(57)【要約】【課題】電波吸収特性に優れ、かつ低コストで、軽量、柔軟性及び加工性に優れる電波吸収体を提供する。【解決手段】溶剤を含まないバインダーを使用し、かつこのバインダー中に平均粒径が１００μｍ〜４００μｍの膨張黒鉛が分散してなる電波吸収体。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤を含まないバインダーを使用し、かつこのバインダー中に平均粒径が１００μｍ〜４００μｍの膨張黒鉛が分散してなる電波吸収体。
【請求項２】
膨張黒鉛が、膨張黒鉛シート粉砕粉である請求項１記載の電波吸収体。
【請求項３】
バインダーが、反応型液状ゴム及びエポキシ樹脂の混合物である請求項１記載の電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波吸収体シートに関し、さらに詳しくは溶剤を含有しないバインダーを使用した電波吸収体シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＴ化社会の急速な発展に伴い、近年、携帯電話を代表とする移動型通信機器及びパーソナルコンピュターが一般的に普及し、電波の利用は拡大の一途を辿っている。これに伴い上記機器から発生する電磁波も必然的に多くなり、電波環境は多様化、複雑化しこれらの機器から発生する電磁波により、電子機器の誤作動やテレビ、ラジオ等のノイズ発生などの電波障害を引き起こすばかりでなく、人体への悪影響も懸念されている。
【０００３】
上記状況の中、電磁波を発生する機器には電磁波を遮断する処理を行うことが義務付けられ、パソコンなどのハウジングに電磁波遮断材料が使用されている。また電磁波を嫌う精密機器等が設置された部屋では、電磁波の進入を遮断するため天井、床、壁等に電磁波遮断材料が使用されている。
【０００４】
電磁波遮断材料は、使用される条件により各種の材料が提案され市販されている
。特に形状が複雑で大きな場所で使用される電磁波遮断部材としては、低コストで軽量、柔軟性、加工性に優れたものが要求されている。
【０００５】
通常の電波吸収体の吸収材としては、金属、無機物及び黒鉛の混合物が使用されるが、重量が大きくなりまた加工性も低下するため、前記の大型電磁波吸収体には適さない。また特開平１０−２７９８６号公報などに示されるように、比重が軽く粒子の細かい黒鉛を使用することも考えられるが、得られる電波吸収体の吸収特性が悪い（低い）という問題点がある。
【０００６】
また、弾性を要求される電波吸収体（シート）を作製する場合、従来バインダーとして、合成ゴム又は合成ゴムと熱硬化性樹脂の混合物が一般的に用いられているが、多量の溶剤を使用するため、製造時の安全衛生面や製造工程の増加などに問題点を残している。
【０００７】
さらに、バインダーとして官能基を有しない合成ゴムと樹脂を併用したものは、最終的なバインダー構造が、単にゴム分子中に樹脂が分散した構造（海・島構造）となり、均一な物性値が得られ難い問題点も有していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電波吸収特性に優れ、かつ低コストで、軽量、柔軟性及び加工性に優れる電波吸収体を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のものに関する。
（１）　溶剤を含まないバインダーを使用し、かつこのバインダー中に平均粒径が１００μｍ〜４００μｍの膨張黒鉛が分散してなる電波吸収体。
（２）　膨張黒鉛が、膨張黒鉛シート粉砕粉である上記（１）記載の電波吸収体。
（３）　バインダーが、反応型液状ゴム及びエポキシ樹脂の混合物である上記（１）記載の電波吸収体。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる膨張黒鉛については特に制限はないが、コストを重視するならば、原料黒鉛として天然黒鉛、人造黒鉛を使用することが好ましい。使用する黒鉛の粒径に制限はなく、要求特性を考慮し粒径の異なる黒鉛を混合して使用することもできる。また使用する膨張黒鉛の形態には制限はなく、得られた膨張黒鉛をそのまま使用してもよく、また膨張黒鉛をシート状に加工した後粉砕して得られる膨張黒鉛シート粉砕粉が使用できる。使用する合成ゴムとの混合時における作業性及び混合時の膨張黒鉛の壊れにくさを考慮すると、膨張黒鉛シート粉砕粉を使用することが好ましい。
【００１１】
膨張黒鉛は、例えば原料黒鉛を、酸性物質及び酸化剤を含む溶液中に浸漬して黒鉛層間化合物を生成させる工程及び前記黒鉛層間化合物を加熱して黒鉛結晶のＣ軸方向を膨張させて膨張黒鉛とする工程により製造することができる。これにより膨張した黒鉛が虫状形となり方向性のない複雑に絡み合った形態となる。
【００１２】
膨張黒鉛の倍率は、特に制限はないが電磁波の吸収特性を考慮すると、１５０倍以上が好ましく、１５０倍〜３００倍であることがさらに好ましい。
この膨張黒鉛を粉砕することにより膨張黒鉛粉とすることができるが、粉砕の前に、得られた膨張黒鉛に圧力を加えシート状に圧縮成形して膨張黒鉛シートとすることが好ましい。また必要に応じて、得られた粉砕粉に含まれる酸性根を低減させるための処理（不活性ガス中で高温処理など）を施す。
【００１３】
前記の原料黒鉛としては特に制限はないが、天然黒鉛、キツシユ黒鉛、熱分解黒鉛等の高度に結晶が発達した黒鉛が好ましいものとして挙げられる。得られる特性と経済性のバランスを考慮すると天然黒鉛が好ましい。用いる天然黒鉛としては、特に制限はなく、Ｆ４８Ｃ（日本黒鉛（株）製、商品名）、Ｈ−５０（中越黒鉛（株）製、商品名）等の市販品を用いることができる。これらは、鱗片状の粉末の形態で使用することが好ましい。
【００１４】
原料黒鉛の処理に用いられる酸性物質は、一般に硫酸などの黒鉛の層間に進入して十分な膨張能力を有する酸性根（陰イオン）を発生することができるものが使用される。酸性物質の使用量については特に制限はなく、目的とする膨張倍率で決定され、例えば、黒鉛１００重量部に対して１００重量部〜１０００重量部使用するのが好ましい。
【００１５】
また、酸性物質と共に用いられる酸化剤としては、過酸化水素、過塩素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、重クロム酸カリウム等の過酸化物、また硝酸などの酸化作用のある酸を用いることができ、良好な膨張黒鉛を得やすいという観点から過酸化水素が特に好ましい。酸化剤として過酸化水素を用いる場合、水溶液として用いることが好ましく、このとき、過酸化水素の濃度については特に制限はないが、２０重量％〜４０重量％が好ましい。その使用量についても特に制限はないが、黒鉛１００重量部に対して過酸化水素水として５重量部〜６０重量部配合することが好ましい。
【００１６】
酸性物質及び酸化剤は、水溶液の形態で使用することが好ましい。
酸性物質としての硫酸は、適宜の濃度で使用されるが、９５重量％以上の濃度のものが好ましく、濃硫酸を使用することが特に好ましい。
【００１７】
前記において、膨張黒鉛シートの製法についても特に制限はないが、一般的には上記で得た膨張黒鉛を、プレス、ロール等で圧力を加えてシート化することが好ましい。膨張黒鉛をシート化したときのシートの厚さ及び嵩密度については特に制限はないが、厚さが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲及び嵩密度が２００ｋｇ／ｍ３〜１７００ｋｇ／ｍ３の範囲のものが好ましい。厚さが０．５ｍｍ未満であると粉砕工程での作業性の低下（ハンドリング中にシートが脆く崩れる）を招く傾向があり、１．５ｍｍを超えると粉砕し難くなる傾向がある。
また、嵩密度が２００ｋｇ／ｍ３未満であると得られる電波吸収体の電波吸収特性が低下する傾向があり、１７００ｋｇ／ｍ３を超えると電波吸収体の柔軟性が低下する傾向がある。
なお、嵩密度の大きさは、加圧量、ロールギャップ等の調整により、調整することができる。また、膨張黒鉛シートの粉砕は、粗粉砕及び微粉砕により行うことが好ましく、この後、必要に応じて分級を行う。
【００１８】
本発明で好ましいものとして使用する膨張黒鉛シート粉砕粉の嵩密度については特に制限はないが、１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３の範囲が好ましい。膨張黒鉛シート粉砕粉の嵩密度が小さすぎると、合成ゴムとの均一混合性が低下し、均一な電波吸収体が得られ難くなる傾向があり、また膨張黒鉛シート粉砕粉の嵩密度が大きすぎると目的とする、柔軟性や電波吸収特性の向上効果が低下する傾向がある。
【００１９】
膨張黒鉛シート粉砕粉の平均粒径は、数平均粒径で１００μｍ〜４００μｍ、好ましくは１５０μｍ〜３５０μｍの範囲とされ、数平均粒径が１００μｍ未満であると膨張黒鉛の絡み合いの効果が少なくなり、得られる電波吸収体の強度低下が起こり易くなる。一方、数平均粒径が４００μｍを超えると電波吸収特性が低下する。
【００２０】
本発明において、溶剤を含まないバインダーとしては、反応型液状ゴム及びエポキシ樹脂の混合物を用いることが好ましい。
このうち、反応型液状ゴムについては特に制限はなく、併用するエポキシ樹脂の有するエポキシ基と反応するカルボキシル基、アミノ基等の官能基を有し、常温で液状のゴムが好ましく、例えば、化１〔一般式（Ｉ）〕
【化１】
2004063578.tif 000002
2004063578.tif 000003
位及びＲは、カルボキシル基、アミノ基を示す〕で表される官能基含有ブタジエン−アクリロニトリル共重合体がある。
【００２１】
バインダーとして用いられる反応型液状ゴムとしては、例えばカルボキシル基を含有するＣＴＢ２０００×１６２、　ＣＴＢＮ１３００×３１、　ＣＴＢＮ１３００×８、　ＣＴＢＮ１３００×１３、　ＣＴＢＮＸ１３００×９、アミノ基を含有するＡＴＢＮ１３００×１６（以上、宇部興産（株）社製、商品名）等が使用できる。
なお、本発明においては作業性を考慮し、併用するエポキシ樹脂の粘度及び膨張黒鉛の配合量により、上記反応型液状ゴムの中から、最適粘度のものを選び使用される。
【００２２】
前記した官能基含有ブタジエン−アクリロニトリル共重合体中に含まれるアクリルニトリル含有量については特に制限はないが、弾性及び加工性の向上を考慮すれば反応型液状ゴム全成分中に１〜３０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００２３】
また、上記の反応型液状ゴムの他に用いられるエポキシ樹脂の構造、官能基数、臭素化等に特に制限はないが、コスト及び作業性を考慮すれば、ビスフェノールタイプが好ましく、例えばエピコート８１５、エピコート　８１９、　エピコート８２７、エピコート８２８、　エピコート８３２、エピコート　８３４、　エピコート１００１、　エピコート１００４（以上、シェル（株）製、商品名）、アラルダイトＧＹ２５２、　アラルダイトＧＹ２５０、アラルダイトＧＹ６０８４（以上、チバガイギー（株）製、商品名）、Ｄ．Ｅ．Ｒ３３０、　Ｄ．Ｅ．Ｒ３３１、　Ｄ．Ｅ．Ｒ３３２、Ｄ．Ｅ．Ｒ３３４、　Ｄ．Ｅ．Ｒ３３５、　Ｄ．Ｅ．Ｒ６６７（以上、ダウケミカル（株）製、商品名）等が使用される。
これらのエポキシ樹脂は、作業性などを考慮して最適なものを選択して使用される。
【００２４】
反応型液状ゴムの有する官能基とエポキシ樹脂の有するエポキシ基の反応を促進したい場合、必要に応じて、イミダゾール、アミン等の硬化促進剤が使用される。
【００２５】
反応型液状ゴムとエポキシ樹脂の配合割合に制限はないが、得られる電波吸収体（シート）の物性などを考慮すれば、反応型液状ゴムの有する官能基とエポキシ樹脂の有するエポキシ基が、等当量又はほぼ等当量になるように配合することが好ましい。格言すればほぼ１００％反応する配合割合が好ましいが、特にこれに限定するものではない。
また、得られる電波吸収体の製造時及び総合的な物性の安定化のために第３成分、例えば、可塑剤などを加えても差し支えはない。
【００２６】
上記の材料を混合する方法に特に制限はなが、膨張黒鉛に与えるストレスの少なさ、混合時間、均一混合性等を考慮するとライカイ機を用いて混合することが好ましい。
バインダーと膨張黒鉛の配合割合は、電波吸収特性の点で、バインダー／膨張黒鉛＝９０／１０〜５０／５０（重量％）の範囲が好ましく、９０／１０〜７０／３０（重量％）の範囲がさらに好ましい。
【００２７】
電波吸収体の最終性状であるシート状にする方法についても特に制限はなく、例えば混合物貯蔵タンク、表面離型処理したベルトコンベア、ナイフコータ、乾燥機、巻き取り機等の部品から構成される設備を用い、貯蔵タンクから一定量の混合物を供給し、ナイフコータで混合物の厚みを一定化させることで、コスト低下が可能でさらに一定厚みを有し、残存溶剤の少ないシートを得ることができる。
【００２８】
本発明の電波吸収体は、特に高周波（７６ＧＨｚ）領域の吸収特性に優れ、自動車用レーダに有用である。詳しくは、自動的に車間距離を測定し、運転者に伝えるレーダで、雨天時、濃霧時等の高速道路で有効であり、このレーダに障害を与える電磁波を吸収するのに使用できる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
実施例１
（１）バインダーの調整
反応型液状ゴムとしてＣＴＢＮ１３００×３１（宇部興産（株）製の商品名…分子量３５００、カルボキシル基２．５％）５０ｇをライカイ機用乳鉢（１リットルスケール）に計り取り、これにエポキシ樹脂としてエピコート８２８（シェル（株）製の商品名…分子量３８０、官能基数２個）２１．４ｇ及び反応触媒として四国化成（株）製の２ＰＺ−ＣＮ（１−シアノエチル―２―フェニルイミダゾール）０．２１４ｇ（エポキシ樹脂に対して１重量％）を加え１５分間均一に混合してバインダーを得た。なお反応型液状ゴムとエポキシ樹脂の配合割合は、反応型液状ゴム／エポキシ樹脂＝７０／３０（重量％）であった。
【００３０】
（２）膨張黒鉛シート粉砕粉の作製
板厚が１．０ｍｍ及び嵩密度が１，０００ｋｇ／ｍ３の膨張黒鉛シート（日立化成工業（株）製、商品名カーボフィツトＨＧＰ―１０５）を粗粉砕機及び微粉砕機で粉砕し、数平均粒径が２３０μｍの膨張黒鉛シート粉砕粉を得た。
【００３１】
（３）電波吸収体（シート）の作製
（１）で得たバインダー２０ｇをライカイ機用乳鉢に計り取り、その中に（２）で得た膨張黒鉛シート粉砕粉８．６ｇ（バインダー／膨張黒鉛シート粉砕粉＝７０／３０（重量％））を入れ、１５分間混合してペースト状にした。
【００３２】
次に、上記で得たペーストを、１４０℃に加熱した圧縮成形用金型（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）に流し込み、前記温度に加熱した圧縮成形機にセットし、面圧２０Ｍｐａの条件で１０分間成形し、厚さが１ｍｍの電波吸収体用シートを作製し、さらにこのシートを１５０℃で１時間後硬化させ電波吸収体を得た。
【００３３】
実施例２
数平均粒径が、１５０μｍの膨張黒鉛シート粉砕粉を用いたこと以外は、実施例１と同様の工程を経て厚さが１ｍｍの電波吸収体を得た。
【００３４】
実施例３
数平均粒径が、３５０μｍの膨張黒鉛シート粉砕粉を用いたこと以外は、実施例１と同様の工程を経て厚さが１ｍｍの電波吸収体を得た。
【００３５】
比較例１
数平均粒径が、６００μｍの膨張黒鉛シート粉砕粉を用いたこと以外は、実施例１と同様の工程を経て厚さが１ｍｍの電波吸収体を得た。
【００３６】
比較例２
数平均粒径が、３０μｍの膨張黒鉛シート粉砕粉を用いたこと以外は、実施例１と同様の工程を経て厚さが１ｍｍの電波吸収体を得た。
【００３７】
次に、各実施例及び各比較例で得た電波吸収体の電波吸収特性を下記に示す方法で測定した。その結果を表１に示す。
電波吸収特性の測定方法：ネットワークアナライザーを用いて周波数１００（ＭＨｚ）の条件で、電波吸収体の１〜１０ＧＨｚにおける反射減衰量を測定した。なお、吸収周波数は反射減衰量が最大になる周波数を示す。
【００３８】
【表１】
2004063578.tif 000004
【００３９】
【発明の効果】
本発明の電波吸収体は、電波吸収特性に優れると共に、低コストで、軽量、柔軟性及び加工性に優れ工業的に極めて好適である。