得到充分厚度的涂膜,难以得到天然石墨粒子面内取向的状态。
本发明的电介质片材是通过将天然石墨粉末分散涂布液涂布于被剥离处理的支撑体(例如用有机硅等脱模剂进行了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等)上,以干燥后的厚度成为5~30μm的方式形成涂膜后,将涂膜加热干燥而形成的。涂膜的加热干燥中的加热温度因所用的树脂不同而异,但通常优选80~150℃左右。另外,加热时间通常为1~5分钟左右。
将如此地得到的电介质片材应用于电磁波吸收体时,从该电介质片材剥离支撑体来使用。
本发明的电介质片材的体积电阻率优选为1×109~1×1012Ω·cm、更优选为1×109~1×1011Ω·cm。体积电阻率处于所述优选范围时,片材内面内取向的状态在片材的厚度方向上被多重形成,能够实现显示出目标的优选介电性的电介质片材。
本发明的电磁波吸收体可以使用多片如上所述地制造的电介质片材而如下地得到:
以片材的运行方向(Machine Direction,MD)或在片材的面内与运行方向正交的垂直方向(Transverse Direction,TD)为基准,以各上下层叠的2片片材间各自的片材的运行方向彼此(或双方的垂直方向彼此)呈90度的交叉角的方式,层叠2~100片左右,然后,对这样层叠的片材在温度100~150℃、压力0.1~5MP a的条件下实施加热和加压处理。
应予说明,片材的运行方向(MD)是指在片材形成时的支撑体上涂布涂布液之际的涂布方向,垂直方向(TD)是指与涂布液的涂布方向正交的方向。
就层叠片材而言,只要能够与电波射入方向无关地使电波吸收特性稳定,就对其厚度(加热和加压处理后的厚度)没有特别限定,例如,吸收区域为5.8GHz时优选0.8~2mm的范围,吸收区域为76GHz时优选0.1~0.3mm的范围。
实施例
以下,示出实施例和比较例,更具体地说明本发明。
(实施例1)
在甲苯中配合作为分散剂的磷酸酯系表面活性剂和天然石墨粉末(平均粒径:5μm),用APEX MILL(KOTOBUKI INDUSTRIES公司制球磨机)实施分散处理(微珠直径:500μm、圆周速度10m/sec、处理时间:4小时),制备了天然石墨粉末分散液(分散剂含量:1重量%、天然石墨粉末含量:30重量%)。
另外,与此不同地,使PMMA(旭化成公司制“DELPET”)溶解于甲苯,制备了PMMA含量为25重量%的树脂溶液。
一边将天然石墨粉末分散液用分散器(转速:200rpm)搅拌2小时,一边将上述树脂溶液加入并混合在上述天然石墨粉末分散液中,制备了天然石墨粉末相对于PMMA的含有比例为10体积%且PMMA与天然石墨粉末的总含量为50重量%的天然石墨粉末分散涂布液。
在用有机硅进行了剥离处理的PET膜上,将上述涂布液通过刮刀直接(comma-direct)涂布方式,以干燥后的厚度成为10μm的方式进行涂布,使所得涂膜在120℃下干燥1分钟。从PET膜剥离干燥后的膜,得到厚度为10μm的PMMA-天然石墨复合物片材(电介质片材)。
(实施例2)
将向PET膜上的天然石墨粉末分散涂布液的涂布厚度以干燥后的厚度成为20μm的方式进行变更,除此之外,与实施例1同样地得到厚度为20μm的PMMA-天然石墨复合物片材。
(实施例3)
将向PET膜上的天然石墨粉末分散涂布液的涂布厚度以干燥后的厚度成为30μm的方式进行变更,除此以外,与实施例1同样地得到厚度为30μm的PMMA-天然石墨复合物片材。
(比较例1)
将向PET膜上的天然石墨粉末分散涂布液的涂布厚度以干燥后的厚度成为70μm的方式进行变更,除此以外,与实施例1同样地得到厚度为70μm的PMMA-天然石墨复合物片材。
(比较例2)
将向PET膜上的天然石墨粉末分散涂布液的涂布厚度以干燥后的厚度成为35μm的方式进行变更,除此以外,与实施例1同样地得到厚度为35μm的PMMA-天然石墨复合物片材。
(比较例3)
将天然石墨粉末相对于PMMA的含有比例变更为5体积%,除此以外,与实施例1同样地得到厚度为10μm的PMMA-天然石墨复合物片材。
(比较例4)
将15体积%的天然石墨粉末(平均粒径:5μm)在实施例中所使用的PMMA中在200℃下混炼10分钟,通过加压成型,得到厚度为2000μm的PMMA-天然石墨复合物片材。
对实施例1~3和比较例1~4中得到的PMMA-石墨复合物片材的复介电常数和电阻率(Ω·cm),用以下方法进行测定。
[介电常数测定]
使用利用了Agilent Technologies公司制的网络分析器8722D(发信器、检测器)、材料常数测定软件85071(关东电子公司制)、X频带测定用工具(WSH1-X)的波导管,以S参数法测定了介电常数。
测定8.2~12.4GHz的S11、S21,算出反射系数和透射系数,由此算出介电常数的实部和虚部。
样品为22.86mm×10.16mm尺寸的长方形,安装于样品架。
[电阻率测定]
通过双环电极法(ASTM D257),将250V施加于电极间,测定了1分钟后的电阻值(体积电阻率)。
图2是对实施例1~3和比较例1~4中得到的PMMA-石墨复合物片材的介电常数的实部、虚部进行标绘并与5.8GHz的频率的无反射曲线一起表示的图。
应予说明,实施例1~3的片材的体积电阻率分别为4×1011Ω·cm、2.1×109Ω·cm、1.0×109Ω·cm。另外,比较例1、4的片材的体积电阻率分别为3×108Ω·cm、2.1×1015Ω·cm。
由图2可知,将相对于树脂的石墨含量相同的(10体积%)的天然石墨粉末分散涂布液进行涂布干燥而得到的树脂-石墨复合物片材(实施例1~3、比较例1、2)中,随着厚度增加,介电常数的实部、虚部均变大。而且,实施例1~3的厚度为10~30μm的片材的介电常数(实部、虚部)位于5.8GHz频率的无反射曲线的附近,可知对5.8GHz频率具有理想的吸收性能。
另一方面,厚度为35μm的片材(比较例2)的介电常数(实部、虚部)远离5.8GHz频率的无反射曲线的附近,厚度为70μm的片材(比较例1)的介电常数(实部、虚部)大幅地远离5.8GHz频率的无反射曲线,可知对5.8GHz频率未能得到良好的吸收性能。
另外,比较例3的将天然石墨粉末分散涂布液进行涂布干燥而得到的树脂-石墨复合物片材(相对于树脂的石墨含量为5体积%、厚度为10μm),其介电常数的虚部接近零,可知难以得到充分的介电性。
另外,比较例4的将天然石墨粉末混炼在树脂中而成的混炼物进行成型而得的树脂-石墨复合物片材(相对于树脂的石墨含量为15体积%),其介电常数的虚部为零,可知未显现出作为电磁波吸收体的功能。
(实施例4~6、比较例5、6)
对每个在实施例1~3和比较例1、2中得到的PMMA-石墨复合物片材(电介质片材),以上下地层叠的2片片材间各自的片材的运行方向(MD)相互呈90度的交叉角的方式层叠多片片材,对层叠片材在温度120℃、压力2MPa的条件下进行热压,制作了厚度为2mm的层叠片材(电波吸收体)。
实施例4:层叠210片实施例1的片材
实施例5:层叠105片实施例2的片材
实施例6:层叠70片实施例3的片材
比较例5:层叠30片比较例1的片材
比较例6:层叠60片比较例2的片材
使用实施例4~6、比较例5、6中得到的层叠片材,测定在吸收区域为5.8GHz时的电波吸收量。将结果示于表1。
其中,电波吸收量的测定条件如下所述。
[电波吸收量测定]
在6面电波暗室内使用网络分析器,将在0~18GHz的范围内的电波向评价用样品放射,对用天线接收的反射波使用时域法进行了分析。
[表1]
Figure BDA00002455613100121
由表1可知,层叠本发明的电介质片材而得的层叠片材(实施例4~6的层叠片材)中,可实现既薄又显示高的电波吸收性的电磁波吸收体。
另外,对于实施例2的层叠片材,通过与上述同样的方法测定介电常数。
介电常数测定是在如下2种条件下进行的:
条件1:向层叠片材(最上层的PMMA-石墨复合物片材)的主面从相对于该主面的垂直方向照射电磁波的情况,以及
条件2:向层叠片材的侧面从与该侧面正交的方向照射电磁波的情况。
应予说明,在各条件下,使频率在8GHz~12GHz之间每次变化0.02GHz,进行200次的测定。对其测定值进行标绘的结果为图3。图中的ε’表示介电常数的实部、ε”表示介电常数的虚部。
从图3的结果可知,层叠了本发明的树脂片材(电介质片材)的电磁波吸收片材中具有根据电磁波向片材的射入方向,其介电常数显示不同的值的介电各向异性。因此,本发明的电磁波吸收片材显示对从片材表面的垂直方向(与片材的厚度方向相同的方向)射入的电磁波可得到特别高的介电常数的介电各向异性,通过使片材表面与电磁波到来的方向相对,从而能够发挥优异的电波吸收能力。
产业上的可利用性
本发明的电介质片材还可以用作IC(集成电路)封装物、模块基板、电子部件中一体化的高介电常数层的形成,尤其可用作多层型配线基板的内层电容层等。
本申请基于在日本申请的特愿2010-122124,在本说明书中包括其全部内容。

Claims (5)

1.一种电介质片材,其特征在于,由使涂布液的涂膜干燥而形成的厚度为5~30μm的片材构成,其中,所述涂布液含有树脂和平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末。
2.如权利要求1所述的电介质片材,其中,所述涂布液含有树脂、平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末、及溶剂,天然石墨粉末相对于树脂的含有比例大于5体积%且为20体积%以下,树脂和天然石墨粉末的总含量为10~55重量%。
3.一种电介质片材的制造方法,其特征在于,是在树脂中分散天然石墨粉末而成的电介质片材的制造方法,具有以下工序:
在溶剂中配合10~30重量%的平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末和0.5~1.5重量%的分散稳定剂,制成分散有所述天然石墨粉末的天然石墨粉末分散液,将树脂与该天然石墨粉末分散液混合,制备天然石墨粉末分散涂布液的工序,其中,所述天然石墨粉末分散涂布液为:天然石墨粉末相对于树脂的含有比例大于5体积%且为20体积%以下,树脂和天然石墨粉末的总含量为10~55重量%,
将该涂布液涂布于经剥离处理的支撑体上并使之干燥而形成厚度成为5~30μm的涂膜的工序,及
使该涂膜加热干燥,由此得到在树脂中分散有平均粒径为10μm以下的天然石墨粉末且厚度为5~30μm的片材的工序。
4.一种电磁波吸收体,其特征在于,是层叠多片权利要求1或2所述的电介质片材而成的。
5.如权利要求4所述的电磁波吸收体,其中,以在处于彼此相邻而被层叠的关系的电介质片材彼此之间,各电介质片材的运行方向彼此呈90度的交叉角的方式,层叠有所述多片电介质片材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI774393B (zh) * 2020-05-29 2022-08-11 日商京瓷股份有限公司 樹脂組合物及電子零件

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011122346A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Radareinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Halter für ein Radargerät und Verfahren zum Herstellen eines Absorptionselements für ein Radargerät
JP5426002B1 (ja) * 2012-11-20 2014-02-26 清二 加川 電磁波吸収フィルムの製造方法
CN104541594B (zh) 2012-12-03 2018-04-06 积水化学工业株式会社 电磁波屏蔽材料以及电磁波屏蔽用叠层体
JPWO2014103633A1 (ja) * 2012-12-26 2017-01-12 東京エレクトロン株式会社 電磁波加熱装置および電磁波加熱方法
WO2015022948A1 (ja) 2013-08-12 2015-02-19 Kagawa Seiji 放熱フィルム、並びにその製造方法及び装置
JP2017034000A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 ダイニック株式会社 電波吸収体用抵抗フィルム
JP7286623B2 (ja) 2018-03-30 2023-06-05 ダイキン工業株式会社 電波吸収材料および電波吸収シート
JP6821873B2 (ja) * 2020-07-28 2021-01-27 ダイニック株式会社 電波吸収体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230299A (ja) * 1988-03-10 1989-09-13 Nec Corp 電波吸収体皮膜の形成方法および電波吸収体組成物
JP2006080352A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Hitachi Chem Co Ltd 電波吸収シート
CN101166413A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 财团法人工业技术研究院 电磁波吸收材料
JP2010087372A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Nippon Valqua Ind Ltd ノイズ抑制体、ノイズ抑制シート、塗装物品およびこれらの製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62111499A (ja) * 1985-11-08 1987-05-22 株式会社 アクテイア−ツ 電磁波の遮へい塗料
JP2006019399A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 電磁波吸収体
JP5293451B2 (ja) * 2008-06-24 2013-09-18 日立化成株式会社 電波吸収シート用組成物、それを用いてなる電波吸収シート及び電波吸収体
JP5174629B2 (ja) 2008-11-20 2013-04-03 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
KR101006778B1 (ko) * 2009-03-10 2011-01-10 나오테크(주) 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물 및 차량용 와이퍼 블레이드

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230299A (ja) * 1988-03-10 1989-09-13 Nec Corp 電波吸収体皮膜の形成方法および電波吸収体組成物
JP2006080352A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Hitachi Chem Co Ltd 電波吸収シート
CN101166413A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 财团法人工业技术研究院 电磁波吸收材料
JP2010087372A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Nippon Valqua Ind Ltd ノイズ抑制体、ノイズ抑制シート、塗装物品およびこれらの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI774393B (zh) * 2020-05-29 2022-08-11 日商京瓷股份有限公司 樹脂組合物及電子零件

Also Published As

Publication number Publication date
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