碳纤维增强复合材料、层叠碳纤维复合材料、层叠复合材料、用于无线供电器的壳体和用于无线受电器的壳体制造技术

本发明专利技术的课题在于提供碳纤维增强复合材料，其具有高频带的电磁波屏蔽性，同时能够透过低频带的电磁波。本发明专利技术为碳纤维增强复合材料,其利用KEC法测定的磁场屏蔽效果的、在300kHz条件下的值SE

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳纤维增强复合材料、层叠碳纤维复合材料、层叠复合材料、用于无线供电器的壳体和用于无线受电器的壳体


[0001]本专利技术涉及碳纤维增强复合材料，特别是适合用于无线供电器的壳体和用于无线受电器的壳体的碳纤维增强复合材料。

技术介绍

[0002]在智能电话等小型装置(gadget)中，不与有线软线连接而能够充电的无线充电正部分地得到普及。作为该无线充电的方式，例如可举出电磁感应方式、磁场共振方式，这些方式介由磁场而从发送天线向接收天线供给电力，就用于无线供电器的壳体和用于无线受电器的壳体的材料而言，透过用于无线供电/受电的频率区域的磁场是重要的。
[0003]作为用于该无线充电的频带，在用于智能手机等电子设备的情况下通常为110kHz至205kHz，在用于电动客车(electrical bus)、EV的情况下商用化是有限的，正在进行使用20kHz至250kHz的开发(例如，参见专利文献1)，无线供电/受电器的壳体材料需要有300kHz以下的低频带的磁场透过性。
[0004]作为用于一般的无线供电/受电器的壳体，已使用在整个频带没有屏蔽性的材料。作为代表性的材料，可举出玻璃纤维增强树脂材料、陶瓷、玻璃板等，并提出了使这些材料复合化，以同时兼顾强度、冲击性等机械特性和成本的无线供电装置、无线受电装置的壳体(例如，参见专利文献2)。然而，在将材料组合而使用时，用于粘接
·
接合的工序变得繁杂，难以将成本降低至市场要求水平。
[0005]进而，随着控制技术的高度化，产生强的高频噪声的CPU、GPU变得普遍，在用于无线供电器的壳体和用于无线受电器的壳体中，高频噪声的屏蔽性也变得重要。
[0006]综上所述，市场要求具有某种程度的机械特性、同时实现低频带的透过性和高频的屏蔽性的材料。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2019
‑
193430号公报
[0010]专利文献2：日本特开2019
‑
122184号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]本专利技术的课题在于提供碳纤维增强复合材料，其具有高频带的电磁波屏蔽性，同时能够透过低频带的电磁波。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本申请的专利技术人为了解决上述课题进行了深入研究，结果完成了本专利技术。
[0015]即，本专利技术为碳纤维增强复合材料，其利用KEC法测定并由下式(1)定义的磁场屏蔽效果的、在300kHz条件下的值SE
M300K
(dB)与在1GHz条件下的值SE
M1G
(dB)之比SE
M300K
/SE
M1G
为0.50以下。
[0016]SE
M
＝20
×
log
10
(H0/H
X
)
…
式(1)
[0017]其中，
[0018]SE
M
：磁场屏蔽效果(dB)
[0019]H0：未设置碳纤维增强复合材料的试验片时的空间磁场强度(A/m)
[0020]H
X
：设置有将作为测定对象的碳纤维增强复合材料切成边长为150mm的正方形而得的试验片时的空间磁场强度(A/m)。
[0021]此外，本专利技术提供层叠碳纤维复合材料，其是将至少2层本专利技术的碳纤维复合材料层叠而成的层叠碳纤维复合材料，其中，前述2层碳纤维复合材料是将选自使用连续纤维基材而成的材料、使用不连续纤维基材而成的材料、经注射成型而成的材料这3种中的至少2种组合而成的材料。
[0022]此外，本专利技术是层叠复合材料，其是将本专利技术的碳纤维复合材料与其他树脂材料在厚度方向上组合而成的。
[0023]此外，本专利技术是用于无线供电器的壳体，其为构成无线供电器的一部分的壳体，至少在覆盖前述无线供电器的供电部分的部分处，配置有本专利技术的碳纤维增强复合材料。
[0024]此外，本专利技术是用于无线受电器的壳体，其为构成无线受电器的一部分的壳体，至少在覆盖前述无线供电器的受电部分的部分处，配置有本专利技术的碳纤维增强复合材料。
[0025]专利技术的效果
[0026]根据本专利技术，能够提供具有高频带的电磁波屏蔽性、同时能够透过用于无线供电/受电的低频带的电磁波的碳纤维增强复合材料，以及使用了该碳纤维复合材料的用于无线供电器的壳体和用于无线受电器的壳体。
附图说明
[0027][图1]图1为示出本专利技术涉及的碳纤维增强复合材料的一例的立体图。
[0028][图2]图2为示出本专利技术涉及的碳纤维增强复合材料的一例的立体图。
[0029][图3]图3为示出本专利技术涉及的碳纤维增强复合材料的一例的立体图。
[0030][图4]图4为示出本专利技术涉及的碳纤维增强复合材料的一例的立体图。
[0031][图5]图5为示出使用了本专利技术涉及的用于无线供电器的壳体的无线供电器的一例的立体图。
[0032][图6]图6为示出使用了本专利技术涉及的用于无线供电器的壳体的无线供电器的一例的立体图。
[0033][图7]图7为示出使用了本专利技术涉及的用于无线供电器的壳体的无线供电器的一例的立体图的(a)正面侧与(b)背面侧。
具体实施方式
[0034]以下，对本专利技术进行更详细地说明。需要说明的是，本专利技术中“以上”是指与此处所示的数值相同或比其大。此外，“以下”是指与此处所示的数值相同或比其小。
[0035]作为本专利技术的碳纤维增强复合材料中使用的树脂，可以优选使用热固性树脂或热塑性树脂。
[0036]作为热固性树脂，只要是利用热来进行交联反应而至少部分地形成三维交联结构的树脂即可。作为该热固性树脂，例如可举出环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、苯并噁嗪树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂和热固性聚酰亚胺树脂等，也可以使用它们的改性物和混合2种以上而成的树脂等。此外，热固性树脂可以通过加热而自固化的树脂，也可以是配合固化剂、固化促进剂等的树脂。热固性树脂之中，从机械特性的平衡性优异、固化收缩小的观点考虑，优选环氧树脂。
[0037]作为热塑性树脂，例如可举出聚乙烯(PE)树脂、聚丙烯(PP)树脂等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚酰胺(PA)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂等、它们的共聚树脂、改性树脂、或合金等。其中，从得到的成型品的轻量性的观点考虑，优选聚丙烯系树脂，从力学特性和成型性的观点考虑，优选聚酰胺系树脂，从耐热性的观点考虑，优选聚苯硫醚树脂。
[0038]作为本专利技术的碳纤维增强复合材料中的碳纤维，例如可举出聚丙烯腈(PAN)系、人造丝系和沥青系的碳纤维。其中，可以优选使用强度和弹性模量的平衡性优异的PAN系碳纤维。
[0039]作为本专利技术的碳纤维增强复合材料中的碳纤维的形态，例如可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.碳纤维增强复合材料，其利用KEC法测定并由下式(1)定义的磁场屏蔽效果的、在300kHz条件下的值SE
M300K
(dB)与在1GHz条件下的值SE
M1G
(dB)之比SE
M300K
/SE
M1G
为0.50以下，SE
M
＝20
×
log
10
(H0/H
X
)
…
式(1)其中，SE
M
：磁场屏蔽效果(dB)，H0：未设置碳纤维增强复合材料的试验片时的空间磁场强度(A/m)，H
X
：设置有将作为测定对象的碳纤维增强复合材料切成边长为150mm的正方形而得的试验片时的空间磁场强度(A/m)。2.如权利要求1所述的碳纤维增强复合材料，其中，所述SE
M300K
为10dB以下。3.如权利要求1或2所述的碳纤维增强复合材料，其中，所述SE
M1G
为20dB以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的碳纤维增强复合材料，其中，对于由114张10mm
×
10mm的试验片测定并由下式(2)定义的含有纤维的体积率Vf
i
，由下式(4)定义的标准偏差σ
Vf
除以由下式(3)定义的平均值Vf
ave
而得的值σ
Vf
/Vf
ave
为0.5以下，Vf
i
＝(W
bi
/ρf)/{W
bi
/ρf+(W
ai
‑
W
bi
)/ρr}
…
式(2)Vf
ave
＝ΣVf
i
/n
…
式(3)σ
Vf
＝(ΣVf
i2
/n
‑
Vf
ave2
)
1/2
…
式(4)其中，Vf
i
：各试验片的含有纤维体积率，W
ai
：各试验片的加热处理前的质量(g)，W
bi
：各试验片的于600℃加热处理30分钟后的质量(g)，ρf：碳纤维的密度(g/cm3)，ρr：基质树脂的密度(g/cm3)，Vf
ave
：含有纤维体积率的平均值，n：试验片的总数(114张)，σ
Vf
：含有纤维体积率的标...

【专利技术属性】
技术研发人员：村松秀隆，木山公志，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：