(57)【要約】      （修正有）【課題】伝導ノイズおよび放射ノイズの両方、特に低周波帯域における伝導ノイズを抑制可能であり、かつ、薄型軽量な、電子機器の電磁ノイズ対策に用いるノイズ抑制シートを提供する。【解決手段】ノイズ抑制シート１は、繊維長４〜１５ｍｍの導電性短繊維を０．５〜１５質量％含有する層２と磁性材料を含有する層３とが積層されてなる構成とする。導電性短繊維が炭素繊維であり、導電性短繊維を含有する層が湿式不織布である構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維長４〜１５ｍｍの導電性短繊維を０．５〜１５質量％含有する層と磁性材料を含有する層とが積層されてなることを特徴とするノイズ抑制シート。
【請求項２】
前記導電性短繊維が炭素繊維である、請求項１記載のノイズ抑制シート。
【請求項３】
前記導電性短繊維を含有する層が湿式不織布である、請求項１または２記載のノイズ抑制シート。
【請求項４】
前記導電性短繊維を含有する層の厚さが２０〜３００μｍである、請求項１〜３のいずれか記載のノイズ抑制シート。
【請求項５】
前記ノイズ抑制シートの厚さが４０〜１２００μｍである、請求項１〜４のいずれか記載のノイズ抑制シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の電磁ノイズ対策に使用されるノイズ抑制シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器、特に持ち運び可能な小型電子機器は、多機能、高性能化に加えて、小型、軽量化が要求されており、これを受けて、機器内の狭小なスペースに電子部品やプリント配線、基板が高密度に実装されるようになってきている。また、高性能の実現のため、高速化も図られている。これらにより、配線回路内に混入する伝導ノイズや、機器外や隣接する部品に影響を及ぼす放射ノイズ等の電磁ノイズによる障害が発生しやすくなっている。
【０００３】
電磁ノイズを抑制・除去する手段として、強磁性体を含有する層と線状導電体とを有するノイズ抑制シートや、グラファイト化カーボンブラック複合粒子、導電性繊維および磁性粒子を有する有機高分子からなる層を２層以上積層したノイズ抑制シートが開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。
【０００４】
しかしながら、これらのノイズ抑制シートは、低周波帯域における伝導ノイズ抑制効果が不十分であり、より高度な伝導ノイズ抑制効果を得るため、ノイズ抑制シートを厚くしたり、磁性材料や導電性繊維を増量したりせねばならず、軽量コンパクト性およびコストの面で問題があった。
【０００５】
また、非晶質磁性合金とともにカーボン繊維を含有したノイズ抑制シートも開示されている（例えば、特許文献３）。
【０００６】
しかしながら、これらのノイズ抑制シートは、カーボン繊維と磁性材料をともに同一の基材に混合することから、磁性材料の添加量が制限されるため、放射ノイズの抑制効果が不十分であった。
【特許文献１】特開２００５−３２７８５３号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開２０００−２４４１６７号公報（請求項１、図１）
【特許文献３】特開平２００２−６０５５４号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、伝導ノイズおよび放射ノイズの両方、特に低周波帯域における伝導ノイズを抑制可能であり、かつ、薄型軽量な、電子機器の電磁ノイズ対策に用いるノイズ抑制シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、繊維長４〜１５ｍｍの導電性短繊維を０．５〜１５質量％含有する層と磁性材料を含有する層とが積層されてなることを特徴とするノイズ抑制シートである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、伝導ノイズおよび放射ノイズの両方、特に低周波帯域における伝導ノイズについて高いノイズ抑制効果を有し、かつ薄型軽量なノイズ抑制シートを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のノイズ抑制シートは、導電性短繊維を含有する層（以下、「導電性短繊維含有層」とも呼ぶ。）を有する。導電性短繊維含有層が伝導ノイズの抑制を担う。そして導電性短繊維含有層と後述する磁性材料含有層とが積層されてなることにより、ノイズ抑制シートとして伝導ノイズおよび放射ノイズの両方を抑制することが可能となる。また、磁性材料含有層単体では得られなかった低周波帯域における高度な伝導ノイズ抑制効果がより薄いシートでも発現し、薄型軽量で低コストのノイズ抑制シートを得ることができる。
【００１１】
導電性短繊維としては、炭素繊維、ステンレス、銅、金、銀、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属繊維等を挙げることができる。また、非導電性の繊維に金属をメッキ、蒸着、溶射する等して導電性を付与したものを挙げることもできる。中でも炭素繊維は、金属繊維に比べ軽量であり、長期間の使用においてほとんど性能の変化がないため、好ましい。
【００１２】
導電性短繊維の繊維長としては、４〜１５ｍｍであることが重要である。繊維長が４ｍｍよりも短いと、繊維同士が接触しにくく、大量に添加しなければ十分なノイズ抑制効果を得ることができない。一方、１５ｍｍよりも長いと、導電性繊維を基材に分散させる際に、繊維が折れたり、繊維同士の絡まりが生じ、均一な性能を得ることが困難になる。また、繊維長の異なる２種類以上の導電性短繊維を用いてもよい。
【００１３】
また、導電性短繊維含有層に含まれる導電性短繊維の含有量は、０．５〜１５質量％であることが重要である。０．５質量％より少なくなると低周波帯域において十分な伝導ノイズ抑制効果が得られない。一方、１５質量％より多くなると伝導ノイズの抑制効果が低下するとともに、基材への均一な分散が困難となる。より均一な分散という点から、１〜１０質量％がより好ましく、５質量％以下がさらに好ましい。
【００１４】
導電性短繊維含有層を形成する材料としては、導電性短繊維含有層が樹脂膜やフィルムである場合には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムや、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の非ジエン系ゴム等のゴム材料や、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリシロキサン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の樹脂材料が挙げられる。
【００１５】
また、導電性短繊維含有層が織物、編物、不織布等の繊維を主体とする構造体である場合には、ガラス繊維やセラミック繊維等の無機繊維、合成繊維、綿、麻、ウール、木材パルプといった天然繊維、レーヨン等の半合成繊維が挙げられる。さらに、合成繊維を形成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、およびそれらのポリエステルの酸成分にイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸等を共重合した共重合ポリエステル等のポリエステルや、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６とナイロン６６とを共重合した共重合ポリアミド等のポリアミドや、ポリビニルアルコールや、芳香族ポリアミドや、ポリエーテルエーテルケトンや、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールや、ポリフェニレンサルファイドや、ポリエチレンや、ポリプロピレン等を挙げることができる。
【００１６】
難燃性向上の観点からは、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維等を用いることが好ましい。
【００１７】
また、導電性短繊維含有層には、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機粉体を含有せしめてもよい。
【００１８】
例えば水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等を添加することにより、難燃性を向上させることができる。
【００１９】
これらの無機粉体以外の難燃剤としては、非ハロゲンの難燃剤を使用することが好ましい。
【００２０】
導電性短繊維含有層を形成する方法としては例えば、導電性短繊維を、ニーダーやバンバリーミキサー、ミルミキサー、ロールミル、ジェットミル、ボールミル等でゴムや樹脂材料に混練し含有させ、圧延や溶融押出によりシート化する方法や、導電性短繊維およびパルプ等の繊維材料に必要に応じて水酸化アルミニウム等の無機粉体を加えて、水の中で混合したスラリーを抄きあげ紙とする方法等を採用することができる。
【００２１】
導電性短繊維含有層の形態としては、湿式不織布であることが、ノイズ抑制シートを薄型化、軽量化および柔軟化できること、製造コストを低減できること、導電性短繊維を均一に分散できる点から好ましい。湿式不織布の種類としては、紙やスパンレース不織布等が挙げられる。
【００２２】
導電性短繊維含有層の厚さとしては、２０〜３００μｍであることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。２０μｍ以上とすることにより、十分な強度が得られ高次加工性が向上する。一方、３００μｍ以下とすることで、ノイズ抑制シートを薄型化でき、取扱性が向上する。
【００２３】
本発明のノイズ抑制シートは、磁性材料を含有する層（以下、「磁性材料含有層」とも呼ぶ。）も有する。磁性材料含有層が放射ノイズの抑制を担う。
【００２４】
磁性材料としては、Ｍｎ−Ｚｎ−フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ−フェライト等のソフトフェライト、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金（センダスト（商標第２７８５０２号））、Ｆｅ−Ｎｉ合金等が挙げられる。
【００２５】
また、磁性材料の形状としては、粒状、鱗片状、扁平状、針状のもの等を使用することができる。
【００２６】
磁性材料含有層を形成する材料としては、磁性材料含有層が樹脂膜やフィルムである場合には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムや、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の非ジエン系ゴム等のゴム材料や、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリシロキサン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の樹脂材料が挙げられる。
【００２７】
また、磁性材料含有層が織物、編物、不織布等の繊維を主体とする構造体である場合には、ガラス繊維やセラミック繊維等の無機繊維、合成繊維、綿、麻、ウール、木材パルプといった天然繊維、レーヨン等の半合成繊維が挙げられる。さらに、合成繊維を形成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、およびそれらのポリエステルの酸成分にイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸等を共重合した共重合ポリエステル等のポリエステルや、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６とナイロン６６とを共重合した共重合ポリアミド等のポリアミドや、ポリビニルアルコールや、芳香族ポリアミドや、ポリエーテルエーテルケトンや、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールや、ポリフェニレンサルファイドや、ポリエチレンや、ポリプロピレン等を挙げることができる。難燃性の点からは、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が好ましい。また、難燃剤を添加したポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂等を用いても良い。
【００２８】
磁性材料含有層に添加する難燃剤としては、非ハロゲンの難燃剤を使用することが好ましい。また、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の無機粉体も好ましい。
【００２９】
また、磁性材料含有層の形態としては、薄型化、軽量性、柔軟性および磁性材料の混合のしやすさの点から、その形態は樹脂膜もしくはフィルムであることが好ましい。
【００３０】
磁性材料含有層を形成する方法としては例えば、磁性材料を、ニーダーやバンバリーミキサー、ミルミキサー、ロールミル、ジェットミル、ボールミル等でゴムや樹脂材料に混練し含有させ、導電性短繊維含有層の少なくとも一方面にコートする方法や、圧延や溶融押出によりシート化したものをラミネートする方法等を採用することができる。
【００３１】
本発明のノイズ抑制シートの厚さは、４０〜１２００μｍが好ましく、９００μｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。４０μｍ以上とすることにより、十分な伝導ノイズ抑制および放射ノイズ抑制の効果が得られる。一方、１２００μｍ以下とすることで、軽量化できるとともに、電子機器内への実装がしやすくなる。
【実施例】
【００３２】
［測定方法］
（１）ノイズ抑制シートの伝導ノイズ抑制効果
ＩＥＣ規格６２３３３−２「Ｎｏｉｓｅ  ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｓｈｅｅｔ  ｆｏｒ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ」中の４．３項「Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ：Ｒｔｐ」に準じて評価した。この評価方法は、マイクロストリップライン（ＭＳＬ）治具を用いて実施し、このＭＳＬ上にノイズ抑制シートを置いて、伝導ノイズ抑制度Ｒｔｐ（ｄＢ）を測定するものである。ネットワークアナライザーとしては、アジレント・テクノロジー（株）製、ベクトルネットワークアナライザー８７１９ＥＳを用いて、４０ＭＨｚ〜８ＧＨｚの周波数において測定を行った。また、ノイズ抑制シートサンプルの大きさは１０ｃｍ×５ｃｍで、導電性短繊維含有層の一方面に磁性材料含有層を積層したものに関しては、導電性短繊維含有層側がＭＳＬサイドになるように置いて測定を実施した。
【００３３】
（２）ノイズ抑制シートの放射ノイズ抑制効果
上記（１）の伝導ノイズ抑制効果の測定で使用したＭＳＬを用いて評価した。ＭＳＬの一端とネットワークアナライザーのｐｏｒｔ１を接続し、他端には５０Ωの終端抵抗を接続した。また、ネットワークアナライザーのｐｏｒｔ２には、アンリツ（株）製、ＥＭＩプローブＭＡ２６０１Ｂ／Ｃを接続した。このプローブ測定部下端がＭＳＬの長手方向の中央部上方５ｍｍの位置となるよう固定し、ＭＳＬから漏れ出る放射ノイズをプローブにて検出した。また、ネットワークアナライザーとしては、上記の伝導ノイズ抑制効果の測定と同じく、アジレント・テクノロジー（株）製、ベクトルネットワークアナライザー８７１９ＥＳを用いて、５００ＭＨｚの周波数において測定を行った。
【００３４】
まず、何も置かない状態のＭＳＬにおける放射ノイズの大きさを表すＳ２１Ｒ（ｄＢ）を測定した後、ＭＳＬ上に５５．２ｍｍ×４．７ｍｍの大きさのノイズ抑制シートを導電性短繊維含有層側がＭＳＬサイドになるように置いて、放射ノイズの大きさを表すＳ２１Ｓ（ｄＢ）を測定した。これらの値より、放射ノイズ抑制度Ａｒを下式にて算出した。
Ａｒ（ｄＢ）＝Ｓ２１Ｒ−Ｓ２１Ｓ
Ａｒが大きいほど放射ノイズ抑制効果が高いことを示している。
【００３５】
［実施例１］
（導電性短繊維含有層）
炭素短繊維（東レ（株）製、“トレカカットファイバー”  Ｔ０１０、繊維長６ｍｍ）、チョップドガラス繊維（繊維長６ｍｍ、繊維径７μｍ）、木質パルプ、芯鞘型熱融着ポリエステル短繊維（東レ（株）製“サフメット”  平均繊維長３ｍｍ）、水酸化アルミニウム粉末を、それぞれ１．６質量％、１８．４質量％、７質量％、３質量％、７０質量％の割合で混合して湿式抄紙し、厚さ１２８μｍ、米坪量１０２ｇ／ｍ２の導電性短繊維含有層を得た。
【００３６】
（磁性材料含有層の積層）
Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金（質量組成比率、Ｆｅ：Ａｌ：Ｓｉ＝８５：５．５：９．５）で、平均粒径が３５μｍ、平均アスペクト比が１５の軟磁性粉末７８質量％をシリコーン樹脂（東レダウコーニング（株）製）に混練し、磁性材料含有樹脂を作成した。
これを上記導電性短繊維含有層に、ナイフコーターで乾燥後の厚さが３００μｍとなるようにコーティングした後、１９０℃で１０分間養生することで、導電性短繊維含有層の片面に磁性材料含有層を積層し、総厚さが４３２μｍのノイズ抑制シートを得た。
【００３７】
このノイズ抑制シートは、伝導ノイズおよび放射ノイズ抑制度ともに高い効果を有していた。特に、後述の厚さ３０７μｍの磁性材料含有層単層からなるノイズ抑制シート（比較例２）と比較すると、低周波におけるノイズ抑制度が向上している。厚さが４３２μｍ、米坪量が１０５５ｇ／ｍ２と薄型軽量でも、比較例３に示す厚さが１００４μｍと厚い磁性材料含有層単層からなるノイズ抑制シートに比肩する伝導ノイズ抑制度を有するものであった。
【００３８】
［実施例２］
（導電性短繊維含有層）
実施例１で用いたのと同様の炭素短繊維、チョップドガラス繊維、木質パルプ、芯鞘型熱融着ポリエステル短繊維、水酸化アルミニウム粉末を用い、混合割合をそれぞれ０．８質量％、１９．２質量％、７質量％、３質量％、７０質量％とした以外は実施例１と同様にして湿式抄紙し、厚さ１２５μｍ、米坪量１００ｇ／ｍ２の導電性短繊維含有層を得た。
【００３９】
（磁性材料含有層の積層）
上記導電性短繊維含有層を用いた以外は実施例１と同様にして、導電性短繊維含有層の片面に磁性材料含有層を積層し、総厚さが４２１μｍのノイズ抑制シートを得た。
【００４０】
このノイズ抑制シートは、実施例１よりも伝導ノイズ抑制度が若干低下するものの、伝導ノイズ、放射ノイズ抑制度ともに、十分な効果を有するものであった。
【００４１】
［実施例３］
（導電性短繊維含有層）
実施例１で用いたのと同様の炭素短繊維、チョップドガラス繊維、木質パルプ、芯鞘型熱融着ポリエステル短繊維、水酸化アルミニウム粉末を用い、混合割合をそれぞれ１０．０質量％、１０．０質量％、７質量％、３質量％、７０質量％とした以外は実施例１と同様にして湿式抄紙し、厚さ１２６μｍ、米坪量１０１ｇ／ｍ２の導電性短繊維含有層を得た。
【００４２】
（磁性材料含有層の積層）
上記導電性短繊維含有層を用いた以外は実施例１と同様にして、導電性短繊維含有層の片面に磁性材料含有層を積層し、総厚さが４２５μｍのノイズ抑制シートを得た。
【００４３】
このノイズ抑制シートは、低周波における伝導ノイズ抑制度が実施例１よりも更に向上している。また、放射ノイズ抑制度は実施例１と同等の十分な効果を有するものであった。
【００４４】
［比較例１］
（導電性短繊維含有層）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
【００４５】
（磁性材料含有層）
磁性材料含有層は用いなかった。
【００４６】
このノイズ抑制シートは、伝導ノイズ抑制度は実施例と同程度の効果を有するものの、放射ノイズ抑制度が実施例よりも低く劣っていた。
【００４７】
［比較例２］
（導電性短繊維含有層）
導電性短繊維含有層は用いなかった。
【００４８】
（磁性材料含有層）
実施例１で用いたのと同様の磁性材料含有樹脂を離型フィルム（東洋クロス（株）製  ＳＰ１０２０）にナイフコーターで、乾燥後の厚さが３００μｍとなるようにコーティングし、１９０℃で１０分間養生した後、離型フィルムを剥離させて、磁性材料含有層単層からなる、総厚さが３０７μｍのノイズ抑制シートを作成した。
【００４９】
このノイズ抑制シートは、放射ノイズ抑制には十分な効果を有するものの、低周波帯域における伝導ノイズ抑制度が実施例よりも低く劣っていた。
【００５０】
［比較例３］
（導電性短繊維含有層）
導電性短繊維含有層は用いなかった。
【００５１】
（磁性材料含有層）
実施例１で用いたのと同様の磁性材料含有樹脂を離型フィルム（東洋クロス（株）製  ＳＰ１０２０）にナイフコーターで、乾燥後の厚さが１０００μｍとなるようにコーティングし、１９０℃で１０分間養生した後、離型フィルムを剥離させて、磁性材料含有層単層からなる、総厚さが１００４μｍのノイズ抑制シートを作成した。
【００５２】
このノイズ抑制シートは、伝導ノイズおよび放射ノイズ抑制度ともに高い効果を有するものの、総厚さが１００４μｍと厚く、また米坪量が３１４３ｇ／ｍ２と重いことから、取扱性が実施例よりも劣っている。
【００５３】
［比較例４］
（導電性材料含有層）
炭素短繊維（東レ（株）製、繊維長１ｍｍ）、チョップドガラス繊維（繊維長６ｍｍ、繊維径７μｍ）、木質パルプ、平均繊維長３ｍｍの芯鞘型熱融着ポリエステル短繊維（東レ（株）製“サフメット”）、水酸化アルミニウム粉末を、それぞれ１０．０質量％、１０．０質量％、７質量％、３質量％、７０質量％の割合で混合して湿式抄紙し、厚さ１３２μｍ、米坪量１０６ｇ／ｍ２の導電性材料含有層を得た。
【００５４】
（磁性材料含有層）
上記導電性短繊維含有層を用いた以外は実施例１と同様にして、導電性短繊維含有層の片面に磁性材料含有層を積層し、総厚さが４３３μｍのノイズ抑制シートを得た。
【００５５】
このノイズ抑制シートは、放射ノイズ抑制には十分な効果を有するものの、低周波帯域における伝導ノイズ抑制度が実施例よりも低く劣っていた。
【００５６】
以上の結果を纏めたのが次の表１，２である。
【００５７】
【表１】
2008186997.tif 000003
【００５８】
【表２】
2008186997.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施例１〜３で製作された本発明のノイズ抑制シートの一例を示す断面概念図である。
【図２】本発明のノイズ抑制シートの他の一例を示す断面概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  ノイズ抑制シート
２  導電性短繊維含有層
３  磁性材料含有層
【図１】
2008186997.tif 000005
【図２】
2008186997.tif 000006