(57)【要約】【課題】電磁波吸収性能を向上できる電磁波吸収材料組成物、及び電磁波吸収性能及び電気絶縁性能が高められる電磁波吸収体を提供する。【解決手段】粉体或いは短繊維状のカーボンブラック、グラファイト、軟磁性金属、フェライト等の電磁波吸収材料２をポリマ１（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＥＯＲ、ＥＢ等）に選択的に分散させ、電磁波吸収組成物３を得る。この電磁波吸収組成物３をポリマ４（ポリプロピレン、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥＨＤＰＥ等のポリオレフィン、又は、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体等のエチレン共重合体等）よるにミクロ相分離されるように混合し、成形によりシート状や板状の電磁波吸収体１０を作製する。【選択図】　　　　図１
2004059832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波吸収材料と、
前記電磁波吸収材料が選択的に分散されると共に他の高体積抵抗率の絶縁性ポリマーに混合した際、前記絶縁性ポリマーに対してミクロ相分離する特性を持つポリマーを備えることを特徴とする電磁波吸収材料組成物。
【請求項２】
前記ポリマーは、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、エチレンオクテンゴム（ＥＯＲ）、エチレンブテンゴム（ＥＢ）の何れかによるエラストマ、或いは、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体の何れかによるエチレン共重合体であることを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収材料組成物。
【請求項３】
電磁波吸収材料と、
前記電磁波吸収材料が選択的に分散される第１のポリマーと、
シート状、板状、又は所定の形状に成形されると共に前記電磁波吸収材料が分散された前記第１のポリマーがミクロ相分離される第２のポリマーを備えることを特徴とする電磁波吸収成形体。
【請求項４】
前記第１のポリマーは、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、エチレンオクテンゴム（ＥＯＲ）、エチレンブテンゴム（ＥＢ）の何れかによるエラストマ、或いは、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体の何れかによるエチレン共重合体であり、
前記第２のポリマーは、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、又は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）であることを特徴とする請求項３記載の電磁波吸収成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波吸収材料組成物及び電磁波吸収体に関し、特に、粉体及び短繊維状の電磁波吸収材料をポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ　）に混合して構成される電磁波吸収材料組成物、電磁波吸収体の電磁波吸収性能を高めることのできる電磁波吸収材料組成物及び電磁波吸収体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、テレビ放送局と一般家庭のテレビ受信機との間に高いビルや大型橋梁が存在する場合、テレビ放送局からの電波が前記ビルや大型橋梁の外表面で反射し、テレビ放送局からの直接波と同時にテレビ受信機に受信されると、受信画像が乱れるという現象が生じる。このような電波障害（受信障害）を軽減する対策として、電磁波吸収体（電波吸収体）がビルの外壁面に装着されている。また、通信機器の測定等に使用される電波無響室（又は電波暗室）では、室内の各面からの反射を防止するため、壁面に電磁波吸収体が装着される。
【０００３】
従来の電磁波吸収体は、カーボンブラック、グラファイト、軟磁性金属、各種フェライト粉等の電磁波吸収材料を単純にポリマー材料中に高濃度に分散させた組成物を用い、この電磁波吸収材料組成物を板状に成形した電磁波吸収体が主に用いられている。
【０００４】
図３は、従来の電磁波吸収材料組成物の分散状況を示す。従来の電磁波吸収材料組成物３０は、ポリマー３１の中に粉体或いは短繊維状のカーボンブラック、グラファイト、軟磁性金属、フェライト等の電磁波吸収材料３２を分散させて作られている。図の厚み方向から電波が到来すると、その電磁エネルギーを電磁波吸収材料３２が吸収し、熱エネルギーに変換する。これにより、電磁波吸収材料３２から電波が反射することはなく、したがって電波障害等を防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電磁波吸収材料組成物及び電磁波吸収体によると、作製した電磁波吸収体において高い電磁波吸収性能を発揮させるためには、電磁波吸収材料を高い濃度で混合する必要がある。その手段として、微細な粉末を電磁波吸収材料に用いた場合、図３に示すように２次凝集３３が生じ、電磁波吸収体自体の体積抵抗率が低下する。その結果、この様な電磁波吸収体は絶縁性を必要とする部分に使用することができなかった。
【０００６】
また、吸収対象の電磁波の周波数が、電磁波吸収材料の表皮効果が影響する領域まで高くなると、電磁波吸収材料の広範囲にわたる２次凝集が問題になり、電磁波吸収特性が低下する。更に、単純に電磁波吸収材料を分散する手法では、非常に高濃度の混合が必要となり、成形加工による電磁波吸収体の製作が難しくなるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、電磁波吸収性能を高め、更に成形した場合の電気絶縁特性を高めることが可能な電磁波吸収材料組成物を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、電磁波吸収性能を高め、更に電気絶縁性能を高めることのできる電磁波吸収体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、第１の特徴として、電磁波吸収材料と、前記電磁波吸収材料が選択的に分散されると共に他の高体積抵抗率の絶縁性ポリマーに混合した際、前記絶縁性ポリマーに対してミクロ相分離する特性を持つポリマーを備えることを特徴とする電磁波吸収材料組成物を提供する。
【００１０】
この構成によれば、電磁波吸収材料が選択的に分散されたポリマーは、電磁波吸収材料の凝集が防止されることにより電磁波吸収特性を向上させることができる。更に、電磁波吸収材料が選択的に分散されたポリマーを他の絶縁性ポリマーと混合したとき、電磁波吸収材料を内包したまま他の絶縁性ポリマーに対してミクロ相分離するため、体積抵抗率の低下が防止されることにより電気絶縁性が高められる。
【００１１】
本発明は、上記の目的を達成するため、第２の特徴として、電磁波吸収材料と、前記電磁波吸収材料が選択的に分散される第１のポリマーと、シート状、板状、又は所定の形状に成形されると共に前記電磁波吸収材料が分散された前記第１のポリマーがミクロ相分離される第２のポリマーを備えることを特徴とする電磁波吸収成形体を提供する。
【００１２】
この構成によれば、電磁波吸収材料が選択的に分散された第１のポリマーは、第２のポリマーと混合した際にミクロ相分離されるため、第１のポリマーは第２のポリマー内に島状に相互に空間を有するように分散配置される。これにより、電磁波吸収材料の凝集が生じなくなるので、高い電磁波吸収特性を得ることができる。更に、体積抵抗率を低下できるために、電磁波吸収体の電気絶縁性能を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す。図１には、軟磁性金属、カーボンブラック等の粉体による電磁波吸収材料を高濃度で含有した第１のポリマーが第２のポリマー中にミクロ相分離している状態の電磁波吸収材体が模式的に示されている。
【００１４】
本発明の電磁波吸収組成物は、図１に示すように、ポリマー１（ポリマーＡ）内に電磁波吸収材料２が選択的に分散されることにより電磁波吸収組成物３が生成される。この電磁波吸収組成物３は、絶縁性の第２のポリマー４（ポリマーＢ）にミクロ相分離するように混合され、これにより電磁波吸収特性に優れると共に絶縁性を有する電磁波吸収体１０が得られる。
【００１５】
電磁波吸収材料２として、粉体或いは短繊維状のカーボンブラック、グラファイト、軟磁性金属、フェライト等を用いることができる。ポリマー１には高充填が可能なポリマー、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、エチレンオクテンゴム（ＥＯＲ）、エチレンブテンゴム（ＥＢ）等をはじめとするエラストマ、或いは電磁波吸収材料との密着性を向上させるために上記エラストマに無水マレィン酸や無水ラタル酸等をグラフト重合したポリマーを用いることができる。
【００１６】
また、ポリマー２には、例えば、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のポリオレフィンや、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体等のエチレン共重合体を用いることができる。
【００１７】
或いは、ポリマー１として、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸メチル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体等のエチレン共重合体等のポリマー、或いは電磁波吸収材料との密着性を向上させるために上記ポリマーに無水マレイン酸や無水フタル酸等をグラフト重合したポリマーを用い、このポリマーに混合するポリマー２として、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のポリオレフィンを用いることができる。
【００１８】
ポリマー１に混合する電磁波吸収材料２の割合は、３０〜６０ｖｏｌ％とする。この電磁波吸収材料２は、ポリマー１中に高濃度で分散される。ポリマー４は海の連続相となり、電磁波吸収材料２を含むポリマー１は島状になって独立した状態で分散するので、シート状にした電磁波吸収体１０の全体の体積抵抗率は低下することがなく、電磁波吸収体の電気絶縁性能が高められる。
【００１９】
このように、図１の実施の形態によれば、電磁波吸収組成物３がポリマ４にミクロ相分離することにより電磁波吸収体の電気絶縁性能が高められ、また、電磁波吸収材料の凝集を小さくできるので電磁波吸収特性を高めることができる。
【００２０】
図２は、本発明の第２の実施の形態を示す。図２の実施の形態は、図１で説明した電磁波吸収体１０を長手方向に延伸或いは厚さ方向にプレス成形して得られた電磁波吸収体２０の断面を模式的に示したものである。
延伸プロセスにより、電磁波吸収材料２を含有する球状の電磁波吸収組成物３が吸収体の長手方向に伸び、更に厚さ方向に縮むことにより、扁平球形、楕円体、或いは紡錘状に変形される。この結果、電磁波吸収体２０の厚み方向に入射する電磁波の進入方向に対して、電磁波吸収材料２を含有する扁平形状のポリマー１（電磁波吸収組成物３）の相が垂直方向に配向した状態になる。このように、電磁波吸収組成物３を変形させることで、電磁波吸収性能を図１の電磁波吸収体１０よりも更に高めた電磁波吸収体２０を得ることができる。
【００２１】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
〔実施例１〕
ポリマー１として、ＭＩが０．５ｇ／１０分、密度が０．８９ｇ／ｃｍ３　のエチレンオクテン共重合ゴム（ＥＯＲ）を用い、電磁波吸収材料２として平均粒径が０．１μｍで球状の軟磁性金属である鉄粉を用いた。さらに、ポリマー４として、ＭＩが３ｇ／１０分、密度が０．９２ｇ／ｃｍ３　の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用いた。
【００２２】
まず、エチレンオクテン共重合ゴムに鉄粉を５０ｖｏｌ％になるように２軸押出し機を用いて混合し、電磁波吸収材料組成物を生成した。次に、この鉄粉を混合したポリマー（電磁波吸収材料組成物）を低密度ポリエチレン中に５０ｖｏｌ％になるように２軸押出し機を用いて混合し、電磁波吸収体を生成した。ポリマー１としてのエチレンオクテン共重合ゴムは、ポリマー４としての低密度ポリエチレンに対してミクロ相分離し、図１のような構造を持つ電磁波吸収体１０が形成された。ミクロ相分離したエチレンオクテン共重合ゴムの相は、０．１〜１００μｍの径になった。そして、この電磁波吸収体１０は、１〜１０ＧＨｚの高い周波数で良好な電磁波吸収性能が得られた。更に、鉄粉が分散したポリマー１の相がミクロ相分離しているため、１０１３Ωｍ以上（ＪＩＳ　Ｋ６９１１）の体積抵抗率を有し、絶縁性能を必要とする部位にも適用可能になった。また、熱可塑性を有するため、押出し成形或いはプレス成形等を用いて、板状やシート形状の電磁波吸収体を容易に得ることができる。
【００２３】
一方、２種のポリマーを用いず単に均一なエチレン／プロピレンゴムに鉄粉を混合した電磁波吸収材料（電磁波吸収体）は、局部的な凝集が生じて体積抵抗率が低下し、電磁波吸収体を絶縁材料として用いることが出来ない。
【００２４】
〔実施例２〕
次に、図２の電磁波吸収体２０に対応した実施例について説明する。
ポリマー１としてＭＩが０．５ｇ／１０分、密度が０．８９ｇ／ｃｍ３　のエチレンオクテン共重合ゴム（ＥＯＲ）を用い、電磁波吸収材料２として軟磁性金属である粒径０．１μｍの球状の鉄粉を用い、更に、ポリマー４としてＭＩが３ｇ／１０分、密度が０．９２ｇ／ｃｍ３　の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用いた。実施例１の電磁波吸収体１０と同様のミクロ相分離構造を有する電磁波吸収体において、長手方向へ機械的に３００％引張りながら厚さ方向に加熱プレスし、長手方向に延伸された電磁波吸収体２０を得た。この延伸プロセスにより電磁波吸収材料２を含有する球状のエチレンオクテン共重合ゴム（ポリマー１）の相が吸収体長手方向に伸び、かつ厚さ方向に縮むことにより、電磁波吸収組成物３は扁平球形、楕円体、紡錘状等に変形する。この結果、電磁波吸収体２０の厚み方向に入射する電磁波に対して、電磁波吸収材料２を含有する扁平形状のエチレンオクテン共重合ゴム（ポリマー１）の相が垂直方向に配向されることになり、高い電磁波吸収性能が得られた。例えば、延伸した厚さ１ｍｍのシート材料と、延伸していない厚さ１ｍｍのシート材料とを比較した場合、１〜１０ＧＨｚ領域で電磁波の吸収性能が最大５ｄＢ以上（導波管法）向上した。更に、体積抵抗率に関しては、延伸を行っても１０１３Ωｍ以上（ＪＩＳＫ６９１１）の高い値を得ることができた。
【００２５】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の電磁波吸収材料組成物によれば、電磁波吸収材料が選択的に分散されたポリマーは、電磁波吸収材料の凝集が防止されることにより電磁波吸収特性を向上させることができる。更に、電磁波吸収材料が選択的に分散されたポリマーを他の絶縁性ポリマーと混合した場合、電磁波吸収材料を内包したまま他の絶縁性ポリマーに対してミクロ相分離するため、体積抵抗率の低下が防止されることにより電気絶縁性が高められる。
【００２６】
更に、本発明の電磁波吸収体によれば、電磁波吸収材料が選択的に分散された第１のポリマーは第２のポリマーと混合した際、この第２のポリマー内にミクロ相分離され、第１のポリマーは島状に相互に空間を有するように分散配置されることにより、電磁波吸収材料の凝集が生じなくなるので、高い電磁波吸収特性を得ることができる。更に、体積抵抗率を低下できることにより、電磁波吸収体の電気絶縁性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す模式的断面図である。
【図３】従来の電磁波吸収材料組成物の分散状況を示す断面図である。
【符号の説明】
１　ポリマー
２　電磁波吸収材料
３　電磁波吸収組成物
４　ポリマー
１０　電磁波吸収体
２０　電磁波吸収体
３０　電磁波吸収材料組成物
３１　ポリマー
３２　電磁波吸収材料
【図１】
2004059832.tif 000003
【図２】
2004059832.tif 000004
【図３】
2004059832.tif 000005