(57)【要約】【課題】本発明の目的は、高い電磁波遮蔽効果が得られると共に、均一な遮蔽効果と物性を備えた電磁波遮蔽材及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明は、粉粒状トルマリンが電磁波遮蔽性のセラミック材料に均一に分散された多孔質かつ粉粒状のトルマリン含有セラミック焼成物と、電磁波遮蔽性のセラミック材料を主成分とし、トルマリンを含まない粉粒状の混合用セラミック焼成物と、を含む電磁波遮蔽材である。トルマリン含有セラミック焼成物と前記混合用セラミック焼成物とが均一に混合されて焼成されてなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒状トルマリンが電磁波遮蔽性のセラミック材料に均一に分散された多孔質かつ粉粒状のトルマリン含有セラミック焼成物と、
電磁波遮蔽性のセラミック材料を主成分とし、トルマリンを含まない粉粒状の混合用セラミック焼成物と、を含む電磁波遮蔽材であって、
前記トルマリン含有セラミック焼成物と前記混合用セラミック焼成物とが均一に混合されて焼成されてなることを特徴とする電磁波遮蔽材。
【請求項２】
前記トルマリン含有セラミック焼成物含量が全体の５０重量％以下であることを特徴とする請求項１記載の電磁波遮蔽材。
【請求項３】
粉粒状トルマリンとセラミック材料を主成分とすると共に発泡材料を含むトルマリンセラミック材料を、焼成した後粉砕して、多孔質のトルマリンセラミック原料を得るトルマリンセラミック調整工程と、
トルマリンを含まないセラミック材料を主成分とする混合用セラミック材料を、焼成した後粉砕して、混合用セラミック原料を得る混合用セラミック調整工程と、
前記トルマリンセラミック原料と前記混合用セラミック原料とを混合して混合物を得る混合工程と、を行うことを特徴とする電磁波遮蔽材の製造方法。
【請求項４】
前記トルマリンセラミック調整工程では、前記トルマリンセラミック材料を９５０℃以下で焼成し、
前記混合用セラミック調整工程では、前記混合用セラミック原料を９５０℃以上で焼成することを特徴とする請求項３記載の電磁波遮蔽材の製造方法。
【請求項５】
前記トルマリンセラミック材料に含まれるセラミック材料及び前記混合用セラミック材料に含まれるセラミック材料は、電磁波遮蔽効果を有する材料であることを特徴とする請求項３記載の電磁波遮蔽材の製造方法。
【請求項６】
前記粉粒状トルマリンの平均粒径は、１〜１０μであることを特徴とする請求項３記載の電磁波遮蔽材の製造方法。
【請求項７】
前記トルマリンセラミック調整工程では、前記トルマリンセラミック原料中のトルマリン含量が４０％〜７０％となるように調整し、
前記混合工程では、前記トルマリンセラミック原料と前記混合用セラミック原料とを、前記トルマリンセラミック原料が全体の５０重量％以下になるように混合することを特徴とする請求項３記載の電磁波遮蔽材の製造方法。
【請求項８】
前記混合工程の前に、前記トルマリンセラミック調整工程で得た前記トルマリンセラミック原料を所定の大きさの目の篩に通すトルマリンセラミック篩別工程と、
前記混合用セラミック調整工程で得た前記混合用セラミック原料を、前記トルマリンセラミック原料を通した前記篩と同じ大きさの目の篩に通す混合用セラミック篩別工程と、を行うことを特徴とする請求項３記載の電磁波遮蔽材の製造方法。
【請求項９】
前記混合工程の後で、前記混合物又は該混合物を成形して得た成形物を、正電極と負電極の間に配置して、前記混合物又は前記成形物の電位方向を揃える電位方向調整工程を行うことを特徴とする請求項３記載の電磁波遮蔽材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁波遮蔽材及びその製造方法に係り、特に情報通信機器や電気機器等の電磁波遮蔽用コーティング材や電磁波遮蔽シート等の原料として使用される電磁波遮蔽材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルマリンは、大気中、特に電磁波中に置かれると、湿気等の水分を電気分解してマイナスイオンを発生させる性質があることが知られている。また、トルマリンは、このように電磁波エネルギーの一部を電気分解に消費するため、電磁波を低減する性質があることも知られている。
これらのトルマリン特有の性質から、人のストレス解消、疲労回復等の効能を備えた健康用品として、トルマリンが含有された寝具、インテリア材、アクセサリーや、情報通信機器や電気機器等の電磁波遮蔽材として、トルマリンが粘土など他の担体に練り込まれて形成された電磁波遮蔽シート、ペレット等が種々提供されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１１２３８１号公報
特許文献１では、化学繊維を原料とする多層構造のトルマリン含有シートにおいて、構成部材の不織布を積層する接合面に、トルマリン粉末と珪藻土粉末を混合した混合粉材を敷設し、前記不織布を圧着し積層構造としたものが開示されている。
このトルマリン含有シートでは、トルマリン粉末と珪藻土粉末を混合することで、トルマリンの粒子の表面を珪藻土の粒子で囲んで、トルマリンの粒子が単粒状態を形成する。これにより、トルマリンの粒子の電極同士が互いに引き付けあうのを防ぎ、極性を失わせないようにし、多くのマイナスイオンを発生させるように構成している。
【０００４】
【特許文献２】
特開２０００−３３２４８７号公報
特許文献２では、電話子機等に取り付けられる電磁シールドであって、粉砕された電気石（トルマリンの一種）と多孔質プラスチック材料とをペレット状に成形したものが開示されている。
この電磁シールドでは、電気石の超微粉末を多孔質プラスチック材料で担持させることにより、電磁シールドのマイナスイオン発生効果を高めている。
【０００５】
しかし、特許文献１、２のいずれにおいても、電磁波遮蔽効果は、トルマリンのみに依存するものであるため、得られる遮蔽効果には限界があり、より遮蔽効果の高い電磁波遮蔽材の開発が望まれている。
また、電磁波遮蔽効果を高めるために、粉粒状トルマリンをフェライト等電磁波遮蔽効果のあるセラミックに練りこんで電磁波遮蔽材も開発されているが、一般的に粉粒状トルマリンとセラミックとの融合性が悪く、粉粒状トルマリンとセラミックとを均一に混合する方法は知られていない。そのため、粉粒状トルマリンをセラミックに練りこんだ電磁波遮蔽材では、遮蔽効果に局所的な偏りができるという問題点、不均一なために割れやすさ等の物性が安定しないという問題点が生じている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点を解決することにあり、高い電磁波遮蔽効果が得られると共に、均一な遮蔽効果と物性を備えた電磁波遮蔽材及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１に係る発明によれば、粉粒状トルマリンが電磁波遮蔽性のセラミック材料に均一に分散された多孔質かつ粉粒状のトルマリン含有セラミック焼成物と、電磁波遮蔽性のセラミック材料を主成分とし、トルマリンを含まない粉粒状の混合用セラミック焼成物と、を含む電磁波遮蔽材であって、前記トルマリン含有セラミック焼成物と前記混合用セラミック焼成物とが均一に混合されて焼成されてなることにより解決される。
【０００８】
このように、多孔質かつ粉粒状のトルマリン含有セラミック焼成物とトルマリンを含まない粉粒状の混合用セラミック焼成物とを含むため、製造工程において多孔質のトルマリン含有セラミック焼成物と混合用セラミック焼成物との融合性がよくなり、均一に混合させることが可能となる。その結果、トルマリンが電磁波遮蔽材中で均一に分散され、電磁波遮蔽効果、脆さ等の物性が安定した電磁波遮蔽材とすることが可能となる。
【０００９】
このとき、前記トルマリン含有セラミック焼成物含量が全体の５０重量％以下であると好適である。
このように構成することにより、多孔質のトルマリン含有セラミック焼成物と混合用セラミック焼成物との融合性がよくなり、均一に混合させることが可能となる。その結果、トルマリンが電磁波遮蔽材中で均一に分散され、電磁波遮蔽効果、脆さ等の物性が安定した電磁波遮蔽材とすることが可能となる。
【００１０】
上記課題は、請求項３に係る発明によれば、粉粒状トルマリンとセラミック材料を主成分とすると共に発泡材料を含むトルマリンセラミック材料を、焼成した後粉砕して、多孔質のトルマリンセラミック原料を得るトルマリンセラミック調整工程と、トルマリンを含まないセラミック材料を主成分とする混合用セラミック材料を、焼成した後粉砕して、混合用セラミック原料を得る混合用セラミック調整工程と、前記トルマリンセラミック原料と前記混合用セラミック原料とを混合して混合物を得る混合工程と、を行うことにより解決される。
【００１１】
このように、トルマリンセラミック調整工程でトルマリンとセラミック材料とを予め混合させておき、その後混合工程でさらに混合用セラミック原料を混合するため、多量のセラミック材料にトルマリンを一段階で混合させる場合よりも、トルマリンをセラミック材料に均一に分散させることが可能となる。
また、混合用セラミック原料と融合させるトルマリンセラミック原料を多孔質にしているため、混合用セラミック原料とトルマリンセラミック原料とを迅速且つ均一に融合させることが可能となる。
【００１２】
このとき、前記トルマリンセラミック調整工程では、前記トルマリンセラミック材料を９５０℃以下で焼成し、前記混合用セラミック調整工程では、前記混合用セラミック原料を９５０℃以上で焼成するように構成すると好適である。
このように構成しているため、トルマリンのマイナスイオン発生効果を失わない温度でトルマリンを焼成できると共に、トルマリンを含まない混合用セラミック原料は、トルマリンへの焼成温度の影響を考慮することなく、混合用セラミックに合った温度で焼成することができ、混合用セラミックの選択の自由度、最終製品として得られる電磁波遮蔽材の材質の自由度を高めることが可能となる。
【００１３】
このとき、前記トルマリンセラミック材料に含まれるセラミック材料及び前記混合用セラミック材料に含まれるセラミック材料は、電磁波遮蔽効果を有する材料であるように構成すると好適である。
このように構成することにより、トルマリンによる電磁波低減効果のみに依存することなく、電磁波遮蔽率をセラミック材料の種類、セラミック材料の含有量等により適宜選択することが可能となる。
【００１４】
このとき、前記粉粒状トルマリンの平均粒径は、１〜１０μであるように構成すると好適である。
このように構成することにより、粒子が小さいほどマイナスイオン発生効果、電磁波低減効果が高まるトルマリンの効果を充分高めることが可能となると共に、セラミック材料との融合性も充分確保することが可能となる。
【００１５】
このとき、前記トルマリンセラミック調整工程では、前記トルマリンセラミック原料中のトルマリン含量が４０％〜７０％となるように調整し、前記混合工程では、前記トルマリンセラミック原料と前記混合用セラミック原料とを、前記トルマリンセラミック原料が全体の５０重量％以下になるように混合するように構成すると好適である。
このように構成することにより、トルマリンセラミック原料と混合用セラミック原料とを迅速且つ均一に融合させることが可能となる。
【００１６】
このとき、前記混合工程の前に、前記トルマリンセラミック調整工程で得た前記トルマリンセラミック原料を所定の大きさの目の篩に通すトルマリンセラミック篩別工程と、前記混合用セラミック調整工程で得た前記混合用セラミック原料を、前記トルマリンセラミック原料を通した前記篩と同じ大きさの目の篩に通す混合用セラミック篩別工程と、を行うように構成すると好適である。
このように構成することにより、トルマリンセラミック原料と混合用セラミック原料とを迅速且つ均一に融合させることが可能となる。
【００１７】
このとき、前記混合工程の後で、前記混合物又は該混合物を成形して得た成形物を、正電極と負電極の間に配置して、前記混合物又は前記成形物の電位方向を揃える電位方向調整工程を行うように構成すると好適である。
このように構成することにより、トルマリンの電位の方向を一方向に揃えることができ、トルマリンの各粒子が相互に極性を打ち消し合ってマイナスイオン発生効果が低減することを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本明細書において、ｎメッシュパス（ｎは正の整数）の粉末とは、目の大きさがｎメッシュ程度である篩の孔を通過し得る粒子径を有する粉末をいう。「メッシュ」とは、篩の目を表す単位であって、「ｎメッシュ」とは、１インチ（２５．４ｍｍ）以内に目がｎ本あることを示している。
また、本明細書において、「％」とは、特に断らない限り重量％を示す。
【００１９】
本実施形態の電磁波遮蔽材は、情報通信機器や電気機器の電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽シート等に用いられるものであり、トルマリンを含むセラミック製のペレットである。
本実施形態では、電磁波遮蔽材の一実施形態としてペレットについて説明するが、本発明の電磁波遮蔽材の形態はこれに限定されず、薄板状のもの、シート状のもの、フィルム状のもの、コーティング材やペレット等の原料として用いられる粉状体のもの、液体に縣濁された縣濁状のもの等であってもよい。
【００２０】
本実施形態の電磁波遮蔽材は、携帯電話の電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽材である。
この電磁波遮蔽材は、直径１９ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板状のペレットであり、一方の平面は、携帯電話に貼付するための粘着面として形成されている。
本実施形態の電磁波遮蔽材は、トルマリン粉体と電磁波遮蔽効果を備えたセラミック原料を含む焼成物からなる。
【００２１】
トルマリン（Ｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ，日本名：電気石）としては、鉄電気石（ショール，Ｓｃｈｏｒｌ）が用いられている。鉄電気石と他の種類のトルマリン，例えば苦土電気石（ドラバイト，Ｄｒａｖｉｔｅ）、リチア電気石（エルバイト，Ｅｌｂａｉｔｅ）との混合物を用いてもよい。
【００２２】
セラミック原料は、電磁波遮蔽効果を有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトを主成分とする。
セラミック原料としては、これらの物質のほか、チタニア（ＴｉＯ２）、炭素系カーボンなど他の電磁波遮蔽効果を有するセラミック、磁鉄鉱などを用いてもよい。
また、電磁波遮蔽材は、鉄・ニッケル合金、粘土類（カオリナイト、セキサイト等）、焼結剤（亜鉛華）、強固剤（ＣＭＣ）も含有する。
【００２３】
本実施形態の電磁波遮蔽材は、フェライトを主成分とする混合用セラミック原料とトルマリン粉末を主成分とするトルマリンセラミック原料とをそれぞれ焼成・粉砕した後、得た混合用セラミック原料とトルマリンセラミック原料とを混合・成形し、焼成した後電位調整してトルマリンの電位方向を一定にすることにより製造されたものである。
【００２４】
トルマリンセラミック原料は、全量に対し、４０〜７０％、好ましくは５０〜６０％のトルマリン粉末を含有する。
トルマリン粉末としては、平均粒径が１〜１０μ、好ましくは１〜５μ、さらに好ましくは約３μのトルマリン粉末を含有する。
【００２５】
また、トルマリンセラミック原料は、トルマリン粉末のほか、電磁波遮蔽効果を備えたセラミックであるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトを含有する。
混合用セラミック原料は、トルマリン粉末を含有せず、電磁波遮蔽効果を備えたセラミックであるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトを含有する。
【００２６】
本実施形態では、電磁波遮蔽効果を備えたセラミック材料を、予めトルマリン粉末に混合してトルマリンセラミック原料を調製し、その後混合用セラミック原料の主成分としてトルマリンセラミック原料と混合しており、セラミック材料を２段階に分けてトルマリン粉末と混合させている。
このように２段階に分けてセラミック材料をトルマリン粉末に混合させているため、セラミック材料に分散され難いトルマリン粉末を、セラミック材料中に迅速且つ均一に分散させることが可能となっている。
【００２７】
さらに、トルマリンセラミック原料は、粘土等の発泡材料を含有する。このように構成することにより、トルマリンセラミック原料は、焼成されると発泡して多孔質となり、比重が低くなる。そのため、多孔質でない混合用セラミック原料との融合性が高くなり、セラミック材料に分散され難いトルマリン粉末を、セラミック材料中に迅速且つ均一に分散させることが可能となっている。
粘土には、公知の多孔質セラミック材の原料粘土と同様の粘土，例えば蛙目粘土、木節粘土等が用いられる。これらの粘土は任意の種類の粘土を単独で用いるが、複数種類の粘土を混合して用いてもよい。
粘土としては、自らが加熱によって発泡する性質を有するものであってもよいし、予め発泡成分または発泡剤を添加したものを用いてもよい。
【００２８】
発泡成分は、焼成により科学的或いは物理的に発泡する物質である。例えば、グラニュー糖などの水溶性高分子材料のほか、無機材料、有機材料であってもよい。中空樹脂粉末であってもよい。
また、粘土の代わりに多孔質セラミック材の原料，例えばゼオライト（珪酸アルミナ含水塩鉱物；沸石）などを用いてもよい。これらの多孔質セラミック材の原料を粘土に混合して用いてもよい。
【００２９】
また、トルマリンセラミック原料は、フリットを含有する。
フリットとは、一般的には１２００℃以下の低温で焼くために釉薬中に混合する釉材料をいう。本実施形態では、フリットは、焼結工程においてトルマリンセラミック原料の融点を下げ、焼結温度を低下させる役割と、焼結後のトルマリンセラミック原料の物性が脆弱になることを防ぐ役割とを果たす。
【００３０】
本実施形態では、フリットとして、融点がトルマリンセラミック原料の焼結温度を超えない範囲の温度であって、トルマリンセラミック原料の焼結温度を超えない範囲の温度で溶融する低融点フリットが用いられる。また、フリットとして、融点が粉粒状トルマリンの電気的特性が失われない範囲の温度のものが用いられる。
具体的には、融点が、トルマリンセラミック原料の焼結温度を超えない範囲の温度および粉粒状トルマリンの電気的特性が失われない範囲の温度として９５０℃以下、好ましくは９００℃以下、さらに好ましくは７５０℃以下である低融点フリットを用いる。また、融点が、トルマリンセラミック原料の焼結温度を超えない範囲の温度として６００℃以上、好ましくは６５０℃以上である低融点フリットを用いる。
【００３１】
なお、７００℃程度の温度で溶融する低融点フリットを用いると最適である。フリットとしてはＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２を主成分とする酸化物ガラス等から成るフリットを用いるが、そのほか公知の各種のフリットを用いることができる。
【００３２】
また、ソーダ灰等ナトリウム化合物などのアルカリ成分をフリットの代替材料として配合することにより、トルマリンセラミック原料の焼結温度を低下させてもよい。
フリットは、その他の材料でも代替可能であり、代替材料を単独で用いてもよいし、フリットと代替材料との双方を混合して用いてもよい。
【００３３】
以下、本実施形態の電磁波遮蔽材の製造方法について、図１のブロック図に基づき説明する。
本実施形態の電磁波遮蔽材の製造方法は、フェライトを主成分とする混合用セラミック原料とトルマリンを主成分とするトルマリンセラミック原料とをそれぞれ焼成・粉砕した後、得た混合用セラミックとトルマリンセラミックとを混合・成形し、焼成した後電位調整してトルマリンの電位方向を一定にするものである。
以下、電磁波遮蔽材の製造方法を詳細に説明する。
【００３４】
まず、混合用セラミック焼成工程１を行う。
混合用セラミック焼成工程１は、次のように行う。
１２００〜１２５０℃でアルミナを焼結した後粉砕し、アルミナ粉末を得る。また、１２００〜１３５０℃で８時間焼成後均し３時間を行ったバリウムフェライトを粉砕し、バリウムフェライト粉末を得る。
これらのアルミナ粉末、バリウムフェライト粉末と、ストロンチウムフェライト粉末、鉄・ニッケル合金粉末を等量ずつ混合し、９００℃〜１３５０℃で仮焼成する。その後乾式粉砕をし、２００メッシュの篩で整粒して２００メッシュパスの粉末を得る。
【００３５】
次いで、この２００メッシュパスの粉末と、バインダー混合物とを、この２００メッシュパスの粉末が全体の６０〜９０％となるように混合して混練し、１〜２ｍｍ径の顆粒に整粒後、１２５０℃にて８時間焼成し、３時間均しをする。
焼成して得た焼成物を乾式粉砕し、２００メッシュの篩で整粒して２００メッシュパスの粉末を得る。
【００３６】
次いで、この２００メッシュパスの粉末を再び混練し、１〜２ｍｍ径の顆粒に整粒後、１２５０℃にて８時間焼成し、３時間均しをする。
以上で、混合用セラミック焼成工程１が完了する。
【００３７】
次いで、混合用セラミック焼成工程１で得た混合用セラミックを公知の乾式粉砕機で乾式粉砕し、２００メッシュの篩で整粒する混合用セラミック粉砕工程２を行う。この工程により、２００メッシュパスの混合用セラミック粉末を得る。
【００３８】
また、混合用セラミック焼成工程１及び混合用セラミック粉砕工程２と並行して、トルマリンセラミック焼成工程３及びトルマリンセラミック粉砕工程４を行う。
トルマリンセラミック焼成工程３は、次のように行う。
【００３９】
平均粒径３μのトルマリン微粉末５０〜６０％と、ストロンチウムフェライト粉末、バリウムフェライト粉末、鉄・ニッケル合金粉末の等量混合物２０〜３０％と、４．３酸化鉄７〜１２％と、粘土類、焼結剤、強固剤を含むバインダー（カオリナイト、セリサイト、亜鉛華、有機糊の等量混合物）１０％を公知のミキサーで均一に混合する。
この混合物を２００〜３００メッシュ、好ましくは２００メッシュの篩にかけ、篩を通った２００〜３００メッシュパス、好ましくは２００メッシュの画分を得る。
なお、２００メッシュパス、４２メッシュパスにて２種類を取り全体を７５％の量に仕上げる。
【００４０】
次いで、この混合物７５％と、蛙目粘土７％と、融点６００℃の低融点フリット１８％とを、ミキサーで均一に混合する。
この混合物を公知のキャビティ内に投入して公知の方法でプレス成形する。プレス成形は、成形型内の圧力が２０ｍＰａ以上５５ｍＰａ以下，このましくは３０ｍＰａ〜４０ｍＰａ，さらに好ましくは３５ｍＰａ程度となるように加圧して行う。
焼成炉で５００〜９００℃で８時間仮焼結する。その後、焼成炉中に３時間放置して均し処理を行う。
その後、焼結物を乾式粉砕し、２００メッシュ篩にかけ、２００メッシュパスの画分を得る。
この焼結物の２００メッシュパスの画分９０〜９５％と、バインダー（カオリナイト、セリサイトの混合物）５〜１０％を混合し、公知のミキサーで混練した後公知の方法で１ｍｍ径顆粒に製粒する。
【００４１】
次いで、この１ｍｍ径に製粒した顆粒を公知のキャビティ内に投入して公知の方法でプレス成形する。プレス成形は、成形型内の圧力が２０ｍＰａ以上５５ｍＰａ以下，このましくは３０ｍＰａ〜４０ｍＰａ，さらに好ましくは３５ｍＰａ程度となるように加圧して行う。
焼成炉で５００〜９００℃で８時間仮焼結する。その後、焼成炉中に３時間放置して均し処理を行う。
その後、焼結物を乾式粉砕し、２００メッシュ篩にかけ、２００メッシュパスの画分を得る。その後、公知のミキサーで混練した後公知の方法で、１ｍｍ径の顆粒に製粒する。
【００４２】
以上で、トルマリンセラミック焼成工程３が完了する。
トルマリンセラミック焼成工程３では、プレスすると共に焼結するため、トルマリンの各粉粒は、圧力及び熱を受けて、一端が正に他端が負に帯電するようになり、マイナスイオン発生効果が高められる。
また、プレスすると共に焼結するため、トルマリンセラミックは多孔質になり、後の混合工程５で、混合用セラミック粉末と混合したときに、融和性が高くなる。
【００４３】
その後、トルマリンセラミック焼成工程３で得た１ｍｍ径顆粒を公知の乾式粉砕機で乾式粉砕し、２００メッシュの篩で整粒するトルマリンセラミック粉砕工程４を行う。この工程により、２００メッシュパスのトルマリンセラミック粉末を得る。
粉末の粒径は、０．５μ又は０．１〜０．２μとなる。
このトルマリンセラミック粉末の粒径を、混合用セラミック粉末の粒径と略同じ大きさとすることにより、多孔質で比重の低いトルマリンセラミック粉末と混合用セラミック粉末が混ざりやすくなる。
【００４４】
次いで、混合用セラミック粉末とトルマリンセラミック粉末とを公知のミキサーで混合する混合工程５を行う。
この混合工程５では、混合用セラミック粉末５０〜７０％とトルマリンセラミック３０〜５０％とを公知のミキサーで混合し、セラミック混合物を得る。
このように、セラミック混合物中のトルマリンセラミックの量を５０％以下にすることにより、トルマリンセラミック粉末と混合用セラミック粉末とを均一に混合させることが可能となる。
【００４５】
次に、成形工程６で、セラミック混合物を公知のプレス成形機により、最終製品の形状である直径１９ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板状のペレットに成形する。
その後、焼成工程７で、ペレットを焼成炉に入れ、９５０℃を越えない温度、例えば５５０〜９００℃で焼成する。
【００４６】
次いで、焼成されたペレットの電位の方向が一定方向になるよう電位を調整する電位調整工程８を行う。
電位調整工程８では、図２に示す電位調整装置１０を用いる。
電位調整装置１０は、大気中で成形品を載置して移送すると共に、ローラ電極１１ｃを含むベルトコンベア１１と、ベルトコンベア１１の成形品載置面の上方に僅かに距離をおいて成形品載置面に平行に設置される第一電極１２と、第一電極１２とローラ電極１１ｃとの間に直流電圧を印加する直流電源１４と、を主要構成要素としている。
【００４７】
ベルトコンベア１１は、ベルト１１ａ及びベルト１１ａを搬送させるローラ１１ｂと、ローラと電極とを兼ねるローラ電極１１ｃと、を備えている。
ベルト１１ａは導電体から形成され、ベルト１１ａがローラ電極１１ｃと同じ電位になるように構成されている。
ローラ電極１１ｃは、図２に示すように接地されている。また、電極として形成されていないローラ１１ｂは絶縁体から形成されているが、ローラ電極１１ｃと同様に接地されていてもよい。
【００４８】
第一電極１２は、直流電源１４の接地されていない側の端子に接続されており、直流電源１４により正電位又は負電位が印加されるように構成されている。
第一電極１２とローラ電極１１ｃとの間の電極間距離は、電位を調整する成形品の厚み、使用目的等により適宜変更されるが、本実施形態では、１〜１０ｃｍ、例えば３ｃｍに設定される。
【００４９】
電位調整工程８について説明する。
電位調整工程８では、ベルトコンベア１１を作動させ、直流電源１４の電源を入れる。直流電源１４は、第一電極１２が正極で、第一電極１２とローラ電極１１ｃとの間の放電電圧が５００Ｖ〜１ｋＶになるように設定する。
焼成工程７で得たペレットをベルトコンベア１１に載せ、第一電極１２とローラ電極１１ｃとの間を通る時間が０．００５〜３秒、好ましくは０．０１〜１秒になる速度で移送する。
この電位調整工程８では、５００Ｖ〜１ｋＶの電圧を０．００５〜３秒間、好ましくは０．０１〜１秒間ペレットの厚み方向に印加することにより、ペレットに含まれるトルマリン粒子の電圧の方向を整えることが可能となり、トルマリン粒子同士が電位を打ち消しあってマイナスイオンを発生する能力が低くなることを防止可能となる。
なお、本実施形態では、電圧をかけて電位を調整しているが、磁界をかけて電磁波遮蔽材中のフェライトに磁力を持たせるようにしてもよい。
また、本実施形態では、ペレット状に成形し、携帯電話やパーソナルコンピュータに貼付する電磁波遮蔽材として構成しているが、建築用の内壁材、塗料、ガラス窓、電子レンジの前面ガラスや枠体に電磁波遮蔽効果を付加するために練り込む電磁波遮蔽材料として粉末状、顆粒状等に形成してもよい。このような電磁波遮蔽材料とする場合には、内壁材、ガラス等に練り込んでトルマリン粒を固定してから電位調整工程８を行うと、最終製品のトルマリンのマイナスイオン発生効果を充分得ることができて好適である。
また、電磁波遮蔽材を板体、シート状等に形成してもよいし、樹脂性のフィルム等に練りこんでもよい。
【００５０】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例に係る電磁波遮蔽部材について説明する。
本例の電磁波遮蔽部材は、次の製造方法により製造した。
まず、混合用セラミック焼成工程１を行う。
混合用セラミック焼成工程１は、次のように行った。
１２００℃で焼結、粉砕したアルミナ粉末２５％、１２５０℃で８時間焼成後均し３時間を行い粉砕したバリウムフェライト粉末２５％、ストロンチウムフェライト粉末２５％、鉄・ニッケル合金粉末２５％を混合し、１２００℃で仮焼成した。その後乾式粉砕をし、２００メッシュの篩で整粒して２００メッシュパスの粉末を得た。
【００５１】
次いで、この２００メッシュパスの粉末９０％と、バインダー混合物（有機糊）１０％とを混合して混練し、１〜２ｍｍ径の顆粒に整粒後、半湿式プレス成形により１５０×１５０×５ｍｍの成形体とした。１２５０℃にて８時間焼成し、３時間均しをした。
焼成して得た焼成物を乾式粉砕し、２００メッシュの篩で整粒して２００メッシュパスの粉末を得た。
【００５２】
次いで、この２００メッシュパスの粉末を再び混練し、１〜２ｍｍ径の顆粒に整粒後、１２５０℃にて８時間焼成し、３時間均しをした。
以上で、混合用セラミック焼成工程１が完了した。
【００５３】
次いで、混合用セラミック焼成工程１で得た混合用セラミックを公知の乾式粉砕機で乾式粉砕し、２００メッシュの篩で整粒する混合用セラミック粉砕工程２を行った。この工程により、２００メッシュパスの混合用セラミック粉末を得た。
【００５４】
次に、トルマリンセラミック焼成工程３を、次のように行った。
平均粒径３μのトルマリン微粉末６０％と、ストロンチウムフェライト粉末約６．７％と、バリウムフェライト粉末約６．７％と、鉄・ニッケル合金粉末約６．７％と、４．３酸化鉄１０％と、粘土類、焼結剤、強固剤を含むバインダー（カオリナイト、セリサイト、亜鉛華、有機糊の等量混合物）１０％を公知のミキサーで均一に混合した。
この混合物を２００メッシュの篩にかけ、篩を通った２００メッシュの画分を得る。
【００５５】
次いで、この混合物７５％と、蛙目粘土７％と、融点６００℃の低融点フリット１８％とを、ミキサーで均一に混合した。
この混合物を公知のキャビティ内に投入して公知の方法で成形型内の圧力が３５ｍＰａになるように加圧してプレス成形した。
５００〜９００℃で８時間仮焼結し、焼結炉中に３時間放置して均し処理を行った。
その後、焼結物を乾式粉砕し、２００メッシュ篩にかけ、２００メッシュパスの画分を得た。
この焼結物の２００メッシュパスの画分９０％と、バインダー（カオリナイト、セリサイトの混合物）１０％を混合し、公知のミキサーで混練した後公知の方法で、１ｍｍ径顆粒に製粒した。
【００５６】
次いで、この１ｍｍ径に製粒した顆粒を半湿式プレス成形して１５０×１５０×５ｍｍの成形体とした。公知のキャビティ内に投入して公知の方法で成形型内の圧力が３５ｍＰａになるように加圧してプレス成形した。５００〜９００℃で８時間仮焼結し、焼結炉中に３時間放置して均し処理を行った。
その後、焼結物を乾式粉砕し、２００メッシュ篩にかけ、２００メッシュパスの画分を得た。その後、公知のミキサーで混練した後公知の方法で、１ｍｍ径の顆粒に製粒した。
以上で、トルマリンセラミック焼成工程３を完了した。
【００５７】
その後、トルマリンセラミック焼成工程３で得た１ｍｍ径顆粒を公知の乾式粉砕機で乾式粉砕し、２００メッシュの篩で整粒するトルマリンセラミック粉砕工程４を行った。
【００５８】
次いで、混合工程５で、混合用セラミック粉末６０ｇ、トルマリンセラミック４２０ｇ、４・３・酸化鉄６０ｇ、バインダー６０ｇを公知のミキサーで混合し、セラミック混合物を得た。
【００５９】
次に、成形工程６で、セラミック混合物を混練し後約１ｍｍ径に造粒した。
上記造粒物４８０ｇを半湿式プレス成形して１５０×１５０×５ｍｍの板体とした。焼成工程７で、炉で９００℃で焼成して焼成物４２０ｇを得た。
【００６０】
次いで、焼成物の温度が室温程度になった後、焼成物を図２に示す電位調整装置１０に通し、５００Ｖの電圧を１秒間印加して、板体の電位の方向が一定方向になるよう電位を調整する電位調整工程８を行った。
以上で、本例の電磁波遮蔽材が完成した。
本例の電磁波遮蔽材は、従来の電磁波遮蔽材よりも電磁波遮蔽能が高く、しかもマイナスイオンの発生能が高いものである。
【００６１】
（本例の電磁波遮蔽材の電磁波遮蔽効果測定結果）
次に、本例の電磁波遮蔽材の電磁波遮蔽効果を測定した結果について説明する。
本例の電位調整工程８を行わない焼成工程７完了後の板体について、次の手順で電界シールド効果及び磁界シールド効果を測定した。
【００６２】
○電界シールド効果の測定
電界シールド効果は、ＫＥＣ法による公知の電界シールド効果測定装置ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ）を用いて測定した。
この電界シールド効果測定装置は、材質は銅製からなり、ＴＥＭセルの寸法配分を取り入れ、その軸方向に対し垂直な面内で左右対称に分割した構造のものである。測定サンプルを挟み込み測定するように構成されている。
なお、本例で使用した電界シールド効果測定装置は、外部導体が３ｍｍ、中心が２ｍｍ、試料と接触する部分が８ｍｍ厚となっている。
【００６３】
電界シールド効果の測定では、本例の電磁波遮蔽材を試料としてセルとセルとの間に入れた場合、試料を入れない場合について、０．１〜１０００ＭＨｚの範囲内の各周波数の電波を発したときの受信側のレベルを測定し、それぞれＨ１、Ｈ２とした。
一般的に、電界シールド効果ＳＥ（ｄＢ）は、
ＳＥ（ｄＢ）  ＝  ２０（ｌｏｇＨ１−ｌｏｇＨ２）          （式１）
により算出される。
【００６４】
この式１に、各周波数におけるＨ１、Ｈ２を代入し、各周波数における電界シールド効果を算出した。
算出された電界シールド効果のグラフを、図３に示す。
【００６５】
○電界シールド効果の減衰率の算出
上記電界シールド効果のグラフを用いて、１ＧＨｚにおける本例の電磁波遮蔽材の電界の減衰率を算出した。
一般的に、電界の減衰率は、
減衰率＝（１−Ｈ２／Ｈ１）×１００          （式２）
により算出される。
従って、式１及び式２から、電界の減衰率を求める式は、
【００６６】
【数１】
2004356581.tif 000003
【００６７】
となる。
この式３より、周波数１ＧＨｚにおける本例の電磁波遮蔽材の電界シールド効果は、図３で周波数１ＧＨｚにおける電界シールド効果が７０ｄＢであることから、ＳＥに７０を代入して、
【００６８】
【数２】
2004356581.tif 000004
【００６９】
となった。
【００７０】
○磁界シールド効果の測定
磁界シールド効果は、公知の磁界シールド効果測定装置を用いて測定した。
この磁界シールド効果測定装置は、磁界成分の大きな電磁界を発生させるためにシールド型円形ループ・アンテナを製作し、これを９０°角の反射板と組み合わせてループ・アンテナの１／４の部分が外部に出るようにし、残りの３／４の部分は３ｍｍ厚の銅箔に収めた構造からなる。
磁界シールド効果の測定では、本例の電磁波遮蔽材を試料としてセルとセルとの間に入れた場合、試料を入れない場合について、０．１〜１０００ＭＨｚの範囲内の各周波数の電波を発したときの伝送レベルを測定し、それぞれＨ１、Ｈ２とした。
一般的に、磁界シールド効果ＳＥ（ｄＢ）は、
ＳＥ（ｄＢ）＝２０（ｌｏｇＨ１−ｌｏｇＨ２）          （式５）
により算出される。
この式５に、各周波数におけるＨ１、Ｈ２を代入し、各周波数における磁界シールド効果を算出した。
算出された磁界シールド効果のグラフを、図３に示す。
【００７１】
○磁界シールド効果の減衰率の算出
上記磁界シールド効果のグラフを用いて、１ＧＨｚにおける本例の電磁波遮蔽材の磁界の減衰率を算出した。
一般的に、磁界の減衰率は、
減衰率＝（１−Ｈ２／Ｈ１）×１００          （式６）
により算出される。
従って、式５及び式６から、磁界の減衰率を求める式は、
【００７２】
【数３】
2004356581.tif 000005
【００７３】
となる。
この式７より、周波数１ＧＨｚにおける本例の電磁波遮蔽材の磁界シールド効果は、図３で周波数１ＧＨｚにおける磁界シールド効果が６０ｄＢであることから、ＳＥに６０を代入して、
【００７４】
【数４】
2004356581.tif 000006
【００７５】
となった。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、多孔質かつ粉粒状のトルマリン含有セラミック焼成物とトルマリンを含まない粉粒状の混合用セラミック焼成物とを含むため、製造工程において多孔質のトルマリン含有セラミック焼成物と混合用セラミック焼成物との融合性がよくなり、均一に混合させることが可能となる。その結果、トルマリンが電磁波遮蔽材中で均一に分散され、電磁波遮蔽効果、脆さ等の物性が安定した電磁波遮蔽材とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁波遮蔽材の製造方法を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電磁波遮蔽材の製造方法で使用される電位調整装置を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電磁波遮蔽材の電界シールド効果を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る電磁波遮蔽材の磁界シールド効果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  電位調整装置
１１  ベルトコンベア
１１ａ  ベルト
１１ｂ  ローラ
１１ｃ  ローラ電極
１２  第一電極
１４  直流電源
【図１】
2004356581.tif 000007
【図２】
2004356581.tif 000008
【図３】
2004356581.tif 000009
【図４】
2004356581.tif 000010