JP2006037078A - Flame-retardant magnetic sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波シールド効果によってノイズを抑制するノイズ抑制シートや、磁気シールドシート等の磁気特性が要求されるシートなどに好適な難燃性及び耐食性に優れた磁性シートに関する。 The present invention relates to a magnetic sheet excellent in flame retardancy and corrosion resistance suitable for a noise suppressing sheet that suppresses noise by an electromagnetic wave shielding effect, a sheet that requires magnetic properties such as a magnetic shield sheet, and the like.
従来、ノイズ抑制シートは、磁性を与えるため扁平軟磁性金属を多量に添加している。その際、最も多く用いられる軟磁性金属はセンダスト(Fe−Si−Al合金)であった。例えば、特許文献1には、扁平状および/または針状のFe−Al−Si合金粉末を用いた電磁波干渉抑制体が記載されている。
Conventionally, a noise suppression sheet has a large amount of flat soft magnetic metal added to impart magnetism. At that time, the most frequently used soft magnetic metal was Sendust (Fe-Si-Al alloy). For example,
このセンダストは高い磁気特性を有するが、酸化され易いという特性がある。また扁平加工する際にも、あるいはその加工したことによる表面積増加の効果によっても酸化が生じることになる。酸化され易いということは、原子レベルでは燃えることであり、金属微粒子においては危険物に分類される可燃性の高いものになることがある。つまり粉末の状態でも取り扱いには十分な注意を払う必要がある。これを制御出来ない場合、発火あるいは爆発を招くこともある。そのため、この合金の製造過程において防爆対策が必須の項目となっている。 This sendust has high magnetic properties, but has the property of being easily oxidized. Also, oxidation occurs during flat processing or due to the effect of increasing the surface area resulting from the processing. The fact that it is easily oxidized means that it burns at the atomic level, and the metal fine particles may become highly flammable which is classified as a dangerous substance. In other words, it is necessary to pay sufficient attention to handling even in the powder state. If this cannot be controlled, it may cause fire or explosion. Therefore, explosion-proof measures are an essential item in the manufacturing process of this alloy.
このようなセンダストを多量に添加するノイズ抑制シートも可燃性が高くなるため、難燃化対策が要望される。このための一つの対策として、酸化被膜を形成する方法がある。これにより耐食性が向上し、過度の酸化反応が抑制されるとするものである。しかし、文献2〜4にある通り、酸化被膜自体が燃焼に寄与する可能性が指摘されており、その有効性に疑問が呈されている。
Since the noise suppression sheet to which such sendust is added in a large amount also has high flammability, flame retardant measures are required. As one countermeasure for this, there is a method of forming an oxide film. Thereby, corrosion resistance improves and it is supposed that an excessive oxidation reaction is suppressed. However, as described in
一方、特許文献2には、Fe−Si−Cr系またはFe−Al−Cr系の磁気シールド用扁平状Fe基合金粉末が記載されており、特にCrのアロイ化による耐食性の向上効果が記載されている。しかし、このFe基合金粉末を含有したシートの難燃性については記載されていない。
On the other hand,
Fe−Cr系合金を使用した電磁波シールド用の難燃性材料は、特許文献3〜5に記載されている。すなわち、特許文献3,4に記載の難燃性材料は、Fe−Cr系の扁平軟磁性金属を難燃グレードの塩素化ポリエチレンなどに添加するものである。特許文献5に記載の電磁波吸収体は、Fe−Cr系などの軟磁性金属粉末をポリマーで結合した電磁波吸収体に難燃剤を混入したものである。
Patent Documents 3 to 5 describe flame retardant materials for electromagnetic wave shielding using Fe-Cr alloys. That is, the flame retardant materials described in
しかしながら、難燃性ポリマーや難燃剤の使用だけでは、安定した難燃性を得ることは困難である。さらに磁性シートには耐食性が要求される。これは、例えば塩水噴霧試験に於いて錆が発生しないことなどであるが、メカニズム的には内部の軟磁性金属粉が酸素に触れて酸化する(錆る)ことによるものである。これらの対策は、従来は、扁平軟磁性金属表面に酸化被膜を設けて耐食性を増すこと、または扁平軟磁性金属粉を高充填する際に結合材が充填しきれず内部に空隙(ボイド)を生じることがあったために、カップリング剤等を用いることで金属と結合材の密着性を上げようとするものが中心であった。しかしながら、結合材の酸素ガス透過性に着目したものは無かった。 However, it is difficult to obtain stable flame retardancy only by using a flame retardant polymer or a flame retardant. Further, the magnetic sheet is required to have corrosion resistance. This is because, for example, no rust is generated in the salt spray test, but the mechanism is that the internal soft magnetic metal powder is oxidized (rusted) by contact with oxygen. Conventionally, these measures have been taken to increase the corrosion resistance by providing an oxide film on the surface of the flat soft magnetic metal, or when the flat soft magnetic metal powder is highly filled, the binder cannot be filled and voids are formed inside. For this reason, the main focus is on increasing the adhesion between the metal and the binder by using a coupling agent or the like. However, there was nothing that focused on the oxygen gas permeability of the binder.
一般に、ノイズ抑制シートは、電子機器筐体内で発生する放射ノイズを低減するため、あるいは電子機器外部から侵入してくる不要電磁波から電子デバイスを保護するため、ノイズ発信源あるいは受信源近傍に設置される薄型シートである。このシートは電磁ノイズをグランドに逃がすことなく、エネルギー的に低減させるために設計されており、良導体ではない(つまり電気的結合の起きない)シートが使用させる。このシート基材としては有機系の結合材、一般にはポリマー材が用いられる。電磁波のエネルギーを低減するためには、シートの複素比透磁率(μ’及びμ”)を高くして、電磁波の熱変換機能を高める必要があり、これを達成するためには扁平状の軟磁性金属を多量に配合する必要がある。
薄型シートの中に熱伝導性の高い金属が多量に含有されており、いわゆる燃焼し易い状態になっており、その配合材料の充填量も限界近く入っているため、難燃剤及び難燃助剤を所望量自由に配合できる余裕はなく、少量で効果的な難燃配合の開発が必要となる。
また、磁気特性に優れるFe系金属は、非常に酸化を受けやすい材料である。これはシート加工する前の原材料の段階から、シート加工してからも酸化が起こり得る危険を有していることになる。これは、シートの評価項目として特に塩水噴霧試験などの促進試験などで錆発生となって見受けられるものである。
本発明は、以上のような従来の技術における問題点を解決し、均一で安定した難燃性が得られる難燃性に優れ、同時に耐食性に優れた磁性シートを提供することを課題とする。
In general, a noise suppression sheet is installed in the vicinity of a noise source or receiver to reduce radiation noise generated in the electronic device casing or to protect electronic devices from unwanted electromagnetic waves entering from outside the electronic device. It is a thin sheet. This sheet is designed to reduce energetically without causing electromagnetic noise to escape to the ground, and a sheet that is not a good conductor (that is, no electrical coupling occurs) is used. As the sheet base material, an organic binder, generally a polymer material is used. In order to reduce electromagnetic wave energy, it is necessary to increase the complex relative permeability (μ ′ and μ ″) of the sheet to enhance the heat conversion function of the electromagnetic wave. It is necessary to blend a large amount of magnetic metal.
Since a thin sheet contains a large amount of highly conductive metal, it is in a so-called combustible state, and the amount of the compounding material is close to the limit, so flame retardants and flame retardant aids Therefore, it is necessary to develop an effective flame retardant composition in a small amount.
In addition, Fe-based metals having excellent magnetic properties are materials that are very susceptible to oxidation. This has a risk that oxidation may occur even after sheet processing from the stage of raw materials before sheet processing. This is seen as an occurrence of rust as an evaluation item of the sheet, particularly in an accelerated test such as a salt spray test.
An object of the present invention is to solve the problems in the conventional techniques as described above, and to provide a magnetic sheet excellent in flame retardancy capable of obtaining uniform and stable flame retardancy and at the same time excellent in corrosion resistance.
有機材料の燃焼メカニズムは、一般に(1)燃焼場での燃焼発生、(2)燃焼場から有機材料表面への輻射、(3)有機材料内の熱伝導、(4)有機材料内での分解、(5)有機材料内での分解した揮発物の拡散、(6)有機材料表面から揮発物の気相拡散、燃焼場への到達、となっている。この燃焼の循環サイクルのいずれかの部分を遮断することが燃焼を止めることにつながることになる。またここでいう燃焼はいわゆる延焼、つまり燃焼源からの燃え移りに関するものである。
難燃剤配合の目的は、有機材料に炭化被覆を形成し断熱性を高めて熱安定性を高めるもの、あるいは燃焼時に水を放出し、燃焼温度を低下させる、さらに燃焼時に分解してラジカルを形成し、気相において活性なHラジカルやOHラジカルをトラップするもの、これらを複合化したもの等を挙げることができるが、いずれも燃焼時のみ難燃作用を及ぼすように設計されている。つまり上記燃焼メカニズムの(2)及び(6)の対策が主である。
燃焼メカニズムには、気相以外に有機材料が関与する部分も含まれている。本発明者らは、とくに有機材料の酸素指数の関係と有機材料内の揮発物の内部拡散性に着目した。本発明では有機材料内の揮発物の内部拡散性を、ガスバリヤー性、とくに酸素透過係数で評価している。これは生成した揮発物の内部拡散性を抑制するためには、結合材の反応架橋または物理的絡み合いによる増粘化が効果あるとされており、この拡散性の尺度として運動性のより高い気体透過率の数値を尺度として用いることができると判断したためである。この酸素透過係数を抑えることで、燃焼に対する抵抗と、内包する扁平軟磁性金属の酸化反応に対する抵抗を同時に得ることができ、加工シートの難燃性及び耐食性の向上、さらにはアウトガスの発生量を抑えることができることを見いだしたのが本発明である。つまり、結合材に難燃剤を配合して難燃性を上げるだけではなく、難燃性に加えて耐食性や耐アウトガス発生性も付与する結合材を選定したことと、この結合材の効果を最大に発揮できる扁平軟磁性金属の分散状態で内包状態を得るための加工方法を工夫した結果が本発明である。
The combustion mechanism of organic materials is generally (1) combustion generation in the combustion field, (2) radiation from the combustion field to the surface of the organic material, (3) heat conduction in the organic material, (4) decomposition in the organic material. (5) Diffusion of decomposed volatiles in the organic material, (6) Vapor phase diffusion of volatiles from the surface of the organic material, and arrival at the combustion field. Interrupting any part of this combustion cycle will lead to stopping the combustion. In addition, the combustion here refers to so-called fire spread, that is, burnout from a combustion source.
The purpose of blending flame retardants is to form a carbonized coating on organic materials to improve heat insulation and improve thermal stability, or release water during combustion to lower the combustion temperature, and further decompose to form radicals during combustion In addition, examples include those that trap active H radicals and OH radicals in the gas phase, and those that combine these, but all are designed to exert a flame-retardant effect only during combustion. That is, the countermeasures (2) and (6) of the combustion mechanism are the main.
The combustion mechanism includes a portion involving an organic material in addition to the gas phase. The present inventors paid particular attention to the relationship between the oxygen index of organic materials and the internal diffusivity of volatiles in organic materials. In the present invention, the internal diffusibility of volatile substances in the organic material is evaluated by gas barrier properties, particularly by oxygen permeability coefficient. In order to suppress the internal diffusivity of the generated volatiles, it is said that thickening by reactive cross-linking or physical entanglement of the binder is effective. As a measure of this diffusivity, a gas with higher mobility is used. This is because it has been determined that the numerical value of transmittance can be used as a scale. By suppressing this oxygen permeability coefficient, resistance to combustion and resistance to the oxidation reaction of the encapsulated flat soft magnetic metal can be obtained at the same time, improving the flame retardancy and corrosion resistance of the processed sheet, and further reducing the amount of outgas generated The present invention has been found to be able to suppress this. In other words, not only the flame retardant is added to the binder to increase the flame retardancy, but also the choice of a binder that gives corrosion resistance and outgas resistance in addition to flame retardancy and the effect of this binder is maximized. The present invention is the result of devising a processing method for obtaining an encapsulated state in a dispersed state of a flat soft magnetic metal that can be exhibited in the present invention.
本発明は以上のような検討の結果、完成されたものである。すなわち、本発明の難燃性磁性シートは、酸素指数が24以上であり、且つ酸素透過係数が3×10-17m4/(N・s)以下である有機系結合材に、扁平軟磁性金属が分散状態で内包されていることを特徴とするものである。なお、本発明における酸素透過係数の数値は25℃での測定結果である。 The present invention has been completed as a result of the above studies. In other words, the flame-retardant magnetic sheet of the present invention has a flat soft magnetic property applied to an organic binder having an oxygen index of 24 or more and an oxygen permeability coefficient of 3 × 10 −17 m 4 / (N · s) or less. The metal is included in a dispersed state. In addition, the numerical value of the oxygen permeability coefficient in this invention is a measurement result in 25 degreeC.
さらに本発明では、延焼に対する難燃性だけでなく、自己発火性にも留意し、軟磁性金属を取り扱う製造工程から、シート加工後のシートとしても発火に対する対策をも加えている。
まず燃焼性に及ぼす軟磁性金属の形状効果を検討している。一般に金属微粒子の燃焼性を抑えるためには、燃焼性が高い微粉末(平均粒径10μm以下)を使用せず、粒径の大きい粒子を使用することが好ましい。扁平形状のためアスペクト比が5以上であってもいいが、平均粒径は30μm以上、より好ましくは50μm以上が耐燃焼性の効果が優れる。ここで、前記平均粒径は、前記軟磁性金属の形状が細長い場合には、平均長径の大きさを意味する。本発明における、前記平均粒径および平均長径の大きさは、粒度分布測定装置で測定して得られる値である。軟磁性金属も、このようなサイズにすることで、危険物の認定を回避することが可能となる。そしてこれを用いるシートの燃焼性に対する抵抗も増すことになる。
つぎに扁平軟磁性金属の組成を検討している。上記扁平軟磁性金属がFe−Cr系合金からなる場合には、該合金成分であるCrが耐食性に優れ酸化されにくいという性質を合金に付与するため、これを上記難燃剤および有機系結合材と組み合わせた場合に容易に難燃性を得ることができる。前記Fe−Cr系合金は、Fe−Ni−Cr系、Fe−Si−Cr系およびFe−Ni−Si−Cr系から選ばれる少なくとも一種の合金であるのがよい。この中で電磁波抑制効果として効果を最も示すのは、Fe−Ni−Si−Cr系である。また、前記Fe−Cr系合金が、絶縁性(本発明では、これは非良導体を意味する)を有する材料にて被覆処理がされているのがより好ましい。これらの金属は代表組成金属のみを示しているもので、これらの組成以外に微量に他成分が含まれることもあり得る。
軟磁性金属粉としても、組成にCrを加えることで軟磁性金属の酸化し易さの程度を抑えることができ、危険物でないものとすることができる。以上の形状効果及び組成効果により、金属保管、金属扁平加工、充填混練、薄型シート作製の各工程において、自己発火性を著しく抑えることが可能となる。燃焼時に於いても金属の燃焼性を低くしているため、シート全体の燃焼性も抑える方向に働く。
金属の耐食性を高めると共に、金属と酸素の触れる機会をいかに少なくするかが、シート成形前後を通じて重要である。このためには、結合材の酸素透過係数を小さくすること、及び少量の結合材で金属粉を分散、内包するような構造(モルフォロジー)にする加工方法を工夫する必要がある。
Furthermore, in the present invention, not only flame retardancy against fire spread but also self-ignition properties are taken into account, and measures against ignition are added as a sheet after sheet processing from the manufacturing process for handling soft magnetic metals.
First, the shape effect of soft magnetic metal on the combustibility is examined. In general, in order to suppress the combustibility of metal fine particles, it is preferable to use particles having a large particle size without using fine powder (average particle size of 10 μm or less) having high combustibility. The aspect ratio may be 5 or more because of the flat shape, but the average particle diameter is 30 μm or more, more preferably 50 μm or more, and the effect of combustion resistance is excellent. Here, the average particle diameter means the average major axis when the shape of the soft magnetic metal is elongated. In the present invention, the average particle diameter and the average major axis are values obtained by measurement with a particle size distribution measuring apparatus. By making the soft magnetic metal also have such a size, it is possible to avoid recognition of dangerous goods. And the resistance with respect to the combustibility of the sheet | seat using this will also increase.
Next, the composition of the flat soft magnetic metal is examined. When the flat soft magnetic metal is made of an Fe-Cr alloy, the alloy component Cr has excellent corrosion resistance and is difficult to oxidize, so that the alloy is combined with the flame retardant and the organic binder. When combined, flame retardancy can be easily obtained. The Fe-Cr alloy may be at least one alloy selected from Fe-Ni-Cr, Fe-Si-Cr, and Fe-Ni-Si-Cr. Among them, the Fe—Ni—Si—Cr system is most effective as an electromagnetic wave suppressing effect. More preferably, the Fe—Cr alloy is coated with a material having an insulating property (in the present invention, this means a non-defective conductor). These metals show only representative composition metals, and other components may be contained in a trace amount in addition to these compositions.
Even as a soft magnetic metal powder, by adding Cr to the composition, it is possible to suppress the degree of easy oxidization of the soft magnetic metal and not to be a dangerous substance. With the above shape effect and composition effect, self-ignitability can be remarkably suppressed in each process of metal storage, metal flattening, filling and kneading, and thin sheet production. Since the flammability of the metal is lowered even during combustion, the flammability of the entire sheet is also suppressed.
It is important to improve the corrosion resistance of the metal and reduce the chance of contact between the metal and oxygen throughout the sheet formation. For this purpose, it is necessary to devise a processing method for reducing the oxygen permeation coefficient of the binder and to make a structure (morphology) in which the metal powder is dispersed and included with a small amount of the binder.
なお、酸素指数を高めるためには、有機結合材に難燃剤の添加が必要とされる場合が多いが、酸素指数の高い層は有機結合材全体にわたっている必要はなく、輻射熱を受ける有機材料の表層部に偏在していてもよい。この偏在、言い換えれば表面を部分又は完全コーティングする材料として、難燃剤を配合した酸素ガスバリヤー性に優れる材料(エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂等)を用いることができる。 In order to increase the oxygen index, it is often necessary to add a flame retardant to the organic binder, but the layer with a high oxygen index does not need to cover the entire organic binder, and the organic material that receives radiant heat You may be unevenly distributed in the surface layer part. As this uneven distribution, in other words, a material that partially or completely coats the surface, a material (epoxy resin, polyvinyl alcohol resin, ethylene vinyl alcohol resin, etc.) excellent in oxygen gas barrier properties that contains a flame retardant can be used.
本発明の難燃性磁性シートは、酸素指数の高い、且つ酸素透過係数が小さい有機系結合材を使用して、内部に酸素が入り込むのを抑制しているため、この有機系結合材に内包されている軟磁性金属が酸素と接触して酸化されるのを阻止すると共に、内部からの揮発物の離散を遅らせるために、シートのガスバリヤー性を向上させることにより、均一で安定した難燃性が得られる。
有機系結合材に内包される軟磁性金属がFe−Cr系合金である場合には、軟磁性金属自体が耐酸化性(耐食性)を有しているため、自己発火性を抑制でき、上記有機系結合材の酸素透過性が小さいことと相まって、シート全体の酸化反応を抑えることができ、より一層均一で安定した難燃性が得られる。
The flame retardant magnetic sheet of the present invention uses an organic binder having a high oxygen index and a small oxygen permeability coefficient to suppress oxygen from entering the inside. Uniform and stable flame retardant by improving the gas barrier property of the sheet in order to prevent the soft magnetic metal being oxidized from coming into contact with oxygen and to delay the dispersal of volatiles from the inside. Sex is obtained.
When the soft magnetic metal contained in the organic binder is an Fe—Cr alloy, the soft magnetic metal itself has oxidation resistance (corrosion resistance), and therefore self-ignition property can be suppressed. Coupled with the low oxygen permeability of the system binder, the oxidation reaction of the entire sheet can be suppressed, and a more uniform and stable flame retardancy can be obtained.
また、有機系結合材に軟磁性金属と共に難燃剤を内包させる場合には、さらに難燃性が向上する。 Further, when the organic binder contains a flame retardant together with the soft magnetic metal, the flame retardancy is further improved.
本発明の難燃性磁性シートは、有機系結合材に扁平軟磁性金属を含有し内包したものである。扁平軟磁性金属としては、例えば磁性ステンレス(Fe−Cr−Al−Si合金)、センダスト(Fe−Si−Al合金)、パーマロイ(Fe−Ni合金)、ケイ素銅(Fe―Cu―Si合金)、Fe−Si合金、Fe−Si−B(−Cu−Nb)合金、Fe−Ni−Cr―Si合金、Fe―Si−Cr合金、Fe―Si−Al−Ni−Cr合金等が挙げられる。また、純鉄粒子を用いても良い。純鉄粒子としては例えばカルボニル鉄粉が挙げられる。全て熱伝導性の高い金属であり、酸化し易いFe系のアロイとなっている。 The flame-retardant magnetic sheet of the present invention is an organic binder containing a flat soft magnetic metal and encapsulating it. Examples of the flat soft magnetic metal include magnetic stainless steel (Fe—Cr—Al—Si alloy), sendust (Fe—Si—Al alloy), permalloy (Fe—Ni alloy), silicon copper (Fe—Cu—Si alloy), Fe-Si alloy, Fe-Si-B (-Cu-Nb) alloy, Fe-Ni-Cr-Si alloy, Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Al-Ni-Cr alloy and the like can be mentioned. Pure iron particles may also be used. Examples of the pure iron particles include carbonyl iron powder. All are metals with high thermal conductivity and are Fe-based alloys that are easily oxidized.
本発明では、特にFe−Cr系合金を使用するのが好ましく、具体的にはFe−Ni−Cr系、Fe−Si−Cr系およびFe−Ni−Si−Cr系から選ばれる少なくとも一種の合金を使用するのがよい。これらFe−Cr系合金は耐食性に効果があるCrをアロイ化させているため、危険物ではなく、可燃性も大幅に低減している。例えば、Fe−Ni−Cr系合金では、FeとNiで磁性を発現し磁気特性を制御すると共に、Crで耐食性を持たせている。これら磁性材料は単体で使用するほか、複数をブレンドしても構わない。軟磁性金属の平均粒子径は30μm以上、好ましくは50〜100μmであるのがよい。また、扁平軟磁性金属のアスペクト比は5〜500、好ましくは10〜100であるのがよい。 In the present invention, it is particularly preferable to use an Fe—Cr alloy, and specifically, at least one alloy selected from Fe—Ni—Cr, Fe—Si—Cr, and Fe—Ni—Si—Cr. It is good to use. Since these Fe—Cr alloys are alloyed with Cr, which is effective in corrosion resistance, they are not dangerous materials and greatly reduce flammability. For example, in an Fe—Ni—Cr alloy, magnetism is exhibited by Fe and Ni to control magnetic characteristics, and corrosion resistance is imparted by Cr. These magnetic materials may be used alone or in combination. The average particle diameter of the soft magnetic metal is 30 μm or more, preferably 50 to 100 μm. The aspect ratio of the flat soft magnetic metal is 5 to 500, preferably 10 to 100.
これらの扁平軟磁性金属、特にFe−Cr系合金は、表面が酸素ガスバリヤー性を有する材料にて被覆処理されているのが好ましい。軟磁性金属を直接被覆処理することで金属の耐食性を向上させることができる。また被覆処理により結合材との親和性が向上するため、扁平軟磁性金属を高密度に充填することができる。扁平軟磁性金属の表面を被覆処理する材料としては、使用する結合材と同じか、あるいは使用する結合材との親和性に優れた有機重合体材料(ゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチック)またその他材料(無機材料、セラミックス、水ガラス処理等)が使用可能である。樹脂のコーティング量は、コーティングした扁平軟磁性金属の含有量に対して約0.5〜10重量%であるのがよい。被覆剤は、絶縁性を有することが好ましい。軟磁性金属を高充填する場合に金属同士の接触による導通効果発現の抵抗となるからである。被覆処理する材料は可燃性であってもよい。また被覆処理する材料が難燃剤を含有する酸素指数が24以上であり、及び/又は酸素透過係数が3×10-17m4/(N・s)以下であってもよい。つまり、被覆自体が耐酸化被膜(酸素のガスバリヤー層)として機能するため、防錆と共に火災に対する抵抗を付与することになるからである。
本発明の有機系結合材は、ポリマーの酸素指数が、24以上である各種有機重合体材料を使用することができる。ポリマーは、金属やセラミックスなどの材料に比べると耐熱性に劣るため、一般に燃え易い。そのポリマーの燃え易さを表す尺度として酸素指数(Oxygen Index:OI)がある。これはそのポリマーの必要最小燃焼量を表すもので、その値が高いほど燃焼に対する抵抗があるといえる。つまりこの数字が高いものは難燃性であるといえ、ポリマーに対し難燃剤を配合し、難燃性を上げることが酸素指数の数字を上げることにつながる。
表1より難燃化処理及び配合を施さない場合、天然ゴム(NR)、エチレンプロピレン系ゴム(EPR)、ニトリルゴム(NBR)の酸素指数は22以下になるものが多く、難燃性としては不十分である。しかし、クロロプレンゴム(CR)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FK)は25を超え、このままでも難燃性を有するといえる。
樹脂材料の酸素指数(OI)は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂が17〜18、ポリアミドが29、ポリ塩化ビニルが45、ポリ四フッ化エチレンが高く95である。酸素指数はASTM D 2863による燃焼の継続性を評価する尺度である。21以上で継続的に燃焼することはなく、25〜27以上では極端な条件でない限り継続的な燃焼はしないとされる。
For the organic binder of the present invention, various organic polymer materials having a polymer oxygen index of 24 or more can be used. Polymers are generally easy to burn because they are inferior in heat resistance compared to materials such as metals and ceramics. There is an oxygen index (OI) as a scale representing the flammability of the polymer. This represents the necessary minimum combustion amount of the polymer, and it can be said that the higher the value, the more resistant to combustion. In other words, those having a high number are considered to be flame retardant, but adding a flame retardant to the polymer and increasing the flame retardant leads to an increase in the oxygen index number.
From Table 1, when flame retarding treatment and blending are not performed, the natural rubber (NR), ethylene propylene rubber (EPR), and nitrile rubber (NBR) often have an oxygen index of 22 or less. It is insufficient. However, chloroprene rubber (CR), silicone rubber (Q), and fluororubber (FK) exceed 25, and it can be said that they still have flame retardancy.
The oxygen index (OI) of the resin material is 17-18 for polyethylene, polypropylene, polystyrene, and methacrylic resin, 29 for polyamide, 45 for polyvinyl chloride, and 95 for polytetrafluoroethylene. The oxygen index is a measure for evaluating the continuity of combustion according to ASTM D 2863. If it is 21 or more, it does not burn continuously, and if it is 25 to 27 or more, it is said that continuous combustion is not performed unless it is an extreme condition.
本発明における有機系結合材は、酸素透過係数が3×10-17m4/(N・s)以下のものである。このような有機系結合材としては、酸素透過係数が3×10-17m4/(N・s)以下である各種の有機重合体材料が使用可能であり、例えばゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチックなどの高分子材料が挙げられる。表2は、各種ゴムの酸素透過係数を示している。表2から、ニトリルゴム(NBR)(HNBRを含む)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ウレタンゴム(U)が本発明における有機系結合材として好適であるのに対して、一般に用いられるシリコーンゴムは酸素透過性が高く、酸素指数は高くても酸素ガスが通過しやすく、内部の軟磁性金属は酸化を受けやすい。それゆえ本発明における有機系結合材として不適であることがわかる。
さらに樹脂材料は、概してゴム材料よりも酸素透過性が著しく低く、従って酸素透過係数が前記範囲内の樹脂材料を薄層で用いてもガスバリヤー層として機能する。従って、樹脂材料は扁平軟磁性金属を内包する有機系結合材として好適である。この理由は、樹脂材料とゴム材料の弾性率の差に起因する。弾性率の高い、分子の凝集性の高い樹脂はガスを通し難い。ただし、ガスは通しにくいものの、金属粉等の高充填も難しく、加工方法に工夫が必要となる。このような樹脂材料としては、各種熱可塑性エラストマー、各種プラスチックが挙げられる。従って、軟磁性金属を含有したシート体を上記樹脂材料の薄層で被覆コーティングしてもよい。 Further, the resin material generally has a significantly lower oxygen permeability than the rubber material, and therefore functions as a gas barrier layer even if a resin material having an oxygen permeability coefficient within the above range is used as a thin layer. Therefore, the resin material is suitable as an organic binder containing a flat soft magnetic metal. This reason is due to the difference in elastic modulus between the resin material and the rubber material. A resin having a high elastic modulus and high molecular cohesiveness is difficult to pass gas. However, although gas is difficult to pass through, high filling with metal powder or the like is difficult, and the processing method needs to be devised. Examples of such a resin material include various thermoplastic elastomers and various plastics. Therefore, a sheet body containing a soft magnetic metal may be coated with a thin layer of the resin material.
本発明において、酸素透過係数が前記範囲の有機系結合材によって扁平軟磁性金属および難燃剤が内包されているとは、例えば、該結合材が軟磁性金属を含有してシート状に形成されている場合の外、前記扁平軟磁性金属および難燃剤を含有したシート体の表面を結合材が被覆している場合も包含している。さらに、軟磁性金属の表面を被覆し難燃剤を含有した上記結合材がシート体内に分散含有されている場合も包含する。 In the present invention, a flat soft magnetic metal and a flame retardant are encapsulated by an organic binder having an oxygen permeability coefficient in the above range. For example, the binder contains a soft magnetic metal and is formed into a sheet shape. In addition, the case where the binding material covers the surface of the sheet body containing the flat soft magnetic metal and the flame retardant is also included. Furthermore, the case where the above binder containing the flame retardant and covering the surface of the soft magnetic metal is dispersed in the sheet body is also included.
扁平軟磁性金属粉を結合材で内包、及び配向、配列の態様で分散させるためには、必要最小限の量の結合材にて全体を均一に被覆する必要がある。この場合、高充填される軟磁性金属粉が直接外気に晒されることがない様に、結合材が十分に表面及び内部の細部まで行き渡る様な流動を与えられる成形方法が必要である。とくに酸素透過係数の低い材料は、樹脂を中心に剛性が高いため、加熱及び加圧が必要である。成形方法としては、溶剤を用い、結合材と扁平軟磁性粉を混合撹拌した後、塗工し、溶剤を揮発させた後、空隙(ボイド)をなくす様に加熱及び加圧し、結合材を流動させて、その状態で架橋を施してしまう方法が最も良い。結合材の酸素透過性がいくら低くとも、流動不足で空隙(ボイド、いいかえれば空気の通路)があれば軟磁性金属の酸化反応は抑えられないからである。 In order to encapsulate the flat soft magnetic metal powder with a binder, and to disperse the powder in an orientation and alignment manner, it is necessary to uniformly coat the whole with a minimum amount of the binder. In this case, there is a need for a molding method that allows the binder to flow sufficiently to reach the surface and internal details so that the highly filled soft magnetic metal powder is not directly exposed to the outside air. In particular, a material having a low oxygen permeability coefficient has high rigidity centering on the resin, and thus requires heating and pressurization. As a molding method, a solvent is used, and after mixing and stirring the binder and the flat soft magnetic powder, coating, volatilizing the solvent, heating and pressurizing so as to eliminate voids, and flowing the binder And the method in which crosslinking is performed in that state is the best. This is because, even if the oxygen permeability of the binder is low, the oxidation reaction of the soft magnetic metal cannot be suppressed if there is a lack of flow and there are voids (in other words, air passages).
酸素指数が高く、且つ酸素透過係数の低い結合材で軟磁性金属を分散状態で内包する形態は、難燃対策の一つとして挙げられる炭化層(チャー)をシート外周部に形成する方法に近似する。炭化層(チャー)を利用した難燃化の方法は、燃焼時に炭化層を有機材料の表面に形成することで、その炭化層が断熱層として働き、有機材料への輻射を抑え、また有機材料からの分解揮発物の気相拡散も抑えることで燃焼を抑えるものである。この炭化層の効果を利用するには、ポリマーの構造がベンゼン環や複素環、S、Nなどから構成されているものがいいといわれる。これは結合エネルギーが脂肪族系C−C結合に比べて大きいためである。酸素指数が高く、且つ酸素透過係数の低い結合材で軟磁性金属を内包することは、金属の配合による熱伝導性を低く抑えることになり、それは炭化層(チャー)の持つ断熱効果を付与することになる。具体的には、軟磁性金属を内包するには、軟磁性金属を結合材の内部に均一に分散させればよい。
なお、前記酸素透過係数は、JIS K 7126のB法(等圧法)により測定することができる。
The form in which soft magnetic metal is encapsulated in a dispersed state with a binder having a high oxygen index and a low oxygen permeability coefficient is close to the method of forming a char layer, which is one of flame retardant measures, on the outer periphery of the sheet To do. The method of making flame-retardant using a char layer (char) is to form a char layer on the surface of the organic material at the time of combustion, so that the char layer acts as a heat insulation layer and suppresses radiation to the organic material. Combustion is suppressed by suppressing vapor phase diffusion of decomposition volatiles from In order to utilize the effect of this carbonized layer, it is said that the polymer structure is composed of a benzene ring, a heterocyclic ring, S, N or the like. This is because the bond energy is higher than that of the aliphatic C—C bond. Inclusion of soft magnetic metal with a binder having a high oxygen index and a low oxygen permeability coefficient reduces the thermal conductivity due to the compounding of the metal, which gives the heat insulation effect of the char layer. It will be. Specifically, in order to encapsulate the soft magnetic metal, the soft magnetic metal may be uniformly dispersed inside the binder.
The oxygen permeability coefficient can be measured by the method B (isobaric method) of JIS K 7126.
熱可塑性エラストマーとしては、例えば塩素化ポリエチレンのようなポリ塩化ビニル系、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。 Examples of the thermoplastic elastomer include various thermoplastic elastomers such as polyvinyl chloride such as chlorinated polyethylene, polystyrene, polyolefin, polyurethane, polyester, and polyamide.
さらに、各種プラスチックとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの結合材材料は、酸素透過係数及び酸素指数により適正な材料が選定される。 Further, as various plastics, for example, polyethylene, polypropylene, AS resin, ABS resin, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, fluorine resin, acrylic resin, nylon, polycarbonate And thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate, alkyd resin, unsaturated polyester, polysulfone, polyurethane, phenol resin, urea resin, and epoxy resin, or thermosetting resins. As these binder materials, appropriate materials are selected based on the oxygen permeability coefficient and the oxygen index.
25℃における酸素透過係数が3×10-17m4/(N・s)以下であり且つ難燃性を有する有機系結合材(難燃処理をしなくても酸素指数が24以上ある材料)を用いると、難燃剤を添加しなくても難燃性を付与することができる。このような有機系結合材としては、例えばフッ素ゴム、フッ素樹脂などがあげられる。フッ素樹脂の場合のコーティング法としては溶射技術などを用いて、有機材料や無機材料の表面被覆をすることができる。 Organic binder with an oxygen permeability coefficient at 25 ° C. of 3 × 10 −17 m 4 / (N · s) or less and flame retardancy (a material having an oxygen index of 24 or more without flame retardant treatment) When is used, flame retardancy can be imparted without adding a flame retardant. Examples of such an organic binder include fluororubber and fluororesin. As a coating method in the case of a fluororesin, a surface coating of an organic material or an inorganic material can be performed using a thermal spraying technique or the like.
前記ゴムには、加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤などの従来からゴムの配合剤として使用されていたものを適宜配合することができる。これら以外にも、任意の添加剤を使用することができる。例えば、誘電率を制御するために所定量の誘電体(カーボンブラック、黒鉛、酸化チタン等)、放熱特性を付与するための熱伝導性材料(窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等)を、使用される電子機器内に発生する不要電磁波へのインピーダンスマッチングや温度環境に応じて、材料設計して添加することができる。さらに加工助剤(滑剤など)なども適宜選択して添加しても良い。 In addition to the vulcanizing agent, the rubber may be appropriately blended with those conventionally used as rubber compounding agents such as a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a softening agent, a plasticizer, a filler, and a coloring agent. Can do. In addition to these, arbitrary additives can be used. For example, a predetermined amount of dielectric (carbon black, graphite, titanium oxide, etc.) for controlling the dielectric constant, and a heat conductive material (boron nitride, aluminum hydroxide, aluminum nitride, alumina, oxidation) for imparting heat dissipation characteristics Magnesium, zinc oxide, etc.) can be added by designing the material according to impedance matching to the unnecessary electromagnetic wave generated in the electronic equipment used and the temperature environment. Further, processing aids (such as lubricants) may be appropriately selected and added.
なお、ゴム材料に含まれる上記可塑剤、老化防止剤などの添加剤は、製品の使用時にガスを放出するというアウトガスの問題があるが、樹脂の薄層コーティング及びガスバリヤー性の優れた結合材を用いることはこのアウトガス低減の対策としても有効となる。 Additives such as plasticizers and anti-aging agents contained in rubber materials have the problem of outgassing when they are used in products, but they are a binder with excellent resin thin layer coating and gas barrier properties. Using is effective as a countermeasure for reducing outgas.
本発明では、扁平軟磁性金属と共に難燃剤が有機系結合材に内包されているのが難燃性をより向上させるうえで好ましい。難燃剤としては、例えばリン酸系難燃剤、水酸化物系難燃剤、臭素系難燃剤および金属化合物系難燃剤から選ばれる少なくとも一種が使用可能である。難燃剤は結合材に1〜40体積%、好ましくは5〜30体積%で内包されているのがよい。 In the present invention, it is preferable that the flame retardant is included in the organic binder together with the flat soft magnetic metal in order to further improve the flame retardancy. As the flame retardant, for example, at least one selected from phosphoric flame retardants, hydroxide flame retardants, bromine flame retardants, and metal compound flame retardants can be used. The flame retardant is included in the binder in an amount of 1 to 40% by volume, preferably 5 to 30% by volume.
リン酸系難燃剤としては、例えば燐酸エステル、ポリ燐酸アンモニウム、赤燐などが挙げられる。水酸化物系難燃剤としては、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ジルコニウム、硫酸カルシウム水和物、ホウ酸亜鉛水和物などが挙げられる。臭素系難燃剤としては、例えばデカブロムジフェニルオキサイド、2,2-ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)、1,2,5,6,9,10-ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼン、テトラブロモ無水フタル酸、ペンタブロモトルエンなどが挙げられる。金属化合物系難燃剤としては、例えば3酸化アンチモン、酸化モリブデン、酸化マンガン、酸化クロム、酸化鉄などが挙げられる。 Examples of the phosphoric acid flame retardant include phosphoric acid ester, ammonium polyphosphate, and red phosphorus. Examples of the hydroxide flame retardant include magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, zirconium hydroxide, calcium sulfate hydrate, zinc borate hydrate and the like. Examples of brominated flame retardants include decabromodiphenyl oxide, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl), 1,2,5,6,9,10-hexabromocyclododecane, hexabromo Examples thereof include benzene, tetrabromophthalic anhydride, pentabromotoluene and the like. Examples of the metal compound flame retardant include antimony trioxide, molybdenum oxide, manganese oxide, chromium oxide, and iron oxide.
とくに好ましい難燃剤は、デカブロムジフェニルオキサイドと3酸化アンチモンを加えた難燃剤であり、少量で高い難燃効果が得られる。この場合は、デカブロムジフェニルオキサイドと3酸化アンチモンとを混合した難燃剤製品、例えば味の素ファインテクノロジー社から販売されている商品名「ポリセーフFCP−5」を使用しても良い。 A particularly preferable flame retardant is a flame retardant added with decabromodiphenyl oxide and antimony trioxide, and a high flame retardant effect can be obtained in a small amount. In this case, a flame retardant product in which decabromodiphenyl oxide and antimony trioxide are mixed, for example, a trade name “Polysafe FCP-5” sold by Ajinomoto Fine Technology, Inc. may be used.
扁平軟磁性金属と有機系結合材とを主たる構成要素としてシートを作製する場合の配合割合は、扁平軟磁性金属30〜70体積%と結合材30〜70体積%であるのがよく、扁平軟磁性金属40〜60体積%と結合材40〜60体積%であるのがより好ましい。扁平軟磁性金属の含有量が30体積%を下回り、結合材の含有量が70体積%を超えると、所望の電磁干渉抑制効果が得られなくなる。逆に扁平軟磁性金属の含有量が70体積%を超え、結合材の含有量が30体積%を下回ると、扁平軟磁性金属を内包するのが困難になり、かつ得られる電磁干渉抑制体がもろくなる為、加工が困難になる。 In the case of producing a sheet using a flat soft magnetic metal and an organic binder as main components, the blending ratio is preferably 30 to 70% by volume of the flat soft magnetic metal and 30 to 70% by volume of the binder. It is more preferable that they are 40-60 volume% of magnetic metals and 40-60 volume% of binders. If the content of the flat soft magnetic metal is less than 30% by volume and the content of the binder exceeds 70% by volume, the desired electromagnetic interference suppression effect cannot be obtained. Conversely, when the content of the flat soft magnetic metal exceeds 70% by volume and the content of the binder is less than 30% by volume, it becomes difficult to encapsulate the flat soft magnetic metal, and the obtained electromagnetic interference suppressor Processing becomes difficult because it becomes brittle.
また、扁平軟磁性金属の分散性を高めるために、扁平軟磁性金属の含有量に対し1〜5重量%の分散剤を添加してもよい。分散剤としては、例えば高級脂肪酸又は高級脂肪酸塩が挙げられる。ここでいう高級脂肪酸としては、例えばステアリン酸、ラウリル酸、マレイン酸、べへニン酸等が挙げられる。また、高級脂肪酸塩としては、これら高級脂肪酸のアルミニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、バリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等が挙げられる。これらは単独で用いても、ブレンドして用いても良い。ブレンドして用いる場合、高級脂肪酸/高級脂肪酸塩の比率は、重量比で20/80〜80/20であるのがよい。 Moreover, in order to improve the dispersibility of a flat soft magnetic metal, you may add 1 to 5 weight% of dispersing agents with respect to content of a flat soft magnetic metal. Examples of the dispersant include higher fatty acids or higher fatty acid salts. Examples of the higher fatty acid herein include stearic acid, lauric acid, maleic acid, behenic acid and the like. Examples of higher fatty acid salts include aluminum salts, sodium salts, potassium salts, lithium salts, barium salts, calcium salts, and magnesium salts of these higher fatty acids. These may be used alone or blended. When blended and used, the ratio of higher fatty acid / higher fatty acid salt is preferably 20/80 to 80/20 by weight.
本発明の磁性シートは、厚さ1μm〜1mm程度、好ましくは10μm〜0.5mm程度である。 The magnetic sheet of the present invention has a thickness of about 1 μm to 1 mm, preferably about 10 μm to 0.5 mm.
本発明にかかる絶縁性を有する磁性シートは、高い磁気特性が要求されるノイズ抑制シートや磁気シールドシートやRFID機能を小型情報機器内に搭載する際のアンテナ通信改善用の磁気シールドシート等として、テレビなどの家庭電気製品、パソコンなどのコンピューター、携帯電話などの移動体通信機器、医療機器など各種の電子機器に使用され、これら電子機器から放出される不要電磁波が他の電子機器や電子部品、回路基板に影響を与えて誤作動を発生させるのを抑制することができる。具体的には、前記の電子機器類の内部または周辺部に配置されることにより、不要電磁波の干渉によって生じる電磁障害を効果的に抑制する。このため、本発明の電磁干渉抑制体の使用形態としては、例えばシート状の磁性シートを適宜切り取り、機器のノイズ源近傍に貼り付けたり、あるいは機器のノイズ源または近傍に前記のように塗布するなどして電磁干渉抑制体を形成するなどして使用される。
さらに、低周波(10MHz以下)対応の磁気シールド、GHz帯の無線通信、無線LAN、ETC用の電波吸収体の難燃化配合としても使用することができる。
The magnetic sheet having insulating properties according to the present invention includes a noise suppression sheet, a magnetic shield sheet, and a magnetic shield sheet for improving antenna communication when mounting an RFID function in a small information device, which requires high magnetic properties. Used in various electronic devices such as home electric appliances such as TVs, computers such as personal computers, mobile communication devices such as mobile phones, and medical devices. Unwanted electromagnetic waves emitted from these electronic devices are used in other electronic devices and electronic parts, It is possible to suppress the occurrence of malfunction by affecting the circuit board. Specifically, electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves is effectively suppressed by being disposed inside or around the electronic devices. For this reason, as a usage form of the electromagnetic interference suppressor of the present invention, for example, a sheet-like magnetic sheet is appropriately cut and pasted in the vicinity of the noise source of the apparatus, or applied as described above to the noise source of the apparatus or in the vicinity thereof. For example, an electromagnetic interference suppressor is formed.
Furthermore, it can also be used as a flame retardant compounding of low-frequency (10 MHz or less) compatible magnetic shield, GHz band wireless communication, wireless LAN, and ETC radio wave absorber.
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の電磁干渉抑制体を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an electromagnetic interference suppression object of the present invention is explained in detail using an example and a comparative example, the present invention is not limited to the following examples.
フッ素ゴムに対し、扁平軟磁性金属粉(Fe−Si−Al系金属、平均粒径=55μm、平均アスペクト比=約20)を50体積%添加し、加硫剤と共に小型混練機にて配合、混練し、カレンダーロールにより磁性シ−トを得た。架橋剤としてはトリアリルイソシアヌレート及び過酸化物を使用し、架橋条件は160℃×10分間とした。フッ素ゴムの酸素透過係数は1×10-17m4/(N・s)(25℃)で、酸素指数は68である。このシートにはとくに難燃剤を配合しなかった。この磁性シ−トの難燃性をUL94に記載の方法に従って評価した。難燃性を評価した際のシ−ト厚みは100μmとした。その結果、良好な難燃性を示すUL94V0相当の評価が得られた。 50% by volume of flat soft magnetic metal powder (Fe—Si—Al-based metal, average particle size = 55 μm, average aspect ratio = about 20) is added to the fluororubber, and blended with a vulcanizing agent in a small kneader. The mixture was kneaded and a magnetic sheet was obtained with a calender roll. Triallyl isocyanurate and peroxide were used as the crosslinking agent, and the crosslinking conditions were 160 ° C. × 10 minutes. The oxygen permeability coefficient of fluororubber is 1 × 10 −17 m 4 / (N · s) (25 ° C.), and the oxygen index is 68. This sheet did not contain any flame retardant. The flame retardancy of this magnetic sheet was evaluated according to the method described in UL94. The sheet thickness when the flame retardancy was evaluated was 100 μm. As a result, evaluation equivalent to UL94V0 showing good flame retardancy was obtained.
HNBR(水添アクリロニトリル‐ブタジエンゴム)に対し、扁平軟磁性金属粉(Fe−Ni−Si−Cr系金属、平均粒径=40μm、平均アスペクト比=約20)を40体積%添加した。この混合物に対し、デカブロムジフェニルオキサイドと三酸化アンチモンよりなる難燃剤(味の素ファインテクノロジー社製「ポリセーフFCP−5」)を20体積%加え、加硫剤と共に溶剤中で混練撹拌し、コントロールコーターにて塗工後、乾燥硬化し、その後180℃で4分間熱プレス成型することにより磁性シ−トを得た。HNBRの酸素透過係数は1.2×10-17m4/(N・s)ml(25℃)で、酸素指数は27である。この磁性シ−トの難燃性をUL94に記載の方法に従って評価した。難燃性を評価した際のシ−ト厚みは100μmとした。その結果、良好な難燃性を示すUL94V0相当の評価が得られた。また、塗工のみでは軟磁性金属を結合材が内包する状態に達していなかったものの、プレス成型の効果により表層部に軟磁性金属粉を覆うスキン層の形成が確認でき、直接軟磁性金属粉が外気に触れることがなくなり、酸素透過係数の低い結合材で軟磁性金属の酸化を防ぐことができる構成となった。このシートに塩水噴霧試験(JIS Z2371塩水噴霧試験方法、以下同じ)を施したところ、錆発生は見られなかった。 40% by volume of flat soft magnetic metal powder (Fe—Ni—Si—Cr-based metal, average particle size = 40 μm, average aspect ratio = about 20) was added to HNBR (hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber). To this mixture, 20% by volume of a flame retardant composed of decabromodiphenyl oxide and antimony trioxide (“Ajinomoto Fine Technology Co., Ltd.“ Polysafe FCP-5 ”) was added and kneaded in a solvent with a vulcanizing agent. After coating, the film was dried and cured, and then subjected to hot press molding at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a magnetic sheet. HNBR has an oxygen permeability coefficient of 1.2 × 10 −17 m 4 / (N · s) ml (25 ° C.) and an oxygen index of 27. The flame retardancy of this magnetic sheet was evaluated according to the method described in UL94. The sheet thickness when the flame retardancy was evaluated was 100 μm. As a result, evaluation equivalent to UL94V0 showing good flame retardancy was obtained. In addition, although the coating alone did not reach the state in which the binder contained the soft magnetic metal, the formation of a skin layer covering the soft magnetic metal powder on the surface layer portion was confirmed by the effect of press molding, and the soft magnetic metal powder was directly Can be prevented from being exposed to the outside air, and the soft magnetic metal can be prevented from being oxidized by a binder having a low oxygen permeability coefficient. When this sheet was subjected to a salt spray test (JIS Z2371 salt spray test method, hereinafter the same), no rust was found.
表3に示す組成(単位:重量部)で磁性塗料を作成し、ドクターブレード法にてPET(剥離支持体)上に塗工および乾燥してシート成形を行った。ついで、剥離支持体をはがし、続いてプレス成形(面圧=15MPa、架橋条件=170℃×8分)を行うことによって、100μm厚の電磁干渉抑制シートを得た。得られた電磁干渉抑制シートについて、1GHz伝送損失を測定した。さらにUL94規格に基づき難燃試験を行った。それら結果を表3に併せて示す。ここで、扁平軟磁性粉末(Fe−Ni−Si−Cr系金属、平均粒径=40μm、平均アスペクト比=約20)は40体積%、結合材は43体積%である。EVA樹脂(結合材)は25℃における酸素透過係数が15×10-17m4/(N・s)、酸素指数が22であるEPDMであるが、難燃剤を配合することにより酸素指数は32となった。架橋剤は、過酸化物(ジクミルパーオキサイド)を使用している。
伝送損失の測定にはインピーダンスZ=50Ωのマイクロストリップラインを使用した。マイクロストリップライン線路は、面実装部品の実装に適した構造と作成のしやすさによって、広く使われている近傍ノイズの伝送損失測定方法である。図1は、マイクロストリップ線路による伝送損失測定装置の概略図を示す。このものは、絶縁体基板1の表面に直線状の導体路2を設け、この導体路2上に電磁干渉抑制シート4を載置したものである。導体路2の両端はネットワークアナライザー(図示せず)に接続される。そして、矢印Aで示す入射波に対して、電磁波吸収材料4の載置部位からの反射量(dB)(矢印S11で示す)および透過量(dB)(矢印S21で示す)を測定し、それらの差をロス量とし、伝送損失(吸収量)を下記式から求めた。
図2にその測定結果を示す。実施例3にて得られたシートの材料定数を図3に示す。
本実施例3での100MHzにおける複素比透磁率(実数部)μ'は28、複素比透磁率(虚数部)μ”は16であり、また1GHzにおける複素比透磁率(実数部)μ'は11、複素比透磁率(虚数部)μ”は10である。UL94規格のV0相当の難燃性を有しながら、伝送損失(1GHz)は高く、電磁干渉抑制シート4として優れた特性を持つことがわかる。難燃性と高性能を同時に達成しているといえる。本実施例も、実施例2と同様に、撹拌及び塗工後、熱プレスにより、結合材の流動及び架橋を付与したため、配向、配列して分散した軟磁性金属粉を結合材で内包した状態の構造を固定化でき、結合材の酸素透過係数の低さを活かすことができた。このシートに塩水噴霧試験を施したところ、錆発生は見られなかった。また表面抵抗率は1.8×108Ω/□であった。
A magnetic paint was prepared with the composition shown in Table 3 (unit: parts by weight), and applied to a PET (peeling support) and dried by a doctor blade method to form a sheet. Next, the peeling support was peeled off, followed by press molding (surface pressure = 15 MPa, crosslinking conditions = 170 ° C. × 8 minutes) to obtain a 100 μm-thick electromagnetic interference suppression sheet. About the obtained electromagnetic interference suppression sheet | seat, 1 GHz transmission loss was measured. Further, a flame retardant test was performed based on the UL94 standard. The results are also shown in Table 3. Here, the flat soft magnetic powder (Fe—Ni—Si—Cr-based metal, average particle size = 40 μm, average aspect ratio = about 20) is 40% by volume, and the binder is 43% by volume. EVA resin (binding material) is EPDM having an oxygen permeability coefficient at 25 ° C. of 15 × 10 −17 m 4 / (N · s) and an oxygen index of 22, but by adding a flame retardant, the oxygen index is 32 It became. As the cross-linking agent, a peroxide (dicumyl peroxide) is used.
A microstrip line with impedance Z = 50Ω was used for measurement of transmission loss. The microstrip line is a method for measuring transmission loss of nearby noise that is widely used due to its structure suitable for mounting surface-mounted components and ease of production. FIG. 1 is a schematic diagram of a transmission loss measuring apparatus using a microstrip line. In this embodiment, a
FIG. 2 shows the measurement results. The material constants of the sheet obtained in Example 3 are shown in FIG.
In Example 3, the complex relative permeability (real part) μ ′ at 100 MHz is 28, the complex relative permeability (imaginary part) μ ″ is 16, and the complex relative permeability (real part) μ ′ at 1 GHz is 11. The complex relative permeability (imaginary part) μ ″ is 10. It can be seen that the transmission loss (1 GHz) is high and has excellent characteristics as the electromagnetic
25℃における酸素透過係数が15×10-17m4/(N・s)、酸素指数が17であるEPDMに対し、実施例1と同じ軟磁性粉を同量加え、加硫剤と共に溶剤中で混練撹拌し、コントロールコーターで塗工後、乾燥硬化し、その後180℃で4分間熱プレス成形することにより厚さ100μmの磁性シ−トを得た。これに25℃における酸素透過係数が1.5×10-17m4/(N・s)、及び酸素指数49である樹脂材料(難燃塩化ビニル樹脂エナメル)でシートを外包するように被覆コーティングした。コーティングは樹脂材料をシンナーで希釈した塗布液をシート表面に浸漬することにより行なった。溶剤除去と被膜層の硬化のために熱処理(120℃×1時間)を施した。シート厚さは、コーティング層の厚さが35μmであるため、難燃性を評価した際の厚みは170μmとなった。この際、被膜層およびEPDMに実施例1と同じ難燃剤をトータルとして実施例1と同量を加えたところ、UL94の難燃性を評価により、難燃性はUL94V0相当の評価であり、良好な難燃性が得られた。 To EPDM having an oxygen permeability coefficient at 25 ° C. of 15 × 10 −17 m 4 / (N · s) and an oxygen index of 17, the same amount of the same soft magnetic powder as in Example 1 was added, and the vulcanizing agent was added to the solvent. Kneading and stirring, coating with a control coater, drying and curing, followed by hot press molding at 180 ° C. for 4 minutes to obtain a magnetic sheet having a thickness of 100 μm. This is coated with a resin material (flame retardant vinyl chloride resin enamel) having an oxygen permeability coefficient at 25 ° C. of 1.5 × 10 −17 m 4 / (N · s) and an oxygen index of 49 so as to enclose the sheet. did. Coating was performed by immersing a coating solution obtained by diluting a resin material with thinner on the sheet surface. Heat treatment (120 ° C. × 1 hour) was applied to remove the solvent and cure the coating layer. Since the thickness of the coating layer was 35 μm, the sheet thickness was 170 μm when flame retardancy was evaluated. At this time, when the same amount of the same flame retardant as in Example 1 was added to the coating layer and EPDM in the same amount as in Example 1, the flame retardance of UL94 was evaluated based on the evaluation of flame retardancy of UL94. Flame retardancy was obtained.
[比較例1]
EPDMに対し、実施例2と同じ軟磁性粉を同量加え、同じ難燃剤を10体積%加え、実施例1と同様にして同じ厚さの磁性シートを得た。このEPDMの酸素透過係数は15×10-17m4/(N・s)(25℃)で、酸素指数は20である。このシートの難燃性をUL94の記載の方法に従って難燃性を評価した。その結果、難燃性の尺度でUL94V2相当の評価であり、難燃性はかなり劣っていた。
[Comparative Example 1]
The same amount of the same soft magnetic powder as in Example 2 was added to EPDM, and 10% by volume of the same flame retardant was added to obtain a magnetic sheet having the same thickness as in Example 1. The oxygen permeability coefficient of this EPDM is 15 × 10 −17 m 4 / (N · s) (25 ° C.), and the oxygen index is 20. The flame retardancy of this sheet was evaluated according to the method described in UL94. As a result, it was an evaluation equivalent to UL94V2 on the flame retardance scale, and the flame retardancy was considerably inferior.
[比較例2]
HNBRゴムに対し、扁平形状のセンダスト(Fe−Si−Al合金、平均粒径=15μm、平均アスペクト比=約20)粉末を50体積%添加した。この混合物に対し、実施例1と同じ難燃剤(「ポリセーフFCP−5」)を11体積.%を加え、実施例1と同様にして磁性シ−トを得た。HNBRの酸素透過係数は1.2×10-17m4/(N・s)(25℃)であったが、酸素指数は22であった。この磁性シ−トの難燃性をUL94に記載の方法に従って評価した。難燃性を評価した際のシート厚さは、実施例1と同じとした。その結果、良好な難燃性を示すUL94V1相当の評価が得られたが、V0にはならなかった。
[Comparative Example 2]
50% by volume of flat sendust (Fe—Si—Al alloy, average particle size = 15 μm, average aspect ratio = about 20) powder was added to the HNBR rubber. 11 vol.% Of the same flame retardant (“Polysafe FCP-5”) as in Example 1 was added to this mixture, and a magnetic sheet was obtained in the same manner as in Example 1. The oxygen permeability coefficient of HNBR was 1.2 × 10 −17 m 4 / (N · s) (25 ° C.), but the oxygen index was 22. The flame retardancy of this magnetic sheet was evaluated according to the method described in UL94. The sheet thickness when the flame retardancy was evaluated was the same as in Example 1. As a result, evaluation equivalent to UL94V1 showing good flame retardancy was obtained, but V0 was not achieved.
4:電磁干渉抑制シート、11:電磁干渉抑制体 4: Electromagnetic interference suppression sheet, 11: Electromagnetic interference suppression body
Claims (7)
The magnetic sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the organic binder covers the surface of the sheet body containing the flat soft magnetic metal.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008026341A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Sony Chemical & Information Device Corporation | Process for producing magnetic sheet and magnetic sheet |
JP2009088237A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nitta Ind Corp | Electromagnetic interference suppressor and electromagnetic interference suppressing method using the same |
JP2009155554A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Resin composition |
US7855647B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-12-21 | 3M Innovative Properties Company | Flame resistant RFID tag and method of making the same |
JP2011181528A (en) * | 2005-02-23 | 2011-09-15 | Lg Chem Ltd | Secondary battery in which lithium ion mobility and battery capacity are improved |
WO2012173188A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | 戸田工業株式会社 | Electromagnetic wave interference suppressor |
JP2018029169A (en) * | 2016-05-31 | 2018-02-22 | エスケイシー・カンパニー・リミテッドSkc Co., Ltd. | Magnetic sheet and antenna device comprising the same |
CN112053825A (en) * | 2019-06-05 | 2020-12-08 | 株式会社东金 | Composite magnet, electric and electronic device, and method for manufacturing composite magnet |
-
2005
- 2005-06-21 JP JP2005180599A patent/JP2006037078A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011181528A (en) * | 2005-02-23 | 2011-09-15 | Lg Chem Ltd | Secondary battery in which lithium ion mobility and battery capacity are improved |
JP2014029881A (en) * | 2005-02-23 | 2014-02-13 | Lg Chem Ltd | Secondary battery improved in lithium ion mobility and battery capacity |
KR101113624B1 (en) * | 2006-08-31 | 2012-03-13 | 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤 | Process for producing magnetic sheet and magnetic sheet |
US7855647B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-12-21 | 3M Innovative Properties Company | Flame resistant RFID tag and method of making the same |
WO2008026341A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Sony Chemical & Information Device Corporation | Process for producing magnetic sheet and magnetic sheet |
JP2008060395A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Sony Chemical & Information Device Corp | Magnetic sheet, and method of manufacturing the same |
JP2009088237A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nitta Ind Corp | Electromagnetic interference suppressor and electromagnetic interference suppressing method using the same |
JP2009155554A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Asahi Kasei E-Materials Corp | Resin composition |
WO2012173188A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | 戸田工業株式会社 | Electromagnetic wave interference suppressor |
JP2013229541A (en) * | 2011-06-17 | 2013-11-07 | Toda Kogyo Corp | Electromagnetic wave interference suppressor |
US9380736B2 (en) | 2011-06-17 | 2016-06-28 | Toda Kogyo Corporation | Electromagnetic interference suppressor |
JP2018029169A (en) * | 2016-05-31 | 2018-02-22 | エスケイシー・カンパニー・リミテッドSkc Co., Ltd. | Magnetic sheet and antenna device comprising the same |
CN112053825A (en) * | 2019-06-05 | 2020-12-08 | 株式会社东金 | Composite magnet, electric and electronic device, and method for manufacturing composite magnet |
CN112053825B (en) * | 2019-06-05 | 2024-07-05 | 株式会社东金 | Composite magnet, electric and electronic device, and method for manufacturing composite magnet |
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