JPH036898A - シールド材料 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電界、電磁界、又は磁界を、遮蔽しようとす
る部位に配設するシールド材料に関する。

［従来の技術］ 近年、電子技術の進展により、電子、電気、電波を利用
した機器が数多く用いられるようになってきた。これら
は、意図しないで不要な電磁波等を放射して、他の電子
機器に影響を与え、誤動作、雑音の発生その他いろいろ
な機能障害を起こす原因となることがある。

そこで、従来電界、磁界、電磁波等のノイズによる機能
障害の発生を防止するために、ノイズ源側にシールドを
施したり、あるいは影響を受ける機器側にシールドを施
したりすることが行なわれている。

このようなシールドは、用いるシールド材料によって、
ノイズを防止する原理が相違し、これには、漂遊容量に
よる結合を防ぐ電界シールド、電磁誘導電流による電磁
シールド、および低リアクタンス回路を利用する磁界シ
ールドがある。

すなわち、各シールドは、下記に示すような原理によっ
てノイズを防止し、これを達成するためにそれぞれのシ
ールド材料を用いている。

電界シールドは、機器を良導体によって囲むことによっ
て電界の影響が機器にほとんど及ばなくなることを利用
したものである。したがって、電界シールドには良導体
のシールド材料が用いられる。

電磁シールドは、電磁誘導によってシールド部材に誘導
される電流の効果（電磁界の反射・吸収）を利用したも
のである。したがって、電磁シールドには金属板等の良
導体がシールド材料として用いられる。

磁気シールドは、低周波磁界を対象とするもので、高透
磁率材料を用いて磁界をそらすことによりシールド効果
を得るものである。したがって、磁気シールドには、磁
性体がシールド材料として用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の技術では、シールドの対象毎、あ
るいはノイズの周波数に応じて、相違するシールド材料
を用いなければならず、広い範囲のノイズを防止するた
めには、複数のシールド材料を組み合わせて使用しなけ
ればならなかった。

このため、従来は、シールドを行なう部材が大型化した
り、部品数および加工に要する工数が増大する問題があ
った。

本発明は上記課題を解決することにより、広い範囲、多
種類のノイズをシールドし、かつ高い加工性を得ること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための手段として、本発明のシール
ド材料は、所定の形状に成形され、電界。

電磁界、又は磁界を遮蔽しようとする部位に配設するシ
ールド材料であって、樹脂、ゴム等の結合剤中に、フェ
ライト粉末と炭化水素の熱分解による気相法によって生
成され、かつ高融点金属及び／又は該金属の化合物の超
微細粉末を成長開始部として成長させた炭素繊維とが加
用されてなることを要旨とする。

［作用］ 本発明のシールド材料は、フェライト粉末と特定の炭素
繊維とを結合剤によって保持し、所定の形状に成形した
ものである。これは、磁性体であるフェライト粉末と、
良導体である炭素繊維とによって、配設された部位の電
界、電磁界、又は磁界を遮蔽する。

フェライト粉末と炭素繊維とを保持する結合剤としては
、ポリエステル系樹脂、ビニル系樹脂。

ポリアミド系樹脂等の合成樹脂、にかわ、ゴム、カゼイ
ン等を例示することができる。

この発明に用いられる炭素繊維は、ポリアクリロニトリ
ル系炭素繊維又はピッチ系炭素繊維と異なり、高融点金
属及び／又はその化合物の超微細粉末の直径と略等しい
微小直径のウィスカ状として生成されるものである。

炭素繊維の成長開始部となる高融点金属は、炭化水素の
熱分解の温度である９５０℃ないし１３００℃において
気化しない金属であって、Ｔｉ。

ｚｒ等の周期律表の第４ａ族、Ｖ、Ｎｂ等の第５ａ族、
Ｏｒ、ＭＯ等の第６ａ族、Ｍｎ等の第７ａ族、Ｆｅ、Ｃ
Ｏ等の第８族の元素が適し、特に望ましいのはＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎ　ｉ、ｖ、Ｎｂ、Ｔａ。

Ｔｉ、Ｚｒである。そして、かかる金属の化合物にはそ
の酸化物、窒化物、その地温類がある。

本発明において、ウィスカ状の炭素繊維は、結合剤との
密着性、分散性に優れ、使用する結合剤のあらゆる部位
にいき渡り均一に分散保持される。

又、この炭素繊維は、格子欠陥の少ない規則正しい黒鉛
結晶層に基づき、小さな電気抵抗率、即ち良導電性及び
引張り強度等の機械的特性に優れている。従って、結合
剤中に連鎖状に分散保持され、本発明のシールド材料に
導電性を付与するとともに、その機械的特性をも向上さ
せる。

シールド材料の導電性の度合、即ち電気抵抗率は、上記
炭素繊維の連鎖の度合である加用量によって決定される
。又、炭素繊維の加用量が、各炭素繊維の相互接触に必
要な所定量に達すると、シールド材料の電気抵抗率は炭
素繊維単体の電気抵抗率に近い値となる。そして、この
所定量は、使用する結合剤の４０体積％程度の値である
。換言すると、炭素繊維の加用量は、結合剤の２０体積
％程度を越える値であれば電気抵抗率が低下し好ましい
といえる。こうして導電性の付与されたシールド材料は
、電磁波シールド部材として用いられた場合には、電磁
波ノイズを反射、吸収する。

本発明のシールド材料は、炭素繊維が結合剤中に分散保
持され、シールド材料の機械的特性を向上させることか
ら、このシールド材料の強度を保持したままで、フェラ
イト粉末を分散し、保持する。これにより、フェライト
粉末が加用されたシールド材料は、フェライト粉末自体
のもつ高透磁性を備えたものとなる。したがって磁界を
遮蔽する機能を有する。

結合剤中に分散、保持される各フェライト粉末は、互い
に接触していなくとも高透磁性となるので、その加用量
は適宜決定すれば良く、結合剤の２体積％程度を越える
値であれば好ましい。

［実施例］ 次に、本発明のシールド材料の実施例を説明する。

本実施例の複合シールド板１は、プラスチック板等の母
材２にシールド板３，５．７と、これらのシールド板３
．５．７の各々の表面を覆う金属層１３，１５．１７と
を積層したものである。

シールド板３．５．７は、結合剤としてのＡＢＳ樹脂と
２粒径約４〜１０μｍのフェライト粉末と、下記に示す
ように製造された炭素繊維とを混合したシールド材料を
、加熱溶融して、薄板状に成形したものである。

炭素Ｒ維は、９５０℃〜１３００’Ｃの炉内でベンゼン
を熱分解する気相法によって生成され、かつ粒径０．０
２μｍ−０，０３μｍの鉄粉末を成長開始部として成長
した直径０．１μｍ−０，５μｍ、長さ０．１１ＩＩＪ
ｎ〜１Ｍの物体である。

シールド板３．５．７を構成するＡＢＳ樹脂。

フェライト粉末、および炭素繊維のそれぞれの物性値は
、下表１に示すような値である。

表２ 傘１・・・フェライト粉末の組成比 率２・・・炭ｊＫ繊維又はカーボンブラック粒子の組成
比宰３・・・５００ＭＨｚの電界又は１０ＫＩ−１ｚの
磁界におけるシールド効果又、シールド板３．５．７の
組成比は、ＡＢＳ樹脂樹脂７槓 繊維２０体積％である。

シールド板３．５．７　（試験片Ａ）の物性値に関する
測定結果を表２に示す。又、本実施例のシールド板３　
ｖ　５　＊　７と対比するために、ＡＢＳ樹脂中にカー
ボンブラック粒子を加用した従来のシールド板（試験片
Ｂ）の物性値も表２に示す。なお、試験には、ＪＩＳ　
　Ｋ　　７１１３記載１号形試験片を使用した。

この結果から、本実施例のシールド板３，５。

７（試験片Ａ）は、従来のもの（試験片Ｂ〉に比べて、
体積抵抗率（Ω・ｃ／ｎ）が小さく、かつ磁界のシール
ド効果が大きい。又、電界のシールド効果も十分に有す
る。

金属層１３．１５．１７は、各々のシールド板３、５．
７の表面に異なる金属、例えばニッケル。

銅，アルミ等の被膜をコーティングしたものでおる。

以上に説明した複合シールド板１は、各々のシ−ルド板
３，５．７と金属層１３，１５．１７自体の電磁界およ
び磁界の遮蔽作用に加えて、複合シールド板１の厚さｔ
が２ないし３μｍ以上であれば、境界面付近の結晶構造
の変化により、優れたシールド効果を奏する。

又、複合シールド板１は、各金属層１３，１５゜１７の
材質又は厚みを適宜選択することにより、入射電磁界の
反射と吸収特性とを調整することができる。したがって
、所望の周波数帯の電磁界を所望量減衰することができ
、シールド特性の調整を容易に行なうことができるとい
う優れた効果を奏する。

そのうえ、各シールド板３，５．７に加用されているフ
ェライトの加用量、又は透磁率を適宜選択することによ
り、各シールド板３．５．７の磁性体としての特性を調
整することができる。

加えて、複合シールド板１は、炭素繊維による高い加工
性と強度とを有し、鋭角に折り曲げても割れなどが生じ
難いことから、箱体の角部にもそのまま折り曲げて接着
することができる。

なお、シールド板３，５．７に加用する炭素繊維に、金
属メツキを施してもよい。これによりシールド板３，５
．７の体積抵抗率がより小さくなり、電磁波の遮蔽能力
が向上する。

次に第２実施例を説明する。

本実施例の電磁波シールドコア２１は、ＡＢＳ樹脂樹脂
６稙 繊維３０体積％の組成比のシールド材料を、第２図に示
すように管状に成形したものである。

電磁波シールドコア２１（試験片Ｃ）の物性値に関する
測定結果を下表３に示す。

表３ ＊１・・・フェライト粉末の組成止 車２・・・炭素繊維の組成比 本３・・・５００ＭＨｚの電界又は１０ＫＨｚの磁界に
おけるシールド効果この結果から、本実施例の電磁波シ
ールドコア２１（試験片Ｃ）は、従来のもの（既述した
表２に示す試験片Ｂ）に比べて、電界および磁界のシー
ルド効果が格段に優れている。

以上説明した電磁波シールドコア２１は、高透磁率を有
する管状部材であることから、穴部２３を通る導線２５
の高周波電流を遮断する。

又、電磁波シールドコア２１は、長いパイプ状に成形さ
れ、遮断する周波数帯域と減衰量とを考慮して、適宜切
断して使用される。したがって、極めて高い汎用性が得
られるという優れた効果を奏する。

次に第３実施例を説明する。

本実施例の電磁波シールド部品３５は、第３図に示すよ
うに、鍔部３１と管部３３とからなり、管部３３には穴
部３７が形成されている。

この電磁波シールド部品３５は、結合剤としてのゴムと
、フェライト粉末と、炭素繊維とからなる。したがって
、電磁波シールド部品３５は、ゴムによる大きな弾性と
、炭素ｍｔ’ｉによる良導電性と、フェライト粉末によ
る高透磁率とを有する。

電磁波シールド部品３５は、第４図に示すように、コン
ピュータ等の箱体４１における開口４３に挿入して用い
るものである。

これにより、箱体４１の内部の放熱、又は信号線等の引
き出しが電磁波シールド部品３５の穴部３７を介して行
なわれるが、穴部３７の長さを十分とれば、この穴部３
７を介して電磁波が外に漏れることはない。すなわち、
箱体４１の内部に発生しｒ；電磁波は、導電性の管部３
３によって遮蔽される。又、穴部３７を経由する信号線
等に誘導された高周波は、磁性を有する管部３３によっ
て減衰される。

又、管部３３は、これの弾性力によって、箱体４１の開
口４３に押し付けられて密着し、しかも鍔部３１は、管
部３３と開口４３との間に生じる隙間を塞ぐ。したがっ
て、箱体４１に電磁波シールド部品３５を挿入した部分
から電磁波が漏れることはない。

以上に説明したように、電磁波シールド部品３５は、箱
体４１の開口４３から電磁波が漏れることを防止する能
力が高いという極めて優れた効果を有する。

なお、Ｎ磁波シールド部品３５における穴部３７は、直
管状でもよく、あるいはらせん状に形成してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のシールド材料は、高透磁
性を備えたフェライト粉末と、機械的特性及び導電性に
優れた特定の炭素繊維とを結合剤が分散保持する。この
ため、成形形状の自由度が高く、しかもフェライト粉末
により付与された高透磁性と、特定の炭素繊維により付
与された良導電性とを兼ね備え、しかも特定の炭素繊維
により機械的特性の向上したシールド材料となる。

従って、本発明のシールド材料を射出成形法、真空成形
法等により様々な形状に成形して、外部空間から電界、
電磁気をシールドするとともに、外部空間からの低周波
磁界をシールドする。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の複合シールド板１の構成を示す断
面図、第２図は第２実施例の電磁波シールドコア２１の
斜視図、第３図は第３実施例の電磁波シールド部品３５
の斜視図、第４図はその使用状態の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　所定の形状に成形され、電界，電磁界，又は磁界を遮
   蔽しようとする部位に配設するシールド材料であって、 樹脂，ゴム等の結合剤中に、フェライト粉末と、炭化水
   素の熱分解による気相法によって生成され、かつ高融点
   金属及び／又は該金属の化合物の超微細粉末を成長開始
   部として成長させた炭素繊維とが加用されてなるシール
   ド材料。