JP7679170B2 - ノイズ抑制シートおよび積層体 - Google Patents
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Description
特許文献1では、炭素繊維を含有した層と磁性材料を含有した層の積層体により、漏洩するノイズ、特に低周波領域のノイズを抑制する機構が開示されている。
特許文献2では、強磁性体材料のシートと導電性材料のシートの積層体により、kHz帯のノイズを抑制する機構が開示されている。
例えば、特許文献1に開示されるノイズ抑制シートでは、500MHzにおけるシールド効果が記載されているが、1MHz以下のようなより低周波領域ではノイズ抑制能力が不足していた。特許文献2に開示されるノイズ抑制シートでは、1mm厚の金属層が必要となり、成型品の凹凸に追従する柔軟性が不足する問題があった。
即ち、本発明は、1MHz以下のノイズを抑制するために用いられるノイズ抑制シートであって、
磁性層(A1)および磁性層(An)を有するn層の磁性層と、少なくとも(n-1)層の導電層を有するノイズ抑制層を備え、
前記磁性層と前記導電層は交互に積層されてなり、
前記各磁性層はいずれも、下記式(1)で表されるXiが1以上であり、
前記各磁性層のXiの合計は、4以上15以下であって、
前記各導電層はいずれも、KEC法による磁界シールド性測定において、0.2~1MHzのシールド性を線形近似した際に得られる比例定数が4以上であることを特徴とするノイズ抑制シートに関する。
Xi=√μ´i×√ti・・・式(1)
なお、nは2以上の整数であり、iは1以上n以下の整数であり、
μ´iは磁性層(Ai)の1MHzでの比透磁率、tiは磁性層(Ai)の膜厚[mm]、
である。
本発明のノイズ抑制シートは、1MHz以下のノイズを抑制するために用いられ、
磁性層(A1)および磁性層(An)を有するn層の磁性層と、少なくとも(n-1)層の導電層を有するノイズ抑制層を備え、
前記磁性層と前記導電層は交互に積層されてなり、
前記各磁性層はいずれも、下記式(1)で表されるXiが1以上であり、
前記各磁性層のXiの合計は、4以上15以下であって、
前記各導電層はいずれも、KEC法による磁界シールド性測定において、0.2~1MHzのシールド性を線形近似した際に得られる比例定数が4以上である。
Xi=√μ´i×√ti・・・式(1)
なお、nは2以上の整数であり、iは1以上n以下の整数であり、
μ´iは磁性層(Ai)の1MHzでの比透磁率、tiは磁性層(Ai)の膜厚[mm]、
である。
また、ノイズ抑制層は、磁性層と導電層が交互に積層されていれば、効果に影響ない範囲で、その層間に、上記機能層を有してもよい。また、磁性層が磁性金属層である場合や、導電層が導電性金属層である場合、他の層と接合するために、接着剤層を用いてもよい。
本発明のノイズ抑制層は、特に1MHz以下の低周波ノイズを抑制する能力を有する積層体であり、磁性層(A1)および磁性層(An)を有するn層の磁性層と、少なくとも(n-1)層の導電層を有するノイズ抑制層を備え、前記磁性層と前記導電層は交互に積層されてなる。
例えば図1を例に説明すると、A1;磁性層(A1)およびA2;磁性層(A2)を有する2層の磁性層と、1層のB1;導電層(B1)を有するノイズ抑制層を備え、前記磁性層と前記導電層は交互に積層されてなる3層の積層体を有するノイズ抑制層である。
図2に示す積層体は、図1に例示される3層のノイズ抑制層の磁性層に、さらに導電層を積層した構成である。このような4層のノイズ抑制層は、異層界面が多くなることでノイズ抑制を高める効果があり、より好ましい。
磁性層について説明する。
本発明のノイズ抑制層は、磁性層(A1)および磁性層(An)を有するn層の磁性層を有する。ここで、nは2以上の整数であり、磁性層の層数である。
Xiは、磁性層(Ai)における√μ´i×√tiの値であり、各磁性層はいずれも、下記式(1)で表されるXiが1以上であり、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましい。
Xiが1以上とすることで、高い低周波シールド性を得ることができる。
比透磁率μ´及び膜厚tを制御することで、各磁性層のXiを1以上とすることができる。
なお、iは1以上n以下の整数であり、
μ´iは磁性層(Ai)の1MHzでの比透磁率、tiは磁性層(Ai)の膜厚[mm]、
である。
本発明における比透磁率とは、対象物の透磁率μと真空中の透磁率μ0との比であり、比透磁率の実部を指す。
被着体の複雑な凹凸形状への追従性と、低周波ノイズ抑制能を有するノイズ抑制シートを得る観点から、それぞれの磁性層のμ´は10以上が好ましく、30以上がより好ましく、40以上がさらに好ましい。比透磁率μ´が10未満であると、上記範囲を満たす膜厚tが大きく、柔軟性が低下する場合がある。
被着体の複雑な凹凸形状への追従性を得る観点から、それぞれの層のtは、10μm~500μmが好ましく、12μm~400μmがより好ましい。それぞれの磁性層の膜厚tは、層の厚み方向から垂直に切断した切断面画像を、レーザーマイクロスコープ(キーエンス社製、VK-X100)で、1000~2000倍に拡大し、観察した画像を元に3か所測定し、その平均値から求められる。
磁性層が結晶質金属磁性材料、および非晶質金属磁性材料の少なくともいずれかである金属系軟磁性材料から形成されてなる磁性金属層であることが好ましい。
結晶質金属磁性材料には、ナノ結晶金属磁性材料等も含まれる。
結晶質金属材料としては、例えばFe、Co、Ni、FeSi合金、FeNi合金、FeSiAl合金、FeSiCr合金が挙げられる。
上記磁性金属層を用いることで、それぞれの磁性層に所望の比透磁率μ´を付与することができる。磁性金属層の厚みは10μm~30μmが好ましい。10μm以上とすることでμ´を向上させることができ、30μm以下とすることで、追従性を高めることができる。
磁性層が磁性樹脂層である場合、磁性フィラー及びバインダー樹脂から構成される。
[磁性フィラー]
本発明において磁性フィラーは、それぞれの磁性層に所望の比透磁率μ´を付与する。磁性フィラーは、結晶質金属磁性材料、または非晶質金属磁性材料等の金属系軟磁性材料や、フェライト系物質等が挙げられ、結晶質金属磁性材料および非晶質金属磁性材料の少なくともいずれかである金属系軟磁性材料を含むことが好ましい。
結晶質金属磁性材料には、ナノ結晶金属磁性材料等も含まれる。
結晶質金属磁性材料としては、例えばFe、Co、Ni、FeSi合金、FeNi合金、FeSiAl合金、FeSiCr合金、フェライト系物質としては、MnZnフェライト、MgZnフェライト、MnMgフェライト、CuZnフェライト、MgMnSrフェライト、NiZnフェライトなどを用いることができる。
磁性フィラーは単独、または2種類以上を併用できる。
これらの中でもより高い比透磁率μ´1を得る観点から金属系軟磁性材料がより好ましく、より好ましくは結晶質金属磁性材料である。
具体的には、例えば、レーザー回折・散乱法粒度分布測定装置LS 13 320(ベックマン・コールター社製)を使用し、トルネードドライパウダーサンプルモジュールにて、各導電性微粒子を測定して得た数値であり、粒子の積算値が50%である粒度の直径の平均粒径である。なお、屈折率の設定は1.6として測定する。
本発明で使用するバインダー樹脂は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が好ましく、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を併用してもよい。
反応性官能基を有する熱硬化性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエステル樹脂、縮合型ポリエステル樹脂、付加型ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール系樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ポリ乳酸樹脂、オキサゾリン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの中でも追従性と体積抵抗値の点から、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、エポキシ樹脂、付加型ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂は、単独または2種類以上を併用できる。
ビニル系樹脂は、酢酸ビニルなどのビニルエステルの重合により得られるポリマーおよびビニルエステルとエチレンなどのオレフィン化合物とのコポリマーが好ましい。具体的には、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体、部分ケン化ポリビニルアルコール等が挙げられる。
スチレン・アクリル系樹脂は、スチレンや(メタ)アクリロニトリル、アクリルアミド類、(メタ)アクリル酸エステル、マレイミド類などからなるホモポリマーまたはコポリマーが好ましい。具体的には、例えば、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリロニトリル、アクリルコポリマー、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。
ジエン系樹脂は、ブタジエンやイソプレン等の共役ジエン化合物のホモポリマーまたはコポリマーおよびそれらの水素添加物が好ましい。具体的には、例えば、スチレン-ブタジエンゴム、スチレン-イソプレンブロックコポリマー等が挙げられる。テルペン樹脂は、テルペン類からなるポリマーまたはその水素添加物が好ましい。具体的には、例えば、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水添テルペン樹脂が挙げられる。
石油系樹脂は、ジシクロペンタジエン型石油樹脂、水添石油樹脂が好ましい。セルロース系樹脂は、セルロースアセテートブチレート樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールAポリカーボネートが好ましい。ポリイミド系樹脂は、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸型ポリイミド樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂は、単独または2種類以上を併用できる。
硬化剤は、単独または2種類以上を併用できる。
着色剤としては、例えば、有機顔料、カーボンブラック、群青、弁柄、亜鉛華、酸化チタン、黒鉛等が挙げられる。この中でも黒色系の着色剤を含むことでシートに印字する場合において印字視認性が向上する。
難燃剤としては、例えば、ハロゲン含有難燃剤、りん含有難燃剤、窒素含有難燃剤、無機難燃剤等が挙げられる。
無機添加剤としては、例えば、ガラス繊維、シリカ、タルク、セラミック等が挙げられる。
滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、金属石鹸、変性シリコーン等が挙げられる。
ブロッキング防止剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、ポリメチルシルセスキオサン、ケイ酸アルミニウム塩等が挙げられる。
塗工は、例えば、グラビアコート方式、キスコート方式、ダイコート方式、リップコート方式、コンマコート方式、ブレード方式、ロールコート方式、ナイフコート方式、スプレーコート方式、バーコート方式、スピンコート方式、ディップコート方式等の公知の塗工方法を使用できる。塗工の際、必要に応じて乾燥工程を設けても良い。前記乾燥は、熱風乾燥機および赤外線ヒーター等公知の乾燥装置が使用できる。
加圧圧力は、1~10MPaが好ましく、2~8MPaがより好ましい。加熱温度及び、加圧圧力を上記範囲とすることで、比透磁率を向上することができる。
導電層は、ノイズ抑制層中に、少なくとも(n-1)層有し、各導電層のいずれもが、KEC法による磁界シールド性測定において、0.2~1MHzまでのシールド性を線形近似した際に得られる比例定数が4以上であることを特徴とする。上記比例定数の下限は4が好ましく、4.5がより好ましく、5がさらに好ましい。また、上記比例定数は大きいほど好ましく、無限大が好ましいが技術的には困難であるため、かかる観点から上限は10以下が好ましい。比例定数を4以上とすることで、低周波シールド性が顕著に向上する。
本発明における、比例定数について説明する。図4は、導電層のKEC法による磁界シールド性の一例である。図4のように0.1MHz以上0.2MHz未満は、測定周波数下限に近く数値の信頼性に乏しいため、0.2~1MHzに対するシールド性の測定結果(dB)を線形近似して比例定数を算出する(図5)。このような比例定数が4以上となる導電層を、磁性層と交互に積層し、ノイズ抑制層とすることで、低周波ノイズ抑制に顕著な効果が得られる。
このように、磁性層に隣接した導電層の比例定数が4以上であることにより、低周波ノイズ抑制効果に優れるものとすることができる。
なお、磁性層/導電層/磁性層/導電層の少なくとも4層の積層体である場合や、磁性層/導電層/磁性層/導電層/磁性層の順に積層された少なくとも5層を有する積層体のように、複数の導電層を有する場合は、それぞれの導電層の比例定数がいずれも4以上である。
導電層が導電性金属層である場合、金、銀、銅、ニッケル、及びアルミの何れか又はこれらの合金から形成することにより、それぞれの導電層に所望の比例定数を付与することができる。
比例定数の制御、およびコストの観点から銅、アルミが好ましい。
導電性金属層の厚みの下限は1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。一方、金属箔の厚みの上限は、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましい。上記範囲とすることで、所望の比例定数を満たし、かつ追従性を両立できる。
導電層が導電性樹脂層である場合、導電性フィラー及びバインダー樹脂から構成される。
バインダー樹脂は磁性樹脂層で説明したものと同様のバインダー樹脂を用いることができる。
本発明において導電性フィラーは、金、銀、銅、ニッケル、アルミ等の金属粉、ハンダ等の合金粉、銀コート銅粉、金コート銅粉、銀コートニッケル粉、金コートニッケル粉のコアシェル型粒子等を用いることで、導電性樹脂層に所望の比例定数を付与することができる。導電性フィラーは、単独、または2種類以上を併用できる。
重量優れた導電性を得る観点から、金、銀、銅を含有する導電性フィラーが好ましい。
比例定数の制御、およびコストの観点からは、銀コート銅粉が好ましい。銀コート銅における銀の含有率は、銀および銅の合計100重量%中、6~20重量%が好ましく、より好ましくは8~17質量%であり、更に好ましくは10~15重量%である。コアシェル型粒子の場合、コア部に対するコート層の被覆率は、平均で60重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上がさらに好ましい。コア部は非金属でもよいが、導電性の観点からは導電性物質が好ましく、金属粒子がより好ましい。所望の比例定数を得るには、体積抵抗値が1.0×10-4Ω・m以下とするのが良く、上記材料とは異なる有機系導電材料、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素系導電材料や、ポリアセチレン、ポリチオフェン等の導電性ポリマーでは、上記の比例定数4以上という範囲を満たすことが難しい場合がある。
フレーク状粒子に、ナノサイズの導電性フィラーを混合してもよい。ナノサイズの粒子を混合することにより、ナノ粒子の融点降下現象を利用して、加熱圧着時に金属間結合を形成させ、シールド性を向上させる効果がある。
併用する粒子は、単独または混合して用いられる。併用する場合、フレーク状粒子および樹枝状粒子の組み合わせ、フレーク状粒子、樹枝状粒子および球状粒子の組み合わせ、フレーク状粒子および球状粒子の組み合わせが例示できる。これらのうち、ノイズ抑制能を高め、且つ伸び率を高める観点からフレーク状粒子単独またはフレーク状粒子と樹枝状粒子を組み合わせがより好ましい。
本発明のノイズ抑制シートは、剥離フィルム等の基材上にノイズ抑制層を形成したものであって、基材上に磁性層を形成した磁性シートと、基材上に導電層を形成した導電性シートを順に積層することで得られる。
剥離フィルムは、紙またはプラスチック等を用いることができ、基材の一方の面に公知の剥離処理がされているシート、または剥離処理に代えて、微粘着力の粘着剤層が形成されたフィルムであってもよい。
ノイズ抑制層は、磁性層と、導電層とを交互に積層することで得られる。
磁性層および導電層の積層は、加圧処理により実施することができる。
また、ノイズ抑制層が導電層を有する場合は、磁性層/導電層/磁性層/導電層の順に積層することで得られ、さらに磁性層を有する場合には、磁性層/導電層/磁性層/導電層/磁性層の順に積層することで得られる。各層の積層は、加圧処理により実施することができる。
加圧圧力は、1~10MPaが好ましく、2~8MPaがより好ましい。加熱温度及び、加圧圧力を上記範囲とすることで、積層が可能となる。
少なくとも1つの導電層が導電性金属層であり、かつ磁性層(Ai)が磁性樹脂層の場合、導電性金属層に磁性樹脂組成物を直接塗布することで磁性樹脂層を形成することもできる。また、磁性層(Ai)が磁性金属層であり、かつ導電層が導電性樹脂層の場合、磁性層(Ai)である磁性金属層に導電性樹脂組成物を直接塗布して導電層を形成することができる。
平均粒子径D50はレーザー回折・散乱法粒度分布測定装置LS13320(ベックマン・コールター社製)を使用し、トルネードドライパウダーサンプルモジュールにて、導電性フィラー、磁性フィラーを測定した。なお、屈折率の設定は1.6とした。
磁性フィラーおよび導電性フィラーの厚みは、ノイズ抑制シートを厚み方向から垂直に切断した切断面画像を、レーザーマイクロスコープ(キーエンス社製、VK-X100)で、1000~2000倍に拡大した画像を元に異なる粒子を約10~20個を測定し、その平均値から求めた。
熱硬化性樹脂1gをメチルエチルケトン40mlに溶解し、京都電子工業社製自動滴定装置「AT-510」にビュレットとして同社製「APB-510-20B」を接続したものを使用した。滴定試薬としては0.1mol/Lのエタノール性KOH溶液を用いて電位差滴定を行い、樹脂1gあたりのKOHのmg数を算出した。
重量平均分子量(Mw)の測定はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)(「HPC-8020」東ソー社製)を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーである。本発明における測定は、カラムに「LF-604」(昭和電工株式会社製:迅速分析用GPCカラム:6mmID×150mmサイズ)を直列に2本接続して用い、流量0.6ml/分、カラム温度40℃の条件で行い、重量平均分子量(Mw)の決定はポリスチレン換算で行った。
[合成例1]
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、窒素導入管を備えた反応容器に、アジピン酸とテレフタル酸及び3-メチル-1,5-ペンタンジオールから得られる数平均分子量(以下、「Mn」という)=1006であるジオール414部、ジメチロールブタン酸8部、イソホロンジイソシアネート145部、及びトルエン40部を仕込み、窒素雰囲気下90℃で3時間反応させた。これに、トルエン300部を加えて、末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの溶液を得た。次に、イソホロンジアミン27部、ジ-n-ブチルアミン3部、2-プロパノール342部、及びトルエン576部を混合したものに、得られたウレタンプレポリマーの溶液816部を添加し、70℃で3時間反応させ、重量平均分子量(以下、「Mw」という)=54,000、酸価5mgKOH/gであるポリウレタンポリウレア樹脂の溶液を得た。これに、トルエン144部、2-プロパノール72部を加えて、固形分50%であるポリウレタンポリウレア樹脂溶液を得た。
・磁性フィラー1:Fe-Si-Al系軟磁性粒子(平均粒子径D50:45μm、平均厚み1.3μm)山陽特殊製鋼社製
・導電性フィラー1:フレーク状銀粒子(平均粒子径D50:5.1μm、平均厚み0.3μm)福田金属社製
・分散剤:りん酸エステル系分散剤(商品名:ディスパロン(登録商標)PW-36,楠本化成社製)
・シランカップリング剤:3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM-5103、信越シリコーン社製)
・アジリジン系化合物:「ケミタイトPZ-33」日本触媒社製
(磁性シート(a-1))
熱硬化性樹脂を15.7部、磁性フィラー1を80部、分散剤を2部、シランカップリング剤を2部、アジリジン系化合物0.3部を容器に仕込み(いずれも固形分換算)、不揮発分濃度が50重量%になるようトルエン:イソプロピルアルコール(重量比2:1)の混合溶剤を加えディスパーで10分攪拌することで磁性樹脂組成物を得た。
次いで、磁性樹脂組成物を剥離フィルム上に、乾燥厚みが150μmになるようにドクターブレードを使用して塗工し、さらに100℃の電気オーブンで10分間乾燥することで剥離フィルムつきの磁性樹脂層を得た。さらに剥離フィルムつきの磁性樹脂層を平板プレス機にて90℃2MPa5分で加圧処理することで、厚み100μmの磁性シート(a-1)を得た。
磁性シート(a-1)の原料の種類および配合量(重量部)を表1のように変更した以外は磁性シート(a-1)と同様に行うことで、磁性シート(a-2~8、ac-1)を得た。
磁性金属層1:Co-Fe-Mo-Nb-Si-B合金(厚み20μm)EMR Shielding Solutions社製を、磁性シート(a-9)として用いた。
(導電性シート(b-1))
熱硬化性樹脂を15.7部、導電性フィラー1を80部、分散剤を2部、シランカップリング剤を2部、アジリジン系化合物0.3部を容器に仕込み(いずれも固形分換算)、不揮発分濃度が50重量%になるようトルエン:イソプロピルアルコール(重量比2:1)の混合溶剤を加えディスパーで10分攪拌することで導電性樹脂組成物を得た。次いで、導電性樹脂組成物を剥離フィルム上に、乾燥厚みが110μmになるようにドクターブレードを使用して塗工し、さらに100℃の電気オーブンで10分間乾燥することで剥離フィルムつきの導電性樹脂層を得た。さらに剥離フィルムつきの導電性樹脂層を平板プレス機にて90℃、2MPa、5分で加圧処理することで、厚み50μmの導電性シート(b-1)を得た。
導電性シート(b-1)の原料の種類および配合量(重量部)を表2のように変更した以外は導電性シート(b-1)と同様に行うことで、導電性シート(b-2~6、bc-1)を得た。
導電性金属層1:アルミ箔 合金番号8021 厚み12μm UACJ製箔社製を、導電性シート(b-7)として用いた。
磁性シート(a-1)を2枚と、導電性シート(b-1)を1枚用意し、磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面と導電性シート(b-1)の導電性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層した。得られた積層体の導電性樹脂層側の剥離フィルムをはがし、露出した導電層の導電性樹脂層面と他の磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、3層の積層体を有するノイズ抑制シートを得た。
実施例1の原料の種類および配合量(重量部)を表3~5のように変更した以外は実施例1と同様に行うことで、ノイズ抑制シートを得た。
なお、比較例3、4はそれぞれ磁性シート(a-3)、または導電性シート(b-3)のみを用いて、ノイズ抑制シートを得た。
磁性シート(a-1)を2枚と、導電性シート(b-7)を1枚用意し、磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面と12μmのアルミ箔である導電性シート(b-7)をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層した。得られた積層体の金属層側と他の磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、3層の積層体を有するノイズ抑制シートを得た。
磁性シート(a-1)、磁性シート(a-9)を各1枚と、導電性シート(b-2)を1枚用意し、導電性シート(b-2)の導電性樹脂層面と磁性シート(a-9)である20μmの磁性金属層をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層した。得られた積層体の導電層側の剥離フィルムをはがし、露出した導電層の導電性樹脂層面と磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、3層の積層体を有するノイズ抑制シートを得た。
磁性シート(a-1)を3枚と、導電性シート(b-1)を2枚用意し、磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面と導電性シート(b-1)の導電性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層体1を得た。同様の方法で他の導電性シート(b-1)と他の磁性シート(a-1)を積層した積層体2を得た。
次に得られた積層体1の導電層側の剥離フィルムをはがし、露出した導電層の導電性樹脂層面と残りの磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層体3を得た。積層体3の磁性樹脂層側の剥離フィルムをはがし、露出した磁性層の磁性樹脂層面と積層体2の導電層側の剥離フィルムをはがし露出した導電層の導電性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、5層の積層体を有するノイズ抑制シートを得た。
実施例10のシートの種類を表3~5のように変更した以外は実施例10と同様に行うことで、ノイズ抑制シートを得た。
磁性シート(a-1)を3枚と、導電性シート(b-7)を2枚用意し、磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面と12μmのアルミ箔(導電性金属層)である導電性シート(b-7)をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層体を得た。得られた積層体の導電性金属層側と他の磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層体1を得た。積層体1の磁性シート(a-1)側の剥離フィルムをはがし、露出した磁性樹脂層面と導電性金属層をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層体2を得た。得られた積層体2の導電性金属層側と残りの磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、ノイズ抑制シートを得た。
実施例13のシートの種類を表4のように変更した以外は実施例13と同様に行うことで、ノイズ抑制シートを得た。
磁性シート(a-1)を2枚と、導電性シート(b-1)を2枚用意し、磁性シート(a-1)の磁性樹脂層面と導電性シート(b-1)の導電性樹脂層面をロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、積層体1を得た。同様の方法で他の導電性シート(b-1)と他の磁性シート(a-1)を積層した積層体2を得た。
次に得られた積層体1の導電層側の剥離フィルムをはがし、露出した導電層の導電性樹脂層面と、積層体2の磁性樹脂層側の剥離フィルムをはがし露出した磁性層の磁性樹脂層面とをロールプレスにて、120℃、5MPaで加圧処理し、4層の積層体を有するノイズ抑制シートを得た。
磁性シートまたは導電性シートを、幅50mm・長さ50mmの大きさに準備した。次いで、露出した側の磁性樹脂層または導電性樹脂層面に、厚さ50μmのポリイミドフィルム(「カプトン300H」東レ・デュポン社製)を90℃、2MPa、5分の条件で圧着した。圧着後、スライドガラス上に、エポキシ樹脂(ペトロポキシ154、マルトー社製)を0.05g滴下し、剥離フィルムを除去したシート1とポリイミドフィルムとを接着し、(スライドガラス/磁性樹脂層または導電性樹脂層/ポリイミドフィルム)の構成の積層体を得た。得られた積層体をクロスセクションポリッシャー(日本電子社製、SM-09010)を用いてポリイミドフィルム側からイオンビーム照射により切断加工して、磁性シートまたは導電性シートの断面を形成した。露出させた断面を、レーザーマイクロスコープ(キーエンス社製、VK-X100)を使用し、倍率1000~2000倍で観察して、膜厚tを測定した。
磁性シートを、50mm・長さ50mmの大きさに準備した。次いで、露出した磁性樹脂層面に、厚さ50μmのポリイミドフィルム(「カプトン300H」東レ・デュポン社製)を90℃、2MPa、5分の条件で圧着した。圧着後、剥離フィルムを剥がし、外形18mm、内径5mmに切り出し、測定試料とした。測定は、インピーダンスアナライザー(アジレント・テクノロジー社製 型番4294A)とテスト治具 16454A(キーサイト・テクノロジー社製)を用いて行った。
磁性金属層の場合は、厚み20μmの磁性金属層を、幅50mm・長さ50mmの大きさに準備し、外形18mm、内径5mmに切り出し、測定試料とした。
導電性シートを、幅70mm・長さ70mmの大きさに準備した。次いで、露出した側の導電性樹脂層面に、厚さ50μmのポリイミドフィルム(「カプトン300H」東レ・デュポン社製)を90℃、2MPa、5分の条件で圧着した。圧着後、磁界アンテナを使用したKEC法によりシールド性を測定した。得られた結果の0.2~1MHzの数値を線形近似し、1次式を算出することで比例定数を得た。
導電性金属層の場合、導電性金属層を幅70mm・長さ70mmの大きさに準備し、装置と試料が直に接することが無いよう、厚さ50μmのポリイミドフィルム(「カプトン300H」東レ・デュポン社製)で挟んで測定を行った。
得られたノイズ抑制シートを、幅70mm・長さ70mmの大きさに準備し、測定試料とした。磁界アンテナを使用したKEC法によりシールド性を測定し300kHzでのシールド性を評価した。評価基準は以下の通りである。
○:13dB以上。非常に良好な結果である。
△:10dB以上、13dB未満。良好な結果である。
×:10dB未満。実用不可。
図6(1)を参照して説明する。厚さ200μm、幅20mm、長さ30mmの接着剤付きのポリイミドフィルム13、厚さ200μm、幅50mm、長さ50mmのステンレス板15、および剥離フィルム10、11に挟まれた実施例に記載のノイズ抑制層12を幅40mm、長さ40mmの大きさに準備し試料とした。ステンレス板14上にポリイミドフィルム14がほぼ中心の位置に来るように接着剤を塗布し熱圧着して貼り付けた。次いで剥離フィルム10を剥がしたノイズ抑制シート12と、ポリイミドフィルム14が接するようにノイズ抑制シート12及び剥離フィルム11を載せた。これらを90℃、2MPa、5minの条件で圧着し、剥離フィルム11を剥がし、図6(2)に示す積層体15を得た。
そして積層体15の円形破線16の段差部を肉眼および顕微鏡を使用した50倍の拡大画像を観察することで、ノイズ抑制層とステンレス板14との追従性を評価した。
◎:ノイズ抑制シートが段差部に空隙なく追従している。良好な結果。
○:ノイズ抑制シートが段差部に僅かな空隙はあるものの追従している。実用可能。
×:ノイズ抑制シートが段差部に追従せず大きな空隙が見られる。実用不可
2 磁性層(A1)
3 導電層(B1)
4 磁性層(A2)
5 ノイズ抑制層
6 剥離フィルム
7 導電層(B2)
8 磁性層(A3)
11 剥離フィルム
12 ノイズ抑制シート
13 ポリイミドフィルム
14 ステンレス板
15 積層体
Claims (4)
- 1MHz以下のノイズを抑制するために用いられるノイズ抑制シートであって、磁性層(A1)および磁性層(An)を有するn層の磁性層と、少なくとも(n-1)層の導電層を有するノイズ抑制層を備え、
前記磁性層と前記導電層は交互に積層されてなり、
前記磁性層は、磁性金属層または磁性フィラー及びバインダー樹脂を含む磁性樹脂層であって、
前記磁性金属層および磁性フィラーはFeSiAl合金、Co-Fe-Mo-Nb-Si-B合金いずれかの結晶質金属磁性材料を含み、
前記磁性フィラーの平均粒径D 50 は、20~70μmであり、
ノイズ抑制層の厚みは100~600μmであって、
前記各磁性層はいずれも、下記式(1)で表されるXiが1以上であり、
前記各磁性層のXiの合計は、4以上15以下であって、
前記各導電層は、導電性金属層、または導電性フィラー及びバインダー樹脂から構成される導電性樹脂層であり、
但し、
前記導電性金属層は、金、銀、銅、及びアルミの何れか又はこれらの合金からなる群より選ばれる、鉄系金属以外の金属シートであり、
前記導電性フィラーは、金属粉、合金粉、及びコアシェル型粒子からなる群より選ばれる、鉄系金属以外の粉末であり、
前記金属粉は、金、銀、銅、及びアルミからなる群より選ばれ、
前記合金粉は、金、銀、銅、及びアルミからなる群より選ばれる金属の合金であり、 前記コアシェル型粒子は、銀コート銅粉、及び金コート銅粉からなる群より選ばれ、
前記各導電層は、いずれも、KEC法による磁界シールド性測定において、0.2~1MHzのシールド性を線形近似した際に得られる比例定数が4以上、10以下であることを特徴とするノイズ抑制シート。
Xi=√μ´i×√ti・・・式(1)
なお、nは2以上の整数であり、iは1以上n以下の整数であり、
μ´iは磁性層(Ai)の1MHzでの比透磁率、tiは磁性層(Ai)の膜厚[mm]、
である。 - 前記導電性金属層は、銅またはアルミである、請求項1記載のノイズ抑制シート。
- 前記導電性フィラーは、銀コート銅粉である、請求項1記載のノイズ抑制シート。
- 被着体上に、請求項1~3いずれか1項記載のノイズ抑制シートから形成してなるノイズ抑制層を有する積層体。
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