(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
六方晶フェライト粒子と、
前記六方晶フェライト粒子が充填された保持材と
を備えた電波吸収体であって、
前記六方晶フェライト粒子は、
第１粒子と、
前記第１粒子より粒径の大きい第２粒子と
を含み、
前記第１粒子の第１粒径は、０．０５μｍ以上であり、かつ１μｍ未満であり、
前記第２粒子の第２粒径は、５μｍ以上であり、かつ１００μｍ以下であり、
前記第１粒子は、第１単磁区粒子を含み、
前記第２粒子は、第２単磁区粒子を含み、
前記六方晶フェライト粒子の面積に対する、前記第１単磁区粒子及び前記第２単磁区粒子の面積の割合は、３０パーセント以上である
電波吸収体。
【請求項２】
前記電波吸収体は、
前記電波吸収体の第１電波吸収面を形成する第１電波吸収層と、
前記第１電波吸収面の逆位に、前記電波吸収体の第２電波吸収面を形成する第２電波吸収層と
を有し、
前記第１電波吸収面における、前記六方晶フェライト粒子の第１配向度は、前記第２電波吸収面における、前記六方晶フェライト粒子の第２配向度よりも小さくなる
請求項１に記載の電波吸収体。
【請求項３】
前記電波吸収体における前記六方晶フェライト粒子の含有量は、７０重量パーセント以上かつ９５重量パーセント以下である
請求項１又は２に記載の電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電磁雑音等の不要な電波を除去するのに用いられる電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、マグネトプランバイト型六方晶フェライトを用いた電波吸収体が開示されている。特許文献１のマグネトプランバイト型六方晶フェライトは、特定の周波数帯域の電波を吸収し除去する特性を有するものであり、六方晶フェライトを形成する鉄原子の一部を他の遷移金属原子で置換することにより、この特性を実現したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５４９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の電波吸収体は、主として、２０ＧＨｚ未満のマイクロ波周波数帯域の電波を吸収するものであるため、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域においては、十分な電波吸収性能が得られない可能性があった。【０００５】
本開示は、上記のような問題を解決するものであり、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域において、有効な電波吸収性能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】
【０００６】
電波吸収体は、六方晶フェライト粒子と、前記六方晶フェライト粒子が充填された保持材とを備え、前記六方晶フェライト粒子は、第１粒子と、前記第１粒子より粒径の大きい第２粒子とを含み、前記第１粒子の第１粒径は、０．０５μｍ以上であり、かつ１μｍ未満であり、前記第２粒子の第２粒径は、５μｍ以上であり、かつ１００μｍ以下であり、前記第１粒子は、第１単磁区粒子を含み、前記第２粒子は、第２単磁区粒子を含み、前記六方晶フェライト粒子の面積に対する、前記第１単磁区粒子及び前記第２単磁区粒子の面積の割合は、３０パーセント以上である。
【発明の効果】
【０００７】
本構成によれば、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域において、有効な電波吸収性能を有する電波吸収体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る電波吸収体の概略断面図の一例である。
【図２】図１の電波吸収体の変形例である。
【図３】実施の形態１に係る電波吸収体に含まれる単磁区粒子を示した概略図である。
【図４】実施の形態１に係る電波吸収体に含まれる多磁区粒子を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
実施の形態１に係る電波吸収体１００の特性及び構造について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る電波吸収体１００の概略断面図の一例である。
【００１０】
電波吸収体１００は、電波吸収体１００に入射した電波を吸収する磁性体を含むフェライト材料である。電波吸収体１００では、磁性体の磁性損失特性によって、電波の波動エネルギーが熱エネルギーに変換することにより、電波を吸収する。電波吸収体１００では、磁性体の磁性損失が極大となる周波数帯域が、電波吸収体１００で吸収可能な電波の周波数帯域となる。
【００１１】
電波吸収体１００の厚みは、１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。電波吸収体１００の厚みを１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の範囲にすれば、電波吸収体１００の取扱性及び電波吸収性能の双方を向上させることができる。なお、電波吸収体１００の大きさ及び形状は、図１のものに限定されず、電波吸収体１００の用途等に応じて適宜変更することができる。
【００１２】
図１に示されるように、電波吸収体１００は、六方晶フェライト粒子１と、六方晶フェライト粒子１を充填する保持材２とを有している。電波吸収体１００においては、六方晶フェライト粒子１が、保持材２中に分散されている。
【００１３】
六方晶フェライト粒子１は、構成元素が六角柱形状に配列した六方晶型結晶構造を有する磁性体である。六方晶フェライト粒子１は、結晶構造の六角形面に垂直な方向に電波吸収性能を有している。六方晶フェライト粒子１としては、例えば、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、及びＳｒＦｅ１２Ｏ１９等のマグネトプランバイト型六方晶フェライトが用いられる。マグネトプランバイト型六方晶フェライトは、Ｍ型六方晶フェライトとも称される。
【００１４】
また、六方晶フェライト粒子１としては、Ｍ型六方晶フェライトと異なる六方晶型結晶構造を有する六方晶フェライト粒子１を用いてもよい。例えば、六方晶フェライト粒子１としては、Ｗ型六方晶フェライト、Ｚ型六方晶フェライト、及びＹ型六方晶フェライトを用いることができる。Ｗ型六方晶フェライトとしては、ＢａＦｅ１８Ｏ２７及びＳｒＦｅ１８Ｏ２７等が用いられる。Ｚ型六方晶フェライトとしては、Ｂａ３Ｃｏ２Ｆｅ２４Ｏ４１及びＳｒ３Ｃｏ２Ｆｅ２４Ｏ４１等が用いられる。Ｙ型六方晶フェライトとしては、ＢａＺｎＦｅ１２Ｏ２２等が用いられる。また、六方晶フェライト粒子１は、２種以上の六方晶フェライトを組み合わせて用いたものであってもよい。また、六方晶フェライト粒子１としては、上述した六方晶フェライトを構成するＢａ、Ｓｒ、及びＦｅ等の遷移金属元素の一部を、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｃｕ、及びＮｉ等の他の遷移金属元素で置換した六方晶フェライトを用いてもよい。
【００１５】
なお、従来の電波吸収体１００には、立方晶型結晶構造を有するスピネル型フェライト粒子を磁性体として用いたものがある。スピネル型フェライト粒子は、メガヘルツ（ＭＨｚ）帯と称される１ＧＨｚ未満の低周波数帯域において電波吸収性能を有している。しかしながら、スピネル型フェライト粒子においては、１ＧＨｚ以上の高周波数帯域での磁性損失が、１ＧＨｚ未満の低周波数帯域での磁性損失よりも小さくなるため、１ＧＨｚ以上の高周波数帯域における電波吸収性能は小さくなる。したがって、従来の電波吸収体１００は、ギガヘルツ（ＧＨｚ）帯と称される１ＧＨｚ以上の高周波数帯域で用いる電波吸収体１００としては適していない。
【００１６】
一方、六方晶フェライト粒子１は、スピネル型フェライト粒子と比較して結晶の磁気異方性が大きいため、２０ＧＨｚ以上の高い周波数帯域での電波吸収材料として適している。なお、六方晶フェライト粒子１としては、上述した六方晶フェライトのうち、結晶の磁気異方性が大きく、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域で電波吸収性能を有しうるＭ型六方晶フェライトを用いるのが好適である。
【００１７】
電波吸収体１００における六方晶フェライト粒子１の含有量は、好ましくは、７０重量パーセント以上かつ９５重量パーセント以下であり、より好ましくは、７５重量パーセント以上かつ９０重量パーセント以下である。六方晶フェライト粒子１の含有量が、７５重量パーセント以上かつ９０重量パーセント以下である場合は、六方晶フェライト粒子１の保持材２への混合及び分散が容易であり、電波吸収体１００の製造における作業性及び成形性を向上させることができる。また、六方晶フェライト粒子１の含有量が、７５重量パーセント以上かつ９０重量パーセント以下である場合、電波吸収体１００は、電波の除去に必要な電波吸収性能を十分に維持できる。一方、六方晶フェライト粒子１の含有量が７０重量パーセント未満である場合、電波の除去に必要な電波吸収性能が確保できない可能性がある。一方、六方晶フェライト粒子１の含有量が９５重量パーセントを超えると、六方晶フェライト粒子１を保持材２中に混合及び分散させることが困難となり、作業性又は成形性に支障を生じることがある。
【００１８】
保持材２は、六方晶フェライト粒子１を充填する基材である。保持材２としては、限定しないが、例えば、熱可塑性樹脂等の有機高分子樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂は、限定しないが、例えば、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、スチレン、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、塩化ビニル、四フッ化エチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、及び酢酸ビニルからなる群から選択される１種以上のモノマーの重合体又は共重合体として形成される。また、熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンエーテル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエチレングリコール樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、及びポリアリレート樹脂等を用いることができる。
【００１９】
また、電波吸収体１００には、難燃剤等の添加剤を添加してもよい。難燃剤としては、限定しないが、例えば、塩素化パラフィン及びペンタブロモジフェニルエーテル等のハロゲン化合物の有機系難燃剤が用いられる。なお、難燃剤の添加量は、電波吸収体１００の電波吸収性能を阻害しない程度の量に調整される。
【００２０】
次に、六方晶フェライト粒子１の粒径について説明する。
【００２１】
上述したように、六方晶フェライト粒子１としては、Ｍ型六方晶フェライトを用いるのが好適である。六方晶フェライト粒子１としてＭ型六方晶フェライトを採用することにより、電波吸収体１００は、理論的には、２０ＧＨｚ以上の高い周波数帯域で電波吸収性能を有するように形成できる。例えば、Ｍ型六方晶フェライトとしてＢａＦｅ１２Ｏ１９を採用した場合、電波吸収体１００は、理論的には４８ＧＨｚ帯に電波吸収性能を有するように形成できる。
【００２２】
一方、六方晶フェライト粒子１の磁性損失特性は、六方晶フェライト粒子１の粒径によって変化する性質があるため、六方晶フェライト粒子１の磁性損失が極大となる周波数帯域は、六方晶フェライト粒子１の粒径によって変化する。また、電波吸収体１００は、六方晶フェライト粒子１の磁性損失特性に伴う電波吸収性能を利用しているため、第１粒子１ａ及び第２粒子１ｂは、電波吸収性能が要求される周波数帯域で、磁性損失特性が極大となることが要求される。したがって、六方晶フェライト粒子１の粒径を調整することで、所望の周波数帯域において電波吸収性能を有する電波吸収体１００を得ることができる。
【００２３】
図１に示すように、六方晶フェライト粒子１は、第１粒子１ａと、第１粒子１ａより粒径の大きい第２粒子１ｂとを含んでいる。第１粒子１ａは、例えば、粒径１μｍ未満の微粒子として形成される。第２粒子１ｂは、例えば、粒径５μｍ以上の粗大粒子として形成される。以降の説明においては、第１粒子１ａの粒径を「第１粒径」と称し、第２粒子１ｂの粒径を「第２粒径」と称する。
【００２４】
電波吸収体１００における第１粒子１ａの第１粒径及び第２粒子１ｂの第２粒径は、例えば、レーザー回折散乱法を用いて粒径分布測定を行うことによって求めることができる。レーザー回折散乱法は、粒径に応じて変化する回折光強度及び散乱光強度の角度パターンを測定し、Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ回折理論又はＭｉｅ散乱理論を用いて、粒径分布を求める測定法である。レーザー回折散乱法では、電波吸収体１００を灰化した六方晶フェライト粒子１の試料が用いられる。測定に用いられる六方晶フェライト粒子１の試料は、電気炉を用いて空気雰囲気中にて５〜１０時間、５００℃〜８００℃の温度で電波吸収体１００を熱処理して灰化することによって得られる。
【００２５】
第１粒子１ａと、第１粒子１ａより粒径の大きい第２粒子１ｂとを含む六方晶フェライト粒子１を用いることにより、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域において、異なる周波数帯域で電波吸収性能を有する電波吸収体１００を得ることができる。第１粒子１ａの粒径を第２粒子１ｂの粒径よりも小さくすることにより、第１粒子１ａのアスペクト比は、第２粒子１ｂのアスペクト比よりも小さくなる。また、第１粒子１ａのアスペクト比を、第２粒子１ｂのアスペクト比よりも小さくすることにより、第１粒子１ａにおける反磁界の強度は、第２粒子１ｂにおける反磁界の強度よりも小さくなる。したがって、電波吸収体１００においては、第１粒子１ａの共鳴周波数は、第２粒子１ｂの共鳴周波数よりも大きくなるため、第１粒子１ａにおいて電波吸収性能が得られる周波数帯域は、第２粒子１ｂにおいて電波吸収性能が得られる周波数帯域よりも大きくなる。
【００２６】
例えば、第１粒子１ａの第１粒径を１μｍ以下とすることにより、７９ＧＨｚ帯に電波吸収性能を有する電波吸収体１００を得ることができる。また、第２粒子１ｂの第２粒径を５μｍ以上とすることにより、２８ＧＨｚ帯に電波吸収性能を有する電波吸収体１００を得ることができる。
【００２７】
なお、第１粒子１ａの第１粒径は、下限値が０．０５μｍ以上となるように形成される。第１粒子１ａの第１粒径を０．０５μｍ未満の場合、第１粒子１ａが強固に凝集するため、保持材２に均一に混合し、分散することが困難となるからである。また、第２粒子１ｂの第２粒径は、上限値が１００μｍ以下となるように形成される。第２粒子１ｂの第２粒径が１００μｍを超えた場合、電波吸収体１００がシート形状となるように、電波吸収体１００の厚みを調整することが困難となるためである。
【００２８】
電子機器の分野では、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、電子機器の動作周波数の高周波数化、及び電気機器に実装される部品の高密度化が進んでいる。したがって、電子機器の分野では、電子機器の誤動作の要因となる電磁雑音の抑制対策が重要な課題となっている。特に、近年においては、５Ｇ規格の高速通信機器では２８ＧＨｚ帯の電波が利用されており、車両に搭載される衝突防止用ミリ波レーダでは、７９ＧＨｚ帯の電波が利用されている。したがって、電子機器の分野では、２８ＧＨｚ帯及び７９ＧＨｚ帯に対応した電磁雑音の抑制対策が、特に求められている。
【００２９】
電子機器から発生する２８ＧＨｚ帯及び７９ＧＨｚ帯の電磁雑音の抑制対策は、上述したように、例えば、第１粒子１ａの第１粒径が１μｍ以下であり、第２粒子１ｂの第２粒径が５μｍ以上である電波吸収体１００を用いることにより可能となる。したがって、第１粒子１ａと、第１粒子１ａより粒径の大きい第２粒子１ｂとを有する電波吸収体１００を電子機器に取り付けることにより、電子機器から発生する不要な電波を吸収することができる。
【００３０】
次に、六方晶フェライト粒子１の結晶配向について説明する。なお、以降の説明においては、六方晶フェライト粒子１の結晶構造における六角形面のことを「Ｃ面」と称する。また、電波吸収体１００における六方晶フェライト粒子１のＣ面の法線の向きの収束の度合を、電波吸収体１００における六方晶フェライト粒子１の「Ｃ面配向度」と称する。
【００３１】
六方晶フェライト粒子１は、Ｃ面に平行な方向に結晶が成長しやすい特性を有している。第１粒子１ａは、第２粒子１ｂよりもアスペクト比が小さいため、第１粒子１ａは、第２粒子１ｂと比較すると、第１粒子１ａのＣ面がランダムな方向に配向された状態で保持材２に混合及び分散できる。したがって、電波吸収体１００における、第１粒子１ａの電波吸収性能には異方性がなく、第１粒子１ａは、多方向から入射した電波を吸収することができる。
【００３２】
一方、第２粒子１ｂは、例えば、電波吸収体１００の製造時の分散又は成形等により、第１粒子１ａよりも、Ｃ面に平行な方向に粒子が配向しやすく、板状の粒子になりやすい特性を有している。
【００３３】
板状の結晶粒子となった第２粒子１ｂのＣ面は、第１粒子１ａのＣ面と比較して、特定の方向に配向された状態で保持材２に混合及び分散されやすく、第２粒子１ｂのＣ面配向度は、第１粒子１ａのＣ面配向度よりも大きくなる。したがって、電波吸収体１００における、第２粒子１ｂの電波吸収性能には異方性が生じやすく、第２粒子１ｂは、特定の方向から入射した電波のみを吸収し、その他の方向から入射した電波を吸収しない特性を有する場合がある。
【００３４】
しかしながら、電波吸収体１００が第１粒子１ａと第２粒子１ｂとを含む場合、第１粒子１ａの含有量が、第２粒子１ｂの含有量よりも多くなるにつれて、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度が小さくなり、六方晶フェライト粒子１の異方性が小さくなる。逆に、電波吸収体１００における第２粒子１ｂの含有量が、第１粒子１ａの含有量よりも多くなるにつれて、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度が大きくなり、六方晶フェライト粒子１の異方性が大きくなる。したがって、電波吸収体１００は、第１粒子１ａと第２粒子１ｂとを含む六方晶フェライト粒子１で形成することにより、電波吸収体１００の電波吸収性能の異方性を調整することができる。
【００３５】
なお、電波吸収体１００における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度は、Ｘ線回折を用いたＬｏｔｇｅｒｉｎｇ法（ロットゲーリングファクタ）によって定量的に評価することができる。以下に、Ｌｏｔｇｅｒｉｎｇ法について説明する。
【００３６】
Ｌｏｔｇｅｒｉｎｇ法における、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは、六方晶フェライト粒子１の無配向試料から得られる基準ピーク強度Ｐ０と、六方晶フェライト粒子１の配向試料から得られるピーク強度Ｐを用いて、式（１）により算出される。
ｆ＝（Ｐ−Ｐ０）／（１−Ｐ０）  …  （１）
【００３７】
基準ピーク強度Ｐ０は、六方晶フェライト粒子１の無配向試料で得られるＸ線の回折強度Ｉ０の測定値を用いて算出される。基準ピーク強度Ｐ０は、式（２）のように、六方晶フェライト粒子１の無配向試料で得られる回折強度Ｉ０（ｈｋｌ）の総和に対する、六方晶フェライト粒子１の無配向試料の結晶配向面（ｘｙｚ）で得られる回折強度Ｉ０（ｘｙｚ）の総和の割合で示される。なお、変数ｈ、変数ｋ、変数ｌ、変数ｘ、変数ｙ、及び変数ｚは、整数である。
Ｐ０＝ΣＩ０（ｘｙｚ）／ΣＩ０（ｈｋｌ）  …  （２）
【００３８】
基準ピーク強度Ｐ０は、式（１）においてピーク強度Ｐの補正値として用いられ、六方晶フェライト粒子１の無配向試料における、Ｃ面配向度ｆが０となるように補正される。なお、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆの算出における、基準ピーク強度Ｐ０は、Ｐ＝０．０５とすることができる。
【００３９】
ピーク強度Ｐは、電波吸収体１００のような六方晶フェライト粒子１の配向試料で得られるＸ線の回折強度Ｉの測定値を用いて算出される。電波吸収体１００の結晶配向面を（００ｌ）面とすると、ピーク強度Ｐは、式（３）のように、六方晶フェライト粒子１の配向試料で得られる回折強度Ｉ（ｈｋｌ）の総和に対する、六方晶フェライト粒子１の配向試料の結晶配向面（００ｌ）で得られる回折強度Ｉ（００ｌ）の総和の割合で示される。
Ｐ＝ΣＩ（００ｌ）／ΣＩ（ｈｋｌ）  …  （３）
【００４０】
電波吸収体１００における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．４以下であれば、六方晶フェライト粒子１のＣ面が、ランダムに配向されていることとなる。したがって、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆが０．４以下であれば、電波吸収体１００は、多方向から入射した電波に対する電波吸収性能を有することとなる。
【００４１】
一方、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆが０．４を超え、Ｃ面配向度ｆが１に近づくにつれて、電波吸収性能の異方性が小さくなり、特定方向から入射した電波のみを吸収し、その他の方向から入射した電波を吸収しない特性が強くなる。したがって、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆが０．４を超える電波吸収体１００は、多方向から電波が入射する用途においては、有効な電波吸収性能が得られない可能性がある。
【００４２】
また、六方晶フェライト粒子１のＣ面が完全にランダムに配向されている場合は、Ｃ面配向度ｆは０になる。しかしながら、電波吸収体１００の製造時において、六方晶フェライト粒子１のＣ面を完全にランダムに配向することは、現実的に困難である。
【００４３】
以上のことから、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは、０．０４以上かつ０．３５以下であることが好ましい。六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆを０．０４以上かつ０．３５以下とすれば、電波吸収体１００の製造の容易性及び電波吸収性能の双方の向上を図ることができる。
【００４４】
なお、上述では、単層で形成された電波吸収体１００について説明したが、２以上の層で多層形成された電波吸収体１００としても同様の効果が得られる。次に、２以上の層で多層形成された電波吸収体１００の一例について図２を用いて説明する。
【００４５】
図２は、図１の電波吸収体１００の変形例である。電波吸収体１００は、第１電波吸収層１００ａと、第２電波吸収層１００ｂとを有している。なお、図２の電波吸収体１００では、第２電波吸収層１００ｂと第１電波吸収層１００ａとは、二層構造となるように直接的に積層されたものを例示しているが、これに限られない。例えば、電波吸収体１００は、第２電波吸収層１００ｂと第１電波吸収層１００ａとの間に別の１以上の電波吸収層を介在させて積層させた、三層以上の多層構造の電波吸収体１００として形成してもよい。
【００４６】
第１電波吸収層１００ａは、電波吸収体１００の第１電波吸収面１００ａ１を形成している。また、第２電波吸収層１００ｂは、第１電波吸収面１００ａ１の逆位において、電波吸収体１００の第２電波吸収面１００ｂ１を形成している。以降の説明では、第１電波吸収面１００ａ１における、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆを、第１配向度ｆ１と称し、第２電波吸収面１００ｂ１における、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆを第２配向度ｆ２と称する。
【００４７】
図２では、第１電波吸収層１００ａは、六方晶フェライト粒子１として、第１粒子１ａのみを含んでおり、第２電波吸収層１００ｂは、六方晶フェライト粒子１として、第２粒子１ｂのみを含んでいる。その他については、図１の電波吸収体１００と同一であるため、説明を省略する。
【００４８】
前述したように、第１粒子１ａのアスペクト比は、第２粒子１ｂのアスペクト比よりも小さくなる。したがって、第１電波吸収層１００ａにおいては、第１粒子１ａのＣ面は、ランダムな方向に配向された状態で保持材２に混合及び分散される。一方、第２電波吸収層１００ｂにおいては、第２粒子１ｂのＣ面は、特定の方向に配向された状態で保持材２に混合及び分散される。すなわち、図２の電波吸収体１００では、第１電波吸収面１００ａ１における六方晶フェライト粒子１の第１配向度ｆ１は、第２電波吸収面１００ｂ１における六方晶フェライト粒子１の第２配向度ｆ２よりも小さくなる。
【００４９】
したがって、図２の電波吸収体１００では、第１電波吸収層１００ａによって、多方向から入射した電波の電波吸収性能を向上させることができる。また、図２の電波吸収体１００では、第２電波吸収層１００ｂによって、特定方向に配向から入射した電波の電波吸収性能を向上させることができる。また、第１電波吸収層１００ａ及び第２電波吸収層１００ｂを設けることにより、各層における電波吸収性能を、特定の周波数帯域の電波吸収性能に特化させることができるため、電波吸収性能を更に向上させることができる。
【００５０】
なお、第１電波吸収面１００ａ１における六方晶フェライト粒子１の第１配向度ｆ１は、第２電波吸収面１００ｂ１における六方晶フェライト粒子１の第２配向度ｆ２よりも小さくなる構成は、図２に示したものに限られない。例えば、第１粒子１ａの含有量が第２粒子１ｂの含有量よりも多くなるように第１電波吸収層１００ａを形成し、第２粒子１ｂの含有量が第１粒子１ａの含有量よりも多くなるように第２電波吸収層１００ｂを形成することによっても同様の構成が得られる。また、電波吸収体１００は、第２電波吸収層１００ｂと第１電波吸収層１００ａとの間に、第１配向度ｆ１及び第２配向度ｆ２と異なる配向度を有する別の電波吸収層を介在させて、三層以上の多層の電波吸収体１００としてもよい。
【００５１】
次に、六方晶フェライト粒子１の磁区構造について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、実施の形態１に係る電波吸収体１００に含まれる単磁区粒子１０を示した概略図である。図４は、実施の形態１に係る電波吸収体１００に含まれる多磁区粒子２０を示した概略図である。なお、図３における単磁区粒子１０の形状及び図４における多磁区粒子２０の形状は、概略的に示したものであり、実際の六方晶フェライト粒子１の粒子の形状とは異なる場合がある。
【００５２】
六方晶フェライト粒子１の磁性損失特性は、六方晶フェライト粒子１の磁区構造によって変化する性質があり、六方晶フェライト粒子１の磁性損失が極大となる周波数帯域における電波吸収性能は、六方晶フェライト粒子１の磁区構造によって変化する。六方晶フェライト粒子１は、磁区構造に応じて、単磁区粒子１０と、単磁区粒子１０以外の粒子である多磁区粒子２０とに大別される。
【００５３】
単磁区粒子１０は、図３に示すように、粒子全体が単一の磁区１０ｂで形成され、磁区１０ｂの内部に単一方向の磁気モーメント１０ａが形成された磁性粒子である。多磁区粒子２０は、図４に示すように、粒子の内部に１以上の磁壁２０ｃが形成され、１以上の磁壁２０ｃにより区画されたそれぞれの磁区２０ｂに、それぞれ磁気モーメント２０ａが形成された磁性粒子である。
【００５４】
多磁区粒子２０では、磁壁２０ｃにより複数の磁区２０ｂが形成されるため、図４に示すように、向きの反転した磁気モーメント２０ａが、それぞれの磁区２０ｂに容易に形成される。一方、単磁区粒子１０では、多磁区粒子２０と異なり、磁壁２０ｃが形成されないため、単一方向の磁気モーメント１０ａのみが粒子の内部に形成される。したがって、単磁区粒子１０の保磁力は、多磁区粒子２０の保磁力よりも大きくなる。
【００５５】
図１に示すように、電波吸収体１００の六方晶フェライト粒子１においては、第１粒子１ａは、第１単磁区粒子１ａ１を有しており、第２粒子１ｂは、第２単磁区粒子１ｂ１を有している。六方晶フェライト粒子１は、第１単磁区粒子１ａ１及び第２単磁区粒子１ｂ１を有することにより、電波吸収体１００の保磁力を向上させることができるため、磁性損失特性を有する周波数帯域での電波吸収性能を向上させることができる。
【００５６】
以降の説明においては、特に区別する必要がない場合は、単磁区粒子１０は、第１単磁区粒子１ａ１及び第２単磁区粒子１ｂ１の両方を指すものとする。また、多磁区粒子２０は、第１単磁区粒子１ａ１以外の第１粒子１ａ及び第２単磁区粒子１ｂ１以外の第２粒子１ｂの双方を指すものとする。
【００５７】
六方晶フェライト粒子１における、単磁区粒子１０の含有量は、六方晶フェライト粒子１における単磁区粒子１０の割合を面積比で示したものであり、式（４）により算出される。
単磁区粒子１０の含有量（％）＝（単磁区粒子１０の面積／六方晶フェライト粒子１の面積）×１００  …  （４）
【００５８】
ここで、単磁区粒子１０の面積は、電波吸収体１００の断面における第１単磁区粒子１ａ１の面積及び第２単磁区粒子１ｂ１の面積である。また、六方晶フェライト粒子１の面積は、単磁区粒子１０の面積と多磁区粒子２０の面積の総和とすることができる。
【００５９】
単磁区粒子１０の面積及び多磁区粒子２０の面積は、例えば、走査プローブ顕微鏡、及びカー効果偏光顕微鏡等を用いて、電波吸収体１００の断面の磁区観察によって算出される。電波吸収体１００の断面は、撮像等による画像処理され、単磁区粒子１０の面積及び多磁区粒子２０の面積がそれぞれ計測される。
【００６０】
単磁区粒子１０の含有量を増加させると、磁性損失特性を有する周波数帯域での電波吸収体１００の電波吸収性能を向上させることができる。したがって、単磁区粒子１０の含有量３０％以上であることが好ましい。単磁区粒子１０の含有量は、電波吸収体１００の電波吸収性能を向上させるとの観点からは、５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることが更に好ましい。
【００６１】
次に、電波吸収体１００の製造方法について説明する。
【００６２】
六方晶フェライト粒子１は、粒径０．２〜１ｍｍ程度の粒径を有する六方晶フェライトの粉末をアトライタ、ボールミル、又はビーズミル等を用いて粉砕することによって得られる。六方晶フェライトの粉末は、例えば、固相反応法、共沈法、逆ミセル法、水熱合成法、又はガラス結晶化法等の方法により、フェライトを構成する金属を含む酸化物や炭酸塩などの原料化合物から作製される。なお、六方晶フェライトの粉末及び六方晶フェライト粒子１は、市販品を用いてもよい。
【００６３】
六方晶フェライト粒子１は、加熱溶融した保持材２に混合及び分散されて樹脂組成物として調製される。六方晶フェライト粒子１の加熱溶融した保持材２への混合は、限定しないが、例えば、単軸押出機、二軸押出機、若しくは多軸押出機等のローラを有する押出機、バンバリーミキサ、ローラ、コニーダ、ブラストミル、又はプラベンダブラウトグラフ等を回分的又は連続的に運転することによって行われる。
【００６４】
樹脂組成物は冷却され、冷却後、着磁装置によって着磁される。樹脂組成物への着磁は、例えば、樹脂組成物の最大磁束密度の飽和点に達する強さの磁界が印加されることによって行われる。樹脂組成物への着磁は、限定しないが、例えば、直流電磁石による静磁場発生方式、又はコンデンサ式着磁器によるパルス磁場発生方式等の着磁方法により行われる。
【００６５】
着磁した樹脂組成物は、保持材２が溶融する温度で加熱溶融され、所定の形状に成形される。樹脂組成物の形状は、電波吸収体１００として使用する際に適した形状であれば良い。例えば、樹脂組成物の形状は、シート形状であることが好ましい。
【００６６】
なお、上述の成形工程においては、樹脂組成物の加熱溶融処理を行う前に、樹脂組成物の破砕処理を行ってもよい。樹脂組成物の破砕処理を行うことで、樹脂組成物の加熱溶融が容易になるため、加熱溶融処理の作業性を向上させることができる。
【００６７】
また、図２のような２層構成の電波吸収体１００を製造する場合には、粒径１μｍ未満の六方晶フェライト粒子１を分散したシート、及び粒径５μｍ以上の六方晶フェライト粒子１を分散したシートが、それぞれ、上記の工程により作製される。電波吸収体１００は、作成された２のシートを貼り合わせることで製造できる。２のシートを貼り合わせる方法としては、特に限定しないが、例えば、熱圧着、又は接着剤若しくは粘着テープでの接着等が挙げられる。
【００６８】
なお、上述した電波吸収体１００の製造方法は一例であり、上述の方法に限定されず、当該技術分野において公知の他の製造方法を用いて行うことができる。例えば、樹脂組成物の成形工程は、ペレット状の保持材２と六方晶フェライト粒子１とを混合した樹脂混合物を金型等の鋳型に注入し、成形機加熱筒等の加熱機で鋳型を加熱して樹脂混合物を溶融させ、所定の形状の樹脂組成物を成形するものであってもよい。この成形工程によれば、保持材２の溶融が行われる樹脂組成物の調製工程を省略することができるため、電波吸収体１００の製造工数を低減することができる。
【実施例】
【００６９】
実施の形態１では、以下の実施例によって、六方晶フェライト粒子１の粒径及び磁区構造を調整することで、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域、特に３０〜３００ＧＨｚのミリ波帯域で有効な電波吸収性能を有する電波吸収体１００を提供できることが見出されている。また、以下の実施例によって、六方晶フェライト粒子１を保持材２に充填する際の六方晶フェライト粒子１の配向度を調整することで、多方向から入射した電波に対し、有効な電波吸収性能を発揮する電波吸収体１００を提供できることが見出されている。以下に、実施例を具体的に説明するが、これらの実施例によって、限定されるものではない。【００７０】
実施例では、六方晶フェライトとしてＢａＦｅ１２Ｏ１９の組成を有するＭ型六方晶フェライトを用いた。粒径０．３ｍｍのＭ型六方晶フェライトの粉末を用いて、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａと粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂとを含み、第１粒子１ａ及び第２粒子１ｂの含有量の異なる、複数のフェライト試料Ａ〜Ｇを作製した。複数のフェライト試料Ａ〜Ｇは、上述のＭ型六方晶フェライトの粉末を、ボールミルにより粉砕し、次いでビーズミルにより更に微細に粉砕して作製した。ビーズミルによる粉砕時間を変化させることにより、複数のフェライト試料Ａ〜Ｇにおける、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａ及び粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量をそれぞれ調整した。【００７１】
フェライト試料Ａ〜Ｇに含まれる粒径１μｍ未満の第１粒子１ａ及び粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は、レーザー回折散乱法により粒度分布を測定することにより算出し、重量パーセント単位で規格化した。フェライト試料Ａ〜Ｇに含まれる粒径１μｍ未満の第１粒子１ａ及び粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量を表１に示す。【００７２】
【表１】
0006786025.tif 000002
【００７３】
表１に示すように、フェライト試料Ａにおいては、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量は６３重量パーセントとし、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は０重量パーセントとした。フェライト試料Ｂにおいては、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量は５５重量パーセントとし、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は１０重量パーセントとした。フェライト試料Ｃにおいては、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量は４６重量パーセントとし、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は１３重量パーセントとした。フェライト試料Ｄにおいては、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量は３２重量パーセントとし、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は３０重量パーセントとした。フェライト試料Ｅにおいては、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量は２３重量パーセントとし、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は４７重量パーセントとした。フェライト試料Ｆにおいては、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量は１４重量パーセントとし、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は５２重量パーセントとした。フェライト試料Ｇにおいては、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量は０重量パーセントとし、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量は７１重量パーセントとした。【００７４】
以下のとおり、六方晶フェライト粒子１の粒径による効果を考察するために、実施例１〜５、比較例１、及び比較例２の電波吸収体試料を作製した。以下に示すように、実施例１〜５、比較例１、及び比較例２の電波吸収体試料では、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａ及び粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量がそれぞれ異なるが、その他の電波吸収体試料の作製条件は同一とした。【００７５】
［実施例１］
１００質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、９００質量部のフェライト試料Ｄを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。調製した樹脂組成物に、着磁装置を用いて、１．２Ｔの磁界を印加して着磁処理を施した。着磁処理した樹脂組成物は、破砕機で数ｃｍ程度の大きさに破砕し、ローラを有する二軸押出機を用いて、１８０℃の温度でシート形状に成形し、実施例１の電波吸収体試料を作製した。【００７６】
［実施例２］
実施例２では、１００質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、９００質量部のフェライト試料Ｂを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。実施例１と同様の着磁処理及び成形処理によって、実施例２の電波吸収体試料を作製した。【００７７】
［実施例３］
実施例３では、１００質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、９００質量部のフェライト試料Ｃを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。実施例１と同様の着磁処理及び成形処理によって、実施例３の電波吸収体試料を作製した。【００７８】
［実施例４］
実施例４では、１００質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、９００質量部のフェライト試料Ｅを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。実施例１と同様の着磁処理及び成形処理によって、実施例４の電波吸収体試料を作製した。【００７９】
［実施例５］
実施例５では、１００質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、９００質量部のフェライト試料Ｆを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。実施例１と同様の着磁処理及び成形処理によって、実施例５の電波吸収体試料を作製した。【００８０】
［比較例１］
比較例１では、１００質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、９００質量部のフェライト試料Ａを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。実施例１と同様の着磁処理及び成形処理によって、比較例１の電波吸収体試料を作製した。【００８１】
［比較例２］
比較例２では、１００質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、９００質量部のフェライト試料Ｇを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。実施例１と同様の着磁処理及び成形処理によって、比較例２の電波吸収体試料を作製した。【００８２】
実施例１〜５、比較例１、及び比較例２の電波吸収体試料について、前述した式（４）により、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合を百分率で算出し、算出した数値を単磁区粒子１０の含有量として評価を行った。【００８３】
また、実施例１〜５、比較例１、及び比較例２のシート形状の電波吸収体試料について、電波吸収体試料の２つの面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆを、前述したＬｏｔｇｅｒｉｎｇ法によってそれぞれ算出し、Ｃ面配向度ｆの定量評価を行った。【００８４】
また、実施例１〜５、比較例１、及び比較例２の電波吸収体試料について、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波吸収性能の定量評価をそれぞれ行った。電波吸収性能は、電波吸収体試料における、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量を算出することにより定量評価した。電波減衰量の測定には、電波吸収体試料を自由空間に設置し、電波吸収体試料に平面波を集束入射させ、電波吸収体試料の反射係数を測定する自由空間法が用いられた。電波吸収体試料の電波減衰量は、電波吸収体試料で測定された反射係数と、アルミニウム板で測定された基準反射係数との差から算出された。実施例１〜５、比較例１、及び比較例２の電波吸収体試料の電波減衰量は、実施例１の電波吸収体試料の電波減衰量で除算され、実施例１の電波吸収体試料の電波減衰量に対する相対値として規格化された。【００８５】
実施例１〜５、比較例１、及び比較例２の電波吸収体試料における、単磁区粒子１０の面積の割合、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆ、及び電波減衰量のデータを表２に示す。なお、表２では、シート形状の電波吸収体試料における一方の面を「片側表面」と称し、他方の面を「反対側表面」と称して、それぞれの面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆのデータを示している。【００８６】
【表２】
0006786025.tif 000003
【００８７】
実施例１の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は８７％であった。実施例２の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は９３％であった。実施例３の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は８６％であった。実施例４の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は８１％であった。実施例５の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は７８％であった。【００８８】
実施例１〜５の電波吸収体試料では、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量が、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量よりも大きくなるにつれて、着磁後の単磁区粒子１０の含有量が増加した。【００８９】
また、実施例１の電波吸収体試料では、片側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．３５であり、反対側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．３６であった。実施例２の電波吸収体試料では、片側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．２８であり、反対側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．２９であった。実施例３の電波吸収体試料では、片側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．３であり、反対側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．３１であった。実施例４の電波吸収体試料では、片側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．３６であり、反対側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．３６であった。実施例５の電波吸収体試料では、片側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．４であり、反対側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．３９であった。電波吸収体試料の両面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは、ほぼ同一の範囲となった。【００９０】
実施例１〜５の電波吸収体試料では、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａの含有量が、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂの含有量よりも大きくなるにつれて、電波吸収体試料の両面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆが減少した。【００９１】
実施例１〜５の電波吸収体試料においては、２８ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は１．０〜１．１の範囲にあり、７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．９〜１．１の範囲にあり、有効な電波吸収性能が得られた。【００９２】
これに対し、粒径１μｍ未満の第１粒子１ａのみを含む比較例１の電波吸収体試料においては、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は８４％であり、実施例１〜５の電波吸収体試料と同程度の値が得られた。しかしながら、比較例１の電波吸収体試料のＣ面配向度ｆは、実施例１〜５の電波吸収体試料のＣ面配向度ｆと比較して低い値となった。具体的には、片側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．１５であった。また、反対側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．１４であった。また、比較例１の電波吸収体試料においては、７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は１．２であったが、２８ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．４であり、２８ＧＨｚの電磁波に対する有効な電波吸収性能は得られなかった。【００９３】
また、粒径５μｍ以上の第２粒子１ｂのみを含む比較例２の電波吸収体試料においては、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は８３％であり、実施例１〜５の電波吸収体試料と同程度の値が得られた。しかしながら、比較例２の電波吸収体試料のＣ面配向度ｆは、実施例１〜５の電波吸収体試料のＣ面配向度ｆと比較して高い値となった。具体的には、片側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．６５であった。また、反対側表面における六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆは０．６６であった。また、比較例１の電波吸収体試料においては、２８ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は１．３であったが、７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．３であり、７９ＧＨｚの電磁波に対する有効な電波吸収性能は得られなかった。【００９４】
実施例１〜５の結果からは、第１粒子１ａと、第１粒子１ａより粒径の大きい第２粒子１ｂとを含む六方晶フェライト粒子１を有する電波吸収体１００においては、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域で有効な電波吸収性能を有するように形成できることが示された。特に、実施例１〜５の結果からは、３０〜３００ＧＨｚのミリ波帯域で有効な電波吸収性能を有する電波吸収体１００を提供できることが示された。【００９５】
従来の電波吸収性能を有するフェライト材料では、単一粒径のフェライト粒子のみが用いられており、複数の粒径のフェライト粒子が用いられていない。比較例１及び比較例２に示したように、単一粒径のフェライト粒子のみが用いられた場合には、高周波通信用途で利用される２８ＧＨｚ帯域及び衝突防止レーダ用途で利用される７９ＧＨｚ帯域のようなミリ波帯域の双方での電磁雑音の抑制効果は期待できない。【００９６】
また、フェライト材料における、フェライト粒子のＣ面配向度ｆが大きい場合、フェライト粒子の異方性が大きくなる。フェライト粒子の異方性が大きい場合、一定の方向からの電磁雑音の吸収効果は発揮されるが、多方向からの電磁雑音の吸収効果が発揮されない。比較例２に示したように、粒径の大きいフェライト粒子のみを含むフェライト材料の場合は、フェライト粒子のＣ面配向度ｆが大きくなる。したがって、例えば、比較例２のフェライト材料が貼り付けられた、高周波通信装置及びミリ波レーダのような高周波装置を、混線防止のために外壁等に設置した場合、多方向から電磁雑音が入射するため、十分な電波吸収性能は期待できない。【００９７】
しかしながら、実施例１〜５の実施例では、第１粒子１ａと、第１粒子１ａより粒径の大きい第２粒子１ｂとを含む電波吸収体１００を用いることにより、２８ＧＨｚ帯域及び７９ＧＨｚ帯域の双方で、電磁雑音が抑制できることが示された。特に、第１粒子１ａの第１粒径を１μｍ未満とし、第２粒子１ｂの第２粒径を５μｍ以上とした場合において、２８ＧＨｚ帯域及び７９ＧＨｚ帯域の双方、有効な電磁吸収性能が得られ、電磁雑音が抑制されることが示された。また、実施例１〜５の実施例では、第１粒子１ａと、第１粒子１ａより粒径の大きい第２粒子１ｂとを含む電波吸収体１００を用いることにより、第２粒子１ｂのみを含むフェライト材料と比較してＣ面配向度を小さくできることが示されたため、多方向からの電磁雑音の吸収効果が得られることが示された。また、第１粒子１ａの含有量が第２粒子１ｂの含有量よりも大きくなるにつれて、着磁後の単磁区粒子１０の含有量が増加することと、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度が小さくなり、多方向からの電磁雑音の吸収効果が発揮されることが示された。【００９８】
次に、六方晶フェライト粒子１の磁区構造による効果を考察するために、実施例６〜９、比較例３、及び比較例４の電波吸収体試料を作製した。以下に示すように、実施例６〜９、比較例３、及び比較例４の電波吸収体試料では、着磁処理時に印加される磁界強度がそれぞれ実施例１とは異なっているが、その他の電波吸収体試料作製条件は、実施例１と同一とした。なお、実施例１における着磁処理時に印加される磁界強度は、１．２Ｔであった。【００９９】
［実施例６］
実施例１と同様に調製した樹脂組成物に０．８Ｔの磁界を印加して着磁処理を施した。実施例１と同様の成形処理によって、実施例６の電波吸収体試料を作製した。【０１００】
［実施例７］
実施例１と同様に調製した樹脂組成物に０．７Ｔの磁界を印加して着磁処理を施した。実施例１と同様の成形処理によって、実施例７の電波吸収体試料を作製した。【０１０１】
［実施例８］
実施例１と同様に調製した樹脂組成物に０．６Ｔの磁界を印加して着磁処理を施した。実施例１と同様の成形処理によって、実施例８の電波吸収体試料を作製した。【０１０２】
［実施例９］
実施例１と同様に調製した樹脂組成物に０．５Ｔの磁界を印加して着磁処理を施した。実施例１と同様の成形処理によって、実施例９の電波吸収体試料を作製した。【０１０３】
［比較例３］
実施例１と同様に調製した樹脂組成物に、０．３５Ｔの磁界を印加して着磁処理を施した。実施例１と同様の成形処理によって、比較例３の電波吸収体試料を作製した。【０１０４】
［比較例４］
実施例１と同様に調製した樹脂組成物に、着磁処理は施さなかった。実施例１と同様の成形処理によって、比較例４の電波吸収体試料を作製した。【０１０５】
実施例１、実施例６〜９、比較例３、及び比較例４の電波吸収体試料における、単磁区粒子１０の面積の割合、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆ、及び電波減衰量のデータを表３に示す。それぞれのデータの評価方法は、上述の実施例１〜５と同一であるため説明を省略する。なお、表３の実施例１のデータは、表２の実施例１のデータと同一内容である。【０１０６】
【表３】
0006786025.tif 000004
【０１０７】
実施例６の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は６２％であった。実施例７の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は４８％であった。実施例４の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は３４％であった。実施例５の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は３０％であった。【０１０８】
また、実施例６の電波吸収体試料における、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量はともに０．９であった。実施例７の電波吸収体試料における、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量はともに０．８であった。実施例８の電波吸収体試料における、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量はともに０．８であった。実施例９の電波吸収体試料における、２８ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．６であり、７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．７であった。【０１０９】
これに対し、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合が２９％であった比較例３の電波吸収体試料においては、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量はともに０．４であった。六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合が５％であった比較例４の電波吸収体試料においては、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量はともに０．２であった。【０１１０】
なお、実施例６〜９の電波吸収体試料のＣ面配向度ｆは、片側表面及び反対側表面ともに、０．３２〜０．３５の範囲であった。一方、比較例３の電波吸収体試料における、片側表面のＣ面配向度ｆは０．３６であり、反対側表面のＣ面配向度ｆは０．３５であった。また、比較例４の電波吸収体試料における、片側表面のＣ面配向度ｆは０．３７であり、反対側表面のＣ面配向度ｆは０．３５であった。【０１１１】
実施例６〜９で示されるように、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合が３０％以上である場合においては、２８ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．６以上に維持され、７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．７以上に維持された。一方、比較例３及び比較例４に示されるように、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合が２９％未満である場合においては、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量は０．４以下に低減した。したがって、実施例６〜９の結果からは、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合が３０％以上とすれば、２８ＧＨｚ帯域及び７９ＧＨｚ帯域での電磁波の電波減衰量が維持され、有効な電波吸収性能を得られることが示された。なお、実施例６〜９の結果は、六方晶フェライト粒子１の磁区構造に着目することにより、初めて得られるものである。【０１１２】
次に、電波吸収体１００を多層構造とした場合の効果を、実施例１の単層構造の電波吸収体１００と比較して考察するために、実施例１０の電波吸収体試料を作製した。【０１１３】
［実施例１０］
５０質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、４５０質量部のフェライト試料Ａを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。次に、５０質量部の塩素化ポリエチレン樹脂に、４５０質量部のフェライト試料Ｇを添加して、１８０℃の温度で混合して樹脂組成物を調製した。調製した２つの樹脂組成物に、着磁装置を用いて、１．２Ｔの磁界をそれぞれ印加して着磁処理を施した。着磁処理した２つの樹脂組成物は、それぞれ破砕機で数ｃｍ程度の大きさに破砕し、ローラを有する二軸押出機を用いて、１８０℃の温度でシート形状に成形した。成形したシート形状の樹脂組成物を樹脂接着剤で貼り合わせ、実施例１０の電波吸収体試料を作製した。【０１１４】
なお、実施例１０においては、フェライト試料Ａを含むシート形状の樹脂組成物が前述した第１電波吸収層１００ａに対応し、フェライト試料Ｇを含むシート形状の樹脂組成物が前述した第２電波吸収層１００ｂに対応している。【０１１５】
実施例１及び実施例１０の電波吸収体試料における、単磁区粒子１０の面積の割合、六方晶フェライト粒子１のＣ面配向度ｆ、及び電波減衰量のデータを表４に示す。それぞれのデータの評価方法は、上述の実施例１〜９と同一であるため説明を省略する。なお、表４の実施例１のデータは、表２及び表３の実施例１のデータと同一内容である。また、表４における片側表面は前述した第１電波吸収面１００ａ１に対応し、片側表面のＣ面配向度ｆは前述した第１配向度ｆ１に対応している。また、表４における反対側表面は前述した第２電波吸収面１００ｂ１に対応し、反対側表面のＣ面配向度ｆは前述した第２配向度ｆ２に対応している。【０１１６】
【表４】
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【０１１７】
実施例１０の電波吸収体試料における、六方晶フェライト粒子１の面積全体に対する単磁区粒子１０の面積の割合は８６％であった。また、実施例１０の電波吸収体試料における、片側表面のＣ面配向度ｆは０．１５であり、反対側表面のＣ面配向度ｆは０．８３であった。また、実施例１０の電波吸収体試料における、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量はともに１．３であった。【０１１８】
実施例１０の電波吸収体試料では、片側表面のＣ面配向度ｆが反対側表面のＣ面配向度ｆよりも小さくなっている。また、実施例１０の電波吸収体試料では、片側表面のＣ面配向度ｆは、実施例１の電波吸収体試料における片側表面のＣ面配向度ｆよりも小さくなっている。また、実施例１０の電波吸収体試料では、反対側表面のＣ面配向度ｆは、実施例１の電波吸収体試料における反対側表面のＣ面配向度ｆよりも大きくなっている。一方、実施例１０の電波吸収体試料では、実施例１と比較すると、２８ＧＨｚ及び７９ＧＨｚの電磁波の電波減衰量がともに増加しており、電波吸収性能が改善されることが示された。【０１１９】
したがって、実施例１０では、大きさの異なる２つの粒子を有する電波吸収体１００が２層以上の多層構造であり、片側表面のＣ面配向度ｆが反対側表面のＣ面配向度ｆよりも小さい場合に、電波吸収体１００は有効な電波吸収性能を有することが示された。【０１２０】
以上、実施例１〜１０では、結晶粒子の粒径及び磁区構造を調整することで、２０ＧＨｚ以上の周波数帯域で電波吸収性能を有し、かつ多方向から入射した電波を吸収可能な異方性の小さな電波吸収体１００を提供できることが示された。特に、実施例１〜１０では、目的の周波数帯域、例えば、２８ＧＨｚ帯域及び７９ＧＨｚ帯域で有効な電波吸収性能を有する電波吸収体１００を提供できることが示された。
【符号の説明】
【０１２１】
１  六方晶フェライト粒子、１ａ  第１粒子、１ａ１  第１単磁区粒子、１ｂ  第２粒子、１ｂ１  第２単磁区粒子、２  保持材、１０  単磁区粒子、１０ａ  磁気モーメント、１０ｂ  磁区、２０  多磁区粒子、２０ａ  磁気モーメント、２０ｂ  磁区、２０ｃ  磁壁、１００  電波吸収体、１００ａ  第１電波吸収層、１００ａ１  第１電波吸収面、１００ｂ  第２電波吸収層、１００ｂ１  第２電波吸収面。
【要約】
電波吸収体は、六方晶フェライト粒子と、六方晶フェライト粒子が充填された熱可塑性樹脂とを備え、六方晶フェライト粒子は、第１粒子と、第１粒子より粒径の大きい第２粒子とを含む。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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