JP2009081234A - Flame retardant magnetic sheet, rfid device using the same, and method of improving rfid radio communication - Google Patents
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本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）と呼ばれるＩＣタグ機能を持つ機器での電磁誘導方式の周波数（例えば１３５ＫＨｚ以下帯、１３．５６ＭＨｚ帯等）を用いる無線通信を改善するために、近傍金属の影響を減らす目的で用いられる、磁界を集中させて通過させるシート体、これを用いたＲＦＩＤデバイスに関する。 In order to improve wireless communication using an electromagnetic induction frequency (for example, a band of 135 kHz or less, 13.56 MHz, etc.) in a device having an IC tag function called RFID (Radio Frequency Identification), The present invention relates to a sheet member that concentrates and passes a magnetic field, which is used for the purpose of reducing the influence, and an RFID device using the sheet member.
近年、１３．５６ＭＨｚ帯を中心とする電磁波にて無線通信を行うＩＣタグ機能を持つモバイル端末（例えば携帯電話、ＩＣカード、タグなどのＲＦＩＤシステム）の実用化が始まっている。このようなモバイル端末において、金属筐体もしくはメッキ等の導電化処理をされた筐体内面がこのアンテナコイルの近くに存在するなどアンテナコイルの近傍に金属が存在すると、送受信時にアンテナコイルの周囲に発生する磁界の磁力線が導電体表面に平行に走り、導電体表面に渦電流を発生させることにより抵抗損による損失が生じる。また、この渦電流から発生する磁界が、初めの磁界を相殺する方向に形成されて（反磁界となる）損失する。さらに共振周波数がシフトすることにより、通信に用いる周波数での磁界が大きく減衰し、通信距離が著しく短くなる現象も同時に発生する。 In recent years, a mobile terminal (for example, an RFID system such as a mobile phone, an IC card, and a tag) having an IC tag function for performing wireless communication using electromagnetic waves centering on a 13.56 MHz band has been put into practical use. In such a mobile terminal, if there is a metal near the antenna coil, such as a metal case or an inner surface of the case subjected to a conductive treatment such as plating, near the antenna coil, around the antenna coil during transmission / reception The magnetic field lines of the generated magnetic field run parallel to the surface of the conductor, and an eddy current is generated on the surface of the conductor, thereby causing a loss due to resistance loss. Further, the magnetic field generated from this eddy current is formed in a direction that cancels the initial magnetic field (becomes a demagnetizing field) and is lost. Furthermore, when the resonant frequency is shifted, the magnetic field at the frequency used for communication is greatly attenuated, and the phenomenon that the communication distance is remarkably shortened occurs simultaneously.
一方、通信妨害部材として金属等の導電性材料以外にアンテナ同士が影響しあう場合がある。例えば非接触ＩＣカードを同一のカードケースに複数枚収容している場合のように、アンテナコイル同士が近傍で重複する状態で存在すると、アンテナの共振周波数が変化する（例えば、周波数ピークが双峰に分かれたりする）ので、互いのアンテナが干渉により無線通信を妨害する通信妨害部材になり、リーダとの無線通信ができなくなる現象がある。アンテナ同士を離反させることによって、タグとリーダとの無線通信を可能にすることができるが、カードケースなどの非接触ＩＣカードを収容する容器に、アンテナ同士を離反させる空間を確保することは困難である。 On the other hand, antennas may influence each other as a communication obstruction member other than a conductive material such as metal. For example, if the antenna coils overlap in the vicinity as in the case where a plurality of non-contact IC cards are accommodated in the same card case, the resonance frequency of the antenna changes (for example, the frequency peak is a double peak). Therefore, there is a phenomenon in which each antenna becomes a communication blocking member that blocks wireless communication due to interference, and wireless communication with the reader becomes impossible. By separating the antennas, wireless communication between the tag and the reader can be enabled, but it is difficult to secure a space for separating the antennas in a container that accommodates a non-contact IC card such as a card case. It is.
これらの無線通信を改善する方法として、ＩＣタグにおけるアンテナと金属筺体または導電材料との間に、磁性シートを配置する方法が知られている。さらに重複状態の非接触ＩＣカードの間に磁性シート／導体板／磁性シートの積層体を配置することでそれぞれの非接触ＩＣカードが無線通信可能となる。こうした磁性シートを使用するにおいては、通信周波数域（１３５ＫＨｚ以下帯、１３．５６ＭＨｚ帯等）で高い透磁率を持ったシートが要求される。高い透磁率を得る方法として、特許文献１には軟磁性金属粉として球状ではなく扁平な形状を持つものを使用し、かつ、この扁平軟磁性金属粉をシートの面に沿って配向させることが記載されている。さらに高い透磁率を得るためには、軟磁性金属粉を高密度で充填する必要がある。 As a method for improving such wireless communication, a method of arranging a magnetic sheet between an antenna and a metal casing or a conductive material in an IC tag is known. Further, by disposing a magnetic sheet / conductor plate / magnetic sheet laminate between overlapping non-contact IC cards, each non-contact IC card can wirelessly communicate. In using such a magnetic sheet, a sheet having a high magnetic permeability in a communication frequency range (such as a band of 135 KHz or less, a 13.56 MHz band, or the like) is required. As a method for obtaining high magnetic permeability, Patent Document 1 uses a soft magnetic metal powder having a flat shape instead of a spherical shape, and aligning the flat soft magnetic metal powder along the surface of the sheet. Are listed. In order to obtain a higher magnetic permeability, it is necessary to fill the soft magnetic metal powder with a high density.
一方、上記のような電子機器類には発火を起こす恐れがあるため、電子機器内部にこれらシート体を使用する場合には、シート体に対し、無線通信改善効果だけではなく、発火および延焼を防ぐために、難燃性を要求される場合が多い。すなわち、シート体は一般的に軟磁性金属粉と合成樹脂等の結合剤との複合体であるが、軟磁性金属粉および合成樹脂は一般的に可燃性であるため、難燃性を持たせるためには何らかの対策を行う必要がある。 On the other hand, since electronic devices such as those mentioned above may ignite, when these sheet bodies are used inside electronic devices, not only the wireless communication improvement effect but also ignition and fire spread are applied to the sheet bodies. In order to prevent this, flame retardancy is often required. That is, the sheet body is generally a composite of a soft magnetic metal powder and a binder such as a synthetic resin. However, since the soft magnetic metal powder and the synthetic resin are generally flammable, the sheet body is provided with flame retardancy. It is necessary to take some measures to achieve this.
しかしながら、特許文献１の方法において、さらに難燃性を付与するために難燃剤を多量に充填すると、添加される難燃剤の粒子によって軟磁性金属粉の配向や配列が乱されてしまい、シートの透磁率を低下させ無線通信に悪影響を与える恐れが生じる。
本発明の課題は、難燃性を有し、且つ高い透磁率の磁性シートおよびそれを用いたＲＦＩＤデバイス並びにＲＦＩＤ無線通信を改善する方法を提供することにある。
However, in the method of Patent Document 1, when a large amount of a flame retardant is filled in order to impart further flame retardancy, the orientation and arrangement of the soft magnetic metal powder are disturbed by the added flame retardant particles, and the sheet There is a risk that the magnetic permeability may be lowered and the wireless communication may be adversely affected.
An object of the present invention is to provide a magnetic sheet having flame retardancy and high magnetic permeability, an RFID device using the same, and a method for improving RFID wireless communication.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、軟磁性金属粉、結合剤、および難燃剤とを含有する磁性シートにおいて、少なくとも固体状難燃剤を含有し、その平均粒径が１μｍ以下である場合には、軟磁性金属粉の配向や配列を乱すことなく、軟磁性金属粉を密に充填することができることにより、難燃性を有し、且つ高い透磁率を有することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have a magnetic sheet containing soft magnetic metal powder, a binder, and a flame retardant. When the diameter is 1 μm or less, the soft magnetic metal powder can be densely packed without disturbing the orientation and arrangement of the soft magnetic metal powder, thereby having flame retardancy and high magnetic permeability. As a result, the present invention has been completed.
すなわち、本発明における難燃性磁性シートは、以下の構成からなる。
（１）電磁誘導方式の通信を行うＲＦＩＤデバイスを通信妨害部材の近傍で用いる場合の通信改善用の磁性シートであって、軟磁性金属粉、結合剤および難燃剤を含有し、前記難燃剤は少なくとも固体状難燃剤を含み、該固体状難燃剤の平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とする難燃性磁性シート。
（２）前記固体状難燃剤が、ハロゲン系難燃剤と、表面処理された、アンチモン系難燃剤、水酸化物系難燃剤、窒素系難燃剤およびリン系難燃剤から選ばれる少なくとも１種と、からなることを特徴とする（１）に記載の難燃性磁性シート。
（３）前記固体状難燃剤が、表面処理された、アンチモン系難燃剤、水酸化物系難燃剤、窒素系難燃剤およびリン系難燃剤から選ばれる２種以上からなることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁性シート。
（４）前記難燃剤の表面処理が樹脂、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤から選ばれる１種からなる表面処理剤を用いて行われることを特徴とする（２）または（３）に記載の難燃性磁性シート。
（５）前記難燃剤の少なくとも１種のＢＥＴ比表面積が１０〜２５ｍ2／ｇである（１）〜（４）のいずれかに記載の難燃性磁性シート。
（６）加圧および架橋したことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の難燃性磁性シート。
（７）前記結合剤が、エチレン−酢酸ビニル共重合体および塩素化ポリエチレンであることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の難燃性磁性シート。
That is, the flame-retardant magnetic sheet in the present invention has the following configuration.
(1) A magnetic sheet for improving communication when an RFID device that performs electromagnetic induction communication is used in the vicinity of a communication obstruction member, which contains soft magnetic metal powder, a binder, and a flame retardant, A flame retardant magnetic sheet comprising at least a solid flame retardant, wherein the solid flame retardant has an average particle size of 1 μm or less.
(2) The solid flame retardant is a halogen flame retardant and at least one selected from a surface-treated antimony flame retardant, hydroxide flame retardant, nitrogen flame retardant and phosphorus flame retardant, The flame-retardant magnetic sheet according to (1), comprising:
(3) The solid flame retardant comprises two or more kinds selected from surface-treated antimony flame retardant, hydroxide flame retardant, nitrogen flame retardant and phosphorus flame retardant ( The magnetic sheet according to 1) or (2).
(4) The surface treatment of the flame retardant is performed using a surface treatment agent composed of one kind selected from a resin, a saturated fatty acid, an unsaturated fatty acid, a titanate coupling agent, and a silane coupling agent (2 ) Or the flame-retardant magnetic sheet according to (3).
(5) The flame-retardant magnetic sheet according to any one of (1) to (4), wherein the flame retardant has a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g.
(6) The flame-retardant magnetic sheet according to any one of (1) to (5), which is pressurized and crosslinked.
(7) The flame retardant magnetic sheet according to any one of (1) to (6), wherein the binder is an ethylene-vinyl acetate copolymer and chlorinated polyethylene.
本発明におけるＲＦＩＤデバイスは、（１）〜（７）のいずれかに記載の難燃性磁性シートをアンテナと導体面間の全部または一部に配置することを特徴とする。 An RFID device according to the present invention is characterized in that the flame retardant magnetic sheet according to any one of (1) to (7) is disposed in whole or in part between an antenna and a conductor surface.
本発明におけるＲＦＩＤ無線通信を改善する方法は、（１）〜（７）のいずれかに記載の難燃性磁性シートを用いたことを特徴とする。 A method for improving RFID wireless communication in the present invention is characterized by using the flame-retardant magnetic sheet according to any one of (1) to (7).
本発明の難燃性磁性シートによれば、少なくとも固体状難燃剤を含有し、その平均粒径が１μｍ以下であるので、軟磁性金属粉の配向や配列を乱すことなく、軟磁性金属粉を高密度に充填できると共に難燃性を付与することができる。その結果、近傍金属等の通信妨害部材の影響を減らして特定周波数での無線通信を改善することができるという効果がある。また、本発明の磁性シートを用いたＲＦＩＤデバイスによれば、通信妨害部材となる、金属等の導電性材料を有する部材や磁性を有する部材または他のアンテナ素子の近傍にアンテナ素子を設けても、無線通信や電子情報の伝達をすることができる。 According to the flame-retardant magnetic sheet of the present invention, since at least the solid flame retardant is contained and the average particle diameter is 1 μm or less, the soft magnetic metal powder is obtained without disturbing the orientation and arrangement of the soft magnetic metal powder. It can be filled with high density and flame retardancy can be imparted. As a result, there is an effect that it is possible to improve wireless communication at a specific frequency by reducing the influence of a communication blocking member such as a nearby metal. Further, according to the RFID device using the magnetic sheet of the present invention, an antenna element may be provided in the vicinity of a member having a conductive material such as a metal, a member having magnetism, or another antenna element that becomes a communication blocking member. Wireless communication and electronic information can be transmitted.
本発明の難燃性磁性シートは、軟磁性金属粉および難燃剤を主要構成材料とし、さらに必要に応じて表面処理剤、分散剤等を含有させることができる。
（軟磁性金属粉）
前記軟磁性金属粉としては、例えば磁性ステンレス（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｓｉ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、ケイ素銅（Ｆｅ―Ｃｕ―Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ（−Ｃｕ−Ｎｂ）合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ―Ｓｉ合金、Ｆｅ―Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ―Ｓｉ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等が挙げられる。また、フェライト若しくは純鉄粒子を用いてもよく、フェライトとしては、例えばＭｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎフェライト等のソフトフェライト、あるいは永久磁石材料であるハードフェライト等が挙げられる。フェライトは金属酸化物（セラミックス）であるが、金属成分を含有することで、本発明の軟磁性金属粉に含めることができる。上記で例示した各磁性材料は、それぞれ単体で使用するほか、複数をブレンドしてもよい。
The flame-retardant magnetic sheet of the present invention contains soft magnetic metal powder and a flame retardant as main constituent materials, and may further contain a surface treatment agent, a dispersant and the like as necessary.
(Soft magnetic metal powder)
Examples of the soft magnetic metal powder include magnetic stainless steel (Fe—Cr—Al—Si alloy), sendust (Fe—Si—Al alloy), permalloy (Fe—Ni alloy), and silicon copper (Fe—Cu—Si alloy). Fe-Si alloy, Fe-Si-B (-Cu-Nb) alloy, Fe-Ni-Cr-Si alloy, Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Al-Ni-Cr alloy and the like. Ferrite or pure iron particles may also be used. As the ferrite, for example, Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, Mn-Mg ferrite, Mn ferrite, Cu-Zn ferrite, Cu-Mg-Zn ferrite, etc. Examples include ferrite or hard ferrite that is a permanent magnet material. Ferrite is a metal oxide (ceramic), but can be included in the soft magnetic metal powder of the present invention by containing a metal component. Each of the magnetic materials exemplified above may be used alone or in combination.
前記軟磁性金属粉の形状は、特に限定されないが、例えば扁平状、塊状、繊維状、球状、不定形状等が挙げられ、これらの形状のうち、特に扁平状（扁平形状）であるのが好ましい。扁平形状の軟磁性金属粉（フェライト、純鉄粒子等を含む）は、長径が１〜５００μｍ、好ましくは５〜１００μｍ、アスペクト比は２〜１０００、好ましくは１０〜４００であるのがよい。塊状、繊維状、球状、不定形状等の軟磁性金属粉は、最も長い径が１μｍ〜５ｍｍ、好ましくは５〜５００μｍであるのがよい。また、軟磁性金属粉は、５０〜１５００ＰＨＲ、好ましくは３００〜８００ＰＨＲの割合で含有されているのがよい。前記ＰＨＲおよび以下のＰＨＲは、樹脂（結合剤）１００質量部に対する質量部を意味する。 The shape of the soft magnetic metal powder is not particularly limited, and examples thereof include a flat shape, a lump shape, a fiber shape, a spherical shape, and an indefinite shape. Among these shapes, a flat shape (flat shape) is particularly preferable. . The flat soft magnetic metal powder (including ferrite and pure iron particles) has a major axis of 1 to 500 μm, preferably 5 to 100 μm, and an aspect ratio of 2 to 1000, preferably 10 to 400. The longest diameter of the soft magnetic metal powder having a lump shape, a fibrous shape, a spherical shape, or an indefinite shape is 1 μm to 5 mm, preferably 5 to 500 μm. Further, the soft magnetic metal powder may be contained in a ratio of 50 to 1500 PHR, preferably 300 to 800 PHR. The PHR and the following PHR mean parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (binder).
また、前記軟磁性金属粉の表面は、結合剤との親和性を向上させる上で、表面処理が施されていてもよく、該表面処理としては、例えばカップリング剤処理、樹脂等有機材料によるコーティング等が挙げられる。前記カップリング剤としては、例えばシランカップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等の各種カップリング剤が挙げられ、その使用量は、軟磁性金属粉総量に対して約０．０１〜５質量％であるのがよい。また、前記樹脂等有機材料によるコーティングを行う樹脂等の有機材料としては、使用する結合剤と同じか、あるいは使用する結合剤との親和性に優れたエラストマー、樹脂等が挙げられる。このエラストマーおよび樹脂としては、下記結合剤で例示するものと同じものが挙げられる。樹脂等有機材料によるコーティング量は、軟磁性金属粉総量に対して約０．０１〜１０質量％であるのがよい。 In addition, the surface of the soft magnetic metal powder may be subjected to a surface treatment for improving the affinity with the binder. Examples of the surface treatment include a coupling agent treatment and an organic material such as a resin. A coating etc. are mentioned. Examples of the coupling agent include various coupling agents such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminate coupling agent, and the amount used is about 0 with respect to the total amount of the soft magnetic metal powder. It is good that it is 0.01-5 mass%. Examples of the organic material such as a resin for coating with the organic material such as the resin include elastomers and resins that are the same as the binder to be used or have excellent affinity with the binder to be used. Examples of the elastomer and resin are the same as those exemplified for the following binder. The coating amount with an organic material such as resin is preferably about 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of the soft magnetic metal powder.
（結合剤）
前記結合剤としては、各種の有機重合体材料が使用可能であり、例えばゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチック等の高分子材料が挙げられる。前記ゴムとしては、例えば天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン−アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）等の合成ゴム単独、もしくはこれらのゴムを各種変性処理にて改質したものが挙げられる。
(Binder)
Various organic polymer materials can be used as the binder, and examples thereof include polymer materials such as rubber, thermoplastic elastomer, and various plastics. Examples of the rubber include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, butyl rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, ethylene-acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, and fluorine rubber. And synthetic rubbers such as silicone rubber, urethane rubber, chlorinated polyethylene rubber, hydrogenated nitrile rubber (HNBR), or those modified by various modification treatments.
これらの結合剤は単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。場合によっては加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤等の従来からゴム等の配合剤として使用されていたものを適宜配合することができる。また、これら以外にも任意の添加剤を使用することができる。例えば、誘電率や導電率を制御するために所定量の誘電体（カーボンブラック、黒鉛、酸化チタン等）、放熱特性を付与するための熱伝導性材料（窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ等）を、使用される電子機器内に発生する不要電磁波へのインピーダンスマッチングや、温度環境に応じて、材料設計して添加することができる。さらに加工助剤（滑剤、分散剤）を適宜選択して添加してもよい。 These binders can be used alone or in combination. In some cases, in addition to vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, softeners, plasticizers, fillers, coloring agents, and the like, which have been conventionally used as compounding agents for rubber, etc., may be appropriately blended. it can. In addition to these, any additive can be used. For example, a predetermined amount of dielectric (carbon black, graphite, titanium oxide, etc.) for controlling the dielectric constant and conductivity, and a heat conductive material (boron nitride, aluminum hydroxide, aluminum nitride, Alumina or the like) can be added by designing the material according to impedance matching to an unnecessary electromagnetic wave generated in the electronic equipment to be used and the temperature environment. Further, processing aids (lubricants, dispersants) may be appropriately selected and added.
前記熱可塑性エラストマーとしては、例えば塩素化ポリエチレンのようなポリ塩化ビニル系、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the thermoplastic elastomer include various types of thermoplastic elastomers such as polyvinyl chloride, polystyrene, polyolefin, polyurethane, polyester, polyamide, and the like, such as chlorinated polyethylene. You may mix and use the above.
前記各種プラスチックとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the various plastics include polyethylene, polypropylene, AS resin, ABS resin, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, fluorine resin, acrylic resin, nylon, polycarbonate, Examples include thermoplastic resins or thermosetting resins such as polyethylene terephthalate, alkyd resins, unsaturated polyesters, polysulfones, polyurethanes, phenol resins, urea resins, epoxy resins, etc., and these may be used alone or in combination. Also good.
また、上記で例示した各結合剤の低分子量のオリゴマータイプや液状タイプを採用してもよく、熱、圧力、紫外線、硬化剤、風乾等により、成型後にシート状になるものであれば任意の材料を選択することができる。 In addition, a low molecular weight oligomer type or a liquid type of each of the binders exemplified above may be adopted, and any one can be used as long as it becomes a sheet after molding by heat, pressure, ultraviolet rays, a curing agent, air drying, or the like. The material can be selected.
特に、本発明では、結合剤としてエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）または塩素化ポリエチレンを使用するのが好ましい。ＥＶＡを使用すると、ハロゲンフリーでかつ耐熱性を付与でき、塩素化ポリエチレンを使用すると加工性が良好となる。 In particular, in the present invention, it is preferable to use ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or chlorinated polyethylene as a binder. When EVA is used, halogen-free and heat resistance can be imparted, and when chlorinated polyethylene is used, processability is improved.
（難燃剤）
本発明の難燃剤は、使用される固体状難燃剤の平均粒径が１μｍ以下であり、平均粒径が１μｍを超えるものは含まない。前記平均粒径は好ましくは０．１〜１．０μｍであるのがよい。平均粒径が０．１μｍ未満であると固体状難燃剤粒子が凝集しやすくなることで、加工性に悪影響を与えるとともに、比表面積が小さくなるので、難燃効果を得るための添加量が増えてしまい、軟磁性金属粉の配向・配列に影響を与えてしまう。逆に１．０μｍを超えると固体状難燃剤の大きな粒子が軟磁性金属粉の層間に介在することで、軟磁性金属粉が密に配向・配列する構造を形成することができない。このことを図１に示した軟磁性金属粉を結合剤中に配列させた構造の一例で説明する。図１に示すように、結合剤中の固体状難燃剤の粒子が扁平な軟磁性金属粉の間に分散している。前記固体状難燃剤の平均粒径が大きい場合、軟磁性金属粉の周囲や間に均一分散できなくなるため難燃性が悪くなると共に、軟磁性金属粉を密に充填する際に軟磁性金属粉の配向・配列構造を乱すおそれがある。固体状難燃剤の粒子形状は、球状、針状、フレーク状など様々であり、特に限定されるものではないが、充填性の点では球状が好ましい。また、難燃剤として使用される化合物の種類、平均粒径、形状は、各々単独のものを使用しても２種以上組み合わせて使用してもよい。
前記難燃剤の少なくとも１種はＢＥＴ比表面積が１０〜２５（ｍ2／ｇ）であるのが好ましい。この範囲であれば、より少ない添加量で難燃性効果を得ることができる。
本発明の固体状難燃剤は、ヘンシェルミキサーなどの混合装置で攪拌混合して得ることができる。前記攪拌混合して得られる混合物を二軸押出機などで結合剤に溶融混練し、冷却後、ハンマーミルやジェットミルなどの粉砕機で粉砕する。あらかじめ結合剤と固体状難燃剤のみを混練し、せん断力を付与して固体状難燃剤が細分散した結合剤を得ることができる。原材料として平均粒径の小さい固体状難燃剤を使用する場合と、平均粒径を小さくする過程を経て平均粒径の小さい固体状難燃剤が得られる場合がある。難燃剤の粒径は、磁性シートの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより求められる。元素分析を同時に行い、位置特定をしてからマッピングにて粒径を求めている。ここでは磁性シートの透磁率や通信距離は軟磁性金属粉の量と配向・配列度合いにより決まり、その性能を維持したまま難燃性が発現していることを確認することが優先され、そのモルフォロジー確認のためにＳＥＭ観察を行っている。
(Flame retardants)
The flame retardant of the present invention does not include those in which the average particle size of the solid flame retardant used is 1 μm or less and the average particle size exceeds 1 μm. The average particle diameter is preferably 0.1 to 1.0 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm, the solid flame retardant particles are likely to agglomerate, which adversely affects workability and reduces the specific surface area, so the amount added to obtain a flame retardant effect increases. As a result, the orientation and arrangement of the soft magnetic metal powder are affected. On the other hand, when the thickness exceeds 1.0 μm, large particles of the solid flame retardant intervene between the layers of the soft magnetic metal powder, so that a structure in which the soft magnetic metal powder is closely oriented and arranged cannot be formed. This will be described with an example of a structure in which the soft magnetic metal powder shown in FIG. 1 is arranged in a binder. As shown in FIG. 1, solid flame retardant particles in a binder are dispersed between flat soft magnetic metal powders. When the average particle size of the solid flame retardant is large, it becomes impossible to uniformly disperse around or between the soft magnetic metal powders, resulting in poor flame retardancy and soft magnetic metal powders when densely filling the soft magnetic metal powders. There is a risk of disturbing the orientation and arrangement structure. The particle shape of the solid flame retardant is various, such as a spherical shape, a needle shape, and a flake shape, and is not particularly limited, but a spherical shape is preferable in terms of filling properties. Moreover, the kind of compound used as a flame retardant, an average particle diameter, and a shape may each be used individually, or may be used in combination of 2 or more types.
At least one of the flame retardants preferably has a BET specific surface area of 10 to 25 (m 2 / g). If it is this range, a flame-retardant effect can be acquired with a smaller addition amount.
The solid flame retardant of the present invention can be obtained by stirring and mixing with a mixing device such as a Henschel mixer. The mixture obtained by stirring and mixing is melt kneaded into a binder with a twin screw extruder or the like, cooled, and then pulverized with a pulverizer such as a hammer mill or a jet mill. Only a binder and a solid flame retardant are kneaded in advance and a shearing force is applied to obtain a binder in which the solid flame retardant is finely dispersed. There are cases where a solid flame retardant having a small average particle diameter is used as a raw material and a solid flame retardant having a small average particle diameter is obtained through a process of reducing the average particle diameter. The particle size of the flame retardant is determined by observing the cross section of the magnetic sheet with a scanning electron microscope (SEM). Elemental analysis is performed at the same time, the position is specified, and then the particle size is obtained by mapping. Here, the permeability and communication distance of the magnetic sheet are determined by the amount of soft magnetic metal powder and the degree of orientation / alignment, and priority is given to confirming that flame retardancy is exhibited while maintaining its performance. SEM observation is performed for confirmation.
本発明の難燃剤は、ハロゲン系難燃剤と、表面処理された、アンチモン系難燃剤、水酸化物系難燃剤、窒素系難燃剤およびリン系難燃剤から選らばれる１種とを使用する。あるいは、前記難燃剤は、ハロゲン系難燃剤を使用せず、表面処理された、アンチモン系難燃剤、水酸化物系難燃剤、窒素系難燃剤およびリン系難燃剤から選らばれる少なくとも２種を使用する。また、前記難燃剤は平均粒径が１μｍ以下である固体状難燃剤に加えて、さらに前記難燃剤が液体である難燃剤を使用することができる。この場合、表面処理を行わない（できない）ことはいうまでもない。 The flame retardant of the present invention uses a halogen flame retardant and a surface-treated antimony flame retardant, hydroxide flame retardant, nitrogen flame retardant, and phosphorus flame retardant. Alternatively, the flame retardant is at least two kinds selected from surface-treated antimony flame retardant, hydroxide flame retardant, nitrogen flame retardant and phosphorus flame retardant without using a halogen flame retardant. To do. In addition to the solid flame retardant having an average particle size of 1 μm or less, the flame retardant can be a flame retardant in which the flame retardant is liquid. In this case, it goes without saying that the surface treatment is not performed (cannot be performed).
前記ハロゲン系難燃剤としては塩素系化合物、臭素系化合物が挙げられ、例えば塩素化パラフィン、デカブロモジフェニルエタン等が挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよく、あるいは２種以上を併用することもできる。前記アンチモン系難燃剤としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等が挙げられる。前記水酸化物系難燃剤としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。前記窒素系難燃剤としては、トリアジン化合物、ヒンダードアミン化合物、もしくはメラミンシアヌレート、メラミングアニジン化合物といったようなメラミン系化合物などが挙げられる。前記リン系難燃剤としては、例えば赤リンや（縮合）リン酸エステル等が挙げられ、該（縮合）リン酸エステルとしては、例えばトリアリールホスフェート、レゾルシノールビスジフェニルホスフェート、ビスフェノールＡビスジフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリス（ブトキシエチル）ホスフェート等が挙げられる。 Examples of the halogen-based flame retardant include chlorine-based compounds and bromine-based compounds, and examples thereof include chlorinated paraffin and decabromodiphenylethane. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Examples of the antimony flame retardant include antimony trioxide and antimony pentoxide. Examples of the hydroxide flame retardant include magnesium hydroxide and aluminum hydroxide. Examples of the nitrogen-based flame retardant include triazine compounds, hindered amine compounds, or melamine compounds such as melamine cyanurate and melamine anidin compounds. Examples of the phosphorus flame retardant include red phosphorus and (condensed) phosphate esters. Examples of the (condensed) phosphate ester include triaryl phosphate, resorcinol bisdiphenyl phosphate, bisphenol A bisdiphenyl phosphate, Examples include dildiphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tris (butoxyethyl) phosphate, and the like.
本発明では、ハロゲン系難燃剤、アンチモン系難燃剤、水酸化物系難燃剤、窒素系難燃剤、リン系難燃剤から選ばれる少なくとも２種を使用することが必要であって、１種のみの場合には所望の高い難燃性を得ることができない。 In the present invention, it is necessary to use at least two kinds selected from a halogen flame retardant, an antimony flame retardant, a hydroxide flame retardant, a nitrogen flame retardant, and a phosphorus flame retardant, and only one kind is used. In some cases, the desired high flame retardancy cannot be obtained.
前記難燃剤は、４〜１００ＰＨＲ、好ましくは８〜５０ＰＨＲの割合で含有されているのがよい。その他難燃助剤を適宜併用することも可能である。 The flame retardant is contained in a ratio of 4 to 100 PHR, preferably 8 to 50 PHR. Other flame retardant aids can be used in combination as appropriate.
（表面処理剤)
前記難燃剤は凝集するのを抑えて結合剤への分散性を向上させるために表面処理を行うのがよい。表面処理剤としては、樹脂、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤から選ばれる１種である。前記表面処理剤で表面処理した難燃剤を用いると、難燃性をより一層高めることができる。その理由は、上記表面処理された難燃剤を使用することにより、該難燃剤の分散が良好となるためと考えられる。
上記表面処理に用いる樹脂としては、ポリプロピレン系、ポリカーボネート系、ウレタン系、ポリエチレン系、ポリアミド系の樹脂等が挙げられる。飽和脂肪酸としては、パルミチン酸、ステアリン酸等、不飽和脂肪酸としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。また、チタネート系カップリング剤としては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルビンゼンスルホニルチタネート、イソプロペルトリス（ジオクチルピロホスフェート）チタネート等を挙げることができる。シランカップリング剤としては、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン等が挙げられる。
(Surface treatment agent)
The flame retardant is preferably subjected to a surface treatment in order to suppress aggregation and improve dispersibility in the binder. The surface treatment agent is one selected from resins, saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, titanate coupling agents, and silane coupling agents. When the flame retardant surface-treated with the surface treatment agent is used, the flame retardancy can be further enhanced. The reason is considered to be that the use of the surface-treated flame retardant improves the dispersion of the flame retardant.
Examples of the resin used for the surface treatment include polypropylene, polycarbonate, urethane, polyethylene, and polyamide resins. Examples of saturated fatty acids include palmitic acid and stearic acid, and examples of unsaturated fatty acids include oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid. Examples of titanate coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylvinsensulfonyl titanate, and isopropertris (dioctyl pyrophosphate) titanate. Examples of the silane coupling agent include vinyl silane, epoxy silane, amino silane, and the like.
（分散剤）
軟磁性金属粉および固体状難燃剤の分散性を高めるために、軟磁性金属粉の含有量に対し１〜５質量％の分散剤を添加するのが好ましい。分散剤としては、飽和脂肪酸系、不飽和脂肪酸系、脂肪酸金属塩、チタネートカップリング剤から選ばれる１種または２種以上であるのがよい。
飽和脂肪酸および不飽和脂肪酸とも高級脂肪酸であるのが好ましい。飽和高級脂肪酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸が挙げられ、不飽和高級脂肪酸としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられ、いずれも炭素数は１４〜２０であるのが好ましい。また、飽和高級脂肪酸および不飽和高級脂肪酸のいずれも使用可能であるが、安定性の上で飽和高級脂肪酸であるのが好ましい。前記脂肪酸金属塩の脂肪酸としては前記高級脂肪酸であるのが好ましい。金属塩における金属としては、例えばカドミウム、バリウム、カルシウム、亜鉛、鉛、スズ、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、リン等が挙げられる。該高級脂肪酸金属塩は、それぞれ単体で使用するほか、複数をブレンドしてもよい。
(Dispersant)
In order to improve the dispersibility of the soft magnetic metal powder and the solid flame retardant, it is preferable to add 1 to 5% by mass of a dispersant with respect to the content of the soft magnetic metal powder. The dispersant may be one or more selected from saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, fatty acid metal salts, and titanate coupling agents.
Both saturated and unsaturated fatty acids are preferably higher fatty acids. Examples of the saturated higher fatty acid include palmitic acid and stearic acid, and examples of the unsaturated higher fatty acid include oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and the like, and all preferably have 14 to 20 carbon atoms. Both saturated higher fatty acids and unsaturated higher fatty acids can be used, but saturated higher fatty acids are preferred for stability. The fatty acid of the fatty acid metal salt is preferably the higher fatty acid. Examples of the metal in the metal salt include cadmium, barium, calcium, zinc, lead, tin, aluminum, magnesium, sodium, potassium, lithium, phosphorus, and the like. These higher fatty acid metal salts may be used alone or in combination.
本発明では、上記で例示した高級脂肪酸金属塩のうち、ステアリン酸金属塩であるのが好ましく、該ステアリン酸金属塩の具体例としては、例えばステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ステアリン酸スズ、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。 In the present invention, among the higher fatty acid metal salts exemplified above, a stearic acid metal salt is preferable, and specific examples of the metal stearate include, for example, cadmium stearate, barium stearate, calcium stearate, stearic acid. Zinc, lead stearate, tin stearate, aluminum stearate, magnesium stearate and the like can be mentioned.
特に、本発明では、上記で例示したステアリン酸金属塩のうち、ステアリン酸亜鉛であるのが好ましい。上記のような高級脂肪酸金属塩を含有すると、磁性シートの表面抵抗率および難燃性が向上すると共に、前記軟磁性金属粉の分散性および防錆性が向上する。これらの効果が得られる理由としては、成形加工工程において高級脂肪酸金属塩が軟磁性金属粉の表面を被覆するように磁性シート中に分散し、軟磁性金属粉の表面を緻密に被覆しながら、他の軟磁性金属粉との間に錯体状のネットワークを形成していることによるものと推察される。 In particular, in the present invention, among the stearic acid metal salts exemplified above, zinc stearate is preferable. When the higher fatty acid metal salt as described above is contained, the surface resistivity and flame retardancy of the magnetic sheet are improved, and the dispersibility and rust prevention properties of the soft magnetic metal powder are improved. The reason why these effects are obtained is that the higher fatty acid metal salt is dispersed in the magnetic sheet so as to cover the surface of the soft magnetic metal powder in the molding process, and the surface of the soft magnetic metal powder is densely coated, This is presumably due to the formation of a complex network with other soft magnetic metal powders.
前記高級脂肪酸金属塩は、前記軟磁性金属粉の総体積に対して０．５〜５体積％、好ましくは１〜４体積％含有するのがよい。この範囲内で高級脂肪酸金属塩を含有することにより、上記列挙した効果を得ることが出来た。すなわち磁性シートの表面抵抗率および難燃性が向上すると共に、軟磁性金属粉の分散性および防錆性が向上する。これに対し、含有量が０．５体積％より少ないと、上記した効果が得られないおそれがあり、５体積％を超えると、磁性シートの通信改善効果が低下するおそれがあるので好ましくない。防錆性は、分散剤の表面被覆効果から得られる副次効果である。 The higher fatty acid metal salt is contained in an amount of 0.5 to 5% by volume, preferably 1 to 4% by volume, based on the total volume of the soft magnetic metal powder. By including the higher fatty acid metal salt within this range, the effects listed above could be obtained. That is, the surface resistivity and flame retardancy of the magnetic sheet are improved, and the dispersibility and rust prevention properties of the soft magnetic metal powder are improved. On the other hand, when the content is less than 0.5% by volume, the above-described effect may not be obtained, and when it exceeds 5% by volume, the communication improvement effect of the magnetic sheet may be reduced, which is not preferable. Rust prevention is a secondary effect obtained from the surface coating effect of the dispersant.
チタネートカップリング剤としては、上記表面処理剤で用いたのと同様のものを挙げることができる。 Examples of titanate coupling agents include those similar to those used in the surface treatment agent.
（架橋・加圧）
本発明では、磁性シートの高密度化および高密度安定化のために結合剤の加圧および結合剤に架橋剤を添加して架橋するのが好ましい。該架橋剤としては、特に限定されるものではなく、例えば前記結合剤を架橋することが可能な各種の公知の架橋剤が採用可能である。
結合剤を架橋するための架橋剤としては、例えば有機過酸化物（有機ＰＯ）、硫黄、フェノール樹脂化合物、イソシアナート化合物、金属イオン、アミン化合物、第４級アンモニウム等、結合剤の種類に合わせて適宜の種類を用いることができる。好ましいのは有機過酸化物であり、例えばジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼンなどを用いることができる。架橋剤の添加量は結合剤１００質量部に対して０．１〜２０質量部、好ましくは１〜７質量部である。また架橋反応は、例えば光照射、ＵＶ照射や電子線照射等により達成できるものでも良い。また、これらの架橋剤は、適宜な組合せにより、ゴム、熱可塑性エラストマー、およびプラスチックに適用することができる。
(Crosslinking / pressurization)
In the present invention, in order to increase the density and stabilize the density of the magnetic sheet, it is preferable to perform crosslinking by adding pressure to the binder and adding a crosslinking agent to the binder. The cross-linking agent is not particularly limited, and various known cross-linking agents capable of cross-linking the binder can be employed, for example.
Examples of the crosslinking agent for crosslinking the binder include organic peroxide (organic PO), sulfur, phenol resin compound, isocyanate compound, metal ion, amine compound, quaternary ammonium and the like according to the type of binder. Any appropriate type can be used. An organic peroxide is preferable, and for example, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, α, α′-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene and the like can be used. The addition amount of a crosslinking agent is 0.1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of binders, Preferably it is 1-7 mass parts. The crosslinking reaction may be achieved by, for example, light irradiation, UV irradiation, electron beam irradiation, or the like. These cross-linking agents can be applied to rubber, thermoplastic elastomers, and plastics by an appropriate combination.
本発明で、具体的に高密度化する方法は、例えば軟磁性金属粉と結合剤に溶剤を加えてなる磁性塗料から溶剤を揮発させてシート体を形成した後、加圧し、さらに結合剤を化学反応により架橋させることにより達成することができる。加圧と架橋は同時でも同時でなくてもいいが、同時でない場合でも工程として前後にあるとか近接している方がよい。加圧方法は、５ＭＰａ〜２５ＭＰａの圧力をシートの上下方向から印加する。その際、加圧と同時に架橋する温度および時間条件を付与するのがより好ましい。これにより、圧力を印加したシートの内部構造（モルフォロジー）を架橋（化学反応）により固定化することができる。結合剤の流動と架橋を同時に行うため、できるだけ短時間（例えば５分以内）で架橋する架橋システムを採用することになる。またこの加圧方法は、とくに金型等を用いる必要もなく、シート体のままプレス位置を連続的に変えていく方法により、連続シート体を得ることができる。架橋システムとしては、金属アイオノマー化、過酸化物、イソシアナートやアミン類等反応剤を感圧性や感温性マイクロカプセル等に封入することで、任意の温度、圧力、時間の条件を選ぶことができる。 In the present invention, a specific method for increasing the density is, for example, by volatilizing the solvent from a magnetic paint obtained by adding a solvent to the soft magnetic metal powder and the binder to form a sheet body, and then pressurizing the binder. It can be achieved by crosslinking by chemical reaction. Pressurization and cross-linking may or may not be simultaneous, but even if they are not simultaneous, it is better if they are before and after the process. In the pressing method, a pressure of 5 MPa to 25 MPa is applied from the vertical direction of the sheet. At that time, it is more preferable to give temperature and time conditions for crosslinking simultaneously with pressurization. Thereby, the internal structure (morphology) of the sheet to which pressure is applied can be fixed by crosslinking (chemical reaction). In order to simultaneously perform the flow of the binder and the crosslinking, a crosslinking system that crosslinks in as short a time as possible (for example, within 5 minutes) is employed. Moreover, this pressurization method does not need to use a metal mold or the like in particular, and a continuous sheet body can be obtained by a method of continuously changing the press position while keeping the sheet body. As the crosslinking system, metal ionomerization, peroxides, isocyanates, amines and other reactants can be enclosed in pressure-sensitive and temperature-sensitive microcapsules, etc., and any temperature, pressure, and time conditions can be selected. it can.
加圧および架橋を付与する理由は、軟磁性金属粉が多量に結合剤中に充填したシート体の上下方向にただ圧力を印加しても、印加時に結合剤の流動が進み、エアーが抜け、軟磁性金属粉の配向が進むが、その圧力を抜いた直後にスプリングバックの様な効果でシート厚が増し、エアー（空孔）が入ったと同じ状態に戻るためである。これは印加を除いた直後だけでなく、時間をかけて元の状態に戻る現象もあり、実際、圧力印加だけでは、加圧直後はシートの高比重化はあるものの、相殺効果により期待した効果は得られていない。この脱圧直後または経時でのシート厚回復現象を防ぐためには、たとえば結合剤（樹脂）の軟化点付近の温度で加圧する方法があるが、最も効果があるのは結合剤に化学反応による架橋を施すことである。軟磁性金属粉に加えられた加圧による歪みは結合剤に流動を与えるに十分な剪断力を生み出すため、結合剤にも流動に対するそれ以上の抵抗力を与える必要がある。また結合剤自身は形態および内部分散状態を保持しながら、残存応力を緩和する役割を果たさねばならない。これにより長期的な性能安定性が得られることになるといえる。 The reason for imparting pressure and cross-linking is that even when pressure is applied in the vertical direction of the sheet body in which a large amount of soft magnetic metal powder is filled in the binder, the flow of the binder proceeds at the time of application, and the air escapes. This is because the orientation of the soft magnetic metal powder proceeds, but immediately after the pressure is released, the sheet thickness increases due to an effect such as a springback, and returns to the same state as when air (holes) enters. This is not only immediately after the application is removed, but there is also a phenomenon that it returns to its original state over time. Actually, even if only the pressure is applied, the sheet has a higher specific gravity immediately after pressing, but the effect expected by the offset effect Is not obtained. In order to prevent the sheet thickness recovery phenomenon immediately after the depressurization or over time, for example, there is a method of pressurizing at a temperature in the vicinity of the softening point of the binder (resin). It is to give. Since the strain due to the pressure applied to the soft magnetic metal powder generates a shearing force sufficient to give the binder a flow, the binder needs to be given more resistance to the flow. In addition, the binder itself must play a role of relaxing the residual stress while maintaining the form and the internal dispersion state. As a result, long-term performance stability can be obtained.
このような本発明の磁性シートは、任意の加圧手段を選択することができる。例えば、軟磁性金属粉と結合剤とを含有した磁性塗料を支持材上にブレードにて塗布、乾燥し、ついでロートキュアー、高圧カレンダーまたはプレス加硫を行なって得られる。 For such a magnetic sheet of the present invention, any pressing means can be selected. For example, a magnetic coating material containing soft magnetic metal powder and a binder is applied onto a support material with a blade, dried, and then subjected to rotocure, high pressure calendering or press vulcanization.
本発明の磁性シートは、例えば軟磁性金属粉と、結合剤と、本発明の難燃剤、分散剤等をそれぞれ所定量で混合し、ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等を用いて混練して樹脂組成物を得、ついで加圧プレス、カレンダーロール、押し出し機等によりシート状に成形して製造することができる。 The magnetic sheet of the present invention is, for example, mixed with a predetermined amount of soft magnetic metal powder, a binder, the flame retardant of the present invention, a dispersant, etc., and kneaded using a roll, a Banbury mixer, a pressure kneader or the like. A resin composition can be obtained, and then molded into a sheet by a pressure press, a calender roll, an extruder or the like.
また、磁性シートの厚さが薄い場合（例えば０．３ｍｍ以下）には、所定量の前記各構成成分に適量の溶剤を加えてなる組成物（磁性塗料）を作製し、支持体面に塗布、スプレー、ナイフコーティングといった公知の技術を用いて磁性シートを作製することも可能である。 When the magnetic sheet is thin (for example, 0.3 mm or less), a composition (magnetic paint) is prepared by adding an appropriate amount of solvent to each of the above-described constituent components, and is applied to the support surface. It is also possible to produce a magnetic sheet using a known technique such as spraying or knife coating.
前記溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えばアセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチルグリコールアセテート等のエステル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、２−エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロフォルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素化合物などを用いることができる。これらの溶剤は、それぞれ単独で使用できるほか、２種以上をブレンドして用いてもよい。 Examples of the solvent include, but are not limited to, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and isopropyl alcohol, methyl acetate, Esters such as ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate and ethyl glycol acetate, ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, 2-ethoxyethanol, tetrahydrofuran and dioxane, aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene and xylene, methylene Halogenated hydrocarbon compounds such as chloride, ethylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, and chlorobenzene can be used. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
前記塗料調製のための分散および混練装置としては、例えばニーダー、アジタ、ボールミル、サウンドミル、ロールミル、エクストルーダー、ホモジナイザ、超音波分散機、２軸遊星式混練機等を用いることができる。これら分散および混合装置のうち、特に軟磁性金属粉を破壊、歪みを与えない上で、アジタ、ボールミル、ロールミル、ホモジナイザ、超音波分散機、２軸遊星式混練機等が好ましい。 As the dispersion and kneading apparatus for preparing the coating material, for example, a kneader, an agitator, a ball mill, a sound mill, a roll mill, an extruder, a homogenizer, an ultrasonic disperser, a biaxial planetary kneader, or the like can be used. Of these dispersing and mixing apparatuses, an agitator, a ball mill, a roll mill, a homogenizer, an ultrasonic disperser, a biaxial planetary kneader and the like are particularly preferable in that the soft magnetic metal powder is not broken or distorted.
また、前記磁性塗料を、例えば（剥離）支持材上にブレード等にて塗布、乾燥し、ついでこの（剥離）支持体を剥離、加圧プレス（プレス成形）し、製造してもよい。前記支持体としては、特に限定されるものではなく、例えば紙、ポリオレフィン等の高分子樹脂をラミネートした紙、上質紙、グラシン紙、高分子樹脂、布、不織布、金属等が挙げられる。これらのうち、薄くて強度が有る高分子樹脂が好ましく、この高分子樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２、６−ナフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、これらポリオレフィン類の水素の一部または全部をフッ素樹脂で置換したフッ素樹脂、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン等のビニリデン樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリイミド等が挙げられる。これらの高分子樹脂表面は、シリコーン樹脂等の離型剤で剥離処理を施されているのが磁性シートを簡単に剥離することができるうえで好ましい。また、これらの高分子樹脂は、厚さ６μｍ〜１８８ｍｍ程度のフィルム状であるのがよい。この場合に剥離しない支持体に塗布、乾燥する場合もある。具体的には金属箔や導体層を持つフィルム、高分子フィルム、紙系材料、発泡材、各種テープなどの場合がある。金属等の導体層を設けた場合は、磁性シートのアンテナ素子との反対側にある導体層によって、導体層の先にある材料の種類による影響を封じることが可能となり、どのような材料に貼り付けても同様の効果を得ることが可能となる。剥離しない支持体の厚さにもとくに制限はないが、６μｍ〜１ｍｍのフィルム状がよい。６μｍより薄いフィルムは剛性に欠け、価格が上がる。１ｍｍ以上では剛性が高くなり、取り扱い性に劣ってしまう。 Further, the magnetic coating material may be manufactured by, for example, applying and drying the magnetic paint on a (peeling) support material with a blade or the like, and then peeling and pressurizing (press-molding) the (peeling) support. The support is not particularly limited, and examples thereof include paper, paper laminated with a polymer resin such as polyolefin, fine paper, glassine paper, polymer resin, cloth, non-woven fabric, and metal. Of these, a thin and strong polymer resin is preferable, and examples of the polymer resin include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene-2,6-naphthalate, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and the like. Fluorine resin in which part or all of hydrogen of polyolefins is substituted with fluorine resin, cellulose derivatives such as cellulose triacetate and cellulose diacetate, vinyl resins such as polyvinyl chloride, vinylidene resins such as polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyphenylene sulfide , Polyamideimide, polyimide and the like. The surface of these polymer resins is preferably subjected to a release treatment with a release agent such as a silicone resin because the magnetic sheet can be easily released. These polymer resins are preferably in the form of a film having a thickness of about 6 μm to 188 mm. In this case, it may be applied to a support that does not peel off and dried. Specifically, it may be a film having a metal foil or a conductor layer, a polymer film, a paper-based material, a foamed material, or various tapes. When a conductor layer such as metal is provided, the conductor layer on the side opposite to the antenna element of the magnetic sheet makes it possible to seal the influence of the type of material on the end of the conductor layer. Even if attached, the same effect can be obtained. Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of the support body which does not peel, The film form of 6 micrometers-1 mm is good. Films thinner than 6 μm lack rigidity and are expensive. If it is 1 mm or more, the rigidity becomes high and the handleability is poor.
前記支持体上に磁性塗料を塗布する方法としては、例えばエアドクターコート、ブレードコート、ワイアバーコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファロールコート、グラビアコート、キスコート、キャストコート、エクストルージョンコート、ダイコート、スピンコート等の従来の方法は、いずれも採用可能である。 Examples of a method for applying a magnetic coating on the support include air doctor coat, blade coat, wire bar coat, air knife coat, squeeze coat, impregnation coat, reverse roll coat, transfer roll coat, gravure coat, kiss coat, and cast coat. Any of conventional methods such as extrusion coating, die coating, and spin coating can be employed.
前記プレス成形の条件としては、特に限定されるものではなく、例えばプレス温度は８０〜２００℃、プレス時間は０．５〜２０分、プレス面圧は５〜２０ＭＰａ程度であるのがよい。 The conditions for the press molding are not particularly limited. For example, the press temperature is 80 to 200 ° C., the press time is 0.5 to 20 minutes, and the press surface pressure is about 5 to 20 MPa.
また、磁性塗料を支持材上に塗工中または塗工後に磁場を加えてもよい。これにより得られる磁性シートは、軟磁性金属粉を面内方向に配向させているので、軟磁性金属粉をより高密度に充填することができる。軟磁性金属粉をシート面方向に配向・配列させるには、例えば塗工面の上方または下方に永久磁石を設置し、垂直方向（シートの厚さ方向）に磁場を加える方法が挙げられる。磁場の強さ（磁束密度）は、溶剤に溶解または分散している結合剤、軟磁性金属粉の種類により異なるが、一般に０．０１〜１テスラの範囲が選ばれる。なお、この磁場配向技術を用いる場合には、軟磁性金属粉は扁平状や繊維状が好ましい。 Further, a magnetic field may be applied during or after coating the magnetic coating material on the support material. Since the magnetic sheet obtained in this way has the soft magnetic metal powder oriented in the in-plane direction, the soft magnetic metal powder can be filled at a higher density. In order to orient and arrange the soft magnetic metal powder in the sheet surface direction, for example, a method of installing a permanent magnet above or below the coating surface and applying a magnetic field in the vertical direction (sheet thickness direction) can be mentioned. The strength of the magnetic field (magnetic flux density) varies depending on the type of binder or soft magnetic metal powder dissolved or dispersed in the solvent, but is generally in the range of 0.01 to 1 Tesla. When this magnetic field orientation technique is used, the soft magnetic metal powder is preferably flat or fibrous.
本発明の磁性シートは通常シート体であり、その厚さは５μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜１ｍｍであるのがよい。厚さが５μｍ未満であると、通信改善効果が不十分であり、また厚さが５ｍｍを超えると、限られた空間内の占有体積が大きくなり過ぎ、他のものの配置に制限を加えることになるからである。 The magnetic sheet of the present invention is usually a sheet body, and the thickness thereof is 5 μm to 5 mm, preferably 10 μm to 1 mm. If the thickness is less than 5 μm, the communication improvement effect is insufficient, and if the thickness exceeds 5 mm, the occupied volume in the limited space becomes too large, which restricts the arrangement of other things. Because it becomes.
本発明の磁性シートの使用形態としては、例えばシート状である磁性シートを適宜切り取り、粘着剤等を介してアンテナ素子の近傍に貼り付けたり、あるいは通信妨害部材の近傍に前記のように貼り付けたりまたは塗布するなどして磁性シートを形成するなどして使用される。 As a usage form of the magnetic sheet of the present invention, for example, a sheet-like magnetic sheet is appropriately cut and pasted in the vicinity of the antenna element through an adhesive or the like, or pasted in the vicinity of the communication disturbing member as described above. Or by coating or forming a magnetic sheet.
本発明のＲＦＩＤデバイスは、上記した本発明の磁性シートをアンテナ素子と導体面との間に配置したもの、すなわちアンテナである。アンテナをこのように構成することで、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）と呼ばれるＩＣタグ機能を有するモバイル端末（例えば携帯電話）、金属対応タグや重複非接触ＩＣカードにおいて、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波における電磁誘導方式による無線通信を改善することができる。これは、本発明にかかる磁性シートは、軟磁性金属粉の分散性に優れるので配向制御が可能となり、その結果、通信周波数における磁性シートの複素比透磁率の実数部（μ’）が高くなり、磁束（磁界）を磁性シートに集中させる事ができ、かつ磁性シートの複素比透磁率の虚数部（μ”）が低くなり、集中させた磁束（磁界）を熱変換させることが少なく、通り抜けさせることができるためである。電磁誘導方式による無線通信は、１３．５６ＭＨｚ帯に限定されるものではなく、１２５ＫＨｚ帯、１３５ＫＨｚ帯その他の周波数を使用することができる。 The RFID device of the present invention is an antenna in which the above-described magnetic sheet of the present invention is disposed between an antenna element and a conductor surface. By configuring the antenna in this way, in a mobile terminal (for example, a mobile phone) having an IC tag function called RFID (Radio Frequency Identification), a metal-compatible tag, or an overlapping non-contact IC card, electromagnetic waves in an electromagnetic wave of 13.56 MHz, for example. Wireless communication by the guidance method can be improved. This is because the magnetic sheet according to the present invention is excellent in the dispersibility of the soft magnetic metal powder, so that the orientation can be controlled. As a result, the real part (μ ′) of the complex relative permeability of the magnetic sheet at the communication frequency is increased. , Magnetic flux can be concentrated on the magnetic sheet, and the imaginary part (μ ”) of the complex relative permeability of the magnetic sheet is reduced, so that the concentrated magnetic flux (magnetic field) is less likely to be converted into heat and passes through. Wireless communication by the electromagnetic induction method is not limited to the 13.56 MHz band, and other frequencies such as a 125 KHz band, a 135 KHz band, and the like can be used.
前記アンテナ素子としては、例えばアンテナコイル、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、パッチアンテナ等が挙げられる。アンテナ素子は、導電性材料で構成され、特定周波数を送受信するための電子部材である。
前記ＲＦＩＤデバイスとしては、例えば携帯電話、非接触ＩＣカード、ＲＦＩＤタグラベル、非接触ＩＣカード用カードケース等が挙げられる。具体的には、送受信用のアンテナ素子と、導電化処理が施された筐体（導電化筐体）の内面（導体面）とが近接して配置され、１３．５６ＭＨｚ帯の電磁波で無線通信を行う携帯電話において、前記アンテナ素子と導体面との間に本発明の磁性シートを配置すると、前記アンテナ素子と導体面とが近接して配置されることによる導体面に発生する渦電流の発生を抑制でき、さらに、該渦電流から発生する磁界（反磁界）が通信に用いる磁界を減少させて通信距離が短くなるのを防止することができる。また、近くにある導電材料（金属、アンテナ体、磁気カード等）による共振周波数のシフト（一般に高周波数側にシフトする。）を磁性シートの存在により元に戻すことができる。磁性シートには共振周波数を低くする効果があるため、導電材料の影響で高周波数側にシフトした共振周波数を磁性シートにて相殺できれば、自由空間の場合と同じまたは近似した共振周波数を得ることが可能となる。この場合、磁性シートのみで共振周波数を合わせる必要はなく、整合回路によっても良い。さらに、本発明の磁性シートは高い難燃性を有しているので、携帯電話の発火や延焼を防止することができる。
Examples of the antenna element include an antenna coil, a dipole antenna, a monopole antenna, and a patch antenna. The antenna element is an electronic member that is made of a conductive material and that transmits and receives a specific frequency.
Examples of the RFID device include a mobile phone, a non-contact IC card, an RFID tag label, and a card case for a non-contact IC card. Specifically, the antenna element for transmission / reception and the inner surface (conductor surface) of the case (conductive case) subjected to the conductive treatment are arranged close to each other, and wireless communication is performed using an electromagnetic wave of 13.56 MHz band. When the magnetic sheet of the present invention is disposed between the antenna element and the conductor surface in a mobile phone that performs the above, generation of eddy currents generated on the conductor surface due to the antenna element and the conductor surface being disposed in proximity to each other Furthermore, it is possible to prevent the magnetic field (demagnetizing field) generated from the eddy current from reducing the magnetic field used for communication and shortening the communication distance. Further, the resonance frequency shift (generally shifted to the high frequency side) due to the nearby conductive material (metal, antenna body, magnetic card, etc.) can be restored by the presence of the magnetic sheet. Since the magnetic sheet has the effect of lowering the resonance frequency, if the resonance frequency shifted to the high frequency side due to the influence of the conductive material can be offset by the magnetic sheet, the same or approximate resonance frequency as in free space can be obtained. It becomes possible. In this case, it is not necessary to match the resonance frequency with only the magnetic sheet, and a matching circuit may be used. Furthermore, since the magnetic sheet of the present invention has high flame retardancy, it is possible to prevent the mobile phone from firing and spreading.
なお、本発明におけるＲＦＩＤデバイスは、上記で説明した１３．５６ＭＨｚ帯の電磁波で無線通信を行う携帯電話に限定されるものではなく、例えばＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、ＳＨＦ帯、ＥＨＦ帯等の導体（金属、カーボンや水などの液体を含む）近傍での動作するアンテナ（例えばＩＣタグ、リーダ、データキャリア装置）等が挙げられる。 The RFID device according to the present invention is not limited to the mobile phone that performs radio communication using the 13.56 MHz band electromagnetic wave described above. For example, conductors such as VHF band, UHF band, SHF band, and EHF band ( An antenna (for example, an IC tag, a reader, a data carrier device) or the like that operates in the vicinity of a metal (including liquids such as carbon and water) can be used.
また、本発明の磁性シートは、例えばＧＨｚ帯の無線通信、無線ＬＡＮ、ＥＴＣ用等各種の電波吸収体を含む。また、本発明の磁性シートは、無機系の充填材を多量に使用することになる感圧センサー、誘電センサー、磁気センサー、および放熱材等にも使用することができる。 Further, the magnetic sheet of the present invention includes various radio wave absorbers such as those for GHz band wireless communication, wireless LAN, and ETC. The magnetic sheet of the present invention can also be used for pressure-sensitive sensors, dielectric sensors, magnetic sensors, heat dissipation materials and the like that use a large amount of inorganic filler.
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to a following example.
以下の実施例および比較例で使用した材料は表１および表２に示す通りである。
[実施例１〜５および比較例１〜４]
表１および２に示した各材料を、表３〜５に示す組み合わせおよび割合で混合し、この混合物に適量の溶剤（トルエン）を加えて磁性塗料を作製し、該磁性塗料をドクターブレード法にてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、剥離支持体）上に塗工および乾燥してシート成形を行った。ついで、前記ＰＥＴをはがし、続いてプレス成形（プレス温度：１７０℃、プレス時間：１０分、プレス面圧：１０ＭＰａ）を行うことによって、厚さ１００μｍの磁性シートをそれぞれ製造した（表３〜５中の実施例１〜５および比較例１〜４）。
[Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4]
The materials shown in Tables 1 and 2 are mixed in the combinations and proportions shown in Tables 3 to 5, and an appropriate amount of solvent (toluene) is added to the mixture to prepare a magnetic paint. The magnetic paint is applied to the doctor blade method. A sheet was formed by coating and drying on polyethylene terephthalate (PET, release support). Subsequently, the PET was peeled off, followed by press molding (press temperature: 170 ° C., press time: 10 minutes, press surface pressure: 10 MPa) to produce magnetic sheets having a thickness of 100 μm (Tables 3 to 5). Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4).
なお、表３〜５中、各材料の配合の単位はＰＨＲ［樹脂（結合剤）１００質量部に対する質量部］である。また、難燃剤については、磁性シートの総質量に対する質量％も併せて示した。 In Tables 3 to 5, the unit of blending of each material is PHR [parts by mass with respect to 100 parts by mass of resin (binder)]. Moreover, about the flame retardant, the mass% with respect to the total mass of a magnetic sheet was also shown collectively.
上記で得られた各磁性シートについて、難燃性を評価した。評価方法を以下に示すと共に、その結果を表３〜５に示す。
なお、表３はハロゲン系難燃剤を用いた場合について、表４はハロゲン系難燃剤を用いない場合、表５は表４で軟磁性金属粉（扁平状）の配合量等を変えた場合についての結果である。
（難燃性の評価方法）
難燃性は、ＵＬ９４の規格に準拠して評価した。なお、評価基準は以下のように設定した。
○：ＵＬ９４Ｖ−０相当の難燃性を示す
×：ＵＬ９４Ｖ−０相当の難燃性を示さない（燃焼した）
Table 3 shows the case where a halogen-based flame retardant is used, Table 4 shows the case where no halogen-based flame retardant is used, and Table 5 shows the case where the amount of soft magnetic metal powder (flat) is changed in Table 4. Is the result of
(Flame retardancy evaluation method)
Flame retardancy was evaluated in accordance with UL94 standards. The evaluation criteria were set as follows.
○: Shows flame resistance equivalent to UL94V-0 ×: Shows no flame resistance equivalent to UL94V-0 (burned)
表３から明らかなように、臭素系難燃剤を含んだ場合で、本発明の範囲内の難燃剤を含有した実施例１、２の磁性シートは、難燃性および透磁率並びに通信距離について良好な結果を示した。これに対し、平均粒径が本発明の範囲外の臭素系難燃剤を用いた比較例１は、透磁率および通信距離は良好であったものの難燃性は不良で燃焼に至る結果を示した。また、表４および５から明らかなように、臭素系難燃剤を含まない場合で、本発明の範囲内の難燃剤を含有した実施例３〜５の磁性シートは、難燃性および透磁率並びに通信距離について良好な結果を示した。これに対し、平均粒径が本発明の範囲外の窒素系難燃剤または水酸化マグネシウムを用いた比較例２〜４は、比較例１と同様に、透磁率および通信距離は良好であったものの難燃性は不良で燃焼に至る結果を示した。 As is apparent from Table 3, the magnetic sheets of Examples 1 and 2 containing a brominated flame retardant and containing a flame retardant within the scope of the present invention are excellent in flame retardancy, magnetic permeability and communication distance. Showed a good result. On the other hand, Comparative Example 1 using a brominated flame retardant having an average particle size outside the range of the present invention showed a result that the permeability and communication distance were good, but the flame retardancy was poor and combustion was caused. . Further, as is clear from Tables 4 and 5, the magnetic sheets of Examples 3 to 5 containing no flame retardant within the scope of the present invention without the brominated flame retardant were flame retardant and magnetic permeability. Good results are shown for the communication distance. On the other hand, Comparative Examples 2 to 4 using a nitrogen-based flame retardant or magnesium hydroxide whose average particle size is outside the range of the present invention were good in permeability and communication distance as in Comparative Example 1. The flame retardance was poor and showed the result of burning.
＜透磁率の評価＞
本発明の磁性シートの透磁率、すなわち複素比透磁率の実数部μ’、複素比透磁率の虚数部μ”の測定は、材料をリング加工（φ７ラφ３）して同軸管法で測定した。使用した機器は、周波数１ＭＨｚ〜１ＧＨｚに対してマテリアルアナライザー（アジレント社製Ｅ４９９１Ａ）である。
結果を表３〜５に示す。実施例１〜５では、１３．５６ＭＨｚ帯の周波数において複素比透磁率の実数部μ’が高く（５７〜７８）、複素比透磁率の虚数部μ”が低い（１２〜２１）関係があり、磁界を集めやすく、集めた磁束を損失し難いという性質を有しているといえる。これに対して、比較例１〜４では、１３．５６ＭＨｚ帯の周波数において複素比透磁率の実数部μ’は５２〜７１、複素比透磁率の虚数部μ”１０〜１７であった。
<Evaluation of permeability>
Measurement of the magnetic permeability of the magnetic sheet of the present invention, that is, the real part μ ′ of the complex relative permeability and the imaginary part μ ”of the complex relative permeability was measured by a coaxial tube method after ring processing (φ7 la φ3) of the material. The equipment used is a material analyzer (E4991A manufactured by Agilent) for frequencies from 1 MHz to 1 GHz.
The results are shown in Tables 3-5. In Examples 1 to 5, there is a relationship in which the real part μ ′ of the complex relative permeability is high (57 to 78) and the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability is low (12 to 21) at a frequency of 13.56 MHz. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the real part μ of the complex relative permeability at a frequency of 13.56 MHz is easy to collect the magnetic field and hardly collect the collected magnetic flux. 'Is 52 to 71, and the imaginary part μ ”of the complex relative permeability μ” is 10 to 17.
＜ＲＦＩＤシステムFeliCaリーダ・ライタ評価キット（１３．５６ＭＨｚ）による通信距離の測定＞
ソニー株式会社製のFeliCaリーダ・ライタ評価キットＲＣ−Ｓ４４０Ｃを用いて、ＩＣタグとリーダ・ライタ間の通信距離の測定を行った。測定方法は、図２に示すように、ＩＣタグの裏面に実施例１〜５と比較例１〜４のいずれかの磁性シートおよび金属板（鉄板）を配置し、この状態でＩＣタグとリーダ・ライタ間の通信距離Ｌを測定した。なお、図２において６０はＩＣタグ、６１は磁性シート、６２は基材、６３はライタコイル、６４は誘電体層、６５はリーダコイル、６６は通信妨害部材（金属板）を表し、矢印Ａは電波送受信方向を示す。測定結果を表３〜５に示す。なお、各磁性シートは厚さ１００μｍのものを用いた。一般に、通信距離Ｌは、金属板のない自由空間では約１０ｃｍであったものが、金属板をタグに近傍に設置した場合に通信距離が０ｃｍになってしまう。
表３〜５から、磁性シートを使用しない場合は通信不能であったのに対し、ＩＣタグと金属板の間に磁性シートを配置することで、ＩＣタグとリーダ・ライタを実施例１〜５では３８〜５１ｍｍ離しても通信できるようになったことが分かる。これに対して比較例１〜４では３２〜４６ｍｍであった。
<Measurement of communication distance using RFID system FeliCa reader / writer evaluation kit (13.56 MHz)>
The communication distance between the IC tag and the reader / writer was measured using a FeliCa reader / writer evaluation kit RC-S440C manufactured by Sony Corporation. As shown in FIG. 2, in the measurement method, the magnetic sheet and metal plate (iron plate) of any of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 are arranged on the back surface of the IC tag, and in this state, the IC tag and reader -The communication distance L between writers was measured. In FIG. 2, 60 is an IC tag, 61 is a magnetic sheet, 62 is a base material, 63 is a writer coil, 64 is a dielectric layer, 65 is a reader coil, and 66 is a communication blocking member (metal plate). Indicates the direction of radio wave transmission / reception. The measurement results are shown in Tables 3-5. Each magnetic sheet was 100 μm thick. In general, the communication distance L is about 10 cm in a free space without a metal plate, but when the metal plate is installed in the vicinity of the tag, the communication distance becomes 0 cm.
From Tables 3 to 5, communication was not possible when the magnetic sheet was not used, but the IC tag and reader / writer were placed in 38 in Examples 1 to 5 by arranging the magnetic sheet between the IC tag and the metal plate. It can be seen that communication can be performed even at a distance of ˜51 mm. On the other hand, in Comparative Examples 1-4, it was 32-46 mm.
１・・・磁性シート
２・・・軟磁性金属粉
３・・・結合剤
４・・・難燃剤
６０・・・ＩＣタグ
６１・・・磁性シート
６３・・・ライタコイル
６５・・・リーダコイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic sheet 2 ... Soft magnetic metal powder 3 ... Binder 4 ...
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