(57)【要約】      （修正有）【課題】近傍界におけるＭＨｚ〜ＧＨｚ帯でのノイズに抑制効果を有し、軽量で薄い電磁波ノイズ抑制シートを提供する。【解決手段】有機バインダ及び炭素材料を含む組成物（Ａ）をガラス繊維基材（Ｂ）に含んでなる電磁波ノイズ抑制シート。有機バインダは、非水溶性樹脂であり、また、非水溶性樹脂のガラス転移温度が８０℃以下であり、炭素材料の平均粒径が２μｍ〜２０μｍ、形状が、不定形、球状、鱗片状及び紐状からなる群から選ばれる少なくとも一種以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機バインダ及び炭素材料を含む組成物（Ａ）をガラス繊維基材（Ｂ）に含んでなる電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項２】
有機バインダが、非水溶性樹脂又は水溶性樹脂である請求項１記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項３】
非水溶性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃以下である請求項２に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項４】
炭素材料の平均粒径が２μｍ〜２０μｍである請求項１〜３いずれか一項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項５】
炭素材料の形状が、不定形、球状、鱗片状及び紐状からなる群から選ばれる少なくとも一種以上である請求項１〜４いずれか一項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項６】
有機バインダと炭素材料の比率が固形分の質量割合で５／９５〜７０／３０である請求項１〜５記いずれか一項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項７】
組成物（Ａ）の粘度が、２５℃で１００〜２，５００Ｐａ・ｓである請求項１〜６いずれか一項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項８】
ガラス繊維基材（Ｂ）が、クロス状、マット状である請求項１〜７いずれか一項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項９】
シート厚みが３０μｍ〜３００μｍである請求項１〜８いずれか一項に記載の電磁波ノイズ抑制シート。
【請求項１０】
片面又は両面に絶縁性接着層を有する請求項１〜９いずれか一項に記載の電磁波ノイズ制御シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁波ノイズ抑制シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信機器（携帯電話、携帯情報端末機、液晶テレビ等）及びパソコンの情報処理量が急激に増加することに加え、各通信機器の小型薄型化、軽量化が急速に進行している。
上記に伴い、各情報通信機器の心臓部であるＩＣ、ＣＰＵ等を初めとする半導体素子の大容量化や高密度化が必要となり、また配線基板及び基板と部品を接続するケーブル等の高密度実装化も加速している。
【０００３】
この様な状況の中、情報通信機器内部前記箇所で発生し誤作動や情報処理能力を低下させる電磁波ノイズ（不要輻射）の発生は、従来に増し多様な周波数帯となりまたＧＨｚ帯にまで及んでいる。
情報通信機器内部で発生する電磁波ノイズは、近傍界ノイズと称され機内に高密度に配置された、半導体素子及び配線板等から発生し障害を誘導する。
【０００４】
上記発生電磁波ノイズの対応策としては、一般的に電磁波ノイズ抑制シートをノイズ発性箇所及び周辺に貼り付け不要電磁波ノイズを熱エネルギーに変え対応している。しかしながら前記した様に現在の情報通信機器は、多種の周波数帯で発生するノイズへの対応（抑制効果）と機器の軽量化、薄型化に伴うノイズ抑制シートの改良（軽量化、薄型化）及び耐熱性・難燃性等が要求される。
【０００５】
この様な状況下、従来型の磁性粉と弾性ゴムから構成されるノイズ抑制シートでは上記の課題に対応できないのが現状であり、各メーカより前記したより広範囲の周波数帯ノイズを抑制し且つ軽量で極薄の耐熱性・難燃性を有した電磁波ノイズ抑制シートの開発が強く望まれている。
【０００６】
電磁波ノイズ抑制シートとして、一般的に導電材料として使用される磁性粉は、高コスト、高比重でシート化した後の安定性（酸化等による性能低下）に課題を残している。
また、電波ノイズ抑制のシステムが磁性損失によるため、シート厚みを大きくしないとＧＨｚ帯での電波ノイズ抑制は難しいものとなる。
【０００７】
一方、ノイズ抑制システムが誘電損失となる炭素系材料使用シートは低比重で極薄化が可能であるが厚みバラツキによりノイズ抑制の周波数帯が大きく変化してしまうことやＭＨｚ帯領域のノイズを抑制しにくい問題がある。
【０００８】
炭素系材料を使用した近傍界電磁波ノイズ抑制シートとしては、導電性カーボン含有材料と磁性粉含有材料をそれぞれシート化し２層構造にしたものが挙げられ、抑制できるノイズ周波数帯（低周波から高周波）を広げたものである（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１７３１８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の場合、使用材料コスト及び製造工程が煩雑となるため製造されるシートコストが高いものとなり、汎用の情報通信機器への使用は難しく、炭素系材料単独での導電材料を使用し、コストや各特性を満足した近傍界電磁波ノイズ抑制シートは現在のところ開発されていない。
【００１１】
本発明は、コストも含めた従来技術で解決できなかった炭素系単独導電材料使用での近傍界電磁波ノイズ抑制シートを、炭素系導電性塗料とガラス繊維加工部材との複合化にて開発することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明は、有機バインダ及び炭素材料を含む組成物（Ａ）をガラス繊維基材（Ｂ）に含んでなる電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、有機バインダが、非水溶性樹脂又は水溶性樹脂である上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、非水溶性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃以下である上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、炭素材料の平均粒径が２μｍ〜２０μｍである上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、炭素材料の形状が、不定形、球状、鱗片状及び紐状からなる群から選ばれる少なくとも一種以上である上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、有機バインダと炭素材料の比率が固形分の質量割合で５／９５〜７０／３０である上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、組成物（Ａ）の粘度が、２５℃で１００〜２，５００Ｐａ・ｓである上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、ガラス繊維基材（Ｂ）が、クロス状、マット状である上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、シート厚みが３０μｍ〜３００μｍである上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
また、本発明は、片面又は両面に絶縁性接着層を有する上記電磁波ノイズ抑制シートに関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、近傍界におけるＭＨｚ〜ＧＨｚ帯でのノイズに抑制効果を有し、軽量で薄い電磁波ノイズ抑制シートを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
（組成物（Ａ））
本実施形態における組成物（Ａ）は、有機バインダ及び炭素材料を含んでなる。また、必要に応じ、溶剤、水等の溶媒又は分散媒を含んでもよく、分散剤、難燃剤、レベリング剤等の添加剤を含んでもよい。
【００１６】
（有機バインダ）
有機バインダとしては、例えば、非水溶性樹脂が挙げられる。非水溶性弾性樹脂は、ラテックスの形態、すなわち水に分散されたゴム微粒子の形態で提供されるものが好適である。前記ゴム微粒子は、５０ｎｍ〜７００ｎｍの平均粒径であることが好ましく、通常分散剤と共に水に分散されている。
なお、平均粒径は、例えば、レーザ回折式粒度分布計で測定したＤ５０の値（体積分布のメジアン径、累積中央値）、走査型プローブ顕微鏡により観察した範囲内における算術平均値等として測定することができる。
【００１７】
ゴム微粒子を構成するゴム成分としては、例えば、スチレン・ブタジエン系ゴム、ポリブタジエン系ゴム、アクリロニトリル・ブタジエン系ゴムが挙げられる。これらのゴム微粒子は、一種類のみ又は二種類以上を混合して用いることができる。なお、ゴム成分としては、カルボキシル基で変性されたものも採用でき、このようなゴム成分は親水性、混合性、密着性等に優れる。
【００１８】
非水溶性樹脂として、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低いゴム粒子を選択することにより、弾性率が小さく（柔らかい）、他部材と密着性の強い導電性塗料を設計できるが、耐熱性が低くなる課題も残る。
そこで、所望する機械的強度・密着性及び耐熱性は、Ｔｇの異なるゴム粒子をブレンドすることで調整が可能となる。
【００１９】
本実施形態において、ガラス繊維基材と組成物の密着性及び得られる電磁波ノイズ抑制シートの弾性を考慮すると、使用ゴムのＴｇは−３０℃〜８０℃であることが好ましく、−１０℃〜６０℃であることがより好ましい。
Ｔｇが−３０℃以上のゴムを使用した場合、機器内部にて発生する熱による変形が制御される傾向があり、電磁波ノイズ抑制効果が向上する傾向がある。また、Ｔｇが８０℃以下のゴムを使用した場合、弾性が向上し電磁波ノイズ制御シートとノイズ発生箇所との密着性が向上する傾向があり、ノイズ抑制効果が向上する傾向がある。
ここで、上記のＴｇは、ラテックスをガラス板に塗布し、乾燥してフィルムを得た後、所定の大きさに裁断した試料を、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、開始温度−１００℃、昇温速度１０℃／分の条件で測定することができる。
【００２０】
上記の観点から使用できるラテックスとしては、Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ４３０（含有ゴム粒子平均粒径：１５０ｎｍ、Ｔｇ：１２℃）、Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ４３３Ｃ（含有ゴム粒子平均粒径：１００ｎｍ、Ｔｇ：５０℃）、Ｎｉｐｏｌ  ２５０７Ｈ（含有ゴム粒子平均粒径：２５０ｎｍ、Ｔｇ：５８℃）、Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ３０３Ａ（含有ゴム粒子平均粒径：１６０ｎｍ、Ｔｇ：１００℃）、Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ４１６（含有ゴム粒子平均粒径：１１０ｎｍ、Ｔｇ：５０℃）、Ｎｉｐｏｌ  １５７１Ｈ（含有ゴム粒子平均粒径：１２０ｎｍ、Ｔｇ：−８℃）（以上、日本ゼオン株式会社製、商品名（「Ｎｉｐｏｌ」は登録商標。））等が挙げられ、単独及び混合物が使用できる。
【００２１】
また上記ラテックスの使用形態は、併用する炭素系材料の粒径・形状・配合量等により、またガラス繊維加工部材への含浸性を考慮し、水にて希釈して使用する。
ラテックスを水で希釈して使用する場合は、予めラテックスと水を混合し均一分散したものを使用することが好ましい。
また、必要に応じて上記配合中に添加剤（分散剤、難燃剤、レベリング剤、有機溶剤等）が使用される。
【００２２】
また、有機バインダとして、水溶性樹脂を用いることもできる。本実施形態における水溶性樹脂とは、前記した非水溶性樹脂とは異なり、水中に樹脂が溶解可能であることを示す。水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール等の熱可塑型の樹脂が使用できる。水溶性樹脂は、物性、密着性、含浸性、耐熱性等を考慮し、分子量を選択することができる。また、水溶性樹脂は、水による希釈が可能であるため、前記非水溶性樹脂と同様の考え方で使用することができる。また、必要に応じて上記配合中に添加剤（分散剤、難燃剤、レベリング剤、有機溶剤等）が使用される。
【００２３】
（炭素材料）
本実施形態における炭素材料としては、炭素を主成分とする材料であれば特に制限はないが、平均粒径で２μｍ〜２０μｍであることが好ましい。平均粒径が２μｍ以上であると良好な導電性となり、また、コストを抑えることが可能となる。２０μｍ以下であると、ガラス繊維基材への含浸性が良好である傾向がある。また、炭素系材料の形状に制限はなく、不定形、球状、鱗片状、紐状等が挙げられる。これは一種又は二種以上を混合して使用される。
【００２４】
使用する炭素材料の純度（炭素分）は９０質量％以上のものが好ましい。純度が９０質量％以上の炭素材料を使用した場合、得られる電磁波ノイズ抑制シートの導電性が向上する傾向があり、その結果電磁波ノイズ抑制効果が向上するする傾向がある。
使用される炭素材料の種類に制限はないが、天然黒鉛、人造黒鉛等の鱗片状黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックなどが挙げられる。コスト、組成物の安定性（粘土）の観点から、鱗片状黒鉛が好ましい。
【００２５】
鱗片状黒鉛として、具体的には、ＵＦ−２（純度９９質量％、平均粒径；５．２μｍ）、ＢＦ−３Ａ（純度９９質量％、平均粒径；３．０μｍ）、ＢＦ−８Ａ（純度９９質量％、平均粒径；８．０μｍ）、ＢＦ−２０Ａ（純度９９質量％、平均粒径；２０μｍ）（以上、富士黒鉛工業株式会社製、商品名）等が挙げられる。
【００２６】
（組成物（Ａ）の調製）
組成物（Ａ）の調製方法に制限はないが、有機バインダ樹脂と導電材料及び必要に応じて使用する添加剤を容器に配合し、一般的なモータに攪拌羽根を取り付け攪拌混合する方法や、ホモジナイザーや超音波による分散混合が可能である。混合方法の選択は作製される混合物の粘度により選択される。
組成物（Ａ）の粘度は、ガラス繊維基材への均一含浸を考慮すると、２５℃（室温）で１００〜２５００Ｐａ・ｓが好ましく、１５０〜４００Ｐａ・ｓがより好ましい。
粘度が１００Ｐａ・ｓ以上の場合、配合された炭素系材料の沈降が抑制される傾向があり、得られた導電性塗料の安定性が向上する傾向がある。粘度が２５００Ｐａ・ｓ以下の場合、ガラス繊維基剤への含浸性が良好となる傾向がある。
また、作製した組成物の配合や混合具合の確認には、加熱による質量減少率（加熱により揮発除去される含有水分及び他配合物質）の測定により、水分を含む溶媒成分と固形分（バインダ、導電材料）との比率を確認できる。
混合性に関しては、塗料の粘度を数回測定し、測定値のバラツキ度合いにより判断が可能である。
【００２７】
（ガラス繊維基材）
ガラス繊維基材を使用する理由は、導電性塗料の支持材として用い、導電性塗料のシート化と難燃性の付与にある。
使用するガラス繊維基材に用いられるガラスの種類に制限は無く、Ｅガラス、Ｔガラス、ＮＣＲガラス等が使用できるが、コスト面でＥガラスが好ましい。
また、使用ガラス繊維表面の処理剤にも制限はないが、ガラス繊維表面とバインダとの結合力を考慮すると、有機材料と親和性のあるシラン処理したガラス繊維を使用することが好ましい。
ガラス繊維基材の形態に制限はなく、ロービングクロス、ＦＲＰ用ガラスクロス、チョップドストランドマット、フィラメントマット等が使用できる。
コスト及び含浸させる組成物（Ａ）とガラスの密着性や含浸時のハンドリングを考慮すると、ＷＥＡ１０７８（厚さ４３μｍ、質量４８（ｇ／ｍ２）、平織）、ＷＥＡ１０３５（厚さ３０μｍ、質量３０（ｇ／ｍ２）、平織）（以上、日東紡績株式会社製、商品名）等のＦＲＰ用ガラスクロスを使用することが好ましい。
また、上記の含浸とは、使用するガラス繊維基材の有する気孔部及び部材を構成するガラス繊維中に均一に導電性塗料が含浸することを意味する。
【００２８】
（電磁波ノイズ抑制シート）
電磁波ノイズ抑制シートの製造は、組成物（Ａ）をガラス繊維基材に均一に含浸させ、乾燥（水分除去）して得られる。
導電塗料をガラス繊維部材に均一に含浸させる方法に制限はないが、含浸、塗工、乾燥を連続的に行うことができる設備を使用することが、品質の安定化や量産性において好ましい。
【００２９】
また、作製された電磁波ノイズ抑制シートは、シートの片面に絶縁性を有した接着層を設け、最終製品となり、使用機器内部の電磁波ノイズ発生箇所の大きさに切断加工し、貼り付けて使用される。
使用する接着層の形態及び接着剤の種類に制限はなく、一般的な両面テープやガラス繊維加工部材に接着剤を含有させたもの及び表面に接着剤を塗布したもの等が使用できる。
【実施例】
【００３０】
次に、実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３１】
［実施例１］
（組成物（Ａ）の作製）
（１）有機バインダの調整
有機バインダとして、ラテックスゴムＮｉｐｏｌ  ＬＸ４３０（スチレン・ブタジエン系、Ｔｇ１２℃、ゴム平均粒子径：１５０ｎｍ、固形分濃度４９質量％：日本ゼオン株式会社製、商品名）１０ｇに純水２１３ｍｌを加え、アニオン系界面活性剤１質量％水溶液を、１ｍｌ使い捨てスポイトにて数滴添加した。
前記を超音波洗浄にて５分間処理し、樹脂分濃度が２．２質量％の有機バインダを作製した。
【００３２】
（２）導電性塗料の調整
（１）に鱗片状黒鉛粉ＵＦ−２（平均粒径５．２μｍ、炭素分９９質量％：富士黒鉛工業株式会社製、商品名）４４ｇを、超音波混合しながら少量ずつ加え均一混合した導電性塗料を作製した。得られた組成物の有機バインダ／黒鉛粉比率は、１０／９０（質量％）及び固形分（バインダーと黒鉛量）濃度が１８．３質量％である。また得られた塗料の粘度は、２５℃で３２０Ｐａ・ｓであった。
【００３３】
（３）電磁波ノイズ抑制シートの調整
（２）で調整した組成物（Ａ）を、ステンレス製容器（１５ｃｍ×１５ｃｍ）に均一に満たし、１２ｃｍ×１２ｃｍ（四隅をテープにて補強）のガラスクロス（ＷＥＡ１０７８：厚さ４３μｍ、日東紡績株式会社製、商品名）を、１０秒間組成物（Ａ）中に浸漬した。
その後、組成物（Ａ）含浸ガラスクロスを引き上げ、工業用無塵化学タオルにて余分な組成物を除去し、１２０℃の乾燥機内で吊るした状態で１時間乾燥を行い、乾燥終了後、四隅のテープ部分を切り取り、電磁波ノイズ抑制シートを得た。
得られたシートのガラスクロスと導電性塗料の質量比率は、７０（質量％）／３０（質量％）であり、厚みは５５μｍであった。
【００３４】
［実施例２］
実施例１（３）での組成物（Ａ）へのガラスクロス浸漬時間を３０秒間にした以外は、全て実施例１と同じ材料及び同じ方法にて、組成物（Ａ）含浸シートを作製した。
得られたシートのガラスクロスと導電性塗料の質量比率は、５５（質量％）／４５（質量％）であり、厚みは７３μｍであった。
【００３５】
［実施例３］
（組成物（Ａ）の作製）
（１）有機バインダの調整
有機バインダとして、ラテックスゴムＮｉｐｏｌ  ＬＸ４３０（スチレン・ブタジエン系、Ｔｇ１２℃、ゴム平均粒子径：１５０ｎｍ、固形分濃度４９質量％：日本ゼオン株式会社製、商品名）１０ｇに純水６０ｍｌを加え、アニオン系界面活性剤１質量％水溶液を、１ｍｌ使い捨てスポイトにて数滴添加した。
前記を超音波洗浄にて５分間処理し、樹脂分濃度が７質量％の有機バインダ樹脂を作製した。
【００３６】
（２）組成物（Ａ）の調整
上記実施例３（１）に鱗片状黒鉛粉ＵＦ−２（平均粒径５．２μｍ、炭素分９９質量％：富士黒鉛工業株式会社製、商品名）１０ｇを、超音波混合しながら少量ずつ加え均一混合した導電性塗料を作製した。得られた塗料の有機バインダ／黒鉛粉比率は、３３／６７（質量％）及び固形分（バインダーと黒鉛量）濃度が１８．６質量％である。また得られた組成物の粘度は２５℃で１７０Ｐａ・ｓであった。
【００３７】
（３）電磁波ノイズ抑制シートの調整
上記実施例３（２）で作製した組成物を用いた以外は実施例１（３）と同様の方法で、組成物（Ａ）含浸シートを作製した。
得られたシートのガラスクロスと組成物（Ａ）の質量比率は、６０（質量％）／４０（質量％）であり、厚みは６２μｍであった。
【００３８】
［比較例１］
組成物（Ａ）は使用せず、ガラスクロス（ＷＥＡ１０７８）単独とした。
【００３９】
実施例及び比較例に示す測定値の測定方法を説明する。
【００４０】
（作製導電性塗料の粘度）
ポリ容器に入れた組成物を２５℃に調整した水槽に入れ、組成物温度を２５℃にしＢＬ型回転粘度計（３０ｍｉｎ−１）にて測定した。
【００４１】
（組成物（Ａ）含浸シートの厚み）
上下式マイクロメータ（ＩＤ−Ｃ１１２Ｃ：株式会社ミツトヨ製、商品名）にて測定した。
【００４２】
（伝送減衰率（マイクロストリップライン法：測定周波数：０．４ＧＨｚ〜６ＧＨｚ））
近傍界電磁波ノイズ抑制効果の確認として、国際規格（ＩＥＣ６２３３３）に準じ伝送減衰率を測定した。
ネットワークアナライザ（ＭＳ４６２４Ｂ：アンリツ株式会社製、商品名）とマイクロストリップライン（キーコム株式会社製）を接続し、各周波数での電波反射量及び吸収量を測定し、計算により各周波数での伝送減衰率を求めた。
【００４３】
（難燃性の測定）
難燃性規格ＵＬ９４に準じ、試験片（幅１２．５ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を垂直に固定し、試験片の下部にバーナー炎を１０秒間あて、炎を外した後の消火時間（自己消火性）を測定した。
【００４４】
表１に  実施例１〜３及び比較例１の測定結果を示す。
【００４５】
【表１】
2015133343.tif 000002
【００４６】
表１に示すように、実施例１〜３は、比較例１に対して各周波数での伝送減衰率が高く、本発明の電磁波ノイズ制御シートが、ＭＨｚ〜ＧＨｚ帯でのノイズに抑制効果に優れることが確認された。