JP6625435B2 - 磁気シールド積層体 - Google Patents
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Description
本発明に用いられる異方性炭素繊維強化樹脂層は、少なくとも、マトリックス樹脂及び炭素繊維を含むものであり、マトリックス樹脂中の炭素繊維が略一方向に配向した状態で含まれていることによって、異方性を有しているものである。
本発明の磁気シールド層としては、低周波帯域における磁界シールド効果を有するものであれば、特に制限はされず、例えば、ロール・トゥ・ロール工法等の公知の方法によって、以下のようなバインダー及び磁性フィラーを含む磁気シールド塗料を支持体上に塗布し、それを乾燥させることにより得られる磁性シートを用いることができる。また、以下のような磁気シールド塗料を炭素繊維強化樹脂材上に塗布して形成することも可能である。
図1は、本発明の磁気シールド積層体の一例を示す模式図である。図1では、炭素繊維3aが配向された状態で含まれる異方性炭素繊維強化樹脂層1aの上に、磁気シールド層2が積層され、さらにその上に、炭素繊維3bが炭素繊維3aの配向方向に垂直な方向に配向された状態で含まれる異方性炭素繊維強化樹脂層1bが積層されている。本発明の磁気シールド積層体は、電磁波ノイズ及び高周波帯域の磁界ノイズに対して優れたシールド特性を有する異方性炭素繊維強化樹脂層1と、低周波帯域の磁気ノイズに対して優れたシールド特性を有する磁気シールド層2とを積層させることで、電磁波ノイズ及び高周波帯域の磁気ノイズ、並びに低周波帯域の磁気ノイズに対して、優れたシールド特性を有するものとなっている。
ウレタン樹脂(荒川化学工業株式会社製、ポリカーボネート系ポリウレタン「ユリアーノ5242」、重量平均分子量14000)22.97質量部、センダスト(大同特殊鋼株式会社製、「DAPMSA10」、厚さ1.0μm、アスペクト比40)38.28質量部、分散剤としてリン酸ポリエステル系分散剤(ビックケミ−ジャパン株式会社製、「BYK−111」)0.31質量部、有機溶剤としてトルエン38.28質量部、及び消泡剤として非シリコーン系消泡剤(ビックケミ−ジャパン株式会社製、「BYK−1752」)0.15質量部を、ディスパーを用いて混合し、磁気シールド塗料を得た。得られた磁気シールド塗料の不揮発分は45%であり、粘度は5.0dPa・sであった。該磁気シールド塗料の組成、不揮発分、及び粘度について、表1に示す。
上記で得られた磁気シールド塗料を、ロール・トゥ・ロール塗工機を用いて、ライン速度0.5m/分で、厚さ50μmの片面Si処理PETフィルム上に、ナイフクリアランス0.75mm、塗布有効幅850〜900mm、塗布厚さ0.19〜0.21mmの条件で塗布し、温度40℃の第1ゾーン及び第2ゾーン、並びに温度80℃の第3ゾーン(各ゾーンの間隔は5m)を通過させることで乾燥させ、3インチ紙管に巻き取り、磁性シート1を得た。得られた磁性シート1の厚さは、100μmであった。
厚さ250μmのUDプリプレグ(Bond−Laminates GmbH製、TEPEX°dynalite207、炭素繊維:ポリフェニレンサルファイド樹脂(質量比)=60:40)を2枚、上記で得られた磁性シート1を1枚準備し、UDプリプレグを最下層として、UDプリプレグと磁性シート1を交互に積層させた。なお、UDプリプレグは、最下層のUDプリプレグの長手方向(炭素繊維の配向方向)を0°としたとき、その上層に積層されるUDプリプレグの長手方向を90°の角度で回転させて積層させた。次に、離型剤を塗布したカプトンフィルムで最外層を挟み、真空加熱プレス成形機を用いて、大気中で加熱プレス成形を行い、計3層からなる磁気シールド積層体を得た。
磁性シートを用いず、UDプリプレグのみを積層させたこと以外は、実施例1と同様の方法により、計2層からなる擬似等方性のCFRP積層体を作製した。
UDプリプレグを8枚、磁性シートを7枚としたこと以外は、実施例1と同様の方法により、計15層からなる磁気シールド積層体を得た。なお、UDプリプレグは、最下層のUDプリプレグの長手方向(炭素繊維の配向方向)を0°としたとき、積層させる順に、それぞれの長手方向を、45°、−45°、90°、90°、−45°、45°、0°の角度で回転させて積層させた。
磁性シートを用いず、UDプリプレグのみを積層させたこと以外は、実施例2と同様の方法により、計8層からなる擬似等方性のCFRP積層体を作製した。実施例1〜2の磁気シールド積層体、及び比較例1〜2の炭素繊維強化樹脂板について、用いた磁性シートの厚さ、及び枚数、並びに用いたUDプリプレグの厚さ、及び枚数を、表1に示す。
実施例1〜2の磁気シールド積層体、ならびに比較例1〜2の炭素繊維強化樹脂板について、KEC法による1MHzにおける磁気シールド効果の測定結果を表2に示す。
2 磁気シールド層
3 炭素繊維
4 炭素繊維の配向軸
Claims (8)
- 2層以上の異方性炭素繊維強化樹脂層の間に、少なくとも1層の磁気シールド層が配置され、
磁気シールド層が磁性フィラーを含むものであり、磁性フィラーが、厚さ2.0μm以下で、偏平状又は針状であり、
異方性炭素繊維強化樹脂層が擬似等方性を有するように積層されている、磁気シールド積層体。 - 異方性炭素繊維強化樹脂層が、炭素繊維20〜80質量%を含有する、請求項1に記載の磁気シールド積層体。
- 異方性炭素繊維強化樹脂層と磁気シールド層とが、交互に配置されている、請求項1又は2に記載の磁気シールド積層体。
- 磁気シールド層の1層あたりの厚さが、25〜300μmである、請求項1〜3のいずれかに記載の磁気シールド積層体。
- 磁性フィラーのアスペクト比が20以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の磁気シールド積層体。
- 磁性フィラーが、Fe−Si−Al合金、Fe−Si合金、Fe−Si−Cr合金、Fe−Cr合金、Fe−Ni合金、Fe−Co合金、Feベースアモルファス、Coベースアモルファス、Mn−Zn系フェライト及びNi−Zn系フェライトから選択される1以上である、請求項1〜5のいずれかに記載の磁気シールド積層体。
- 磁気シールド層がバインダーを含むものであり、バインダーがウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びシリコーン樹脂から選択される1以上である、請求項1〜6のいずれかに記載の磁気シールド積層体。
- 磁気シールド層が、磁性フィラー、及びバインダーを含むものであり、バインダーの固形分と磁性フィラーの質量比が30/70〜5/95である、請求項1〜7のいずれかに記載の磁気シールド積層体。
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