(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性粉末と結合剤とを有する複合磁性体を用い、不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制する電磁干渉抑制体において、前記複合磁性体の前記軟磁性粉末は、磁性合金からなり、前記軟磁性粉末の比表面積を０．１ｍ２／ｇ〜３ｍ２／ｇに調整することで、当該複合磁性体の難燃性を管理するようにしたことを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項２】
請求項１記載の電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末は、扁平形状を有する磁性合金粉末粒子からなることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電磁干渉抑制体において、前記結合剤はハロゲンを含有する結合剤であることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項４】
請求項１又は２記載の電磁干渉抑制体において、更に、難燃剤としてハロゲンを含有する難燃剤を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項５】
請求項１又は２記載の電磁干渉抑制体において、更に、難燃助剤としてアンチモンを含む酸化物を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項６】
請求項１又は２記載の電磁干渉抑制体において、更に、難燃剤として水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムの内の少なくとも一種を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項７】
請求項１又は２記載の電磁干渉抑制体において、更に、難燃剤としてリンを含む難燃剤を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項８】
請求項１から７の内のいずれかに記載の電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末は少なくとも、チタネート系、アルミネート系、及びシラン系のうちの少なくとも一種のカップリング剤により表面処理が施されていることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項９】
請求項１から７の内のいずれか一つに記載の電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末は、当該軟磁性粉末のＳＰ値よりも小さく、前記結合剤のＳＰ値より大きいＳＰ値を有するプライマーにより表面処理が施されていることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項１０】
請求項１から９の内のいずれか一つに記載の電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末が、少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＡｌを含む合金粉末で構成されていることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項１１】
請求項１から９の内のいずれか一つに記載の電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末が、少なくともＮｉ及びＦｅを含む合金粉末で構成されていることを特徴とする電磁干渉抑制体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波領域において不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制するために用いられる複合磁性体とそれを用いた電磁干渉抑制体に関し、特に複合磁性体の難燃化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やパーソナルコンピューターといった高周波を利用する電子機器類が普及し、とりわけ、小型化、軽量化の要求が顕著であり電磁ノイズ障害が問題となっている。そこで、この高周波電磁障害の対策手段として、複合磁性体及び電磁干渉抑制体が商品化されてきている。
【０００３】
しかし、従来の複合磁性体および電磁干渉抑制体は、軟磁性粉末とりわけ軟磁性合金粉末と結合剤と組み合わせると、軟磁性金属粉末の触媒作用や熱伝導性の向上により燃焼性が結合剤自身に比べ促進するといった現象が生じ、難燃性の主たる要素である自己消火性の確保が非常に困難であるという問題があった。
【０００４】
そこで、従来は難燃特性を確保するため、軟磁性粉末の粒径を規格化し製品特性の均一性を管理していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粒径とは粉末の大きさを示すものであって、前述の触媒作用や熱伝導性を左右する粉末の表面状態、即ち、空気あるいは他の媒質と接触する面の面積を一義的に規定するものではない。
【０００６】
さらに、粉末の粒度の分布形状が異なった場合でも、難燃性に差異が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明の技術的課題は、軟磁性粉末の表面状態を比表面積で規格し、難燃性の主たる要素である自己消火性を確保する複合磁性体を用いた電磁干渉抑制体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、粉末性状と難燃性の関係につき鋭意研究し、軟磁性粉末の比表面積が難燃性に大きな影響を及ぼすことを見出した。
【０００９】
本発明では、前記技術的課題を解決するために、軟磁性粉末の比表面積を規定し、さらに、その形状を勘案しつつ、結合剤へ難燃剤を含有させ、複合磁性体および電磁干渉抑制体の難燃化を行うものである。
【００１０】
本発明は、軟磁性粉末と結合剤とを有する複合磁性体を用い、不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制する電磁干渉抑制体において、前記複合磁性体の前記軟磁性粉末は、磁性合金からなり、前記軟磁性粉末の比表面積を０．１ｍ２／ｇ〜３ｍ２／ｇに調整することで、当該複合磁性体の難燃性を管理するようにしたことを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１１】
本発明は、前記電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末は、扁平形状を有する磁性合金粉末粒子からなることを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１２】
また、本発明は、前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、前記結合剤はハロゲンを含有する結合剤であることを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１３】
また、本発明は、前記電磁干渉抑制体において、更に、難燃剤としてハロゲンを含有する難燃剤を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１４】
また、本発明は前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、更に、難燃助剤としてアンチモンを含む酸化物を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１５】
また、本発明は、前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、更に、難燃剤として水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウムの内の少なくとも一種を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１６】
また、本発明は、前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、更に、難燃剤としてリンを含む難燃剤を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１７】
また、本発明は、前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末は少なくとも、チタネート系、アルミネート系、及びシラン系のうちの少なくとも一種のカップリング剤により表面処理が施されていることを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１８】
また、本発明は、前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末は、当該軟磁性粉末のＳＰ値よりも小さく、前記結合剤のＳＰ値より大きいＳＰ値を有するプライマーにより表面処理が施されていることを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１９】
また、本発明は、前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末が、少なくともＦｅ、Ｓｉ及びＡｌを含む合金粉末で構成されていることを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００２０】
また、本発明は、前記いずれか一つの電磁干渉抑制体において、前記軟磁性粉末が、少なくともＮｉ及びＦｅを含む合金粉末で構成されていることを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態による複合磁性体の構造を示す断面図である。図１に示すように、複合磁性体１は、扁平状の比表面積０．１ｍ２／ｇ〜３ｍ２／ｇの軟磁性粉末２を結合剤３によって結着したものである。この軟磁性粉末２の面方向は一方向に配向して結合剤中に含有されている。
【００２３】
ここで、複合磁性体は、それを電気機器等の内部および周辺部で使用する場合に不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制する電磁干渉抑制体として機能する。
【００２４】
したがって、本実施の形態では、複合磁性体は、あくまでも以下に述べる組成物を以下の方法で得られた物として扱い、その得られた複合磁性体を電気機器等の内部および周辺部で使用する場合に電磁干渉抑制体と呼ぶことにする。
【００２５】
すなわち、複合磁性体と電磁干渉抑制体は、その構成成分及び製造過程に着目すれば同じであるが、その用途に着目すると異なるものになるということで、別の表現として記載している。
【００２６】
しかるに以下、複合磁性体と電磁干渉抑制体が記載されているところでは、上記した理由によって使い分けているのでこのことに留意されたい。
【００２７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかわる複合磁性体及び電磁干渉抑制体の一実施の形態について説明する。
【００２８】
本発明の実施の形態による複合磁性体の配合組成は下記表１の本発明例１に示した様に、軟磁性粉末は、扁平形状を有する磁性合金粉末であるＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金を用いた。また、更に軟磁性合金粉末としてはＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｎｉ系の組成等であってもよい。
【００２９】
この本発明例１では、６〜１１ｗｔ％Ｓｉ、４〜７ｗｔ％Ａｌ、残りＦｅの組成のものを用いている。また、これの軟磁性合金粉末は、比表面積が１．５ｍ２／ｇ、平均粒径が３２μｍ、アスペクト比は３以上である。前記軟磁性粉末３８５重量部とチタネート系カップリング剤４重量部をミキサー等で撹拌し、あらかじめ表面処理しておく。このとき、均一に表面処理ができるように表面処理剤を希釈剤等で希釈してもよい。
【００３０】
また、カップリング剤としてはアルミネート系またはシラン系カップリング剤を用いてもよい。
【００３１】
さらに、カップリング処理された軟磁性粉末にリンを含む難燃剤でかつ可塑剤の効果も併せもつ、リン酸エステル化合物であるイソプロピル化トリアリールフォスフェートを２０重量部をミキサー等で撹拌し分散させる。また、この作業はカップリング処理時に同時に行ってもよい。また、リン系難燃剤として、例えばリン酸エステル化合物であるトリクレジルフォスフェートや、クレジルジフェニルフォスフェートを用いてもよい。
【００３２】
【表１】
0003641797.tif 000002
【００３３】
次に、ハロゲンを含有する結合剤である塩素化ポリエチレン１００重量部と、これらカップリング剤による表面処理およびリン系難燃剤を分散処理した軟磁性粉末の合計４０９重量部と、難燃剤である水酸化マグネシウム２０重量部、および臭素系ポリマー難燃剤１８重量部とさらに臭素系難燃剤に対し難燃助剤として機能する三酸化アンチモン１８重量部とを混練機であるニーダーで混練することにより、混練磁性物を得る。混練機としては他にインテンシブミキサーや混練用のミキシングロールを用いてもよい。
【００３４】
また、混練磁性物の分散性向上や配合部材のハンドリング改良のため、前記カップリング処理をする際に、難燃剤である水酸化マグネシウム、臭素系ポリマー難燃剤、および難燃助剤である三酸化アンチモンを混合し、表面処理を行ってもよい。また、難燃剤の水酸化マグネシウムは水酸化アルミニウムに変更してもよく、水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムの混合物でもほぼ同様の効果がある。
【００３５】
次に、得られた混練磁性物を平行に配置したロール間に通して圧延してシート状の複合磁性体を得る。また、シート状の複合物を得るには、ロール以外に押し出し機やプレス成形、射出成形を用いてもよい。
【００３６】
さらに、上記した方法で製造された複合磁性体を電気機器等の内部および周辺部で使用することによって、該複合磁性体は不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制する電磁干渉抑制体として機能する。
【００３７】
次に、下記表２を参照し、本発明例１、および従来例の燃焼試験の結果を示す。従来例は本発明例１と同組成のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金で扁平形状を有する比表面積３．５ｍ２  ／ｇの軟磁性粉末を用いた。燃焼試験方法は複合磁性体の用途が電子部品であることが多いため、機器の部品用プラスチック材料の燃焼性試験に対する安全性のＵＬ規格に準じ、以下の垂直燃焼試験ＵＬ９４Ｖにて行った。試料の寸法は長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚み０．５ｍｍとした。また、垂直燃焼試験は試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５と５本の試験片を用いて行うが、１回目の接炎後の燃焼時間（秒）を第１残炎の欄に、２回目の接炎後の燃焼時間（秒）を第２残炎の欄に、そして第２残炎＋火種の欄には、２回目の接炎後の燃焼時間と火種時間の合計を標記した。火種時間とは、有炎燃焼が停止してから、または有炎燃焼が生じない場合の材料の無炎燃焼を続ける時間をいう。
【００３８】
【表２】
0003641797.tif 000003
【００３９】
従来例は、難燃規格ＵＬ９４には不合格である。試料に接炎すると燃焼してしまい、試料Ｎｏ．２，３，４では試験片全体が燃焼してしまった。これらの結果から従来例は自己消火性を有さず、規格不適合である。これに対し、本発明例１では、自己消火性を有し、各試験片の１回目および２回目の接炎後の燃焼時間が１０秒以下である。また、全１０回の接炎後の残炎時間の合計が１５秒である。この値は、同規格におけるＶ−０クラスに定める規格値５０秒以下を満足する。さらに各試験片の２回目の接炎後の燃焼時間と火種時間の合計は３０秒以下である。これは同規格中Ｖ−０クラスを満足し、従来例と比較して、自己消火性を付与することができた。
【００４０】
ここで、軟磁性粉末の比表面積の異なる複合磁性体の垂直燃焼試験ＵＬ９４Ｖの結果を示す。尚、複合磁性体の製造方法は、本発明例１と同様である。
【００４１】
図２は軟磁性粉末の比表面積に対しての垂直燃焼試験ＵＬ９４Ｖの結果である。なお、ここでの秒数とは、試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の５本それぞれ１回目の接炎後の残炎時間（秒）と２回目の接炎後の残炎時間の合計、即ち、全１０回の接炎後の残炎時間である。比表面積が０．１ｍ２／ｇ以下の場合は、全１０回の接炎後の残炎時間は、約１０秒である。また、比表面積が０．６ｍ２／ｇの場合は、１７秒、１．４ｍ２／ｇでは、２０秒、２．６ｍ２／ｇでは、３７秒であった。そして、比表面積が３ｍ２／ｇ以上の３．２ｍ２／ｇでは４８秒、さらに４．１ｍ２／ｇでは４１５秒に達した。これらの軟磁性粉末の比表面積と複合磁性体の難燃特性の結果から、燃焼試験におけるＶ−０クラスを確保するには、マージンも含めると比表面積が３ｍ２／ｇ以下の場合となる。また、比表面積が０．１ｍ２／ｇ以下のものを用いても、燃焼試験はＶ−０クラスであり、自己消火性の確保はできるが、比表面積が小さくなったことで、磁気特性が劣化して充分な電磁障害抑制の効果が得られない。
【００４２】
また、これは、第１の実施の形態における本発明例１と同組成のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金で比表面積が０．１ｍ２／ｇ未満のものを用いたときも同様である。これらは、自己消火性は確保できるが、粉末の扁平度減少に伴ってアスペクト比が３未満となり、粉末の形状磁気異方性に伴って磁気特性が劣化してしまい複合磁性体として、充分な電磁障害抑制効果が発現しない。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態による配合組成を本発明例２として表３に示す。これらの例は複合磁性体における配合で結合剤、軟磁性粉末、難燃剤のリン酸エステル化合物、水酸化マグネシウム、臭素化ポリマー難燃剤、難燃助剤の三酸化アンチモンは全て本発明例１と同様である。
【００４４】
まず、前記軟磁性粉末３８５重量部と、軟磁性粉末のＳＰ値より小さく、結合剤である塩素化ポリエチレンのＳＰ値より大きなＳＰ値を有するプライマー４重量部をミキサー等で撹拌し、あらかじめ前記軟磁性粉末をプライマー処理しておく。このとき、均一に表面処理ができるようにプライマーを希釈剤等で希釈してもよい。また、本発明例２では、カップリング剤メーカ推奨のプライマーを用いたが、例えば、ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン等の希薄溶液を用いても良い。
【００４５】
【表３】
0003641797.tif 000004
【００４６】
また、製造方法も比較し易い様に、本発明例１と同一条件とした。また、本発明例２と比較するために、比較例１の配合も併せて表３に示す。比較例１は、本発明例２の軟磁性粉末Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉末の比表面積が１．５ｍ２  ／ｇに対して、比表面積が２ｍ２  ／ｇ大きい３．５ｍ２／ｇの粉末を使用した。また、製造方法も比較し易い様に本発明例１と同一条件とした。
【００４７】
下記表４に、本発明例２、および比較例１の燃焼試験の結果を示す。
【００４８】
【表４】
0003641797.tif 000005
【００４９】
比較例１は難燃規格ＵＬ９４には不合格である。自己消火性を持たない。これに対し、本発明例２は、自己消火性を有し、各試験片の１回目および２回目の接炎後の燃焼時間が夫々１０秒以下である。また、全１０回の接炎後の残炎時間の合計が１５秒であり、同規格値である５０秒以下を満足する。さらに各試験片の２回目の接炎後の燃焼時間と火種時間の合計は３０秒以下である。これはＶ−０クラスの規格５０秒以下を満足し、比較例１と比べて自己消火性を付与することができた。
【００５０】
また、本発明例２と同組成のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金で比表面積が０．１ｍ２  ／ｇ未満のものでも自己消火性は確保できるが、前述と同様その小ささ故に粉末形状により磁気特性が劣化してしまい複合磁性体として、充分な電磁障害抑制効果が発現しない。
【００５１】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態による配合組成を本発明例３として表５に示す。これらの実施例は複合磁性体における配合で結合剤、カップリング剤、難燃剤のリン酸エステル化合物、水酸化マグネシウム、臭素化ポリマー難燃剤、三酸化アンチモンは全て本発明例１と同様である。軟磁性粉末は扁平形状を有し磁性合金粉末であるＮｉ−Ｆｅ合金を用いた。また、磁性合金粉末は少なくともＮｉ，Ｆｅを含む合金粉末であって、更に、所望の電磁障害抑制効果や機械加工性向上を目的として、Ｃｕ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｎ等を添加したものであってもよい。
【００５２】
【表５】
0003641797.tif 000006
【００５３】
また、製造方法も比較し易い様に、本発明例１と同一条件とした。また、比較例２は、本発明例３が軟磁性粉末Ｎｉ−Ｆｅ合金粉末の比表面積が１．５ｍ２／ｇに対して、比表面積が２ｍ２／ｇ大きい３．５ｍ２／ｇの粉末を使用した。また、製造方法も比較し易い様に本発明例１と同一条件とした。
【００５４】
下記表６に、本発明例３、および比較例２の燃焼試験の結果を示す。
【００５５】
【表６】
0003641797.tif 000007
【００５６】
上記表６から、比較例は難燃規格ＵＬ９４には不合格である。自己消火性を持たない。これに対し、本発明例３は、自己消火性を有し、各試験片の１回目および２回目の接炎後の燃焼時間が夫々１０秒以下である。また、全１０回の接炎後の残炎時間の合計が１２秒であり、同規格値である５０秒以下を満足する。さらに各試験片の２回目の接炎後の燃焼時間と火種時間の合計は３０秒以下である。これはＶ−０クラスの規格を満足し、比較例１と比べて自己消火性を付与することができた。
【００５７】
また、本発明例３と同組成のＮｉ−Ｆｅ合金で比表面積が０．１ｍ２  ／ｇ未満のものでも自己消火性は確保できるが、前述同様にその小ささ故に粉末形状により磁気特性が劣化してしまい複合磁性体として、充分な電磁障害抑制効果が発現しない。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複合磁性体の軟磁性粉末において、比表面積が０．１ｍ２／ｇ〜３ｍ２／ｇの粉末を用いることで、難燃性の主たる要素である自己消火性を有する複合磁性体および電磁干渉抑制体を提供することができる。
【００５９】
また、本発明による複合磁性体シートは、難燃規格ＵＬ９４Ｖ−０クラスを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による複合磁性体の構造を示す断面図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態による複合磁性体の比表面積に対して垂直燃焼試験ＵＬ９４Ｖの結果を示す図である。
【符号の説明】
１    複合磁性体
２    軟磁性粉末（比比表面積０．１ｍ２／ｇ〜３ｍ２／ｇ）
３    結合剤
【図１】
0003641797.tif 000008
【図２】
0003641797.tif 000009