(57)【要約】【課題】  十分な電磁波遮蔽性を有し、かつ十分な機械特性を有する、電磁波抑制部材、電磁波抑制部材の製造方法を提供する。【解決手段】（１）下記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも１つを満たす、炭素繊維と、有機バインダとを有する電磁波抑制部材。（ａ）実質的に有機物を含まない炭素繊維。（ｂ）集束体を形成していない炭素繊維。（ｃ）炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維。（２）項（１）において、炭素繊維の長さが、２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である、電磁波抑制部材。（３）項（１）又は（２）において、さらに樹脂繊維を含む、電磁波抑制部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも１つを満たす、炭素繊維と、有機バインダとを有する電磁波抑制部材。
（ａ）実質的に有機物を含まない炭素繊維。
（ｂ）集束体を形成していない炭素繊維。
（ｃ）炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維。
【請求項２】
請求項１において、炭素繊維の長さが、２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である、電磁波抑制部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、さらに樹脂繊維を含む、電磁波抑制部材。
【請求項４】
処理液に、この処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含む複合材料を接触させる接触工程と、前記有機物の分解物を含む前記処理液と、前記炭素繊維と、を分離する分離工程と、前記接触工程及び前記分離工程を経た炭素繊維と有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する電磁波抑制部材の製造方法。
【請求項５】
処理液に、この処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含む複合材料を接触させる接触工程と、前記有機物の分解物を含む前記処理液と、前記炭素繊維と、を分離する分離工程と、前記接触工程及び前記分離工程を経た炭素繊維を不織布化する不織布化工程と、前記不織布化工程で得られた炭素繊維不織布と有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する電磁波抑制部材の製造方法。
【請求項６】
処理液に、前記処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含む複合材料を接触させる接触工程と、前記有機物の分解物を含む前記処理液と、前記炭素繊維と、を分離する分離工程と、前記接触工程及び前記分離工程を経た炭素繊維をペーパー化する抄紙化工程と、前記抄紙化工程で得られた炭素繊維ペーパーと有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する電磁波抑制部材の製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６の何れかにおいて、有機物が、エステル結合を含有する樹脂を含む、電磁波抑制部材の製造方法。
【請求項８】
請求項４〜６の何れかにおいて、処理液が、有機溶媒と、分解触媒とを含む、電磁波抑制部材の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜３の何れかにおいて、有機バインダが、熱硬化性樹脂である、電磁波抑制部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維を用いた電磁波抑制部材、及び炭素繊維を用いた電磁波抑制部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、携帯電話、家電製品等の情報通信端末の誤作動防止や、周辺電子機器への電磁波障害防止のために、電磁波抑制部材を設けることが増えてきている。同様に、カーナビゲーションシステム等の車載用電子機器、地上子（トランスポンダ）等の鉄道用通信機器等にも、誤作動防止のために、電磁波抑制部材を設けることが増えてきている。
【０００３】
電磁波抑制部材としては、従来、金属板、金属箔が用いられてきたが、これらを用いた場合、電磁波抑制部材を軽量化することが難しかった。軽量化を狙い、金属メッシュを用いる方法もあったが、十分な電磁波抑制効果が得られなかった。
【０００４】
そこで、軽量化を目的とし、炭素を用いた電磁波抑制部材が開発されてきた。特許文献１には、炭素繊維と樹脂とからなる多孔質体を有する電磁波抑制部材の記載がある。炭素繊維には電磁波抑制効果があることがわかっているが、炭素繊維が十分な電磁波抑制効果を発現するためには、数ｍｍ以上の長さの長繊維の炭素繊維が必要である。しかし長繊維の炭素繊維を用いた場合、炭素繊維を樹脂中に均一に分散させることが難しいため、電磁波抑制部材中の炭素繊維の均一分散性が劣り、その結果、電磁波抑制部材の機械特性が劣る傾向があった。一方、黒鉛と有機バインダを用いた電磁波抑制部材も開発されている（特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２３４７９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１３３３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２のような方法によれば、黒鉛が均一に分散した電磁波抑制部材を作製することができる。しかし、十分な電磁波遮蔽性を達成するには、多量の黒鉛が必要であり、黒鉛を多量に入れると、作製したシートの機械特性が劣るという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、十分な電磁波遮蔽性を有し、かつ十分な機械特性を有する、電磁波抑制部材、電磁波抑制部材の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のものに関する。
（１）下記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも１つを満たす、炭素繊維と、有機バインダとを有する電磁波抑制部材。
（ａ）実質的に有機物を含まない炭素繊維。
（ｂ）集束体を形成していない炭素繊維。
（ｃ）炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維。
（２）項（１）において、炭素繊維の長さが、２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である、電磁波抑制部材。
（３）項（１）又は（２）において、さらに樹脂繊維を含む、電磁波抑制部材。
（４）処理液に、この処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含む複合材料を接触させる接触工程と、前記有機物の分解物を含む前記処理液と、前記炭素繊維と、を分離する分離工程と、前記接触工程及び前記分離工程を経た炭素繊維と有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する電磁波抑制部材の製造方法。
（５）処理液に、この処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含む複合材料を接触させる接触工程と、前記有機物の分解物を含む前記処理液と、前記炭素繊維と、を分離する分離工程と、前記接触工程及び前記分離工程を経た炭素繊維を不織布化する不織布化工程と、前記不織布化工程で得られた炭素繊維不織布と有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する電磁波抑制部材の製造方法。
（６）処理液に、前記処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含む複合材料を接触させる接触工程と、前記有機物の分解物を含む前記処理液と、前記炭素繊維と、を分離する分離工程と、前記接触工程及び前記分離工程を経た炭素繊維をペーパー化する抄紙化工程と、前記抄紙化工程で得られた炭素繊維ペーパーと有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する電磁波抑制部材の製造方法。
（７）請求項４〜６の何れかにおいて、有機物が、エステル結合を含有する樹脂を含む、電磁波抑制部材の製造方法。
（８）請求項４〜６の何れかにおいて、処理液が、有機溶媒と、分解触媒とを含む、電磁波抑制部材の製造方法。
（９）項（１）〜（３）の何れかにおいて、有機バインダが、熱硬化性樹脂である、電磁波抑制部材。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、十分な電磁波遮蔽性を有し、優れた機械特性を有する、電磁波抑制部材及び電磁波抑制部材の製造方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
本明細書において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本明細書において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
【００１１】
＜電磁波抑制部材＞
本実施形態の電磁波抑制部材は、下記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも１つを満たす炭素繊維と、有機バインダとを有する。
（ａ）実質的に有機物を有しない炭素繊維を含む。
（ｂ）集束体を形成していない炭素繊維を含む。
（ｃ）炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維を含む。
【００１２】
（第一の態様）
本実施形態の第一の態様は、実質的に有機物を有しない炭素繊維を含む電磁波抑制部材である。
本発明者らの検討により、有機物を実質的に有しない炭素繊維を用いて製造した電磁波抑制部材は、有機物を有する炭素繊維を用いて製造した電磁波抑制部材よりも強度に優れることがわかった。その理由は明らかではないが、有機物を実質的に有しない炭素繊維の方が、有機物を有する炭素繊維に比べて、有機バインダとのなじみがよく、炭素繊維と有機バインダとの密着性が良好であるためと推測される。また、有機物を実質的に有しない炭素繊維の方が、有機物を有する炭素繊維に比べて、有機バインダとのなじみがよく、有機バインダ中に炭素繊維が均一に分散されるためと推測される。
【００１３】
ここでいう有機物とは、例えば、複合材料に含まれる樹脂と炭素繊維との接着性向上のための接着性向上剤、炭素繊維が集束体を形成した状態の維持、取り扱い性向上等を目的として集束体の表面又は単繊維間に付着させる集束剤（サイジング剤）などの表面処理剤、及び複合材料中で炭素繊維と接触している樹脂のことをいう。
【００１４】
本明細書において炭素繊維が「実質的に有機物を有しない」とは、炭素繊維と、当該炭素繊維が有する有機物の総質量に占める有機物の割合が０質量％であるか、３質量％以下であることを意味する。
炭素繊維と、当該炭素繊維が有する有機物の総質量に占める有機物の割合は、次の方法で確認できる。まず、炭素繊維を１００℃で２０分間乾燥し、次いでマッフル炉（例えば、ヤマト科学株式会社製、ＦＰ３１１）にて５００℃で４５分間、空気中で熱処理する。そして、熱処理前後の質量の減少量から、有機物の割合を算出する。具体的には、（（処理前の質量−処理後の質量）／処理前の質量）×１００％で計算される値が０質量％であるか、３質量％以下であれば、実質的に有機物を有していないと判断する。炭素繊維と、当該炭素繊維が有する有機物の総質量に占める有機物の割合は、２．５質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましい。
【００１５】
電磁波抑制部材に用いられる炭素繊維のうち「実質的に有機物を有しない炭素繊維」の割合は特に制限されず、電磁波抑制部材の用途等に応じて選択できる。例えば、電磁波抑制部材中の炭素繊維の総質量中「実質的に有機物を有しない炭素繊維」に２０質量％以上であってよく、３０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましい。
【００１６】
本実施態様の炭素繊維としては、複合材料の原料として一般に用いられるものを特に制限なく使用できる。
有機物を実質的に有しない炭素繊維としては、例えば、上述した表面処理剤が付与されていないか、表面処理剤の少なくとも一部が除去された状態の炭素繊維が挙げられる。一般に、複合材料の製造に用いられる炭素繊維は、複数の単繊維（フィラメント）が集まって集束体（ストランド）を形成しており、繊維の表面に有機物を有している。
【００１７】
炭素繊維から有機物を除去する方法としては、有機物が消失する温度以上の温度で炭素繊維又は複合材料を熱処理する方法（例えば、特開２０１３−２３７７１６号公報参照）、有機物を分解しうる処理液に炭素繊維又は複合材料を接触させる方法（例えば、特開２００１−１７２４２６号公報参照）等が挙げられる。
炭素繊維から有機物を除去するための処理は、炭素繊維と有機物を含む複合材料から炭素繊維を回収するための処理であってもよい。
炭素繊維に与える損傷が少なく、有機物の残存量も低減できる観点からは、有機溶媒及び分解触媒を含む処理液を用いる方法が好ましい。また、コストの観点からは、プリプレグの工程廃材、ＣＦＲＰの工程廃材等に含まれる樹脂等の有機物を上記の方法で除去して、炭素繊維を得る方法が好ましい。
【００１８】
本実施態様において、炭素繊維の長さは、特に制限されない。例えば、電磁波抑制部材の強度を向上させる観点から、２０ｍｍ以上であることが好ましく、有機バインダ中に炭素繊維が均一に分散する観点からは、１５０ｍｍ以下であることが好ましい。ここでいう炭素繊維の長さは、電磁波抑制部材を燃焼または処置液により溶解して有機バインダを除去し、得られた炭素繊維から無作為に選択した１００本の炭素繊維の長さの数平均値とする。
【００１９】
本実施態様の電磁波抑制部材に含まれる炭素繊維の太さは、特に制限されない。例えば、電磁波抑制部材の十分な機械強度を付与する観点からは３〜１０μｍであることが好ましい。ここでいう炭素繊維の太さは電磁波抑制部材を燃焼または処置液により溶解して有機バインダを除去し、得られた炭素繊維から無作為に選択した１００本の炭素繊維であって、単繊維（フィラメント）の太さ（一本の単繊維の太さが一定でない場合は、最も細い部分の太さ）の数平均値とする。
【００２０】
（第二の態様）
本実施形態の第二の態様は、集束体を形成していない炭素繊維を含む電磁波抑制部材である。
本発明者らの検討により、集束体を形成していない炭素繊維を含む電磁波抑制部材は、集束体を形成していない炭素繊維を含まない電磁波抑制部材を用いて製造した電磁波抑制部材よりも機械強度に優れることがわかった。その理由は明らかではないが、集束体を形成していない炭素繊維を含むほうが、集束体を形成していない炭素繊維を含まない場合に比べて炭素繊維間に注入される有機バインダとのなじみがよく、密着性が良好であるためと推測される。また、集束体を形成していない炭素繊維は、炭素繊維同士が固着された束状になっておらず、炭素繊維の単繊維一本一本が開繊され、独立して存在するため、炭素繊維同士が複雑に絡み合うことなく有機バインダ中に分散するため、より機械強度に優れる電磁波抑制部材を作製することができる。本明細書において「集束体を形成していない炭素繊維を含む電磁波抑制部材」であるか否かを判断する方法は、特に制限されない。例えば、電磁波抑制部材の表面または断面を光学顕微鏡等で観察することで確認できる。
【００２１】
本明細書において炭素繊維が「集束体を形成していない」とは、炭素繊維が集束体を形成せず、独立した単繊維として存在していることを意味する。「集束体を形成していない炭素繊維」には、完全に集束体を形成していない炭素繊維と、部分的に集束体を形成していない炭素繊維の両方が含まれる。
【００２２】
集束体を形成していない炭素繊維を得る方法としては、例えば、有機物が消失する温度以上の温度で炭素繊維又は複合材料を熱処理する方法（例えば、特開２０１３−２３７７１６号公報参照）、有機物を分解しうる処理液に炭素繊維又は複合材料を接触させる方法（例えば、特開２００１−１７２４２６号公報参照）等が挙げられる。
炭素繊維に与える損傷が少なく、有機物の残存量も低減できる観点からは、有機溶媒及び分解触媒を含む処理液を用いる方法が好ましい。また、コストの観点からは、プリプレグの工程廃材、ＣＦＲＰの工程廃材等に含まれる樹脂等の有機物を上記の方法で除去して、炭素繊維を得る方法が好ましい。
【００２３】
電磁波抑制部材に占める「集束体を形成していない炭素繊維」の割合は特に制限されず、電磁波抑制部材の用途等に応じて選択できる。例えば、電磁波抑制部材中の炭素繊維の総質量中に２０質量％以上であってよく、３０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましい。
【００２４】
本実施態様において、炭素繊維の長さ、炭素繊維の太さ、及び炭素繊維不織布の厚さは特に制限されず、これらの好ましい範囲は第一の態様と同様である。
【００２５】
（第三の態様）
本実施形態の第三の態様は、炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維を含む電磁波抑制部材である。
本発明者らの検討により、複合材料からの回収物である炭素繊維を含む電磁波抑制部材を用いて製造した複合材料は、複合材料から回収した炭素繊維を含まない電磁波抑制部材よりも強度に優れることがわかった。その理由は明らかではないが、複合材料からの回収工程において有機物が炭素繊維から除去されているほうが、炭素繊維から有機物が除去されていない場合に比べて炭素繊維間に注入される有機バインダとのなじみがよく、密着性が良好であるためと推測される。
【００２６】
本明細書において「炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維を含む電磁波抑制部材」であるか否かを判断する方法は、特に制限されない。例えば、電磁波抑制部材の表面または断面を光学顕微鏡等で観察した際、炭素繊維が完全に又は部分的に集束体を形成していない場合は、当該炭素繊維は「炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物」であると判断できる。これは、炭素繊維を複合材料から回収する際に、炭素繊維に付着していた表面処理剤等の有機物が除去され、炭素繊維の集束が少なくとも部分的に解けて単繊維が独立した状態となるためである。
【００２７】
本実施態様において、炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維を得る方法は、特に制限されない。例えば、有機物が消失する温度以上の温度で炭素繊維又は複合材料を熱処理する方法（例えば、特開２０１３−２３７７１６号公報参照）、有機物を分解しうる処理液に炭素繊維又は複合材料を接触させる方法（例えば、特開２００１−１７２４２６号公報参照）等が挙げられる。
炭素繊維に与える損傷が少なく、有機物の残存量も低減できる観点からは、有機溶媒及び分解触媒を含む処理液を用いる方法が好ましい。また、コストの観点からは、プリプレグの工程廃材、ＣＦＲＰの工程廃材等に含まれる樹脂等の有機物を上記の方法で除去して、炭素繊維を得る方法が好ましい。
【００２８】
電磁波抑制部材に占める「炭素繊維と有機物を含む複合材料からの回収物である炭素繊維」の割合は特に制限されず、電磁波抑制部材の用途等に応じて選択できる。例えば、電磁波抑制部材中の炭素繊維の総質量中に１０質量％以上であってよく、２０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましい。
【００２９】
本実施態様において、炭素繊維の長さ、炭素繊維の太さ、及び炭素繊維不織布の厚さは特に制限されず、これらの好ましい範囲は第一の態様と同様である。
【００３０】
＜電磁波抑制部材の製造方法＞
本実施形態の電磁波抑制部材の製造方法に特に制限は無いが、例えば、処理液に、前記処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含む複合材料を接触させる接触工程と、前記有機物の分解物を含む前記処理液と、前記炭素繊維と、を分離する分離工程と、前記接触工程及び前記分離工程を経た炭素繊維と有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する方法が挙げられる。
【００３１】
本明細書において、有機物が「分解する」とは、処理液の作用によって有機物の分子構造が変化し、処理液に取り込まれうる程度の大きさにまで分子が小さくなることをいう。    
【００３２】
上記方法が適用可能な複合材料は、本実施形態の方法で使用する処理液によって分解する有機物と、炭素繊維と、を含むものであれば特に制限されない。
【００３３】
複合材料に含まれる有機物としては、例えば、樹脂が挙げられる。有機物が樹脂である場合、熱硬化性樹脂であっても熱可塑性樹脂であってもよい。樹脂は完全に硬化又は固化した状態であっても、完全に硬化又は固化していない状態であってもよい。
【００３４】
有機物が樹脂である場合、その種類は特に制限されず、処理液、処理温度、処理時間等の条件に応じて選択される。処理液による分解の容易性の観点からは、エステル結合を含有する樹脂であることが好ましい。エステル結合を含有する樹脂としては、ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂又は飽和ポリエステル樹脂）、エステル結合を含有するエポキシ樹脂（酸無水物硬化エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等）などが挙げられる。複合材料に含まれる有機物は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
【００３５】
処理液は、複合材料に含まれる有機物を分解しうるものであれば特に制限されない。例えば、有機物がエステル結合を含有する樹脂を含む場合は、エステル結合の分解を生じうる処理液を用いることが好ましい。エステル結合の分解を生じうる処理液としては、有機溶媒と分解触媒とを含む処理液が挙げられる。
【００３６】
処理液が有機溶媒を含む場合、有機溶媒の種類は特に制限されない。例えば、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、アミド系溶媒、及びエステル系溶媒が挙げられる。
【００３７】
アミド系溶媒としては、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、カプロラクタム、カルバミド酸エステル等が挙げられる。
【００３８】
アルコール系溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、 １−ブタノール、２− ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、イソペンチルアルコール、ｔｅｒｔ −ペンチルアルコール、３−メチル−２−ブタノール、ネオペンチルアルコール、１−ヘキサノール、２−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−エチル−１−ブタノール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、シクロヘキサノール、１−メチルシクロヘキサノール、２−メチルシクロヘキサノール、３−メチルシクロヘキサノール、４−メチルシクロヘキサノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール（分子量２００〜４００）、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、グリセリン、ジプロピレングリコール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
【００３９】
ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、ホロン、イソホロンアセチルアセトン、アセトフェノン等が挙げられる。
【００４０】
エーテル系溶媒としては、例えば、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アニソール、フェネトール、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセタール、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセタール等が挙げられる。
【００４１】
エステル系溶媒としては、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、３−メトキシブチルアセタート、２−エチルブチルアセタート、２−エチルヘキシルアセタート、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソペンチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソペンチル、イソ酪酸イソブチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸イソペンチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、γ−ブチロラクトン、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジエチル、サリチル酸メチル、エチレングリコールジアセタート、ホウ酸トリブチル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等が挙げられる。
【００４２】
中でもエステル交換反応によって酸無水物硬化エポキシ樹脂等のエステル結合を有する樹脂を分解する能力が高いことからアルコール系溶媒が好ましく、アルコール系溶媒の中でも水酸基を１個持つモノアルコールは、分解生成物の副反応が少ないことからより好ましい。モノアルコールの中でも、分解能力の観点からはベンジルアルコールが更に好ましい。処理液に含まれる有機溶媒は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
【００４３】
処理液が分解触媒を含む場合、分解触媒としてはリン酸塩等のアルカリ金属化合物、金属水酸化物等が挙げられる。リン酸塩としてはリン酸三カリウム、リン酸三ルビジウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三リチウム等が挙げられる。金属水酸化物としては水酸化ルビジウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等が挙げられる。
【００４４】
中でも有機物を効率よく分解する観点からは金属水酸化物が好ましく、水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムであることがより好ましい。処理液に含まれる分解触媒は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。処理液が分解触媒を含む場合の分解触媒の濃度は特に制限されない。例えば、０．３〜１．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であってもよい。
【００４５】
複合材料に含まれる炭素繊維の方向は特に制限されず、縦横方向に配置されていても、一方向に配置されていても、ランダムな方向に配置されていてもよい。炭素繊維は１種のみであっても、形態等が異なる２種以上であってもよい。
【００４６】
複合材料は、所望の大きさに予め切断してもよい。例えば、炭素繊維が縦横方向に配置されている場合は、炭素繊維の縦横方向に沿って複合材料を正方形に切断することで、長さの等しい炭素繊維を回収することができる。回収される炭素繊維の長さは特に制限されず、作製される電磁波抑制部材の所望の特性に応じて選択できる。
【００４７】
処理液に複合材料を接触させる方法は、特に制限されない。例えば、処理液中に複合材料を浸漬する方法、処理液を複合材料に吹付又は塗布する方法等が挙げられる。処理液によって有機物を効率的に分解し、分解物を処理液中に取り込む観点からは、処理液中に複合材料を浸漬する方法であることが好ましい。
【００４８】
有機物の分解を促進する観点からは、複合材料と接触している処理液が流動していることが好ましい。処理液を流動させる方法としては、例えば、処理液を内部に流入させるための管と流出させるための管を備えた容器内で、処理液を流動させながら複合材料を浸漬する方法が挙げられる。処理液が容器内を流動している場合の方向は特に制限されず、例えば水平方向であっても重力方向であってもよい。
【００４９】
接触工程における処理液の温度は、有機物が分解しうる温度であれば特に制限されない。例えば、５０〜３００℃の範囲であってよく、１００〜２００℃の範囲であることが好ましい。接触工程における処理液の温度は、接触工程の開始から終了まで一定であっても、変化してもよい。
【００５０】
有機物の分解物を含む処理液と、炭素繊維と、を分離する方法は、特に制限されない。例えば、接触工程を容器中で行った場合は、処理液を先に容器から取り出してもよく、炭素繊維を先に容器から取り出してもよい。
【００５１】
分離工程後の有機物の分解物を含む処理液は、そのまま廃棄しても、再利用してもよい。処理液を再利用する場合、処理液からの有機物の分解物その他の成分（分解反応により生じた物質等）の除去、未使用の処理液の追加などの、何らかの処理を必要に応じて実施してもよい。
【００５２】
分離工程後の炭素繊維には、処理液によって分解されなかった有機物が付着していてもよい。この場合、必要に応じて接触工程と分離工程をさらに実施して、有機物を除去してもよい。接触工程と分離工程をさらに実施する場合、その方法は特に制限されず、上述した方法と同じ条件で行っても、条件を変更して行ってもよい。また、接触工程と分離工程をさらに実施する場合の回数は特に制限されない。あるいは、炭素繊維に付着している有機物が消失する温度以上の温度で熱処理を行って除去してもよい。
【００５３】
複合材料は、処理液に分解しない有機物をさらに含んでいてもよい。この場合は、当該有機物を除去するための手段を講じてもよい。例えば、炭素繊維に接触させる処理液の温度を、処理液に分解しない有機物の軟化点以上の温度にして有機物を軟化させて、炭素繊維から分離する方法が挙げられる。この場合、有機物が処理液中に取り込まれた状態で炭素繊維から分離させる観点からは、処理液と炭素繊維とが分離されるまで処理液の温度を有機物の軟化点以上に維持することが好ましい。
【００５４】
処理液による有機物の分解がエステル結合の分解によって行われる場合、処理液に分解しない有機物としては、エステル結合を含有しない樹脂が挙げられる。エステル結合を含有しない樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂などが挙げられる。
【００５５】
前記炭素繊維を用いて電磁波抑制部材を作製する工程は特に制限されない。たとえば、第一の方法として、炭素繊維を不織布化する不織布化工程と、前記不織布化工程で得られた炭素繊維不織布と有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する製造方法が挙げられる。
【００５６】
炭素繊維を用いて不織布を作製する工程は特に制限されず、公知の方法により作製できる。必要に応じ、樹脂繊維等の炭素繊維以外の材料を混合してもよい。炭素繊維不織布を作製する工程としては、例えば、炭素繊維をカード機等で開繊する方法が挙げられる。樹脂繊維等を加える場合は、炭素繊維とともに必要に応じ樹脂繊維をカード機に投入し、混綿、開繊することで、炭素繊維を含む不織布を得ることができる。なお、樹脂繊維を加える場合は、炭素繊維と樹脂繊維とができるだけ均一に混合された状態となっていることが好ましい。
【００５７】
炭素繊維不織布と有機バインダとを用いて成形体を作製する工程は特に制限されず、公知の方法により作製できる。炭素繊維不織布は必要に応じ複数枚重ねて用いてもよい。
【００５８】
有機バインダの種類はとくに制限されず、電磁波抑制部材の用途等に応じて選択できる。例えば、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリブチレンテレフタラート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニルサルフォン樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂、及びポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、が挙げられる。成形体における樹脂の状態は特に制限されず、完全に硬化又は固化していても、部分的に硬化又は固化していてもよい。また有機バインダとして、上記熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いた樹脂繊維を用いてもよい。有機バインダは１種のみであっても、２種以上であってもよい。有機バインダとして樹脂繊維を用いる場合は、成形体の加工性の観点と、入手が容易である観点から、熱可塑性樹脂が好ましく、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂がより好ましい。成形体の機械強度の観点からは、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂がより好ましい。
成形体中の有機バインダの含有量に特に制限はなく、電磁波抑制部材の用途等に応じて選択できる。例えば、成形体の加工性の観点から１０質量％以上であることが好ましく、電磁波抑制部材の機械強度の観点から９０質量％以下であることが好ましい。成形体中の有機バインダの含有量は、１５〜８０質量％であることがより好ましく、２０〜７０質量％であることがさらに好ましい。
【００５９】
成形体は、必要に応じて炭素繊維と有機バインダ以外の成分又は部材を含んでもよい。成形体の製造方法は特に制限されず、ＲＴＭ法、オートクレーブ法、プレス法等の公知の方法を採用できる。本実施形態の成形体は成形性に優れることから、ＲＴＭ法によって複雑な形状に成形する場合にも適している。また、炭素繊維と樹脂繊維を混合して作製した炭素繊維不織布を用いた場合は、樹脂繊維が有機バインダとなるため、新たに有機バインダを投入しなくても、プレス工程のみで、成形体を得ることが可能である。
【００６０】
電磁波抑制部材を作製する第二の方法として、炭素繊維をペーパー化する抄紙化工程と、前記抄紙化工程で得られた炭素繊維ペーパーと有機バインダとを用いて成形体を作製する成形体作製工程と、をこの順に有する製造方法が挙げられる。
【００６１】
炭素繊維を用いて炭素繊維ペーパーを作製する工程は特に制限されず、公知の方法により作製できる。また、必要に応じ、炭素繊維ペーパーには、炭素繊維以外の、例えば樹脂繊維、フィラー等を含有させてもよい。炭素繊維ペーパーを作製する工程としては、大量の液体中に炭素繊維と必要に応じて加えるその他の部材を分散させ、すくい上げる方法挙げられる。
【００６２】
炭素繊維ペーパーと有機バインダとを用いて成形体を作製する工程は特に制限されず、第一の方法に記載の方法と同様に作製できる。
【００６３】
電磁波抑制部材を作製する第三の方法として、炭素繊維を有機バインダと混練して成形体を作製する成形体作製工程を有する製造方法が挙げられる。炭素繊維を有機バインダと混練して成形体を作製する製造方法としては、特に制限されず、公知の方法により作製できる。たとえば、あらかじめ炭素繊維と有機バインダとを混練してペレットを作製し、それを金型に射出成型してもよい。また、ペレットを作製する工程を経ず、炭素繊維と有機バインダとを混練して、それを金型に射出成型してもよい。
【００６４】
電磁波抑制部材を作製する際に用いる成形体中の、炭素繊維の含有量は、電磁波抑制部材の機械強度の観点から１０質量％以上であることが好ましい。成形体の加工性の観点から９０質量％以下であることが好ましい。２０〜８５質量％であることがより好ましく、３０〜８０質量％であることがさらに好ましい。
【００６５】
電磁波抑制部材の厚さは特に制限されず、電磁波抑制部材の用途等に応じて選択できる。電磁波遮蔽効果を十分に発揮する観点から、０．２ｍｍ以上であることが好ましく、電磁波抑制部材の重量を小さくする観点から、８ｍｍ以下であることが好ましい。電磁波抑制部材の厚さは、０．５〜５ｍｍであることがより好ましい。
【００６６】
本発明の電磁波抑制部材は、成形体の一面、複数面、または全面にさらに金属層を積層したものであってもよい。金属層を積層するにより、より電磁波抑制効果を発現することができる。金属層の形態はとくに制限はなく、金属板、金属箔、金属メッシュ等が挙げられる。
金属層の金属としては、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、錫、金、銀、銅、銅合金などの金属（それらの合金も含む）が挙げられる。
金属層の厚みは、電磁波抑制部材の重量を軽くする観点から、２ｍｍ以下が好ましく、電磁波抑制効果を向上できる観点から、０．０２ｍｍ以上が好ましい。
【００６７】
電磁波抑制部材の用途は特に制限されない。電磁波抑制部材は、例えば、パソコン、携帯電話、家電製品等の情報通信端末の誤作動防止や、周辺電子機器への電磁波障害防止のために、用いられる。同様に、電磁波抑制部材は、カーナビゲーションシステム等の車載用電子機器、地上子等の鉄道用通信機器等にも、誤作動防止のためにも用いられる。
【実施例】
【００６８】
以下、本実施形態を実施例により具体的に説明するが、本実施形態はこの実施例に限定されるものではない。
【００６９】
＜実施例１＞
下記に示す条件で、複合材料から炭素繊維を分離した。
複合材料としては、エステル結合を含有するエポキシ樹脂と、炭素繊維のクロス材とを含むプリプレグ材（厚さ：０．４ｍｍ、樹脂含有率：４５質量％）を使用した。処理液としては、ベンジルアルコールと水酸化ナトリウムの混合物（水酸化ナトリウムの濃度：０．５ｍｏｌ／Ｌ）を使用した。
【００７０】
（接触工程）
処理液を満たした容器中に、炭素繊維の方向に沿って４ｃｍ×４ｃｍの正方形に切断した複合材料を浸漬して、処理液を複合材料に接触させた。容器としては、処理液を流入させるための管を重力方向にみて下部に、処理液を流出させるための管を重力方向にみて上部に備え、処理液が内部を重力方向にみて下から上に流動する構造を有するものを使用した。処理液の温度は、浸漬の開始から２時間を６０℃、続く５時間を１９０℃とした。
【００７１】
（分離工程）
浸漬の開始から７時間後に、処理液を容器内から排出させることで、炭素繊維と処理液とを分離した。分離の際の処理液の温度は６０℃とした。分離後の処理液は、エポキシ樹脂の分解物を含んでいた。
【００７２】
分離後の炭素繊維を観察したところ、集束体を形成せずに単繊維が独立した状態の炭素繊維が含まれていた。また、マッフル炉（ヤマト科学株式会社製、ＦＰ３１１）を用いて上述した条件で測定した炭素繊維と、当該炭素繊維が有する有機物の総質量に占める有機物の割合は１．３質量％であり、実質的に有機物を有していないことを確認した。
【００７３】
（炭素繊維不織布の作製）
上記で得られた炭素繊維５．７ｋｇと、樹脂繊維としてポリプロピレン繊維（ＪＮＣ製株式会社、ＲＰ−２７０、繊度：６．６Ｄｔ、平均繊維長：５１ｍｍ）４．３ｋｇとを、カード機で開繊し、炭素繊維不織布を得た。なお、炭素繊維不織布の目付けは、２００ｇ／ｍ2であった。得られた炭素繊維不織布は、立体的な成形にも充分に対応可能な柔軟性を有していた。
【００７４】
（成形体の作製）
上記で得られた炭素繊維不織布を、目付けが２５００ｇ／ｍ2になるように複数枚積層した。この積層体を、小型熱プレス機（アズワン株式会社製）で、複合材料の仕上がり厚みが２．７ｍｍになるようにスペーサを挟み、４３ｋｇ/ｃｍ2の圧力で加圧しながら、２００℃で熱プレスすることにより、成形体を得た。
【００７５】
（強度の評価）
上記で得られた成形体を、回転カッター（株式会社マキタ製）に回転刃（株式会社谷テック製）を装着して切断し、幅２．５ｃｍ×長さ８ｃｍの大きさの試験片を１０枚作製した。各試験片について、ＪＩＳ Ｋ ７１７１法に準じ、３点曲げにより、曲げ強度と曲げ弾性率を計測した。計測には精密万能試験機（株式会社島津製作所製、ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ ＡＧ−Ｘ １ｋＮ）を使用した。１０枚の試験片について得られた測定値の平均は、曲げ強度が２３２ＭＰａ、曲げ弾性率が１３ＧＰａであった。
【００７６】
（電磁波遮蔽性の評価）
アドバンテスト製、スペクトラムアナライザＲ３１３２を用いて、１ＭＨｚ、５００ＭＨｚの電磁波遮蔽特性（透過損失）を評価した。１ＭＨｚでは３１ｄＢ、５００ＭＨｚでは２７ｄＢであった。
【００７７】
＜比較例１＞
炭素繊維として、表面に有機物（サイジング剤）が付着した状態の炭素繊維（東レ株式会社製、Ｔ７００Ｓ）同量用いた以外は実施例１と同様にして炭素繊維不織布と成形体を作製し、強度を評価した。１０枚の試験片について得られた測定値の平均は、曲げ強度が１９０ＭＰａ、曲げ弾性率が９ＧＰａとなった。また、実施例１と同様の方法で、電磁波遮蔽特性（透過損失）を評価した。１ＭＨｚでは１２ｄＢ、５００ＭＨｚで１０ｄＢであった。
【００７８】
＜比較例２＞
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）５．８ｋｇに球状黒鉛粉末(平均粒子径１０μｍ、固定炭素量９８％)４．２ｋｇを添加して混練し、取り出した塊をシート状にした後、粉砕機にかけて成形材料とした。得られた成形材料を射出成形機(型締め力２０ｔ)を用いて成形し、仕上がり厚みが２．７ｍｍになるような複合材料を製造した。実施例１と同様にして、強度を評価した。１０枚の試験片について得られた測定値の平均は、曲げ強度が１３０ＭＰａ、曲げ弾性率が６ＧＰａとなった。また、実施例１と同様の方法で、電磁波遮蔽特性（透過損失）を評価した。１ＭＨｚでは１０ｄＢ、５００ＭＨｚでは１０ｄＢであった。
【００７９】
以上の結果より、本実施形態によれば十分な電磁波遮蔽効果を有し、かつ機械強度に優れる電磁波遮蔽部材を作製できることがわかった。