JPH0797718B2

JPH0797718B2 - 電磁シールドシート

Info

Publication number: JPH0797718B2
Application number: JP63189774A
Authority: JP
Inventors: 昌弘小口; 義夫原川
Original assignee: 帝国ピストンリング株式会社
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH0239599A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、静磁気シールド・低周波磁気シールド（以下
「電磁シールド」という）効果を有する非晶質磁性合金
を用いた電磁シールドシートに関する。

（従来の技術）近年マグネットを利用した商品は、ネックレス、ハンド
バッグ、自動車部品に数多く採用されているために、静
磁場中に各種の電気機器がさらされ、磁気の障害を受け
る機会が増加している。また低周波磁界としてはモータ
ーからの磁界による電気機器障害がある。家庭の電化度
はモーターの数によって決まるといわれる程であり、ミ
ニモータから冷蔵庫用のモーターまでのモーターがパソ
コン等の家庭用デジタル製品に与える電磁気障害を与え
る汚染源も多い。その一方で「現金からカードへ」と言
われる様に、磁気により変化してしまう商品が数多く民
生品として使用されている。

したがって、エレクトロニクス機器や商品を静電気及び
／又は電磁波の悪影響から遮蔽し、保護するためのシー
ト材料が多く提案されている。

従来、静電気保護シート材としては、金属箔または金属
粉を含有する導電性シートが用いられているが、電磁波
保護効果は十分といえないものであった。また、静磁界
・低周波磁界用保護材として、鉄板・電解鉄箔・パーマ
ロイ板等が使われていたが、保護効果は十分とは言えな
いものであった。これらは特に加工が難しいため、所望
の形状のシールド体とするには特殊なプレス等を必要と
し、また既存のエレクトロニクス機器にユーザーが後か
ら取り付けることは至難である。

従来、電磁シールドシートとして多く使用されているも
のは、銅、アルミ、銀などの導電性に優れた粉末を使用
した渦電流による反射型である。ところが、これらの金
属の粉末はゴムとの混練中にさらに粉化され、これによ
り原料粉末のアスペクト比がなくなり、結果として電磁
シールド効果が失われることが多かった。

最近では、高強度材料であるステンレス鋼の粉末を用い
た電磁シールドシートが多く使用されている。ところが
ステンレス鋼は高周波では電磁シールド効果があるが、
10kHz以下の低周波ではその効果がないという欠点があ
った。

特開昭59−202697号公報によれば、平均アスペクト比が
３〜3000、平均長さが0.1〜30mmの非晶質磁性合金の繊
維を45容量％以下エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフ
ィン樹脂、スチレン樹脂等に分散した電磁シールド材料
が提案されている。

（発明が解決しようとする課題）非晶質磁性合金はステンレス鋼と同等の強度を有してお
り、樹脂との混練中もアスペクト比が低下することはな
いため電磁シールド材として優れているが、樹脂基体自
体が柔軟性が劣りまた上記寸法の非晶質磁性合金繊維は
柔軟性が劣るために、シートを任意の形状に折り曲げて
複雑な形状の電子機器に適用する上では難点がある。

本発明者等は、非晶質磁性合金を柔軟性を有するゴム基
体に分散した電磁シールド材料の特性を種々検討し、所
望の保護効果と柔軟性を達成する方法につき検討した。

（課題を解決するための手段）本発明は、厚さ0.5〜5.0μｍ、アスペクト比（但し、ア
スペクト比は厚さに対する最大長さの比である）５以
上、短径と長径が25〜1000μｍのフレーク状非晶質磁性
合金を５〜30容量％ゴム基体に分散したことを特徴とす
る電磁シールドシートを提供する。以下、本発明の構成
を説明する。

非晶質磁性合金は、強靭性を有しており、ゴムへの混練
中にも崩壊することがなく、最初の原形を保っており、
所定アスペクト比を有する材料がシートの主面にほぼ平
行に配向した材料が得られるので、本発明においてシー
ルド効果を担う磁性・導電材料として使用する。本発明
に用いられる非晶質磁性合金の組成については、それが
外部磁場から電子機器等を十分に保護するに足る高い透
磁率と導電率を有している限り、格別の限定はなく、一
般にCo、NiやFeを主成分にＢ、Si、Ｃ等の半金属を18〜
23原子％添加して得られる非晶質磁性合金が好ましい。

また、非晶質磁性合金の特性を代表する軟磁性として
は、1,000ガウスのマグネット中に暴露されても、暴露
後の残留磁気が0.1ガウス以下の残留磁気特性のものが
２次汚染がなく、また、繰り返し使用できるため好まし
い。このような特性を充たす、例えば、Co₇₀Fe₅Si
₁₀B₁₅、Fe₃₉Ni₃₉Si₁₀B₁₂などを用いることができる。

本発明に用いられる非晶質磁性合金フレークのアスペク
ト比は５以上であり、好ましくは10〜100の範囲であ
る。アスペクト比が５以上であると、非晶質磁性合金フ
レークの配向性が良くなりまたフレーク間でのトンネル
効果が高められる。電荷の移動は，導電性フィラーとフ
ィラーの接触によるものと、非常に薄い（100Å程度以
下）不導体の高分子によって隔てられている導電粒子の
間を電子が非常に低いバリヤを越えるだけで移動するこ
とによるものとがある。後者をトンネル効果と言う。

また、本発明に用いられる非晶質磁性合金フレークの厚
さは0.5〜５μｍの範囲である。厚さが0.5μｍ未満で
は、粉末に穴が多く、 1kHz以下の低周波での磁気シールド効果がなくなり、５
μｍを越えるとフレキシビリティーが劣化するので、フ
レークの厚さは0.5〜5.0μｍの範囲とする。

さらに、上記フレークのアスペクト比が５より小さい
と、フレークの配向性やフレーク同志のからみ合いが悪
くなり、電気抵抗が大きくなり、電磁シールド効果がな
くなる。フレークの径が25μｍ以下であると所定のアス
ペクト比が取られず、一方1000μｍを越えるとフレーク
フレークをゴムと均一に混練するのが困難になる。

フレークの使用量がシートの体積に対して５容量％未満
であると電磁シールド効果が劣り、30容量％を超えると
シールド効果は増大するがシートのフレキシビリティが
劣化する。

シートの基板に使われ、非晶質磁性合金フレークを分散
するゴムは、フレキシビリティのある加硫とし、天然ゴ
ム・ネオプレンゴム・クロロプレンゴム・シリコーンゴ
ム・ハイパロンその他合成ゴムを使用する。導電性ゴム
としては天然ゴム・ネオブレンゴム・クロロプレンゴム
・シリコンゴム・ハイパロンその他合成ゴムへのカーボ
ン添加量の調整により比導電率が10²〜10⁶Ω^-1cm^-1とな
る様調整されたものが使用される。

比導電率が10²Ω^-1cm^-1未満の場合、その為に導電率を
上げる必要が生じ、その結果導電率を上げるための顔料
が多くなり、ゴムのフレキシビリティが劣り、10⁶Ω^-1c
m^-1を超えると静電シールド効果が失われるため、この
範囲の導電率が好ましい。

本発明において基板として使用されるゴムシートの厚み
は0.3〜1.0mmの範囲にあることが好ましい。ゴムの厚み
が薄すぎると非晶質磁性合金粉を安定して保持すること
ができなくなり、厚すぎるとフレシビリティが劣化する
ので、適宜ゴムの厚さを定める必要がある。

本発明に係る電磁シールドシートの製造方法につき以下
説明する。

シリコンゴム等と非晶質磁性合金フレークを逆回転する
双ロール等で充分に混練した後に、110〜120℃に加熱し
た金型に必要量セットし、60〜80kg/cm²の圧力で加圧す
る。金型から取り出した電磁シールドートの断面を見る
と、第１図に示すように、非晶質磁性合金２の長軸方向
が電磁シールドシート１の主面に沿って配向しており、
配向性が優れた電磁シールドシートが得られる。

（作用）本発明の電磁シールドシートは、ゴムシートの中に非晶
質磁性合金フレークを配向させて分散させたものである
ので、主面に沿ってシートを容易に曲げることができ、
フレキシビリティに優れる。

また、このような配向により加圧方向に対して垂直方向
の透磁率および導電率が良好になるため、当該方向の電
磁場等に晒された場合の電磁シールド効果が良好にな
る。

（実施例）以下、実施例により本発明を詳しく説明する。

フレーク分散シート作製方法通常の片ロール非晶質作製装置により作製した非晶質磁
性合金組成Co₇₀Fe₅Si₁₀B₁₅のフレーク（厚み−1.0〜3.0
μｍ、アスペクト比30以上）を用意した。コンパウンド
状態のシリコンゴムをローラーで素練りして適当な可塑
性をもたせた。この際、圧力が高いとゴムの弾力がなく
なるために、シリコンゴムにかかる圧力が20〜30kg/cm²
を超えないようにし、またロール温度が高いと加硫反応
が進行するために、それを抑制するためにローラーの内
部を水冷してローラーの温度が40℃を超えないようにし
た。約30回／分の回転数で２〜３分混練（素練り）を行
なった。その後、第１表に示す容量％になるように用意
した上記非晶質合金フレークを少量づつシリコンゴムに
添加しながら混練を続けた。所定量の添加が終了した
後、混合物を、金型寸法が0.5×210×210mmのゴム成型
機にセットし、圧力70kg/cm²、温度120〜130℃で約10分
間加圧を行なった。その後混合物をセットした状態で80
℃まで冷却を行ない、シートを取り出した。シートの厚
みは0.53mmであった。

上記方法により第１表に示す比較例1,実施例１〜４の電
磁シールドシートを作製した。

フレーク／球状粉混合シート作製方法上記フレークと球状粉（球径44μm;アスペクト比＝１）
を１対１重量比で混合した混合粉を使用し、上記方法と
同様な方法でシートに混合した。この方法により第１表
の比較例２の電磁シールドシートを作製した。

球状粉使用シート作製方法球状粉（球径44μm;アスペクト比＝１）を使用し、フレ
ーク粉使用の場合と同様の方法で比較例３の電磁シール
ドシートを製造した。

電磁シールド特性の測定方法アドバンテック法（1000MHz以下での低インピーダンス
磁界および高インピーダンス磁界を発生させ、シールド
効果を磁界・電界から測定する方法）により測定を行な
った。

測定結果を第１表に示した。

第１表は、本発明の指定する形状の非晶質磁性合金フレ
ークのみを５〜30容量％含有する電磁シールドシートの
電磁シールド効果が高いことを示している。

（発明の効果）本発明は、上述のように非晶質磁性合金フレークをゴム
シートに分散配向することにより、静磁界・低周波磁界
に対して優れた保護効果を有し、フレキシビリティの高
いシートを提供するものである。

このため、シートを適当な大きさに切断し、曲げてハウ
ジングの内側に接着することにより容易に機器の電磁シ
ールドとすることができる。

また、厚みを0.3〜1.0mmとすると、電子機器のハウジン
グ内の取り付けスペースが非常に少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁シールドシートの断面図である。２……非晶質磁性合金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体に非晶質磁性合金フレークを分散した
電磁シールドシートにおいて、ゴムからなる前記基体に５〜30容量％分散させた前記非
晶質磁性合金フレークの形状が、厚さ:0.5〜5.0μm; アスペクト比（但し、アスペクト比は厚さに対する最大
長さの比である）:5以上；短径と長径が25〜1000μｍであり、フレーク以外の形状の非晶質磁性合金を含有しないこと
を特徴とする電磁シールドシート。
【請求項２】厚さが0.3〜1.0mmであることを特徴とする
請求項１記載の電磁シールドシート。