JPS61155457A - 電磁波遮蔽用組成物 - Google Patents

電磁波遮蔽用組成物

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JPS61155457A
JPS61155457A JP27901384A JP27901384A JPS61155457A JP S61155457 A JPS61155457 A JP S61155457A JP 27901384 A JP27901384 A JP 27901384A JP 27901384 A JP27901384 A JP 27901384A JP S61155457 A JPS61155457 A JP S61155457A
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JP
Japan
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electromagnetic wave
wave shielding
weight
parts
iron
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JP27901384A
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English (en)
Inventor
Kohei Kusunoki
楠 康平
Masaaki Konki
紺木 正明
Michio Akakabe
明壁 道夫
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Fujikura Composites Inc
Original Assignee
Fujikura Rubber Ltd
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Publication date
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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】 〔発明の分野〕 本発明は電磁波遮蔽用に用いる導電性樹脂組成物、特に
従来の電磁波遮蔽用組成物に比較して良好な電磁波遮蔽
効果を有する電磁波遮蔽用組成物に関するものである。
〔発明の背景〕
欧米諸国においては、電子機器の近傍に置かれた他の電
子機器あるいは電気製品の誤動作および電子機器を操作
する人間の健康上の配慮から前記の電子機器、すなわち
コンピュータ、ワードプロセッサーなどのハウジングに
前記電子機器の放射する電磁波を遮蔽するような処理を
したものを用いることが義務付けられている。
前述のような電子機器における電磁波遮蔽は、我が国に
おいても早暁義務付けられる傾向にあり、種々の電磁波
遮蔽方法が検討されている。
前述のような電磁波の遮蔽は、基本的には電子機器を覆
うハウジングに適度の導電性を付与することにより達成
しえるわけであり、従来はハウジング内壁に亜鉛を溶射
して亜鉛被膜を形成させ、ハウジングに導電性を付与す
る方法、またハウジング内部に導電性塗料を塗布し、ハ
ウジングに導電性を付与する方法などが良く知られてい
る。
さらに、ハウジングの本体となる熱可塑性樹脂に導電性
材料を導入し、ハウジング自体を導電性にしたものも知
られている。
しかしながら、前述の亜鉛溶射による方法ないし導電性
塗料をハウジング内壁に塗布する方法にあっては、あら
かじめ成型されたハウジング内壁に亜鉛を溶射あるいは
導電性塗料を塗布するわけであるから、製造上手間が掛
かるとともに、特に導電性塗料にあっては、導電性塗料
自体が高価であるために、コスト高にならざるをえない
という欠点があった。
また、導電性材料を熱可塑性樹脂に混合したハウジング
は、導電性を電磁波遮蔽効果のある、体積固有抵抗10
−1〜10−3Ω国に保持しようとすると、導電性材料
の混入量を多くしなければならず強度的に低下する欠点
があり、一方充分な強度を有するハウジングを製造しよ
うとすると、導電性が前記の値にならないという欠点が
あった。このため、少ない導電性材料の添加量で良好な
電磁波遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用組成物が希求され
ている。
(発明の概要〕 本発明は上述の点に1鑑みなされたものであり、充分な
強度と導電性を有する電磁波遮蔽用の製品を製造しえる
電磁波遮蔽用組成物を提供することを目的とする。
したがって、本発明による電磁波遮蔽用組成物は、熱可
塑性樹脂に金属繊維を添加するとともに、初透磁率が1
00以上の鉄基合金を前記熱可塑性樹脂100重量部に
対し1〜80重量部添加したことを特徴とするものであ
る。
さらに本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物は、熱可
塑性樹脂に金属繊維を添加すると共に、前記熱可塑性樹
脂100重量部に対し、初透磁率が100以上の鉄基合
金を1〜80重量部、脂肪酸アミドおよび金属石鹸から
なる群より選択された滑剤の一種以上を0.1〜2重量
部添加したことを特徴とするものである。
本発明によれば、金属繊維と共に初透磁率が100以上
の鉄基合金を適宜量添加しているので、電磁波遮蔽用成
形品の強度を低下せしめることなく、電磁波遮蔽効果を
良好にすることができるという利点がある。
また、本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物によれば
、前述のような鉄基合金とともに、適宜量の滑剤を添加
し、さらに良好な電磁波遮蔽効果を達成できるとともに
、金属繊維のファイバボールの形成を防止できるため、
前記金属繊維を均一に分散でき、金属繊維を一度に多量
に投入可能になる。したがって、作業性が著しく向上し
、再現性が向上するという利点がある。
〔発明の詳細な説明〕
本発明を更に詳しく説明する。
本発明による電磁波遮蔽用組成物は、基本的には、熱可
塑性樹脂中に金属繊維を混合したものであるが、このよ
うな熱可塑性樹脂は、基本的に限定されるものではなく
、従来この種の電子機器のハウジングなどに用いられる
樹脂をを効に用いることができる。たとえば、ポリプロ
ピレン樹脂、ABS樹脂、変性ppo樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリカーボネート樹脂、PPS樹脂などの一種以
上であることができる。
本発明において用いられる導電性物質は、前述のように
金属繊維であるが、本発明に用いられる金属繊維は基本
的に限定されるものではない。たとえば、びびり振動切
削法、引抜き法あるいは熔融紡糸法などによって製造さ
れたアルミニウム繊維、ステンレス繊維、銅繊維、鉛繊
維、タングステン繊維、モリブデン繊維、あるいはAl
−1)gないしAl−CuなどのA1合金繊維、黄銅な
どのCu合金繊維等の一種以上を有効に用いることがで
きる。さらには完全焼鈍温度の85〜95%の焼鈍温度
で不完全に焼鈍された金属繊維などの一種以上を用いる
ことができる(特願昭59−183314号参照)。
本発明による熱可塑性樹脂への金属繊維の添加量は、好
ましくは金属繊維が5〜25容量%であり、単位体積あ
たりの存在本数は、好ましくは500本/−以上である
。金属繊維の添加量が5容量%未満であると、充分な導
電性を付与できない虞があり、また25容量%を超える
と、電磁波遮蔽用組成物の成形が困難になる虞を生じる
からである。また、単位体積あたりの存在本数が500
本/本末−であると、充分な導電性を発揮できない虞が
あるからである。
このような組成物に初透磁率が100以上の鉄基合金を
熱射望性樹脂100M量部に対し、1〜80四量部添加
する。
このような高透磁率の鉄基合金を添加するとなぜ1ir
a波遮蔽効果が向上するのか、必ずしも明らかではなく
、種々の理由が考えられる。
まず、電磁波遮蔽材料の遮蔽効果については金属晩をも
とにした理論式がある。S、に、5chelkunof
rによる理論式を中心に展開されたものである。
それによると、電磁波遮蔽効果は下記の式により表され
る。
SE (dB)  =201og  (E  s /E
  2 )  =R+A  +3ここで、 Elは入射電界強度(V /m ) E2は伝達電界強度(V /m ) Rは反射損失(dB) Aは吸収損失(dB) Bは多重反射損失(cf、) 反射損失は電磁波伝達経路の途上で媒質の異なる境界面
が存在した場合、両者の波動インピーダンスが異なるた
め、到達した電波の一部がその境界面で反射されて侵入
する電波のエネルギが減衰されてちいさくなることによ
るものである。−力吸収損失は電波が媒質中を伝播して
いく経路中でオーミックスロスとしてエネルギが失われ
ていくものである。多重損失は透過波が内部で減衰した
あと入射した面の反対側の面と元の入射面との間で反復
して透過と反射を繰り返しながらエネルギを減衰してい
くものである。多重反射損失は吸収損失が大きい場合(
10dB以上の場合)は反射損失に対し極めて小さくな
り、無視しえるものである。
反射損失は波動インピーダンスの不整合によるものであ
るから、当然空間インピーダンスによって変化を受ける
ことになる。近接領域で電界成分が大きい場合(高イン
ピーダンス界)と磁界成分が大きい場合(低インピーダ
ンス界)とで、遠隔領域で平面波の場合とでその損失の
大きさは異なってくる。
これは下記の式(1)、(2)、(3)で与えられる。
R(dB) =84 201og r −301og 
f −101og ps pr・・・・(1)電界(高
インピーダンス界)の場合 0.354  ・・・(2)  磁界(低インピーダン
ス)の場合 R(dB)  ”550−1O1o f  ・f)s 
 −101og  pr・・・(3)平面波の場合 ここで f :周波数(MB2 ) pr :比透磁率(銅の透磁率を1とする)ρS 二体
積抵抗率(Ω・c++) r  :放射系とシールド材間の距Jilt(a)を示
す。
吸収損失は媒質中の電磁波に対する伝播定数を計算する
ことによって与えられる。
比透磁率μの値が電磁波遮蔽材料のシールド効果にどの
程度影響してくるかを試算してみる。仮にt =0.3
 cm、 f =I MHz 、f’s −1xto−
2Ω・canとして平面波の場合の反射項〔式(3)〕
と吸収項〔式(4)〕の値を求めると第1表のようにな
る。
第1表 上記第1表よりμrが小さい時には反射損失Rの方が吸
収損失Aより幾分大きいがμrが大きくなると吸収損失
への方が反射損失Rより圧倒的に大きくなる。これは(
3)、(4)式中のμrの対数値、平方根値の差がでて
きたわけである。したがって透磁率が大きくなると電磁
波の遮蔽効果が大きくなることが説明できる。
以上は金属板をもとにしての遮蔽効果であるが高透磁率
材料を80重量%(上限)まで充填したとしても混合体
全体のμrはさほど高くならず、吸収損失項への寄与も
比較的少ないものであろう。
このようにして遮蔽効果の理論式からは十分説明できる
ものではない。
上述の点を考慮すると、鉄基合金の添加はこの透磁率の
向上のほかに、金属繊維の酸化被膜形成を抑制すること
、また、鉄基合金が導電体としての性質を有しているこ
とから、鉄基合金それ自身の導通効果、さらに鉄基合金
を添加することにより樹脂の剛性が向上するため金属繊
維同志の離間を防止できるなどの複合効果のために電磁
波遮蔽効果が向上するものと予想できる。
本発明に用いられる鉄基合金の初透磁率は100以上で
あるが、初透磁率が100未満であると十分に電磁波遮
蔽用組成物の透磁率を上昇させることが困難であるから
である。
本発明において使用される鉄基合金は100以上の透磁
率を有する鉄基合金であれば基本的にいかなるものでも
よい、たとえば、F e −N i合金、Fe −A1
合金、Fe−Co合金などの一種以上を用いることがで
きる。このような鉄基合金の具体例といては、たとえば
Niを35〜80%含むF e −N i合金(パーマ
ロイ)およびこのパーマロイにCr、 Mo、 Cuな
どの第三成分を添加したもの、AItを10−16%含
むFe−Al1合金およびこのFe−A1合金にSiを
添加したセンダスト合金、30〜50%のCoを添加し
た鉄−Co合金およびこの鉄−Co合金にVなどを添加
した合金などの一種以上を挙げることができる。
このような鉄基合金は熱可塑性樹脂100重量部に対し
、1〜80重量部添加する。鉄基合金の添加量が1重量
部未満であると、鉄基合金を添加した効果が表れず、一
方80重量部を超えて添加してもそれ以上電磁波遮蔽効
果の向上は望めず、また流動性が悪化するからである。
最も好ましくは8〜35重量部である。
このような鉄基合金の粒径は好ましくは0.1〜10μ
lであり、最も好ましくは0.2〜5μmである。0.
1 μmより小さいと、樹脂に添加したときの溶融粘度
を上昇させるため、金属繊維の切断などを促進し添加効
果が認め難くなり、また、10μmより大きいと、少量
の添加により樹脂強度が低下し実用性を損なう欠点を生
じる虞がある。
本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物にあっては、こ
のような電磁波遮蔽用組成物にさらに、脂肪酸アミドお
よび金属石鹸からなる群より選択された滑剤の一種以上
を添加する。
このような滑剤は、金属繊維のファイバボール化、すな
わち金属繊維が丸まってボール状になることを防止する
ことにより、金属繊維および鉄族化合物が樹脂中に均一
に分散するように添加される。このため、本発明による
電磁波遮蔽用組成物を使用して製造された成形品は安定
な電磁波遮蔽効果を示すことになり、再現性よく電磁波
遮蔽用組成物を製造できるようになる。また、この滑剤
を添加することにより金属繊維を一度に多量に添加可能
になるとともに、押出機のノズルの詰まりを防止でき、
また金属繊維の切断を防止できるので、電磁波遮蔽効果
も向上させることができる。
このような脂肪酸アミドとしては、たとえばエチレンビ
スステアリン酸アミド、オキシステアリン酸アミド、ス
テアリン酸アミド、バルミチン酸アミドなどの一種以上
を例として挙げることができ、また金属石鹸としては、
ステアリン酸カドミラム、ラウリン酸カドミウム、リシ
ノール酸カドミウム、ナフテン酸カドミウム、2−エチ
ルへキソイン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ラ
ウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ナフテン酸
バリウム、2−エチルへキソイン酸バリウム、ステアリ
ン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、リシノール酸
カルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン
酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、2−エチ
ルへキソイン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性ステア
リン酸鉛、ナフテン酸鉛、ステアリン酸スズ、ステアリ
ン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムなどの一
種以上を挙げることができる。
このような脂肪酸アミドおよび金属石鹸からなる群より
選択された滑剤の一種以上は、熱可塑性樹脂100重量
部に対し、0.1〜2重量部、好ましくは0.5〜1.
5重量部添加される。滑剤の添加量が0.1重量部未満
であると、滑剤を添加した効果がなく、一方2重量部を
超えると、樹脂成形品に機械強度が不足する虞を生じる
からである。
次ぎに本発明の実施例について説明する。
実施例I ABS樹脂100重量部に対し、径30μ隅、長さ2m
l、アスペクト比67のAI織繊維18容量%(56重
量部)滑剤としてエチレンビスステアリン酸アミド 1
.2重量部を添加するとともに、鉄基合金として初透磁
率が3000のPaパーマロイと初透磁率が30000
のPaパーマロイをそれぞれ添加量を変化させて添加し
、電磁遮蔽効果を測定した。測定はタケダ理研製の近接
昇竜磁波用シールド材評価器(TR−17301)とス
ペクトルアナライザー(TR−4172)を併Jl、磁
界波(SE)l )  (トチらも100MHz〜60
0MHzの平均値で示す〕について行った。
結果を第1図に示す。図中OはPaパーマロイ、口はP
aパーマロイの電磁波遮蔽効果を示す。また、Paパー
マロイ、Paパーマロイの添加量が0のデータは、従来
の電磁波遮蔽用組成物の電磁波遮蔽効果を示すものであ
る。
この第1図より明らかなように、PCパーマロイPRパ
ーマロイを添加しない場合、電磁波遮蔽効果は磁界波で
36dBてあった。
これに対し本発明による電磁波遮蔽用組成物にあっては
磁界波にあっても68dB以上にも達することができ、
また比較的遮蔽の容易な電界波については、この測定装
置の測定範囲75dBを超える値が得られ、電磁波遮蔽
効果が著しく向上していることがわかった。
次ぎに、20℃150%R1)→50℃/85%RH−
20℃150%RH−−20℃−20℃150%RH→
50℃/30%RH−20℃150%RH−−20℃の
湿熱サイクルを一工程2時間合計16時間で10サイク
ル行ったときの電磁波遮蔽効果の低下率を測定した。
結果を第2図に示す。図中OはPaパーマロイを樹脂1
00重量部に対し17.2重量部添加した本発明による
電磁波遮蔽用組成物であり、×はPaパーマロイを添加
していない従来の電磁波遮蔽用組成物の結果を示すもの
である。なお、両組酸物のA1m維の添加量は上述と同
じ72jf!ii部であった。
この第2図より明らかなように、磁界波における従来の
電磁波遮蔽用組成物の電磁波遮蔽効果は湿熱サイクル後
、36dBから1)dB (31%に低下)に低下して
いるが、本発明による電磁波遮蔽用組成物においては、
68dBから67dB (98%に低下)と低下率が小
さいことがわかった。
実施例2 ABS樹脂100重量部に対し、径30μm、長さ2M
、アスペクト比67のA1繊維を22容量%(72重量
部)を添加するとともに、鉄基合金として初透磁率が3
0000のPaパーマロイを17.2ji量部添加した
電磁波遮蔽用組成物を製造した。このときのABS樹脂
とA1繊維との混線速度は1Kgあたり25分を要した
。比較として実施例1のようにエチレンビスステアリン
酸アミドを1.2重量部添加した場合はI Kgあたり
12〜13分で良好に混線可能であったから、滑剤の添
加により混線磁化は約半分に短縮できることが明らかに
なった。
このような電磁波遮蔽用組成物より試験片を製造し、電
磁波遮蔽効果を測定した。結果を下記の第2表に実施例
1とともに示す。
第2表 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明による電磁波遮蔽用酸物は
、良好な電磁波遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用製品を製
造することができるとともに、滑剤を併用することによ
り作業性良く電磁波遮蔽用組成物を製造することも可能
になるという利点がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電磁波遮蔽用組成物の電磁波遮蔽
効果を測定したときのグラフ、第2図は湿熱サイクルに
よる電磁波遮蔽効果の低下を示すグラフである。 」モL[区墾− シを炎色イイフル14I( 手続補正書(眺 昭和6じト1)月15日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するとともに、初
    透磁率が100以上の鉄基合金を前記熱可塑性樹脂10
    0重量部に対し1〜80重量部添加したことを特徴とす
    る電磁波遮蔽用組成物。
  2. (2)熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するとともに、前
    記熱可塑性樹脂100重量部に対し、初透磁率が100
    以上の鉄基合金を1〜80重量部、脂肪酸アミドおよび
    金属石鹸からなる群より選択された滑剤の一種以上を0
    .1〜2重量部添加したことを特徴とする電磁波遮蔽用
    組成物。
JP27901384A 1984-12-27 1984-12-27 電磁波遮蔽用組成物 Pending JPS61155457A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6156427A (en) * 1987-07-20 2000-12-05 Hitachi, Ltd. Electroconductive resin composition for molding and electromagnetic wave interference shield structure molded from the composition
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