JP2000244167A

JP2000244167A - 電磁波障害防止材

Info

Publication number: JP2000244167A
Application number: JP11041759A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Futagawa; 佳央二川; Masaru Chino; 勝千野; Yuji Sasaki; 勇治佐々木; Keiko Kurata; 桂子倉田; Shinichi Kitahata; 慎一北畑; Masahito Nishida; 雅人西田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】電子機器に容易に組み込むことが可能で、電
子機器の輻射ノイズを効果的に防止することができ、軽
量でかつ柔軟性に優れた電磁波障害防止材を提供する。【解決手段】グラファイト化カーボンブラック複合粒
子、導電性繊維および磁性粒子の少なくとも１種類を含
有する有機高分子材料からなる層を、接着剤層を介して
又は介することなく、２層以上積層することにより構成
されている多層型電磁波障害防止材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の輻射ノ
イズを抑制するのに有効な電磁波障害防止材に関する。
更に詳細には、本発明は、グラファイト化カーボンブラ
ック複合粒子、導電性繊維および磁性粒子の少なくとも
１種類を含有する有機高分子材料からなる層を、接着剤
層を介して又は介することなく、２層以上積層すること
により構成されている多層型電磁波障害防止材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の使用は、広範囲かつ多岐にわ
たり、使用する周波数も直流に近い数ＫＨｚ帯からマイ
クロ波と称されるＧＨｚ帯にまで及んでいる。さらに、
無線機器、例えば携帯電話や無線ＬＡＮシステム等の空
中に電波を放射することを前提にした機器が近年顕著に
増加しつつある。

【０００３】一方、放射された電磁波が他の電子機器の
誤動作を引き起こすとして、機器からの不要輻射の低減
および外来電磁波に対する耐性を強化することが強く求
められている。さらに、放射された電磁波が人体に悪影
響を及ぼす可能性も指摘されており、不要な電磁波を低
減することも社会的に強く求められている。

【０００４】このような目的に使用する部品としては、
フィルター、電磁波シールドおよび電波吸収体を代表例
として挙げることができる。フィルターはコイルやコン
デンサーを用い、必要な信号成分を通過させ、ノイズ成
分を跳ね返すことにより機器を保護する部品である。電
磁波シールドは、保護しようとする機器を導電性の膜で
取り囲むことにより外部と内部を遮断し、電磁波の進入
および漏洩を防止するものである。電波吸収体は、入射
電磁波を熱に変換し反射波を生じさせないという特長を
有するものである。

【０００５】しかしながら、フィルターのような部品は
ノイズ成分を反射して元へ戻すわけであり、戻ったノイ
ズ成分が他の回路や機器に悪影響を及ぼす可能性があ
る。さらに、ＧＨｚ帯の周波数になると信号成分は回路
中を流れるだけではなく、空間に電波として輻射される
割合が多くなるため、フィルター等の部品では有効に対
策することが困難となる。

【０００６】一方、電波吸収体は入射電磁波を熱に変換
し反射波をさせないため、理想的な輻射ノイズ対策品と
なりうるが、材質および厚みにより吸収する周波数が限
定され、広いスペクトル成分を有する不要輻射に対して
は適していない。また、広い周波数範囲に対応できる電
波吸収体も電波暗室用として開発されてはいるが、厚さ
が数１０ｃｍ以上と厚く、電子機器に使用するのは困難
である。

【０００７】電磁波シールドにおいては、大部分の電磁
波は反射されるため透過を防ぐことはできるが、反射し
た電磁波が機器内部に閉じこめられ、強度の増大および
内部での干渉が起こりやすくなる。また、現実問題とし
て電子機器は信号導入部や放熱穴の存在等により完全に
覆うことはほとんど不可能である。さらに、電磁波シー
ルドは一般的に電子機器のプラスチック筐体の内壁面に
導電性金属をメッキしたり、導電性粉体を分散した導電
性塗料を塗布するなどして導電性皮膜を形成する方法が
とられている。しかし、筐体のプラスチックをリサイク
ルする際には、この導電性皮膜を除去しなければならな
い。導電性皮膜、特にメッキ法により形成された金属皮
膜の除去は、技術およびコストの面で問題があり、この
方法によるシールドはプラスチックリサイクルの観点か
らも好ましい方法ではない。

【０００８】また、有機結合材中に軟磁性体を分散した
電磁波干渉抑制体が特開平７−２１２０７９号公報およ
び特開平９−３５９２７号公報に記載されている。前記
電磁波干渉防止材における特性は試料に含まれる軟磁性
体の量に依存するため、軟磁性体の含有量が少ないと目
的とする特性は得られない。よって、前記電磁波干渉防
止材は比重が大きく、曲げや引っ張りなどの機械的強度
も低い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、電子機器に容易に組み込むことが可能で、電子機器
の輻射ノイズを効果的に防止することができ、軽量でか
つ柔軟性に優れた電磁波障害防止材を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題は、グラファイ
ト化カーボンブラック複合粒子、導電性繊維および磁性
粒子の少なくとも１種類を含有する有機高分子材料から
なる層を、接着剤層を介して又は介することなく、２層
以上積層することにより構成された多層型電磁波障害防
止材により解決される。

【００１１】

【発明の実施の形態】グラファイト化カーボンブラック
複合粒子、導電性繊維および磁性粒子の少なくとも１種
類を含有する有機高分子材料からなる層を２層以上積層
することにより、各層のそれぞれ異なる特性を組合わせ
ることができ、これにより多層型電磁波障害防止材全体
としての、電磁波吸収効果を高め、更に、電磁波の反射
および透過を減少させることができる。

【００１２】また、グラファイト化カーボンブラック複
合粒子、導電性繊維および磁性粒子を有機高分子材料と
混合して組成物化することにより、この組成物を各種形
状へ成型することが可能になる。更に、組成の異なる層
を２層以上組み合わせることにより、各々の層における
充填量を減らすことができ、成型後も優れた柔軟性を得
ることができる。

【００１３】本発明の多層型電磁波障害防止材は、グラ
ファイト化カーボンブラック複合粒子、導電性繊維およ
び磁性粒子の少なくとも１種類を含有する有機高分子材
料からなる層を２層以上積層したものである。

【００１４】電磁波障害防止材の機能は一般的に、電磁
波を吸収、反射又は透過することである。本発明の電磁
波障害防止材は多層構造であるため、電磁波障害防止材
中で電磁波が多重反射し、単層構造のものに比べ吸収量
が増加する。グラファイト化カーボンブラック複合粒
子、導電性繊維および磁性粒子の少なくとも１種類を含
有する有機高分子材料からなる層を単層構造で使用する
場合、高い吸収特性を得るためには、前記グラファイト
化カーボンブラック複合粒子、導電性繊維および磁性粒
子材料を有機高分子材料中へ高充填するか、又は単層の
膜厚を厚くしなければならない。

【００１５】そこで、本発明の電磁波障害防止材は、組
成の異なる層を２種類以上組み合わせることにより、各
々の層の役割を分担し、低充填で高い電磁波吸収量を実
現した。例えば、反射の少ない層を電磁波の入射面に配
置して表面での反射を防ぎ、反射の多い層を最背面に配
置して電磁波障害防止材から電磁波が透過するのを防
ぎ、中間層でできるだけ多くの電磁波を吸収するような
構造にすることで、反射および透過が少ない電磁波障害
防止材を作製することができる。この場合、目的とする
特性を３層で分割して担っているため、単層で同程度の
特性を有する場合に比べ、１層における材料の充填量を
低くすることができる。

【００１６】本発明の多層型電磁波障害防止材におい
て、グラファイト化カーボンブラック複合粒子および磁
性粒子は主に電磁波を吸収する効果を担う。また、導電
性繊維は主に電磁波の透過を防ぐ効果を担う。ただし、
グラファイト化カーボンブラック複合粒子と導電性繊維
を混合して使用した場合、導電性繊維は電磁波の透過を
防ぐだけでなく吸収特性を向上させる効果もあることが
確認されており、それらの配合比により吸収および透過
特性を調整することができる。導電性繊維のみを含有し
た場合には、高い導電性が発現し優れたシールド体が得
られるのは周知の通りであるが、この場合には入射電磁
波を遮断するが、それは入射電磁波をシールド体で反射
することによるものであり、電磁波を吸収する効果はほ
とんどない。また、グラファイト化カーボンブラック複
合粒子単独では、ある程度の電磁波吸収を示すものの、
透過成分が多くシールド性には劣る。グラファイト化カ
ーボンブラック複合粒子層、導電性繊維層及び磁性粒子
層を共存させることにより電磁波シールド性が高くかつ
電磁波吸収性も有する多層型電波干渉防止材を得ること
ができる。

【００１７】カーボンブラック複合粒子、導電性繊維及
び／又は磁性粒子を混合して使用する場合については、
本願出願人よる特願平９−２４３３４９号明細書におい
て提案しているが、本発明においても必要とする特性に
応じて適宜混合して使用することができる。例えば、導
電性繊維又は磁性粒子の少なくとも一種と、グラファイ
ト化カーボンブラックとを有機高分子材料中に分散配合
し、前記グラファイト化カーボンブラックを、前記導電
性繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量比で０．３
〜５の割合で配合した組成物も本発明で使用できる。導
電性繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量比で１〜
３の割合で配合した組成物が好ましい。

【００１８】また、本発明の多層型電磁波障害防止材に
おける１層の厚さは５０μｍ〜３ｍｍの範囲内であるこ
とが好ましい。１層の厚さが５０μｍより薄いと層の厚
さが電磁波の波長より大幅に短くなるため、目的とする
吸収特性が得られなくなることがある。一方、１層の厚
さが３ｍｍより厚いと、得られた積層体の厚さが厚くな
り過ぎ実用的ではない。

【００１９】本発明の多層型電磁波障害防止材における
積層数は２層以上であればよい。各層の膜厚が５０μｍ
程度であれば、２層〜１００層も積層させることもでき
る。しかし、本発明の多層型電磁波障害防止材の膜厚は
一般的に、０．１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であることが
好ましい。多層型電磁波障害防止材の膜厚が０．１ｍｍ
未満の場合、吸収材料の絶対量が少なく、十分な吸収効
果を得ることができないので好ましくない。一方、多層
型電磁波障害防止材の膜厚が２０ｍｍ超の場合、全体の
膜厚が厚くなり過ぎて、実際の使用に困難が伴うように
なり好ましくない。

【００２０】本発明の多層型電磁波障害防止材に用いる
有機高分子材料としては、電子機器内部で使用すること
を考慮すると絶縁体であることが好ましい。その種類と
しては、用途に応じて適宜選択でき、例えば、クロロプ
レンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、天然ゴ
ム、ポリイソプレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム
などのゴム類、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、ポリウレタン樹脂、
セルロース系樹脂などの熱可塑性樹脂あるいはそれらの
共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド樹
脂、イミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などの
熱硬化樹脂があげられるが、これらに限定されるもので
はない。一般的に、絶縁性を有する有機高分子材料なら
ば全てしようできる。これらの有機高分子材料は単独で
使用することもできるし、２種類以上を混合して使用す
ることもできる。また、必要に応じて溶剤、希釈剤、分
散剤、可塑剤、架橋剤、老化防止剤、加硫促進剤、難燃
化剤、耐熱性向上剤、熱導電性向上剤、補強用フィラー
などを使用してもよい。さらに、前記有機高分子材料は
成形後も柔軟性を有しているものが好ましい。

【００２１】本発明の多層型電磁波障害防止材で使用さ
れるグラファイト化カーボンブラック複合粒子は、本願
出願人による特開平８−２７４４９３号公報に開示され
ている。このグラファイト化カーボンブラック複合粒子
は、結晶質のグラファイトと非晶質のカーボンブラック
から成り、カーボンブラックを高温で処理し、粒子表面
から徐々にグラファイトへと結晶化させることによって
得られる。そのため、非晶質から結晶質への結晶化の過
程で体積減少が生じ、一般的に粒子の中心部に空隙が存
在するのが特徴である。

【００２２】本発明のグラファイト化カーボンブラック
複合粒子を特長付ける値として、Ｘ線回折図における
（００２）面のピーク面積より算出した結晶質のグラフ
ァイトの存在比率（グラファイト化率）を用いるが、本
発明におけるグラファイト化率は５〜９０％の範囲内、
好ましくは１０〜７０％の範囲内である。グラファイト
化率がこの範囲外のカーボンブラックを使用した場合に
は、十分な電磁波吸収性能を得られないことがある。カ
ーボンブラックのグラファイト化率であるが、理学電機
製Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ１５００を用い、ターゲットを
Ｃｕとし、加速電圧５０ｋＶ、電流１００ｍＡで２θを
１０〜１００゜まで変化させてエックス線回折測定を行
い、得られた回折図における（００２）面に対応するピ
ーク面積より結晶質のグラファイトの存在比率（グラフ
ァイト化率）を算出して求めた。

【００２３】本発明で使用するグラファイト化カーボン
ブラック複合粒子の粒径は、製造上および電磁波吸収特
性の点から、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内であることが望
ましい。１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の粒径が特に好
ましい。グラファイト化カーボンブラック粒子の粒径が
１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であれば、１ＧＨｚ以下
で高い電磁波吸収性能が得られる。また１μｍよりも大
きいと電磁波吸収性能は劣るが反射効率の高い特性が得
られる。平均粒径が１ｎｍより小さいと、表面積が極め
て大きくなり、高分子材料中への分散が困難になる。逆
に、グラファイト化カーボンブラック複合粒子の平均粒
子径が１０μｍよりも大きいと、電磁波障害防止材の単
位体積あたりに含有される粒子の数が少なくなり、特性
が低下することがある。

【００２４】本発明の電磁波障害防止材におけるグラフ
ァイト化カーボンブラック複合粒子の含有量は、目標と
する特性に合わせて適宜設定できるが、０．５〜５０重
量％であるのが好ましい。０．５重量％未満では目的と
する特性が得られないことがある。一方、５０重量％を
越える場合には導電性が強く現れるため反射量が増加
し、優れた透過減衰は得られるが、吸収特性は低下する
ことがある。

【００２５】また本発明の電磁波障害防止材において
は、前記の範囲内であればグラファイト化率が異なるグ
ラファイト化カーボンブラック複合粒子を２種類以上混
合して使用しても良い。

【００２６】グラファイト化カーボンブラックと、導電
性繊維又は磁性粒子との合計量との比が０．３〜５であ
るような場合には、軽量で柔軟な電波干渉防止材が得ら
れる。

【００２７】本発明の電磁波障害防止材における磁性粒
子として例えばＭｎ−Ｚｎ−フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−
フェライトなどのソフトフェライト、パーマロイおよび
Fe-Al-Si系アモルファス合金、マグネタイト、γ−酸化
鉄、六方晶フェライト、各種ハードフェライトなどがあ
げられるが、特に限定するものではない。その粒径は
０．１〜５０μｍの範囲内であるのが適している。粒径
が０．１μｍ未満であると、目的とする特性が得られな
いことがあり、５０μｍ超であると単位面積当たりの粒
子数が少ないため、特性にむらが生じ易くなる。グラフ
ァイト化カーボンブラックにおいては、効果のある周波
数は１ＧＨｚ以上の高い周波数であるのに対して、磁性
粒子においては数十ＭＨｚから数百ＭＨｚと低い周波数
領域において効果があるのが特長である。

【００２８】また、本発明における磁性粒子の含有量は
１０〜９５重量％の範囲内であるのが好ましい。一般に
磁性粒子を用いた場合、充填量が１０％より少ないと目
的とする吸収特性が得られないことがあり、また９５重
量％より多いと分散性が悪化することから、特性がばら
つく原因となる。本発明の多層型電磁波障害防止材にお
いては、前記の範囲内であれば異なる種類の磁性粒子を
２種類以上混合して使用してもよい。

【００２９】各層のグラファイト化カーボンブラック複
合粒子及び磁性粒子の粒径が５倍以上異なることが好ま
しい。各層のグラファイト化カーボンブラック複合粒子
及び磁性粒子の粒径が５倍以上異なることにより、広帯
域で、ノイズ低減効果のばらつきを抑制できる。

【００３０】本発明の多層型電磁波障害防止材における
導電性繊維としては、炭素繊維、金属繊維、チラノ繊維
あるいは通常の繊維にメッキなどの方法により導電性を
付与した繊維などが使用されるが、特に限定するもので
はなく、必要に応じて適宜選択できる。一般には、比較
的比重の小さい炭素繊維が好ましい。前記導電性繊維と
しては、繊維長が１μｍ〜３ｍｍの範囲内であり、アス
ペクト比（繊維長／繊維径）が４〜４００の範囲内であ
るものが適している。この範囲において、繊維長が長い
と低周波数帯域における反射特性が高く、１ＧＨｚ以上
では徐々に低下していく。繊維長の短いものについては
５０ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの周波数帯域での反射特性のば
らつきが少なく抑えられる。繊維長が１μｍより短いの
ものは十分な導電性が得られず、目的とする透過減衰が
得られない。また、繊維長３ｍｍより長いものでは分散
時に折れやすく、均一な試料を作製するのが難しい。ア
スペクト比も同様で、４より小さいものは十分な導電性
が得られず、４００より大きいと高い導電性は得られる
が、表面での反射が多くなり、吸収量が減少することが
ある。

【００３１】また、各層の導電性繊維の繊維長が２倍以
上異なることが好ましい。各層の導電性繊維長が２倍以
上異なることにより、広帯域で反射特性のばらつきを抑
制できる。相違が２倍未満では、目的とする効果が十分
に得られない。各層の導電性繊維の繊維長の相違の上限
は、１μｍ：３ｍｍの比率により限定される。

【００３２】前記導電性繊維として炭素繊維を使用する
場合、この炭素繊維の繊維長をグラファイト化カーボン
ブラックの粒子径に対し５０００未満、より好ましい範
囲は１３００〜４０００にすることにより、１０００Ｍ
Ｈｚを越える高周波帯域で優れた吸収特性を示すことが
発見された。

【００３３】一方、前記導電性繊維として炭素繊維を使
用する場合、この前記炭素繊維の繊維長をグラファイト
化カーボンブラックの粒子径に対し５０００以上、より
好ましい範囲は１００００〜１０００００にすることに
より、５００ＭＨｚ未満の低周波帯域で優れた吸収特性
を示すことが発見された。従って、特定の繊維長を有す
る炭素繊維を選択することにより、特定の周波数帯の電
磁波を効果的に吸収することができる。

【００３４】本発明の多層型電磁波障害防止材におい
て、グラファイト化カーボンブラック複合粒子、磁性体
粒子および導電性繊維を有機高分子材料に充填する方法
としては、一般にニーダー、バンバリーミキサー、ミル
ミキサー、ロールミル、ジェットミル、ボールミルなど
が用いられるが、これらに限定するものではなく、状況
に応じて適宜使用することができる。このようにして得
られた各マスターバッチを圧延ロールに通すことによ
り、それぞれの成分からなる長尺の原反シートが得られ
る。

【００３５】前記各原反シートの一方の表面に必要に応
じて常用の接着剤を塗布し、別の原反シートを重ね合わ
せ、両者を常用の圧着機に通すことにより一体的に接着
させ、積層体を得ることができる。前記圧着の際、必要
に応じて加熱することもできる。積層体の製造に使用さ
れる接着剤は特に限定されない。このような積層体の製
造に好適な接着剤は当業者に公知である。各原反シート
を圧着機を通すだけで積層体に成形できれば、接着剤は
使用しなくてもよい。このようにして、長尺状の多層型
電磁波障害防止材原反シートを得ることができる。この
原反シートを適当に切断することにより、所望のサイズ
のシート状多層型電磁波障害防止材を得ることができ
る。

【００３６】本発明の多層型電磁波障害防止材の形態と
しては一般にシート状が考えられるが、特に限定するも
のではなく、必要に応じて各種形態に成型・加工するこ
ともできる。さらに、その成型方法については、押出
し、射出、プレス、塗布などの一般的な手法を用いるこ
とができる。どのような方法で、どのような形状に成形
されたとしても、重要なことは、各積層構造成形体が十
分な柔軟性を維持することである。

【００３７】また、本発明の多層型電磁波干渉防止材に
おける表面形状は、特に平坦である必要はなく、凹凸が
あってもよい。本発明の多層型電磁波干渉防止材は、電
磁波発生源である電子部品に直接施用したり、電子機器
の筐体内壁面に貼着して使用することができる。あるい
は、電磁波発生源となるアンテナ又は導体ケーブルなど
の外周面に捲回して使用することもできる。

【００３８】

【実施例】以下、実施例により本発明の多層型電磁波障
害防止材を更に詳細に説明する。下記の各実施例におい
て、グラファイト化カーボンブラック複合粒子、導電性
繊維および磁性粒子を高分子材料に充填する際は卓上型
ニーダーを用いた。また、各層の形成には熱プレス機を
用いた。

【００３９】実施例１組成１−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．５ｍｍの
成型体Ａを作製した。同様に、組成１−２の配合比で厚
さ０．５ｍｍの成型体Ｂを作製した。成型体ＡおよびＢ
を接着剤を用いて積層し、厚さ１．１ｍｍのシート状多
層型電磁波障害防止材を作製した。作製した多層型電磁
波障害防止材の断面構造を図１に示す。図中、符号１は
多層型電磁波障害防止材を示し、符号２は成型体Ａ層、
符号３は接着剤層、符号４は成形体Ｂ層をそれぞれ示
す。また、電磁波障害防止効果を評価する際は成型体Ａ
が電磁波の入射面になるようにした。（組成１−１：成型体Ａ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30％) ５重量部シリコーン樹脂（主剤）８５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）１０重量部（組成１−２：成型体Ｂ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30％) ３重量部炭素繊維（繊維径９μｍ，繊維長０．５ｍｍ）１０重量部シリコーン樹脂（主剤）８０重量部シリコーン樹脂（硬化剤）７重量部

【００４０】実施例２組成２−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．５ｍｍの
成型体Ｃを作製した。同様に、組成２−２の配合比で厚
さ０．５ｍｍの成型体Ｄを、組成２−３の配合比で厚さ
０．２ｍｍの成形体Ｅを作製した。成型体Ｄを間に挟ん
で成型体Ｃ及び成型体を接着剤を用いて積層し、厚さ
１．３ｍｍのシート状多層型電磁波障害防止材を作製し
た。作製した多層型電磁波障害防止材の断面構造を図２
に示す。図中、符号１は多層型電磁波障害防止材を示
し、符号３は接着剤層、符号５は成型体Ｃ層、符号６は
成形体Ｄ層、符号７は成形体Ｅ層をそれぞれ示す。ま
た、電磁波障害防止効果を評価する際は成型体Ｃが電磁
波の入射面になるようにした。（組成２−１：成型体Ｃ）Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−フェライト（粒子径５μｍ）５０重量部シリコーン樹脂（主剤）４５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部（組成２−２：成型体Ｄ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30％) ２重量部炭素繊維（繊維径７μｍ，繊維長４０μｍ）３０重量部シリコーン樹脂（主剤）６０重量部シリコーン樹脂（硬化剤）６重量部（組成２−３：成型体Ｅ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30％) ５重量部炭素繊維（繊維径１０μｍ，繊維長３ｍｍ）１０重量部シリコーン樹脂（主剤）７５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）１０重量部

【００４１】実施例３組成３−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．５ｍｍの
成型体Ｆを作製した。同様に、組成３−２の配合比で厚
さ０．２ｍｍの成型体Ｇを作製した。成型体Ｇを間に挟
んで両側に成型体Ｆを配置し、これらを接着剤を用いて
積層し、厚さ１．３ｍｍのシート状多層型電磁波障害防
止材を作製した。作製した多層型電磁波障害防止材の断
面構造を図３に示す。図中、符号１は多層型電磁波障害
防止材を示し、符号３は接着剤層、符号８は成型体Ｆ
層、符号９は成形体Ｇ層をそれぞれ示す。また、電磁波
障害防止効果を評価する際は成型体Ｆが電磁波の入射面
になるようにした。（組成３−１：成形体Ｆ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30%) １０重量部マグネタイト（粒子径０．４μｍ）４０重量部シリコーン樹脂（主剤）４５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部（組成３−２：成形体Ｇ）炭素繊維（繊維径７μｍ，繊維長１．０ｍｍ）３０重量部シリコーン樹脂（主剤）６５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部

【００４２】実施例４組成４−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．１ｍｍの
成型体Ｈを作製した。同様に、組成４−２の配合比で厚
さ０．１ｍｍの成型体Iを作製した。成型体ＨおよびＩ
交互に１５枚（Ｈを８枚、Ｉを７枚）積層し、熱プレス
機を用いて厚さ１．５ｍｍの多層型電磁波障害防止材を
作製した。作製した多層型電磁波障害防止材の断面構造
を図４に示す。図中、符号１は多層型電磁波障害防止材
を示し、符号１０は成型体Ｈ層、符号１１は成形体Ｉ層
をそれぞれ示す。また、電磁波障害防止効果を評価する
際は成型体Ｈが電磁波の入射面になるようにした。（組成４−１：成形体Ｈ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30%) １０重量部ウレタン樹脂９０重量部（組成４−２：成形体Ｉ）マグネタイト（粒子径１μｍ）５０重量部ウレタン樹脂５０重量部

【００４３】実施例５組成５−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．７〜０．
９ｍｍで片面に凹凸がある成形体Ｊを作製し、その上に
組成５−２の配合比で混合した材料を流し込んで成型体
Ｋを形成し、厚さ１．５ｍｍの多層型電磁波障害防止材
を作製した。作製した多層型電磁波障害防止材の断面構
造を図５に示す。図中、符号１は多層型電磁波障害防止
材を示し、符号１２は成型体Ｊ層、符号１３は成形体Ｋ
層をそれぞれ示す。また、電磁波障害防止効果を評価す
る際は成型体Ｊが電磁波の入射面になるようにした。（組成５−１：成形体Ｊ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30%) ５重量部マグネタイト（粒子径０．５μｍ）５０重量部シリコーン樹脂（主剤）４０重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部（組成５−２：成形体Ｋ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30%) ５重量部炭素繊維（繊維径７μｍ，繊維長１６０μｍ）１重量部シリコーン樹脂（主剤）８５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）９重量部

【００４４】実施例６組成６−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．５ｍｍの
成型体Ｌを作製した。同様に、組成６−２の配合比で厚
さ０．８ｍｍの成型体Ｍを作製した。成型体ＬおよびＭ
を接着剤を用いて積層し、厚さ１．０ｍｍのシート状多
層型電磁波障害防止材を作製した。作製した多層型電磁
波障害防止材は図１に示される断面構造と同様な構造を
有する。また、電磁波障害防止効果を評価する際は成型
体Ｌが電波の入射面になるようにした。（組成６−１：成形体Ｌ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子（粒径２０ｎｍ）５重量部シリコーン樹脂（主剤）８５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）１０重量部（組成６−２：成形体Ｍ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子（粒径１０μｍ）５重量部シリコーン樹脂（主剤）８５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）１０重量部

【００４５】実施例７組成７−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．５ｍｍの
成型体Ｎを作製した。同様に、組成７−２の配合比で厚
さ０．５ｍｍの成型体Ｏを、組成７−３の配合比で厚さ
０．５ｍｍの成形体Ｐを作製した。実施例２と同様な方
法で成型体Ｎ、Ｏ及びＰを積層し、厚さ１．７ｍｍのシ
ート状多層型電磁波障害防止材を作製した。作製した多
層型電磁波障害防止材は図２に示される断面構造と同様
な構造を有する。また、電磁波障害防止効果を評価する
際は成型体Ｎが電波の入射面になるようにした。（組成７−１：成形体Ｎ）Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−フェライト（粒子径５μｍ）５０重量部シリコーン樹脂（主剤）４５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部（組成７−２：成形体Ｏ）偏平状アモルファス合金粉末（粒子径１０μｍ）６０重量部シリコーン樹脂（主剤）２７重量部シリコーン樹脂（硬化剤）３重量部（組成７−３：成形体Ｐ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30%) ５重量部炭素繊維（繊維径１０μｍ，繊維長３ｍｍ）１０重量部シリコーン樹脂（主剤）７５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）１０重量部

【００４６】実施例８組成８−１の配合比で材料を混合し、厚さ０．５ｍｍの
成型体Ｑを作製した。同様に、組成８−２の配合比で厚
さ０．５ｍｍの成型体Ｒを作製した。実施例３に述べた
方法と同じ方法で、成型体Ｑ及びＲを接着剤を用いて積
層し、厚さ１．３ｍｍのシート状多層型電磁波障害防止
材を作製した。作製した多層型電磁波障害防止材の断面
構造は図３に示される断面構造と同じである。（組成８−１：成形体Ｑ）偏平状アモルファス合金粉末（粒径１０μｍ）８０重量部シリコーン樹脂（主剤）１８重量部シリコーン樹脂（硬化剤）２重量部（組成８−２：成形体Ｒ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子１０重量部シリコーン樹脂（主剤）８２重量部シリコーン樹脂（硬化剤）８重量部

【００４７】比較例１組成Ａの配合比で材料を混合し、厚さ１．０ｍｍの成形
体Ｓを作製した。（組成Ａ：成形体Ｓ）Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−フェライト（粒子径５μｍ）５０重量部シリコーン樹脂（主剤）４５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部

【００４８】比較例２組成Ｂの配合比で材料を混合し、厚さ１．３ｍｍの成形
体Ｔを作製した。（組成Ｂ：成形体Ｔ）炭素繊維（繊維径９μｍ，繊維長５ｍｍ）５０重量部シリコーン樹脂（主剤）４５重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部

【００４９】比較例３組成Ｃの配合比で材料を混合し、厚さ２．０ｍｍの成形
体Ｕを作製した。（組成Ｃ：成形体Ｕ）グラファイト化カーボンブラック複合粒子(グラファイト化率30%) ３重量部偏平状アモルファス合金粉末（粒径１０μｍ）５０重量部シリコーン樹脂（主剤）４２重量部シリコーン樹脂（硬化剤）５重量部

【００５０】前記の各実施例および比較例で作製した試
料の５０ＭＨｚ〜２０ＧＨｚにける反射量（S₁₁）およ
び透過量（S₂₁）をヒューレット・パッカード社製ネッ
トワークアナライザーＨＰ８７２０Ｃを用いて測定し
た。結果は、入射電磁波の電力を１００％としたときの
電力量で示した。その際、吸収電力量は、入射電力から
反射および透過電力を差し引いた値とした。実施例１〜
８および比較例１〜３で作製した試料の５０ＭＨｚ、５
００ＭＨｚおよび３ＧＨｚにおける透過および吸収電力
量を表１に示す。さらに、実施例１で作製した多層型電
磁波障害防止材の５０ＭＨｚ〜２０ＧＨｚにおける吸収
電力量の周波数特性を図６に示す。また、実施例１で作
製した多層型電磁波障害防止材をノイズ発生源に貼付
し、２０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲でノイズレベルの測定
を行った。測定はオープンサイトで、アドバンテスト社
製スペクトラムアナライザーＲ３３６１Ｃを用いて行っ
た。その結果を図７に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１に示された結果からも明らかなよう
に、実施例１〜８で作製した多層型電磁波障害防止材は
入射電力の５０％以上を吸収し、透過電力も２０％以下
であった。

【００５３】また、図６は、本発明の多層型電磁波障害
防止材が、５０ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの広帯域にわたって
電磁波を５０％以上吸収することを立証している。な
お、図６において、５０ＭＨｚはグラフ横軸（すなわ
ち、周波数軸）のほぼゼロ点付近に位置する。

【００５４】更に、図７からは、本発明の多層型電磁波
障害防止材をノイズ発生源に貼付することにより、２０
ＭＨｚ〜７００ＭＨｚのノイズを１０ｄＢ程度低減でき
ることが明らかになった。

【００５５】一方、比較例１で作製した成型体Ｓは吸収
量が少なく、比較例２の成型体Ｔにおいては透過減衰効
果は見込めるが、吸収電力量が４０％以下と低く、吸収
されずに反射した電波がノイズとなるため多層型電磁波
障害防止材としては不向きであった。また比較例３で作
製した成型体Ｕは、高周波数帯域における吸収特性が低
く、明らかに本発明の多層型電磁波障害防止材より劣
る。

【００５６】以上の結果より、本発明の多層型電磁波障
害防止材は、ノイズ発生源や筐体に貼付することによ
り、電子機器などの輻射ノイズに対して顕著な防止効果
を発揮することが理解できる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
グラファイト化カーボンブラック複合粒子、導電性繊維
および磁性粒子の少なくとも１種類を含有する有機高分
子材料からなる層を２層以上積層することにより、試料
内で多重反射が生じ、吸収特性が向上する。また異なる
組成の層を組み合わせ、各層に役割を分担させることに
より、単層型に比べ１層における充填量を低減すること
ができ、同等の吸収特性を有する単層構造のものに比べ
柔軟性および機械的強度に優れた電磁波干渉防止材が得
られる。さらに、本発明の多層型電磁波障害防止材は様
々な形状に成形することができ、成形後も柔軟性を維持
しており、電子機器内部に取り付けたり、導体ケーブル
に巻き付けたりして使用することも可能にした。本発明
の多層型電磁波障害防止材は、主に電磁波を吸収するこ
とでノイズを低減するため、電子機器内部に施工しても
シールド材のように自分自身にも悪影響を及ぼすような
こともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で作製された本発明の多層型電磁波障
害防止材の断面図である。

【図２】実施例２で作製された本発明の多層型電磁波障
害防止材の断面図である。

【図３】実施例３で作製された本発明の多層型電磁波障
害防止材の断面図である。

【図４】実施例４で作製された本発明の多層型電磁波障
害防止材の断面図である。

【図５】実施例５で作製された本発明の多層型電磁波障
害防止材の断面図である。

【図６】実施例１で作製された多層型電磁波障害防止材
の、周波数と吸収電力量との関係を示す特性図である。

【図７】実施例１で作製された多層型電磁波障害防止材
の、周波数とノイズレベルとの関係を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１本発明の多層型電磁波障害防止材２成形体Ａ層３接着剤層４成形体Ｂ層５成形体Ｃ層６成形体Ｄ層７成形体Ｅ層８成形体Ｆ層９成形体Ｇ層１０成形体Ｈ層１１成形体Ｉ層１２成形体Ｊ層１３成形体Ｋ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二川佳央神奈川県横浜市戸塚区上倉田町884番地１戸塚ハイライズ229 (72)発明者千野勝神奈川県横須賀市林１丁目２番３号 (72)発明者佐々木勇治大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者倉田桂子大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者北畑慎一大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者西田雅人大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 5E321 BB21 BB25 BB32 BB34 CC16 GG05 GG11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グラファイト化カーボンブラック複合粒
子、導電性繊維および磁性粒子の少なくとも１種類を含
有する有機高分子材料からなる層を、接着剤層を介して
又は介することなく、２層以上積層することにより構成
されていることを特徴とする多層型電磁波障害防止材。
【請求項２】組成が異なる２種類以上の層を積層する
ことにより構成されていることを特徴とる請求項１に記
載の多層型電磁波障害防止材。
【請求項３】１層の厚さが５０μｍ〜３ｍｍの範囲内
であることを特徴とする請求項１に記載の多層型電磁波
障害防止材。
【請求項４】前記有機高分子材料が絶縁性有機高分子
材料であることを特徴とする請求項１に記載の多層型電
磁波障害防止材。
【請求項５】前記層は、導電性繊維又は磁性粒子の少
なくとも一種と、グラファイト化カーボンブラックを含
有する有機高分子材料から構成されており、前記グラフ
ァイト化カーボンブラックを、前記導電性繊維又は磁性
粒子との合計量に対して重量比で０．３〜５の割合で配
合したことを特徴とする請求項１に記載の多層型電磁波
障害防止材。
【請求項６】前記グラファイト化カーボンブラックの
グラファイト化率が５〜９０％であることを特徴とする
請求項１に記載の多層型電磁波障害防止材。
【請求項７】前記グラファイト化カーボンブラック
を、前記導電性繊維又は磁性粒子との合計量に対して重
量比で１〜３の割合で配合したことを特徴とする請求項
５に記載の多層型電磁波障害防止材。
【請求項８】前記導電性繊維の繊維長が１μｍ〜３ｍ
ｍの範囲内であり、アスペクト比（繊維長／繊維径）が
４〜４００であることを特徴とする請求項１に記載の多
層型電磁波障害防止材。
【請求項９】前記磁性粒子の粒子径が０．１〜５０μ
ｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の多
層型電磁波障害防止材。
【請求項１０】各層の導電性繊維の繊維長が互いに２
倍以上異なることを特徴とする請求項１に記載の多層型
電磁波障害防止材。
【請求項１１】各層のグラファイト化カーボンブラッ
ク複合粒子および磁性粒子の粒径が互いに５倍以上異な
ることを特徴とする請求項１に記載の多層型電磁波障害
防止材。