(57)【要約】【課題】どこにでも塗装できて利用範囲が広く、充分な電磁波シールド能力を備えた電磁波シールド塗料を提供する。【解決手段】鱗片状の微粉末又はアモルファス状態のニッケル微粉末及びアルミニウム微粉末を混ぜたのち、変性シリコーン樹脂溶液を混練し、必要に応じて有機機溶媒を混ぜてなる電磁波シールド塗料である。なお、変性シリコーン樹脂溶液には、シラン系のシリコーン樹脂を使用し、例えばオルガノシラン系シリコーン樹脂にオリゴマー型シランカップリング剤等の混入溶液を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル微粉末と、アルミニウム微粉末と、変性シリコーン樹脂溶液を含有することを特徴とする電磁波シールド塗料。
【請求項２】
ニッケル微粉末又はアルミニウム微粉末が、鱗片状の微粉末又はアモルファス状態の微粉末であることを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールド塗料。
【請求項３】
銅微粉末を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁波シールド塗料。
【請求項４】
フェライトを含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電磁波シールド塗料。
【請求項５】
トルマリンを含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電磁波シールド塗料。
【請求項６】
有機溶媒を含有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電磁波シールド塗料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電磁波シールド塗料、特に、電磁波をほぼ完全にシールドすることのできる電磁波シールド塗料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽量化や価格の低下により、携帯電話機の使用が盛んになってきている。それにともなって、携帯電話機から生じる電磁波によって、脳腫瘍、ガン、白血病、遺伝子障害の発生などの人体への悪影響や、医療機器の誤動作や停止による患者への悪影響が懸念されている。
【０００３】
一方、社会のコンピュータ化が進むにつれて、コンピュータは、複数のコンピュータからなるコンピュータネットワークに接続して使用されることが多くなってきている。コンピュータネットワークとしては、有線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）が最も一般的ではあるが、近年、機器の低価格化、構築や変更の容易さなどから無線ＬＡＮにも注目が集まっている。ただ、無線ＬＡＮは電磁波によって情報の交換を行っているため、電磁波を傍受されて情報が漏洩してしまう危険性が指摘されている。
【０００４】
このように、電磁波は便利で有用なものであるが、不必要に放出された電磁波によって、人体への悪影響や情報漏が生じる恐れがある。そのため、従来から外部からの電磁波を遮断したり、外部への電磁波の放出を防ぐため、様々な電磁波シールド材や電磁波シールド塗料が開発されている。
【０００５】
例えば、金属メッシュを透明樹脂に埋め込んだ電磁波シールド材（例えば、特許文献１）、合成ゴムや合成樹脂に金属製のフィラーやファイバーを混入した電磁波シールド材や電磁波シールド塗料（例えば、特許文献２、特許文献３）などがあった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９９８８３
【特許文献２】特開２００２−３０９１０７
【特許文献３】特開平１０−３１６９０１
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の電磁波シールド材及び電磁波シールド塗料には次に掲げるような問題点があった。
まず、特許文献１に記載の電磁波シールド材は、固体状であるため、曲面や凸凹面には使用できず、その部分から電磁波が漏洩するという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献２及び特許文献３に記載の電磁波シールド材や電磁波シールド塗料は、有害な有機溶媒を含んでいるため、施工後も長期間に渡って、人体に有毒な蒸気を生じるとの問題点があった。
【０００９】
そして、特許文献１，２，３に記載の発明のいずれも、電磁波のシールド能力が低く、電磁波による害悪を完全に除去することはできないとの問題点があった。
【００１０】
そこで、この発明はどこにでも塗装できて利用範囲が広く、充分な電磁波シールド能力を備えた電磁波シールド塗料を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明に係る電磁波シールド塗料は、ニッケル微粉末と、アルミニウム微粉末と、変性シリコーン樹脂溶液を含有することを特徴とする。また、ニッケル微粉末又はアルミニウム微粉末は、鱗片状の微粉末又はアモルファス状態の微粉末であってもよい。このように常磁性体であるニッケル微粉末と、変性シリコーン樹脂と、アルミニウム微粉末とが塗膜を形成することにより、高い電磁波シールド力が生じる。
【００１２】
また、この発明に係る電磁波シールド塗料は、銅微粉末、フェライト、トルマリンを含有していてもよい。これらを含有することにより、電磁波シールド能力をより高めることができる。
【００１３】
さらに、この発明に係る電磁波シールド塗料は、有機溶媒を含有していてもよい。これにより、電磁波シールド塗料の粘度が低下し、より塗装しやすくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の電磁波シールド塗料は、鱗片状のニッケル微粉末、鱗片状のアルミニウム微粉末、変性シリコーン樹脂溶液を含有している。また、このほかにも有機溶媒を含んでいてもよい。
【００１５】
ニッケル微粉末びアルミニウム微粉末としては、鱗片状又はアモルファス状態のものがよく、その大きさは、１５０〜３００メッシュのものが好ましいが、ニッケル及びアルミニウムともに１８０メッシュのものが、年輪状に交互に積層するためにはより好ましい。また、鱗片状のニッケル微粉末及びアルミニウムの微粉末は、アトマーズ法や電解法ではなく、スタンピングミルやボールミルで製造することによって形成することができる。さらに、アモルファス状態のニッケル微粉末及びアルミニウムの微粉末は、溶融した金属をノズルから水冷ロールに吹き付けて形成することができる。なお、シリコーン樹脂や有機溶媒と混合した際に、過剰な化学反応を抑えるため、ニッケル微粉末及びアルミニウムの微粉末に付着している他の物質、例えば、スタンピングミル処理時に付着したステアリン酸等の物質は予め除去しておけばよい。
【００１６】
変性シリコーン樹脂溶液としては、シラン系のシリコーン樹脂が適しており、例えばオルガノシラン系シリコーン樹脂とオリゴマー型シランカップリング剤等との混入溶液が適している。
【００１７】
より具体的には、硬化触媒を含有する脱メタノール硬化型メチル系シリコーン樹脂溶液（３官能性を持つオルガノシルセスキオキサンを基本骨格とするシリコーン樹脂を基本構成とする）のオルガノシランや、反応基アルコキシ基（Ｓｉ−ＯＲ）のメトキシ基を含有するアルコキシオリゴマーをそれぞれ単独で使用したり、両樹脂を同時に使用するほか、これらの樹脂にアルミニウムアルコキシドＡｌ（ＯＲ）３を混ぜたり、さらにアルコール類を混合する等の色々な組み合わせ混合溶液で構成してもよい。さらに、各溶液と微粉金属の化学反応及び塗装性を考慮し、溶液の粘度は２５℃において２２〜２５ｍｍ２／Ｓが最適であり、かかる粘度調整により塗料化しやすくなる。
【００１８】
有機溶媒としては、不必要な化学反応を抑制するため水分を含まない無水物であればよく、具体的には、エタノールなどのアルコール、ヘキサンなどの脂鎖式化合物、キシレンなどの芳香族化合物の無水物を例示することができる。なかでも、人体や自然環境に及ぼす影響や価格などを考慮すれば、無水エタノールがもっとも好ましい。
【００１９】
この発明の電磁波シールド塗料は、上記の鱗片状のニッケル微粉末と鱗片状のアルミニウム微粉末とを混ぜたのち、変性シリコーン樹脂溶液を混練し、必要に応じて有機機溶媒を混ぜて完成する。
【００２０】
このように、変性シリコーン樹脂溶液に鱗片状に形成されたニッケル及びアルミニウムを混入させると、変性シリコーン樹脂溶液の有する反応性の異なる２種類の官能基のうちの１つが鱗片状のニッケルとアルミニウムに対してそれぞれの水酸基分子同士が加水分解されて化学結合し、部分的に縮合して鱗片状のニッケルとアルミニウムがバインダ状に混入した状態（Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−ＯＲ等の化学結合状態）となる。
【００２１】
この状態でガラス、ベニア板、コンクリート等の被塗装物Ｍの表面に塗布すると、変性シリコーン樹脂溶液の他の官能基が被塗装物表面の水酸基と結合して加水分解され、水素結合的に吸着し、その後乾燥していくと脱水縮合反応により強固に化学結合（Ｍ−Ｏ−Ｓｉ−ＯＲ）する。かかる作用により、被塗装物表面に鱗片状のニッケル・アルミニウムのバインダ層が結果的に異種金属結合した状態で形成され、表面にニッケル・アルミニウムがアルコキシオリゴマーの架橋反応により３次元的に交互に積層した状態に架橋されることになり、通電性を発揮することになる。また、ニッケルとアルミニウムの微粉末は鱗片状に形成されているので、より微細化されたニッケルとアルミニウムとが単一金属で交互に積層した状態で結合する。
【００２２】
【実験例】
（１）電磁波シールド塗料の作製
鱗片状のニッケル微粉末（２００メッシュ）５５容量％と鱗片状のアルミニウム微粉末（１８０メッシュ）４５容量％を混合して金属微粉末混合物を作る。この金属微粉末混合物１００容量％に変性シリコーン樹脂を８０容量％加えて混合し、無水エタノール３０容量％加えて、電磁波シールド塗料を完成させた。
【００２３】
（２）電磁シールド試験
（１）で作成した電磁波シールド塗料を、２０ｃｍ角のベニア板に縦横方向にそれぞれ１回つづ塗装して試験片を作成し、常温で７日ほど乾燥した。なお、乾燥後、塗装面の膜厚を測定したところ、２００〜４００μｍであった。
【００２４】
このようにして作成した試料の電磁波シールド効果ＳＥをアドバンテスト法（近接界）により測定した。その結果を図１（磁界）及び図２（電界）に示す。これらの図に示すように５００ＭＨｚでのシールド効果ＳＥは、磁界で−４２．３７ｄｂ、電界で−４７．８２ｄｂであった。
【００２５】
一般的に、シールド効果ＳＥ（単位はｄＢ）と入射電界（Ｅｉ）と透過電界（Ｅｏ）の間には、ＳＥ＝−２０ｌｏｇ（Ｅｏ／Ｅｉ）が成り立ち、シールド効果ＳＥと入射磁界（Ｈｉ）と透過磁界（Ｈｏ）の間にはＳＥ＝−２０ｌｏｇ（Ｈｏ／Ｈｉ）が成り立つ。また、Ｇ＝Ｅｏ／Ｅｉ＝Ｈｏ／Ｈｉとすると、電界又は磁界の減衰率Ａ（単位は％）は、Ａ＝（Ｇ−１）／Ｇ×１００であらわすことができる。
【００２６】
そこで、上記の計算式を使って、シールド効果ＳＥの測定値から、電磁シールド塗料による磁界及び電界の減衰率を計算すると、磁界の減衰率は９９．５％であり、電界の減衰率は９９．６％であった。
【００２７】
このように上記の実験の結果から、上記電磁波シールド塗料は、常温で乾燥して塗膜を形成するとともに、電界及び磁界波をほぼ完全にシールドした。
【００２８】
なお、この発明は上記実験例に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲内で様々な変更を加えることができる。
【００２９】
例えば、ニッケルやアルミニウムに加えて、導電体である銅の微粉末、常磁性体であるフェライトやマイナスイオンを発生するトルマリンを含有してもよい。これらの成分を含有させることにより、電磁波シールド能力をより高めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明にかかる電磁波シールド塗料は、常磁性体であるニッケルを含有するため、充分な電磁波シールド能力を備えており、これらの金属分が変性シリコーン樹脂などに分散しているため、どこにでも塗装できて利用範囲が広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁波シールド塗料による磁界のシールド効果を、広い周波数範囲で測定したグラフである。
【図２】電磁波シールド塗料による電界のシールド効果を、広い周波数範囲で測定したグラフである。
【図１】
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【図２】
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