JP2687124B2 - 磁気シールド用粉末及び磁気シールド材 - Google Patents
磁気シールド用粉末及び磁気シールド材Info
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は磁気シールド用軟磁性粉末とそれを用いた磁
気シールド材に関し、特に特定方向の磁界にたいして大
きい磁気遮蔽効果を有する磁気シールド用軟磁性粉末と
それを用いた磁気シールド材に関する。 （従来技術とその問題点） 磁化物体その他の磁界発生源が他の物体や電気回路等
に影響を生じないようにするために磁気シールド材が広
く用いられている。磁気シールド材料には高透磁率の金
属板がシールド特性の面からは望ましいが、用途が著し
く制限される。粉末磁性材料の場合にはこれを有機バイ
ンダーに分散して塗料の形で磁気シールドの必要な箇所
に塗布したり、或は適当な可撓性支持体に塗布してシー
ルド板としたり、様々な利用が可能となって都合が良
い。 高透磁率の磁性粉末を用いた磁気シールド材には各種
の提案が成されている。例えば、特開昭58−59268号に
はセンダストのような高透磁率の合金の扁平粉を高分子
化合物結合剤中に分散した磁気シールド塗料が、また特
開昭59−201493号には軟磁性アモルファス合金を粉砕し
た扁平粉を高分子化合物結合剤中に混合した磁気シール
ド塗料が示されている。これらに扁平粉を用いた磁気シ
ールド材は厚さ方向に垂直な平面内で等方的なシールド
特性を有している。 しかしながら、これらの金属粉末は酸化し易く、非酸
化雰囲気中式は真空中で製造する必要があり、製造コス
トが高くなり、また塗布された磁性シールド材の耐酸化
性も低い。金属粉末の他の欠点は、素材から粉砕して扁
平粉末にすることが容易でないことである。このため扁
平粉としてはかなり粗大な粒子形で用いなければならな
いので、塗料化が困難であるし、塗料化を容易にするた
めに粉砕を進めると、もはや扁平な形状を保つことがで
きなくて粒状化してしまい、塗料化してシート状または
膜状に形成したとき磁気シールド材の面に直角な方向の
磁束漏れが生じて磁気シールド効果を著しく低下する欠
点があった。 一方、磁性フェライトのような軟磁性酸化物は耐酸化
性が高く、製造行程中に非酸化性雰囲気を用いる必要が
なく、塗料化して膜状に塗布しても酸化の恐れがなく長
時間にわたって安定であるが、金属材料にくらべて飽和
磁化が低かったり、或は粉砕したときに粒状化してしま
い扁平粉末を得ることが困難であるなどの欠点があり、
磁気シールド用に適する材料は知られていない。 例えば、スピネルフェライトであるMn−Znフェライト
は高い飽和磁化を有し、磁気異方性が小さく、高透磁率
であることから、高いシールド効果が期待されるが、立
方晶結晶であるので単結晶の板状粒子を得ることが困難
であった。なお多結晶の板状粒子は得られているが、シ
ールド効果は低い。 磁気シールドに使用される磁性粉は、板状性が高く高
透磁率であるという軟磁気特性に加え、特に飽和磁化が
高いことが要求され、その結果、通常の軟磁性材料とし
て使用する場合より狭い組成範囲となる。 （発明の目的） 本発明の目的は、磁気シールド効果の高い磁気シール
ド材とそのための扁平軟磁性粉末を提供することにあ
る。 本発明の他の目的は、耐酸化性の良い磁気シールド材
及びそのための扁平酸化物磁性粉末を提供することにあ
る。 （発明の概要） 本発明は、Ｃ軸以外の方向に磁化容易軸を有する六方
晶系の酸化物磁性材料の板状粒子よりなる磁気シールド
用粉末を提供する。好ましくは、板状粒子は平均直径１
〜100μｍであり、平均厚さ0.01〜10μｍであり、さら
に平均直径／平均厚さ比５以上の寸法を有する。六方晶
系の酸化物磁性材料の組成は好ましくはＡ−Me−Co−Fe
−Ｄ系の磁性酸化物（但しＡはBa,Sr等のアルカリ土類
金属の少なくとも１種、Meは２価のFe、Ni、Zn、Mn、C
u、Cd、Mg、及び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくとも一種、
Ｄは三価のAl、Mn、Cr、Ga、（CO2+＋Ti4+）/2の少なく
とも一種である。 本発明はまた、Ｃ軸以外の方向に磁化容易軸を有する
六方晶系の酸化物磁性材料の板状粒子よりなる磁気シー
ルド用粉末と有機バインダーとの混合物よりなる磁気シ
ールド材を提供する。ここに用いられる板状酸化物磁性
粉末は上に記載したものである。 好ましくは、この混合物を塗布等の手段によりシート
状または膜状に成形し、或は所定箇所に塗布する際に配
向磁界を掛け、或は機械配向することにより、方向性の
高い磁気シールド材とすることができる。本発明の磁気
シールド用粉末は扁平な粒子よりなるから、特に配向処
理をしなくても磁気シールド材の面内に磁化容易とな
る。 （発明の具体的な説明） 本発明は、六方晶系の酸化物磁性材料を粉砕しないで
製造される板状乃至扁平形状の磁性粒子よりなる磁性粉
末であり、またそれを有機バインダー中に分散してシー
ト化した磁気シールド材である。以下に磁性材料、製造
方法、磁気シールドに必要な粒子の条件、磁気シールド
材の構成及び実施例について順に詳しく説明する。 酸化物磁性材料 一般に六方晶系の磁性酸化物はＣ軸が磁化容易軸にな
るものとＣ軸以外の方向が磁化容易軸になるものがあ
る。磁気シールド材はシート状または膜状に形成され、
その面内方向に磁化容易性を有し、面に垂直な方向に磁
化困難でなければならないから前者は問題にならない。
後者は透磁率がスピネル型であるMn−Znフェライトなど
に比べてきわめて低く、磁気異方性も低くないことから
周波数に対する透磁率の興味ある安定性にもかかわらず
従来用途はほとんど無かったし、磁気シールド材の磁性
粉末としても検討されたことがなかった。本発明はこの
系統の材料を検討し、これらがきわめて優れた磁気シー
ルド効果を有する磁気シールド材を構成できることを見
出した。 Ｃ軸以外の方向を磁化容易軸とする六方晶系酸化物磁
性材料にはＹ型、Ｚ型、Ｗ型フェロクスプラナ型フェラ
イトなどがある。こにＷ型はAMe2-xCOxFe16−y/8Ｄy/8O
27,Y型はA2Me2-xCoxFe12−y/6Ｄy/6O22、Ｚ型はA3Me2-x
CoxFe24−y/12Ｄy/12O41である（但しＡはBa,Sr等のア
ルカリ土類金属の少なくとも１種、Meは２価のFe、Ni、
Zn、Mn、Cu、Cd、Mg、及び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくと
も一種、Ｄは三価のAl、Mn、Cr、Ga、（Co2+＋Ti4+）/2
の少なくとも一種である。）。 このうち本発明の目的に適するものはＷ型及びそれに
近い（AO）ａ（Me1-xCoxO）ｂ（Fe2-yDyO3）ｃの組成を
有する。ここに高い飽和磁化を有する組成範囲は、ｘが
0.35以上、ｙが0.5以下、ａが2.5〜20、ｂが12.5〜30、
ｃが67.5〜85である。この組成範囲は第１図に示した。
この組成範囲ではその主要な結晶系はＷ型であり、その
ほかに合計して30％以下のＹ型、Ｚ型、Ｓ型（Ｓ型はMe
１−x/2Cox/2Fe2-yDyO4）の結晶を含み、或は10％以下
のFe2-yDYO3を含むが、これらの含有によっても磁気シ
ールド特性を大きく損なうことはない。上記の磁性材料
はCoを少なくとも含有しているが、これはＣ軸以外の方
向に磁化容易軸を発達させるために必要な成分である。
Ｗ型の磁性粉末は飽和磁束密度が約75emu/gと高く、ま
た板状になりやすいので特に優れている。上記の組成の
磁性粉末は酸化物であるために、磁気シールド材に加工
する前後を問わず熱的にも安定であり、耐酸化性も良
い。さらに、上記磁性粉末は高価なコバルトを含有する
が少量に留まり、安価な酸化鉄が80％程度を占めている
ので原料費は安くなり、また空気中で製造できることか
ら、この六方晶系フェライトは低コストである。 その他、磁化容易軸がＣ軸以外の方向の六方晶系の磁
性酸化物は、その製造方法が適当なら粒子形を扁平粉と
することができるので本発明の目的に用いることができ
る。一般に、本発明の目的に適する六方晶系の酸化物磁
性材料の組成は好ましくはＡ−Me−Co−Fe−Ｄ系の磁性
酸化物（但しＡはBa,Sr等のアルカリ土類金属の少なく
とも１種、Meは２価のFe、Ni、Zn、Mn、Cu、Cd、Mg、及
び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくとも一種、Ｄは三価のAl、
Mn、Cr、Ga、（Co2+＋Ti4+）/2の少なくとも一種）であ
る。 製造方法 本発明の扁平乃至板状の粒子形を有する粉末は特殊な
製造方法によって製造される。従来から知られている粉
砕装置を用いた粉砕行程では、所期の粒子形は得ること
ができない。例えば、従来公知の粉砕装置には、スタン
プミル、乾式ボールミル、湿式ボールミル、アトライタ
ー、振動ミル、ロッドミル、衝撃ミル、デイスクミル、
クラッシャーロールなどがあるが、これらの粉砕方法に
よったのでは微細な扁平粒子形状は得られず、粒状の粒
子しか得ることができず、これから製造した磁気シール
ド材は等方性に近くなり、充分な磁気シールド効果は期
待できない。 本発明に適する製造方法は、フラックス法である。こ
の方法の応用については立方晶系フェライトに関しては
本出願人による提案が成されている（特願昭58−197595
号、特願昭58−199206号、特願昭59−197377号、特願昭
59−200310号など）磁石用の六方晶系フェライトに関し
ては特公昭55−49030号、特公昭57−21518号、特開昭60
−90829号などにより知られている。しかしながら、本
発明に適する軟磁性材料であるＣ軸とは異なる磁化容易
軸を有するフェライト即ちフェロクスプラナの製造にフ
ラックス法が適用されたことはない。 原料は最終的に目標の組成となるようにＡ、Ｄ、Me、
Co、Feの酸化物、水酸化物、炭酸塩等から選択される。
フラックスである水溶性塩はK2SO4、Na2SO4等の硫酸
塩、或はKCl等の塩化物の一種、または融点の制御のた
めに二種類以上を組み合わせて使用する。フラックスの
混合量はフラックスも含めた全量を基準として20〜70mo
l％が適しており、さらに好ましくは35〜55mol％であ
る。原料とフラックスとを混合した後、アルミナ等のる
つぼにこの混合物を装入し組成にあわせて1000〜1400℃
の間の適当な温度で熱処理する。熱処理温度は組成に依
存し、Ｙ型フェライトでは1000℃以上、Ｚ型、Ｗ型では
1200℃以上が適当である。これらの温度は当然フラック
スの融点よりも高温度でなければならない。熱処理時間
は通常30分から３時間程度の間で設定される。熱処理後
室温まで冷却し、水または湯にフラックスを溶解して分
離し、脱水、乾燥の後に目的の扁平粒子即ち板状粒子の
粉末よりなる軟磁性六方晶系フェライトを得る。得られ
た粉末を樹脂及び溶剤と混合して塗料を製作し、これを
プラスチック基板等に塗布して磁気シールド材にする。 フラックス法ほど大きい粒子径の粉体が得られず、磁
気シールド特性は劣るが、水溶液からの共沈による方
法、またオートクレーブを使った水熱合成法なども適応
できるものと考える。 粉末の必要な条件 このような扁平粒子は磁気シールドに最適であること
が分かった。板状性の良好な程高い磁気シールド効果が
得られる。六方晶系である本発明のフェライトは板状性
が良く、平均直径（平面方向からみた平均の粒子径であ
り、粒形の小さいほうから重量を累計して50％になった
時の直径。これはD50として知られている）ｄは１〜100
μm,粒子の平均厚さｔは0.01〜10μｍ、平均直径と平均
厚さ比d/tが５以上で磁気シールド効果が申し分のない
程度となる。特に平均直径ｄは５〜50μm,粒子の平均厚
さｔは0.01〜２μｍ、平均直径と平均厚さ比d/tが10以
上で磁気シールド効果が非常に高くなることが分かっ
た。 このような平板形の粒子を用いて構成した磁気シール
ド材は塗布面にたいしてその板面が平行に並びやすく、
塗布時に磁気配向方法を併用すればさらに面方向の磁化
容易性を高めるめることができる。 粒子の平均直径が１μｍより小さくなると粒子を配向
させることが困難となるばかりでなく、高い磁気シール
ド特性が得られなくなる。尤も１μｍよりも小さい粉末
は10％以下含まれていても磁気シールド効果をあまり低
下させない。また平均直径が100μｍより大きくなると
樹脂バインダーと混合して塗料化することが困難とな
り、膜状に成形することが困難となり、成形しても磁気
シールド特性の場所的むらを生じる。粒子の平均厚さが
0.01μｍよりも小さくなると板状形状が得にくくなり、
10μｍより大きい場合も同様である。平均直径／平均厚
さ比が５よりも小さいと磁気シールド効果が低下する。 磁気シールド材は、本発明の磁性粒子と、樹脂分とし
てエポキシ、ポリエステル、アクリル、ウレタン、フェ
ノール、メラミン、シリコン、合成ゴム等の合成樹脂、
及び適当な溶剤と若干の分散剤等の添加材を混合して塗
料を得る。これを遮蔽が必要な物体の表面に塗布して乾
燥するとか、プラスチックシートなどの基板に塗布乾燥
するなどして目的の磁気シールド材を得る。この際に磁
性粒子の板状形状のために自然に塗布面の方向に磁化容
易方向が生じる。しかし特定の方向の磁化容易軸が必要
な場合には、塗布の際に塗布面に平行な方向に磁場をか
けて、面内でも特定の一方向の磁化容易方向を付与する
と特にその方向の磁気シールド効果が上がる。 磁気シールド効果は、磁気シールド材のない場合の磁
束をΦ０、磁気シールド材を施した場合の磁束をΦとし
たとき、磁束比Φ／Φ０で評価される。従って磁束比が
小さい値であるほど磁気シールド効果は高いこととな
る。本発明の磁性粉末はこの条件を満足する。立方晶系
のフェライト粉末は等方性であるから、塗布面に垂直な
方向に大きな磁束漏れを生じるのでこの条件を満足でき
ないし、六方晶系のフェライトでも粒状の粉末ではこの
条件を満足することはできない。 次に、本発明の実施例を説明する。 実施例 平均直径ｄが15.4μｍ、平均粒子厚さｔが0.45μｍ
で、d/tが34.2の粒子形状を有する組成BaZn0.8Co1.2Fe
16O27、飽和磁束密度σs75emu/gの粉末をフラックス法
で製造し、これをエポキシ樹脂及び溶剤と重量比で30:1
7:93で混合し、プラスチック板に約20μｍの厚さで塗布
して磁気シールド材を製作した。磁気シールド板の一方
に永久磁石の磁極を置き、シールド板のみによる磁気シ
ールド効果を測定した。その結果、磁束比Φ／Φ０＝0.
2の値を得た。またシールド材料は酸化物であるから高
温高湿に対してたいして安定である。 比較例１ 平均直径ｄ＝6.2μｍの粒状（板状でない）の粒子形
状を有するＷ型組成BaZn0.8Co1.2Fe16O27、飽和磁束密
度σs75emu/gの粉末を用いて、実施例と同様の方法で磁
気シールド板を作成した。磁束比Φ／Φ０は0.52であっ
た。この例によると、実施例と同一の組成でも、板状で
ないと磁気シールド効果が良くならないことが分かる。 比較例２ 平均直径ｄが4.8μｍ、平均厚さｔが0.2μｍで、d/t
が24の粒子形状を有するＹ型組成BaZnFe6O11、飽和磁束
密度σs33emu/gの粉末を用いて、実施例と同様の方法で
磁気シールド板を作成した。磁束比Φ／Φ０は0.67であ
った。この例によると、実施例と同様な板状でも、飽和
磁化が低いと磁気シールド効果が良くならないことが分
かる。 比較例３ 等方性の材料として平均直径ｄ＝3.3μｍの粒状の粒
子形状を有するＳ型の組成Mn0.67Zn0.25Fe2.08O4、飽和
磁束密度σs87emu/gの粉末を用いて、実施例と同様の方
法で磁気シールド板を作成した。磁束比Φ／Φ０は0.63
であった。この例によると、実施例と同様な高い飽和磁
束密度でも板状でないと磁気シールド効果が良くならな
いことが分かる。
気シールド材に関し、特に特定方向の磁界にたいして大
きい磁気遮蔽効果を有する磁気シールド用軟磁性粉末と
それを用いた磁気シールド材に関する。 （従来技術とその問題点） 磁化物体その他の磁界発生源が他の物体や電気回路等
に影響を生じないようにするために磁気シールド材が広
く用いられている。磁気シールド材料には高透磁率の金
属板がシールド特性の面からは望ましいが、用途が著し
く制限される。粉末磁性材料の場合にはこれを有機バイ
ンダーに分散して塗料の形で磁気シールドの必要な箇所
に塗布したり、或は適当な可撓性支持体に塗布してシー
ルド板としたり、様々な利用が可能となって都合が良
い。 高透磁率の磁性粉末を用いた磁気シールド材には各種
の提案が成されている。例えば、特開昭58−59268号に
はセンダストのような高透磁率の合金の扁平粉を高分子
化合物結合剤中に分散した磁気シールド塗料が、また特
開昭59−201493号には軟磁性アモルファス合金を粉砕し
た扁平粉を高分子化合物結合剤中に混合した磁気シール
ド塗料が示されている。これらに扁平粉を用いた磁気シ
ールド材は厚さ方向に垂直な平面内で等方的なシールド
特性を有している。 しかしながら、これらの金属粉末は酸化し易く、非酸
化雰囲気中式は真空中で製造する必要があり、製造コス
トが高くなり、また塗布された磁性シールド材の耐酸化
性も低い。金属粉末の他の欠点は、素材から粉砕して扁
平粉末にすることが容易でないことである。このため扁
平粉としてはかなり粗大な粒子形で用いなければならな
いので、塗料化が困難であるし、塗料化を容易にするた
めに粉砕を進めると、もはや扁平な形状を保つことがで
きなくて粒状化してしまい、塗料化してシート状または
膜状に形成したとき磁気シールド材の面に直角な方向の
磁束漏れが生じて磁気シールド効果を著しく低下する欠
点があった。 一方、磁性フェライトのような軟磁性酸化物は耐酸化
性が高く、製造行程中に非酸化性雰囲気を用いる必要が
なく、塗料化して膜状に塗布しても酸化の恐れがなく長
時間にわたって安定であるが、金属材料にくらべて飽和
磁化が低かったり、或は粉砕したときに粒状化してしま
い扁平粉末を得ることが困難であるなどの欠点があり、
磁気シールド用に適する材料は知られていない。 例えば、スピネルフェライトであるMn−Znフェライト
は高い飽和磁化を有し、磁気異方性が小さく、高透磁率
であることから、高いシールド効果が期待されるが、立
方晶結晶であるので単結晶の板状粒子を得ることが困難
であった。なお多結晶の板状粒子は得られているが、シ
ールド効果は低い。 磁気シールドに使用される磁性粉は、板状性が高く高
透磁率であるという軟磁気特性に加え、特に飽和磁化が
高いことが要求され、その結果、通常の軟磁性材料とし
て使用する場合より狭い組成範囲となる。 （発明の目的） 本発明の目的は、磁気シールド効果の高い磁気シール
ド材とそのための扁平軟磁性粉末を提供することにあ
る。 本発明の他の目的は、耐酸化性の良い磁気シールド材
及びそのための扁平酸化物磁性粉末を提供することにあ
る。 （発明の概要） 本発明は、Ｃ軸以外の方向に磁化容易軸を有する六方
晶系の酸化物磁性材料の板状粒子よりなる磁気シールド
用粉末を提供する。好ましくは、板状粒子は平均直径１
〜100μｍであり、平均厚さ0.01〜10μｍであり、さら
に平均直径／平均厚さ比５以上の寸法を有する。六方晶
系の酸化物磁性材料の組成は好ましくはＡ−Me−Co−Fe
−Ｄ系の磁性酸化物（但しＡはBa,Sr等のアルカリ土類
金属の少なくとも１種、Meは２価のFe、Ni、Zn、Mn、C
u、Cd、Mg、及び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくとも一種、
Ｄは三価のAl、Mn、Cr、Ga、（CO2+＋Ti4+）/2の少なく
とも一種である。 本発明はまた、Ｃ軸以外の方向に磁化容易軸を有する
六方晶系の酸化物磁性材料の板状粒子よりなる磁気シー
ルド用粉末と有機バインダーとの混合物よりなる磁気シ
ールド材を提供する。ここに用いられる板状酸化物磁性
粉末は上に記載したものである。 好ましくは、この混合物を塗布等の手段によりシート
状または膜状に成形し、或は所定箇所に塗布する際に配
向磁界を掛け、或は機械配向することにより、方向性の
高い磁気シールド材とすることができる。本発明の磁気
シールド用粉末は扁平な粒子よりなるから、特に配向処
理をしなくても磁気シールド材の面内に磁化容易とな
る。 （発明の具体的な説明） 本発明は、六方晶系の酸化物磁性材料を粉砕しないで
製造される板状乃至扁平形状の磁性粒子よりなる磁性粉
末であり、またそれを有機バインダー中に分散してシー
ト化した磁気シールド材である。以下に磁性材料、製造
方法、磁気シールドに必要な粒子の条件、磁気シールド
材の構成及び実施例について順に詳しく説明する。 酸化物磁性材料 一般に六方晶系の磁性酸化物はＣ軸が磁化容易軸にな
るものとＣ軸以外の方向が磁化容易軸になるものがあ
る。磁気シールド材はシート状または膜状に形成され、
その面内方向に磁化容易性を有し、面に垂直な方向に磁
化困難でなければならないから前者は問題にならない。
後者は透磁率がスピネル型であるMn−Znフェライトなど
に比べてきわめて低く、磁気異方性も低くないことから
周波数に対する透磁率の興味ある安定性にもかかわらず
従来用途はほとんど無かったし、磁気シールド材の磁性
粉末としても検討されたことがなかった。本発明はこの
系統の材料を検討し、これらがきわめて優れた磁気シー
ルド効果を有する磁気シールド材を構成できることを見
出した。 Ｃ軸以外の方向を磁化容易軸とする六方晶系酸化物磁
性材料にはＹ型、Ｚ型、Ｗ型フェロクスプラナ型フェラ
イトなどがある。こにＷ型はAMe2-xCOxFe16−y/8Ｄy/8O
27,Y型はA2Me2-xCoxFe12−y/6Ｄy/6O22、Ｚ型はA3Me2-x
CoxFe24−y/12Ｄy/12O41である（但しＡはBa,Sr等のア
ルカリ土類金属の少なくとも１種、Meは２価のFe、Ni、
Zn、Mn、Cu、Cd、Mg、及び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくと
も一種、Ｄは三価のAl、Mn、Cr、Ga、（Co2+＋Ti4+）/2
の少なくとも一種である。）。 このうち本発明の目的に適するものはＷ型及びそれに
近い（AO）ａ（Me1-xCoxO）ｂ（Fe2-yDyO3）ｃの組成を
有する。ここに高い飽和磁化を有する組成範囲は、ｘが
0.35以上、ｙが0.5以下、ａが2.5〜20、ｂが12.5〜30、
ｃが67.5〜85である。この組成範囲は第１図に示した。
この組成範囲ではその主要な結晶系はＷ型であり、その
ほかに合計して30％以下のＹ型、Ｚ型、Ｓ型（Ｓ型はMe
１−x/2Cox/2Fe2-yDyO4）の結晶を含み、或は10％以下
のFe2-yDYO3を含むが、これらの含有によっても磁気シ
ールド特性を大きく損なうことはない。上記の磁性材料
はCoを少なくとも含有しているが、これはＣ軸以外の方
向に磁化容易軸を発達させるために必要な成分である。
Ｗ型の磁性粉末は飽和磁束密度が約75emu/gと高く、ま
た板状になりやすいので特に優れている。上記の組成の
磁性粉末は酸化物であるために、磁気シールド材に加工
する前後を問わず熱的にも安定であり、耐酸化性も良
い。さらに、上記磁性粉末は高価なコバルトを含有する
が少量に留まり、安価な酸化鉄が80％程度を占めている
ので原料費は安くなり、また空気中で製造できることか
ら、この六方晶系フェライトは低コストである。 その他、磁化容易軸がＣ軸以外の方向の六方晶系の磁
性酸化物は、その製造方法が適当なら粒子形を扁平粉と
することができるので本発明の目的に用いることができ
る。一般に、本発明の目的に適する六方晶系の酸化物磁
性材料の組成は好ましくはＡ−Me−Co−Fe−Ｄ系の磁性
酸化物（但しＡはBa,Sr等のアルカリ土類金属の少なく
とも１種、Meは２価のFe、Ni、Zn、Mn、Cu、Cd、Mg、及
び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくとも一種、Ｄは三価のAl、
Mn、Cr、Ga、（Co2+＋Ti4+）/2の少なくとも一種）であ
る。 製造方法 本発明の扁平乃至板状の粒子形を有する粉末は特殊な
製造方法によって製造される。従来から知られている粉
砕装置を用いた粉砕行程では、所期の粒子形は得ること
ができない。例えば、従来公知の粉砕装置には、スタン
プミル、乾式ボールミル、湿式ボールミル、アトライタ
ー、振動ミル、ロッドミル、衝撃ミル、デイスクミル、
クラッシャーロールなどがあるが、これらの粉砕方法に
よったのでは微細な扁平粒子形状は得られず、粒状の粒
子しか得ることができず、これから製造した磁気シール
ド材は等方性に近くなり、充分な磁気シールド効果は期
待できない。 本発明に適する製造方法は、フラックス法である。こ
の方法の応用については立方晶系フェライトに関しては
本出願人による提案が成されている（特願昭58−197595
号、特願昭58−199206号、特願昭59−197377号、特願昭
59−200310号など）磁石用の六方晶系フェライトに関し
ては特公昭55−49030号、特公昭57−21518号、特開昭60
−90829号などにより知られている。しかしながら、本
発明に適する軟磁性材料であるＣ軸とは異なる磁化容易
軸を有するフェライト即ちフェロクスプラナの製造にフ
ラックス法が適用されたことはない。 原料は最終的に目標の組成となるようにＡ、Ｄ、Me、
Co、Feの酸化物、水酸化物、炭酸塩等から選択される。
フラックスである水溶性塩はK2SO4、Na2SO4等の硫酸
塩、或はKCl等の塩化物の一種、または融点の制御のた
めに二種類以上を組み合わせて使用する。フラックスの
混合量はフラックスも含めた全量を基準として20〜70mo
l％が適しており、さらに好ましくは35〜55mol％であ
る。原料とフラックスとを混合した後、アルミナ等のる
つぼにこの混合物を装入し組成にあわせて1000〜1400℃
の間の適当な温度で熱処理する。熱処理温度は組成に依
存し、Ｙ型フェライトでは1000℃以上、Ｚ型、Ｗ型では
1200℃以上が適当である。これらの温度は当然フラック
スの融点よりも高温度でなければならない。熱処理時間
は通常30分から３時間程度の間で設定される。熱処理後
室温まで冷却し、水または湯にフラックスを溶解して分
離し、脱水、乾燥の後に目的の扁平粒子即ち板状粒子の
粉末よりなる軟磁性六方晶系フェライトを得る。得られ
た粉末を樹脂及び溶剤と混合して塗料を製作し、これを
プラスチック基板等に塗布して磁気シールド材にする。 フラックス法ほど大きい粒子径の粉体が得られず、磁
気シールド特性は劣るが、水溶液からの共沈による方
法、またオートクレーブを使った水熱合成法なども適応
できるものと考える。 粉末の必要な条件 このような扁平粒子は磁気シールドに最適であること
が分かった。板状性の良好な程高い磁気シールド効果が
得られる。六方晶系である本発明のフェライトは板状性
が良く、平均直径（平面方向からみた平均の粒子径であ
り、粒形の小さいほうから重量を累計して50％になった
時の直径。これはD50として知られている）ｄは１〜100
μm,粒子の平均厚さｔは0.01〜10μｍ、平均直径と平均
厚さ比d/tが５以上で磁気シールド効果が申し分のない
程度となる。特に平均直径ｄは５〜50μm,粒子の平均厚
さｔは0.01〜２μｍ、平均直径と平均厚さ比d/tが10以
上で磁気シールド効果が非常に高くなることが分かっ
た。 このような平板形の粒子を用いて構成した磁気シール
ド材は塗布面にたいしてその板面が平行に並びやすく、
塗布時に磁気配向方法を併用すればさらに面方向の磁化
容易性を高めるめることができる。 粒子の平均直径が１μｍより小さくなると粒子を配向
させることが困難となるばかりでなく、高い磁気シール
ド特性が得られなくなる。尤も１μｍよりも小さい粉末
は10％以下含まれていても磁気シールド効果をあまり低
下させない。また平均直径が100μｍより大きくなると
樹脂バインダーと混合して塗料化することが困難とな
り、膜状に成形することが困難となり、成形しても磁気
シールド特性の場所的むらを生じる。粒子の平均厚さが
0.01μｍよりも小さくなると板状形状が得にくくなり、
10μｍより大きい場合も同様である。平均直径／平均厚
さ比が５よりも小さいと磁気シールド効果が低下する。 磁気シールド材は、本発明の磁性粒子と、樹脂分とし
てエポキシ、ポリエステル、アクリル、ウレタン、フェ
ノール、メラミン、シリコン、合成ゴム等の合成樹脂、
及び適当な溶剤と若干の分散剤等の添加材を混合して塗
料を得る。これを遮蔽が必要な物体の表面に塗布して乾
燥するとか、プラスチックシートなどの基板に塗布乾燥
するなどして目的の磁気シールド材を得る。この際に磁
性粒子の板状形状のために自然に塗布面の方向に磁化容
易方向が生じる。しかし特定の方向の磁化容易軸が必要
な場合には、塗布の際に塗布面に平行な方向に磁場をか
けて、面内でも特定の一方向の磁化容易方向を付与する
と特にその方向の磁気シールド効果が上がる。 磁気シールド効果は、磁気シールド材のない場合の磁
束をΦ０、磁気シールド材を施した場合の磁束をΦとし
たとき、磁束比Φ／Φ０で評価される。従って磁束比が
小さい値であるほど磁気シールド効果は高いこととな
る。本発明の磁性粉末はこの条件を満足する。立方晶系
のフェライト粉末は等方性であるから、塗布面に垂直な
方向に大きな磁束漏れを生じるのでこの条件を満足でき
ないし、六方晶系のフェライトでも粒状の粉末ではこの
条件を満足することはできない。 次に、本発明の実施例を説明する。 実施例 平均直径ｄが15.4μｍ、平均粒子厚さｔが0.45μｍ
で、d/tが34.2の粒子形状を有する組成BaZn0.8Co1.2Fe
16O27、飽和磁束密度σs75emu/gの粉末をフラックス法
で製造し、これをエポキシ樹脂及び溶剤と重量比で30:1
7:93で混合し、プラスチック板に約20μｍの厚さで塗布
して磁気シールド材を製作した。磁気シールド板の一方
に永久磁石の磁極を置き、シールド板のみによる磁気シ
ールド効果を測定した。その結果、磁束比Φ／Φ０＝0.
2の値を得た。またシールド材料は酸化物であるから高
温高湿に対してたいして安定である。 比較例１ 平均直径ｄ＝6.2μｍの粒状（板状でない）の粒子形
状を有するＷ型組成BaZn0.8Co1.2Fe16O27、飽和磁束密
度σs75emu/gの粉末を用いて、実施例と同様の方法で磁
気シールド板を作成した。磁束比Φ／Φ０は0.52であっ
た。この例によると、実施例と同一の組成でも、板状で
ないと磁気シールド効果が良くならないことが分かる。 比較例２ 平均直径ｄが4.8μｍ、平均厚さｔが0.2μｍで、d/t
が24の粒子形状を有するＹ型組成BaZnFe6O11、飽和磁束
密度σs33emu/gの粉末を用いて、実施例と同様の方法で
磁気シールド板を作成した。磁束比Φ／Φ０は0.67であ
った。この例によると、実施例と同様な板状でも、飽和
磁化が低いと磁気シールド効果が良くならないことが分
かる。 比較例３ 等方性の材料として平均直径ｄ＝3.3μｍの粒状の粒
子形状を有するＳ型の組成Mn0.67Zn0.25Fe2.08O4、飽和
磁束密度σs87emu/gの粉末を用いて、実施例と同様の方
法で磁気シールド板を作成した。磁束比Φ／Φ０は0.63
であった。この例によると、実施例と同様な高い飽和磁
束密度でも板状でないと磁気シールド効果が良くならな
いことが分かる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施に適する六方晶系でＣ軸以外の方
向に磁化容易軸を有する軟磁性材料の組成を示す三元組
成図である。
向に磁化容易軸を有する軟磁性材料の組成を示す三元組
成図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 保坂 洋
東京都台東区台東１丁目５番１号 東京
磁気印刷株式会社内
(72)発明者 三村 升平
東京都台東区台東１丁目５番１号 東京
磁気印刷株式会社内
(72)発明者 牧村 篤
東京都台東区台東１丁目５番１号 東京
磁気印刷株式会社内
(56)参考文献 特開 昭50−32207（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−106899（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−106900（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．Ｃ軸以外の方向に磁化容易軸を有する六方晶系の酸
化物磁性材料の板状粒子よりなり、前記板状粒子の平均
直径が１〜100μｍであり、平均厚さが0.01〜10μｍで
あり、さらに平均直径／平均厚さ比が５以上である磁気
シールド用粉末。 ２．酸化物磁性材料の組成がＡ−Me−Co−Fe−Ｄ系の磁
性酸化物（但しＡはBa、Sr等のアルカリ土類金属の少な
くとも１種、Meは２価のFe、Ni、Zn、Mn、Cu、Cd、Mg、
及び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくとも一種、Ｄは３価のA
l、Mn、Cr、Ga、（Co2+＋Ti4+）/2の少なくとも一種）
である特許請求の範囲第１項記載の磁気シールド用粉
末。 ３．Ｃ軸以外の方向に磁化容易軸を有する六方晶系の酸
化物磁性材料の板状粒子よりなり、前記板状粒子の平均
直径が１〜100μｍであり、平均厚さが0.01〜10μｍで
あり、さらに平均直径／平均厚さ比が５以上である磁気
シールド用粉末と、バインダーとの混合物よりなる磁気
シールド材。 ４．酸化物磁性材料の組成がＡ−Me−Co−Fe−Ｄ系の磁
性酸化物（但しＡはBa、Sr等のアルカリ土類金属の少な
くとも１種、Meは２価のFe、Ni、Zn、Mn、Cu、Cd、Mg、
及び（Fe3+＋Li1+）/2の少なくとも一種、Ｄは３価のA
l、Mn、Cr、Ga、（Co2+＋Ti4+）/2の少なくとも一種で
ある特許請求の範囲第３項記載の磁気シールド材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62242508A JP2687124B2 (ja) | 1987-09-29 | 1987-09-29 | 磁気シールド用粉末及び磁気シールド材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62242508A JP2687124B2 (ja) | 1987-09-29 | 1987-09-29 | 磁気シールド用粉末及び磁気シールド材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6486504A JPS6486504A (en) | 1989-03-31 |
| JP2687124B2 true JP2687124B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17090147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62242508A Expired - Lifetime JP2687124B2 (ja) | 1987-09-29 | 1987-09-29 | 磁気シールド用粉末及び磁気シールド材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687124B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3608063B2 (ja) * | 1996-08-23 | 2005-01-05 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | Ｅｍｉ対策部品及びそれを備えた能動素子 |
| WO2004097863A1 (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-11 | Juridical Foundation Osaka Industrial Promotion Organization | 磁性材料 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5032207A (ja) * | 1973-07-20 | 1975-03-28 | ||
| JPS59119900A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | 信越ポリマ−株式会社 | 磁気記録媒体用磁気シ−ルド材料および磁気シ−ルド成形体 |
-
1987
- 1987-09-29 JP JP62242508A patent/JP2687124B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6486504A (en) | 1989-03-31 |
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