JPS62276899A - 電磁界遮へい用アモルフアス合金短繊維 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種電子機器を外部と電磁的に遮へいするため
の部材に用いられる素材に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電子機器の急速な応用拡大に伴い、外部の電磁界
の影響による機器の誤動作などの障害が問題となってき
ている。

この対策として、銅やアルミニウム、ニッケル。

鉄、または真ちゅうなどの箔、あるいは粉末やフレーク
、繊維を合成樹脂や塗料に混和した電磁界の遮へい材を
筐体あるいは筐体の一部に使用することが行なわれてい
る。

しかし銅やアルミニウム、真ちゅうは導電性は良いが非
磁性体であるための静磁界や低周波域での電磁波遮へい
効果がほとんどない欠点を有している。一方鉄、ニッケ
ルは導電性がそれほど良くないため高周波域での電界の
遮へいに問題があった。

また形状についても箔は張り付は作業性および電気的絶
縁性に問題があり、粉末やフレークでは樹脂や塗料への
混和量を例えば重量比で７ＱＶｏ以上を必要とするので
樹脂の成形性、劣化や筐体の重量増加、塗料においては
塗装性などに問題があった。また繊維においては均一混
和の困難性、材料費のコスト高などの欠点があり、今日
使用されている遮へい材はそれぞれ問題点を内蔵してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は従来の電磁界遮へい材が有する欠点、問題点の
少ない高性能の遮へい用複合材の充填材を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段・作用〕現在、種々の電
磁界遮へい材が開発され応用されているが、既に述べた
ように要求特性すべてを満足する有効−な材料は開発さ
れていない。

近年軟磁気特性のすぐれた磁性材料としてアモルファス
磁性材料が登場した。特にその透磁率は従来量も大きい
とされるスーパーマロイを凌ぐものがあり、飽和磁化も
充分高い。すなわち磁界の遮へい効果が極めて高い材料
であることは以前から注目されていた。

これに反して電界の遮へい効果は他の金属に比べると不
充分であった。理由はアモルファス合金の属性として固
有抵抗が高いためと考えられる。

本発明者らは樹脂や塗料に混和するアモルファス合金の
導電性を高めるために導電性の高い金属をメッキすると
ともに、素材のアモルファス合金の組成、材料の寸法を
特定することにより、電界および磁界の遮へい効果がと
もにすぐれた電磁波遮へい材を得ることに成功した。

本発明においてメッキ材として用いられる金属は地のア
モルファス合金の導電率より十分に裔い、すなわち電気
抵抗率が１ｏμΩｃｎ＋より小さな高い導電率を有する
例えば銅、銀、真ちゅう、亜鉛。

ニッケル、アルミニウム等である。因みにアモルファス
合金の電気抵抗率は１２０μΩＣｍである。

メッキの厚み０．１μｍ以下では遮へい効果が小さく、
５μｍ以上にしても効果は飽和状態でさらに向上は期待
できない。よってメッキ厚は０．１〜５μｍとする。

メッキの方法は、銅を一例として挙げるならば次のよう
である。

〈活性化工程〉 塩酸（３５％溶液）１２容量％、硫酸（８５％溶液）７
容量％、クエン酸粉末５重量％、硝酸。

（６８％溶液）７容量％、非イオン界面活性剤０．２重
量％、Ｎ−アルキル・トリメチレン・ジアミン０．１重
量％、アミン系腐食抑制剤０．０５重量％の酸性活性化
浴に、アモルファス合金短繊維を３分間浸潤しん表面活
性化を行った。

〈銅メッキ工程〉 上記の活性化処理されたアモルファス合金短繊維に次の
２種の銅メツキ方法のいずれかで銅メッキを施した。

（＾）硫酸１ｒｌ（５％溶液）６容量％、ホルマリン（
３７％溶液）２容量％、かせいソーダＬｏｇ／　ｌ、エ
チレンジアミン−４酢酸−２ナトリウム２５ｇ／ｌの溶
液で液温５０℃にセットし、３分間処理した結果、アモ
ルファス合金短繊維の表面に約０６４μｍの銅メッキを
施した。

（８）　　ピロ燐酸８同（メタ１１分３６％）８０ｇ／
ｌ、ピロ燐酸カリウム３００ｇ／β、アンモニア（２０
％溶液）０．２容量％の溶液で液温６０℃にセットし、
アモルファス短繊維に電圧６〜７Ｖを印加して電解メッ
キを３分間行い、その結果、該アモルファス短繊維の表
面に約０．６μｍの銅メッキを施した。本発明のアモル
ファス合金短繊維は、その寸法が厚さ１０１Ｊ１１〜１
５０μ■、巾０．１１重〜２ｕ、長さ２Ｒ〜３０諷璽と
する。この寸法範囲は電磁波速へい性能、樹脂や塗料と
の混和性、繊維の製造容易性などを勘案して決定した。

またアモルファス合金短繊維の具体的製造法の一例を挙
げると特開昭５９−１５０１１３号公報に開示されてい
る方法によって効果的に生産することができるが、この
方法に限るものではなく、例えば長繊維を切断し短繊維
化してもよい。

本発明で使用されるアモルファス合金短繊維の合金組成
は１つは鉄をベースとして、少量の他の金属を含有し、
さらに半金属から成るもので、ＦｅａＸｂ門Ｃで表示さ
れる。ここでＸはＣｒ、門０．−９Ｎｉ、　Ｃｏの１種
又は２種以上、ＭはＢ、　Ｃ，Ｐ、　Ｓ＋の１種又は２
種以上を示す。また含有量は、ａ：６０〜９０　（ａｔ
％）、ｂｏｏを超え１５以下、Ｃ：１０〜３５の範囲に
ある。ただしａ＋ｂ＋ｃ＝１００である。

Ｘ元素を加える理由はアモルファス形成能あるいは熱的
安定性、耐食性電磁波速へい特性などを向上させるため
である。１５ａＬ％を超える添加は元素によって飽和磁
化を大巾に低下させることがあるので上限を１５ａｔ％
とした。

半金属はアモルファス形成に必要な元素としてｌＯ〜３
５ａ　Ｌ％の添加が必要であることから前記範囲を規定
した。

もう一つはコバルトをベースとするもので、ＣｏａＦｅ
ｂＸｃで表示される。ここでＭは鉄ベースの場合と同じ
半金属を示す。また範囲はａ：６０〜８０（ａｔ％）、
ｂ＝２〜ｌ０１Ｃ：１０〜３５、ただしａ＋１）＋ｃ＝
１００である。

鉄ベース合金は高磁束密度、最大ｉ３１率の大きいこと
が特徴で、コバルトベース合金は初透磁率、最大透磁率
の高いことが特徴である。したがって両成分のアモルフ
ァス短繊維を混合して使用することにより微少な磁界か
ら大きな磁界まで広い範囲の磁界に対して高い遮へい特
性を付与することができる。

アモルファス短繊維の電磁界遮へい特性を向上させるた
めに焼鈍を施すことも有効である。焼鈍はメッキ工程の
前後にずれてもよい、焼鈍条件は成分によって異なるが
、磁性の向上と脆化又は結晶化による機械的性質の劣化
との兼ね合いから実験的に定める。焼鈍は、磁界中（静
止又は回転磁界）で行なってもよい。

〔実施例〕

次に実施例をあげて説明する。

実施例１，２ 第１表および第２表に本発明の組成、寸法形状、メ、７
キ材質およびメッキ厚を有するアモルファス短繊維を合
成それぞれ樹脂、塗料に充填したときの電磁界遮へい特
性を示した。

成形後のサンプルの電磁波速へい特性はアトパンテスト
社（旧タケダ理研）の電磁波速へい効果測定器を用いて
測定した。結果は第１表および第２表に示すとおりであ
り、本発明の短繊維は比較例（従来材）に比べて少量の
充填量でも高い遮へい性能を有することが明らかである
。

以十余白 実施例３ 幅１ｍ、厚さＯ，１５Ｍ、長さ１０００ｍのポリエチレ
ンフィルムの片面に接着用の糊を塗布し、この湖面に銅
メッキを施して得たアモルファス合金短繊維を、１平方
ｍ当り、５００ｇを均一に散布し、その上に接着用フィ
ルムと同一寸法のポリエチレン樹脂フィルムを重ね、こ
れをゴムロールにより加圧し、アモルファス合金短繊維
を挟持した三層よりなる磁気遮へいシートを製作した。

第１図は得られたアモルファス合金繊維１　（厚すｏ、
　を１重）を０．１５ｍ層の厚さのポリエチレンフィル
ム２で挟持した本発明磁気シールド材１０を示すもので
次に第１図の磁気遮へい材１０の表面に第２図に示すよ
うに永久磁石（Ｍ）３を当て一、該遮へい材の裏面で且
つ永久磁石と対向する位置にガウスメータのプローブ（
図示せず）を当て磁束密度を測定したところ全ての位置
で１３００ガウス（Ｇ）であった。永久磁石３に直接プ
ローブを当てて行なった磁束密度測定結果は磁石の中心
部で１５００Ｇ、他の箇所で最高２０００　Ｇであった
。つまり本願の３層よりなる磁気シールド材１０の減衰
効果（シールド効果）は２００〜７００　Ｇである。

一方比較のため厚さ０．３　ｍｍのＳｉ　　３％の方向
性珪素鋼板４ｂを介した磁束密度を第４図に示すように
測定したところ中心部で８００Ｇ最高で１３００　Ｇを
得た。すなわち磁気シールド効果は平均して７００Ｇで
あった。

また第５図に示すように厚さ０．５ｕのＳｉ　　３％の
方向性珪素鋼板４ａを介した磁気シールド効果を測定し
たところ中心部で５００〜６００Ｇを得た。

次に第３図に示すように厚さ０．４１の本願の磁気シー
ルド材１０　（第１図）と従来の厚さＱ、５１１１のＳ
ｉ　　３％の方向性珪素鋼板４ａを重ね磁気シールド効
果を測定したところ１５０〜２００Ｇを得た。

比較のため、次に、第６図に示すように厚さ０６３１■
の従来の珪素鋼板４ｂ（第４図）と厚さ０．５關の従来
の珪素鋼板４ａ（第５図）を重ね磁気シールド効果を測
定したところ１５０〜２００Ｇを得た。第３図と第６図
のそれぞれの構造と磁気シールド効果の結果から本願に
係る厚さ０．４１■の磁気シールド材１０（第２図）と
従来の厚さ０．３　ｗの珪素鋼板４ｂの磁気シールド効
果は、はり同じと考えられる。

上記本願に係るアモルファス短繊維を５００ｇ／ｍ程度
敗布して挟持した磁気シールド材（膜）は約８００ｇ／
ｍであるが一方厚さＱ、　３　關の従来の珪素鋼板は約
２４００ｇ／　ｎ（である。

〔発明の効果〕

本発明の導電性の高い金属をメッキしたアモルファス合
金短繊維は合成樹脂、塗料あるいは合成樹脂フィルムな
どに混和ないし分散させるとき、金属粉末やフレーク、
他の金属短繊維に比べて磁性、電気接続性がともに良好
なので電磁界の遮へい効果が高い。従って少量の混和ｒ
でその目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＱ、４　ｍｍ厚さの磁気遮へい材の実
施例を示す断面図であり、第２図は第１図に示した本発
明の磁気遮へい材の磁気シールド効果を測定するために
永久磁石をその表面に接触しているのを示した断面図で
あり、第３図は第１図に示した本発明の磁気シールド材
と０．５　ｍ厚さの従来の珪素鋼板を重ねた磁気シール
ド材に永久磁石を接触しているのを示した断面図であり
、第４図は０．３龍の厚さの従来の珪素鋼板磁気シール
ド材に永久磁石を接触しているのを示した断面図であり
、第５図は０．５鰭の厚さの従来の珪素鋼板の場合の断
面図であり、第６図は０．３　ｗｍと０．５　ｍｓの厚
さの従来の珪素鋼板を重ねた場合の断面図である。 ｌ・・・アモルファス合金繊維、 ２・・・ポリエチレンフィルム、 ３・・・永久磁石、 ４ａ・・・厚さ０，５關のＳｉ３％方向性珪素口板、４
ｂ・・・厚さ０゜３■−のＳｉ３％方向性珪素鋼板。 実施例 第１図 実施例 第２図 比較例 第３図 従来例 第４図 従来例 第５１′２′Ｉ 比較例 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性の高い金属をメッキした電磁界遮へい用アモ
   ルファス合金短繊維。 ２）金属メッキが厚さ０．１μｍ〜５μｍの銅、銀、真
   ちゅう、亜鉛、ニッケル、アルミニウムのいずれか１種
   以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電磁界遮へい用アモルファス合金短繊維。 ３）繊維の寸法が厚さ１０μｍ〜１５０μｍ、巾０．１
   ｍｍ〜２ｍｍ、長さ２ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電磁界遮へい用アモ
   ルファス合金短繊維。 ４）化学組成がＦｅａＸｂＭｃであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電磁界遮へい用アモルファ
   ス合金短繊維。ここでＸはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ
   の１種又は２種以上、ＭはＢ、Ｃ、Ｐ、Ｓｉの１種又は
   ２種以上で、ａ：６０〜９０（ａｔ％）、ｂ：０を超え
   １５以下、ｃ：１０〜３５ただしａ＋ｂ＋ｃ＝１００で
   ある。 ５）化学組成がＦｅａＣｒｂＢｃＣｄであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電磁界遮へい用アモ
   ルファス合金短繊維。ここでａ：７０〜８５（ａｔ％）
   、ｂ：１〜１２、Ｂ：１０〜１６、Ｃ：１〜８、ただし
   、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００である。 ６）化学組成がＣｏａＦｅｂＭｃであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電磁界遮へい用アモルフ
   ァス合金短繊維。ここでＭはＢ、Ｃ、Ｐ、Ｓｉの１種又
   は２種以上でａ：６０〜８０（ａｔ％）、ｂ：２〜１０
   、ｃ：１０〜３５ただしａ＋ｂ＋ｃ＝１００である。