(57)【要約】      （修正有）【課題】薄く、高強度、高性能の電磁波吸収シートを提供すること。【解決手段】磁性体粉末と熱可塑性樹脂からなり厚みが５００μｍ以下である自立性シート材料であって、該磁性体粉末と該熱可塑性樹脂の合計量に基づいた重量百分率で該磁性体粉末を４０〜９８％、該熱可塑性樹脂を２〜６０％含有し、且つ、空孔率が０〜４５％である。ここで、磁性体粉末は軟磁性粉末である。さらに、磁性体粉末はフェライト粉末である。また、熱可塑性樹脂は実質的にポリオレフィン樹脂である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粉末と熱可塑性樹脂とからなり厚みが５００μｍ以下である自立性シート材料であって、該磁性体粉末と該熱可塑性樹脂の合計量に基づいた重量百分率で該磁性体粉末を４０〜９８％、該熱可塑性樹脂を２〜６０％含有し、且つ、空孔率が０〜４５％であることを特徴とする電磁波吸収シート材料。
【請求項２】
磁性体粉末が軟磁性粉末である、請求項１記載のシート材料。
【請求項３】
磁性体粉末がフェライト粉末である、請求項１記載のシート材料。
【請求項４】
熱可塑性樹脂が実質的にポリオレフィン樹脂である、請求項1記載のシート材料。
【請求項５】
熱可塑性樹脂が実質的に少なくとも５ｄｌ/ｇの固有粘度を有するポリエチレンからなる、請求項１記載のシート材料。
【請求項６】
磁性体粉末の平均粒径が０．００５〜１００μｍである、請求項１記載のシート材料。
【請求項７】
磁性体粉末が長軸と短軸とを有する扁平な形状であって、該磁性体粉末の長軸方向とシート材料の面方向とが平行に配向するように該磁性体粉末がシート材料中に存在する、請求項１記載のシート材料。
【請求項８】
磁性体粉末と熱可塑性樹脂とからなり厚みが５００μｍ以下であるシート材料であって、該磁性体粉末と該熱可塑性樹脂の合計量に基づいた重量百分率で該磁性体粉末を４０〜９８％、該熱可塑性樹脂を２〜６０％含有し、且つ、空孔率が０〜４５％である電磁波吸収シート材料を製造する方法であって、実質的に溶剤、磁性体粉末及び熱可塑性樹脂からなる熱可逆的ゲル化溶液を用いてゲル化製膜し、ついで延伸することによりシート状に形成することを特徴とする、磁性体粉末を含有する電磁波吸収シート材料の製造方法。
【請求項９】
請求項１記載の磁性体粉末を含有するシート材料を、カレンダー処理あるいは熱プレス処理することによって得られる、空孔率０．１〜３９％の磁性体粉末を含有する電磁波吸収シート材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート材料に関し、更に詳しくは不要な電磁波の反射・散乱を抑制する特性、すなわち電波吸収特性を有する電磁波吸収シートおよびその製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＨＳなどの準マイクロ波〜マイクロ波帯域を使用する移動体通信機器類その他電磁波を使用する機器類にあっては、磁化物体その他の磁界発生源が他の物体や電気回路などに悪影響を及ぼさないようにするために、不要な電磁波の反射・散乱を抑制する特性が要求されている。また近年盛んに用いられている非接触型ＩＣカードにおいても、周辺電磁波による誤作動を抑制する必要がある。そのため電磁波吸収性を有する材料が必要とされている。
【０００３】
そのような電磁波吸収性を有する材料としては、高磁化率の金属板、磁性体粉末を有機バインダー中に分散させた塗料、ポリマー中に磁性体粉末を添加した組成物（例えば、特許文献１等参照）等が知られている。しかし、高透磁率の金属板は、電波を吸収する一方で電磁波を反射するため、電磁波が増幅されてしまうことがある。
【０００４】
また、磁性体を有機バインダーに分散させた塗料は、別途成型したフィルムや成型品に塗布する必要があり、そのもの自体で形状を保持することができないといった問題点が存在する。
【０００５】
さらに、ポリマー中に磁性体粉末を添加する方法は成型に自由度があるが、電波吸収能が十分発揮される程度に磁性体粉末の添加量を増やすと、成型が難しくなったり、機械的強度が低下して実用に耐えなくなったりするといった問題点が存在する。
【特許文献１】特開平１１−２６９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術が有していた問題を解決し、より薄く、高性能の電磁波吸収シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討の結果、磁性体粉末を高濃度に含有するシートが高い電磁波吸収能と機械強度を併せ持つことを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は以下のものである。
１．磁性体粉末と熱可塑性樹脂とからなり厚みが５００μｍ以下である自立性シート材料であって、該磁性体粉末と該熱可塑性樹脂の合計量に基づいた重量百分率で該磁性体粉末を４０〜９８％、該熱可塑性樹脂を２〜６０％含有し、且つ、空孔率が０〜４５％であることを特徴とする電磁波吸収シート材料。
２．磁性体粉末が軟磁性粉末であるシート材料。
３．磁性体粉末がフェライト粉末であるシート材料。
４．熱可塑性樹脂が実質的にポリオレフィン樹脂であるシート材料。
５．熱可塑性樹脂が実質的に少なくとも５ｄｌ/ｇの固有粘度を有するポリエチレンからなるシート材料。
６．磁性体粉末の平均粒径が０．００５〜１００μｍであるシート材料。
７．磁性体粉末が長軸と短軸とを有する扁平な形状であって、該磁性体粉末の長軸方向とシート材料の面方向とが平行に配向するように該磁性体粉末がシート材料中に存在するシート材料。
８．磁性体粉末と熱可塑性樹脂とからなり厚みが５００μｍ以下である自立性シート材料であって、該磁性体粉末と該熱可塑性樹脂の合計量に基づいた重量百分率で該磁性体粉末を４０〜９８％、該熱可塑性樹脂を２〜６０％含有し、且つ、空孔率が０〜４５％である電磁波吸収シート材料を製造する方法であって、実質的に溶剤、磁性体粉末及び熱可塑性樹脂からなる熱可逆的ゲル化溶液を用いてゲル化製膜し、ついで延伸することによりシート状に形成することを特徴とする、磁性体粉末を含有する電磁波吸収シート材料の製造方法。
９．請求項１記載の磁性体粉末を含有するシート材料を、カレンダー処理あるいは熱プレス処理することによって得られる、空孔率０．１〜３９％の磁性体粉末を含有する電磁波吸収シート材料。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁性体粉末４０〜９８％と熱可塑性樹脂２〜６０％を含有し、且つ、空孔率が０〜４５％であるする自立性シート材料を用いることにより、より薄く、高性能の電磁波吸収シート材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の電磁波吸収シート材料（以下、単にシート材料と略記することがある。）は、電磁波吸収能を有するシート状の材料であり磁性体粉末を重量百分率で４０〜９８％、熱可塑性樹脂を２〜６０％含有する自立性シートである。
【００１０】
本発明のシート材料は実質的に磁性体粉末と熱可塑性樹脂とからなり可塑剤等の液体成分を含まない。更には磁性体粉末を最大で９８％含有することが可能であるため、磁性体を高密度で保持することができ、薄膜化にきわめて有利である。またシート材料自体の力学強度が十分であり、小型化、薄層化に有利である。
【００１１】
磁性体粉末の含有率は、該磁性体粉末と該熱可塑性樹脂の合計量に基づいた重量百分率で４０〜９８％、好ましくは７５〜９８％、より好ましくは８５〜９８％である。９８％より磁性体成分の含有率が多い場合は、機械的強度に問題が生じる場合がある。逆に磁性体成分が少ない場合は、電磁波吸収能が不十分になる可能性がある。
【００１２】
また、本発明のシート材料は、その空孔率が０〜４５％であることが必要である。該空孔率が４５％を越えると、電磁波吸収能が不十分になる可能性がある。
【００１３】
本発明のシート材料は磁性体成分とその結着剤としての熱可塑性樹脂以外には基本的には溶剤、可塑剤成分を含有しない。従って使用環境下での有機成分のブリードアウト等の問題が少ない。
【００１４】
本発明のシート材料は自立性のシートである事を特徴としている。従ってベースフィルムのような不要な廃棄物を用いる必要もなく、引張強度に優れハンドリングの面でもきわめて優れている。
【００１５】
本発明のシート材料の熱可塑性樹脂成分は実質的にポリオレフィン樹脂が好ましい。ここで実質的というのはポリオレフィン樹脂中に安定剤、可塑剤等、少量の改質成分を含んでも問題ないということである。ポリオレフィン樹脂としてはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が例示できる。
【００１６】
更には該熱可塑性樹脂は実質的に少なくとも５ｄｌ／ｇの固有粘度を有するポリエチレン樹脂である。固有粘度が５ｄｌ／ｇ未満の場合、シートとしての強度が不十分となり自立性等が失われる可能性がある。このような条件を満たすポリエチレン樹脂としては超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が例示できる。またこれらのブレンド物、あるいはこれらの高分子ポリマーと低分子ポリマーのブレンド体であっても、ブレンド体の固有粘度が５ｄｌ／ｇ以上であれば差し支えない。
【００１７】
本発明のシート材料の厚みとしては、５００μｍ以下である。本発明のようなシートの場合、測定の方法により大きく厚みが異なる。本願発明での厚みは光学顕微鏡、レーザー顕微鏡あるいはＳＥＭ等の観察により、割断面を非接触で測定した厚みである。５００μｍより厚い場合は、近年の薄膜化の流れと相反することになる。
【００１８】
本発明の電磁波吸収シート材料に用いる磁性体粉末としては、軟磁性粉末、フェライト粉末等が例示できる。軟磁性粉末としては、カルボニル鉄、パーマロイ、センダスト、鉄−ケイ素合金、鉄−アルミ−クロム合金、電磁ステンレス鋼等を例示することができる。該磁性体粉末の平均粒径は通常０．００５〜１００μｍが好ましい。０．００５μｍより小さい場合、電磁波吸収能が不十分となることがある。１００μｍより大きい場合、シート材料中で、上手く分散できない可能性がある。
【００１９】
本発明の電磁波吸収シート材料は、磁性体粉末が長軸と短軸とを有する扁平な形状であって、該磁性体粉末の長軸方向と多孔質シート材料の面方向とが平行に配向するように該磁性体粉末が多孔質シート材料中に存在する。本発明のシート材料は平面方向に高倍率に延伸して製造するため、扁平な粉末を用いると面方向に平行に並ぶ。それにより、電磁波吸収能をより高めることが可能となる。
【００２０】
本発明の電磁波吸収シート材料の製造方法としては、特に制限はないが、実質的にゲル化製膜及び得られたゲル化シートを延伸することにより製造することができる。例えば、磁性体粉末をミリング装置等を用いて適当なゲル化溶媒中に分散させた後、結着剤としての熱可塑性樹脂と適当な上記ゲル化溶媒の残りを加えて、該熱可塑性樹脂と該溶媒を加熱溶解させることによりゾル化させる。
【００２１】
このようにして得られたゾル化組成物をゲル化温度以上の温度にてテープ状に付形し、該シート状物をゲル化点以下に急冷することによりゲル化シートを作成する。このゲル化シートを、熱可塑性樹脂のガラス転移点以上の温度で1軸あるいは2軸に延伸し、その後熱固定することにより製造することができる。かかる溶媒としては、例えばポリエチレンを熱可塑性樹脂として用いる場合、通常デカリン、ヘキサン、パラフィン、キシレン等が挙げられる。これらは２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
本発明の電磁波吸収シート材料はあらかじめ、カレンダー処理あるいは熱プレスしても良い。その際の空孔率は空孔率０．１〜３９％である。予め空孔率を低下させるかどうかは電磁波吸収体を用いる方法によるが、基本的には空孔率が小さい方が電磁波吸収能が高くなる傾向にある。
【００２３】
本発明の電磁波吸収シート材料は、空孔率を下げた状態から脱媒、焼成することにより、有機物を含まない電磁波吸収体を形成することも可能である。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明を以下の実施例により更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。なお、実施例中の値は以下の方法で測定した。
（１）シート材料の厚さ：
凍結割断法で断面を出した後、走査型電子顕微鏡またはレーザー顕微鏡により非接触で測定した。
（２）シート材料の密度：
既知容量のシート材料片の重量を測定することにより決定した。
（３）空孔率：
測定したシート材料の密度ρと空孔のないシート材料の理論密度ρ０から以下の式により求めた。
空孔率  ＝  （ρ０−ρ）  ／  ρ０  ×  １００  （％）
（４）電界シールド効果：
シールド効果の測定は、社団法人関西電子工業振興センターに測定を依頼し、測定法「ＫＥＣ法」により行なわれた。
【００２５】
［実施例１］
デカリン１７重量部に、パラフィン油（Ｓｈｅｌｌ社製  Ｏｎｄｉｎａ  Ｏｉｌ  ６８）１１重量部および１５ｄｌ／ｇの極限粘度（デカリン中１３５℃で測定）を有する超高分子量ポリエチレン（三井化学株式会社製「ハイゼックスミリオン」２４０Ｍ）３重量部を加え、Ｄ５０＝６０μｍの扁平状パーマロイ６９重量部を分散させた。
【００２６】
該分散体を２軸混練押し出し機を用いて１８０℃で溶解させてゾル化し、該ゾル化物をフラットフィルム押し出しダイを介して１５０℃で押し出した。ついで、該押し出し品を水浴を通過させて冷却し、ゲル化させた。この様にして成型されたシートを８０℃で１時間乾燥させることにより、デカリンを除去した。このシート厚みは１ｍｍであった。
【００２７】
このパラフィン油がシート中に残留したパラフィン油含有シートを、延伸中の温度を１１５℃でＭＤ方向に３倍、１２０℃でＴＤ方向に７倍に２軸延伸した。その後パラフィン油をヘキサンを用いてシートから抽出し、６０℃で１０分間乾燥し、１４０℃で３分間熱固定し、シートを得た。得られたシート厚みは１２０μｍ、空孔率は７６％であった。このシートを１０枚重ねて１３５℃でプレスし、厚み３００μｍ、空孔率３０％のシートを得た。得られたシートのシールド効果測定の結果を図１に、引っ張り強度試験結果を表１にそれぞれ示す。
【００２８】
【表１】
2008016458.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１の操作で得られた電磁波吸収シート材料のシールド効果（電界）の測定結果についてプロットしたグラフである。
【図１】
2008016458.tif 000003