(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性合金粉末、結合剤、難燃剤からなるシート状の複合磁性体を用い、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であって、前記複合磁性体に、元素として、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズのうち、いずれか１種類以上を含み、金属単体、金属合金、金属を含む塩、金属酸化物、金属水酸化物、金属を含む化合物の水和物のうち、いずれか１種類以上で構成される低発煙剤を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項２】
軟磁性合金粉末、結合剤、難燃剤からなるシート状の複合磁性体を用い、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であって、前記複合磁性体に、元素として、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズのうち、いずれか１種類以上を含み、全部または一部は、フェロセン及びフェロセンを含む化合物で構成される低発煙剤を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の電磁干渉抑制体において、前記低発煙剤の前記複合磁性体における構成比は、前記結合剤１００重量部に対して、１〜２００重量部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ないし請求項３のいずれかに記載の電磁干渉抑制体において、前記結合剤が塩素化ポリエチレンであ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、複合磁性体からなる電磁干渉抑制体に関する。特に、複合磁性体の燃焼時における発煙量を減少させる低発煙化技術に関する。
【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ているが、軽量化、薄型化および小型化も急速に進み、回路への電子部品の実装密度も飛躍的に高くなってきており、部品間や回路基板間の電磁干渉に起因する電磁障害が発生する可能性が極めて高くなっている。このような不要電磁波の発生や漏洩、相互干渉による誤動作の対策として、ノイズ発生源にシールドを施したり、ノイズ伝送線路にチョークやフィルタを挿入する方法が採られている。
【０００３】
前記の高周波電磁障害への対策の一つとして、特開平７−２１２０７９号公報に電磁干渉抑制体が開示されている。これは、結合剤中に軟磁性体粉末を分散させたシート状の電磁干渉抑制体を、電子部品や回路の近傍に配置するというもので、前記のような構成のため、加工性や実装性に優れ、広汎な用途に適合し、極めて実用性が高いものとなっている。
【０００４】
しかし、従来の複合磁性体および電磁干渉抑制体は、結合剤として有機物を用いているため、一度着火してしまうと、自己消火性は有しておらず燃焼し易いものであった。そこで、これら電磁干渉抑制体に難燃性を付与したものが特開平１１−１１２２２９で開示されている。これは、ハロゲン系難燃剤などを添加し、複合磁性体及び電磁干渉抑制体を難燃化したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術であるハロゲン系難燃剤を用いた場合、難燃効果を高めるために難燃剤を大量に添加し酸素指数を増大させていくと、発煙量が増加するといった問題点があった。また、近年、複合磁性体の難燃性への要求というものは、自己消火性に加え、発煙量も少ない複合磁性体へと変化してきている。これは、建材、ハウジング類、鉄道車両といった構造材料だけでなく、電気、電子部品などのいわゆる機能性材料であっても、万一、火災事故が発生した場合を想定すると、発煙量が少ない方が視界が確保でき、避難が容易であるためである。
【０００６】
さらに、発煙量が少ない方が消火活動が速やかにできること、それによって、火災による焼失量を減らせる可能性があること、及び消火作業に従事する人間の安全性も向上するからである。しかしながら、従来の技術では、複合磁性体に対する難燃性の付与とは消火が主目的であり、燃焼の際の発煙量の減少といった内容の対策は施されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、従来の技術によるものと比較して、低発煙化された複合磁性体、及び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】
本発明では、前記技術的課題を解決するために、複合磁性体に低発煙剤として、または低発煙剤の一部として、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズのうち、いずれか１種類以上の元素を含む、金属単体、金属合金、金属を含む塩、金属酸化物、金属水酸化物、金属を含む化合物の水和物のうち、いずれか１種類以上で構成される低発煙剤、或いはフェロセン及びフェロセンを含む化合物を用いることによって発煙量の減少、つまり最大比光学密度Ｄｍ値の低減を行うものである。
【００１０】
即ち、本発明は、軟磁性合金粉末、結合剤、難燃剤からなるシート状の複合磁性体を用い、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であって、前記複合磁性体に、元素として、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズのうち、いずれか１種類以上を含み、金属単体、金属合金、金属を含む塩、金属酸化物、金属水酸化物、金属を含む化合物の水和物のうち、いずれか１種類以上で構成される低発煙剤を添加したことを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１１】
また、本発明は、軟磁性合金粉末、結合剤、難燃剤からなるシート状の複合磁性体を用い、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であって、前記複合磁性体に、元素として、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズのうち、いずれか１種類以上を含み、全部または一部が、フェロセン及びフェロセンを含む化合物で構成される低発煙剤を添加した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、前記の電磁干渉抑制体において、前記低発煙剤の前記複合磁性体における構成比が、前記結合剤１００重量部に対して、１〜２００重量部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、前記の電磁干渉抑制体において、前記結合剤が塩素化ポリエチレンであることを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１４】
さらに本発明は、軟磁性粉末と、結合剤としての塩素化ポリエチレンと、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズから選ばれる少なくとも１種からなる、金属単体、金属合金、金属を含む塩、金属酸化物、金属水酸化物、前記化合物の水和物、またはフェロセン及びフェロセンを含む化合物の少なくともいずれかを含み、その添加量が前記結合剤１００重量部に対して１〜２００重量部である低発煙剤を含む複合磁性体を用いた、不要電磁波の干渉によって生ずる電磁障害を抑制することを特徴とする電磁干渉抑制体である。
【００１５】
【作用】
燃焼時に発生する煙は、微粒子が空気中に分散した、いわゆるコロイドであり、種々の成分を含む。この中で大きな比率を占めるのは、有機物の不完全燃焼で生成するカーボンである。
【００１６】
難燃剤は、それ自体不燃性であるものもあるが、高温で不燃性のガスなどを生成したりして、燃焼物への酸素の供給を遮断する機能を有するものが多い。従って、難燃剤の添加により、発煙量が増加するのは避けられない。
【００１７】
前記の低発煙剤の添加により、発煙量を低減できるのは、低発煙剤そのものが燃焼し難く、燃焼しても微粒子を発生しないだけでなく、低発煙剤の触媒機能により、カーボンの生成を抑えるためと解される。
【００１８】
【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。なお、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。従って、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。即ち、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。よって、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、上記の理由によって使い分けている。
【００１９】
また、本発明にかかわる水酸化物及び水和物とは、例えば、岩波書店発行理化学辞典に示されたもので、それぞれ、「原子団ＯＨを含む化合物の総称」及び「水分子が他の分子と結合して生成した形の構成をもつ分子化合物」である。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明にかかわる複合磁性体、その製造方法、及び電磁干渉抑制体の実施例について、図と表を用いて説明する。図１に示すように、本発明による複合磁性体１は、結合剤２、磁性粉末３、難燃剤４及び低発煙剤５で構成される。
【００２１】
（実施例１）
表１に示したように、結合剤として、塩素化ポリエチレンを１７重量％、軟磁性粉末として、平均粒径が３５μｍでアスペクト比が５以上のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ粉末を６５重量％、チタネート系カップリング剤を２重量％、低発煙剤として、マグネシウム亜鉛を１０重量％、難燃剤として、臭素系ポリマー難燃剤を３重量％、難燃助剤として、三酸化アンチモンを３重量％、それぞれ秤量した。なお、表１には、比較例１として準備した低発煙剤を加えないものの組成も示した。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
まず、軟磁性粉末とチタネート系カップリング剤を攪拌機に投入し、均一になるまで、約１０分間攪拌し、軟磁性粉末に予めカップリング処理を施した。
【００２４】
次に、塩素化ポリエチレンと、このカップリング処理を行った軟磁性粉末と、低発煙剤であるマグネシウム亜鉛と、臭素系ポリマー難燃剤と、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とを加圧ニーダーに投入し、約１０分間混練して、複合磁性体用の混和物を得た。また、この混和物の分散性向上や配合原材料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、マグネシウム亜鉛、臭素系ポリマー難燃剤、三酸化アンチモンをも混合して表面処理を行っても良い。
【００２５】
次に、得られた混和物を平行に配置したロール間に通して圧延し、シート状の複合磁性体を得る。また、シート状の複合磁性体を得るには、ロール以外に押出成形やプレス成形、射出成形を用いてもよい。また、比較例１についても、原材料の秤量からシート成形に至る工程を実施例１と同様にして試料を準備した。
【００２６】
さらに上記の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。
【００２７】
また、本実施例では、低発煙剤を１０重量部、即ち、結合剤１００重量部に対してマグネシウム亜鉛を約５８．８重量部用いているが、添加量は、結合剤１００重量部に対して１〜１００重量部でも効果がある。さらに、複合磁性体の成形性等を考慮すると、好ましくは結合剤１００重量部に対して１〜７０重量部が適当である。
【００２８】
以上、低発煙剤としてマグネシウム亜鉛を用いた例を示したが、この他、金属単体である銅粉末や、無機金属化合物を低発煙剤として用いる場合も、同様な製造方法で成形できる。
【００２９】
次に、発煙量を評価する手段の一つである発煙性試験について示す。発煙性試験は、完全密閉の燃焼室内部で５５２Ｗの電熱板を用い、試料をノンフレーム燃焼させて行った。発煙により透過光量が最小となる最大比光学密度Ｄｍ値を測定し、各試料をそれぞれ評価した。また、試料の厚さは０．５ｍｍ、巾は７５ｍｍ、長さを７５ｍｍとした。
【００３０】
表２に、実施例１と比較例の発煙性試験の結果を示す。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
表２によれば、比較例の最大比光学密度Ｄｍ値が４８５であるのに対し、実施例１では３７８であり、最大比光学密度Ｄｍ値を１０７減少することができた。よってマグネシウム亜鉛の添加によって発煙量が低減できたことは明らかである。
【００３３】
なお、比較のため比較例と実施例における配合組成は、低発煙剤であるマグネシウム亜鉛以外は結合剤に対し同一配合比率にした。例えば、軟磁性粉末と結合剤について見ると、軟磁性粉末の比率は結合剤に対して約３．８倍となる同一条件にした。
【００３４】
（実施例２）
さらに、第２の実施例を示す。実施例２は、複合磁性体における配合組成で、結合剤は塩化ビニル樹脂を用い、軟磁性粉末は第１の実施例と同様、平均粒径が３５μｍ、アスペクト比が５以上のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末を用いた。また、低発煙剤は、金属を含む塩のホウ酸亜鉛を用いた。なお、結合剤、難燃剤、難燃助剤の軟磁性粉末に対する重量比は実施例１と同様にした。
【００３５】
実施例２では、低発煙剤のホウ酸亜鉛の添加量は、結合剤１００重量部に対して１０重量部用いているが、添加量は、結合剤１００重量部に対して１〜１００重量部でも効果がある。さらに、複合磁性体の成形性等を考慮すると、好ましくは結合剤１００重量部に対して１〜３０重量部が適当である。
【００３６】
また、金属酸化物や金属を含む塩の低発煙剤として、モリブデン化合物、例えば酸化モリブデン、またモリブデン酸アンチモンを使用した場合でも、同様な製造方法で成形できる。
【００３７】
表３に、実施例２と比較例２の発煙性試験結果を示す。なお、比較例２は、実施例２と比較するために、低発煙剤を含有しない配合組成とした。また、低発煙剤以外の配合量は、結合剤１００重量部に対しての添加量を同一条件にした。
【００３８】
【表３】
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【００３９】
表３によれば、低発煙剤を添加していない比較例２の最大比光学密度Ｄｍ値は４６６である。これに対し、実施例２では２８４である。即ち、比較例２と比較して、最大比光学密度Ｄｍ値を１８２減少することができた。よって、複合磁性体の発煙量を低減することができた。
【００４０】
（実施例３）
さらに、第３の実施例を示す。実施例３は、複合磁性体における配合組成で、結合剤はポリカーボネート樹脂を用い、軟磁性粉末は第１の実施例と同様、平均粒径が３５μｍ、アスペクト比が５以上のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末を用いた。また、低発煙剤は金属酸化物である酸化スズを用いた。なお、結合剤、難燃剤、難燃助剤の軟磁性粉末に対する重量比は実施例１と同様にした。
【００４１】
実施例３では、低発煙剤酸化スズの添加量は、結合剤１００重量部に対して１０重量部用いているが、添加量は、結合剤１００重量部に対して１〜１００重量部でも効果がある。さらに、複合磁性体の成形性等を考慮すると、好ましくは結合剤１００重量部に対して１〜３０重量部が適当である。
【００４２】
また、この他にも低発煙剤として、鉄酸化物であるＦｅ２Ｏ３、銅酸化物であるＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、また酸化亜鉛、また酸化カルシウムを使用した場合も、同様な製造方法で試料が得られる。
【００４３】
表４に、実施例３と比較例３の発煙性試験の結果を示す。なお、比較例３は、実施例３と比較するために、低発煙剤を含有しない配合組成とした。また、低発煙剤以外の配合量は、結合剤１００重量部に対しての添加量を同一条件にした。
【００４４】
【表４】
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【００４５】
これによると、低発煙剤を添加していない比較例３の最大比光学密度Ｄｍ値は３８６である。これに対し、実施例３では１６１である。即ち、比較例３と比較して、最大比光学密度Ｄｍ値を２２５減少することができた。よって、複合磁性体の発煙量を低減することができた。
【００４６】
（実施例４）
さらに、第４の実施例を示す。実施例４は、複合磁性体における配合組成で、結合剤は塩化ビニル樹脂を用い、軟磁性粉末は実施例１と同様、平均粒径が３５μｍ、アスペクト比が５以上のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末を用いた。また、低発煙剤は、水酸化物である水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムの重量比で１：１の混合物を用いた。なお、結合剤、難燃剤、難燃助剤の軟磁性粉末に対する重量比は実施例１と同様にした。
【００４７】
本実施例では、低発煙剤である水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムの混合物の添加量は、結合剤１００重量部に対して４５重量部用いているが、添加量は、結合剤１００重量部に対して１〜２００重量部でも効果がある。さらに、複合磁性体の成形性等を考慮すると、好ましくは結合剤１００重量部に対して１〜８０重量部が適当である。
【００４８】
なお、比較例４は、実施例４と比較するために、低発煙剤を含有しない配合組成とした。また、低発煙剤以外の配合量は、結合剤１００重量部に対しての添加量を同一条件にした。
【００４９】
また、この他にも低発煙剤として金属水酸化物、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、または金属を含む化合物の水和物、例えば、硫酸カルシウム二水和物、およびこれらを用いた混合物の場合も、同様の製造方法で試料を得ることができる。
【００５０】
表５に、実施例４と比較例４の発煙性試験の結果を示す。
【００５１】
【表５】
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【００５２】
これによると、低発煙剤を添加していない比較例４の最大比光学密度Ｄｍ値は４９０である。これに対し、実施例４では、２３７である。即ち、比較例４と比較して最大比光学密度Ｄｍ値を２５３減少することができた。よって、複合磁性体の発煙量を低減することができた。
【００５３】
（実施例５）
次に、第５の実施例を示す。実施例５は、複合磁性体における配合組成で、結合剤はＡＢＳ樹脂を用い、軟磁性粉末は、第１の実施例と同様、平均粒径が３５μｍ、アスペクト比が５以上のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末を用いた。また、低発煙剤は鉄を含有するフェロセンを用いた。なお、結合剤、難燃剤、難燃助剤の軟磁性粉末に対する重量比は実施例１と同様にした。
【００５４】
本実施例では、低発煙剤フェロセンの添加量は、結合剤１００重量部に対して１０重量部用いているが、添加量は、結合剤１００重量部に対して１〜１００重量部でも効果がある。さらに、複合磁性体の成形性等を考慮すると、好ましくは結合剤１００重量部に対して１〜３０重量部が適当である。
【００５５】
なお、比較例５は、実施例５と比較するために、低発煙剤を含有しない配合組成とした。また、低発煙剤以外の配合量は、結合剤１００重量部に対しての添加量を同一条件にした。
【００５６】
表６に、第５の実施例である発煙性試験結果を示す。
【００５７】
【表６】
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【００５８】
これによると、低発煙剤を添加していない比較例５の最大比光学密度Ｄｍ値は４５５である。これに対し、実施例５では１８７である。即ち、比較例５と比較して最大比光学密度Ｄｍ値を２６８減少することができた。よって、複合磁性体の発煙量を低減することができた。
【００５９】
以上、複合磁性体における発煙量の低減を示したが、これらの他にも、前記の各種低発煙剤を組み合わせ混合併用することによっても低発煙化することができる。
【００６０】
以上に詳しく説明したように、本発明によれば、電磁干渉抑制体を構成する複合磁性体に、添加剤として低発煙剤を付与することで、燃焼時における発煙量の低減が可能となる。さらに、前記の低発煙剤の複数種類を混合し併用した場合も発煙量の低減が可能となる。
【００６１】
また、本発明による電磁干渉抑制体は、発煙性試験の際の、発煙により透過光量が最小となる最大比光学密度Ｄｍ値が５００以下の範囲を確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁干渉抑制体を構成する複合磁性体の厚さ方向の断面の模式図。
【符号の説明】
１    複合磁性体
２    結合剤
３    軟磁性粉末
４    難燃剤
５    低発煙剤
【図１】
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