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公開番号2024080628
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2023195610
出願日2023-11-17
発明の名称電磁波遮蔽シート
出願人信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人牛木国際特許事務所
主分類H05K 9/00 20060101AFI20240606BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】ミリ波やテラヘルツ波の振動方向に関係なく優れた電磁波遮蔽性能を有する高強度な電磁波遮蔽シートの提供。
【解決手段】
厚さ1mm以下で、比抵抗が0.005Ω・cm以下で、縦方向と横方向の引張強度比が0.8～1.25のカーボンナノチューブ不織布を有する電磁波遮蔽シート。
厚さ1mm以下で、比抵抗が0.005Ω・cm以下で、縦方向と横方向の引張強度比が0.8～1.25のカーボンナノチューブ不織布に樹脂を含浸及び/又は積層した電磁波遮蔽シート。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
厚さ１ｍｍ以下で、比抵抗が０．００５Ω・ｃｍ以下で、縦方向と横方向の引張強度比が０．８～１．２５のカーボンナノチューブ不織布を有する電磁波遮蔽シート。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
厚さ１ｍｍ以下で、比抵抗が０．００５Ω・ｃｍ以下で、縦方向と横方向の引張強度比が０．８～１．２５のカーボンナノチューブ不織布に樹脂を含浸及び／又は積層した電磁波遮蔽シート。
【請求項３】
含浸及び／又は積層した樹脂が未硬化のものである請求項２に記載の電磁波遮蔽シート。
【請求項４】
含浸及び／又は積層した樹脂が硬化されたものである請求項２に記載の電磁波遮蔽シート。
【請求項５】
含浸及び／又は積層した樹脂が熱硬化性樹脂である請求項２に記載の電磁波遮蔽シート。
【請求項６】
含浸及び／又は積層した樹脂が熱可塑性樹脂である請求項２に記載の電磁波遮蔽シート。
【請求項７】
含浸及び／又は積層した樹脂がカーボンナノチューブ不織布１００質量部に対して１０～１０００質量部である請求項２に記載の電磁波遮蔽シート。
【請求項８】
カーボンナノチューブ不織布が、カップリング剤で処理されたものである請求項２に記載の電磁波遮蔽シート。
【請求項９】
熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、アリル化エポキシ樹脂、アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂、シクロペンタジエン・スチレン共重合樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂の群から選択される１種以上のものである請求項５に記載の電磁波遮蔽シート。
【請求項１０】
熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン及びフッ素樹脂の群から選択される１種以上のものである請求項６に記載の電磁波遮蔽シート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波遮蔽シートに関するものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電磁波の高周波数帯域（１～３００ＧＨｚ）を利用する５Ｇや６Ｇなどの高速通信が話題となっている。電磁波を通信に利用するワイヤレス機器が増加しており、増え続ける電磁波は、電子機器が周囲からの電磁波に干渉を受けて誤動作をしたり、自ら発する電磁波により情報漏洩してしまう原因となる。また、急速に進展している自動車などの自動運転を推進するためには低周波の電磁波からミリ波までの様々な電磁環境において電磁波の送受信が正しく行われなければならない。そこで、電磁波遮蔽対策が重要な技術課題となっており、マイクロ波・ミリ波・テラヘルツ波に対して優れた電磁波遮蔽性能を持った電磁波遮蔽体材料が望まれている。また、電磁波利用の高度化により、電磁波遮蔽材料の薄膜化、軽量化、大面積化など新しい機能性に対するニーズも高まっている。電磁波の振動方向に依存せずに金属のような均一な電磁波遮蔽性を有する電磁波遮蔽シートが望まれている。
【０００３】
電磁波遮蔽材料として金属材料の他、カーボンブラック、グラフェン、カーボンナノチューブなど、導電性高分子、誘電性酸化物などを用いた電磁波遮蔽技術が数多く提案されている。中でも炭素によって作られるカーボンナノチューブは有望な電磁波遮蔽材料として注目されている。
カーボンナノチューブは、例えば、メタンなどのガス状反応物質を反応器の反応領域内で反応させてエアロゲルを形成し、このエアロゲルを凝集した凝集物を反応領域外に連続的に移動させながら繊維や不織布にする方法で製造される（特許文献１）。
カーボンナノチューブを用いた電磁波遮蔽材料としては樹脂中にカーボンナノチューブを分散させたペースト材料（特許文献２）や、水溶液に分散させた水性塗料（特許文献３）などがあるが、いずれも取り扱いが難しいうえに、電磁波遮蔽性能が十分でなく、実用に耐えるレベルではない。使用しているカーボンナノチューブは微細な繊維状のため、比表面積が大きく、多量に樹脂に分散できないことから、カーボンナノチューブを用いた電磁波遮蔽材料は電気伝導性も不十分である。
また、荷電紡糸で形成されたカーボンナノチューブのシートを用いた電磁波遮蔽材料（特許文献４）があるが、強度が弱く、取り扱い難い問題点がある。
カーボンナノチューブのシートにヒドロニウムイオンや塩酸などのプロトン化剤を添加し、さらに強磁性材料である鉄やコバルトなどを加えて伝導性を向上させた電磁波遮蔽材料（特許文献５）が開示されているが、プロトン化剤が強酸性の化合物であり取り扱いが問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－２０２３３８号公報
特開２００９－１４４０００号公報
特開２０１２－１７４８３３号公報
特開２００８－２１８８５９号公報
特許第６１８２１７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、ミリ波やテラヘルツ波の振動方向に関係なく優れた電磁波遮蔽性能を有する高強度な電磁波遮蔽シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、特許文献１と同様の方法で製造したカーボンナノチューブ不織布を有する電磁波遮蔽シートは不織布作成時に延伸方向にカーボンナノチューブが配向しやすいことから電磁波の振動方向に対し延伸方向とそれと直交する方向でシールド性に差があることを見出し、更に鋭意研究を重ねた結果、厚さ１ｍｍ以下で、比抵抗が０．００５Ω・ｃｍ以下で、縦方向と横方向の引張強度比が０．８～１．２５のカーボンナノチューブ不織布、更にこれに樹脂を含浸及び／又は積層した硬化、または未硬化の電磁波遮蔽シートが、優れた電磁波遮蔽性能を有することを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の電磁波遮蔽シートを提供する。
【０００７】
［１］
厚さ１ｍｍ以下で、比抵抗が０．００５Ω・ｃｍ以下で、縦方向と横方向の引張強度比が０．８～１．２５のカーボンナノチューブ不織布を有する電磁波遮蔽シート。
［２］
厚さ１ｍｍ以下で、比抵抗が０．００５Ω・ｃｍ以下で、縦方向と横方向の引張強度比が０．８～１．２５のカーボンナノチューブ不織布に樹脂を含浸及び／又は積層した電磁波遮蔽シート。
［３］
含浸及び／又は積層した樹脂が未硬化のものである［２］に記載の電磁波遮蔽シート。
［４］
含浸及び／又は積層した樹脂が硬化されたものである［２］に記載の電磁波遮蔽シート。
［５］
含浸及び／又は積層した樹脂が熱硬化性樹脂である［２］～［４］のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽シート。
［６］
含浸及び／又は積層した樹脂が熱可塑性樹脂である［２］～［４］のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽シート。
［７］
含浸及び／又は積層した樹脂がカーボンナノチューブ不織布１００質量部に対して１０～１０００質量部である［２］～［６］のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽シート。
［８］
カーボンナノチューブ不織布が、カップリング剤で処理されたものである［２］に記載の電磁波遮蔽シート。
［９］
熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、アリル化エポキシ樹脂、アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂、シクロペンタジエン・スチレン共重合樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂の群から選択される１種以上のものである［５］に記載の電磁波遮蔽シート。
［１０］
熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン及びフッ素樹脂の群から選択される１種以上のものである［６］に記載の電磁波遮蔽シート。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電磁波遮蔽シートは、ミリ波やテラヘルツ波の方向性に関係なく優れた電磁波遮蔽性能が得られる。したがって、本発明の電磁波遮蔽シートは、高速大容量通信対応機器や自動車、航空機などの移動体用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
電磁波遮蔽特性の測定系の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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