JP6408763B2 - 電磁波遮蔽材及び電磁波遮蔽用積層体 - Google Patents
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Description
本発明に係る電磁波遮蔽材に用いられる合成樹脂は特に限定されない。熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を適宜用いることができる。好ましくは、成形性に優れているため、熱可塑性樹脂を用いることができる。
本発明で用いられる薄片化黒鉛とは、黒鉛を剥離処理して得られ、元の黒鉛よりも薄いグラフェン積層体である。本発明で用いられる薄片化黒鉛におけるグラフェン積層数は、数層以上、200層以下である。好ましくは、数層以上、100層以下である。より好ましくは、数層〜10層程度である。グラフェンが上記割合で積層されている薄片化黒鉛は、アスペクト比が比較的大きい形状を有する。本発明では、薄片化黒鉛のアスペクト比は20以上である。
本発明に係る電磁波遮蔽材では、上記合成樹脂に上記特定の薄片化黒鉛が分散されている。
本発明の電磁波遮蔽用積層体における、第1の合成樹脂層21と第2の合成樹脂層22の積層数は、特に限定されないが、5層以上であることが好ましく、7層以上であることがより好ましい。積層数がより多いことが、さらに好ましい。積層数を多くすることにより、電磁波遮蔽機能をより一層高めることができる。また、電磁波遮蔽用積層体の厚み1mm当たりの積層数は、1000層以下であることが好ましい。厚み1mm当たりの積層数が、1000層より多い電磁波遮蔽用積層体を作製することは、製造上困難だからである。
本発明に係る電磁波遮蔽材の製造方法は特に限定されず、上記合成樹脂と上記特定の薄片化黒鉛とを含む原料を混練し、適宜の方法で賦型すればよい。賦型方法は特に限定されず、溶融押出法、溶液流延法などの適宜の成形方法を用いることができる。
ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製、品番;EA9)83重量部と、薄片化黒鉛(XG−Science社製、品番;XGnP−H5、グラフェン積層数=180、アスペクト比=100)17重量部とを溶融混練し、プレス成形にすることにより、厚み2mmの樹脂板状の電磁波遮蔽材を得た。この電磁波遮蔽材の電磁波遮蔽効果を下記のKEC法にて測定した。10MHzの周波数における遮蔽効果は10dBであった。
測定治具:電界シールド効果評価用セル
測定手法:信号発信アンテナと受信アンテナの間に試料を挿入し、電磁界の強度を測定した。また、試料を挿入していない場合の電磁界強度を測定した。測定周波数は、100kHz〜1GHzとした。試料が挿入されていない場合の電磁界強度を基準とし、測定試料を挿入した時の減衰量をデシベル(dB)表示した。
ポリプロピレン系樹脂を99.2重量部、薄片化黒鉛を0.8重量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法にて樹脂板状の電磁波遮蔽材を得た。この電磁波遮蔽材の電磁波遮蔽効果を測定した。10MHzの周波数における遮蔽効果は4dBであった。
実施例1で用いたポリプロピレン系樹脂100重量部からなる、厚み2mmの樹脂板状の電磁波遮蔽材を得た。この電磁波遮蔽材の電磁波遮蔽効果を測定した。10MHzの周波数における遮蔽効果は1dB未満であった。
薄片化黒鉛の代わりに、黒鉛粉末(SECカーボン社製、品番;SNO−5、グラフェン積層数=1500、アスペクト比=10)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、厚み2mmの樹脂板状の電磁波遮蔽材を得た。この電磁波遮蔽材の10MHzの周波数における遮蔽効果は1dBであった。
薄片化黒鉛の代わりに炭素繊維(東レ社製、品番;トレカT010−003、繊維径7μm、長さ3mm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして厚み2mmの樹脂板状の電磁波遮蔽材を得た。この電磁波遮蔽材の10MHzの周波数における遮蔽効果は1dBであった。
ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製、品番;EA9)100重量部からなる、厚み1mmの樹脂板の両面に、ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製、品番;EA9)83重量部と、薄片化黒鉛(XG−Science社製、品番;XGnP−H5、グラフェン積層数=180、アスペクト比=100)17重量部とからなる厚み1mmの樹脂板を熱融着して積層した。それによって、厚み3mmの電磁波遮蔽用積層体を得た。得られた電磁波遮蔽用積層体の10MHzにおける電磁波遮蔽効果は、20dBであった。
グラフェン積層数180の薄片化黒鉛の代わりに、グラフェン積層数90の薄片化黒鉛(XG−Science社製、品番;XGnP−M5、グラフェン積層数=90、アスペクト比=200)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして厚み3mmの電磁波遮蔽用積層体を得た。得られた電磁波遮蔽用積層体の10MHzの周波数における遮蔽効果は30dBであった。
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製、品番;EA9)100重量部からなる、厚み0.3mmの樹脂板Bと、ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製、品番;EA9)83重量部と、薄片化黒鉛(XG−Science社製、品番;XGnP−H5、グラフェン積層数=180、アスペクト比=100)17重量部とからなる厚み0.5mmの樹脂板Aを熱融着して、ABABABAと交互に積層することで、厚み3.2mmの2種7層の積層体を得た。得られた電磁波遮蔽用積層体の10MHzの周波数における遮蔽効果は80dBであった。また、100MHzの周波数における電磁波遮蔽効果は40dBであり、1000MHzの周波数における電磁波遮蔽効果は20dBであった。
薄片化黒鉛の代わりに、黒鉛粉末(SECカーボン社製、品番;SNO-5、グラフェン積層数=1500、アスペクト比=10)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして厚み3mmの電磁波遮蔽用積層体を得た。得られた電磁波遮蔽用積層体の10MHzの周波数における遮蔽効果は1dBであった。
薄片化黒鉛の代わりに、炭素繊維(東レ社製、品番;トレカT010−003、繊維径7μm、長さ3mm)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして厚み3mmの電磁波遮蔽用積層体を得た。得られた電磁波遮蔽用積層体の10MHzの周波数における遮蔽効果は1dB未満であった。
2,3…電磁波遮蔽用積層体
11…合成樹脂
12…薄片化黒鉛
21…第1の合成樹脂層
22…第2の合成樹脂層
Claims (8)
- 第1の合成樹脂層を少なくとも4層以上備え、
前記第1の合成樹脂層が、合成樹脂と、グラフェンの積層体であって、グラフェン積層数が200層以下でありかつアスペクト比が20以上である薄片化黒鉛とを含み、
前記合成樹脂100重量部に対し、前記薄片化黒鉛が1〜30重量部の割合で含有されており、
前記薄片化黒鉛の長手方向の角度のばらつきを示す標準偏差σが20°以下である、電磁波遮蔽用積層体。 - 前記合成樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項1に記載の電磁波遮蔽用積層体。
- 前記合成樹脂がポリオレフィン系樹脂である、請求項2に記載の電磁波遮蔽用積層体。
- 前記ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である、請求項3に記載の電磁波遮蔽用積層体。
- 前記第1の合成樹脂層に積層されており、かつ前記薄片化黒鉛を含まない少なくとも1層の第2の合成樹脂層をさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電磁波遮蔽用積層体。
- 前記第1の合成樹脂層の合計厚みをT1、前記第2の合成樹脂層の合計厚みをT2としたとき、比(T1/T2)が1/10〜10の範囲にある、請求項5に記載の電磁波遮蔽用積層体。
- 前記第1の合成樹脂層と前記第2の合成樹脂層とが交互に積層されている、請求項5または6に記載の電磁波遮蔽用積層体。
- 前記第1の合成樹脂層と前記第2の合成樹脂層とが交互に積層されている積層体の積層数が7層以上である、請求項7に記載の電磁波遮蔽用積層体。
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