JP2001223494A - 電磁波吸収材 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボンブラックや炭素繊維等の含有量が少
ないにもかかわらず１〜２０ＧＨｚ付近という広い周波
数領域において優れた電磁波吸収能を発現し、また加工
性や施工性にも優れた電磁波吸収材を提供する。 【解決手段】 樹脂中に、前記樹脂１００重量部に対し
てカーボンブラックを５〜１０重量部及び気相成長炭素
繊維を１〜１０重量部の割合で配合した樹脂組成物を成
形してなることを特徴とする電磁波吸収材。
ないにもかかわらず１〜２０ＧＨｚ付近という広い周波
数領域において優れた電磁波吸収能を発現し、また加工
性や施工性にも優れた電磁波吸収材を提供する。 【解決手段】 樹脂中に、前記樹脂１００重量部に対し
てカーボンブラックを５〜１０重量部及び気相成長炭素
繊維を１〜１０重量部の割合で配合した樹脂組成物を成
形してなることを特徴とする電磁波吸収材。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は電磁波吸収材に関
し、より詳細には１〜２０ＧＨｚ付近の広い周波数領域
において高い電磁波吸収能を示し、加工性や施工性にも
優れた電磁波吸収材に関する。
し、より詳細には１〜２０ＧＨｚ付近の広い周波数領域
において高い電磁波吸収能を示し、加工性や施工性にも
優れた電磁波吸収材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話を始めとする移動体通信
機器や、無線ＬＡＮ等の無線通信機器の普及は拡大の一
途を辿っており、それに伴って機器の誤作動、情報の漏
洩や混信、ノイズ発生等の所謂電波障害の問題が深刻に
なってきている。電波障害の対策には、電磁波吸収材を
用いるのが一般的であり、種々の電磁波吸収材が開発、
実用化されている。例えば、特開平８−１７２２９２号
公報には、ゴム１００重量部に対してファーネスブラッ
ク３０〜６０重量部と、繊維径１０〜２０μｍで繊維長
０．３〜１ｍｍの炭素繊維短繊維５〜２０重量部とを配
合した、特にＰＨＳ(Personal Handy-phone System) 帯
域である周波数１．８〜２ＧＨｚの電磁波に有効な電磁
波吸収材が記載されている。また、特開平１０−２７９
８６号公報には、カーボンブラックと、繊維径０．１〜
５０μｍで繊維長１μｍ〜５ｍｍの炭素繊維を合計で８
０重量％以下となるように配合した、特にＬ帯（１〜２
ＧＨｚ）やＳ帯（２〜４ＧＨｚ）の電波に有効な電磁波
吸収材が記載されている。これらの電磁波吸収材は、そ
の片面に金属板や金属箔を接合した一層構造の形態で使
用されるのが一般的であり、アンテナ周辺の壁面等に装
着される。
機器や、無線ＬＡＮ等の無線通信機器の普及は拡大の一
途を辿っており、それに伴って機器の誤作動、情報の漏
洩や混信、ノイズ発生等の所謂電波障害の問題が深刻に
なってきている。電波障害の対策には、電磁波吸収材を
用いるのが一般的であり、種々の電磁波吸収材が開発、
実用化されている。例えば、特開平８−１７２２９２号
公報には、ゴム１００重量部に対してファーネスブラッ
ク３０〜６０重量部と、繊維径１０〜２０μｍで繊維長
０．３〜１ｍｍの炭素繊維短繊維５〜２０重量部とを配
合した、特にＰＨＳ(Personal Handy-phone System) 帯
域である周波数１．８〜２ＧＨｚの電磁波に有効な電磁
波吸収材が記載されている。また、特開平１０−２７９
８６号公報には、カーボンブラックと、繊維径０．１〜
５０μｍで繊維長１μｍ〜５ｍｍの炭素繊維を合計で８
０重量％以下となるように配合した、特にＬ帯（１〜２
ＧＨｚ）やＳ帯（２〜４ＧＨｚ）の電波に有効な電磁波
吸収材が記載されている。これらの電磁波吸収材は、そ
の片面に金属板や金属箔を接合した一層構造の形態で使
用されるのが一般的であり、アンテナ周辺の壁面等に装
着される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、電磁波吸収材
は、樹脂にカーボンブラックや炭素繊維を配合し、混練
して得られる樹脂組成物をシート状等に成形して製造さ
れる。しかし、上記に挙げた電磁波吸収材をはじめとし
て従来の電磁波吸収材は、カーボンブラックや炭素繊維
の配合量が多く、樹脂組成物の調製に際して長時間にわ
たる混合を必要とし、また得られる樹脂組成物も高充填
物であることから流動性が低く、高い成形圧力を必要と
する等加工性の点で問題がある。また、成形品である電
磁波吸収材も重く、柔軟性も低いため、作業性や施工性
にも難がある。特に、使用されている炭素繊維が大径
で、繊維長も長いため、樹脂中に分散した際に炭素繊維
と炭素繊維との重なり部分の空隙が大きくなり、充填密
度が低く、十分な電磁波吸収能を得るためにはこの炭素
繊維を大量に配合しなければならない。
は、樹脂にカーボンブラックや炭素繊維を配合し、混練
して得られる樹脂組成物をシート状等に成形して製造さ
れる。しかし、上記に挙げた電磁波吸収材をはじめとし
て従来の電磁波吸収材は、カーボンブラックや炭素繊維
の配合量が多く、樹脂組成物の調製に際して長時間にわ
たる混合を必要とし、また得られる樹脂組成物も高充填
物であることから流動性が低く、高い成形圧力を必要と
する等加工性の点で問題がある。また、成形品である電
磁波吸収材も重く、柔軟性も低いため、作業性や施工性
にも難がある。特に、使用されている炭素繊維が大径
で、繊維長も長いため、樹脂中に分散した際に炭素繊維
と炭素繊維との重なり部分の空隙が大きくなり、充填密
度が低く、十分な電磁波吸収能を得るためにはこの炭素
繊維を大量に配合しなければならない。
【０００４】また、ＰＨＳ帯やＬ帯、Ｓ帯に対する電磁
波吸収能を有するものの、それより高い周波数域、例え
ば１０ＧＨｚを超えるような高周波域についてはその効
果が不明である。無線通信の応用分野は今後益々広が
り、それに伴って使用される電波もより高周波域へと移
行することが十分に予測される。例えば、所謂「高度道
路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport Syst
em）」では数十ＧＨｚ帯の周波数が割り当てられる予定
であり、上記の電磁波吸収材を含めてこのような高周波
域での使用に適した電磁波吸収材は今のところ見当たら
ない。
波吸収能を有するものの、それより高い周波数域、例え
ば１０ＧＨｚを超えるような高周波域についてはその効
果が不明である。無線通信の応用分野は今後益々広が
り、それに伴って使用される電波もより高周波域へと移
行することが十分に予測される。例えば、所謂「高度道
路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport Syst
em）」では数十ＧＨｚ帯の周波数が割り当てられる予定
であり、上記の電磁波吸収材を含めてこのような高周波
域での使用に適した電磁波吸収材は今のところ見当たら
ない。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、カーボンブラックや炭素繊維等の含有量が
少ないにもかかわらず１〜２０ＧＨｚ付近という広い周
波数領域において優れた電磁波吸収能を発現し、また加
工性や施工性にも優れた電磁波吸収材を提供することを
目的とする。
ものであり、カーボンブラックや炭素繊維等の含有量が
少ないにもかかわらず１〜２０ＧＨｚ付近という広い周
波数領域において優れた電磁波吸収能を発現し、また加
工性や施工性にも優れた電磁波吸収材を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、気相成長
により製造された特殊な炭素繊維（気相成長炭素繊維）
を使用することにより、炭素繊維及びカーボンブラック
の配合量を大幅に削減しても従来と同等以上の電磁波吸
収能が得られることを見い出し、本発明を完成するに至
った。
により製造された特殊な炭素繊維（気相成長炭素繊維）
を使用することにより、炭素繊維及びカーボンブラック
の配合量を大幅に削減しても従来と同等以上の電磁波吸
収能が得られることを見い出し、本発明を完成するに至
った。
【０００７】即ち、上記の目的を達成するために、本発
明は、樹脂中に、前記樹脂１００重量部に対してカーボ
ンブラックを５〜１０重量部及び気相成長炭素繊維を１
〜１０重量部の割合で配合した樹脂組成物を成形してな
ることを特徴とする電磁波吸収材を提供する。
明は、樹脂中に、前記樹脂１００重量部に対してカーボ
ンブラックを５〜１０重量部及び気相成長炭素繊維を１
〜１０重量部の割合で配合した樹脂組成物を成形してな
ることを特徴とする電磁波吸収材を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に関して図面を参照
して詳細に説明する。本発明の電磁波吸収材は、樹脂中
にカーボンブラックと気相成長炭素繊維とを配合した樹
脂組成物をシート等に成形したものである。
して詳細に説明する。本発明の電磁波吸収材は、樹脂中
にカーボンブラックと気相成長炭素繊維とを配合した樹
脂組成物をシート等に成形したものである。
【０００９】本発明において、樹脂の種類は特に制限さ
れるものではなく、用途に応じた物性、例えば強度や耐
熱性、成形性等を考慮して適宜選択される。具体的に
は、例えばクロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエ
チレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エチレン・α−
オレフィンゴム、エチレン・プロピレンゴム、シリコー
ンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、スチレン・ブタジ
エンゴム、イソプレンゴム等のゴム類、例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレン・酢
酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重
合体等の熱可塑性樹脂、例えばシリコーン樹脂、フェノ
ール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
を使用することができる。また、必要に応じて、これら
を混合して使用することもできる。更に、必要に応じ
て、溶剤や分散剤、可塑剤、架橋剤、老化防止剤、加硫
促進剤、顔料、非導電性無機充填剤等の各種の添加材を
含有してもよい。
れるものではなく、用途に応じた物性、例えば強度や耐
熱性、成形性等を考慮して適宜選択される。具体的に
は、例えばクロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエ
チレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エチレン・α−
オレフィンゴム、エチレン・プロピレンゴム、シリコー
ンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、スチレン・ブタジ
エンゴム、イソプレンゴム等のゴム類、例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレン・酢
酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重
合体等の熱可塑性樹脂、例えばシリコーン樹脂、フェノ
ール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
を使用することができる。また、必要に応じて、これら
を混合して使用することもできる。更に、必要に応じ
て、溶剤や分散剤、可塑剤、架橋剤、老化防止剤、加硫
促進剤、顔料、非導電性無機充填剤等の各種の添加材を
含有してもよい。
【００１０】また、カーボンブラックの種類も特に制限
されるものではなく、従来より電磁波吸収材に使用され
ているもの、あるいは合成樹脂に導電性を付与するため
に使用されているものを適宜選択して使用することがで
きる。例えば、ファーネスブラックやアセチレンブラッ
ク等を好適に使用することができる。但し、粒径が大き
過ぎるものは誘電損失を十分に高めることができず、一
方粒径が小さ過ぎるものは誘電損失が過大になったり、
分散性が悪くなる。従って、カーボンブラックとして
は、平均粒径で１０〜１００ｎｍ程度のものを使用する
ことが好ましい。
されるものではなく、従来より電磁波吸収材に使用され
ているもの、あるいは合成樹脂に導電性を付与するため
に使用されているものを適宜選択して使用することがで
きる。例えば、ファーネスブラックやアセチレンブラッ
ク等を好適に使用することができる。但し、粒径が大き
過ぎるものは誘電損失を十分に高めることができず、一
方粒径が小さ過ぎるものは誘電損失が過大になったり、
分散性が悪くなる。従って、カーボンブラックとして
は、平均粒径で１０〜１００ｎｍ程度のものを使用する
ことが好ましい。
【００１１】本発明は、従来の炭素繊維に代えて気相成
長により生成した炭素繊維を用いることを特徴とする。
この気相成長炭素繊維は、通常、繊維径０．１〜１μｍ
程度、繊維長１〜１００μｍ程度であり、他の炭素繊
維、例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維
と比較して格段に微細な繊維である。従って、樹脂中に
分散させた場合、少ない配合量にもかかわらず繊維同士
の接触点及びカーボンブラックとの接触点が多くなり、
高い電磁波吸収能を示す。
長により生成した炭素繊維を用いることを特徴とする。
この気相成長炭素繊維は、通常、繊維径０．１〜１μｍ
程度、繊維長１〜１００μｍ程度であり、他の炭素繊
維、例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維
と比較して格段に微細な繊維である。従って、樹脂中に
分散させた場合、少ない配合量にもかかわらず繊維同士
の接触点及びカーボンブラックとの接触点が多くなり、
高い電磁波吸収能を示す。
【００１２】気相成長炭素繊維は、トルエンやベンゼ
ン、ナフタレン等の芳香族炭化水素、あるいはプロパン
やエタン、エチレン、アセチレン等の脂肪族炭化水素、
好ましくはベンゼンまたはナフタレンを原料として用
い、これをガス化して水素等の還元性のキャリアガスと
ともに９００〜１５００℃の反応帯域中に導入し、分散
浮遊させた炭化水素分解触媒と接触させることにより得
られる。炭化水素分解触媒としては金属微粒子、例えば
粒径１０００〜３０００ｎｍの鉄やニッケル、鉄−ニッ
ケル合金等からなる微粒子が一般的である。
ン、ナフタレン等の芳香族炭化水素、あるいはプロパン
やエタン、エチレン、アセチレン等の脂肪族炭化水素、
好ましくはベンゼンまたはナフタレンを原料として用
い、これをガス化して水素等の還元性のキャリアガスと
ともに９００〜１５００℃の反応帯域中に導入し、分散
浮遊させた炭化水素分解触媒と接触させることにより得
られる。炭化水素分解触媒としては金属微粒子、例えば
粒径１０００〜３０００ｎｍの鉄やニッケル、鉄−ニッ
ケル合金等からなる微粒子が一般的である。
【００１３】また、必要に応じて、得られた気相成長炭
素繊維をボールミル、ロータースピードミル、カッティ
ングミルまたはその他の公知の粉砕機を用いて砕片して
も良い。気相成長炭素繊維は通常、樹脂との混練により
自然に短繊維化されるが、予め砕片化しておくことによ
り、樹脂への分散性が向上して、短時間でより均質な樹
脂組成物が得られるようになる。本発明の電磁波吸収材
においても、同様の理由から、気相成長炭素繊維は特に
繊維径０．１〜１μｍで、繊維長５０μｍ以下であるこ
とが好ましく、砕片、分級したものを用いることが望ま
しい。更に、必要に応じて、例えばアルゴン等の不活性
ガス中で１３００〜２３００℃程度の高温で焼成しても
よく、これにより熱的安定性を高めることができる。
素繊維をボールミル、ロータースピードミル、カッティ
ングミルまたはその他の公知の粉砕機を用いて砕片して
も良い。気相成長炭素繊維は通常、樹脂との混練により
自然に短繊維化されるが、予め砕片化しておくことによ
り、樹脂への分散性が向上して、短時間でより均質な樹
脂組成物が得られるようになる。本発明の電磁波吸収材
においても、同様の理由から、気相成長炭素繊維は特に
繊維径０．１〜１μｍで、繊維長５０μｍ以下であるこ
とが好ましく、砕片、分級したものを用いることが望ま
しい。更に、必要に応じて、例えばアルゴン等の不活性
ガス中で１３００〜２３００℃程度の高温で焼成しても
よく、これにより熱的安定性を高めることができる。
【００１４】上記のカーボンブラック及び気相成長炭素
繊維の配合量は、吸収目的の電磁波の周波数に応じて以
下のように決定される。
繊維の配合量は、吸収目的の電磁波の周波数に応じて以
下のように決定される。
【００１５】一般に、一層型電磁波吸収材は金属箔また
は金属板と接合して使用され、その時の無反射条件式は
下記の如く表される。
は金属板と接合して使用され、その時の無反射条件式は
下記の如く表される。
【００１６】
【数１】
【００１７】そして、ある波長λについて、ｄ／λをパ
ラメータとして上記無反射条件式を満たす複素誘電率の
実部と虚部とを複素平面上にグラフ化したものが「無反
射曲線」と呼ばれ、例えば図１１に示すような曲線Ａと
なる。
ラメータとして上記無反射条件式を満たす複素誘電率の
実部と虚部とを複素平面上にグラフ化したものが「無反
射曲線」と呼ばれ、例えば図１１に示すような曲線Ａと
なる。
【００１８】また、この複素誘電率は電磁波吸収材の種
類または組成に固有である。例えば、カーボンブラック
のみを配合した電磁波吸収材について、カーボンブラッ
クの配合量を変えて複素誘電率を測定し、その実部と虚
部とを図１１の複素平面にプロットすると曲線Ｋのよう
な関係が得られる。また、気相成長炭素繊維のみを配合
した電磁波吸収材についても、同様に曲線Ｆのような関
係が得られる。曲線Ｋにおいてカーボンブラックの配合
量は点ｋ１＜ｋ２＜ｋ３の関係にあり、カーボンブラッ
クの配合量が増すのに伴って虚部の方が増加率が大きく
なる。一方、曲線Ｆにおいて気相成長炭素繊維の配合量
は点ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４の関係にあり、気相成長炭
素繊維の配合量が増すのに伴って実部の方が増加率が大
きくなる。従って、カーボンブラックと気相成長炭素繊
維とを混合し、その混合比を調整することにより、無反
射曲線Ａと一致する複素誘電率を有する電磁波吸収材が
得られる。
類または組成に固有である。例えば、カーボンブラック
のみを配合した電磁波吸収材について、カーボンブラッ
クの配合量を変えて複素誘電率を測定し、その実部と虚
部とを図１１の複素平面にプロットすると曲線Ｋのよう
な関係が得られる。また、気相成長炭素繊維のみを配合
した電磁波吸収材についても、同様に曲線Ｆのような関
係が得られる。曲線Ｋにおいてカーボンブラックの配合
量は点ｋ１＜ｋ２＜ｋ３の関係にあり、カーボンブラッ
クの配合量が増すのに伴って虚部の方が増加率が大きく
なる。一方、曲線Ｆにおいて気相成長炭素繊維の配合量
は点ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４の関係にあり、気相成長炭
素繊維の配合量が増すのに伴って実部の方が増加率が大
きくなる。従って、カーボンブラックと気相成長炭素繊
維とを混合し、その混合比を調整することにより、無反
射曲線Ａと一致する複素誘電率を有する電磁波吸収材が
得られる。
【００１９】本発明者らは、カーボンブラックと気相成
長炭素繊維との配合比を変えて種々の電磁波吸収材を作
製し、その複素誘電率を任意の周波数にて測定して実部
と虚部とを複素平面上にプロットし、無反射曲線Ａと比
較した。図１〜図８に、周波数１．０ＧＨｚ、２．０Ｇ
Ｈｚ、３．０ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ、１０．３ＧＨｚ、
１５．２ＧＨｚ、１９．７ＧＨｚ及び２２．２５ＧＨｚ
についての結果を示す。尚、図中の各点について、Ｋの
右隣の数字はカーボンブラックの配合量であり、Ｖの右
隣の数字は気相成長炭素繊維の配合量であり、単位は樹
脂１００重量部に対する重量部である。
長炭素繊維との配合比を変えて種々の電磁波吸収材を作
製し、その複素誘電率を任意の周波数にて測定して実部
と虚部とを複素平面上にプロットし、無反射曲線Ａと比
較した。図１〜図８に、周波数１．０ＧＨｚ、２．０Ｇ
Ｈｚ、３．０ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ、１０．３ＧＨｚ、
１５．２ＧＨｚ、１９．７ＧＨｚ及び２２．２５ＧＨｚ
についての結果を示す。尚、図中の各点について、Ｋの
右隣の数字はカーボンブラックの配合量であり、Ｖの右
隣の数字は気相成長炭素繊維の配合量であり、単位は樹
脂１００重量部に対する重量部である。
【００２０】図示されるように、何れの周波数において
も、樹脂１００重量部に対して、カーボンブラックを５
〜１０重量部、気相成長炭素繊維を１〜１０重量部の範
囲内で両者を混合することにより、無反射曲線Ａと略一
致する複素誘電率の電磁波吸収材が得られることがわか
る。従来の電磁波吸収材、例えば特開平８−１７２２９
２号公報に記載された電磁波吸収材では、ファーネスブ
ラックを３０〜６０重量部、炭素繊維短繊維を５〜２０
重量部配合しており、また特開平１０−２７９８６号公
報に記載された電磁波吸収材では、実施例を見るとカー
ボンブラックと炭素繊維とを合計で２０重量部以上配合
しており、これらと比べて本発明の電磁波吸収材ではカ
ーボンブラック及び気相成長炭素繊維の配合量が大幅に
少なくなっている。また、本発明の電磁波吸収材は、カ
ーボンブラック及び気相成長炭素繊維の配合量が少ない
にもかかわらず、後述する実施例に記すように、ピーク
反射減衰量で２７ｄＢという従来の電磁波吸収材と同等
以上の吸収能を有する。
も、樹脂１００重量部に対して、カーボンブラックを５
〜１０重量部、気相成長炭素繊維を１〜１０重量部の範
囲内で両者を混合することにより、無反射曲線Ａと略一
致する複素誘電率の電磁波吸収材が得られることがわか
る。従来の電磁波吸収材、例えば特開平８−１７２２９
２号公報に記載された電磁波吸収材では、ファーネスブ
ラックを３０〜６０重量部、炭素繊維短繊維を５〜２０
重量部配合しており、また特開平１０−２７９８６号公
報に記載された電磁波吸収材では、実施例を見るとカー
ボンブラックと炭素繊維とを合計で２０重量部以上配合
しており、これらと比べて本発明の電磁波吸収材ではカ
ーボンブラック及び気相成長炭素繊維の配合量が大幅に
少なくなっている。また、本発明の電磁波吸収材は、カ
ーボンブラック及び気相成長炭素繊維の配合量が少ない
にもかかわらず、後述する実施例に記すように、ピーク
反射減衰量で２７ｄＢという従来の電磁波吸収材と同等
以上の吸収能を有する。
【００２１】そして、上記の如く求められた無反射曲線
Ａと一致もしくは最も近い配合比となる電磁波吸収材に
ついて、測定周波数の波長λと、選択した（ｄ／λ）と
から厚さｄを算出することにより、測定周波数と同一周
波数の電磁波の吸収に最適な電磁波吸収材が得られる。
Ａと一致もしくは最も近い配合比となる電磁波吸収材に
ついて、測定周波数の波長λと、選択した（ｄ／λ）と
から厚さｄを算出することにより、測定周波数と同一周
波数の電磁波の吸収に最適な電磁波吸収材が得られる。
【００２２】本発明の電磁波吸収材の製造方法は特に制
限されるものでないが、例えば、樹脂に、カーボンブラ
ック及び気相成長炭素繊維を所定量配合したものを２本
ロールミル、ニーダー、インターミックス、バンバリミ
キサー等の公知の混練機を用いて混練して樹脂組成物を
作製し、これを所定厚さのシート等に成形することによ
り電磁波吸収材を得ることができる。ここで、カーボン
ブラック及び気相成長炭素繊維の配合量が少ないことか
ら、樹脂組成物の調製に際して混練に長時間を要するこ
となく樹脂中への均質分散が可能となる。また、成形条
件は従来と同様で構わないが、樹脂組成物は低充填物で
あるため流動性が高く、例えば押出成形を行う場合では
押出圧力を低減できる等、従来よりも緩和な条件で行う
ことが可能である。
限されるものでないが、例えば、樹脂に、カーボンブラ
ック及び気相成長炭素繊維を所定量配合したものを２本
ロールミル、ニーダー、インターミックス、バンバリミ
キサー等の公知の混練機を用いて混練して樹脂組成物を
作製し、これを所定厚さのシート等に成形することによ
り電磁波吸収材を得ることができる。ここで、カーボン
ブラック及び気相成長炭素繊維の配合量が少ないことか
ら、樹脂組成物の調製に際して混練に長時間を要するこ
となく樹脂中への均質分散が可能となる。また、成形条
件は従来と同様で構わないが、樹脂組成物は低充填物で
あるため流動性が高く、例えば押出成形を行う場合では
押出圧力を低減できる等、従来よりも緩和な条件で行う
ことが可能である。
【００２３】また、実用に供するには、従来の電磁波吸
収材と同様に、電磁波吸収材の片面にアルミニウムや銅
等の金属板または金属箔を貼り合わせるか、あるいは金
属塗料を塗布する等して金属との複合材とし、電磁波吸
収材を電波入射側として施工箇所に装着する。本発明の
電磁波吸収材は、カーボンブラック及び気相成長炭素繊
維の配合量が少ないことから、軽量で、柔軟性も高く、
取り扱いが容易で施工性も良好である。
収材と同様に、電磁波吸収材の片面にアルミニウムや銅
等の金属板または金属箔を貼り合わせるか、あるいは金
属塗料を塗布する等して金属との複合材とし、電磁波吸
収材を電波入射側として施工箇所に装着する。本発明の
電磁波吸収材は、カーボンブラック及び気相成長炭素繊
維の配合量が少ないことから、軽量で、柔軟性も高く、
取り扱いが容易で施工性も良好である。
【００２４】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより明確にす
るが、本発明はこれにより何ら制限されるものではな
い。
るが、本発明はこれにより何ら制限されるものではな
い。
【００２５】（実施例１）ポリエチレン１００重量部に
対して、カーボンブラック（ライオン（株）製「ケッチ
ェンブラックＥＣ」）７．０重量部と、気相成長炭素繊
維（昭和電工（株）製「ＶＧＣＦ」；繊維径０．１〜
０．５μｍ；繊維長１〜１００μｍ）３重量部とを配合
し、２本ロールミルを用いて混練して樹脂組成物を作製
した。そして、この樹脂組成物を蒸気プレスを用いて厚
さ１．９８ｍｍ、１５０ｍｍ角のシート状に成形して電
磁波吸収材を作製した。次いで、得られた電磁波吸収材
を銅箔と接合したものに、周波数８．２ＧＨｚ〜１２．
４ＧＨｚの電波を入射し、その反射減衰量を測定した。
結果を図９に示すが、約９．５ＧＨｚ付近に吸収ピーク
が有り、その値は−３７ｄＢであった。
対して、カーボンブラック（ライオン（株）製「ケッチ
ェンブラックＥＣ」）７．０重量部と、気相成長炭素繊
維（昭和電工（株）製「ＶＧＣＦ」；繊維径０．１〜
０．５μｍ；繊維長１〜１００μｍ）３重量部とを配合
し、２本ロールミルを用いて混練して樹脂組成物を作製
した。そして、この樹脂組成物を蒸気プレスを用いて厚
さ１．９８ｍｍ、１５０ｍｍ角のシート状に成形して電
磁波吸収材を作製した。次いで、得られた電磁波吸収材
を銅箔と接合したものに、周波数８．２ＧＨｚ〜１２．
４ＧＨｚの電波を入射し、その反射減衰量を測定した。
結果を図９に示すが、約９．５ＧＨｚ付近に吸収ピーク
が有り、その値は−３７ｄＢであった。
【００２６】（実施例２）実施例１と同様に、ポリエチ
レン１００重量部に対して、カーボンブラック５．０重
量部と、気相成長炭素繊維１０重量部とを配合して樹脂
組成物を作製し、蒸気プレスを用いて厚さ１．７７ｍ
ｍ、１５０ｍｍ角のシート状に成形して電磁波吸収材を
作製した。次いで、得られた電磁波吸収材を銅箔と接合
したものに、周波数８．２ＧＨｚ〜１２．４ＧＨｚの電
波を入射し、その反射減衰量を測定した。結果を図１０
に示すが、約９．５ＧＨｚ付近に吸収ピークが有り、そ
の値は−２７ｄＢであった。
レン１００重量部に対して、カーボンブラック５．０重
量部と、気相成長炭素繊維１０重量部とを配合して樹脂
組成物を作製し、蒸気プレスを用いて厚さ１．７７ｍ
ｍ、１５０ｍｍ角のシート状に成形して電磁波吸収材を
作製した。次いで、得られた電磁波吸収材を銅箔と接合
したものに、周波数８．２ＧＨｚ〜１２．４ＧＨｚの電
波を入射し、その反射減衰量を測定した。結果を図１０
に示すが、約９．５ＧＨｚ付近に吸収ピークが有り、そ
の値は−２７ｄＢであった。
【００２７】上記実施例１及び実施例２に示した電磁波
吸収材の電磁波吸収能は、例えば特開平１０−２７９８
６号公報の実施例３に記載された電磁波吸収材の電磁波
吸収能（中心周波数９．５ＧＨｚ付近で２８ｄＢ）と同
等以上である。しかし、組成を比較すると、本発明の実
施例１及び実施例２に示した電磁波吸収材のカーボンブ
ラック及び気相成長炭素繊維の合計配合量は、特開平１
０−２７９８６号公報の実施例３に記載された電磁波吸
収材のカーボンブラック及び炭素繊維の合計配合量に比
べて少なく、このことから本発明によれば、カーボンブ
ラック及び気相成長炭素繊維の配合量を低減できること
がわかる。
吸収材の電磁波吸収能は、例えば特開平１０−２７９８
６号公報の実施例３に記載された電磁波吸収材の電磁波
吸収能（中心周波数９．５ＧＨｚ付近で２８ｄＢ）と同
等以上である。しかし、組成を比較すると、本発明の実
施例１及び実施例２に示した電磁波吸収材のカーボンブ
ラック及び気相成長炭素繊維の合計配合量は、特開平１
０−２７９８６号公報の実施例３に記載された電磁波吸
収材のカーボンブラック及び炭素繊維の合計配合量に比
べて少なく、このことから本発明によれば、カーボンブ
ラック及び気相成長炭素繊維の配合量を低減できること
がわかる。
【００２８】（参考例）気相成長炭素繊維（昭和電工
（株）製「ＶＧＣＦ」；繊維径０．１〜０．５μｍ；繊
維長１〜１００μｍ）と、ＰＡＮ系炭素繊維（東レ
（株）製「ＭＬＤ−３００」；繊維径７μｍ；繊維長３
００μｍ）とを用い、ポリエチレンにそれぞれ３重量
部、７重量部、１５重量部及び２５重量部配合して種々
の電磁波吸収材を作製した。そして、周波数１０．３Ｇ
Ｈｚにおける各電磁波吸収材の複素誘電率の実部と虚部
とを測定し、図１１に示したような複素平面上にプロッ
トした。結果を図１２に示す。図中、曲線Ｆｖが気相成
長炭素繊維を配合した電磁波吸収材を、曲線ＦｐがＰＡ
Ｎ系炭素繊維を配合した電磁波吸収材を示すが、ＰＡＮ
系炭素繊維は配合量を増しても虚部の増加が殆ど見られ
ず、無反射曲線Ａと交差するには相当大量に配合しなけ
ればならない。このことからも、本発明の電磁波吸収材
では、気相成長炭素繊維の配合量を低減できることがわ
かる。
（株）製「ＶＧＣＦ」；繊維径０．１〜０．５μｍ；繊
維長１〜１００μｍ）と、ＰＡＮ系炭素繊維（東レ
（株）製「ＭＬＤ−３００」；繊維径７μｍ；繊維長３
００μｍ）とを用い、ポリエチレンにそれぞれ３重量
部、７重量部、１５重量部及び２５重量部配合して種々
の電磁波吸収材を作製した。そして、周波数１０．３Ｇ
Ｈｚにおける各電磁波吸収材の複素誘電率の実部と虚部
とを測定し、図１１に示したような複素平面上にプロッ
トした。結果を図１２に示す。図中、曲線Ｆｖが気相成
長炭素繊維を配合した電磁波吸収材を、曲線ＦｐがＰＡ
Ｎ系炭素繊維を配合した電磁波吸収材を示すが、ＰＡＮ
系炭素繊維は配合量を増しても虚部の増加が殆ど見られ
ず、無反射曲線Ａと交差するには相当大量に配合しなけ
ればならない。このことからも、本発明の電磁波吸収材
では、気相成長炭素繊維の配合量を低減できることがわ
かる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁波吸
収材は、カーボンブラックや気相成長炭素繊維等の含有
量が少ないにもかかわらず、１〜２０ＧＨｚ付近という
広い周波数領域において優れた電磁波吸収能を示す。ま
た、カーボンブラックや気相成長炭素繊維等の含有量が
少ないことから、加工性や施工性にも優れる。
収材は、カーボンブラックや気相成長炭素繊維等の含有
量が少ないにもかかわらず、１〜２０ＧＨｚ付近という
広い周波数領域において優れた電磁波吸収能を示す。ま
た、カーボンブラックや気相成長炭素繊維等の含有量が
少ないことから、加工性や施工性にも優れる。
【図１】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１．
０ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１．
０ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
【図２】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数２．
０ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数２．
０ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
【図３】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数３．
０ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数３．
０ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
【図４】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数５．
８ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数５．
８ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との関係
を示すグラフである。
【図５】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１
０．３ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との
関係を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１
０．３ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との
関係を示すグラフである。
【図６】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１
５．２ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との
関係を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１
５．２ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との
関係を示すグラフである。
【図７】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１
９．７ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との
関係を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数１
９．７ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部との
関係を示すグラフである。
【図８】カーボンブラックと気相成長炭素繊維との配合
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数２
２．２５ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部と
の関係を示すグラフである。
比を変えて作製した電磁波吸収材について、周波数２
２．２５ＧＨｚにて測定した複素誘電率の虚部と実部と
の関係を示すグラフである。
【図９】実施例１において、周波数８．２ＧＨｚ〜１
２．４ＧＨｚにわたり反射減衰量を測定した結果を示す
グラフである。
２．４ＧＨｚにわたり反射減衰量を測定した結果を示す
グラフである。
【図１０】実施例２において、周波数８．２ＧＨｚ〜１
２．４ＧＨｚにわたり反射減衰量を測定した結果を示す
グラフである。
２．４ＧＨｚにわたり反射減衰量を測定した結果を示す
グラフである。
【図１１】任意の波長λにおける無反射曲線を示すグラ
フである。
フである。
【図１２】参考例において、気相成長炭素繊維を配合し
た電磁波吸収材及びＰＡＮ系炭素繊維を配合した電磁波
吸収材の複素誘電率を測定した結果を示すグラフであ
る。
た電磁波吸収材及びＰＡＮ系炭素繊維を配合した電磁波
吸収材の複素誘電率を測定した結果を示すグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛島 均 静岡県裾野市御宿1500 矢崎部品株式会社 内 Ｆターム(参考） 5E321 BB32 BB34 GG11 5J020 BD02 EA04 EA05 EA10
Claims (2)
- 【請求項１】 樹脂中に、前記樹脂１００重量部に対し
てカーボンブラックを５〜１０重量部及び気相成長炭素
繊維を１〜１０重量部の割合で配合した樹脂組成物を成
形してなることを特徴とする電磁波吸収材。 - 【請求項２】 前記気相成長炭素繊維が、繊維径０．１
〜１μｍで、繊維長１００μｍ以下であることを特徴と
する請求項１記載の電磁波吸収材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000033840A JP2001223494A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 電磁波吸収材 |
| US09/779,670 US6465098B2 (en) | 2000-02-10 | 2001-02-09 | Electromagnetic wave absorbing material |
| DE10106332A DE10106332B4 (de) | 2000-02-10 | 2001-02-09 | Elektromagnetische Wellen absorbierender Werkstoff |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000033840A JP2001223494A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 電磁波吸収材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001223494A true JP2001223494A (ja) | 2001-08-17 |
Family
ID=18558263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000033840A Pending JP2001223494A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 電磁波吸収材 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6465098B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001223494A (ja) |
| DE (1) | DE10106332B4 (ja) |
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| US8329293B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-12-11 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Carbon fiber composite material |
| US9000085B2 (en) | 2006-04-28 | 2015-04-07 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Carbon fiber composite resin material and method of producing the same |
| JP2017107928A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | ダイセルポリマー株式会社 | 成形体 |
| KR101771891B1 (ko) * | 2009-03-27 | 2017-08-28 | 키네티큐 리미티드 | 전자기장 흡수 조성물 |
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| US8557950B2 (en) | 2005-06-16 | 2013-10-15 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | High intrinsic viscosity melt phase polyester polymers with acceptable acetaldehyde generation rates |
| US7745512B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-06-29 | Eastman Chemical Company | Polyester polymer and copolymer compositions containing carbon-coated iron particles |
| US7838596B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-11-23 | Eastman Chemical Company | Late addition to effect compositional modifications in condensation polymers |
| US7776942B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-08-17 | Eastman Chemical Company | Polyester polymer and copolymer compositions containing particles of titanium nitride and carbon-coated iron |
| US9267007B2 (en) | 2005-09-16 | 2016-02-23 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Method for addition of additives into a polymer melt |
| US7655746B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-02-02 | Eastman Chemical Company | Phosphorus containing compounds for reducing acetaldehyde in polyesters polymers |
| US7932345B2 (en) | 2005-09-16 | 2011-04-26 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Aluminum containing polyester polymers having low acetaldehyde generation rates |
| US8431202B2 (en) | 2005-09-16 | 2013-04-30 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Aluminum/alkaline or alkali/titanium containing polyesters having improved reheat, color and clarity |
| TW200803067A (en) * | 2006-06-16 | 2008-01-01 | Inventec Corp | Connector structure |
| US7745368B2 (en) | 2006-07-28 | 2010-06-29 | Eastman Chemical Company | Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum compositions made with organic hydroxyacids |
| US7709595B2 (en) | 2006-07-28 | 2010-05-04 | Eastman Chemical Company | Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum solutions made with polyhydroxyl ether solvents |
| US7709593B2 (en) | 2006-07-28 | 2010-05-04 | Eastman Chemical Company | Multiple feeds of catalyst metals to a polyester production process |
| US8563677B2 (en) | 2006-12-08 | 2013-10-22 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Non-precipitating alkali/alkaline earth metal and aluminum solutions made with diols having at least two primary hydroxyl groups |
| CN102382623B (zh) * | 2011-08-02 | 2013-12-18 | 山东大学 | 一种碳基复合吸波材料的制备方法 |
| CN102533216B (zh) * | 2011-12-27 | 2014-01-01 | 合肥希创电子科技有限公司 | 一种空心半球结构四氧化三铁/还原氧化石墨烯复合吸波材料及制备方法 |
| CN108148289A (zh) * | 2016-12-05 | 2018-06-12 | 洛阳尖端技术研究院 | 一种超材料基材及其制备方法 |
| US10454180B2 (en) * | 2016-12-14 | 2019-10-22 | Raytheon Company | Isolation barrier |
| CN107419365B (zh) * | 2017-06-16 | 2019-08-30 | 山东非金属材料研究所 | 一种石墨烯复合纤维吸收剂及其制备方法 |
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-
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- 2001-02-09 US US09/779,670 patent/US6465098B2/en not_active Expired - Fee Related
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