层叠体、具有其的涂层构件及层叠体的制造方法

文档序号:1967227 发布日期:2021-12-14 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 层叠体、具有其的涂层构件及层叠体的制造方法 (Laminate, coating member having same, and method for producing laminate ) 是由 松田康司 于 2020-10-09 设计创作,主要内容包括:本发明的技术问题为提供:碳纳米管层稳定层叠的层叠体、具有其的涂层构件、及层叠体的制造方法。本发明的层叠体具备有:绝缘层(20)、纤维素纤维层(30)、及碳纳米管层(40);该绝缘层(20)主要含有树脂组合物;该纤维素纤维层(30)层叠于绝缘层(20)上,且主要含有纤维宽1000nm以下的微细纤维状纤维素;该碳纳米管层(40)层叠于纤维素纤维层(30)上,且主要含有碳纳米管。(The technical problem of the invention is to provide: a laminate in which carbon nanotube layers are stably laminated, a coating member having the same, and a method for manufacturing the laminate. The laminate of the present invention comprises: an insulating layer (20), a cellulose fiber layer (30), and a carbon nanotube layer (40); the insulating layer (20) mainly contains a resin composition; a cellulose fiber layer (30) which is laminated on the insulating layer (20) and mainly contains microfibrous cellulose having a fiber width of 1000nm or less; the carbon nanotube layer (40) is laminated on the cellulose fiber layer (30), and mainly contains carbon nanotubes.)

层叠体、具有其的涂层构件及层叠体的制造方法

技术领域

本发明涉及具碳纳米管层的层叠体、涂层构件及层叠体的制造方法。

背景技术

以往,为降低电磁波等噪声,已知有将铜、铝等金属薄膜、或含铁氧体系金属粉体的金属薄膜,层叠于聚乙烯树脂等具可挠性绝缘层上的层叠体。然而,使用金属薄膜的层叠体会有仅限定于厚度达100μm以上的较厚用途的问题。所以,近年有开发出通过在绝缘层上层叠导电性物质的碳纳米管层,而减薄厚度的层叠体(噪声抑制片)(例如参照专利文献1、2)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2017-123303号公报

[专利文献2]日本专利特开2018-195854号公报

发明内容

(发明所要解决的问题)

为提升层叠体的噪声抑制性能,相较于如专利文献2,将碳纳米管层形成由碳纳米管与树脂混合的层,如专利文献1,将由碳纳米管单体构成的层,层叠于聚乙烯树脂等具可挠性绝缘层上的做法更优选。然而,因为碳纳米管的表面富含带负电荷的π电子,当在相同表面带负电荷的树脂上层叠碳纳米管时,会有发生电性互斥的情况、碳纳米管在干燥时出现凝聚的情况,导致碳纳米管与绝缘层间的密接性降低,而发生孔(凹部)、版纹(花纹)等情形,造成无法获得稳定层叠体的问题。

本发明目的在于提供:碳纳米管层稳定层叠的层叠体、具有其的涂层构件、及层叠体的制造方法。

(解决问题的技术手段)

本发明的层叠体,具备:绝缘层、纤维素纤维层、及碳纳米管层;绝缘层主要含有树脂组合物;纤维素纤维层层叠于上述绝缘层上,且主要含有纤维宽1000nm以下的微细纤维状纤维素;碳纳米管层层叠于上述纤维素纤维层上,且主要含有碳纳米管。

上述层叠体中,也可构成为上述碳纳米管层的膜厚度为20μm以下,上述层叠体全体的膜厚度为120μm以下。

上述层叠体中,也可构成为上述碳纳米管层使用水分散型碳纳米管而形成。

上述层叠体中,也可构成为在上述碳纳米管层上,更进一步层叠主要含有微细纤维状纤维素的纤维素纤维层,在该纤维素纤维层上,更进一步层叠主要含有碳纳米管的碳纳米管层。

上述层叠体中,也可构成为在上述碳纳米管层上,层叠主要含有树脂组合物的绝缘层,在该绝缘层上更进一步层叠主要含有微细纤维状纤维素的纤维素纤维层,在该纤维素纤维层上,更进一步层叠主要含有碳纳米管的碳纳米管层。

上述层叠体中,也可构成为当在上述碳纳米管层上层叠上述绝缘层的情况,以该碳纳米管层的一部分未层叠上述绝缘层的层叠图案形成上述绝缘层。

上述层叠体中,也可构成为上述微细纤维状纤维素为纤维宽100nm以下的纤维素纳米纤维。

上述层叠体中,也可构成为上述纤维素纤维层与上述碳纳米管层的2层的膜厚为1~10μm。

上述层叠体中,也可构成为用于吸收与反射近场电磁波的层叠体。

上述层叠体中,也可构成为用于吸收远场电磁波的层叠体。

本发明的涂层构件,具有上述层叠体的涂层构件。

本发明的层叠体的制造方法,其中,涂布主要含有树脂组合物的绝缘层,在上述绝缘层上涂布主要含有纤维宽1000nm以下的微细纤维状纤维素的纤维素纤维层,在上述纤维素纤维层上,涂布主要含有碳纳米管的碳纳米管层。

发明的效果

根据本发明,可提供:稳定层叠碳纳米管层的层叠体、具有其的涂层构件、及层叠体的制造方法。

附图说明

图1为第1实施方式的层叠体剖面示意图。

图2为对近场5GHz以下电磁波,现有层叠体的电磁波吸收特性与电磁波反射特性图。

图3为对近场5GHz以下电磁波,第1实施方式的层叠体的电磁波吸收特性与电磁波反射特性图。

图4为对近场5~20GHz电磁波,现有层叠体与第1实施方式的层叠体的电磁波吸收特性图。

图5为第2实施方式的层叠体剖面示意图。

图6为对近场5GHz以下电磁波,第2实施方式的层叠体的电磁波吸收特性与电磁波反射特性图。

图7为对近场5~20GHz电磁波,现有层叠体与第2实施方式的层叠体的电磁波吸收特性图。

图8中,(A)为对远场18~30GHz电磁波,第2实施方式的层叠体的相对介电常数图,(B)为对远场40~65GHz以上电磁波,第2实施方式的层叠体的相对介电常数图。

图9为第3实施方式的涂层构件剖面示意图。

图10为另一实施方式的层叠体剖面示意图。

图11为另一实施方式的层叠体剖面示意图。

图12为另一实施方式的层叠体剖面示意图。

具体实施方式

针对本发明的层叠体及涂层构件,根据图式进行说明。本发明的层叠体为反射及/或吸收电磁波的薄膜状构件,设有绝缘层与导电层,具有在绝缘层上侧层叠导电层的构造。另外,以下针对本发明层叠体与涂层构件的实施方式,就通过反射及/或吸收近场电磁波,且也吸收平面波电磁波,便可有效抑制噪声的层叠体与涂层构件为例进行说明。另外,以下,将相对于导电层靠绝缘层侧(图下侧)称为「下」或「下侧」,相对于绝缘层靠导电层侧(图上侧)称为「上」或「上侧」。另外,本发明中,所谓「层叠于…上」也包括直接层叠于某层上的情况,另外,也包括未直接层叠于某层上,而是层叠于某层上侧的情况。

《第1实施方式》

图1为第1实施方式的层叠体1的剖面示意图。如图1所示,第1实施方式的层叠体1依序设有:树脂绝缘层10、绝缘涂层20、纤维素纤维层30、及碳纳米管层40。具体而言,层叠体1在树脂绝缘层10上层叠有绝缘涂层20,在绝缘涂层20上层叠有纤维素纤维层30,在纤维素纤维层30上层叠有碳纳米管层40。另外,第1实施方式的层叠体1中,树脂绝缘层10、绝缘涂层20及纤维素纤维层30构成绝缘层,而碳纳米管层40构成导电层。

<树脂绝缘层10>

树脂绝缘层10只要属于绝缘质便可,可举例如:聚酰亚胺(PI);聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯类树脂;聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃类树脂;聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、尼龙(Nylon)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、聚芳酯(PAR)等各种丙烯酸类树脂、胺基甲酸酯类树脂、氟类树脂、苯乙烯类树脂、环氧类树脂、乙烯类树脂等。另外,树脂绝缘层10可使用树脂片,此情况优选为使用PI片或聚酯片、更优选为使用PI片或PET片。另外,树脂绝缘层10主要含有上述树脂组合物的层,具体而言,上述树脂组合物优选为含有50%以上、更优选为含有80%以上。

树脂绝缘层10可为单层构造、也可为双层或3层以上的多层构造。树脂绝缘层10的形状(外形)优选为长条状、薄膜状、带状、板状等片状(薄平面状)。树脂绝缘层10的厚度可配合层叠体1的用途适当设定,本实施方式为了减薄层叠体1的膜厚,所以树脂绝缘层10的厚度优选为1~100μm,也可设为1~20μm。

<绝缘涂层20>

绝缘涂层20如图1所示,层叠于树脂绝缘层10上。绝缘涂层20为用于提高树脂绝缘层10、与后述纤维素纤维层30间的密接性的层,可例如主要含有水系酯或胺基甲酸酯树脂的层。另外,本实施方式的绝缘涂层20支撑着在绝缘涂层20上所涂布的碳纳米管层40,也具有确保使碳纳米管层40能含一定量碳纳米管的一定膜厚的作用。另外,绝缘涂层20并非属层叠体1的必要构成,也可省略,优选为当碳纳米管层40必需确保一定膜厚的情况才形成。

<纤维素纤维层30>

纤维素纤维层30如图1所示,层叠于绝缘涂层20上,主要含有纤维宽(纤维平均直径)1000nm以下的纤维状纤维素。此种纤维状纤维素优选为纤维宽在100nm以下的纤维素纳米纤维。纤维素纤维层30的厚度可配合层叠体1的用途再行适当设定,本实施方式为减薄层叠体1的膜厚,将绝缘涂层20与纤维素纤维层30合计2层厚度设为1~5μm。另外,纤维素纤维层30主要含有纤维宽1000nm以下的纤维状纤维素的层,具体而言,上述纤维状纤维素优选为含有50%以上、更优选为含有80%以上的层。

使用纤维状纤维素原材料的纸浆纤维可举例如:竹浆、阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)、阔叶树未漂白牛皮纸浆(LUKP)等阔叶树牛皮纸浆(LKP);针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)、针叶树未漂白牛皮纸浆(NUKP)等针叶树牛皮纸浆(NKP)等等化学纸浆;磨石碎木浆(SGP)、加压磨石碎木浆(PGW)、精制磨木浆(RGP,refiner ground pulp)、化学碎木浆(CGP)、热碎木浆(TGP)、碎木浆(GP)、热机械纸浆(TMP)、化学机械碎木浆(CTMP)、漂白热机械纸浆(BTMP)等机械纸浆;由茶纸废纸、牛皮信封废纸、杂志废纸、报纸废纸、广告废纸、办公室废纸、纸箱废纸、高级白纸废纸、制图废纸、模造纸废纸、权状废纸、磨木浆纸废纸等制造的废纸纸浆;由废纸纸浆经施行脱墨处理的脱墨纸浆(DIP)等。这些在不致损及本发明效果前提下,可单独使用、也可组合使用多种。这些纸浆纤维系利用例如:打浆处理法、DDR法、磨粉机法、水中对向冲突法、均质机、球磨机、辊碎机、刀切粉碎机等机械处理进行解纤,或者利用氧处理、酸处理等化学性处理(例如TEMPO氧化处理)进行解纤,便可获得纤维状纤维素。

再者,纤维素纤维层30在不致损及本发明效果前提下,也可任意含有其他的制纸用药剂。其他的制纸用药剂可例如:颜料、染料、填料、上浆剂、耐磨损性提升剂、防水剂、界面活性剂、蜡、防锈剂、导电剂、防纸粉脱落剂等。这些在不致损及本发明效果前提下,可单独使用、也可组合使用多种。

<碳纳米管层40>

碳纳米管层40如图1所示,层叠于纤维素纤维层30上。碳纳米管层40主要含有碳纳米管的层。碳纳米管层40的厚度也是配合层叠体1的用途再行适当设定,当减薄层叠体1的膜厚的情况,碳纳米管层40的厚度优选为设为0.1~7μm。另外,碳纳米管层40为主要含有碳纳米管的层,具体而言,碳纳米管优选为含有50%以上、更优选为含有80%以上的层。

这样本实施方式的层叠体1,当减薄层叠体1的厚度时,便将绝缘涂层20、纤维素纤维层30、及碳纳米管层40的合计层(省略绝缘涂层20的情况,便为纤维素纤维层30及碳纳米管层40的合计层)厚度设为1~10μm。依此,通过减薄绝缘涂层20、纤维素纤维层30、及碳纳米管层40的重叠层(省略绝缘涂层20的情况,便为纤维素纤维层30及碳纳米管层40的合计层)厚度,便可使层叠体1全体的膜厚在30μm以下,可提供厚度比现有薄的层叠体1。

另外,碳纳米管并无特别的限定,可使用采取例如:电弧放电法、激光蒸发法、化学气相沉积法(CVD法)等各种方法进行制造。另外,碳纳米管的构造也无特别的限定,未能确保高导电性,优选为例如乙炔骨架等在碳间具有三键的构造。另外,碳纳米管可为单层(例如1~3层、典型为1层或2层)、也可为多层(例如4层~200层、典型为4层~60层),碳纳米管层40优选为主要由多层碳纳米管构成。另外,单层碳纳米管与多层碳纳米管可构成依任意比例(单层碳纳米管:多层碳纳米管的质量比为例如100:0~50:50、优选为100:0~80:20)含有。或者,碳纳米管也可为气相成长碳纤维(vapor-grown carbon fiber,VGCF)。

再者,碳纳米管的长度与直径也无特别的限定,本实施方式的碳纳米管层40可依如下述构成。例如碳纳米管的长度可设在100μm以下、优选为20~30μm。另外,碳纳米管的直径可设在50nm以下、优选为20nm以下。

层叠体1每单位面积(1平方厘米)的碳纳米管层40的重量(即,固形份换算基重)也无特别的限定,可设为0.1μg以上、优选为0.5μg以上。由此可对层叠体1的表面赋予良好导电性。另外,碳纳米管层40的重量上限并无特别的限定,若碳纳米管层40的基重过高,则会有碳纳米管层40容易从纤维素纤维层30剥离的情况。就从抑制剥离的观点,树脂绝缘层10每单位面积(1平方公分)的碳纳米管层40的重量优选为30μg以下、更优选为15μg以下、特别优选为3.5μg以下。

<层叠体的制造方法>

针对本实施方式层叠体1的制造方法概要进行说明。本实施方式的层叠体1为例如利用下述(1)、(2)工序制造。

(1)准备片状树脂绝缘层10,在树脂绝缘层10上涂布绝缘涂层20,经干燥后,再涂布纤维素纤维层30。绝缘涂层20与纤维素纤维层30的涂布可利用例如:凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、及平版印刷等手法实施。

(2)使纤维素纤维层30干燥后,在纤维素纤维层30上涂布含有碳纳米管的碳管层形成用浆料,更进一步进行干燥,在纤维素纤维层30上形成碳纳米管层40。另外,碳纳米管层40的涂布也利用例如:凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、及平版印刷等手法实施。

另外,碳纳米管层40在上述印刷手法中,通过连续涂布碳纳米管层形成用浆料,便可调整碳纳米管层40的厚度。同样,绝缘涂层20与纤维素纤维层30也通过采取连续涂布,便可调整厚度。

碳纳米管层40将含有碳纳米管与液态介质的碳纳米管层形成用浆料,涂布于纤维素纤维层30上,利用加热使液状溶剂挥发而形成。本实施方式的碳纳米管层形成用浆料使碳纳米管分散于作为液状溶剂的水中的水分散型浆料。所以,由碳纳米管层形成用浆料干燥形成的碳纳米管层40,经水挥发后,可呈现几乎未含有机溶剂残渣与树脂粘结剂的状态。

另外,碳纳米管层形成用浆料的液状溶剂(水)含有比例优选为95质量%以上(换言之,溶剂以外的成分,即非挥发成分的含有比例小于5质量%),更优选为上述比例达97%以上的液态介质。另外,液状溶剂除水之外,也可使用乙醇与水的混合液。另外,碳纳米管层形成用浆料在不脱逸本发明目的的范围内,可含有上述以外的各种添加剂。添加剂优选例可举例如:界面活性剂、消泡剂、抗氧化剂、分散剂、粘度调节剂等。

使碳纳米管层形成用浆料干燥时的加热温度,可经考虑液态介质的组成(特别是溶剂的沸点)等之后再行适当设定。通常该干燥温度优选为设为约40℃~250℃(例如约60℃~150℃)左右。经干燥后,视需要也可施行加热处理、洗净处理等,而除去碳纳米管层40中所含的添加剂。

(实施例1)

此处,根据图2与图3,对近场5GHz以下电磁波,现有层叠体与第1实施方式层叠体1的电磁波吸收特性及电磁波反射特性的测定结果进行说明。图2所示为对近场5GHz以下电磁波,现有层叠体的电磁波吸收特性(图2的上侧)及电磁波反射特性(图2的下侧)图,纵轴为电磁波吸收率(dB)及电磁波反射率(dB),横轴为频率(GHz)。另外,图2中,(A)为未利用层叠体阻断所测定的测定结果,(B)为使用现有层叠体(市售制品1)测定的测定结果,(C)为使用现有层叠体(市售制品2)测定的测定结果,(D)为使用现有层叠体(市售制品3)测定的测定结果。另外,图2及图3所示例依照微带线法(根据IEC62333-2),使用测定频率至5GHz的测定装置,测定电磁波吸收性能与电磁波反射特性。

如图2所示,对近场5GHz以下电磁波,现有层叠体(B)~(D)依照频率会有电磁波吸收率出现大幅变动情形。另外,现有层叠体(B)~(D)的电磁波反射率也会依照频率出现变动,因为特定波长的反射变大,因而也会有对屏蔽对象物模块等造成不良影响的顾虑。

相对于此,对近场5GHz以下电磁波,第1实施方式层叠体1的电磁波吸收特性与电磁波反射特性的测定结果,如图3所示。另外,图3中,(E)为使用树脂绝缘层10的膜厚12.0μm的本实施方式层叠体1,进行测定的测定结果,(F)为使用树脂绝缘层10的膜厚4.5μm的层叠体1进行测定的测定结果。另外,图3中,为作参考,表示现有层叠体测定结果的上述(B)~(D),以比(E)、(F)更细的线条图示。

如图3所示,得知对近场5GHz以下电磁波,第1实施方式层叠体1的(E)、(F),即使减薄膜厚,相较于现有层叠体的(B)~(D),在截至5GHz的频段仍可获得较高的电磁波吸收率。另外,第1实施方式层叠体1的(E)、(F),对应频率的电磁波吸收率呈现缓和曲线,相较于现有层叠体(B)~(D),该变动趋缓。依此得知,对近场5GHz以下电磁波,第1实施方式层叠体1的(E)、(F),相较于现有层叠体的(B)~(D),电磁波吸收率较高,且电磁波吸收率对频率的变动缓和呈稳定。另外,对近场5GHz以下电磁波,第1实施方式层叠体1的(E)、(F),如图3中的下侧所示,电磁波反射率也是相较于现有层叠体(B)~(D),呈现变动趋缓稳定状态。

其次,根据图4,就对近场5~20GHz电磁波,现有层叠体与第1实施方式层叠体1的电磁波吸收特性测定结果进行说明。图4所示为对近场5~20GHz电磁波,现有层叠体与第1实施方式层叠体1的电磁波吸收特性图。另外,图4中,现有层叠体为使用上述(B)的层叠体,第1实施方式层叠体1为使用上述(F)的层叠体。另外,图4所示例,利用微带线法(根据IEC62333-2),使用测定频率5~20GHz的测定装置,测定电磁波吸收性能与电磁波反射特性。

如图4所示,得知第1实施方式层叠体1的(F),与图3所示近场5GHz以下电磁波同样,对近场5~20GHz以下电磁波,也是可获得较现有层叠体的(B)~(D)更高的电磁波吸收率。另外,虽未图示,得知第1实施方式的层叠体1,对30GHz以上电磁波也是可获得较现有更高的电磁波吸收率。另外,如图4所示,现有层叠体对应电磁波的频率,会有电磁波吸收特性发生变动的问题,但,得知本实施方式的层叠体1,可抑制对应电磁波频率的电磁波吸收特性变动,且电磁波吸收的频率相关性小。

依上述,第1实施方式的层叠体1具备有:树脂绝缘层10、绝缘涂层20、纤维素纤维层30、及碳纳米管层40,通过在树脂绝缘层10上层叠绝缘涂层20,在绝缘涂层20上层叠纤维素纤维层30,在纤维素纤维层30上层叠碳纳米管层40,便可提供即使减薄层叠体1的膜厚,仍具优异稳定性的层叠体。即,以往为了阻断电磁波,采取将铜、铝等金属薄膜、或含有铁氧体系金属粉体的金属薄膜层叠于绝缘层上的构造,导致厚度增加至100μm左右,且会有表面电阻率低、电磁波反射过强、电磁波吸收少的问题,严重会出现用途受限等问题。另外,为解决此种问题,即使采取具有碳纳米管层结构的情况,但仍会有碳纳米管层、与由树脂等所构成绝缘层间的密接性低,无法获得稳定层叠体的问题。针对该等问题,第1实施方式的层叠体1,并非直接在树脂绝缘层10上层叠碳纳米管层40,而是在树脂绝缘层10(及绝缘涂层20)上层叠纤维素纤维层30,再于其上面层叠碳纳米管层40。因为树脂绝缘层10(及绝缘涂层20)与纤维素纤维层30间的密接性、以及纤维素纤维层30与碳纳米管层40间的密接性分别均较高,所以通过此种构造,便可提供碳纳米管层40呈稳定层叠的层叠体1。依此,第1实施方式,可提供通过具有碳纳米管层40使层叠体1全体膜厚减薄至30μm以下,且即使设置碳纳米管层40但碳纳米管层40仍呈稳定层叠的层叠体1。

再者,如图2与图3所示,第1实施方式的层叠体1,即使减薄膜厚,仍可较现有提升对近场电磁波的电磁波吸收特性与电磁波反射特性。具体而言,因为层叠体1的碳纳米管层40的表面电阻率系50~1000Ω/□,因而可较现有更能稳定地确保电磁波吸收特性。结果,可提高吸收近场电磁波的能力,能提高噪声抑制效果。另外,本实施方式通过在碳纳米管层40下有存在绝缘涂层20,便可达更进一步的噪声抑制效果。即,第1实施方式的层叠体1通过以碳纳米管层40吸收近场电磁波,便可发挥噪声抑制效果,但当碳纳米管层40的膜厚较薄时,会有部分电磁波无法由碳纳米管层40吸收,导致部分电磁波通过的情况。然而,通过在碳纳米管层40下形成绝缘涂层20,便在碳纳米管层40与绝缘涂层20之间形成表面电阻率差大的边界面,通过碳纳米管层40的电磁波会在上述边界面被反射,而被反射的电磁波便可由碳纳米管层40反射吸收。由此,本实施方式的层叠体1可达更高的噪声抑制效果。另外,本实施方式的层叠体1相较于现有,也具有对应频率的电磁波吸收特性变动小、电磁波吸收的频率相关性小的优点。

此外,第1实施方式的层叠体1,噪声抑制范围(电磁波吸收范围)系具有至毫米波入口30GHz的电磁波吸收性能。此可覆盖5G(第五代行动通讯系统)所使用3.5GHz频段、4.6~5GHz频段、28GHz频段等所有频段,通过将本实施方式层叠体1应用于5G通讯机器的噪声抑制片等,便可期待为5G通讯机器的噪声抑制构件。

《第2实施方式》

其次,针对第2实施方式的层叠体1a进行说明。图5所示为第2实施方式层叠体1a的剖面示意图。如图5所示,第2实施方式的层叠体1a为除在碳纳米管层40上,更进一步层叠绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40之外,其余均具有与第1实施方式的层叠体1同样的构造。

如图5所示,第2实施方式的层叠体1a为在第1层碳纳米管层40上更进一步层叠第2层绝缘涂层20,在第2层绝缘涂层20上更进一步层叠第2层纤维素纤维层30,在第2层纤维素纤维层30上更进一步层叠第2层碳纳米管层40。依此,第2实施方式的层叠体1a,通过多层层叠碳纳米管层40,而增加层叠体1a全体的碳纳米管层40厚度,由此可更加降低噪声。

另外,若多层层叠碳纳米管层40,会有降低碳纳米管层40成形性的情况,因而第2实施方式的层叠体1a,便采取在碳纳米管层40上层叠着绝缘涂层20与纤维素纤维层30,再于其上面层叠碳纳米管层40的构造。另外,当在碳纳米管层40上层叠绝缘涂层20的情况,便在使碳纳米管层40干燥后层叠绝缘涂层20。另外,因为绝缘涂层用浆料系使用乙醇溶剂,因而即使在碳纳米管层40上直接层叠绝缘涂层20的情况,也不同于在绝缘涂层20上层叠碳纳米管层40的情况,可稳定的层叠。

再者,图5所示例为例示碳纳米管层40层叠2层的构成,但不仅局限于此构成,也可构成为将碳纳米管层40层叠3层或4层以上。

(实施例2)

其次,对近场5GHz以下电磁波,第2实施方式层叠体1a的电磁波吸收特性与电磁波反射特性进行说明。图6所示为对近场5GHz以下电磁波,第2实施方式层叠体1a的电磁波吸收特性与电磁波反射特性图。另外,图6中,(G)所示为使用重叠2层12μm树脂绝缘层10的层叠体1a所测定的测定结果,(H)为使用重叠2层4.5μm树脂绝缘层10的层叠体1a所测定的测定结果,(I)为使用重叠3层4.5μm树脂绝缘层10的层叠体1a所测定的测定结果。另外,图6也是同图3,将表示现有近场用屏蔽膜的上述(B)~(D),以比(G)~(I)更细线条表示。另外,图6所示例也是利用微带线法(根据IEC62333-2),使用测定频率至5GHz的测定装置,测定电磁波吸收性能与电磁波反射特性。

如图6所示,对近场5GHz以下电磁波,第2实施方式层叠体1a的(G)~(I),即使减薄膜厚,相较于现有层叠体的(B)~(D),大部分频段均可提高电磁波吸收率。另外,第2实施方式层叠体1a的(G)~(I),因为设有2层碳纳米管层40,因而相较于第1实施方式层叠体1的(E)、(F),可提高电磁波吸收率。

再者,第2实施方式层叠体1a的(G)~(I),与第1实施方式层叠体1的(G)~(I)同样,对应频率的电磁波吸收率呈缓和曲线,相较于现有层叠体的(B)~(D),电磁波吸收率变动缓和且全体呈稳定。

此外,对近场5GHz以下电磁波,第2实施方式层叠体1a的(G)~(I)如图6所示,可特别提高在特定频段的电磁波吸收率。例如重叠2层12μm树脂绝缘层10的层叠体1a的(G),可特别提高5.0~5.5GHz周边频段的电磁波吸收率,另外,重叠3层4.5μm树脂绝缘层10的层叠体1a的(I),可特别提高5.3~5.8GHz周边频段的电磁波吸收率。这样,得知通过改变树脂绝缘层10、绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40等各层层厚与层叠数等层叠态样,便可调整层叠体1a对近场5GHz以下电磁波的电磁波吸收特性。

再者,对近场5GHz以下电磁波,第2实施方式层叠体1a的(G)~(I),与第1实施方式层叠体1的(E)、(F)同样,相较于现有层叠体的(B)~(D),也可使电磁波反射率全体变动趋缓稳定化。

接着,根据图7,对近场5~20GHz电磁波,现有层叠体与第2实施方式层叠体1a的电磁波吸收特性测定结果进行说明。图7所示为对近场5~20GHz电磁波,现有层叠体与第2实施方式层叠体1a的电磁波吸收特性图。另外,图7中,现有层叠体系使用上述(B)的层叠体,第2实施方式的层叠体1a使用上述(H)的层叠体。另外,图7所示例,依照微带线法(根据IEC62333-2),使用测定频率至5~20GHz的测定装置,测定电磁波吸收性能与电磁波反射特性。

如图7所示,得知第2实施方式层叠体1a的(H),与图6所示近场5GHz以下电磁波同样,对近场5~20GHz以下电磁波也是可获得较现有层叠体的(B)~(D)更高的电磁波吸收率。另外,虽未图示,但得知第2实施方式的层叠体1a对30GHz以上电磁波,也是可获得较现有更高的电磁波吸收率。另外,如图7所示,得知现有层叠体会有对电磁波频率发生电磁波吸收特性变动的问题,但第2实施方式的层叠体1a可抑制对电磁波频率的电磁波吸收特性变动,且电磁波吸收的频率相关性小。

其次,根据图8,对远场18~65GHz电磁波,现有层叠体与第2实施方式层叠体1a的介电常数特性测定结果进行说明。图8(A)所示为对远场18~30GHz电磁波,第2实施方式层叠体1a的相对介电常数图,图8(B)所示为对远场40~65GHz以上电磁波,第1实施方式层叠体1a的相对介电常数图。另外,图8(A)所示例,利用波导管法,使用网络分析仪测量S11(反射波对层叠体的衰减)与S21(穿透波对层叠体的衰减),计算出层叠体1a的相对介电常数。另外,图8(B)所示例为利用自由空间法,同样使用网络分析仪测定相对介电常数。

如图8(A)与图8(B)所示,得知第2实施方式的层叠体1a对远场18~65GHz电磁波,相对介电常数的实数部与虚数部有大差异,为电容易流动、且容易转换为热能的性质,即具会吸收远场电磁波的性质。另外,当层叠体1a为电气容易流动性质的情况,表面电阻率也有下降的倾向,电磁波反射增强的倾向,但通过调整树脂绝缘层10、绝缘涂层20或碳纳米管层40的膜厚等,便可调整层叠体1a的表面电阻率,结果判断可适当调整远场电磁波的吸收特性与反射特性。

如上述,第2实施方式的层叠体1a,具有会吸收与反射近场电磁波的功能、与会吸收远场电磁波的功能,能提供可利用于抑制近场噪声的用途(例如:抑制由智能手机电池所发生噪声的用途等),且会吸收远场电磁波而抑制噪声的用途(例如:在远离车用装置位置吸收由车用装置所发出电磁波激光,而防止激光散射的用途等)的层叠体。另外,因为吸收远场电磁波的功能由碳纳米管层40引起,因而判断第1实施方式的层叠体1也具有会吸收远场电磁波的机能。但,第2实施方式的层叠体1a,通过在碳纳米管层40上,更进一步层叠绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40,便可增加层叠体1a全体的碳纳米管层40厚度,由此相较于第1实施方式的层叠体1,可更加发挥对远场与近场电磁波的电磁波吸收特性、噪声抑制效果。即,碳纳米管层40可吸收近场及远场电磁波,但因为碳纳米管层40的厚度较薄,因而会有部分电磁波通过碳纳米管层40的情况。然而,第2实施方式的层叠体1a为在第1层碳纳米管层40与第2层碳纳米管层40之间介设第2层绝缘涂层20,更在第1层碳纳米管层40的下面也存在有第1层绝缘涂层20。由此,第2实施方式的层叠体1a便利用碳纳米管层40与绝缘涂层20间的表面电阻率的大差异,多重形成反射电磁波的边界面,通过碳纳米管层40的电磁波在多个边界面处被多重反射,而被反射的电磁波分别由各碳纳米管层40吸收,故相较于第1实施方式的层叠体1,电磁波的吸收特性较高、噪声抑制效果较高。

再者,通过采取在第1层碳纳米管层40上层叠绝缘涂层20与纤维素纤维层30,更在其上面层叠第2层碳纳米管层40的构造,便可抑制层叠体1a的成形性降低。另外,第2实施方式的层叠体1a相较于第1实施方式的层叠体1,因为更进一步具有绝缘涂层20、纤维素纤维层30、碳纳米管层40,增加层叠体1a全体的膜厚,但因为绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40等3层的厚度约1~12μm,可提供厚度充分薄于现有的层叠体1a。另外,第2实施方式的层叠体1a通过将各层层叠态样进行各种改变,如图6所示(G)的层叠体1a,也可调整特定频率的电磁波吸收特性。

另外,第2实施方式的层叠体1a为当多层层叠碳纳米管层40时,通过依各层改变碳纳米管层40的膜厚,或者通过改变在碳纳米管层40间所层叠绝缘涂层20的膜厚,也可调整特定频段的屏蔽性能。另外,当在碳纳米管层40上层叠绝缘涂层20的情况,也可在碳纳米管层40的特定部分处不形成绝缘涂层20,以在层叠方向上具有连接碳纳米管层40(例如连接第1层碳纳米管层40与第2层碳纳米管层40)部分、与在碳纳米管层40上被覆绝缘涂层20的部分的方式,构成为以特定图案形成绝缘涂层20。此情况,可一次便形成连接碳纳米管层40的高导电性部分,与由绝缘涂层20被覆碳纳米管层40呈高效率吸收电磁波的部分,通过叠加效果便可确保更高的电磁波吸收性能。另外,因为纤维素纤维层30为极少量且极薄,因而即使通常形成纤维素纤维层30,但制造后的层叠体1a在碳纳米管层40上未层叠绝缘涂层20的部分,仍可连接碳纳米管层40。另外,利用碳纳米管层40(碳纳米管)所具有的高热导率,也可将本实施方式的层叠体1a利用于热扩散片。此情况,通过适当形成利用碳纳米管层40全面覆盖绝缘涂层20的层、与形成上述绝缘涂层20图案的层,也可调整热扩散效果。

《第3实施方式》

其次,针对第3实施方式的涂层构件2进行说明。图9所示为第3实施方式的涂层构件2的剖面示意图。如图9所示,第3实施方式的涂层构件2系除在树脂绝缘层10的下侧设有粘接层50与离型膜60之外,其余均具有与第1实施方式的层叠体1同样构造。

粘接层50系供粘接于其他构件用的具粘着性层,可使用例如:丙烯酸类树脂、聚硅氧类树脂、聚酯类树脂、聚醋酸乙烯酯类树脂、聚乙烯醚类树脂或胺基甲酸酯类树脂等公知物。另外,离型膜60为使可轻易从粘接层50撕离的薄膜,通过将离型膜60从粘接层50撕离,便可将层叠体1(第3实施方式由树脂绝缘层10、绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40构成的层叠体1)粘接于对象物。

如上述,第3实施方式的涂层构件2为用于将由树脂绝缘层10、绝缘涂层20、及纤维素纤维层30构成的层叠体1,粘接于对象物用的构件,可容易赋予对象物由层叠体1所产生的屏蔽性能。

以上,针对本发明优选实施方式例进行说明,但本发明技术的范围并不仅局限于上述实施方式例的记载。可对上述实施方式例追加各种变更、改良,而经追加此种变更或改良的形态也涵盖于本发明技术范围中。

例如上述第1~第3实施方式中,图1及图5所示层叠体1、1a、以及在图9所示涂层构件2最表层的碳纳米管层40上,在不会降低电磁波吸收性能的范围内,通过更进一步设置树脂绝缘层,也可构成防止碳纳米管的碳纤维脱落。

再者,上述第2实施方式的层叠体1a中例示在第1层碳纳米管层40上,更进一步层叠绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40的构成,但并不仅局限于此,配合所需的噪声降低程度,也可构成多层层叠绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40(例如3层、4层等复数层叠的构成)。另外,如图10与图11所示,第1实施方式的层叠体1也可构成为隔着粘接层50进行多层重叠。例如图10所示层叠体1b,构成为在第1层碳纳米管层40上,隔着粘接层50层叠第2层碳纳米管层40,再于其上面依序层叠纤维素纤维层30、绝缘涂层20、及树脂绝缘层10。另外,图11所示层叠体1c构成为在第1层碳纳米管层40上,隔着粘接层50更进一步层叠树脂绝缘层10,再于其上面依序层叠绝缘涂层20、纤维素纤维层30、及碳纳米管层40。通过这样构成,除可提高噪声抑制效果之外,也可调整特定频段的噪声抑制特性。另外,虽未图示,也可构成经由粘接层50多层重叠第2实施方式的层叠体1a。

再者,用于提升电磁波吸收性能的层叠例,如图12(A)所示,如同第1实施方式的层叠体1,在树脂绝缘层10其中一面上依序层叠绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40,且在树脂绝缘层10背后端的面上,也依序层叠绝缘涂层20、纤维素纤维层30及碳纳米管层40,而构成层叠体1d。另外,如图12(B)所示,也可将图12(A)所示2个层叠体1d夹置粘接层50层叠而构成层叠体1e。另外,也可由3以上层叠体1d利用粘接层50进行层叠而构成。

【符号说明】

1、1a~1d:层叠体

10:树脂绝缘层

20:绝缘涂层

30:纤维素纤维层

40:碳纳米管层

2:涂层构件

50:粘接层

60:离型膜

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