TWI790797B - 電磁波屏蔽材料、電氣設備或電子設備用的覆蓋材料或外包裝材料及電氣設備或電子設備 - Google Patents
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Abstract
一種作電磁波屏蔽材料，是將N(其中，N為1以上的整數)張的屏蔽用金屬層與N+1張的絕緣層，夾著黏合劑層交錯地進行層疊而得到的層疊體，並且在所述層疊體的最外層還具備接地用金屬層，所述接地用金屬層的僅一側的表面，夾著黏合劑層層疊於所述絕緣層，當將所述一側的表面上的黏黏合劑層的厚度記做d1、楊氏模數記做ε1，將所述接地用金屬層的厚度記做d2、楊氏模數記做ε2，並且將所述一側的表面上的黏合劑層與所述接地用金屬層的複合楊氏模數記做ε3時，滿足以下的關係式：ε3/ε2>0.60
其中，ε3=ε1(d1/(d1+d2))+ε2(d2/(d1+d2))。
Description
本發明涉及一種電磁波屏蔽材料。特別地，本發明涉及一種電氣設備或電子設備及其覆蓋材料或外包裝材料。
近年，全世界對地球環境問題的關心正在高漲，電動汽車、混合動力汽車等裝設有二次電池的環保型汽車不斷普及。在這些汽車中，通常採用如下方式：將所裝設的二次電池產生的直流電流通過逆變器轉換成交流電流之後，將所需的電力供應給交流電機，從而獲得驅動力。逆變器的轉換操作等會引起電磁波的產生。電磁波會妨礙車載的音響設備、無綫設備等的信號接收，因此，以往採取了將逆變器或者將電池、電機等與逆變器一起收納在金屬製成的殼體中，以進行電磁波屏蔽的對策(專利文獻1：日本特開2003-285002號公報)。
另外，不限於汽車，包括通信設備、顯示器以及醫療設備在內的多種電氣設備或電子設備也會放射電磁波。電磁波有可能會引起精密設備的誤操作，另外，也可能對人體產生影響。因此，使用電磁波屏蔽材料以减輕電磁波的影響的各種技術正不斷被開發。例如，將層疊銅箔與樹脂薄膜形成的銅箔複合體(層疊體)用作電磁波屏蔽材料(專利文獻2：日本特開平7-290449號公報)。金屬箔具有電磁波屏蔽性，層疊樹脂薄膜是為了對金屬箔進行加强。另外，已知一種在絕緣材料所
形成的中間層的內側和外側分別層疊金屬層而得到的電磁波屏蔽結構(專利文獻3：專利第4602680號公報)。此外，還已知一種電磁波隔斷用光學部件，其具備：打底基板，以及在所述打底基板的一個面上形成的層疊部件，該層疊部件由包含金屬層以及高折射率層(五氧化二鈮)的多層重複單元膜構成(專利文獻4：日本特開2008-21979號公報)。
電磁波屏蔽材料中使用的銅箔等金屬箔(金屬層)，通常厚度為數μm至數十μm，因此在與樹脂薄膜一起成型加工成層疊體時容易產生破裂。因此，避免破裂且提高成型性非常重要。
以往，已知具有成型性的金屬層壓材料會用於食品用途、電池包裝，由於在衛生方面對食品的影響以及為了確保加熱密封性，將樹脂薄膜接合於金屬箔的兩個表面。但是，在這樣的層壓材料中，由於金屬箔的兩個表面被樹脂薄膜覆蓋，因此難以將金屬箔接地。在將這樣的層壓材料用作電磁波屏蔽材料的情况下，電磁波中的電流成分會導致諧振等的產生且屏蔽效果變差。也就是說，存在接地性不良導致屏蔽效果難以繼續提高的技術問題。
另外，作為大幅提高屏蔽性的方法，雖然存在日本專利第6278922號公報(專利文獻5)那樣的技術，但是該技術是需要至少3張金屬箔的多層結構，所以接地性會進一步變差。多層地進行層疊的屏蔽材料，通過導電性較低的樹脂薄膜進行接合，因此為了實現接地，在日本特開2010-278119號公報(專利文獻6)中公開了一種使得用於實現層疊體接地的導電體層部間斷地殘留在外的技術。另外，在日本特開2012-53234號公報(專利文獻7)中公開了一種在層疊體中設置貫通孔以實現接地的技術。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2003-285002號公報
專利文獻2：日本特開平7-290449號公報
專利文獻3：日本專利第4602680號公報
專利文獻4：日本特開2008-21979號公報
專利文獻5：日本專利第6278922號公報
專利文獻6：日本特開2010-278119號公報
專利文獻7：日本特開2012-53234號公報
像日本特開2010-278119號公報以及日本特開2012-53234號公報那樣，必須設置貫通孔或剝離部且製造步驟會複雜化。另外，日本特開2010-278119號公報所公開的結構，在設計上的自由度較低，無法應對多種類的成型。
本發明鑒於上述情况而提出，在一實施方式中，要解决的技術問題是提供一種電磁波屏蔽材料，該電磁波屏蔽材料是金屬層與絕緣層的層疊體，能够提高電磁波屏蔽效果，並且能够抑制成型加工引起金屬層產生破裂。
本發明人進行了深入研究，結果發現，通過將接地用的金屬層設置於層疊體的外側，並使得該接地用的金屬層暴露(即，不使用絕緣層對該接地用的金屬層進行覆蓋)，能够减少諧振並確保充分的屏蔽效果。但是，雖然與設置貫通孔、剝離部相比，使得金屬層露出能够
更加簡便地實現接地，但是在這種情况下，所露出的金屬層容易發生破裂，存在成型性大幅降低的問題。
本發明人進行進一步的深入研究，結果發現，如果對考慮了位於接地用的金屬層與鄰接的絕緣層之間的黏合劑層的楊氏模數、和該接地用金屬層的楊氏模數雙方的複合楊氏模數進行控制，使得該複合楊氏模數相對於該接地用金屬層的楊氏模數滿足一定的條件，那麽即使在該接地用金屬層露出的狀態下進行成型加工，也能够有效地抑制破裂的產生。本發明基於上述見解而完成，可列舉如下方案：
〔1〕
一種電磁波屏蔽材料，所述電磁波屏蔽材料是將N(其中，N為1以上的整數)張的屏蔽用金屬層與N+1張的絕緣層夾著黏合劑層交錯地進行層疊而得到的層疊體，並且在所述層疊體的最外層還具備接地用金屬層，所述接地用金屬層的僅一側的表面，夾著黏合劑層層疊於所述絕緣層，當將所述一側的表面上的黏合劑層的厚度記做d1、楊氏模數記做ε1，將所述接地用金屬層的厚度記做d2、楊氏模數記做ε2，並且將所述一側的表面上的黏合劑層與所述接地用金屬層的複合楊氏模數記做ε3時，滿足以下的關係式：ε3/ε2>0.60
其中，ε3=ε1(d1/(d1+d2))+ε2(d2/(d1+d2))。
〔2〕
如〔1〕所述的電磁波屏蔽材料，其中，滿足ε3/ε2 
0.70的關係式。
〔3〕
如〔1〕所述的電磁波屏蔽材料，其中，滿足ε3/ε2 
0.80的關係式。
〔4〕
如〔1〕~〔3〕中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，所述複合楊氏模數ε3為25000~45000MPa。
〔5〕
如〔1〕~〔4〕中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，各金屬層的厚度為4~100μm。
〔6〕
如〔1〕~〔5〕中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，各絕緣層的厚度為4~600μm。
〔7〕
如〔1〕~〔6〕中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，所述屏蔽用金屬層以及所述接地用金屬層的合計厚度為15~150μm。
〔8〕
一種電氣設備或電子設備用的覆蓋材料或外包裝材料，其具備如〔1〕~〔7〕中任一項所述的電磁波屏蔽材料。
〔9〕
一種電氣設備或電子設備，其具備如〔8〕所述的覆蓋材料或外包裝材料。
根據本發明的一實施方式，能够提供一種電磁波屏蔽材料，其可提高電磁波屏蔽效果，並且可抑制成型加工引起金屬層產生破裂。
圖1是用於對層疊體的成型性進行評價的、進行了規定條件的加工後的部分實施例的層疊體試驗片的照片。
圖2是用於對層疊體的成型性進行評價的、進行了規定條件的加工後的部分比較例的層疊體試驗片的照片。
接著對本發明的實施方式進行詳細說明。應當理解的是，本發明不限於以下的實施方式，在不脫離本發明的趣旨的範圍內，能够基於本領域技術人員的通常知識，適當地加以設計上的變更、改良等。
(1．屏蔽用金屬層)
本發明的一實施方式的構成電磁波屏蔽材料的屏蔽用金屬層的材料，沒有特別限制，基於提高對交流磁場和交流電場的屏蔽特性的觀點，優選導電性優良的金屬材料。具體地，優選使用導電率為1.0×106S/m(20℃下的值。下文相同。)以上的金屬形成，金屬的導電率更優選為10.0×106S/m以上，還更優選為30.0×106S/m以上，最優選為50.0×106S/m以上。作為這樣的金屬，可列舉導電率為約9.9×106S/m的鐵，導電率為約14.5×106S/m的鎳，導電率為約33.0×106S/m的鋁，導電率為約58.0×106S/m的銅，以及導電率為約61.4×106S/m的銀。當考慮導電率與成本雙方時，採用鋁或銅在實用性上是優選的。本發明的一實施方式的構成電磁波屏蔽材料的屏蔽用金屬層，可以全部是同一種金
屬，也可以每層使用不同的金屬。另外，還能够使用含有上述的金屬的合金。
在屏蔽用金屬表面上，為了促進接合、耐環境性、耐熱以及防銹等目的，可以形成各種表面處理層。例如，為了提高當金屬面為最外層時所必須的耐環境性、耐熱性，能够實施鍍Au、鍍Ag、鍍Sn、鍍Ni、鍍Zn、鍍Sn合金(Sn-Ag、Sn-Ni、Sn-Cu等)、鉻酸鹽處理等。這些處理也可以進行組合。基於成本的观点，優選镀Sn或镀Sn合金。另外，為了提高屏蔽用金屬層與絕緣層的密合性，能够實施鍍鉻酸鹽處理、粗化處理，鍍Ni等。这些处理也可以進行组合。粗化處理容易得到密合性，是優選的。另外，為了提高對直流磁場的屏蔽效果，能够設置比磁導率較高的金屬鍍層。作為比磁導率較高的金屬鍍層，可以列舉Fe-Ni合金鍍層，Ni鍍層等。
在使用銅箔的情况下，基於提高屏蔽性能的理由，優選純度高的銅箔，純度優選為99.5質量%以上，更優選為99.8質量%以上。作為銅箔，能够使用軋製銅箔、電解銅箔、金屬噴鍍形成的銅箔等，優選彎曲性以及成型加工性(成型加工性包括拉深加工性(絞
加工DeepDrawing)。下文相同。)優良的軋銅箔。在銅箔中添加合金元素形成銅合金箔的情况下，這些元素和不可避免的雜質的合計含有量優選小於0.5質量%。特別地，在銅箔中，當從Sn、Mn、Cr、Zn、Zr、Mg、Ni、Si、以及Ag的群組中選擇的至少一種以上合計含有200~2000質量ppm，和/或含有10~50質量ppm的P時，與相同厚度的純銅箔相比延伸性提高，因此是優選的。
本發明的一實施方式的構成電磁波屏蔽材料的屏蔽用金屬層的厚度，優選每一張為4μm以上。如果是4μm以上，則能够避免處
理操作變難的問題，且能够防止屏蔽用金屬層的延展性顯著降低、層疊體的成型加工性不够。另外，當每一張的箔的厚度小於4μm時，為了獲得優良的電磁波屏蔽效果必須層疊多張屏蔽用金屬層，因此會產生製造成本上升的問題。基於這樣的觀點，每一張屏蔽用金屬層的厚度，優選為10μm以上，更優選為15μm以上，還更優選為20μm以上，進一步優選為25μm以上，更進一步優選為30μm以上。另一方面，當每一張的箔的厚度超過100μm時，成型加工性會變差，因此每一張的箔的厚度優選為100μm以下，更優選為50μm以下，還更優選為45μm以下，進一步優選為40μm以下。
構成電磁波屏蔽材料的屏蔽用金屬層可以為一張，但是基於提高成型加工性以及屏蔽性能的觀點，優選夾著絕緣層對多張構成電磁波屏蔽材料的屏蔽用金屬層進行層疊，基於電磁波屏蔽材料的合計厚度較薄並且可確保優良的電磁波屏蔽特性的觀點，更優選夾著絕緣層對2張以上的屏蔽用金屬層進行層疊。通過夾著絕緣層對2張以上的屏蔽用金屬層進行層疊，即使屏蔽用金屬層的合計厚度相同，與屏蔽用金屬層為單層的情况、和沒有夾著絕緣層而直接層疊2張屏蔽用金屬層的情况相比，屏蔽效果也顯著提高。如果將屏蔽用金屬層彼此直接進行重疊，雖然屏蔽用金屬層的合計厚度增大使得屏蔽效果提高，但是無法得到顯著的提高效果。也就是說，當夾著絕緣層對多張構成層疊體的屏蔽用金屬層進行層疊時，能够减少獲得相同的電磁波屏蔽效果所需要的屏蔽用金屬層的合計厚度，因此能够同時兼具層疊體的輕量化與電磁波屏蔽效果。
可認為其原因是，由於樹脂層存在於屏蔽用金屬層之間，因而電磁波的反射次數增多、且電磁波衰减。然而，雖然屏蔽用金屬層
的層疊張數越多，則電磁波屏蔽特性越好，但是當層疊張數增多時層疊步驟也會增多，因此會導致製造成本升高，另外，屏蔽改善的效果也有趨於飽和的傾向，因此構成層疊體的屏蔽用金屬層優選為5張以下，更優選為4張以下，還更優選為3張以下。
在本發明的一實施方式中，在形成了多層屏蔽用金屬層的情况下，全部的屏蔽用金屬層可以由相同的材料構成，也可以每層使用不同的材料。另外，全部的屏蔽用金屬層可以有相同的厚度，也可以每層的厚度不同。
因此，在本發明的一實施方式的電磁波屏蔽材料中，全部的金屬層的合計厚度能够是15~150μm，也能够是100μm以下，還能够是80μm以下，又能够是60μm以下。需要說明的是，如下文所述，接地用金屬層，其一側的表面沒有被絕緣層覆蓋而容易接地，因此被稱作接地用金屬層，但是在具有電磁波屏蔽效果這一點上，與屏蔽用金屬層相同，因此這裏的合計厚度，是指全部的屏蔽用金屬層以及接地用金屬層的合計厚度。
為了電磁波屏蔽材料得到一定的强度，屏蔽用金屬層必須具有强度，但是當强度過高時屏蔽用金屬層的延展性會降低，容易產生破裂。因此，屏蔽用金屬層的楊氏模數，優選為50MPa~200MPa，更優選為50MPa~150MPa，還更優選為50MPa~100MPa。屏蔽用金屬層、以及下文所述的接地用金屬層的楊氏模數的測定方法在下文進行說明。
(2．接地用金屬層)
在本發明的一實施方式中，在屏蔽用金屬層與絕緣層的層疊體的最外層，設置有接地用金屬層，該接地用金屬層，僅一側的表面
夾著黏合劑層層疊於絕緣層。也就是說，該接地用金屬層的另一側的表面露出，形成了電磁波屏蔽材料的外表面的一部分。
接地用金屬層，由於容易接地因此被稱作接地用金屬層，但是在具有電磁波屏蔽效果這一點上與屏蔽用金屬層是一樣的，因此對屏蔽用金屬層進行說明的組成、表面處理、厚度等特徵，也可適用於接地用金屬層。在一實施方式中，在電磁波屏蔽材料中，接地用金屬層，可以使用與屏蔽用金屬層組成、厚度相同的金屬層。因此，在本說明書中，當使用“各金屬層”的用語時，或者僅使用“金屬層”的用語時，屏蔽用金屬層以及接地用金屬層雙方都是指代對象。
接地用金屬層的一側的表面，作為電磁波屏蔽材料的外表面的一部分而露出，因此從該表面形成接地用的電流路徑，因而能够容易地進行接地、能够减少諧振，電磁波屏蔽材料的電磁波屏蔽效果顯著升高。進而，在作為電磁波屏蔽材料的應用對象的電氣設備或電子設備的外殼為金屬的情况下，即使沒有形成另外的電流路徑，只要將電磁波屏蔽材料配置成該接地用金屬層與電氣設備或電子設備的外殼接觸，就能够實現接地。
因此，通過本實施方式的上述結構，無需像現有技術那樣設置貫通孔、剝離部，就能够簡單地實現接地，能够期待電磁波屏蔽效果的提高。但是，即使附加地採用設置貫通孔、剝離部等方式，只要能够實現接地，就不會妨礙本實施方式的效果，因此本實施方式不排除追加其他的接地方式。
進一步，在本實施方式中，如上文所述，接地用金屬層在其一側的表面沒有被絕緣層覆蓋而容易接地這一點上，不同於其他的金屬層，因此屏蔽用金屬層與接地用金屬層的名稱只不過是為了方便進行
區別，只要接地用金屬層是金屬層就具有電磁波屏蔽效果，相反地，也能够對屏蔽用金屬層設置接地結構。但是，屏蔽用金屬層，由於其兩個面均被絕緣層覆蓋這一點，因此不容易接地。作為使得屏蔽用金屬層接地的結構，可以考慮像現有技術那樣設置貫通孔、剝離部，但不限於此。
(3．絕緣層)
在本發明的一實施方式的電磁波屏蔽材料中，層疊多張屏蔽用金屬層而獲得的電磁波屏蔽效果的顯著的改善，是通過在屏蔽用金屬層與屏蔽用金屬層之間夾設絕緣層得以實現的。若將屏蔽用金屬層彼此直接重疊，雖然屏蔽用金屬層的合計厚度增大使得屏蔽效果提高，但是無法獲得顯著的提高效果。可認為其原因是，由於在屏蔽用金屬層之間存在絕緣層因此電磁波的反射次數增多、電磁波發生衰减。
作為絕緣層，與金屬層的阻抗之差越大的絕緣層，得到的磁波屏蔽效果越好，因此是優選的。為了產生較大的阻抗之差，需要絕緣層的相對介電常數較小，具體地，優選為10(20℃下的值。下文相同。)以下，更優選為5.0以下，還更優選為3.5以下。相對介電常數在原理上不會小於1.0。通常能買到的材料，最低也為2.0左右，若繼續更低而接近1.0，一方面屏蔽效果的上升有限，且另一方面，材料本身特殊因而價格昂貴。考慮到成本與作用的平衡，相對介電常數優選為2.0以上，更優選為2.2以上。
具體地，作為構成絕緣層的材料，可列舉玻璃、金屬氧化物、紙、天然樹脂、合成樹脂，基於加工性的觀點，優選樹脂，特別優選合成樹脂。因此，在本發明的一實施方式中，絕緣層是樹脂層。這些材料中，能夠混合碳纖維、玻璃纖維以及芳綸纖維等纖維強化材料。作為合成樹脂，基於購買容易度和加工性的觀點，可列舉：PET(聚對苯
二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)以及PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)等聚酯，聚乙烯以及聚丙烯等烯烴系樹脂，聚醯胺，聚醯亞胺，液晶聚合物，聚縮醛，氟樹脂，聚氨基甲酸酯，丙烯酸樹脂，環氧樹脂，矽樹脂，苯酚樹脂，三聚氰胺樹脂，ABS樹脂，聚乙烯醇，尿素樹脂，聚氯乙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，苯乙烯丁二烯橡膠等，其中基於加工性、成本的理由，優選：PET、PEN、聚醯胺、聚醯亞胺。合成樹脂，能够使用氨基甲酸酯橡膠，氯丁二烯橡膠，矽橡膠，氟橡膠，苯乙烯系、烯烴系、氯化系、氨基甲酸酯系、醯胺系等的彈性體。本發明的一實施方式的電磁波屏蔽材料所使用的絕緣層，可以全部由同一種樹脂材料構成，也可以每層使用不同的樹脂材料。
樹脂材料，能够以薄膜狀或纖維狀的形態進行層疊。另外，也可以在屏蔽用金屬層上塗覆未硬化的樹脂組成物後使其硬化從而形成樹脂層，能够貼附於金屬層的樹脂薄膜，由於容易製造的理由，是優選的。特別地，可優選使用PET薄膜。特別地，作為PET薄膜，使用2軸延伸薄膜能够提高屏蔽材料的强度。
絕緣層的厚度沒有特別的限制，但是當每一張的厚度薄於4μm時，有屏蔽材料的(伸長率)斷裂應變降低的傾向，因此每一張絕緣層的厚度優選為4μm以上，更優選為7μm以上，還更優選為9μm以上，進一步優選為10μm以上，更進一步優選為20μm以上，還更進一步優選為40μm以上，再進一步優選為80μm以上，又進一步優選為100μm以上。另一方面，當每一張的厚度大於600μm时，也有屏蔽材料的(伸長率)斷裂應變降低的傾向。因此，每一張絕緣層的厚度優選為600μm以下，更優選為500μm以下，還更優選為400μm以下，進一步優選為250μm以
下，更進一步優選為200μm以下。在本發明的一實施方式中，全部的絕緣層可以是相同的厚度，也可以每層的厚度不同。
在本發明的一實施方式中，絕緣層是樹脂層。通常，與金屬層相比樹脂層的延展性更好。因此，通過使用樹脂層對各屏蔽用金屬層的兩面進行支撐，屏蔽用金屬層的延展性顯著提高，且層疊體的成型加工性顯著提高。若將屏蔽用金屬層彼此直接重疊，則無法得到成型加工性提高的效果。
在樹脂層表面上，為了促進與金屬層的密合性等目的，可以進行各種表面處理。例如，通過在樹脂層的與屏蔽用金屬層貼合的面上進行打底塗層處理、電暈放電處理，能够提高與屏蔽用金屬層的密合性。
(4．黏合劑層)
在本發明的一實施方式中，屏蔽用金屬層與絕緣層之間夾著黏合劑層進行層疊。作為黏合劑，沒有特別的限制，優選丙烯酸樹脂系、環氧樹脂系、氨基甲酸酯系、聚酯系，矽樹脂系，醋酸乙烯酯系、苯乙烯丁二烯橡膠系、丁腈橡膠系、苯酚樹脂系、氰基丙烯酸酯系等，基於製造容易度和成本的理由，優選氨基甲酸酯系、聚酯系、醋酸乙烯酯系。在本發明的一實施方式中，在形成多層的黏合劑層的情况下，全部的黏合劑層可以是相同的材料，也可以每層使用不同的材料。
另外，在本發明的一實施方式中，接地用金屬層與絕緣層之間，也夾著黏合劑層進行層疊。接地用金屬層與絕緣層之間的黏合劑，可以與屏蔽用金屬層與絕緣層之間的黏合劑不同，也可以相同，基於生產率的觀點優選是相同的。
黏合劑，通常與樹脂層、金屬層相比强度較低。因此，當黏合劑層過厚時，存在對層疊樹脂層所產生的金屬層的延展性提高的效果產生妨礙的傾向。另一方面，當黏合劑層過薄時，難以在金屬層與樹脂層的所有的界面上塗覆黏合劑，會形成未接合的部位。因此，黏合劑層的厚度d1優選為1μm以上且20μm以下，更優選為1.5μm以上且15μm以下，還更優選為2μm以上且10μm以下。需要說明的是，黏合劑層的厚度d1的測定方法在下文進行說明。
為了不妨礙通過層疊絕緣層而獲得的金屬層的延展性的提高，可以提高黏合劑層的强度，但是當强度過高時有黏合劑層的延展性降低的傾向，反而會妨礙延展性的提高。另一方面，當黏合劑層過於柔軟時，即使在上述的厚度的範圍內也會妨礙延展性提高。黏合劑層的楊氏模數ε1，優選為1MPa~1500MPa，更優選為3MPa~1000MPa，還更優選為5MPa~800MPa。黏合劑層的楊氏模數ε1的測定方法在下文進行說明。黏合劑層的楊氏模數，例如，能够通過調節黏合劑組成物中的硬化劑的量，從而進行調節。
(5．電磁波屏蔽材料)
在本發明的一實施方式中，提供一種電磁波屏蔽材料，該電磁波屏蔽材料是將N(其中，N為1以上的整數)張的屏蔽用金屬層與N+1張的絕緣層夾著黏合劑層交錯地進行層疊而得到的層疊體，在所述層疊體的最外層還具備接地用金屬層，所述接地用金屬層的僅一側的表面，夾著黏合劑層層疊於所述絕緣層，當將所述一側的表面上的黏合劑層的厚度記做d1、楊氏模數記做ε1，將所述接地用金屬層的厚度記做d2、楊氏模數記做ε2，並且
將所述一側的表面上的黏合劑層與所述接地用金屬層的複合楊氏模數記做ε3時，滿足以下的關係式：ε3/ε2>0.60
其中，ε3=ε1(d1/(d1+d2))+ε2(d2/(d1+d2))。
N是1以上的整數即可，沒有特別的限制，通過增大N能够得到更高的電磁波屏蔽效果。但是，如上文所述，典型地，N是1、2、3、4或5。
在本發明的一實施方式中，當將接地用金屬層的兩個面中的、夾著黏合劑層與絕緣層進行層疊的表面上的黏合劑層的厚度記做d1、楊氏模數記做ε1，且將所述接地用金屬層的厚度記做d2，楊氏模數記做ε2，並通過ε3=ε1(d1/(d1+d2))+ε2(d2/(d1+d2))的公式進行計算出該黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3時，滿足ε3/ε2>0.60的關係式。
通過使得黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3，與接地用金屬層的楊氏模數ε2滿足上述的關係式，在對層疊體進行沖孔加工和拉深加工等成型加工時，能够有效地避免接地用金屬層發生破裂。雖然不意在用理論限制本發明，但是可以推測，由於滿足上述關係式，因而接地用金屬層與黏合劑層的變形量之差難以產生，從而可抑制在接地用金屬層和/或金屬層中產生的局部收縮，其結果是難以產生破裂。
基於該觀點，在本發明的優選的實施方式中，黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3，滿足ε3/ε2 
0.70的關係式，在更優選的實施方式中，黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3，滿足ε3/ε2 
0.80的關係式，在進一步優選的實施方式中，黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3，滿足ε3/ε2 
0.85的關係式，在更進一步優選的
實施方式中，黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3，滿足ε3/ε2 
0.90的關係式。黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3與ε2的比率ε3/ε2的上限，沒有特別限制，基於技術上的困難以及實際必要性的觀點，典型地能够是0.95以下，也可以是0.90以下，還能够0.86以下，也可以是0.80以下。
另外，為了使得黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3與ε2的比率ε3/ε2容易落在上述的範圍內，複合楊氏模數ε3，例如優選在25000~45000MPa的範圍內，更優選在26500~45000MPa的範圍內，還更優選為29000~45000MPa的範圍內。
本發明的各實施方式的電磁波屏蔽材料，特別地，例如能夠用於電氣設備或電子設備(例如：逆變器，通信器，諧振器，電子管‧放電燈，電氣加熱設備，電動機，發電機，電子部件，印刷電路，醫療設備等)的覆蓋材料或外包裝材料，與電氣設備或電子設備連接的線束、通信纜線的覆蓋材料，電磁波屏蔽片材，電磁波屏蔽板材，電磁波屏蔽袋，電磁波屏蔽箱，電磁波屏蔽室等各種電磁波屏蔽用途。
實施例
在下文中將本發明的實施例與比較例一起示出，但是提供它們是為了更好地理解本發明及其有點，而不意在限定本發明。
準備表1中記載的各金屬層以及絕緣層，製作實施例以及比較例的電磁波屏蔽材料。表1中記載的各標記如下所示。
Cu：軋製銅箔(20℃下的導電率：58.0×106S/m)
Al：鋁箔(20℃下的導電率：33.0×106S/m)
PET：聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(20℃下的相對介電常數：3.0)
M：金屬層(是指各個示例中的金屬層)
作為黏合劑，準備氨基甲酸酯系黏合劑，適當地添加硬化劑製作具有表1中的楊氏模數ε1的黏合劑。
使用上文所述的金屬箔以及樹脂薄膜，製作表1中記載的層疊結構的各種層疊體。表1中，“結構”的欄中記載的材料的順序，與實際的層疊體的順序一致。使得金屬層以及絕緣層的貼合面的面積相同，以不會互相突出的方式進行層疊。在絕緣層的貼合面上，使用可控塗覆器(株式會社井元製作所製造)塗覆規定量的黏合劑。塗覆速度選用50mm/min。接著，使用真空加熱壓製機以80℃×30min壓製後，為了促進硬化反應在設為40℃的恒溫槽內保持7天，將金屬層和絕緣層密合層疊。
(黏合劑層的厚度d1的測定)
在桌上塗布機中使用可控塗覆器(株式會社井元製作所製作)，在Cu箔上塗覆添加上述硬化劑後的氨基甲酸酯系黏合劑，在加熱至40℃的恒溫槽中進行7天的反應。之後，將Cu箔沿寬度方向分割為4份，沿長度方向每隔10mm使用千分尺進行測量。用5次測定的平均值减去Cu箔板厚，計算出在所有的長度方向以及寬度方向上的平均值，將該平均值當做黏合劑層的厚度的測定值。然後，將該測定值，用作在相同條件下形成了黏合劑層的層疊體中的黏合劑層的厚度d1。
(黏合劑層的楊氏模數ε1的測定)
在鐵氟龍(註冊商標)片材上以50μm的厚度，塗覆各例中的添加上述硬化劑後的氨基甲酸酯系黏合劑，放入40℃的乾燥爐中進行7天的硬化。之後，基於JISK7127进行拉伸試驗。試驗片形狀是寬度為12.7mm，卡盤之間的距離設為100mm。拉伸速度為50mm/min。將通過
該拉伸試驗得到的楊氏模數，用作黏合劑層的楊氏模數的測定值。並且，將該測定值，用作使用相同組成的黏合劑形成了黏合劑層的層疊體中的該黏合劑層的楊氏模數ε1。
(接地用金屬層的厚度d2的測定)
接地用金屬層的厚度d2，將該金屬層沿寬度方向分割為4份，沿長度方向每隔10mm使用千分尺測量5次。根據5次的測定的平均值計算出在所有的長度方向以及寬度方向上的平均值，將該平均值當做接地用金屬層的厚度d2的測定值。
(接地用金屬層的楊氏模數ε2的測定)
對於各例的接地用金屬層(僅一側的表面與絕緣層進行層疊的金屬層)，切出寬度為12.7mm的試驗片，將夾盤間距離設為100mm，拉伸速度設為50mm/min，基於JISK7127進行拉伸試驗，測量楊氏模數。
(成型性的評價)
使用FLD(成型極限曲綫圖)用的模具對成型極限進行評價。模具，是將ISO-12004-2-2008中記載的大小縮小25%設計出的。沖頭的尺寸是：d=22.5mm，沖頭肩為R6mm。模具按壓壓力是，初期壓力為4000N，該壓力足以壓製金屬-樹脂複合體的試驗片。對於各例的層疊體，切割出φ60mm的圓形的試驗片，將沖頭衝壓深度設為1mm~8mm成型加工出各試驗片。通過目視對各試驗片進行觀察，在同一種箔中觀察到貫穿接地用金屬層的破裂的情况下，認為有破裂且評價為「×」(參照圖2)，在沒有觀察到貫穿接地用金屬層的情况下，認為正常且評價為「○」(參照圖1)。
(電磁波屏蔽效果的評價)
將各例的層疊體設置在電磁波屏蔽效果評價裝置(日本技術科學公司型號TSES-KEC)中，頻率設為1MHz，在20℃的條件下，通過KEC法對電磁波屏蔽效果進行評價。評價基準如下：
○：與層疊體所使用的箔厚的合計厚度下的理想的磁場屏蔽效果相比，示出了更高的值。
×：與層疊體所使用的箔厚的合計厚度下的理想的磁場屏蔽效果相比，示出了更低的值。
需要說明的是，理想的磁場屏蔽效果SE(dB)使用謝昆諾夫(Schelkunoff)公式計算出。
首先，當將入射波、反射波以及透射波的(電場，磁場)分別記做入射波(Exi，Hyi)、反射波(Exr，Hyr)、透射波(Ext，Hyt)時，入射側的電磁場(Ex1，Hy1)以及透射側的電磁場(Ex2，Hy2)如下式所示。
Ex1=Exi+Exr‧‧‧(1)
Hy1=Hyi+Hyr=(Exi+Exr)/Z0‧‧‧(2)
Ex2=Ext‧‧‧(3)
Hy2=Hyt=Ext/Z0‧‧‧(4)
式中，Z0是真空的波阻抗。
另外，電磁波屏蔽材料10的傳播常數γ，電磁波屏蔽材料10的波阻抗Zc如下式所示。
式中，j是虛數單位，ω是角頻率(ω=2πf，f是頻率)，μ是磁導率，σ是電導率，ε是介電常數。
此時，入射側的電磁場(Ex1，Hy1)，如下以透射側的電磁場(Ex2，Hy2)為基礎、使用被稱作傳輸F矩陣的四端子矩陣進行表示。
式中，A是Cosh(γ‧d)，B是Zc‧sinh(γ‧d)，C是sinh(γ‧d)/Zc，D是Cosh(γ‧d)，d是電磁波屏蔽材料10的厚度。
將式(1)~(4)代入式(5)，消去除Exi和Ext之外的變量，則可以得到入射波的電場强度Exi與透射波的電場强度Ext的關係，作為透射損失的屏蔽效果SE(dB)，可通過下式求出。
(考察)
根據表1，在黏合劑層與接地用金屬層的複合楊氏模數ε3與ε2的比率ε3/ε2滿足ε3/ε2>0.60的關係式的情况下，不僅可得到良好的電磁波屏蔽效果，並且也不會產生成型加工引起的貫穿接地用金屬層的破裂，成型性良好。
Claims (9)
- 一種電磁波屏蔽材料，其特徵在於，所述電磁波屏蔽材料，是將N張的屏蔽用金屬層與N+1張的絕緣層夾著黏合劑層交錯地进行層疊而得到的層疊體，並且在所述層疊體的最外層還具備接地用金屬層，其中，N為1以上的整數，所述接地用金屬層的僅一側的表面，夾著黏合劑層層疊於所述絕緣層，當將所述一側的表面上的黏合劑層的厚度記做d1、楊氏模數記做ε1，將所述接地用金屬層的厚度記做d2、楊氏模數記做ε2，並且將所述一側的表面上的黏合劑層與所述接地用金屬層的複合楊氏模數記做ε3時，滿足以下的關係式：ε3/ε2>0.60其中，ε3=ε1(d1/(d1+d2))+ε2(d2/(d1+d2))。
- 如請求項1所述的電磁波屏蔽材料，其中，滿足ε3/ε20.70的關係式。
- 如請求項1所述的電磁波屏蔽材料，其中，滿足ε3/ε20.80的關係式。
- 如請求項1或2中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，所述複合楊氏模數ε3為25000~45000MPa。
- 如請求項1或2中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，各金屬層的厚度為4~100μm。
- 如請求項1或2中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，各絕緣層的厚度為4~600μm。
- 如請求項1或2中任一項所述的電磁波屏蔽材料，其中，所述屏蔽用金屬層以及所述接地用金屬層的合計厚度為15~150μm。
- 一種電氣設備或電子設備用的覆蓋材料或外包裝材料，具備如請求項1或2中任一項所述的電磁波屏蔽材料。
- 一種電氣設備或電子設備，具備如請求項8所述的覆蓋材料或外包裝材料。
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