(57)【要約】      （修正有）【課題】導電性粉体を分散させやすくしながら、高い電波吸収特性を発揮する材料を提供する。【解決手段】非導電性材料に、全体に対して２質量％以上３質量％以下となる導電性粉体を含有させ、剪断力を加えて導電性粉体の凝集体を破壊して分散させた後に硬化させる電波吸収材を用いる。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。この凝集体に対して剪断力を十分に加え、凝集体を破壊した上で粉体を材料中に細かく分散させてしまえば、従来よりも十分に少ない配合量の導電性粉体であっても、十分に高い電波吸収特性を発揮する配合比域が存在する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性材料に、全体に対して２質量％以上３質量％以下となる導電性粉体を含有させ、剪断力を加えて前記導電性粉体の凝集体を破壊して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、ロールミル、ニーダ、エクストルーダ、遊星ボールミル、ビーズミルのうち少なくともいずれか一つを用いた請求項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アクリル樹脂に、導電性のあるホウ素固溶カーボンを分散させたシートと、アクリル樹脂に磁性粉体であるフェライト粉体を分散させたシートとを積層した、電波吸収シートが記載されている。ここでは、電波吸収特性を上げるために、大量の導電性材料を含有させることが示されており（特許文献１［００１８］）、少なくとも１０体積％以上を含有させ、最大で７０体積％まで含有させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９２８７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、導電性粉体の量が多いと、樹脂などの非導電性材料への分散が難しく、偏りが生じたりして品質を安定させることが難しかった。
【０００６】
そこでこの発明は、導電性粉体の量を減らして分散させやすくしながら、高い電波吸収特性を発揮する材料を提供す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２質量％以上３質量％以下となる導電性粉体の凝集体に剪断力を加えて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】
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。この凝集体に対して剪断力を十分に加え、凝集体を破壊した上で粉体を材料中に細かく分散させてしまえば、上記のような従来よりも十分に少ない配合量の導電性粉体であっても、十分に高い電波吸収特性を発揮する配合比域が存在することがわかった。この配合比域は単に非導電性材料が多いほど好ましいものではなく、限定的な配合比において特異的に発揮されるものである。
【０００９】
この凝集体を破壊するために剪断力を十分に加えることができる分散手段としては、ロールミル、ニーダ、エクストルーダ、遊星ボールミル、ビーズミルなどが挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、複数個を併用してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明により、導電性粉体を低配合比で分散させやすく、偏りが生じにくく品質が安定したものとしながら、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】実施例１の反射減衰量を示すグラフ
【図３】実施例２の反射減衰量を示すグラフ
【図４】比較例１の反射減衰量を示すグラフ
【図５】比較例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】比較例５の反射減衰量を示すグラフ
【図９】比較例６の反射減衰量を示すグラフ
【図１０】比較例７の反射減衰量を示すグラフ
【図１１】比較例８の反射減衰量を示すグラフ
【図１２】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体を用いても良いし、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、剪断力を加えることによる分散のさせやすさの点から、カーボン粉体を用いると好ましい。また、十分に分散させるため、剪断力を加えていない状態では、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、２質量％以上、３質量％以下である。２質量％未満では十分な電波吸収特性が得られない。一方で、３質量％より多くても、逆に電波吸収特性が低下する。
【００１７】
上記導電性粉体は、上記非導電性材料中に分散していることが必要である。分散させる際には、剪断力を加えながら混練、攪拌などを行うことで、上記導電性粉体の凝集体をその剪断力により破壊し、細かくした上で分散させることが必要である。剪断力の掛け方にもよるが、分散作業前に含有されていた凝集体のうち、残存しているものが５体積％未満であるとよく、１体積％未満であると好ましく、凝集体の残存が計測できない程度まで分散されているともっとも好ましい。
【００１８】
上記の剪断力を加えながら分散させる手段としては、ロールミル、ニーダ、エクストルーダ、遊星ボールミル、ビーズミルのうち少なくともいずれか一つを用いることができる。二つ以上の手段を連続して用いてもよい。これらの手段は、攪拌翼同士の狭い隙間に非導電性材料を通過させたり、非導電性材料中の球体を撹拌したりすることで剪断力を与え、凝集体を破壊することができる。
【００１９】
上記の手段による分散後、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、ロールミルで混練させた後、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、混練の際に遊星式攪拌機（（株）クラボウ製：マゼルスター）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】
2014192172.tif 000002
【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２〜１１に示す。この結果において、反射減衰量のピーク値が−１５ｄＢより大きいものである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１２に示す。反射減衰量は２〜３質量％の範囲で極端に低下しており、その前後では−１５ｄＢに到達しなかった。一方、分散手段をロールミルから遊星式攪拌機に変えた比較例７及び比較例８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】
2014192172.tif 000003
【図２】
2014192172.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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