KR20200128118A - 전파 흡수 재료 및 전파 흡수 시트 - Google Patents

전파 흡수 재료 및 전파 흡수 시트 Download PDF

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Abstract

플루오로 폴리머를 포함하는 전파 흡수 재료를 제공한다. 플루오로 폴리머는, 비닐리덴플루오라이드 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 비닐리덴플루오라이드 단위 및 테트라플루오로에틸렌 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

Description

전파 흡수 재료 및 전파 흡수 시트
본 개시는, 전파 흡수 재료 및 전파 흡수 시트에 관한 것이다.
전파 흡수 재료는, 전기 전자 기기의 노이즈 대책 등에 이용되고 있다.
전파 흡수 재료로서, 예를 들어 특허문헌 1에서는, 수지 및 평균 입경이 10㎛ 이하인 천연 흑연 분말을 포함하는 도공액의 도막을 건조하여 형성된 두께가 5 내지 30㎛의 시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 시트가 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-249614호 공보
본 개시에서는, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수할 수 있는 신규한 전파 흡수 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 의하면, 플루오로 폴리머를 포함하는 전파 흡수 재료가 제공된다.
본 개시의 전파 흡수 재료에 있어서, 상기 플루오로 폴리머가, 비닐리덴플루오라이드 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 비닐리덴플루오라이드 단위 및 테트라플루오로에틸렌 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 비닐리덴플루오라이드 단위/테트라플루오로에틸렌 단위가 몰비로 5/95 내지 95/5인 것이 바람직하다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수하는 것이 바람직하다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 와이어리스 급전 모듈로부터 발생되는 전자파를 흡수함으로써, 와이어리스 급전 모듈로부터의 전자파를 차폐하기 위해, 적합하게 사용된다.
본 개시에 의하면, 또한, 상기 전파 흡수 재료로 형성되는 전파 흡수층을 구비하는 전파 흡수 시트가 제공된다.
본 개시에 의하면, 또한, 상기 전파 흡수 재료로 형성되는 전파 흡수층과, 상기 전파 흡수층과는 상이한 다른 층을 구비하는 전파 흡수 시트가 제공된다.
본 개시에 의하면, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수할 수 있는 신규한 전파 흡수 재료를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 얻어진 시트의 유전율 ε' 및 유전손 ε"를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 2에서 얻어진 시트의 유전율 ε' 및 유전손 ε"를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 3에서 얻어진 시트의 유전율 ε' 및 유전손 ε"를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 4에서 얻어진 시트의 유전율 ε' 및 유전손 ε"를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 5에서 얻어진 시트의 유전율 ε' 및 유전손 ε"를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 형태의 전파 흡수 시트의 모식도이다.
이하, 본 개시의 구체적인 실시 형태에 대해 상세하게 설명하지만, 본 개시는, 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 플루오로 폴리머를 포함한다.
상기 플루오로 폴리머로서는, 불소 수지인 것이 바람직하다. 상기 불소 수지는, 부분 결정성 플루오로 폴리머이며, 불소 고무가 아니라, 플루오로 플라스틱이다. 상기 불소 수지는, 융점을 갖고, 열가소성을 갖지만, 용융 가공성이어도, 비용융 가공성이어도 된다.
상기 플루오로 폴리머의 융점은, 바람직하게는 180℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 190℃ 이상이고, 바람직하게는 320℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 280℃ 이하이다. 상기 융점은, 시차 주사 열량계를 사용하고, ASTM D-4591에 준거하여, 승온 속도 10℃/분에서 열측정을 행하고, 얻어지는 흡열 곡선의 피크에 맞는 온도를 융점으로 한다.
상기 플루오로 폴리머로서는, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌[PTFE], 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체[PFA], 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체[FEP], 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체[ETFE], 에틸렌/테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌[PCTFE], 클로로트리플루오로에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌/클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 폴리불화비닐[PVF], 비닐리덴플루오라이드(VdF) 단위를 포함하는 플루오로 폴리머 등을 들 수 있다.
상기 플루오로 폴리머로서는, 그 중에서도, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 충분히 흡수할 수 있는 점에서, VdF 단위를 포함하는 플루오로 폴리머가 바람직하다.
VdF 단위를 포함하는 플루오로 폴리머로서는, VdF 단위만을 포함하는 VdF 호모 폴리머여도 되고, VdF 단위 및 VdF와 공중합 가능한 단량체에 기초하는 단위를 함유하는 폴리머여도 된다.
VdF와 공중합 가능한 단량체로서는, 불소화 단량체, 비불소화 단량체 등을 들 수 있고, 불소화 단량체가 바람직하다. 상기 불소화 단량체로서는, 불화비닐, 트리플루오로에틸렌(TrFE), 테트라플루오로에틸렌(TFE), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE), 플루오로알킬비닐에테르, 헥사플루오로프로필렌(HFP), (퍼플루오로알킬)에틸렌, 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜, 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜 등을 들 수 있다. 상기 비불소화 단량체로서는, 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있다.
또한, VdF와 공중합 가능한 단량체로서, 히드록시알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산, 알킬리덴말론산에스테르, 비닐카르복시알킬에테르, 카르복시알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시알킬디카르복실산에스테르, 불포화 이염기산의 모노에스테르 등의 극성기 함유 단량체를 들 수도 있다.
상기 플루오로 폴리머로서는, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 충분히 흡수할 수 있는 점에서, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), VdF/TFE 공중합체, VdF/TrFE 공중합체, VdF/TFE/HFP 공중합체 및 VdF/HFP 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 더 바람직하고, PVdF, VdF/TFE 공중합체 및 VdF/TrFE 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 더욱 바람직하고, VdF/TFE 공중합체 및 VdF/TrFE 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 특히 바람직하고, VdF/TFE 공중합체가 가장 바람직하다.
PVdF는, VdF 단위만을 포함하는 VdF 호모 폴리머이거나, VdF 단위와, 소량의 VdF와 공중합 가능한 단량체에 기초하는 단위를 포함하는 중합체이다. PVdF에 있어서의 VdF와 공중합 가능한 단량체에 기초하는 단위의 함유량으로서는, 전체 단량체 단위에 대해, 바람직하게는 0.10 내지 8.0몰％이고, 보다 바람직하게는 0.50몰％ 이상이고, 보다 바람직하게는 5.0몰％ 미만이다.
PVdF가 함유할 수 있는 VdF와 공중합 가능한 단량체로서는, 이미 상술한 VdF와 공중합 가능한 단량체이면 되지만, 그 중에서도, CTFE, 플루오로알킬비닐에테르, HFP 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 불소화 단량체가 바람직하다.
VdF/HFP 공중합체로서는, VdF/HFP의 몰비가 45/55 내지 85/15인 것이 바람직하다. VdF/HFP의 몰비는, 보다 바람직하게는 50/50 내지 80/20이고, 더욱 바람직하게는 60/40 내지 80/20이다. VdF/HFP 공중합체는, VdF에 기초하는 중합 단위와, HFP에 기초하는 중합 단위를 포함하는 공중합체이며, 다른 불소 함유 단량체에 기초하는 중합 단위를 갖고 있어도 된다. 예를 들어, VdF/HFP/TFE 공중합체인 것도 바람직한 형태의 하나이다.
VdF/HFP/TFE 공중합체로서는, VdF/HFP/TFE의 몰비가 40 내지 80/10 내지 35/10 내지 25인 것이 바람직하다. 또한, VdF/HFP/TFE 공중합체는, 수지인 경우도 있고, 엘라스토머인 경우도 있지만, 상기 조성 범위를 갖는 경우, 통상 수지이다.
VdF/TrFE 공중합체는, VdF 단위 및 TrFE 단위를 포함하는 공중합체이다. 상기 공중합체에 있어서, VdF 단위 및 TrFE 단위의 함유 비율로서는, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 충분히 흡수할 수 있는 점에서, VdF 단위/TrFE 단위의 몰비로, 바람직하게는 5/95 내지 95/5이고, 보다 바람직하게는 10/90 내지 90/10이다.
VdF/TFE 공중합체는, VdF 단위 및 TFE 단위를 포함하는 공중합체이다. 상기 공중합체에 있어서, VdF 단위 및 TFE 단위의 함유 비율로서는, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 충분히 흡수할 수 있는 점에서, VdF 단위/TFE 단위의 몰비로, 바람직하게는 5/95 내지 95/5이고, 보다 바람직하게는 5/95 내지 90/10이고, 더욱 바람직하게는 5/95 내지 75/25이고, 특히 바람직하게는 15/85 내지 75/25이고, 가장 바람직하게는 36/64 내지 75/25이다.
또한, 상기 공중합체에 있어서, VdF 단위 및 TFE 단위의 함유 비율로서는, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 충분히 흡수할 수 있는 점에서, VdF 단위/TFE 단위의 몰비로, 바람직하게는 95/5 내지 63/37이고, 보다 바람직하게는 90/10 내지 70/30이고, 더욱 바람직하게는 85/15 내지 75/25이다. 상기 공중합체 중의 VdF 단위가 비교적 많은 경우, 용제 용해성이 우수함과 함께, 전파 흡수 재료가 가공성이 우수한 점에서 바람직하다.
또한, 상기 공중합체에 있어서, VdF 단위 및 TFE 단위의 함유 비율로서는, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 충분히 흡수할 수 있는 점에서, VdF 단위/TFE 단위의 몰비로, 바람직하게는 60/40 내지 10/90이고, 보다 바람직하게는 50/50 내지 15/85이고, 더욱 바람직하게는 45/55 내지 20/80이다. 상기 공중합체 중의 TFE 단위가 비교적 많은 경우, 전파 흡수 재료가 내열성이 우수한 점에서 바람직하다.
VdF/TFE 공중합체는, 또한, 에틸렌성 불포화 단량체(단, VdF 및 TFE를 제외한다.)의 중합 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 에틸렌성 불포화 단량체의 중합 단위의 함유량으로서는, 전체 중합 단위에 대해 0 내지 50％몰％여도 되고, 0 내지 40몰％여도 되고, 0 내지 30몰％여도 되고, 0 내지 15몰％여도 되고, 0 내지 5몰％여도 된다.
상기 에틸렌성 불포화 단량체로서는, VdF 및 TFE와 공중합 가능한 단량체라면 특별히 제한되지 않지만, 하기의 식 (1) 및 (2)로 표시되는 에틸렌성 불포화 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
식 (1):
Figure pct00001
(식 중, X1, X2, X3 및 X4는, 동일하거나 또는 상이하고, H, F 또는 Cl을 나타내고, n은 0 내지 8의 정수를 나타낸다. 단, VdF 및 TFE를 제외한다.)
식 (2):
Figure pct00002
(식 중, Rf1은 탄소수 1 내지 3의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 3의 플루오로알킬기를 나타낸다.)
식 (1)로 표시되는 에틸렌성 불포화 단량체로서는, CF2=CFCl, CF2=CFCF3, 하기 식 (3):
Figure pct00003
(식 중, X4 및 n은 상기와 같다.) 및 하기 식 (4):
Figure pct00004
(식 중, X4 및 n은 상기와 같다.)
로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, CF2=CFCl, CH2=CFCF3, CH2=CH-C4F9, CH2=CH-C6F13, CH2=CF-C3F6H 및 CF2=CFCF3으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 더 바람직하고, CF2=CFCl, CH2=CH-C6F13 및 CH2=CFCF3으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 더욱 바람직하다.
식 (2)로 표시되는 에틸렌성 불포화 단량체로서는, CF2=CF-OCF3, CF2=CF-OCF2CF3 및 CF2=CF-OCF2CF2CF3으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
상기 플루오로 폴리머의 멜트 플로 레이트(MFR)는, 바람직하게는 0.1 내지 100g/10min이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 50g/10min이다. 상기 MFR은, ASTM D3307-01에 준거하여, 297℃, 5kg 하중 하에서 내경 2㎜, 길이 8㎜의 노즐로부터 10분간당 유출하는 폴리머의 질량(g/10분)이다.
상기 플루오로 폴리머의 열 분해 개시 온도(1％ 질량 감속 온도)는, 바람직하게는 360℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 370℃ 이상이고, 바람직하게는 410℃ 이하이다. 상기 열 분해 개시 온도는, 가열 시험에 제공한 플루오로 폴리머의 1질량％가 분해되는 온도이며, 시차열ㆍ열 중량 측정 장치[TG-DTA]를 사용하여 가열 시험에 제공한 공중합체의 질량이 1질량％ 감소할 때의 온도를 측정함으로써 얻어지는 값이다.
상기 플루오로 폴리머는, 동적 점탄성 측정에 의한 170℃에서의 저장 탄성률(E')이 60 내지 400MPa인 것이 바람직하다.
상기 저장 탄성률은, 동적 점탄성 측정에 의해 170℃에서 측정하는 값이며, 보다 구체적으로는, 동적 점탄성 장치로 길이 30㎜, 폭 5㎜, 두께 0.25㎜의 샘플을 인장 모드, 그립 폭 20㎜, 측정 온도 25℃ 내지 250℃, 승온 속도 2℃/min, 주파수 1Hz의 조건에서 측정하는 값이다. 170℃에서의 바람직한 저장 탄성률(E')은 80 내지 350MPa이며, 더 바람직한 저장 탄성률(E')은 100 내지 350MPa이다.
측정 샘플은, 예를 들어 성형 온도를 공중합체의 융점보다 50 내지 100℃ 높은 온도로 설정하고, 3MPa의 압력으로 두께 0.25㎜로 성형한 필름을, 길이 30㎜, 폭 5㎜로 커트함으로써 작성할 수 있다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 플루오로 폴리머만을 포함하는 경우에도, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수할 수 있다. 본 발명자들은, 플루오로 폴리머가, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수한다고 하는 놀랄만한 특성을 발견하였다. 본 개시의 전파 흡수 재료는, 이 지견에 기초하여 완성된 발명이다. 따라서, 본 개시의 전파 흡수 재료의 전파 흡수량은, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파에 대해, 바람직하게는 1㏈ 이상이고, 보다 바람직하게는 4㏈ 이상이고, 더욱 바람직하게는 7㏈ 이상이며, 여전히 더욱 바람직하게는 10㏈(90％ 흡수) 이상이고, 특히 바람직하게는 20㏈(99％ 흡수) 이상이고, 가장 바람직하게는 30㏈(99.9％ 흡수) 이상이다. 전파 흡수량이 상기 범위에 있는 경우, 전파 흡수 재료가 전파를 충분히 흡수하고 있다고 할 수 있다. 전파 흡수량은, 예를 들어 전파 흡수체ㆍ반사 감쇠량 측정 시스템(키컴사제, 저주파용 마이크로스트립 라인 방식)에 의해 측정할 수 있다. 상기 전파 흡수량은, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위에 있는 특정의 주파수의 전파에 관한 값이어도 된다. 바꾸어 말하면, 상기 전파 흡수량은, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위에 있어서의 최고 전파 흡수량이어도 된다.
본 개시의 전파 흡수 재료의 유전율 ε'는, 바람직하게는 2 내지 20이고, 보다 바람직하게는 3 내지 15이다. 또한, 본 개시의 전파 흡수 재료의 유전 정접(tanδ)은, 바람직하게는 0.01 내지 1.0이고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.8이다. 유전율 ε' 및 유전 정접은, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위에 있어서의 값이다. 유전율 ε' 및 유전 정접이 이러한 범위에 있는 경우, 전파 흡수 재료가 전파를 충분히 흡수하고 있다고 할 수 있다. 상기 유전율 ε' 및 유전 정접은, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위에 있는 특정의 주파수의 전파에 관한 값이어도 된다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 또한, 투명성 및 유연성을 가지며, 이러한 효과는, 특히 플루오로 폴리머가 VdF 단위를 포함하는 경우에 현저하다. 게다가, 플루오로 폴리머가 VdF 단위를 포함하는 경우에는, 저비점의 용매로 용해시켜 용액을 조제할 수 있고, 상기 용액으로부터는, 저온에서의 건조에 의해서도 도막이 얻어진다는 점에서, 고온에 노출시키는 것에 의한 피 도장물로의 악영향을 회피할 수 있다. 나아가, 절연성, 내후성, 내약품성도 우수하고, 따라서 피 도장물의 부식 등을 억제하는 등의 보호 효과도 기대할 수 있고, 이러한 효과가 장기에 걸쳐 유지된다. 게다가, 본 개시의 전파 흡수 재료를 플루오로 폴리머만으로 구성하는 경우에는, 종래의 자성체 등을 포함하는 전파 흡수 재료에 비하여, 경량이라는 이점도 있다.
이와 같이, 본 개시의 전파 흡수 재료는, 플루오로 폴리머만을 포함하는 경우에도, 우수한 특성을 나타내는 것이지만, 플루오로 폴리머 이외의 그 밖의 성분을 포함할 수도 있다.
그 밖의 성분으로서는, 유전체, 자성체 등을 들 수 있고, 유전체 및 자성체를 포함하는 경우에는, 주파수 대역 1㎒ 내지 100㎒의 범위의 전파의 전파 흡수량을 최적화할 수 있고, 또한, 플루오로 폴리머가 흡수하는 주파수 대역 1㎒ 내지 100㎒의 범위의 전파뿐만 아니라, 다른 주파수 대역의 전파를 흡수하는 것도 가능하게 된다. 특히, 플루오로 폴리머와의 상승 효과를 기대할 수 있고, 광대역의 전파를 흡수할 수 있는 점에서, 본 개시의 전파 흡수 재료는, 자성체를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유전체로서는, 카본(카본 블랙, 카본 그래파이트, 카본 섬유), 산화티타늄 등을 들 수 있다. 상기 자성체로서는, 페라이트, 철, 철 합금 등을 들 수 있다. 상기 유전체 및 상기 자성체의 형상은 특별히 한정되지 않고 입자, 섬유 등이어도 된다.
상기 철 합금으로서는, 순철, 철ㆍ규소 합금, 철ㆍ규소ㆍ알루미늄 합금, 철ㆍ크롬 합금, 철ㆍ니켈 합금, 철ㆍ크롬ㆍ니켈 합금, 철ㆍ코발트 합금, 아몰퍼스 합금 등을 들 수 있다.
상기 철로서는, 카르보닐 철 등을 들 수 있다.
또한, 상기 페라이트로서는, 망간아연페라이트, 마그네슘아연페라이트, 니켈아연페라이트, 구리ㆍ아연페라이트, 망간ㆍ마그네슘ㆍ아연페라이트, 망간ㆍ마그네슘ㆍ알루미늄 페라이트, 이트륨산화철페라이트, 망간ㆍ구리ㆍ아연페라이트 등을 들 수 있다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 또한, 플루오로 폴리머 이외의 폴리머, 방열제, 난연제 등을 포함할 수도 있다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 용도에 따라 다양한 형상으로 성형되어 제공된다. 성형 방법은 특별히 한정되지 않고 스핀 코팅법, 드롭 캐스트법, 딥 닙법, 스프레이 코팅법, 브러시 도포법, 침지법, 잉크젯 프린트법, 정전 도장법, 압축 성형법, 압출 성형법, 캘린더 성형법, 트랜스퍼 성형법, 사출 성형법, 회전 성형법, 회전 라이닝 성형법 등을 채용할 수 있다.
본 개시의 전파 흡수 재료의 형상으로서는, 특별히 한정되지 않고 시트 등의 형상이면 된다. 특히, 본 개시의 전파 흡수 재료는, 시트인 것이 바람직하고, 전파 흡수 시트인 것이 보다 바람직하다. 즉, 본 개시에는, 상기 전파 흡수 재료로 형성되는 전파 흡수층을 구비하는 전파 흡수 시트도 포함된다. 또한, 피 피복물에 시트를 부착하거나, 피 도장물에 후술하는 용액을 도포하거나 함으로써, 피 피복물이나 피 도장물에 전파 흡수 특성을 부여하는 것도 가능하다.
상기 시트의 제조 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 본 개시에서 사용하는 플루오로 폴리머를 용융 압출 성형하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 용융 압출 성형은, 250 내지 380℃에서 행할 수 있다. 상기 용융 압출 성형은, 또한, 용융 압출 성형기를 사용하여 행할 수 있고, 실린더 온도를 250 내지 350℃, 다이 온도를 300 내지 380℃로 하는 것이 바람직하다.
압출 성형에 의해 얻어진 시트를, 더욱 연신하여, 연신 시트를 얻을 수도 있다. 상기 연신은, 1축 연신이어도, 2축 연신이어도 된다.
상기 시트의 제조 방법으로는, 또한, 본 개시에서 사용하는 플루오로 폴리머를, 유기 용매에 용해시켜 용액을 조제한 후, 해당 용액을 도포함으로써 제조 가능하다. 본 개시에서 사용하는 플루오로 폴리머는, 상술한 바와 같이, 저비점의 용매에도 용해시킬 수 있는 점에서, 이 때 사용하는 용매로서는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드 등의 질소 함유계 유기 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 등의 저비점의 범용 유기 용매가 바람직하다.
또한, 본 개시의 전파 흡수 재료가, 유전체, 자성체 등의 그 외의 성분을 포함하는 경우에는, 상기 플루오로 폴리머와, 그 밖의 성분과, 유기 용매를 혼합하여 슬러리를 조제한 후, 해당 슬러리를 도포함으로써, 시트를 제조할 수 있다.
상기 시트는, 또한, 본 개시의 전파 흡수 재료로 형성되는 전파 흡수층과, 다른 층을 구비하는 적층 시트여도 된다. 즉, 본 개시에는, 상기 전파 흡수 재료로 형성되는 전파 흡수층과, 상기 전파 흡수층과는 상이한 다른 층을 구비하는 전파 흡수 시트도 포함된다.
상기 적층 시트 및 상기 전파 흡수 시트에 있어서의 다른 층으로서는, 전파 반사 재료로 형성되는 전파 반사층이 바람직하다. 상기 전파 반사 재료로서는, 금속박, 금속 증착 필름, 금속 부직포, 탄소 섬유천, 금속 도금된 유리 섬유천 등의, 도전 시트나 도전 필름을 들 수 있다. 전파 반사층의 두께는, 바람직하게는 0.01 내지 10㎜이다.
상기 시트는, 또한, 상기 전파 흡수층과, 상기 다른 층을 접착시키기 위한 접착층을 구비하는 것이어도 된다. 상기 접착층은 접착제에 의해 형성할 수 있다. 상기 접착제로서는, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제, 실리콘계 접착제 등을 들 수 있다.
상기 시트에 있어서의 상기 전파 흡수층의 두께는, 실용상 허용되는 두께이며, 전파를 충분히 흡수할 수 있는 점에서, 바람직하게는 0.001 내지 10㎜이며, 보다 바람직하게는 0.01 내지 10㎜이며, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1㎜이며, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.5㎜이다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 특히, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수하기 위해 사용할 수 있다. 따라서, 전자 기기 내부에서 발생되는 노이즈를 억제하기 위한 전파 흡수 재료, 전자 기기로부터 외부로 복사되는 전자파를 억제하기 위한 전파 흡수 재료, 전자 기기의 외부로부터의 전자파의 영향을 저감하기 위한 전파 흡수 재료 등으로서, 적합하게 이용할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 전파 흡수 재료는, 와이어리스 급전 모듈 등의 전자파의 발생원 주변에 설치하거나, 발생원으로부터의 전자파의 영향을 받는 전자 부품에 첩부하거나 해서, 사용할 수 있다.
상기 전자 기기에는, 와이어리스 급전 모듈도 포함된다. 와이어리스 급전은, 비접촉으로 전력을 전송하는 기술이며, 그 원리는, 비방사형과 방사형으로 분류할 수 있다. 본 개시의 전파 흡수 재료는, 특히, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수하는 점에서, 비방사형 와이어리스 급전에 있어서 발생되는 노이즈 대책에 유익하다. 비방사형은, 또한, 전자기 유도형과 자기 공명형으로 분류할 수 있지만, 본 개시의 전파 흡수 재료는 어느 것에도 사용할 수 있다. 본 개시의 전파 흡수 재료를 사용함으로써, 방사 이미션의 증대나 무선 통신의 수신 감도의 억압 등의, 와이어리스 급전에 있어서 발생되는 노이즈에 의해 생기는 다양한 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 본 개시에 있어서, 상기 전파 흡수 재료를, 와이어리스 급전 모듈로부터 발생되는 전자파를 흡수함으로써, 와이어리스 급전 모듈로부터의 전자파를 차폐하기 위해 사용하는 것이 적합한 양태의 하나이다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 또한, 와이어리스 급전용 안테나의 특성을 향상시키기 위한 전파 흡수 재료, 근거리 무선 통신용 안테나의 특성을 향상시키기 위한 전파 흡수 재료로 해도 유익하다.
본 개시의 전파 흡수 재료는, 또한, IC(집적 회로) 패키지, 모듈 기판, 전자 부품에 일체화한 고유전율층의 형성, 특히, 다층형 배선 기판의 내층 커패시터층 등으로서 사용하는 것도 가능하다.
또한, 상술한 플루오로 폴리머의 전파 흡수 재료로서의 사용도, 본 개시의 일 양태에 포함된다.
실시예
다음으로 본 개시의 실시 형태에 대해 실시예를 들어 설명하지만, 본 개시는 이와 같은 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예의 각 수치는 이하의 방법에 의해 측정하였다.
<플루오로 폴리머의 단량체 조성>
핵자기 공명 장치를 이용하여, 측정 온도를 (폴리머의 융점+20)℃로 하여 19F-NMR 측정을 행하고, 각 피크의 적분값 및 모노머의 종류에 따라서는 원소 분석을 적절하게 조합하여 구하였다.
<막 두께>
디지털 측장기를 사용하여, 기판에 얹은 필름을 실온 하에서 측정하였다.
실시예 1
플루오로 폴리머로서, 40몰％의 VdF 단위 및 60몰％의 TFE 단위를 함유하는 VdF/TFE 공중합체를 사용하였다. 이 VdF/TFE 공중합체의 펠릿을, 290 내지 360℃로 용융 압출 성형기에서 제막하고, 두께가 80㎛인 시트를 얻었다. 이 시트를, 2축 연신기에서 70℃에서 4×4배 연신하고, 두께가 5㎛인 시트를 얻었다.
얻어진 두께가 5㎛인 시트에 대해, 애질런트ㆍ테크놀로지사제의 임피던스ㆍ애널라이저로서, 4291B RF 임피던스ㆍ애널라이저 1㎒ 내지 1GHz를 사용하고, 테스트ㆍ픽스츄어로서, 애질런트ㆍ테크놀로지사제의 16453A 유전체 테스트ㆍ픽스츄어를 사용하여, 25℃에서, 유전율 ε'와 유전 정접(tanδ=ε"/ε')을 측정하고, 유전손 ε"를 구하였다. 결과를 도 1에 도시한다.
실시예 2
플루오로 폴리머로서, 40몰％의 VdF 단위 및 60몰％의 TFE 단위를 함유하는 VdF/TFE 공중합체를 사용하였다. 이 VdF/TFE 공중합체의 펠릿을, 290 내지 360℃로 용융 압출 성형기에서 제막하고, 두께가 140㎛인 시트를 얻었다. 얻어진 시트에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 유전율과 tanδ를 측정하였다. 결과를 도 2에 도시한다.
실시예 3
플루오로 폴리머로서, 40몰％의 VdF 단위 및 60몰％의 TFE 단위를 함유하는 VdF/TFE 공중합체를 사용하였다. 이 VdF/TFE 공중합체의 펠릿을, 290 내지 360℃로 용융 압출 성형기에서 제막하고, 두께가 230㎛인 시트를 얻었다. 얻어진 시트에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 유전율과 tanδ를 측정하였다. 결과를 도 3에 도시한다.
실시예 4
플루오로 폴리머로서, 80몰％의 VdF 단위 및 20몰％의 TFE 단위를 함유하는 VdF/TFE 공중합체를 사용하였다. 이 VdF/TFE 공중합체의 펠릿을, N-메틸-2-피롤리돈에 용해시키고, 코팅 장치로 캐스트 제막하고, 180℃로 용제를 휘발시킴으로써, 두께가 20㎛인 시트를 얻었다. 얻어진 시트에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 유전율과 tanδ를 측정하였다. 결과를 도 4에 도시한다.
실시예 5
플루오로 폴리머로서, 100몰％의 VdF 단위를 함유하는 PVdF를 사용하였다. 이 PVdF의 펠릿을, 290 내지 360℃로 용융 압출 성형기에서 제막하고, 두께가 8㎛인 시트를 얻었다. 얻어진 시트에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 유전율과 tanδ를 측정하였다. 결과를 도 5에 나타낸다.
도 1 내지 도 5는, 횡축이 주파수를 나타내고, 종축(왼쪽)이 시트의 유전율 ε'를 나타내고, 종축(우측)이 유전손 ε"(ε'과 tanδ의 곱)를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 실시예 1 내지 5에서 얻어진 시트는, 모두, 1㎒ 내지 100㎒의 범위에 있어서, 유전손 ε"의 피크를 갖고 있다. 또한, 1㎒ 내지 100㎒의 범위에 있어서, 유전율 ε'는, 완만하게 저하되어 있다. 따라서, 두께 등을 설계함으로써, 원하는 전파 흡수 특성을 갖는 전파 흡수 시트의 실현을 기대할 수 있다.
다음에, 본 개시의 일 실시 형태의 전파 흡수 시트를, 도 6을 사용하여 설명한다.
도 6에 도시하는 전파 흡수 시트(10)는, 플루오로 폴리머로 형성되는 전파 흡수층을 구비하는 적층 시트이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 전파 흡수 시트(10)는, 전파 흡수층(12)과, 전파 반사층(14)과, 접착층(16)을 구비하고 있다.
전파 흡수층(12)은, 전파 흡수 재료로 형성되어 있고, 본 실시 형태에서는, 실시예 1에서 얻어진 전파 흡수 시트가 사용되어 있지만, 그 밖에도, 본 개시에서 사용하는 플루오로 폴리머의 압출 시트, 본 개시에서 사용하는 플루오로 폴리머를 포함하는 용액으로 형성된 도막 등이 이용된다. 전파 반사층(14)은, 전파 반사 재료로 형성되어 있고, 본 실시 형태에서는, 전파 흡수 시트에 알루미늄을 증착한 알루미늄 박막이다.
전파 흡수 시트(10)에서는, 전파 흡수 시트를 다른 부재에 첩부할 수 있도록, 접착층(16)이 더 마련되어 있다. 취급성을 고려하여, 첩부할 때만, 접착층(16)의 첩부면이 노출되도록, 첩부면에 마운트(도시되지 않음)를 마련해도 된다.
그리고, 전파 흡수 시트(10)에 조사된 전파 중, 일부는 전파 흡수층(12)에 의해 흡수되고, 흡수되지 않은 전파는 전파 반사층(14)으로 반사된다. 따라서, 전파 흡수 시트(10)는, 전자 기기의 노이즈 대책이나, 전자 기기로부터 외부로 복사되는 전자파의 누설 방지, 전자 기기의 외부로부터의 전자파의 영향을 저감하기 위해 사용할 수 있고, 예를 들어 프린트 기판이나 LSI의 표면을 덮도록 마련할 수 있다.
또한, 전파 흡수 시트(10)는, 와이어리스 급전 또는 근거리 무선 통신을 행하기 위한 안테나 코일의 주변에 배치할 수도 있어, 예를 들어 안테나 코일이 마련된 수지 기판의 반대측 면에 첩부할 수 있다. 또한, 안테나 코일의 주변에 설치되는 전자 부품에 첩부할 수도 있고, 또한, 안테나 코일과 안테나 코일의 주변에 설치되는 전자 부품 사이에 배치할 수도 있다. 전파 흡수 시트(10)를 이렇게 사용함으로써, 안테나 코일로부터 방사되는 전자파를 억제할 수 있거나, 안테나의 통신 특성을 높일 수 있거나 한다.
이상, 실시 형태를 설명하였지만, 특허청구의 범위의 취지 및 범위로부터 일탈하는 일 없이, 형태나 상세의 다양한 변경이 가능한 것이 이해될 것이다.

Claims (8)

  1. 플루오로 폴리머를 포함하는 전파 흡수 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플루오로 폴리머가, 비닐리덴플루오라이드 단위를 포함하는, 전파 흡수 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플루오로 폴리머가, 비닐리덴플루오라이드 단위 및 테트라플루오로에틸렌 단위를 포함하는, 전파 흡수 재료.
  4. 제3항에 있어서, 비닐리덴플루오라이드 단위/테트라플루오로에틸렌 단위가 몰비로 5/95 내지 95/5인, 전파 흡수 재료.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 주파수가 1㎒ 내지 100㎒인 범위의 전파를 흡수하는, 전파 흡수 재료.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 와이어리스 급전 모듈로부터 발생되는 전자파를 흡수함으로써, 와이어리스 급전 모듈로부터의 전자파를 차폐하기 위해 사용되는, 전파 흡수 재료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전파 흡수 재료로 형성되는 전파 흡수층을 구비하는, 전파 흡수 시트.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전파 흡수 재료로 형성되는 전파 흡수층과, 상기 전파 흡수층과는 상이한 다른 층을 구비하는 전파 흡수 시트.
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