專利名稱:電磁干擾抑制體、天線裝置及電子信息傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電磁干擾抑制體,用于抑制因電子設(shè)備內(nèi)的無意電磁波的干擾產(chǎn)生的電磁損害,更具體地說,就是涉及在具有被稱為RF-ID(Radio Frequency Identification)的IC標(biāo)簽功能的設(shè)備中,為了改善使用電磁感應(yīng)方式頻率(例如135KHz以下、13.56MHz等)的無線通信,以減少近旁金屬的影響為目的而采用的電磁干擾抑制體,以及使用該電磁干擾抑制體的天線裝置及電子信息傳輸裝置。
背景技術(shù):
近年來,電視機(jī)等家用電器產(chǎn)品、個(gè)人電腦等計(jì)算機(jī)、移動電話等移動通信設(shè)備、以及醫(yī)療設(shè)備等各種電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,這些電子設(shè)備發(fā)射出的無意電磁波會對其他電子設(shè)備產(chǎn)生影響,導(dǎo)致誤操作等不良后果。因此,在這些電子設(shè)備中使用電磁干擾抑制體,可以去除無意電磁波,或者對其進(jìn)行遮蔽。
另外,近年來,上述電子設(shè)備類的高速化、輕量化、薄型化及小型化得到迅速發(fā)展,電路上的電子部件封裝密度也得到飛躍性提高。因此,隨著部件間或電路基板間因電磁干擾引起的電磁噪音的增大,在電子設(shè)備內(nèi)部,部件間或電路基板之間,因無意電磁波導(dǎo)致電磁干擾故障的可能性也隨之增大。
再者,使用以13.56MHz頻帶為中心的電磁波進(jìn)行無線通信的具有IC標(biāo)簽功能的移動終端(例如移動電話、IC卡、標(biāo)簽等RF-ID系統(tǒng))已進(jìn)入實(shí)用化階段。這種情況下,在小而薄的移動電話的筐體內(nèi)需要安裝接收用的環(huán)形天線,但通過電磁波屏蔽后,當(dāng)金屬筐體或經(jīng)過電鍍等導(dǎo)電化處理后的筐體內(nèi)面位于接近該換形天線的位置上時(shí),收發(fā)信號時(shí)在環(huán)形天線周圍產(chǎn)生的磁場的磁力線與金屬表面平行走向,使金屬表面產(chǎn)生渦電流而造成損耗。再者,由該渦電流產(chǎn)生的磁場,被形成在與最初的磁場相抵消的方向上(成為逆磁場),再通過共振頻率的變動,通信所用頻率下的磁場大幅衰減,確認(rèn)出現(xiàn)通信距離顯著變短的現(xiàn)象。
通過磁結(jié)合進(jìn)行的無線通信中,作為防止因環(huán)形天線近旁的金屬引起的通信障礙的對策之一,可以舉出在環(huán)形天線和筐體之間配置磁屏蔽膜片(磁性膜片)的方法。作為磁屏蔽膜片,提出了在13.56MHz頻帶中復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部(μ’)數(shù)值高(容易集中磁通量),而虛數(shù)部(μ”)數(shù)值低(集中的磁通量難以進(jìn)行熱轉(zhuǎn)換)的膜片方案。該磁屏蔽膜片中使用了本發(fā)明所述的電磁干擾抑制體。
作為抑制電磁損害的對策之一,在專利文獻(xiàn)1中,公開了一種在電子部件或電路的附近配置使軟磁性體粉末分散到粘合劑中而成的膜片狀電磁干擾抑制體。
當(dāng)使用這種電磁干擾抑制體時(shí),要求膜片在數(shù)十MHz到數(shù)GHz的頻帶內(nèi)具有高導(dǎo)磁率。要獲得高導(dǎo)磁率,已知的是使用扁平狀而非球狀的軟磁性粉末,且使該扁平狀軟磁性粉末沿著電磁干擾抑制膜片的面進(jìn)行取向(專利文獻(xiàn)2)。
為了容易進(jìn)行取向,作為基材材料,優(yōu)選使用流動性高的材料。例如,在專利文獻(xiàn)2中,記載有通過刮片法將扁平軟磁性粉末和高分子粘合劑溶解到有機(jī)溶劑中制成的磁性涂料,涂布在剝離性支承體上干燥后形成膜片的技術(shù)。然而,采用該加工方法的話,干燥時(shí)磁性涂料中的溶劑會發(fā)泡,出現(xiàn)膜片中產(chǎn)生大量空孔的問題。大量空孔會大幅降低對電磁干擾的抑制效果。因此,需要盡可能地抑制產(chǎn)生空孔,并對軟磁性粉末進(jìn)行高密度填充。
另一方面,在專利文獻(xiàn)3中,記載了一種復(fù)合磁體的制造方法,是將扁平軟磁性粉末和粘合劑混合、混練而成的混合物,通過指定的方法進(jìn)行膜片成型而制成復(fù)合磁體的方法,該粘合劑中含有玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在50℃以上的氯乙烯類樹脂。但是在該方法中,為了提高制備的復(fù)合磁體的密度,需要增加加壓工序,即在制膜、去除溶劑后用沖壓機(jī)或輥式壓延裝置對該復(fù)合磁體進(jìn)行加壓。
專利文獻(xiàn)1特開平7-212079號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2003-229694號公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2001-126910號公報(bào)在沖壓工序或軋光工序等后工序(加壓工序)中,通過沖壓等向膜片施加剪斷力,去除膜片內(nèi)的空隙,再促使粘合劑在填充劑之間的狹小間隙中充分流動,從而有助于實(shí)現(xiàn)致密的填充,大幅地提高膜片的比重。該后工序在對膜片的材料常數(shù)(ε’、ε”、μ’、μ”)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)是重要的工序。但是采取沖壓工序等時(shí),具有大幅升高制造成本的缺點(diǎn)。
所以,一直以來都期望能夠僅通過涂裝工序即可制成高性能的膜片狀電波干擾抑制體。
膜片狀電波干擾抑制體可以通過將粘合劑溶解到溶劑中制成溶液,在溶液中混入軟磁性粉體后進(jìn)行攪拌,通過涂裝裝置將其涂布在支承材上再進(jìn)行干燥的方法制成。在以上的工序中,為了獲得膜片內(nèi)不殘留空氣(溶劑痕跡)的狀態(tài),可以分別考慮出(a)減少進(jìn)入涂液中的空氣的方法,和(b)減少涂裝后的空氣的方法。關(guān)于(a)可以采取(i)使涂液設(shè)計(jì)時(shí)的溶劑量最小化;(ii)攪拌時(shí)及涂裝時(shí)不起泡(將初期混入抑制到最小程度);(iii)進(jìn)行涂裝前進(jìn)行脫泡處理等措施。關(guān)于(b)可以采取(i)將溶劑的揮發(fā)速度設(shè)定為等于或快于膜片的干燥固化速度。
在實(shí)際的制造工序中,為了提高制造速度,采用涂裝后經(jīng)過風(fēng)干,立即使其通過被設(shè)定為溶劑沸點(diǎn)以上高溫的加熱區(qū)的方法。結(jié)果成為膜片干燥速度>溶劑揮發(fā)速度,尤其是因?yàn)閮H在最初傳熱的表層部上制成皮膜,內(nèi)部的空氣(溶劑)沒有完全抽除,導(dǎo)致膜片內(nèi)部產(chǎn)生空孔,從而引起膜片自身比重不能完全升高的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于,提供一種電磁干擾抑制體,該電磁干擾抑制體是通過涂布、干燥磁性涂料制成的膜片狀的電磁干擾抑制體,具有優(yōu)良的電磁干擾抑制效果。更具體地說,就是本發(fā)明提供一種無需沖壓工序或軋光工序等后工序,僅經(jīng)過涂裝及干燥工序即可制備的、且具有與施加后工序時(shí)同樣的高性能(高比重及由此實(shí)現(xiàn)的最佳復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部μ’及/或虛數(shù)部μ”)的電磁干擾抑制體。
本發(fā)明的發(fā)明人員,尤其注意到所述的(b)的內(nèi)容,對如何快速去除空氣(溶劑)進(jìn)行了研究。結(jié)果,成功地制成了一種電磁干擾抑制體,這種電磁干擾抑制體可以僅通過涂布、干燥磁性涂料,就可以抑制因空孔的影響導(dǎo)致的電磁干擾抑制效果下降,并實(shí)現(xiàn)高密度化,而且可以抑制因無意電磁波干擾造成的電磁損害。
即,用于解決上述課題的本發(fā)明的電磁干擾抑制體,具有如下的構(gòu)成。
(1)一種電磁干擾抑制體,是對磁性涂料進(jìn)行涂布、干燥而獲得的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及/或軟化點(diǎn)在50℃以上,且是室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)的儲藏彈性率(E’)在107Pa(JIS K 7244-1)以上的彈性體或樹脂。
(2)是對磁性涂料進(jìn)行涂布、干燥而獲得的,實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以下,且該玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)和軟化點(diǎn)滿足下述公式(I)的關(guān)系,且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)的儲藏彈性率(E’)在107Pa(JIS K 7244-1)以上的彈性體或樹脂。
軟化點(diǎn)-玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)≥45℃ (I)(3)是對磁性涂料進(jìn)行涂布、干燥而獲得的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述粘合劑含有玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)高于室溫的、重量占30~80%的彈性體或樹脂的部分,和玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)低于室溫的、重量占20~70%的彈性體或樹脂的部分,且它們的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)滿足下述公式(II)的關(guān)系,且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)的儲藏彈性率(E’)在107Pa(JIS K 7244-1)以上的彈性體或樹脂。
Tg1-Tg2≥20℃(II)Tg1室溫以上的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)Tg2低于室溫的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)
(4)是對磁性涂料進(jìn)行涂布、干燥而獲得的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述磁性涂料含有的溶劑的沸點(diǎn)在(室溫+40℃)以上,所述粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及其/或者軟化點(diǎn)在(室溫+40℃)以上,且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)的儲藏彈性率(E’)在107Pa(JIS K 7244-1)以上的彈性體或樹脂。
(5)根據(jù)(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,干燥為室溫干燥。
(6)根據(jù)(4)中所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,干燥為強(qiáng)制干燥。
(7)根據(jù)(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,實(shí)際比重/理論比重在0.5以上。
(8)根據(jù)(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有高級脂肪酸鹽。
(9)根據(jù)(8)中所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,高級脂肪酸鹽為硬脂酸鋅。
(10)根據(jù)(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,所述軟磁性磁粉的表面經(jīng)過橋聯(lián)劑處理或樹脂涂層處理。
(11)根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,具有復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部(ε’)、虛數(shù)部(ε”)以及復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部(μ’)、虛數(shù)部(μ”)。
(12)根據(jù)(1)~(4)中的任何一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,在用于電磁感應(yīng)方式的無線通信的頻率下,復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部(μ’)在30以上,虛數(shù)部(μ”)在6以下,且復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部(ε’)在30以上,虛數(shù)部(ε”)在500以下。
(13)根據(jù)(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,在50MHz~1GHz的頻率中,復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部(μ’)在7以上,虛數(shù)部(μ”)在5以上。
(14)根據(jù)(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有阻燃劑及/或阻燃助劑,被付與阻燃性。
(15)根據(jù)(1)~(4)中任何一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,至少在一側(cè)的表面上,具有膠粘劑層或粘接劑層。
(16)根據(jù)(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,被付與熱傳導(dǎo)性。
(17)一種磁屏蔽膜片,其特征在于,具備導(dǎo)電性反射層,和由被設(shè)在該導(dǎo)電性反射層的至少一面上的磁性層,該磁性層由權(quán)利要求1~4的任何一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體組成,在10MHz~1GHz的頻率中,用KEC法或愛得萬測試法測得的磁場屏蔽效能在20dB以上。
此外,本發(fā)明中的彈性體或者樹脂,只要滿足上述(1)~(4)中的至少一個(gè)條件即可,也可以同時(shí)滿足上述(1)~(4)中的兩個(gè)、三個(gè)或者所有的條件。
本發(fā)明的天線裝置,具備天線元件和被設(shè)在該天線元件和通信妨礙構(gòu)件之間的上述(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,所述天線元件具有被整合(matching)為用于無線通信的頻率的共振頻率。本發(fā)明的電子信息傳輸裝置,采用上述的天線裝置。
根據(jù)本發(fā)明中(1)~(4)所述的電磁干擾抑制體,因?yàn)閷⒕哂兄付ǖ牟AмD(zhuǎn)化點(diǎn)和軟化點(diǎn)的彈性體或樹脂作為粘合劑使用,所以僅通過涂布、干燥就能夠抑制因空孔的影響引起的電磁干擾抑制效果的下降,并可以實(shí)現(xiàn)高密度化,從而獲得優(yōu)良的電磁干擾抑制效果。
如(14)所述,當(dāng)電磁干擾抑制體被付與阻燃性時(shí),也可以適用于要求具有阻燃性的用途。例如包括標(biāo)簽、閱讀器、移動電話等的、使用天線元件進(jìn)行無線通信的電子信息傳輸裝置,有時(shí)需要具有阻燃性。
如(15)所述,當(dāng)在電磁干擾抑制體的表面上設(shè)置膠粘劑層或粘接劑層時(shí),可以將電磁干擾抑制體粘貼在其他的物品上,從而使電磁干擾抑制體的安裝變得容易。
如(16)所述,當(dāng)電磁干擾抑制體被付與熱傳導(dǎo)性時(shí),包含IC的通信機(jī)構(gòu)和電源機(jī)構(gòu)等,即使在成為發(fā)熱源的機(jī)構(gòu)附近使用時(shí),也可以抑制發(fā)熱源及其周圍的溫度升高,從而防止置于高溫下時(shí)引起的性能下降。
根據(jù)本發(fā)明的天線裝置,即使將天線元件設(shè)置在具有由金屬材料等導(dǎo)電性材料組成的部分的構(gòu)件(通信妨礙構(gòu)件)附近,也可以很好地將天線元件用于無線通信或電子信息的傳輸。
再者,根據(jù)本發(fā)明的電子信息傳輸裝置,即使在金屬材料等通信妨礙構(gòu)件近旁設(shè)置天線元件,也可以良好地進(jìn)行電子信息傳輸。
圖1(a)~(d)是分別表示使用本發(fā)明的電磁干擾抑制體的磁屏蔽膜片的一例的截面圖。
圖2是表示本發(fā)明的電磁干擾抑制體的一例的截面圖。
圖3是表示采用本發(fā)明的電磁干擾抑制體的標(biāo)簽的構(gòu)成圖。(a)表示環(huán)形(Coil)天線及IC芯片的配置圖;(b)表示層疊了電磁干擾抑制體的標(biāo)簽構(gòu)成的一例的截面圖;(c)表示層疊了電磁干擾抑制體的標(biāo)簽構(gòu)成的其他例子的截面圖。
圖4是表示收發(fā)來自天線元件的電磁波產(chǎn)生的磁場例圖。
圖5是表示采用本發(fā)明的電磁干擾抑制體的標(biāo)簽的使用例圖。
圖6是表示采用本發(fā)明的電磁干擾抑制體的標(biāo)簽的其他的使用例圖。
圖7是表示樹脂的儲藏彈性率(E’)的測量結(jié)果圖。
圖8是表示樹脂的tanδ的測量結(jié)果圖。
圖9是表示在實(shí)施例中測量傳輸損失使用的微帶線的形狀概圖。
圖10是表示實(shí)施例11的配合的材料常數(shù)的圖。
圖11是表示在實(shí)施例11中使用的FeliCa讀寫器評價(jià)工具的概略截面圖。
圖12是表示使用實(shí)施例11的電磁干擾抑制體的標(biāo)簽的通信距離的評價(jià)結(jié)果的柱狀圖。
圖13是表示在使用實(shí)施例11的電磁干擾抑制體的標(biāo)簽中,表示共振頻率的位置的模擬結(jié)果和其計(jì)算條件的關(guān)系圖。
圖14是表示實(shí)施例12的配合的材料常數(shù)的圖。
圖15是表示實(shí)施例13的電磁干擾抑制體(磁屏蔽膜片)的磁場屏蔽效能的曲線圖。
圖16是表示實(shí)施例14的材料常數(shù)的曲線圖。
符號說明1導(dǎo)電反射層2電磁干擾抑制體3粘貼層4天線元件5IC標(biāo)簽6基材7電磁干擾抑制體8通信妨礙構(gòu)件12通信妨礙構(gòu)件15標(biāo)簽23電子設(shè)備30標(biāo)簽43通信妨礙構(gòu)件44電磁干擾抑制體54電磁干擾抑制膜片具體實(shí)施方式
本發(fā)明的電磁干擾抑制體,以軟磁性粉末和粘合劑為主要構(gòu)成材料,主要在(薄型磁性)膜片狀的形態(tài)下使用。
作為所述的軟磁性粉末,可以例舉出磁性不銹鋼(Fe-Cr-Al-Si合金)、鋁硅鐵粉(Fe-Si-Al合金)、坡莫合金(Fe-Ni合金)、硅銅(Fe-Cu-Si合金)、Fe-Si合金、Fe-Si-B(-Cu-Nb)合金、Fe-Ni-Cr-Si合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al-Ni-Cr合金等所有Fe系合金。另外也可以使用鐵氧體或者純鐵粒子。也可以使用非晶態(tài)合金(Co系、Fe系、Ni系等)、電磁軟鐵、Fe-Al系合金。即使它們是氧化物,只要其一部分具有氧化結(jié)構(gòu)亦可。作為鐵氧體,可以例舉出Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體、Mn-Mg鐵氧體、Mn鐵氧體、Cu-Zn鐵氧體、Cu-Mg-Zn鐵氧體等的軟鐵氧體,或者作為永磁體材料的硬鐵氧體。作為Co系氧化物(Co-Zr-O系、Co-Pb-Al-O系等),可以使用顆粒結(jié)構(gòu)的薄膜(granular film)。作為Fe純鐵粒子可以舉出羰基鐵粉。對軟磁性粉末的形狀(球形、扁平狀、纖維狀等)并不作特殊的限定,優(yōu)選使用導(dǎo)磁率高的扁平狀的軟磁性粉末。但是,扁平狀軟磁性粉末內(nèi)部的空氣(溶劑)不易去除,存在比重不增加的傾向。這些磁性材料既可以單獨(dú)使用,也可以幾種混合后使用。軟磁性粉末的粒徑或者扁平狀軟磁性粉末的長徑為1~300μm,優(yōu)選為20~100μm。另外扁平狀軟磁性粉末的高徑比為2~500,優(yōu)選為10~100。此外,所述平均粒徑為通過粒度分布測量裝置測得的值。
根據(jù)需要,優(yōu)選在軟磁性粉末的表面上施加橋聯(lián)劑處理或樹脂涂層處理。由此,可以提高其與后述的粘合劑的親和性。作為所述橋聯(lián)劑,可以例舉出硅烷橋聯(lián)劑、鈦類橋聯(lián)劑、氨乙酸二羥鋁(alminate)類橋聯(lián)劑、氨基型橋聯(lián)劑、陽離子型橋聯(lián)劑等,其使用量優(yōu)選為約占軟磁性粉末的0.01-5%(重量%)。另外,作為用于所述樹脂涂層的樹脂,可以舉出與使用的粘合劑相同的材料,或者與使用的粘合劑具有優(yōu)良的親和性的彈性體、樹脂等。作為該彈性體及樹脂,可以舉出與后述的粘合劑中的示例相同的材料。該樹脂的涂敷量,優(yōu)選為約占軟磁性粉末的0.01-10%(重量%)。再者,在軟磁性粉末的表面上,除了進(jìn)行橋聯(lián)劑處理和樹脂涂層處理之外,還可以通過其他的添加劑等進(jìn)行表面處理。此時(shí)的處理量,優(yōu)選為約占軟磁性粉末的0.01-10%(重量%)。
作為本發(fā)明的粘合劑,可以使用彈性體或樹脂,作為所述的彈性體,可以例舉出氯化聚乙烯等聚氯乙烯類、聚苯乙烯類、聚烯烴類、聚氨酯類、聚酯類、聚酰胺類、氟類、硅類等各種彈性體(包含熱可塑性彈性體)。
作為所述樹脂,可以例舉出聚酯類尿烷樹脂(己二酸酯類、碳酸酯類、己內(nèi)酰胺酯類等)、聚醚類尿烷樹脂、聚乙烯醇縮乙醛樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物樹脂、氟樹脂、丙烯酸類樹脂、尼龍樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、醇酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚砜樹脂、聚氨酯樹脂(聚酯類、聚醚類以外的上述以外的所有種類)、酚醛樹脂、尿素樹脂、環(huán)氧樹脂、硅氧樹脂、三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸類共聚物樹脂、烷基丙烯酸類等的熱可塑性樹脂或熱硬化性樹脂。這些彈性體或樹脂即可以單獨(dú)使用,也可以對它們施加改性處理(接枝、共聚合、化學(xué)處理等)后使用,還可以使用復(fù)合型的材料(混合物、聚合物合金、基材材料等)。也可以混合到丙烯酸硅、丙烯酸聚氨酯、丙烯酸清漆、各種底漆、氟類涂料、硅類涂料、UV涂料等中。為了提高凝集力,還可以向這些彈性體及樹脂等付與官能基(縮水甘油基、羧基、璜酸基、馬來酸基、氨基等極性基,例如經(jīng)金屬鹽或4級胺等可以形成離子交聯(lián)聚合物的極性基)。
粘合劑也可以進(jìn)行交聯(lián)。也可以在涂液中加入交聯(lián)劑,凝膠化之前進(jìn)行涂裝,其后通過加熱等完成交聯(lián)反應(yīng)。由該交聯(lián)反應(yīng)引起的粘合劑的后述的儲藏彈性率(E’)的提高,對排出溶劑具有效果。
所述彈性體或樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及其/或者軟化點(diǎn)在50℃以上,優(yōu)選為50~180℃,更優(yōu)為80~180℃。當(dāng)該玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及其/或者軟化點(diǎn)小于50℃時(shí),如后所述,會導(dǎo)致實(shí)際比重下降,不為優(yōu)選。也就是說,在溶劑干燥溫度范圍中沒有玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及其/或者軟化點(diǎn),特別是在不進(jìn)行加熱和送風(fēng)的室內(nèi)干燥的情況下具有效果。
本發(fā)明中的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及軟化點(diǎn)是通過TMA(熱機(jī)械分析儀)或DMA(動態(tài)熱機(jī)械分析儀)對所述彈性體或樹脂進(jìn)行測量所獲得的值。
本發(fā)明中的其他粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以下,且為該玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)和軟化點(diǎn)滿足所述公式(I)的彈性體或樹脂。這種情況下,可以獲得橡膠狀的富于柔軟性的電磁干擾抑制膜片,因此使操作變得簡單。所述公式(I)所示(軟化點(diǎn)-玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn))在45℃以上,優(yōu)選為70~200℃。與此相反,當(dāng)(軟化點(diǎn)-玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn))小于45℃時(shí),會導(dǎo)致如后所述的實(shí)際比重下降,不為優(yōu)選。
本發(fā)明中的另外其他的粘合劑是將兩種的彈性體或樹脂混合后形成的,其中一種彈性體或樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)Tg1在室溫以上,另一種彈性體或樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)Tg2在室溫以下,且這兩種彈性體或樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)Tg1、Tg2滿足所述公式(II)的關(guān)系。所述公式(II)所示的(Tg1-Tg2)在20℃以上,優(yōu)選為80~150℃。與此相對,當(dāng)(Tg1-Tg2)小于20℃時(shí),會導(dǎo)致后述的實(shí)際比重下降,不為優(yōu)選。
這兩種彈性體或樹脂的混合比例是玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以上的彈性體或樹脂為30~80重量分和玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)低于室溫的彈性體或樹脂為20~70重量分(此時(shí),將兩種的彈性體或樹脂的合計(jì)量作為100重量分)。當(dāng)玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以上的材料含量低于30重量分,而玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)小于室溫的材料含量超過70重量分時(shí),會導(dǎo)致實(shí)際比重下降,不為優(yōu)選。相反,當(dāng)玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以上的材料含量超過80重量分,而玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)小于室溫的材料含量低于20重量分時(shí),會導(dǎo)致膜片的柔軟性喪失,不為優(yōu)選。
此外,本發(fā)明中的“室溫”通常是指0~35℃。
本發(fā)明的另外其他的粘合劑,是玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及/或軟化點(diǎn)在室溫~室溫+40℃的范圍以上的彈性體或樹脂。這種情況下,如后所述,重要的是磁性涂料中含有的溶劑的沸點(diǎn)不在室溫~室溫+40℃的范圍內(nèi)。
這是因?yàn)樵诖判酝苛系耐坎紲囟?室溫)和從該涂布溫度到40℃(室溫+40℃)的范圍中,膜片的內(nèi)部和外周部的溶劑揮發(fā)速度和膜片干燥速度被設(shè)計(jì)為大致相等。玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及/或軟化點(diǎn)在室溫~室溫+40℃的范圍內(nèi)時(shí),在溶劑揮發(fā)進(jìn)行中粘合劑就開始軟化,過度軟化的結(jié)果使粘合劑的凝集力變得非常不容易發(fā)現(xiàn)。而且,溶劑殘留在膜片中,形成空隙導(dǎo)致膜片的實(shí)際比重不能變大。這是對應(yīng)涂裝工序中的干燥工段中的在加熱(濕)氣氛下的干燥條件(強(qiáng)制干燥)的材料。強(qiáng)制干燥中也包含熱風(fēng)干燥。
本發(fā)明中的粘合劑,在室溫下及后述的不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)下,其儲藏彈性率(E’)在107Pa(JISK 7244-1)以上。優(yōu)選為室溫下的儲藏彈性率(E’)在108Pa以上。為了對應(yīng)強(qiáng)制干燥,即使在室溫~室溫+40℃的范圍內(nèi),儲藏彈性率(E’)也可以在106Pa以上。優(yōu)選為即使在室溫~室溫+40℃的范圍內(nèi),儲藏彈性率(E’)在107Pa以上。這是為了在溶劑揮發(fā)階段中,對除去溶劑時(shí),通過發(fā)現(xiàn)粘合劑(聚合物)自身的凝集力的高度,從而促進(jìn)溶劑自發(fā)地從粘合劑中排出。在室溫~室溫+40℃的溫度范圍內(nèi),為了使空氣(溶劑)自發(fā)且迅速地排出(稱為空氣(溶劑)的排出效果),也注意到粘合劑的彈性率。膜片的動態(tài)彈性率(儲藏彈性率)E’變?yōu)槟軌蛴脛討B(tài)熱機(jī)械分析儀的拉伸夾具測量的值。
即,溫度基本相同,與具有溶劑的情況(即涂液)的動態(tài)粘度比(在剪斷速度為100~103sec-1時(shí),用流變儀測出的動態(tài)粘度比η’為100~105Pa·s左右)相比,沒有溶劑的情況(揮發(fā)了的情況)下的粘合劑的儲藏彈性率(E’)在107Pa以上時(shí),可知即使不特別給予溫度差,在溶劑干燥(溶劑排出)造成的彈性率差的作用下,也具有空氣(溶劑)的排出能。
即,雖然彈性率提高了,但并非是外部加熱造成的,所以外表面和內(nèi)部的彈性率差小,即使從內(nèi)部也能夠充分地進(jìn)行排氣。在這種狀態(tài)下,再經(jīng)過干燥大幅提高膜片彈性率,使空氣(溶劑)從膜片內(nèi)部向外的排放變得迅速。因?yàn)闆]有溶劑的情況下的粘合劑的彈性率大,所以粘合劑的凝集力變強(qiáng),空氣(溶劑)被排出,膜片的實(shí)際比重變高。提高膜片在室溫附近的儲藏彈性率(E’)的方法,其設(shè)想的干燥條件是在涂裝后不進(jìn)行強(qiáng)制干燥(通過熱風(fēng)等進(jìn)行干燥),而進(jìn)行自然干燥(室溫干燥),提高粘合劑的凝集力(提高室溫附近的粘合劑的彈性率)會使自然干燥后的膜片的實(shí)際比重升高。
其次,對強(qiáng)制干燥時(shí)提高膜片的實(shí)際比重的方法進(jìn)行說明。通過動態(tài)粘彈性變化(使用剪斷夾具)的時(shí)間依存性(雖然一部分施以加熱溫度,但設(shè)為接近恒溫的狀態(tài)),對涂液(有溶劑的狀態(tài))和固體(干燥后的狀態(tài))的凝膠化過程(狀態(tài)變化過程)進(jìn)行捕捉,跟蹤儲藏剪斷彈性率(G’)及損失彈性率(G”)的變化時(shí),溶劑的干燥速度反映到儲藏剪斷彈性率(G’)的上升程度上,當(dāng)儲藏剪斷彈性率(G’)的上升大且迅速時(shí),不會出現(xiàn)填充材料的沉降分離,在保持高密度的分散狀態(tài)下得到固化。當(dāng)儲藏剪斷彈性率(G’)變大時(shí),當(dāng)然儲藏彈性率(E’)也變大。但是,此效果如前所述,在加熱干燥時(shí)首先只對外周面進(jìn)行加熱硬化的情況下,不能發(fā)揮充分的作用。在本發(fā)明中,為了更快地、確實(shí)地達(dá)成上述效果,對粘合劑的儲藏彈性率(E’)的范圍和溶劑的沸點(diǎn)加以限制。
這里所謂的對溶劑的沸點(diǎn)施加的限制是指為了穩(wěn)定溶劑的蒸發(fā)速度,優(yōu)選為在不靠外部加熱的沸點(diǎn)以下的溫度下進(jìn)行干燥而使其揮發(fā),所以不使用沸點(diǎn)在室溫~室溫+40℃的范圍內(nèi)的溶劑。低溫范圍內(nèi)的急速揮發(fā)容易造成僅對外周部進(jìn)行干燥的狀態(tài),導(dǎo)致產(chǎn)生殘留空氣(空隙)。使溫度保持在室溫~室溫+40℃的范圍,是為了對應(yīng)強(qiáng)制干燥的合理加熱范圍,而且盡可能地提高儲藏彈性率(E’)的上述速度,有利于保持均勻分散的狀態(tài)。另外,相對于本發(fā)明中的溶劑沸點(diǎn)的室溫+40℃,具體設(shè)想為大約70℃。即使是兩種以上混合而成的混合溶劑,混合后的溶劑中的至少一方的溶劑的沸點(diǎn)不在室溫~室溫+40℃的范圍內(nèi)。
常溫下粘合劑的儲藏彈性率(E’)被設(shè)在107Pa以上,但優(yōu)選為在室溫+40℃條件下也保持該值。此時(shí),在此溫度范圍內(nèi)也可以存在玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)和軟化點(diǎn),儲藏彈性率(E’)的值也可以在107Pa以上。此時(shí),在室溫~室溫+40℃的范圍內(nèi),沒有溶劑的情況下(揮發(fā)了的情況下)的粘合劑的儲藏彈性率(E’)低(例如室溫下E’在106Pa以下),呈橡膠狀,其空氣排出能力低,也不能充分提高比重,因此不能達(dá)成本發(fā)明的目的,即僅通過涂裝就獲得高實(shí)際比重的膜片。另外,不僅可以通過溶劑干燥取得提高粘合劑的儲藏彈性率(E’)的效果,也可以通過增加粘合劑的分子量和分子的分子間力,或者交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)來提高粘合劑的儲藏彈性率(E’)。
以上所述涉及為了提高涂裝工序后的干燥階段(室溫干燥及強(qiáng)制干燥)的實(shí)際比重的方法,如前所述,即使是磁性涂料,也存在涂裝前的粘度越高,越能減少溶劑量,從而使干燥工序產(chǎn)生的溶劑痕跡(空氣)變少的傾向。為了容易獲得空氣(溶劑)排出的效果,涂裝優(yōu)選使用高粘度的磁性涂料。優(yōu)選的粘度范圍為103~106cps(B型粘度計(jì)),更優(yōu)為104~105cps(B型粘度計(jì))。
采取這些方法時(shí),涂裝及干燥后的膜片的實(shí)際比重變大。尤其是即使在提高涂裝速度,使之通過實(shí)際的涂裝機(jī)的干燥帶時(shí)(對應(yīng)上述的強(qiáng)制干燥),也可以獲得高實(shí)際比重的膜片。因此,以往采用的加壓工序可以省略。但是,為了達(dá)到補(bǔ)充軟磁性粉末的取向不足等目的,根據(jù)需要也可以組合像簡易扎光工序那樣的加壓工序。
軟磁性粉末和粘合劑的混合比例優(yōu)選為軟磁性粉末占30~80體積%,粘合劑占20~70體積%;更優(yōu)的是軟磁性粉末占40~70體積%,粘合劑占30~60體積%。當(dāng)軟磁性粉末的含量低于30體積%,粘合劑的含量超過70體積%時(shí),不能過的期望的電磁干擾抑制效果。相反,當(dāng)軟磁性粉末的含量超過80體積%,粘合劑的含量小于20體積%時(shí),獲得的電磁干擾抑制體變脆,使加工變得困難。
本發(fā)明的電磁干擾抑制體的實(shí)際比重/理論比重優(yōu)選在0.5以上。在該理論比重的計(jì)算中不包含溶劑。計(jì)算的前提是溶劑被完全干燥除去。當(dāng)實(shí)際比重/理論比重小于0.5時(shí),電磁干擾抑制體的內(nèi)部存在大量的空孔,因此導(dǎo)致電磁干擾抑制效果下降。在此所謂的實(shí)際比重是指制造的電磁干擾抑制體的重量與體積的比值;理論比重是指各構(gòu)成成分的比重乘以含量的總和再被體積所除而求得的值。當(dāng)電磁干擾抑制體由薄型磁性膜片構(gòu)成時(shí),其理論比重值在2.5~7的范圍。
當(dāng)內(nèi)部殘留空氣形成空孔時(shí),會導(dǎo)致電磁干擾抑制效果大幅下降,因此優(yōu)選為盡可能地抑制空孔的產(chǎn)生,并對軟磁性粉末進(jìn)行高密度填充。但是,難以完全排出殘留在內(nèi)部的空氣,實(shí)際上由于加工工序和軟磁性粉末的形狀及數(shù)量等原因,必然會在制品中殘留空氣(空隙)。即,這種狀態(tài)意味著與本來沒有空氣(空隙)的場合的比重(理論比重)相比,一般情況下比重都會下降。
另外,為了提高軟磁性粉末的分散性及防銹效果,優(yōu)選為對應(yīng)軟磁性粉末的含量添加1~10重量%的分散劑。作為分散劑,例如可以單獨(dú)使用高級脂肪酸或高級脂肪酸鹽,也可以將它們組合后使用。這里所謂的高級脂肪酸,可以例舉出棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等。高級脂肪酸或高級脂肪酸鹽的碳數(shù)優(yōu)選為10以上。更優(yōu)的是14~20。飽和高級脂肪酸及不飽和高級脂肪酸均可使用,但考慮到穩(wěn)定性的問題,優(yōu)選采用飽和高級脂肪酸。另外,作為高級脂肪酸鹽,可以例舉出這些高級脂肪酸的鋁鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽、鋇鹽、鈣鹽、鎂鹽等。組合使用時(shí)的高級脂肪酸/高級脂肪酸鹽的比率優(yōu)選為以重量比計(jì)為20/80~80/20。
在本發(fā)明中,上述例舉的高級脂肪酸金屬鹽中,優(yōu)選使用硬脂酸金屬鹽。作為該硬脂酸金屬鹽的具體例子,可以舉出硬脂酸鎘、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鉛、硬脂酸鉛、硬脂酸錫、硬脂酸鋁、硬脂酸鎂等。
在本發(fā)明中,上述列舉的硬脂酸金屬鹽優(yōu)選使用硬脂酸鋅。當(dāng)含有上述的高級脂肪酸金屬鹽時(shí),電磁干擾抑制體的表面電阻率和阻燃性得到提高,并且所述軟磁性金屬的分散性及防銹性也得到提高。能夠取得這些效果的理由可以推測為在成形加工工序中,高級脂肪酸金屬鹽覆蓋軟磁性金屬的表面并分散到電磁干擾抑制體中,致密覆蓋軟磁性金屬的表面的同時(shí),與其他的軟磁性金屬之間形成交錯狀的網(wǎng)絡(luò)。
相對于所述軟磁性金屬的總體積,所述高級脂肪酸金屬鹽的含量為0.01~5體積%,優(yōu)選為0.5~4體積%。通過含有該范圍內(nèi)的高級脂肪酸金屬鹽,可以獲得上述例舉的效果。即,提高電磁干擾抑制體的表面電阻率和阻燃性,并且提高所述軟磁性金屬的分散性及防銹性。與此相對,當(dāng)含量少于0.01體積%時(shí),恐怕不能獲得上述的效果;當(dāng)含量超過5體積%時(shí),會導(dǎo)致電磁干擾抑制體的電磁損害抑制效果下降,不為優(yōu)選。
優(yōu)選軟磁性粉末及/或誘電材料(填充物)的表面被進(jìn)行過表面處理。作為表面處理,可以使用橋聯(lián)劑和界面活性劑等進(jìn)行一般的處理。其中優(yōu)選為涂敷有樹脂涂層,由此可以提高軟磁性粉末及/或誘電材料與粘合劑的親和性,可以對軟磁性粉末進(jìn)行高密度填充。作為表面涂層用樹脂,可以使用與粘合劑相同的材料,也可以使用與粘合劑的親和性優(yōu)良的有機(jī)聚合物材料(橡膠、熱可塑性彈性體、各種塑料)。樹脂的涂敷量優(yōu)選為相當(dāng)于涂敷的軟磁性粉末及誘電材料的含量的大約0.5~10重量%。
本發(fā)明的電磁干擾抑制體,具有復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部(ε’)、虛數(shù)部(ε”)以及復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部(μ’)、虛數(shù)部(μ”)。通過添加軟磁性粉末,可以增加電磁干擾抑制體的實(shí)數(shù)部。另外,使軟磁性粉末高密度取向時(shí),在50MHz~1GHz的頻率中,復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部增加。此外,因?yàn)橐部梢酝ㄟ^改變軟磁性金屬的組成,將磁共鳴頻率變動到高頻,可以得出在135KHz及13.56MHz頻率下,復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部大且復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部小的關(guān)系。這種關(guān)系適用于電磁干擾抑制體(磁屏蔽膜片、磁性膜片),該電磁干擾抑制體是為了避免用于電磁感應(yīng)方式的無線通信的環(huán)形天線(coil antenna)的近旁金屬(相當(dāng)于金屬的導(dǎo)電性構(gòu)件及磁體)的影響。復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部越大,磁力線(磁通)變得越集中通過膜片;復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部越小,變成磁力線(磁通)難以通過膜片的構(gòu)成。另外,屏蔽層的構(gòu)成變?yōu)閺?fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部越大,磁場的能量損失越大;復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部越小,磁場能量越不易損失。還有,通過使扁平狀的軟磁性金屬進(jìn)行高密度的取向、分散,變?yōu)殡娙萜鞯碾姌O板接近的構(gòu)成,電容器的容量變大,膜片的外觀上的復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部ε’變大,另外通過大量地混合導(dǎo)電性金屬使膜片整體的導(dǎo)電性得到提高,復(fù)合比介電常數(shù)的虛數(shù)部ε”也隨之變大。在此,如圖14所示,復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部ε’及復(fù)合比介電常數(shù)的虛數(shù)部ε”,它們的值的頻率依存性較少,保持穩(wěn)定。這種情況可以說是用頻率表示的復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部ε’及復(fù)合比介電常數(shù)的虛數(shù)部c”,幾乎代表了對于全部頻率的電磁干擾抑制體的性質(zhì)。
作為電磁干擾抑制體(磁屏蔽膜片、磁性膜片),對于135KHz以下及13.56MHz的電磁波,復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部在30以上時(shí)為大,且復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部在6以下時(shí)為小。這種關(guān)系用tanδ(=μ”/μ’)來看的話,可以換言之為變得小于0.2。例如,將復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部設(shè)為60時(shí),當(dāng)tanδ=0.2時(shí),復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部變?yōu)?2,變得比6還大。這種情況下,優(yōu)先適用tanδ=0.2的限制,復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部變?yōu)?2以下。由此,對于由135KHz以下及13.56MHz的電磁波形成的磁場,磁力線集中到膜片上變得容易通過,在此之上可以減少磁場的能量損失。所以,通過使用電磁干擾抑制體(磁屏蔽膜片、磁性膜片),可以使135KHz以下及13.56MHz的電磁波在減少能量損失且不泄漏的情況下通過膜片。
此外,本發(fā)明的電磁干擾抑制體(磁屏蔽膜片、磁性膜片),對于135KHz以下及13.56MHz的電磁波,復(fù)合比導(dǎo)磁率ε的實(shí)數(shù)部ε’在30以上時(shí)為大,且復(fù)合比導(dǎo)磁率ε的虛數(shù)部ε”在500以下時(shí)為小。具體地說,在13.56MHz的情況下,從復(fù)合比導(dǎo)磁率ε的虛數(shù)部ε”為500這個(gè)數(shù)字,可以求出導(dǎo)電率σ=0.4S/m,電阻率ρ=2.5Ω·m的結(jié)果,因?yàn)橄鄬τ谶@些數(shù)值,膜片變?yōu)榈碗妼?dǎo)率或高電阻率,意味著膜片自身上不會產(chǎn)生渦電流。復(fù)合比導(dǎo)磁率ε的實(shí)數(shù)部ε’大時(shí),具有容易引入電力線的特征,與復(fù)合比導(dǎo)磁率μ的實(shí)數(shù)部μ’大時(shí),與容易引入磁力線的特征相互結(jié)合,有利于實(shí)現(xiàn)電磁環(huán)境的潔凈化。
例如利用135KHz以下及13.56MHz的電磁波進(jìn)行無線通信的情況下,在讀/寫器(R/W)和標(biāo)簽的環(huán)形天線的近旁,存在金屬制構(gòu)件(導(dǎo)電性構(gòu)件、磁性材料等的通信妨礙構(gòu)件)時(shí),這些電磁干擾抑制體(磁屏蔽膜片、磁性膜片)被設(shè)在環(huán)形天線和金屬制構(gòu)件之間。由此,可以防止135KHz以下及13.56MHz的電磁波泄漏到金屬制構(gòu)件一側(cè),通過金屬制物體,可以防止135KHz以下及13.56MHz的電磁波的能量衰減或被變動為共振頻率。而且可以減少電磁干擾抑制體(磁屏蔽膜片)自身的磁損耗。因此,即使天線的附近存在金屬制的構(gòu)件,也可以很好地利用135KHz以下及13.56MHz的電磁波進(jìn)行無線通信。無論是讀/寫器(R/W)還是標(biāo)簽都可以獲得同樣的效果。135KHz以下及13.56MHz的電磁波,例如主要用于RFID(Radio Frequency Identification)標(biāo)簽的通信。所以使用RFID標(biāo)簽?zāi)軌蚝芎玫剡M(jìn)行通信。
另外,本發(fā)明的電磁干擾抑制體(噪音抑制膜片),在頻率為50MHz~1GHz的電磁波中的復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部在7以上,或復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部為5以上。
根據(jù)本發(fā)明,電磁干擾抑制體(噪音抑制膜片)相對于50MHz~1GHz的電磁波,復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部在7以上時(shí)為小,或復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部在5以上時(shí)為大。具體地說,例如對于圖10、14所示的50MHz~1GHz的電磁波,表示導(dǎo)磁率損失的tanδ在各頻率中處于超過0.3的關(guān)系,可知具有優(yōu)良的磁損耗性能。由此,對于由50MHz~1GHz的電磁波形成的磁場,使磁力線(磁通)通過膜片,可以使其磁場的能量損耗。所以,由于使用電磁干擾抑制體(噪音抑制膜片),可以吸收及衰減50MHz~1GHz的電磁波。因此,對于50MHz~1GHz的電磁波,可以抑制不需要的放射噪音等。因此,對于用于通信的135KHz以下及13.56MHz的電磁波,可以減少其損耗,可以吸收50MHz~1GHz的無意電磁波,從而獲得更優(yōu)的通信質(zhì)量。再者,例如從實(shí)施例中的圖10及圖16可以看出,對于超過1GHz的微波波段也具有抑制干擾的效果。在圖10及圖16中,顯示出不同頻率的1個(gè)電磁干擾抑制體,具有可以減少用于通信的135KHz以下及13.56MHz的電磁波的損耗,并可以吸收50MHz~1GHz的無意電磁波的特性,但這種并存絕對不是本發(fā)明的必要條件,無論滿足哪一個(gè)特性都是本發(fā)明的電磁干擾抑制體。
本發(fā)明的磁屏蔽膜片,具備導(dǎo)電性反射層、和被設(shè)在該導(dǎo)電性反射層的至少一面上的由所述電磁干擾抑制體組成的磁性層,在50MHz~1GHz頻帶中用KEC法獲得的磁場屏蔽性在20dB以上。這里所謂的磁屏蔽并非達(dá)到改善上述的無線通信的水平,而是具有明確的遮蔽電磁性質(zhì)的膜片。測量磁場屏蔽性,從測量儀的構(gòu)成來看,優(yōu)選使用KEC法,該方法通過在樣品容器上精心設(shè)計(jì),從而很好地抑制了向樣品周圍的磁泄漏,但采用愛德萬測試法也可以獲得同樣的效果。
以下,根據(jù)附圖對磁屏蔽膜片進(jìn)行說明。圖1(a)及(b)分別表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的截面圖。如圖1(a)及(b)所示,本發(fā)明的磁屏蔽膜片,或者僅在導(dǎo)電性反射層1的一面上設(shè)置磁性體層2,或者在兩面上設(shè)置磁性體層2。這里所謂的磁性體層2與上述的電磁干擾抑制體(噪音抑制膜片)材料相同。導(dǎo)電性反射層1由磁性金屬層、磁性陶瓷層、Fe(鐵)系金屬薄板、Co系薄板、不銹鋼或Fe系金屬粉末和粘合劑組成。作為導(dǎo)電性反射層1的材料,可以使用在所述軟磁性粉末中例舉的材料。在Fe系金屬薄板中,可以例舉出Fe或Fe系合金的金屬箔。作為Fe系合金,可以舉出具有從Al、Mg、Co、Ni、Mo、B、Si、Sr、Nb、Cr等中選出的至少一種元素的Fe系合金。這些合金可以制成膜片狀,也可以沉積而成。圖1(c)及(d)分別表示在圖1(a)及(b)所示的磁屏蔽膜片的一面或兩面上設(shè)置粘貼層3(膠粘劑層或粘接劑層)的膜片。此外,在圖1(b)及(d)中,也可以采取僅在一面上形成磁性層2,而在另一面上形成不具有磁性的絕緣層的構(gòu)成。
作為具體的Fe系金屬薄板及Fe系金屬粉末,可以例舉出SPCC(冷軋板及鋼帶)(JIS G 3141及JIS G 3313))、SPCD(冷軋鋼板及帶鋼(JIS G3141))、SUY(電磁軟鐵)、非晶態(tài)金屬箔、熔融鍍鋅鋼板等。使用時(shí)對它們施以熱處理,或者不施加熱處理時(shí),只要測量的初始導(dǎo)磁率在10以上小于5000即可以使用。市場銷售產(chǎn)品中,例如可以使用Silver Top(SF)、Foil Top(東洋鋼板株式會社制造)等。這些Fe系金屬薄板及Fe系金屬粉末的初始導(dǎo)磁率優(yōu)選為小于5000。一般情況下,初始導(dǎo)磁率在5000以上的材料僅限于坡莫合金或超透磁合金,并且是在進(jìn)行了正確的熱處理時(shí)到達(dá)的初始導(dǎo)磁率的值。雖然這些材料的導(dǎo)磁率高,但是性能不穩(wěn)定,在彎曲或施加應(yīng)力的作用下,其磁特性會大幅劣化。亦即獲得高導(dǎo)磁率的同時(shí)喪失了加工性。
與此相對,本發(fā)明的磁屏蔽膜片,與其說為了確保期望的磁屏蔽性,不如說目的在于重視加工性。也就是說即使對磁屏蔽膜片進(jìn)行沖切、彎曲等二次加工,其性能仍能保持穩(wěn)定。再者,即使省略用于提高導(dǎo)磁率的后硫化工序,也可以表現(xiàn)出期望的磁屏蔽性。
另外,當(dāng)導(dǎo)電性反射層1由Fe或Fe系合金粉末構(gòu)成時(shí),將Fe或Fe系合金粉末混合到粘合劑中,制成膜片狀即可。此時(shí),F(xiàn)e或Fe系合金粉末約占到總量的20~90體積%,優(yōu)選為占到40~80體積%。例如可以在磁性涂料的性狀下使用。
導(dǎo)電性反射層1的厚度優(yōu)選為500μm以下,更優(yōu)為1μm~100μm。作為導(dǎo)電性反射層1,并不局限于板、箔、涂料等材料,例如也可以使用對網(wǎng)眼織物、織布等進(jìn)行電鍍后的材料,也可以使用經(jīng)蒸鍍、鍍覆、吸附法等進(jìn)行固定后的材料。
采用KEC法或愛德萬測試法等公知的方法進(jìn)行測量的話,要求在頻率為500KHz~1GHz的范圍內(nèi),磁屏蔽效果達(dá)到15dB。優(yōu)選為20dB以上。在該頻率范圍中,磁性體層2的單層結(jié)構(gòu)不能獲得期望的磁屏蔽效果(15dB),需要對導(dǎo)電性反射層1進(jìn)行層疊。
根據(jù)本發(fā)明,作為支承體采用導(dǎo)電性反射層1時(shí),通過在涂裝工序中層疊磁性體層2,可以制成具有絕緣性、磁屏蔽性、噪音抑制效果的膜片。該磁性體層2還具有作為導(dǎo)電性反射層1的防銹處理劑的效果。另外,根據(jù)需要可以對導(dǎo)電性反射層1實(shí)施粘接處理。
另外,本發(fā)明的電磁干擾抑制體,優(yōu)選為添加有阻燃劑或阻燃助劑。由此可以向電磁干擾抑制體付與阻燃性。例如移動電話等電子設(shè)備也被要求內(nèi)裝的聚合物材料具備阻燃性。
作為獲得這樣的阻燃性的阻燃劑,并不作特別的限定,但例如適宜使用磷化合物、硼化合物、溴系阻燃劑、鋅系阻燃劑、氮系阻燃劑、氫氧化物阻燃劑、金屬化合物阻燃劑等。作為磷化合物,可以舉出磷酸酯、磷酸鈦等。作為硼化合物,可以舉出硼酸鋅等。作為溴系阻燃劑,可以舉出六溴苯、六溴環(huán)十二烷、十溴芐苯醚(Decabromo benzyl phenyl ether)、十溴芐氧苯(Decabromo benzyl phenyl oxide)、四溴雙酚、溴化鉀等。作為鋅系阻燃劑,可以舉出碳酸鋅、氧化鋅或硼酸鋅等。作為氮系阻燃劑,例如可以舉出三嗪化合物、受阻胺化合物、氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺胍(Melamine guanidine)化合物等三聚氰胺類化合物。作為氫氧化物阻燃劑,可以舉出氫氧化鎂、氫氧化鋁等。作為金屬化合物阻燃劑,例如可以舉出三氧化銻、氧化鉬、氧化錳、氧化鉻、氧化鐵等。為了獲得期望的阻燃性,可以對阻燃劑及阻燃助劑的組合及量進(jìn)行適當(dāng)選擇。即使除去RoHS指令的對象物質(zhì),也能夠獲得充分的、相等于UL94V0的阻燃性。
在本實(shí)施方式中,在重量比中,通過將粘合劑設(shè)為100單位,分別添加20單位的溴系阻燃劑、10單位的三氧化銻、14單位的磷酸酯,可以在UL94阻燃試驗(yàn)中獲得相當(dāng)于V0的阻燃性。電磁干擾抑制體可以適用于安裝在物品上或作為構(gòu)成這些物品的材料。例如適合安裝在航空器、船舶、汽車以及車輛內(nèi)的設(shè)備等希望防止及抑制燃燒及因燃燒產(chǎn)生的氣體的空間所使用的物品上。
電磁干擾抑制體的至少一方的表面部具有膠粘性或粘接性。在本實(shí)施方式中,具有粘貼層(膠粘劑層或粘接劑層),因此如圖1(c)、(d)和圖2所示,電磁干擾抑制體2的厚度方向的一面上具有粘貼層3。電磁干擾抑制體2在粘貼層3的膠粘性或粘接性所產(chǎn)生的結(jié)合力的作用下粘貼在物品上。所以電磁干擾抑制體1可以通過在金屬制構(gòu)件上進(jìn)行粘貼,容易地設(shè)置在天線元件和金屬制構(gòu)件之間。電磁干擾抑制體的厚度方向一側(cè)被配置在天線元件一側(cè),厚度方向的另一側(cè)被配設(shè)在金屬制構(gòu)件一側(cè)。作為粘貼材料,例如可以采用日東電工公司生產(chǎn)的No.5000NS。
本發(fā)明的電磁干擾抑制體具有熱傳導(dǎo)性。這種情況下,作為熱傳導(dǎo)性填充物,既可以使用已經(jīng)公開的材料,也可以將磁性填充物即軟磁性金屬粉作為磁性兼熱傳導(dǎo)性填充物使用。
作為熱傳導(dǎo)性填充物,可以使用各種已經(jīng)公開的材料。特別是將熱傳導(dǎo)性填充物和軟磁性粉末并用時(shí),熱傳導(dǎo)性填充物具有電絕緣性。優(yōu)選為從氮化硼、氮化鋁、氮化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化硅、氧化鎂及鐵氧體等中選出的至少一種材料。
作為所述熱傳導(dǎo)性填充物的形狀,并不作特殊的限定,但優(yōu)選為平均粒徑為0.1~500μm,更優(yōu)為1~200μm。為了產(chǎn)生柔軟性,優(yōu)選為具有粒狀(球狀)或啞鈴狀等近似球狀的形狀。此外,所述平均粒徑用粒度分布測定裝置(例如HORIBA制作所制造的LA-3000)進(jìn)行測量。
在此,優(yōu)選為在熱傳導(dǎo)性填充物及軟磁性粉末的平均粒徑之比為5∶1~2∶1的范圍內(nèi),對兩種不同的熱傳導(dǎo)性填充物及軟磁性粉末進(jìn)行混合。由此,在保持柔軟性的同時(shí)可以提高填充量。在此,當(dāng)熱傳導(dǎo)性填充物及軟磁性粉末的形狀細(xì)長時(shí),所述平均粒徑表示平均長徑的大小。另外,所述平均粒徑或平均長徑的大小之比,也適用于包括磁性粉末之間、磁性粉末和熱傳導(dǎo)性填充劑之間、熱傳導(dǎo)性填充物之間、或者阻燃劑在內(nèi)的所有的填充劑。本發(fā)明中的所述平均粒徑及平均長徑的大小,可以通過粒度分布測定裝置測得。
本發(fā)明的電磁干擾抑制體,優(yōu)選在厚度為1μm~2mm(薄型磁性)膜片狀的形態(tài)下使用。一般在膜片狀的情況下,(扁平)軟磁性粉末凝集在內(nèi)部,空氣或溶劑的揮發(fā)氣體的排出通道失去自由度,容易在膜片中殘留空隙,相反,在本發(fā)明中,膜片中的殘留氣體被完全去除。
本發(fā)明的電磁干擾抑制體,可以通過將含有所述(扁平)軟磁性粉末和粘合劑的磁性涂料,用刀片等涂布在支承體上進(jìn)行干燥,然后從該支承體上分離(剝離)后使用。
對所述的磁性涂料進(jìn)行調(diào)制時(shí),使用使(扁平)軟磁性粉末及粘合劑溶解或分散的溶劑。作為這樣的溶劑,并不作特別的限定,例如可以使用丙酮、丁酮(MEK)、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等酮類;甲醇、乙醇、丙醇、丙醇、丁醇、異丙醇等醇類;醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、乳酸乙酯、乙基乙二醇醋酸酯等酯類;二甘醇二甲醚、2-乙氧基乙醇、四氫呋喃、二氧己環(huán)等醚類;苯、甲苯、二甲苯等芳香族碳?xì)浠衔铮患撞娑?、氯化乙烯、四氯化碳、氯仿、氯苯等鹵化碳?xì)浠衔锏?。這些溶劑即可以單獨(dú)使用,也可以將兩種以上混合后使用。
所述磁性涂料中,所述溶劑和粘合劑的含有比例為對于粘合劑100重量分,溶劑為1000重量分,優(yōu)選為100~800重量分的比例。與此相對,當(dāng)溶劑的含有量超過1000重量分時(shí),會導(dǎo)致膜片中殘留空氣,不為優(yōu)選。
作為用于調(diào)制所述涂料的分散及混練裝置,例如可以采用捏合機(jī)、攪拌機(jī)、球磨機(jī)、砂磨機(jī)、滾碎機(jī)、擠壓機(jī)、勻漿機(jī)、超聲波分散機(jī)、雙軸行星式混練機(jī)等。在這些分散及混和裝置中,優(yōu)選使用不破壞(扁平)軟磁性粉末,不使其歪斜的攪拌機(jī)、球磨機(jī)、滾碎機(jī)、勻漿機(jī)、超聲波分散機(jī)、雙軸行星式混練機(jī)等。
作為所述支承體,并不作特殊的限定,例如可以舉出紙、層壓了聚烯烴等高分子樹脂的紙、紙、高分子樹脂、布、無紡布、金屬、經(jīng)過金屬處理(沉積、電鍍)后的材料等。其中優(yōu)選為薄而具有強(qiáng)度的高分子樹脂。作為這樣的高分子樹脂,可以例舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二(醇)酯(Polyethylene-2,6-Naphthalate)等聚脂類;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類;用氟樹脂置換這些聚烯烴類的氫的一部分或全部的氟樹脂、三乙酸纖維素、纖維素二醋酸酯等纖維素衍生物;聚氯乙烯等乙烯類樹脂;聚偏二氯乙烯等亞乙烯樹脂;聚碳酸酯、聚苯硫、聚酰胺酰亞胺、聚亞氨等。在這些高分子樹脂的表面上,用硅樹脂等離型劑施以剝離處理,但優(yōu)選在能夠輕易地剝離電磁干擾抑制體之后進(jìn)行。另外,這些高分子樹脂優(yōu)選呈厚度為1μm~100mm左右的薄膜狀。
作為在所述支承體上涂布磁性涂料的方法,并不作特殊的限定,例如以往的氣刮刀涂布、刮板涂布、緘錠涂布(Wire-bar coating)、氣刀涂布、擠壓涂布、浸漬涂布、逆轉(zhuǎn)輥涂布、傳遞輥式涂布、凹版涂布、單面給膠涂布、流延涂布、擠壓涂布、模頭涂布、旋轉(zhuǎn)涂布等方法都可以采用。
另外,在將所述磁性涂料涂裝在支承材上時(shí)或涂裝后時(shí)也可以施加磁場。由此獲得的電磁干擾抑制體,由于使扁平軟磁性粉末向面內(nèi)方向取向,可以對軟磁性粉末進(jìn)行更高密度的填充。為了使扁平軟磁性粉末向面內(nèi)方向取向,例如在涂裝面的上方或下方設(shè)置永磁體,向垂直方向(膜片的厚度方向)施加磁場。磁場的強(qiáng)度(磁通密度)因溶解或分散在溶劑中的粘合劑、扁平軟磁性粉末的種類而出現(xiàn)差異,但一般可以選擇0.01~1特斯拉的范圍。
在支承材上涂布、干燥,最后為了形成指定的形狀而被切掉的端材,回收后從支承體上剝離下來,通過添加到所述磁性涂料中,會輕易地溶解或分散到該磁性涂料中,從而實(shí)現(xiàn)再利用。
另外,也可以添加交聯(lián)劑使之與所述粘合劑交聯(lián),從而提高電磁干擾抑制體的耐熱性。但這種情況下難以進(jìn)行再利用。
圖3(b)、(c)是表示對具備電磁干擾抑制體7的標(biāo)簽進(jìn)行簡化后的截面圖。標(biāo)簽是通過無線通信進(jìn)行信息傳輸?shù)碾娮有畔鬏斞b置的一種,例如可以用作用于對固體進(jìn)行自動識別的RF-ID(Radio FrequencyIdentification)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。
圖3(b)、(c)所示的標(biāo)簽,具備如圖3(a)所示的磁場型的天線元件4、和被與天線元件4電氣連接的用天線元件4進(jìn)行通信的通信裝置即集成電路(以下稱為“IC芯片”)5、以及本發(fā)明的電磁干擾抑制體7。標(biāo)簽的構(gòu)成為當(dāng)天線元件4接收到從閱讀器發(fā)出的要求信號時(shí),通過天線元件4將存儲在IC芯片5內(nèi)的信息發(fā)送出去。所以閱讀器可以讀取保存在標(biāo)簽內(nèi)的信息。標(biāo)簽可以粘貼在商品上,被用于商品的防盜及對庫存狀況進(jìn)行掌握等商品管理工作。天線元件4和電磁干擾抑制體7一起構(gòu)成天線裝置。
如前所述,天線構(gòu)件即天線元件4為環(huán)形天線。天線元件4由基材6的厚度方向一側(cè)的表面部分上形成的導(dǎo)體線路形成,所述基材6由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)組成。IC芯片5被配置在天線元件4的一個(gè)位置上,兩者被電氣連接。IC芯片5至少應(yīng)具有存儲部和控制部。存儲部中可以存儲信息,控制部可以使存儲部存儲信息,或者從存儲部中讀取信息。該IC芯片5回應(yīng)被天線元件4接收的電磁波信號所表示的指令,將信息存儲到存儲部中,或者讀取存儲在存儲部中的信息,并將表示該信息的信號發(fā)送到天線元件4。基材6可以是任意的形狀,例如方形。天線元件4通常以數(shù)圈(例如4~6圈)的繞數(shù)被設(shè)置在基材6的外周的內(nèi)側(cè)上(參考圖3(a))。天線元件4及IC芯片5的層厚為1nm以上1000μm以下,基材6的層厚為0.1μm以上1mm以下。但這種情況,也可以是通過將天線元件4直接印刷、加工在電磁干擾抑制體7上而不使用基材6的構(gòu)成。
標(biāo)簽主體由天線元件4、IC芯片5及基材6構(gòu)成。標(biāo)簽主體通過被配置在具有可撓性的膠帶上等被包裝。標(biāo)簽主體和膜片構(gòu)成標(biāo)簽。在圖3(b)中,雖然是略示,可以看出電磁干擾抑制體7以粘貼的狀態(tài)被層疊在標(biāo)簽主體上。圖3(b)中雖沒有表示,但也存在在標(biāo)簽主體(也存在不含有基材6的構(gòu)成)和電磁干擾抑制體7之間使用膠粘劑層或粘接劑層,或者標(biāo)簽主體及電磁干擾抑制體7的任何一方或者雙方具有膠粘性或粘接性而粘貼在一起的情況。標(biāo)簽主體也可以使與設(shè)有天線元件4及IC芯片5的一側(cè)相反的一側(cè)的表面部與電磁干擾抑制體7相對,也可以使導(dǎo)電性反射層9等的層從與收發(fā)電波一側(cè)相反的一側(cè)與電磁干擾抑制體7接合。電磁干擾抑制體7和標(biāo)簽主體的接合構(gòu)造并不作特殊的限定,但也可以使用包含膠粘劑或粘接劑的粘結(jié)劑進(jìn)行接合。圖3(b)、(c)是表示為了接合電磁干擾抑制體7和標(biāo)簽主體的概圖。標(biāo)簽的構(gòu)成是從其厚度方向的一側(cè)朝向另一側(cè),以天線元件4及IC芯片5層、基材6的層、電磁干擾抑制體7、粘結(jié)層、導(dǎo)電性反射層9及粘貼層的順序進(jìn)行層疊。電磁干擾抑制體7和基材6被形成相同的形狀(例如方形)。但是,電磁干擾抑制體7和基材6并不局限于相同的形狀。導(dǎo)電性反射層9并非必要,也可以用近旁的金屬代替。
天線元件4可以向著與天線元件4伸展的方向交叉的方向發(fā)送電磁波信號,并接收來自與天線元件4伸展的方向交叉的方向的電磁波信號。在本實(shí)施方式中,以天線元件4為基準(zhǔn),可以向收發(fā)方向A發(fā)送電磁波信號,并接收來自收發(fā)方向A的電磁波信號,該收發(fā)方向A朝向與基材6及電磁干擾抑制體7相反一側(cè)的方向。
標(biāo)簽通過天線元件4接收到來自閱讀器即信息管理裝置的表示預(yù)先指定的應(yīng)該存儲的信息(以下稱為“主信息”)和指令對該主信息進(jìn)行存儲的信息(以下稱為“存儲指令信息”)的電磁波信號時(shí),表示主信息和存儲指令信息的電信號被從天線元件4傳遞到IC芯片5,所述主信息是指IC標(biāo)簽的控制部根據(jù)存儲指令信息,使主信息存儲到存儲部中。
另外,從信息管理裝置發(fā)出的表示指令對存儲在存儲部的信息(以下稱為“存儲信息”)進(jìn)行發(fā)送的電磁波信號被天線元件4接收時(shí),表示發(fā)送指令信息的電信號被從天線元件4傳遞到IC芯片5。IC標(biāo)簽的控制部根據(jù)發(fā)送指令信息,讀取被存儲在存儲部的信息(存儲信息),將表示該存儲信息的電信號傳遞到天線元件4。由此,表示存儲信息的電磁波信號被發(fā)送出去。
這種標(biāo)簽是根據(jù)天線元件4進(jìn)行電磁波信號收發(fā)的電子信息傳輸裝置。標(biāo)簽也可以是通過內(nèi)置的電池進(jìn)行驅(qū)動的電池驅(qū)動標(biāo)簽,也可以是利用接收的電磁波信號的能量返回電磁波信號的無電池標(biāo)簽。
為了使這種標(biāo)簽?zāi)軌蛟诔蔀橥ㄐ欧恋K構(gòu)件的金屬面及磁性體面地附近使用,它具備電磁干擾抑制體7。相對于天線元件4,電磁干擾抑制體7設(shè)在與收發(fā)方向A相反的一側(cè)上。電磁干擾抑制體7通過膠粘劑層粘貼在金屬等的通信妨礙構(gòu)件8上。該標(biāo)簽設(shè)為將電磁干擾抑制體7配置在相對于天線元件4更接近通信妨礙構(gòu)件8的一側(cè)上,在天線元件4和通信妨礙構(gòu)件8之間介入電磁干擾抑制體7。電磁干擾抑制體7和天線元件4的形狀可以不同,也可以具有與天線元件4相同的形狀,例如中空形狀,或除此之外的開孔和有縫隙的形狀。
如圖4所示,通過電磁干擾抑制體11可以使電磁場集中通過,防止在被電磁干擾抑制體11劃分的兩個(gè)區(qū)域中,一側(cè)的區(qū)域的電磁場泄漏到另一側(cè)的區(qū)域中,以及一側(cè)的區(qū)域的電磁場的能量傳遞到另一側(cè)的領(lǐng)域。能夠遮蔽的電磁場當(dāng)然也包括由電磁波形成的電磁場,所以可以遮蔽形成該電磁場的電磁波。圖4例示了由被天線元件16收發(fā)的電磁波形成的磁場。
具體地說,就是由于電磁干擾抑制體11由復(fù)合比導(dǎo)磁率μ的實(shí)數(shù)部μ’大的材料組成,將該電磁干擾抑制體11設(shè)置在磁場中時(shí),如圖4所示,磁力線20集中并通過電磁干擾抑制體11,不通過近旁存在的通信妨礙構(gòu)件(例如金屬)19的內(nèi)部,或者難以通過。由此,通過采用電磁干擾抑制體11,對磁場進(jìn)行遮蔽,可以防止被電磁干擾抑制體11劃分的一側(cè)的區(qū)域,即設(shè)有天線元件16的區(qū)域的磁場泄漏到另一側(cè)的區(qū)域,即設(shè)有金屬制構(gòu)件19的區(qū)域。
當(dāng)在與圖4所示的位置相同的位置上設(shè)置天線元件16時(shí),如果沒有設(shè)置電磁干擾抑制體11的話,被發(fā)送的電磁波形成的磁場的磁力線,會如圖4中的假想線21所示那樣,通過金屬等的通信妨礙構(gòu)件19內(nèi)部。這樣當(dāng)磁力線通過通信妨礙構(gòu)件19內(nèi)部時(shí),伴隨磁場的變化在通信妨礙構(gòu)件19內(nèi)部產(chǎn)生渦電流而發(fā)熱。如此,磁場的能量變動為熱能而被吸收。另外渦電流會產(chǎn)生與標(biāo)簽的磁場方向相反的磁場,從而引起磁場衰減的不良效果。再者,在天線元件16的阻抗變化的作用下,共振頻率被變動(參考圖13),還會因?yàn)樵谧杂煽臻g的條件下設(shè)計(jì)的通信頻率的差異引發(fā)通信不良的問題。
對此,使用電磁干擾抑制體11使磁場集中及通過,在電磁干擾抑制體11的作用下,可以防止與通信妨礙構(gòu)件19相反一側(cè)的磁場能量被通信妨礙構(gòu)件19吸收及衰減。所以在電磁干擾抑制體11的作用下,可以防止在與通信妨礙構(gòu)件19相反一側(cè)即天線元件16一側(cè),由被天線元件16收發(fā)的電磁波形成的磁場能量被通信妨礙構(gòu)件19吸收及衰減。
再者,因?yàn)殡姶鸥蓴_抑制體11由復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部小的材料構(gòu)成,所以即使磁通通過該電磁干擾抑制體11的內(nèi)部,也可以減少伴隨通過造成的電磁干擾抑制體11內(nèi)部的能量損失。由此,即使磁力線集中通過電磁干擾抑制體11的內(nèi)部,也可以抑制電磁干擾抑制體11自身造成的磁場能量的損失。這樣的電磁干擾抑制體11,在防止因位于附近的通信妨礙構(gòu)件19對磁場能量的吸收之上,還能夠減少自身造成的損耗,并盡可能地減少磁場能量的衰減。
另外,如圖13所示,還具有對因通信妨礙構(gòu)件43的影響被變動的天線元件16的共振頻率進(jìn)行修正的功能。具體地說,由于電磁干擾抑制體11的存在(形狀、厚度、μ’、μ”、ε’、ε”),可以將因天線元件16近旁的通信妨礙構(gòu)件19(金屬等)造成的影響恢復(fù)到自由空間的通信頻率。但關(guān)于這種功能,一般為了正確調(diào)整頻率,可以在安裝匹配電路后進(jìn)行調(diào)整。再者,為了省去整合頻率的工夫,可以提供一種層疊天線元件16、電磁干擾抑制體11及導(dǎo)電性反射層(未圖示),處于使共振頻率整合狀態(tài)的標(biāo)簽等電子信息傳輸裝置。此外,在圖4中,12表示粘貼層;17表示IC芯片;18表示連接天線元件16的截面中心的線;箭頭A表示電磁波信號的收發(fā)方向。
通過將這樣的電磁干擾抑制體11設(shè)在所述天線元件16和金屬制(包括具有導(dǎo)電性的材料)的通信妨礙構(gòu)件19之間,能夠防止被天線元件16收發(fā)的電磁波信號所產(chǎn)生的電磁場能量被通信妨礙構(gòu)件19吸收及衰減。而且用于防止這樣的通信妨礙構(gòu)件19的影響的電磁干擾抑制體11自身能夠減少磁性損失及誘電性損失。所以通過天線元件16可以很好地進(jìn)行長距離的收發(fā)。因此,即使標(biāo)簽15被設(shè)置在通信妨礙構(gòu)件19的近旁,也可以在信息管理裝置和標(biāo)簽15之間進(jìn)行信息的無線通信,使表示信息管理裝置發(fā)送的電磁波信號存儲到標(biāo)簽15中,另外還能通過信息管理裝置對存儲在標(biāo)簽15中的信息進(jìn)行讀取。
如此,通過使用電子干擾抑制體7,并將采用天線元件4的標(biāo)簽粘貼在通信妨礙構(gòu)件8上,可以在將標(biāo)簽設(shè)置在通信妨礙構(gòu)件8的近旁的狀態(tài)下,實(shí)現(xiàn)電磁波信號的良好收發(fā)。因此,如圖5所示,可以將標(biāo)簽30粘貼在飲品40上,達(dá)到商品管理等目的,該飲品40是在通信妨礙構(gòu)件即金屬制的容器13中收納飲料而成。另外,如圖6所示,將標(biāo)簽24內(nèi)置在移動電話設(shè)備等電子設(shè)備23中,可以用于商品管理或用戶認(rèn)證、防盜等目的,移動電話設(shè)備等中大量使用基板等通信妨礙構(gòu)件。如此,可以確保標(biāo)簽的廣泛應(yīng)用,從而獲得高便利性的標(biāo)簽。
另外,本發(fā)明的電磁干擾抑制體的用途,并不限定于標(biāo)簽,也可以應(yīng)用于標(biāo)簽以外的電子信息傳輸裝置,也可以用天線元件和電磁干擾抑制體構(gòu)成天線裝置。作為標(biāo)簽以外的電子信息傳輸裝置,例如可以舉出與標(biāo)簽同時(shí)構(gòu)成RF-ID系統(tǒng)的天線、閱讀器、讀/寫器、移動電話裝置、PDA及計(jì)算機(jī)等,也可以是除此以外的防盜裝置、機(jī)器人類等進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的通信、車載ECU;其他的采用電波無線技術(shù)的所有天線功能部件。如前所述,頻率也不限定于無線電波波段。另外電磁干擾抑制體的用途并不局限于電子信息傳輸裝置,至少可以在要求對磁場進(jìn)行遮蔽的用途中得到廣泛應(yīng)用。另外,也可以是具有所述物品以外的通信妨礙構(gòu)件的物品。作為標(biāo)簽,一般在將以上的基本構(gòu)成模塑或封裝的狀態(tài)下使用。
在電磁干擾抑制體上層疊了導(dǎo)電性反射體層時(shí)(例如圖3(c)),如果調(diào)整(整合)天線的共振頻率的話,無論在什么樣的通信妨礙構(gòu)件8(具有由導(dǎo)電性材料組成的部分的構(gòu)件)近旁進(jìn)行無線通信時(shí),都可以起到天線的作用。對天線共振頻率的調(diào)整(整合),可以采用已知的、通過附加電容器對阻抗進(jìn)行調(diào)整(整合)的方法。
本發(fā)明的電磁干擾抑制體,可以用于電視機(jī)等家用電器、個(gè)人電腦等計(jì)算機(jī)、移動電話等移動通信設(shè)備、醫(yī)療儀器等各種電子儀器,可以抑制從這些電子設(shè)備發(fā)出的無意電磁波對其他的電子設(shè)備和電子部件、電路基板等造成的影響引起的誤操作。具體地說,通過將其安裝在所述電子設(shè)備類的內(nèi)部或周邊部,能夠有效地抑制因無意電磁波干擾產(chǎn)生的電磁損害。因此,本發(fā)明的電磁干擾抑制體的使用方式是適當(dāng)切取膜片狀的電磁干擾抑制體,將其粘貼在設(shè)備的噪音源近旁,或者如上所述在設(shè)備的噪音源或近旁進(jìn)行涂布等形成電磁干擾抑制體后進(jìn)行使用。
另外,本發(fā)明的電磁干擾抑制體,可以用于為了改善移動終端中使用13.56MHz頻率的無線通信的性能而減少近旁金屬的影響的目的,也可以用于被插入到導(dǎo)電性面和環(huán)形天線之間的電磁干擾抑制體。還可以用于手表等的非接觸充電器;汽車等的無匙進(jìn)入系統(tǒng);FeliCa對應(yīng)設(shè)備;IC卡;標(biāo)簽;列車減速用ATS裝置;對應(yīng)低頻(10MHz以下)的磁屏蔽材料;抑制對于無線電聲音的噪音的磁屏蔽盒、ECU、熔礦爐等磁噪音屏蔽機(jī)構(gòu),再者,作為GHz頻帶的無線通信、無線LAN、ETC用等各種電波吸收體的阻燃化混合,同樣可以用于大量使用無機(jī)類填充材(無論形狀是否是扁平狀,或者無論是否有無軟磁性)的感壓傳感器、電感應(yīng)傳感器、磁傳感器以及散熱材等。
以下,舉出實(shí)施例及比較例,對本發(fā)明的電磁干擾抑制體進(jìn)行詳細(xì)說明,但本發(fā)明并不局限于以下的實(shí)施例。
此外,以下的實(shí)施例及比較例中使用的材料如下所示。用作粘合劑的樹脂,除了玻璃轉(zhuǎn)化溫度為-3℃,軟化點(diǎn)為39℃的聚氨酯樹脂之外,其他樹脂在室溫下的儲藏彈性率(E’)都在107Pa以上。但是,使用這種材料(玻璃轉(zhuǎn)化溫度為-3℃,軟化點(diǎn)為39℃的聚氨酯樹脂)時(shí),應(yīng)該留意高儲藏彈性率(E’)的聚氨酯樹脂成為富(rich),即以海島構(gòu)造的海的部分變?yōu)楦邇Σ貜椥月实木郯滨渲慕M成比進(jìn)行混合,作為粘合劑的儲藏彈性率(E’)在室溫下成為107Pa以上。
用精工技術(shù)有限公司制造的DMA(動態(tài)熱機(jī)械分析儀)對儲藏彈性率(E’)進(jìn)行測量。實(shí)施例中使用的樹脂的儲藏彈性率(E’)的測量結(jié)果如圖7所示。用該裝置測量的tanδ的結(jié)果如圖8所示。玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)由tanδ的峰值溫度決定;軟化溫度由儲藏彈性率(E’)的室溫附近的平面區(qū)域在高溫部顯示軟化的曲折點(diǎn)決定。
另外,用于制作涂液的溶劑是以甲苯為主要成分的混合溶劑。
·聚乙烯醇縮乙醛樹脂積水化學(xué)株式會社制造的S-LEC·聚酯尿烷樹脂東洋紡織株式會社制造的VYLON·聚氨酯彈性體日本聚氨酯工業(yè)株式會社制造的PUR·聚酯類尿烷樹脂日本聚氨酯工業(yè)株式會社制造的PUR·聚碳酸酯類尿烷樹脂日本聚氨酯工業(yè)株式會社制造的PUR·扁平Fe-Ni-Cr-Si三菱材料株式會社制造的JEM粉·硬脂酸日本油脂株式會社制造的硬脂酸·硬脂酸鋇鉛市化學(xué)工業(yè)株式會社制造的NS-B·硬脂酸鋅日本油脂株式會社制造的ZINC STEARATE[實(shí)施例1~7及比較例1、2]
<電磁干擾抑制膜片的制備>
用表1所示的組成制成磁性涂料,通過刮片法將其涂布在PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯、剝離支承體)上,放置在25℃室溫下進(jìn)行干燥后制成膜片。接著,將剝離支承體剝下,分別制成本發(fā)明的厚度為60μm及100μm的電磁干擾抑制膜片。對制成的電磁干擾抑制膜片的實(shí)際比重/理論比重、1GHz及2GHz的傳輸損失分別進(jìn)行了測量。其結(jié)果一并如表1所示。
此外,在表1中用重量分表示各成分的混合量。在此,扁平軟磁性粉末為40體積%,粘合劑為56體積%。此外,扁平軟磁性粉末及粘合劑的體積是通過這些材料的比重和混合重量求得的。另外,進(jìn)行上述測量時(shí)的室溫為25℃。
<傳輸損失的測量方法>
測量傳輸損失時(shí),使用了阻抗Z=50Ω的微帶線(micro strip line)。微帶線線路根據(jù)適用于面封裝部件的封裝的構(gòu)造和制備的簡易程度,是被廣泛使用的對近旁噪音的傳輸損失進(jìn)行測量的方法。圖9表示使用的微帶線的形狀。該微帶線在絕緣體基板51的表面上設(shè)置直線狀的導(dǎo)體路52,并在該導(dǎo)體路52上載置電磁干擾抑制體54。導(dǎo)體路52的兩端被連接在網(wǎng)絡(luò)分析儀(未圖示)上。而且,對于用箭頭A表示的射入波,測量了從電磁干擾抑制體54的載置位置的反射量(dB)(用箭頭S11表示)及透過量(dB)(用箭頭S21表示),將兩者之差定為損耗量,由下述公式求出傳輸損失(吸收量)。
傳輸損失(吸收量)=1-[S11]2-[S21]2電磁干擾抑制體54的厚度越大時(shí),微帶線的傳輸損失變得越大。一般來說,優(yōu)選采用薄且高傳輸損失的電磁干擾抑制體54。
以表1所示的組成制成磁性涂料,用刮片法將其涂布在PET(剝離支承體)上并進(jìn)行干燥時(shí),在涂布面上方設(shè)置永磁體,除了向垂直方向施加磁場(磁場強(qiáng)度(磁通密度)為0.1特斯拉)之外,采用與實(shí)施例1~7同樣的工序,分別制成本發(fā)明涉及的厚度為60μm及100μm的電磁干擾抑制膜片。與實(shí)施例1~7同樣,對獲得的電磁干擾抑制膜片的實(shí)際比重/理論比重、1GHz及2GHz的傳輸損失分別進(jìn)行了測量。其結(jié)果一并如表1所示。
<扁平軟磁性粉末的樹脂涂層>
用RESINOUS化成株式會社制造的環(huán)氧類熱硬化樹脂,對扁平Fe-Ni-Cr-Si進(jìn)行了表面處理。樹脂涂層量相對于扁平軟磁性粉末的含有量為4重量%(即以重量比計(jì),扁平軟磁性粉末∶樹脂=100∶4)。此外,作為后處理在150℃下進(jìn)行30分鐘的加熱處理,使涂布后的樹脂熱硬化。
表面處理所用的樹脂如下所述,將主劑和硬化劑以10比1的比例混合,然后用其在扁平Fe-Ni-Cr-Si的表面上形成樹脂涂層。
主劑A-7516(RESINOUS化成株式會社制造)硬化劑H-7610(RESINOUS化成株式會社制造)<電磁干擾抑制膜片的制備>
如上所述,采用經(jīng)過表面處理的扁平軟磁性粉末,以表1所示的組成制成磁性涂料,除此之外與實(shí)施例1~7相同,分別制成本發(fā)明的厚度為60μm及100μm的電磁干擾抑制膜片。與實(shí)施例1~7同樣,對獲得的電磁干擾抑制膜片的實(shí)際比重/理論比重、1GHz及2GHz的傳輸損失分別進(jìn)行了測量。其結(jié)果一并如表1所示。
從表1可知,使用玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及其/或者軟化點(diǎn)在50℃以上的彈性體或樹脂的實(shí)施例1~6;包含指定量的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以上的樹脂和在室溫以下的樹脂的實(shí)施例7;制備膜片時(shí)施加了指定的磁場的實(shí)施例8、9;以及使用了施以樹脂涂層的扁平狀磁性粉末的實(shí)施例10,它們的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以下,與該玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)和軟化點(diǎn)沒有滿足上述公式(I)的比較例1,以及不含有指定量的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以上的樹脂和室溫以下的樹脂的比較例2相比,它們的傳輸損失(吸收量)變大。
另外,實(shí)施例3及4的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以下,且由于該玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)和軟化點(diǎn)滿足上述公式(I)的關(guān)系,因此可以獲得橡膠狀的、富有柔軟性的電磁干擾抑制膜片。
以表2所示的組成制成磁性涂料,用刮片法將其涂布在PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯、剝離支承體)上,在50℃~80℃溫度下進(jìn)行強(qiáng)制干燥(熱風(fēng)干燥)后制成膜片。接著,將剝離支承體剝下,分別制成本發(fā)明的厚度為100μm的電磁干擾抑制膜片。對制成的電磁干擾抑制膜片的實(shí)際比重/理論比重、1GHz及2GHz的傳輸損失分別進(jìn)行了測量。其結(jié)果一并如表2所示。該混合的1MHz~10GHz的材料常數(shù)如圖10所示。采用的粘合劑是在聚酯類尿烷樹脂中混合交聯(lián)劑而成,不含有填充劑,如圖7所示,室溫附近的儲藏彈性率(E’)超過了107Pa。
從表2可以清楚地看出,含有硬脂酸鋅的實(shí)施例11的電磁干擾抑制體,顯示出高的表面電阻率,且具有優(yōu)良的阻燃性和防銹性。此外還確認(rèn)到對分散性的效果。與此相反,雖然是相同的混合,但不包含硬脂酸鋅的實(shí)施例3,在表面電阻率(用DIA INSTRUMENTS Co.Ltd制造的HIRESTA-UP MCP-HT450型高阻抗分析儀(依照J(rèn)IS K6911)進(jìn)行測量)、阻燃性、防銹性上表現(xiàn)出不良的結(jié)果。
(防銹性的評價(jià)方法)通過鹽水噴霧試驗(yàn)對防銹性進(jìn)行了評價(jià)。具體地說就是在下述實(shí)驗(yàn)條件下使用鹽水噴霧試驗(yàn)機(jī)(SUGA TEST INSTRUMENTS Co.,Ltd制造的CASSER-ISO-3),以下述評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)通過目視觀察對試驗(yàn)后的各個(gè)電磁干擾抑制體的表面進(jìn)行了評價(jià)。
試驗(yàn)條件氯化鈉溶液濃度5±0.5重量%噴霧室溫度35±2℃試驗(yàn)時(shí)間48小時(shí)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)○沒有生銹×生銹了(用RFID系統(tǒng)FeliCa讀/寫器成套工具(13.56MHz)測定通信距離)使用SONY公司制造的FeliCa讀/寫器成套工具(圖11),對IC標(biāo)簽和讀/寫器之間的通信距離進(jìn)行了測量。如圖11所示,測量方法是將電磁干擾抑制體34、誘導(dǎo)體層35及金屬板36(通信妨礙構(gòu)件)依次配置在由基材31和形成在該基材31的表面上的標(biāo)簽線圈32構(gòu)成的IC標(biāo)簽33(厚度為0.76mm)的背面上,在此狀態(tài)下對IC標(biāo)簽33和閱讀器線圈37(讀/寫器)之間的通信距離L進(jìn)行了測量。測量結(jié)果如圖12所示。但所用的電磁干擾抑制體34的厚度為150μm。一般情況下,在沒有金屬板36的自由空間中,通信距離L大約為10cm,但是當(dāng)把金屬板36設(shè)置在IC標(biāo)簽33附近時(shí),通信距離變?yōu)?cm。
將實(shí)施例11的電磁干擾抑制體(厚度為150μm)配置在金屬板36和IC標(biāo)簽33的天線之間時(shí),通信距離變?yōu)?.3cm,可以確定通信距離得到了顯著改善。
在此,電磁干擾抑制體的重要效果在于阻抗調(diào)整作用。由于近旁存在金屬(或磁性體),環(huán)形天線的阻抗下降,在自由空間環(huán)境設(shè)計(jì)的天線的共振頻率發(fā)生變動(一般情況下變高)。當(dāng)該金屬(或磁性體)和環(huán)形天線之間具有本發(fā)明的電磁干擾抑制體時(shí),可以使變化后的共振頻率接近最初設(shè)計(jì)的頻率(例如13.56MHz)。在該效果的作用下也可以改善RF-ID系統(tǒng)的無線通信功能。
在圖13中,通過模擬顯示了上述的關(guān)系。模擬軟件采用了美國Sonnet公司制造的高頻電磁場解析軟件“SONNET”。進(jìn)行模擬的構(gòu)成也如圖13所示。在圖13中,通信距離L被設(shè)定為45mm。
在圖13中,M、N、P分別表示自由空間、無膜片、磁性膜片(即電磁干擾抑制體)。另外,41表示閱讀器(Reader),42表示標(biāo)簽(Tag)線圈,43表示通信妨礙構(gòu)件,44表示電磁干擾抑制體,45表示基材。
在模擬中,讀/寫器一側(cè)(讀取線圈41)的頻率被調(diào)整為13.56MHz。標(biāo)簽側(cè)天線受到近旁金屬的影響時(shí),標(biāo)簽線圈42的共振頻率變化到高頻一側(cè)。在該模擬中,實(shí)際上從13.56MHz變動到28MHz附近。理由就是因?yàn)楦浇嬖诮饘賹?dǎo)致標(biāo)簽側(cè)天線的電抗下降。結(jié)果讀/寫器和標(biāo)簽之間的共振頻率相異,通信所需的電磁感應(yīng)結(jié)合變?nèi)酢?br>
這種狀態(tài)下,在標(biāo)簽線圈42的天線和通信妨礙構(gòu)件43(近旁金屬板)之間插入電磁干擾抑制體44(在圖13的曲線圖中用“膜片”表示)時(shí),突然一變呈現(xiàn)共振頻率下降的趨勢。如果用因金屬引起的頻率升高部分抵消該下降部分的話,相當(dāng)于沒有發(fā)生頻率的變動,但現(xiàn)實(shí)問題是當(dāng)電磁干擾抑制體44的復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部變得越高,或者電磁干擾抑制體44的厚度變得越大,標(biāo)簽的共振頻率的下降量也變得越大,最終變得低于13.56MHz。也就是說,即使電磁干擾抑制體44的性能優(yōu)良(即使復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部高),只要共振頻率發(fā)生變化,也會導(dǎo)致不能獲取應(yīng)該由電磁干擾抑制體獲得的通信距離改善效果。
采用電磁干擾抑制體44的情況下,有時(shí)需要將共振頻率修正到13.56MHz。這樣修正的話,可以在具有金屬及磁性膜片的狀態(tài)下,最大限度地發(fā)揮出電磁干擾抑制體44的效果,從而改善無線通信距離。但,如果是通過上述的電磁干擾抑制體44能夠進(jìn)行抵消的狀態(tài),則無需進(jìn)行修正。
以表3所示的組成制備磁性涂料,采用與上述實(shí)施例11同樣的方法進(jìn)行膜片成形。分別對獲得的電磁干擾抑制膜片的實(shí)際比重/理論比重、表面電阻率、1GHz及2GHz的傳輸損失、13.56MHz通信特性進(jìn)行了測量。結(jié)果一并如表3所示。圖14表示1MHz 10GHz的材料常數(shù)的測量結(jié)果。
表3中使用的樹脂是聚碳酸酯類的尿烷樹脂,是混合了交聯(lián)劑的涂液。使用的尿烷樹脂的Tg為-17℃,軟化溫度為130℃,室溫下的儲藏彈性率E’為1~2×108Pa(均為DMA的測量值)。在混合了含有軟磁性粉末的填充劑的狀態(tài)下,涂裝前的粘度約為200000cps(B型粘度計(jì))。通過輥涂(comma coater)法將其涂布在PET上后進(jìn)行干燥(干燥帶溫度=50℃~70℃)而成。
(材料常數(shù)的評價(jià)方法)電磁干擾抑制體的材料常數(shù),包含復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部、復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部、復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部及復(fù)合比介電常數(shù)的虛數(shù)部。方法是將材料加工成環(huán)狀(直徑7mm×直徑3mm)后用同軸管法進(jìn)行了測量。對于頻率1MHz~1GHz和50MHz~20GHz使用的設(shè)備分別是物質(zhì)分析儀(安捷倫公司制造的E4991A)和網(wǎng)絡(luò)分析儀(安捷倫公司制造的8720ES)。
本發(fā)明的電磁干擾抑制體,在13.56MHz及其以下的頻率中,具有復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部高(50以上)而復(fù)合比導(dǎo)磁率的虛數(shù)部低(5以下)的關(guān)系,可以說具有容易匯集磁場,匯集的磁通難以損耗的性質(zhì)。此外,從復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部的高度(30以上)來看,也可以說容易匯聚電力線,該復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部高度與復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部高度相互結(jié)合,可以獲得縮短波長的效果,也有助于縮小天線的尺寸和實(shí)現(xiàn)電磁干擾抑制體的薄型化。而且,因?yàn)閺?fù)合比介電常數(shù)的虛數(shù)部低(500以下),判明電磁波干擾抑制體自身的導(dǎo)電率低而電阻值高,這意味著電磁波干擾抑制體自身不會產(chǎn)生渦電流。
除了將實(shí)施例11中采用的樹脂類混合涂布在涂有粘接劑的金屬箔(東洋鋼板制造的Foil Top,厚50μm)上之外,其他與實(shí)施例11相同,制成電磁波干擾抑制體。磁屏蔽性的結(jié)果如圖15所示。
從圖15可以清楚地看出,實(shí)施例13在10MHz~1GHz頻帶中的磁場屏蔽性大于30dB,相同頻帶的電場屏蔽性超過60dB,能夠很好地對無線電波等電磁波進(jìn)行遮蔽。
表4中使用的粘合劑是實(shí)施例12中使用的聚碳酸酯類尿烷樹脂,是混合了交聯(lián)劑的涂液。在混合了含有軟磁性粉的填充劑的狀態(tài)下,進(jìn)行涂布前的粘度約為85000cps(B型粘度計(jì))。用和實(shí)施例12同樣的方法制成膜片。
作為軟磁性粉使用鐵硅鋁合金(Fe-Si-Al)的球形微粒(平均粒徑約為5μm),將其作為熱傳導(dǎo)性填充劑也能發(fā)揮作用。
如圖16所示,本電磁干涉抑制體的材料常數(shù),在1GHz頻率下的復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部為7.6,其虛數(shù)部為5.1;復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部為42,其虛數(shù)部為2.6。表面電阻率為1.00×109Ω/□,能夠確保絕緣性。
另外,由比熱及熱擴(kuò)散率計(jì)算出的熱傳導(dǎo)率為2.4W/m·K??煞Q為具有熱散逸特性的電磁干擾抑制體。此外,膜片的比熱通過精工技術(shù)有限公司制造的DSC求出,日本真空理工株式會社制造的TC-7000型激光熱常數(shù)測試儀對熱擴(kuò)散率進(jìn)行了測量。
權(quán)利要求
1.一種電磁干擾抑制體,是涂布、干燥磁性涂料而制成的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及/或軟化點(diǎn)在50℃以上,且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)下的儲藏彈性率E’為作為JIS K 7244-1標(biāo)準(zhǔn)的107Pa以上的彈性體或樹脂。
2.一種電磁干擾抑制體,是涂布、干燥磁性涂料而制成的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以下,且該玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)和軟化點(diǎn)滿足下述公式(I)的關(guān)系,且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)下的儲藏彈性率E’為作為JIS K 7244-1標(biāo)準(zhǔn)的107Pa以上的彈性體或樹脂,軟化點(diǎn)-玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)≥45℃ (I)。
3.一種電磁干擾抑制體,是涂布、干燥磁性涂料而制成的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述粘合劑含有30~80重量分的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)在室溫以上的彈性體或樹脂、和20~70重量分的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)低于室溫的彈性體或樹脂,且它們的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)滿足下述公式(II)的關(guān)系,并且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)下的儲藏彈性率E’為作為JISK 7244-1標(biāo)準(zhǔn)的107Pa以上的彈性體或樹脂,Tg1-Tg2≥20℃(II)Tg1室溫以上的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)Tg2低于室溫的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)。
4.一種電磁干擾抑制體,是涂布、干燥磁性涂料而制成的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述磁性涂料含有的溶劑的沸點(diǎn)在(室溫+40℃)以上,所述粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及/或軟化點(diǎn)在(室溫+40℃)以上,且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)下的儲藏彈性率E’為作為JIS K 7244-1標(biāo)準(zhǔn)的107Pa以上的彈性體或樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,干燥為室溫干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,干燥為強(qiáng)制干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,實(shí)際比重/理論比重為0.5以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有高級脂肪酸鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,所含的高級脂肪酸鹽為硬脂酸鋅。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,所述軟磁性磁粉的表面經(jīng)過橋聯(lián)劑處理或樹脂涂層處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,具有復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部ε’、虛數(shù)部ε”以及復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部μ’、虛數(shù)部μ”。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,在用于電磁感應(yīng)方式的無線通信的頻率下,復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部μ’在30以上,虛數(shù)部μ”在6以下,且復(fù)合比介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部ε’在30以上,虛數(shù)部ε”在500以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,在50MHz~1GHz的頻率中,復(fù)合比導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部μ’在7以上,或虛數(shù)部μ”在5以上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有阻燃劑及/或阻燃助劑,被付與阻燃性。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,至少在一側(cè)的表面上具有膠粘劑層或粘接劑層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其特征在于,被付與熱傳導(dǎo)性。
17.一種磁屏蔽膜片,其特征在于,具備導(dǎo)電性反射層;由被設(shè)在該導(dǎo)電性反射層的至少一面上的磁性層,該磁性層由權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體構(gòu)成,在10MHz~1GHz的頻率中,用KEC法或愛得萬測試法測得的磁場屏蔽性在20dB以上。
18.一種天線裝置,其特征在于,具備天線元件和權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的電磁干擾抑制體,其中,所述天線元件具有被整合為用于無線通信的頻率的共振頻率,所述電磁干擾抑制體設(shè)在所述天線元件和通信妨礙構(gòu)件之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的天線裝置,其特征在于,所述通信妨礙構(gòu)件為金屬件。
20.一種電子信息傳輸裝置,其特征在于,采用權(quán)利要求18所述的天線裝置。
全文摘要
一種電磁干擾抑制體,是涂布、干燥磁性涂料后制成的、實(shí)質(zhì)上沒有被加壓的膜片狀的電磁干擾抑制體,其特征在于,含有30~80體積%的軟磁性粉末和20~70體積%的粘合劑,所述粘合劑的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)及/或軟化點(diǎn)在50℃以上,且是在室溫下不含有溶劑及填充劑的狀態(tài)時(shí)的儲藏彈性率(E,)在10
文檔編號H01F1/00GK101069461SQ20058004137
公開日2007年11月7日 申請日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者前澤慎, 吉田隆彥, 清原好晴, 佐藤真一, 吳東英 申請人:新田股份有限公司