JPS60210667A

JPS60210667A - 電磁シ−ルド材料

Info

Publication number: JPS60210667A
Application number: JP6817084A
Authority: JP
Inventors: Norishige Yamaguchi; 山口　紀繁; Tamotsu Yamauchi; 保山内
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1984-04-05
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1985-10-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■　発明の背景技術分野本発明は、電磁シールド材料に関する。

先行技術とその問題点コンピューター、電子ゲーム、テレビジョン、ビデオデ
ツキ、電子キャッシュレジスター、スイッチングレギュ
スター、ワードプロセッサー等の各種電子機器では、Ｉ
ＣやＬＳＩなどが使用されており、そこで発生する高周
波パルスの電磁波が外部に漏洩し、周辺機器に大きな影
響を与える。

従来、このような電子機器からの電磁波の外部への漏洩
等を防止するための技術の１例として、導電性かつ磁性
の粉体を樹脂中に分散してなるハウジングを用い、導電
性かつ磁性の粉体によって電磁波を反射および吸収させ
て漏洩を防止するものがある。

このようなハウジングは、導電性材料そのものによる電
磁シールドよりは軽量であり、しかも加工性にすぐれて
いるが、電磁波の吸収効果、反射効果が少ないので、シ
ールド効果が低いという欠点がある。

また、粉体を大量に添加しないとシールド効果がなく、
機械的強度が低いという欠点がある。

さらに、導電性かつ磁性の材料をフレーク状あるいはフ
ァイバー状として樹脂中に分散させてなるハウジングを
用いるものもある。

この場合は、導電性の粉体と比較して、粒子相互の接触
が増加するので、シールド効果がある。　しかし、電子
機器の軽量化が進むなかで、より軽量化することが望ま
れており、また導電性材料の使用量をできるだけ少なく
して、コストを下げる要請もある。

そこで、軽量化し、コストを下げるために、無機質のフ
レークやファイバーにＮｉ＠Ｐの無電解メッキによる被
膜をつくり、これを樹脂中に分散させて電磁シールド材
料とする試みがなされている。

しかし、Ｎｉ＊Ｐの無電解メッキにおいては、リン量　
５ｗｔ％以下では実際上電解メッキをすることができず
、リン量　５ｗｔ％以上の被膜しかできない。

ところが、リン量が５ｗｔ％のように多いと保磁力が大
きくなって、セミハード型の磁性材料となり、透磁率が
小さく、導電率が低くなり、しかもシールド効果がおち
るという問題がある。

ＩＩ　発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、その主たる目的は、電磁波の吸収効果とシールド効果
が高く、非常に軽量であり、コストも低い電磁シールド
材料を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、樹脂中に、ニッケル・ポロン被膜を形成した無機質のフ
レークまたはファイバーを分散してなることを特徴とす
る電磁シールド材料である。

■　発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の無機質のフレークまたはファイバーは、マイカ
、タルク、炭酸カルシウム、ガラス、グラファイト、カ
ーボン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ク
レー、ＰＭＦ（加工鉱物繊維）、トーンナイト、硫酸バ
リウム、酸化チタン、窒化ホウ素等を用いる。　形状は
、フレーク、すなわち短片状、あるいはファイバー、す
なわち棒状をなす。

この場合、フレークの平均板厚は、０．１〜４０、ｍ、
より好ましくは０．５〜２０ｇｍであることが好ましい
。

これは、４０７ｚｍをこえると、成形加工性が悪くなり
、樹脂との混練の際、切損しゃすく、十分な電磁シール
ド特性かえられない。

また、０．１ｇｍ未満になると、無機質材料は加工性が
悪く、フレーク表面に穴が生じゃすく、シールド特性が
低下するからである。　さらには、芯材としての効果が
少なくなり、また表面積が多くなるため、被膜メッキ量
を多くしなければならず、フィラーとしてのコストパフ
ォーマンスが悪−くなる。　また軽量化効果も十分でな
い。

また、平均表面積／平均板厚で表わされるアスペクト比
は、５〜５０００　ｇｍ、より好ましくは１０〜１１０
００ｐＬであることが好ましい。

これは、アスペクト比が５μｍより小となると、フレー
ク間の接触面積小となり、シールド効果が減少し、アス
ペクト比が５０００　ｐｍより大となると、加工性がぁ
とるからである。

他方、ファイバーの平均径は、１〜３００ＡＬｍ、より
好ましくは５〜２００ｐＬｍであることが好ましい。　
また、平均アスペクト比（平均長さ／平均径）は２〜２
０００であり、より好ましくは５〜５００である。

平均径が１７ｚｍ未満となると、軽量化効果が十分でな
い。覧また、樹脂中に分散させる時に折れやすい。

３００Ｂｍをこえると、加工性が悪化する。

また、導電率が減少する。

アスペクト比が２未満となるとシールド効果が減少し、
また２０００をこえると加工性がおとる。

これらフレークないしファイバーは、その２種以上を用
いてもよい。

このような無機質フレークまたはファイバーは、公知の
方法によって調整することができる。

このような無機質のフレークまたはファイバーを作製す
るには、常法に従い、長尺の薄板を作製したのち、これ
を切断、スリット等して所定のサイズとすればよい。

無機質のフレークまたはファイバーに、ニッケル・ポロ
ン被膜を形成させるには、スパッタリング等によっても
よいが、好ましくは無電解メッキによって被膜を形成す
る。

これにより、製造がきわめて容易となり、製造コストが
低減する。

フレークまたはファイバーへのＮｉΦＢ無電解メッキは
、通常、ａ）　脱脂。

ｂ）　鋭敏化。

Ｃ）　活性化。

ｄ）　無電解メッキ。

ｅ）　乾燥。

ｆ）　熱処理の各工程によって行われる。

ａ）の脱脂工程では、無機質のフレークまたはファイバ
ー羽村に付着している油脂、その他の表面不純物の洗節
を行う。　洗浄は常法に従う。

ｂ）の鋭敏化工程では、材料の表面にスズを吸着させる
ことによって、この後のメッキを容易にする。

スズの吸着は、Ｓ　ｎｃ１１２１０〜２０ｇ／ｌの塩酸
溶で、室温にて数分程度行えばよい。

この場合、スズの吸着は、ｌＯ人程度が好ましい。

Ｃ）の活性化工程では、材料の表面にＰｄを付着させ、
さらにメッキを容易にする。

Ｐｄの吸着は、ＰｄＣ９，２０，１〜０．５ｇ１文の塩
酸症で、室温にて数分程度行えばよく、ＰｄはｌＯ人程
度吸着させる。

次のｄ）の無電解メッキ工程では、Ｎｉイオン溶液を用
い、還元剤として水素化ホウ素ナトリウムを用い、緩衝
剤としてホウ酸を用いる。

メッキ液のｐＨは６．８〜７．２とし、メッキは、浴に
ジャブ漬けして、１〜２分間行う。

処理温度は６０〜７０°Ｃであり、析出速度は０　、１
　ｐＬｍ／ｍｉｎ　〜０　、２　ｇｍ／ｗｉｎとすれば
よい。

メッキ後、ｅ）の分離、乾燥を行う。

その後のｆ）の熱処理は、Ｎｉ＊Ｂの非晶質ないし微細
粒子を数百〜数千人の粒子に成長させて、スーパーパラ
マグネチック状態をマグネチック状態にするためのもの
である。

この場合、雰囲気は不活性ガス中とし、４８０°Ｃ程度
にて０．５〜１．０時間程度熱処理すればよい。

以上のようにしてえられるＮｉ＊Ｂの表面被膜の組成は
、Ｎｉ：９５．０ｗｔ５以上、特に９５．０〜９９．９
５ｗｔ％、Ｂ　５．０ｗｔ％以下、特に０．０５〜５．
０ｗｔ％であり、好ましく　は　、Ｎｉ　９７．０　〜
９９　、　９　賛ｔ％　、Ｂｏ、１〜３．０ｗｔ％であ
る。

メッキ液中のＢ源である水素化ホウ素ナトリウムは１ｇ
／ｆＬ以上添加されないと、実際上無電解メッキを行う
ことができないが、メッキ液中の水素化ホウ素ナトリウ
ムを増やし、膜中のＢ量を５ｗｔ％より大まで増加する
と、透磁率が低下し、導電性も減少するためシールド効
果が低下する。

また、Ｂ量が増加すると、Ｈｅが高くなり、セミハード
型の磁性材料となるので、Ｂはなるだけ少量の方が好ま
しい。

メッキ浴中の水素化ホウ素ナトリウム量が多いと、析出
Ｂ量が増加するので、水素化ホウ素、ナトリウムの添加
量を適量に制御することが必要である。

なお、Ｎｉイオンとしては特にＮｉＳＯ４、ＮｉＣ愛２
等を用い、その量は２０〜４０ｇ／文程度とする。　ま
た、水素化ホウ素ナトリウム量は、２〜８ｇ／愛程度、
緩衝剤量は１０〜３０ｇ１文程度とする。

このような無′屯解メー２キでえられるニッケル・ポロ
ン表面被膜は、非常に微細粒子であり、前記のスーパー
パラマグネティック構造を形成する。

ニッケル・ポロン被膜の厚みは０．０５〜２ｇｍ、好ま
しくは０．１〜１．０ルｍである。

被Ｉ！厚みが２＃ｉ、ｍをこえると、シールド材として
の重量が増加し、コスト高となる。

０．０５ｇｍ未満であると、充分なシールド特性かえら
れない。

以上のようにしてえられるＮｉ　ａＢ被被膜形成したフ
レークまたはファイ六−は、１ＫＨｚにて１００以」二
、より好ましくは３００以上の透磁率をもち、しかも２
０終Ω／ｃ１ｇ以下、より好ましくは１０ｇ０７ｃｍ以
下の比抵抗をもつことが好ましい。

このようにしてＮｉ　ｉ＋Ｈの被膜を形成したフレーク
またはファイバーは、樹脂中に５〜５０マ０文％分散さ
れる。

分散量が５０ｖｏＪ１％より大となると、成形体の機械
的強度が低下し、成形加工性が悪化し、反軽量化し、製
造コストが高くなり、量産的でなくなる。

分散量が５マ０又％未満となると、透磁率および導電性
が低下し、シールド効果が小さく、実用的でなくなって
しまう。

このようなフレークまたはファイバーを分散する母材の
樹脂としては、種々のものが使用できる。

すなわち、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポ
リイミド樹脂等の熱硬化性の樹脂、あるいはポリアミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチ
レン系樹脂等の熱可塑性の樹脂を使用用途に従い、適宜
選択して用いればよい。

このようなシールド材料は、例えば、樹脂の軟化点付近
に加熱したロールで熱可塑性樹脂を加熱し、これにフレ
ークを添加混合混練し、この後Ｔダイ押出様等にて押し
出してシート状にすることもできる。

また、同様に、混合後、インジェクション成形機などを
用いて、ハウジング等の成形品としてもよい。

さらに、熱硬化性樹脂を用いるときには、有機溶剤とフ
レークまたはファイバーを添加混合し、その後有機溶剤
を除去して加圧加熱成形して、ハウジング等の成形品と
してもよい。

加えて、有機溶剤中に樹脂とフレークまたはファイバー
とを添加混合し、これを注入硬化させて、封止部材とす
ることもできる。

また、樹脂中にフレークまたはファイバーと有機溶剤を
添加し、塗料として塗布することにより、塗布された部
材にシールド効果をもたせることもできる。

このようにして作製される本発明の電磁シールド材料は
、１ＫＨｚにて２０以上、特に３０以上の透磁率と０．
５Ω−１０「１以上、特にｌΩ−１ｃ１１以上の導電率
をもつ。

■　発明の具体的効果本発明によれば、導電性のみを示すものを用いるときと
比較して、電磁波の吸収効果により、きわめて高いシー
ルド効果かえられる。

このシールド効果は、低周波領域、高周波領域とも良好
である。

また、樹脂中にフレークまたはファイバー状の磁性１本
を分散させるので、粒状物の分散の場合に比して、接触
面積が増大して、導電率をあげることができるので、電
磁波の反射効果をあげることができ、高いシールド効果
かえられる。

そして、Ｎｉ　＊Ｂは無機質のフレークまたはファイバ
ーに表面被膜として形成されている７ので、シールド材
として軽量であり、低コストである。

■　発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例マイカの薄板を表に示される板厚、アスペクト比に切断
した。

このフレークまたはファイバーを、デツプソール２０ｇ
Ｉｎの洗剤で常温１０分間脱脂後、ＨＣｕを２　ｃｃ／
Ｍ添加したＳ　ｎｃＪ１２１０ｇ／ｌ溶液常温で５〜１
０分間浸漬し、表面にＳｎを吸着させ鋭敏化処理を行っ
た。

ソ（７）後、ＰｄＣｌ２０．２ｇ／ｌ、ＨＣｕ２’ｃｃ
／文　溶液に常温で５分間浸漬し、Ｐｄを表面につけて
活性化した。

この後、ＮｉＳＯ４３０ｇ／文、水素化ホウ素ナトリウ
ム　２ｇ／文、Ｎ３　Ｂ　０４　１５　ｇ／父の溶液を
ｐＨ７，０とし、７　ｏ’ｃテｏ　、　２　ＪＬｍ／分
の析出速度で表面にメッキ被膜を形成させた。

この処理を１分間行い、Ｏ，，２ｇｍ厚さにメッキした
。

メッキされたものはＮｉ　９９．９ｗｔ％、ＢＯ，１ｗ
ｔ％であった。

また、水素化ホウ素ナトリウム量をかえて表１に示すよ
うな組成のＮ１−Ｂのメッキを行った。

同様の条件でメッキ時間をかえ、被膜厚みの異なる試料
を表１に示すように作製した。

これらとは別に、Ｎｉ　争Ｂと同様の条件で、Ｎｉ＊Ｐ
のメッキを行い比較例とした。

Ｎｉ＊Ｐのメッキは、ＮｉＳＯ４３０ｇ／文、ＮａＨ２
ＰＯ２１０ｇ／ｆＬにて、９０℃、２分間行し゛・　０
・５ｇｍ厚とした。

また比較のため、Ｎｉ−Ｚｎフェライト（ＮｉＯ１０モ
ル％、ＺｎＯ５モル％。

Ｆｅ２Ｏ３８５モル％）製の粉体（平均粒径１．８７Ｌ
ｍ）を用いて、比較用のシートを作製′した。

別に、Ｎ１５Ｂからなるバルク状の無機質を使用しない
フレークを表１の組成で作製した。

このフレークまたはファイバーをエポキシ樹脂を用い、
押出法によりシートを作製した樹脂中の分散量は表１の
とおりである。

このようにしてえらえたシートの導電率および１ＫＨｚ
での透磁率を測定し、各シートの比重と１０ＭＨｚ、Ｉ
ＧＨｚでの減衰量（ｄＢ）を表１に示す。

表１の結果から本発明の効果が明かである。

出願人　ティーディーケイ株式会社代理人　弁理士　石　井　陽　−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　樹脂中に、ニッケル・ボロン被膜を形成した無
機質のフレークまたはファイバーからなるシールド材を
分散してなることを特徴とする電磁シールド材料。
（２）　前記ニッケル拳ポロン被膜中のボロン量が３ｗ
ｔ％以下である特許請求の範囲第１項に記載の電磁シー
ルド材料。
（３）　前記ニッケル・ボロン被膜中のボロン量が００
５〜２ｗｔ％である特許請求の範囲第２項に記載の電磁
シールド材おｌ。
（４）　前記ニッケル・ボロン被膜の厚みが、０．０５
〜２１１．ｍである特許請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれかに記載の電磁シールド材料。
（５）　フレークの平均板厚が、０．１〜４０ｐ、ｍ、
平均アスペクト比（平均表面積／平均板厚）が、５〜５
０００　ｇｍである特許請求の範囲第１項ないし第４項
のいずれかに記載の電磁シールド材料。
（６）　ファイバーの平均径が、１〜３００ｇｍ、平均
アスペクト比（平均長さ／平均径）が、２〜２０００で
ある特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
載の電磁シールド材料。
（７）　樹脂中のシールド材の含有量が、５〜５０ｗｔ
％である特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか
に記載の電磁シールド材料。
（８）　前記ニッケル・ボロンの被膜が、無機質のフレ
ークまたはファイ／へ一十に無電解メッキしてなる被膜
である特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに
記載の電磁シールド材料。