(57)【要約】      （修正有）【課題】安価で確実に電磁波を遮蔽する、電磁波シールド材を提供する。【解決手段】殻体20、21と殻体に封入された内包体22とよりなるマイクロカプセル２と、マイクロカプセル２を含有するマトリックスと、からなり、内包体22は磁性体粉末24と分散媒23とを含み、磁性体粉末24は分散媒23中で移動自在とした。  磁性体粉末24が分散媒23中を移動するときのエネルギー損失によって電磁波を吸収する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
殻体と該殻体に封入された内包体とよりなるマイクロカプセルと、該マイクロカプセルを含有するマトリックスと、からなる電磁波シールド材であって、
該内包体は、磁性体粉末と、該磁性体粉末を分散する分散媒とを含み、
該磁性体粉末は該分散媒中で移動自在であることを特徴とする電磁波シールド材。
【請求項２】
前記分散媒は常温で液体である請求項１に記載の電磁波シールド材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器などから放射される電磁波を遮蔽する電磁波シールド材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車分野では、有害な排ガスを低減又は排出しないようにするために、電動モータを駆動源とすることが有望視され、内燃エンジンと電動モータを駆動源とするハイブリッド車、燃料電池車などが開発されている。また近年の車両の制御は、ＣＰＵによる電子制御が主流である。
【０００３】
二次電池、モータなどの電気機器あるいはＣＰＵなどの電子部品からは電磁波が放射される。この電磁波は、電磁波ノイズとなって周辺機器の誤作動の原因となったり、情報が漏洩したり、さらには人体への悪影響があるなどの問題がある。したがって、種々の電磁波シールド対策が行われている。
【０００４】
電磁波シールドとは、導電性材料によって空間を２つの領域に分離し電磁的に隔離を行うことをいう。そして導電性の材質による電磁波の反射・吸収・多重反射の合成などによって、電磁波のエネルギーを減衰させることで電磁波シールドを行うことができる。
【０００５】
例えば、導電性の板あるいは網からなる筐体で電磁波発生源を囲うのが有効である。しかしこのような電磁波シールド材は一般に金属であり、重量が大きいため自動車に用いると燃費の悪化を招く。また筐体によって電磁波発生源を隙間無く囲う必要があるが、接合部やドアなどの開口部の処理が非常に難しいという問題がある。
【０００６】
そこで筐体に導電薄膜を形成する方法が知られているが、製造工程が複雑でコストが高いという不具合がある。また導電性粉末、導電性繊維などを樹脂中に混合した電磁波シールド材も知られているが、強度などの物性と電磁波シールド効果との両立が困難となっている。
【０００７】
また特開2000−031688号公報には、炭素、炭化ケイ素、炭化チタンなどからなるコイル状炭化物繊維を分散媒と共にマイクロカプセルに封入してなる電磁波シールド材が提案されている。この電磁波シールド材によれば、電磁波によってコイル状炭化物繊維に誘導電流が発生し、それによって電磁波を吸収することができる。
【０００８】
しかしコイル状炭化物繊維は、製造技術が複雑であるため高価であるという難点がある。またコイルの内部を電磁波が通過した場合に最も吸収効果が高いが、カプセル内の全てのコイル状炭化物繊維を電磁波の向きに配向させることが困難であるので、必ずしも電磁波吸収効果が高いとは云えない。
【特許文献１】特開2000−031688号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、安価で確実に電磁波を遮蔽できる電磁波シールド材とすることを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の電磁波シールド材の特徴は、殻体と殻体に封入された内包体とよりなるマイクロカプセルと、マイクロカプセルを含有するマトリックスと、からなる電磁波シールド材であって、
内包体は、磁性体粉末と、磁性体粉末を分散する分散媒とを含み、磁性体粉末は分散媒中で移動自在であることにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電磁波シールド材によれば、磁性体粉末が電磁波によって磁化され、電磁波の方向に配向したり、互いの磁力による反発又は吸着が生じることによって、磁性体粉末が分散媒中を移動する。この移動エネルギーによるエネルギー損失によって電磁波を吸収し減衰させることができる。
【００１２】
そして磁性体粉末は安価であり、その粒径を制御したり分散媒の粘性を調整することで、特定周波数の電磁波を吸収することも可能であるので、電磁波シールド材としてきわめて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の電磁波シールド材は、マトリックス中にマイクロカプセルを含有してなる。マトリックスはマイクロカプセルを安定して保持するものであり、樹脂、有機バインダなどが用いられ、電磁波を透過可能なものが用いられる。例えばマイクロカプセルを混合した樹脂から筐体を形成して電磁波発生源を囲うことで、電磁波シールドを行うことができる。また有機バインダとマイクロカプセルとを含む塗料を調製し、それを織布、不織布、網状体などに塗布後に固化することで、電磁波シールド材を形成することもできる。
【００１４】
マトリックスとして用いられる樹脂としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ＡＢＳなどの各種熱可塑性樹脂が適するが、場合によってはエポキシ樹脂、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂を用いることもできる。なおマトリックス中のマイクロカプセルの混合量は、用途、マトリックスの種類などに応じて種々選択することができる。
【００１５】
本発明の特徴をなすマイクロカプセルは、殻体と、殻体に封入された内包体とよりなる。殻体は、電磁波を透過するものであればよく、従来用いられているマイクロカプセルの殻体であるアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、天然樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ゼラチンなどを用いることができる。その厚さは特に制限されない。
【００１６】
内包体は、磁性体粉末と、磁性体粉末を分散する分散媒とを含む。磁性体粉末としては、常磁性体、強磁性体などの粉末を用いることができるが、フェライト、酸化鉄、高透磁率のNi合金（商品名パーマロイ）などの磁性体の粉末が好ましい。
【００１７】
磁性体粉末の形状は特に制限されないが、粒状あるいは針状など、分散媒中で移動し易い形状であることが望ましい。また磁性体粉末の粒径は、 0.1〜10μｍの範囲が好ましい。粒径が 0.1μｍより小さくなると移動時の損失エネルギーが小さくなって電磁波シールド効果が低くなり、10μｍより大きくなるとマイクロカプセルとすることが困難となる。
【００１８】
なお磁性体粉末の粒径によって、吸収できる電磁波の周波数が異なる。したがって磁性体粉末の粒径を制御することで、用途に応じた所望の周波数の電磁波を吸収することができる。また粒径の異なる複数種の磁性体粉末を一つのマイクロカプセル中に混在させれば、幅広い周波数帯域で電磁波シールド効果を得ることができる。
【００１９】
分散媒は磁性体粉末を移動自在に分散保持するものであり、液体又は気体が用いられる。液体分散媒としては、一般には常温における粘度が低いものが好ましく、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族エステル、芳香族エステル、アルコールなど比較的低分子量の各種有機溶媒、水、などを用いることができる。また分散媒の粘度によって磁性体粉末の移動速度を規定でき、吸収できる電磁波の周波数を調整することができる。なお吸収すべき電磁波の周波数によっては、あるいは用いられる環境の温度によっては、高分子量の炭化水素、各種溶媒にポリマーなどを溶解した溶液など、常温で粘度の高い液体あるいは常温で固体であるが高温で液体になるものを用いることも可能である。また気体の分散媒としては、空気、窒素ガスなど特に制限されない。
【００２０】
内包体における磁性体粉末の含有量は、少しでも含まれればその分の電磁波シールド効果があるが、10体積％以上含むことが好ましい。その上限は、50体積％とするのが望ましい。磁性体粉末を50体積％を超えて含有すると、分散媒中での移動が困難となるために損失エネルギーが小さくなって電磁波シールド効果が低くなる。10〜30体積％の範囲とするのが特に好ましい。
【００２１】
内包体には、磁性体粉末の分散性を向上させるための、分散剤、界面活性剤などを含むこともできる。また予めカップリング剤で処理された磁性体粉末を用いてもよい。このようにすることで磁性体粉末の沈殿固化を防止することができる。
【００２２】
また磁性体微粒子を流体媒体に高濃度に懸濁させた磁性流体を、そのまま内包体として、あるいは他の分散媒に分散又は溶解した状態として用いることもできる。磁性流体は、界面活性剤によって磁性体粉末を安定に分散させているので、磁性体粉末の沈殿固化を確実に防止することができる。
【００２３】
磁性体粉末と分散媒とを含む内包体を封入したマイクロカプセルを調製するには、ポリマー溶液に分散させた内包体のまわりにポリマーの濃厚相を分離させる相分離法、ポリマー溶液に分散させた内包体のまわりにポリマーを硬化させる液中硬化被覆法、内包体を分散させたエマルジョンの内相又は外相の一方からモノマーや重合触媒を供給し内包体のまわりをポリマーで覆うin−situ重合法、内包体を分散させたエマルジョンの内相又は外相の両方からモノマーを供給する界面重合法、などを用いることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２５】
（実施例１）
図１に本発明の一実施例の電磁波シールド材を示す。この電磁波シールド材は、マトリックスとしてのエポキシ樹脂製の樹脂板１と、樹脂板１中に均一に分散保持されたマイクロカプセル２と、から構成されている。樹脂板１の厚さは約２mmであり、マイクロカプセル２は50体積％含まれている。
【００２６】
マイクロカプセル２は、図２に拡大して示すように直径 700μｍ〜 800μｍの球形状をなし、メラミン樹脂製の外殻20と、外殻20の内周表面に形成されたゼラチン製の内殻21と、内殻21の内部を充填する内包体22と、から構成されている。外殻20の厚さは約50μｍであり、内殻21の厚さは約50μｍである。
【００２７】
内包体22は、粘度10センチポイズの灯油23（分散媒）と、灯油23に分散したフェライト粉末24（磁性体粉末）とからなる。フェライト粉末24は粒径が 0.3μｍ± 0.1μｍであり、内包体22中に20体積％含まれている。このフェライト粉末24は、灯油23中に均一に分散している。
【００２８】
このマイクロカプセル２は、以下のようにして調製された。先ずフェライト粉末24を所定濃度で灯油中に分散させたＡ液を、水にゼラチンを溶解したＢ液に混合し、ホモジナイザーを用いて油滴の直径が約 700μｍとなるように分散してＯ／Ｗ分散液を調製した。油滴の表面では、ゼラチンの凝固によって内殻21が形成される。
【００２９】
得られた内殻21からなる凝固体をメラミン−ホルムアルデヒド樹脂水溶液に混合し、次いで20％酢酸水溶液を滴下してpHを６に調整した。そして液温を65℃に昇温させて６時間縮合反応を行い、内殻21の表面にメラミン樹脂からなる外殻20を形成した。
【００３０】
次いで濾過・乾燥することによって得られたマイクロカプセル２を、液状エポキシ樹脂に所定量混合し、金型内に注入成形することで図１に示す電磁波シールド材とした。
【００３１】
この電磁波シールド材を試験片に裁断し、ＫＥＣ法にてその厚さ方向で電磁波遮蔽試験を行った。その結果、１MHz から１GHz の範囲で約５dBの電界減衰が観察され、マイクロカプセル２内のフェライト粉末24の移動によって電磁波が吸収されたことが確認された。
【００３２】
（実施例２）
図３に本発明の第２の実施例の電磁波シールド材を示す。この電磁波シールド材は電磁波シールドエプロンであり、織布からなるエプロン本体３と、エプロン本体３の表面に形成されたシールド層４とからなる。シールド層４は、ポリビニルピロリドンからなるマトリックス40と、マトリックス40中に均一に分散したマイクロカプセル５と、から構成されている。
【００３３】
図４に示すマイクロカプセル５は、フェライト粉末50の粒径が異なること以外は実施例１と同様のものであり、実施例１と同様に形成された。フェライト粉末50は、平均粒径が 0.3μｍであって、粒径分布は平均粒径を中心として 0.1μｍ〜 0.5μｍの範囲で正規分布をなしている。
【００３４】
この電磁波シールド材は、メラミン樹脂水溶液にマイクロカプセル５が混合されてなる塗料をエプロン本体３の表面に塗布し、加熱硬化させることで形成された。
【００３５】
本実施例の電磁波シールド材においても、電磁波によってマイクロカプセル５中のフェライト粉末50が移動することによる損失エネルギーによって幅広い周波数範囲の電磁波を吸収することができ、人体を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例に係る電磁波シールド材の要部拡大断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電磁波シールド材に用いたマイクロカプセルの拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る電磁波シールド材の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る電磁波シールド材に用いたマイクロカプセルの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１：樹脂板（マトリックス）            ２：マイクロカプセル
20：外殻（殻体）    21：内殻（殻体）  22：内包体
23：灯油（分散媒）  24：フェライト粉末（磁性体粉末）
【図１】
2008227175.tif 000003
【図２】
2008227175.tif 000004
【図３】
2008227175.tif 000005
【図４】
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