(57)【要約】      （修正有）【課題】導電性粉体の分散具合を調整して、電波吸収特性を向上させた電波吸収材を提供する。【解決手段】成形性が高い熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂もしくはセラミック粉体などの非導電性材料に、全体に対して４質量％以上５質量％以下となる金属粉体やカーボン粉体などの導電性粉体を含有させ、羽根攪拌もしくは遊星攪拌を用いて、できるだけ凝集体に剪断力がかからないように導電性粉体の凝集体を残しつつ分散させた後に硬化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性材料に、全体に対して４質量％以上５質量％以下となる導電性粉体を含有させ、前記導電性粉体の凝集体を残しつつ分散させた後に硬化させた電波吸収材。
【請求項２】
上記の分散を行う手段として、羽根攪拌又は遊星攪拌を用いた請求項１に記載の電波吸収材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波を吸収する特性を有する電波吸収材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波を利用する機器は携帯電話や無線ＬＡＮ、ＥＴＣなどと、多種多様に増加している。周波数の利用帯域は機器ごとに分けられているものの、重複して利用する機器もあり、互いに干渉する場合もある。また、同種の機器であれば同じ帯域の周波数を利用することになる。このため、他の機器に由来する電波がノイズとなって、誤作動を誘発する可能性がある。これを防ぐため、不要な電波を吸収する電波吸収材によりノイズを防ぐことが一般に行われている。
【０００３】
このような電波吸収材料としては、樹脂などの非導電性材料に、磁性粉体や導電性粉体を分散させたものが一般に使用される。例えば特許文献１には、非導電性材料であるポリプロピレン樹脂に、導電性繊維状粉末であるカーボンと磁性体粉末のＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末を分散させた電波吸収体が記載されている。電波吸収特性を上げるためには、導電性粉体を均一分散させることが技術常識であり、特許文献１でも示されている（特許文献１［００１１］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０８０４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、導電性粉体を均一分散させて電波吸収特性を向上させようとする際に、分散度の向上と電波吸収特性の向上とが連動しない場合があった。
【０００６】
そこでこの発明は、上記の現象を利用して好適な電波吸収特性を発揮する電波吸収材料を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、非導電性材料に、全体に対して４質量％以上５質量％以下となる導電性粉体の凝集体を残しつつ分散させた電波吸収材により、上記の課題を解決したのである。
【０００８】
すなわち、電波吸収に用いる導電性粉体は一般に細かいため、凝集体となっている場合が多い。しかし、できるだけ均一分散となるように徹底して分散させる従来通りの技術常識通りに分散させると、多くの場合、この凝集体が破壊されてしまう。導電性粉体が細かくなりすぎると、電波吸収特性がかえって低下する場合が生じることがわかった。これに対し、凝集体を残しつつ分散させることで、特定の配合比であれば高い電波吸収特性を発揮しうることを見出した。
【０００９】
この凝集体を残しつつ分散させることができる分散手段としては、羽根攪拌、遊星攪拌が挙げられる。これらの分散手段は凝集体に対して強い剪断力をかけることがないため、凝集体の形状を維持しやすく、好適である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明により、導電性粉体の従来常識に反して、分散工程にかける作業負荷を低減させながら、高い電波吸収特性を有する材料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例・比較例における試験方法の概略図
【図２】比較例１の反射減衰量を示すグラフ
【図３】比較例２の反射減衰量を示すグラフ
【図４】実施例１の反射減衰量を示すグラフ
【図５】実施例２の反射減衰量を示すグラフ
【図６】比較例３の反射減衰量を示すグラフ
【図７】比較例４の反射減衰量を示すグラフ
【図８】実施例及び比較例の導電性粉体の量に対する反射減衰量ピークを示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明を詳細に説明する。この発明は、非導電性材料に、導電性粉体を含有させて分散させた電波吸収材である。
【００１３】
上記非導電性材料としては、成形性が高い非導電性樹脂材料が好適である。具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、などの熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。その中でも、分散させる際の容易さから、常温で流動性を有する熱硬化性樹脂を用いると好ましい。
【００１４】
また、上記非導電性材料として、セラミック粉体などその他の非導電性材料の粉末を用いても良いし、上記の樹脂とセラミック粉体等を混合しても良い。
【００１５】
上記導電性粉体としては、金属粉体やカーボン粉体などが挙げられる。この中でも、入手の容易さの点から、カーボン粉体を用いると好ましい。また、凝集体を残したまま分散させるため、凝集体を形成する程度の粉体であることが必要である。
【００１６】
上記導電性粉体の配合量は、この発明にかかる電波吸収材全体に対して、４質量％以上、５質量％以下である。４質量％未満では十分な電波吸収特性が得られない。一方で、５質量％より多くなると、硬化させる際の成形性が低下する。
【００１７】
この発明では、上記導電性粉体が上記非導電性材料中に凝集体の形状を残したまま分散していることが必要である。すなわち、均一分散をさけながら適度な分散を行うことで、特定の配合比の範囲でのみ効果的な電波吸収特性を発揮させることができる。このため、分散させる際には、できるだけ凝集体に剪断力がかからないように分散させることが必要である。
【００１８】
上記の導電性粉体の凝集体を残しながら適度な段階まで分散させる手段としては、羽根攪拌又は遊星攪拌を用いることができる。これらの分散手段は、単に非導電性材料に回転力を与える手段であるため、凝集体の形状を維持しやすい。ただし、分散のために力を加える以上、全ての凝集体をそのままに分散前のまま残しておくことは困難である。実際には分散作業前に含有されていた凝集体のうち２０体積％以上を保持できればよく、４０体積％以上を保持できれば好ましい。
【００１９】
上記の凝集体を残した状態で分散させた後、硬化させてこの発明にかかる電波吸収材を得ることができる。熱硬化性樹脂であれば加熱し、熱可塑性樹脂であれば冷却し、焼結体であれば加熱により焼結することで、必要な形に成形することが出来る。
【実施例】
【００２０】
この発明について、実施例を挙げてより具体的に説明する。
【００２１】
（実施例及び配合比を変えた比較例）
非導電性材料として、不飽和ポリエステル樹脂に、導電性粉体であるカーボンブラック（ライオン（株）製：ＥＣ３００Ｊ）を、配合比を変えて投入し、遊星式攪拌機（（株）クラボウ製：マゼルスター）で混練させた後、熱硬化させて試験体を作製した。
【００２２】
（分散方式を変えた比較例）
上記実施例及び比較例において、混練の際にロールミルを用いた以外は、同様の条件にて試験体を作製した。
【００２３】
上記の実施例及び比較例における、導電性粉体の配合比と、分散手段を表１にまとめる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
＜試験方法＞
電波吸収特性の指標として、反射減衰量を用いる。まず、比誘電率及び比透磁率を測定し、これらの値から反射減衰量を算出した。比誘電率及び比透磁率の測定には、Ｓパラメータ法を用いた。すなわち、図１に示す同軸導波管セル２に、セル内部の空洞と同じサイズの円筒形試験体３を充填し、ベクトルネットワークアナライザ１（アンリツ（株）製：３７２６９Ｅ）にて５００ＭＨｚ〜１８ＧＨｚの範囲でＳパラメータを測定した。次いで、このＳパラメータを用いて、測定した周波数ごとの比誘電率及び比透磁率を計算した。実施例及び比較例ごとに、横軸に周波数、縦軸に反射減衰量をとったグラフを図２〜７に示す。この結果において、反射減衰量のピーク値が−１５ｄＢより大きいものを電波吸収特性評価「×」、−１５ｄＢ以下であるものを電波吸収特性評価「○」とした。
【００２６】
これら実施例及び比較例について、この反射減衰量ピーク値を縦軸に、導電性粉体の配合比を横軸にとってプロットしたグラフを図８に示す。反射減衰量は２〜３質量％の比較例１及び２と、それよりも多い４〜５質量％の範囲との間で、非線形的に向上していることが示された。一方、分散手段を遊星式攪拌機からロールミルに変えた比較例３及び４では、実施例１及び２と同じ配合比であるにも拘わらず、反射減衰量が不十分なものとなった。
【符号の説明】
【００２７】
１  ベクトルネットワークアナライザ
２  同軸導波管セル
３  円筒形試験体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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