(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂に、磁性粉末を７０〜９９重量％分散含有した複合材からなり、該複合材の少なくとも内部に気孔を有するとともに、その気孔占有率が１〜２０体積％の範囲にある電波吸収体であって、上記気孔占有率が、上記複合材の表面から内部に向かって連続的に変化していることを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
上記気孔の平均気孔径が５０μｍ以下、最大気孔径が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電波吸収体。
【請求項３】
主面に対して垂直方向の任意の断面の平均気孔径をＤとしたとき、０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲にある気孔の面積占有率が４０% 以上であることを特徴とする請求項１または２記載の電波吸収体。
【請求項４】
周波数０．１〜２０ＧＨｚにおける複素比誘電率の実数部、複素比透磁率の実数部、複素比透磁率の虚数部が主面から内部に向かって連続的に変化することを特徴とする請求項１記載の電波吸収体。
【請求項５】
周波数０．１〜２０ＧＨｚにおける複素比誘電率の実数部が1 以上、複素比透磁率の実数部が1 以上であることを特徴とする請求項４記載の電波吸収体。
【請求項６】
周波数０．１〜２０ＧＨＺにおける複素比透磁率の虚数部の最大値が１以上であることを特徴とする請求項４または５記載の電波吸収体。
【請求項７】
熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上、荷重たわみ温度が１５０℃以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電波吸収体。
【請求項８】
体積固有抵抗値が１０４Ω・ｃｍ以上及び／又は主面の表面抵抗率が１０４Ω以上であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナの不要輻射対策、テレビゴースト対策、レーダーゴースト対策、反射物によるレーダー偽像の防止用部品、電波暗室、電波暗箱、医療用機器、デジタル情報機器のEMC 対策用部品、クロストークノイズ対策用部品、電磁シールド部品等に用いられる電波吸収体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電波吸収体とは、電波吸収層に入射した電波を吸収して、電波エネルギーを熱エネルギーに変換するものであり、電波を使用する設備、機器、及びその周囲において、電波の不要な反射、散乱、干渉が生じる箇所に電波吸収体を装着することによって種々のトラブルを抑制することができるようになっている。
【０００３】
このような電波吸収体としては、絶縁体中に磁性粉末を分散含有し、磁気損失を利用して電波を減衰させるようになっている。
【０００４】
そして、上記電波吸収体を構成する材質としては、ゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂中に、磁性粉末を所定の比率で配合した複合材が使用されており（特開平１０−７４６１１号公報、特開平５−２７０６０号公報、特開平４−２１３８０３号公報参照）、通常、インジェクション成型法、ドクターブレード法、圧延法、熱間プレス成型法、鋳込み成型法等により製作されていた。
【０００５】
ところで、電波吸収体前面が空気と面している場合、表面にて電波を無反射にするには、空気との間での反射を小さくすることが重要である。ここで、境界面で生ずる反射係数を決める値は、材料の特性インピーダンスである。一般的な材料の特性インピーダンスＺc は、次式で表される。
【０００６】
Ｚc ＝η√（μr ／εr ）    ・・・（１）
ここで、  η：空気の特性インピーダンス
μr ：複素比透磁率
εr ：複素比誘電率
以上を満足する材料が得られれば、境界面における反射係数を小さくすることが出来る。
【０００７】
また、電波吸収体の薄型化を図るために、電波吸収エネルギーを大きくすることが重要である。電波吸収体が、外部から入射した電波エネルギーを熱として吸収することを次式に表す。
【０００８】
Ｐ＝1/2 ωμ0 μ”r ｜Ｈ｜2 ＋1/2 ωε0 ε”r ｜Ｅ｜2   ・・・（２）
ここで、Ｐ：電波吸収エネルギー
Ｅ：電界
Ｈ：磁界
ω：角速度
μ0 ：真空の透磁率
ε0 ：真空の誘電率
μ”r ：複素比透磁率の虚数部
ε”r ：複素比誘電率の虚数部
（２）式から、電波吸収エネルギーは、複素比透磁率、複素比誘電率の虚数部の大きさが関係する。そのため、この虚数部の大きい材料が得られれば、吸収層の厚みを薄くすることができる。
【０００９】
一般に、使用周波数帯に合わせて、種々の材料を電波吸収体として使い分けているが、広帯域に渡ってこのような条件を満たす優れた電波吸収体が強く望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年、前述した部品においては小型軽量化の要求が厳しく、０．１〜２０GHz の周波数帯域における電波を、厚みの薄い電波吸収層で吸収することが求められていた。ところが、従来の成形法で作製された電波吸収体においては、ある周波数帯域に渡って電波を吸収させる場合、磁性粉末の添加量、形状、大きさ等を調整するしかなく、広帯域に渡って複素比透磁率の虚数部を大きくすることは困難であった。
【００１１】
すなわち、複素比透磁率の虚数部が小さいため、従来の電波吸収体では、０．１〜２０GHz の周波数帯のうち、ある特定の周波数を有する電波に対してある程度の厚みが必要であり、さらに電波吸収層の厚みを薄くすることが困難であるといった課題があった。
【００１２】
また、磁性粉末の粒径が大きすぎると、磁性粉末深部まで磁場が侵入できなくなり、小さくなりすぎると少量の樹脂では、均一分散が難しい上、フィラー同志の絶縁性を確保する必要性から、例えば、パーマロイ等の金属フィラーを用いた場合はその表面酸化処理が必要となり、高充填を行っても効果的な電波吸収特性が得られないといった問題があった。
【００１３】
一方、電波吸収体は、電波を熱に変換することで吸収特性を得る物であるが、熱伝導率が小さいゴムのような材料をベースに選定すると、吸収した電磁波を変換した熱が蓄熱することにより、ゴムが変質してしまったり、熱変形が起こり信頼性が低下するといった問題があった。
【００１４】
加えて、広い周波数に対応する電波吸収体としては、例えば吸収特性が異なる層を積層して広周波対応を実現する方法、電波吸収体表面に凹凸を設ける方法、貫通穴を設ける方法、２枚の単層型電波吸収体をある適当な距離を離して配置する方法等が提案されているが、製造工程が複雑で高コストとなってしまうといった問題があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者は、上記課題を解消するために鋭意研究を繰り返したところ、合成樹脂中に磁性粉末を７０〜９９重量％分散含有した複合材からなる電波吸収体において、複合材の内部に意図的に気孔を存在させたものである。そして、磁性粉末の含有量だけでなく、平均気孔径が５０μｍ以下、最大気孔径が１００μｍ以下の気孔をその占有率が１〜２０体積％の範囲とし、分散状態を調整することで、電波吸収体の複素比透磁率、複素比誘電率を電波吸収体表面から内部に向かって連続的に変化させた傾斜機能型の電波吸収体を得られ、０．１〜２０GHz という広い周波数帯域のほぼ全ての電波に対して優れた電波吸収特性が得られることを見出した。
【００１６】
また、該電波吸収体の熱伝導率を、０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上、荷重たわみ温度が１５０℃以上とすることで吸収した電磁波を変換した熱が蓄熱することによる合成樹脂の変質や、熱変形が少なく信頼性が高い合成樹脂複合材からなる電波吸収体を見出したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
本発明の電波吸収体は、熱硬化性樹脂中に、７０〜９９重量％の磁性粉末をほぼ均一に分散含有した複合材からなり、この複合材の少なくとも内部に気孔を有するとともに、その気孔占有率が１〜２０体積％であることを特徴とする。
【００１９】
ここで、磁性粉末は、電波吸収体の複素比透磁率、複素比誘電率を調整するために含有するもので、またその含有量を増やすことで電波吸収体の複素比透磁率、複素比誘電率を高めることができる。
【００２０】
ただし、磁性粉末の配合量を７０〜９９重量% としたのは、磁性粉末の配合量が７０重量％未満では、複素比誘電率、複素比透磁率を十分に高めることができない。逆に磁性粉末の配合量が９９重量％より多くなると、吸収体の電気抵抗率が低くなるため、高周波において好ましい複素比誘電率、複素比透磁率を得ることが困難になるからである。
【００２１】
このような電波吸収体を構成する合成樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ポリブタジエン樹脂、アイオノマー樹脂、EEA 樹脂、AAS 樹脂（ASA 樹脂）、AS樹脂、ACS 樹脂、エチレン酢ビコポリマー、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、ABS 樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、酢酸繊維素樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂6,66、ポリアミド樹脂11,12 、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、メチルペンテンポリマー等の樹脂を使用することができ、これらの中でも耐熱性、寸法安定性、強度等の点からフェノール樹脂が好適である。
【００２２】
一方、磁性粉末としては、高透磁率アモルファス磁性金属合金類、例えばFe-B-Si 系、Fe-B-Si-C 系、Fe-B-Si-Cr系、Fe-Co-B-Si系、Fe-Ni-Mo-B系、Co-Fe-Ni-Mo-B-Si系、Co-Fe-Ni-B-Si 系等の磁性金属合金、Ni-Fe 系合金類、例えば36-permalloy、45-permalloy、μ-metal、78-permalloy、Cr-permalloy、Supermalloy 等の磁性金属合金、純鉄、軟鋼、Fe-Si 合金、Fe-Al 合金、Fe-Si-Al合金、Co-Fe 系合金、Mn-Zn 系フェライト、Ni-Zn 系フェライト、Cu-Zn 系フェライト、Cu-Zn-Mgフェライト、Mn-Mg-Alフェライト、Y 型六方晶フェライト、Z 型六方晶フェライト、M 型六方晶フェライト等を少なくとも一種類以上混合して用いることが出来るが、特に高透磁率アモルファス磁性金属合金類、Ni-Fe 系合金類は好結果が得られる。
【００２３】
また、上記磁性粉末の形状は電波吸収体の磁気損失等に重要な影響を及ぼすことが知られており、アスペクト比が大きいフレーク状、針状、繊維状のものが好適に用いられることが知られているが、これらと同時に球状、塊状のものを混合しても特性に影響するものではない。いずれにしても、磁性粉末球状の最大軸長さあるいは最大径を２００μm 以下とするのが好ましい。これは、粉末の最大軸長さが２００μm より長くなると、樹脂との混合時における分散性が悪いため、電波吸収材に電波が入射する位置によって吸収特性がばらつくとともに、後述する粉末加圧成形後の離型時において欠けが発生し易くなるからである。
【００２４】
ただし、最大軸長さが1 μm よりも短くなると経済的に合わなくなるため、また、均一分散が困難になるため、粉末の最大軸長さは１〜２００μm 、好ましくは、５〜１５０μm とすることが良い。
【００２５】
なお、粉末の最大軸長さとは、前後、左右、上下の寸法を測定した時に最も長い部分の長さであるが、複合材から粉末の最大軸長さを求める時には、便宜的に複合材の任意の表面又は断面を画像解析装置で分析し、その面に存在するフレーク状、針状、繊維状の粉末の中で、最も長い粉末の長さを最大軸長さとする。
【００２６】
また、磁性粉末間を電気的に遮断するために、磁性粉末の表面を酸化処理、或いはカップリング剤等で予め絶縁処理しても構わない。
【００２７】
さらに、本発明の電波吸収体によれば、複合材の少なくとも内部に気孔を具備することが重要である。
【００２８】
即ち、本件発明者は上記複合材の研究を重ねていたところ、複合材中に気孔を存在させることで、電波吸収体の複素比透磁率、複素比誘電率が小さくなることを知見するとともに、気孔の存在量が多くなるにしたがって電波吸収体の複素比透磁率、複素比誘電率が減少し、また、複素比透磁率の虚数部の最大値となりうる周波数が高周波側へシフトすることに着目した。
【００２９】
ただし、気孔の占有率が１％未満は、製法上、製造することが困難である。逆に、気孔の占有率が２０％を越えると、複素比透磁率、複素比誘電率が低下し、電波吸収層の厚みが厚くなってしまう。
【００３０】
そのため、複合材における気孔の占有率は１〜２０％、好ましくは２〜１５％とすることが重要であり、これらの範囲で気孔を存在させることにより、０．１〜２０GHz の周波数帯域におけるほぼ全ての電波に対して２０dB以上の優れた電波吸収特性を有する電波吸収体とすることができる。
【００３１】
なお、本発明において、複合材の少なくとも内部とは、電波吸収材の表面より１０〜５０μm の表層部を除いた部分のことを指し、この部分における気孔の占有率が１〜２０％の範囲にあれば良く、当然、複合材の表層部にも気孔が存在していても構わない。
【００３２】
また、複合材の強度を維持する観点から複合材中に存在する気孔の平均気孔径は５０μm 以下好ましくは３０μｍ以下、最大気孔径は１００μｍ以下好ましくは８０μｍ以下の範囲にあることが重要である。複合材中に存在する気孔の平均気孔径が５０μm より大きくなると、強度が低下するため、厚みの薄い電波吸収体を得ることができない。同様に、最大気孔径が１００μｍを越えると、強度が低下するため、厚みの薄い電波吸収体を得ることができない。
【００３３】
また、本発明の電波吸収体では、気孔占有率の異なる部位を有することで、実質的に磁性粉末の充填量の異なる部位を備え、広帯域とすることができる。そのためには、気孔占有率の異なる材料同士を積層する手段もあるが、好ましくは図１に示すように、上記気孔占有率が、電波吸収体１０の主面１から内部２に向かって連続的に大きく、又は小さくなることが好ましい。
【００３４】
即ち、電波吸収体１０内部に、ある分布をもった気孔を存在させることにより、実質的に磁性粉末の充填量に勾配を付与することができる。例えば、電波の主入射面の気孔率を大きくし、内部に向かって気孔率を小さくすることによって、磁性粉末の充填量を電波の主入射面から内部へ、しだいに大きくすることができる。
【００３５】
ここで、連続的という記述について説明する。電波吸収体主面と平行関係にある任意の断面３において、気孔が一様に分布していると仮定した場合、電波吸収体主面１から任意の断面３までの最短距離をx 、任意の断面３の平均気孔率をY とした場合、X はY の関数であり、かつ特異点が存在しないことである。
【００３６】
尚、電波吸収体１０中の気孔の分布状態は、冷間粉末加圧成型法において、金型の動作位置の調整によって、連続的に制御することが可能である。すなわち、図２に示すように、金型内に充填された粉体４の中心部と周囲に生じる圧力伝播の差を積極的に利用するものである。例えば、下パンチ５を固定した場合、上パンチ６を所定の位置まで降下すると同時にダイス７を上げることで、得られる成形体の密度を上面から下面へ連続的に低くすることができる。さらに、常圧で加熱硬化すると、樹脂中に含まれる揮発成分の気化や硬化反応に伴う生成ガスによって、成形体内部に気孔が発生し、密度の高い部分と比較すると、密度の低い部分では、気孔率が大きくなる。従って、この成形体を加熱硬化して得られた加熱硬化体８は、上面から下面へ連続的に気孔率を大きくすることができる。
【００３７】
以上のようにして、電波吸収体中の気孔の分布状態を制御することができる。
【００３８】
気孔占有率の測定は、電波吸収体の表面から１０〜５０μm の表層部を除いて電波吸収体主面と平行な平面で切断したときの断面を画像解析し、気孔の占有面積率を占有率として算出する。ただし、画像解析において、最大径が１μm 以上有するものを気孔として判断する。
【００３９】
また、主面に対して垂直方向の任意の断面の平均気孔径をＤとしたとき、０．１Ｄ〜１０Ｄの範囲にある気孔の面積占有率が４０% 以上であることが重要である。４０％未満であると気孔の分布状態の制御が困難になるため、電波吸収特性の再現性を得ることができない。
【００４０】
また、周波数が、０．１〜２０GHz において、複素比誘電率、複素比透磁率が、主面から内部に連続的に大きく、又は小さくなることが重要である。電波の吸収は、電波吸収体の複素比誘電率と複素比透磁率の値によって決定される。そこで、電波吸収体内部の気孔率の分布を制御することによって、複素比誘電率と複素比透磁率の値を連続的に大きく、又は小さくすることが可能であることから、広帯域に亘って電波を吸収することができる。
【００４１】
また、周波数が、０．１〜２０GHz において、複素比透磁率の虚数部の最大値が１以上であることが重要である。複素比透磁率の虚数部は、電波の吸収に必要な磁気損失項であり、この値が大きく、かつ広帯域に亘って分散特性を得ることが、優れた電波吸収特性を付与することができる。周波数０．１〜２０GHz において、複素比透磁率の虚数部の最大値が１以上、好ましくは３以上とすれば、優れた電波吸収特性が得られる。複素比透磁率の虚数部の最大値が１未満であっても、電波吸収特性は得られるが、特に低周波帯域では、厚みが厚くなるといった問題がある。電波吸収体の厚みが厚いと、情報機器端末等の筐体内部に挿入し、不要電磁波を吸収するような用途では使用することができないため、好ましくは、０．１〜３mmの厚みであるのが良い。
【００４２】
また、熱伝導率が０．３W/mK以上、好ましくは１．０W/mK以上であることが重要である。例えばCPU 、MPU 、RAM 、ROM 等の回路上に電波吸収体を実装する場合は、特に熱伝導率が重要であって、回路内より発生する熱が蓄熱されると、必要以上に回路内の温度が上昇し、誤動作の原因となる。
【００４３】
また、電波吸収体の荷重たわみ温度が、１５０℃以上、好ましくは１８０℃以上であることが重要である。電波吸収体は、磁気損失を利用して電波エネルギーを熱に変換するため、使用時に熱が発生したり、情報機器端末等の筐体内に配置する場合、熱が籠もったりする。したがって、荷重たわみ温度が、１５０℃未満であると、外気温の変化及び回路内の発熱等周辺環境に加えて、吸収した電磁波を変換した熱による電波吸収体の変形、ダレ、溶融等が発生し、信頼性が低下する。
【００４４】
また、体積固有抵抗率が１０4 Ωｃｍ以上、及び／又は表面抵抗率が１０4 Ω以上であることが重要である。電気抵抗率の大きさは、複素比透磁率の高周波特性、インピーダンス特性等に影響してくる。電気抵抗率が小さい、すなわち体積固有抵抗率が１０4 Ωcm未満であり、かつ表面抵抗率が１０4 Ω未満であると、渦電流損失が大きくなり、優れた高周波特性を得ることが出来ないといった問題がある。
【００４５】
また、空間とのインピーダンス整合を容易にするためには、（１）式より、複素比透磁率と複素比誘電率の値を同等にする必要がある。しかし、電気抵抗が小さいと複素比誘電率が、複素比透磁率に比べて大きくなりすぎる為、インピーダンス整合が難しくなり、インピーダンス整合型電波吸収体を得ることが出来きないといった問題がある。
【００４６】
また、本発明の電波吸収体は、合成樹脂に７０〜９９重量％の磁性粉末を分散含有した複合材を粉末加圧成形法により成形・離型後、所定の温度で加熱硬化することで得ることができる。通常、樹脂は、インジェクション成型法、ドクターブレード法、圧延法、熱間プレス成型法、鋳込み成型法等により、成形されるが、先に記したような気孔の分布を制御することはできない。本発明の製造方法は、冷間で粉末加圧成形することによって、成形体内部に密度の差を発生させることができ、この成形体を常圧で加熱硬化することで、密度の低い領域では気孔率が高く、密度の高い領域では緻密な硬化体を得ることができ、優れた電波吸収特性を付与する事が出来る。
【００４７】
本発明の電波吸収体の使用形態としては、例えば基板形状としてＩＣパッケージの上部に貼りつけたり、高周波ラインケーブル上に貼りつけたり、回路基板を覆う筐体に貼りつけることができる。またはキャップ形状としてＩＣパッケージ全体を覆ったり、トロイダル状としてその中にケーブルを通したり、ケース形状として、デジタル情報機器等の回路あるいは素子等を覆うように実装する。あるいは、光素子周囲の高周波磁器シールドに用いることもできる。
【００４８】
【実施例】
実施例１
磁性粉末の配合量と複合材中の気孔の占有率がそれぞれ異なる電波吸収体を作製し、０．１GHz 〜２０GHz の電波に対する吸収特性を調べる実験を行った。
【００４９】
本実験にあたり、複合材を形成する合成樹脂にはレゾール型フェノール樹脂を、磁性粉末にはパーマロイを用いた。レゾール型フェノール樹脂、パーマロイの配合比を種々変化させて配合し、常温で成形圧０．５ton/cm2 〜８ton/cm2 で加圧成形・離型後、８０℃〜２５０℃で加熱硬化し、試験片を作製した。
【００５０】
次に、得られた試験片について、０．１GHz 〜２０GHz における試験片の複素比透磁率、複素比誘電率、電波吸収量を測定し、また、体積固有抵抗率も測定した。
【００５１】
なお、０．１〜１GHz までの複素比透磁率、複素比誘電率の測定方法は、高周波電流電圧法にて行った。
【００５２】
また、１〜２０GHz までの複素比透磁率、複素比誘電率、電波吸収量の測定は、S パラメータ法にて行った。
【００５３】
具体的には、導波管、又は同軸管を使用し、試験片の一方の面を金属で短絡させた状態とし、他方の面に０．１GHz 〜２０GHz の電波を入射させて行った。
【００５４】
それぞれの結果は表１に示す。
【００５５】
表１によれば、パーマロイが７０重量％未満（No. ５）では、複素比誘電率の実数部、複素比透磁率の実数部、虚数部を十分に高めることができないため実用的でなかった。また、９９重量％を超えると（No. ６）、１００MHz 以上での複素比誘電率の実数部、複素比透磁率の実数部、虚数部が低下するため実用的でなかった。
【００５６】
また、電波吸収体の気孔率が２０重量％を超えると（No. ７,No.８）、複素比透磁率の実数部、虚数部が低下するため電波吸収特性が得られず、実用的でなかった。  これに対し、パーマロイの充填率を７０重量％〜９９重量％、気孔率を１〜２０体積% の範囲内としたもの（No. １〜No. ４）では、すべての電波吸収体において、複素比誘電率の実数部が１以上、複素比透磁率の実数部が１以上、磁気共鳴周波数が０．１GHz 以上、体積固有抵抗率、表面抵抗率が１０4 以上Ω・cmの範囲内であった為、２０dB以上の電波吸収特性を得ることが出来た。
【００５７】
【表１】
0004177523.tif 000002
【００５８】
実施例２
次に、磁性粉末の配合量と複合材中の気孔の占有率、及び気孔の分布状態をそれぞれ異ならせた厚み5mm の電波吸収体を作製し、０．１GHz 〜２０GHz の電波に対する吸収特性を調べる実験を行った。実施例１と同様に、複合材を形成する合成樹脂にはレゾール型フェノール樹脂を、磁性粉末にはパーマロイを用いた。レゾール型フェノール樹脂、パーマロイの配合比を種々変化させて配合し、常温で成形圧０．５ton/cm2 〜８ton/cm2 で加圧成形・離型後、８０℃〜２５０℃で加熱硬化し、試験片を作製した。
【００５９】
なお、気孔の分布状態を電波吸収体の主面１から内部２に向かって連続的に大きく、又は小さくするために、プレス機のダイス７の動作位置を調整した。
【００６０】
次に、得られた試験片について、０．１GHz 〜２０GHz における試験片の気孔率の分布状態、複素比透磁率、複素比誘電率、電波吸収量を測定し、また、体積固有抵抗率も測定した。
【００６１】
なお、気孔占有率の測定は、電波吸収体の表面から１０〜５０μm の表層部を除いて電波吸収体主面と平行な平面で切断したときの断面を画像解析し、気孔の占有面積率を占有率として算出した。ただし、画像解析において、最大径が1 μm 以上有するものを気孔として判断した。
【００６２】
また、複素比透磁率の実数部、虚数部、複素比誘電率の実数部の測定は、試験片の一部を切り取り行った。
【００６３】
それぞれの結果は表２及び図４〜図８に示す。
【００６４】
表２及び図４〜図８によれば、電波吸収体主面から内部に向かって気孔占有率が、一定もしくは、非連続的に分布しているもの（No. １１、No. １２）は、良好な電波吸収特性が得られなかった。
【００６５】
これに対し、電波吸収体主面から内部に向かって気孔占有率が、連続的に分布しているもの（No. ９、No. １０）は、最大２８dBと良好な電波吸収特性が得られた。
【００６６】
【表２】
0004177523.tif 000003
【００６７】
実施例３
次に、磁性粉末の配合量と複合材中の気孔の占有率、電波吸収層の厚みをそれぞれ異ならせた電波吸収体を作製し、０．１GHz 〜２０GHz の電波に対する吸収特性を調べる実験を行った。
【００６８】
表３によれば、気孔占有率が本発明の範囲外のもの（No. １６、No. １８）は、電波吸収特性が得られなかった。また、樹脂含有量０重量％のもの（No. １７）も、電波吸収特性が得られなかった。
【００６９】
これに対して、気孔占有率、パーマロイ含有量が本発明の範囲内のものは、すべて、厚みが薄くても、電波吸収特性が得られた。
【００７０】
【表３】
0004177523.tif 000004
【００７１】
実施例４
次に、実施例１と同様に作製した電波吸収体の気孔占有率、平均気孔径、最大気孔径、０．１Ｄ〜１０Ｄの面積占有率、３点曲げ強度を測定した。
【００７２】
それぞれの結果は、表４に示す。
【００７３】
表４によれば、電波吸収体の平均気孔径、最大気孔径、０．１Ｄ〜１０Ｄの面積占有率が本発明の範囲外のもの（No. ２５〜No. ２７）であると、3 点曲げ強度が低下し、実用的でなかった。
【００７４】
また、電波吸収体の平均気孔径、最大気孔径、０．１Ｄ〜１０Ｄの面積占有率が本発明の範囲内のもの（No. １９〜No. ２４）は、3 点曲げ強度が、７０MPa 以上といずれも高い結果となった。
【００７５】
【表４】
0004177523.tif 000005
【００７６】
実施例５
次に、実施例１と同様に製造した電波吸収体の荷重たわみ温度の測定結果を表５に示す。なお、測定方法はJIS K 7207の方法にて行った。
【００７７】
具体的には、例えば図３に示すように、HDT （HEAT DISTORTI ON TEMPERATURE）試験機を用いて、伝熱媒体中で６．４×１２．７×１１０mmの試験片９を１００mmスパンで支持し、中央部に荷重棒１０とおもり１１で応力１８．５kgf ／cm2 、４．６kgf ／cm2 の荷重を加えながら、伝熱媒体の温度を２℃／min で上昇させ、ワイヤーゲージ１２によって試験９片のたわみが０．２５mmに達した時の温度を温度計１３で測定することによって求めることができる。
【００７８】
それぞれの結果については、表５に示す。
【００７９】
表５によれば、パーマロイの含有量が６０重量％以下（No. ３１）では、常温での加圧成形後の成形体の形状保持ができなかった。
【００８０】
また、パーマロイ含有量６５重量％以下のもの（No. ３２）、或いは成形圧が０．５ton 以下のもの（No. ３３）は、荷重たわみ温度が120 ℃未満となり、実用的でなかった。
【００８１】
これに対し、パーマロイの含有量を８０重量％以上としたもの（No. ２８〜No. ３０）では、全て１５０℃以上と高い荷重たわみ温度を示すことがわかる。また、フェノール樹脂の含有量を少なくし、パーマロイの含有量を多くするほど荷重たわみ温度が向上している。なお、一般にフェノール樹脂自体の荷重たわみ温度は１６０℃であるから、パーマロイ粉末の添加によって荷重たわみ温度を大きく向上できることがわかる。
【００８２】
【表５】
0004177523.tif 000006
【００８３】
実施例６
次に、実施例１と同様に製造した電波吸収体の抵抗率の測定結果を表５に示す。
【００８４】
なお、抵抗率の測定方法は、超絶縁抵抗計、マルチメータを使用し、電極面積８．０cm2 （JIS C 2141：1992に準拠）で測定した。
【００８５】
表６によれば、体積抵抗率、表面抵抗率が１０4 未満のもの（No. ３７）は、複素比誘電率と複素比透磁率の値が違いすぎるため、インピーダンス整合ができず、電波吸収特性を得ることが出来なかった。
【００８６】
これに対して、本発明の範囲内のもの（No. ３４〜No. ３６）は、すべて良好な電波吸収特性が得られた。
【００８７】
【表６】
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【００８８】
実施例７
次に、実施例１と同様に製造した電波吸収体の熱伝導率の測定結果を表７に示す。
【００８９】
なお、熱伝導率の測定方法は、レーザーフラッシュ法にて行った。条件は、試料の片面をAu蒸着、両面黒化処理後測定した。（JIS   R1611 ：1997に準拠）
表７によれば、気孔占有率３０％のもの（No. ４２）、パーマロイの充填量６０重量％のもの（No. ４３）は、熱伝導率が０．３W/mK未満であるため、実用的でない。
【００９０】
これに対して、気孔占有率20％未満のもの、パーマロイの充填量70重量％以上のもの（No. ３８〜No. ４０）は、すべて熱伝導率が０．３W/mK以上であった。
【００９１】
【表７】
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【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、７０〜９９重量％の磁性粉末と、合成樹脂との複合材料で、かつ気孔率を１〜２０％にしたことによって、ある周波数に対して整合するような誘電特性を容易に得ることができ、優れた電波吸収特性をもった電波吸収体を得ることができる。
【００９３】
また、気孔占有率が部位によって異なり、特に主面から内部に向かって、連続的に変化させることによって、インピーダンス整合が容易になるため、優れた電波吸収特性をもった電波吸収体を得ることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電波吸収体を示す図である。
【図２】本発明の電波吸収体の気孔の分布状態を冷間粉末加圧成形法で制御する方法を説明する図である。
【図３】荷重たわみ温度の測定方法を説明するための図である。
【図４】電波吸収体主面からの距離と気孔占有率の関係を示す図である。
【図５】電波吸収体主面からの距離と周波数１GHz における複素比誘電率の実数部の関係を示す図である。
【図６】電波吸収体主面からの距離と周波数１GHz における複素比透磁率の実数部の関係を示す図である。
【図７】電波吸収体主面からの距離と周波数１GHz における複素比透磁率の虚数部の関係を示す図である。
【図８】周波数１MHz 〜３GHz までの反射減衰量を示す図である。
【符号の説明】
１：主面
２：内部
３：断面
４：原料粉体
５：下パンチ
６：上パンチ
７：ダイス
８：加熱硬化体
９：試験片
１０：温度計
１１：おもり
１２：ワイヤーゲージ
１３：荷重棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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