JP2004327847A

JP2004327847A - 電磁波吸収材

Info

Publication number: JP2004327847A
Application number: JP2003122540A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Saito; 章彦齋藤
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】使用勝手がよく、安価に製造することができる電磁波吸収材を提供する。
【解決手段】その電磁波吸収材は、少なくとも、アスファルトのような歴青物質から成る結着剤と軟磁性金属粉の混合物である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁波吸収材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータＣＰＵのクロック周波数の高周波化が進み、より高い周波数を使用する携帯電話、カーナビ関連機器などの利用が拡大している。そして、これら機器から発生する高周波電磁波（ノイズ）は、機器の誤作動や組み込まれている基板間のクロストークなどを引き起こすことがある。また、人体に与える影響も最近では問題とされるようになっている。
【０００３】
このような問題に対しては、例えばパソコン筐体の中に電磁波吸収材を配置して、当該筐体内で高周波ノイズを吸収して熱に変えることにより、筐体の外部に高周波ノイズを漏洩させないということが行われている。
そして、このような用途の電磁波吸収材としては、例えば電磁ステンレス鋼の箔片を塩素化ポリエチレンで結合したフレキシブルなゴムシートが既に市販されている（例えば非特許文献１を参照）。
【０００４】
また、難燃性オレフィン系フィルムの上に、金属系軟磁性体を含む塗料を塗布したフレキシブルで粘着性を有する軟磁性粘着テープも市販されている（例えば、非特許文献２を参照）。
【０００５】
【非特許文献１】
工業材料、ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．１０（１９９８），ｐ５４〜５８、日刊工業新聞社発行
【非特許文献２】
工業材料、ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．１２，（２０００），ｐ３４〜３８、日刊工業新聞社発行
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した電磁波吸収材は、いずれも、その形状がシート状またはテープ状である。したがって、それは、平板な相手材（例えばノートパソコンのリボンケーブルや筐体の内壁面など）に貼着して使用することは容易であるが、例えば筐体の隅の角部などに貼着して使用すると皺などが発生して使用しづらいという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記したような問題を解決し、非常に使用勝手のよい新規な電磁波吸収材の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、少なくとも、軟磁性金属粉とその結着剤とを含む混合物であることを特徴とする電磁波吸収材が提供される。
その場合、更に構造基材が含まれていてもよく、軟磁性金属粉は５〜７０体積％混合されていることが好ましく、また結着剤はアスファルトであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の電磁波吸収材は、少なくとも軟磁性金属粉と歴青物質とを含む混合物である。用いる軟磁性金属粉としては、吸収対象のノイズ高周波域において、その吸収能を高めるという点で、複素比透磁率と複素比誘電率の双方を有する材料であることが好適である。例えば、Ｆｅ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ系などをあげることができる。
【００１０】
また、軟磁性金属粉の形状によっても、電磁波吸収能は変化するが、例えば、ノイズ高周波域がＤＣ〜４ＧＨｚに対してはアスペクト比が２以上である箔片状のものをあげることができ、ノイズ高周波域が４〜１０ＧＨｚに対しては粒径２５μｍ以下の軟磁性金属粉をあげることができ、更にノイズ高周波域が１０〜３０ＧＨｚに対しては粒径１５μｍ以下の軟磁性金属粉を使用することができる。
【００１１】
とくに、ノイズ周波数が４ＧＨｚ以下の場合、軟磁性金属粉の形状は箔片状であることが好ましい。後述する使用時に層状に配向して吸収材に大きな複素比透磁率と複素比誘電率を付与することができるからである。
一方、結着剤としては、歴青物質、セメント、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを使用することができる。
【００１２】
歴青物質はビチューメンとも呼ばれており、それらのうち、例えば、アスファルト、ピッチ、タールなどを使用することができる。とくに、アスファルトが好適である。これらは、いずれも、常温下では固体であるが、加熱されると液体に変化する。
【００１３】
また、本発明で使用可能な歴青物質としては、ビチューメンを含むワニスである歴青物質ワニスを含む。この歴青物質ワニスは、液状であって防錆・防水用の塗料として使用されている。
熱可塑性樹脂としては例えばナイロン樹脂やポリフェニレンサイファイド（ＰＰＳ）をあげることができ、熱硬化性樹脂としては例えばエポキシ樹脂などをあげることができる。
【００１４】
本発明の電磁波吸収材は、例えば次のようにして製造することができる。
例えば、結着剤として歴青物質を使用する場合には、まず、室温下において歴青物質を粉砕して所望粒度の粉末にする。ついで、その粉末と軟磁性金属粉を混合して混合粉にすればよい。
【００１５】
このとき、軟磁性金属粉の混合割合は５〜７０体積％にすることが好ましい。５体積％より少ない場合は満足すべき電磁波吸収能が得られず、また７０体積％より多くすると、結着剤の割合が少なすぎるため、軟磁性金属粉の結着が不充分になるという問題が起こりはじめるからである。
このようにして製造された吸収材は、室温下においては粉末になっている。そして、これを例えば筐体の角部に所望の厚みで散布したのち、そこに、例えばバーナなどを用いて歴青物質の溶融温度の近辺の温度に加熱したのち再び室温にまで冷却して使用すればよい。緻密組織の歴青物質をマトリックスとし、その中に軟磁性金属粉が分散する吸収材が、筐体の角部に接着した状態で層状に形成される。
【００１６】
また、この混合粉に例えばエポキシ樹脂系接着剤のような接着剤を添加し、全体を例えば家屋や部屋の壁などに所望の厚みとなるように吹きつけたのち、その上から壁紙を張るという態様で使用することもできる。このようにすれば、家屋や部屋全体に電磁波対策を施すことも可能である。
また、上記した混合物に、例えばメチルエチルケトンのような溶剤を適量配合してもよい。溶剤の配合により、歴青物質の部分溶解が起こりはじめるので、混合物には粘弾性が現れてくる。溶剤の使用量が多すぎると、歴青物質は溶解してしまうので、その使用量は適切な粘弾性が現れる量にする。
【００１７】
このような混合物は、例えばガラスパテのように使用できるので好適である。すなわち、例えば筐体の隙間や複雑な形をした箇所などにその混合物を埋め込んだり、塗りつけたりして使用することができるので、その用途は多様である。
この場合は、このままの状態でも電磁波吸収材として機能するが、勿論、加熱して歴青物質を一旦溶融してもよい。
【００１８】
また、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を結着剤として使用する場合には、これら樹脂を適量の溶剤に溶解し、その樹脂液と軟磁性金属粉を混合する。また、セメントを使用する場合は、セメントと適量の水を混合し、ここに軟磁性粉末を混入し、全体を混合してモルタル状の混合物にし、それを所定の箇所に塗布するという態様で使用すればよい。
【００１９】
このような混合物も、ガラスパテのように使用することができる。
本発明の電磁波吸収材は、更に、発泡スチロール粉や石のような構造基材を含んでいてもよい。その場合、前記した結着剤に軟磁性金属粉を混合し、更にその混合物と構造基材とを混合して当該構造基材の表面を混合物で被覆し、ついで、その構造基材を互いに隙間を空けて所望箇所に塗布するという態様で使用される。
【００２０】
この使用態様は、筐体の隙間を埋めるときや、壁、床に適用する場合に好適である。
【００２１】
【実施例】
石油精製の残渣物をビーカ内に投入し、マントルヒータで加熱して溶融した。ついで、粒度が５〜２０μｍである電磁ステンレス鋼の粉末を、表１で示した割合（体積％）で溶融した残渣物に投入し、均一に混合した。
一方、ＷＲＪ５（ＪＩＳ）の導波管用サンプルケースに、上記した液状混合物を注入したのち冷却し試料を作製した。このとき、液状混合物の注入量を変えて、表１で示した厚み（ｍｍ）の電磁波吸収能測定用の試料とした。
【００２２】
【表１】

【００２３】
ついで、ネットワークアナライザ（ヒューレット・パッカード（株）製のＨＰ８５１０Ｃ）を用い、導波管内において、周波数５．８ＧＨｚでＳ_１１パラメータを測定した。
【００２４】
その結果を、図１と図２に示した。
なお、図１は、複素比透磁率における実数部（ε’）と虚数部（ε”）と粉末混合量との関係を表し、図２は複素比誘電率における実数部（μ’）と虚数部（μ”）との関係を表す。
図１，図２から明らかなように、粉末混合量が増量するにつれて、複素比透磁率と複素比誘電率のいずれもが大きくなっていて、５．８ＧＨｚにおける吸収能は良好である。
【００２５】
なお、粉末混合物を７０体積％より多くすると、試料の作製は困難になった。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の混合物は、定温下で例えば歴青物質粉と軟磁性金属粉を混合するだけで製造することができ、しかも高い電磁波吸収能を発揮している。
そして、ガラスパテのように粘弾性をもたせることもできるので、複雑な形をした箇所にも使用することができ、その使用勝手がよい。
【００２７】
したがって、本発明の電磁波吸収材は、多様な用途をもち、しかも安価に製造することができるので、新しい電磁波吸収材としてその工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】軟磁性金属粉の混合割合と複素比透磁率との関係を示すグラフである。
【図２】軟磁性金属粉の混合割合と複素比誘電率との関係を示すグラフである。

Claims

少なくとも、軟磁性金属粉とその結着剤とを含む混合物であることを特徴とする電磁波吸収材。
更に構造基材を含む請求項１の電磁波吸収材。
前記軟磁性粉末が５〜７０体積％混合されている請求項１または２の電磁波吸収材。
前記結着剤が、歴青物質、セメント、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれかである請求項１の電磁波吸収材。
前記歴青物質がアスファルトである請求項４の電磁波吸収材。
前記構造基材が、発泡スチロール樹脂の粉砕粉、または石である請求項２の電磁波吸収材。