JP2005019846A

JP2005019846A - ノイズ抑制シート

Info

Publication number: JP2005019846A
Application number: JP2003185065A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Oshima; 洋晃大島
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】小型の電子部品の電磁波漏洩によるノイズを抑制することのできる、総厚１００μｍ以下の薄型のノイズ抑制シートを提供する。
【解決手段】平均粒径が０．１〜１０μｍ、かつ最大粒径が１００μｍ以下の球状又は破砕状の軟磁性金属酸化物粉末を、マトリックス合成樹脂１００部に対して５００〜１５００部充填した混合物を、熱可塑性樹脂からなる基材フィルム上に、総厚が１００μｍ以下になるように塗布して電磁波吸収層を形成した電磁波ノイズ抑制シート。基材フィルムの厚さは５０μｍ以下のポリエステルフィルムであり、軟磁性金属酸化物粉末は、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｒ及びＢａの１種以上を含むＦｅ酸化物からなるものであり、電磁波吸収層のマトリックス合成樹脂がアクリル系樹脂であることが好ましい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にノイズ漏洩が問題視される電子機器の電磁波吸収に関する。尚、本発明において混合物等の配合比を表す「部」等の単位は、特に断らない限り、質量規準で表示する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の高度情報化社会に向けての技術革新はめざましく、各種の新たな情報機器が開発され使われて来ている。それに伴って、ＭＨｚ帯〜数十ＧＨｚ帯に渡る広範囲の周波数帯域での電磁波の相互干渉の問題が増加しており、それを抑制するために各種の電磁波遮蔽や電磁波吸収シート等の部材が開発されている。例えば、特許文献１（特開平８−８３９９４号公報）には、導電性材料から構成される層と、その上に順次積層された、金属酸化物磁性体の微粉末および結合剤から構成される層と、金属磁性体の微粉末及び結合剤から構成される層とを有する電磁波吸収材料が記載されている。この技術は、広い周波数帯域の電磁波をできるだけ効率よく遮蔽又は吸収しようとするものであるが、多数の層から構成される積層体であり、シートの厚さが大きい。
【０００３】
一方で、例えば携帯電話のような極めて小型の電子機器内部の一部での電磁波干渉が問題となってきている。このような用途の場合、電磁波吸収シート等の部材を収納するためのスペースが極めて少なく、１００μｍ以下のような狭いスペースで、必要最低限の電磁波吸収することが要求される。従来このような用途に対応するために、特許文献２（特開平１０−６５３８４号公報）では、金属箔と電磁波吸収層を有する積層シートが提案されているが、このようなシートでは、電磁波の一部が乱反射されて外部に漏れ出す問題がある。一方で、一般の軟磁性金属酸化物粉末を用いて厚さを１００μｍ以下として、かつ要求される電磁波吸収性能が得られるシートは、報告されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記の問題を克服して、小型の電子部品の電磁波漏洩によるノイズを抑制することのできる、総厚１００μｍ以下の薄型のノイズ抑制シートを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決する方法を鋭意検討した結果、小型の電子部品の電磁波漏洩によるノイズを抑制することのできる、薄型のノイズ抑制シートの発明に至った。即ち、平均粒径が０．１〜１０μｍ、かつ最大粒径が１００μｍ以下の球状又は破砕状の軟磁性金属酸化物粉末を、マトリックス合成樹脂１００部に対して５００〜１５００部充填した混合物を、熱可塑性樹脂からなる基材フィルム上に、総厚が１００μｍ以下になるように塗布して電磁波吸収層を形成した電磁波ノイズ抑制シートである。基材フィルムの厚さは５０μｍ以下であることが好ましい。又、軟磁性金属酸化物粉末は、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｒ及びＢａの１種以上を含むＦｅ酸化物からなるものであることが好ましく、電磁波吸収層のマトリックス合成樹脂がアクリル系樹脂であることが好ましい。更に、基材フィルムがポリエステルフィルムであることが好ましい。又、電磁波吸収層の１ＧＨｚでの複素透磁率が２以上であることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を詳細に説明する。本発明は、特定の平均粒径及び最大粒径を有する軟磁性金属酸化物粉末を用いて基材フィルム上に電磁波吸収層を形成すると、総厚が１００μｍ以下で、小型電子機器の局部的な電磁波吸収については、要求されるノイズ抑制が図れることを見出したことに基づいている。
【０００７】
本発明のノイズ抑制シートの基本的な構成は、図１に示したように、熱可塑性樹脂からなる基材フィルム（１）の表面上に、軟磁性金属酸化物粉末（２２）がマトリクス合成樹脂（２１）中に分散した電磁波吸収層（２）からなる。
【０００８】
電磁波吸収層（２）に用いる軟磁性金属酸化物粉末（２２）は、一般的に知られている電磁波吸収性を有する金属酸化物を用いることができる。例えばＬｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｒ又はＢａの１種以上を含むＦｅ酸化物、例えば酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化マグネシウム、などを組み合わせたフェライトであって、その結晶構造としてはスピネル型フェライト、ガーネット型フェライト、スピネル型（立方晶）のγ−Ｆｅ_２Ｏ_３、γ−Ｆｅ_４Ｏ_４又は六方晶構造を持つフェライト等が挙げられる。具体的な例としては、ＭｎＯ−ＺｎＯ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３やＮｉＯ−ＺｎＯ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３、またはそれらの混合物などが好ましい。
【０００９】
またこれらの軟磁性金属酸化物粉末（２２）は、球状もしくは破砕状のものを用いることができ、平均粒径は０．１〜１０μｍであり、最大粒径は１００μｍ以下である。異方性形状を有する粉末では、その混合比が高くなると、マトリックス合成樹脂との均一な混合が困難となる。又粉末の平均粒径が０．１μｍ未満のものでは、同様にマトリックス合成樹脂に混合しにくくなり、原料製造工程で分散不良が生じる。また平均粒径が１０μｍを超えるか、または最大粒径が１００μｍを超えると、前記のマトリックス合成樹脂との混合は問題ないが、基材フィルム（１）上に電磁波吸収層（２）を形成する際に、粗大な粒子によるスジが生じたり、表面状態が凹凸の激しい粗いものとなる。
【００１０】
一方で、軟磁性金属酸化物粉末（２２）の平均粒径が小さくなればなるほど、複素透磁率が低下するので、複素透磁率及び表面状態のどちらも良好に仕上げるという観点から、好ましくは０．５〜８μｍ、さらに好ましくは１〜６μｍである。尚、一般に電磁波吸収体の電磁波吸収特性は、前記の複素透磁率と相関していることが知られている。
【００１１】
軟磁性金属酸化物粉末（２２）のマトリックス合成樹脂（２１）への充填量は、前記のように平均粒径の比較的細かいものを用いるので、５００〜１５００部の範囲であることが必要であり、好ましくは８００〜１２００部である。１５００部を超えると、マトリックス合成樹脂の持つ柔軟性が著しく損なわれ、５００部未満ではノイズ抑制の性能が著しく低くなる。
【００１２】
本発明の電磁波吸収層（２）に用いるマトリックス合成樹脂（２１）としては、柔軟で軟磁性金属酸化物粉末（２２）を高充填できるものであれば、一般的な合成樹脂から適宜選択して用いることができる。具体的にはクロロプレン系樹脂、天然ゴム系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂又はポリウレタン系樹脂、これらの変性樹脂またはこれらの複合体等があり、フィラー高充填可能な点、また目的に応じて耐候性、耐熱性、難燃性、柔軟性を有する材料を選ぶことができるが、耐熱性、柔軟性、フィラー高充填等の観点から判断するとアクリル系樹脂が好ましい。またその中でもフィラー高充填時の樹脂組成物の安定性を考慮するとアクリル酸エステルとスチレン樹脂の共重合体が更に好ましい。
【００１３】
また、図１の基材フィルム（１）は、その目的に応じて選択できる。具体的にはクロロプレン系樹脂、天然ゴム系樹脂、ブチルアクリレート−イソブチルメタクリレート系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂などからなるフィルムがあるが、強度や耐熱性等を考慮すると厚さは５０μｍ以下のポリエステル系フィルムが好ましい。これは、本発明のノイズ抑制シートは、その総厚を１００μｍ以下とするものであり、そのためには基材フィルム（１）は５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは５〜３０μｍであり、さらに好ましくは１０〜２０μｍである。５μｍ未満では基材としての強度が不十分となる恐れがある。
【００１４】
本発明の電磁波吸収層（２）を形成する方法は、一般的な方法を用いることができる。例えば、マトリクス樹脂（２１）に少量の添加剤を加え、ミキサーにて軟磁性金属酸化物を混合、分散する。ミキサーとしては、ディゾルバ等の一般的な撹拌機を使用することができる。
【００１５】
また、基材フィルム（１）の上に電磁波吸収層（２）を形成する方法も、特に限定されるもではなく、例えば一般的なコーターにて塗布する方法により、本発明のノイズ抑制シートを得ることができる。
【００１６】
本発明のノイズ抑制シートは、携帯電話やモバイル機器のような小型電子機器などの、厚さ１００μｍ以下のスペースに配置して用いることができる。又、該ノイズ抑制シートは、前記の用途において、要求される電磁波吸収の性能を有している。この電磁波吸収性能は複素透磁率と相関しており、この特性を評価することにより、ノイズ抑制シートの電磁波吸収特性を評価することができる。前記の本発明の用途においては、電磁波吸収層の１ＧＨｚでの複素透磁率が２以上であることが好ましい。
【００１７】
【実施例】
以下実施例により、本発明をより具体的に説明する。
（評価方法）
各実施例及び比較例について、下記の方法で評価した結果は、表１に纏めて示した。
１．粒子径
へロスロドスパーティクルアナライザにて行う乾式のレーザー回折法により粒子径を測定した。
２．複素透磁率
各実施例及び比較例のサンプルシートについて、ネットワークアナライザ（ヒューレットパッカード社製）を用いて、１ＧＨｚでの複素透磁率を一般的な同軸導波管を使用した測定方法で評価した。
３．表面状態
各実施例及び比較例で作成したシートの表面状態を、目視にて以下の基準で評価した。
○ ：表面が平滑であり、目視で確認できるスジがない。
× ：表面に目視で確認できるスジが有る。
【００１８】
（実施例１）
軟磁性金属酸化物粉末として、平均粒径２μｍ、最大粒径４０μｍのＮｉＯ−ＺｎＯ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３系の金属酸化物粉末（ニッケル−亜鉛系フェライト：戸田工業社製ＢＳＮ−１２５）を、マトリックス合成樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂（高圧ガス社製ペガール８５１）を用いた。このマトリックス合成樹脂１００部に、前記金属酸化物粉末を１０００部充填し、ディゾルバ等の撹拌機にて混合し分散させ、混合物を得た。この混合物を、厚さ１６μｍのＰＥＴフィルム上に、軟磁性層が６０μｍとなるようにコーターにて塗工・乾燥し、電磁波吸収シートを作製した。このノイズ抑制シートは、表面状態が良好であり、その複素透磁率は１ＧＨｚにおいて３．０であった。
【００１９】
【表１】

【００２０】
（実施例２）
軟磁性層の軟磁性金属酸化物として、平均粒径３μｍ、最大粒径５０μｍのＭｎＯ−ＺｎＯ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３系の金属酸化物粉末（マンガン−亜鉛系フェライト：戸田工業社製ＢＳＮ−５４７）とした以外は実施例１と同様にして電磁波吸収シートを作製し、同様の評価を行った。このノイズ抑制シートは、表面状態が良好であり、その複素透磁率は１ＧＨｚにおいて２．９であった。
【００２１】
（実施例３）
軟磁性層の厚さを８０μｍとした以外は、実施例１と同様にして電磁波吸収シートを作製し、同様の評価を行った。複素透磁率は厚さには左右されないのでその値は１ＧＨｚにおいて３．０であった。
【００２２】
（比較例１）
軟磁性層の軟磁性金属酸化物の充填量を４００部とした以外は、実施例１と同様にして電磁波吸収シートを作製し、同様の評価を行った。このシートは、表面状態は良好であったが、複素透磁率は１ＧＨｚにおいて２．０であり、実施例１にくらべ低い値であった。
【００２３】
（比較例２）
軟磁性層の軟磁性金属酸化物の充填量を２５００部とした以外は、実施例１と同様にして、電磁波吸収シートの作製を試みた。しかしながらこの比較例においては、該金属酸化物の全量を充填することができず、実施例１と同様の評価はできなかった。
【００２４】
（比較例３）
軟磁性金属粉末として、平均粒径１２μｍ、最大粒径１２０μｍのＮｉＯ−ＺｎＯ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３系の金属酸化物粉末（ニッケル−亜鉛系フェライト：戸田工業社製ＢＳＮ−８２８）を用いた以外は、実施例１と同様にして電磁波吸収シートの作製を試みた。この比較例においは、軟磁性層形成時にスジが発生してしまい、複素透磁率は測定不能であった。
【００２５】
（比較例４）
軟磁性金属粉末として、平均粒径０．０１μｍのＮｉＯ−ＺｎＯ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３系の金属酸化物粉末（ニッケル−亜鉛系フェライト）を用いた以外は、実施例１と同様にして電磁波吸収シートを作成し、同様の評価を行った。このシートは、表面状態は良好であったが、複素透磁率は１ＧＨｚにおいて１．０であり、実施例１にくらべ低い値であった。
（比較例５）
基材層フィルムとして厚さ６０μｍのＰＥＴフィルム上を用い、実施例１と同様にして電磁波吸収層の形成を行い、この層を出来る限り薄くすることで、積層した電磁波シートの総厚が１００μｍ以下のシートを得ることを試みた。得られたシートは、表面状態は良好であったが、総厚は１２０μｍで１００μｍ以下のシートを得ることはできなかった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のノイズ抑制シートは、総厚１００μｍ以下の薄型のシートであって、携帯電話等の小型電子部品の電磁波漏洩によるノイズを抑制するのに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のノイズ抑制シートの基本的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１基材フィルム
２電磁波吸収層
２１軟磁性金属粉末
２２マトリックス合成樹脂

Claims

平均粒径が０．１〜１０μｍ、かつ最大粒径が１００μｍ以下の球状又は破砕状の軟磁性金属酸化物粉末を、マトリックス合成樹脂１００部に対して５００〜１５００部充填した混合物を、熱可塑性樹脂からなる基材フィルム上に、総厚が１００μｍ以下になるように塗布して電磁波吸収層を形成した電磁波ノイズ抑制シート。
基材フィルムの厚さが５０μｍ以下である、請求項１の電磁波ノイズ抑制シート。
軟磁性金属酸化物粉末が、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｒ及びＢａの１種以上を含むＦｅ酸化物からなる、請求項１又は請求項２の電磁波ノイズ抑制シート。
電磁波吸収層のマトリックス合成樹脂がアクリル系樹脂である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
基材フィルムがポリエステルフィルムである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
電磁波吸収層の１ＧＨｚでの複素透磁率が２以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。