CN110024503A - 电磁波抑制片材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电磁波抑制片材,其中,具备:吸收层,以导电性物质和20℃频率60Hz下的介质损耗角正切为0.01以上的绝缘材料直接相接的状态包括所述导电性物质和所述绝缘材料,并且表面电阻率为100Ω/□以上;以及接触层,被形成在所述吸收层的与被照射电磁波的面相反面上,与所述吸收层相接的面的表面电阻率为20Ω/□以上。
Description
技术领域
本发明涉及电磁波抑制片材。
背景技术
随着高度信息化社会的发展、多媒体社会的到来,从电子设备产生的电磁波对其他的设备此外对人体造成坏影响的电磁波障碍正成为大的社会问题。在电磁波环境日益恶化中,作为对电磁波的防御方式之一,开发了电磁波屏蔽材料。
历来,作为电磁波屏蔽材料,使用向由轻量且具有柔软性的纤维例如合成高分子纤维构成的梭织物等织编物赋予金属保护膜后的材料。作为在纤维形成金属保护膜的方式,存在真空蒸镀法、溅射法和无电解电镀法等。关于上述那样的由金属保护的纤维所织成的梭织物,存在难以制作薄的梭织物、形状稳定性较低、加工性不佳这样的问题。
近年,混动汽车、电动汽车社会到来,但是,这些机动车使用400~600V的直流。关于该直流,开关噪声较多,而成为低频噪声的发生源。然而,针对可能提供向致癌性的影响或电子设备的错误工作的1GHz附近或存在对人体造成影响的可能性的10MHz以下的低频率的电磁波的、电磁波吸收体不满足薄度或轻量性。
在电磁波屏蔽材料之中具有电磁波的吸收性能的电磁波吸收体中,使用配合吸收频率而预先选择的材料,并使用为了满足期望的吸收频率或该频率处的最大吸收量等条件而使其厚度变化的方法。例如,在λ/4型电磁波吸收体中,针对100MHz的电磁波,需要50cm左右的厚度。在其以下的频率中,需要其以上的厚度。进而,由于需要金属板的衬里,所以难以供实用。
为了混动汽车或电动汽车的车体的轻量化,也需要能够吸收包括低频率例如1GHz以下进而10MHz以下的电磁波的广范围的频率的、更轻量的电磁波吸收体。
此外,推进电动机、逆变器的小型化、轻量化,寻求能耐受由于高频大电流从逆变器向电动机流动而造成的导线的发热的耐热性高的电磁波吸收材料。特别地,在被附加高电压的大型旋转机等电气·电子设备中,由于设备的温度上升也变大,所以寻求耐热性高的材料。
作为电绝缘物或薄叶构造材料,至今为止讨论了将高耐热性的芳纶纸广泛地用作前述的旋转机(发电机、电动机)、变压器领域和电气·电子设备的电绝缘材料,向该芳纶纸赋予某种程度的导电性而用作电场缓和材料。
在日本特开昭51-47103号公报和日本特开昭57-115702号公报中,公开了使用芳纶沉析纤维(fibrid)和碳纤维或金属纤维的纸。此外,在日本特表2008-542557号公报中,公开了由芳纶短纤维、芳纶沉析纤维和碳纤维等导电性填料构成的电磁波抑制片材。
然而,均不是以上述电磁波吸收为目的,因此,不满足作为电磁波吸收特性而具有重要关系的特性,例如,介质损耗特性、散射特性。
发明内容
本发明的目的在于提供能够吸收包括低频率的广范围的频率的电磁波的、耐热性高且更轻量的电磁波抑制片材。
本发明者等为了解决上述课题而进行锐意讨论的结果是,发现了通过调整含有导电性物质和介质损耗角正切为固定值以上的物质的片材而能够解决上述的课题,而实现完成了本发明。
本发明的一个实施方式是一种电磁波抑制片材,其中,具备:吸收层,以导电性物质和20℃频率60Hz下的介质损耗角正切为0.01以上的绝缘材料直接相接的状态包括所述导电性物质和所述绝缘材料,并且表面电阻率为100Ω/□以上;以及接触层,被形成在所述吸收层的与被照射电磁波的面相反面上,与所述吸收层相接的面的表面电阻率为20Ω/□以上。
优选的是,所述导电性物质是碳纤维。
优选的是,所述绝缘材料的20℃频率60Hz下的相对介电常数为4以下。
优选的是,所述绝缘材料是聚间苯二甲酰间苯二胺。
优选的是,所述吸收层的厚度是照射的电磁波的波长的1/4以下。
优选的是,针对频率10kHz和频率2GHz的电磁波,满足下式(1):
其中,在此,A为电磁波的反射率(%),B为电磁波的透射率(%)。
优选的是,针对频率10kHz和频率2GHz的电磁波,满足下式(2):
其中,在此,C为针对频率10kHz的电磁波的反射率(%)和透射率(%)的和,D为针对频率2GHz的电磁波的反射率(%)和透射率(%)的和。
优选的是,频率18GHz的电磁波的透射率为1%以下。
优选的是,厚度为300μm以上、1000μm以下。
优选的是,300℃、1小时中的抗拉强度的保持率为90%以上。
优选的是,所述吸收层为热压加工片材。
本发明的另一实施方式是包括所述电磁波抑制片材的电绝缘物。
本发明的又一实施方式是一种电磁波抑制片材,具备:(1)吸收层,以导电性物质和绝缘材料直接相接的状态包括所述导电性物质和所述绝缘材料,并且表面电阻率为100Ω/□以上,所述导电性物质从由金属纤维、碳纤维、炭黑、金属电镀纤维、金属粉末混合纤维和炭黑混合纤维构成的组选择,所述绝缘材料是由从包括聚间苯二甲酰间苯二胺及其共聚物、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯、尼龙6和尼龙66的组选择的材料构成的沉析纤维或短纤维;以及(2)接触层,被形成在所述吸收层的与被照射电磁波的面相反面上,与所述吸收层相接的面的表面电阻率为20Ω/□以上。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的电磁波抑制片材的立体图。
具体实施方式
以下,对本发明详细地进行说明。
(导电性物质)
作为在本发明中使用的导电性物质,可举出从具有约10-1Ω・cm以下的体积电阻率的导体到具有约10-1~108Ω・cm的体积电阻率的半导体遍及广范围的具有导电性的纤维状或微粒子(粉末或薄片(flake))状物等。
在本发明中,关于导电性物质的尺寸,至少最小部分为照射的电磁波的波长的1/4以下是优选的。在此,电磁波的波长由下式表示。
。
其中,λ为电磁波的波长(m),ε为介质的介电常数(m-3k g-1s4A2),μ为介质的磁导率(H/m),f为电磁波的频率(Hz)。
在例如照射的电磁波的频率为60Hz~300GHz且介质为真空或空气的情况下,电磁波的波长为5000km~1mm,电磁波的波长的1/4为1250km~0.25mm。当导电性物质的最小部分的尺寸比电磁波的波长的1/4大时,电磁波不被吸收而透射的可能性提高。
再有,在纤维状物质的情况下,最小部分是指与长度方向垂直的截面的短径而不是纤维的长度所谓的纤维长度。此外,在薄膜状的小粒子的情况下,是指薄膜的厚度的最小部分。
作为这样的导电性物质,例如可举出金属纤维、碳纤维、炭黑等具有均质的导电性的材料或者金属电镀纤维、金属粉末混合纤维、炭黑混合纤维等混合了导电材料和非导电材料而作为整体示出导电性的材料,但是,不限定于它们。在其中,在本发明中优选使用碳纤维。在本发明中使用的碳纤维优选在惰性环境下将纤维状有机物高温烧结而碳化后的碳纤维。通常地,碳纤维被大致区分为将聚丙烯腈(PAN)纤维烧结出的碳纤维和在将沥青(pitch)纺线之后烧结出的碳纤维,但是,在其以外还存在在将人造丝(rayon)或苯酚(phenol)等的树脂纺线后进行烧结而制造的碳纤维,这些也能够在本发明中使用。还能够在烧结之前使用氧等进行氧化交联处理来防止烧结时的熔断。
关于作为在本发明中使用的导电性物质的纤维的细度,只要短径为照射的电磁波的1/4以下,则没有特别限制。此外,从1mm~20mm的范围选择纤维长度。
在导电性物质的选择中,更优选使用导电性高且在后述的湿式造纸法(wet papermaking method)中示出良好的分散的材料。此外,在选择碳纤维的情况下,优选选择更加高强度且难以脆化的碳纤维。通过选择那样的材料,从而得到适于电磁波抑制片材的导电性。此外,能够通过热压加工来得到在特定的范围中致密化后的电磁波抑制片材。
(介质损耗角正切(dielectric loss tangent)为0.01以上的绝缘材料)
在本发明中,介质损耗角正切为0.01以上的绝缘材料是指在20℃且被照射60Hz的电磁波的条件下介质损耗角正切为0.01以上的物质。关于绝缘材料,通常,由下式表示的介质损耗越大,电磁波的吸收量越多。
。
式中,P意味着介质损耗(W),E意味着电压(V),tanδ意味着绝缘材料的介质损耗角正切,f意味着频率(Hz),εr意味着绝缘材料的相对介电常数,ε0意味着真空的介电常数(8.85418782×10-12(m-3k g-1s4A2)),S意味着导电性物质和绝缘材料的接触面积(m2),d意味着导电性物质间的距离(m)。
关于绝缘材料的形状,如由上式表示那样,介质损耗与导电性物质和绝缘材料的接触面积成比例,因此,优选接触面积变大那样的薄膜状微小粒子,但是不限定于此。
关于绝缘材料的尺寸,至少最小部分为照射的电磁波的波长的1/4以下是优选的。
当绝缘材料的最小部分的尺寸比电磁波的波长的1/4大时,存在电磁波不被吸收且透射的可能性。
再有,在纤维状物质的情况下,最小部分是指示出与长度方向垂直的截面的短径而不是示出纤维的长度所谓的纤维长度。此外,在薄膜状的小粒子的情况下,通常示出薄膜的厚度的最小部分。
绝缘材料的20℃频率60Hz下的相对介电常数优选为4以下。认为当相对介电常数较低时电磁波难以反射,作为本发明的绝缘材料是优选的。
作为绝缘材料,例如,可举出20℃、60Hz下介质损耗角正切为0.01以上的聚间苯二甲酰间苯二胺(polymetaphenylene isophthalamide)及其共聚物、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯、尼龙6、尼龙66等,但是,不限定于它们。
认为:在这些绝缘材料之中,聚间苯二甲酰间苯二胺及其共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、尼龙66的20℃频率60Hz下的相对介电常数小到4以下,电磁波难以反射,作为本发明的绝缘材料是优选的。
在这些绝缘材料之中,聚间苯二甲酰间苯二胺的沉析纤维(fibrid)和/或短纤维由于具备良好的成型加工性、难燃性、耐热性等特性的方面而被优选使用。特别地,关于聚间苯二甲酰间苯二胺的沉析纤维,由于其薄膜状微小粒子的形态,增大与导电性物质的接触面积,上述的介质损耗变大,电磁波的吸收量变多,由于这样的方面而被优选使用。
(沉析纤维)
在本发明中使用的沉析纤维是指意味着薄膜状微小粒子,例如,在由聚间苯二甲酰间苯二胺构成的薄膜状微小粒子的情况下,有时称为芳纶浆粕(aramid pulp)。关于制造方法,例如例示日本特公昭35-11851号、日本特公昭37-5732号公报等所记载的方法。关于沉析纤维,由于与通常的木材(纤维素)纸浆同样地具有造纸性,所以能够在水中分散之后用造纸机成形为片材状。在该情况下,能够以保持适于造纸的品质为目的施行所谓的打浆处理。该打浆处理能够通过盘磨机、打浆机、造成其他的机械的切断作用的造纸原料处理设备来实施。在该操作中,能够通过JIS P8121所规定的滤水度(游离度(freeness))来监视沉析纤维的形态变化。在本发明中,施行打浆处理之后的芳纶沉析纤维的滤水度处于10~300cm3(加拿大标准游离度)的范围内是优选的。在比该范围大的滤水度的沉析纤维中,存在由其成形的片材的强度降低的可能性。另一方面,当想要得到比10cm3小的滤水度时,接通的机械动力的利用效率变小,此外,每单位时间的处理量变少的情况较多,进而,过于进行沉析纤维的微细化,因此,容易招致所谓的粘接剂功能的降低。因此,即使想要得到比10cm3小的滤水度,也不承认格外的优点。
(短纤维)
在本发明中使用的短纤维是指将纤维切断为规定的长度后的短纤维,作为将聚间苯二甲酰间苯二胺作为原料的纤维,例如,可举出能够以帝人(股份)的“Teijinconex(注册商标)”、DuPont公司的“Nomex(注册商标)”等商品名取得的纤维,但是,不限定于它们。
关于短纤维,短径为照射的电磁波的1/4以下是优选的。在尺寸,没有特别限制,但是,优选的是,能够具有0.05dtex以上且不足25dtex的范围内的细度。细度为不足0.05dtex的纤维在使用后述的湿式法的制造中容易招致凝聚,因此,不优选,此外,细度为25dtex以上的纤维的纤维直径过大,因此,例如,在当为正圆形状且使密度为1.4g/cm3时为直径45μm以上的情况下,存在产生纵横比的降低、力学的补强效果的减少、电磁波抑制片材的均匀性不佳等不妥的可能性。在产生电磁波抑制片材的均匀性不佳的情况下,在电磁波抑制片材的导电性产生偏差,由此,存在不能充分发现寻求的电磁波抑制功能的可能性。
能够从1mm以上且不足25mm优选的是2~12mm的范围选择芳纶短纤维的长度。当短纤维的长度比1mm小时,电磁波抑制片材的力学特性降低,另一方面,关于25mm以上的短纤维,在使用后述的湿式法的电磁波抑制片材的制造时容易发生“纠缠”“结束”等而容易成为缺陷的原因,因此,是不优选的。
(电磁波抑制片材)
在图1中示出本发明的电磁波抑制片材的一个实施方式。在图1所示的实施方式中,电磁波抑制片材1具有将1层的吸收层10和1层的接触层20层叠后的结构。吸收层10以导电性物质和20℃频率60Hz下的介质损耗角正切为0.01以上的绝缘材料直接相接的状态包括前述导电性物质和前述绝缘材料。吸收层10的表面电阻率为100Ω/□以上。电磁波从纸面上部入射。接触层20被层叠在与被照射电磁波的面相反面30。在相反面30侧的、接触层20的表面电阻率为20Ω/□以上。
吸收层以导电性物质和绝缘材料直接相接的状态包括上述导电性物质和上述绝缘材料。直接相接的状态是指意味着在不经由其他的材料的情况下接触的状态。优选的是,导电性物质和绝缘材料在吸收层内实质上均匀地互相混合。
关于导电性物质的含有量,只要得到规定的表面电阻率,则没有特别限制,但是,通常,以吸收层的重量为基准而优选为0.5~30wt%,更优选为1~20wt%。从由JIS C 2300-2规定的(定量(basis weight)/厚度)计算的片材的密度越小,则较多地含有更容易制作同时满足上式(1)、(2)的片材。例如,在片材的密度为0.5~0.8g/cm3的范围内的情况下,导电性物质的含有量以吸收层的重量为基准取1~10wt%的值是优选的。在片材的密度为0.1~0.5g/cm3的范围的情况下,以吸收层的重量为基准取5~20wt%的值是优选的。
绝缘材料的含有量以吸收层的重量为基准而优选为70~99.5wt%,更优选为80~99wt%。例如,在片材的密度为0.5~0.8g/cm3的范围内的情况下,以吸收层的重量为基准取90~99wt%的值是优选的。在片材的密度为0.1~0.5g/cm3的范围的情况下,以吸收层的重量为基准取80~95wt%的值是优选的。
吸收层也可以包括导电性物质和绝缘材料以外的材料。例如,在吸收层中也可以在不阻碍本发明的目的的范围内添加分散性提高剂、消泡剂、纸力增强剂、丙烯酸类树脂、定影剂、高分子絮凝剂、有机纤维、无机纤维等。这些其他的添加物的含有量以吸收层的重量为基准采用20wt%以下是优选的。
吸收层的厚度为照射的电磁波的波长的1/4以下是优选的。具体而言,吸收层的厚度优选为5~1000μm,更优选为10~700μm。当吸收层为该范围时,能够期待电磁波的高效的吸收。
接触层可以是以无边界的方式连续2层以上的与吸收层相同的结构的层后的层,也可以是不同的结构的层。在以无边界的方式连续相同的结构的层的情况下,第2层的层相当于接触层。作为接触层,例如,可举出利用粘接剂的粘接层、利用空气的空气层、利用薄膜等的绝缘层。在连续地层叠与吸收层相同的结构的层的情况下,层叠数量没有特别限制。只要考虑层叠的工夫或片材厚度来适当决定层叠数量即可。例如,能够是25层以下、20层以下、15层以下、12层以下、10层以下。连续地层叠与吸收层相同的结构的层的情况下的粘接方式不被特别限制。也可以在没有粘接剂或压接等化学性的粘接的情况下仅单纯地层叠。
接触层与吸收层相接的面的表面电阻率为20Ω/□以上。当表面电阻率为不足20Ω/□时,在该层中电磁波的电场关闭,由此,在吸收层中不产生强的电场,存在吸收电磁波的效果锐减的可能性。
当接触层过于厚时,例如,在向后述的电绝缘物安装时,容易成为省空间化的障碍。因此,接触层的厚度优选为5~2000μm,更优选为50~300μm。
本发明的电磁波抑制片材针对频率10kHz的电磁波和频率2GHz的电磁波满足下式(1)是优选的。
。
其中,A为电磁波的反射率(%),B为电磁波的透射率(%)。
在A+B>70的情况下,存在未发现作为电磁波抑制片材的充分的电磁波吸收功能的可能性。
此外,本发明的电磁波抑制片材针对频率10kHz和频率2GHz的电磁波满足下式(2)是优选的。
。
其中,C为针对频率10kHz的电磁波的反射率(%)和透射率(%)的和,D为针对频率2GHz的电磁波的反射率(%)和透射率(%)的和。
此外,关于本发明的电磁波抑制片材,频率18GHz的电磁波的透射率为1%以下是优选的。
此外,关于本发明的电磁波抑制片材,300℃、1小时中的抗拉强度的保持率为90%以上是优选的。
本发明的电磁波抑制片材的厚度没有特别限制,但是,通常优选具有10μm~5000μm的范围内的厚度,更优选为300~1000μm。进一步优选为400~700μm。在厚度比10μm小的情况下,电磁波透射率变高,存在作为电磁波抑制片材的电磁波透射抑制功能变得充分的可能性。另一方面,在超过5000μm的情况下,例如,在向后述的电绝缘物安装时,容易成为省空间化的障碍。
(电磁波抑制片材的制造)
本发明的电磁波抑制片材通常能够通过将前述的导电性物质和介质损耗角正切为0.01以上的绝缘材料混合之后进行片材化的方法来制造。具体而言,例如,能够应用在以干式将导电性物质、上述的沉析纤维和短纤维混合之后利用气流来形成片材的方法、在将导电性物质、上述的沉析纤维和短纤维分散混合在液体介质中之后将其排出到液体透射性的支持体例如网或带上并进行片材化并且除去液体来进行干燥的方法等,但是,在它们之中优选选择将水用作介质的所谓的湿式造纸法。
在湿式造纸法中,通常在将至少导电性物质、上述的沉析纤维和短纤维的单一或混合物的水性浆送出到造纸机中并进行分散之后进行脱水、排水和干燥操作而卷绕成片材的方法是通常的。作为造纸机,例如,能够利用长网造纸机、圆网造纸机、倾斜型造纸机和组合它们后的混合造纸机等。在使用混合造纸机的制造的情况下,通过对混合比率不同的水性浆进行片材成形并合而为一,从而也能够得到由多个纸层构成的复合片材。在湿式造纸时根据需要使用分散性提高剂、消泡剂、纸力增强剂等添加剂是没有影响的,此外,在导电性物质为粒子状物的情况下,也可以添加丙烯酸类树脂、定影剂、高分子絮凝剂等,但是,需要对其使用加以注意,以使不会阻碍本发明的目的。
此外,在本发明的电磁波抑制片材中,在不阻碍本发明的目的的范围内在上述成分以外还能够添加其他的纤维状成分,例如,聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、纤维素类纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚芳酯纤维、液晶聚酯纤维、聚酰亚胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚苯撑苯并噁唑纤维等有机纤维、玻璃纤维、岩棉、硼纤维等无机纤维。再有,在使用上述添加剂或其他的纤维状成分的情况下,为电磁波抑制片材总重量的20wt%以下是优选的。
关于这样做得到的电磁波抑制片材,例如能够通过在一对平板间或金属制辊间以高温高压进行热压加工来提高机械的强度。
例如,在使用金属制辊的情况下,热压加工的条件能够例示温度100~400℃、线压50~1000kg/cm的范围内,但是,为了得到高的抗拉强度和表面平滑性,辊温度优选为330℃以上,更优选为330℃~380℃。此外,线压为50~500kg/cm是优选的。该温度比聚间苯二甲酰间苯二胺的玻璃转换温度高,此外接近聚间苯二甲酰间苯二胺的结晶化温度,因此,通过在该温度下进行热压加工,从而不仅提高机械的强度,而且使构成电磁波抑制片材的材料彼此坚固地紧贴,由此,例如能够增加介质损耗角正切为0.01以上的绝缘材料与导电性物质接触的面积。此外,在导电性物质为碳纤维的情况下,能够防止其飞散,在电磁波抑制片材的加工或使用的现场,能够抑制与纤维的直接接触或由于纤维的飞散造成的向皮肤等的附着以及由其造成的痒或痛等皮肤刺激,防止作业环境的劣化恶化。
也可以进行多次上述的热压加工,此外,也可以重合多个由上述的方法得到的片材状物来进行热压加工。
进而,也可以使用粘接剂等将由上述的方法得到的片材状物贴合来调整电磁波透射抑制性能、厚度。
本发明的电磁波抑制片材具有以下等优越的特性:(1)具有电磁波吸收性,(2)具有电磁波透射抑制性,不需要如λ/4型电磁波吸收体那样利用金属板的片材衬里,(3)在包括低频的广范围的频率中发现(1)、(2)的特性,(4)具备耐热性、难燃性,(5)具有良好的加工性,能够优选用作电气电子设备特别是需要轻量化的混动汽车、电动汽车中的电子设备等的电磁波抑制片材。
(包括电磁波抑制片材的电绝缘物)
本发明中的电磁波抑制片材能应用于各种电绝缘物。例如,使用粘接剂将本发明的电磁波抑制片材粘贴到体积电阻率超过106(Ωcm)的片材、框体等。将体积电阻率超过106(Ωcm)的热塑性树脂等熔化并浸渍于本发明中的电磁波抑制片材也可。或者,将体积电阻率超过106(Ωcm)的热固化性树脂等浸渍于本发明中的电磁波抑制片材并使其固化也可。
本发明中的电磁波抑制片材不需要利用金属板的片材衬里,因此,能够如上述那样粘贴到树脂等电绝缘物的表面或内包于树脂的内部来使用,有助于电动机、逆变器等的框体的树脂化·轻量化。
实施例
以下,举出实施例来进一步具体地说明本发明。再有,这些实施例仅仅是例示,不用于对本发明的内容进行任何限定。
(测定方法)
(1)片材的单位面积重量、厚度、密度
依照JIS C 2300-2来实施,利用(单位面积重量/厚度)计算出密度。
(2)抗拉强度
以宽度15mm、卡盘间隔50mm、拉伸速度50mm/min实施。
(3)表面电阻率
依照ASTM D-257来实施。
再有,不等号(>、<)表示为测定范围外。
(4)体积电阻率
依照ASTM D-257来实施。
再有,不等号(>、<)表示为测定范围外。
(5)耐热性
在表3、4、6所示的温度下保持1小时之后,测定了抗拉强度。
通过(保持之后的抗拉强度/保持之前的抗拉强度)来计算出抗拉强度保持率。
(6)介电常数、介质损耗角正切
依照JIS K6911来实施。
(7)电磁波抑制性能1(低频区域)
基于同轴管型屏蔽效果测定系统(依据ASTM D4935)来测定。具体而言,在同轴管内保持样品片材,发送电磁波,通过网络·分析仪测定了此时的各频率处的反射率和透射率。
在上述测定中,如以下那样定义反射率和透射率。
反射率(A)=反射波的功率/入射波的功率 ×100(%)
透射率(B)=透射波的功率/入射波的功率 ×100(%)。
再有,在同轴管型屏蔽效果测定系统中,测定系统被金属密闭,因此,100-(A+B)表示根据样品片材的电磁波吸收率。可以说A+B越小,根据样品片材的电磁波吸收率越大。
(8)电磁波抑制性能2(高频区域)
通过自由空间法来测定。具体而言,按天线、透镜、样品片材、透镜、天线的顺序配置,发送电磁波,通过网络·分析仪测定了此时的各频率处的反射率和透射率。
在上述测定中,如以下那样定义反射率和透射率。
反射率(A)=反射波的功率/入射波的功率 ×100(%)
透射率(B)=透射波的功率/入射波的功率 ×100(%)。
再有,在自由空间法中,测定系统未被密闭,因此,100-(A+B)表示根据样品片材的电磁波吸收率和电磁波散射率的和。可以说A+B越小,根据样品片材的电磁波吸收率和电磁波散射率的和越大。
(原料调制)
使用日本特开昭52-15621号公报所记载的、由定子和转子的组合构成的纸浆粒子的制造装置(湿式沉淀机)来制造了聚间苯二甲酰间苯二胺的沉析纤维(以下记载为“间位芳纶(meta-aramid)沉析纤维”)。使用打浆机对其进行处理而将长度加权平均纤维长度调节为0.9mm(滤水度200cm3)。另一方面,作为聚间苯二甲酰间苯二胺的短纤维,将DuPont公司制间位芳纶纤维(Nomex(注册商标)、单线细度2.2dtex)切断为长度6mm(以下记载为“间位芳纶短纤维”)来作为造纸用原料。
(介电常数、介质损耗角正切测定)
制作聚间苯二甲酰间苯二胺的流延薄膜(cast film),在表1中示出使用桥接法测定介电常数、介质损耗角正切后的结果。
[表1]
。
(参考例1~5)
(片材制作)
将如上述那样调制的间位芳纶沉析纤维、间位芳纶短纤维和碳纤维(东邦Tenax股份有线公司制、纤维长度3mm、单纤维直径7μm、细度0.67dtex、体积电阻率1.6×10-3Ω・cm)分别分散到水中来制作了浆。以间位芳纶沉析纤维、间位芳纶短纤维和碳纤维为表2所示的混合比率的方式混合该浆,使用TAPPI式手工造纸机(截面积325cm2)进行处理来制作表2所示的片材状物。接下来,利用1对金属制压辊(calender roll)在表2所示的条件下对得到的片材进行热压加工,得到了片材状物。
此外,对锭状的铜进行压延而得到了铜箔片材。
在表2中示出这样做而得到的片材的主要特性值。
[表2]
。
(实施例1~7)
以成为表3、4所示的结构的方式层叠在上述参考例中制作的片材而得到了片材。在表3、4中示出这样做而得到的电磁波抑制片材的主要特性值。
再有,关于实施例1、2,在与电磁波照射侧相反侧的透射侧,在样品片材与网络·分析仪的接收侧天线之间存在空气层来作为接触层。再有,空气层的表面电阻率>108Ω/□。
[表3]
。
[表4]
。
再有,针对实施例6、7的片材,由于厚度较大,所以在电磁波抑制性能1的测定中,误差变大,因此,在表5中示出利用实施例2~4的厚度和B的下述近似曲线来计算B的值后的值。
10kHz的近似曲线B=36.968e-0.009×(片材的厚度(μm))
2GHz的近似曲线B=37.382e-0.009×(片材的厚度(μm))。
在此,e为自然对数的底,其值为2.7182。
相关系数均为0.91。
[表5]
。
(比较例1~5)
以成为表6所示的结构的方式层叠在上述参考例中制作的片材,得到了片材。在表6中示出这样做而得到的片材的主要特性值。
[表6]
。
如表3~5所示那样,实施例1~7的电磁波抑制片材在包括10kH的低频的广范围的频率中针对电磁波吸收性、电磁波透射抑制性、耐热性示出了优越的特性。
相对于此,如表6所示那样,比较例1~5的片材的电磁波吸收性均示出较低的值,作为为目的的电磁波抑制片材并不充分。
本发明的电磁波抑制片材具有作为电气电子设备特别是需要特别轻量化的混动汽车、电动汽车中的电子设备等的电磁波吸收材料而有用的电磁波吸收性。在没有利用金属板的片材衬里的情况下发现高的特性,加工性或耐热性也高。
附图标记的说明
1 电磁波抑制片材
10 吸收层
20 接触层
30 被照射电磁波的面的相反面。
Claims (12)
1.一种电磁波抑制片材,其中,具备:
吸收层,以导电性物质和20℃频率60Hz下的介质损耗角正切为0.01以上的绝缘材料直接相接的状态包括所述导电性物质和所述绝缘材料,并且表面电阻率为100Ω/□以上;以及
接触层,被形成在所述吸收层的与被照射电磁波的面相反面上,与所述吸收层相接的面的表面电阻率为20Ω/□以上。
2.根据权利要求1所述的电磁波抑制片材,其中,所述导电性物质是碳纤维。
3.根据权利要求1或2所述的电磁波抑制片材,其中,所述绝缘材料的20℃频率60Hz下的相对介电常数为4以下。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,所述绝缘材料是聚间苯二甲酰间苯二胺。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,所述吸收层的厚度是照射的电磁波的波长的1/4以下。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,针对频率10kHz和频率2GHz的电磁波,满足下式(1):
其中,在此,A为电磁波的反射率(%),B为电磁波的透射率(%)。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,针对频率10kHz和频率2GHz的电磁波,满足下式(2):
其中,在此,C为针对频率10kHz的电磁波的反射率(%)和透射率(%)的和,D为针对频率2GHz的电磁波的反射率(%)和透射率(%)的和。
8.根据权利要求1~7的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,频率18GHz的电磁波的透射率为1%以下。
9.根据权利要求1~8的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,厚度为300μm以上、1000μm以下。
10.根据权利要求1~9的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,300℃、1小时中的抗拉强度的保持率为90%以上。
11.根据权利要求1~10的任一项所述的电磁波抑制片材,其中,所述吸收层为热压加工片材。
12.一种电绝缘物,其中,包括根据权利要求1~11的任一项所述的电磁波抑制片材。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112026272A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-04 | 浙江工业大学 | 一种新型蜂窝结构吸波材料及其制备方法 |
CN112300598A (zh) * | 2020-11-08 | 2021-02-02 | 江苏穗实科技有限公司 | 一种碳纤维电磁波抑制材料 |
CN112553942A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种介电损耗芳纶纸、吸波蜂窝及制备方法 |
CN114108362A (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-01 | 深圳光启尖端技术有限责任公司 | 耐高温芳纶复合纸吸波蜂窝的制造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101744623B1 (ko) * | 2016-03-23 | 2017-06-09 | 한국과학기술원 | 금속 코팅된 섬유를 포함하는 전자파 흡수체 및 이의 제조 방법 |
BR112021021020A2 (pt) * | 2019-06-05 | 2021-12-14 | Basf Se | Material de redução de transmissão de onda milimétrica eletromagnética, dispositivo eletrônico, uso de um material de redução de transmissão e método para reduzir a transmissão de ondas milimétricas eletromagnéticas |
CN114069246B (zh) * | 2021-12-02 | 2023-04-07 | 四川大学 | 一种基于周期结构的吸收电磁波的整流表面 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5316839A (en) * | 1990-07-24 | 1994-05-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Heat resistant, flame resistant conducting sheet having an electrical insulation layer |
CN1179875A (zh) * | 1995-03-29 | 1998-04-22 | 美国3M公司 | 吸收电磁波的复合材料 |
TW355163B (en) * | 1997-01-23 | 1999-04-01 | Shiyouritsu Plast Kogyo Kk | Sheet-like laminate and preparation thereof |
CN101180435A (zh) * | 2005-05-26 | 2008-05-14 | 纳幕尔杜邦公司 | 导电芳族聚酰胺纸 |
CN102762083A (zh) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 藤森工业株式会社 | Fpc用电磁波屏蔽材料 |
CN105556032A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-05-04 | 杜邦帝人先进纸(日本)有限公司 | 导电性芳纶纸及其制造方法 |
WO2016163199A1 (ja) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | 旭硝子株式会社 | ガラス板およびその製造方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5147103A (ja) | 1974-10-16 | 1976-04-22 | Teijin Ltd | Dodenshi |
JPS57115702A (en) | 1981-01-09 | 1982-07-19 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Conductive paper |
JPH1120083A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-01-26 | Du Pont Teijin Advanced Paper Kk | 複合体シートおよびその製造方法 |
TW521082B (en) * | 2000-09-12 | 2003-02-21 | Kuraray Co | Polyamide resin composition |
FR2816176B1 (fr) * | 2000-11-03 | 2002-12-20 | Kermel | Surface textile de haute visibilite |
JP4716348B2 (ja) * | 2002-02-13 | 2011-07-06 | 東レ株式会社 | 電波吸収材 |
US8168039B2 (en) | 2005-05-26 | 2012-05-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Electroconductive aramid paper and tape made therefrom |
EP2192828A1 (en) * | 2007-09-19 | 2010-06-02 | Asahi Glass Company, Limited | Conductive laminate |
CA2809763C (en) * | 2010-08-27 | 2019-03-12 | Toho Tenax Co., Ltd. | Conductive sheet comprising fibrillated aromatic polyamide pulp, fluoroplastic, and conductive material, and production method for same |
CN103959927B (zh) * | 2011-11-30 | 2017-07-18 | 加川清二 | 复合电磁波吸收片 |
JP6481612B2 (ja) * | 2013-06-13 | 2019-03-13 | 住友ベークライト株式会社 | 電磁波シールド用フィルム、および電子部品搭載基板 |
JP6000234B2 (ja) * | 2013-12-13 | 2016-09-28 | 中国塗料株式会社 | 導電体、電波吸収体、塗膜被覆電波吸収体および電波障害の防止方法 |
-
2016
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- 2017-11-27 TW TW106141242A patent/TWI763745B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5316839A (en) * | 1990-07-24 | 1994-05-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Heat resistant, flame resistant conducting sheet having an electrical insulation layer |
CN1179875A (zh) * | 1995-03-29 | 1998-04-22 | 美国3M公司 | 吸收电磁波的复合材料 |
TW355163B (en) * | 1997-01-23 | 1999-04-01 | Shiyouritsu Plast Kogyo Kk | Sheet-like laminate and preparation thereof |
CN101180435A (zh) * | 2005-05-26 | 2008-05-14 | 纳幕尔杜邦公司 | 导电芳族聚酰胺纸 |
CN102762083A (zh) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 藤森工业株式会社 | Fpc用电磁波屏蔽材料 |
CN105556032A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-05-04 | 杜邦帝人先进纸(日本)有限公司 | 导电性芳纶纸及其制造方法 |
WO2016163199A1 (ja) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | 旭硝子株式会社 | ガラス板およびその製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112026272A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-04 | 浙江工业大学 | 一种新型蜂窝结构吸波材料及其制备方法 |
CN114108362A (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-01 | 深圳光启尖端技术有限责任公司 | 耐高温芳纶复合纸吸波蜂窝的制造方法 |
CN112300598A (zh) * | 2020-11-08 | 2021-02-02 | 江苏穗实科技有限公司 | 一种碳纤维电磁波抑制材料 |
CN112553942A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种介电损耗芳纶纸、吸波蜂窝及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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KR102400778B1 (ko) | 2022-05-24 |
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