JPH06252587A - 高抵抗磁気シールド材 - Google Patents

高抵抗磁気シールド材

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JPH06252587A
JPH06252587A JP5062834A JP6283493A JPH06252587A JP H06252587 A JPH06252587 A JP H06252587A JP 5062834 A JP5062834 A JP 5062834A JP 6283493 A JP6283493 A JP 6283493A JP H06252587 A JPH06252587 A JP H06252587A
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JP
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powder
magnetic
shield material
magnetic shield
soft magnetic
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JP5062834A
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Takanori Endo
貴則 遠藤
Masami Miyake
政美 三宅
Hiroyuki Imai
浩之 今井
Yoshihiko Tokita
芳彦 土木田
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/20Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 樹脂中に鱗片状軟磁性粉末と絶縁性軟磁性粉
末の混合粉末を含有させてなる高抵抗磁気シールド材で
あって、好ましくは、鱗片状軟磁性粉末の平均粒径が5
μm 〜1mmであり、絶縁性軟磁性粉末の平均粒径が1〜
100μm であり、磁気シールド材中の上記混合粉末の
割合が90〜50重量%、上記混合粉末における絶縁性
軟磁性粉末の割合が80〜10重量%である磁気シール
ド材。 【効果】 従来のシールド材よりも磁気シールド効果が
格段に大きく、また強磁場においても発熱しない実用性
の高い磁気シールド材であり、また樹脂の種類を使用目
的に応じて用いることにより加工性に優れた磁気シール
ド材である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気シールド効果と加
工性に優れ、強磁場中でも発熱し難い磁気シールド材に
関する。近年、電子機器の急速な普及に伴い、磁気が原
因である機器の誤動作や相互干渉が増加し、広い分野に
おいて磁気シールドが必要とされている。例えば、電磁
調理器の底面部材、高圧線近傍の建築物の壁材、病院の
磁気断層写真室の壁材や床材、自動車の電子回路ボック
ス、小型モータのケーシング材、リニアモーターカの壁
材や床材などは磁気による影響を与えないように、また
は外部から磁気の影響を受けないように磁気ノイズをシ
ールドする必要がある。本発明はこれらの部材に最適な
磁気シールド材に関する。
【0002】
【従来技術とその課題】従来、磁場から発生する不必要
な磁気を遮断する磁気シールド材としては、パーマロイ
合金板、珪素鋼板およびフェライトなどが用いられてお
り、また複合材料としては、軟磁性アモルファス合金粉
末を2枚の樹脂フィルムの間に挟み込んで張合わせた形
状のものなどが知られている。ところが、パーマロイ合
金板や珪素鋼板は電磁調理器や電磁釜などの強力な交流
磁場に設置すると、ヒステリシス損と板状内部を流れる
渦電流のために板材が発熱する問題がある。さらにパー
マロイ合金板は折り曲げや絞り加工または切断加工など
を施すと、加工部分の合金組織が歪み磁気シールド特性
が極端に低下する。これを元に戻すには加工品を1000℃
以上で焼鈍した後に非酸化性雰囲気下で徐冷しなければ
ならず、製造に手間がかかり大幅なコスト高になるなど
加工性に問題がある。またフェライト焼結体は強磁場中
で発熱しないが硬く脆いので加工性に劣る。軟磁性アモ
ルファス合金粉末を樹脂フィルム間に挟み込んだ磁気シ
ールド材は、バインダによって樹脂フィルムを張合わ
せ、その間に軟磁性粉末を介在させているために軟磁性
粉末の量が限られ、磁気シールド効果が低い。
【0003】上記磁気シールド材の他に、パーマロイ合
金粉末やセンダスト合金粉末などの金属系軟磁性粉末を
樹脂に混合した磁気シールド材、あるいはフェライト粉
末などの酸化物系軟磁性粉末を樹脂に混合した磁気シー
ルド材が知られている。ところが合金粉末などの金属系
軟磁性粉末を樹脂に配合したものは、該磁性粉末を高密
度で樹脂に充填すると該粉末が相互に接触して絶縁性が
低下し、渦電流の発生による発熱を避けることができ
ず、充填量を減らすと絶縁性は向上するが磁気抵抗も高
くなり、磁気シールド効果が低下する問題がある。また
フェライトなどの酸化物系軟磁性粉末を用いたものは発
熱を生じないものの磁気的性能が劣る。また樹脂中にセ
ンダスト合金粉末を配合した磁性材料も知られている
(特開平4-94502 号)が、これは磁芯材料として用いら
れるセンダスト合金性材料の加工性を高めることを目的
としたものであって磁気シールド材とは異なり、しか
も、磁束密度を高めるために上記合金粉末を薄片状とし
て用いているが、発熱の問題は解決されていない。
【0004】
【発明の解決課題】本発明は、従来の磁気シールド材に
おける上記課題を解決した磁気シールド材を提供するこ
とを目的とする。樹脂に軟磁性粉末を配合した磁気シー
ルド材において、磁性粉末相互間の空隙は磁気抵抗にな
るので該粉末は樹脂中で出来るだけ相互に接触した状態
で存在するのが好ましい。鱗片状の粉末は相互に接触し
易く、粉末間の空隙が少なくなるので磁気抵抗が減少す
る利点がある。一方、絶縁性の磁性粉末は電気抵抗が大
きく渦電流が生じないので発熱を防止できる。従って、
鱗片状でかつ絶縁性の磁性粉末を樹脂中に配合すれば、
磁気抵抗が少なく、しかも発熱を防止した磁気シールド
材を得ることができる。ところが、代表的な絶縁性軟磁
性粉末は酸化物系粉末のフェライトなどであり、フェラ
イトは鱗片状に加工し難いため鱗片状の絶縁性軟磁性粉
末を得ることが難しい。そこで、本発明は、鱗片状に加
工し難い絶縁性のフェライト系軟磁性粉末に、合金系の
加工性のよい軟磁性粉末からなる鱗片状の軟磁性粉末を
混合して用い、これを樹脂に配合することにより磁気抵
抗が少なく磁気シールド効果に優れ、しかも電気抵抗が
高いため渦電流の発生が防止され、強磁場中でも発熱し
難い磁気シールド材を得たものである。
【0005】
【発明の構成】本発明によれば以下の磁気シールド材が
提供される。 (1)樹脂中に鱗片状軟磁性粉末と絶縁性軟磁性粉末の
混合粉末を含有させてなる高抵抗磁気シールド材。 (2)鱗片状軟磁性粉末の平均粒径5μm 〜1mm、絶縁
性軟磁性粉末の平均粒径が1〜100μm である上記
(1) の高抵抗磁気シールド材。 (3)磁気シールド材中の上記混合粉末の割合が90〜
50重量%である上記(1) または(2) の磁気シールド
材。 (4)上記混合粉末における絶縁性軟磁性粉末の割合が
80〜10重量%である上記(1) (2) または(3) の磁気
シールド材。 (5)樹脂中で鱗片状軟磁性粉末が絶縁性軟磁性粉末を
介して層状に配向している上記(1) の磁気シールド材。
【0006】以下、図面を参照して本発明を具体的に説
明する。図1は本発明に係る磁気シールド材の模式的断
面図である。図示するように、本発明の磁気シールド材
10は樹脂11の中に鱗片状軟磁性粉末12と絶縁性の
軟磁性粉末13とが配合されている。樹脂の種類として
は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが使用条件に応じて
適宜用いられる。具体的には、成形体が剛性を必要とす
る場合には硬質樹脂が用いられ、支持部材に張合わせる
場合など剛性を必要としないときには軟質樹脂が用いら
れる。
【0007】鱗片状軟磁性粉末としては一般の軟磁性材
を薄片状に偏平化した粉末であればよく、高透磁率、低
保磁力を有するものが望ましい。具体的には、パーマロ
イ合金、センダスト合金または鉄およびコバルトを主成
分とするアモルファス合金などが好適である。上記軟磁
性粉末は平均粒径5μm 〜1mm(1000 μm) 、アスペク
ト比(長径/厚さ比)10以上のものが好ましい。平均
粒径が5μm より小さいと粉末を樹脂中に混合したとき
に磁気抵抗となる粒子間の接触抵抗が増加するので好ま
しくない。また平均粒径が1mmよりも大きいと粉末を樹
脂中に混練したときに均一に分散し難くなる。アスペク
ト比が10より小さいと粉末相互の接触面積が少なくな
り磁気抵抗が増すので好ましくない。アスペクト比が1
0より大きいものは粉末相互の接触面積が大きく磁気抵
抗が小さくなる。同様の理由から、鱗片状の軟磁性粉末
が樹脂中で層状に配向していることが好ましい。
【0008】絶縁性の軟磁性粉末としては酸化物系の軟
磁性粉末であればよく、高透磁率、低保磁力を有するも
のが望ましい。具体的には、 Mn-Znフェライト粉末、Ni
-Znフェライト粉末などが一般に用いられる。該絶縁性
粉末の大きさは粒径1〜100μm (平均粒径5 〜50μm
)のものが好ましい。粒径が100 μm より大きいと樹
脂中で鱗片状粉末の間に分散するのが難しくなる。また
粒径が1μm より小さい場合も粉末の凝集が起こり、同
様に鱗片状粉末の間に分散し難くなる。
【0009】本発明の磁気シールド材は、樹脂中で鱗片
状軟磁性粉末の間に絶縁性の軟磁性粉末が介在するする
ことにより電気抵抗が大きくなり、磁束の通過に伴う誘
導電流が流れ難くなり渦電流の発生が妨げられるので、
磁気シールド材の発熱を防止することができる。一方、
磁束に対しては、何れの粉末も軟磁性粉末であるのでこ
れらの粉末を通じて磁束が流れ、高い磁気シールド効果
を発揮する。混合粉末中の絶縁性軟磁性粉末の割合は1
0〜80重量%が望ましい。絶縁性粉末の量が10重量
%よりも少ないと、その効果が不十分であり、80重量
%より多いと粉末相互の接触が不十分になり空隙を生じ
易くなるので、この空隙が磁気抵抗となり、磁気シール
ド材全体の透磁率が低下するので好ましくない。
【0010】シールド材中の上記混合粉末の割合は50
〜90重量%が好ましい。混合粉末の添加量が50重量
%より少ないと樹脂が粉末間に介在して磁気抵抗が増
す。また添加量が90重量%よりも多いと樹脂中に粉末
を含みきれなくなり、極めて脆く成形することができな
くなる。上記混合粉末を樹脂に加えて混練すれば該粉末
が樹脂中に均一に分散された磁気シールド材が得られ
る。この成形過程において、樹脂と粉末との混合物をプ
レス加圧し、または磁気を加えることにより樹脂中に含
まれる鱗片状軟磁性粉末を層状に配向することができ、
磁気シールド効果の高い磁気シールド材を得ることがで
きる。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。なお本実施例
は例示であり、本発明は以下の実施例に限定されない。 実施例1 鱗片状のFe系軟磁性合金粉末(平均長径 15 μm 、平
均短径 7μm 、平均厚さ 0.5μm )と、絶縁性の Mn-Zn
フェライト粉末(平均粒径 9.3μm )を重量比で80:
20の割合に混合した。この混合粉末を塩化ビニル樹脂
に添加し(粉末75重量%−樹脂25重量%)、2本ロ
ールを用いて混練した後に混練物をシート状に射出させ
た。このシートをプレスにて2mmの厚さに成形して磁気
シールド材(試料1)を得た。この磁気シールド材につ
いて、図2に示す測定装置30により、その磁気シール
ド特性を測定した。装置30は、基台31、支柱32、
アーム33よりなるスタンドを有し、該スタンドの上に
昇降手段41、載置台42が設けられており、載置台4
2の上に載せた箱43の中に強度既知の磁石44が装入
されている。また磁気強度検出器50の検知端51が上
記アーム33に上下動可能に支持され、その先端が上記
磁石44に臨むように設置されている。試料60は上記
箱43の上に置かれ、検知端51の高さを変えて検出器
50が適確な値を示すように磁石44と検出端51との
距離を調整する。上記箱43の上面に磁気シールド材
(試料1)を置き、検出器50によって磁気強度を測定
する。本実施例では初期磁気強度として100ガウス、
80ガウス、60ガウス、40ガウス、20ガウスの位
置に検出端51を設置し、試料1によって遮蔽された磁
気強度を測定した。また比較のため、上記Fe系鱗片状
軟磁性合金粉末に上記絶縁性Mn-Zn フェライト粉末を混
合しない以外は試料1と同一磁気シールド材(試料2)
を製造し、試料1と同一の方法でその磁気シールド効果
を測定した。表1がその結果である(単位はガウス)。
表1に示すように、試料1は鱗片状粉末を用いた試料2
と大差ない遮蔽効果を達成している。
【0012】
【表1】 磁場強度(G) 100 80.0 60.0 40.0 20.0 試料1(G) 31.1 27.2 21.6 15.2 8.4 試料2(G) 28.4 25.6 21.0 14.8 8.1
【0013】実施例2 市販されている電磁調理器を用い、その裏側に誘導加熱
コイルから2mm離れた位置に上記磁気シールド材(試料
1、2)を装着し、加熱時間ごとの各磁気シールド材の
温度を表面温度計によって測定した。この結果を表2に
示した。この結果から明らかなように、本実施例に係る
試料1は従来の鱗片状粉末のみを配合した試料2に比べ
て発熱量が半減しおり、顕著な発熱防止効果を達成して
いる。
【0014】
【表2】 加熱時間(分) 0 2 4 6 8 10 試料1(℃) 22.0 28.2 33.1 37.0 42.3 44.0 試料2(℃) 22.0 51.4 65.3 73.1 77.6 84.1
【0015】実施例3 鱗片状粉末と絶縁性粉末の混合割合を、鱗片状粉末60
重量%、絶縁性粉末40重量%に変えた以外は実施例1
と同様にして磁気シールド材を製造した(試料3)。こ
の磁気シールド材について実施例1と同一の方法で磁気
シールド効果を測定した。この結果を表3に示した(単
位はガウス)。
【0016】
【表3】 磁場強度(G) 100 80.0 60.0 40.0 20.0 試料3(G) 33.0 28.7 22.9 16.3 8.6
【0017】実施例4 実施例3で得た磁気シールド材(試料3)について、実
施例2と同一の方法で磁界中の発熱量を測定した。この
結果を表4に示した。表3および4に示すように、本実
施例の磁気シールド材についても、従来と大差ない磁気
シールド効果を有しながら発熱量は半減しており、優れ
た発熱防止効果を達成している。
【0018】
【表4】 加熱時間(分) 0 2 4 6 8 10 試料3(℃) 22.0 28.0 31.9 35.0 38.8 40.1
【0019】
【発明の効果】本発明の磁気シールド材は従来のシール
ド材よりも磁気シールド効果が格段に大きく、また強磁
場においても発熱しない実用性の高い磁気シールド材で
ある。また樹脂の種類を使用目的に応じて用いることに
より加工性に優れた磁気シールド材を得ることができ
る。一例として熱可塑性樹脂を用いることにより一定の
形状に曲げ加工することができ、加工部分の粉末は磁気
歪を生じないので磁気特性が低下しない。従って、現場
合せの施工を行うことができるなど施工性に優れる利点
を有する。また熱硬化性樹脂を用いた場合にも同様に施
工箇所に応じて加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る磁気シールド材の模式的断面図
【図2】 実施例に用いた磁気強度測定装置の概略図
【符号の説明】
10−磁気シールド材 11−樹脂 12−鱗片状軟磁性粉末 13−絶縁性軟磁性粉末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/34 B 15/04 8123−5E (72)発明者 土木田 芳彦 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社新素材開発センター内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂中に鱗片状軟磁性粉末と絶縁性軟磁
    性粉末の混合粉末を含有させてなる高抵抗磁気シールド
    材。
  2. 【請求項2】 鱗片状軟磁性粉末の平均粒径が5μm 〜
    1mm、絶縁性軟磁性粉末の平均粒径が1〜100μm で
    ある請求項1の高抵抗磁気シールド材。
  3. 【請求項3】 磁気シールド材中の上記混合粉末の割合
    が90〜50重量%である請求項1または2の磁気シー
    ルド材。
  4. 【請求項4】 上記混合粉末における絶縁性軟磁性粉末
    の割合が80〜10重量%である請求項1、2または3
    の磁気シールド材。
  5. 【請求項5】 樹脂中で鱗片状軟磁性粉末が絶縁性軟磁
    性粉末を介して層状に配向している請求項1の磁気シー
    ルド材。
JP5062834A 1993-02-26 1993-02-26 高抵抗磁気シールド材 Pending JPH06252587A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10229292A (ja) * 1997-02-17 1998-08-25 Kitagawa Ind Co Ltd 電磁波干渉抑制体
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EP1840910A1 (de) 2006-03-31 2007-10-03 ALSTOM Technology Ltd Magnetische Abschirmung im Stirnbereich des Stators eines Drehstromgenerators

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