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CN118476319A - 电磁干扰抑制材料 - Google Patents

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CN118476319A CN202280086242.XA CN202280086242A CN118476319A CN 118476319 A CN118476319 A CN 118476319A CN 202280086242 A CN202280086242 A CN 202280086242A CN 118476319 A CN118476319 A CN 118476319A
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西原洋知
吉田荣吉
内田健
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Tohoku University NUC
Kyocera Corp
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Abstract

本发明提供一种电磁干扰抑制材料，其是包含母材和碳复合材料的电磁干扰抑制材料，所述母材包含从有机物和无机物中选出的至少一种，所述碳复合材料是从在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层的核壳粒子以及在无机粒子的连结体的表面包覆有平均层数为4以下的石墨烯的包覆层的核壳连结体中选出的至少一种，电磁干扰抑制材料的体积电阻为103Ω·cm以上。

Description

电磁干扰抑制材料
技术领域
本发明涉及电磁干扰抑制材料。
背景技术
近年来，以降低电磁噪声导致的设备误动作、信息泄漏、干扰导致的信息通信速度的降低等电磁故障为目的，进行了各种对策。作为降低电磁故障的方法，提出了通过反射来屏蔽电磁波的方法或者吸收电磁波的方法。
例如，在专利文献1中提出了一种将从Fe、Ni、Co以及V中选出的金属或由这些金属的2种以上构成的合金的粉末等软磁性金属粉末分散在橡胶或塑料的基质中而成的材料成型为片状而成的电磁波屏蔽材料。在专利文献2中提出了一种将通过使碳化硅粉末分散在基质树脂中而成的电波吸收材料形成的电波吸收层层叠在金属体的表面而成的片状的电波吸收体。在专利文献3中提出了一种具有由含有碳材料的基质构成的电介质层、层叠在所述电介质层的一面的分割导电膜层以及层叠在所述电介质层的另一面的电磁波反射层的5～7GHz的频段中的电磁波吸收片等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-68889号公报。
专利文献2：日本特开2005-57093号公报。
专利文献3：日本特开2012-209515号公报。
发明内容
发明要解决的课题
以往，如上述专利文献1～3中记载的电磁波屏蔽材料、电波吸收体、以及电磁波吸收片等那样，提出了很多以降低电磁故障为目的的方案。但是，随着近年来的通信设备的高性能化、多样化，有时电磁故障的降低并不充分，需要进一步改善。
另外，利用金属等通过反射来屏蔽电磁波的方法也存在无法避免自身中毒的课题。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能良好且具有进一步降低电磁故障的性能的电磁干扰抑制材料。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了专心研究，结果发现，包含含有从有机物和无机物中选出的至少一种的母材以及规定的碳复合材料的电磁干扰抑制材料的电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能高且具有进一步降低电磁故障的性能。
本发明是基于该见解完成的。
即，本发明涉及以下内容。
[1]一种电磁干扰抑制材料，其是包含母材和碳复合材料的电磁干扰抑制材料，所述母材包含从有机物和无机物中选出的至少一种，其中，所述碳复合材料是从在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层的核壳粒子以及在无机粒子的连结体的表面包覆有平均层数为4以下的石墨烯的包覆层的核壳连结体中选出的至少一种，所述电磁干扰抑制材料的体积电阻是103Ω·cm以上。
[2]如上述[1]所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述核壳粒子具有的所述无机粒子以及所述核壳连结体具有的所述无机粒子的平均粒径是100μm以下。
[3]如上述[1]或[2]中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，相对于电磁干扰抑制材料整体，所述电磁干扰抑制材料中的石墨烯的含量是0.001～30质量％。
[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述核壳粒子具有的所述无机粒子以及所述核壳连结体具有的所述无机粒子包含从氧化铝、二氧化硅、氧化镁、碳化钨、氮化铝中选出的至少一种。
[5]如上述[1]～[3]中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述核壳粒子具有的所述无机粒子以及所述核壳连结体具有的所述无机粒子是磁性体。
[6]如上述[5]所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述磁性体包含从磁性金属、磁性金属合金以及磁性氧化物中选出的至少一种，所述磁性氧化物是从铁氧体以及磁铁矿中选出的至少一种。
[7]如上述[6]所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述磁性金属以及磁性金属合金是扁平形状。
[8]如上述[1]～[7]中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述有机物是热固化性树脂。
[9]如上述[1]～[7]中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述有机物是热塑性树脂。
[10]如上述[1]～[9]所述的电磁干扰抑制材料，其中，所述无机物是陶瓷。
发明的效果
根据本发明，能够提供电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能高并且具有进一步降低电磁故障的性能的电磁干扰抑制材料。
具体实施方式
以下，一边参照一实施方式一边详细说明本发明。
在本说明书中，“XX～YY”的记载是指“XX以上且YY以下”。另外，在本说明书中，关于数值范围(例如，含量等的范围)，阶段性地记载的下限值和上限值可以分别独立地组合。另外，在本说明书中记载的数值范围中，其数值范围的上限值或者下限值也可以置换为实施例所示的值。
在本说明书中，“电磁干扰抑制材料”是指利用损耗特性(磁损耗、介电损耗、电阻等)能够衰减附近电磁场以及电磁波的材料。
在本说明书中，“石墨烯”是指“10层以下的sp2键合碳原子的片状物质”。
在本说明书中，石墨烯的“平均层数”是指根据下述式求出的值。具体而言，根据后述的实施例中记载的方法而求出。
石墨烯的平均层数＝单位面积的碳负载量(g/m2)/(单位面积的石墨烯的质量[g/m2])
需要说明的是，“单位面积的碳负载量(g/m2)”是通过热重量分析求出的单位质量的碳复合材料的碳负载量(g)除以核壳粒子具有的无机粒子或核壳连结体具有的无机粒子的比表面积(m2/g)而得到的值。通过热重量分析求出的单位质量的碳复合材料的碳负载量(g)，具体地，通过实施例中记载的方法而求出。
所述比表面积是指BET比表面积，是通过基于氮吸附的BET多点法(例如5～6点)进行测定而得到的值。
在本说明书中，“体积电阻”是指体积电阻率，能够按照JIS K-6911：2006来测定，具体地，能够通过实施例中记载的方法来测定。
[电磁干扰抑制材料]
本发明的电磁干扰抑制材料包含母材和碳复合材料，所述母材含有从有机物和无机物中选出的至少一种。而且，所述碳复合材料是从在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层的核壳粒子以及在无机粒子的连结体的表面包覆有平均层数为4以下的石墨烯的包覆层的核壳连结体中选出的至少一种，所述电磁干扰抑制材料的体积电阻为1.0×103Ω·cm以上。
所述碳复合材料是从在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层的核壳粒子以及在无机粒子的连结体的表面包覆有平均层数为4以下的石墨烯的包覆层的核壳连结体中选出的至少一种，从而得到的电磁干扰抑制材料的电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能高，具有进一步降低电磁故障的性能。其理由尚不确定，认为如下。
本发明的碳复合材料在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层。换言之，本发明的碳复合材料在无机粒子(核)的表面构成了三维连续的平均层数为4以下的石墨烯片(壳)。因此，对于所述碳复合材料，作为碳复合材料的比表面积大，每单位体积的电波吸收性能高。如此地，通过比表面积大，因此，与含有相同量的其他碳复合材料的情况相比，本发明的碳复合材料能够提高体积电阻。如此地，通过比表面积大，且具有提高体积电阻的效果，可以认为本发明的碳复合材料的电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能提高。
所述核壳粒子具有的包覆层以及核壳连结体具有的包覆层也可以由石墨烯构成。从增大所述碳复合材料的比表面积且进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，石墨烯的平均层数可以为小于4，可以为3以下，可以为2.5以下，可以为2.0以下，也可以为1.9以下。
本发明的电磁干扰抑制材料的体积电阻为1.0×103Ω·cm以上。
可以说电磁干扰抑制材料通常难以兼具绝缘性、电磁吸收性能以及电磁干扰抑制性能。然而，通过本发明的电磁干扰抑制材料包含所述碳复合材料，从而具有高绝缘性(体积电阻率)，而且电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能提高。
在本发明的一个方式中，从确保绝缘性的观点出发，体积电阻可以为106Ω·cm以上，可以为108Ω·cm以上，也可以为1010Ω·cm以上。上限没有特别设定，也可以为1.0×1016Ω·cm以下。
通信设备有时也伴随较大放热，通常需要并用散热片等的散热机构。如果电磁干扰抑制材料不仅降低了电磁故障，而且热传导率高，还具有散热性，就不需要并用散热片等其他机构。除了电子部件的小型化以及轻量化以外，还能够削减组装工作量，因此有用。从这种观点出发，电磁干扰抑制材料的热传导率可以为0.1～10.0W/m·K，可以为0.5～8.0W/m·K，也可以为1.0～6.0W/m·K。
需要说明的是，所述热传导率能够通过将用热线赋予热流能量时的温度梯度与热传导率已知的试样相比求出的热线法、利用激光等对均质的物质瞬间赋予高能量并基于此时测定的热扩散率和比热算出热传导率的激光闪光法等求出。具体而言，能够通过实施例中记载的方法来测定。
通信设备进行小型化以及轻量化，对使用电磁干扰抑制材料的封装材料提出了要求。例如，模块型的电子部件的封装件也有非对称薄型且面积大的情况。在将以FOWLP(FanOut Wafer Level Package，扇出型晶圆级封装)为代表的大尺寸基材上的电子部件的单面统一密封后进行单片化的封装工艺中，需要降低翘曲。在这种情况下，尽可能使电磁干扰抑制材料的热膨胀接近热膨胀系数低的嵌入件的、即电磁干扰抑制材料的低热膨胀化是有用的。从这种观点出发，所述电磁干扰抑制材料的热膨胀率(α1：从常温(25℃)到玻璃化转变温度之间的热膨胀系数)可以为1ppm/deg.以上，也可以为3ppm/deg.以上。另外，所述电磁干扰抑制材料的热膨胀率可以为40ppm/deg.以下，也可以为35ppm/deg.以下。当使用所述电磁干扰抑制材料作为密封材料时，所述电磁干扰抑制材料的热膨胀率可以为22ppm/deg.以下，也可以为20ppm/deg.以下。
需要说明的是，所述热膨胀系数能够在通过基于热机械分析(ThermalMechanical Analysis：TMA)的测定得到的TMA图中根据25～60℃的切线的斜率而求出。具体而言，能够通过实施例中记载的方法来测定。
＜碳复合材料＞
本发明的碳复合材料是从在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层的核壳粒子以及在无机粒子的连结体的表面包覆有平均层数为4以下的石墨烯的包覆层的核壳连结体中选出的至少一种。
需要说明的是，本发明的碳复合材料包括将无机粒子具有的细孔内部用碳包覆的材料或在无机粒子的细孔内部填充了碳的材料。
从制造容易性以及进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，所述核壳粒子的平均粒径可以为0.0005～100μm，可以为0.1～50μm，也可以为0.5～20μm。
需要说明的是，所述核壳粒子的平均粒径是假设圆柱状细孔并根据下述式求出的值。
核壳粒子的平均粒径(m)＝6/[比表面积(m2/g)×核壳粒子的真密度(g/m3)]
所述比表面积是指BET比表面积，是通过基于氮吸附的BET多点法(例如5～6点)测定而得到的值。
从制造容易性以及进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，所述核壳连结体的平均粒径可以为0.0005～100μm，可以为0.1～50μm，也可以为0.5～20μm。
需要说明的是，所述核壳连结体的平均粒径能够通过使用激光衍射式的粒度分布计来估算。
从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，所述碳复合材料的平均粒径也可以为100μm以下。需要说明的是，在本说明书中，“碳复合材料的平均粒径”在碳复合材料不凝集而为一次粒子的情况下是指一次粒子的平均粒径，在碳复合材料凝集而形成二次粒子的情况下是指二次粒子的平均粒径。
需要说明的是，所述碳复合材料的平均粒径的测定方法，根据孔的容积和比表面积算出、通过激光衍射式的粒度分布计估算、或者使用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)的观察机构，作为20～100个视野中观察的粒子的粒径的平均值而算出的值。另外，“粒径”是指通过粒子的中心且粒子的轮廓线上的任意两点之间的距离中的最大距离。
从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，所述碳复合材料的比表面积可以为800m2/g以下，可以为780m2/g以下，也可以为600m2/g以下。下限没有特别设定，可以为1m2/g以上，可以为5m2/g以上，也可以为10m2/g以上。
需要说明的是，所述比表面积是指BET比表面积，是通过基于氮吸附的BET多点法而测定的值。
在本发明中，电磁干扰抑制材料中的所述碳复合材料的含量(质量％)根据用途和母材而有很大不同，因此，没有特别限定。从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，相对于电磁干扰抑制材料总量，电磁干扰抑制材料中的所述碳复合材料的含量(质量％)可以为0.1～90质量％，可以为0.5～35质量％，也可以为1～30质量％。
〔无机粒子〕
本发明的核壳粒子以及核壳连结体具有无机粒子。对所述核壳粒子具有的所述无机粒子以及所述核壳连结体具有的所述无机粒子(以下，也将它们统称为“无机粒子”)没有特别限制。例如，可举出氧化铝、二氧化硅、氧化镁、碳化钨、氮化铝、氧化铈、氧化钛以及碳酸钙等无机粒子、纯铁等作为磁性金属的磁性体、非晶磁性金属合金类、Ni-Fe系合金类、软钢、硅钢(Fe-Si合金类)、Fe-Al合金类、Fe-Si-Al合金(森达斯特合金：Sendust alloy)类、Co-Fe系合金类等作为磁性金属合金的磁性体、羰基铁、磁铁矿以及铁氧体等作为磁性氧化物的磁性体等。
作为所述铁氧体，具体而言，可举出Mn-Zn系铁氧体、Ni-Zn系铁氧体、Cu-Zn系铁氧体、Cu-Zn-Mg铁氧体、Mn-Mg-Al铁氧体、Y型六方晶铁氧体、Z型六方晶铁氧体、M型六方晶铁氧体等。
所述磁性金属以及所述磁性金属合金可以为扁平形状。
所述无机粒子可以根据电磁干扰抑制材料的用途来选择无机粒子。
从提高体积电阻的观点出发，所述无机粒子可以包括从氧化铝、二氧化硅、氧化镁、碳化钨以及氮化铝中选出的至少一种，可以包括从氧化铝、二氧化硅以及氧化镁中选出的至少一种，也可以包括氧化铝。
另外，从热膨胀率的观点出发，所述无机粒子也可以包括二氧化硅。
另外，从热传导率的观点出发，所述无机粒子可以包括从氧化铝、氧化镁以及氮化铝中选出的1种，也可以包括氧化铝。
另外，从提高热传导率并且在广范围的频率区域提高电磁波吸收能力的观点出发，所述无机粒子可以为磁性体，该磁性体可以包括从磁性金属、磁性金属合金以及磁性氧化物中选出的至少一种，可以包括非晶磁性金属合金类，可以包括从Fe-Si-Al合金(森达斯特合金)、铁氧体以及磁铁矿中选出的至少一种，也可以包括从铁氧体以及磁铁矿中选出的至少一种。
所述无机粒子可以仅由1种构成，也可以含有2种以上。
从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，所述无机粒子也可以为纳米粒子。
〔石墨烯〕
本发明的石墨烯是具有碳原子键合而成的六边形晶格结构的片状物质。石墨烯可以为具有1个碳原子对应的层厚度的单层状态，也可以为2层以上的多层状态。石墨烯除了包含碳原子之外，还可以包含氧原子、氢原子、硼原子、氮原子、硫原子、磷原子等。
所述核壳粒子中以及所述核壳连结体中的石墨烯的含量(质量％)没有特别限制。从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，可以为0.1～70质量％，可以为0.5～45质量％，也可以为1～20质量％。
所述电磁干扰抑制材料中的石墨烯的含量(质量％)没有特别限制。从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，可以为0.001～30质量％，可以为0.01～20质量％，也可以为0.05～15质量％。
＜母材＞
本发明的母材含有从有机物和无机物中选出的至少一种。母材可以仅含有有机物，可以仅含有无机物，也可以含有有机物和无机物。
〔有机物〕
母材中包含的有机物没有特别限制，例如，可举出热固化性树脂、热塑性树脂等。
作为热固化性树脂，例如，可举出环氧树脂、酚醛树脂、酰亚胺树脂等。
作为热塑性树脂，可举出聚烯烃系树脂、乙烯基系树脂、苯乙烯-丙烯酸系树脂、乙烯-丙烯酸酯树脂、乙烯-甲基丙烯酸酯树脂、二烯系树脂、萜烯树脂、石油树脂、纤维素系树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺系树脂、氟树脂等。
对于所述有机物，从使用电磁干扰抑制材料的成型体的可靠性的观点出发，可以为热固化性树脂，从使用电磁干扰抑制材料的成型体的电绝缘性以及耐热性的观点出发，可以为环氧树脂，也可以为酰亚胺树脂。从制造的容易程度以及加工的容易程度的观点出发，可以为热塑性树脂，从耐久性以及耐候性的观点出发，可以为聚氨酯，在室外利用的情况下，也可以为耐水解性良好的聚碳酸酯系聚氨酯。需要说明的是，成型体是指放入铸模、模具等模具中制造的模塑体。
所述有机物可以使用1种，也可以将2种以上组合使用。
在本发明中，作为有机物使用的环氧树脂，只要是在一个分子中具有两个以上的环氧基，且在电子部件中通常使用的环氧树脂即可，对分子结构、分子量等没有特别限制。
作为所述环氧树脂，例如，可举出苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双环戊二烯衍生物等脂肪族系环氧树脂、联苯型、联苯芳烷基型、萘基型以及双酚型等芳香族系环氧树脂等。这些环氧树脂可以仅使用一种，也可以混合两种以上使用。对性状也没有特别限制，可以是常温(25℃)条件下为液态、固态中的任一种。例如，所述环氧树脂也可以为固态甲酚酚醛清漆型环氧树脂。所述固态甲酚酚醛清漆型环氧树脂能够作为市售品来获得，例如，可举出N670(DIC株式会社制)等。另外，例如，所述环氧树脂可以为液态环氧树脂，具体而言，可举出双酚A型以及双酚F型等。液态环氧树脂也可以为液态双酚A型环氧树脂。液态双酚A型环氧树脂能够作为市售品来获得，例如，可举出Epomik(注册商标)R140(三井化学株式会社制)等。
需要说明的是，在本发明中，液态环氧树脂是指在25℃条件下呈液态的环氧树脂。
从成型体的热机械性质的观点出发，所述环氧树脂的环氧当量可以为140以上。另外，从电磁波吸收性能的观点出发，可以为200以上。作为所述环氧当量的上限值，从热机械性质的观点出发，可以为400以下，也可以为380以下。
所述环氧树脂也可以为具有由(R1O)m表示的聚氧化亚烷基结构以及由(R2O)n表示的聚氧化亚烷基结构的环氧树脂。
此处，R1和R2分别独立地表示碳原子数为1个以上的亚烷基。m+n可以为1以上且50以下，也可以为1以上且20以下。另外，m可以为0以上且49以下，也可以为0以上且19以下。n可以为1以上且50以下，也可以为1以上且20以下。
作为由R1和R2表示的亚烷基，例如，可举出碳原子数为1个以上且6个以下的亚烷基，具体而言，可举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、四亚甲基、六亚甲基等。从电磁波吸收性能的观点出发，所述亚烷基可以为亚甲基，也可以为亚乙基。
在m个R1O基中，复数个R1可以为彼此相同的亚烷基，也可以为碳原子数不同的亚烷基。另外，在n个R2O基中，复数个R2可以为彼此相同的亚烷基，也可以为碳原子数不同的亚烷基。
作为具有所述聚氧化亚烷基结构的环氧树脂，例如，可举出具有双酚A骨架的液态环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚等。作为具有双酚A骨架的液态环氧树脂的市售品，可举出由下述通式(1)表示的理化树脂BEO-60E(新日本理化株式会社制)等，作为聚乙二醇二缩水甘油醚的市售品，可举出以由下述通式(2)表示的化合物为主要成分的Epolite 400E(共荣社化学株式会社制)等。
化学式1
化学式2
在本发明中，作为有机物使用的酰亚胺树脂，例如，可举出双烯丙基纳迪克酰亚胺等。双烯丙基纳迪克酰亚胺能够作为市售品来获得，例如，可举出BANI-M(丸善石油化学株式会社制)、BANI-X(丸善石油化学株式会社制)等。
在本发明中，从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，相对于电磁干扰抑制材料总量，电磁干扰抑制材料中的所述有机物的含量(质量％)可以为0.1～40质量％，可以为1～30质量％，可以为3～25质量％，也可以为5～20质量％。
当作为所述有机物包含热固化性树脂时，本发明的电磁干扰抑制材料还可以含有固化剂以及固化促进剂等。
作为所述固化剂，例如，可举出脂肪族胺、芳香族胺、双氰胺、二酰肼化合物、酸酐、酚醛树脂等。它们可以使用1种，也可以将2种以上组合使用。
作为所述固化促进剂，可举出二枯基过氧化物、二丁基过氧化物等有机过氧化物；2-甲基咪唑、2-乙基咪唑等咪唑化合物、三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三苯基膦等有机磷系化合物；1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一碳烯-7(DBU)、1，5-二氮杂双环(4，3，0)壬烯-5等二氮杂双环烯烃化合物；2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸盐等四苯基硼系化合物等。它们可以使用1种，也可以将2种以上组合使用。
在本发明的一个方式中，当本发明的电磁干扰抑制材料含有固化剂时，相对于热固化性树脂100质量％，其含量可以为0～150质量％，可以为0～120质量％，也可以为0～100质量％。
在本发明的另一方式中，当本发明的电磁干扰抑制材料含有固化剂时，相对于该电磁干扰抑制材料总量，其含量可以为1～20质量％，可以为2～18质量％，也可以为3～15质量％。
另外，当本发明的电磁干扰抑制材料含有固化促进剂时，相对于该电磁干扰抑制材料总量，其含量可以为0.01～10质量％，可以为0.05～5质量％，也可以为0.1～3质量％。
本发明的电磁干扰抑制材料还可以包含分散助剂。分散助剂只要是用于使微粒在基质树脂中稳定地高度分散的材料即可，没有特别限制。分散剂通常使用一分子中兼具不同的反应性官能团的表面活性剂以及偶联剂等。作为所述分散助剂，可举出羧酸盐等阴离子系表面活性剂、季铵盐等阳离子系表面活性剂等的表面活性剂；具有胺系官能团和硫化合物系官能团的偶联剂、纤维素纳米纤维等。
所述纤维素纳米纤维是两极性的微小固体，通过界面活性的作用提高填料的分散性。纤维素纳米纤维也可以为已经高度分散在水或热固化性树脂低聚物等液体中而成的物质。
从作业性以及流动性的观点出发，所述纤维素纳米纤维的平均纤维长度可以为1μm以上且100μm以下，也可以为5μm以上且50μm以下。
包括凝集体在内，所述纤维素纳米纤维的平均纤维直径可以为1nm以上且1000nm以下，也可以为4nm以上且500nm以下。通过使所述平均纤维直径处于上述范围，能够提高所述碳复合材料的分散性，其结果是，能够进一步提高电磁干扰抑制性能。
需要说明的是，纤维素纳米纤维的平均纤维长度以及平均纤维直径能够使用扫描型电子显微镜(SEM)通过与前述的碳纳米管的平均纤维长度和平均纤维直径相同的操作来测定。
作为所述具有胺系官能团和硫化合物系官能团的偶联剂的市售品，可举出SUMILINK(注册商标)100(住友化学株式会社制)等。作为所述纤维素纳米纤维的市售品，可举出ELLEX-S(大王制纸株式会社制)等。
当本发明的电磁干扰抑制材料中包含所述分散助剂时，从分散性以及热机械的特性保持的观点出发，相对于该电磁干扰抑制材料总量，其含量可以为0.1～30质量％，可以为0.2～10质量％，也可以为0.3～5质量％。
除了以上各成分之外，在不脱离本发明的要点的范围内，本发明的电磁干扰抑制材料能够根据需要配合通常配合在这种电磁干扰抑制材料中的合成蜡、天然蜡、高级脂肪酸、高级脂肪酸的酯等脱模剂；钴蓝等着色剂；硅油、硅橡胶等改性剂；水滑石类；离子捕捉剂；带电控制剂；磷腈等阻燃剂等添加剂。这些各添加剂均可以使用1种，也可以将2种以上混合使用。
对于本发明的电磁干扰抑制材料中的这些各添加剂的含量，相对于该电磁干扰抑制材料的总量，作为各添加剂的总量，可以为0.05～30质量％，也可以为0.2～20质量％。
〔无机物〕
母材中包含的无机物只要是电子部件中使用的无机物，就没有特别限制，可举出后述的无机物(A)以及无机物(B)。
它们可以使用1种，也可以将2种以上组合使用。
(无机物(A))
无机物(A)是从二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、钛酸钡、氮化硅、氮化铝、碳化硅以及碳化钨等无机填充材料、非晶磁性金属合金类、Ni-Fe系合金类、纯铁、软钢、硅钢(Fe-Si合金类)、Fe-Al合金类、Fe-Si-Al合金类、Co-Fe系合金类、羰基铁等软磁性材料、磁铁矿以及铁氧体等磁性氧化物等的磁性体等中选出的至少一种，是后述的无机物(B)以外的无机物。
所述无机物(A)可以与有机物一起使用。从降低电磁干扰抑制材料的膨胀系数或提高热传导率的观点出发，可以为从二氧化硅、氧化铝中选出的至少一种，也可以为二氧化硅。另外，从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，也可以为从铁氧体、非晶磁性金属合金类中选出的至少一种。
所述无机物(A)的形状没有特别限制，例如，可举出球状、薄片状(flake)、纤维状等。所述无机物的形状可以为球状，也可以为球状以外的形状。
作为所述无机物(A)的平均粒径，没有特别限制，可以为0.1μm以上且100μm以下，可以为0.2μm以上且75μm以下，也可以为0.2μm以上且50μm以下。
需要说明的是，在本说明书中，平均粒径是指体积平均粒径，无机物(A)的平均粒径能够作为使用激光衍射式粒度分布测定装置测定的粒子的长径的平均值而算出。
当在本发明的电磁干扰抑制材料中包含所述无机物(A)时，从进一步提高电磁波吸收性能和电磁干扰抑制性能的观点出发，相对于电磁干扰抑制材料的总量，其含量可以为20～95质量％，可以为30～90质量％，也可以为35～85质量％。
当本发明的电磁干扰抑制材料作为半导体用密封材料使用时，在制造半导体用密封材料的过程中，进行金属异物的去除。当使用磁体去除金属异物时，磁性体被视为异物而被去除，成品率变差。从这种观点出发，当本发明的电磁干扰抑制材料作为半导体用密封材料使用时，相对于该电磁干扰抑制材料的总量，所述磁性体的含量可以为1质量％以下，可以为0.5质量％以下，也可以为0质量％。另外，由于所述磁性体的比重大，因此，从得到的成型体的轻量化的观点出发，所述磁性体的含量也可以为所述值以下。
(无机物(B))
无机物(B)是陶瓷。
作为所述陶瓷，没有特别限定，具体而言，可举出金属的氧化物、氮化物、碳化物等作为主要成分的烧结体。
作为所述金属的氧化物，具体而言，可举出氧化铝、氧化锆、氧化镁等。
作为所述金属的氮化物，具体而言，可举出氮化铝、氮化硼、氮化硅等。
作为所述金属的碳化物，具体而言，可举出碳化硅、碳化硼等。
所述陶瓷也可以为从氧化铝、氮化铝中选出的至少一种的烧结体。
[碳复合材料的制造方法]
以下，对本发明的碳复合材料的制造方法的一个方式进行说明，本发明并不限于以下方式。
根据本发明的碳复合材料例如能够通过在无机粒子上包覆碳层的方法来制造。
(无机粒子)
作为根据本发明的无机粒子，可举出上述〔无机粒子〕中记载的无机粒子。
作为本实施方式的无机粒子，当通过CVD处理等包覆碳层时，也可以在CVD处理等时稳定地保持原来的结构。因此，也可以为耐热性高的无机粒子。
无机粒子可以为粒子尺寸均一的结构以及组成均匀的材料，另外，为了成为高比表面积，也可以为能将得到的石墨烯的平均层数控制在4以下的材料。
从这种观点出发，无机粒子也可以为从氧化铝、二氧化硅、氧化镁、碳化钨、氮化铝、以及磁性金属、磁性金属合金及磁性氧化物等磁性体中选出的至少一种。另外，从提高电绝缘性能的观点出发，可以为氧化铝或二氧化硅，从提高热传导率并提高散热性的观点出发，可以为磁性体，也可以为从Fe-Si-Al合金(森达斯特合金)类、铁氧体以及磁铁矿中选出的至少一种。
所述无机粒子的平均粒径没有特别限定，平均粒径可以为0.0005～100μm，可以为0.1～50μm，也可以为0.5～20μm。如果平均粒径为0.0005μm以上，则容易处理，碳包覆性良好。另外，由于包覆碳源时的碳源的气体透过性良好，因此，容易进行均匀的碳包覆。另一方面，如果平均粒径为100μm以下，则能得到比表面积(BET比表面积)高的碳复合材料。
所述无机粒子也可以与粒状的间隔物混合使用。通过使用间隔物，能够在粒子彼此之间适度地确保空隙，能够防止粒子过于紧密地塞满而压损变大。作为间隔物，平均粒径例如也可以为100～5000μm的粒子。作为间隔物的材质，只要是在碳包覆后能够筛分的材质即可，没有特别限制，也可以为在900～1000℃条件下不分解的材质。
对所述粒子与间隔物的配合比没有特别限制，例如，(粒子：间隔物)以质量比计可以为0.1：10～10：10，也可以为1：10～10：10。如果在上述范围内，则能以高收率得到所述碳复合材料。
(碳层的包覆)
在无机粒子表面包覆碳层的方法没有特别限制，湿式法、干式法均能够适用。从将石墨烯的平均层数设为4以下的观点出发，也可以使用化学气相生长法(Chemical VaporDeposition：CVD)或通过化学修饰向二氧化硅等无机粒子表面导入萘分子后进行烧成的方法。
导入有机化合物，在无机粒子上堆积碳层所使用的CVD法是在无机粒子等基板上制作由特定的元素或元素组成构成的薄膜(例如由碳构成的薄膜)的工业方法。通常，其是通过热或光向包含原料物质的气体提供能量或通过高频进行等离子化从而通过化学反应或热分解使原料物质自由基化并富有反应性，使原料物质吸附并堆积在基板上并对此进行利用的技术。
CVD法中使用的有机化合物在常温下可以是气体，或者也可以是能够气化的物质。作为气化的方法，存在加热至沸点以上的方法或使环境减压的方法等。使用的有机化合物能够从碳源物质中适当选择来使用。特别地，可以为通过加热进行热分解的化合物，也可以为能够在无机粒子的表面上堆积碳层的化合物。
另外，使用的有机化合物也可以为含有氢、氧、氮、硼、硫、磷等的有机化合物。该有机化合物可以为包含不饱和或饱和烃的有机化合物，也可以为它们的混合物。
作为使用的有机化合物，可以为具有双键和/或三键的不饱和直链或支链的烃、饱和直链或支链的烃等，也可以为饱和环式烃、苯、甲苯等芳香族烃等。作为有机化合物，可以使用甲醇、乙醇等醇类或乙腈、丙烯腈等含氮的化合物。作为有机化合物，例如，可举出乙炔、甲基乙炔、乙烯、丙烯、异戊二烯、环丙烷、甲烷、乙烷、丙烷、苯、甲苯、乙烯基化合物、环氧乙烷、甲醇、乙醇、乙腈、丙烯腈等。有机化合物可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，使用的有机化合物可以使用能够进入粒子间的空隙的化合物，例如乙炔、乙烯、丙烯、甲烷、乙烷等，从使结晶性高的碳析出的观点出发，可以使用甲烷、丙烯以及苯。另外，从能得到热分解温度高且高结晶性的碳的观点出发，可以使用甲烷。
对于有机化合物，在更高温度下用于CVD的化合物和在更低温度下用于CVD的化合物可以彼此相同或不同。例如，在低温条件下的CVD中，可以使用乙炔、乙烯等，在高温条件下的CVD中，可以使用丙烯、异戊二烯、苯等。
在所述无机粒子上导入有机化合物时，可以预先将无机粒子减压，也可以将系统自身设为减压条件。只要是通过CVD堆积碳的方法即可，可以使用任何方法。例如，可以使有机化合物的化学反应或热分解中生成的碳堆积(或吸附)在氧化铝纳米粒子上，并在氧化铝纳米粒子上包覆碳层。
进行CVD处理时的压力没有特别限制，例如，可以为1kPa～200kPa，也可以为50～150kPa。进行CVD处理时的加热温度只要是能够在无机粒子上形成几层以下的碳层的条件即可，能够根据使用的有机化合物适当选择适当的温度。加热温度可以为400～1500℃，可以为450～1100℃，也可以为550～950℃。例如，在作为有机化合物使用丙烯的情况下，可以为700～900℃，在使用甲烷的情况下，也可以为900～1100℃。但是，优选比有机化合物的分解温度低50～200℃左右的温度。加热至有机化合物的分解温度以上时，气相碳析出变得显著，通过如上所述地进行，例如能够防止在所述无机粒子表面和内部产生碳堆积量的不均匀，能够使其均匀地堆积。
另外，加热温度能够根据CVD处理时间和/或反应体系内的压力适当选择适当的温度。另外，也可以分析生成物，并基于其结果设定成为所期望的层叠数所要求的温度。
进行CVD处理时的升温速度也没有特别限制，可以为1～50℃/分钟，也可以为5～20℃/分钟。只要CVD处理中的处理时间(规定的加热温度条件下的CVD处理时间)是能得到平均层数为4以下的石墨烯的时间即可，能够根据使用的有机化合物或温度适当选择适当的时间。例如，CVD处理中的处理时间可以为5分钟～8小时，可以为0.5～6小时，也可以为1～5小时。另外，也可以分析生成物，并基于其结果设定充分的碳堆积所要求的时间。
CVD处理可以在减压条件下进行，可以在真空条件下进行，也可以在加压条件下进行，另外，也可以在非活性气体环境下进行。当在非活性气体环境下进行时，作为非活性气体，例如，可举出氮、氦、氖、氩等，可以使用氮。
在CVD法中，通常，通过一边使气体状的有机化合物以与载气一起与粒子接触的方式流通一边加热，能够容易地在气相中使碳堆积乃至吸附在粒子上。载气的种类、流速、流量以及加热温度根据使用的有机化合物的种类适当调节。作为载气，例如，可举出上述非活性气体等，可以为氮，另外，也可以为与氧气或氢气的混合物。
从将石墨烯的平均层数设为4以下的观点出发，载气的流速例如可以为0.05～1.0m/分钟，也可以为0.32～0.64m/分钟。另外，相对于载气与有机化合物的总量，有机化合物的导入量可以为1～30体积％，也可以为5～20体积％。
作为在所述无机粒子上包覆碳层的方法，也可以通过浸渍法等湿式法导入有机化合物并碳化。另外，也可以在导入有机化合物进行CVD之前，浸渍有机化合物并碳化。作为浸渍的有机化合物，例如，能够使用碳化成品率高的糠基醇等热聚合性单体。作为有机化合物的浸渍方法，如果有机化合物为液体，则能够直接使用或者与溶剂混合，如果为固体，则能够采用溶解于溶剂中并使其与无机粒子接触等公知的方法。
在第一工序之后，可以对包覆有碳的无机粒子进行热处理，使碳层碳化，并使高结晶性的碳在无机粒子的表面析出。通过如上所述地进行，得到的碳复合材料成为更高结晶性且高比表面积。
碳层的碳化也能够通过CVD处理进行，因此，所述热处理可以在CVD处理时进行，也可以通过其他的方法进行。
对热处理的方法没有特别限制，可以使用高频感应加热炉等进行热处理。
通过上述方法，能够得到在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层的核壳粒子以及核壳连结体、即碳复合材料。
[电磁干扰抑制材料的制造方法]
本发明的电磁干扰抑制材料可以通过用混合器等将碳复合材料以及根据需要配合的其他成分充分均匀地混合后，通过分散机、捏合机、三辊磨机、二轴加热辊、二轴加热挤出混炼装置等进行混炼处理而得到。混炼处理可以加热进行。此时的温度可以为70℃以上且150℃以下，也可以为75℃以上且120℃以下。
本发明的电磁干扰抑制材料例如可以在所述混炼处理后使其冷却固化，利用切磨机、球磨机、旋风磨机、锤碎机、振动磨机、切碎机、研磨机(grinder mill)、高速磨机等粉碎成适当的大小来使用。
另外，也可以用成型机在50℃以上且100℃以下的温度、压力0.5MPa以上且1.5MPa以下的条件下对所述混炼处理后得到的混合物进行加压而成型为片状。
本发明的电磁干扰抑制材料能够作为电波吸收材料、噪声抑制片、半导体密封材料、密封片、电线的包覆材料等使用。
作为本发明的一实施方式，例如，通过用包含本发明的电磁干扰抑制材料的半导体元件密封材料密封固定在基板上的半导体元件，能够得到树脂密封型的电子部件。
需要说明的是，为了得到电子部件，没有特别限定地使用公知的成型方法。作为最通常的成型方法，可举出低压传递成型，也能够通过注射成型、注型成型、压缩成型等进行成型。
例如，在传递成型法的情况下，可以通过传递成型机在成型模具内以温度150℃以上且200℃以下，时间20秒以上且200秒以下进行加热处理，从成型模具中取出成型品，以温度150℃以上且200℃以下，2小时以上且12小时以下进行用于完成固化的加热处理。
另外，在压缩成型法的情况下，首先，向成型模具的上模供给安装有半导体元件的基板，而且，向下模的腔体内供给本发明的电磁干扰抑制材料。然后，通过用所需的合模压力将上下两模合模，将安装有半导体元件的基板浸渍在下模腔体内加热熔融后的电磁干扰抑制材料中。接着，用腔体底面部件按压下模腔体内的加热熔融后的电磁干扰抑制材料，在减压条件下，施加所需的压力，进行压缩成型。成型条件也可以为温度120℃以上且200℃以下，压力2MPa以上且20MPa以下。
实施例
然后，通过实施例具体地说明本发明，但本发明并不受这些例子任何限制。
[碳复合材料的制造]
碳复合材料的制造中使用的表1和2中记载的无机粒子的详细情况如下所述。
二氧化硅：SO-C1；株式会社雅都玛(Admatechs Company Limited)制，平均粒径：0.3μm。
氧化铝：Puralox SBa-200；萨索尔公司(Sasol Company)制，平均粒径(一次粒径)：7nm。
介孔二氧化硅：SBA-15(通过后述的方法制备)。
氧化镁：日本EM株式会社制，平均粒径(一次粒径)：10nm。
森达斯特合金(Fe-Si-Al合金)：山阳特殊制钢株式会社，平均粒径：40μm，扁平形状。
铁氧体(Mn-Zn系)：粉末科技株式会社(Powdertech Co.,Ltd.)，平均粒径：5～10μm。
＜制造例1＞
使2,3-二羟基萘(DN)2.3g溶解于丙酮5mL中，再添加干燥的二氧化硅(SO-C1)0.47g，得到混合液。在室温条件下将该混合液搅拌2小时后，以95℃使丙酮蒸发。在573℃的氮气流下对DN和二氧化硅的混合物残渣进行1小时的热处理，使二氧化硅表面和DN反应后，在800℃的氮气流下进行4小时的热处理，得到包覆有碳的二氧化硅粒子(A-1)。
＜制造例2＞
将氧化铝(Puralox SBa-200)和作为间隔物的石英砂(仙台和光纯药株式会社制)以质量比3：20(纳米氧化铝：石英砂)混合。此时，作为石英砂，使用在1M盐酸中浸渍12小时，用马弗炉在空气中以800℃加热2小时，并过180μm间隔的筛而成的石英砂。将上述制成的氧化铝与石英砂的混合物放入反应管(内径37mm)中，进行以甲烷为碳源的化学气相成长CVD(甲烷CVD)。具体而言，在将N2气体的流量调节为224mL/分钟的条件下，将上述制成的氧化铝与石英砂的混合物以10℃/分钟的升温速度从室温加热至900℃，以900℃保持30分钟后，将N2气体(载气)和甲烷气体导入反应管中，以900℃进行2小时的化学气相成长(CVD)处理。需要说明的是，将N2气体和甲烷气体导入反应管中时，相对于N2气体和甲烷气体的总量，将甲烷气体的量调节为20体积％，将甲烷气体的流量调节为45mL/分钟，将N2气体的流量调节为179mL/分钟。
CVD处理后，停止甲烷气体的导入，在将N2气体的流量调节为224mL/分钟的条件下，以900℃保持30分钟后，冷却，得到包覆有碳的氧化铝粒子(A-2)。
＜制造例3＞
通过溶胶-凝胶法制备介孔二氧化硅(SBA-15)。具体而言，通过以下方法制备。首先，使用500mL烧杯，使表面活性剂(P-123)15g溶解在纯水360mL中，添加四乙氧基硅烷(TEOS)33g，搅拌5分钟。接着，花费30分钟滴入36质量％的盐酸60mL，以35℃搅拌20小时后，以95℃搅拌24小时。将得到的白色的沉淀物以80℃干燥12小时后，在空气中以550℃烧成6小时，从而得到SBA-15。
接着，除了在制造例1中作为无机粒子使用介孔二氧化硅(SBA-15)来代替二氧化硅以外，通过相同的操作得到包覆有碳的二氧化硅粒子(A-3)。
＜制造例4＞
除了在制造例2中作为无机粒子使用氧化镁来代替氧化铝以外，通过相同的操作得到包覆有碳的氧化镁粒子(A-4)。
＜制造例5＞
以提高结晶有序度并且在表面形成Si和Al的氧化物层为目的，将森达斯特合金在Ar环境下以700℃加热5小时，然后在大气中以150℃加热5小时。
接着，除了在制造例1中作为无机粒子使用得到的森达斯特合金来代替二氧化硅以外，通过相同的操作得到包覆有碳的森达斯特合金粒子(A-5)。
＜制造例6＞
除了在制造例2中作为无机粒子使用铁氧体来代替氧化铝以外，通过相同的操作得到包覆有碳的铁氧体粒子(A-6)。
[碳复合材料的测定评价]
对得到的碳复合材料进行以下的项目的测定评价。将这些测定评价结果汇总示于表1。
＜比表面积(BET比表面积)＞
将得到的碳复合材料在150℃条件下真空加热干燥6小时后，根据使用高精度自动气体/蒸气吸附量测定装置“BEL SORP MAX”(日本拜尔株式会社制)测定的氮吸附等温线通过多点法(5个点)求出比表面积。
＜碳负载量(碳复合材料中的碳含量)＞
使用示差热-热重量同时测定装置“DTG-60/60H”(株式会社岛津制作所制)测定得到的碳复合材料的碳负载量。具体而言，一边测定得到的碳复合材料的质量，一边在合成空气流通下(50cc/分钟)以10℃/分钟升温至120℃，保持30分钟，然后以5℃/分钟升温至800℃并保持1小时，以－10℃/分钟冷却至120℃并保持30分钟。根据以加热至800℃前的120℃保持时的平均质量与以加热至800℃后的120℃保持时的平均质量的差求出单位质量的碳负载量。
＜石墨烯的平均层数＞
根据通过前述的方法求出的比表面积和碳负载量，通过下述式求出石墨烯的平均层数。
石墨烯的平均层数＝单位面积的碳负载量(g/m2)/(单位面积的石墨烯的质量[g/m2])
需要说明的是，“单位面积的碳负载量(g/m2)”是将通过前述的方法求出的单位质量的碳复合材料的碳负载量(g)除以核壳粒子或核壳连结体具有的无机粒子的比表面积(m2/g)而得到的值。
＜碳含有率(石墨烯含有率)＞
碳复合材料中的碳含有率通过下述式求出。
碳含有率(％)＝石墨烯的碳面密度(g/m2)×核壳粒子或核壳连结体具有的无机粒子的比表面积(m2/g)×石墨烯的平均层数
需要说明的是，石墨烯的碳面密度为7.61×10-4g/m2。
表1
[电磁干扰抑制材料的制造]
电磁干扰抑制材料的制造中使用的表2中记载的各成分的详细情况如下所述。
〔有机物〕
环氧树脂：EPICLON N670；甲酚酚醛清漆型环氧树脂；DIC株式会社制，环氧当量：210。
酚醛树脂：PC-25；住友电木株式会社(Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.)。
固化剂：BRG-557；苯酚酚醛清漆树脂；爱克工业株式会社(Aica Kogyo Company,Limited.)制。
固化促进剂：Curezol C17Z；咪唑化合物；四国化成株式会社制。
阻燃剂：Rabitle(磷腈系阻燃剂)FP100；三井精细化学株式会社(MITSUI FINECHEMICALS,INC.)制。
乙烯-丙烯酸乙酯共聚体：MB-870；日本尤尼奇卡株式会社(Nippon UnicarCompany)制。
润滑剂：硬脂酸；日油株式会社制。
〔无机物〕
二氧化硅：FB105；日本电化株式会社制，平均粒径：12μm。
氧化铝：DAW07；日本电化株式会社制，平均粒径：8μm，最大粒径：50μm。
〔碳材料〕
炭黑(CB)：TPK1227R；美国卡博特公司(Cabot Corporation)制，平均粒径：0.1μm。
碳纳米管(CNT)：LUCAN；LG公司制，平均纤维长度：30μm，平均纤维直径：0.02μm，长径比：1500。
〔其他〕
Fe基合金粉末：Fe含量：95wt％(残留Si、Cr)，BET比表面积：5m2/g。
＜实施例1～7以及比较例1～3＞
将表2中记载的种类以及配合量的各成分投入亨舍尔混合机中，混合后，投入加热至110℃的二轴辊混炼装置中，进行加热混炼作业直至均匀。然后，将得到的加热混炼物投入冷轧辊中，拉伸成片状后进行粉碎，从而得到电磁干扰抑制材料组合物。将得到的电磁干扰抑制材料组合物压缩成型为厚度0.5mm、1.0mm或25mm的成型体(温度；175℃，压力；10MPa)，得到电磁干扰抑制材料。
＜实施例8～10＞
通过加热至180℃的挤出机将表2中记载的种类和配合量的各成分挤出为0.5mmt的管状，通过压延机压延为板状，从而得到电磁干扰抑制材料组合物。将得到的电磁干扰抑制材料组合物压缩成型为厚度0.5mm、1.0mm或25mm的成型体(温度；190℃，压力；15MPa)，得到电磁干扰抑制材料。
＜实施例11＞
将制造例2中得到的包覆有碳的氧化铝粒子(A-2)56质量份以及包含酚醛树脂和甲醇和丙酮的混合溶液104质量份(固体成分浓度43％)混合后，通过刮刀法将厚度0.15mm的片进行制膜，将复数张该片层叠加压后，以150℃进行2小时的加热处理，得到厚度为0.5mm的片试样(20mm×20mm)。
＜实施例12＞
除了在实施例11中，通过刮刀法将厚度为0.15mm的片进行制膜，将复数张该片层叠加压后，以150℃进行2小时的加热处理，得到厚度为0.9mm的片试样(20mm×20mm)以外，通过相同的操作得到片试样。
＜比较例4＞
将Fe基合金粉末70质量份以及包含酚醛树脂和甲醇和丙酮的混合溶液150质量份(固体成分浓度43％)混合后，通过刮刀法将厚度为0.15mm的片进行制膜，将复数张该片层叠加压后，以150℃进行2小时的加热处理，得到厚度为0.5mm的片试样(20mm×20mm)。
[电磁干扰抑制材料的测定评价]
对实施例1～10以及比较例1～3中得到的电磁干扰抑制材料进行热传导率、热膨胀系数、体积电阻(体积电阻率)、电磁波吸收性能(频率10GHz、近场测定系统)以及电磁波吸收性能(频率5GHz，远场测定系统)的测定评价。将这些测定评价结果汇总示于表3。
对实施例11和12以及比较例4中得到的片试样(电磁干扰抑制材料)进行表面电阻、传输衰减比(Transmission Attenuation Ratio：Rtp)以及电压驻波比(VSWR)的测定评价。将这些测定评价结果汇总示于表4。
＜热传导率＞
对实施例中得到的厚度1.0mm的成型体即电磁干扰抑制材料的一面照射激光，施加周期性地调制了强度的热流能量，使用温度传感器，检测所述成型体的另一面上的温度响应的位相差，求出热扩散率以及比热，算出热传导率。
＜热膨胀系数＞
使用实施例中得到的厚度1.0mm的成型体即电磁干扰抑制材料，通过TMA法，并使用热分析装置“SSC/5200”(精工仪器株式会社制)，以升温速度5℃/分钟从室温(25℃)升温至300℃，根据得到的TMA图，将25～60℃的最接近直线的部分的斜率作为热膨胀系数。
＜体积电阻(体积电阻率)＞
使用实施例中得到的厚度1.0mm的成型体即电磁干扰抑制材料，按照JIS K-6911：2006测定150℃条件下的体积电阻。
＜电磁波吸收性能(频率10GHz、近场测定系统)＞
将成型为厚度0.5mm的电磁干扰抑制材料设置在高频振荡器件与接收用天线之间，在存在和不存在所述成型体的情况下测定产生频率10GHz的电磁波时的电磁波强度，以dB为单位将该比(用电磁干扰抑制材料吸收电磁波时的电磁波强度/没有电磁干扰抑制材料时的电磁波强度)作为电磁波吸收性能。
需要说明的是，电磁波强度按照“电子情报通信学会论文志B Vol.J97-BNo.3pp.279-285”测定。
＜电磁波吸收性能(频率5GHz，远场测定系统)＞
在防反射用电波吸收体上设置厚度1mm的铜板(600mm×600mm)，在金属板上设置成型为厚度25mm的电磁干扰抑制材料(440mm×440mm)。然后，通过线缆将天线安装于网络分析仪，从一个天线发送频率5GHz的电磁波，被所述电磁干扰抑制材料或电波吸收体和在其下放置的金属板反射，由另一个天线接收，从而测定电磁波强度。另外，在金属板上不设置所述电磁干扰抑制材料，通过与上述相同的方法辐射电磁波并测定电磁波强度。以dB为单位将它们的比(用电磁干扰抑制材料吸收电磁波时的电磁波强度/没有电磁干扰抑制材料时的电磁波强度)作为电磁波吸收性能。
需要说明的是，电磁波强度按照“鹿儿岛县工业技术中心研究报告No.15(2001),pp53-61”测定。
＜表面电阻＞
按照JIS K-6911：2006，测定以间隔1cm测定电阻计的探针而成的表面电阻。
＜传输衰减率(Rtp)以及电压驻波比(VSWR)＞
除了在IEC 62333-2传输衰减率的测定法中替换为线路宽度为0.6mm的共面线路来代替用于该方法的微带线路以外，按照该方法，测定表4中记载的频带中的片试样的Rtp以及电压驻波比(VSWR)。
表3
*1：表示电磁干扰抑制材料中的碳含有率。需要说明的是，当电磁干扰抑制材料中包含碳复合材料时，碳含有率是指石墨烯含有率。
*2：近场测定系统。
*3：远场测定系统。
表4
如表3所示，实施例1～10的电磁干扰抑制材料的电波吸收性能良好。另外，由于具有高体积电阻，因此，可以说近场的电磁干扰抑制性能良好。进一步，还兼具高热传导率。
如表4所示，实施例11和12的片试样在3GHz条件下的Rtp小，而在30GHz和45GHz条件下的Rtp分别表现出大于20dB的较大值。
另一方面，与实施例11和12的片试样相比，比较例4的片试样的3GHz条件下的Rtp更大，在45GHz条件下，表现出比实施例11和12的片试样更小的值。
对于电压驻波比VSWR，所有试样均为1.5以下，实施例11和12的片试样的30GHz和5GHz条件下的值表现出1.1即非常小的值。
根据以上结果，实施例11和12的片试样的频率选择性优异，在30GHz以上的高频区域，可以说不伴随VSWR的劣化而表现出较大的电磁干扰抑制效果。
因此，本发明的构成是对抑制在微波段(3GHz～30GHz)和大于30GHz的高频区域产生的电磁干扰有效的方法，可以说作为在手机内部那样的近场使用的高频噪声抑制片是有效的。

Claims (10)

1.一种电磁干扰抑制材料，其是包含母材和碳复合材料的电磁干扰抑制材料，所述母材包含从有机物和无机物中选出的至少一种，其中，
所述碳复合材料是从在无机粒子的表面包覆有由平均层数为4以下的石墨烯构成的包覆层的核壳粒子、以及在无机粒子的连结体的表面包覆有平均层数为4以下的石墨烯的包覆层的核壳连结体中选出的至少一种，
所述电磁干扰抑制材料的体积电阻是103Ω·cm以上。
2.如权利要求1所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述核壳粒子具有的所述无机粒子以及所述核壳连结体具有的所述无机粒子的平均粒径是100μm以下。
3.如权利要求1或2中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，
相对于所述电磁干扰抑制材料整体，所述电磁干扰抑制材料中的石墨烯的含量是0.001～30质量％。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述核壳粒子具有的所述无机粒子以及所述核壳连结体具有的所述无机粒子包含从氧化铝、二氧化硅、氧化镁、碳化钨、氮化铝中选出的至少一种。
5.如权利要求1～3中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述核壳粒子具有的所述无机粒子以及所述核壳连结体具有的所述无机粒子是磁性体。
6.如权利要求5所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述磁性体包含从磁性金属、磁性金属合金以及磁性氧化物中选出的至少一种，所述磁性氧化物是从铁氧体以及磁铁矿中选出的至少一种。
7.如权利要求6所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述磁性金属是扁平形状。
8.如权利要求1～7中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述有机物是热固化性树脂。
9.如权利要求1～7中任一项所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述有机物是热塑性树脂。
10.如权利要求1～9中所述的电磁干扰抑制材料，其中，
所述无机物是陶瓷。
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JP5671822B2 (ja) * 2010-03-23 2015-02-18 株式会社豊田中央研究所 樹脂組成物およびその製造方法
JP5831921B2 (ja) 2011-03-30 2015-12-09 日東電工株式会社 電磁波吸収体及び電磁波吸収体の製造方法
JP6249372B2 (ja) * 2014-11-28 2017-12-20 川研ファインケミカル株式会社 グラフェン被覆アルミナ、グラフェン被覆アルミナの集合物、グラフェン被覆アルミナ含有の電子材料、及び表面疎水化処理方法

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