(57)【要約】【課題】  製造が容易で、しかも、ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナと金属板との間に積層した場合に良好な受信強度が得られるＲＦＩＤ用磁性シートの提供。【解決手段】  Ｓｉ：８〜２０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１０ｗｔ％、残部Ｆｅ及び不純物からなる合金にて構成され、密度が６〜９ｇ／ｃｍ3 、粒度分布がＤ５０で１０〜３０μｍ、アスペクト比が３以上である扁平粒子を、塩素化ポリエチレンに３５〜４５ｖｏｌ％充填したものが、図２に示す実施例である。この実施例は、センダストの扁平粒子を充填した比較例１と同等の受信強度を維持することができ、その比較例１に比べて製造は極めて容易である。また、ソフトフェライトを充填した比較例２と比べれば受信強度は遥かに優れている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナコイルと導電層との間に積層可能なＲＦＩＤ用磁性シートであって、
Ｓｉ：８〜２０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１０ｗｔ％、残部Ｆｅ及び不純物からなる合金の扁平粒子を、樹脂からなる基材に充填してシート状に成形してなることを特徴とするＲＦＩＤ用磁性シート。
【請求項２】
上記扁平粒子は、密度が６〜９ｇ／ｃｍ3 であり、粒度分布がＤ５０で１０〜３０μｍであり、アスペクト比が３以上であることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤ用磁性シート。
【請求項３】
上記扁平粒子が３５〜４５ｖｏｌ％充填されたことを特徴とする請求項１または２記載のＲＦＩＤ用磁性シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification＝無線通信による個体識別技術）によって電波・電磁波の送受信を行うＩＣタグやＲＦＩＤ用リーダ・ライタなどのアンテナコイルと導電層との間に積層可能なＲＦＩＤ用磁性シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナ送受信部は、携帯電話等の小型機器にも装着されるようになった。そこで、アンテナ送受信部を、アンテナコイル、磁性シート、金属板の順に積層された構造とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
携帯電話等の小型機器の場合、アンテナコイルの周辺に何らかの金属板が存在すると、ＲＦＩＤによる電波・電磁波の送受信強度が影響を受ける。そこで、上記のようにアンテナコイルに予め金属板などの導電層を積層配置することで、周囲の金属板の影響を排除することができる。また、このように導電層を設けると、その導電層が電波・電磁波を渦電流として消費するため受信強度が低下するが、アンテナと導電層との間に磁性シートを配設することにより、受信強度を高めることができる。
【特許文献１】特開２００４−２１３２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１では、フェライト磁性粉末または金属磁性粉末を樹脂からなる基材に充填してシート状に成形することで上記磁性シートを製造しているものの、磁性粉末の詳細には触れられていない。このような磁性粉末としては、ＲＦＩＤで利用される１３．５６ＭＨｚ近傍における複素透磁率μｒの実数部μｒ’が大きく虚数部μｒ”が小さいことが、受信強度を大きくする上で望ましい。このような磁性粉末としては、扁平粒子に加工した粒度分布（Ｄ５０）５０〜６５μｍのセンダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金）が挙げられる。しかしながら、このようなセンダストは長時間かけてアトライタなどにより扁平化する必要があり、かつ、シート作成時に密度を高めるための圧縮プレス加工などが必要でありコストアップにつながる。また、密度を高めてμｒ’を大きくした結果、μｒ”も大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、製造が容易で、しかも、ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナと導電層との間に積層した場合に良好な受信強度が得られるＲＦＩＤ用磁性シートを提供することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達するためになされた本発明は、ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナコイルと導電層との間に積層可能なＲＦＩＤ用磁性シートであって、Ｓｉ：８〜２０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１０ｗｔ％、残部Ｆｅ及び不純物からなる合金の扁平粒子を、樹脂からなる基材に充填してシート状に成形してなることを特徴としている。
【０００７】
本願出願人は、上記配合の合金は扁平粒子に加工するのも容易で、透磁率等も優れていることを発見した。また、このような合金からなる扁平粒子を用いて樹脂からなる基材に充填して製造したシートは、μｒ’はセンダストシートほど大きくないがμｒ”もセンダストシートより遥かに小さい。このため、本発明のＲＦＩＤ用磁性シートは、ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナと導電層との間に積層した場合に、センダストを利用したＲＦＩＤ用磁性シートと同様に受信強度を高めることができ、しかも、製造が容易である。
【０００８】
なお、上記扁平粒子として、密度が６〜９ｇ／ｃｍ3 であり、粒度分布がＤ５０で１０〜３０μｍであり、アスペクト比（平均粒径を厚さで除した値）が３以上であるものを使用すれば、一層製造が容易になり、かつ、一層受信強度を高めることができる。密度，粒度分布，またはアスペクト比が上記範囲未満であると、受信強度を充分に高めることができない場合がある。また、密度が上記範囲を超えると扁平粒子を製造する製造工程がそれほど容易ではなくなり、粒度分布が上記範囲を超えると、樹脂からなる基材に充填してシート状に成形する工程がそれほど容易ではなくなる。従って、上記扁平粒子の密度，粒度分布，及びアスペクト比を上記範囲に設定することにより、一層製造が容易になり、かつ、一層受信強度を高めることができる。
【０００９】
更に、上記扁平粒子の充填量が３５ｖｏｌ％未満であると上記受信強度を充分に高めることができない場合があり、充填量が４５ｖｏｌ％を超えるとシート状に成形する工程がそれほど容易ではなくなる。従って、上記扁平粒子を３５〜４５ｖｏｌ％充填することにより、製造が更に一層容易になり、かつ、受信強度を更に一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態を、図面と共に説明する。先ず、本願出願人は、次のような各工程を経て磁性シートを作成した。
（１）磁性フィラーの作成工程
Ｓｉ：８〜２０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１０ｗｔ％、残部Ｆｅ及び不純物（微量添加物を含む）からなる合金を作成し、それに粉砕及び扁平化処理を施すことにより、密度が６〜９ｇ／ｃｍ3 、粒度分布がＤ５０で１０〜３０μｍ、アスペクト比が３以上の扁平粒子を磁性フィラーとして作成した。
（２）混練工程
この磁性フィラーを、塩素化ポリエチレン、アクリル、ウレタン、ＮＢＲ（Nitrile Butadiene Rubber＝ニトリルゴム）、エポキシ、ホットメルト材などの樹脂、及び、トルエンなどの溶剤若しくは水系溶剤と混練した。この混練には、真空脱泡ミキサー等の機械を用いる方法の他、溶剤を用いずに加圧ニーダ，押し出し，２本ロール等の種々の方法を適用することができる。
（３）成形工程
続いて、上記混練工程によって得られた材料をシート状に成形した。成形方法としては、ロール、コータ、コンプレッション等種々の方法を適用することができる。こうして得られた磁性シートは、ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナコイルと導電層との間に積層され、そのアンテナコイルによる電波・電磁波の受信強度を高めることができる。
【実施例】
【００１１】
次に、本願出願人は、磁性シートを次のように実際に製造し、従来の磁性シートとその特性を比較した。先ず、実施例として、粒度分布（Ｄ５０）が１５〜３０μｍの上記磁性フィラーを、塩素化ポリエチレン樹脂に３５〜４５ｖｏｌ％で充填してコータにより成形することにより、厚さ０．１ｍｍの磁性シートを得た。続いて、この磁性シートを２３ｍｍ×４８ｍｍの大きさに切り出し、３枚重ねることにより、２３ｍｍ×４８ｍｍ×０．３ｍｍの磁性シートとした。
【００１２】
比較例１として、扁平粒子に加工した粒度分布（Ｄ５０）が５０〜６５μｍのセンダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金）を磁性フィラーとして使用し、同様の塩素化ポリエチレン樹脂に３５〜４５ｖｏｌ％で充填して同様のサイズの磁性シートを作成した。但し、この比較例１の磁性シートは、透磁率を高めて磁性フィラーの密度を高めるため、厚さ０．１ｍｍのシートを５枚重ねて熱プレス加工を施すことで厚さ０．３ｍｍとした。
【００１３】
比較例２として、粒度分布（Ｄ５０）が２０〜３５μｍのＮｉ−Ｚｎソフトフェライトを磁性フィラーとして使用し、同様の塩素化ポリエチレン樹脂に７５〜８５ｖｏｌ％で充填して同様のサイズの磁性シートを作成した。なお、これら実施例及び比較例１，２の構成は、以下の表１にもまとめたので参照されたい。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
次に、このように構成された実施例及び比較例１，２の磁性シートに対して、次のような装置により透磁率を測定した。すなわち、図１に示すように、それぞれ２３ｍｍ×４８ｍｍの矩形のループアンテナを備えた送信アンテナ基板１と受信アンテナ基板３とを対向配置し、各アンテナ基板１，３のループアンテナをスペクトラムアナライザー５に接続した。なお、ループアンテナはコイルを２重巻きしており、共振点が１３．５６ＭＨｚ付近となるようコンデンサにより調整した。また、受信アンテナ基板３の背後（送信アンテナ基板１と反対側）には、実施例または比較例１，２の磁性シート７と、導電層としての金属板９とを順次配置した。
【００１６】
ここで、スペクトラムアナライザー５としてはアジレントテクノロジー製８５９３Ｅを使用し、金属板９としては２３ｍｍ×４８ｍｍ×０．５ｍｍのアルミニウム板を使用した。また、送信アンテナ基板１と受信アンテナ基板３との間隔、受信アンテナ基板３と磁性シート７との間隔、磁性シート７と金属板９との間隔は、それぞれ、５０ｍｍ、０ｍｍ、０ｍｍとした。
【００１７】
ＲＦＩＤで一般的に用いられる１３．５６ＭＨｚにおける測定結果を図２に示す。本実施例は、μｒ’の値は比較例１のμｒ’よりも小さかったが、μｒ”の値も比較例１のμｒ”の２８分の１と極めて小さかったので、得られる受信強度は比較例１とほぼ同等となった。比較例１では、前述のように、センダストの扁平化に時間がかかり、磁性シート自体にも製造工程中に熱プレス加工を施す必要があり、極めて製造コストが高くなるが、本実施例では、このようなコストをかけることなく容易に製造でき、比較例１と同等の受信強度が得られた。また、図２に示すように、比較例２はμｒ’が極めて小さく、受信強度も低かった。
【００１８】
このように、本実施例のＲＦＩＤ用磁性シートは、製造が容易で、しかも、ＲＦＩＤによって電波・電磁波の送受信を行うアンテナと導電層との間に積層した場合に良好な受信強度が得られる。なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施できることはいうまでもない。
【００１９】
例えば、導電層としては金属板の他、ＲＦＩＤ用磁性シートの片面に蒸着やスパッタにより薄膜を形成したものを採用してもよい。このように、磁性シートの背面に予め導電層を設けておけば、磁性シートと導電層との距離が一定となるためどのような場所に配置しても安定した受信強度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例及び比較例の特性を測定するための装置の構成を表す説明図である。
【図２】その装置によって測定された実施例及び比較例の特性を表す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…送信アンテナ基板                ３…受信アンテナ基板
５…スペクトラムアナライザー        ７…磁性シート
９…金属板
【図１】
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【図２】
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