(57)【要約】【課題】紙の持つ柔軟性、軽量、加工性、通気性、空隙を有する特徴を維持しながら磁気遮蔽性能に優れた磁気遮蔽紙を提供することを目的とする。【解決手段】磁気遮蔽性能を有する金属材料を繊維材料と同時に抄きあげて、通気性、空隙を有するとともに金属材料が高充填された磁気遮蔽性能を有する紙を提供する。また、前記磁気遮蔽性能を有する金属材料がセンダスト、パーマロイ、ケイ素鉄、鉄から選ばれた少なくとも１種であることが好ましく、該磁気遮蔽性能を有する金属材料の配合比率が７０質量％以上であることが好ましく、該磁気遮蔽性能を有する金属材料の形状が、フレーク状であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気遮蔽性能を有する金属材料を含有することを特徴とする磁気遮蔽紙。
【請求項２】
磁気遮蔽性能を有する金属材料が、保持力が小さく透磁率が大きい軟磁性粉末であることを特徴とする請求項１に記載の磁気遮蔽紙。
【請求項３】
磁気遮蔽性能を有する金属材料がセンダスト、パーマロイ、ケイ素鉄、鉄から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気遮蔽紙。
【請求項４】
磁気遮蔽性能を有する金属材料の配合比率が７０質量％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気遮蔽紙。
【請求項５】
磁気遮蔽性能を有する金属材料の形状が、フレーク状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気遮蔽紙。
【請求項６】
通気性又は空隙を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気遮蔽紙。
【請求項７】
磁気遮蔽性能を有する金属材料と繊維材料を水に分散してスラリーを得る工程と、該スラリーを湿式抄造法により抄造する工程とを有することを特徴とする磁気遮蔽紙の製造方法。
【請求項８】
磁気遮蔽性能を有する金属材料と繊維材料とを水に分散してスラリーを得る工程と、該スラリーを湿式抄造法により抄造する工程と加圧処理により密度調整する工程とを有することを特徴とする磁気遮蔽紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、通信機器など通電された各種機器等から発生する磁気や磁気製品、磁気使用機械・装置、磁石等から発生する磁気による磁界のノイズを遮蔽することを目的とした磁気遮蔽紙およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器、通信機器、パソコンなど通電された各種機器等から発生する電磁波や磁気がノイズとなって他の機器の誤作動、通信障害、人体への影響など問題を起こす可能性が指摘されている。また、電源用導電ケーブル、モーター、超伝導磁石などから発生する強力な磁場が、測定機器、センサー、電気回路などに影響を与える為に、磁気遮蔽が行われている。
【０００３】
これらの電磁波および磁気を遮蔽するには、透磁率及び飽和磁束密度の高いパーマロイ合金などの金属板で遮蔽するのが望ましい。しかし、パーマロイ合金などの圧延板により磁気の影響を排除すべき各種機器の電子回路や測定機器などが設置された空間や室内を覆うと、出来上がる遮蔽材自体も嵩むとともに、空間や室内を覆うためには、板を切断、折り曲げ、場合によっては溶接を必要とするなど多大の工数を必要とするために、コストが高くなるという問題がある。加えて、金属板は重量が重く運搬、作業性等も悪い問題もある。
【０００４】
上述の問題を考慮に入れると共に加工性を考慮に入れて紙を基材とし、紙の表面に接着剤を使用して金属箔を接着することにより、紙−金属複合材の磁気遮蔽材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、柔軟な磁気遮蔽材として、樹脂中に磁気遮蔽材としての金属粒子を分散させて、樹脂フィルム等の表面にコーティングして磁気遮蔽層を形成した磁気遮蔽材が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１６６５０６号公報
【特許文献２】特開平１−２６１８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１のような磁気遮蔽材は、柔軟性があり、軽量で加工性に優れるが、通気性がない。そのために、例えば放熱を目的に通気性が必要とされるところへの適用が困難である。また、樹脂やその他の材料を含浸することも困難である。また、上述の特許文献２のような磁気遮蔽材は、磁気遮蔽効果を得る為になるべく樹脂の量を減らして磁気遮蔽材としての金属粒子の含有量をあげようとするが、含有量を上げればあげるほど樹脂の弾性が失われて、薄く、柔軟性を有する磁気遮蔽材を得ることができず、樹脂量が多いと十分な磁気遮蔽効果が得られないという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、紙の持つ柔軟性、軽量、加工性、通気性、空隙を有する特徴を維持しながら磁気遮蔽効果のある磁気遮蔽紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、磁気遮蔽性能を有する金属材料を繊維材料と同時に抄きあげて、通気性、空隙を有するとともに金属粒子が高充填された磁気遮蔽性能を有する紙を提供する。
すなわち、本発明の磁気遮蔽紙は、磁気遮蔽性能を有する金属材料を含有することを特徴とする。
また、本発明の磁気遮蔽紙は、前記磁気遮蔽性能を有する金属材料がセンダスト、パーマロイ、ケイ素鉄、鉄から選ばれた少なくとも１種であることが好ましく、該磁気遮蔽性能を有する金属材料の配合比率が７０質量％以上であることが好ましく、該磁気遮蔽性能を有する金属材料の形状が、フレーク状であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の磁気遮蔽紙の製造方法は、磁気遮蔽性能を有する金属材料と繊維材料を水に分散してスラリーを得る工程と、該スラリーを湿式抄造法により抄造する工程とを有することを特徴とする。
また、他の本発明の磁気遮蔽紙の製造方法は、磁気遮蔽性能を有する金属材料と繊維材料とを水に分散してスラリーを得る工程と、該スラリーを湿式抄造法により抄造する工程と加圧処理により密度調整する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の紙は磁気遮蔽性能を有する金属材料を高充填した紙であるために、紙の持つ柔軟性、軽量、加工性、通気性、空隙を有する特徴を有している。そのために、容易に加工できたり、通気性を有するために放熱が必要な発熱部分に使用できたり、空隙を有する為に樹脂等を含浸させてパネル等に加工して使用できる磁気遮蔽性能に優れた磁気遮蔽紙を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本実施形態の磁気遮蔽紙は、磁気遮蔽性能を有する金属材料（以下、単に金属材料という）と繊維材料とを少なくとも含有している。
【００１２】
（Ａ）金属材料は、金属粉末、金属繊維、金属粉末と金属繊維との混合物が挙げられる。これら金属粉末または金属繊維の金属種としては、特に磁気遮蔽効果を有する軟磁性の金属、強磁性の金属、導電性を有する金属であるのが好ましい。
軟磁性の金属は、保磁力が小さく、透磁率が高いことから磁気遮蔽効果が発現し、例えば、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、ケイ素鉄（Ｆｅ−Ｓｉ合金）、ケイ素銅（Ｆｅ−Ｃｕ−Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ（−Ｃｕ−Ｎｂ）合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等があげられる。また、強磁性の金属としては、例えば、鉄、ニッケル、フェライト等があげられる。導電性を有する金属としては、銅、アルミニウム、金、銀、ステンレス等があげられる。これらの金属の形状は粉末でも繊維でもよく、複数種類の金属種及び形状を自由に混合して使用することができる。
この中でも特に金属材料がセンダスト、パーマロイ、ケイ素鉄、鉄から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
【００１３】
金属粉末の粒子径は特に限定されるものではないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下のものが好適に用いられる。粒子径の下限も特に限定されるものではないが、繊維材料との混抄における歩留まり等を考慮に入れると、金属粉末の粒子径は１μｍ〜２０μｍ程度が最も好適に用いられる。
また、金属粉末の形状は、球形に限定されることなく、異形、不規則形状、アスペクト比を有するもの、偏平状、フレーク状であってもよい。本発明においてアスペクト比とは、長径と短径の比（長径／短径）のことをいう。特に偏平状、フレーク状粒子は紙の平面方向に沿った状態で存在されるために、密な且つ薄い紙を得ることができるため好ましい。偏平状、フレーク状の粒子は、球形あるいは異形の金属粉末をアトライターで処理することで偏平状、フレーク状にすることができる。
【００１４】
（Ｂ）繊維材料としては、パルプ状繊維、ステープル状繊維、パルプ状繊維とステープル状繊維との混合物があげられる。
前記繊維材料としてのパルプ状繊維としては、パルプ形態を有する繊維であれば特に限定されるものではなく、例えば、天然パルプ、木材繊維、木材以外の天然繊維、合成高分子繊維を用いることができる。
天然パルプとしては、針葉樹、広葉樹からなるＭＰ、ＣＰ、ＧＰ、ＲＧＰ、ＣＧＰ、ＳＰ、ＡＰ、ＫＰ、ＳＣＰ等があげられ、これらは未晒しパルプでも晒しパルプでもよい。
木材以外の天然繊維としては、木綿、わら、竹、エスパルト、バガス、リンター、マニア麻、亜麻、麻、黄麻、雁皮等のパルプ状繊維がある。
【００１５】
合成高分子繊維としては、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などのオレフィン樹脂繊維、例えば三井化学社製  商品名：ＳＷＰ等がある。その他、ポリアセタール、ポリイミド、アラミド、ＰＢＯ、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂、スチレン及びその共重合体、アクリル酸エステル及びその共重合体等の合成繊維があげられる。
これらの繊維は、叩解機による繊維のフィブリル化を行い、パルプ化したものを使用できる。叩解機はＳＤＲ、ＤＤＲ、ビーター等で適宜おこなうことができ、繊維の叩解度としては、カナダ標準濾水度（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１）で、７５０ＣＳＦ〜１００ＣＳＦ、好ましくは５００ＣＳＦ〜２５０ＣＳＦであるのが好ましい。繊維長としては、０．１ｍｍ以上である。なお、本発明においては、物理的な強度が強いことから針葉樹パルプを好適に用いる。
【００１６】
前記繊維材料としてのステープル状繊維としては、ガラス繊維、アルミナ、ゼオライト等の無機繊維、銅、鉄、ステンレス等の金属繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、カーボン繊維、オレフィン繊維等の高分子繊維等がある。繊維長としては、１ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜１５ｍｍであるのが好ましい。繊維径としては、１〜３０μｍφ、好ましくは２〜１５μｍφが好ましい。ステープル状繊維は紙の強度、こしの強さを向上させる目的で用いられる為に、前記パルプ状繊維と一緒に用いるのが好ましい。ステープル状繊維の配合量は、パルプ状繊維１００質量部に対して１０〜２００質量部、好ましくは２０〜１００質量部、特に２０〜５０質量部であることが好ましい。
【００１７】
本発明の磁気遮蔽紙には、必要に応じて一般的な抄紙薬剤であるサイズ剤、紙力増強剤、填料および歩留まり向上剤、凝集剤、バインダーとして微粒子状樹脂、難燃性を付与する為に難燃剤等の添加剤を用いることが出来る。
【００１８】
本発明の磁気遮蔽紙は抄紙技術を用いて作製される。すなわち、上記（Ａ）金属材料と（Ｂ）繊維材料とを所定の割合で配合して水に分散して得られるスラリーを用いて、湿式抄紙機にて抄造することにより行われる。湿式抄紙機としては、一般の抄紙技術が適用されている長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等、特に限定されるものではない。また、本発明の磁気遮蔽紙は、上記のようにして得られる単層紙のほかに、２層以上の抄き合わせ紙であってもよい。このようにして得られる紙は、用途に応じて厚さ、坪量、強度、金属材料の配合比率は適宜コントロールされるものである。なかでも金属材料の配合比率は、本発明の磁気遮蔽効果に影響を及ぼすものであり、できるだけ高い比率を有することが好ましい。金属材料の種類や比重にもよるが、質量比で７０質量％以上が好ましい。より好ましくは８０質量％、更に好ましくは９０質量％以上である。また、本発明の磁気遮蔽紙は、カレンダー、熱カレンダー、プレス等により加圧処理、場合によっては加熱も併用しての加圧処理により密度や空隙を調整する、或いはバインダー繊維、バインダーとしての微粒子状樹脂の熱溶融によるシート強度確保等の処理を行うことができる。
【００１９】
本発明の磁気遮蔽紙は、紙の特徴である通気性を有していることが好ましい。通気性を有する為に、熱を発する部位や放熱を必要とする部位での磁気遮蔽が必要なところに有用に用いることができる。例えば、近年電子装置でのモーターなどの内蔵により磁気遮蔽の必要性が高まっているとともに、電子装置内部での熱の影響が問題となり放熱の必要性も同時に高まっている。このような、磁気遮蔽および放熱が求められるところに用いることができる。
【００２０】
本発明の磁気遮蔽紙は空隙を有することが好ましい。この空隙を利用して、他の材料、特に樹脂等を含浸させることができる。樹脂を含浸させて板状に成形し、単層あるいは複数枚重ね合わせたパネルとして、磁気遮蔽が必要な部分を簡易的に囲む磁気遮蔽パネルや磁気遮蔽ボックス、容器等として利用することができる。
【００２１】
本発明の磁気遮蔽紙の通気性および空隙は用途に応じて適宜調整される。磁気遮蔽効果を得るためには、なるべく密度が高く且つ通気性および空隙が小さいものが好ましい。密度および通気性、空隙の調整には、カレンダー処理、熱カレンダー処理、加圧プレス、加熱加圧プレス等を用いることができる。
【実施例】
【００２２】
実施例及び比較例より本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２３】
［実施例１］
水２Ｌにカナダ標準濾水度４５０ｍｌ（ＣＳＦ）に調整した針葉樹パルプを１．４ｇ（固形分）と金属材料として軟磁性粉末であるパーマロイ粉末（ＳＦＲ−ＰＢ５０、日本アトマイズ加工株式会社製、平均粒子径１０μｍ）を１３００ｇ入れて、離解機にて攪拌した。得られたスラリーを用い角型シートマシンにて２００×２５０ｍｍのシートを得た。次に、得られたシートを１４０℃に調整したヤンキードライヤーにて乾燥し、金属材料の配合比率が８５質量％の本発明の磁気遮蔽紙を得た。
【００２４】
［実施例２，３，４］
前記パーマロイ粉末の配合比率を表１に記載の比率として実施例１記載の方法と同様の方法にて本発明の磁気遮蔽紙を得た。
【００２５】
［実施例５］
実施例１にて得られた磁気遮蔽紙をカレンダーにより加圧処理（線圧２０００Ｎ／ｃｍ）して本発明の磁気遮蔽紙を得た。
【００２６】
［実施例６］
実施例４にて得られた磁気遮蔽紙をカレンダーにより加圧処理（線圧２０００Ｎ／ｃｍ）して本発明の磁気遮蔽紙を得た。
【００２７】
［実施例７］
実施例１において、金属材料をセンダスト粉末（ＳＦＲ−ＦｅＳｉＡｌ、日本アトマイズ加工社製、平均粒子径１５μｍ）に変更した以外は同様の方法にて本発明の磁気遮蔽紙を得た。
【００２８】
［実施例８］
実施例１において、金属材料をケイ素鉄粉末（ＳＦＲ−ＦｅＳｉ、日本アトマイズ加工社製、平均粒子径２０μｍ）に変更した以外は同様の方法にて本発明の磁気遮蔽紙を得た。
【００２９】
［実施例９］
実施例１において、金属材料を鉄粉（ＲＫＨ、ＤＯＷＡ  ＩＰクリエイション株式会社製）に変更した以外は同様の方法にて本発明の磁気遮蔽紙を得た。
【００３０】
［比較例１］
実施例１において、金属材料の配合比率を５０質量％にした以外は同様の方法で磁気遮蔽紙を得た。
【００３１】
［比較例２］
比較例１にて得られた紙をカレンダーにより加圧処理（線圧２０００Ｎ／ｃｍ）して磁気遮蔽紙を得た。
【００３２】
＜磁気遮蔽効果の評価＞
磁気遮蔽効果の評価は次のように行った。
まず、磁石と磁界強度測定装置（ガウスメーター）を一定の距離を離して設置して初期磁界強度を測定した（２０ガウス）。次に前記磁石と磁界強度測定装置との間に実施例１〜９及び比較例１、２で得られた磁気遮蔽紙を配置して磁界強度を測定した。そして、前記初期磁界強度に対する実施例１〜９及び比較例１、２で得られた磁気遮蔽紙の磁界強度の磁界減衰率を求めて磁気遮蔽効果を確認した。
【００３３】
【表１】
2014090142.tif 000002
【００３４】
表１の通り、金属材料比率が大きいほど、またカレンダー処理により厚さを薄くして密度を高めるほど磁界強度の減衰率が高く、磁気遮蔽効果があることが確認された。金属材料比率が５０質量％では磁気遮蔽効果がほとんど得られないことが確認された。