JP2001284109A - Composite magnetic material and electromagnetic interference suppressor using the same - Google Patents
Composite magnetic material and electromagnetic interference suppressor using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波領域におい
て不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制する
ために用いられる複合磁性体と、それを用いた電磁干渉
抑制体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite magnetic material used for suppressing electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves in a high frequency range, and an electromagnetic interference suppressor using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、携帯電話やパーソナルコンピュー
ターといった高周波を利用する電子機器類が普及し、と
りわけ、小型化、軽量化の要求が顕著であり、電磁ノイ
ズ障害が問題となっている。そこで、この高周波電磁障
害の対策手段として、軟磁性体の粉末を高分子系の結合
剤に分散させた複合磁性体及び電磁干渉抑制体が商品化
されてきている。2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices using high frequencies, such as mobile phones and personal computers, have become widespread. In particular, there has been a remarkable demand for miniaturization and weight reduction, and electromagnetic noise interference has become a problem. Therefore, as a countermeasure against the high frequency electromagnetic interference, a composite magnetic material and an electromagnetic interference suppressor in which a soft magnetic material powder is dispersed in a polymer binder have been commercialized.
【０００３】これらの複合磁性体は、電気電子機器の不
要な輻射を発生する箇所に、取り付けて使用するが、万
一の発火に備えて、難燃化処理を施す必要がある。従
来、複合磁性体およびそれを用いた電磁干渉抑制体は、
難燃化対策としてハロゲン系の難燃剤や、難燃助剤とし
て三酸化アンチモンを使用している。そして、これらの
難燃化手法は、通常、電線などの被覆材や電子機器の筐
体などにも用いられている一般的な方法である。更に、
複合磁性体では結合剤として軟磁性粉末の充填性や難燃
特性の向上のため塩素化ポリエチレンを用いた種類のも
のもあるが、これもハロゲンである塩素を含有してい
る。[0003] These composite magnetic materials are used by attaching them to places where unnecessary radiation of electric and electronic equipment is generated. However, it is necessary to perform flame retarding treatment in case of fire. Conventionally, a composite magnetic body and an electromagnetic interference suppressor using the same have been
A halogen-based flame retardant is used as a flame retardant measure, and antimony trioxide is used as a flame retardant aid. These flame-retarding methods are generally used for covering materials such as electric wires and housings of electronic devices. Furthermore,
Some types of composite magnetic materials use chlorinated polyethylene as a binder to improve the filling properties of soft magnetic powder and the flame retardancy, but these also contain chlorine, which is a halogen.
【０００４】ところが、不明確な点が多いものの、塩素
を含有するものを廃棄焼却する際、焼却の条件によって
は、猛毒のダイオキシンが発生する可能性が指摘されて
いる。更に、未だ精確な報告がなく断定できないもの
の、難燃剤などのハロゲンを含有するものからも、ダイ
オキシン類の発生の可能性が懸念されてきている。そし
て近年、環境問題や人の健康面への安全性意識の高まり
から、これらを含有せず、環境に対する負荷の少ない材
料の開発が求められてきている。However, although there are many unclear points, it has been pointed out that when waste containing chlorine is incinerated, depending on the incineration conditions, highly toxic dioxin may be generated. Furthermore, although there is no precise report yet, it cannot be determined, but there is a concern about the possibility of generation of dioxins from halogen-containing materials such as flame retardants. In recent years, the development of materials that do not contain these substances and have less impact on the environment has been demanded due to an increase in safety awareness on environmental issues and human health.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】難燃性を有しながらハ
ロゲンを含有しない材料で、前記の複合磁性体の結合剤
として使用可能なものの一つとして、シリコーンゴムが
ある。しかし、軟磁性粉末を高充填する複合磁性体にシ
リコーンゴムを用いた場合、例えば結合剤１００重量部
に対して軟磁性粉末を１５０重量部以上の範囲とした場
合には、混練はできてもシート成形工程でシートとして
の形状が保持できず、また、ロールから剥離する際に、
シートが途中で破断してしまって、シート成形後に巻き
取りロールまで引き回して巻き取ったりすることができ
ないという問題がある。One of the materials which are flame-retardant and do not contain halogen and which can be used as a binder for the composite magnetic material is silicone rubber. However, when silicone rubber is used for the composite magnetic material that is highly filled with soft magnetic powder, for example, when the soft magnetic powder is in a range of 150 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the binder, kneading can be performed. In the sheet forming process, the shape as a sheet can not be maintained, and when peeling from the roll,
There is a problem that the sheet breaks in the middle and cannot be wound around by winding up to a winding roll after the sheet is formed.
【０００６】そして、ロール１回転分のバッチ毎に、人
の手によってロールから切り取るという作業が必要とな
る。それ故、シリコーンゴムを結合剤とした複合磁性体
シートの連続生産は実現できていない。そこで、本発明
の課題は、結合剤としてシリコーンゴムを用いた、複合
磁性体、及び電磁干渉抑制体を提供することにある。[0006] Then, for each batch of one rotation of the roll, it is necessary to manually cut the roll from the roll. Therefore, continuous production of composite magnetic sheets using silicone rubber as a binder has not been realized. Therefore, an object of the present invention is to provide a composite magnetic body and an electromagnetic interference suppressor using silicone rubber as a binder.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記技術的課
題を解決するために、結合剤などの配合材料にハロゲン
を含有したものは一切用いずに、前記複合磁性体のシー
ト成形において、自動化が可能な強度を発現し得る配合
処方を提供するもので、かつハロゲン系難燃剤を使用せ
ずに難燃性を確保するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned technical problems, the present invention provides a method for forming a sheet of the composite magnetic material without using any compound containing a halogen such as a binder. An object of the present invention is to provide a compounding formula capable of exhibiting a strength capable of being automated, and to secure flame retardancy without using a halogen-based flame retardant.
【０００８】即ち、本発明は、軟磁性粉末と、固形のシ
リコーンゴムからなることを特徴とする複合磁性体であ
って、前記シリコーンゴムが、側鎖にメチル基、ビニル
基、及びフェニル基を有し、かつビニル基の含有量が前
記シリコーンゴム１００ｇ当たり０〜０.２モル（０を
含まず）の範囲であり、かつフェニル基の含有量が前記
シリコーンゴムの全官能基数に対し０〜４０％（０を含
まず）の範囲であることを特徴とする複合磁性体であ
る。That is, the present invention provides a composite magnetic material comprising a soft magnetic powder and a solid silicone rubber, wherein the silicone rubber has a methyl group, a vinyl group and a phenyl group in a side chain. And the content of vinyl groups is in the range of 0 to 0.2 mol (not including 0) per 100 g of the silicone rubber, and the content of phenyl groups is 0 to 0 based on the total number of functional groups in the silicone rubber. It is a composite magnetic material characterized by being in a range of 40% (not including 0).
【０００９】また、本発明は、前記の複合磁性体におい
て、前記シリコーンゴムが、白金、珪素、チタン、鉄、
銅、ニッケル、コバルト、カーボンブラックのうち、少
なくともいずれか１種以上を含む添加剤を含有すること
を特徴とする複合磁性体である。Further, the present invention provides the composite magnetic material, wherein the silicone rubber comprises platinum, silicon, titanium, iron,
A composite magnetic material comprising an additive containing at least one of copper, nickel, cobalt, and carbon black.
【００１０】また、本発明は、前記の複合磁性体におい
て、前記軟磁性粉末は、偏平形状で、比表面積が０.１
ｍ２／ｇ〜３ｍ２／ｇ、アスペクト比が３以上の軟磁性
合金粉末であることを特徴とする複合磁性体である。The present invention also provides the composite magnetic material, wherein the soft magnetic powder has a flat shape and a specific surface area of 0.1.
a composite magnetic body characterized by m 2 / g~3m 2 / g, an aspect ratio of 3 or more soft magnetic alloy powder.
【００１１】また、本発明は、前記の複合磁性体におい
て、前記軟磁性粉末が、６〜１０の範囲のＳＰ値を有す
る、チタネート系、アルミネート系、シラン系から選ば
れるの少なくとも１種以上のカップリング剤により、表
面処理が施されていることを特徴とする複合磁性体であ
る。The present invention also provides the composite magnetic material, wherein the soft magnetic powder has at least one of titanate, aluminate, and silane having an SP value in the range of 6 to 10. Characterized by having been subjected to a surface treatment with the coupling agent described above.
【００１２】また、本発明は、前記の複合磁性体におい
て、前記軟磁性粉末が、軟磁性粉末のＳＰ値よりも小さ
く、前記シリコーンゴムのＳＰ値より大きいＳＰ値を有
するプライマーにより表面処理が施されていることを特
徴とする複合磁性体である。Further, the present invention provides the composite magnetic material, wherein the soft magnetic powder is subjected to a surface treatment with a primer having an SP value smaller than the SP value of the soft magnetic powder and larger than the SP value of the silicone rubber. It is a composite magnetic material characterized by being performed.
【００１３】また、本発明は、前記の複合磁性体を用い
て、不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制す
ることを特徴とする電磁干渉抑制体である。Further, the present invention is an electromagnetic interference suppressor characterized by using the above-mentioned composite magnetic body to suppress electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves.
【００１４】[0014]
【作用】一般に、シリコーンゴムは、接着性に乏しいた
め、結合剤として使用するのに適した材料ではない。こ
のため、前記の複合磁性体のように多量の粉末を充填し
て使用した場合には、十分な成形体強度が得られず、成
形そのものも困難なことが多い。しかし、本発明のよう
に、シリコーンゴムの化学的な構造を特定すること、充
填する粉末に適切な表面処理を施すこと、また、使用す
る難燃剤を特定することなどで、シリコーンゴムと充填
材料との間の親和性を向上して、前記の問題を改善でき
る。In general, silicone rubber is not a suitable material for use as a binder because of poor adhesion. For this reason, when a large amount of powder is filled and used as in the case of the above-described composite magnetic material, sufficient strength of the molded body cannot be obtained, and the molding itself is often difficult. However, as in the present invention, by specifying the chemical structure of the silicone rubber, applying an appropriate surface treatment to the powder to be filled, and specifying the flame retardant to be used, the silicone rubber and the filling material are used. And the above problem can be improved.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、具体例を挙げて説明する。なお、複合磁性体は、
それを電気機器等の内部および周辺部で使用する場合
に、不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制す
る電磁干渉抑制体として機能する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to specific examples. The composite magnetic material is
When it is used inside and around an electric device or the like, it functions as an electromagnetic interference suppressor that suppresses electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves.
【００１６】従って、本実施の形態では、複合磁性体
は、あくまでも以下に述べる組成物を以下の方法で得ら
れた物として扱い、その得られた複合磁性体を、電気機
器等の内部および周辺部で使用する場合に電磁干渉抑制
体と呼ぶことにする。即ち、複合磁性体と電磁干渉抑制
体は、その構成成分及び製造過程に着目すれば同じであ
るが、その用途に着目すると異なるものになるというこ
とで、別の表現として記載している。上記の理由で、以
下、複合磁性体と電磁干渉抑制体が記載されているとこ
ろでは、名称を使い分けている。Therefore, in the present embodiment, the composite magnetic material is treated as a composition obtained by the following method, and the obtained composite magnetic material is used in and around an electric device or the like. When it is used in a part, it will be called an electromagnetic interference suppressor. In other words, the composite magnetic body and the electromagnetic interference suppressor are the same when focusing on their constituent components and manufacturing process, but differ when focusing on their uses, and are described as different expressions. For the above-mentioned reasons, the names of the composite magnetic body and the electromagnetic interference suppressor are appropriately used hereinafter.
【００１７】[0017]
【実施例】（実施例１）以下、本発明にかかわる複合磁
性体及び電磁干渉抑制体の第１の実施例について説明す
る。本実施例の複合磁性体の原材料の混合比率を表１に
示した。(Embodiment 1) A first embodiment of a composite magnetic body and an electromagnetic interference suppressor according to the present invention will be described below. Table 1 shows the mixing ratio of the raw materials of the composite magnetic body of this example.
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】軟磁性粉末としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合
金粉末を用いた。この合金の組成は、Ｓｉが６〜１１重
量％、Ａｌが４〜７重量％、残部がＦｅである。また、
粉末の平均粒径は３２μｍである。As the soft magnetic powder, an Fe-Si-Al alloy powder was used. The composition of this alloy is 6-11% by weight of Si, 4-7% by weight of Al, and the balance Fe. Also,
The average particle size of the powder is 32 μm.
【００２０】また、結合剤としては、固形のシリコーン
ゴムを用いた。このシリコーンゴムは、側鎖に官能基と
してメチル基、ビニル基、およびフェニル基を有してお
り、本実施例では、シリコーンゴム１００ｇあたり、ビ
ニル基を約０.０５モル含有し、かつ、フェニル基をこ
のシリコーンゴムの全置換基数に対して約１５％含有す
るものを用いた。A solid silicone rubber was used as the binder. This silicone rubber has a methyl group, a vinyl group, and a phenyl group as a functional group in a side chain. In this embodiment, the silicone rubber contains about 0.05 mol of a vinyl group per 100 g of the silicone rubber, and has a phenyl group. A silicone rubber containing about 15% of the total number of substituents of the silicone rubber was used.
【００２１】次に、複合磁性体の製造方法について説明
する。まず、前記軟磁性粉末２７３重量部と、前記固形
シリコーンゴム１００重量部と、架橋剤２重量部とをミ
キシングロールで混練することにより、複合磁性体用の
混和物を得た、尚、混練には加圧ニーダー、インテンシ
ブミキサーなどの混練機を用いても同等の混和物が得ら
れる。次に、得られた混和物を平行に配置したロール間
に投入し、ロールを通して圧延し、かつ幅２０ｃｍのス
クレーパーでロール面から混和物を剥離して、連続的に
シート状の複合磁性体を得ることができた。Next, a method of manufacturing the composite magnetic material will be described. First, 273 parts by weight of the soft magnetic powder, 100 parts by weight of the solid silicone rubber, and 2 parts by weight of a crosslinking agent were kneaded with a mixing roll to obtain an admixture for a composite magnetic material. The same mixture can be obtained by using a kneader such as a pressure kneader or an intensive mixer. Next, the obtained mixture is put between rolls arranged in parallel, rolled through the rolls, and the mixture is peeled off from the roll surface with a scraper having a width of 20 cm to continuously form a sheet-shaped composite magnetic body. I got it.
【００２２】シート状に成形された複合磁性体の両側を
スリットで切断し、離型紙の上にのせて冷却し、その
後、セパレーターを入れて、自動巻き取り機でロール状
に巻き取った。次に、このシートを熱プレスして架橋反
応させ、シート状の複合磁性体を得た。更に、上記の方
法で製造された複合磁性体を、電気機器等の内部および
周辺部で使用することによって、該複合磁性体は不要電
磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制する電磁干渉
抑制体として機能する。The both sides of the composite magnetic material formed into a sheet were cut with slits, placed on release paper, cooled, then put in a separator, and wound into a roll by an automatic winding machine. Next, the sheet was subjected to a crosslinking reaction by hot pressing to obtain a sheet-like composite magnetic material. Furthermore, by using the composite magnetic body manufactured by the above method inside and around an electric device, the composite magnetic body functions as an electromagnetic interference suppressor that suppresses electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves. I do.
【００２３】また、第１の実施例との比較のため、従来
例として、結合剤に塩素化ポリエチレンを用い、難燃剤
を添加したものを併せて表１に示す。なお、複合磁性体
の製造方法は、比較に供するために、本実施例と同様と
した。難燃剤にはハロゲン含有の臭素系ポリマー難燃剤
を使用し、更に、難燃助剤として三酸化アンチモンを使
用した。For comparison with the first embodiment, Table 1 also shows a conventional example in which chlorinated polyethylene was used as a binder and a flame retardant was added. The method of manufacturing the composite magnetic material was the same as that in this example for comparison. A halogen-containing brominated polymer flame retardant was used as the flame retardant, and antimony trioxide was used as a flame retardant auxiliary.
【００２４】更にまた、表１には、第１の比較例とし
て、結合剤に固形のシリコーンゴムで、側鎖に置換基と
してメチル基とビニル基を有するメチルビニル系のシリ
コーンゴムを用いて、ハロゲンを含まない複合磁性体を
作製した。しかし、この場合は、シート成形工程におけ
る重要因子の一つであるシートのグリーン強度が非常に
小さく、ロールから切り出して連続的に巻き取る工程の
自動化が行えなかった。そこで、バッチ毎にロール１回
転分づつ作製し、これを人の手によってロールから切り
取るという作業を繰り返して成形した。Further, Table 1 shows that, as a first comparative example, a solid silicone rubber was used as a binder, and a methyl vinyl silicone rubber having a methyl group and a vinyl group as a substituent in a side chain was used. A composite magnetic material containing no halogen was produced. However, in this case, the green strength of the sheet, which is one of the important factors in the sheet forming step, is extremely small, and the process of cutting out from a roll and continuously winding the sheet cannot be automated. Therefore, one batch of rolls was produced for each batch, and the operation of cutting the rolls by hand by hand was repeated and formed.
【００２５】これらと比較して、第１の実施例は、ハロ
ゲンを含有しない配合で、かつロール成形を自動化して
行うことができたのは生産性の観点からも意義深い。ま
た第１の実施例において、シート状の複合物を得るに
は、ロール以外に押出成形とロールの組合せや、プレス
成形でも所望の形状を得ることができた。In comparison with these, in the first embodiment, it was significant from the viewpoint of productivity that the roll forming could be performed with a halogen-free composition and the roll forming could be automated. Further, in the first embodiment, in order to obtain a sheet-like composite, a desired shape could be obtained by a combination of extrusion and roll, or press molding, in addition to the roll.
【００２６】次に、第１の実施例と従来例の複合磁性体
のシートにつき、難燃性を評価した。燃焼試験方法は複
合磁性体の用途が電子部品であることが多いため、機器
の部品用プラスチック材料の難燃性に関するＵＬ規格に
準じ、垂直燃焼試験ＵＬ９４Ｖにて行った。表２は、難
燃性の評価結果を示す。Next, the flame retardancy of the composite magnetic material sheets of the first embodiment and the conventional example was evaluated. In the combustion test method, since the composite magnetic material is often used for electronic parts, a vertical combustion test UL94V was performed in accordance with the UL standard regarding the flame retardancy of plastic materials for parts of equipment. Table 2 shows the evaluation results of the flame retardancy.
【００２７】[0027]
【表２】 [Table 2]
【００２８】試料の寸法は、長さ１２７ｍｍ、幅１２.
７ｍｍ、厚み０.３ｍｍとした。また、垂直燃焼試験
は、それぞれの試料について、５本の試験片を用いて行
うが、１回目の接炎後の燃焼時間（秒）を「第１残炎」
の欄に、２回目の接炎後の燃焼時間（秒）を「第２残
炎」の欄に、そして「第２残炎＋火種」の欄には、２回
目の接炎後の燃焼時間と火種時間の合計を記載した。火
種時間とは、有炎燃焼が停止してから、または有炎燃焼
が生じない場合の材料の無炎燃焼を続ける時間をいう。The dimensions of the sample were 127 mm in length and 12.2 in width.
The thickness was 7 mm and the thickness was 0.3 mm. In addition, the vertical combustion test is performed on each sample using five test pieces, and the burning time (second) after the first flame contact is defined as “first residual flame”.
Column, the burning time (seconds) after the second flame contact is shown in the column of "second afterflame", and the column of "second flame after ignition" in the column of "second burning flame". And total fire time. The ignition time is a time period after the flaming combustion is stopped or when the flaming combustion does not occur, the flameless combustion of the material is continued.
【００２９】表２に示した結果によれば、従来例は、難
燃規格ＵＬ９４Ｖの垂直燃焼試験ではＶ−０クラスを確
保できているが、上記に示した様に、バインダーに塩素
化ポリエチレンおよび難燃剤にハロゲン系の臭素系難燃
剤を用いており、ハロゲンの含有率は、複合磁性体の全
重量を１００としたとき、約１０％に相当する。これに
対し、上記の第１の実施例は、ハロゲンの含有率は０％
であり、いわゆるノンハロゲン化を実現できている。し
かし、ＵＬ９４Ｖ垂直燃焼試験において、同規格のＶ−
０、Ｖ−１クラスには至っていない。しかしながら、Ｕ
Ｌ９４Ｖ垂直燃焼試験より低位の規格であるＵＬ９４Ｈ
Ｂ水平燃焼性試験には基準を満たしていた。According to the results shown in Table 2, in the conventional example, the V-0 class was secured in the vertical flame test of the flame retardant standard UL94V, but as described above, chlorinated polyethylene and binder were used as the binder. A halogen-based bromine-based flame retardant is used as the flame retardant, and the halogen content is equivalent to about 10% when the total weight of the composite magnetic material is 100. On the other hand, in the first embodiment, the halogen content is 0%.
And so-called non-halogenation can be realized. However, in the UL94V vertical combustion test, V-
It has not reached the 0 or V-1 class. However, U
UL94H, a lower standard than the L94V vertical combustion test
The B horizontal flammability test met the criteria.
【００３０】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について説明する。第１の実施例の結果を受け、更なる
難燃化の方策として、第１の実施例で用いた結合剤と同
様の、側鎖に置換基としてメチル基、ビニル基、および
フェニル基を有する固形のシリコーンゴムを難燃化する
方法を試みた。具体的には、第１の実施例の混和物に対
し、白金、二酸化珪素、カーボンブラック、酸化第一
鉄、酸化第二鉄、酸化チタン、酸化銅、ニッケルを添加
した。表３は、これらの元素もしくは化合物を添加した
際の、難燃性の評価結果を示したものである。(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. Based on the results of the first embodiment, as a measure for further flame retardation, a methyl group, a vinyl group, and a phenyl group are substituted as substituents in the side chain, similar to the binder used in the first embodiment. We tried a method to make solid silicone rubber flame-retardant. Specifically, platinum, silicon dioxide, carbon black, ferrous oxide, ferric oxide, titanium oxide, copper oxide, and nickel were added to the mixture of the first example. Table 3 shows the evaluation results of flame retardancy when these elements or compounds were added.
【００３１】[0031]
【表３】 [Table 3]
【００３２】表３によれば、前記シリコーンゴム単体の
場合よりも、燃焼時間がそれぞれ２２秒から４７秒間短
くなることが分かる。この結果は、前記の元素もしくは
化合物を添加することで、燃焼の際にシリコーンゴムの
主鎖を形成するシロキサン結合の分解を遅延する効果が
発現したため、燃焼を抑えることができたと解される。
これらの中から、白金、二酸化珪素、カーボンブラック
を添加剤として用い、複合磁性体の更なる難燃化を検討
した。According to Table 3, it can be seen that the burning time is reduced by 22 to 47 seconds, respectively, as compared with the case of the silicone rubber alone. This result indicates that the addition of the above-mentioned elements or compounds exhibited an effect of delaying the decomposition of the siloxane bond forming the main chain of the silicone rubber during combustion, so that combustion could be suppressed.
From these, platinum, silicon dioxide, and carbon black were used as additives to further study the flame retardancy of the composite magnetic material.
【００３３】（実施例３）次に、第２の実施例に基づい
て難燃性の改善を試みた例を、第３の実施例として説明
する。表４に、本実施例の複合磁性体の原材料の混合比
率を示した。ここでは、第１の実施例との比較に供する
ために、上記の添加物以外はすべて同じ配合、及び製造
方法で、複合磁性体を作製した。(Embodiment 3) Next, an example of an attempt to improve the flame retardancy based on the second embodiment will be described as a third embodiment. Table 4 shows the mixing ratio of the raw materials of the composite magnetic body of this example. Here, in order to provide a comparison with the first embodiment, a composite magnetic body was prepared by the same composition and manufacturing method except for the above-mentioned additives.
【００３４】[0034]
【表４】 [Table 4]
【００３５】次に、この複合磁性体の難燃性を評価し
た。表５は、本実施例の複合磁性シートの燃焼試験の結
果を示す。Next, the flame retardancy of this composite magnetic material was evaluated. Table 5 shows the results of the combustion test of the composite magnetic sheet of this example.
【００３６】[0036]
【表５】 [Table 5]
【００３７】表５によれば、本実施例の複合磁性体は第
１の実施例と比較すると、難燃性の向上が確認でき、Ｕ
Ｌ９４Ｖ垂直燃焼試験はＶ−１クラス相当である。ま
た、試験片Ｎｏ.１〜Ｎｏ.５の５本それぞれの１回目の
接炎後の残炎時間（秒）と２回目の接炎後の残炎時間
（秒）の合計、つまり、全１０回の接炎後の残炎時間
（秒）を比較すると、第１の実施例が２６０秒であるの
に対し、本実施例では１５５秒であり、１０５秒間も短
縮できた。According to Table 5, the composite magnetic material of the present embodiment was confirmed to have improved flame retardancy as compared with the first embodiment.
The L94V vertical combustion test is equivalent to the V-1 class. In addition, the total of the after-flame time (second) after the first flame contact and the after-flame time (second) after the second flame contact of each of the five test pieces No. 1 to No. 5, that is, a total of 10 Comparing the after-flame time (seconds) after each flame contact, the first example was 260 seconds, whereas the present example was 155 seconds, which could be reduced to 105 seconds.
【００３８】（実施例４）次に、第４の実施例について
説明する。本実施例では、軟磁性粉末として、前記の実
施例で用いたＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉末と同組成の粉末
を、アトライターで７時間処理し、平均粒径が３６μｍ
の扁平形状粒子として用いた。原材料の混合比率や製造
方法は、第３の実施例と同じとした。表６には、本実施
例の複合磁性体に用いた原材料の混合比率を、表７に
は、本実施例の複合磁性体の難燃性試験結果を示した。(Embodiment 4) Next, a fourth embodiment will be described. In the present embodiment, as the soft magnetic powder, a powder having the same composition as the Fe—Si—Al alloy powder used in the above embodiment was treated with an attritor for 7 hours, and the average particle size was 36 μm.
Was used as flat particles. The mixing ratio of the raw materials and the manufacturing method were the same as in the third embodiment. Table 6 shows the mixing ratio of the raw materials used in the composite magnetic body of this example, and Table 7 shows the results of the flame retardancy test of the composite magnetic body of this example.
【００３９】[0039]
【表６】 [Table 6]
【００４０】[0040]
【表７】 [Table 7]
【００４１】表７の結果から、本実施例の複合磁性体の
ＵＬ９４Ｖ垂直燃焼試験は、Ｖ−１クラス相当であっ
た。From the results shown in Table 7, the UL94V vertical combustion test of the composite magnetic material of this example was equivalent to the V-1 class.
【００４２】ここで、Ｖ−１クラスから更なる難燃化を
試み、種々の検討を行ったが、シリコーンゴムに軟磁性
粉末、とりわけ磁性合金粉末を充填すると、難燃規格Ｖ
−０相当を確保できたものはなかった。これらは、磁性
合金粉末の触媒的作用や、熱伝導性の向上により燃焼が
促進されるという現象が生じ、難燃性の主たる要素であ
る自己消火性を確保することが非常に困難になるためで
ある。Here, further attempts were made to make the flame retardant from the V-1 class, and various investigations were conducted. However, when silicone rubber is filled with a soft magnetic powder, especially a magnetic alloy powder, the flame retardant standard V
Nothing could secure −0 equivalent. These are caused by the phenomenon that combustion is promoted by the catalytic action of the magnetic alloy powder and the improvement in thermal conductivity, and it becomes extremely difficult to secure self-extinguishing properties, which is a main element of flame retardancy. It is.
【００４３】また、軟磁性合金粉末自体が活性な可燃性
固体である場合も多く、自己消火性を確保することがよ
り困難になっている。これらのことから、更に難燃性を
確保するため、軟磁性粉末の粒径の値により難燃性を制
御する試みを行った。しかしながら、粒径とは粉末の大
きさを示すものであって、必ずしも粉末の表面状態、即
ち空気あるいは他の媒質と接触する面の面積を反映する
ものではない。また、粉末の粒度分布が異なった場合で
も難燃性に相違が生じていた。In many cases, the soft magnetic alloy powder itself is an active combustible solid, which makes it more difficult to secure self-extinguishing properties. From these facts, in order to further secure the flame retardancy, an attempt was made to control the flame retardancy by the value of the particle size of the soft magnetic powder. However, the particle size indicates the size of the powder, and does not necessarily reflect the surface state of the powder, that is, the area of the surface in contact with air or another medium. Further, even when the particle size distributions of the powders were different, the flame retardancy was different.
【００４４】（実施例５）次に、粉末性状を特定するこ
とで、複合磁性体の難燃性を制御した例を、第５の実施
例として説明する。本実施例では、粉末性状を具体的に
特定できる物性値の一つとして、比表面積に着目し、軟
磁性粉末の比表面積の範囲を０.１ｍ２／ｇ〜３ｍ２／
ｇに限定して複合磁性体を作製した。そして、これらの
複合磁性体から燃焼試験用の試験片を作製し、難燃性を
評価した。なお、原材料の混合比率、製造工程などは、
第３の実施例と同じとした。(Embodiment 5) An example in which the flame retardancy of the composite magnetic material is controlled by specifying the powder properties will be described as a fifth embodiment. In this embodiment, as one of the physical properties of the powder properties can be specifically identified, focusing on the specific surface area, the range of the specific surface area of the soft magnetic powder 0.1m 2 / g~3m 2 /
The composite magnetic material was manufactured by limiting to g. Then, test pieces for a combustion test were prepared from these composite magnetic materials, and the flame retardancy was evaluated. In addition, the mixing ratio of the raw materials, the manufacturing process, etc.
This is the same as the third embodiment.
【００４５】図２は、軟磁性粉末の比表面積と垂直燃焼
試験における残炎時間の関係を示す。この図によれば、
比表面積が０.１ｍ２／ｇ以下の場合は、全１０回の接
炎後の残炎時間は、おおよそ１０秒である。また、比表
面積が０.６ｍ２／ｇの場合は、１６秒、１.４ｍ２／ｇ
では１８秒、２.６ｍ２／ｇでは３５秒であった。そし
て、比表面積が３ｍ２／ｇ以上の３.２ｍ２／ｇでは４
７秒、更に４.１ｍ２／ｇでは、４１０秒に達した。FIG. 2 shows the relationship between the specific surface area of the soft magnetic powder and the afterflame time in the vertical combustion test. According to this figure,
When the specific surface area is 0.1 m 2 / g or less, the after-flame time after all 10 times of flame contact is approximately 10 seconds. When the specific surface area is 0.6 m 2 / g, 16 seconds, 1.4 m 2 / g
It was 18 seconds and 35 seconds at 2.6 m 2 / g. When the specific surface area is 3.2 m 2 / g, which is 3 m 2 / g or more, 4
At 7 seconds, and even 4.1 m 2 / g, it reached 410 seconds.
【００４６】これらの軟磁性粉末の表面積と複合磁性体
の難燃特性の結果から、燃焼試験におけるＶ−０クラス
を確保するには、産業上その生産性も鑑みると、比表面
積を３ｍ２／ｇ以下とする必要がある。また、比表面積
が０.１ｍ２／ｇ以下のものを用いても、燃焼試験はＶ
−０クラスであり、自己消火性は確保できる。しかし、
比表面積が小さくなったことで、磁気特性が劣化して十
分な電磁干渉抑制の効果が得られない。From the results of the surface area of the soft magnetic powder and the flame retardancy of the composite magnetic material, in order to secure the V-0 class in the combustion test, the specific surface area is 3 m 2 / g or less. Further, even if a material having a specific surface area of 0.1 m 2 / g or less is used, the combustion test will
-0 class, self-extinguishing property can be secured. But,
Since the specific surface area is reduced, the magnetic properties are deteriorated, and a sufficient effect of suppressing electromagnetic interference cannot be obtained.
【００４７】また、表７には、比表面積が１.６ｍ２／
ｇの軟磁性粉末を使用した複合磁性体の難燃性の評価結
果を示した。軟磁性粉末の組成は、第１の実施例と同一
のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌで、平均粒径は３２μｍである。な
お、これについても、製造方法や原材料の混合比率配合
は、第３の実施例と同じである。本実施例の複合磁性体
はＵＬ９４Ｖ垂直燃焼試験のＶ−０を確保できた。Table 7 shows that the specific surface area is 1.6 m 2 /
The results of evaluation of the flame retardancy of the composite magnetic material using g of the soft magnetic powder are shown. The composition of the soft magnetic powder was the same Fe-Si-Al as in the first embodiment, and the average particle size was 32 μm. Also in this case, the manufacturing method and the mixing ratio of the raw materials are the same as in the third embodiment. The composite magnetic material of this example was able to secure V-0 in the UL94V vertical combustion test.
【００４８】（実施例６）次に、更に粉末性状を特定す
る例として、第６に実施例について説明する。本実施例
では、軟磁性粉末として、偏平形状を有しアスペクト比
が２８のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉末を分級して、平均粒
径を３２μｍとして使用した。なお、軟磁性粉末の組成
は、第１の実施例に使用したものと同一である。また、
原材料の混合比率や複合磁性体シートの製造方法は、第
３の実施例と同様である。表７には、第５の実施例とと
もに、ＵＬ９４Ｖ垂直燃焼試験の結果を示したが、本実
施例の複合磁性体は、Ｖ−０の難燃性を確保できた。(Embodiment 6) Next, as a further example of specifying powder properties, a sixth embodiment will be described. In this embodiment, as the soft magnetic powder, an Fe—Si—Al alloy powder having a flat shape and an aspect ratio of 28 was classified and used with an average particle diameter of 32 μm. The composition of the soft magnetic powder is the same as that used in the first embodiment. Also,
The mixing ratio of the raw materials and the method of manufacturing the composite magnetic sheet are the same as in the third embodiment. Table 7 shows the results of the UL94V vertical combustion test together with the fifth example. The composite magnetic material of this example was able to secure V-0 flame retardancy.
【００４９】また、ここで、更に、シリコーンゴムに軟
磁性粉末を高充填させる検討を行った。これまでに実施
例として説明した方法により、複合磁性体の難燃性を確
保できたが、粉末充填率が不十分なめ、所要の磁気特性
を発現できないという問題があった。これに対処するた
めに、ミキシングロールでの混練時間を長くしたり、２
本のロールの回転速度比を１.７以上にして、せん断速
度を大きくしたりすることで、シリコーン粉末充填率を
高くすることを検討した。これによって、磁気特性は向
上したが、複合磁性体の成形性が著しく低下したり、複
合磁性体シートの機械的強度が大きく低下したりした。Further, here, further studies were made to highly fill soft magnetic powder into silicone rubber. Although the flame retardancy of the composite magnetic material can be ensured by the method described above as an example, there is a problem that the powder filling rate is insufficient and the required magnetic properties cannot be exhibited. To cope with this, it is necessary to lengthen the mixing time with the mixing roll,
By increasing the rotational speed ratio of the book roll to 1.7 or more and increasing the shear rate, it was studied to increase the filling rate of the silicone powder. As a result, although the magnetic properties were improved, the moldability of the composite magnetic material was significantly reduced, and the mechanical strength of the composite magnetic material sheet was significantly reduced.
【００５０】そこで、カップリング剤で軟磁性粉末に表
面処理を施してから複合磁性体を成形することを検討し
た。その結果、透磁率が１２であったものが１７に向上
した。これはカップリング剤を用いることで、軟磁性粉
末と結合剤の親和性を向上することができたためである
と解される。特に、ＳＰ値、即ち、溶解性定数（Solubi
lity Parameter）の範囲を限定することで、シリコーン
ゴムとの相溶性を高め、成形性の優れた複合磁性体が得
られることが認められた。Therefore, it was studied to form a composite magnetic material after subjecting the soft magnetic powder to a surface treatment with a coupling agent. As a result, the magnetic permeability increased from 12 to 17. It is understood that this is because the affinity between the soft magnetic powder and the binder could be improved by using the coupling agent. In particular, the SP value, ie, the solubility constant (Solubi
It has been found that by limiting the range of the composite magnetic material, the compatibility with the silicone rubber is increased, and a composite magnetic material having excellent moldability can be obtained.
【００５１】更に、カップリング剤には、主にチタネー
ト系、アルミネート系、シラン系、フォスフェート系の
カップリング剤があるが、前者３種類のカップリング剤
においては、チタンやアルミニウムなど含む親水性基と
軟磁性粉末が相互作用し、軟磁性粉末の表面と化学的に
結合するため、より軟磁性粉末の充填性が向上した。Further, the coupling agents mainly include titanate-based, aluminate-based, silane-based, and phosphate-based coupling agents. Of the three coupling agents, hydrophilic agents containing titanium, aluminum, and the like are included. The soft magnetic powder interacts with the functional group and chemically bonds to the surface of the soft magnetic powder, so that the filling property of the soft magnetic powder is further improved.
【００５２】（実施例７）ここで、第７の実施例とし
て、カップリング剤で軟磁性粉末に表面処理を施してか
ら、複合磁性体を成形した例を示す。本実施例の複合磁
性体の原材料の混合比率を表８に示した。(Embodiment 7) Here, as a seventh embodiment, there will be described an example in which a soft magnetic powder is subjected to a surface treatment with a coupling agent, and then a composite magnetic body is formed. Table 8 shows the mixing ratio of the raw materials of the composite magnetic body of this example.
【００５３】[0053]
【表８】 [Table 8]
【００５４】本実施例の複合磁性体の製造方法は、ま
ず、これまで説明した実施例に用いたものと同じ軟磁性
粉末２７３重量部と、ＳＰ値が８.６のチタネート系カ
ップリング剤３重量部をミキサーなどで攪拌し、軟磁性
粉末に予め表面処理を施した。The manufacturing method of the composite magnetic material of this embodiment is as follows. First, 273 parts by weight of the same soft magnetic powder as used in the above-described embodiments and a titanate coupling agent 3 having an SP value of 8.6 are used. The parts by weight were stirred with a mixer or the like, and the soft magnetic powder was subjected to a surface treatment in advance.
【００５５】なお、カップリング剤による軟磁性粉末の
表面処理の際、均一に表面処理ができるようにカップリ
ング剤を希釈剤などで希釈してもよい。また、本工程後
の製造方法や原材料の混合比率は、比較に供するため
に、第３の実施例と同じとした。表９には、本実施例の
複合磁性体の難燃性の評価結果を示したが、ＵＬ９４Ｖ
垂直燃焼試験で、Ｖ−０を確保できた。When the surface of the soft magnetic powder is treated with the coupling agent, the coupling agent may be diluted with a diluent or the like so that the surface can be uniformly treated. The production method and the mixing ratio of the raw materials after this step were the same as those in the third example for comparison. Table 9 shows the evaluation results of the flame retardancy of the composite magnetic material of this example.
V-0 was secured in the vertical combustion test.
【００５６】[0056]
【表９】 [Table 9]
【００５７】（実施例８）次に、第７の実施例と同じ目
的で、プライマーを用いた例を、第８の実施例として説
明する。本実施例の複合磁性体の原材料の混合比率を、
第７の実施例と同様に表８に示す。複合磁性体の製造方
法は、まず、これまで説明した実施例に用いたものと同
じ軟磁性粉末２７３重量部と、ＳＰ値が軟磁性粉末と結
合剤の中間の範囲であるシリコーンゴムメーカー推奨の
プライマー３重量部をミキサーなど等で攪拌し、磁性粉
末に予め表面処理を施した。(Embodiment 8) Next, an example using primers for the same purpose as in the seventh embodiment will be described as an eighth embodiment. The mixing ratio of the raw materials of the composite magnetic body of this embodiment is
Table 8 shows the same as in the seventh embodiment. The method for producing the composite magnetic material is as follows. First, 273 parts by weight of the same soft magnetic powder as used in the examples described above, and a silicone rubber maker recommended by a silicone rubber manufacturer whose SP value is in the range between the soft magnetic powder and the binder. 3 parts by weight of the primer was stirred with a mixer or the like, and the magnetic powder was subjected to a surface treatment in advance.
【００５８】なお、プライマーによる軟磁性粉末の表面
処理の際、均一に表面処理ができるようにプライマーを
希釈剤などで希釈でしてもよい。また、本工程後の製造
方法は比較に供するために、第３の実施例と同じとし
た。表９には、第７の実施例とともに、本実施例の複合
磁性体の難燃性の評価結果を示したが、ＵＬ９４Ｖ垂直
燃焼試験で、Ｖ−０を確保できた。In the surface treatment of the soft magnetic powder with the primer, the primer may be diluted with a diluent or the like so that the surface can be uniformly treated. The manufacturing method after this step was the same as that of the third embodiment for comparison. Table 9 shows the results of evaluation of the flame retardancy of the composite magnetic material of this example together with the seventh example. V-0 was secured in the UL94V vertical combustion test.
【００５９】更にまた、上記の実施例で得られたそれぞ
れの複合磁性体は、電気機器等の内部及び周辺部で使用
することによって、不要電磁波の干渉によって生じる電
磁障害を抑制する電磁干渉抑制体として機能する。Furthermore, each of the composite magnetic materials obtained in the above embodiments is used inside and around an electric device or the like, so as to suppress electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves. Function as
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、複合磁性体の結合剤に側鎖に官能基としてメチル
基、ビニル基、フェニル基を有する固形のシリコーンゴ
ムを用いることで、シート成形工程の、特にシート取り
出し工程を自動化でき、バッチ処理に比較して大幅に生
産効率を上げることができた。As described above, according to the present invention, a solid silicone rubber having a methyl group, a vinyl group, or a phenyl group as a functional group in a side chain is used as a binder of a composite magnetic material. It was possible to automate the sheet forming process, especially the sheet take-out process, and to greatly increase the production efficiency as compared with batch processing.
【００６１】また、本発明の複合磁性体並びに電磁干渉
抑制体はハロゲンを含有しないため、環境に対する負荷
を大幅に軽減できる。しかも、本発明による複合磁性体
シートにおいては、軟磁性粉末の性状を、比表面積、ア
スペクト比で特定することにより、難燃性の主たる要素
である自己消火性を有し、難燃規格ＵＬ９４Ｖ−０クラ
スを確保することができた。Since the composite magnetic material and the electromagnetic interference suppressor of the present invention do not contain halogen, the load on the environment can be greatly reduced. Moreover, in the composite magnetic material sheet according to the present invention, the properties of the soft magnetic powder are specified by the specific surface area and the aspect ratio, so that the self-extinguishing property, which is a main element of the flame retardancy, is obtained. 0 class could be secured.
【図１】本発明の複合磁性体の断面の概略図。FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a composite magnetic body of the present invention.
【図２】軟磁性粉末の比表面積と難燃性の関係を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the specific surface area of a soft magnetic powder and flame retardancy.
１０ 複合磁性体 １１ 軟磁性粉末 １２ 結合剤 Reference Signs List 10 composite magnetic substance 11 soft magnetic powder 12 binder
Claims (10)
らなることを特徴とする複合磁性体。1. A composite magnetic material comprising a soft magnetic powder and a solid silicone rubber.
前記シリコーンゴムは、側鎖にメチル基、ビニル基、及
びフェニル基を有し、ビニル基の含有量が前記シリコー
ンゴム１００ｇ当たり０〜０.２モル（０を含まず）の
範囲であり、かつフェニル基の含有量が前記シリコーン
ゴムの全官能基数に対し０〜４０％（０を含まず）の範
囲であることを特徴とする複合磁性体。2. The composite magnetic material according to claim 1, wherein
The silicone rubber has a methyl group, a vinyl group, and a phenyl group in a side chain, and the content of the vinyl group is in a range of 0 to 0.2 mol (not including 0) per 100 g of the silicone rubber, and A composite magnetic material having a phenyl group content of 0 to 40% (not including 0) based on the total number of functional groups of the silicone rubber.
載の複合磁性体において、前記シリコーンゴムは、白
金、珪素、チタン、鉄、銅、ニッケル、コバルト、カー
ボンブラックのうち、少なくともいずれか１種以上を含
む添加剤を含有することを特徴とする複合磁性体。3. The composite magnetic body according to claim 1, wherein the silicone rubber is at least one of platinum, silicon, titanium, iron, copper, nickel, cobalt, and carbon black. A composite magnetic material comprising an additive containing at least one type.
載の複合磁性体において、前記軟磁性粉末は偏平形状の
軟磁性合金粉末であることを特徴とする複合磁性体。4. The composite magnetic body according to claim 1, wherein the soft magnetic powder is a flat soft magnetic alloy powder.
載の複合磁性体において、前記軟磁性粉末は、比表面積
が０.１ｍ２／ｇ〜３ｍ２／ｇであることを特徴とする
複合磁性体。5. The composite magnetic body according to any one of claims 1 to 4, wherein the soft magnetic powder has a specific surface area, characterized in that a 0.1m 2 / g~3m 2 / g Composite magnetic material.
載の複合磁性体において、前記軟磁性粉末は、アスペク
ト比が３以上であることを特徴とする複合磁性体。6. The composite magnetic body according to claim 1, wherein the soft magnetic powder has an aspect ratio of 3 or more.
載の複合磁性体において、前記軟磁性粉末は、６〜１０
の範囲のＳＰ値を有するカップリング剤により表面処理
が施されていることを特徴とする複合磁性体。7. The composite magnetic material according to claim 1, wherein the soft magnetic powder comprises 6-10.
Wherein the composite magnetic material has been subjected to a surface treatment with a coupling agent having an SP value in the range described above.
記カップリング剤はチタネート系、アルミネート系、シ
ラン系から選ばれる少なくとも１種以上であることを特
徴とする複合磁性体。8. The composite magnetic material according to claim 7, wherein the coupling agent is at least one selected from titanate, aluminate, and silane.
載の複合磁性体において、前記軟磁性粉末は、軟磁性粉
末のＳＰ値よりも小さく、前記シリコーンゴムのＳＰ値
より大きいＳＰ値を有するプライマーにより表面処理が
施されていることを特徴とする複合磁性体。9. The composite magnetic body according to claim 1, wherein the soft magnetic powder has an SP value smaller than the SP value of the soft magnetic powder and larger than the SP value of the silicone rubber. A composite magnetic material, which has been subjected to a surface treatment with a primer.
記載の複合磁性体を用いて、不要電磁波の干渉によって
生ずる電磁障害を抑制することを特徴とする電磁干渉抑
制体。10. An electromagnetic interference suppressor using the composite magnetic material according to claim 1 to suppress electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves.
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|---|---|---|---|
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