(57)【要約】【課題】本発明は、衣類の一部として着用することにより、心臓病患者に用いられるペースメーカ装置や、人体そのものへの悪影響が指摘される電磁波の進行を抑制するための電磁波シールド織布に関し、軟磁性金属の選択に制限が無く、可撓性、通気性に優れた電磁波シールド織布を提供するものである。【解決手段】本発明は軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成樹脂のマトリクス中に分散した軟磁性線材を経糸又は緯糸の少なくとも何れか一方に用いてなる電磁波シールド織布である。軟磁性線材への加工は、例えば、軟磁性金属の粉末とマトリックスとの混連体を一旦シート状に成形した後、線材にスリットする方法により行うことも出来るが、製造コストの観点から、混連体を所望の径を有する孔からの押し出して、直接、線材に成形することが好ましい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成樹脂のマトリクス中に分散した軟磁性線材を経糸又は緯糸の少なくとも何れか一方に用いてなることを特徴とする電磁波シールド織布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類の一部として着用することにより、心臓病患者に用いられるペースメーカ装置や、人体そのものへの悪影響が指摘される電磁波の進行を抑制するための電磁波シールド織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話、家庭電化製品などから輻射される電磁波が、他の電気機器にノイズという形態で悪影響を及ぼすだけでなく、生体にも悪影響を及ぼす可能性が指摘されている。
特に、人体においては、心臓に疾患を持つ人が使用しているペースメーカの誤作動や、妊娠中の女性の胎児への影響の懸念があり、各種デバイスから輻射される電磁波を、デバイスをシールド材で覆って遮断するだけでなく、電磁波をシールドする機能を持つ着衣を用いて、人体を防護する必要性も指摘されている。
【０００３】
従来、電磁波シールド材に用いられる軟磁性金属としては、鉄箔やパーマロイ等が挙げられる。また近年、より高い遮蔽効果が期待できることから、溶融金属を急冷凝固してなるアモルファス合金薄帯やナノ結晶合金薄帯がシールド部材として用いられている。ナノ結晶合金薄帯とは、ナノ結晶合金を発現可能な組成のアモルファス合金薄帯を熱処理し、組織の少なくとも５０％が微細な結晶粒からなり、その結晶粒の平均結晶粒径を５００ｎｍ以下としたものである。
【０００４】
鉄箔や、パーマロイ等の軟磁性金属は、比較的安価であることから、電子機器や、電磁波の進入を抑制した磁気シールドルーム等の固定物に用いるには好適である。その一方、重量が大きくまた可撓性も低い為、長時間着用する衣類の一部として用いるには不適当である。
アモルファス合金薄帯や、ナノ結晶合金薄帯は鉄箔やパーマロイと比べると、軽量あり、また可撓性を有するが、そのまま衣類の一部として用いるには可撓性が不十分である。
【０００５】
このような背景から、軽量で可撓性を有し衣類の一部として適用できる電磁波シールド材として、アモルファス合金織布が提案されている（例えば、特許文献１参照。）これは、アモルファス合金の薄帯を０．０１〜２０ｍｍの幅にスリットしてアモルファス合金繊維とし、これを経糸、緯糸とした織物として用いるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−２３５０３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のアモルファス合金織布は、鉄箔やパーマロイ、鋳造ままのアモルファス合金薄帯と比べて高い可撓性を有し、さらに通気性も向上することから衣類の一部に適用するのに好適である。
しかしながら、一般にアモルファス合金薄帯はＦｅ基の結晶質材料等と比べて硬度が非常に高く、スリットすることが非常に困難な材料である。特に、アモルファス合金薄帯を織布に加工が可能な程度にまで細くスリットするには相当の工数を要するためそのコストは無視できない。
また、織布に加工する際には、スリットされた軟磁性金属に張力がかかるため、軟磁性金属にはある程度の靭性が必要であり、スリットして織布とできる軟磁性金属の種類には制限がある。
【０００８】
本発明は、軟磁性金属の選択に制限が無く、可撓性、通気性に優れた電磁波シールド織布を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、粉末状の軟磁性金属を用い、これをゴムや、合成樹脂の可撓性を有する素材と複合して軟磁性線材とすることで上記の問題を解決するに至った。即ち本発明は、軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成樹脂のマトリクス中に分散した軟磁性線材を経糸又は緯糸の少なくとも何れか一方に用いてなることを特徴とする電磁波シールド織布である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上述のように本発明の特徴は、粉末状の軟磁性金属を用い、これをゴムや、合成樹脂の可撓性を有する素材と複合した軟磁性線材を電磁波シールド織布としたことである。
本発明に適する軟磁性金属の粉末としては、アモルファス合金材料やナノ結晶合金材料等の粒状粉末および扁平粉末を用いることができる。アモルファス合金材料またはナノ結晶合金材料の球状、又は扁平粉末は、冷却ロール上で溶湯を急冷凝固して得られるアモルファス合金薄帯、またはアモルファス合金薄帯を熱処理して得られるナノ結晶合金薄帯を破砕する方法や、アトマイズ法やキャビテーション法により、直接、粉末状に鋳造する方法で製造することが可能である。したがって、アモルファス合金薄帯やナノ結晶合金薄帯を細くスリットすることと比べて、技術的に容易であり、またコストも低い。
【００１１】
なお、軟磁性線材に十分な可撓性を付与する観点から、本発明に用いる軟磁性金属の粉末は、最長部の寸法における平均寸法が１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明では、この軟磁性金属の粉末を、ゴムや合成樹脂のマトリックスと複合して軟磁性線材として用いる。図２に一例を示すように、マトリックス２中に軟磁性金属の粉末１を均一に分散させる。
本発明において軟磁性金属の粉末と複合するゴム、合成樹脂には衣類として人体に着用した際の動作を妨げない程度の可撓性を有し、毒性のないものであれば如何なるゴム、合成樹脂も適用可能である。一例としては、アクリル系ゴム（ＡＣＭ）、ニトリル−ブタジエン系ゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエン系ゴム、ナイロン、ＰＰＳ樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂、ＡＢＳ樹脂等を適用することが出来る。
【００１３】
これらのゴムや合成樹脂と軟磁性金属の粉末とを複合することで、可撓性を有する軟磁性線材が得られ、軟磁性金属を織布として加工することが可能となる。こうして得られた軟磁性線材を図１に一例を示すように、経糸又は緯糸の少なくとも何れか一方に用いることにより、鉄箔や、帯状のアモルファス合金薄帯等と比べて、可撓性、通気性に優れた電磁波シールド織布４となる。
なお、軟磁性線材への加工は、例えば、軟磁性金属の粉末とマトリックスとの混連体を一旦シート状に成形した後、線材にスリットする方法により行うことも出来るが、製造コストの観点から、混連体を所望の径を有する孔からの押し出して、直接、線材に成形することが好ましい。
【００１４】
軟磁性線材の磁気特性を向上するには、軟磁性金属の粉末を出来るだけ多く分散させることが良いが、多量に分散させた場合にはマトリックスの加工性が低下し、均一分散が困難になってくる。多量の軟磁性金属の粉末を均一分散する為には、マトリックス中に可塑剤を添加することが好ましい。可塑剤としては例えばリン酸エステル等が挙げられる。添加量はマトリックスであるゴムまたは合成樹脂１００重量部に対して１０重量部以上添加することが好ましい。一方、添加量が多すぎるとマトリックスの結合力が低くなって使用に耐えうる十分な強度が無くなる場合があるので、１２０重量部以下とすることが好ましい。
磁気特性およびマトリックス強度の双方を兼ね備えるためには２０〜８０重量部の添加量とすることがより好ましい。
【００１５】
本発明では、経糸又は緯糸の少なくとも何れか一方に軟磁性線材を用いることで、織布に電磁波シールド特性を付与するが、軟磁性線材に加えて経糸又は緯糸の少なくとも何れか一方に高導電性金属線材を用いることで、電磁波シールド織布に、より広域の周波数帯の電磁波に対するシールド特性を付与することが可能となる。高導電性金属線材としては、Ｃｕ細線、Ｆｅ細線等を適用することがきる。
【００１６】
また、本発明に用いる軟磁性金属はナノ結晶合金軟磁性金属であることが特に好ましい。本発明に適するナノ結晶合金軟磁性金属としては、例えば一般式：（Ｆｅ１−ａＭａ）１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｂＡｘＭ’ｙＭ’’ｚＸｂ（原子％）（式中ＭはＣｏ，Ｎｉから選ばれた少なくとも１種の元素を、ＡはＣｕ，Ａｕから選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’はＴｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，ＴａおよびＷから選ばれた少なくとも１種の元素、Ｍ’’はＣｒ，Ｍｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｉｎ，白金属元素，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｙ，希土類元素，Ｎ，ＯおよびＳから選ばれた少なくとも１種の元素、ＸはＢ，Ｓｉ，Ｃ，Ｇｅ，Ｇａ，ＡｌおよびＰから選ばれた少なくとも１種の元素を示し、ａ，ｘ，ｙ，ｚおよびｂはそれぞれ０≦ａ≦０．５、０≦ｘ≦１０、０．１≦ｙ≦２０、０≦ｚ≦２０、２≦ｂ≦３０を満足する数である）の組成を有し、組織の少なくとも５０％が微細な結晶粒からなり、その結晶粒の平均結晶粒径が５００ｎｍ以下の軟磁性金属が挙げられる。
【００１７】
ナノ結晶合金軟磁性金属は、他の材料と比べて軟磁気特性において優れるものの、脆いため、そのままでは取り扱いが困難である。本発明は、ゴムまたは合成樹脂のマトリックスに軟磁性金属を分散させるので、軟磁性金属の機械的特性は問題とならない。よって、他の軟磁性金属と同様にナノ結晶合金軟磁性金属を適用することが可能であり、これにより電磁波シールド特性を向上することが出来る。
【００１８】
【実施例】
Ｆｅ−１Ｃｕ−１２．５Ｓｉ−３Ｎｂ−１Ｃｒ−１２Ｂ（ａｔ％）合金の溶湯を水噴霧し、均粒径２０μｍの粉末を得た。これをアトライタにて扁平化処理し、平均粒径が４０μｍのフレーク粉末を製造した。その後、５５０℃で２ｈ、Ｎ２雰囲気中で熱処理を行うことによりナノ結晶合金材料からなる偏平形状の軟磁性金属の粉末を作製した。
上記の軟磁性金属の粉末を、マトリックスとしてニトリル−ブタジエン系ゴム（ＮＢＲ）を用いて、表１に示すＮｏ．１〜４の配合にて混練した。Ｎｏ．１〜４の配合の混錬体をそれぞれロール圧延した後に減圧プレスにて１８０℃の条件にてシート化すると共に架橋して、厚さ０．５ｍｍのシートを作製した。これらのシートについて磁気特性を評価した
【００１９】
磁気特性は、外径７ｍｍ、内径３ｍｍの円柱に加工したシートを、ヒューレットパッカード製ネットワークアナライザー８７２０Ｄを用い、Ｓパラメータ法に従って、１ＧＨｚにおける複素透磁率の虚数項値を求めて評価を行った。
評価結果を表１に併せて示す。いずれも６≦μ”となり、優れた磁気特性を示した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
次に、上記のシートを０．５ｍｍ幅にスリットして軟磁性線材とし、この軟磁性線材を経糸、緯糸として図１に示す磁気シールド織布を作製した。得られた磁気シールド織布はいずれも優れた可撓性を示した。
また、表１に示すＮｏ．１〜４と同様に配合した混錬体をそれぞれφ１．０ｍｍの孔から押し出して軟磁性線材を作製し、硬化後の軟磁性線材を経、緯糸として織布を作製した。これらの磁気シールド織布もいずれも優れた可撓性を示した。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、軟磁性金属の選択に制限が無く、可撓性、通気性に優れた電磁波シールド織布を提供でき、特に衣類の一部として用いる電磁波シールド材の実用化にとって欠くことのできない技術となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気シールド織布の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の軟磁性線材の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１．軟磁性金属の粉末、２．ニトリルゴム（マトリックス）、３．軟磁性線材、４．電磁波シールド織布
【図１】
2004277964.tif 000004
【図２】
2004277964.tif 000005