(57)【要約】【課題】扁平状の金属合金の製造効率を向上させること。【解決手段】メディアン径が６０μｍ〜８０μｍ程度で、比表面積が０．８ｍ２／ｇ〜１．８ｍ２／ｇ程度であるアモルファス合金粉末に対して、相対的に低速駆動で約１２〜１４時間程度扁平処理をし、その後、相対的に高速駆動で約１４時間〜１８時間程度扁平処理をしてから、扁平加工後のアモルファス金属紛体に対して窒素ガス雰囲気下又は不活性ガス雰囲気下において、２６０℃〜３４０℃の温度条件で３０分〜２時間程度の乾燥処理を行うことで扁平状アモルファス金属紛体を製造する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディアン径が２５μｍ以上３５μｍ以下、アスペクト比が５〜１２０の範囲内にあり、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域での電磁波のシールド効果が６ｄＢ以上である扁平状アモルファス金属紛体。
【請求項２】
１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域では、実数部透磁率μは８以上となり、虚数部透磁率μ’が１０以下である、請求項１に記載の扁平状アモルファス金属紛体。
【請求項３】
請求項１記載の扁平状アモルファス金属紛体を含む磁性シート。
【請求項４】
メディアン径が６０μｍ〜８０μｍ程度の大きさで、比表面積が０．８ｍ２／ｇ〜１．８ｍ２／ｇ程度であるアモルファス合金粉末に対して、相対的に低速駆動で約１２〜１４時間程度扁平処理をし、その後、相対的に高速駆動で約１４時間〜１８時間程度扁平処理をする、扁平状アモルファス金属紛体の製造方法。
【請求項５】
さらに、扁平加工後のアモルファス金属紛体に対して窒素ガス雰囲気下又は不活性ガス雰囲気下において、２６０℃〜３４０℃の温度条件で３０分〜２時間程度の乾燥処理を行う、請求項４記載の扁平状アモルファス金属紛体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファス合金粉末これを用いた電磁波吸収シート材に関し、特に、約１００ＭＨｚ〜約１ＧＨｚという周波数帯域での電磁波吸収に好適なアモルファス合金粉末これを用いた電磁波吸収シート材に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器、特に情報機器においては、高性能、多機能、小型、軽量化といったが市場の要求がある。各機器メーカーは、この要求に合致する製品を市場に投入しているが、電磁波対策は重要な課題となっている。小型、軽量化のニーズは、今までのような基盤設置型のノイズ対策部品では適合し難い状況となり、実装容積、容量の小さい電磁波吸収シート材の要求が高まっている。
【０００３】
非特許文献１には、電磁波吸収シート材に用いることができる金属粉体について開示されている。ここでは、センダストの中心組成からＦｅ濃度を下げた９．８ｗｔ．％Ｓｉ−６ｗｔ．％Ａｌ−ｂａｌ．Ｆｅの組成のものの水アトマイズによる合金粉末を用いて、アトライタ（メディア攪拌型粉砕器）で摩砕処理を行い扁平状の粉末を得ることができるとされている。
【０００４】
【非特許文献１】偏平状Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金粉末・ポリマー複合体の透磁率と電磁干渉抑制効果」(Tokin Technical Review 平成８年１１月第２３号Ｐ．９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、非特許文献１に開示されている技術は、センダストにつき水アトマイズによって扁平状の粉末を得ようとしているが、この場合には、センダストの材料である、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌが粉砕時に所望の割れ方をせず、うまく扁平状にならないことがある。
【０００６】
このため、非特許文献１に開示されている技術は、粉砕後のものを、その粉末を分級処理により４００メッシュ以下（３２μｍ以下）の微細な粉末を除くことで、扁平状の粉末だけを取り出しているが、これでは、製造効率が悪く、製造コスト高を引き起こしていた。
【０００７】
そこで、本発明は、扁平状の金属合金の製造効率を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の扁平状アモルファス金属紛体は、メディアン径が２５μｍ以上３５μｍ以下、アスペクト比が５〜１２０の範囲内にあり、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域での電磁波のシールド効果が６ｄＢ以上である。
【０００９】
この扁平状アモルファス金属紛体は、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域では、実数部透磁率μは８以上となり、虚数部透磁率μ’が１０以下となるものを選択するとよい。
【００１０】
また、本発明の磁性シートは、上記の扁平状アモルファス金属紛体を含む。
【００１１】
さらに、本発明の扁平状アモルファス金属紛体の製造方法は、メディアン径が６０μｍ〜８０μｍ程度の大きさで、比表面積が０．８ｍ２／ｇ〜１．８ｍ２／ｇ程度であるアモルファス合金粉末に対して、相対的に低速駆動で約１２〜１４時間程度扁平処理をし、その後、相対的に高速駆動で約１４時間〜１８時間程度扁平処理をする。
【００１２】
またさらに、扁平加工後のアモルファス金属紛体に対して窒素ガス雰囲気下又は不活性ガス雰囲気下において、２６０℃〜３４０℃の温度条件で３０分〜２時間程度の乾燥処理を行ってもよい。
【発明の実施の形態】
【００１３】
本発明の実施形態の扁平状アモルファス合金粉末は、電磁波吸収シート材（以下、「磁性シート」と称する。）に好適に用いることができるものである。本実施形態の扁平状アモルファス合金粉末は、二つの製造工程に大別される。第一の製造工程は、所要の原料を用いてアモルファス合金粉末を製造する工程である。第二の製造工程は、そのアモルファス合金粉末を扁平化する工程である。
【００１４】
通常、磁性シート用の金属粉末は、保磁力の低い軟磁性であることが要求されている。これは、保磁力が高くなるに連れて、磁性シートで要求される透磁率が低下するためである。磁性シート用の金属粉末の保磁力は、一般的には低いほど良いが、実用レベルとしては、３２０Ａ／ｍ以下であればよい。本実施形態の扁平状アモルファス合金粉末も、この条件を満足するものである。
【００１５】
本実施形態の扁平状アモルファス合金粉末は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、Ｃｒ、Ａｌなどを原料としていて、ここには、いわゆるセンダストも含まれる。Ｆｅには電磁波吸収作用があり、Ｓｉ、Ｂ及びＣにはアモルファス形成作用があり、Ｃｒ及びＡｌには耐食性改善の作用がある。
【００１６】
本実施形態では、Ｆｅを主成分として、Ｓｉ、Ｂ、Ｃの一部又は全部、Ｄｒ及び／又はＡｌを添加している。これらの配合比は、一例を示すと、概ね、Ｆｅが約７０ｗｔ％〜９０ｗｔ％、Ｓｉ、Ｂ及びＣがそれぞれ約２ｗｔ％〜１０ｗｔ％、Ｃｒ又はＡｌが約１ｗｔ％〜３ｗｔ％、その他の添加物が約０．５ｗｔ％〜２ｗｔ％程度とすればよい。
【００１７】
Ｆｅ等は、真空雰囲気炉等に投入され、所望の温度によって溶解される。この溶解金属から、水アトマイズ法、窒素ガス或いは不活性ガスを用いたガスアトマイズ法、又は、これらを複合した水ガスアトマイズ法によって、アモルファス単相又はアモルファスを主体とするアモルファス合金粉末を製造する。
【００１８】
なお、本実施形態では、このアモルファス合金粉末は、メディアン径が６０μｍ〜８０μｍ程度の大きさとなる条件でアトマイズ法を実施している。もっとも、この大きさは、後述の扁平化処理の作業時間、効率化等を考慮したものであり、必須となるわけではない。
【００１９】
以上の工程により製造されたアモルファス合金粉末は、比表面積が０．８ｍ２／ｇ〜１．８ｍ２／ｇ程度であった。
【００２０】
なお、本実施形態の扁平型アモルファス金属紛体は、既述の工程を経て製造されたアモルファス合金粉末を用いることは必須ではなく、これに類するスペックのアモルファス合金粉末に対して以下の扁平化処理を施すことで製造してもよい。
【００２１】
他の工程を経て製造された他社製品のアモルファス金属紛体を例示すると、これに限定されるものではないが、エプソンアトミックス社製の「ＫＵＡＭＥＴ６Ｂ２」が挙げられる。実際に、この製品に対して以下の各工程の処理を施すことによって得られる、扁平型アモルファス金属紛体を用いた磁性シートも、上記工程を経て最終的に得られる扁平型アモルファス金属紛体を用いた磁性シートと同様の電磁波吸収効果が確認できた。
【００２２】
つぎに、アモルファス金属紛体に対して、例えば、湿式アトライタ、ビーズミル、ボールミル、ピンミル等の微粉砕機を用いて扁平加工を行う。湿式アトライタ等は、アジテータの回転速度（駆動）を高速／低速で選択できるタイプのもの、或いは、アジテータの回転速度が選択できるタイプのものがある。
【００２３】
アモルファス金属紛体の扁平処理を行う場合には、湿式アトライタ等は、処理開始時には、アジテータを相対的に低速回転させることが好ましい。処理開始当初からアジテータを高速回転させると、アモルファス金属紛体は、扁平状になるというよりも、寧ろ、欠けて破片が生じてしまう。
【００２４】
このような破片は、保磁力が高いことから、磁性シートには不向きである。したがって、破片については篩処理などにより除去する必要がある。そうすると、アモルファス金属紛体の生産効率が低下して、磁性シートがコストアップしてしまう。
【００２５】
本実施形態では、日本コークス社の湿式アトライタＳ型を用いて、ステアリン酸、オレイン酸、アルコール、エステルなどの所要の溶剤中でアモルファス金属紛体の扁平処理を行った。この湿式アトライタは、アジテータの回転速度を高速／低速で選択できるタイプのものであり、扁平処理の開始当初は、低速を選択して約１２〜１４時間程度扁平処理をし、その後、高速を選択して約１４時間〜１８時間程度扁平処理をすればよい。
【００２６】
つぎに、扁平加工後のアモルファス金属紛体に対して、遠心分離機、フィルタープレス、ろ過機などを用いて固液分離を行う。それから、アモルファス合金粉末に対して、真空雰囲気炉内に窒素ガス又は不活性ガスなどを充填し、炉内温度を例えば２６０℃〜３４０℃の条件として、３０分〜２時間程度の乾燥処理、すなわち焼鈍処理を行う。
【００２７】
焼鈍処理時の真空雰囲気炉内温度が、３４０℃に比してあまりに高温になると、アモルファス金属紛体の組成が結晶化してしまい、アモルファス金属紛体でなくなるため、乾燥温度を上げすぎない点に留意する。同様の理由により、処理時間もあまりに長時間としないように留意する。
【００２８】
仮に、アモルファス金属紛体が結晶化してしまうと、保磁力が向上してしまい、磁性シートに要求される透磁率が得られなくなる。また、乾燥時間と乾燥温度とはトレードオフの関係にあり、乾燥時間を短縮化する場合であっても、実際には、多少の余裕を見て、乾燥温度は３１０℃〜３２０℃くらいに制御することが望ましい。
【００２９】
以上の各工程を経て製造される扁平状アモルファス金属紛体は、メディアン径が２５μｍ〜３５μｍ程度、好ましくは２８μｍ〜３２μｍ程度であり、アスペクト比が、５〜１２０程度、好ましくは２０〜８０程度の範囲内にある。なお、扁平状アモルファス金属紛体のメディアン径及びアスペクト比は、透磁率、保磁力に影響を及ぼすため、上記範囲に収めるようにすべきである。この扁平型アモルファス金属紛体は、粉末強度があり、弾性、熱膨張、温度変化が少なく、対錆性もある。
【００３０】
つぎに、扁平状アモルファス金属紛体を、ニーダー等を用いて、ウレタン、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル、ＥＰＤＭなどの樹脂に練り込み、射出成形、押出成形、熱プレス成形、プレス成形、カレンダーロール成形、コーティング、スプレーコーティングなどにより磁性シートを製造した。
【００３１】
この磁性シートの電磁波吸収特性を計測してみたところ、約１００ＭＨｚ〜約１ＧＨｚという周波数帯域での電磁波の吸収に優れていることがわかった。
【００３２】
図１は、本実施形態の磁性シートの電磁波吸収特性を示す図である。図１の横軸に周波数［ＮＨｚ］を示し、縦軸に減衰効果とも称されるシールド効果［ｄＢ］を示している。ここでの測定は、ＫＥＣ法に従って行った。
【００３３】
図１によれば、概ね１０ＭＨｚ以下の周波数帯では、１０ｄＢ程度のシールド効果が得られることがわかる。また、１０ＭＨｚ以上となってもシールド効果は若干低下していくものの、ほぼ横ばいを維持し、１００ＭＨｚ付近でも約８ｄＢというシールド効果が得られ、１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）付近でも６．５ｄＢ程度のシールド効果が得られる。
【００３４】
図２は、本実施形態の扁平状アモルファス金属紛体の周波数と透磁率との関係を示す図である。図２には、実数部透磁率μと虚数部透磁率μ’との双方を示している。
実数部透磁率μに着目すると、１００ＭＨｚでは２４程度あり、それから、周波数が４００ＮＨｚあたりまで高くなるにつれて線形的に８〜９程度まで小さくなる。それから、１５００ＭＨｚ程度までは、ほぼ８から１０強の範囲で微増減し、さらに、１８００ＭＨｚまで、線形的に１程度まで小さくなるものの、２１００ＮＨｚ程度まで４程度まで大きくなってから、再度、減少して２４００ＮＨｚでは２程度となる。
【００３５】
虚数部透磁率μ’に着目すると、１００ＭＨｚから１１００ＭＨｚまで、線形的に６まで減少していく。その後、１７００ＭＨｚまで二次曲線的に１２程度まで増加してから、２４００ＭＨｚにかけて、二次曲線的に３程度まで小さくなる。
【００３６】
図２によれば、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域では、実数部透磁率μは８以上となり、虚数部透磁率μ’が１０以下である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態の磁性シートの電磁波吸収特性を示す図である。
【図２】本実施形態の扁平状アモルファス金属紛体の周波数と透磁率との関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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