(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子誘電体として含有するシリコーンゴム１００重量部に対して炭素繊維、カーボンブラック、グラファイトカーボンから選ばれる１種又は２種以上の導電性材料を１０〜８０重量部、非導電性粉末としてシリカを３〜１５重量部の割合となるように添加してなる複合体であって、未硬化のシリコーンゴムに、上記導電性材料を添加、混合した後、シリカを添加、混合し、未硬化のシリコーンゴムを硬化して、シート状に成型した上記複合体からなる厚さ１ｍｍ以下の板状の電磁波制御体であり、電磁波発生源と電磁波測定装置との間に該電磁波制御体の介在する場合の上記電磁波測定装置によるＳＡＲの測定値をＳＡＲ（Ａ）、アンテナ放射効率の測定値をＡＥＦＦ（Ａ）とし、介在しない場合のＳＡＲの測定値をＳＡＲ（０）、アンテナ放射効率の測定値をＡＥＦＦ（０）とし、ＳＡＲ相対値＝ＳＡＲ（Ａ）／ＳＡＲ（０）、ＡＥＦＦ相対値＝ＡＥＦＦ（Ａ）／ＡＥＦＦ（０）としたとき、ＳＡＲ相対値≦１であり、且つＡＥＦＦ相対値≧１であると共に、ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値＜１であることを特徴とする電磁波制御体。
【請求項２】
上記炭素繊維は、繊維長が２０μｍ〜６ｍｍである請求項１記載の電磁波制御体。
【請求項３】
上記複合体は、シート状に成型されたシリコーンゴム中に上記導電性材料が不均一に分散してなるものである請求項１又は２記載の電磁波制御体。
【請求項４】
上記複合体は、気泡を内包するものである請求項１、２又は３記載の電磁波制御体。
【請求項５】
電気抵抗値が１ＭΩ以下である請求項１乃至４のいずれか１項記載の電磁波制御体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の電磁波制御体を装着してなることを特徴とする携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機などに好適に使用される電磁波制御体及び携帯電話機に関し、より詳細には、例えば携帯電話機に使用する場合、電磁波発生源と人体の頭部との間に介在させることによって、電磁波の反射、吸収、透過という電磁波特性を制御することができる電磁波制御体及び上記電磁波制御体を利用した携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、電子回路では、波長が一波長に満たない場所、即ち、近傍電磁界において使用される機会が多くなり、特に携帯電話機においては、通話時における電磁波の様々な影響について論議されている。特に人体への影響という観点から、ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ）の評価も必要となっている。ＳＡＲは、人体が電磁波に曝されることによって単位質量の組織に単位時間あたりに吸収されるエネルギー量を表すもので、携帯電話機のように人体頭部近傍で用いられる機器については、日本国内では人体局所の任意の組織１０ｇにわたって平均した局所ＳＡＲが用いられ、その値が２Ｗ／ｋｇを超えないことが指針となっている。従って、携帯電話機の設計にあたっては、頭部近くで使用される携帯電話機からの電磁波（８００ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ帯）について、その局所ＳＡＲ値が上記許容値に収まるようにしなければならない。
【０００３】
そこで、局所ＳＡＲ値を低減する技術が種々提案されており、例えば特許文献１には、磁気損失材料などからなる電磁波吸収体を携帯電話機に組み込むことによって、ＳＡＲを低減させる技術が提案されている。また、特許文献２には、電磁波吸収体を特定組成とすることによって、不要電波を効率よく吸収させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３５２３８８号公報
【特許文献２】特開２００２−１５１８８１号公報
【０００４】
一方、携帯電話機の機能を鑑みれば、少ない電力で通信ができると共に、通信性能が高いことが望ましく、更に、電池の消耗も少なく、長寿命であることが望ましい。そのため、アンテナ放射効率を向上させる技術も種々提案されており、例えば特許文献３には、アンテナ素子として偏波の方向に依存しないループアンテナを用いて電磁波シールド材の偏波依存性を解消してアンテナ放射効率を向上させる技術が提案されている。
【特許文献３】特開平１１−１６３５８５号公報
【０００５】
しかしながら、電磁波による人体への影響の抑制とアンテナ放射効率の向上という二つの特性を両立させることを可能とする技術については、未だ十分に検討されておらず、例えば、携帯電話機のように携帯性が重視される機器の携帯性を損なわないように薄手でありながら、電磁波による人体への影響を効果的に抑えることが可能であり、その一方でアンテナ放射効率も損なわれず、これを向上させることも可能な電磁波制御体に関する技術についての提案はなされていないというのが現状であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、例えば携帯電話機のように携帯性が重視される機器の携帯性を損なわないように薄手であり、且つ電磁波による人体への影響を効果的に抑えたり、アンテナ放射効率を向上させることが可能な電磁波制御体及び上記電磁波制御体を利用することによって、携帯性を損なうことなく、電磁波特性が制御された携帯電話機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、素材を利用して電波の特性を変える場合に、素材の厚みは少なくとも１／２波長以上、できれば２波長以上に相当する寸法が必要とされること、また、携帯電話機で使用する場合、厚さ１ｍｍ以下で目的を達成する必要があることに着目し、現在国内の携帯電話で多用されている電波の周波数は８００〜９００ＭＨｚであり、その波長は約３５０ｍｍ前後の長さとなることから、用いる素材の厚さを１ｍｍ以下と用いる波長の数百分の１の寸法とすることに至った。そして、更に、鋭意検討した結果、ＳＡＲの低減やアンテナ放射効率の向上に寄与できるように素材を用いて電波の特性を変える手段としては、例えば電波の吸収特性を利用する方法があることに着目するに至ったが、電波の吸収特性を利用する場合、ＳＡＲを低減することはできるが、電波が吸収されてしまうためにアンテナの放射効率が低下してしまうという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明者らは、素材表面での反射、素材内での吸収、更には、素材を通過する透過の特性を制御することによって、ＳＡＲの低減とアンテナ放射効率の向上とを両立させることができる技術について、更に鋭意検討した結果、電波の特性を変化させる素材には、フェライトなどに代表される磁性体素材と人体や水などに代表される誘電体素材に大別できることに着目した。そして、磁性体素材では、磁力線の影響があるため（磁性体表面に磁界が生じ、厚ければ、磁性体内部で損失が大きいため、磁界の影響はなくなるが、薄いと、損失が少なくなるため）、薄さに限界があるのに対し、誘電特性を有する素材は、絶縁性に優れているため、導電性素材を混合して、電気を熱として制御することが可能となること、一方、導電性素材のみでは、薄くすると、アンテナの役割になってしまうため、制御体としては向かず、また、単なる高分子誘電体では、誘電率が低過ぎる、更に、導電材のみでは誘電率を持たない（誘電率１に限りなく近い）が、これらを組み合わせることによって、誘電率を制御（高く）することができることを見出し、更に鋭意検討した結果、例えば高分子誘電体に炭素繊維などの導電性材料を分散させた板状の複合体を電磁波制御体として利用すると、厚さ１ｍｍ以下であってもそれを電磁波発生源と人体との間に介在させることによって、人体への電磁波の影響を低減したり、アンテナ放射効率を向上させることが可能となることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００９】
即ち、本発明は、（１）高分子誘電体として含有するシリコーンゴム１００重量部に対して炭素繊維、カーボンブラック、グラファイトカーボンから選ばれる１種又は２種以上の導電性材料を１０〜８０重量部、非導電性粉末としてシリカを３〜１５重量部の割合となるように添加してなる複合体であって、未硬化のシリコーンゴムに、上記導電性材料を添加、混合した後、シリカを添加、混合し、未硬化のシリコーンゴムを硬化して、シート状に成型した上記複合体からなる厚さ１ｍｍ以下の板状の電磁波制御体であり、電磁波発生源と電磁波測定装置との間に該電磁波制御体の介在する場合の上記電磁波測定装置によるＳＡＲの測定値をＳＡＲ（Ａ）、アンテナ放射効率の測定値をＡＥＦＦ（Ａ）とし、介在しない場合のＳＡＲの測定値をＳＡＲ（０）、アンテナ放射効率の測定値をＡＥＦＦ（０）とし、ＳＡＲ相対値＝ＳＡＲ（Ａ）／ＳＡＲ（０）、ＡＥＦＦ相対値＝ＡＥＦＦ（Ａ）／ＡＥＦＦ（０）としたとき、ＳＡＲ相対値≦１であり、且つＡＥＦＦ相対値≧１であると共に、ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値＜１であることを特徴とする電磁波制御体、（２）上記（１）記載の電磁波制御体を装着してなることを特徴とする携帯電話機を提供する。
【００１０】
ここで、上記（１）の電磁波制御体において、上記炭素繊維としては、繊維長が２０μｍ〜６ｍｍであるものが更に好適である。更に、上記電磁波制御体としては、上記複合体が、シート状に成型されたシリコーンゴム中に上記導電性材料が不均一に分散したものであっても、好適である。
【００１２】
更にまた、上記（１）の電磁波制御体において、上記複合体は、気泡を内包するものであっても好適である。更に、上記電磁波制御体は、電気抵抗値が１ＭΩ以下であると、より好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電磁波制御体は、例えば携帯電話機に装着する携帯電話機用電磁波制御体として使用すると、携帯電話機の通話時に、アンテナ放射効率を損なうことなく、人体に対する電磁波の影響などを低減したり、アンテナ放射効率を向上させることが可能であり、これによって通信性能を高めることも可能となり、また、電池の消耗を少なくすることも可能となる。そして、本発明の電磁波制御体の製造方法によれば、同じ材料を使用して電磁波制御体に使用する複合体を製造する場合、ＳＡＲ相対値がより低い複合体やアンテナ放射効率により優れた複合体を得ることが可能となる。更に、本発明の携帯電話機によれば、通話時における人体への電磁波の影響が低減され、通信性能に優れ、電池の消耗が少ない長寿命の携帯電話機を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明につき更に詳細に説明すると、本発明の電磁波制御体は、高分子誘電体であるシリコーンゴムと、導電性材料と、非導電性粉末としてシリカとを含有した複合体を含む厚さ１ｍｍ以下の板状の電磁波制御体であり、電磁波発生源と電磁波測定装置との間に該電磁波制御体の介在する場合の上記電磁波測定装置によるＳＡＲの測定値をＳＡＲ（Ａ）、アンテナ放射効率の測定値をＡＥＦＦ（Ａ）とし、介在しない場合のＳＡＲの測定値をＳＡＲ（０）、アンテナ放射効率の測定値をＡＥＦＦ（０）とし、ＳＡＲ相対値＝ＳＡＲ（Ａ）／ＳＡＲ（０）、ＡＥＦＦ相対値＝ＡＥＦＦ（Ａ）／ＡＥＦＦ（０）としたとき、ＳＡＲ相対値≦１であり、且つＡＥＦＦ相対値≧１であると共に、ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値＜１であることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のＳＡＲ相対値、ＡＥＦＦ相対値を説明するために、以下、ＳＡＲ絶対値、ＡＥＦＦ絶対値について説明する。ＳＡＲ絶対値は、下記式で示され、ＳＡＲ絶対値の測定には大きく分けて２種類ある。そのひとつは、人体の特性に近似させたファントムモデルを用い、モデルに一定時間電波を照射し、その間に上昇した温度上昇値からＳＡＲの値を算出するものであり、もう一方は、人体に近似した特性を有する液体の中の電界強度を、アンテナを用いて測定してＳＡＲの値を算出するものである。一方、ＡＥＦＦ（アンテナ放射効率）絶対値の測定は、電波暗室の中に被測定アンテナを置き、アンテナから電波を放出させるために用いた電力と空間に放射された電力を別のアンテナで測定し、両者の電力の比率で効率を測定するものである。従って、いずれの量もその絶対値の測定には大きな、高価な装置が必要とされるものである。
【００１６】
【数１】
0004615200.tif 000002
上記式中、σは人体導電率、ρは組織密度、Ｅは電界強度である。
【００１７】
上述したように、ＳＡＲ絶対値やＡＥＦＦ絶対値の測定には大掛かりな装置が必要であるが、素材（電磁波制御体）の存在により、ＳＡＲやＡＥＦＦの値がどの程度変化するかという相対値の測定は、工夫をすれば比較的簡易な方法で測定することができる。また、相対値を測定する方法は、測定値の絶対値ではなく、電磁波制御体が介在する場合と介在しない場合との測定値の比率を求める方法なので、装置や周囲条件の誤差要因が相殺されるため、簡易に信頼性の高い測定ができる。更に、相対値によれば、電磁波制御体の存在により、電磁波制御体がないときに比べて、ＳＡＲが低減するのか、ＡＥＦＦが増加するのかの判定が容易にできる。以上のことから、本発明においては、ＳＡＲ相対値、ＡＥＦＦ相対値を利用することとした。ＳＡＲ相対値、ＡＥＦＦ相対値を測定する方法としては、多くの方法が考えられ、その測定方法は、特に限定されるものではないが、以下に、その一例を示す。
【００１８】
上記ＳＡＲ相対値及び上記ＡＥＦＦ相対値は、例えば図１に示す方法によって測定すると、好適である。図１において、１は電磁波制御体（被測定物）、２はファントム、３は携帯電話機、３ａは携帯電話機のホイップアンテナ、４、５は、それぞれ測定装置４０（図２参照）、５０（図３参照）のアンテナである。
【００１９】
ファントム２としては、市販されている高含水組成等価ファントム、又は、特開平４−１０９５０８号公報、特開平４−１１４６３１号公報、特開平４−１０９５０８号公報等に示されている組成、形状の高含水組成等価ファントムを用いることができる。このファントム２は、人体頭部と等価電波特性を有するものであり、比誘電率εｒ＝５０−２５ｉとなるように、水、寒天、ポリエチレン粉末、その他成分を混合して作成することができ、より具体的な組成としては、例えばイオン交換水３３７５．０重量部、寒天１０４．６重量部、塩化ナトリウム２３．３重量部、ソルビン酸０．２重量部、ＴＸ−１５１（増粘剤、オイルセンターリサーチ社製：Ｏｉｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ．，ＬＡ．，ＵＳＡ）５７．１重量部、ポリエチレン（ＰＥ）粉末５４８．１重量部からなる組成等が挙げられる。これら材料を常法により順次、混合、加熱して材料の全てを均一に混ぜた後、人体頭部を模した型に流し込み、常法により成型することによって、ファントム２が得られる。なお、このようなファントムについては、非特許文献１、非特許文献２等にも記載されている。
【非特許文献１】「マイクロ波帯における生体等価ファントムの開発とその特性」、伊藤等、信学誌、ＶＯｌ．Ｊ８１−Ｂ−ＩＩ
【非特許文献２】「脳等価固体ファントムを用いたサーモグラフィ法によるＳＡＲ測定法に関する基礎検討」、岡野等、信学誌、Ｖｏｌ．Ｊ８２−Ｂ
【００２０】
携帯電話機３は、市販されている９００ＭＨｚのものを好適に使用することができる。アンテナ４は、ＳＡＲ相対値の測定に使用するものであり、アンテナ５は、ＡＥＦＦ相対値の測定に使用するものである。そして、図２及び図３に示すように、測定装置４０、５０としては、２対の微小電界強度測定装置（日置電機株式会社製８８０８−５０型メモリハイコーダ電界強度測定器）を使用し、アンテナ４としては、図２に示すように、長さ（図中ｅ）５ｍｍのゲルマニュウムダイオードを用いた３本のダイポール整流アンテナ４ａ、４ａ、４ａを用意し、空間的に直行（Ｘ，Ｙ，Ｚ）するように配置する。このように３本のアンテナを使用するのは、固体型ファントム内部のＳＡＲを測定する場合、多くのアンテナを配置し難く、また、電磁波の飛来方向が特定できない（内部反射、回折）ため、感度を良くするため、本来１本のアンテナでよいところを３本にしたものである。従って、アンテナ４は、３本のダイポール整流アンテナ４ａ、４ａ、４ａを正面から見てデルタ型に配置したものであり、これを側面から見ると（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に３本のアンテナが直交して、全方向からの電磁波を受信できるようにした。更に、上述したように各アンテナ４ａの寸法（図中ｅ）を５ｍｍとし、アンテナを小型化したために、受信感度が低く、測定が困難となることを避けるために、電波がアンテナで整流された量と相関を持つ直流電圧出力を増幅する増幅器４１、４１、４１を準備し、３軸の増幅された電圧を加算する加算増幅器４２を準備する。なお、このような測定の原理は、非特許文献３等で紹介されている。一方、アンテナ５は、アンテナ４がファントム内に配置され、空間が限られているためにアンテナを大きくできないのに対し、アンテナ５はフリー空間であるため位置や大きさが自由にできることから、アンテナ５のように外部の放射特性を受信するアンテナとしては、図３に示すように、１本のアンテナでよく、また、携帯電話の周波数８００〜９００ＭＨｚではアンテナ受信感度の一番良いλ／４を使用するこのため、アンテナ５の寸法（図中ｆ）はλ／４≒９ｃｍとする。なお、図３において、５１は、アンテナ５用の増幅器である。
【非特許文献３】ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ  ＴＨＥＯＲＹ  ＡＮＤ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ：ＪＡＮ、１９８２
【００２１】
適宜大きさ、例えば厚さ１ｍｍで４０ｍｍ×１１０ｍｍの板状の電磁波制御体（被測定物）１をファントム２と携帯電話機３との間に、電磁波制御体１とファントム２との間隙（図中ａ）が０．５ｍｍ、電磁波制御体１と携帯電話機３との間隙（図中ｂ）が０．５ｍｍとなるように介在させる。上記微小電界強度測定装置４０、５０、ファントム２、携帯電話機３は、発泡スチロールなどで作った実験机の上に配置する。ＳＡＲ相対値の測定に使用する微小電界強度測定装置４０は、成型したファントム２に図１に示すように直径２０ｍｍの円穴２ａをあけてアンテナ４を差し込めるようにしておき、このファントムの中にアンテナ４を携帯電話機３との間隙（図中ｃ）が２０ｍｍとなるように挿入させる。ＡＥＦＦ相対値の測定に使用する微小電界強度測定装置５０のアンテナ５は、携帯電話機３との間隙（図中ｄ）が２００ｍｍとなるように配置する。
【００２２】
ここで、このような測定方法におけるＳＡＲ測定値、ＡＥＦＦ測定値に関する考え方を説明すると、ＳＡＲ測定値については、携帯電話機３からの電波が、電磁波制御体１と空間を介し、更にファントム２の一部を介して微小電界強度測定装置のアンテナ４において測定される値は、電磁波制御体１等で電波が減衰され、上記測定装置に届く電波であり、ＳＡＲに相当する値が測れる。一方、ＡＥＦＦ測定値については、市販の携帯電話機は基地局が遠かったり、降雨により電波の減衰が多い時には、発信電波の量を多くし、近かったり、空間での減衰量が少ない時は、少ない電波を発信することで電池寿命を延ばす工夫をしている。従って、電磁波制御体１の種類を変えたり、電磁波制御体１がないときに微小電界強度測定装置のアンテナ５に届く電波の量を測ることで、携帯電話機３からの発信電力の大小、ＡＥＦＦに相当する量を測定できるのである。
【００２３】
上記測定方法によるＳＡＲ相対値、ＡＥＦＦ相対値の測定は、まず、電磁波制御体１がないときの微小電界強度測定装置４０のアンテナ４での測定量をＳＡＲ（０）とする。微小電界強度測定装置５０のアンテナ５での測定量をＡＥＦＦ（０）とする。電磁波制御体１を装荷した時の微小電界強度測定装置４０での測定量をＳＡＲ（Ａ）とし、微小電界強度測定装置５０での測定をＡＥＦＦ（Ａ）とする。このように測定した値から下記式によって、ＳＡＲ相対値、ＡＥＦＦ相対値を算出することができる。
ＳＡＲ相対値＝ＳＡＲ（Ａ）／ＳＡＲ（０）
ＡＥＦＦ相対値＝ＡＥＦＦ（Ａ）／ＡＥＦＦ（０）
【００２４】
本発明の電磁波制御体は、厚さ１ｍｍ以下であって、上記ＳＡＲ相対値が１以下であり、且つ上記ＡＥＦＦ相対値が１以上であると共に、ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値が１よりも小さい、即ち、電磁波発生源と人体の頭部を模した上記ファントムとの間に本発明の厚さ１ｍｍ以下の電磁波制御体を介在させることによって、該電磁波制御体がない場合に比べて、ＡＥＦＦを損なうことなくＳＡＲ値が減少するか、ＡＥＦＦが増加し、且つＳＡＲ値も減少するか、少なくとも変化しないものである。なお、本発明の電磁波制御体の厚さは、好ましくは０．１〜１ｍｍ、より好ましくは０．３〜１ｍｍである。電磁波制御体が厚すぎると、本発明の目的の一つである薄手の電磁波制御体が得られない。また、上記ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値は、１未満であり、好ましくは０以上１未満、より好ましくは０〜０．８、更に好ましくは、０〜０．４である。この値が大きすぎると、本発明の目的とする特性が得られない。
【００２５】
また、上記ＳＡＲ相対値は、１以下であり、好ましくは１未満、より好ましくは０．８以下、更に好ましくは０．５以下である。上記ＳＡＲ相対値が大きすぎると、本発明の目的を達成することが困難となる場合がある。なお、ＳＡＲ相対値の下限値は、特に制限されるものではないが、好ましくは０である。上記ＡＥＦＦ相対値は、１以上であり、好ましくは１．０１〜１．７、より好ましくは１．０５〜１．７、更に好ましくは１．２〜１．７であることが好ましい。上記ＡＥＦＦ相対値が小さすぎると、携帯電話機、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末を有する使用機器、電波暗箱、医療用機器等のアンテナを持った無線通信機器などの使用機器の通信が困難になる場合がある。
【００２６】
上記特性を有する電磁波制御体は、高分子誘電体であるシリコーンゴムと導電性材料と非導電性粉末としてシリカを含有した複合体を含むものである。ここで、本発明の複合体は、その形態が特に制限されるものではないが、例えば板状に成型された高分子誘電体中に導電性材料と非導電性粉末がそれぞれ均一に又は不均一に分散したシート体などが好適である。また、本発明において、高分子誘電体とは、電界内におかれたとき誘電分極を起こして電気エネルギーを蓄積する高分子化合物を意味する。このような高分子化合物としては、例えばゴム、熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂など、より具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、ＥＰＭ（エチレン−プロピレンゴム）、ブチルゴム、ＳＢＲ（ブタジエン−スチレン共重合体）、天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ＣＳＭ（クロロスルホン化ポリエチレンゴム）、アクリルゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、ウレタンゴム、ブタジエンゴム等のゴムや、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーや、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂や、オレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）や、塩化ビニル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリル樹脂、スチロール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＢＴ等）、フッ素樹脂等を挙げることができ、本発明の場合、これらの中でも、シリコーンゴムを使用するものである。なお、後述するように、本発明の複合体が気泡を内包するものである場合、例えば発泡シリコーンゴムが好適である。
【００２７】
本発明の高分子誘電体として使用するシリコーンゴムは、その種類が特に限定されるものではなく、ジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等が挙げられ、これらを１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。これらのシリコーンゴムとしては、未加硫シリコーンゴムに有機過酸化物やメチルハイドロジェンオルガノポリシロキサンなどを添加することによって硬化するものが好適に使用できる。ポリマーの形態としては、液状シリコーンゴム、ミラブル型シリコーンゴム等を使用することができる。また、発泡シリコーンゴムとしては一般的なシリコーンゴム組成物に有機発泡剤や水、マイクロバルーンなどを配合して、加熱成型することにより発泡構造を得たもの、または水や有機溶剤等の溶媒に可溶な充填剤を添加、混練りして成型品を得た後に溶媒に浸漬して充填剤を抽出し、発泡構造を得たものなどが挙げられる。なお、後述するように、導電性材料の分散濃度に勾配をつける場合は、未硬化の状態で液状の高分子誘電体を使用すると、製造し易いことから、このような高分子誘導体を使用すると好適である。
【００２９】
次に、本発明において、導電性材料は、炭素繊維、ケッチェンブラック，アセチレンブラック等のカーボンブラック及びグラファイトカーボン（石墨、黒鉛）等の炭素系導電材料を１種単独で又は２種以上組み合わせて使用するものであり、特に、炭素繊維単独、又は炭素繊維とカーボンブラックとの組み合わせが更に好適である。
【００３０】
炭素繊維の種類は特に制限されるものではないが、繊維長さが２０μｍ〜６ｍｍのものが好ましく、より好ましくは５０μｍ〜１ｍｍ、更に好ましくは５０μｍ〜８００μｍのものが好適である。炭素繊維の繊維長さが短すぎると、目的とする性能が得られ難くなる場合があり、長すぎると加工性が損なわれる場合がある。
【００３１】
また、上記複合体は、更に、非導電性粉末を含有するものである。
【００３２】
本発明の非導電性粉末は、電界内におかれたとき誘電分極を起こして電気エネルギーを蓄積する物質からなる粉体である。本発明の非導電性粉末は、シリカ（ＳｉＯ２）であり、中でも乾式シリカ及び湿式シリカが特に好適である。乾式シリカとしては、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３８０ｍ２／ｇ、特に１３０〜３００ｍ２／ｇであるものがより好適である。比表面積が小さすぎると均一な分散が困難となる場合があり、大きすぎると目的の性能が得られにくい場合がある。湿式シリカとしては、ＢＥＴ法による比表面積が３５〜２５０ｍ２／ｇ、特に１５０〜２２０ｍ２／ｇであるものがより好適である。小さすぎると均一な分散が困難となる場合があり、大きすぎると目的の性能が得られにくい場合がある。
【００３３】
なお、後述するように、本発明の複合体を気泡を内包したものとする場合、金属酸化物の中空粒子、硫化物の中空粒子、窒化物の中空粒子などを使用すると好適であり、より具体的には、例えばガラスバルーン等が挙げられる。
【００３５】
また、上記複合体において、２種類の導電性材料を組み合わせて添加する場合、例えば炭素繊維とカーボンブラックを併用する場合、これらの含有割合は、特に制限されるものではないが、炭素繊維／カーボンブラック（重量比）＝１５０／１〜１／１、特に１００／１〜２／１が好適である。炭素繊維の割合が多すぎると、良好な加工性が得られ難くなる場合があり、カーボンブラックの量が多すぎると、目的の性能が得られ難くなる場合がある。なお、発泡性高分子誘導体を使用した場合も各成分の含有割合は同様である。
【００３６】
本発明の上記複合体における各成分の割合は、シリコーンゴム１００重量部に対して、導電性材料を１０〜８０重量部であり、更に好ましくは１５〜５０重量部である。導電性材料の添加量が多すぎると、良好な加工性が得られ難くなったり、柔軟性が損なわれ易くなる場合があり、少なすぎると、目的とする性能が得られ難くなる場合がある。また、非導電性粉末であるシリカに関しては非導電性粉末の粒子形状、比重等を考慮して添加量を決定することができ、シリコーンゴム１００重量部に対して、３〜１５重量部である。非導電性粉末の添加量が多すぎても少なすぎても、目的とする特性が得られ難くなる場合がある。
【００３７】
本発明の上記複合体は、上述したように、シート状に成型された上記高分子誘電体中に上記導電性材料が実質的に均一に分散したものであってもよいが、不均一に分散したものとすることもでき、このような構成にすることによって、誘電体中ヘの導電性材料や非導電性粉末の配合量を少なくすることができ、加工性及び高分子誘電体の持つ特徴を余り損なわない複合体を得ることが可能となる。この複合体は、上記導電性材料が不均一に分散したものであるが、中でも上記高分子誘電体の成型体中に上記導電性材料が分散濃度勾配を有するように分散したものが好適であり、特に上記成型体中の厚さ方向に分散濃度勾配を有するように分散したものがより好適である。このような複合体は、後述する製造方法によって好適に製造することができる。
【００３９】
更に、本発明の上記複合体としては、気泡を内包するものであっても、電磁波制御体を軽量化できるので好適である。具体的には、上述したように、上記高分子誘電体として、上記発泡ゴム、発泡樹脂を使用したり、上記非導電性粉末として、中空粒子のものを使用したり、その他成分として、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体のマイクロバルーンなどの中空粒子を配合したり、水や有機溶剤等の溶媒に可溶な充填剤を添加、混練りして、シート状に成型した後に溶媒に浸漬して充填剤を抽出し、発泡構造の複合体とすることによって、気泡を内包した複合体などを挙げることができる。
【００４０】
発泡体を製造するより具体的な方法としては、例えば、樹脂に、炭酸ガスやアンモニアガス等の揮発型発泡剤や、アゾジカルボンジアミドやジニトロソペンタメチレンテトラミン等の分解型発泡剤を混合してなる成型材料を用いる方法が挙げられる。この方法は、発泡剤が、加熱成型時に揮発又は分解により揮発ガスを発生して、気孔を形成する方法である。柔軟性を持つゴムを製造する方法としては、ラテックスに、凝固剤と共に発泡剤を含有させて成型する方法を挙げることができ、ウレタンフォームのような発泡体を製造する方法としては、プレポリマーに、硬化反応触媒及びフレオンや水を発泡剤として混合してなる成型材料を成型する方法を用いることができる。また、発泡ポリエチレンのように、発泡剤で発泡しつつ、電子線を照射して樹脂を架橋させる発泡体の製造方法では、気孔率を制御することが可能であり、このような方法も好ましい。
【００４１】
一方、比較的安価な製造方法で、気孔率の予測制御が可能な方法として、塩化ナトリウムや硫酸ナトリウムなどの粉末状の気孔形成材を、樹脂やゴムに添加して成型し、得られた成型体を水で洗浄して、気孔形成材である塩や多価アルコールを溶出することにより、気孔を形成する発泡体の製造方法が挙げられる。また、焼結法と称される方法で製造することもできる。この方法は、合成樹脂の粉末を所定の型枠に充填し、所定圧にて押圧した後、該合成樹脂の融点近辺まで昇温して、合成樹脂粉末同士を互いに融着せしめ、固定化するものである。使用した合成樹脂の粉末の充填状態によって気孔形状が決まることになり、比較的規則的な孔径に形成できる。更に、上述したように、中空粒子のマイクロバルーンや、ガラスバルーンを使用することもできる。その他、板状の成型体の場合、パンチングや、レーザーによる貫通孔を精度良く加工することによって、その任意の孔径を形成する方法も挙げられる。本発明の気泡を内包する複合体は、これらの上記方法を、組み合わせて行なうこともでき、また、他の方法を採用することもできる。
【００４４】
更に、本発明の電磁波制御体は、電気抵抗値が１ＭΩ以下であると、より好適である。
【００４５】
本発明の上記複合体は、本発明の効果を妨げない範囲で上記成分以外の任意成分を適宜含有することができ、このような任意成分としては、例えば、難燃剤、老化防止剤、可塑剤、加硫促進剤、着色剤、耐熱性向上剤等を挙げることができる。なお、本発明の電磁波制御体に使用する複合体は、本発明の効果を妨げない範囲であれば、フェライトを含有することもできるが、例えば軽量化を考慮すれば、フェライトの含有量は、複合体全量に対して、あまり入っていないことが望ましい。
【００４６】
本発明の電磁波制御体は、未硬化の高分子誘電体（シリコーンゴム）に、炭素繊維、カーボンブラック、グラファイトカーボンから選ばれる１種又は２種以上の導電性材料を添加、混合した後、シリカを非導電性粉末として添加、混合し、上記未硬化の高分子誘電体を硬化して、シート状に成型してなる複合体を含むものである限り、その製造方法が特に制限されるものではないが、上記複合体の構成に合わせて、以下の製造方法によって上記複合体を製造すると好適である。
【００４７】
上記電磁波制御体が上記高分子誘電体と上記導電性材料と上記非導電性粉末とを含有する複合体からなる電磁波制御体である場合、これらを一度に添加、混合することもできるが、その製造方法として、未硬化の上記高分子誘電体と上記導電材料とを混合した後、上記非導電性粉末を添加、混合し、上記未硬化の高分子誘電体を硬化、成型して、上記複合体を製造すると、導電性材料の凝集をある程度保持しながら、高分子誘電体中に混合、分散させることが容易となり、導電性材料を多量に配合しなくても高分子誘電体の特性を生かした、低比重でフレキシブルな複合体を含む電磁波制御体を容易に得ることができるので、より好適である。より詳細には、未硬化の上記高分子誘電体に上記導電性材料を添加し、これらを混合機により十分混合した後、上記非導電性粉末を添加、混合すると共に、上記高分子誘電体の種類にあわせて、必要に応じて架橋剤、加硫剤、硬化剤などを添加、混合して、未硬化混合物を得る。この未硬化混合物を、適宜金型を使用して、上記混合物の種類に応じて、適当な温度、時間にて硬化させることによって、所望の形状に成型した複合体を得ることができる。
【００４８】
また、上記電磁波制御体の製造方法として、未硬化のシリコーンゴムの一部と上記導電性材料とを添加、混合し、これとは別に、未硬化のシリコーンゴムの残部とシリカとを添加、混合した後、これら混合物を混合して、未硬化のシリコーンゴムを硬化、成型して上記複合体を製造すると、上記製造方法と同様にシリコーンゴムの特性を生かした、低比重でフレキシブルな複合体を含む電磁波制御体を容易に得ることができるので、より好適である。より詳細には、未硬化のシリコーンゴムの一部に上記導電性材料を添加し、これらを混合機により十分混合して第一混合物を得る。これとは別に、未硬化のシリコーンゴムの残部とシリカを添加し、これらを混合機により十分混合して第二混合物を得る。ここで、シリコーンゴムの割合は、特に制限されるものではないが、作業性を考慮すれば、第一混合物：第二混合物（添加量）＝１：１〜５：１とすると、より好適である。次いで、第一混合物と第二混合物とを合わせ、混合機で混合すると共に、必要に応じて架橋剤、加硫剤、硬化剤などを添加、混合して、未硬化混合物を得る。第一混合物と第二混合物の添加順序は、特に制限されるものではない。この未硬化混合物を、適宜金型を使用して、上記混合物の種類に応じて、適当な温度、時間にて硬化させることによって、所望の形状に成型した複合体を得ることができる。なお、本発明は、導電カーボン、炭素繊維、グラファイトカーボンを混合した後に、非導電性粉末であるシリカを配合することによって、導電性材料同士をある程度分離させるものであるが、例えばシリコーンゴムのベースとなる材料は、一般的に未硬化のゴム単独での販売はされていないために、シリカを充填しているものを使用することができる。このように予め未硬化シリコーンゴムに配合されているシリカは、通常、未硬化シリコーンゴムとの相溶性を向上させるために、表面処理されており、本発明においては、予め配合されているシリカと未硬化シリコーンゴムは、擬似的に同一物質と見なすことができる。但し、このように予めシリカが配合されている未硬化シリコーンゴムを使用する場合、未硬化シリコーンゴムにシリカが配合されている量が、未硬化シリコーンゴム１００重量部に対してシリカが１００重量部（５０％）程度までであることが望ましい。
【００４９】
一方、上記電磁波制御体が、上記高分子誘電体と上記導電性材料とを含有する複合体からなるものである場合、例えば未硬化の上記高分子誘電体に上記導電性材料を添加、混合し、上記高分子誘電体の種類に合わせて、必要に応じて架橋剤、加硫剤、硬化剤などを添加、混合し、適宜金型を使用して、上記混合物の種類に応じて、適当な温度、時間にて硬化させることによって、上記高分子誘電体中に上記導電性材料が全体的に実質的に均一に分散した所望の形状の成型複合体を得ることができるが、未硬化の上記高分子誘電体に上記導電性材料を添加、混合した後、該導電性材料を重力、自重などで沈降させながら、上記高分子誘電体を硬化、成型して、上記高分子誘電体の成型体中に上記導電性材料が不均一に分散した複合体、特に上記導電性材料が厚さ方向に分散濃度勾配を有するように分散した複合体を容易に製造することができる。より詳細には、例えば未硬化の上記高分子誘電体に上記導電性材料を添加、混合し、上記高分子誘電体の種類に合わせて、必要に応じて架橋剤、加硫剤、硬化剤などを添加、混合し、適宜成型金型を使用して、例えば加熱することなく２０〜２５℃程度の温度環境下で、加圧することなく、ゆっくりと時間をかけて（例えば２４〜３０時間）上記高分子誘電体を硬化させることによって、上記高分子誘電体の硬化反応進行中に、上記導電性材料が自重によって沈降していくので、上記高分子誘電体の成型体中に上記導電性材料が不均一に分散した複合体、特に上記導電性材料が厚さ方向に分散濃度勾配を有するように分散した所望の形状の成型複合体を得ることができる。
【００５０】
本発明の電磁波制御体は、その用途が特に制限されるものではなく、例えば携帯電話機などの小型電子機器内部での電子部品間の干渉抑制や、外部からの不要電磁波をシールドすることによる誤作動の防止などに利用することができ、特に携帯電話機用電磁波制御体として有用である。
【００５１】
本発明の携帯電話機は、上記電磁波制御体を装着したものである。以下、図４の携帯電話機の概略断面図を用いて本発明の携帯電話機の構成をより具体的に説明する。図中、３は携帯電話機であり、この携帯電話機３は使用者の頭部６に近接して使用される。携帯電話機３の筐体内部には、送受信回路基板７、メイン回路基板８、電源回路基板９が組み込まれ、それぞれ送受信回路、制御回路、電源回路を構成する回路部品や、ＩＣ及びメモリなどのチップ部品が実装されている。送受信回路基板７にはホイップアンテナ３ａが組み付けられ、使用時には図示のように引き出され、不使用時には筐体内部に収納することができる。
【００５２】
メイン回路基板８には、スピーカ１０及びマイク１１が設けられ、筐体に形成されたそれぞれの通話孔を通して音声を聞いたり送ったりすることができる。メイン回路基板８には、さらに液晶パネル１３やダイヤルキー操作部１４などが設けられている。液晶パネル１３のモニタ画面は筐体外部に露呈し、通話時の各種情報を使用者に表示する。ダイヤルキー操作部１４が押圧操作されると、その操作信号がキーパッド装置１５を介してメイン回路基板８に実装された制御回路に入力される。また、電源回路基板９には充電式のバッテリーの装填部が設けられている。なお、これらの各種の回路基板や回路部品の機能及び作用は、従来周知の携帯電話機と共通であるので、詳細な説明については省略する。
【００５３】
本発明の上記電磁波制御体１は、使用者の頭部６に近接する側の筐体内壁に、ＳＡＲを小さく抑え、しかもアンテナ効率を向上させる目的で取り付けられている。ここで、本発明の電磁波制御体１を携帯電話機３に取り付ける場合、その大きさ、形状は適宜選定することができ、通常、２０ｍｍ×２０ｍｍ〜４０ｍｍ×１１０ｍｍ程度の大きさの板体（シート）とすると、好適である。そして、本発明の電磁波制御体１は、上述したように、厚さ１ｍｍ以下の板体であり、高分子誘導体などによって好適に構成されることから、可撓性を有するので、ホイップアンテナ３ａの長手方向と略平行に、且つ筐体内の送受信回路基板７と使用者の頭部６との間を遮るように展延することができる。このように本発明の電磁波制御体を携帯電話機に利用すると、携帯電話機２から放射される電磁波を反射し、吸収し、あるいは透過させることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５５】
まず、実施例及び実験例の電磁波制御体に使用する複合体１〜複合体２２を下記のように製造した。
【００５６】
［複合体１］
シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＤＹ３２−１５２Ｕ）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部、架橋剤として２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチル）ジヘキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＣ−４（５０Ｐ））を０．５重量部添加した。オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１を得た。
【００５７】
［複合体２］
上記複合体１において、上記混合物に、非導電性粉末として乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積（ＢＥＴ法による、以下同様）２００ｍ２／ｇ）を１０重量部添加、混合した後に金型を用いて成型した以外は、上記複合体１と同様にして、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体２を得た。
【００５８】
［複合体３］
上記複合体１において、上記混合物に、導電性材料として更に、ケッチェンブラック（ライオン株式会社製、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）を１０重量部添加、混合した後に金型を用いて成型した以外は、上記複合体１と同様にして、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体３を得た。
【００５９】
［複合体４］
シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＤＹ３２−１５２Ｕ）１００重量部に、非導電性粉末として乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積２００ｍ２／ｇ）を２０重量部添加し、オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、第一混合物を得た。これとは別にシリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＤＹ３２−１５２Ｕ）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を６０重量部添加し、オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、第二混合物を得た。第一混合物と第二混合物をオープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、架橋剤として２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチル）ジヘキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＣ−４（５０Ｐ））を０．５重量部添加し、オープンロールを用いて、更に、室温（２５℃）にて十分に混合し、混合物を得た。得られた混合物を上記複合体１と同様に加熱、加圧して、シリコーンゴムを硬化させて、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体４を得た。
【００６０】
［複合体５］
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）（ＪＳＲ社製、ＥＰ２７）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部添加し、加硫剤として有機過酸化物（日本油脂社製、パーヘキサ２５Ｂ）を５重量部、ＺｎＯを５重量部、ステアリン酸を１重量部添加して、オープンロールにて、室温（２５℃）で十分に混合して混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力：１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体５を得た。
【００６１】
［複合体６］
上記複合体１において、上記混合物に、非導電性粉末としてアルミナ（昭和電工社製、ＡＳ−１０）を２０重量部添加し、混合した後に金型を用いて成型した以外は、上記複合体１と同様にして、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体６を得た。
【００６２】
［複合体７］
上記複合体１において、上記混合物に、非導電性粉末として湿式シリカ（日本シリカ社製、ニップシールＶＮ３、比表面積（ＢＥＴ法による、以下同様）２００ｍ２／ｇ）を１０重量部添加、混合した後に成型した以外は、上記複合体１と同様にして、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体７を得た。
【００６３】
［複合体８］
上記複合体１において、上記混合物に非導電性粉末として乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積２００ｍ２／ｇ）を５重量部とケッチェンブラック（ライオン社製、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）５重量部を添加、混合した後、金型を用いて、上記複合体１と同様にして、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体８を得た。
【００６４】
［複合体９］
シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＤＹ３２−１５２Ｕ）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を１５重量部、鱗片状グラファイト（ポリイミドフィルムを２０００℃以上で焼成した物の粉砕品、粒子径２０μｍ、特開２００３−１０５１０８号公報に記載のもの）１５重量部を添加し、室温（２５℃）にてオープンロールで十分に混合したところに、非導電性粉末として乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積２００ｍ２／ｇ）を５重量部と有機過酸化物２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチル）ジヘキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＣ−４（５０Ｐ））を０．５重量部添加した。オープンロールを用いて、更に、室温（２５℃）にて十分に混合した後、上記複合体１と同様にして、厚さ０.５ｍｍのシート状に成型された複合体９を得た。
【００６５】
［複合体１０］
エポキシ樹脂（日新レジン社製、クリスタルレジン）の主剤（ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂）６７重量部に対し、硬化剤（変性脂環式ポリアミン）を３３重量部入れて１００重量部としたものに対して炭素繊維（ぺトカマテリアルス社製、ＦＭＸ２００、繊維長さ５０μｍ）を１０重量部添加し、攪拌機で十分に攪拌して混合物を得た。混合物をＰＴＦＥ製の成形型に流し込み、室温（２５℃）にて２４時間放置して硬化させ、４０×１１０×０．５（ｍｍ）に成型された複合体１０を得た。放置、硬化させる際、成形型の上部は開放とした。得られたシートには、濃度勾配を持って炭素繊維が分散していた。
【００６６】
［複合体１１］
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＪＳＲ社製、ＥＰ２７）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部添加し、乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積２００ｍ２／ｇ）を５重量部添加し、オープンロールにて、室温（２５℃）で十分に混合した後、加硫剤として有機過酸化物（日本油脂社製、パーヘキサ２５Ｂ）を５重量部、ＺｎＯを５重量部、ステアリン酸を１重量部添加して、オープンロールを用いて十分に混合して混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力：１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１１を得た。
【００６７】
［複合体１２］
シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＤＹ３２−１５２Ｕ）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部添加し、オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合した後、非導電性粉末として窒化ホウ素（昭和電工社製、ＵＨＰ−Ｓ１、粒子径１〜２μｍ）を１０重量部と、架橋剤として、２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチル）ジヘキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＣ−４（５０Ｐ））を０．５重量部添加した。オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力：１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１２を得た。
【００６８】
［複合体１３］
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＪＳＲ社製、ＥＰ２７）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部添加し、乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積２００ｍ２／ｇ）を５重量部とケッチェンブラック（ライオン社製、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）５重量部を添加し、オープンロールにて、室温（２５℃）で十分に混合した後、加硫剤として有機過酸化物（パーヘキサ２５Ｂ）を５重量部、ＺｎＯを５重量部、ステアリン酸を１重量部添加して、オープンロールを用いて十分に混合して混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力：１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１３を得た。
【００６９】
［複合体１４］
シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＤＹ３２−１５２Ｕ）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部添加し、オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合した後、非導電性粉末として乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積２００ｍ２／ｇ）を５重量部とアセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラックＢＭＡＢ）５重量部と、架橋剤として、２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチル）ジヘキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＣ−４（５０Ｐ））を０．５重量部添加した。オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力：１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１４を得た。
【００７０】
［複合体１５］
エポキシ樹脂（日新レジン社製、クリスタルレジン）の主剤（ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂）６７重量部に対し、硬化剤（変性脂環式ポリアミン）を３３重量部入れて１００重量部としたものに対して炭素繊維（ぺトカマテリアルス社製、ＦＭＸ２００、繊維長さ５０μｍ）を２０重量部添加し、攪拌機で十分に攪拌して混合物を得た。混合物をＰＴＦＥ製の成形型に流し込み、室温（２５℃）にて２４時間放置して硬化させ、４０×１１０×０．５（ｍｍ）に成型された複合体１５を得た。放置、硬化させる際、成形型の上部は開放とした。得られたシートには、濃度勾配を持って炭素繊維が分散していた。
【００７１】
［複合体１６］
エチレンプロピレンゴム（ＪＳＲ社製、ＥＰ２７）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部添加し、乾式シリカ（日本アエロジル社製、アエロジル２００、比表面積２００ｍ２／ｇ）を５重量部と鱗片状グラファイト（ポリイミドフィルムを２０００℃以上で焼成した物の粉砕品、粒子径２０μｍ、特開２００３−１０５１０８号公報に記載のもの）５重量部を添加し、オープンロールにて、室温（２５℃）で十分に混合した後、加硫剤として有機過酸化物（パーヘキサ２５Ｂ）を５重量部、ＺｎＯを５重量部、ステアリン酸を１重量部添加して、オープンロールを用いて十分に混合して混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力：１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１６を得た。
【００７２】
［複合体１７］
シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＤＹ３２−１５２Ｕ）１００重量部に、導電性材料として炭素繊維（大阪ガスケミカル社製、ＳＧ２４４、繊維長さ７００μｍ）を３０重量部添加し、オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合した後、窒化ホウ素（昭和電工社製、ＵＨＰ−Ｓ１、粒子径１〜２μｍ）を５重量部、ケッチェンブラック（ライオン社製、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）５重量部、架橋剤として２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチル）ジヘキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＣ−４（５０Ｐ））を０．５重量部添加した。オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で熱プレス（圧力：１８０ｋｇｆ／ｃｍ２）して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１７を得た。
【００７３】
［複合体１８］
発泡シリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＥＳ５０００）１００重量部に、導電性材料として鱗片状グラファイト（ポリイミドフィルムを２０００℃以上で焼成した物の粉砕品、粒子径２０μｍ、特開２００３−１０５１０８号公報に記載のもの）を１００重量部添加し、オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合した後、架橋剤として、２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチル）ジヘキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＣ−４（５０Ｐ））を０．２重量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（東レ・ダウコーニングシリコーン社製、ＲＤ−７）を１．０重量部添加した後、オープンロールを用いて、室温（２５℃）にて十分に混合し、混合物を得た。得られた混合物を１５０×１５０×０．５（ｍｍ）の金型で、１７０℃×１０分間の条件で加熱して、厚さ０．５ｍｍのシート状に成型された複合体１８を得た。
【００７４】
［複合体１９］
上記複合体１０において、上記ＰＴＦＥ製の成形型に４０×１１０（ｍｍ）のステンレスメッシュ（厚さ０．１ｍｍ）を仕込んでおき、その上から未硬化の上記混合物を流し入れた以外は、上記複合体１０と同様にして上記複合体１０にステンレスメッシュが一体化した厚さ０．６ｍｍのシート状のメッシュ一体化複合体１９を得た。
【００７５】
［複合体２０］
エポキシ樹脂（日新レジン社製、クリスタルレジン）の主剤（ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂）６７重量部に対し、硬化剤（変性脂環式ポリアミン）を３３重量部入れて１００重量部としたものに対して炭素繊維（ぺトカマテリアルス社製、ＦＭＸ２００、繊維長さ５０μｍ）を５重量部添加し、攪拌機で十分に攪拌して混合物を得た。混合物をＰＴＦＥ製の成形型に流し込み、１５０℃のオーブンで１０分間加熱して硬化させ、４０×１１０×０．３（ｍｍ）に成型された複合体２０を得た。加熱、硬化させる際、成形型の上部は開放とした。得られたシートは、炭素繊維が均一に分散していた。
【００７６】
［複合体２１］
エポキシ樹脂（日新レジン社製、クリスタルレジン）の主剤（ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂）６７重量部に対し、硬化剤（変性脂環式ポリアミン）を３３重量部入れて１００重量部としたものに対して炭素繊維（ぺトカマテリアルス社製、ＦＭＸ２００、繊維長さ５０μｍ）を１０重量部添加し、攪拌機で十分に攪拌して混合物を得た。混合物をＰＴＦＥ製の成形型に流し込み、１５０℃のオーブンで１０分間加熱して硬化させ、４０×１１０×０．３（ｍｍ）に成型された複合体２１を得た。加熱、硬化させる際、成形型の上部は開放とした。得られたシートは、炭素繊維が均一に分散していた。
【００７７】
［複合体２２］
エポキシ樹脂（日新レジン社製、クリスタルレジン）の主剤（ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂）６７重量部に対し、硬化剤（変性脂環式ポリアミン）を３３重量部入れて１００重量部としたものに対して炭素繊維（ぺトカマテリアルス社製、ＦＭＸ２００、繊維長さ５０μｍ）を２０重量部添加し、攪拌機で十分に攪拌して混合物を得た。混合物をＰＴＦＥ製の成形型に流し込み、１５０℃のオーブンで１０分間加熱して硬化させ、４０×１１０×０．３（ｍｍ）に成型された複合体２２を得た。加熱、硬化させる際、成形型の上部は開放とした。得られたシートは、炭素繊維が均一に分散していた。
【００７８】
得られた上記複合体１〜複合体２２を用いて、下記表１に示す構成からなる実施例及び実験例の電磁波制御体を得た。なお、実験例５の電磁波制御体は、複合体１の両面に絶縁層として厚さ０．０５ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートをそれぞれ接着剤（アロンアルファースーパーＸ）を使用して貼り付けた。また、実験例１５の電磁波制御体は複合体２０の片面に複合体２１、複合体２１のもう一方の面に複合体２２をそれぞれ接着剤（アロンアルファースーパーＸ）にて貼り合わせて積層したものであり、実験例１６の電磁波制御体は、複合体２１の片面に複合体２２を接着剤（アロンアルファースーパーＸ）にて貼り合わせて積層したものである。得られた電磁波制御体のＳＡＲ相対値及びＡＥＦＦ相対値を、市販の９００ＭＨｚの携帯電話機と上述した人体頭部を模擬したファントムを使用して、上述した測定方法（２５℃、１気圧条件下）で求め、更に、ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値を算出した。なお、測定に用いた電磁波制御体の大きさは、横４０ｍｍ×縦１１０ｍｍであり、厚さは表１に示した通りである。また、実験例１５及び実験例１６の場合、複合体２２が携帯電話機側になるように配置した。結果を表１に併記する。なお、実験例１５、実験例１６の電磁波制御体の場合、複合体２２がファントム側となるように配設しても、同じ結果が得られた。更に、各電磁波制御体の電気抵抗値をテスタ（端子間１ｃｍ）により測定した（２５℃）。結果を表１に併記する。また、表２に示す比較例１〜３の電磁波制御体についても同様にＳＡＲ相対値及びＡＥＦＦ相対値を求め、更に、ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値を算出し、電気抵抗値をテスタ（端子間１ｃｍ）により測定した（２５℃）。結果を表２に併記する。
【００７９】
【表１】
0004615200.tif 000003
【００８０】
【表２】
0004615200.tif 000004
【００８１】
なお、シリコーンゴムのベースとなる材料は、未硬化シリコーンゴムのみを使用することもできるが、一般的に未硬化シリコーンゴム単独での販売はされていないために、上記実施例では、予め未硬化シリコーンゴムにシリカが配合されているものを使用した。また、比較例１、２は市販の電磁波吸収体、シールド材である。
【００８２】
表１及び表２の結果によれば、上記実施例の電磁波制御体は、いずれも厚さ１ｍｍ以下と薄いものであって、ＳＡＲ相対値が０．１〜０．８、ＡＥＦＦ相対値が１〜１．２、ＳＡＲ相対値／ＡＥＦＦ相対値が０．１〜０．８であり、ＡＥＦＦを損なうことなく、又は、ＡＥＦＦを向上させながら、電磁波による人体への影響などを効果的に低減できることが認められる。それに対して、比較例１〜３は、ＳＡＲ相対値は、１以下であるが、ＡＥＦＦ相対値が１未満であり、ＳＡＲを低減することはできるが、アンテナ放射効率も低下してしまうことが認められる。従って、上記実施例の電磁波制御体は、携帯電話機のように携帯性が重視される機器の携帯性を損なわないように薄手であり、且つアンテナ放射効率を損なうことなく、電磁波による人体への影響を効果的に抑えることができるのみならず、アンテナ放射効率を向上させることも可能な従来にない電磁波制御体であると認められる。
【００８３】
なお、上記実施例のＳＡＲ相対値、ＡＥＦＦ相対値の測定には、現在汎用されている携帯電話機が９００ＭＨｚであることから、上述したように市販の９００ＭＨｚの携帯電話機を使用したが、今後は、例えば周波数帯が１．５ＧＨｚ〜２ＧＨｚの携帯電話機も使用されると予想される。これに対し、９００ＭＨｚの携帯電話機に対して達成された電磁波制御は、より高い周波数でも可能であるとことは、下記の通り説明することができる。
【００８４】
即ち、アンテナから放射された電磁波は自由空間へ放射される。この時の自由空間伝搬損失Γ＝｛４πｄ／λ｝２で表される。分母の波長λが長いほど自由空間伝搬損失が小さくなる。本発明の電磁波制御体は誘電体の制御において波長圧縮を可能にし透過減衰効果を高周波数帯においても、より効果的に可能とした。つまり、波長λ＝Ｖ／ｆであり、周波数ｆは√εと√μに乗せられたためである。
【００８５】
また、上記実施例において試験した電磁波制御体の寸法は、上述したように１１０×４０（ｍｍ）の大きさであるが、使用する電磁波制御体の面積が大きくなればなるほど、ＳＡＲ特性もＡＥＦＦ特性も良くなることが予想される。
【００８６】
なお、上記実施例の電磁波制御体を携帯電話機に装着すれば、携帯性が損なわれることなく、通話時における人体への電磁波の影響が低減され、且つ通信性能にも優れ、電池の消耗も少ない長寿命の携帯電話機を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の電磁波制御体は、例えば携帯電話機などの小型電子機器内部での電子部品間の干渉抑制や、外部からの不要電磁波をシールドすることによる誤作動の防止などに利用することができ、特に携帯電話機用電磁波制御体として有用であり、携帯電話機に装着することによって、携帯電話機の携帯性を損なうことなく、通話時における人体への電磁波の影響を低減したり、通信性能を向上させることが可能なものである。また、本発明の電磁波制御体の製造方法は、上記用途に使用される電磁波制御体の製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明において、ＳＡＲ相対値、ＡＥＦＦ相対値の好適な測定方法を説明するための説明図である。
【図２】上記測定方法においてＳＡＲ相対値を求めるために使用する測定装置を説明する測定装置の概略図である。
【図３】上記測定方法においてＡＥＦＦ相対値を求めるために使用する測定装置を説明する測定装置の概略図である。
【図４】本発明の携帯電話機の構成を説明する携帯電話機の概略断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  電磁波制御体
３  携帯電話機
【図１】
0004615200.tif 000005
【図２】
0004615200.tif 000006
【図３】
0004615200.tif 000007
【図４】
0004615200.tif 000008