JP2000068117A - 電磁波吸収体及びその製造方法 - Google Patents

電磁波吸収体及びその製造方法

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JP2000068117A
JP2000068117A JP10234775A JP23477598A JP2000068117A JP 2000068117 A JP2000068117 A JP 2000068117A JP 10234775 A JP10234775 A JP 10234775A JP 23477598 A JP23477598 A JP 23477598A JP 2000068117 A JP2000068117 A JP 2000068117A
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electromagnetic wave
soft magnetic
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magnetic alloy
wave absorber
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Michiharu Ogawa
道治 小川
Shinichiro Yahagi
慎一郎 矢萩
Akihiko Saito
章彦 齋藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】射出成形によって三次元の複雑な形状の成形品
も容易に成形することができ、尚且つ電磁波吸収特性に
優れた電磁波吸収体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】軟磁性合金粉末を樹脂基材内部に分散状に
充填して成る電磁波吸収体において、軟磁性合金粉末を
アスペクト比5〜50の扁平粉末と成す。また電磁波吸
収体を製造するに際して、扁平形状の軟磁性合金粉末を
樹脂基材内部に充填したものを射出成形により所定形状
に成形し、扁平粉末を一定方向に配向させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は電磁波吸収体及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
パソコン等の電子機器,情報機器が急速に発達,普及し
て来ており、これに伴ってそれらから発生する電磁波が
誤動作の原因となったり、人体に悪影響を及ぼすなどの
電磁波による障害が問題視されている。
【0003】これらパソコン等の電子機器から発生する
電磁波による影響を遮断するため、電磁波吸収体でその
発生源を包み込むといったことが従来行われており、ま
た電磁波吸収体による電磁波の吸収率を高めるため各種
の電磁波吸収体が研究されている。
【0004】電磁波発生源からの電磁波を遮断する手段
として、パーマロイ合金等の金属板でその発生源を包み
込むといったことが考えられるが、この場合電磁波吸収
体自体の重量が重くなるとともに、電磁波発生源を包み
込むためには板を切断,折曲げ,場合によって溶接等を
行わなければならないなど多数の工数を必要とし、コス
トが高くなってしまう。
【0005】加えてパーマロイ合金等の金属板では電磁
波が反射してしまい、そして反射した電磁波が他の部分
に影響する可能性がある問題がある。また上記各種の加
工を施すとその加工部分の金属組織が歪み、そのために
電磁波の遮蔽特性が低下してしまうといった問題もあ
る。
【0006】そこで電磁波発生源からの電磁波を遮蔽す
るための電磁波吸収体として、軟磁性合金粉末をゴム,
樹脂等の基材中に分散状に充填した形態のものが提案さ
れている。例えばゴム基材中に軟磁性合金粉末を練り込
んでゴム基材中に分散状に充填し、シート状に成形して
これをその柔軟性を利用して電磁波発生源に巻き付けた
り貼り付けたりすることで、簡単に現場において電磁波
発生源を電磁波吸収体にて包み込むことができる。
【0007】他方軟磁性合金粉末を樹脂基材中に分散状
に充填した場合、これを箱形状等所定形状に成形してお
くことで、電磁波発生源を包み込むためのケースそのも
のをかかる電磁波吸収体にて構成することが可能とな
る。
【0008】ところで上記軟磁性合金粉末は、合金溶湯
を水噴霧法,ガス噴霧法等によって粉末化することによ
り得られる。このようにして得た軟磁性合金粉末は、そ
のままでは球状ないしこれに近い形状をなしている。こ
の球状ないしこれに近い軟磁性合金粉末は、上記ゴム基
材や樹脂基材に練り込むに際して混練性が良好であり、
高充填することが可能であるとともに、これを所定形状
に成形する際の成形性も良好である。
【0009】しかしながらこのような球状の軟磁性合金
粉末をゴム基材や樹脂基材に練り混んだ場合、必ずしも
十分な電磁波吸収特性が得られないといった問題があっ
た。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するためになされたものである。而して請求
項1は電磁波吸収体に係るもので、軟磁性合金粉末を樹
脂基材内部に分散状に充填し所定形状に成形して成る電
磁波吸収体において、前記軟磁性合金粉末をアスペクト
比5〜50の扁平粉末となしたことを特徴とする。
【0011】請求項2のものは、請求項1に記載の電磁
波吸収体において、該電磁波吸収体の成形形状が板状な
いし箱形状等複数の板状部を組み合わせた形態をなして
いることを特徴とする。
【0012】請求項3のものは、請求項1,2の何れか
に記載の電磁波吸収体において、前記樹脂基材がナイロ
ン12であることを特徴とする。
【0013】請求項4のものは、請求項1〜3の何れか
に記載の電磁波吸収体において、前記軟磁性合金粉末
が、重量%で、Cr:5〜14%,Al:0.5〜20
%,Si:0.1〜3.0%,残部実質的にFeの組成
を有するものであることを特徴とする。
【0014】請求項5は電磁波吸収体の製造方法に係る
もので、請求項1〜4の何れかに記載の電磁波吸収体を
射出成形により成形して前記扁平形状の軟磁性合金粉末
を一定方向に配向させることを特徴とする。
【0015】
【作用及び発明の効果】以上のように本発明は、軟磁性
合金粉末をアスペクト比5〜50の扁平粉末となしたも
ので、本発明によれば、軟磁性合金粉末を球状で用いた
場合に較べて電磁波吸収特性を良好となすことができ
る。
【0016】尚軟磁性合金粉末を扁平粉末となした場
合、ゴム基材への軟磁性合金粉末の練込みが難しくなる
が、本発明では基材として樹脂基材を用いているため、
その扁平形状の軟磁性合金粉末を良好に基材中に充填分
散させることができる。本発明において、軟磁性合金粉
末のアスペクト比は望ましくは10以上である。
【0017】本発明においては、電磁波吸収体の成形形
状を板状ないし箱形状等複数の板状部を組み合わせた形
態となす場合に適用して効果が大きい(請求項2)。こ
の場合扁平形状の軟磁性合金粉末を板厚と直角方向に配
向させることが容易であり、而してこのように軟磁性合
金粉末を同方向に配向させた場合、電磁波吸収特性をよ
り良好となすことができる。
【0018】この請求項2においては、板状部分の肉厚
を3mm以下とするのが望ましく、より望ましくは2m
m以下、更に望ましくは1mm以下である。板厚をこの
ような薄肉とすることによって、扁平形状の軟磁性合金
粉末を板厚と直角方向により容易に配向させることがで
きるとともに、成形品の重量を軽量化することができ
る。
【0019】本発明では、また、樹脂基材としてナイロ
ン12を用いることが望ましい(請求項3)。このナイ
ロン12は、軟磁性合金粉末を扁平形状となした場合に
おいて、その軟磁性合金粉末の充填性及び流動性が良好
であり、従って一般に練込性の悪い扁平形状の軟磁性合
金粉末であっても、これを基材中に良好に均一分散させ
ることができ、また高充填することができる。
【0020】本発明においては、上記軟磁性合金粉末と
して重量%で、Cr:5〜14%,Al:0.5〜20
%,Si:0.1〜3.0%,残部実質的にFeの組成
を有するものを用いることができる(請求項4)。ここ
でCr,Al,Siを上記範囲に限定する理由は以下の
通りである。
【0021】Cr:5〜14% Crは所望の磁気特性を得るとともに粉末の扁平化を好
適にするため、上記の範囲内で添加する。このCrのよ
り望ましい含有量は6〜8%である。
【0022】Al:0.5〜20% AlもCrとともに所望の磁気特性及び粉末の加工性を
得るために、上記の範囲内で添加する。このAlのより
望ましい範囲は6〜16%である。
【0023】Si:0.1〜3.0% Siは軟磁性合金粉末の電気抵抗を高め、シールド用材
料の磁気特性を良好にする。多量に加えると扁平粉末の
加工性に関して不利であるため、上記範囲内とする。S
iのより望ましい範囲は0.1〜1.0%である。ま
た、水噴霧やガス噴霧により粉末製造する際に噴霧ノズ
ルの閉塞を防止するためには、0.5%以上のSi添加
が望まれる。
【0024】尚、本発明においてはREMを0.5%以
下で含有させることができる。ここでREMとはY及び
La系希土類元素を意味する。
【0025】請求項5は、電磁波吸収体を製造するに際
しこれを射出成形により成形するもので、この製造方法
によれば、扁平形状の軟磁性合金粉末を容易に一定方向
に配向させることができる。特に成形品形状を板状ない
し複数の板状部を組み合わせた形態とする場合、軟磁性
合金粉末を射出成形時に板厚と直角方向に容易に配向さ
せることができる。この製造方法によれば、複雑な三次
元形状の成形品も容易に成形することができるととも
に、併せて電磁波吸収特性を良好となすことができる。
【0026】
【実施例】次に本発明の実施例を以下に詳述する。表1
に示す化学組成の合金溶湯から水噴霧法により粒度−1
45メッシュの軟磁性合金粉末を得た。これらの粉末の
50は10〜20μmである。 D50:粒度分布によって求められた粒径の小さい方か
ら重量を累計して50%になったときの粒径を示す。
【0027】
【表1】
【0028】次にアトライタ(ボールミル)を用いて合
金粉末を180rpm,6hrの条件で扁平化処理し、
その後真空中,130℃の条件で乾燥処理を行った。尚
ここで得られた扁平粉末はアスペクト比が10であっ
た。上記のような扁平化処理で得られた粉末を、その後
にAr又はH2中,700℃×1hrの条件で熱処理
し、次いで以下の条件でカップリング処理した。
【0029】 <カップリング処理> 装置:万能混合撹拌機 添加率:シラン系カップリング剤(A1100) 1重量% エタノール 3重量% 純水 0.3重量% 乾燥:130℃×3hr、Ar雰囲気 処理内容:軟磁性粉末にシラン系カップリング剤を添加し、万能混合撹拌機を 用いて20分混合し、その後乾燥を行った。
【0030】次に上記カップリング処理した軟磁性合金
粉末と、樹脂基材としてのナイロン12とを以下の条件
で混練し、扁平粉末を82重量%充填したペレットを得
た。尚ペレットのサイズは6mmφとした。
【0031】<混練処理> 装置:連続混練押出機 条件:スクリュ回転数 100rpm、温度 200〜
230℃ 処理内容:軟磁性粉末とナイロン12とを均一に混練
し、6mmφのペレットを製造した。
【0032】他方、比較のために、上記水噴霧により得
た軟磁性合金粉末を扁平化処理することなく、上記と同
様にして熱処理,カップリング処理し、そしてこれを用
いて上記混練処理と同様の条件で混練を行い、軟磁性合
金粉末(球状の原料粉末)を92重量%充填して成る6
mmφのペレットを得た。そして上記で得た扁平粉末と
この球状の原料粉末の各ペレットを用いて以下の条件で
射出成形を行い、電磁波吸収体を得た。
【0033】<射出成形> 装置:射出成形機 前処理(乾燥):80℃×5hr、大気中 条件:温度 230〜270℃ 内容:連続混練押出機で製造したペレットを事前に乾燥
し、射出成形機を用いて板状成形品(板厚4mm)に成
形した。
【0034】上記のようにして射出成形して成る各電磁
波吸収体について電磁波吸収特性、具体的には各周波数
について透磁率を測定したところ図1,図2に示す通り
であった。電磁波吸収体における電磁波吸収特性を表す
指標として以下の式(1)で表される複素透磁率の実数
部μ′及び損失部μ″が用いられており、本実施例では
そのμ′,μ″を測定して図1,図2に示した。
【0035】
【数1】
【0036】図1と図2との比較から分かるように、扁
平粉末を樹脂基材としてのナイロン12に82%充填し
て成る電磁波吸収体は、比較例の原料粉末を92%充填
して成る電磁波吸収体に対し同等以上の電磁波吸収特性
を有するものであった。
【0037】次に同様の扁平粉末を用いて板厚1mmの
板状成形品を成形し、電磁波吸収特性を測定したとこ
ろ、図3の通りであった。図2と図1及び図3との比較
から明らかなように、板厚1mmに成形したものの場
合、更に優れた電磁波吸収特性が得られた。これは次の
ような理由によるものである。
【0038】即ち成形品の板厚が4mmである場合、図
4(A)に示しているように扁平粉末はある程度板厚と
直角方向に配向するもののその配向は十分ではないのに
対し、板厚1mmに成形した場合、図4(B)に示して
いるように射出成形に際して扁平粉末が板厚と直角方向
に良好に配向し、この結果電磁波吸収特性が良好になっ
たものである。
【0039】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の比較例において得られた周波数と透磁
率との関係を示す図である。
【図2】本発明の実施例において得られた周波数と透磁
率との関係を示す図である。
【図3】本発明の他の実施例において得られた周波数と
透磁率との関係を示す図である。
【図4】成形品内部の扁平粉末の配向性を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E040 AA11 AA19 BB04 CA13 HB07 NN01 NN06 5E041 AA11 AA19 BB04 CA10 HB07 NN01 NN06 5E321 AA01 BB33 BB53 GG05 GG07 GG11 5J020 CA05 EA02 EA04 EA08 EA10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟磁性合金粉末を樹脂基材内部に分散状
    に充填し所定形状に成形して成る電磁波吸収体におい
    て、 前記軟磁性合金粉末をアスペクト比5〜50の扁平粉末
    となしたことを特徴とする電磁波吸収体。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電磁波吸収体におい
    て、該電磁波吸収体の成形形状が板状ないし箱形状等複
    数の板状部を組み合わせた形態をなしていることを特徴
    とする電磁波吸収体。
  3. 【請求項3】 請求項1,2の何れかに記載の電磁波吸
    収体において、前記樹脂基材がナイロン12であること
    を特徴とする電磁波吸収体。
  4. 【請求項4】請求項1〜3の何れかに記載の電磁波吸収
    体において、前記軟磁性合金粉末が、重量%で、 Cr:5〜14% Al:0.5〜20% Si:0.1〜3.0% 残部実質的にFeの組成を有するものであることを特徴
    とする電磁波吸収体。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れかに記載の電磁波吸
    収体を射出成形により成形して前記扁平形状の軟磁性合
    金粉末を一定方向に配向させることを特徴とする電磁波
    吸収体の製造方法。
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