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JP-2026077455-A - 磁性シート、磁性ロール、および磁性シートの製造方法

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Abstract

【課題】高周波帯域のノイズを抑制できる磁性シート、磁性ロール、および磁性シートの製造方法を提供すること。 【解決手段】本発明に係る磁性シートは、磁性層を備える磁性シートであって、前記磁性層は、鱗片形状の軟磁性体粉末と、バインダと、を備え、前記軟磁性体粉末におけるＦｅの含有率が８５質量％以上であり、前記軟磁性体粉末の厚さの積算分布の値がｎ％（ｎは変数）となる厚さをｔ ｎ と表すとき、ｔ ９０ －ｔ １０ ≦０．８０μｍの関係を満たす。 【選択図】図２Ａ

Inventors

  • 伊藤 哲夫
  • 粟倉 由夫
  • 近藤 幸一
  • 小野 颯春

Assignees

  • 株式会社トーキン

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (16)

  1. 磁性層を備える磁性シートであって、 前記磁性層は、鱗片形状の軟磁性体粉末と、バインダと、を備え、 前記軟磁性体粉末におけるＦｅの含有率が８５質量％以上であり、 前記軟磁性体粉末の厚さの積算分布の値がｎ％（ｎは変数）となる厚さをｔ ｎ と表すとき、ｔ ９０ －ｔ １０ ≦０．８０μｍの関係を満たす、 磁性シート。
  2. ０．１０μｍ≦ｔ １０ ≦０．３０μｍの関係をさらに満たす、 請求項１に記載の磁性シート。
  3. ０．３０μｍ≦ｔ ５０ ≦０．５０μｍ、かつ０．６０μｍ≦ｔ ９０ ≦１．００μｍの関係をさらに満たす、 請求項１に記載の磁性シート。
  4. 前記軟磁性体粉末が、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系合金である、 請求項１に記載の磁性シート。
  5. 前記軟磁性体粉末の飽和磁束密度Ｂｓが１．０Ｔ以上である、 請求項１に記載の磁性シート。
  6. 前記磁性層の厚さ方向の断面のうち、無作為に選択された７５μｍ×１００μｍの範囲を観察したＳＥＭ画像において、断面の長径が５μｍ以下を満たす前記軟磁性体粉末が１５０個以下である、 請求項１に記載の磁性シート。
  7. 前記磁性層の厚さ方向の断面のうち、無作為に選択された７５μｍ×１００μｍの範囲を観察したＳＥＭ画像において、断面の長径が５μｍ以下を満たす前記軟磁性体粉末の個数が、前記軟磁性体粉末の個数全体の１５％以下である、 請求項１に記載の磁性シート。
  8. 前記軟磁性体粉末の粒径の積算分布の値が１０％となる長さをＤ １０ と表すとき、３μｍ≦Ｄ １０ の関係をさらに満たす、 請求項１に記載の磁性シート。
  9. 前記軟磁性体粉末の粒径の積算分布の値がｎ％（ｎは変数）となる長さをＤ ｎ と表すとき、 ３μｍ≦Ｄ １０ ≦１２μｍ、かつ１２μｍ≦Ｄ ５０ ≦１５μｍ、かつ２５μｍ≦Ｄ ９０ ≦２９μｍの関係をさらに満たす、 請求項１に記載の磁性シート。
  10. 前記軟磁性体粉末の粒径の積算分布の値がｎ％（ｎは変数）となる長さをＤ ｎ と表すとき、 Ｄ ９０ ／Ｄ １０ ≦１０の関係をさらに満たす、 請求項１に記載の磁性シート。
  11. 前記軟磁性体粉末の粒径の積算分布の値が１０％となる長さをＤ １０ と表すとき、 Ｄ １０ ／ｔ １０ ≧１０の関係をさらに満たす、 請求項１に記載の磁性シート。
  12. １～７ＧＨｚの周波数帯域にわたって、前記磁性層の比誘電率の実数成分ε’が１３００以下である、 請求項１に記載の磁性シート。
  13. １～７ＧＨｚの周波数帯域にわたって、前記磁性層の比透磁率の実数成分μ’が１以上かつ前記磁性層の比透磁率の虚数成分μ’’が４以上である、 請求項１に記載の磁性シート。
  14. 前記磁性層を補強する保護層と、 前記磁性層と前記保護層を互いに接着する接着層と、をさらに備える、 請求項１～１３のいずれか１項に記載の磁性シート。
  15. 請求項１４に記載の磁性シートをロール状に巻回した磁性ロール。
  16. 鱗片形状の軟磁性体粉末と、バインダと、を混合してスラリーを作製する工程と、 前記スラリーをシート状に成形する工程と、を備え、 前記軟磁性体粉末におけるＦｅの含有率が８５質量％以上であり、 前記軟磁性体粉末の厚さの積算分布の値がｎ％（ｎは変数）となる厚さをｔ ｎ と表すとき、ｔ ９０ －ｔ １０ ≦０．８０μｍの関係を満たす、 磁性シートの製造方法。

Description

本発明は、磁性シート、磁性ロール、および磁性シートの製造方法に関するものである。 電磁波の干渉対策として、例えば特許文献１に記載のような磁気シールド材を用いる方法が知られている。特許文献１には、ＦｅＳｉＣｒ合金の粉末を用いた磁気シールド材が開示されている。 特開平９－２７６９３号公報 本実施の形態にかかる磁性シートの一例を示す断面図である。実施例１の磁性シートの断面のＳＥＭ画像である。実施例２の磁性シートの断面のＳＥＭ画像である。磁性シートによる電磁波の減衰量を測定する測定評価系の概略を示す斜視図である。図３の測定評価系を切断線IV－IVで切断した断面図である。実施例および比較例の磁性シートの、電磁波の減衰量を表すグラフである。実施例および比較例の磁性シートの、比透磁率を表すグラフである。実施例および比較例の磁性シートの、比誘電率を表すグラフである。 以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。また、以下に説明される複数の構成例は、独立に実施されることもできるし、適宜組み合わせて実施されることもできる。これら複数の構成例は、互いに異なる新規な特徴を有している。したがって、これら複数の構成例は、互いに異なる目的又は課題を解決することに寄与し、互いに異なる効果を奏することに寄与する。なお、当然のことながら、図１およびその他の図に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。 ＜磁性シート＞ まず、図面を参照しながら本発明にかかる磁性シート（以下、本磁性シートとも記す）について説明する。本磁性シートは、高周波帯域のノイズを抑制するために用いるシートであり、特に２．４ＧＨｚ以上の電磁波の遮蔽に適している。 図１は、本実施の形態にかかる磁性シート１０の一例を示す断面図である。図１に示される磁性シート１０は、磁性層１００、接着層２００、保護層３００、接着層４００、および金属層５００が、この順に積層されて構成されている。 （磁性層） 磁性層１００は、ノイズである電磁波を吸収する層である。磁性層１００は、鱗片形状の軟磁性体粉末１１０と、バインダ１２０と、を備えている。軟磁性体粉末１１０は、磁性層１００の面方向（図１のｘｙ平面方向）に寝るように配向し、バインダ１２０によって結合されながら分散している。磁性層１００は、後述するように軟磁性体粉末１１０のＦｅ含有量および厚さの分布が制御されているため、特に比誘電率の実数成分ε’と比透磁率の虚数成分μ’’が好適な値をとる。したがって、高周波帯域のノイズを好適に抑制することができる。 磁性層１００の比誘電率は、１～７ＧＨｚの周波数帯域にわたって実数成分ε’が１８００以下であることが好ましく、１３００以下であることがより好ましい。実数成分ε’が上記の値より大きくなると、高周波帯域におけるノイズ抑制効果が低下する。 磁性層１００の比誘電率は、１～７ＧＨｚの周波数帯域にわたって虚数成分ε’’が１００以下であることが好ましく、５０以下であることがより好ましい。虚数成分ε’’が上記の値以下であると、磁性層１００の表面における高周波帯域の電磁波の反射が抑制される。これにより磁性層１００の電磁エネルギー吸収効率が高まり、ノイズ抑制効果が向上する。 また、磁性層１００の比透磁率は、１～７ＧＨｚの周波数帯域にわたって虚数成分μ’’が４以上であることが好ましく、５以上であることがより好ましい。虚数成分μ’’が上記の値以上であると、高周波帯域におけるノイズ抑制効果が向上する。また、１～７ＧＨｚのうち一部の周波数帯域において虚数成分μ’’が５以上を示すことが好ましく、１０以上を示すことが好ましい。この場合、当該一部の周波数帯域における電磁波を効率的にシールドすることができる。比透磁率の虚数成分μ’’の上限は特に限定されないが、例えば１～７ＧＨｚの周波数帯域にわたって５０以下であるとすることができる。 また、磁性層１００の比透磁率は、１～７ＧＨｚの周波数帯域にわたって実数成分μ’が１以上であることが好ましい。実数成分μ’が上記の値以上であると、磁性層１００が高周波帯域におけるノイズを吸収し易くなり、ノイズ抑制効果が向上する。 磁性層１００の厚さＴ１は、適宜定められてよいが、磁性シートの取り扱い易さから２０μｍ以上１ｍｍ以下とするのが好ましく、１００μｍ以下とするのが好ましい。厚さＴ１を１００μｍ以下とすることで、ケーブル等への巻き付きやすさを備えつつ、ノイズを十分に抑制できる磁性シートを実現できる。 （軟磁性体粉末） 軟磁性体粉末１１０のＦｅの含有率は８５質量％以上であり、好ましくは９０質量％以上である。Ｆｅの含有率を上記の値以上とすることで、磁性層１００の比透磁率の虚数成分μ’’を上げ、高周波数帯域におけるノイズ抑制効果をより高めることができる。 軟磁性体粉末１１０は、Ｆｅを８５質量％以上含む金属であれば特に限定されないが、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系合金であることが好ましい。軟磁性体粉末１１０としてＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系合金を選択することで、比透磁率μおよび磁気共鳴周波数ｆｒの制御をより容易に行うことができる。軟磁性体粉末１１０がＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系合金である場合、Ｓｉの含有量は３．０質量％以上であることが好ましい。Ｃｒの含有量は１．０質量％以上であることが好ましい。また、残部にＣｏまたはＮｉを含んでいてもよい。 軟磁性体粉末１１０の飽和磁束密度Ｂｓは１．０Ｔ以上であることが好ましく、１．１Ｔ以上であることがより好ましく、１．５Ｔ以上であることが特に好ましい。軟磁性体粉末１１０の飽和磁束密度Ｂｓが１．０Ｔ以上であると、比透磁率の虚数成分μ’’が大きくなり、高周波帯域におけるノイズの吸収性が向上する。 軟磁性体粉末１１０の厚さの積算分布の値がｎ％（ｎは変数）となる厚さをｔｎと表すとき、ｔ９０とｔ１０はｔ９０－ｔ１０≦０．８０μｍの関係を満たし、好ましくはｔ９０－ｔ１０≦０．７０μｍの関係を満たす。本磁性シートにおいては、ｔ９０とｔ１０の差が０．８０μｍ以下と小さいため、軟磁性体粉末１１０の厚さにばらつきが少ない。これにより、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’が小さく抑えられる。したがって、本磁性シートは高周波帯域のノイズ抑制効果に優れている。 また、ｔ１０は０．１０μｍ≦ｔ１０≦０．３０μｍであることが好ましく、特に０．１０μｍ≦ｔ１０≦０．２０μｍであることがより好ましい。ｔ１０が０．１０μｍ未満である場合、微小な粉末の割合が大きいため、高周波帯域における磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’が大きくなってしまう。また、ｔ１０が０．３０μｍを超える場合、相対的に厚い粉末の割合が増えるため磁性層１００の充填率が下がり、比透磁率の虚数成分μ’’が小さくなってしまう。 また、ｔ５０は０．３０μｍ≦ｔ５０≦０．５０μｍであることが好ましく、０．３０μｍ≦ｔ５０≦０．４０μｍであることがより好ましい。さらに、ｔ９０は０．６０μｍ≦ｔ９０≦１．００μｍであることが好ましく、０．８０μｍ≦ｔ９０≦０．９０μｍであることがより好ましい。上述したｔ１０の範囲に加えて、ｔ５０、ｔ９０も上記範囲を満たすことで、軟磁性体粉末１１０の厚さが好適な分布をとる。このように軟磁性体粉末１１０の厚さのばらつきを抑えつつ、薄い粉末と厚い粉末をバランスよく混合することで、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’、虚数成分ε’’を好適な範囲にすることができる。 なお、上述の各ｔｎの値は、磁性層１００の厚さ方向の断面のうち、無作為に選択された７５μｍ×１００μｍの範囲を観察したＳＥＭ画像から、それぞれの軟磁性体粉末１１０の厚さを求めることで測定することができる。 また、軟磁性体粉末１１０の粒径の積算分布の値がｎ％（ｎは変数）となる長さをＤｎと表すとき、Ｄ１０は２μｍ≦Ｄ１０であることが好ましく、３μｍ≦Ｄ１０であることがより好ましく、５μｍ≦Ｄ１０であることが特に好ましい。Ｄ１０が２μｍ未満であると、微小な粉末の割合が増え、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’が大きくなってしまう。 また、３μｍ≦Ｄ１０≦１０μｍであることが好ましく、５μｍ≦Ｄ１０≦８μｍであることがより好ましい。また、１０μｍ≦Ｄ５０≦２０μｍ以下であることが好ましく、１２μｍ≦Ｄ５０≦１５μｍ以下であることがより好ましい。また、２０μｍ≦Ｄ９０≦３０μｍであることが好ましく、２５μｍ≦Ｄ９０≦２９μｍであることがより好ましい。Ｄ１０、Ｄ５０、およびＤ９０を上記範囲とすることで、軟磁性体粉末１１０の粒径が好適な分布をとる。このように軟磁性体粉末１１０の粒径のばらつきを抑えつつ、大きな粉末と小さな粉末をバランスよく混合することで、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’、虚数成分ε’’を好適な範囲にすることができる。 また、Ｄ９０とＤ１０の比はＤ９０／Ｄ１０≦１０であることが好ましい。Ｄ９０／Ｄ１０≦１０であるとき、相対的に粒径が小さすぎるまたは大きすぎる粉末の割合が少ないため、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’、虚数成分ε’’、比透磁率の虚数成分μ’’が好適な値をとる。 また、Ｄ１０とｔ１０の比はＤ１０／ｔ１０≧１０であることが好ましく、Ｄ１０／ｔ１０≧２０であることがより好ましく、Ｄ１０／ｔ１０≧４０であることが特に好ましい。Ｄ１０／ｔ１０が１０未満であると、軟磁性体粉末１１０の粒径に対して厚さが十分薄くないため、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’が大きくなってしまう。 なお、本明細書において、軟磁性体粉末１１０の粒径とは、軟磁性体粉末１１０の厚さ方向の断面のうち長径の長さを指す。上述の各Ｄｎの値は、例えば磁性層１００の厚さ方向の断面のうち、無作為に選択された７５μｍ×１００μｍの範囲を観察したＳＥＭ画像から、それぞれの軟磁性体粉末１１０の断面の長径を求めることで測定することができる。 また、磁性層１００の厚さ方向の断面のうち、無作為に選択された７５μｍ×１００μｍの範囲を観察したＳＥＭ画像において、断面の長径が５μｍ以下を満たす軟磁性体粉末１１０が１５０個以下であることが好ましい。断面の長径が５μｍ以下の軟磁性体粉末１１０の個数を少なく抑えることで、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’を小さくすることができ、高周波帯域におけるノイズ抑制効果を高めることができる。 また、磁性層１００の厚さ方向の断面のうち、無作為に選択された７５μｍ×１００μｍの範囲を観察したＳＥＭ画像において、断面の長径が５μｍ以下を満たす軟磁性体粉末１１０の個数が、軟磁性体粉末１１０の個数全体の１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。断面の長径が５μｍ以下の軟磁性体粉末１１０の個数の割合を少なく抑えることで、磁性層１００の比誘電率の実数成分ε’を小さくすることができ、高周波帯域におけるノイズ抑制効果を高めることができる。 （バインダ） バインダ１２０は、有機系材料であれば特に限定されず、種々の結合剤を用いることができる。例えば、接着性を有する弾性材料を用いることができ、具体的には、アクリルゴム、またはアクリルゴムとニトリルゴムの混合物を用いることができる。磁性層１００に対するバインダ１２０の割合は、例えば体積比で３５％以上６５％以下とすることができる。 （難燃剤） 磁性層１００は、図示しない難燃剤をさらに含んでいてもよい。難燃剤は、難燃性を有するものであれば特に限定されないが、高温時における安定性の観点から３００℃以上の分解温度を有する窒素系化合物を用いることが好ましく、例えばテトラゾール系化合物、メラミン系化合物、およびこれらの混合物を用いることができる。難燃剤の特に好ましい例と