(57)【要約】【課題】単純な構成でありながら良好な電波吸収性を有する電波吸収体の提供。【解決手段】導電性繊維と熱融着性樹脂とを含む不織布シートを含み、不織布シートは表裏面におけるアスカーＦＰ硬度に差を有し、不織布シートをエアレイド法で製造する電波吸収体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性繊維と熱融着性樹脂とを含む不織布シートを含み、該不織布シートは表裏面におけるアスカーＦＰ硬度に差を有し、前記不織布シートをエアレイド法で製造することを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記不織布シートのアスカーＦＰ硬度の高い方の面を入射面とした際の電波吸収性は、アスカーＦＰ硬度の低い方の面を入射面とした際の電波吸収性よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波吸収体に関し、特に、電波障害を防止する種々の用途に用いられる電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
到来した電波を体内に取り入れて減衰させる電波吸収能を有する電波吸収体は、従来知られている。そのような電波吸収体は、例えば、無線機器の実験やＥＭＣ（電磁両立性）計測などに使用する実験設備（電波暗室や電波暗箱）のような構造物の天井、床、および外内壁など、電波障害を防止する種々の用途に用いられる。また、電波吸収体は、無線ＬＡＮ（構内通信網）、高速道路のＥＴＣ（自動料金収受）システムなどのＤＳＲＣ（狭帯路車間通信）、およびＩＴＳ（高度交通情報システム）に関わる装置等の内外部に設置されたり、システム周辺の構造物に使用されたりもしている。
【０００３】
このような電波吸収体において、広域帯の電波を効果的に吸収するために、電波吸収体の厚み方向に関して比誘電率または繊維密度を段階的に異ならせた構成が知られている。これは、電波入射側の面の比誘電率または繊維密度を低くすることにより、空気との電導度の差を小さくして電波を体内に取り込みやすくし、また、反対側の面の比誘電率または繊維密度を高くすることにより、電波を反射させて入射してくる電波を相殺するというものである。
【０００４】
例えば、特許文献１は、繊維長１〜１０ｍｍの導電性繊維を０．０１〜０．０６ｖｏｌ％の量で含み、電波入射側から比誘電率が１．２〜５．０の範囲内で段階的に変化する不織布性シート状組成物を開示している。また、特許文献２は、厚み方向に関して繊維密度を連続的または断続的に変化させた、電導性カーボンで被覆された繊維で形成された繊維集合体を含む電波吸収体を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３４４２８８号公報
【特許文献２】特許第３８０２５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、電波吸収体において表裏面の物性に差を持たせて好適な電波吸収性を得ようとする検討が従来行われている。しかしながら、特許文献１には、厚み方向に関して比誘電率を段階的に異ならせる方法として、比誘電率の異なる層を複数枚積層する方法しか開示されていない。
【０００７】
また、特許文献２には、電波吸収体が含む、厚さ方向に密度勾配を有する繊維集合体の製造方法として、多種類の太さの繊維を用い、繊維密度を粗にしたい側には太い繊維を多目に配合し、密にしたい側には細い繊維を多目に配合すること以外の開示がない。
【０００８】
すなわち、従来の電波吸収体において、表裏面の物性を異ならせて好適な電波吸収性を得ようとする場合、物性の異なるシートを複数枚積層したり、１枚のシートの構成成分として多種類の太さの繊維を用いたりするなど、構成および製法が複雑であった。
【０００９】
本発明は、単純な構成でありながら、良好な電波吸収性を有する電波吸収体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】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の電波吸収体の態様は、以下のとおりである。
１．導電性繊維と熱融着性樹脂とを含む不織布シートを含み、該不織布シートは表裏面におけるアスカーＦＰ硬度に差を有し、前記不織布シートをエアレイド法で製造することを特徴とする電波吸収体。
２．前記不織布シートのアスカーＦＰ硬度の高い方の面を入射面とした際の電波吸収性は、アスカーＦＰ硬度の低い方の面を入射面とした際の電波吸収性よりも低いことを特徴とする１.に記載の電波吸収体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電波吸収体は、単純な構成でありながら良好な電波吸収性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電波吸収体に含まれる不織布シートの断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜電波吸収体＞
本発明の電波吸収体は、導電性繊維と熱融着性樹脂とを含む不織布シートを含み、該不織布シートは、表裏差を有し、且つエアレイド法で製造されてなる。以下、本発明の実施の態様を詳細に説明する。
【００１４】
＜不織布シート＞
図１は、本発明における不織布シートの断面の模式図である。本発明における不織布シート１００は、導電性繊維と、熱融着性樹脂と、を含む。また、不織布シート１００は必要に応じて難燃剤等の付加的な材料を含んでいてもよい。本発明における不織布シートは、エアレイド法で製造され、製造時にサクションされる面であるワイヤー面（Ｗ面）１１０とその反対面である反ワイヤー面（反Ｗ面）１２０とを有する。
【００１５】
（導電性繊維）
本発明における導電性繊維は、導電性を有する繊維であり、不織布シートに誘電特性を付与するために用いられる。
【００１６】
本発明における導電性繊維の１つの例として、炭素繊維、炭化珪素繊維、および金属繊維から選ばれる少なくとも１種の繊維を使用することができる。炭素繊維として、例えば、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維（異方性、等方性）等の炭素繊維を使用することができる。金属繊維として、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、鉄、マグネシウムおよびステンレス等の繊維を使用することができる。
【００１７】
本発明における導電性繊維の別の例として、導電性を全くまたはほとんど有さない非導電性の繊維に、上述のような金属をメッキ、蒸着、溶射するなどして導電性を付与した繊維を使用することもできる。
【００１８】
本実施形態において、不織布シートはエアレイド法で製造される。また、導電性繊維は短繊維の形態で用いられる。短繊維の形態で用いられる場合に、導電性繊維の平均繊維長は１〜１０ｍｍであることが好ましく、２〜６ｍｍであることがより好ましい。また、導電性繊維の繊度は、１〜３０ｄｔｅｘであることが好ましい。短繊維の形態の導電性繊維の平均繊維長および繊度がこの範囲であると、不織布シートの製造において、エアレイド法によってウェブを形成しやすく、繊維の均一な分散状態を得やすい。また、本発明における導電性繊維は、上述の形態に限定されず、例えば、平均繊維長のより短い粒子状の形態であってもよい。
【００１９】
（熱融着性樹脂）
本発明における熱融着性樹脂は、上述の導電性繊維と共に不織布シートを構成し、またサーマルボンド方式で繊維同士を接着させるバインダーとしての役目を果たすものであれば、特に限定されない。本発明における熱融着性樹脂は、繊維状であっても粒子の形態であってもよいが、不織布シートに強度を与える観点からは、繊維状であることが好ましい。
【００２０】
本発明における熱融着性樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、低融点ポリエチレンテレフタレート、低融点ポリアミド、低融点ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等を使用することができる。使用することのできる熱融着性樹脂は、１種類に限定されず、２種以上を併用するものであってもよい。
【００２１】
本発明における熱融着性樹脂を繊維状の形態で使用する場合、従来公知の様々な熱融着性繊維をこれに使用することができる。本発明において使用可能な熱融着性繊維の１つの例として、熱融着性樹脂のみからなる繊維が挙げられる。また、本発明において使用可能な熱融着性繊維の別の例として、相対的に融点の低い熱融着性樹脂と相対的に融点の高い熱可塑性樹脂とが複合された複合体から形成されていて、繊維の外側のみまたは外側の一部分が熱溶融可能な熱融着性複合繊維が挙げられる。例えば、芯部分が熱可塑性樹脂であり鞘部分熱融着性樹脂である芯鞘型繊維や、長手方向に垂直な横断面において片側半分が熱融着性樹脂からなりもう一方の片側半分が熱可塑性樹脂からなるサイドバイサイド型繊維などの複合繊維を使用することができる。具体的には、ポリエチレン／低融点ポリエチレン芯鞘複合繊維、ポリプロピレン／ポリエチレン芯鞘複合繊維、ポリエステル／ポリエチレン芯鞘複合繊維、およびポリエステル／低融点ポリエステル芯鞘複合繊維などを使用することができる。
【００２２】
本実施形態において、熱融着性樹脂は、熱融着性繊維として、特に、短繊維の形態で、用いられる。短繊維の形態で用いられる場合の熱融着性繊維の平均繊維長は、１〜１０ｍｍであることが好ましく、２〜６ｍｍであることがより好ましい。また、熱融着性繊維の維度は、１〜３０ｄｔｅｘであることが好ましい。短繊維の形態の熱融着性繊維の平均繊維長および繊度がこの範囲であると、不織布シートの製造において、エアレイド法によってウェブを形成しやすく、均一な分散状態を得やすい。
【００２３】
（難燃剤）
電波吸収体は、電子部品周辺用途に用いられるなど、難燃性が求められる場合が多い。そのため、本発明における不織布シートには、必要に応じて、難燃性を付与することができる。不織布シートに難燃性を付与する方法としては、種々の方法がある。例えば、不織布シートを構成する熱融着性樹脂に、難燃剤を配合するなどの難燃加工が施された熱融着性樹脂を用いる方法がある。また、不織布シートを構成する熱融着性樹脂の一部を、不織布シートの構成成分の結着性を損なわない範囲で、難燃性樹脂に置き換える方法がある。難燃性樹脂としては、例えば、芳香族ポリアミド（パラ系、メタ系）を用いることができる。あるいはまた、不織布シート自体に難燃加工を施す方法がある。例えば、本発明の不織布シートはエアレイド法によって製造するので、不織布シートを作製する工程において、粉末状の難燃剤を添加することができる。また、作製された不織布シートに対して、液体状の難燃剤をスプレーしまたは含浸させてもよい。これらの方法は、組み合わせて用いてもよい。また、これらの方法以外の知られている方法を用いて不織布シートに難燃性を付与してもよい。
【００２４】
本発明における難燃剤として、当技術分野において一般的な難燃剤を使用することができる。例えば、臭素系、リン系、窒素系、リン・窒素系等の有機系難燃剤、金属水酸化物系（水酸化アルミニウム等）等の無機系難燃剤といった難燃剤が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
（他の構成成分）
本発明の不織布シートには、必要に応じて、消臭剤、抗菌剤、芳香剤、保湿剤、着色剤、親水剤、撥水剤、カップリング剤、界面活性剤などの剤を用いて、難燃性とは別の機能性を付与してもよい。不織布シートに難燃性とは別の機能性を付与する方法としては、難燃性を付与する方法と同様の方法を適用できる。例えば、これらの剤の１つまたは複数を、不織布シートを作製する工程において、粉末状の形態で混合することができる。また、これらの剤の１つまたは複数を、作製された不織布シートに対して、液体状の形態で、スプレーしまたは含浸させてもよい。あるいはまた、あらかじめそれらの機能性を有するかもしくはそれらの機能性が付与された繊維を、不織布シートの構成繊維に混合することによって、機能性を付与してもよい。これらの方法は、組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
また、本発明の不織布シートは、当技術分野において一般的に用いられる他の材料、例えば熱可塑性樹脂を、繊維または粒子の形態で含んでいてもよい。
【００２７】
（構成成分の配合量）
本発明の不織布シートにおける導電性繊維の配合量をＡ、熱融着性樹脂の配合量をＢであるものとする。不織布シートが導電性繊維および熱融着性樹脂のみからなる場合は、ＡとＢとの合計を１００質量％として、例えば、（Ａ）：（Ｂ）＝５〜２０質量％：９５〜８０質量％の量で構成成分を配合することができる。また、不織布シートがさらに難燃剤を含む場合は、難燃剤の配合量をＣであるものとし、ＡとＢとＣとの合計を１００質量％として、例えば、（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）＝５〜２０質量％：９０〜７０質量％：５〜１０質量％の量で構成成分を配合することができる。ただし、各構成成分の配合量は、所望の誘電特性や、構成成分同士の結着性や、不織布シートにおける他の構成成分の配合量との関係で変化させ得る。
【００２８】
（目付）
本発明において好ましい不織布シートの目付は、これを用いる電波吸収体の用途や所望の品質によって異なる。一般には、本発明の不織布シートの目付は、４０〜３０００ｇ／ｍ２であることが好ましく、１００〜２０００ｇ／ｍ２であることがより好ましく、２１０〜１０００ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。本発明の電波吸収体において、不織布シートを単層で用いてもよく、または積層して用いてもよい。不織布シートを単層で用いる場合、積層枚数および積層工程を減らすことができ、電波吸収体の構成および製法の単純化が図れる。
【００２９】
＜不織布シートの製造方法＞
本実施形態の不織布シートの製造方法は、混合工程とウェブ形成工程と結着工程とを含む。なお、必要に応じて、混合工程前に、空気流によって繊維を解きほぐす解繊工程を含んでいてもよい。
【００３０】
（混合工程）
混合工程は、導電性繊維と熱融着性樹脂とを混合してウェブ原料としての繊維混合物を得る工程である。必要に応じて添加する難燃剤等の材料は、この混合工程において添加することができる。混合に際しては、ウェブ原料中における混合材料の各成分の分散性を向上させるために、ウェブ原料を攪拌することが好ましい。攪拌には従来公知の方法を用いることができるが、繊維の破断等のダメージを防止するために、機械的剪断力を利用した攪拌ではなく、空気流を用いた攪拌を適用することが好ましい。
【００３１】
（ウェブ形成工程）
ウェブ形成工程は、エアレイド法によってウェブ原料からエアレイドウェブを得る工程である。本実施形態においては、ウェブ形成工程として、一般的なエアレイド法を用いることができる。エアレイド法とは、空気流を利用して繊維を三次元的にランダムに堆積させてウェブを形成する方法である。エアレイド法の代表的なプロセスとして、例えば、Ｊ＆Ｊ法、Ｋ−Ｃ法、本州法（キノクロス法ともいう）といった方法が知られている。
【００３２】
具体的には、ウェブ形成装置を用い、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルト上にキャリアシートを繰り出し、透気性無端ベルトの下から吸引をしながらキャリアシート上に繊維混合物を空気流と共に落下・堆積させて、エアレイドウェブを形成する。
【００３３】
このとき、形成されたエアレイドウェブのキャリアシート側の面が、不織布シートのワイヤー面（Ｗ面）に相当し、その反対側の面が反ワイヤー面（反Ｗ面）相当することとなる。すなわち、図１を参照して、本発明の不織布シート１００のワイヤー面１１０は、ウェブ形成工程において吸引を受けたキャリアシート側の面であり、反ワイヤー面１２０は、キャリアシート上に堆積した繊維混合物の層の上面に相当する面である。
【００３４】
（結着工程）
結着工程は、エアレイドウェブを加熱処理して、構成成分同士を熱融着性樹脂よって結着させる工程である。エアレイドウェブの加熱処理としては、熱風処理、赤外線照射処理が挙げられる。装置が低コストである点では、熱風処理が好ましい。熱風処理としては、例えば、周面に通気性を有する回転ドラムを備えたスルーエアードライヤにエアレイドウェブを接触させて熱処理する方法（熱風循環ロータリードラム方式）がある。また、エアレイドウェブをボックスタイプドライヤに通し、エアレイドウェブに熱風を通過させることで熱処理する方法（熱風循環コンベアオーブン方式）がある。ウェブ形成に用いた前述のキャリアシートは、熱風処理後にエアレイドウェブから剥離すればよい。
【００３５】
加熱処理温度は、熱融着性樹脂が溶融する温度とする。エアレイドウェブが熱可塑性樹脂を含有する場合は、加熱処理温度は、熱可塑性樹脂が溶融しない温度とすることが好ましい。
【００３６】
＜電波吸収体＞
本発明の電波吸収体は、上述のようにしてエアレイド法で製造した不織布シートを含む。製造した不織布シートそのものも、本発明の電波吸収体の範囲に含まれる。また、不織布シートは、複数枚積層されたり、樹脂を複合され成形されて強化されたり、立体的に変形させられて内部反射が高められたりして、電波吸収体に用いられてもよい。さらに、本発明の電波吸収体は、電波吸収性の異なる電波吸収体と組み合わせて用いられてもよい。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。実施例は例示目的であり、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
＜不織布シートの製造＞
炭素繊維を５質量％および熱融着性樹脂を９５質量％配合し、空気流により均一に混合して、ウェブを形成するための原料となる繊維混合物を得た。炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維（商品名：ドナカーボ（登録商標）Ｓ２３２、大阪ガスケミカル株式会社製）を用いた。熱融着性樹脂としては、芯鞘型のＰＥＴ／ＰＥ系熱融着繊維（商品名：ＥＴＣ  ３２５ＳＤＬ、繊度２．２ｄｔｅｘ、芯部の融点２５５℃、鞘部の融点１３０℃、チッソポリプロ繊維株式会社製）を用いた。
【００３９】
次いで、ウェブ形成装置を用いてエアレイドウェブを形成した。具体的には、ウェブ形成装置において、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルトの上に、キャリアシート供給手段によって、ＰＥＴスパンボンド不織布からなるキャリアシートを繰り出した。サクションボックスによって透気性無端ベルトを吸引しながら、キャリアシートの上に、繊維混合物供給手段から空気流と共に上記繊維混合物を落下・堆積させ、目付が５００ｇ／ｍ２となるように供給して、エアレイドウェブを形成した。
【００４０】
形成したエアレイドウェブを１２０℃から１３５℃の熱風を通過させる熱循環コンベアオーブンで熱処理してシート化し、実施例１の不織布シートを得た。
【００４１】
（実施例２）
目付を２５０ｇ／ｍ２となるようにした以外は実施例１と同様にして、実施例２の不織布シートを得た。
【００４２】
（実施例３）
炭素繊維を１０質量％および熱融着性樹脂を９０質量％配合し、目付を２５０ｇ／ｍ２となるようにした以外は実施例１と同様にして、実施例３の不織布シートを得た。
【００４３】
（実施例４）
炭素繊維を２０質量％および熱融着性樹脂を８０質量％配合し、目付を２５０ｇ／ｍ２となるようにした以外は実施例１と同様にして、実施例４の不織布シートを得た。
【００４４】
（実施例５）
炭素繊維を１０質量％、熱融着性樹脂を８０質量、および難燃剤を１０質量％配合した以外は実施例１と同様にして、実施例５の不織布シートを得た。難燃剤として、粉末状のリン・窒素系難燃剤（商品名：ノンネン（登録商標）Ｗ−３、丸菱油化工業株式会社製）を用いた。炭素繊維および熱融着性樹脂を配合する際に、当該難燃剤を加え、空気流により均一に混合して繊維混合物を得た。
【００４５】
（実施例６）
炭素繊維を２０質量％、熱融着性樹脂を７５質量％、および難燃剤を５質量％配合し、目付を２５０ｇ／ｍ２とした以外は実施例５と同様にして、実施例６の不織布シートを得た。
【００４６】
（比較例１）
炭素繊維を４０質量％および熱融着性樹脂を６０質量％の割合で繊維を水中に希釈分散し、ウェブを形成するための原料となるスラリーを得た。炭素繊維および熱融着性樹脂は、それぞれ、実施例１の炭素繊維および熱融着性樹脂と同一のものを用いた。
【００４７】
次いで、一般的な湿式抄紙機を用いて、上記スラリーからウェブを形成し、次いで脱水、および乾燥を行い、目付が２５０ｇ／ｍ２となるようにシート化して、比較例１の不織布シートを得た。
【００４８】
得られた実施例および比較例の不織布シートについて、以下の評価を行った。表１に、実施例および比較例の構成、製法、評価項目、および評価結果を示す。
＜評価項目＞  
（評価１）アスカーＦＰ硬度
デュロメータとしてアスカーゴム硬度計ＦＰ型（高分子計器株式会社製）を用いて、測定試料の測定面の硬度を測定した。測定に用いた硬度計の圧子は、高さ２．５４ｍｍ、直径１５ｍｍの円筒形の押針であり、試料と接触する加圧基準面は５０ｍｍ×３７ｍｍであった。１つの試料につき、１０箇所の測定を行い、その平均を求めた。また、測定試料の測定面として、不織布シートのワイヤー面（Ｗ面）および反ワイヤー面（反Ｗ面）の両方について、上記測定を行った。なお、アスカーＦＰ硬度は、０（柔らかい）から１００（硬い）の範囲の値をとる。
（評価２）電波吸収性
金属板に垂直に電波を当て、反射波の強度を測定した。次に、測定試料の測定面とは反対側の面に金属板をあてがい、測定試料の測定面（入射面）に垂直に電波を当て、反射波の強度を測定した。両者の差を、測定試料による反射減衰（ｄＢ）とした。測定時の周波数は、１２ＧＨｚとした。測定試料の測定面として、不織布シートのワイヤー面（Ｗ面）および反ワイヤー面（反Ｗ面）の両方について、上記測定を行った。上記測定は、ネットワークアナライザ（アジレント・テクノロジー社製）を用いて行った。
【００４９】
【表１】
2015146351.tif 000002
【００５０】
＜評価結果＞
（評価１）アスカーＦＰ硬度
エアレイド法で作製した実施例１から６についてはいずれも、ワイヤー面および反ワイヤー面の間で１１ポイントから３６ポイントの有意な硬度差が見られ、硬度に表裏差があった。ワイヤー面の硬度が高く（硬く）、反ワイヤー面の硬度が低かった（柔らかかった）。これに対して、湿式抄紙法で作製した比較例１は、硬度に表裏差が無く、また各測定点で値にほとんどばらつきがなかった。
（評価２）電波吸収性
実施例１から６についてはいずれも、反ワイヤー面における電波吸収性は、ワイヤー面における電波吸収性よりも高く、電波吸収性に表裏差があった。比較例１については、電波吸収性に表裏差がなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、単純な構成でありながら表裏面に差を有する不織布シートを含むことにより、単純な構成でありながら良好な電波吸収性を有する電波吸収体を提供することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００  不織布シート
１１０  ワイヤー面
１２０  反ワイヤー面  
【図１】
2015146351.tif 000003