TW202228997A - 介電體層之製造方法、樹脂組成物、及包含介電體層之積層體 - Google Patents
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Abstract
本揭示之製造方法,其用於製造具備反射型的電磁波吸收體之介電體層,且其包含:調製含有至少一種介電性化合物及樹脂成分且於頻率3.7GHz或90GHz之相對介電係數高於10.0之樹脂組成物之步驟,及形成由該樹脂組成物構成之厚度20~7000μm的介電體層之步驟。本揭示之樹脂組成物,係用於形成反射型的電磁波吸收體所具備之介電體層者,其含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分,且其於頻率3.7GHz或90GHz的相對介電係數高於10.0。
Description
本揭示係關於一種具備反射型的電磁波吸收體之介電體層之製造方法、一種用於形成介電體層之樹脂組成物、及一種包含介電體層之積層體。
近年,邁向急速資料量之增加及移動體之高速化、自動運轉、IoT(物聯網(Internet of Things))之實用化,可對應於各個之通信、雷達、安全保障所用的掃描器等的需要日益增高。伴隨此,關於活用5G、毫米波、太赫茲波之使用次世代的電磁波之高速無線通信方式的技術正急速發展。
利用電磁波之製品,有時會干擾從其他電子機器產生的電磁波,而引起故障。就用於防止此之手段而言,已知有被稱為λ/4型的反射型的電磁波吸收體。在專利文獻1中,揭示在包含極細導電纖維之電阻膜與電波反射體之間具備介電體層之電波吸收體。在專利文獻2中,揭示一種電磁波吸收體,其具備為介電體層或磁性體層之第一層、及設置於該第一層之至少單側的導電層,其中第一層之相對介電係數為1~10。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-311330號公報
[專利文獻2]國際公開第2018/230026號
[發明欲解決之課題]
反射型的電磁波吸收體所具備之介電體層,為用於使入射的電磁波與反射的電磁波干擾之層。介電體層之厚度係基於下列之式設定。
d=λ/(4(ε
r)
1/2)
式中,λ表示應減低的電磁波之波長(單位:m),ε
r表示構成介電體層之材料的相對介電係數,d表示介電體層之厚度(單位:m)。入射的電磁波之相位與反射的電磁波之相位,可藉由π轉移得到反射衰減。先前,為了達成充分的反射衰減量,不得不增加介電體層厚度。因此,就介電體層之製作效率或省空間化的觀點而言,尚有改善之餘地。
本揭示係提供一種有效地製造介電體層的方法,該介電體層為反射型的電磁波吸收體所用之介電體層,其可實現優良的反射衰減量。又,本揭示提供用於形成該介電體層之樹脂組成物、及包含介電體層之積層體。
[用以解決課題之手段]
本揭示之一面向係關於反射型的電磁波吸收體所具備之介電體層之製造方法。該製造方法包含:調製樹脂組成物之步驟,該樹脂組成物含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分,且於頻率3.7GHz或90GHz之相對介電係數高於10.0;及形成由該樹脂組成物構成之厚度20~7000μm的介電體層之步驟。
在專利文獻2所記載之發明中,可見為了在50~100GHz之帶寬,2GHz以上之帶寬中,發揮良好的電磁波吸收性能,故將第一層之相對介電係數設定於1~10之範圍(參照專利文獻2之段落[0016])。相對於此,在本揭示中,將介電體層之相對介電係數設定於高於10.0之值。此係基於以下之技術思想。亦即,例如,若考量預計實用之76GHz車載用毫米波雷達,占有頻率帶寬之容許值被限定於500MHz(日本)~1GHz(其他國家)範圍。在該約1GHz之頻率帶,有時只要滿足充分的吸收性能(例如,-20dB)即可。亦即。在非必要擴展吸收頻率帶之情況,藉由增大介電體層之相對介電係數,將介電體層變薄,並將介電體層之製作效率或省空間化列為優先一方是有用的。一般而言,介電體層之相對介電係數,隨著頻率變得越高,有變低的傾向。若頻率3.7GHz或90GHz中之相對介電係數高於10.0,本揭示之介電體層,就5G(28GHz)用或毫米波雷達(76GHz)用之電磁波吸收體而言,對於先前所述之課題,可充分地發揮效果。
本發明之一面向,係關於用於形成反射型的電磁波吸收體所具備之介電體層之樹脂組成物。該樹脂組成物含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分,且於頻率3.7GHz或90GHz的相對介電係數高於10.0。介電性化合物之態樣,較佳為例如,粉狀,且其相對介電係數高於樹脂成分之相對介電係數。就介電性化合物之具體例而言,可列舉氧化鈦及鈦酸鋇等金屬化合物。樹脂成分於頻率3.7GHz或90GHz的相對介電係數,例如,以2.5~9.5為較佳。
樹脂組成物以其本身具有黏著性為較佳。藉由以具有黏著性之樹脂組成物構成介電體層,可將介電體層有效地貼附於對象構件。樹脂組成物對不銹鋼304鋼板的黏著力,以1.0N/25mm以上為較佳。
本揭示之一面向,係關於包含介電體層之積層體。該積層體具備由上述樹脂組成物構成之介電體層、及在介電體層之至少一面上所設置的黏著層。若藉由該構成,可經由黏著層而將介電體層有效地貼附於對象構件。
[發明之效果]
若依照本發明,可提供一種有效地製造介電體層之方法,該介電體層為用於反射型的電磁波吸收體之介電體層,其可實現優良之反射衰減量。又,若依照本發明,可提供一種積層體,其包含用於形成該介電體層之樹脂組成物及介電體層。
[用以實施發明的形態]
以下,參照圖式,詳細說明本揭示之複數個實施形態。再者,對圖式中相同或相當部分賦予相同符號,省略重複的說明。又,上下左右等之位置關係,只要無特別聲明限定,係基於圖式所示之位置關係者。再者,圖式之尺寸比率,不限定於圖示之比率。
<第一實施形態>
圖1為示意性地表示根據第一實施形態之反射型的電磁波吸收體的剖面圖。此圖所示之電磁波吸收體10為薄膜狀或片狀,具有積層結構,該積層結構依序具備電磁波透過層1、介電體層3及反射層4。再者,薄膜狀之電磁波吸收體,例如,整體厚度為24~250μm。另一方面,片狀之電磁波吸收體,例如,整體厚度為0.25~7.1mm。
(電磁波透過層)
電磁波透過層1係用於將從外側入射而來之電磁波引導至介電體層3之層。亦即,電磁波透過層1為用於依照使用電磁波吸收體10之環境或層構成進行阻抗匹配(impedance matching)之層,藉此可得到反射衰減量大的電磁波吸收體10。在電磁波吸收體10於空氣(阻抗:377Ω/□)中使用的情況,只要依照介電體層3之相對介電係數,設定電磁波透過層1之片電阻即可,例如,於3.7GHz之介電體層3的相對介電係數大於10之情況,電磁波透過層1之片電阻只要設定於200~800Ω/□之範圍即可,亦可設定於350~400Ω/□之範圍。於90GHz之介電體層3之相對介電係數大於10的情況,電磁波透過層1之片電阻只要設定於200~800Ω/□之範圍即可,亦可設定於350~400Ω/□之範圍。
電磁波透過層1含有具有導電性之無機材料或有機材料。就具有導電性之無機材料而言,例如,可列舉氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅鋁(AZO)、碳奈米管、石墨烯、含有選自包含Ag、Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In、Ag-Cu、Cu-Au及Ni奈米粒子之群組中之1種以上的奈米粒子、或/及奈米線,就具有導電性之有機材料而言,可列舉聚噻吩衍生物、聚乙炔衍生物、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物。尤其從柔軟性、成膜性、安定性、377Ω/□之片電阻之觀點而言,以包含聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)的導電性聚合物為較佳。電磁波透過層1亦可為包含聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)及聚苯乙烯磺酸(PPS)之混合物(PEDOT/PSS)者。
電磁波透過層1之片電阻值,若設為導電性材料之電阻率ρ(Ω・m)、導電性材料之厚度t(m),則以導電性材料之片電阻值σ=ρ/t表示。因此,具有導電性的無機材料或有機材料之選定,可藉由膜厚之調節而適宜設定。在電磁波透過層1係以無機材料構成之情況,電磁波透過層1之厚度(膜厚),以0.1nm~100nm之範圍內為較佳,以1nm~50nm之範圍內為更佳。若膜厚為0.1nm以上,則有容易形成均勻之膜,可更充分地實現作為電磁波透過層1之機能的傾向。另一方面,若膜厚為100nm以下,有可保持充分可撓性,更確實防止因製膜後彎曲、拉伸等外在因素而使薄膜產生龜裂,且抑制因熱對基材造成損傷或收縮的傾向。在電磁波透過層1以有機材料構成之情況,電磁波透過層1之厚度(膜厚),以在0.1~2.0μm之範圍內為較佳,以在0.1~0.4μm之範圍內為更佳。若膜厚為0.1μm以上,則有容易形成均勻之膜,可更充分實現作為電磁波透過層1之機能的傾向。另一方面,若膜厚為2.0μm以下,有可保持充分可撓性,更確實防止因製膜後彎曲、拉伸等外在因素而使薄膜產生龜裂的傾向。
就製膜方法而言,可列舉乾式塗布法及濕式塗布法。
乾式塗布法可列舉主要使用電阻加熱或感應加熱、離子束(EB)的真空蒸鍍方式,或濺射方式等。電阻加熱方式,係將材料放入陶瓷製之坩堝中,對圍繞坩堝之加熱器外施加電壓,使電流流通,於真空中將坩堝加熱,使無機材料從開口部蒸發,附著於基材而製膜。藉由控制材料與基材間距離、施加於加熱器之電壓、電流,調整製膜速度;若為批次製膜,以快門(shutter)之開閉時間,若為輥製膜,以線上速度等,控制製膜時間,藉此控制膜厚。離子束係於真空中對燈絲流通電流,使電子釋出,藉由電磁透鏡將釋出之電子直接照射材料,使無機材料加熱、蒸發,附著於基材而製膜。用於為了蒸發而必須使用大熱量之無機材料或需要大製膜率的情況。藉由材料與基材間之距離、以電流使燈絲產生之電子量及電磁透鏡,控制材料之照射位置或範圍(光圈),而調整製膜速度,並藉由前述同樣快門之開閉時間或線上速度,控制製膜時間,來控制膜厚。濺射方式,係在包含無機材料之標靶上,導入主要為Ar等之稀有氣體,藉由施加電壓使Ar電漿化,使電漿化之Ar與以電壓加速之標靶衝撞,將材料以物理方式彈飛(濺射),附著於基材而製膜。眞空蒸鍍方式無法製膜之無機材料,若藉由濺射方式,有時亦可製膜。控制標靶與基材間之距離、對標靶施加之電力、Ar氣壓,調整製膜速度,以與前述同樣快門之開閉時間或線上速度控制製膜時間,控制膜厚。主要於將無機材料進行製膜時使用。
濕式塗布法主要為將材料塗布於基材的方法,在常溫常壓下固體之材料,溶解或分散於適當溶劑中而油墨化,塗敷後,藉由乾燥除去溶劑而製膜。塗布方法可列舉模具塗布、微凹版塗布、桿式凹版塗布、凹版塗布等。通常,若為油墨之固體成分及模頭具塗布,控制模頭開口部之間隙、基材、塗布機頭間之間隙;若為微凹版塗布、桿式凹版塗布、凹版塗布,控制版之線數、深度、版旋轉比,將油墨塗敷於基材,乾燥,控制膜厚。主要於將有機材料及一部分的無機分散材料進行製膜時使用。
電磁波透過層1之片電阻值可使用例如Loresta GP MCP-T610(商品名,三菱化學分析技術股份有限公司製)測定。
(介電體層)
介電體層3為用於使入射之電磁波與反射之電磁波干擾之層。介電體層3係依照滿足以下之式所表示的條件,設定厚度等。
d=λ/(4(ε
r)
1/2)
式中,λ表示應抑制之電磁波的波長(單位:m),ε
r表示構成介電體層3之材料的相對介電係數,d表示介電體層3之厚度(單位:m)。藉由入射的電磁波之相位與反射的電磁波之相位進行π位移,可得到反射衰減。
介電體層3係以於頻率3.7GHz之相對介電係數高於10.0的樹脂組成物構成。藉由介電體層3之相對介電係數高於10.0,如上述,在特定之頻率帶,可實現優良吸收性能(較佳為-15dB,更佳為-20dB)。除此之外,由於可將介電體層3變薄,可高水準地達成介電體層3之生產性提高及節省空間化兩者。介電體層3於頻率3.7GHz的相對介電係數,較佳為高於10.0,且30.0以下,更佳為高於10.0,且20.0以下。藉由介電體層3於頻率3.7GHz的相對介電係數為30.0以下,有可形成具有充分的強度之介電體層3的傾向。例如,為了提高介電體層3之相對介電係數,若將過剩量之介電性化合物摻合於介電體層3中,則有介電體層3變脆的傾向。介電體層3之厚度只要藉由頻率帶與相對介電係數而適宜設定即可。例如,假設於毫米波雷達等之60GHz、76GHz或90GHz帶使用的情況,介電體層3之厚度,較佳為100~400μm,更佳為250~400μm。假設於5G通信等之3.7GHz、4.5GHz或28GHz帶使用的情況,介電體層3之厚度,較佳為450~7000μm,更佳為650~6500μm。又,近年,在次世代通信規格或計測・分析技術、醫療等領域等受到矚目的太赫茲波,假設於例如300GHz或350GHz帶使用的情況,介電體層3之厚度,較佳為20~80μm,更佳為50~80μm。
構成介電體層3之樹脂組成物,含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分。依照樹脂組成物中的介電性化合物之選擇及其含量,可調整介電體層3的相對介電係數。相對於100體積份之樹脂組成物,介電性化合物之含量,較佳為10~300體積份,更佳為25~100體積份。相對於100質量份之樹脂組成物,介電性化合物之含量,較佳為10~900質量份,更佳為25~100質量份。藉由樹脂組成物中的介電性化合物之含量為下限值以上,而有可將介電體層3之相對介電係數充分地增大的傾向,另一方面,藉由為上限值以下,有以濕塗布法或押出成形時,有效率地製造介電體層3的傾向。
就介電性化合物而言,可列舉鈦酸鋇、氧化鈦及氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈮、氧化鉭、氧化釩、鎂橄欖石(Mg
2SiO
4)、鈮酸鎂酸鋇(Ba(Mg
1/3Nb
2/3)O
3)、鈦酸鈮酸鋇(Ba
3Nd
9.3Ti
18O
54)、氮化鉀、氮化鋁等金屬化合物。介電性化合物之態樣,以粉末(例如,奈米粒子)為較佳。介電性化合物之相對介電係數,以高於樹脂成分之相對介電係數為較佳。介電性化合物於頻率3.7GHz或90GHz的相對介電係數,較佳為高於10且5000以下,更佳為100~5000,進一步更佳為1000~5000。
就樹脂成分而言,例如,可列舉丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、聚碳酸酯、環氧樹脂、甘酞樹脂、聚氯乙烯、聚乙烯基甲醛、酚樹脂、尿素樹脂及聚氯丁二烯樹脂。樹脂成分於頻率3.7GHz或90GHz的相對介電係數,較佳為2.5~9.5,更佳為3.5~9.5,進一步更佳為5.0~9.5。
樹脂組成物以具有黏著性為較佳。藉此,可對反射層4之表面4F有效率地貼附介電體層3。就該材料而言,例如,可列舉聚矽氧黏著劑、丙烯酸黏著劑及胺基甲酸酯黏著劑。可將此等材料作為上述樹脂成分使用,亦可將以此等材料構成之黏著層形成在介電體層3之至少一面上。樹脂組成物本身或黏著層對於不銹鋼304鋼板之黏著力,較佳為1.0N/25mm以上,亦可為3.0~10.0N/25mm或10.0~15.0N/25mm。
介電體層3之複介電係數,以下述式表示。式中,i為虛數單位,ε’為複介電係數之實部,ε”為複介電係數之虛部。
複介電係數ε=ε’-iε”
複介電係數之實部為相對介電係數(相對於真空之介電係數ε
0的比)。複介電係數之虛部ε”之值,係從介電損耗tanδ(=ε”/ε’)的值導出。相對介電係數及介電損耗,可使用介電係數測定裝置求得。
介電體層3於3.7GHz或90GHz的複介電係數之實部,以大於10為較佳,以10.5~30為更佳,以12~20為進一步更佳。藉由該值大於10,具有在特定之頻率帶能達成優良之吸收性能的傾向。另一方面,藉由該值為30以下,有可形成具有充分的強度之介電體層3的傾向。介電體層3於3.7GHz或90GHz的複介電係數之虛部,較佳為5以下,更佳為0~3.5,進一步更佳為0~3。
(反射層)
反射層4係用於使從介電體層3入射而來之電磁波反射,達到介電體層3之層。反射層4之厚度,例如,為4~250μm,可為4~12μm或50~100μm。
反射層4係由具有導電性之材料構成,若片電阻值為100Ω/□以下,可反射電磁波,因而較佳。該材料可為無機材料,亦可為有機材料。就具有導電性之無機材料而言,例如,可列舉氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅鋁(AZO)、碳奈米管、石墨烯、含有選自包含Ag、Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In、Ag-Cu、Cu-Au及Ni奈米粒子之群組中之1種以上的奈米粒子、或/及奈米線。就具有導電性之有機材料而言,例如,可列舉聚噻吩衍生物、聚乙炔衍生物、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物。可將具有導電性之無機材料或有機材料,以成為片電阻為100Ω/□以下之厚度,在基材上製膜。從柔軟性、成膜性、安定性、片電阻值及低成本之觀點,較佳為使用具備PET薄膜、及蒸鍍在其表面上之鋁層的積層薄膜(Al蒸鍍PET薄膜)作為反射層。
<電磁波吸收體之製造方法>
電磁波吸收體10,例如,可經由以下之步驟製造。首先,製作輥狀之介電體層,繼而,藉由卷對卷(roll-to-roll)方式,製作包含介電體層的輥狀之積層體。將該積層體裁切成所規定之尺寸,可得到電磁波吸收體10。輥狀之介電體層,可經由(A)調製上述樹脂組成物之步驟、(B)藉由卷對卷方式形成由該樹脂組成物構成之介電體層之步驟而製造。在適用對象之頻率帶高的情況(例如,60GHz以上),由於介電體層之厚度充分薄,可藉由卷對卷方式製造電磁波吸收體10。相對於此,在適用對象之頻率帶低之情況(例如,小於28GHz),由於必須厚厚地形成介電體層,以卷對卷方式之製造有變得困難的傾向。在此情況,例如,可藉由押出成形,形成介電體層。亦即,只要依照適用對象之頻率帶(換言之,介電體層之厚度)而適宜選擇製作方法即可。
介電體層及積層體之製造方法無特別限定,可使用乾式積層法、熔融押出積層法等先前周知之方法製造。具體而言,介電體層可藉由逗點式塗布(comma coating)或模具塗布、押出製膜或壓延(calendering)製膜而製作。例如,在逗點式塗布方面,於逗點式輥與塗布輥間調取適度間隙,於其間使基材行進,從間隙將塗液以一定量塗敷成薄膜,並進行乾燥,藉此可進行膜形成。基材方面,藉由使用經脫模處理之PET等,在製作積層體時,可容易得到介電體層單層體。又,若可直接塗敷於電磁波透過層或反射層,可省略製作積層體時之貼合步驟。可藉由間隙之調整,而得到任意膜厚的介電體層。在模具塗布方面,於被輸送至支承輥上之基材上,空出被稱為塗布間隙之空隙,塗布從模頭狹縫而來之塗布液,並進行乾燥,藉此可製作介電體層。藉由供給液流量、塗布間隙、基材輸送速度等之調整,可得到任意膜厚的介電體層。基材,與先前同樣地可使用經脫模處理之PET或電磁波透過層或反射層。在押出製膜方面,將用於形成介電體層之樹脂組成物,供給加熱至樹脂組成物之熔點Tm以上之溫度~Tm+約100℃之溫度的熔融押出機,將用於形成介電體層之樹脂組成物熔融,從例如T字模等之模頭押出成片狀,將押出之片狀物以旋轉之冷卻筒等急冷固化,並捲取,藉此可將介電體層製膜。藉由吐出樹脂之「唇部(lip)」的開啟程度,可控制介電體層之厚度。在製膜裝置中必須有輸送用之基材之安裝的情況,或可使用樹脂之熱熔接而製作積層體的情況,可利用與電磁波透過層或反射層熱熔接進行積層。壓延製膜亦同樣地,使用混合輥使樹脂熔融,將樹脂組成物導入2支以上之壓延輥間回轉,藉由壓延、冷卻、捲取,可製作介電體層。介電體層之厚度,可藉由壓延輥間之空隙的調整而控制。在基材可安裝之情況,與先前相同。在藉由上述製膜方法所製作之介電體層具有黏著性的情況,藉由與電磁波透過層、反射層,使用貼合機貼合,可製作積層體。在樹脂組成物本身無黏著性,或者黏著力小的情況,另外使用乾式積層等製作黏著層,進行積層,以進行貼合,在樹脂組成物本身塗敷黏著層,使其乾燥,藉由與積層體形成時所使用的電磁波透過層或反射層貼合,可賦予黏著層。又,藉由在電磁波透過層或反射層將黏著劑塗敷、乾燥,與介電體層進行乾式積層,亦可製作積層體。
<第二實施形態>
圖2為示意性地表示根據第二實施形態之反射型的電磁波吸收體的剖面圖。此圖所示的反射型的電磁波吸收體20,為薄膜狀或片狀,具有依序具備電磁波透過層1、電阻層5、介電體層3及反射層4的積層結構。電磁波吸收體20除了於電磁波透過層1及介電體層3之間具備電阻層5之外,為與根據第一實施形態之電磁波吸收體10同樣的構成。以下,說明電阻層5。
(電阻層)
電阻層5係用於將從電磁波透過層1入射而來之電磁波導至介電體層3之層。亦即,電阻層5為用於依照電磁波吸收體20所使用之環境、或電磁波透過層1的特性而進行阻抗匹配之層。例如,電磁波吸收體20於空氣(阻抗:377Ω/□)中使用,且介電體層3之複介電係數的實部(相對介電係數)為2.9,在厚度為50μm之情況,若將電阻層5之片電阻值設定於270~500Ω/□之範圍,可得到高反射衰減。
電阻層5係以具有導電性之材料構成。該材料可為無機材料,亦可為有機材料。就具有導電性之無機材料而言,例如,可列舉氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅鋁(AZO)、碳奈米管、石墨烯、含有選自包含Ag、Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In、Ag-Cu、Cu-Au及Ni奈米粒子之群組中的1種以上之奈米粒子、或/及奈米線。就具有導電性之有機材料而言,例如,可列舉聚噻吩衍生物、聚乙炔衍生物、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物。從柔軟性、濕式塗布之製膜適性、製膜後於大氣中的片電阻之安定性及片電阻值的觀點而言,以包含聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)之導電性聚合物所構成之電阻層5為較佳。例如,可藉由聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)及聚苯乙烯磺酸(PPS)之混合物(PEDOT/PSS)構成電阻層5。
電阻層5之片電阻值,例如,可藉由具有導電性之材料的選定、電阻層5之厚度的調節而進行適宜設定。電阻層5之厚度以在0.1~2.0μm之範圍內為較佳,以在0.1~0.4μm之範圍內為更佳。若厚度為0.1μm以上,則有容易形成均勻之膜,更能充分地實現作為電阻層5之機能的傾向。另一方面,若厚度為2.0μm以下,則有能保持充分可撓性,更確實抑制因成膜後之彎曲、拉伸等外在因素而使薄膜產生龜裂的傾向。片電阻值可使用例如Loresta GP MCP-T610(商品名,三菱化學分析技術股份有限公司製)測定。
若藉由根據上述實施形態之電磁波吸收體10、20,由於介電體層3於頻率3.7GHz或90GHz的相對介電係數高於10.0,因此可使介電體層3充分變薄。藉此,可高水準地達成介電體層3之生產性提高及省空間化兩者。又,若藉由電磁波吸收體10、20,可達成15dB以上(更佳為20dB以上)之大幅度反射衰減。
以上係針對本發明之實施形態詳細說明,然而本發明不受上述實施形態限定。例如,在上述實施形態中,雖例示薄膜狀或片狀之電磁波吸收體10、20,然而電磁波吸收體之形狀不以此為限。例如,圖1、2所示的反射層4可不為層狀。
[實施例]
以下,根據實施例及比較例說明本發明。再者,本發明不限定於以下之實施例。
使用以下之材料,製作根據實施例及比較例的介電體層。
(1)樹脂成分
・丙烯酸樹脂:OC-3405(Saiden化學公司製,於3.7GHz之相對介電係數:4.2)
・聚矽氧樹脂:MHM-SI500(日榮加工公司製,於3.7GHz之相對介電係數:3.2)
・胺基甲酸酯樹脂:C60A10WN(BASF日本公司製,於3.7GHz之相對介電係數:4.5)
(2)介電性化合物
・鈦酸鋇粉末:BT-01(堺化學工業公司製)
・氧化鈦粉末:CR-60(石原產業公司製)
(實施例1~3及比較例1、2)
分別調製表1所示之組成的樹脂組成物。關於根據實施例及比較例之樹脂組成物,針對以下之項目進行評價。
(1)相對介電係數之測定
依據JIS C2138:2007記載之方法,使用空洞共振器法介電係數測定裝置,於頻率1MHz至1GHz之範圍,在溫度25℃、相對濕度50%之條件下,測定樹脂組成物的相對介電係數。在各水平,準備5個試料,進行5次測定。將頻率1MHz、500MHz及1GHz之3個相對介電係數之測定值,以半對數圖形作圖,畫出近似直線。再者,以頻率作為橫軸(對數尺度),以相對介電係數之值作為縱軸。從該近似直線,算出於3.7GHz及90GHz的相對介電係數。將從5次測定所算出之相對介電係數之值記載於表1。
(2)樹脂組成物之黏著力的評價
依據JIS Z0237:2009記載之方法,評價樹脂組成物之黏著力。將根據實施例及比較例之樹脂組成物,加工成厚度0.2mm的薄膜後,將其裁切,得到寬度25mm之試料。另一方面,準備一面製成鏡面的不銹鋼304鋼板。在該面上配置試料後,使2kg之輥來回2次而進行壓接。靜置30分鐘後,使用拉伸試驗機,將試料對不銹鋼304鋼板,以180°之角度剝離,測定剝離強度。剝離速度為300mm/分鐘。將結果示於表1。
(3)積層體之黏著力的評價
丙烯酸樹脂(OC-3405)具有黏著性,然而如表1之實施例2、3的結果所示,伴隨介電性化合物之體積分率增加,樹脂組成物的黏著力變低。因此,另行製作在以實施例2、3之樹脂組成物所製作之薄膜之單面,以線棒#5積層有未添加介電性化合物之丙烯酸樹脂(OC-3405)的試料。與上述同樣操作來評價由該丙烯酸樹脂構成之黏著層的黏著力。將結果示於表1。
(4)關於介電體層之厚度的評價
藉由模具塗敷形成表1所示之厚度的介電體層。表1所示之厚度係假設90GHz移動通信者。再者,由於以1次塗敷可形成之介電體層的厚度為約200μm,故實施例1~3中只要2次塗敷即足夠,相對於此,比較例1、2中需要3次塗敷。
(5)捲米數之評價
表1顯示假設以最大捲徑700mm之裝置,在捲徑內徑3吋、壁厚4mm(外徑84.2mm)之芯進行捲取之情況的捲米數。實施例1~3中,可在一輥捲繞超過1450m之介電體,相對於此,比較例1、2中,限於一輥只能捲取1000m以下之介電體。
[表1]
實施例 1 | 實施例 2 | 實施例 3 | 比較例 1 | 比較例 2 | ||
樹脂成分 [體積份] | 丙烯酸樹脂 | 65 | 50 | 50 | 100 | - |
聚矽氧樹脂 | - | - | - | - | 100 | |
介電性化合物 [體積份] | 鈦酸鋇 | 35 | 50 | - | - | - |
氧化鈦 | - | - | 50 | - | - | |
於3.7GHz之相對介電係數 | 11.5 | 16.7 | 13.9 | 4.2 | 3.2 | |
於90GHz之相對介電係數 | 10.4 | 15.7 | 12.6 | 3.4 | 2.9 | |
樹脂組成物之黏著力 [N/25mm] | 2.3 | 0.9 | 0.7 | 10.4 | 9.7 | |
積層體之黏著力 [N/25mm] | - | 9.8 | 10.0 | - | - | |
介電體層之厚度 [μm] | 258 | 210 | 235 | 452 | 489 | |
捲米數 [m] | 1469 | 1805 | 1613 | 838 | 775 |
(實施例4及比較例3)
分別調製表2所示之組成的樹脂組成物。對於此等樹脂組成物,與實施例1同樣地,進行上述(1)~(3)及(5)之評價。再者,作為樹脂成分使用的胺基甲酸酯樹脂,由於不具有黏著性,另外製作在以樹脂組成物所製作之薄膜的單面,以線棒#5積層有未添加介電性化合物之丙烯酸樹脂(OC-3405)的試料。與上述同樣操作來評價由該丙烯酸樹脂構成之黏著層的黏著力。又,(4)之評價如下實施。
(4)關於介電體層之厚度的評價
藉由壓延製膜形成表2所示之厚度的介電體層。表2所示之厚度,係假想為3.7GHz通信者。再者,以1次壓延製膜可形成之介電體層的厚度,為約800μm。
[表2]
實施例 4 | 比較例 3 | ||
樹脂成分[體積份] | 胺基甲酸酯樹脂 | 70 | 100 |
介電性化合物[體積份] | 鈦酸鋇 | 30 | - |
於3.7GHz之相對介電係數 | 12.3 | 4.5 | |
於90GHz之相對介電係數 | 11.1 | 3.9 | |
樹脂組成物之黏著力 [N/25mm] | 0 | 0 | |
積層體之黏著力 [N/25mm] | 13.5 | 14.8 | |
介電體層之厚度 [μm] | 6000 | 9000 | |
捲米數 [m] | 63 | 42 |
(實施例5及比較例4)
分別調製表3所示之組成的樹脂組成物。關於此等樹脂組成物,與實施例4同樣操作,進行上述(1)~(3)及(5)之評價。(4)之評價如下實施。
(4)關於介電體層之厚度的評價
藉由壓延製膜形成表3所示之厚度的介電體層。表3所示之厚度,係假想為28GHz通信者。但是,由於沒有於28GHz之介電體層之相對介電係數的數據,故以在3.7GHz之相對介電係數為基準來設定介電體層的厚度。
[表3]
實施例 5 | 比較例 4 | ||
樹脂成分[體積份] | 胺基甲酸酯樹脂 | 70 | 100 |
介電性化合物[體積份] | 鈦酸鋇 | 30 | - |
於3.7GHz之相對介電係數 | 12.3 | 4.5 | |
於90GHz之相對介電係數 | 11.1 | 3.9 | |
樹脂組成物之黏著力 [N/25mm] | 0 | 0 | |
積層體之黏著力 [N/25mm] | 12.8 | 13.1 | |
介電體層之厚度 [μm] | 760 | 1250 | |
捲米數 [m] | 498 | 303 |
(實施例6及比較例5)
分別調製表4所示之組成的樹脂組成物。關於此等樹脂組成物,與實施例4同樣操作,進行上述(1)~(3)及(5)之評價。(4)之評價如下實施。
(4)關於介電體層之厚度的評價
藉由壓延製膜形成表4所示之厚度的介電體層。表4所示之厚度,係假想60GHz通信者。但是,由於沒有於60GHz之介電體層之相對介電係數的數據,故以在90GHz之相對介電係數為基準來設定介電體層之厚度。
[表4]
實施例 6 | 比較例 5 | ||
樹脂成分[體積份] | 胺基甲酸酯樹脂 | 70 | 100 |
介電性化合物[體積份] | 鈦酸鋇 | 30 | - |
於3.7GHz之相對介電係數 | 12.3 | 4.5 | |
於90GHz之相對介電係數 | 11.1 | 3.9 | |
樹脂組成物之黏著力 [N/25mm] | 0 | 0 | |
積層體之黏著力 [N/25mm] | 11.1 | 12.5 | |
介電體層之厚度 [μm] | 370 | 600 | |
捲米數 [m] | 1024 | 631 |
(實施例7及比較例6)
分別調製表5所示之組成的樹脂組成物。關於此等樹脂組成物,與實施例4同樣操作,進行上述(1)~(3)及(5)的評價。(4)之評價如下實施。
(4)關於介電體層之厚度的評價
藉由壓延製膜形成表5所示之厚度的介電體層。表5所示之厚度,係假想350GHz通信者。但是,由於沒有於350GHz之介電體層之相對介電係數的數據,故以於90GHz之相對介電係數為基準來設定介電體層之厚度。
[表5]
實施例 7 | 比較例 6 | ||
樹脂成分[體積份] | 胺基甲酸酯樹脂 | 70 | 100 |
介電性化合物[體積份] | 鈦酸鋇 | 30 | - |
於3.7GHz之相對介電係數 | 12.3 | 4.5 | |
於90GHz之相對介電係數 | 11.1 | 3.9 | |
樹脂組成物之黏著力 [N/25mm] | 0 | 0 | |
積層體之黏著力 [N/25mm] | 10.8 | 11.3 | |
介電體層之厚度 [μm] | 55 | 85 | |
捲米數 [m] | 6892 | 4459 |
1:電磁波透過層
3:介電體層
4:反射層
4F:表面
5:電阻層
10,20:反射型的電磁波吸收體
圖1為示意性地表示根據本揭示之積層體之第一實施形態的剖面圖。
圖2為示意性地表示根據本揭示之積層體之第二實施形態的剖面圖。
1:電磁波透過層
3:介電體層
4:反射層
4F:表面
10:反射型的電磁波吸收體
Claims (12)
- 一種介電體層之製造方法,其為具備反射型的電磁波吸收體之介電體層之製造方法,其包含: 調製樹脂組成物之步驟,該樹脂組成物含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分,且於頻率3.7GHz之相對介電係數高於10.0;及 形成由該樹脂組成物構成之厚度20~7000μm的介電體層之步驟。
- 一種介電體層之製造方法,其為具備反射型的電磁波吸收體之介電體層之製造方法,其包含: 調製樹脂組成物之步驟,該樹脂組成物含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分,且於頻率90GHz之相對介電係數高於10.0;及 形成由該樹脂組成物構成之厚度20~7000μm的介電體層之步驟。
- 一種樹脂組成物,其為用於形成反射型的電磁波吸收體所具備之介電體層之樹脂組成物,其含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分,且於頻率3.7GHz之相對介電係數高於10.0。
- 一種樹脂組成物,其為用於形成反射型的電磁波吸收體所具備之介電體層之樹脂組成物,其含有至少一種介電性化合物、及樹脂成分,且於頻率90GHz之相對介電係數高於10.0。
- 如請求項3或4之樹脂組成物,其中該介電性化合物之相對介電係數高於該樹脂成分之相對介電係數。
- 如請求項3至5中任一項之樹脂組成物,其具有黏著性。
- 如請求項6之樹脂組成物,其對不銹鋼304鋼板之黏著力為1.0N/25mm以上。
- 如請求項3至7中任一項之樹脂組成物,其中該介電性化合物為金屬化合物。
- 如請求項8之樹脂組成物,其中該金屬化合物為氧化鈦及鈦酸鋇之至少一者。
- 如請求項3至9中任一項之樹脂組成物,其中該樹脂成分於頻率3.7GHz的相對介電係數為2.5~9.5。
- 如請求項3至9中任一項之樹脂組成物,其中該樹脂成分於頻率90GHz的相對介電係數為2.5~9.5。
- 一種積層體,其具備 由如請求項3至11中任一項之樹脂組成物構成之介電體層、及 設置於該介電體層之至少一面上的黏著層。
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