JP2005159337A - 電磁干渉抑制体およびこれを用いる電磁障害抑制方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 臭素フリー、シリコンフリーの材料から構成され、所望の電磁干渉抑制効果及び難燃性を持つ電磁干渉抑制体を提供することである。
【解決手段】 不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制するためのものであって、軟磁性粉末と結合剤と難燃剤からなり、前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種を合計で１５〜３０体積％含有した電磁干渉抑制体であり、具体的には前記難燃剤は、亜鉛系難燃剤１〜２５体積％、窒素系難燃剤２〜１０体積％および水酸化物系難燃剤１〜１８体積％から選ばれる少なくとも２種を含有する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、電子機器内の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、さらにはＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）と呼ばれるＩＣタグ機能を持つモバイル端末での１３．５６ＭＨｚの周波数を用いる無線通信を改善するために、近傍金属の影響を減らす目的で用いられる電磁干渉抑制体およびこれを用いる電磁障害抑制方法に関し、特に所望の電磁干渉抑制効果及び難燃性を有する電磁干渉抑制体およびこれを用いる電磁障害抑制方法に関する。

近年、テレビなどの家庭電気製品、パーソナルコンピューターなどのコンピューター、携帯電話などの移動体通信機器、医療機器など各種の電子機器が広く使われており、これら電子機器から放出された不要電磁波は他の電子機器に影響を与えて誤作動を発生させるなどの悪影響を及ぼしている。そのため、このような電子機器において、不要電磁波を取り除く電磁干渉抑制体が使用されている。
また、上記電子機器類は、近年、高速化、軽量化、薄型化および小型化も急速に進み、回路への電子部品の実装密度が飛躍的に高くなっている。このため、部品間や回路基板間の電磁干渉に起因する電磁ノイズの増大に伴い、電子機器内にて部品間や回路基板間でも不要電磁波による電磁障害が発生する可能性が高くなっている。
さらに、１３．５６ＭＨｚの電磁波にて無線通信を行うＩＣタグ機能を持つモバイル端末（例えば携帯電話）の実用化が始まっている。この場合、小型・薄型の携帯電話の筐体内に送受信用のループアンテナを配置する用途があるが、電磁波シールド対策により金属筐体もしくはメッキ等の導電化処理を施された筐体内面がこのループアンテナに近接して存在した場合、送受信時にループアンテナの周囲に発生する磁界の磁力線が金属表面に平行に走り、金属表面に渦電流を発生させること、及びその渦電流から発生する磁界が、初めの磁界をキャンセルする方向にできることにより、通信に用いる磁界が大きく減衰し、通信距離が著しく短くなる現象が確認されている。
この対策の一つの方法が、ループアンテナと筐体間に磁気シールドシート（磁気抑制シート）を配置することがある。磁気シールドシートとして、例えば１３．５６ＭＨｚにおける複素比透磁率の実数部（μ’）の数値が高く（磁束を集めやすく）、虚数部（μ”）が低い（集めた磁束を熱変換し難い）シートが提案されている。この磁気シールドシートも本発明でいう電磁干渉抑制体である。

電磁障害を抑制する対策の一つとして、特許文献１には、結合剤中に軟磁性体粉末を分散させたシート状の電磁干渉抑制体を電子部品や回路の近傍に配置することが開示されている。

ところで、上記のような電子機器類には発火を起こす恐れがあるため、電子機器内部にこれら電磁干渉抑制体を使用する場合には、電磁干渉抑制体に対し、不要電磁波の抑制効果だけでなく、発火及び延焼を防ぐために、難燃性を要求される場合が多い。すなわち、電磁干渉抑制体は一般的に軟磁性粉末と合成樹脂等の結合剤との複合体であるが、軟磁性金属及び合成樹脂は一般的に可燃性であるため、難燃性を持たせるためには何らかの対策を行う必要がある。

難燃性を付与する方法として臭素系難燃剤等の使用が挙げられる（特許文献２、３）。しかし、臭素系難燃剤は、燃焼時にダイオキシンを発生することから、現在、社会問題になっている。そのため、複合軟磁性材料においても臭素系難燃剤を使用しないことが望まれている。

シリコン樹脂はそれ自身が高い難燃性を有していることから、これを結合剤に使用することが提案されている（特許文献４）。しかし、シリコン樹脂は加工性が悪いため、軟磁性金属及び難燃剤等を多量に配合することが出来ず、所望の特性を持った電磁干渉抑制体を得ることが出来ない。また、シリコン樹脂からは低分子シロキサンが発生する恐れがあり、発生したシロキサンは、電気接触の不良を生じさせるメカニズムが報告されていることもあり、電子機器用途での使用は避けられる傾向にある。

特開平７−２１２０７９号公報 特開２００１−８５２１２号公報 特開２００２−２９００９２号公報 特開２００１−２８４１０９号公報

臭素フリー、シリコンフリーの材料から構成され、所望の電磁干渉抑制効果及び難燃性を持つ電磁干渉抑制体を提供することである。

本発明の電磁干渉抑制体は、以下の構成からなる。
（１）不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制するためのものであって、軟磁性粉末と結合剤と難燃剤からなり、前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種を合計で１５〜３０体積％含有したことを特徴とする。
（２）前記軟磁性粉末が扁平軟磁性粉末である前記（１）記載の電磁干渉抑制体。
（３）前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤および水酸化物系難燃剤であり、かつこれらの難燃剤を合計で１５〜３０体積％含有した前記（１）または（２）記載の電磁干渉抑制体。
（４）不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制するための電磁干渉抑制体であって、軟磁性粉末と結合剤と難燃剤からなり、前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種を合計で５〜２０体積％含有し、さらにリン系難燃剤としてリン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルを４〜１５体積％含有したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
（５）前記リン系難燃剤としてリン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルと赤燐とを併用する前記（４）記載の電磁干渉抑制体。
（６）実比重／理論比重が０．６以上である前記（１）〜（５）のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
（７）前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤１〜２５体積％、窒素系難燃剤２〜１０体積％および水酸化物系難燃剤１〜２０体積％から選ばれる少なくとも２種を含有したことを特徴とする前記（１）または（４）記載の電磁干渉抑制体。
（８）さらに難燃助剤としてカーボンブラック及び脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種を含有することを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
（９）前記難燃助剤を１〜７体積％含むことを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
（１０）難燃剤と難燃助剤とが合計で１８〜３１体積％含まれる前記（１）〜（９）のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
（１１）前記結合剤が有機重合体であることを特徴とする前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
（１２）前記結合剤が、水素添加ニトリルゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体および塩素化ポリエチレンであることを特徴とする前記（１）〜（１１）のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
（１３）前記（１）〜（１２）のいずれかに記載の電磁干渉抑制体を電子機器類の内部または周辺部に配置して、不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制することを特徴とする電磁障害抑制方法。

本発明の電磁干渉抑制体は、軟磁性粉末と共に、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種の難燃剤を所定の含有量で使用するので、環境や電気的安全性に悪影響を与えることなく、所望の電磁干渉抑制効果および難燃性を有するという効果がある。各難燃剤は単独に用いるのではなく、少なくとも２種以上を複合することにしている。これは、難燃性と加工性のバランスを取るため最適な組合せを選定した結果である。また、リン系難燃剤として（縮合）リン酸エステルを含有した場合には、該エステルが液体であるので、難燃性に加えて加工性が向上すると共に、優れた電磁干渉抑制効果を有する。

本発明の電磁干渉抑制体は、軟磁性粉末と結合剤と難燃剤とを主要構成材料とする。軟磁性粉末としては、例えば磁性ステンレス（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｓｉ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、ケイ素銅（Ｆｅ―Ｃｕ―Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ（−Ｃｕ−Ｎｂ）合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ―Ｓｉ合金、Ｆｅ―Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ―Ｓｉ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等が挙げられる。また、フェライト若しくは純鉄粒子を用いても良い。フェライトとしては、例えばＭｎ-Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ-Ｍｇフェライト、Ｍｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎフェライトなどのソフトフェライト、あるいは永久磁石材料であるハードフェライトが挙げられる。フェライトの粉末形状は、一般に不定形となり、その形を使う。純鉄粒子としては例えばカルボニル鉄粉が挙げられる。純鉄粒子の形状は、真球に近い方がよい。好ましくは透磁率（複素比透磁率の実数部）の高い扁平軟磁性粉末を使用するのがよい。これら磁性材料を単体で使用するほか、複数をブレンドしても構わない。軟磁性粉末の粒径は１〜１００μｍ、好ましくは５〜２０μｍであるのがよい。また、扁平状粉末を使用する場合、長径が１〜５００μｍであり、そのアスペクト比は２〜１０００、好ましくは１０〜４００であるのがよい。

結合剤としては、各種の有機重合体材料が使用可能であり、例えばゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチックなどの高分子材料が挙げられる。前記ゴムとしては、例えば天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンーブタジエンゴム、エチレンープロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）などの合成ゴム単独、もしくはこれらのゴムを各種変性処理にて改質したものが挙げられる。

これらのゴムは単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。ゴムには、加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤などの従来からゴムの配合剤として使用されていたものを適宜配合することができる。これら以外にも、任意の添加剤を使用することができる。例えば、誘電率や導電率を制御するために所定量の誘電体（カーボンブラック、黒鉛、酸化チタン等）、放熱特性を付与するための熱伝導性材料（窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ等）を、使用される電子機器内に発生する不要電磁波へのインピーダンスマッチングや温度環境に応じて、材料設計して添加することができる。さらに加工助剤（滑剤、分散剤）も適宜選択して添加しても良い。

熱可塑性エラストマーとしては、例えば塩素化ポリエチレンのようなポリ塩化ビニル系、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。

さらに、各種プラスチックとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの結合剤として、低分子量のオリゴマータイプや液状タイプを用いることができる。熱、圧力、紫外線、硬化剤等により成型後にシート状になるものであれば、任意の材料を選択することができる。

本発明では、結合剤として特に水素添加ニトリルゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体または塩素化ポリエチレンを使用するのが好ましい。水素添加ニトリルゴムおよびエチレン-酢酸ビニル共重合体を使用するとハロゲンフリーで且つ耐熱性を付与でき、塩素化ポリエチレンを使用すると加工性が良好となる。

本発明における難燃剤としては、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種が使用される。亜鉛系難燃剤としては、炭酸亜鉛、酸化亜鉛若しくはホウ酸亜鉛等が挙げられ、中でも炭酸亜鉛が好ましい。窒素系難燃剤としては、例えばトリアジン化合物、ヒンダードアミン化合物、若しくはメラミンシアヌレート、メラミングアニジン化合物といったようなメラミン系化合物などが挙げられる。水酸化物系難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。

本発明では、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種を使用することが必要であって、１種のみの場合には所望の高い難燃性を得ることができない。

本発明における難燃剤は合計で１５〜３０体積％、好ましくは１７〜２８体積％含有しているのがよい。難燃剤の合計量が１５体積％未満の場合には難燃性が劣り、逆に難燃剤の合計量が３０体積％を超えると加工性がきわめて悪くなる。
具体的には、亜鉛系難燃剤が１〜２５体積％、好ましくは１〜１５体積％、窒素系難燃剤が２〜１０体積％、好ましくは３〜８体積％、水酸化物系難燃剤が１〜２０体積％、好ましくは１０〜１８体積％である。
特に、本発明では前記難燃剤のうち、亜鉛系難燃剤および水酸化物系難燃剤の組み合わせで使用するのが好ましく、この場合の含有量は、前記で例示したものと同様の含有量であるのがよい。

上記した亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤に加えて、リン系難燃剤としてリン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルを使用してもよい。粉体である軟磁性粉末や亜鉛系難燃剤等に液状である（縮合）リン酸エステルを加えることで、難燃性に加えて加工性が向上する。さらに、シート状などに成型する際には、シート内の空孔が少なくなり、優れた電磁干渉抑制効果が得られる。（縮合）リン酸エステルとしては、例えばトリアリールホスフェート、レゾルシノールビスジフェニルホスフェート、ビスフェノールＡビスジフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリス（ブトキシエチル）ホスフェートなどが挙げられる。
この場合の含有量は、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種の難燃剤は合計で５〜２０体積％、リン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルは４〜１５体積％でそれぞれ含有しているのがよい。（縮合）リン酸エステルの含有量が４体積％未満では加工性が向上しにくくなり、１５体積％を超えるとシートの表面に滲み出すおそれがあるので好ましくない。
なお、前記リン酸系難燃剤として、リン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルと赤燐とを併用してもよい。赤燐の含有量は１〜５体積％であるのがよく、赤燐とリン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルとの合計が４〜１５体積％の範囲であるのが好ましい。

以上の配合の組合せにより、本発明の電磁干渉抑制体は、実比重／理論比重が０．６以上とすることが可能となる。本発明では、特に、リン系難燃剤として（縮合）リン酸エステルを使用すると、この実比重／理論比重が大きくなり、より１に近づくので好ましい。この実比重／理論比重が０．６未満であると、電磁干渉抑制体内部に多量の空孔が存在するため、電磁干渉抑制効果が低下する。ここで、実比重とは、製造した電磁干渉抑制体の重量／体積から求められる値であり、理論比重は、各構成成分の比重×含有量の総和を体積で除して求められる。
シート内部にエアーが残留して空孔が生じると、電磁干渉抑制効果が大幅に低下してしまうため、空孔の発生をできるだけ抑え、軟磁性粉末や難燃剤を高密度で充填することが望まれる。しかし、シート内部に残留するエアーを完全に排出するのは困難であり、実際には製品中に加工工程（溶剤等の揮発成分の存在や、混練中のエアーの巻き込み）や軟磁性粉末等の形状および量（シート内部に扁平軟磁性粉末を重複するように配向分散させる構造から、エアーの抜け道が制限されることと、及び多量に配合される軟磁性粉の重なる極めて薄い隙間まで結合剤が流動しきれないことなどが起因する。）から、残留エアー（空隙）が必然的に残ることになる。つまりこの状態は本来エアー（空隙）がないとした場合の比重（理論比重）に比べ、一般には比重が低下していることを意味する。

本発明では、内部に残留するエアーを実質的に全て排出した場合の比重（理論比重とみなす）Ａと、実比重Ｂとの差を式：｛（Ａ‐Ｂ）／Ｂ｝×１００で表したとき、この差が４０％以下の範囲で小さいのがよく、差が３０％以下、特に２１％以下であるのがより好ましい。
具体的には、本発明では、十分にエアー（空隙）を抜いた状態で、つまり比重が高い状態の電磁干渉抑制体（製品）を提供することになるが、さらにその製品中のエアーを排出すべく、結合剤の流動点以下に加熱し剪断力などを付与した場合の比重（Ａ）が、その剪断力などを付与する前の比重（Ｂ）と上式の関係から４０％以下、好ましくは２１％以下の変化率とすることができる。

また、本発明では、難燃剤と難燃助剤とを併用するのが好ましい。難燃助剤としては、例えばカーボンブラックおよび脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。脂肪酸金属塩としては、例えばステアリン酸亜鉛、ラウリル酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛等が挙げられ、中でもステアリン酸亜鉛が好ましい。脂肪酸金属塩は一般的に滑剤としても用いられるため、加工性改良と難燃性向上の２つの効果を併せ持つものである。難燃助剤は１〜７体積％、好ましくは２〜５体積％の割合で含有させるのがよく、特に難燃剤と難燃助剤とが合計で１８〜３１体積％、好ましくは２０〜３１体積％含まれるようにするのが好ましい。

本発明においては、難燃剤として主に水酸化マグネシウム及び炭酸亜鉛及びメラミンシアヌレートを、結合剤として塩素化ポリエチレンを用いることで、加工性が良好で、所望の電磁干渉抑制効果及び難燃性を持つ電磁干渉抑制体を得ることが出来る。さらにシリコンフリー、臭素フリーを達成することが出来る。また、難燃剤として主に水酸化マグネシウム及び炭酸亜鉛及びメラミンシアヌレートを、結合材として水素添加ニトリルゴムまたはエチレン-酢酸ビニル共重合体を用いることで、耐熱性が高く、所望の電磁干渉抑制効果及び難燃性を持つ電磁干渉抑制体を得ることが出来る。さらにシリコンフリー、ハロゲンフリーを達成することが出来る。

本発明の電磁干渉抑制体は、例えば、軟磁性粉末と、結合剤と、難燃剤と、必要なら難燃助剤とをそれぞれ所定量ずつ混合し、ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等を用いて混練して、樹脂組成物を得、ついで加圧プレス、カレンダーロール、押し出し機等によりシート状に成形して製造される。また、電波干渉抑制体の厚さが薄い場合（例えば０．３ｍｍ以下の場合）は、所定量の前記各構成成分に適量の溶剤を加えてなる組成物を用いて、電磁波干渉抑制が必要な対象面に塗布、スプレー、ナイフコーティングといった公知の技術を用いて電波干渉抑制体を作製することも可能である。
前記溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えばアセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチルグリコールアセテート等のエステル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、２−エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロフォルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素化合物などを用いることができる。これらの溶剤は、それぞれ単独で使用できるほか、２種以上をブレンドして用いてもよい。

本発明の電磁干渉抑制体は、テレビなどの家庭電気製品、パソコンなどのコンピューター、携帯電話などの移動体通信機器、医療機器など各種の電子機器に使用され、これら電子機器から放出される不要電磁波が他の電子機器や電子部品、回路基板に影響を与えて誤作動を発生させるのを抑制することができる。具体的には、前記の電子機器類の内部または周辺部に配置されることにより、不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を効果的に抑制する。このため、本発明の電磁干渉抑制体の使用形態としては、例えばシート状の電磁干渉抑制体を適宜切り取り、粘着剤を介して機器のノイズ源近傍に貼り付けたり、あるいは機器のノイズ源または近傍に前記のように塗布するなどして電磁干渉抑制体（例えば電磁波干渉抑制効果を有するＦＰＣ）を形成するなどして使用される。またＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）と呼ばれるＩＣタグ機能を持つモバイル端末での１３．５６ＭＨｚの周波数を用いる無線通信を改善するために近傍金属の影響を減らす目的で用いられる、導電性面とループアンテナの間に挿入される電磁干渉抑制体の難燃化にも使用できる。
さらに、低周波（１０ＭＨｚ以下）対応の磁気シールド、ＧＨｚ帯の無線通信、無線ＬＡＮ、ＥＴＣ用等各種の電波吸収体の難燃化配合として、また同様に無機系の充填材を多量に使用することになる感圧センサー、誘電センサー、磁気センサー、及び放熱材等にも使用することができる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明の電磁干渉抑制体を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で使用した材料は次の通りである。

扁平軟磁性粉末：三菱マテリアル（株）製Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金
エチレン酢酸ビニル共重合体：Bayer社製エバプレン
水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）：日本ゼオン（株）製ゼットポール
塩素化ポリエチレン：昭和電工（株）製エラスレン
炭酸亜鉛：堺化学工業（株）製ナノファインＭＨ
メラミンシアヌレート：日産化学工業（株）製ＭＣ
カーボンブラック：東海カーボン（株）製トーカブラック
ステアリン酸亜鉛：堺化学工業（株）製ＳＺ
赤燐：燐化学工業（株）製ノーバエクセル１４０
縮合リン酸エステル：味の素ファインテクノ（株）製レオフォスＲＤＰ
水酸化マグネシウム：堺化学工業（株）製ＭＧ
架橋剤：日本油脂（株）製パークミルＤ
溶剤：メチルエチルケトン（ＭＥＫ）とトルエンとの混合物

[実施例１〜３、比較例１]
表１に示す組成と、結合剤１００体積％に対して架橋剤３体積％とを混合し、この混合物に適量の溶剤を加えて磁性塗料を作製し、ドクターブレード法にてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、剥離支持体）上に塗工及び乾燥してシート成形を行った。ついで、剥離支持体をはがし、続いてプレス成形（プレス温度１７０℃、プレス時間８分、プレス面圧＝１５ＭＰａ）を行うことによって、１００μｍ厚の電磁干渉抑制体を製造した。得られた電磁干渉抑制体について以下の試験を行った。その結果を表１に併せて示す。
なお、難燃性は、プラスチック材料の難燃試験規格（ＵＬ９４）の方法に従っている。Ｖ１及びＶ０の評価もＵＬ９４の規格の判断にて行っている。また、以下の表１〜５において、各材料の配合量の単位は体積％である。なお、各材料の体積は各材料の比重と配合重量から求めた。

＜燃焼時間について＞
燃焼時間とは、プラスチック材料の難燃試験規格（ＵＬ９４）における第１回接炎後の残炎時間と第２回接炎後の残炎時間の和である。
＜伝送損失の測定方法＞
伝送損失の測定にはインピーダンスＺ＝５０Ωのマイクロストリップラインを使用した。マイクロストリップライン線路は、面実装部品の実装に適した構造と作成のしやすさによって、広く使われている近傍ノイズの伝送損失測定方法である。図１は、使用したマイクロストリップラインの形状を示す。絶縁体基板５１の表面に直線状の導体路５２を設け、この導体路５２上に電磁干渉抑制シート５４を厚さ３０μｍの両面テープ（図示せず）で貼着したものである。導体路５２の両端はネットワークアナライザー（図示せず）に接続される。そして、矢印Ａで示す入射波に対して、電磁波吸収材料５４の載置部位からの反射量（ｄＢ）（矢印Ｓ11で示す）および透過量（ｄＢ）（矢印Ｓ21で示す）を測定し、それらの差をロス量とし、伝送損失（吸収量）を下記式から求めた。

マイクロストリップラインの伝送損失は電磁干渉抑制シート５４の厚みが厚くなるほど高くなる。一般的には、厚みが薄く且つ高伝送損失の電磁干渉抑制シート５４が望まれている。

表１に示す組成で混練し（溶剤は未添加）、ついでカレンダーロールにより厚さ０．５ｍｍのシート状に成形し、電磁干渉抑制体を製造した。得られた電磁干渉抑制体について、加工性の評価を行った。
＜加工性の評価方法＞
オープンロールでシーティングする際の、加工性の善し悪しについて評価を行った。その結果を表１に併せて示す。表１中の◎は優、○は良、△は可、×は不可である。
ここでいう加工性とは、ロール加工性である。すなわち、材料に溶剤を添加することなく加工する事（押出機とカレンダー機の組合せ等）を念頭においた場合の評価方法である。溶剤量を減らすという社会的な動きに応ずるために、この評価方法及び評価基準を導入している。
なお、溶剤を用いた場合であっても、ほとんどの配合の加工が可能となる。ただし、この場合は溶剤を除去するための乾燥工程が必要である。また溶剤が蒸発した後、シート内にボイド等が残り比重が低下する可能性があるため、この比重低減防止の後加工が必要になることがある。

[実施例４〜１０、比較例２〜６]
エチレン酢酸ビニル共重合体、扁平軟磁性粉、難燃剤、加工助剤（滑剤、分散剤）などを表２に示す組成で使用した他は、実施例１〜３と同様にして電磁干渉抑制体を製造した。そして、得られた電磁干渉抑制体について実施例１〜３と同様の試験を行った。試験結果を表２に示す。

表１および表２から、エチレン酢酸ビニル共重合体、ＨＮＢＲを用いた場合、難燃剤＋難燃助剤は１８〜３１体積％が望ましいことがわかる。１８％以下であると、その材料自体が難燃性を持たない（比較例２）。また、３１％以上であると、加工性がきわめて悪くなり、カレンダー加工ができない（比較例１，６）。特に炭酸亜鉛単体だと加工性がきわめて悪くなる（比較例３）。メラミンシアヌレート単体及び水酸化マグネシウム単体だと、所望の難燃性が得られない（比較例４，５）。

これに対して、メラミンシアヌレート、炭酸亜鉛および水酸化マグネシウムを２種類以上併用することで、上記の問題点をクリアできる。メラミンシアヌレート＋炭酸亜鉛（実施例１〜実施例２、実施例４〜６）は難燃性がＶ０をクリアできる。メラミンシアヌレート＋水酸化マグネシウム（実施例７）だと、加工性は良好である。２種類併用することで、加工性及び難燃性に関しては、使用可能範囲であることを確認した。さらに、３つ併用することで、加工性良好で、難燃性Ｖ０を達成した（実施例３，８，９）。

難燃助剤として脂肪酸亜鉛及びカーボンブラックを用いているが、これらを難燃剤と併用することで燃焼時間が短縮され、難燃化に効果がある（実施例６：ステアリン酸亜鉛無し、実施例５：ステアリン酸亜鉛有り、実施例１０：カーボンブラック無し、実施例８：カーボンブラック有り）。

[実施例１１〜１３、比較例７，８]
塩素化ポリエチレン、扁平軟磁性粉、難燃剤、加工助剤（滑剤、分散剤）などを表３に示す組成で使用し、架橋剤を添加しない他は、実施例１〜３と同様にして電磁干渉抑制体を製造した。そして、得られた電磁干渉抑制体の加工性および難燃性について、実施例１〜３と同様の試験を行った。試験結果を表３に示す。

塩素化ポリエチレンは、ハロゲン系ポリマーなので、ポリマー自体が難燃性を持つ。そのため、難燃剤＋難燃助剤は１８〜３１体積％とすれば、炭酸亜鉛とメラミンシアヌレートの２種類を併用することで、加工性良好で、難燃性Ｖ０を達成することに成功した（実施例１１，１２，１３）。

[実施例１４]
ＨＮＢＲ、扁平軟磁性粉、難燃剤（水酸化マグネシウムなどに加えてリン系難燃剤を使用）、加工助剤（滑剤、分散剤）などを表４に示す組成で使用した他は、実施例１〜３と同様にして電磁干渉抑制体を製造した。そして、得られた電磁干渉抑制体について実施例１〜３と同様の試験を行った。試験結果を表４に示す。

表４から、実施例１４の電磁干渉抑制シートは伝送損失（吸収量）が大きくなっていることがわかる。また、実比重／理論比重の値が大きく、加工性に優れているのがわかる。

[実施例１５〜１７]
エチレン酢酸ビニル共重合体、扁平軟磁性粉、難燃剤（水酸化マグネシウムなどに加えてリン系難燃剤を使用）、加工助剤（滑剤、分散剤）などを表５に示す組成で使用した他は、実施例１〜３と同様にして電磁干渉抑制体を製造した。そして、得られた電磁干渉抑制体について実施例１〜３と同様の試験を行った。試験結果を表５に示す。

表５から、実施例１５〜１７の電磁干渉抑制シートは伝送損失（吸収量）が大きくなっていることがわかる。また、実比重／理論比重の値が大きく、加工性に優れているのがわかる。

[試験例１]
実施例９及び実施例１２について、０．１〜１０ＧＨｚの周波数領域において複素比透磁率（実数部μ’及び虚数部μ”）の周波数特性を測定して、図２及び図３のグラフを得た。このグラフによれば、４ＧＨｚ付近までの複素比透磁率の虚数部μ”が約４と高いことから、不要ノイズ抑制効果の高い電磁波干渉抑制体であるということができる。不要ノイズ抑制効果を直接示すデーターとして、実施例９及び実施例１２（厚さ１ｍｍ）についてリターンロス量を、０．１〜１０ＧＨｚの周波数領域において測定した。その結果は、図４のグラフに示すとおりであり、２ＧＨｚ付近で約５ｄＢの電波吸収量がみられる。リターンロス量とは、同軸管法（Ｓパラメータ法）から求まる材料定数を用いてマックスウエルの方程式にて計算した電波吸収量のことである。

[試験例２]
実施例１５について、１ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域における複素比透磁率（実数部μ’及び虚数部μ”）の周波数特性を測定したのが図５のグラフである。このグラフより、１３．５６ＭＨｚの磁気シールド（磁気抑制）特性及び５０ＭＨｚ〜５ＧＨｚのノイズ抑制効果を読みとることができる。１３．５６ＭＨｚではμ’＝６１，μ”＝３、tanδ（＝μ”／μ’）＝０．０５であり、μ’が高いにもかかわらず、μ”は低く、金属面の影響を少なくして、無線通信を改善するために望ましい特性を発現している。さらに他の周波数（５０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ）ではμ’＞１０、５０ＭＨｚ〜５ＧＨｚでμ”＞１０となり、高いノイズ抑制効果を有しているといえる。

[試験例３]
実施例１５について、０．１〜１ＧＨｚの周波数領域において、以下に示した方法で透過損失を測定し、図６のグラフを得た。この測定系は、図７に示すようにノイズ源と検出用のマイクロループアンテナを対向して配置し、間に電磁干渉抑制シートを挿入した時のシールド的な透過レベル（透過減衰Ｓ２１）を見る方法で、基板間の電磁ノイズ干渉を想定したモデルである。
＜透過損失の測定方法＞
図７は、使用したマイクロループアンテナ回路の形状を示す概略図である。透過損失は、一対の微小ループアンテナ１，１を用い、そのループアンテナ１，１間の隙間を１ｍｍとして、その間隔を保持したままアンテナ１，１間に厚みを一定にした電磁干渉抑制シート２を挿入し、シート２周囲からの電磁波の回り込みを防止する方策（図示せず）を施して、ネットワークアナライザー（図示せず）にてシート２を透過する電磁波量を測定した。
透過損失は電磁干渉抑制シート２の厚み及び複素比透磁率が厚くなるほど高くなる。一般的には、厚みが薄くて、高い透過損失の特性を持つ電磁干渉抑制シート２が望まれている。透過損失は、とくに高周波数（１００ＭＨｚ〜）では、導電性（電界シールド性）を有していれば性能は向上する。しかし、前述のＲＦ−ＩＤの無線通信改善のためには、導電性層そのものが、渦電流を発生し、磁束減衰に寄与してしまうことになる。
本発明のシートは導電性層を有さない単層型であり、シートの表面抵抗率は１０⁷Ω（ＪＩＳ Ｋ ６９１１）以上を有している。この表面抵抗率を保ったまま、複素比透磁率（実数部及び虚数部）を高くすることで、十分な透過損失性を発現させている。

実施例における伝送損失の測定に使用したマイクロストリップラインの形状を示す概略図である。 実施例９で得た電磁波干渉抑制体についての０．１〜１０ＧＨｚの周波数領域において複素比透磁率（μ’、μ”）の周波数特性を示すグラフである。 実施例１２で得た電磁波干渉抑制体についての０．１〜１０ＧＨｚの周波数領域において複素比透磁率（μ’、μ”）の周波数特性を示すグラフである。 実施例９及び実施例１２についてリターンロス量を、０．１〜１０ＧＨｚの周波数領域において測定したグラフである。 実施例１５で得た電磁波干渉抑制体についての１ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域において複素比透磁率（μ’、μ”）の周波数特性を示すグラフである。 実施例１５で得た電磁波干渉抑制体についての０．１〜１ＧＨｚの周波数領域において、透過損失を測定したグラフである。 実施例１５における透過損失の測定に使用したマイクロループアンテナ回路の形状を示す概略図である。

符号の説明

２，５４ 電磁干渉抑制シート

Claims (13)

1. 不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制するための電磁干渉抑制体であって、軟磁性粉末と結合剤と難燃剤からなり、前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種を合計で１５〜３０体積％含有したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
2. 前記軟磁性粉末が扁平軟磁性粉末である請求項１記載の電磁干渉抑制体。
3. 前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤および水酸化物系難燃剤であり、かつこれらの難燃剤を合計で１５〜３０体積％含有した請求項１または２記載の電磁干渉抑制体。
4. 不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制するための電磁干渉抑制体であって、軟磁性粉末と結合剤と難燃剤からなり、前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤から選ばれる少なくとも２種を合計で５〜２０体積％含有し、さらにリン系難燃剤としてリン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルを４〜１５体積％含有したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
5. 前記リン系難燃剤としてリン酸エステルおよび／または縮合リン酸エステルと赤燐とを併用する請求項４記載の電磁干渉抑制体。
6. 実比重／理論比重が０．６以上である請求項１〜５のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
7. 前記難燃剤が、亜鉛系難燃剤１〜２５体積％、窒素系難燃剤２〜１０体積％および水酸化物系難燃剤１〜２０体積％から選ばれる少なくとも２種を含有したことを特徴とする請求項１または４記載の電磁干渉抑制体。
8. さらに難燃助剤としてカーボンブラック及び脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
9. 前記難燃助剤を１〜７体積％含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
10. 難燃剤と難燃助剤とが合計で１８〜３１体積％含まれる請求項１〜９のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
11. 前記結合剤が有機重合体であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
12. 前記結合剤が、水素添加ニトリルゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体および塩素化ポリエチレンであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の電磁干渉抑制体。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の電磁干渉抑制体を電子機器類の内部または周辺部に配置して、不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制することを特徴とする電磁障害抑制方法。
    

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