JP2022079540A

JP2022079540A - シート

Info

Publication number: JP2022079540A
Application number: JP2022044266A
Authority: JP
Inventors: 一雅竹内; Kazumasa Takeuchi; 千生石原; Chio Ishihara; 英雄前田; Hideo Maeda; 正彦小坂; Masahiko Kosaka
Original assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2022-05-26
Also published as: JP7187136B2; JP2018206816A

Abstract

【課題】電磁波のシールド効果に優れたシートを提供する。【解決手段】シートは、鉄を含む第１粉末と、銅を含む第２粉末と、バインダと、を備えるシートであって、シートに含まれる第１粉末の質量がＭ１と表され、シートに含まれる第２粉末の質量がＭ２と表され、１００×Ｍ２／（Ｍ１＋Ｍ２）が０．１以上５０以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、シートに関する。

金属粉末及び樹脂組成物から形成されるシートは、例えば、インダクタ、電磁波シールド、又はボンド磁石等の工業製品又はその原材料として利用される。（下記特許文献１～３参照。）

特開２００４－３１７８６号公報特開平８－２７３９１６号公報特開平１－２６１８９７号公報

シートが電子機器に用いられるような場合、電子機器の内外で発生した電磁波をシートによって遮蔽することが求められることがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電磁波のシールド効果に優れたシートを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係るシートは、鉄を含む第１粉末と、銅を含む第２粉末と、バインダと、を備えるシートであって、シートに含まれる第１粉末の質量がＭ_１と表され、シートに含まれる第２粉末の質量がＭ_２と表され、１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）が０．１以上５０以下である。

本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが樹脂組成物を含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが熱硬化性樹脂を含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダがエポキシ樹脂を含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが熱可塑性樹脂を含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダがアクリル樹脂を含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、アクリル樹脂の重量平均分子量が５０万以上１５０万以下であってよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、アクリル樹脂がグリシジル基を有してよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダがフェノール樹脂を含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが、硬化剤及び硬化促進剤を含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、第１粉末が、鉄単体及び鉄系合金のうち少なくともいずれかを含んでよい。

本発明の一側面に係る上記シートでは、第２粉末が、銅単体及び銅系合金のうち少なくともいずれかを含んでよい。
本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含んでよく、エポキシ樹脂の質量が、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂の質量の合計１００質量部に対して、３０～９０質量部であってよい。
本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含んでよく、アクリル樹脂の質量が、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂の質量の合計１００質量部に対して、１０～７０質量部であってよい。
本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが、未硬化の樹脂組成物、半硬化の樹脂組成物、及び樹脂組成物の硬化物からなる群より選ばれる少なくとも一つを含んでよい。
本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダが樹脂組成物を含んでよく、樹脂組成物の質量がＭ_Ｂと表され、（Ｍ_１＋Ｍ_２）／（Ｍ_１＋Ｍ_２＋Ｍ_Ｂ）が、０．９００以上１．００未満であってよい。
本発明の一側面に係る上記シートでは、バインダがカップリング剤を含んでよい。

本発明によれば、電磁波のシールド効果に優れたシートが提供される。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。ただし、本発明は下記実施形態に何ら限定されるものではない。

本実施形態に係るシートは、鉄を含む第１粉末と、銅を含む第２粉末と、バインダと、を備える。シートに含まれる第１粉末の質量がＭ_１質量％と表される。シートに含まれる第２粉末の質量がＭ_２質量％と表される。１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）が０．１以上５０以下である。鉄を含む第１粉末とは、鉄元素を含む粉末であってよく、必ずしも鉄単体又は鉄系合金を含む粉末でなくてよい。銅を含む第２粉末とは、銅元素を含む粉末であってよく、必ずしも銅単体又は銅系合金を含む粉末でなくてよい。

後述の通り、シートは、バインダ、第１粉末、第２粉末及び有機溶媒を含むペーストからシート状の成形体を形成し、成形体から有機溶媒を除去することによって得られる。有機溶媒の除去に伴って、バインダが第１粉末及び第２粉末それぞれを構成する個々の粒子の表面に付着する。そしてバインダは、第１粉末及び第２粉末それぞれを構成する個々の粒子同士を互いに結着する。その結果、所望の形状を維持することができる程度の機械的強度を有するシートが形成される。本発明者らは、驚くべきことに、１００×Ｃ_２／（Ｃ_１＋Ｃ_２）が０．１以上５０以下である場合に、従来のシートに比べて、電磁波のシールド効果が大きくなることを見出した。本実施形態に係るシートが電磁波のシールド効果に優れる理由は明らかではない。またシートは、第１粉末と第２粉末とを個別に備えることにより、第１粉末の特性と、第２粉末の特性とを兼ね備える。例えば、鉄粉（鉄単体）は磁気特性に優れる。銅粉（銅単体）は熱伝導率が高い。鉄粉と銅粉の両方を備えることにより、磁気特性に優れるとともに、熱伝導率が高いシートが得られる。

１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）は、１．７以上５０以下、１．７以上１７以下、１．７以上１０以下、１．７以上５以下、５以上５０以下、又は５以上１０以下であってもよい。１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）が上記範囲内である場合、電磁波のシールド効果が大きくなり易い。シートにおける第１粉末の含有量がＣ_１質量％と表され、シートにおける第２粉末の含有量がＣ_２質量％と表される場合、１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）は、１００×Ｃ_２／（Ｃ_１＋Ｃ_２）と等価であってよい。

第１粉末は、鉄単体、鉄系合金及び鉄化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の粉末であってよい。鉄系合金は、固溶体、共晶及び金属間化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでよい。鉄化合物は、フェライト等の酸化物であってよい。第１粉末は、鉄元素以外の元素を含んでもよい。第１粉末は、例えば、酸素、ホウ素、又はケイ素を含んでもよい。第１粉末は、磁性粉であってよい。第１粉末の表面は、絶縁性の被覆膜（例えば、樹脂組成物）で覆われていてもよい。

第１粉末は、鉄単体及び鉄系合金のうち少なくともいずれかを含んでよい。鉄系合金は、例えば、Ｆｅ‐Ｓｉ系合金、センダスト（Ｆｅ‐Ｓｉ‐Ａｌ系合金）、パーマロイ（Ｆｅ‐Ｎｉ系合金、Ｆｅ‐Ｃｕ‐Ｎｉ系合金等）、パーメンジュール（Ｆｅ‐Ｃｏ系合金）、ステンレス鋼（Ｆｅ‐Ｃｒ系合金、Ｆｅ‐Ｎｉ‐Ｃｒ系合金等）、電磁ステンレス鋼（Ｆｅ‐Ｃｒ‐Ｓｉ系合金）等の軟磁性合金、及び、Ｎｄ‐Ｆｅ‐Ｂ系合金、Ｓｍ‐Ｆｅ‐Ｎ系合金等の強磁性合金からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。シートが、第１粉末として、鉄単体及び鉄系合金のうち少なくともいずれかを含む場合、電磁波のシールド効果が大きくなり易い。

第２粉末は、銅単体、銅系合金及び銅化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の粉末であってよい。銅系合金は、固溶体、共晶及び金属間化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでよい。銅化合物は、例えば、銅酸化物等であってよい。第２粉末は、銅元素以外の元素を含んでもよい。第２粉末は、例えば、酸素、ホウ素、又はケイ素を含んでもよい。第２粉末は、磁性粉であってよい。第２粉末の表面は、絶縁性の被覆膜（例えば、樹脂組成物）で覆われていてもよい。

第２粉末は、銅単体及び銅系合金のうち少なくともいずれかを含んでよい。銅系合金は、例えば、Ｃｕ‐Ｓｎ系合金、Ｃｕ‐Ｓｎ‐Ｐ系合金、Ｃｕ‐Ｎｉ系合金、及びＣｕ‐Ｂｅ系合金からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。シートが、第２粉末として、銅単体及び銅系合金のうち少なくともいずれかを含む場合、電磁波のシールド効果が大きくなり易い。

第１粉末及び第２粉末それぞれを構成する個々の粒子の形状は、特に限定されない。個々の粒子は、例えば、球状、扁平形状、又は針状であってよい。第１粉末及び第２粉末それぞれの平均粒子径（ｄ５０）は、例えば、好ましくは２０μｍ以上３００μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以上２５０μｍ以下であってよい。シートは、平均粒子径が異なる複数種の粉末を含んでよい。平均粒子径が大きい粉末の間に形成される隙間に、平均粒子径が小さい別の粉末が充填されることで、シートにおける第１粉末及び第２粉末の占積率が高まる。第１粉末及び第２粉末それぞれの粒度分布は、例えば、篩い分けによる重量測定、又はレーザー回折・散乱装置等の測定機器を用いた分析に基づいて算出される。

バインダは、樹脂組成物を含んでよい。バインダは、樹脂組成物のみからなってもよい。

樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含んでよい。樹脂組成物は、熱可塑性樹脂を含んでよい。樹脂組成物は、硬化剤及び硬化促進剤を含んでよい。樹脂組成物は、添加剤を含んでもよい。樹脂組成物は、シートに含まれる成分のうち、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び添加剤を包含する成分であって、溶剤と第１粉末と第２粉末とを除く残りの成分（不揮発性成分）であってよい。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びポリアミドイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。樹脂組成物が、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の両方を含む場合、フェノール樹脂はエポキシ樹脂の硬化剤として機能してもよい。熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、及びポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。樹脂組成物は、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含んでよい。シートに含まれる樹脂は、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂のみであってもよい。シートがエポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含む場合、シートに含まれるエポキシ樹脂の質量は、限定されないが、例えば、シートに含まれるエポキシ樹脂及びアクリル樹脂の質量の合計１００質量部に対して、３０～９０質量部であってよい。シートがエポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含む場合、シートに含まれるアクリル樹脂の質量は、限定されないが、例えば、シートに含まれるエポキシ樹脂及びアクリル樹脂の質量の合計１００質量部に対して、１０～７０質量部であってよい。添加剤とは、樹脂組成物のうち、樹脂、硬化剤及び硬化促進剤を除く残部の成分である。添加剤とは、例えば、カップリング剤又は難燃剤等である。

アクリル樹脂を含まないシートの場合、第１粉末及び第２粉末が均一に分散し難く、第１粉末又は第２粉末が偏在する箇所においてシートが脆くなり、シートは十分な可撓性を有し難い。その結果、成形、切削、積層、移動及び搬送等のようなシートの加工及びハンドリングの際に、シートが破損し易い。特にシートにおける第１粉末及び第２粉末の含有量の合計が大きかったり、第１粉末及び第２粉末それぞれの比重又は第１粉末と第２粉末との比重差が大きかったりする場合、上記の原因によりシートの可撓性が損なわれ易い。一方、エポキシ樹脂よりも分子量が大きく粘性の高いアクリル樹脂を含むシートの場合、第１粉末及び第２粉末それぞれが比重等の要因によって移動することが、アクリル樹脂の高い粘性によって抑制され易い。その結果、第１粉末及び第２粉末がシート内で偏在することが抑制され易く、第１粉末及び第２粉末がシート内で均一に分散し易い。換言すれば、シートの組成が均一になり易い。第１粉末及び第２粉末の含有量の合計が大きかったり、第１粉末及び第２粉末それぞれの比重が大きかったりしたとしても、上記のメカニズムにより、第１粉末及び第２粉末がシート内で偏在することが抑制され、第１粉末及び第２粉末がシート内で均一に分散し易い。また、アクリル樹脂を含む樹脂組成物の粘性自体もシートの可撓性に直接寄与し易い。

シートは、未硬化の樹脂組成物と第１粉末及び第２粉末とを含んでよい。シートは、半硬化の樹脂組成物と第１粉末及び第２粉末とを含んでよい。シートは、樹脂組成物の硬化物と、当該硬化物によって互いに結着された第１粉末及び第２粉末とを含んでもよい。シートの加熱処理により、樹脂組成物（バインダ）が硬化して、第１粉末と第２粉末とをより強固に結着する。

シートに含まれる樹脂組成物の質量がＭ_Ｂと表される場合、（Ｍ_１＋Ｍ_２）／（Ｍ_１＋Ｍ_２＋Ｍ_Ｂ）は、例えば、０．９００以上１．００未満、０．９００以上０．９９８以下、０．９００以上０．９９６以下、０．９５０以上１．００未満、０．９５０以上０．９９８以下、又は０．９５０以上０．９９６以下であってよい。本実施形態によれば、（Ｍ_１＋Ｍ_２）／（Ｍ_１＋Ｍ_２＋Ｍ_Ｂ）が０．９５以上であっても、シートが十分な可撓性及び機械的強度を有することができる。つまり、本実施形態によれば、シートにおける第１粉末及び第２粉末の割合が高い場合であっても、シートが十分な可撓性及び機械的強度を有することができる。（Ｍ_１＋Ｍ_２）／（Ｍ_１＋Ｍ_２＋Ｍ_Ｂ）・１００は、シートにおける第１粉末及び第２粉末の占積率の合計といえる。つまり、本実施形態によれば、シートにおける第１粉末及び第２粉末の占積率の合計が９５％以上である場合であっても、シートが十分な可撓性及び機械的強度を有することができる。

エポキシ樹脂は、例えば、１分子中に２個以上のエポキシ基を有する樹脂であってよい。エポキシ樹脂は、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ジフェニルメタン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、アラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アルコール類のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、パラキシリレン及び／又はメタキシリレン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジル型又はメチルグリシジル型のエポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、及びオレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。樹脂組成物は上記のうち一種のエポキシ樹脂を含んでよく、樹脂組成物は上記のうち複数種のエポキシ樹脂を含んでもよい。

アクリル樹脂は、アクリル酸由来の構造単位（アクリルモノマー）及びメタクリル酸由来の構造単位（メタクリルモノマー）のうち少なくともいずれかを有する重合体又は共重合体である。アクリル樹脂は、グリシジル基を有してよい。アクリル樹脂は、例えば、ラジカル重合又はリビング重合によって形成されてよい。シートの可撓性を向上させる観点から、アクリル樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは５０万以上１５０万以下であってよく、より好ましくは６０万以上１００万以下であってよい。アクリルモノマーは、例えば、アクリロニトリル、エチルアクリレート、及びブチルアクリリレートからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。メタクリルモノマーは、例えば、グリシジルメタクリレートであってよい。樹脂組成物は上記のうち一種のアクリル樹脂を含んでよく、樹脂組成物は上記のうち複数種のアクリル樹脂を含んでもよい。

硬化剤は、低温から室温の範囲でエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤と、加熱に伴ってエポキシ樹脂を硬化させる加熱硬化型硬化剤と、に分類される。低温から室温の範囲でエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤は、例えば、脂肪族ポリアミン、ポリアミノアミド、及びポリメルカプタン等である。加熱硬化型硬化剤は、例えば、芳香族ポリアミン、酸無水物、フェノールノボラック樹脂、及びジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）等である。

低温から室温の範囲でエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤を用いた場合、エポキシ樹脂の硬化物のガラス転移点は低く、エポキシ樹脂の硬化物は軟らかい傾向がある。その結果、シートも軟らかくなり易い。一方、シートの耐熱性を向上させる観点から、硬化剤は、好ましくは加熱硬化型の硬化剤、より好ましくはフェノール樹脂、さらに好ましくはフェノールノボラック樹脂であってよい。特に硬化剤としてフェノールノボラック樹脂を用いることで、ガラス転移点が高いエポキシ樹脂の硬化物が得られ易い。その結果、シートの耐熱性及び機械強度が向上し易い。

フェノール樹脂は、例えば、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、サリチルアルデヒド型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、ベンズアルデヒド型フェノールとアラルキル型フェノールとの共重合型フェノール樹脂、パラキシリレン及び／又はメタキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、及びトリフェニルメタン型フェノール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。フェノール樹脂は、上記のうちの２種以上から構成される共重合体であってもよい。市販のフェノール樹脂としては、例えば、荒川化学工業株式会社製のタマノル７５８、又は日立化成株式会社製のＨＰ－８５０Ｎ等を用いてもよい。

フェノールノボラック樹脂は、例えば、フェノール類及び／又はナフトール類と、アルデヒド類と、を酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られる樹脂であってよい。フェノールノボラック樹脂を構成するフェノール類は、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール及びアミノフェノールからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。フェノールノボラック樹脂の構成するナフトール類は、例えば、α－ナフトール、β－ナフトール及びジヒドロキシナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。フェノールノボラック樹脂を構成するアルデヒド類は、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド及びサリチルアルデヒドからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。

硬化剤は、例えば、１分子中に２個のフェノール性水酸基を有する化合物であってもよい。１分子中に２個のフェノール性水酸基を有する化合物は、例えば、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、及び置換又は非置換のビフェノールからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。

樹脂組成物は、上記のうち一種のフェノール樹脂を含んでよく、樹脂組成物は、上記のうち複数種のフェノール樹脂を含んでもよい。樹脂組成物は、上記のうち一種の硬化剤を含んでよく、樹脂組成物は、上記のうち複数種の硬化剤を含んでもよい。

エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応する硬化剤中の活性基（フェノール性ＯＨ基）の比率は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、好ましくは０．５～１．５当量、より好ましくは０．９～１．４当量、さらに好ましくは１．０～１．２当量であってよい。硬化剤中の活性基の比率が０．５当量未満である場合、硬化後のエポキシ樹脂の単位重量当たりのＯＨ量が少なくなり、樹脂組成物（エポキシ樹脂）の硬化速度が低下する。また硬化剤中の活性基の比率が０．５当量未満である場合、得られる硬化物のガラス転移温度が低くなったり、硬化物の充分な弾性率が得られなかったりする。一方、硬化剤中の活性基の比率が１．５当量を超える場合、硬化後のシートの機械的強度が低下する傾向がある。ただし、硬化剤中の活性基の比率が上記範囲外である場合であっても、本発明に係る効果は得られる。

硬化促進剤は、例えば、エポキシ樹脂と反応してエポキシ樹脂の硬化を促進させる組成物であれば限定されない。硬化促進剤は、例えば、アルキル基置換イミダゾール、又はベンゾイミダゾール等のイミダゾール類であってよい。樹脂組成物は、一種の硬化促進剤を含んでよく、複数種の硬化促進剤を含んでもよい。

硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が得られる量であればよく、特に限定されない。ただし、樹脂組成物の吸湿時の硬化性及び流動性を改善する観点からは、硬化促進剤の配合量は、１００質量部のエポキシ樹脂に対して、好ましくは０．１～３０質量部、より好ましくは１～１５質量部であってよい。硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の質量の合計１００質量部に対して０．００１質量部以上５質量部以下であることが好ましい。硬化促進剤の配合量が０．１質量部未満である場合、十分な硬化促進効果が得られ難い。硬化促進剤の配合量が３０質量部を超える場合、シートの保存安定性が低下し易い。ただし、硬化促進剤の配合量及び含有量が上記範囲外である場合であっても、本発明に係る効果は得られる。

カップリング剤は、樹脂組成物と第１粉末及び第２粉末との密着性を向上させ、シートの可撓性及び機械的強度を向上させる。カップリング剤は、例えば、シラン系化合物（シランカップリング剤）、チタン系化合物、アルミニウム化合物（アルミニウムキレート類）、及びアルミニウム／ジルコニウム系化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。シランカップリング剤は、例えば、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、酸無水物系シラン及びビニルシランからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。特に、アミノフェニル系のシランカップリング剤が好ましい。樹脂組成物は、上記のうち一種のカップリング剤を含んでよく、上記のうち複数種のカップリング剤を含んでもよい。

シートの環境安全性、リサイクル性、成形加工性及び低コストのために、樹脂組成物は難燃剤を含んでよい。難燃剤は、例えば、臭素系難燃剤、鱗茎難燃剤、水和金属化合物系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素含有化合物、ヒンダードアミン化合物、有機金属化合物及び芳香族エンプラからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。樹脂組成物は、上記のうち一種の難燃剤を含んでよく、上記のうち複数種の難燃剤を含んでもよい。

シートの厚みは、用途に応じて調整されるので、特に限定されない。シートの厚みは、例えば、０．０３ｍｍ以上２ｍｍ以下、又は０．０３ｍｍ以上１ｍｍ以下であってよい。シートの厚みが大きいほど、電磁波のシールド効果が大きくなり易い。シートを補強するために、シートの一部又は全体に、シート状の基材が密着してよい。シートの片方の表面のみに基材が密着してよく、シートの両方の表面に密着していてもよい。つまり、一枚のシートが一対の基材で挟まれていてよい。

シートは、上記の樹脂とは別の樹脂を含んでよい。シートは、例えば、シリコーン樹脂等を含んでよい。

シートを様々な工業製品又はそれらの原材料に利用することができる。シートが用いられる工業製品は、例えば、自動車、医療機器、電子機器、電気機器、情報通信機器、家電製品、音響機器、及び一般産業機器であってよい。例えば、シートはＥＭＩフィルタ等のインダクタの原材料（例えば磁心）として利用されてよい。シートは電磁波シールドとして利用されてよい。

本実施形態に係るシートの製造方法は、第一工程、第二工程及び第三工程を備えてよい。以下では、各工程の詳細を説明する。

第一工程では、バインダ、第１粉末、第２粉末及び有機溶媒を均一に混合することにより、ペースト（ワニス）を調製する。換言すれば、上述の樹脂組成物、第１粉末、第２粉末及び有機溶媒を混合することにより、ペーストを調製する。ペーストは、硬化剤及び硬化促進剤を含んでよい。ペーストは、シランカップリング剤及び難燃剤等の添加剤を含んでよい。有機溶媒は、上述のシートの各成分を溶解する液体であればよく、特に限定されない。有機溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、シクロヘキサノン及びキシレンからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。作業性の観点から、有機溶媒は常温で液体であることが好ましく、且つ有機溶媒の沸点が６０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。

第二工程では、ペーストを基材の表面に塗布する。そして、基材に塗布されたペーストを乾燥して有機溶媒を除去することにより、Ｂステージのシートを基材の表面に形成する。Ｂステージのシートを、完成品として用いてよい。

基材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、又はポリイミドフィルム等の樹脂フィルムであってよい。基材は、離型処理が施された樹脂フィルムであってもよい。基材は、セパニウム（離型処理が施されたアルミニウム箔）であってもよい。

ペーストの塗布方法は、例えば、バーコータ、コンマコータ、又はディップコータであってよい。

基材に塗布されたペーストの乾燥温度は、有機溶媒の種類に応じて適宜調整されてよい。乾燥温度は、例えば、６０℃以上１６０℃以下、好ましくは７０℃以上１４０℃以下、さらに好ましくは８０℃以上１３０℃以下であってよい。乾燥温度が６０℃未満である場合、乾燥に長時間を要する。また乾燥温度が６０℃未満である場合、有機溶媒がシート中に残ってシートの機械的強度が損なわれたり、シートに皺が生じたり、第三工程においてボイドが発生したりする。一方、乾燥温度が１６０℃を超える場合、有機溶媒の急激な揮発によって第二工程においてボイドが発生したり、樹脂組成物の硬化が進み過ぎたりする。

第三工程では、シート（Ｂステージのシート）を熱処理によって硬化させ、Ｃステージのシートを得る。Ｃステージのシートを、完成品として用いてよい。熱処理の温度は、シート中の樹脂組成物が十分に硬化する温度であればよい。熱処理の温度は、例えば、好ましくは１５０℃以上３００℃以下、より好ましくは１７５℃以上２５０℃以下であってよい。シート中の第１粉末及び第２粉末の酸化を抑制するために、熱処理を不活性雰囲気下で行うことが好ましい。熱処理温度が３００℃を超える合、熱処理の雰囲気に不可避的に含まれる微量の酸素によって第１粉末及び第２粉末が酸化されたり、樹脂硬化物が劣化したりする。第１粉末及び第２粉末の酸化、並びに樹脂硬化物の劣化を抑制しながら樹脂組成物を十分に硬化させるためには、熱処理温度の保持時間は、好ましくは数分以上４時間以下、より好ましくは５分以上１時間以下であってよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の種々の変更が可能であり、これ等の変更例も本発明に含まれる。

例えば、本発明に係るシートにより得られる本発明の効果は、第１粉末と、第２粉末と、バインダとを備え、１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）が０．１以上５０以下である成形体でも得られる。

以下では、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜第一工程＞
アクリル樹脂２５２．７２ｇ、エポキシ樹脂の２－ブタノン溶液４４．９４ｇ、フェノールノボラック樹脂の２－ブタノン溶液１７．８８ｇ、及び硬化促進剤の２－ブタノン溶液４．５１ｇを計り取り、これらの原料を６５０ｍｌの軟膏容器に容れた。

アクリル樹脂としては、ナガセケムテックス株式会社製の「ＨＴＲ－８６０－Ｐ３」を用いた。アクリル樹脂のＮＶ（不揮発分の含有量）は、１２．５質量％であった。アクリル樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、８０万であった。

エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製の「ＮＣ３０００－Ｈ」を用いた。エポキシ樹脂の２－ブタノン溶液のＮＶ（不揮発分の含有量）は、５０．２質量％であった。

フェノールノボラック樹脂（硬化剤）としては、日立化成株式会社製の「ＨＰ８５０Ｎ」を用いた。フェノールノボラック樹脂の２－ブタノン溶液のＮＶ（不揮発分の含有量）は、５０．５質量％であった。

硬化促進剤としては、四国化成株式会社製の「２ＰＺ－ＣＮ」を用いた。硬化促進剤の２－ブタノン溶液のＮＶ（不揮発分の含有量）は、５．０質量％であった。

軟膏容器内の全原料を自公転撹拌機で攪拌・混合することにより、樹脂ワニスを得た。自公転撹拌機としては、シンキー株式会社製の「ＡＲＥ－５００」を用いた。攪拌・混合工程では、自公転撹拌機の公転速度を５分間１０００ｒｐｍに維持し、続いて公転速度を１分間２０００ｒｐｍに維持した。

上記の樹脂ワニス８．５ｇ、鉄粉（第１粉末）５９ｇ、銅粉（第２粉末）１ｇ、及びシランカップリング剤０．１８ｇを計り取り、これらを１５０ｍｌの軟膏容器に容れた。鉄粉の比重は７．８であった。銅粉の比重は８．９であった。シランカップリング剤としては、信越シリコーン株式会社製の「ＫＢＭ－５７３」を用いた。軟膏容器内の原料を、自公転撹拌機を用いて公転速度１０００ｒｐｍで４０秒撹拌した。続いて、粘度の調整のために、シクロヘキサノン２ｇを軟膏容器内へ導入した。更に軟膏容器内の原料を自公転撹拌機で計５回撹拌することにより、ペーストを得た。ペーストのうち、鉄粉、銅粉及び有機溶媒（２－ブタノン等）を除く部分がバインダに相当する。

＜第二工程＞
ヨシミツ精機株式会社製のバーコータを用いて、上記のペーストを基材の表面に塗布した。基材としては、離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた。基材に塗布されたペーストを１３０℃で１２分間乾燥することにより、Ｂステージのシートを基材の表面に形成した。乾燥されたシートの厚みは、２００μｍであった。乾燥工程には、タバイエスペック社製の温風循環型乾燥機を用いた。

＜第三工程＞
Ｂステージのシートを、離型処理が施された一対のＳＵＳ板で挟むことにより、シートを２ＭＰａで加圧した。シートを加圧しながら１８０℃で２０分間加熱することにより、シートを硬化させた。以上の手順で、実施例１のシート（Ｃステージのシート）を作製した。実施例１のシートの厚みは、０．２５ｍｍであった。実施例１のシートにおける１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）を表１に示す。

［電界シールド値］
関西電子工業振興センター（ＫＥＣ）法により、下記式Ａで定義される電界シールド値ＳＥ（単位：ｄＢ）を求めた。
ＳＥ＝２０×ｌｏｇ_１０（Ｅ_０／Ｅ_１）（Ａ）
式Ａにおいて、Ｅ_０は、シートが無いときの電磁波の電界強度（単位：Ｖ／ｍ）である。Ｅ_１は、シートを透過した電磁波の電界強度（単位：Ｖ／ｍ）である。Ｅ_０及びＥ_１の測定には、アンリツ株式会社製のネットワークアナライザ３７２４７Ｃを用いた。測定に用いた電磁波の周波数は１ＭＨｚであった。ＳＥが大きいほど、電磁波のシールド効果に優れる。

（実施例２～６、比較例１及び２）
実施例２～６、並びに、比較例１及び２では、実施例１のペーストの代わりに、表１に示される組成のペーストを用いた。ペーストの組成を除いて実施例１と同様の方法により、実施例２～６、並びに、比較例１及び２それぞれのシートを作製した。各シートにおける１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）を表１に示す。

実施例１と同様の方法により、実施例２～６、比較例１及び２それぞれのシートの電界シールド値ＳＥを求めた。結果を表１に示す。

表１に示すように、全ての実施例の電界シールド値は全ての比較例の電界シールド値よりも大きかった。本発明によれば、電磁波のシールド効果に優れたシートが提供されることが確認された。

本発明に係るシートは、例えば、電磁波シールドに用いられる。

Claims

鉄を含む第１粉末と、
銅を含む第２粉末と、
バインダと、
を備えるシートであって、
前記シートに含まれる前記第１粉末の質量がＭ_１と表され、
前記シートに含まれる前記第２粉末の質量がＭ_２と表され、
１００×Ｍ_２／（Ｍ_１＋Ｍ_２）が０．１以上５０以下である、
シート。
前記バインダが樹脂組成物を含む、
請求項１に記載のシート。
前記バインダが熱硬化性樹脂を含む、
請求項１又は２に記載のシート。
前記バインダがエポキシ樹脂を含む、
請求項１～３のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダが熱可塑性樹脂を含む、
請求項１～４のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダがアクリル樹脂を含む、
請求項１～５のいずれか一項に記載のシート。
前記アクリル樹脂の重量平均分子量が５０万以上１５０万以下である、
請求項６に記載のシート。
前記アクリル樹脂がグリシジル基を有する、
請求項６又は７に記載のシート。
前記バインダがフェノール樹脂を含む、
請求項１～８のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダが、硬化剤及び硬化促進剤を含む、
請求項１～９のいずれか一項に記載のシート。
前記第１粉末が、鉄単体及び鉄系合金のうち少なくともいずれかを含む、
請求項１～１０のいずれか一項に記載のシート。
前記第２粉末が、銅単体及び銅系合金のうち少なくともいずれかを含む、
請求項１～１１のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダが、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含み、
前記エポキシ樹脂の質量が、前記エポキシ樹脂及び前記アクリル樹脂の質量の合計１００質量部に対して、３０～９０質量部である、
請求項１～１２のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダが、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含み、
前記アクリル樹脂の質量が、前記エポキシ樹脂及び前記アクリル樹脂の質量の合計１００質量部に対して、１０～７０質量部である、
請求項１～１３のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダが、未硬化の樹脂組成物、半硬化の前記樹脂組成物、及び前記樹脂組成物の硬化物からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、
請求項１～１４のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダが樹脂組成物を含み、
前記樹脂組成物の質量がＭ_Ｂと表され、
（Ｍ_１＋Ｍ_２）／（Ｍ_１＋Ｍ_２＋Ｍ_Ｂ）が、０．９００以上１．００未満である、
請求項１～１５のいずれか一項に記載のシート。
前記バインダがカップリング剤を含む、
請求項１～１６のいずれか一項に記載のシート。