TWI763745B

TWI763745B - 電磁波抑制片

Info

Publication number: TWI763745B
Application number: TW106141242A
Authority: TW
Inventors: 成瀬新二; 藤森竜士; 浮之谷孝一; 近藤千尋; 田中康紀
Original assignee: 日商杜邦帝人先進紙股份有限公司
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2022-05-11
Also published as: KR102400778B1; JP6932498B2; TW201834539A; JP2018098258A; WO2018105369A1; CN110024503A; US10654247B2; US20200061966A1; KR20190092490A; CN110024503B

Abstract

本發明提供一種電磁波抑制片，其特徵為包含：吸收層，其表面電阻率在100Ω/□以上，且包含導電性物質以及於20℃、頻率60Hz下之損耗正切為0.01以上的絕緣材料，該導電性物質及該絕緣材料為直接接觸的狀態；及接觸層，其形成於該吸收層中與電磁波所照射之面相反的面上，且其與該吸收層相接的面之表面電阻率為20Ω/□以上。

Description

電磁波抑制片

本發明係關於電磁波抑制片。

由於高度資訊化社會的發展、多媒體社會的到來，電子設備所產生的電磁波對於其他設備或是人體有不良影響，這樣的電磁波障礙逐漸成為重大的社會問題。電磁波環境越發惡化的情況中，正開發一種電磁波屏蔽材料以作為阻擋電磁波的手段之一。

以往，作為電磁波屏蔽材料，係使用於以輕量且具柔軟性的纖維，例如合成高分子纖維所構成的織物等的編織物賦予金屬鍍膜者。作為在纖維上形成金屬鍍膜的手段，具有真空蒸鍍法、濺鍍法及無電解鍍覆法等。上述以金屬被覆的纖維所織成的織物，具有製作上難以薄化、形狀穩定性低、加工性不佳的問題。

近年，油電混合車、電動車社會雖已到來，但此等的汽車係使用400~600V的直流電。該直流電的切換雜訊多，成為低頻雜訊的產生源。然而，針對可能對於致癌性有所影響及造成電子設備錯誤運作的1GHz附近之電磁波及可能對人體有所影響的10MHz以下之低頻電磁波的電磁波吸收體，並未滿足薄化及輕量性。

電磁波屏蔽材料之中，使用因應吸收頻率而預選的材料作為具有吸收電磁波之性能的電磁波吸收體，為了滿足預期的吸收頻率及該頻率中最大之吸收量等條件，而使用改變其厚度的方法。例如，λ/4型電磁波吸收體對於100MHz的電磁波需要50cm左右的厚度。在此頻率以下時則需要在此以上的厚度。再者，因為需要以金屬板進行補強，故實用上有所困難。

為了油電混合車及電動車之車體的輕量化，需要可吸收包含低頻，例如1GHz以下、甚至是10MHz以下之電磁波的大範圍頻率且輕量的電磁波吸收體。

又，馬達、反向器邁向小型化、輕量化，而要求高耐熱性的電磁波吸收材料，以承受因高頻率大電流從反向器流入電動馬達所導致的導線發熱。特別是施加高電壓的大型旋轉設備等的電動、電子設備之中，因為設備溫度上升的幅度大，而要求高耐熱性的材料。

作為電絕緣物及薄化構造材料，高耐熱性的聚芳醯胺紙被廣泛地用作前述旋轉設備(發電機、電動機)、變壓器領域及電動、電子設備的電絕緣材料，而目前為止，已研究對該聚芳醯胺紙賦予某種程度的導電性，以作為電場緩和材料。

日本特開昭51-47103號公報及日本特開昭57-115702號公報中揭示使用聚芳醯胺纖條體與碳纖維或金屬纖維的紙。又，日本特表2008-542557號公報中揭示，聚芳醯胺短纖維、聚芳醯胺纖條體與碳纖維等的導電性填充物所構成的電磁波抑制片。

然而，任一者皆未以上述的電磁波吸收為目的，故無法滿足與電磁波吸收特性重要相關的特性，例如介電損失特性、分散特性。

本發明之目的係提供可吸收包含低頻之大範圍頻率的電磁波、耐熱性高、更輕量的電磁波抑制片。

本案發明人，為了解決上述課題而詳盡研究的結果，發現藉由調整含有導電性物質與損耗正切(Loss tangent)在既定值以上之物質的片材，可解決上述課題，而完成本發明。

本發明之一實施形態係一種電磁波抑制片，其包含：吸收層，其表面電阻率為100Ω/□以上，且包含導電性物質及在20℃、頻率60Hz下的損耗正切為0.01以上之絕緣材料，該導電性物質及該絕緣材料為直接接觸的狀態；及接觸層，其形成於該吸收層中與照射電磁波之面相反的面上，且與該吸收層相接的面其表面電阻率為20Ω/□以上。

該導電性物質較佳為碳纖維。

該絕緣材料在20℃、頻率60Hz下的相對介電常數(dielectric tangent)較佳在4以下。

該絕緣材料較佳為聚間苯二甲醯間苯二胺。

該吸收層的厚度較佳為所照射之電磁波的波長的1/4以下。

對於頻率10kHz及2GHz之電磁波，較佳係滿足下式(1)。

A+B≦70 (1)

(此處，A為電磁波的反射率(%)，B為電磁波之穿透率(%))。

對於頻率10kHz與頻率2GHz之電磁波，較佳係滿足下式(2)。

0.9≦C/D≦1.1 (2)

(此處，C為對於頻率10kHz之電磁波的反射率(%)與穿透率(%)之和，D為對於頻率2GHz之電磁波的反射率(%)與穿透率(%)之和)。

頻率18GHz之電磁波的穿透率較佳為1%以下。

厚度較佳在300μm以上、1000μm以下。

拉伸強度在300℃、1小時中的保持率較佳在90%以上。

該吸收層較佳為熱壓加工片。

本發明之另一實施形態係包含該電磁波抑制片的電絕緣物。

本發明之再一實施形態係一種電磁波抑制片，其包含：(1)吸收層，其表面電阻率在100Ω/□以上，其包含選自金屬纖維、碳纖維、碳黑、金屬鍍覆纖維、金屬粉末混合纖維及碳黑混合纖維所構成之群組的導電性物質，以及以選自聚間苯二甲醯間苯二胺及其共聚物、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯、尼龍6、尼龍66所構成之群組的材料所構成的纖條體或短纖維的絕緣材料，該導電性物質及該絕緣材料為直接接觸的狀態；及(2)接觸層，其形成於該吸收層中與照射電磁波之面相反的面上，且與該吸收層相接的面其表面電阻率在20Ω/□以上。

1:電磁波抑制片

10:吸收層

20:接觸層

30:電磁波所照射之面的相反面

第一圖係顯示本發明之一實施形態之電磁波抑制片的立體圖。

以下詳細說明本發明。

(導電性物質)

作為本發明中所使用的導電性物質，可列舉從具有約10^-1Ω．cm以下之體積電阻率的導體至具有約10^-1~10⁸Ω．cm之體積電阻率的半導體，大範圍地具有導電性的纖維狀或微粒子(粉末或碎片)狀物等。

本發明中，導電性物質的尺寸，至少在最小部分，期望為所照射之電磁波之波長的1/4以下。此處電磁波之波長以下式表示。

λ=1/(ε^1/2×μ^1/2×f)

其中，λ為電磁波之波長(m)，ε為媒介之介電常數(m^-3kg^-1s⁴A²)，μ為媒介之磁導率(H/m)，f為電磁波之頻率(Hz)。

例如，所照射之電磁波之頻率為60Hz~300GHz且媒介為真空或空氣的情況下，電磁波之波長為5000km~1mm，電磁波之波長的1/4為1250km~0.25mm。導電性物質之最小部分的尺寸若大於電磁波之波長的1/4，則電磁波未被吸收而穿透的可能性提高。

此外，在纖維狀物質的情況下，最小部分並非係指纖維的長度(即纖維長)，而是指與長度方向垂直之剖面的短徑。又，在膜狀之小粒子中，則是指膜厚的最小部分。

作為這種導電性物質，雖可列舉例如，金屬纖維、碳纖維、碳黑等具有均勻導電性的材料或是金屬鍍覆纖維、金屬粉末混合纖維、碳黑混合纖維等導電材料與非導電材料混合而整體呈現導電性的材料，但不限定於此。其中，本發明中較佳係使用碳纖維。本發明中所用的碳纖維，較佳係在非活性氛圍下對纖維狀有機物進行高溫燒結以將其碳化者。一般而言，碳纖維大致可分為將聚丙烯腈(PAN)纖維進行燒結者與在將瀝青進行紡紗後再燒結者，但除此之外，亦具有在將嫘縈或苯酚等樹脂進行紡絲後再燒結所製成者，此等亦可用於本發明中。在進行燒結之前，也可使用氧等進行氧化交聯處理以防止燒結時的融斷。

本發明中所用的導電性物質的纖維之纖度，只要其短徑為所照射之電磁波的1/4以下，則無特別限制。又，纖維長可選自1mm~20mm之範圍。

導電性物質的選擇中，較佳係使用導電性高且在後述濕式抄造法中展現分散性良好的材料。又，選擇碳纖維的情況中，較佳係選擇更高強度且難以脆化者。藉由選擇這樣的材料，可得到適合電磁波抑制片的導電性。又，藉由熱壓加工，可得到在特定範圍中緻密化的電磁波抑制片。

(損耗正切在0.01以上之絕緣材料)

本發明中，損耗正切在0.01以上之絕緣材料，係指在20℃下、以60Hz的電磁波照射的條件下，損耗正切在0.01以上的物質。絕緣材料，一般而言，以下式所示的介電損失越大，電磁波之吸收量越多。

P=E²×tanδ×2πf×ε_r×ε₀×S/d(W)

式中，P表示介電損失(W)，E表示電壓(V)，tanδ表示絕緣材料之損耗正切，f表示頻率(Hz)，ε_r表示絕緣材料之相對介電常數，ε₀表示真空之介電常數(8.85418782×10^-12(m^-3kg^-1s⁴A²))，S表示導電性物質與絕緣材料之接觸面積(m²)，d表示導電性物質間的距離(m)。

絕緣材料的形狀，如上式所示，介電損失與導電性物質及絕緣材料之接觸面積成正比，故較佳為會使接觸面積變大的膜狀微小粒子，但不限於此。

絕緣材料之尺寸，較佳係至少最小部分為所照射之電磁波之波長的1/4以下。

絕緣材料之最小部分之尺寸若大於電磁波之波長的1/4，則電磁波可能未被吸收而穿透。

此外，在纖維狀物質之情況下，最小部分並非係指纖維之長度(即纖維長)，而是指與長度方向垂直的剖面之短徑。又，在膜狀之小粒子中，一般則表示膜厚的最小部分。

絕緣材料在20℃、頻率60Hz下的相對介電常數較佳為4以下。若相對介電常數低則電磁波不易反射，而被認為適合作為本發明之絕緣材料。

作為絕緣材料，可列舉例如：在20℃、60Hz下，損耗正切在0.01以上的聚間苯二甲醯間苯二胺及其共聚物、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯、尼龍6、尼龍66等，但不限於此。

該等絕緣材料之中，聚間苯二甲醯間苯二胺及其共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、尼龍66，其在20℃、頻率60Hz下之相對介電常數低至4以下，故電磁波不易反射，而被認為適合作為本發明之絕緣材料。

該等絕緣材料之中，聚間苯二甲醯間苯二胺之纖條體及/或短纖維，因為具備良好的成型加工性、阻燃性、耐熱性等之特性，而可較佳地使用。特別是聚間苯二甲醯間苯二胺之纖條體，因其為膜狀微小粒子之形態，與導電性物質的接觸面積增加，上述介電損失變大，而使得電磁波之吸收量變多，從此點來看，可較佳地使用。

(纖條體)

本發明中所用的纖條體，係指膜狀微小粒子，例如，聚間苯二甲醯間苯二胺所構成的膜狀微小粒子之情況下，亦稱為聚芳醯胺漿液。製造方法，可例示例如，日本特公昭35-11851號、日本特公昭37-5732號公報等所記載之方法。纖條體，因為與一般木材(纖維素)漿液相同地具有抄紙性，故在水中分散後，可以抄紙機形成片狀。此情況中，以保持適用於抄紙之品質為目的，可實施所謂的打漿處理。可以碟形磨漿機、打漿機、其他具有機械切斷作用的抄紙原料處理設備，實施該打漿處理。該操作中，纖條體之形態變化，可以JIS P8121所規定之濾水度(游離度)監測。本發明中，實施打漿處理後的聚芳醯胺纖條體之濾水度，較佳係在10~300cm³(加拿大標準游離度)之範圍內。濾水度大於該範圍之纖條體，其後續形成之片材強度可能降低。另一方面，若欲得到小於10cm³的濾水度，則常有輸入之機械動力其利用效率變小，又每單位時間的處理量變少的情況，再者因纖條體過度微細化容易導致所謂的黏結機能降低。因此，即使得到小於10cm³的濾水度，亦不被認為有格外的優點。

(短纖維)

本發明中所用之短纖維，係指以既定長度切斷纖維者，作為以聚間苯二甲醯間苯二胺為原料的纖維，可列舉例如：可以帝人(股)之「TEIJINCONEX(註冊商標)」、杜邦公司之「NEMOX(註冊商標)」等的商品名稱而取得者，但不限於此。

短纖維，其短徑較佳為所照射之電磁波的1/4以下。尺寸則無特別限制，但較佳可具有0.05dtex以上、小於25dtex之範圍內的纖度。纖度小於0.05dtex之纖維，在後述以濕式法進行的製造中容易導致凝集，因而不佳，又，纖度在25dtex以上之纖維，因為纖維直徑過大，例如，若在正圓形狀下使密度為1.4g/cm³，則直徑在45μm以上的情況中，可能發生長寬比降低、力學的補強效果降低、電磁波抑制片的均勻性不良等的不良情形。發生電磁波抑制片之均勻性不良的情況，可能發生電磁波抑制片的導電性不均，而無法充分展現以此得到的電磁波抑制功能。

聚芳醯胺短纖維之長度可為1mm以上、小於25mm，較佳可選自2~12mm之範圍。短纖維之長度若小於1mm，則電磁波抑制片之力學特性降低，另一方面，在25mm以上者，在後述以濕式法製造電磁波抑制片時，容易發生交纏、結束等，而成為缺陷的原因，因而不佳。

(電磁波抑制片)

第一圖顯示本發明之電磁波抑制片之一實施態樣。第一圖所示之實施態樣中，電磁波抑制片1，具有1層之吸收層10與1層之接觸層20所積層的構成。吸收層10，包含導電性物質及在20℃、頻率60Hz下之損耗正切為0.01以上的絕緣材料，該導電性物質及該絕緣材料為直接接觸的狀態。吸收層10之表面電阻率在100Ω/□以上。電磁波從紙面上方入射。接觸層20積層於與電磁波所照射之面相反的面30。於相反面30的一側，接觸層20之表面電阻率為20Ω/□以上。

吸收層，包含上述導電性物質及上述絕緣材料，而導電性物質與絕緣材料為直接接觸的狀態。直接接觸的狀態，係指不隔著其他材料即接觸的狀態。較佳係導電性物質與絕緣材料，在吸收層內中，實質上均勻地彼此混合。

導電性物質之含量，只要可得到既定之表面電阻率，則無特別限制，但一般而言，以吸收層之重量為基準，較佳為0.5~30wt%，更佳為1~20wt%。以JIS C 2300-2規定的(基重/厚度)所算出之片材密度越小而含有越多者，則容易製作同時滿足上式(1)、(2)的片材。例如，片材之密度在0.5~0.8g/cm³之範圍內的情況中，導電性物質之含量，以吸收層之重量為基準，較佳為1~10wt%之值。片材密度在0.1~0.5g/cm³之範圍內的情況下，以吸收層之重量為基準，較佳係取得5~20wt%之值。

絕緣材料之含量，以吸收層之重量為基準，較佳為70~99.5wt%，更佳為80~99wt%。例如，片材之密度在0.5~0.8g/cm³之範圍內的情況中，以吸收層之重量為基準，較佳為90~99wt%之值。片材之密度在0.1~0.5g/cm³之範圍的情況中，以吸收層之重量為基準，較佳係取得80~95wt%之值。

吸收層，亦得以包含導電性物質及絕緣材料以外之材料。例如，只要在不損及本發明之目的範圍內，亦可在吸收層中添加分散性提升劑、消泡劑、紙力增強劑、丙烯酸系樹脂、固定劑、高分子凝集劑、有機纖維、無機纖維等。該等其他添加物之含量，以吸收層之重量為基準，較佳在20wt%以下。

吸收層之厚度，較佳為所照射之電磁波之波長的1/4以下。具體而言，吸收層之厚度較佳為5~1000μm，更佳為10~700μm。吸收層若在該範圍，則可期待有效率地吸收電磁波。

接觸層，可為與吸收層具有相同構成的層體以無界限地連續2層以上者，亦可為構成相異的層體。具有相同構成之層體無介面地連續的情況中，第二層之層體相當於接觸層。作為接觸層，可列舉例如：接著劑所形成之接著層、空氣所形成之空氣層、膜等所形成之絕緣層。將與吸收層具有相同構成之層體連續積層的情況中，積層數並無特別限制。只要考量積層之製程及片材厚度適當來決定積層數即可。例如可為25層以下、20層以下、15層以下、12層以下、10層以下。將與吸收層具有相同構成之層體連續積層的情況下，其接著手段並無特別限制。亦可不使用接著劑或壓接等化學接著，而僅單純地積層。

接觸層中，與吸收層相接的面之表面電阻率在20Ω/□以上。表面電阻率若小於20Ω/□，則因為該層中電磁波之電場封閉，吸收層中未產生強電場，可能導致吸收電磁波的效果激減。

若接觸層變厚，例如，在安裝於後述電絕緣物時，容易成為省空間化的障礙。因此，接觸層之厚度較佳為5~2000μm，更佳為50~300μm。

本發明之電磁波抑制片，對於頻率10kHz之電磁波及頻率2GHz之電磁波，較佳係滿足下式(1)。

A+B≦70 (1)

其中，A為電磁波之反射率(%)，B為電磁波之穿透率(%)。

A+B>70之情況中，可能無法充分呈現作為電磁波抑制片的電磁波吸收功能。

又，本發明之電磁波抑制片，對於頻率10kHz與頻率2GHz之電磁波，較佳為滿足下式(2)。

0.9≦C/D≦1.1 (2)

其中，C為對於頻率10kHz之電磁波的反射率(%)與穿透率(%)之和，D為對於頻率2GHz之電磁波的反射率(%)與穿透率(%)之和。

又，本發明之電磁波抑制片中，頻率18GHz之電磁波的穿透率較佳為1%以下。

又，本發明之電磁波抑制片，在300℃、1小時中的拉伸強度之保持率較佳為90%以上。

本發明之電磁波抑制片之厚度無特別限制，一般而言，較佳係具有10μm~5000μm之範圍內的厚度，更佳為300~1000μm。再佳為400~700μm。厚度小於10μm的情況下，電磁波穿透率變高，可能導致作為電磁波抑制片的電磁波穿透抑制功能變得不充分。另一方面，超過5000μm的情況，例如，在安裝於後述電絕緣物時，容易成為省空間化的障礙。

(電磁波抑制片之製造)

本發明之電磁波抑制片，一般而言，可藉由將前述導電性物質與損耗正切為0.01以上之絕緣材料混合後再將其片材化的方法製造。具體而言，可使用例如，將導電性物質、上述纖條體及短纖維乾式混合後，利用氣流形成片材的方法；將導電性物質、上述纖條體及短纖維在液體媒介中分散混合後，將其吐出於液體穿透性之支持體，例如網或帶上以將其片材化，並去除液體以進行乾燥的方法等，但該等之中，較佳係選擇使用水作為媒介，也就是所謂的濕式抄造法。

濕式抄造法中，將至少導電性物質、上述纖條體及短纖維之單一或混合物之水性漿液送至抄紙機以使其分散後，藉由進行脫水、擠水及乾燥操作而作為片材捲繞的方法較為常見。作為抄紙機，例如，可使用長網抄紙機、圓網抄紙機、傾斜型抄紙機及將該等組合的複合式抄紙機等。以複合式抄紙機製造的情況，藉由使摻合比例不同的水性漿液形成片材而將其合而為一，可得到複數之紙層所構成的複合片。濕式抄造時可因應需求使用分散性提升劑、消泡劑、紙力增強劑等之添加劑無妨，又導電性物質為粒狀物的情況中，添加丙烯酸系樹脂、固定劑、高分子凝集劑等亦無妨，但使用上必須注意避免妨礙本發明之目的。

又，本發明之電磁波抑制片中，只要在不阻礙本發明之目的的範圍內，除了上述成分以外，亦可添加其他的纖維狀成分，例如，聚苯硫醚纖維、聚二醚酮纖維、纖維素系纖維、聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、聚芳香酯纖維、液晶聚酯纖維、聚醯亞胺纖維、聚醯胺醯亞胺纖維、聚對伸苯基苯併雙噁唑纖維等的有機纖維；玻璃纖維、岩棉、硼纖維等的無機纖維。此外，使用上述添加劑或其他纖維狀成分的情況中，較佳為電磁波抑制片總重量之20wt%以下。

如此所得之電磁波抑制片，例如，在一對平板間或金屬製輥間以高溫高壓進行熱壓加工，藉此可提升機械強度。

熱壓加工之條件，例如，使用金屬製輥之情況下，可例示為溫度100~400℃、線壓50~1000kg/cm之範圍內，為了得到高拉伸強度與表面平滑性，輥溫度較佳為330℃以上，更佳為330℃~380℃。又，線壓較佳為50~500kg/cm。因為該溫度高於聚間苯二甲醯間苯二胺之玻璃轉移溫度且接近聚間苯二甲醯間苯二胺之結晶化溫度，故藉由以該溫度進行熱壓加工，不僅可提升機械強度，亦可使構成電磁波抑制片的材料彼此牢固密合，而藉此例如可增加導電性物質與損耗正切為0.01以上之絕緣材料接觸的面積。又，導電性物質為碳纖維的情況下可防止其飛散，在電磁波抑制片的加工或使用的現場中，抑制因與纖維直接接觸或纖維飛散而附著於皮膚等，以及因此造成的癢、痛等的皮膚刺激，而可防止作業環境之惡化。

可進行多次上述熱壓加工，又亦可將以上述方法所得之片狀物重合多片後再進行熱壓加工。

再者，亦可以接著劑等將以上述方法所得之片狀物貼合，以調整電磁波穿透抑制性能、厚度。

本發明之電磁波抑制片具有下述優異特性：(1)具有電磁波吸收性、(2)具有抑制電磁波穿透之性能，且無須如λ/4型電磁波吸收體以金屬板進行片材補強、 (3)可在包含低頻的大範圍頻率中展現(1)、(2)之特性、(4)具備耐熱性、阻燃性、(5)具有良好之加工性等，故可較佳地使用為用於電子設備、特別是需要輕量化的油電混合車、電動車中的電子設備等的電磁波抑制片。

(包含電磁波抑制片的電絕緣物)

本發明中的電磁波抑制片，可適用於各種電絕緣物。例如，使用接著劑將本發明之電磁波抑制片貼附於體積電阻率超過10⁶(Ωcm)的片材、框體等。亦可熔融體積電阻率超過10⁶(Ωcm)的熱塑性樹脂等，再將其含浸於本發明之電磁波抑制片。或是亦可使體積電阻率超過10⁶(Ωcm)的熱固性樹脂等含浸於本發明之電磁波抑制片再使其硬化。

本發明中的電磁波抑制片因為不需要以金屬板進行片材補強，而可如上所述貼附於樹脂等的電絕緣物之表面，或是以包埋於樹脂內部的方式使用，對於馬達、反向器等之框體之樹脂化、輕量化有所貢獻。

[實施例]

以下舉實施例更具體說明本發明。此外，該等實施例僅為例示，並不限定本發明之內容。

(測定方法)

(1)片材單位面積重量、厚度、密度

依照JIS C 2300-2實施，以(單位面積重量/厚度)算出密度。

(2)拉伸強度

以寬度15mm、夾頭間隔50mm、拉伸速度50mm/min實施。

(3)表面電阻率

依照ASTM D-257實施。

此外，不等號(>、<)表示在測定範圍外。

(4)體積電阻率

依照ASTM D-257實施。

此外，不等號(>、<)表示測定範圍外。

(5)耐熱性

以表3、4、6所示之溫度保持1小時後，測定拉伸強度。

以(保持後之拉伸強度/保持前之拉伸強度)所算出拉伸強度保持率。

(6)介電常數、損耗正切

依照JIS K6911實施。

(7)電磁波抑制性能1(低頻區域)

以同軸管型屏蔽效果測定系統(依照ASTM D4935)為基準進行測定。具體而言，將試片保持於同軸管內，發出電磁波，以網路分析儀(Network Analyzer)測定此時各頻率中的反射率與穿透率。

上述測定中，反射率及穿透率定義如下。

反射率(A)=反射波之電力/入射波之電力×100(%)

穿透率(B)=穿透波之電力/入射波之電力×100(%)

此外，同軸管型屏蔽效果測定系統，因為測定系統被金屬所封閉，故100-(A+B)表示試片的電磁波吸收率。A+B越小，可說是試片的電磁波吸收率越大。

(8)電磁波抑制性能2(高頻率領域)

以自由空間法測定。具體而言，依照天線、透鏡、試片、透鏡、天線之順序配置，發出電磁波，以網路分析儀測定此時各頻率中的反射率與穿透率。

上述測定中，反射率及穿透率定義如下。

反射率(A)=反射波之電力/入射波之電力×100(%)

穿透率(B)=穿透波之電力/入射波之電力×100(%)

此外，在自由空間法中，因為測定系統未封閉，故100-(A+B)表示試片之電磁波吸收率與電磁波分散率之和。A+B越小，可說是試片之電磁波吸收率與電磁波分散率之和越大。

(原料調製)

日本特開昭52-15621號公報中，使用定子與轉子之組合所構成的漿液粒子之製造裝置(濕式沉澱機)，製造聚間苯二甲醯間苯二胺之纖條體(以下記載為「間位聚芳醯胺纖條體」)。以打漿機對其進行處理，將其長度加重平均纖維長調節成0.9mm(濾水度200cm³)。另一方面，作為聚間苯二甲醯間苯二胺之短纖維，係將杜邦社製間位聚芳醯胺纖維(NOMEX(註冊商標)、單紗纖度2.2dtex)切斷為長度6mm(以下記載為「間位聚芳醯胺短纖維」)，以作為抄紙用原料。

(介電常數、損耗正切測定)

製作聚間苯二甲醯間苯二胺之澆鑄膜，以電橋法測定介電常數、損耗正切，結果顯示於表1。

(參考例1~5)

(製作片材)

將如上述所調製的間位聚芳醯胺纖條體、間位聚芳醯胺短纖維及碳纖維(東邦Tenax股份有限公司製，纖維長3mm，單纖維徑7μm，纖度0.67dtex，體積電阻率1.6×10^-3Ω．cm)分別分散於水中以製作漿液。將該漿液混合，而使得間位聚芳醯胺纖條體、間位聚芳醯胺短纖維及碳纖維混合成為表2所示之摻合比例，再以TAPPI式手抄機(剖面積325cm²)進行處理，以製作表2所示之片狀物。接著，以1對金屬製砑光輥，以表2所示之條件將所得之片材熱壓加工，得到片狀物。

又，將錠狀的銅壓延，得到銅箔片。

如此所得之片材的主要特性值顯示於表2。

(實施例1~7)

將上述參考例中所製作的片材積層為表3、4所示之構成的態樣，得到片材。如此所得之電磁波抑制片的主要特性值顯示於表3、4。

此外，關於實施例1、2，在與電磁波照射側相反側的穿透側，試片與網路分析儀之收訊側天線之間存在空氣層以作為接觸層。此外，空氣層之表面電阻率>10⁸Ω/□。

此外，關於實施例6、7之片材，因為厚度大，導致電磁波抑制性能1之測定中誤差變大，故藉由實施例2~4之厚度與B之下述近似曲線計算B值，其值顯示於表5。

10kHz之近似曲線B=36.968%^{-0.009×(片材厚度(μm))}

2GHz之近似曲線B=37.382e^{-0.009×(片材厚度(μm))}

此處，e為自然對數的底，其值為2.7182。

相關係數皆為0.91。

(比較例1~5)

將上述參考例中所製作的片材積層為表6所示之構成的態樣，得到片材。如此所得之片材的主要特性值顯示於表6。

如表3~5所示，實施例1~7之電磁波抑制片，在包含10kH之低頻的大範圍頻率中，針對電磁波吸收性、電磁波穿透抑制性、耐熱性，展現優異的特性。

相對於此，如表6所示，比較例1~5之片材的電磁波吸收性皆呈現較低值，並不足以作為目標的電磁波抑制片。

本發明之電磁波抑制片具有於電動電子設備、特別是需要輕量化之油電混合車、電動車中之電子設備等作為電磁波吸收材料的電磁波吸收性。無須以金屬板進行片補強，而呈現高度特性，其加工性、耐熱性亦高。

1‧‧‧電磁波抑制片

10‧‧‧吸收層

20‧‧‧接觸層

30‧‧‧電磁波所照射之面的相反面

Claims

一種電磁波抑制片，其特徵為包含：吸收層，其表面電阻率在100Ω/□以上，且包含導電性物質以及於20℃、頻率60Hz下之損耗正切為0.01以上的絕緣材料，該導電性物質及該絕緣材料為直接接觸的狀態；及接觸層，其形成於該吸收層中與電磁波所照射之面相反的面上，且其與該吸收層相接的面之表面電阻率為20Ω/□以上；其中對於頻率10kHz與頻率2GHz之電磁波滿足下式(1)：A+B≦70 (1)(此處，A為電磁波之反射率(%)，B為電磁波之穿透率(%))。
一種電磁波抑制片，其特徵為包含：吸收層，其表面電阻率在100Ω/□以上，且包含導電性物質以及於20℃、頻率60Hz下之損耗正切為0.01以上的絕緣材料，該導電性物質及該絕緣材料為直接接觸的狀態；及接觸層，其形成於該吸收層中與電磁波所照射之面相反的面上，且其與該吸收層相接的面之表面電阻率為20Ω/□以上；其中對於頻率10kHz與頻率2GHz之電磁波，滿足下式(2)：0.9≦C/D≦1.1 (2)(此處，C為對於頻率10kHz之電磁波的反射率(%)與穿透率(%)之和，D為對於頻率2GHz之電磁波的反射率(%)與穿透率(%)之和)。
一種電磁波抑制片，其特徵為包含：吸收層，其表面電阻率在100Ω/□以上，且包含導電性物質以及於20℃、頻率60Hz下之損耗正切為0.01以上的絕緣材料，該導電性物質及該絕緣材料為直接接觸的狀態；及接觸層，其形成於該吸收層中與電磁波所照射之面相反的面上，且其與該吸收層相接的面之表面電阻率為20Ω/□以上；其中頻率18GHz之電磁波的穿透率為1%以下。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片，其中該導電性物質為碳纖維。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片，其中該絕緣材料在20℃、頻率60Hz下的相對介電常數在4以下。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片，其中該絕緣材料為聚間苯二甲醯間苯二胺。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片，其中該吸收層之厚度為所照射之電磁波之波長的1/4以下。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片，其中該電磁波抑制片之厚度為300μm以上、1000μm以下。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片，其中該電磁波抑制片在300℃、1小時的拉伸強度之保持率在90%以上。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片，其中該吸收層為熱壓加工片。
一種電絕緣物，其特徵為包含：如申請專利範圍第1至3項中任一項之電磁波抑制片。