WO2016088826A1 - 複合型電磁波抑制体 - Google Patents

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WO2016088826A1
WO2016088826A1 PCT/JP2015/083989 JP2015083989W WO2016088826A1 WO 2016088826 A1 WO2016088826 A1 WO 2016088826A1 JP 2015083989 W JP2015083989 W JP 2015083989W WO 2016088826 A1 WO2016088826 A1 WO 2016088826A1
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electromagnetic wave
composite electromagnetic
wave suppressor
composite
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橋本 武司
服部 琢磨
光次郎 鶴田
山本 一美
敬介 國森
芳輝 河野
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株式会社巴川製紙所
戸田工業株式会社
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Publication date
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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention is used for the purpose of absorbing electromagnetic wave noise generated from an electronic device, etc., suppressing emission to the outside and entry from the outside, or preventing malfunction due to interference between components inside the electronic device.
  • Electromagnetic wave suppressor The present invention is formed by laminating a conductive layer in which a conductive filler is dispersed and a magnetic layer in which a soft magnetic metal powder is dispersed, and has flexibility to follow irregularities of circuit boards, electronic components, flexible printed wiring boards, etc. .
  • the present invention is a reflow soldering which is a basic process of surface mounting technology to a substrate of electronic parts such as chip parts to a substrate, having flexibility and dimensional stability even after a long-term heat reliability test at 150 ° C.
  • the present invention relates to a composite electromagnetic wave suppressor that can be used in the field. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-246624 for which it applied to Japan on December 5, 2014, and uses the content here.
  • a composite magnetic material is used as a measure for suppressing noise electromagnetic waves in various electronic devices.
  • the composite magnetic material include binder resin such as chlorinated polyethylene rubber, acrylic rubber, and ethylene acrylic rubber, and sendust (Fe—Si—Al alloy), permalloy (Fe—Ni alloy) and Fe as soft magnetic metal powder.
  • sendust Fe—Si—Al alloy
  • permalloy Fe—Ni alloy
  • Fe Fe as soft magnetic metal powder.
  • an electromagnetic wave suppressing sheet in which atomized powder such as a Cr alloy is dispersed and formed into a sheet shape.
  • an electromagnetic wave suppressing body for example, Patent Documents 1 to 3 and 8 in which a composite magnetic body and a conductive sheet are laminated and carbonyl iron powder are dispersed in a resin.
  • An electromagnetic wave suppressor for example, Patent Document 4
  • an electromagnetic wave suppressor for example, Patent Documents 5, 6, and 7
  • surface mounting technology for electronic parts such as chip parts to a substrate is based on reflow soldering, but a general composite magnetic material has poor heat resistance.
  • an electromagnetic wave suppression sheet in which flat soft magnetic powder is dispersed in a polyurethane resin is mounted on the upper surface of a semiconductor component, and heat such as a phenol resin, an epoxy resin, or an unsaturated polyester resin is covered so as to cover the electromagnetic wave suppression sheet.
  • An invention has been proposed in which a curable resin is applied and fixed, and then passed through a solder reflow oven at 240 ° C. to cure the thermosetting resin, and the electromagnetic wave suppression sheet is sealed and fixed with the thermosetting resin (for example, Patent Document 9). According to the invention of Patent Document 9, it is described that the electromagnetic wave suppression sheet has not been altered or malfunctioned even after the reflow process.
  • an electromagnetic wave suppression sheet in which soft magnetic metal powder is embedded in a thermosetting resin sheet of any of epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, melamine resin, and urea resin has been proposed (for example, Patent Document 10).
  • an electromagnetic wave absorbing material composition comprising a compound having two or more carboxyl groups and / or acid anhydride groups in one molecule, a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and soft magnetic powder has been proposed (for example, Patent Document 11).
  • the conductive layer has only a function as an electromagnetic wave reflection layer, and a reflection loss in the distributed constant circuit is large, so that a high-frequency transmission signal is attenuated. . Further, with the method described in Patent Document 4, it is difficult to say that transmission attenuation in the GHz band is sufficient. Further, in the methods described in Patent Documents 5, 6, and 7, when the filling amount of the conductive filler is increased, the electrical resistance is decreased and the reflection is increased, and the transmission characteristics in the low frequency region, that is, the transmission signal region are degraded.
  • patent document 7 since patent document 7 has a large loss at a frequency of 800 MHz or higher, the transmission signal is limited to use in a frequency region of 800 MHz or lower. Furthermore, although the inventions of Patent Documents 9 to 12 prevent form defects (reflow resistance) in reflow soldering, they do not satisfy flexibility. Therefore, the present invention is to obtain an electromagnetic wave suppressor excellent in low-pass filter characteristics in a near electromagnetic field, having sufficient flexibility and reflow resistance and flexibility after a long-term heat reliability test at 150 ° C. Objective.
  • a conductive layer and a soft magnetic metal powder in which a conductive filler is dispersed in a resin composition in which an acrylic copolymer having a specific crosslinkable functional group and a phenol resin are blended in a specific ratio.
  • the composite electromagnetic wave suppressor of the present invention has a conductive filler in a resin composition containing (A) component: an acrylic copolymer having a crosslinkable functional group, and (B) component: a phenol resin.
  • a soft magnetic metal powder is dispersed in a resin composition containing a dispersed conductive layer, (A) component: an acrylic copolymer having a crosslinkable functional group, and (B) component: a phenol resin.
  • the magnetic layer is laminated.
  • the component (A) is preferably an acrylic copolymer having a crosslinkable functional group having a glass transition temperature of ⁇ 30 to 40 ° C., and more preferably a weight average molecular weight of 100,000 to 3,000,000.
  • the crosslinkable functional group may be present in the polymer side chain or at the polymer chain end.
  • examples of the crosslinkable functional group include an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, an amino group, and an amide group, and an epoxy group is preferable.
  • the component (B) is a pt-butylphenol type, bisphenol A type, cresol type, or one or more selected from the group consisting of pt-butylphenol, bisphenol A, and cresol. Those cocondensation-type resol type phenol resins are preferred. Bisphenol A type resol type phenol resin is more preferable.
  • the electrical resistance value of the conductive layer is preferably 30 to 300 ⁇ , and the real number term of the complex relative permeability at 100 MHz of the magnetic layer is preferably 3 to 45.
  • Rtp by microstrip line measurement on a sheet having a composite electromagnetic wave suppressor thickness of 100 ⁇ m or less is 0.2 or less at 0.1 GHz, 0.5 or less at 1.0 GHz, and 0.8 or more at 5 GHz. preferable.
  • an electromagnetic interference suppressor excellent in low-pass filter characteristics in a near electromagnetic field having sufficient flexibility and reflow resistance and flexibility after a long-term heat reliability test at 150 ° C. Can do.
  • the composite electromagnetic wave suppressor of the present invention is obtained by laminating a conductive layer in which a conductive filler is dispersed in a resin composition and a magnetic layer in which a soft magnetic metal powder is dispersed in the resin composition. For example, it is formed into a sheet shape.
  • the thickness of the composite electromagnetic wave suppressor of the present invention is preferably 300 ⁇ m or less. More preferably, it is 200 ⁇ m or less, more preferably 70 to 150 ⁇ m, and still more preferably 80 to 120 ⁇ m. If it exceeds 300 ⁇ m, it is too thick to be stacked on an electronic circuit mounted with high density.
  • the ratio of the thickness of the conductive layer and the magnetic layer of the composite electromagnetic wave suppressor of the present invention is not particularly limited.
  • the conductive layer is 1, 1: 1 to 1: 5 is preferable, and 1: 1 to 1: 4 is more preferable.
  • the thickness of the conductive layer is preferably 20 to 100 ⁇ m, and the thickness of the magnetic layer is preferably 50 to 200 ⁇ m.
  • the electric resistance value of the conductive layer is preferably 30 to 300 ⁇ .
  • the electrical resistance value is less than 30 ⁇ , the Rtp by the microstrip line measurement on the sheet with the composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m or less tends to be 0.2 or more at 0.1 GHz, and when it exceeds 300 ⁇ , the Rtp is 5 GHz. It tends to be 0.8 or less.
  • the Rtp by the microstrip line measurement of the composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m or less is 0.2 or less at 0.1 GHz, 0.5 or less at 1.0 GHz, and 0.8 or more at 5 GHz.
  • the transmission signal in the low frequency region is not attenuated, and the transmission noise in the high frequency region is preferable in order to satisfy the performance as a low-pass filter that absorbs.
  • the resin composition of the present invention comprises (A) component: an acrylic copolymer having a crosslinkable functional group, and (B) component: a phenol resin.
  • the content of the resin composition in the conductive layer is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, and still more preferably 10 to 50% by mass. If it is less than the lower limit, the function of the conductive filler as a binder may be impaired, and the moldability of the conductive layer may be impaired. If it exceeds the above upper limit, the electromagnetic wave control performance of the composite electromagnetic wave suppressor may be insufficient.
  • the content of the resin composition in the magnetic layer is preferably 2 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, and further preferably 5 to 30% by mass.
  • the function of the soft magnetic metal powder as a binder may be impaired, and the moldability of the magnetic layer may be impaired. If it exceeds the above upper limit, the electromagnetic wave control performance of the composite electromagnetic wave suppressor may be insufficient.
  • the component (A) is an acrylic copolymer having a crosslinkable functional group, and the crosslinkable functional group may be present in the polymer side chain or at the polymer chain end.
  • the crosslinkable functional group include an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, an amino group, and an amide group.
  • an epoxy group is preferable, and an acrylic acid ester (including a methacrylic acid ester, including methacrylic acid ester) having an epoxy group and an acrylic acid alkyl ester (including a methacrylic acid ester, including the following) are the main components, and ethylene, acrylonitrile, It is a copolymer containing styrene or the like.
  • the alkyl acrylate ester include methyl acrylate (including methyl methacrylate, the same applies hereinafter), ethyl acrylate (including ethyl methacrylate, the same applies hereinafter), propyl acrylate, butyl acrylate (including butyl methacrylate), for example.
  • the acrylic acid ester having an epoxy group include (meth) acrylic acid glycidyl ester.
  • the epoxy group content is preferably from 0.03 to 0.5 eq / kg, more preferably from 0.05 to 0.4 eq / kg, still more preferably from 0.07 to 0.3 eq / kg in terms of epoxy value.
  • a component may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
  • acrylic copolymer having a crosslinkable functional group examples include those synthesized by high-pressure radical polymerization and those synthesized by emulsion polymerization. Those synthesized by high-pressure radical polymerization with less generation of by-products and no need to add an emulsifier or the like are preferable.
  • the method of high-pressure radical polymerization is not particularly limited, and a known method can be used.
  • the glass transition temperature of the acrylic copolymer having a crosslinkable functional group is preferably ⁇ 30 to 40 ° C., more preferably ⁇ 25 to 30 ° C., and further preferably ⁇ 20 to 20 ° C. When the glass transition temperature is less than the lower limit, it is difficult to improve the reflow resistance.
  • the glass transition temperature is a value measured using a differential thermal analyzer (manufactured by Seiko Instruments Inc.) in accordance with JIS K7121.
  • the weight average molecular weight of the acrylic copolymer having a crosslinkable functional group is preferably 100,000 to 3,000,000, more preferably 300,000 to 2,000,000, and further preferably 500,000 to 1,500,000.
  • the thermal stability of the composite magnetic material becomes good and the reflow resistance is further improved.
  • the weight average molecular weight is within the above range, the workability and adhesiveness of the magnetic coating material are improved due to the improvement in solvent solubility and the decrease in melt viscosity.
  • the weight average molecular weight is less than the above lower limit, the heat resistance of the resin composition is lowered, and the reflow resistance may be lowered. Moreover, the melt viscosity in a semi-cured sheet is reduced.
  • the weight average molecular weight is a value measured using gel permeation chromatography (manufactured by JASCO Corporation) in accordance with JIS K7252.
  • the component (B) is a phenol resin.
  • the phenol component is one or more selected from the group consisting of pt-butylphenol, bisphenol A, cresol, pt-butylphenol type, bisphenol A type, cresol type, or These cocondensation-type resol phenol resins are mentioned.
  • a bisphenol A-type resol phenol resin is preferable because it is the most versatile and inexpensive.
  • the mass ratio represented by the component (A) / component (B) in the resin composition is preferably 4 to 99, more preferably 4 to 19, and still more preferably 4 to 9.
  • the mass ratio is less than the lower limit, the flexibility of the sheet after the 150 ° C. heat resistance reliability test is likely to be impaired. If it exceeds the upper limit, reflow resistance tends to be insufficient.
  • the effect of the present invention can be enhanced as the total amount of the component (A) and the component (B), which are essential components in the resin composition, increases. 90 mass% or more is preferable, 95 mass% or more is preferable, and 100 mass% is more preferable.
  • the resin composition is an optional component such as a resin (arbitrary resin) other than the components (A) and (B), and a curing accelerator for an acrylic copolymer having a crosslinkable functional group, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a resin arbitrary resin
  • a curing accelerator for an acrylic copolymer having a crosslinkable functional group as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • it may be generally referred to as an optional component of the resin composition).
  • the optional resin examples include natural rubber other than the component (A), a polyimide resin, and a polyamideimide resin. These optional resins can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the optional resin in the resin composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and still more preferably not contained (1% by mass or less).
  • Any curing accelerator may be used as long as it can accelerate the crosslinking reaction of the crosslinkable functional group of the acrylic copolymer.
  • tertiary amines such as 1,8-diaza-bicyclo [5.4.0] undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol;
  • 2 Imidazoles such as methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole; organic phosphines such as tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine; Tetraphenylboron such as tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazo
  • These curing accelerators can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the curing accelerator in the resin composition is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic copolymer having a crosslinkable functional group.
  • Soft magnetic metal powder examples include pure iron powder, Fe—Si alloy powder, Fe—Si—Al alloy powder, Fe—Ni alloy powder, Fe—Ni—Mo alloy powder, Fe -Ni-Mo-Cu alloy powder, Fe-Co alloy powder, Fe-Ni-Co alloy powder, Fe-Cr alloy powder, Fe-Cr-Si alloy powder, Fe-Ni-Cr alloy powder Or Fe—Cr—Al alloy powder.
  • Fe-Cr-based alloy powders such as PC permalloy powder, Fe-Si-based alloy powders, Fe-Si-Al-based alloy powders, Fe-Co-based alloy powders, Fe-Ni-based powders with low coercive force per se Alloy powder is preferred.
  • the soft magnetic metal powder is obtained by a wet method using a water atomization method, a gas atomization method, a pulverization method, or a chemical treatment.
  • a powder obtained by treating the atomized powder with an attritor or a bead mill is preferable. By performing such treatment, the desired average particle diameter or flatness of the soft magnetic metal powder can be obtained.
  • the average particle size of the soft magnetic metal powder is preferably 30 to 200 ⁇ m. If the average particle size is less than the lower limit, the magnetic properties tend to be low. If the average particle size is more than the above upper limit value, it becomes difficult to maintain a desired shape.
  • the average particle diameter is a value determined by a laser diffraction / scattering particle diameter / particle size distribution measuring apparatus.
  • the flatness of the soft magnetic metal powder is preferably 30 to 200. If the flatness is less than the above lower limit, the magnetic properties tend to be low. If the flatness exceeds the upper limit, it is difficult to maintain a desired shape.
  • the value of “flatness” is represented by La / da.
  • La is the average diameter of the soft magnetic metal powder
  • the soft magnetic metal powder is observed by SEM from the surface direction, the major axis L and the minor axis S are measured, and the average value (L + S) / 2 is obtained.
  • da is the thickness of the soft magnetic metal powder. In this method, a soft magnetic metal powder is embedded in a resin and polished, the thickness direction of the powder is observed with an optical microscope, the maximum thickness dmax and the minimum thickness dmin are measured, and the average value (dmax + dmin) / 2 is obtained. It is required.
  • the soft magnetic metal powder may be surface-treated with a titanate-based or silane-based coupling agent as necessary.
  • the treatment amount of the coupling treatment agent is preferably 0.1 to 1.0% by mass, and more preferably 0.1 to 0.5% by mass with respect to the soft magnetic metal powder. If the amount of the coupling agent is less than the lower limit, the affinity for the resin cannot be sufficiently increased, so that the oxidation stability cannot be sufficiently maintained. Above the upper limit, the impedance increases and the electromagnetic wave absorption decreases.
  • Titanate coupling agents include isopropyl tristearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethylaminoethyl) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphate) titanate, tetra (2- Examples include 2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, and the like.
  • silane coupling agents vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl which are suitable as elastomer coupling agents Trimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldi Ethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane,
  • the soft magnetic metal powder may be subjected to a surface treatment with a phosphoric acid compound, and further preferably a surface treatment with a silane coupling material.
  • the treatment amount of the phosphoric acid compound is preferably 0.1 to 0.5% by mass, more preferably 0.1 to 0.4% by mass based on phosphoric acid, based on the soft magnetic metal powder. If the amount of phosphoric acid is less than the above lower limit, the oxidation stability may decrease. If it exceeds the above upper limit value, the magnetic permeability is reduced and the suppression effect is reduced.
  • the content of the soft magnetic metal powder in the magnetic layer can be determined in consideration of the content of the resin composition.
  • the mass ratio represented by soft magnetic metal powder / [component (A) + component (B)] is preferably 1 to 49, more preferably 1.5 to 19, and still more preferably 4 to 19.
  • the soft magnetic metal powder / [(A) component + (B) component] is less than the above lower limit value, the electromagnetic wave suppressing property may be deteriorated. If the soft magnetic metal powder / [(A) component + (B) component] exceeds the above upper limit, the adhesion of the soft magnetic metal powder by the resin composition may be insufficient.
  • the complex relative permeability at 100 MHz of the magnetic layer is preferably a real term of 3 to 45, more preferably 4 to 44, and still more preferably 8 to 42. If the real term of the complex relative permeability of the magnetic layer is less than the above lower limit value, the transmission loss is attenuated because the reflection loss increases. If it exceeds the above upper limit value, the circuit impedance increases, so that the reflection loss increases.
  • the conductive filler used for the conductive layer examples include conductive carbon.
  • the conductive carbon is preferably conductive carbon black, fibrous carbon obtained by processing carbon fibers, or carbon nanotubes.
  • the conductive carbon black preferably has a particle size of 20 to 60 nm and a BET specific surface area of 30 to 1300 m 2 / g, and has a hollow shell structure with a particle size of 30 to 40 nm and a BET specific surface area of 700 to 1300 m 2 / g. Carbon black is more preferred.
  • the fibrous carbon obtained by processing carbon fibers is preferably milled fiber having a fiber length of 30 to 150 ⁇ m or cut fiber having a fiber length of 3 to 24 mm.
  • the carbon nanotube preferably has a fiber diameter of 40 to 90 ⁇ m, a specific surface area of 16 to 28 m 2 / g, and a purity of 99% or more, and a fiber diameter of 40 to 160 ⁇ m, a BET specific surface area of 16 to 34 m 2 / g and a purity of 99.5% or more. More preferred.
  • the content of the conductive filler in the conductive layer can be determined in consideration of the content of the resin composition.
  • the mass ratio represented by conductive filler / [component (A) + component (B)] is preferably 0.07 to 1.20, more preferably 0.12 to 1.00, and 0.15 to 0.00. 90 is more preferable.
  • Rtp becomes low. If the content exceeds the above upper limit, the electrical resistance value becomes lower than 30 ⁇ , the insertion loss increases, and the low-passability deteriorates. In addition, the strength and flexibility of the sheet may be reduced.
  • the magnetic layer and the conductive layer are a flame retardant, a flame retardant aid, a filler, a mold release agent, a surface treatment agent, a viscosity modifier, a plasticizer, and an antibacterial agent, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Optional components such as antifungal agents, leveling agents, antifoaming agents, colorants, stabilizers, coupling agents, and the like (hereinafter collectively referred to as optional components of the composite electromagnetic wave suppressor) may be contained.
  • the conductive layer may contain magnetite as a dispersion aid for the conductive filler, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the flame retardant examples include conventionally known flame retardants, and aluminum hydroxide and / or magnesium hydroxide having an average particle size of 0.1 to 3 ⁇ m from the viewpoint of halogen-free and further improvement of reflow resistance.
  • the content of the flame retardant in the magnetic layer and the conductive layer is preferably 40 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition. If it is less than the lower limit, sufficient flame retardancy may not be obtained. If it exceeds the above upper limit, the binder ability of the resin composition may be insufficient.
  • the flame retardant aid examples include conventionally known flame retardant aids. From the viewpoint of halogen-free, for example, at least one selected from red phosphorus, ammonium polyphosphate, melamine polyphosphate, and phosphate ester is preferable.
  • the content of the flame retardant aid in the magnetic layer and the conductive layer is preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition. If it is less than the lower limit, sufficient flame retardancy may not be obtained, and if it exceeds the upper limit, heat resistance may be reduced.
  • the mass ratio represented by the flame retardant / [(A) component + (B) component] is 0.4 to 1.5, and the flame retardant aid / [(A) component + (B) component]
  • the expressed mass ratio is preferably 0.01 to 0.1 as a mass ratio for imparting flame retardancy to the composite electromagnetic wave suppressor. There exists a possibility that a flame retardance cannot be ensured as the said mass ratio is less than the said lower limit. Further, if the mass ratio exceeds the upper limit, the flexibility of the sheet is reduced, or the function as a binder of the resin composition is not sufficiently exhibited, and the moldability of the composite electromagnetic wave suppressor sheet is impaired. There is a risk that.
  • the method for producing a composite electromagnetic wave suppressor of the present invention comprises (1) a step of obtaining a magnetic coating material in which a component (A) and a component (B) and a soft magnetic metal powder are dispersed in a solvent (preparation of a magnetic coating material) Step), and a step of applying a magnetic coating material to a desired thickness and drying to obtain a semi-cured magnetic sheet (magnetic film forming step), and (2) for example, (A) and (B) A step of obtaining a conductive paint in which components and conductive fillers are dispersed in a solvent (conductive paint preparation step), and applying the conductive paint to a desired thickness and drying to obtain a semi-cured conductive sheet material A step of obtaining (conductor film-forming step), (3) a step of obtaining a laminate of a semi-cured magnetic sheet and a semi-cured conductor sheet (lamination step), and (4) heating the laminate. What has a process (curing process) to harden is mentioned.
  • a conventionally known method can be used as a method for preparing the magnetic coating material.
  • the component (A) and the component (B) and, if necessary, the above-mentioned ⁇ optional component in the resin composition >> are added to a solvent and stirred to obtain a resin solution.
  • the soft magnetic metal powder is added to the resin solution.
  • a method of adding and stirring the ⁇ arbitrary component in the magnetic layer and the conductive layer> as necessary may be mentioned.
  • the (A) component and the (B) component, and if necessary, ⁇ optional component in the resin composition>, ⁇ optional component in the magnetic layer and the conductive layer> are added to the solvent, and stirred.
  • a method of adding and stirring a soft magnetic metal powder can be mentioned.
  • a conventionally known method can be used as a method for preparing the conductive paint.
  • the component (A) and the component (B) and, if necessary, the above-mentioned ⁇ optional component in the resin composition >> are added to a solvent, and stirred to obtain a resin solution.
  • ⁇ arbitrary component in magnetic layer and conductive layer> is added and stirred.
  • the (A) component and the (B) component, and if necessary, ⁇ optional component in the resin composition>, ⁇ optional component in the magnetic layer and the conductive layer> are added to the solvent, and stirred. Then, the method of adding a conductive filler and stirring is mentioned.
  • Solvents used in the coating preparation process include, for example, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and isophorone, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, aromatic solvents such as toluene and xylene, cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate And an aprotic polar solvent such as dimethylformamide, an ether solvent such as tetrahydrofuran and diethylene glycol dimethyl ether, an alcohol such as isopropyl alcohol and n-butyl alcohol, and the like.
  • the content of the solvent in the magnetic coating material and in the conductive coating material is appropriately determined in consideration of the viscosity required for each coating material.
  • a conventionally known film forming method can be used.
  • the coating method include a method using a bar coater, a comma coater, a die coater, or the like.
  • the thickness of the semi-cured magnetic sheet material and the semi-cured conductor sheet material is not particularly limited. For example, 50 to 500 ⁇ m is preferable, and 50 to 100 ⁇ m is more preferable.
  • peelable film examples include a polypropylene film, a fluororesin film, a polyethylene film, a polyethylene terephthalate (PET) film, paper, and those obtained by subjecting these to a release treatment with a silicone resin (release treatment film).
  • the thickness of the peelable film is not particularly limited. It is preferably 1 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m.
  • the peelable film preferably has a peel strength of 0.01 to 7.0 g / cm. If it is above the above lower limit value, the semi-cured magnetic sheet material and the semi-cured conductor sheet material and the peelable film are not easily separated, and the semi-cured magnetic sheet material and the semi-cured conductor sheet material Is easy to handle. If it is less than the said upper limit, when peeling a semi-hardened magnetic sheet material and a semi-hardened conductor sheet material from a peelable film, a defect etc. will not be produced but manufacturing efficiency will increase.
  • Any drying method can be used as long as the solvent in the magnetic coating applied to the peelable film or the solvent in the conductive coating applied to the peelable film is evaporated to make the resin composition semi-cured.
  • a method of heating a magnetic coating material applied to a peelable film or a conductive coating material at an arbitrary temperature can be mentioned.
  • the heating temperature in the film forming step can be determined in consideration of the component (A), the component (B), the type of solvent, and the like.
  • the semi-cured magnetic sheet material and the semi-cured conductor sheet material may be subjected to a curing process immediately after drying or may be stored as a work in progress.
  • the lamination step is a step of obtaining a laminate of a magnetic material and a conductor using pressure or / and temperature of the semi-cured magnetic sheet material and the semi-cured conductor sheet material.
  • a conventionally known lamination method can be used as the lamination method. For example, a method of heating at an arbitrary temperature, a method of pressing at an arbitrary pressure, and a method of heating at an arbitrary temperature while pressing at an arbitrary pressure can be mentioned.
  • a hardening process is a process of heating the laminated body of a magnetic body and a conductor, hardening a resin composition, and obtaining a composite electromagnetic wave suppression body.
  • Conventionally known curing methods can be used as the curing method. For example, a method of heating at an arbitrary temperature and a method of heating at an arbitrary temperature while pressing at an arbitrary pressure can be mentioned.
  • the heating temperature in the curing step can be determined in consideration of the types of the component (A) and the component (B).
  • the pressure is not particularly limited. For example, the pressure is 5 to 30 MPa.
  • the composite electromagnetic wave suppressing body may be provided with a heat-resistant adhesive layer on one side or both sides.
  • a heat-resistant adhesive layer By providing the heat-resistant adhesive layer, the composite electromagnetic wave suppressing body can be easily fixed to the object to be pasted.
  • a conventionally well-known thing is mentioned as an adhesive which comprises a heat-resistant adhesion layer.
  • a methylphenyl type silicone pressure sensitive adhesive, an addition reaction type silicone pressure sensitive adhesive, a peroxide sulfide type silicone pressure sensitive adhesive and the like can be mentioned.
  • Example 1 [Magnetic layer]
  • the molten Fe—Si—Al alloy was gas atomized to obtain a spherical powder having an average particle size of 100 ⁇ m. This was put into an attritor and stirred to obtain a soft magnetic metal powder having an average particle size of 50 ⁇ m, a thickness of 1 ⁇ m and a flatness of 50.
  • component bisphenol A type co-condensation resole phenol resin (trade name:“ CKM-908 ”: Showa Denko Co., Ltd.) 2 parts by mass
  • flame retardant aluminum hydroxide 10 parts by mass
  • the obtained magnetic coating material was applied to the release-treated surface of the release-treated film (PET) so that the thickness after drying was 100 ⁇ m, and heated at 150 ° C. for 2 minutes in a hot air circulating dryer, A semi-cured magnetic sheet was obtained.
  • component bisphenol A type co-condensation resole phenol resin (trade name:“ CKM-908 ”: Showa Denko Co., Ltd.) 2 parts by mass, flame retardant: aluminum hydroxide 10 parts by mass, flame retardant aid: 0.6 parts by mass of red phosphorus is added to 188 parts by mass of methyl ethyl ketone and stirred, and further, 94.6 parts by mass of granular magnetite (trade name: “MAT305” manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.), fibrous Add 10.4 parts by mass of conductive carbon (trade name: “Grax305” manufactured by Tod
  • the obtained conductor coating was applied to the release-treated surface of the release-treated film (PET) so that the thickness after drying was 30 ⁇ m, and heated at 150 ° C. for 2 minutes in a hot air circulating dryer, A semi-cured conductor sheet was obtained.
  • PET release-treated film
  • the obtained semi-cured magnetic sheet and semi-cured conductor sheet were superposed and pressed with a hot press at 100 ° C. for 1 minute at 4 MPa to obtain a laminate having a thickness of 99 ⁇ m. Furthermore, it was heat-cured at 160 ° C. for 10 hours in a hot air circulation dryer to obtain a composite electromagnetic wave suppressor.
  • Example 2 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 1 except that a soft magnetic metal powder having an average particle size of 30 ⁇ m, a thickness of 1 ⁇ m, and a flatness of 30 was used as the soft magnetic metal powder of the magnetic layer. Obtained.
  • Example 3 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 1 except that a soft magnetic metal powder having an average particle size of 50 ⁇ m, a thickness of 2 ⁇ m, and a flatness of 25 was used as the soft magnetic metal powder of the magnetic layer.
  • a soft magnetic metal powder having an average particle size of 50 ⁇ m, a thickness of 2 ⁇ m, and a flatness of 25 was used as the soft magnetic metal powder of the magnetic layer.
  • Example 4 A composite with a thickness of 98 ⁇ m was used in the same manner as in Example 1 except that a soft magnetic metal powder of an average particle size of 49 ⁇ m, a thickness of 1 ⁇ m, and a flatness of 30 Fe—Si alloy was used as the soft magnetic metal powder of the magnetic layer. A type electromagnetic wave suppressor was obtained.
  • Example 5 A soft magnetic metal powder having an average particle diameter of 52 ⁇ m, a thickness of 1 ⁇ m, and a flatness of 52 was used as the soft magnetic metal powder of the magnetic layer in the same manner as in Example 1 except that a 98 ⁇ m thick soft magnetic metal powder was used. A composite electromagnetic wave suppressor was obtained.
  • Example 6 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the soft magnetic metal powder in the magnetic layer was changed to 180 parts by mass.
  • Example 7 Example 1 except that the component (A) in the magnetic layer and the conductive layer was an acrylic copolymer having an epoxy group with an epoxy value of 0.07 eq / kg, a glass transition temperature of ⁇ 14 ° C., and a weight average molecular weight of 700,000. Similarly, a composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 103 ⁇ m was obtained.
  • Component (A) in the magnetic layer and the conductive layer is an acrylic copolymer having an epoxy value of 0.21 eq / kg, a glass transition temperature of 12 ° C., and a weight average molecular weight of 1,200,000 (trade name: “Taisan Resin (solid content 15%) ”, a composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 9 A composite type having a thickness of 101 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the component (B) in the magnetic layer and the conductive layer was pt-butylphenol type resol phenol resin (CKM-1282: Showa Polymer Co., Ltd.). An electromagnetic wave suppressor was obtained.
  • the component (B) in the magnetic layer and the conductive layer was pt-butylphenol type resol phenol resin (CKM-1282: Showa Polymer Co., Ltd.).
  • An electromagnetic wave suppressor was obtained.
  • Example 10 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 99 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the component (A) in the magnetic layer was 9 parts by mass and the component (B) was 1 part by mass.
  • Example 11 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 99 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (A) in the magnetic layer and the conductive layer was 9.9 parts by mass and the component (B) was 0.1 part by mass.
  • the component (A) in the magnetic layer and the conductive layer was 9.9 parts by mass and the component (B) was 0.1 part by mass.
  • Example 12 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m, as in Example 1, except that the granular magnetite in the conductive layer was 94.5 parts by mass, the fibrous conductive carbon was 6.1 parts by mass, and methyl ethyl ketone was 181 parts by mass. I gave
  • Example 13 Instead of the fibrous conductive carbon in the conductive layer, 5.2 parts by mass of fibrous conductive carbon and 5.2 parts by mass of conductive carbon powder (trade name: “Ketjen Black EC” manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.) Except for the above, a composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 98 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 2.
  • Example 14 94.5 parts by mass of granular magnetite in the conductive layer, 2.9 parts by mass of carbon nanotubes (trade name: “NT-7” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) instead of fibrous conductive carbon, and 175 parts by mass of methyl ethyl ketone Except for the above, a composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 3.
  • Example 15 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 101 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 4 except that 0 parts by mass of granular magnetite, 7.8 parts by mass of fibrous conductive carbon, and 42.6 parts by mass of methyl ethyl ketone in the conductive layer were used. I gave
  • Example 16 A thickness of 101 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 5 except that the granular magnetite in the conductive layer was changed to 0 parts by mass, the conductive carbon powder was changed to 7.8 parts by mass, and methyl ethyl ketone was changed to 42.6 parts by mass. A composite electromagnetic wave suppressor was obtained.
  • Example 1 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 100 ⁇ m, as in Example 1, except that chlorinated polyethylene (chlorinated PE) was used instead of the components (A) and (B) in the magnetic layer and the conductive layer. Got.
  • chlorinated PE chlorinated polyethylene
  • Example 2 A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 99 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 4 except that the component (A) in the magnetic layer and the conductive layer was 10 parts by mass and the component (B) was 0 part by mass.
  • Example 3 A semi-cured magnetic sheet having a composition similar to that of Example 5 and a thickness of 140 ⁇ m was obtained. Then, it was pressed at 100 ° C. for 1 minute at 4 MPa with a hot press machine, and further heated and cured at 160 ° C. for 10 hours in a hot air circulating dryer to obtain a 101 ⁇ m thick magnetic sheet.
  • Example 4 A semi-cured conductor sheet having a composition similar to that of Example 1 and a thickness of 33 ⁇ m was obtained. Thereafter, three sheets of the semi-cured conductor sheet were superposed, pressed at 100 ° C. for 1 minute at 4 MPa in a hot press machine, and further heated at 160 ° C. for 10 hours in a hot air circulating dryer. Curing was performed to obtain a conductor sheet having a thickness of 98 ⁇ m.
  • Example 5 In the same manner as in Example 1 except that the component (A) in the magnetic layer and the conductive layer was 16 parts by mass, the component (B) was 4 parts by mass, aluminum hydroxide was 0 parts by mass, and red phosphorus was 0 parts by mass. A composite electromagnetic wave suppressor having a thickness of 99 ⁇ m was obtained.
  • the real part ⁇ 'of the complex permeability of the molded article for complex permeability measurement at a frequency of 100 MHz was measured using "Network Analyzer N5230C” manufactured by Agilent Technologies. Those with a real number of 3 or more were evaluated as acceptable “ ⁇ ”, and those with a real number of less than 3 were evaluated as rejected “x”.
  • the electrical resistance values of the conductive layers in the composite type electromagnetic wave suppressors of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4 and the conductor sheet obtained in Comparative Example 6 are Mitsubishi Chemical Analytech in accordance with JIS K 7194 method.
  • a four-probe probe of the surface resistance meter LorestaAX MCP-T370, which is manufactured by the company, is measured by pressing it to the center of the sheet, and the one with 50 to 500 ⁇ is passed, and the one with less than 50 ⁇ and more than 500 ⁇ is rejected. “ ⁇ ”.
  • a network analyzer manufactured by Agilent Technologies, using a substrate with a microstrip line adjusted to 75 mm in length, 2.3 mm in width, 35 ⁇ m in thickness, and 50 ⁇ in impedance based on the provisions of IEC-62333 Using N5230C, a 10 mm thick polystyrene foam plate of the same size as that of the test piece and having a foaming ratio of 20 to 30 times is overlaid, and a load of 500 g is placed thereon, and an Rtp with a frequency of 10 MHz to 10 GHz is applied.
  • test piece after bending was observed with the naked eye, and evaluated according to the following evaluation criteria. “A” and “O” were accepted, and “ ⁇ ” and “x” were rejected. [Evaluation criteria] A: No whitening, cracks or cracks are observed at the bent part. ⁇ : Cracks and cracks are not observed in the bent part, but whitening is observed. ⁇ : Cracks or cracks are observed in the bent portion. X: It cut
  • the flame retardancy was evaluated by the flame retardancy standard UL94V vertical flame test, which is the flame retardancy characteristic of the sheet.
  • the measuring method was based on UL94V. Specifically, a test piece having a width of 12.5 mm and a length of 100 mm is prepared, a burner flame is applied to the lower end of the vertically supported test piece for 10 seconds, and then the flame is released. The fire extinguishing time after releasing the flame was measured and judged according to UL94V. V0 equivalent was evaluated as “good”, and V0 equivalent or less was evaluated as “x”.
  • the complex relative permeability of the magnetic layer, the electric resistance of the conductive layer, and the Rtp of the composite electromagnetic wave suppressor are “ ⁇ It was excellent in the low-pass filter characteristics in the near electromagnetic field.
  • the flexibility after the 150 ° C. heat reliability test was “ ⁇ ”, and quality deterioration hardly occurred even in long-term use.
  • the reflow resistance was “ ⁇ ” and the flame retardancy was “ ⁇ ”.
  • Comparative Example 3 In Comparative Example 3 in which the conductive layer was not used, the loss at 5 GHz was small, and in Comparative Example 4 in which the magnetic layer was not used, the loss at 0.1 GHz and 1 GHz was large and the transmission signal was attenuated. The performance as a low-pass filter was not satisfied. In Comparative Example 5 in which the flame retardant and the flame retardant aid were not used, the flame retardancy was “x” and the performance was not satisfied.
  • the present invention absorbs electromagnetic noise generated from electronic devices, etc., and is used for the purpose of suppressing emission to the outside and entry from the outside, and preventing malfunction due to interference between components inside the electronic device.
  • the present invention can be applied to an electromagnetic wave suppressing body, and has flexibility and dimensional stability, and can be applied to reflow soldering, which is a basic process of surface mounting technology for electronic parts such as chip parts to a substrate.

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Abstract

この電磁波抑制体は、十分な柔軟性と耐リフロー性および150℃での長期耐熱信頼性試験後も柔軟性を有する、低周波から高周波まで広い周波数帯域で低域通過フィルタ特性を持つ難燃性の複合型電磁波抑制体であり、 (A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体と、(B)成分:フェノール樹脂とを含有する樹脂組成物中に、導電性フィラーが分散されている導電層と、(A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体と、(B)成分:フェノール樹脂とを含有する樹脂組成物中に、軟磁性金属粉末が分散されている磁性層とを積層した複合型電磁波抑制体である。

Description

複合型電磁波抑制体
 本発明は、電子機器等から発生する電磁波ノイズを吸収し、外部への放出や外部からの侵入を抑制する、あるいは電子機器内部における部品間の干渉による誤動作を防止する等の目的のために使用される電磁波抑制体である。本発明は、導電性フィラーを分散した導電層と軟磁性金属粉末を分散した磁性層とを積層してなり、回路基板、電子部品、フレキシブルプリント配線板等の凹凸等に追従できる柔軟性を有する。さらに、本発明は、150℃での長期耐熱信頼性試験後も柔軟性、寸法安定性を有し、チップ部品等の電子部品の基板への表面実装技術の基本プロセスとなっているリフローはんだ付けに使用できる複合型電磁波抑制体に関する。
本願は、2014年12月5日に、日本に出願された特願2014-246624号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、電子機器の高機能化により、電子部品の作動周波数は高周波化されており、放射されるノイズ電磁波の強度が増し、かつ、より広範囲の周波数成分を含むようになってきている。これらの電子機器には、さらなる小型化、軽量化の要求が高まっている。この要求に伴い、使用される電子部品は、小型化、薄型化及び高密度実装化される傾向にある。電子機器が高周波化、高密度実装化されるに伴い、電子部品やプリント配線、あるいはモジュール間の配線から放射されるノイズ電磁波が発生しやすくなるという問題がある。
 一般に、各種電子機器のノイズ電磁波の抑制策として、複合磁性体が用いられている。
 複合磁性体としては、例えば、塩素化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム等のバインダー樹脂に、軟磁性金属の粉末としてセンダスト(Fe-Si-Al合金)、パーマロイ(Fe-Ni合金)やFe-Cr合金等のアトマイズ粉末を分散させシート状に成形した電磁波抑制シートが知られている。
 電子部品や配線基板は、より一層の高密度実装が求められており、ノイズ電磁波の抑制体にも、さらに薄く、かつ、電磁波吸収性能が優れ、電磁波反射の少ない性能が強く求められている。通常、電磁波抑制体を薄くすると、電磁波吸収性能は低下する。そのため、シートをさらに薄くするには軟磁性金属粉末の含有量を高め磁気損失を高くし、かつ電磁波抑制体の実用的な柔軟性や強度を確保する必要がある。しかし、軟磁性金属粉末の透磁率や含有量を高めるには、高度な加工技術が必要であり、磁性材の形状や粒度分布設計など高度な粉体設計や加工が必要となるため高コストとなる問題がある。
 ノイズ電磁波抑制体の性能の向上を図った発明として、複合磁性体と導電性シートを積層させた電磁波抑制体(例えば、特許文献1~3及び8)やカルボニル鉄粉を樹脂中に分散させた電磁波抑制体(例えば、特許文献4)、樹脂中に導電性カーボンと軟磁性金属粉末とを分散させた電磁波抑制体(例えば、特許文献5、6及び7)が提案されている。
 さらに、チップ部品等の電子部品の基板への表面実装技術は、リフローはんだ付けが基本プロセスとなっているが、一般的な複合磁性体は、耐熱性に乏しい。そのため、リフローはんだ付け時のリフロー炉での加熱により、軟化して形状が保持できなかったり、局部的な粉化、ひび、割れ、発泡等の形態不良が生じやすく、リフローはんだ付け等の高温雰囲気で使用できない。従って、複合磁性体をリフローはんだ付け後に貼り付けなければならず、これがプロセス上の問題となっている。
 耐熱性の向上や柔軟性の向上を図った発明が提案されている。
 例えば、偏平状軟磁性粉末をポリウレタン樹脂中に分散させた電磁波抑制シートを半導体部品の上面に塔載し、該電磁波抑制シートを覆うように、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を塗布し固定した後、240℃のはんだリフロー炉を通過させて、熱硬化性樹脂を硬化させ、電磁波抑制シートを熱硬化性樹脂で封じ込めて固定する発明が提案されている(例えば、特許文献9)。特許文献9の発明によれば、リフロー工程後でも、電磁波抑制シートに変質や不具合が発生しなかったと記載されている。
 また、軟磁性金属粉末をエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂のいずれかの熱硬化性樹脂シート中に埋設した電磁波抑制シートが提案されている(例えば、特許文献10)。
 あるいは、1分子中に2個以上の、カルボキシル基及び/又はその酸無水物基を有する化合物、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物、及び軟磁性粉を含む電磁波吸収材料組成物が提案されている(例えば、特許文献11)。
 あるいは、磁性粉末と、アクリルゴム/フェノール樹脂/エポキシ樹脂/硬化促進剤/メラミン構造を有する化合物を含む樹脂組成物を硬化してなるバインダー樹脂と、ホスフィン酸金属塩とを含有した磁性シートが提案されている(例えば、特許文献12)。
特開平10-075088号公報 特開2002-198686号公報 特開2010-135701号公報 特開2006-196747号公報 特開2007-288006号公報 特開2007-129179号公報 特開2008-244358号公報 特開2010-153542号公報 特開平11-307983号公報 特開2002-111276号公報 特開2005-252221号公報 特開2012-212790号公報
 特許文献1、2、3、8に記載された方法では、導電層は電磁波の反射層としての機能しか有しておらず、分布定数回路における反射損失が大きい為、高周波の伝送信号が減衰する。
 また、特許文献4に記載された方法では、GHz帯域の伝送減衰が充分とは言い難い。
 また、特許文献5、6、7に記載された方法では、導電フィラーの充填量が多くなると電気抵抗が低下して反射が大きくなり、低周波域、すなわち伝送信号域の伝送特性が低下する。
 また、特許文献7は800MHz以上の周波数で損失が大きいので、伝送信号が800MHz以下の周波数領域の使用に限定される。
 さらに、特許文献9~12の発明は、リフローはんだ付けにおける形態不良の防止(耐リフロー性)が図られているものの、柔軟性を満足できるものではなかった。
 そこで、本発明は、十分な柔軟性と耐リフロー性および150℃での長期耐熱信頼性試験後も柔軟性を有する、近傍電磁界における低域通過フィルタ特性に優れた電磁波抑制体を得ることを目的とする。
 本発明者らは鋭意検討した結果、導電性フィラーを特定の架橋性官能基を有するアクリル共重合体とフェノール樹脂とを特定の比率で配合した樹脂組成物に分散した導電層と軟磁性金属粉末を前記樹脂組成物に分散した磁性層を積層することで、十分な柔軟性と耐リフロー性、および、150℃での長期耐熱信頼性試験後も柔軟性を有する、近傍電磁界における低域通過フィルタ特性に優れた難燃性の電磁波抑制体を効率的に製造できることを見出し、本発明に至った。
 即ち、本発明の複合型電磁波抑制体は、(A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体と、(B)成分:フェノール樹脂とを含有する樹脂組成物中に、導電性フィラーが分散されている導電層と、(A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体と、(B)成分:フェノール樹脂とを含有する樹脂組成物中に、軟磁性金属粉末が分散されている磁性層とを積層したことを特徴とする。
 前記(A)成分は、ガラス転移点温度が-30~40℃の架橋性官能基を有するアクリル共重合体であることが好ましく、重量平均分子量が10万~300万であることがさらに好ましい。架橋性官能基は、ポリマー側鎖中に有していても、ポリマー鎖末端に有していてもよい。架橋性官能基としては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、アミド基等があげられるが、エポキシ基が好ましい。
 前記成分(B)は、フェノール成分がp-t-ブチルフェノール、ビスフェノールA、クレゾールよりなる群から選択された1種又はそれ以上よりなる、p-t-ブチルフェノール型、ビスフェノールA型、クレゾール型、またはそれらの共縮合型のレゾール型フェノール樹脂が好ましい。ビスフェノールA型レゾール型フェノール樹脂がさらに好ましい。
 また、前記導電層の電気抵抗値が30~300Ωであり、磁性層の100MHzの複素比透磁率の実数項が3~45であることが好ましい。
 さらに、複合型電磁波抑制体の厚みが100μm以下のシートにおけるマイクロストリップライン測定によるRtpが0.1GHzにおいて0.2以下、1.0GHzにおいて0.5以下、5GHzにおいて0.8以上であることが好ましい。
 本発明によれば、十分な柔軟性と耐リフロー性および150℃での長期耐熱信頼性試験後も柔軟性を有する、近傍電磁界における低域通過フィルタ特性に優れた電磁波干渉抑制体を得ることができる。
(複合型電磁波抑制体)
 本発明の複合型電磁波抑制体は、樹脂組成物中に導電性フィラーが分散された導電層と樹脂組成物中に軟磁性金属粉末が分散された磁性層が積層されたものである。例えば、シート状に成形されたものである。
 本発明の複合型電磁波抑制体の厚さは300μm以下であることが好ましい。より好ましくは200μm以下であり、更に好ましくは70~150μmであり、更により好ましくは80~120μmである。300μm超では高密度実装された電子回路への積層には厚すぎる。
 本発明の複合型電磁波抑制体の導電層と磁性層との厚さの比は特に限定されない。導電層を1として1:1~1:5が好ましく、1:1~1:4がより好ましい。
 導電層の厚さは20~100μmであることが好ましく,磁性層の厚さが50~200μmであることが好ましい。
 前記導電層の電気抵抗値は30~300Ωであることが好ましい。電気抵抗値が30Ω未満である場合は、複合型電磁波抑制体の厚みが100μm以下のシートにおけるマイクロストリップライン測定によるRtpが0.1GHzにおいて0.2以上になりやすく、300Ω超では同Rtpが5GHzにおいて0.8以下になりやすい。
 また、厚みが100μm以下の前記複合型電磁波抑制体のマイクロストリップライン測定によるRtpが0.1GHzにおいて0.2以下、1.0GHzにおいて0.5以下、5GHzにおいて0.8以上であることが、低周波領域の伝送信号は減衰せず、高周波領域の伝送ノイズは吸収する低域通過フィルターとしての性能を満たすために好ましい。
<樹脂組成物>
 本発明の樹脂組成物は、(A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体と、(B)成分:フェノール樹脂とを含有するものである。
 導電層中の樹脂組成物の含有量は、5~70質量%が好ましく、10~60質量%がより好ましく、10~50質量%がさらに好ましい。上記下限値未満であると、導電性フィラーのバインダーとしての機能が損なわれ、導電層の成形性が損なわれるおそれがある。上記上限値超であると、複合型電磁波抑制体の電磁波制御性能が不十分になるおそれがある。
 磁性層中の樹脂組成物の含有量は、2~50質量%が好ましく、5~40質量%がより好ましく、5~30質量%がさらに好ましい。上記下限値未満であると、軟磁性金属粉末のバインダーとしての機能が損なわれ、磁性層の成形性が損なわれるおそれがある。上記上限値超であると、複合型電磁波抑制体の電磁波制御性能が不十分になるおそれがある。
≪(A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体≫
 (A)成分は、架橋性官能基を有するアクリル共重合体であり、架橋性官能基は、ポリマー側鎖中に有していても、ポリマー鎖末端に有していてもよい。架橋性官能基としては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、アミド基等が挙げられる。エポキシ基が好ましく、エポキシ基を有するアクリル酸エステル(メタクリル酸エステルも含む、以下同様)とアクリル酸アルキルエステル(メタクリル酸エステルも含む、以下同様)を主成分とし、必要に応じてエチレン、アクリロニトリル、スチレン等を含む共重合体である。アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル(メタクリル酸メチルも含む、以下同様)、アクリル酸エチル(メタクリル酸エチルも含む、以下同様)、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル(メタクリル酸ブチルも含む、以下同様)、アクリル酸アミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ラウリル、等の単量体および、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、アリルアルコール等の水酸基を有する単量体があげられる。これらの中から、1種類または2種類以上を選択して使用できる。中でも、複合磁性体の柔軟性を考慮するとアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸-2-エチルヘキシルが好ましい。エポキシ基を有するアクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸グリシジルエステルが挙げられる。エポキシ基の含有量としては、エポキシ価で0.03~0.5eq/kgが好ましく、0.05~0.4eq/kgがより好ましく、0.07~0.3eq/kgがさらに好ましい。エポキシ価が、下限値未満であると、耐リフロー性の向上が図りにくい。上記上限値超であると、柔軟性が低下する傾向にある。
 (A)成分は、1種類単独で用いても、2種類以上を併用しても良い。
 架橋性官能基を有するアクリル共重合体としては、高圧ラジカル重合により合成されたもの、乳化重合により合成されたもの等が例示される。副生成物の発生が少なく、乳化剤等の添加の必要のない高圧ラジカル重合により合成されたものが好ましい。高圧ラジカル重合の方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
 架橋性官能基を有するアクリル共重合体のガラス転移点温度は-30~40℃であることが好ましく、-25~30℃がより好ましく、-20~20℃がさらに好ましい。ガラス転移点温度が下限値未満であると、耐リフロー性の向上が図りにくい。上記上限値超であると、柔軟性が低下したり、半硬化状シート物同士を積層しにくくなり、複合磁性体の製造作業性が低下するおそれがある。
 ガラス転移点温度は、JIS K7121に準拠して、示差熱分析装置(セイコーインスツル株式会社製)を用いて測定される値である。
 架橋性官能基を有するアクリル共重合体の重量平均分子量は10万~300万であることが好ましく、30万~200万がより好ましく、50万~150万がさらに好ましい。重量平均分子量が上記範囲内であると、複合磁性体の熱安定性が良好になり、耐リフロー性がより高まる。加えて、重量平均分子量が上記範囲内であると、溶剤溶解性の向上、溶融粘度の低下により、磁性体塗料の加工性、接着性が良好となる。重量平均分子量が上記下限値未満であると、樹脂組成物の耐熱性が低下し、耐リフロー性が低下するおそれがある。また、半硬化状シート物における溶融粘度が低下する。その結果、後述する製膜工程で磁性体塗料の流れ出しが多くなり、加工性を低下させるおそれがある。重量平均分子量が上記上限値超であると、後述する塗料調製工程で、溶剤への溶解性が低下したり、後述する製膜工程で、磁性体塗料の流動性が低下する。その結果、製膜が困難になったり、半硬化状シート物同士を積層しにくくなり、複合磁性体の製造効率が低下するおそれがある。
 重量平均分子量は、JIS K7252に準拠して、ゲルパーメーションクロマトグラフィー(日本分光株式会社製)を用いて測定される値である。
≪(B)成分:フェノール樹脂≫
 (B)成分は、フェノ-ル樹脂である。(B)成分としては、公知のものが使用できる。半硬化状シート物を重ねて、熱プレスを施して積層する場合の温度、半硬化状シート物を硬化状態にする場合の温度を低温化できることおよび、半硬化状シート物間の充分な接着力を得られることから、レゾール型フェノール樹脂であることが好ましい。レゾール型フェノール樹脂としては、フェノール成分がp-t-ブチルフェノール、ビスフェノールA、クレゾールよりなる群から選択された1種又はそれ以上よりなる、p-t-ブチルフェノール型、ビスフェノールA型、クレゾール型、またはそれらの共縮合型レゾールフェノール樹脂が挙げられる。
(B)成分としては、最も汎用で、低価格であることから、ビスフェノールA型レゾールフェノール樹脂が好ましい。
 樹脂組成物中の(A)成分/(B)成分で表される質量比が4~99であることが好ましく、4~19であることがより好ましく、4~9であることがさらに好ましい。質量比が、上記下限値未満であると、150℃超耐熱信頼性試験後のシート物の柔軟性が損なわれやすくなる。上記上限値超であると、耐リフロー性が不十分となりやすくなる。
 樹脂組成物中の必須成分である(A)成分と(B)成分の合計量は、多ければ多いほど、本発明の効果を高められる。90質量%以上が好ましく、95質量%以上が好ましく、100質量%がさらに好ましい。
≪樹脂組成物中の任意成分≫
 樹脂組成物は、本発明の効果を妨げない範囲で、(A)および(B)成分以外の樹脂(任意樹脂)、架橋性官能基を有するアクリル共重合体の硬化促進剤等の任意成分(以下、総じて樹脂組成物の任意成分という)を含有してもよい。
 任意樹脂としては、例えば、(A)成分以外の天然ゴム、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が挙げられる。これらの任意樹脂は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。樹脂組成物中の任意樹脂の含有量は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、実質的に含まれない(1質量%以下)ことがさらに好ましい。
 硬化促進剤としては、アクリル共重合体が有する架橋性官能基の架橋反応を促進できるものであればよい。例えば、1,8-ジアザ-ビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン類;2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール類;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N-メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、架橋性官能基を有するアクリル共重合体100質量部に対し、0.1~10質量部が好ましい。
<軟磁性金属粉末>
 磁性層に用いる軟磁性金属粉末としては、例えば、純鉄粉末、Fe-Si系合金粉末、Fe-Si-Al系合金粉末、Fe-Ni系合金粉末、Fe-Ni-Mo系合金粉末、Fe-Ni-Mo-Cu系合金粉末、Fe-Co系合金粉末、Fe-Ni-Co系合金粉末、Fe-Cr系合金粉末、Fe-Cr-Si系合金粉末、Fe-Ni-Cr系合金粉末、あるいはFe-Cr-Al系合金粉末等が挙げられる。その中でも、それ自体の保磁力が低い、PCパーマロイ粉末等のFe-Cr系合金粉末、Fe-Si系合金粉末、Fe-Si-Al系合金粉末、Fe-Co系合金粉末、Fe-Ni系合金粉末が好ましい。軟磁性金属粉末は、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、粉砕法又は化学処理を用いた湿式法により得られる。
 軟磁性金属粉末としては、前記アトマイズ粉末をアトライタ又はビーズミルにより処理したものが好ましい。このような処理を施すことで、軟磁性金属粉末を所望する平均粒径又は扁平度とすることができる。
 軟磁性金属粉末の平均粒径は、30~200μmが好ましい。平均粒径が上記下限値未満であると磁気特性が低位となりやすくなる。平均粒径が上記上限値超であると所望する形状を維持しにくくなる。
 平均粒径は、レーザー回析・散乱式粒子径・粒度分布測定装置により求められる値である。
 軟磁性金属粉末の扁平度は、30~200が好ましい。扁平度が上記下限値未満であると、磁気特性が低位となりやすくなる。扁平度が上記上限値超であると所望する形状を維持しにくくなる。
 ここで、「扁平度」の値は、La/daで表されるものである。Laは軟磁性金属粉末の平均径であり、軟磁性金属粉末を面方向からSEM観察し、長軸Lと短軸Sとを測定し、その平均値(L+S)/2で求められるものである。daは、軟磁性金属粉末の厚さである。これは軟磁性金属粉末を樹脂に埋め込んで研磨し、粉末の厚さ方向を光学顕微鏡で観察して最大厚さdmaxと最小厚さdminとを測定して、その平均値(dmax+dmin)/2で求められるものである。
 軟磁性金属粉末は、必要に応じてチタネート系、シラン系等のカップリング処理剤で表面処理を行ってもよい。カップリング処理剤の処理量は、軟磁性金属粉末に対し、0.1~1.0質量%が好ましく、0.1~0.5質量%がさらに好ましい。カップリング剤の処理量が上記下限値未満では、樹脂に対する親和性を十分に高めることができないので酸化安定性を十分に維持できない。上記上限値超では、インピーダンスが高くなり電磁波吸収量が低下する。
 チタネート系カップリング剤としては、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N-アミノエチル・アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスフェイト)チタネート、テトラ(2-2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスフェイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。 
 シラン系カップリング剤としては、エラストマーのカップリング剤として好適なビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3、4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等が挙げられる。
 軟磁性金属粉末は、リン酸系化合物による表面処理を行ってもよく、さらに、シランカップリング材で表面処理を行うことが好ましい。リン酸系化合物の処理量は、軟磁性金属粉末に対して、リン酸基準で0.1~0.5質量%が好ましく、0.1~0.4質量%がより好ましい。リン酸量が上記下限値未満であると、酸化安定性が低下する場合がある。上記上限値超であると、透磁率が小さくなり抑制効果が低下する。
 磁性層中の軟磁性金属粉末の含有量は、樹脂組成物の含有量を勘案して決定できる。軟磁性金属粉末/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比は、1~49が好ましく、1.5~19がより好ましく、4~19がさらに好ましい。軟磁性金属粉末/[(A)成分+(B)成分]が上記下限値未満であると、電磁波抑制特性が低下するおそれがある。軟磁性金属粉末/[(A)成分+(B)成分]が上記上限値超であると、樹脂組成物による軟磁性金属粉末の密着性が不十分になるおそれがある。
 磁性層の100MHzの複素比透磁率は、実数項が3~45であることが好ましく、4~44より好ましく、8~42がさらに好ましい。磁性層の複素比透磁率の実数項が上記下限値未満であると、反射損失が大きくなるので伝送信号が減衰する。上記上限値超であると、回路インピーダンスが大きくなるので反射損失が大きくなる。
<導電性フィラー>
 導電層に用いる導電性フィラーとしては、導電カーボンを挙げることができる。該導電カーボンとしては、導電性カーボンブラック、炭素繊維を加工した繊維状カーボン、カーボンナノチューブが好ましい。導電性カーボンブラックには粒径20~60nm、BET比表面積30~1300m/gのものが好ましく、粒径30~40nm、BET比表面積700~1300m/gの中空シェル構造を持つ高導電性カーボンブラックがより好ましい。炭素繊維を加工した繊維状カーボンには繊維長30~150μmのミルドファイバー、あるいは繊維長3~24mmのカットファイバーが好ましい。カーボンナノチューブには繊維径40~90μm、比表面積16~28m2/g、純度99%以上のものが好ましく、繊維径40~160μm、BET比表面積16~34m/g、純度99.5%以上がより好ましい。
 導電層中の導電性フィラーの含有量は、樹脂組成物の含有量を勘案して決定できる。導電性フィラー/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比は、0.07~1.20が好ましく、0.12~1.00がより好ましく、0.15~0.90がさらに好ましい。含有量が上記下限値未満であると、Rtpが低くなる。含有量が上記上限値超であると、電気抵抗値が30Ωより低くなり、挿入損失が大きくなり低域通過性が悪化する。また、シートの強度や柔軟性も低下するおそれがある。
<磁性層及び導電層中の任意成分>
 磁性層および導電層は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、難燃剤、難燃助剤、充填剤、離型剤、表面処理剤、粘度調節剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、レベリング剤、消泡剤、着色剤、安定剤、カップリング剤等の任意成分(以下、総じて、複合型電磁波抑制体の任意成分という)を含有してもよい。
導電層は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、導電性フィラーの分散助剤としてマグネタイトを含有しても良い。
 難燃剤としては、従来公知の難燃剤が挙げられ、ハロゲンフリーと、耐リフロー性のさらなる向上との観点から、平均粒径0.1~3μmの水酸化アルミニウム及び/又は水酸化マグネシウムが挙げられる。
 磁性層中および導電層中の難燃剤の含有量は、樹脂組成物100質量部に対して40~150質量部が好ましい。上記下限値未満であると、十分な難燃性が得られないおそれがある。上記上限値超であると樹脂組成物のバインダー能力が不十分となる場合がある。
 難燃助剤としては、従来公知の難燃助剤が挙げられる。ハロゲンフリーの観点から、例えば、赤リン、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン及びリン酸エステルから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 磁性層中および導電層中の難燃助剤の含有量は、樹脂組成物100質量部に対して1~10質量部が好ましい。上記下限値未満であると、十分な難燃性が得られないおそれがあり、上記上限値超であると耐熱性が低下するおそれがある。
 前記難燃剤/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比が0.4~1.5であり、前記難燃助剤/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比が0.01~0.1であることが複合型電磁波抑制体に難燃性を付与する質量比として好ましい。上記質量比が上記下限値未満であると、難燃性が確保できないというおそれがある。また、上記質量比が上記上限値超過であると、シートの柔軟性が低下する、或いは、樹脂組成物のバインダーとしての機能が充分に発揮されず、複合型電磁波抑制体シートの成形性が損なわれるというおそれがある。
(製造方法)
 本発明の複合型電磁波抑制体の製造方法は、(1)例えば、(A)成分及び(B)成分と軟磁性金属粉末とが溶剤に分散された磁性体塗料を得る工程(磁性体塗料調製工程)、及び、磁性体塗料を所望の厚さに塗布、乾燥して半硬化状磁性体シート物を得る工程(磁性体製膜工程)と、(2)例えば、(A)及び(B)成分と導電性フィラーとが溶剤に分散された導電体塗料を得る工程(導電体塗料調製工程)、及び、導電体塗料を所望の厚さに塗布、乾燥して半硬化状導電体シート物を得る工程(導電体製膜工程)と、(3)半硬化状磁性体シート物と半硬化状導電体シート物の積層体を得る工程(積層工程)と、(4)積層体を加熱して硬化させる工程(硬化工程)とを有するものが挙げられる。
 磁性体塗料の調製方法は、従来公知の方法を用いることができる。例えば、溶剤に(A)成分及び(B)成分と、必要に応じて前記≪樹脂組成物中の任意成分≫とを添加し、攪拌して樹脂溶液とし、この樹脂溶液に軟磁性金属粉末と必要に応じて前記<磁性層及び導電層中の任意成分>とを添加し、攪拌する方法が挙げられる。また、例えば、(A)成分及び(B)成分と、必要に応じて≪樹脂組成物中の任意成分≫、<磁性層及び導電層中の任意成分>とを溶剤に添加し、攪拌し、次いで、軟磁性金属粉末を添加し、攪拌する方法が挙げられる。
 導電体塗料の調製方法は、従来公知の方法を用いることができる。例えば、溶剤に(A)成分及び(B)成分と、必要に応じて前記≪樹脂組成物中の任意成分≫とを添加し、攪拌して樹脂溶液とし、この樹脂溶液に導電性フィラーと必要に応じて前記<磁性層及び導電層中の任意成分>とを添加し、攪拌する方法が挙げられる。また、例えば、(A)成分及び(B)成分と、必要に応じて≪樹脂組成物中の任意成分≫、<磁性層及び導電層中の任意成分>とを溶剤に添加し、攪拌し、次いで、導電性フィラーを添加し、攪拌する方法が挙げられる。
 塗料調製工程に用いられる溶剤としては、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤、セロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート等のセロソルブ溶剤、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル溶剤、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール等のアルコール、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶剤が挙げられる。
 磁性体塗料中、及び、導電体塗料中の溶剤の含有量は、それぞれの塗料に求める粘度等を勘案して、適宜決定される。
 製膜工程は、従来公知の製膜方法を用いることができる。例えば、剥離性フィルムに、磁性体塗料、または、導電体塗料を任意の厚さで塗布し、これを乾燥するものが挙げられる。
塗布方法としては、バーコーター、コンマコーター、ダイコーター等を用いた方法が挙げられる。
 半硬化状磁性体シート物および半硬化状導電体シート物の厚さは、特に限定されない。例えば、50~500μmが好ましく、50~100μmがより好ましい。
 剥離性フィルムとしては、ポリプロピレンフィルム、フッ素樹脂系フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、紙及びこれらにシリコーン樹脂で剥離処理を施したもの(剥離処理フィルム)等が挙げられる。
 剥離性フィルムの厚さは、特に限定されない。1~200μmが好ましく、10~50μmがより好ましい。
 剥離性フィルムは、ピール強度が0.01~7.0g/cmが好ましい。上記下限値以上であれば、半硬化状磁性体シート物および半硬化状導電体シート物と剥離性フィルムとが容易に剥離せず、半硬化状磁性体シート物および半硬化状導電体シート物の取扱いが容易である。上記上限値未満であれば、半硬化状磁性体シート物および半硬化状導電体シート物を剥離性フィルムから剥離する際に、欠損等を生ぜず、製造効率が高まる。
 乾燥方法は、剥離性フィルムに塗布された磁性体塗料中の溶剤、または、剥離性フィルムに塗布された導電体塗料中の溶剤を蒸発させ、樹脂組成物を半硬化状態にするものであれば特に限定されない。例えば、剥離性フィルムに塗布された磁性体塗料、または、導電体塗料を任意の温度で加熱する方法が挙げられる。
 製膜工程における加熱温度は、(A)成分、(B)成分や溶剤の種類等を勘案して決定できる。
 半硬化状磁性体シート物および半硬化状導電体シート物は、乾燥後、直ちに硬化工程に供されてもよいし、仕掛品として保管されてもよい。
 積層工程は、半硬化状磁性体シート物と半硬化状導電体シート物を圧力または/及び温度を使用しての磁性体と導電体の積層物を得る工程である。
 積層方法は、従来、公知の積層方法を用いることができる。例えば、任意の温度で加熱する方法、任意の圧力でプレスする方法、任意の圧力でプレスしながら任意の温度で加熱する方法が挙げられる。
 硬化工程は、磁性体と導電体の積層物を加熱し、樹脂組成物を硬化させ、複合電磁波抑制体を得る工程である。
 硬化方法は、従来、公知の硬化方法を用いることができる。例えば、任意の温度で加熱する方法、任意の圧力でプレスしながら任意の温度で加熱する方法が挙げられる。
 硬化工程における加熱温度は、(A)成分及び(B)成分の種類等を勘案して決定できる。
 硬化工程でプレスする場合、その圧力は、特に限定されない。例えば、5~30MPaとされる。
 必要に応じて、複合電磁波抑制体には、片面又は両面に耐熱粘着層が設けられていてもよい。耐熱粘着層が設けられていることで、複合電磁波抑制体を貼付対象に容易に固定できる。
耐熱粘着層を構成する粘着剤としては、従来公知のものが挙げられる。例えば、メチルフェニル系シリコーン粘着剤、付加反応型シリコーン粘着剤、過酸化物硫化型シリコーン粘着剤等が挙げられる。
 以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明は、これらの実施例によって限定されない。
 (実施例1)
[磁性層]
 Fe-Si-Al合金の溶湯をガスアトマイズして、平均粒径が100μmの球状粉末を得た。これをアトライターに入れて攪拌することにより、平均粒径50μm、厚さ1μm、扁平度50の軟磁性金属粉末を得た。
 (A)成分:エポキシ価0.21eq/kg、ガラス転移点温度12℃、重量平均分子量85万のエポキシ基を有するアクリル共重合体(商品名:「テイサンレジンSG-P3(固形分15%)」、ナガセケムテックス社製)8質量部、(B)成分:ビスフェノールA型共縮合レゾールフェノール樹脂(商品名:「CKM-908」:昭和電工社製)2質量部、難燃剤:水酸化アルミニウム10質量部、難燃助剤:赤リン0.6質量部をメチルエチルケトン103質量部に加え攪拌し、さらに、上記軟磁性金属粉末80質量部を加え、攪拌して、磁性体塗料を得た。
 得られた磁性体塗料を、乾燥後の厚さが100μmになるように剥離処理フィルム(PET製)の剥離処理面に塗布し、熱風循環型乾燥機中にて150℃で2分間加熱し、半硬化状磁性体シート物を得た。
[導電層]
 (A)成分:エポキシ価0.21eq/kg、ガラス転移点温度12℃、重量平均分子量85万のエポキシ基を有するアクリル共重合体(商品名:「テイサンレジンSG-P3(固形分15%)」、ナガセケムテックス社製)8質量部、(B)成分:ビスフェノールA型共縮合レゾールフェノール樹脂(商品名:「CKM-908」:昭和電工社製)2質量部、難燃剤:水酸化アルミニウム10質量部、難燃助剤:赤リン0.6質量部をメチルエチルケトン188質量部に加え攪拌し、さらに、粒状マグネタイト(商品名:「MAT305」戸田工業社製)94.6質量部、繊維状導電カーボン(商品名:「グラノックミドルファイバーHC-600-15M」日本グラファイトファイバー社製)10.4質量部を加え、攪拌して、導電体塗料を得た。
 得られた導電体塗料を、乾燥後の厚さが30μmになるように剥離処理フィルム(PET製)の剥離処理面に塗布し、熱風循環型乾燥機中にて150℃で2分間加熱し、半硬化状導電体シート物を得た。
 得られた半硬化状磁性体シート物と半硬化状導電体シート物を重ね合わせ、熱圧プレス機にて100℃、1分間、4MPaでプレスして、厚さ99μmの積層体を得た。さらに、熱風循環型乾燥機中にて160℃で10時間加熱硬化させ、複合型電磁波抑制体を得た。
 (実施例2)
 磁性層の軟磁性金属粉末として、平均粒径30μm、厚さ1μm、扁平度30の軟磁性金属粉末を使用した以外は、実施例1と同様にして、厚さ100μmの複合型電磁波抑制体を得た。
 (実施例3)
 磁性層の軟磁性金属粉末として、平均粒径50μm、厚さ2μm、扁平度25の軟磁性金属粉末を使用した以外は、実施例1と同様にして、厚さ100μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例4)
 磁性層の軟磁性金属粉末として、平均粒径49μm、厚さ1μm、扁平度30のFe-Si合金の軟磁性金属粉末を使用した以外は、実施例1と同様にして、厚さ98μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例5)
 磁性層の軟磁性金属粉末として、平均粒径52μm、厚さが1μm、扁平度52のFe-Ni合金の軟磁性金属粉末を使用した以外は、実施例1と同様にして、厚さ98μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例6)
 磁性層における軟磁性金属粉末を180質量部とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ100μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例7)
 磁性層および導電層における(A)成分をエポキシ価0.07eq/kg、ガラス転移点温度-14℃、重量平均分子量70万のエポキシ基を有するアクリル共重合体とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ103μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例8)
 磁性層および導電層における(A)成分をエポキシ価0.21eq/kg、ガラス転移点温度12℃、重量平均分子量120万のエポキシ基を有するアクリル共重合体(商品名:「テイサンレジン(固形分15%)」とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ100μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例9)
 磁性層および導電層における(B)成分をp-t-ブチルフェノール型レゾールフェノール樹脂(CKM-1282:昭和高分子社製)とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ101μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例10)
 磁性層における(A)成分を9質量部、(B)成分を1質量部とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ99μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例11)
 磁性層および導電層における(A)成分を9.9質量部、(B)成分を0.1質量部とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ99μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例12)
 導電層における粒状マグネタイトを94.5質量部、繊維状導電カーボンを6.1質量部、メチルエチルケトンを181質量部とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ100μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例13)
 導電層における繊維状導電カーボンに換えて、繊維状導電カーボン5.2質量部、導電性カーボン粉末(商品名:「ケッチェンブラックEC」ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)5.2質量部とした以外は、実施例2と同様にして、厚さ98μmの複合型電磁波抑制体をえた。
(実施例14)
 導電層における粒状マグネタイトを94.5質量部、繊維状導電カーボンに換えてカーボンナノチューブ(商品名:「NT-7」保土谷化学工業社製)2.9質量部、メチルエチルケトンを175質量部とした以外は、実施例3と同様にして、厚さ100μmの複合型電磁波抑制体をえた。
(実施例15)
 導電層における粒状マグネタイトを0質量部、繊維状導電カーボンを7.8質量部、メチルエチルケトンを42.6質量部とした以外は、実施例4と同様にして、厚さ101μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (実施例16)
 導電層における粒状マグネタイトを0質量部、繊維状導電カーボンに換えて導電性カーボン粉末7.8質量部、メチルエチルケトンを42.6質量部とした以外は、実施例5と同様にして、厚さ101μmの複合型電磁波抑制体をえた。
 (比較例1)
 磁性層および導電層における(A)成分及び(B)成分に換えて、塩素化ポリエチレン(塩素化PE)を用いた以外は、実施例1と同様にして、厚さ100μmの複合型電磁波抑制体を得た。
 (比較例2)
 磁性層および導電層における(A)成分を10質量部、(B)成分を0質量部とした以外は、実施例4と同様にして、厚さ99μmの複合型電磁波抑制体を得た。
 (比較例3)
 実施例5と同様の組成で厚さ140μmの半硬化状磁性体シート物を得た。その後、熱圧プレス機にて100℃、1分間、4MPaでプレスして、さらに、熱風循環型乾燥機中にて160℃で10時間加熱硬化させ、厚さ101μmの磁性体シートを得た。
 (比較例4)
 実施例1と同様の組成で厚さ33μmの半硬化状導電体シート物を得た。その後、該半硬化状導電体シート物を3枚重ね合わせ、熱圧プレス機にて100℃、1分間、4MPaでプレスして、さらに、熱風循環型乾燥機中にて160℃で10時間加熱硬化させ、厚さ98μmの導電体シートを得た。
 (比較例5)
磁性層および導電層における(A)成分を16質量部、(B)成分を4質量部、水酸化アルミニウムを0質量部、赤リンを0質量部とした以外は、実施例1と同様にして、厚さ99μmの複合型電磁波抑制体を得た。
 前記で得られた実施例1~16及び比較例1、2、4及び5の複合型電磁波抑制体について、100MHzにおける複素比透磁率μ’、電気抵抗値、低域通過フィルタ特性、耐リフロー性、150℃長期耐熱信頼性について評価し、複合型電磁波抑制体の組成と共に評価結果を表1~表4に示した。
 また、比較例3で得られた磁性体シートについては、100MHzにおける複素比透磁率μ’、低域通過フィルタ特性、耐リフロー性、150℃長期耐熱信頼性について評価し、磁性体シートの組成と共に評価結果を表4に示した。
 また、比較例6で得られた導電体シートについては、電気抵抗値、低域通過フィルタ特性、耐リフロー性、150℃長期耐熱信頼性について評価し、導電体シートの組成と共に評価結果を表4に示した。
(評価方法)
<複素比透磁率>
 実施例1~16及び比較例1~4の複合型電磁波抑制体および比較例5で得られた磁性体シートを磁性層を外径7mm、内径3mmのリング状に打ち抜き、これを重ね成形圧力0.1MPa×金型温度85℃×成形時間1分間の条件で成形し、外径7mm、内径3mm、厚み3.0mmの円筒ドーナツ状の透磁率測定用成形体(同軸管試験用成形物)を作製した。 
 作製した成形体について、アジレントテクノロジー社製の「ネットワークアナライザーN5230C」を用い、周波数100MHzでの複素透磁率測定用成形体の複素透磁率の実数部μ’を測定した。実数項3以上のものを合格「○」とし、実数項3未満のものを不合格「×」と評価した。
<電気抵抗値>
 実施例1~16及び比較例1~4の複合型電磁波抑制体における導電層および比較例6で得られた導電体シートの電気抵抗値は、JIS K 7194法に準拠して、三菱化学アナリテック株式会社製、表面抵抗計LorestaAX MCP-T370の四探針プローブをシート中央部に圧着して測定し、50~500Ωのものを合格「○」とし、50Ω未満及び500Ω超のものを不合格「×」と評価した。
<伝送減衰率(Rtp)>
 実施例1~16及び比較例1~4の複合型電磁波抑制体、比較例5で得られた磁性体シート及び比較例6で得られた導電体シートを幅40mm、長さ50mmの試験片とした。この試験片について、IEC-62333の規定に基づき、長さ75mm、幅2.3mm、厚さ35μm、インピーダンス50Ωに調整したマイクロストリップラインを施工した基板を使用して、アジレントテクノロジー社製、ネットワークアナライザーN5230Cを用い、試験片上に該試験片と同一サイズの発泡倍率20から30倍の発泡ポリスチレンの厚さ10mmの板を重ね、その上に500gの荷重を載せた状態で周波数10MHzから10GHzのRtpを測定し、0.1GHzにおいて0.2以下、1.0GHzにおいて0.5以下、5GHzにおいて0.8以上のものを合格「○」とし、0.1GHzにおいて0.2超、1.0GHzにおいて0.5超、5GHzにおいて0.8未満のものを不合格「×」と評価した。
<耐リフロー性>
 実施例1~16及び比較例1~4の複合型電磁波抑制体、比較例5で得られた磁性体シート及び比較例6で得られた導電体シートを50mm長×50mm幅の試験片とした。この試験片について、JIS C-5012「プリント配線板試験方法」10.4.1「はんだフロート法」に準拠し、はんだリフロー試験(260℃で10秒間×2回)を施した。はんだリフロー試験後の試験片を肉眼で観察し、下記評価基準に従って評価し、「◎」及び「○」を合格とし、「△」及び「×」を不合格とした。
[評価基準]
◎:リフロー試験後に、外観に全く変化が認められない。
○:リフロー試験後に、外観に殆ど変化が認められない。
△:リフロー試験後に、歪みが認められるものの、膨れ、粉化、ひび及び割れは認められない。
×:リフロー試験後に、膨れ、粉化、ひび又は割れが認められる。
<150℃長期耐熱信頼性>
≪寸法安定性≫
 実施例1~16及び比較例1~4の複合型電磁波抑制体、比較例5で得られた磁性体シート及び比較例6で得られた導電体シートを100mm長×100mm幅の試験片とした。この試験片について、150℃長期耐熱信頼性試験(150℃で2,000時間)を施した。150℃長期耐熱信頼性試験前後の試験片について、マイクロメーターを使用して、厚さ変化を測定し、下記評価基準に従って評価し、「◎」及び「○」を合格とし、「△」及び「×」を不合格とした。
[評価基準]
◎:厚さ変化が5%以内。
○:厚さ変化が6~10%。
△:厚さ変化が11~15%。
×:厚さ変化が15%超。
≪柔軟性≫
 実施例1~16及び比較例1~4の複合型電磁波抑制体、比較例5で得られた磁性体シート及び比較例6で得られた導電体シートを50mm長×50mm幅の試験片とした。この試験片について、150℃長期耐熱信頼性試験(150℃で2,000時間)を施した。150℃長期耐熱信頼性試験前後の試験片について、株式会社東洋精機製作所製、MIT耐揉疲労試験機、型番:DA、試験条件を屈曲速度175回/分、屈曲角度135°、荷重4.9Nとして、屈曲させた。屈曲後の試験片を肉眼で観察し、下記評価基準に従って評価し、「◎」及び「○」を合格とし、「△」及び「×」を不合格とした。
[評価基準]
◎:屈曲部に白化、ひび及び割れが全く認められない。
○:屈曲部にひび及び割れは認められないが、白化が認められる。
△:屈曲部にひび又は割れが認められる。
×:屈曲部で切断された。
<難燃性の測定>
難燃性は、難燃規格UL94Vの垂直燃焼試験によりシートの自己消火性である難燃特性を評価した。測定方法はUL94Vに準拠した。具体的には、幅12.5mm、長さ100mmの試験片を用意し、垂直に支持した試験片の下端にバーナー炎を10秒間あてた後、炎を離す。炎を離した後の消火時間を測定し、UL94Vに準拠して判定した。V0相当を合格「○」とし、V0相当以下を「×」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表1、2、3に示すように、本発明を適用した実施例1~16は、いずれも磁性層の複素比透磁率、導電層の電気抵抗地、複合型電磁波抑制体のRtpが「○」であり、近傍電磁界における低域通過フィルタ特性に優れたものであった。加えて、実施例1~16は、150℃耐熱信頼性試験後柔軟性が「◎」であり、長期の使用においても品質劣化が生じにくいものであった。さらに、実施例1~16は、耐リフロー性が「◎」であり、難燃性が「○」であった。
 樹脂組成物を塩素化ポリエチレンとした比較例1と(B)成分を用いなかった比較例2は、耐リフロー性が「×」であり、はんだリフロー後には、変形が著しかった。
 導電層を使用しなかった比較例3は、5GHzでの損失が小さく、また、磁性層を使用しなかった比較例4は、0.1GHz及び1GHzでの損失が大きく伝送信号が減衰するため、低域通過フィルターとしての性能を満たしていなかった。
 難燃剤および難燃助剤を使用しなかった比較例5は、難燃性が「×」であり、性能を満たしていなかった。
 これらの結果から、本発明を適用することで、十分な柔軟性を有すると共に、リフローはんだ付けにおいて形態不良を生じず、近傍電磁界における低域通過フィルター特性に優れた難燃性の複合型電磁波抑制体を得られることが判った。
本発明は、電子機器等から発生する電磁波ノイズを吸収し、外部への放出や外部からの侵入を抑制したり、電子機器内部における部品間の干渉による誤動作を防止する等の目的のために使用される電磁波抑制体に適用でき、柔軟性、寸法安定性を有し、チップ部品等の電子部品の基板への表面実装技術の基本プロセスとなっているリフローはんだ付けに適用できる。

Claims (14)

  1.  (A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体と、(B)成分:フェノール樹脂とを含有する樹脂組成物中に、導電性フィラーが分散されている導電層と、(A)成分:架橋性官能基を有するアクリル共重合体と、(B)成分:フェノール樹脂とを含有する樹脂組成物中に、軟磁性金属粉末が分散されている磁性層とを積層したことを特徴とする複合型電磁波抑制体。
  2.  前記導電層の電気抵抗値が30~300Ωであることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  3.  前記磁性層の100MHzの複素比透磁率の実数項が3~45であることを特徴とする請求項1記載の複合型電磁波抑制体。
  4.  前記導電性フィラーが導電カーボンであり、導電性フィラー/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比が、0.07~1.20であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  5.  前記軟磁性金属粉末が、軟磁性の金属または合金からなるアトマイズ粉末を扁平にした平均粒径30~200μm、扁平度30~200のフレーク状粉末であり、軟磁性金属粉末/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比が、1~49であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  6.  前記導電層または磁性層における(A)成分の架橋性官能基がエポキシ基であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  7.  前記導電層または磁性層における(A)成分が、ガラス転移点温度が-30~40℃のアクリル共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  8.  前記導電層または磁性層における(A)成分が、重量平均分子量が10万~300万のアクリル共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  9.  前記導電層または磁性層における(B)成分が、レゾール型のフェノ-ル樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  10.  前記導電層または磁性層における(A)成分/(B)成分で表される質量比が、4~99であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  11.  前記導電層または磁性層に、平均粒径0.1~3μmの水酸化アルミニウム又は/及び水酸化マグネシウムからなる難燃剤と、赤リン、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、リン酸エステルから選ばれる少なくとも1種からなる難燃助剤とを含有することを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  12.  前記難燃剤/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比が、0.4~1.5であり、前記難燃助剤/[(A)成分+(B)成分]で表される質量比が、0.01~0.1であることを特徴とする請求項11に記載の複合型電磁波抑制体。
  13.  複合型電磁波抑制体の片面ないし両面に耐熱粘着層を積層したことを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
  14.  厚みが100μm以下の前記複合型電磁波抑制体のマイクロストリップライン測定によるRtpが0.1GHzにおいて0.2以下、1.0GHzにおいて0.5以下、5GHzにおいて0.8以上であることを特徴とする請求項1に記載の複合型電磁波抑制体。
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