(57)【要約】【課題】従来の電波吸収体において、誘電損失層用または磁性損失用の樹脂組成物は、各成分を配合すると著しく増粘し、大面積のシートの製造が困難であるという課題がある。また、近年では電波吸収体にも高い難燃性が求められている。そのため、従来の電波吸収体は金属水酸化物系難燃剤を増量する傾向にあるが、この場合樹脂組成物がさらに増粘するという問題点があった。【解決手段】入射された電波を吸収する電波吸収体１０における損失層１２，１６を形成するための樹脂組成物に配合する難燃剤として、（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤を併用し、上記課題を解決した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された電波を吸収する電波吸収体における損失層を形成するための樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物は、樹脂および難燃剤を含有し、
前記難燃剤は、（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤を含有することを特徴とする電波吸収体形成用樹脂組成物。
【請求項２】
前記（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤の合計の配合割合が、樹脂１００質量部に対し、２５〜３３質量部であることを特徴とする請求項１に記載の電波吸収体形成用樹脂組成物。
【請求項３】
前記難燃剤全体に対し、（１）赤りん系難燃剤が１０〜２０質量％、（２）メラミン系難燃剤が２０〜３０質量％、（３）金属水酸化物系難燃剤が５５〜６５質量％を占めることを特徴とする請求項２に記載の電波吸収体形成用樹脂組成物。
【請求項４】
電波の入射方向から順に誘電損失層、空気類似層、磁性損失層および導体層が積層された板状の電波吸収体において、
前記誘電損失層または前記磁性損失層の少なくとも一方が、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物からなることを特徴とする電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波吸収体形成用樹脂組成物およびこれを用いた電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波吸収体は、入射する電波のエネルギーを磁性損失および誘電損失により熱エネルギーに変換することで機能する。
例えば、下記特許文献１は、誘電損失層と磁性損失層の間に空気類似層を設け、かかる空気類似層乃至は空気類似層と接する磁性損失層の形状の電波吸収能の周波数依存性に鑑みて、軽量化、薄層化されながら吸収周波数に対する吸収能の調整並びに広帯域化が可能な電波吸収体が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１の電波吸収体は、電波の入射方向から順に誘電損失層、空気類似層、磁性損失層および導体層が積層されている。より詳細には、電波吸収体を形成する各層を個別に製造した後、接着剤などで各層を接着して一体としている。
従来、上記の誘電損失層および磁性損失層は、樹脂等の母材に強磁性体の微粒子や抵抗体の微粒子を配合した樹脂組成物を、プレス加工、錘加工、漉き取り等の方法でシート状に広げて硬化させることにより成形している。
【０００４】
図２は、従来技術にかかる損失層用プラスチックシートの製造方法を模式的に示す説明図である。
図２Ａはプレス加工による製造方法であり、所望の厚さおよび面積に形成したスペーサ３１０内に材料３１２を配置し、上面からプレス機３１４で圧力を加えて材料３１２を引き延ばすことにより、シート状にしている。
図２Ｂは錘加工による製造方法であり、プレス加工と同様にスペーサ３２０内に材料３２２を配置し、上面から錘３２４で圧力を加えて材料３２２を引き延ばすことにより、シート状にしている。
図２Ｃは漉き取りによる製造方法であり、所望の厚さおよび幅に形成したスペーサダム３３０内に材料３３２を配置し、上面で漉き取り棒３３４を移動させて材料３３２を引き延ばすことにより、シート状にしている。
【０００５】
ここで、誘電損失層用のシートは、例えば樹脂からなる誘電体素材に抵抗体、例えば炭素系材料の微粒子が分散配置され、入射する電磁波の電界成分強度の高い領域で電磁波を効率的に吸収するものである。該シートを調製するための樹脂組成物としては、例えばエポキシ樹脂やウレタン樹脂などに、ケッチェンブラックのような炭素系材料の微粒子や難燃剤を所定量配合してなるものである。
【０００６】
また、磁性損失層用のシートは、例えば樹脂からなる誘電体素材内に強磁性体の微粒子が分散配置され、入射する電磁波の磁界成分強度の高い領域で電磁波を効率的に吸収するものである。強磁性体である微粒子を分散配置することで、全体として絶縁体としてマイクロ波が内部まで浸入可能となる。また、微粒子を分散させることで強磁性体の表面積が増大するため、表皮効果が作用しても、磁性体として機能する表皮層の体積を増大させることで、入射した電磁波を磁気損失により減衰させることができる。強磁性体の各微粒子は、それらの間にバインダーが介在することで互いに非接触状態となり、全体として誘電体（絶縁体）になる。該シートを調製するための樹脂組成物としては、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などに、鉄、フェライト微粉末、アモルファス合金のような強磁性体の微粒子や難燃剤を所定量配合してなるものである。
【０００７】
しかしながら、上記のような誘電損失層用または磁性損失用の樹脂組成物は、各成分を配合すると著しく増粘し、大面積のシートの製造が困難であるという課題がある。
また、近年では電波吸収体にも高い難燃性が求められている。そのため、従来の電波吸収体は金属水酸化物系難燃剤を増量する傾向にあるが、この場合樹脂組成物がさらに増粘するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１５９２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本発明の目的は、各種成分を配合しても増粘しにくく、かつ優れた難燃性を付与し得る、電波吸収体形成用樹脂組成物およびこれを用いた電波吸収体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、特定の複数種の難燃剤を組み合わせて使用することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、入射された電波を吸収する電波吸収体における損失層を形成するための樹脂組成物であって、 前記樹脂組成物は、樹脂および難燃剤を含有し、前記難燃剤は、（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤を含有することを特徴とする電波吸収体形成用樹脂組成物である。
請求項２に記載の発明は、前記（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤の合計の配合割合が、樹脂１００質量部に対し、２５〜３３質量部であることを特徴とする請求項１に記載の電波吸収体形成用樹脂組成物である。
請求項３に記載の発明は、前記難燃剤全体に対し、（１）赤りん系難燃剤が１０〜２０質量％、（２）メラミン系難燃剤が２０〜３０質量％、（３）金属水酸化物系難燃剤が５５〜６５質量％を占めることを特徴とする請求項２に記載の電波吸収体形成用樹脂組成物である。
請求項４に記載の発明は、電波の入射方向から順に誘電損失層、空気類似層、磁性損失層および導体層が積層された板状の電波吸収体において、前記誘電損失層または前記磁性損失層の少なくとも一方が、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物からなることを特徴とする電波吸収体である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、樹脂組成物が（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤の３種の難燃剤を含有することを特徴としているので、各種成分を配合しても増粘しにくく、かつ優れた難燃性を付与し得るという効果を奏する。
請求項２に記載の発明によれば、樹脂組成物における難燃剤全体の配合割合が特定化されているので、上記効果がさらに高まる。
請求項３に記載の発明によれば、（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤の３種の難燃剤の配合量が最適化されているので、上記効果がさらに高まる。
請求項４に記載の発明によれば、誘電損失層または磁性損失層の少なくとも一方が、本発明の樹脂組成物からなることを特徴としているので、製造の際に樹脂組成物が増粘せず、製造が容易となるとともに、優れた難燃性を備えた電波吸収体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態にかかる電波吸収体１０の断面図である。
【図２】従来技術にかかる損失層用プラスチックシートの製造方法を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、実施の形態にかかる電波吸収体１０の断面図である。
電波吸収体１０は、矢印で示す電磁波の入射方向から順に、誘電損失層１２、空気類似層１４、磁性損失層１６および導体層１８の順に積層された構成を有する。
導体層１８は、板状の導電体、例えばアルミニウム金属板等により構成された反射導体である。
【００１５】
また、図１において、入射した電磁波の電界成分は導体層１８によって短絡されるため、その表面においてゼロとなり、導体層１８の表面からλ（波長）／４だけ離れた位置において最大となる。一方、入射した電磁波の磁界成分は、導体層１８の表面において最大となる。
【００１６】
誘電損失層１２および磁性損失層１６は、本発明の樹脂組成物から形成することができる。
本発明の樹脂組成物は、樹脂および難燃剤を含有し、前記難燃剤は、（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤を含有する。
【００１７】
樹脂としては、例えば例えばエポキシ樹脂；ウレタン樹脂；シリコーン樹脂；変性ポリアミン系樹脂；発泡スチロールや発泡ウレタン等の発泡性合成樹脂材料等を使用できる。
【００１８】
（１）赤りん系難燃剤としては、とくに制限されず、公知のものを適宜選択して使用することができる。例えば、赤りんそのもの以外に、赤りんを熱硬化性樹脂や金属水酸化物で安定化されたもの等が用いられる。なお赤りん系難燃剤は、市販されているものを利用でき、例えば日本化学工業（株）製のヒシガード等を挙げることができる。
【００１９】
（２）メラミン系難燃剤としては、とくに制限されず、公知のものを適宜選択して使用することができる。例えば、メラミン、メラム、メラミンシアヌレート、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、アルキルホスホン酸メラミン、フェニルホスホン酸メラミン、硫酸メラミン等が挙げられ、中でもポリリン酸メラミンが好ましい。なおメラミン系難燃剤は、市販されているものを利用でき、例えば（株）三和ケミカル製のＭＰＰ−Ａ等を挙げることができる。このメラミン系難燃剤の配合により、従来多用されていた金属水酸化物系難燃剤の配合量を従来技術よりも減じることができ、これは増粘の抑制に寄与する。
【００２０】
（３）金属水酸化物系難燃剤としては、とくに制限されず、公知のものを適宜選択して使用することができる。例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、カルシウムアルミネート水和物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等が挙げられ、中でも水酸化アルミニウムが好ましい。なお金属水酸化物は、市販されているものを利用でき、例えば昭和電工（株）製のハイジライト等を挙げることができる。
【００２１】
本発明の樹脂組成物において、前記（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤の合計の配合割合は、樹脂１００質量部に対し、例えば２５〜３３質量部であり、好ましくは２７〜３３質量部である。
また、配合した難燃剤全体に対し、（１）赤りん系難燃剤は１０〜２０質量％、（２）メラミン系難燃剤は２０〜３０質量％、（３）金属水酸化物系難燃剤は５５〜６５質量％使用するのが好ましい（質量％の合計を１００％とする）。
さらに好ましい配合割合は、難燃剤全体に対し、（１）赤りん系難燃剤が１４．９〜１６．５質量％、（２）メラミン系難燃剤が２４．０〜２６．６質量％、（３）金属水酸化物系難燃剤が５６．０〜６２．０質量％である。
【００２２】
また、誘電損失層１２に用いられる抵抗体としては、炭素材料であるケッチェンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製、型名ＥＣ３００Ｊ、ＥＣＰ６００ＪＤ）、カーボンブラック（ＥＣ２００Ｌ）等が採用され得る。本発明によれば、この炭素材料の配合量を従来技術よりも減じることができ、これは増粘の抑制に寄与する。
本発明の樹脂組成物中、炭素材料の配合割合は、例えば２．２〜２．９容量％である。
【００２３】
また、磁性損失層１６に用いられる強磁性体としては、例えば鉄が採用され、またフェライト微粉末、アモルファス合金等の強磁性体からなる微粒子が採用され得る。
本発明の樹脂組成物中、強磁性体の配合割合は、例えば３９．５〜４２．７容量％である。
【００２４】
空気類似層１４は、入射する電磁波の吸収特性の挙動を抑制してフラット化（すなわち広帯域化）するもので、挙動の抑制には単位厚さ当たりの損失項α（＝√(μ”ε”)）が大きな値を有する材料または構造体が好ましい。
空気類似層１４としては、マイクロバルーン（日本フェライト社製、型名ＥＭＣ４０）を所定のｗｔ％だけ含有する樹脂、例えばウレタン樹脂成形体等が使用される。また、アラミド紙に樹脂を含浸させ、ハニカム状に成形されたアラミドハニカム（複素比誘電率実部の値１．１４、同虚部の値０．００３）の構造体を使用してもよい。また、例えば発泡スチロールやポリエーテルスルホン発泡体（ＢＡＳＦ社製Divinycell F-50）のような発泡性の合成樹脂材料を採用してもよい。
【００２５】
上記特許文献１に示すように、電波吸収体１０の性能は、電波吸収体１０の各層の厚さや素材によって変化する。よって、電波吸収体１０の具体的な各層の厚さや素材は、電波吸収体１０に要求される性能に合わせて決定する。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００２７】
下記実施例および比較例で使用した成分を以下に示す。
・エポキシ樹脂
・変性脂肪族ポリアミン
・ケッチェンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製ＥＣＰ６００ＪＤ）
・ケッチェンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製ＥＣＰ３００Ｊ）
・カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製ライオナイトＥＣ２００Ｌ）
・赤りん系難燃剤（日本化学工業（株）製ヒシガードＥＰ−１５（赤りん５０％）
・メラミン系難燃剤（（株）三和ケミカル製ＭＰＰ−Ａ）
・金属水酸化物系難燃剤（昭和電工（株）製ハイジライトＨ−４２Ｍ）
・球状鉄磁性粉（ＢＡＳＦ社製ＥＳ粉）
・シランカップリング剤（信越化学工業（株）製ＫＢＭ-３０３、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン）
【００２８】
実施例１
下記表１に示す配合割合（質量部）において、各種成分を混合し、誘電損失層形成用の樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の難燃性をＪＩＳ Ｋ６９１１ 難燃性Ｂ法により平均燃焼時間（秒）を評価した。また、混合時における混合し易さを以下の評価基準で評価した。
◎：非常に良い（ほとんど増粘しない）
○：良い（増粘するが、混合作業に影響を及ぼさない）
△：ほぼ良い（増粘し、混合作業に多少の影響はあるが、作業不可には至らない）
×：悪い（著しく増粘し、混合作業不可となる）
結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１〜７
下記表１に示すように、各種成分の配合割合を変更したこと以外は、実施例１を繰り返した。結果を表１に併せて示す。なお表１において赤りん系難燃剤の配合量は、赤りん量として示した。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１の結果から、（１）赤りん系難燃剤、（２）メラミン系難燃剤および（３）金属水酸化物系難燃剤の３種の難燃剤を含有する実施例では、優れた難燃性を維持したまま、各種成分を配合しても増粘しにくく、大面積のシートの作成が可能であることが示唆された。
これに対し、難燃剤を１種または２種しか配合していない各比較例では、難燃性および増粘の両者を同時に改善することができなかった。
また、樹脂に対する難燃剤の配合量を単に増加させるだけでは難燃性が向上するとは限らず、上記３種の難燃剤の併用が有効であることが判明した。
【００３２】
実施例２〜５
実施例１において、カーボンブラックの種類および配合量を下記表２に示すように変更したこと以外は、実施例１を繰り返した。結果を表２に示す（実施例１の結果も併せて示す）。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表２の結果から、カーボンブラックの種類および配合量を変更しても良好な難燃性および増粘を示した。とくにカーボンブラックの配合量を減らした場合ならびに高分散性カーボンブラックを使用した場合に増粘の結果が良好となった。
【００３５】
実施例６〜７
下記表３に示す配合割合（質量部）において、各種成分を混合し、磁性損失層形成用の樹脂組成物を得た。その後、実施例１と同じ評価を行った。結果を表３に併せて示す。
【００３６】
【表３】
2017188493.tif 000005
【００３７】
表３の結果から、本発明の樹脂組成物を磁性損失層形成のために用いた場合でも、難燃性を維持したまま、各種成分を配合しても増粘しにくく、大面積のシートの作成が可能であることが示唆された。
【００３８】
実施例８
図１に示す電波吸収体を作成した。
すなわち電波吸収体１０は、矢印で示す電磁波の入射方向から順に、誘電損失層１２、空気類似層１４、磁性損失層１６および導体層１８の順に積層された構成を有し、導体層１８は、板状の導電体、例えばアルミニウム金属板等により構成された反射導体である。
電波吸収体の具体的な構成としては、誘電損失層１２として実施例１の配合を採用した樹脂組成物からなる成形体を用い、空気類似層１４として密度５０ｋｇ／ｍ３のポリエーテルスルホン発泡体（ＢＡＳＦ社製Divinycell F-50）を用い、磁性損失層１６として実施例７の配合を採用した樹脂組成物からなる成形体を用いた。
誘電損失層１２、空気類似層１４及び磁性損失層１６の各厚さは、それぞれ０．３８ｍｍ、２．８７ｍｍ、１．０２ｍｍ、電波吸収体の１ｍ２当たりの重量は５１００ｇである。
測定には、Ｎａｒｄａ  Ｓ．Ｔ．Ｓ．社製の送受信アンテナ６４０とアンリツ社製のベクトルネットワークアナライザ３７３６９Ｃとを用い、自由空間法により、１．０ＧＨｚ〜１８ＧＨｚの周波数帯での反射損失（電波吸収能）を評価した。
なお、測定にはタイムドメインゲーティング法を使用しており、ゲートスパンは５００ピコ秒である。
その結果、実施例１の配合を作用した樹脂組成物からなる誘電損失層１２を備えた電波吸収体は、概ね8ＧＨｚ〜18ＧＨｚに反射損失のピークがあり、ピークにおける反射損失は−35ｄＢ以上であった。
その結果から、本発明の電波吸収体は、従来技術と同様の電波吸収性能を有することが分かる。
【符号の説明】
【００３９】
１０……電波吸収体、１２……誘電損失層、１４……空気類似層、１６……磁性損失層、１８……導体層。
【図１】
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【図２】
2017188493.tif 000007