JPH09289395A - Electromagnetic wave shield material - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform electromagnetic shield to low frequency to high frequency by forming the flame-coated layer consisting of at least one kind selected from the specified group on one side, at least, of the base material consisting of magnetic material where the maximum permeability is specified or over. SOLUTION: Shield material A is composed of base material 1 and a flame- coated layer 2 covering the base material 1. For the base material 1, magnetic material which exhibits the shield effect to the electromagnetic waves in low frequency range and whose maximum permeability is 4000 or over is used. As the constituent material of the base material 1, Permalloy, an Ni simple a Co simple, or the like specified by JIS C2531 is used. The flame coating material 2 exhibits the shield effect to the electromagnetic waves in high frequency range, and as the material, each simple of Al, Cu, Zn, Si, Au, Ag, or Pi, or alloy consisting of two kinds or more among these is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電磁波シールド材に
関し、更に詳しくは、直流磁界や交流磁界を問わず、数
１０Ｈｚの低周波領域から数１０ＧＨｚの高周波領域に
亘る電磁波をシールドすることができる新規な電磁波シ
ールド材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic wave shielding material, and more specifically, it is possible to shield an electromagnetic wave from a low frequency region of several tens Hz to a high frequency region of several tens GHz regardless of a DC magnetic field or an AC magnetic field. Electromagnetic wave shielding material.

【０００２】[0002]

【従来の技術】各種の情報・通信システムの発達につれ
て、それらシステムから発生する電磁波による障害が問
題となり始めている。例えばオフィスなどでは、そこに
配備されている各種電気機器や配線などから４００ｋＨ
ｚ以下の電磁波が発生し、その電磁波によって例えばコ
ンピュータ制御機器などが誤動作を起こすことがある。
そのため、コンピュータやその制御機器に対しては上記
電磁波障害を防止するための処置を施すことが必要にな
る。2. Description of the Related Art With the development of various information / communication systems, problems caused by electromagnetic waves generated from these systems are becoming a problem. For example, in an office or the like, 400 kH from various electric devices and wiring installed there.
Electromagnetic waves of z or less are generated, and the electromagnetic waves may cause malfunctions of, for example, computer control devices.
Therefore, it is necessary to take measures to prevent the electromagnetic interference on the computer and its control equipment.

【０００３】また、居住空間の場合も、クーラのインバ
ータ，冷蔵庫のモータ，暖房用ヒータ，電気毛布や電気
カーペット，電子レンジ，コードレスホン，携帯電話な
どから比較的低周波の電磁波が発生し、人体が電磁波に
曝される機会が著しく増大している。そして最近では、
電磁波による人体への悪影響が問題視されるようにな
り、アメリカやヨーロッパを中心に、各国の電磁波障害
に関する規制は厳しくなり始めている。Also in the living space, a relatively low frequency electromagnetic wave is generated from a cooler inverter, a refrigerator motor, a heater for heating, an electric blanket or electric carpet, a microwave oven, a cordless phone, a mobile phone, etc. The chances of being exposed to electromagnetic waves are increasing significantly. And recently,
As the adverse effects of electromagnetic waves on the human body have come to be regarded as a problem, regulations on electromagnetic interference in various countries, especially in the United States and Europe, have begun to be tightened.

【０００４】この電磁波障害に対しては、電磁波発生源
を電磁波シールド材で取り囲んだり、発生源のケースそ
れ自体を電磁波シールド材で製作したりして発生した電
磁波が外部へ漏洩することを防止する処置が取られてい
る。また、外部から侵入する電磁波に対しては、電磁波
シールド材を用いて部屋全体をシールドルーム構造にす
る対策も採用されている。したがって、これらのいずれ
の対策においても、電磁波シールド部材が必要になる。With respect to this electromagnetic interference, it is possible to prevent the electromagnetic waves generated from being leaked to the outside by surrounding the electromagnetic wave generation source with an electromagnetic wave shielding material or by making the case itself of the generation source with an electromagnetic wave shielding material. Action is being taken. In addition, against electromagnetic waves that enter from the outside, measures have been adopted to make the entire room a shielded room structure by using an electromagnetic wave shield material. Therefore, in any of these measures, the electromagnetic wave shield member is required.

【０００５】ところで、従来から電磁波シールド材とし
ては、様々のものが提案されている。例えば、ニッケル
基合金であるパーマロイは、直流磁界（周波数０Ｈｚ）
に対し、また１ｋＨｚ以下の周波数領域の交流低磁界に
対し、優れた電磁波シールド効果を発揮することが知ら
れている。しかし、パーマロイの場合、１ｋＨｚ以上の
高周波領域の電磁波に対するシールド効果は不充分であ
る。By the way, various types of electromagnetic wave shielding materials have been proposed. For example, permalloy, which is a nickel-based alloy, has a DC magnetic field (frequency 0 Hz).
On the other hand, it is known that it exerts an excellent electromagnetic wave shielding effect against an AC low magnetic field in a frequency region of 1 kHz or less. However, in the case of permalloy, the shield effect for electromagnetic waves in the high frequency region of 1 kHz or higher is insufficient.

【０００６】一方、Ａｌ，Ｃｕなどは１００ｋＨｚ以上
の周波数領域の交流磁界に対しては優れたシールド効果
を発揮することが知られている。しかし、これらの材料
は１ｋＨｚ以下の低周波領域の電磁波をシールドするこ
とにとっては効果はなく、そのような電磁波は透過して
しまうという問題がある。このように、電磁波シールド
材として知られている材料は、通常、低周波数領域では
シールド効果を発揮しても高周波領域ではシールド効果
を発揮しなかったり、またはその逆であったりする性質
のいずれか一方を備えている。そのため、低周波領域か
ら高周波領域までの広い範囲に亘るシールド効果を得よ
うとする場合には、その施工現場に低周波シールド用の
材料と高周波シールド用の材料を持込み、この２つの材
料を重ね合わせるという作業が行われている。On the other hand, Al, Cu, etc. are known to exert an excellent shielding effect against an AC magnetic field in the frequency region of 100 kHz or more. However, these materials are not effective for shielding electromagnetic waves in the low frequency region of 1 kHz or less, and there is a problem that such electromagnetic waves are transmitted. As described above, a material known as an electromagnetic wave shielding material usually has a property of exhibiting a shielding effect in a low frequency region but not exhibiting a shielding effect in a high frequency region, or vice versa. Equipped with one. Therefore, when trying to obtain a shielding effect over a wide range from the low-frequency region to the high-frequency region, bring the low-frequency shield material and the high-frequency shield material to the construction site and stack these two materials. The work of matching is done.

【０００７】しかしながら、このような作業は実際問題
として多大な労力と時間を要するので、施工コストの上
昇を招かざるを得ず、またシールド効果を確実にするた
めには高度の熟練が必要になってくる。このようなこと
から、例えば１枚のシートであっても、それが低周波領
域から高周波領域の広い範囲に亘ってシールド効果を発
揮するような電磁波シールド材が要望されていたが、現
在までのところ、そのような要望に応える材料は知られ
ていない。However, since such a work requires a great deal of labor and time as a practical problem, it is inevitable that the construction cost will be increased, and a high degree of skill is required to ensure the shield effect. Come on. For this reason, there has been a demand for an electromagnetic wave shielding material that exhibits a shielding effect over a wide range from a low frequency region to a high frequency region even if it is a single sheet, for example. However, there is no known material that meets such a demand.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した要望
に応えることができ、１枚の板材として、低周波領域か
ら高周波領域の電磁波に対して優れたシールド効果を発
揮する電磁波シールド材の提供を目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention can meet the above-mentioned demands, and provides an electromagnetic wave shield material as one plate material, which exhibits an excellent shielding effect against electromagnetic waves in a low frequency region to a high frequency region. With the goal.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記した要望
に応えるべく鋭意研究を重ねた結果、電磁波に対するシ
ールド効果が異なる材料を用いて後述するような複合構
造にすると、得られた複合材は、直流磁界や、低周波領
域から高周波領域の交流磁界で発生する電磁波に対して
優れたシールド効果を発揮するとの事実を見出し、本発
明の電磁波シールド材を開発するに至った。Means for Solving the Problems As a result of earnest studies to meet the above-mentioned demands, the present inventor found that when a composite structure as described later is formed by using materials having different electromagnetic wave shielding effects, the obtained composite material is obtained. Found the fact that it exhibits an excellent shielding effect against a DC magnetic field and an electromagnetic wave generated from an AC magnetic field in a low frequency region to a high frequency region, and has developed an electromagnetic wave shield material of the present invention.

【００１０】すなわち、本発明の電磁波シールド材は、
最大透磁率（μｍａｘ）が４０００以上の磁性材料から
成る基材の少なくとも片面に、Ａｌ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓ
ｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔの群から選ばれる少なくとも１種
から成る溶射層が形成されていることを特徴とする。と
くに、前記磁性材料がＪＩＳ Ｃ２５３１で規定するパ
ーマロイであり、かつ、前記溶射層がＡｌ，Ｃｕ，Ｚｎ
の群から選ばれる少なくとも１種で形成されている電磁
波シールド材が好適である。That is, the electromagnetic wave shielding material of the present invention is
Al, Cu, Zn, S is formed on at least one surface of a base material made of a magnetic material having a maximum magnetic permeability (μmax) of 4000 or more.
It is characterized in that a sprayed layer made of at least one selected from the group consisting of i, Au, Ag and Pt is formed. In particular, the magnetic material is permalloy specified in JIS C2531, and the sprayed layer is Al, Cu, Zn.
An electromagnetic wave shielding material formed of at least one selected from the group is preferable.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】図１は、本発明の電磁波シールド
材の１例を示す断面図である。図において、シールド材
Ａは、後述する基材１とこの基材１の表面を被覆して形
成される溶射層２とをもって構成されている。この基材
１は低周波領域の電磁波に対するシールド効果を発揮す
るものであり、その材料としては、μｍａｘ値が４００
０以上である磁性材料が使用される。μｍａｘ値が４０
００より小さい磁性材料で基材１を構成すると、得られ
るシールド材Ａは電磁波に対するシールド効果が減退す
るようになるからである。FIG. 1 is a sectional view showing an example of an electromagnetic wave shield material of the present invention. In the figure, the shield material A is composed of a base material 1 described later and a thermal spray layer 2 formed by coating the surface of the base material 1. This base material 1 exhibits a shielding effect against electromagnetic waves in a low frequency region, and its material has a μmax value of 400.
A magnetic material of 0 or more is used. μmax value is 40
This is because if the base material 1 is made of a magnetic material smaller than 00, the shielding effect of the obtained shield material A against electromagnetic waves will be reduced.

【００１２】このような基材の構成材料としては、上記
した磁気特性を備えている材料であれば何であってもよ
いが、例えば、ＪＩＳ Ｃ２５３１で規定する、ＰＢパ
ーマロイ，ＰＣパーマロイ−１，ＰＣパーマロイ−２，
ＰＣパーマロイ−３，ＰＤパーマロイのようなパーマロ
イ，Ｎｉ単体，Ｃｏ単体，Ｆｅ単体，ケイ素鉄などをあ
げることができる。これらのうち、上記したパーマロイ
はそのμｍａｘ値が極めて大きい値を示すので好適であ
る。As a constituent material of such a base material, any material having the above-mentioned magnetic properties may be used. For example, PB permalloy, PC permalloy-1, PC defined by JIS C2531. Permalloy-2,
Permalloys such as PC permalloy-3 and PD permalloy, Ni simple substance, Co simple substance, Fe simple substance, silicon iron and the like can be mentioned. Among these, the above-mentioned permalloy is suitable because its μmax value shows an extremely large value.

【００１３】これらの材料で基材で構成する場合、電磁
波磁界の強さに対応して材料の種類を変えることが好適
である。例えば、磁界の強さが１Ｏｅ以下の低磁界の場
合にはＰＣパーマロイ−１，ＰＣパーマロイ−２で基材
１を構成し、磁界が１〜５０Ｏｅの中磁界の場合にはＰ
Ｂパーマロイで構成し、更に磁界が５０Ｏｅ以上の高磁
界の場合には電磁ステンレス鋼で構成することが好まし
い。When the base material is made of these materials, it is preferable to change the type of the material according to the strength of the electromagnetic field. For example, when the magnetic field strength is a low magnetic field of 1 Oe or less, the base material 1 is composed of PC permalloy-1 and PC permalloy-2, and when the magnetic field is a medium magnetic field of 1 to 50 Oe, P
B permalloy is preferable, and in the case of a high magnetic field of 50 Oe or more, electromagnetic stainless steel is preferable.

【００１４】次に、溶射層２は高周波領域の電磁波に対
するシールド効果を発揮する。この溶射層２を構成する
材料としては、Ａｌ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ａｕ，Ａｇ，
Ｐｔのそれぞれ単体、またはこれらのうちの２種以上か
ら成る合金が選ばれる。合金を使用する場合、その合金
組成は低周波磁気シールド効果に影響を与えることはな
い。これらのうち、Ａｌ，Ｃｕ，Ｚｎの１種または２種
以上の合金は、価格の点で、また溶射作業が行いやすい
という点で好適である。Next, the sprayed layer 2 exhibits a shielding effect against electromagnetic waves in a high frequency range. The material forming the sprayed layer 2 includes Al, Cu, Zn, Si, Au, Ag,
A single element of Pt or an alloy of two or more of these elements is selected. If an alloy is used, its alloy composition does not affect the low frequency magnetic shielding effect. Among these, one, two or more alloys of Al, Cu and Zn are preferable in terms of cost and ease of performing thermal spraying work.

【００１５】この溶射層２の形成方法は格別限定される
ものではなく、通常行われている溶射方法を適用して形
成することができる。基材１と溶射層２の厚みは、シー
ルド材Ａの使用環境における必要なシールド構成との関
係で適宜に決められる。例えば、基材１の厚みが薄すぎ
ると電磁波に対するシールド効果は減退し、あまり厚く
してもシールド効果との関係で無意味であるだけではな
く、シールド材Ａの価格を高め、また施工性も悪くなる
ので、通常は目的とするシールド効果を算定したうえで
決められる。The method for forming the sprayed layer 2 is not particularly limited, and it can be formed by applying a commonly used spraying method. The thicknesses of the base material 1 and the thermal sprayed layer 2 are appropriately determined in relation to the necessary shield structure in the usage environment of the shield material A. For example, if the thickness of the base material 1 is too thin, the shielding effect against electromagnetic waves is reduced, and if the base material 1 is too thick, not only is it meaningless in relation to the shielding effect, but also the price of the shield material A is increased and the workability is also improved. Since it will worsen, it is usually decided after calculating the desired shield effect.

【００１６】また、溶射層２の厚みは、通常、５０〜１
００μｍ程度に設定することが好ましい。The thickness of the sprayed layer 2 is usually 50 to 1
It is preferably set to about 00 μm.

【００１７】[0017]

【実施例】【Example】

実施例１〜６，比較例１，２ 表１で示した基材を被覆して表１に示した溶射層を形成
して図１で示したシールド材Ａを製造した。溶射層の形
成に関しては、表１で示した材料の線材を用い、通常の
真空プラズマ溶射法で行った。Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 The base material shown in Table 1 was coated to form the sprayed layer shown in Table 1 to manufacture the shield material A shown in FIG. The formation of the sprayed layer was performed by the usual vacuum plasma spraying method using the wire rods made of the materials shown in Table 1.

【００１８】得られたシールド材Ａにつき、下記の仕様
でシールド効果を測定した。すなわち、１つの壁に窓が
形成されている部屋の内壁に各シールド材Ａを貼りつけ
てシールドルーム構造を建造した。窓の外に５００ｍＧ
の電磁波発生器を置き、また部屋の中心に磁気センサを
配置した。そして、窓をオープンにした状態で外から５
００ｍＧの電磁波を導入し、そのときの磁気センサによ
る指示値を測定し、ついで、窓をシールド材Ａで遮蔽し
た状態で同様の電磁波導入を行い、そのときの磁気セン
サによる指示値を測定した。With respect to the obtained shield material A, the shield effect was measured with the following specifications. That is, each shield material A was attached to the inner wall of a room having a window formed in one wall to construct a shielded room structure. 500mG outside the window
The electromagnetic wave generator was placed and a magnetic sensor was placed in the center of the room. And 5 from the outside with the window open
An electromagnetic wave of 00 mG was introduced, the reading value by the magnetic sensor at that time was measured, and then the same electromagnetic wave was introduced while the window was shielded by the shield material A, and the reading value by the magnetic sensor at that time was measured.

【００１９】そして、前者の指示値と後者の指示値の差
を求め、ｄＢ値をもって遮蔽率とした。以上の結果を表
１に示した。Then, the difference between the former indicated value and the latter indicated value was obtained, and the dB value was taken as the shielding rate. Table 1 shows the above results.

【００２０】[0020]

【表１】 [Table 1]

【００２１】表１から以下のことが明らかとなる。 １）比較例２の結果が示しているように、ＰＣパーマロ
イ−２は低周波領域の電磁波に対してはシールド効果を
発揮しているが、高周波領域の電磁波は透過してしま
う。 ２）しかし、実施例３〜６の場合のように、この比較例
２に本発明の溶射層を形成すると、得られたシールド材
は、低周波領域の電磁波に対するシールド効果を確保し
つつ高周波領域の電磁波に対するシールド効果が向上し
ている。すなわち、本発明のシールド材は、低周波領域
から高周波領域に跨がって優れたシールド効果を発揮す
る。The following is clear from Table 1. 1) As the results of Comparative Example 2 show, PC permalloy-2 exerts a shielding effect on electromagnetic waves in the low frequency region, but transmits electromagnetic waves in the high frequency region. 2) However, as in Examples 3 to 6, when the thermal sprayed layer of the present invention is formed in Comparative Example 2, the obtained shield material has a high-frequency region while securing a shield effect against electromagnetic waves in the low-frequency region. The electromagnetic wave shielding effect is improved. That is, the shield material of the present invention exerts an excellent shield effect over a low frequency region to a high frequency region.

【００２２】３）その場合、溶射層が厚くなると、実施
例３と実施例４を比べて明らかなように、高周波領域の
電磁波に対するシールド効果は向上する。3) In that case, as the sprayed layer becomes thicker, as is apparent from comparison between Example 3 and Example 4, the shielding effect against electromagnetic waves in the high frequency region is improved.

【００２３】[0023]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
電磁波シールド材は、全体の厚みが１mm以下の１枚の箔
状形態をなしているにもかかわらず、0.０１Ｈｚ程度の
低周波領域から１ＧＨｚ程度の高周波領域の電磁波に対
して優れたシールド効果を発揮しており、その工業的な
価値は大である。As is apparent from the above description, the electromagnetic wave shielding material of the present invention has a low foil thickness of about 0.01 Hz despite the fact that the entire thickness is 1 mm or less. It exhibits an excellent shielding effect against electromagnetic waves in the high frequency range from the frequency range to about 1 GHz, and its industrial value is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明のシールド材Ａの１例を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a shield material A of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基材 ２ 溶射層 1 base material 2 sprayed layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 最大透磁率が４０００以上の磁性材料か
ら成る基材の少なくとも片面に、Ａｌ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓ
ｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔの群から選ばれる少なくとも１種
から成る溶射層が形成されていることを特徴とする電磁
波シールド材。1. Al, Cu, Zn, S on at least one side of a base material made of a magnetic material having a maximum magnetic permeability of 4000 or more.
An electromagnetic wave shielding material having a sprayed layer formed of at least one selected from the group consisting of i, Au, Ag and Pt. 【請求項２】 前記磁性材料がＪＩＳ Ｃ２５３１で規
定するパーマロイであり、かつ、前記溶射層がＡｌ，Ｃ
ｕ，Ｚｎの群から選ばれる少なくとも１種で形成されて
いる請求項１の電磁波シールド材。2. The magnetic material is permalloy specified in JIS C2531, and the sprayed layer is Al, C.
The electromagnetic wave shield material according to claim 1, which is formed of at least one selected from the group consisting of u and Zn.