JP2005311088A - Electromagnetic wave absorber - Google Patents

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JP2005311088A JP2004126243A JP2004126243A JP2005311088A JP 2005311088 A JP2005311088 A JP 2005311088A JP 2004126243 A JP2004126243 A JP 2004126243A JP 2004126243 A JP2004126243 A JP 2004126243A JP 2005311088 A JP2005311088 A JP 2005311088A
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Taku Kawasaki
卓 川崎
Takuya Okada
拓也 岡田
Mitsuaki Saito
光明 斉藤
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic wave absorber which can be applied to dedicated short range communication (DSRC) or the like. <P>SOLUTION: The electromagnetic wave absorber is formed by charging boron carbide powder of 5-70 vol.% whose boron (B) content is 80 mass% or more and 96 mass% or less, and/or, the electromagnetic wave absorber is formed by containing boron carbide powder of 5-70 vol.% whose boron (B) content is 80 mass% or more and 96 mass% or less. Preferably, the matrix material of the electromagnetic wave absorber is thermoplastic resin, and especially preferably, in the electromagnetic wave absorber, the real part of complex specific dielectric constant in frequency of 5-110 GHz measured by a free space method is 8 or more and the imaginary part is 1 or more, and the dielectric loss tangent is 0.1 or more and 0.5 or less. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電磁波吸収体に関する。さらに詳細には、特定量のホウ素を含有し、効率よく電磁波を吸収し得る炭化ホウ素粉末と、それを用いてなる電磁波吸収体を提供する。 The present invention relates to an electromagnetic wave absorber. More specifically, a boron carbide powder containing a specific amount of boron and capable of efficiently absorbing electromagnetic waves, and an electromagnetic wave absorber using the same are provided.

近年、半導体或いはエレクトロニクスの分野において、通信機器等に使用される電磁波の高周波化が顕著に進展し、1秒間に10億回以上振動するギガヘルツ(GHz)帯域の電磁波も頻繁に使用されるようになってきた。また、高度道路交通システム(ITS)の分野では、専用狭域通信(DSRC)と呼ばれる通信方式を用い、路側機(路側に設置された無線装置)と車載器(車両に搭載された無線装置)との間で無線通信を行うことも進展している。 In recent years, in the field of semiconductors or electronics, the frequency of electromagnetic waves used in communication equipment has been remarkably advanced, and electromagnetic waves in the gigahertz (GHz) band that vibrates more than 1 billion times per second are frequently used. It has become. In the field of Intelligent Transport Systems (ITS), a communication method called dedicated narrow area communication (DSRC) is used, and roadside devices (wireless devices installed on the roadside) and on-board devices (wireless devices mounted on vehicles). Wireless communication is also progressing between the two.

DSRCは、現在、高速道路における自動料金収受システム(ETC)で実用化されているが、今後さらにガソリンスタンド、カーフェリー或いはサービスエリアにおける電子決済や、運行管理、物流管理、各種の情報提供等に応用が期待されている。これらの用途で用いられる電磁波は、高周波であるために、高出力、高密度の信号搬送を可能にする反面、ノイズとして他の機器に取り込まれると、情報漏洩、誤動作その他各種の電波障害を引き起こす懸念がある。 DSRC is currently put into practical use in the automatic toll collection system (ETC) on expressways, but will be used for electronic payments, operation management, logistics management, and various information provisions at gas stations, car ferries or service areas in the future. Application is expected. The electromagnetic waves used in these applications are high-frequency, so that high-power and high-density signal transport is possible, but if they are taken into other devices as noise, they cause information leakage, malfunction, and other various types of radio interference. There are concerns.

この対策として、電子機器や通信機器が外部から侵入する電磁波に干渉されないように、或いはこれらの機器が発生する電磁波が過剰に外部に漏洩しないように、電磁波シールド材や、電磁波吸収体が用いられる。とりわけ電磁波吸収体は、入射してきた電磁波を熱エネルギーに変換して、透過或いは反射する電磁波の強度を大幅に減衰するものである。 As a countermeasure, an electromagnetic shielding material or an electromagnetic wave absorber is used so that an electronic device or a communication device is not interfered by an electromagnetic wave entering from the outside, or an electromagnetic wave generated by these devices is not excessively leaked to the outside. . In particular, the electromagnetic wave absorber converts incident electromagnetic waves into thermal energy, and greatly attenuates the intensity of transmitted or reflected electromagnetic waves.

電磁波吸収体の材料として、従来は、主にフェライトやカーボンが使用されている。これらは、その粉末を樹脂、ゴム或いは塗料等のマトリックス中に分散、複合化したものを、電磁波を吸収したい部位に貼付または塗布する形で用いられることが多い。 Conventionally, ferrite and carbon are mainly used as a material for an electromagnetic wave absorber. In many cases, these powders are dispersed or combined in a matrix of resin, rubber, paint, or the like and pasted or applied to a site where electromagnetic waves are to be absorbed.

しかしながら、フェライトは比重が大きいため、マトリックス中に分散する際に、マトリックスとの比重差によって沈降が生じやすく、均一な複合材料の成形性に難がある上に、できあがった複合材料が重いため、移動を伴う通信機器や、自動車に多量に使用する場合には、本体が重くなり、当該通信機器や自動車の機動性に問題が生じる。 However, since ferrite has a large specific gravity, when it is dispersed in the matrix, sedimentation is likely to occur due to the difference in specific gravity with the matrix, and it is difficult to form a uniform composite material. When a large amount is used in a communication device that involves movement or in an automobile, the main body becomes heavy, causing problems in the mobility of the communication device or automobile.

一方、カーボンについては、比重が比較的小さいためフェライトに見られるような前記の問題は生じないが、粉末が嵩高いために、マトリックスへの充填量を増大させることが困難であるし、得られる複合材料の電磁波吸収特性が不充分になってしまう欠点がある。これを避けるために、カーボンとしては、充填性が比較的良好な結晶質のグラファイトが使用されることがあるものの、グラファイト粒子は異方性が大きい上にマトリックス内で配向しやすいため、やはり複合材料の電磁波吸収性能が損なわれてしまう。 On the other hand, for carbon, the specific gravity is relatively small, so that the above-mentioned problem as seen in ferrite does not occur. However, since the powder is bulky, it is difficult to increase the filling amount into the matrix. There is a drawback that the electromagnetic wave absorption characteristics of the composite material become insufficient. In order to avoid this, although crystalline graphite with relatively good filling properties may be used as carbon, graphite particles are large in anisotropy and easily oriented in the matrix. The electromagnetic wave absorption performance of the material is impaired.

更に、フェライトやカーボンを含む電磁波吸収体は、MHz帯域や1〜数GHz帯域の電磁波を吸収するには適するが、DSRCの中でも例えばETCや車載レーダーで適用が検討されている5.8〜76GHz等の高周波帯域、更に高周波帯域の電磁波については、充分吸収できないという問題を有している。 Furthermore, an electromagnetic wave absorber containing ferrite or carbon is suitable for absorbing electromagnetic waves in the MHz band or 1 to several GHz band, but application in the DSRC, for example, ETC and in-vehicle radar is being studied 5.8 to 76 GHz. However, there is a problem that electromagnetic waves in a high frequency band such as the above cannot be sufficiently absorbed.

また、前記以外の材料として炭化珪素(SiC)や炭化ホウ素(BC)が電磁波吸収特性を有することが知られているし、この性質を利用したSiCやBCのマイクロ波発熱体も提案されている(特許文献1参照)。
特開平8−106980公報
In addition, silicon carbide (SiC) and boron carbide (B 4 C) are known to have electromagnetic wave absorption characteristics as materials other than those described above, and SiC and B 4 C microwave heating elements utilizing this property are also available. It has been proposed (see Patent Document 1).
JP-A-8-106980

SiCやBCは、フェライトと比較すると比重が小さく、粉末もカーボンほど嵩高くないために、充填性も良好であり、しかも異方性が小さいので、フェライトやカーボンに見られる前記の問題は有しない。しかし、DSRCのように周波数が種々異なる電磁波を利用する場合についてみると、車載器等の移動体通信機用電磁波吸収体は種々の周波数の不要電磁波を網羅的に吸収する特性を満足する必要があり、このような電磁波吸収体はSiCやBCを用いても未だに作製できていないのが現状である。 SiC and B 4 C have a lower specific gravity than ferrite, and the powder is not as bulky as carbon, so the filling property is good and the anisotropy is small. I don't have it. However, in the case of using electromagnetic waves with different frequencies such as DSRC, the electromagnetic wave absorber for mobile communication devices such as in-vehicle devices needs to satisfy the characteristic of comprehensively absorbing unnecessary electromagnetic waves of various frequencies. In fact, such an electromagnetic wave absorber has not been produced yet even if SiC or B 4 C is used.

本発明の目的は、従来の電磁波吸収体が有する前記の諸問題を解決し、優れた電磁波吸収特性を有する新規な電磁波吸収体を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of conventional electromagnetic wave absorbers and to provide a novel electromagnetic wave absorber having excellent electromagnetic wave absorption characteristics.

本発明者は、前記従来技術の現状に鑑みて、いろいろな炭化ホウ素粉末とそれを用いた電磁波吸収体について検討し、特定の組成の炭化ホウ素粉末が電磁波吸収性能に優れ、これを用いて電磁波吸収体を得るときに、前記本発明の目的を達成することができるという知見を得て、本発明に至ったものである。 The present inventor considered various boron carbide powders and electromagnetic wave absorbers using the same in view of the current state of the prior art, and boron carbide powders having a specific composition are excellent in electromagnetic wave absorption performance. The inventors have obtained the knowledge that the object of the present invention can be achieved when obtaining an absorber, and have achieved the present invention.

即ち、本発明は、ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下であることを特徴とする電磁波吸収体用の炭化ホウ素粉末である。 That is, the present invention is a boron carbide powder for an electromagnetic wave absorber, wherein the boron (B) content is 80 mass% or more and 96 mass% or less.

また、本発明は、ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下である炭化ホウ素粉末が5〜70体積%に充填されてなることを特徴とする電磁波吸収体であり、マトリックス材料中に、ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下である炭化ホウ素粉末を5〜70体積%配合してなることを特徴とする電磁波吸収体であり、好ましくは、マトリックス材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする前記の電磁波吸収体である。 In addition, the present invention is an electromagnetic wave absorber characterized in that the boron carbide powder having a boron (B) content of 80% by mass or more and 96% by mass or less is filled in 5 to 70% by volume, and is a matrix material. An electromagnetic wave absorber comprising a boron carbide powder having a boron (B) content of 80% by mass or more and 96% by mass or less in an amount of 5 to 70% by volume, preferably a matrix material The electromagnetic wave absorber as described above, which is a thermoplastic resin.

更に、本発明は、自由空間法で測定した周波数5〜110GHzにおける複素比誘電率の実数部が8以上、虚数部が1以上及び誘電正接が0.1以上0.5以下である前記の電磁波吸収体である。 Furthermore, the present invention relates to the above electromagnetic wave, wherein the real part of the complex relative permittivity at a frequency of 5 to 110 GHz measured by the free space method is 8 or more, the imaginary part is 1 or more, and the dielectric loss tangent is 0.1 or more and 0.5 or less. Absorber.

加えて、本発明は、前記の電磁波吸収体を含んでなることを特徴とする専用狭域通信(DSRC)用の電磁波吸収体である。 In addition, the present invention is an electromagnetic wave absorber for dedicated short-range communication (DSRC) characterized by comprising the above-mentioned electromagnetic wave absorber.

本発明の炭化ホウ素粉末は、ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下という特定範囲の組成を有し、周波数5〜110GHzにおける電磁波吸収特性に優れることから、これを用いて、後述する電磁波吸収特性に優れる本発明の電磁波吸収体を容易に提供し得る。 The boron carbide powder of the present invention has a composition in a specific range in which the boron (B) content is 80% by mass or more and 96% by mass or less, and is excellent in electromagnetic wave absorption characteristics at a frequency of 5 to 110 GHz. It is possible to easily provide the electromagnetic wave absorber of the present invention having excellent electromagnetic wave absorption characteristics described later.

本発明の電磁波吸収体は、前記の特定な組成範囲の炭化ホウ素粉末を用い、しかも特定の空間充填性を有しているので、5〜110GHzの周波数帯域における複素比誘電率の実数部が8以上、虚数部が1以上及び誘電正接が0.1以上0.5以下という電磁波吸収特性を達成し得るので、例えば、専用狭域通信(DSRC)用の電磁波吸収体として好適な電磁波吸収体である。 Since the electromagnetic wave absorber of the present invention uses the boron carbide powder having the above specific composition range and has a specific space filling property, the real part of the complex relative dielectric constant in the frequency band of 5 to 110 GHz is 8 As described above, since the electromagnetic wave absorption characteristic having an imaginary part of 1 or more and a dielectric loss tangent of 0.1 or more and 0.5 or less can be achieved, is there.

更に、本発明の電磁波吸収体は、前記特徴有る炭化ホウ素粉末をマトリックス材料中に配合しているので、前記マトリックス材料を適宜選定することでいろいろな用途に応じた、前記電磁波吸収特性を有する電磁波吸収体を容易に提供できる。特に、前記マトリックス材料として、熱可塑性樹脂を選定するとき、熱可塑性樹脂に適用できる従来公知の成形方法、加工方法を適用することができ、いろいろな用途に適用可能な形状を容易に付す事ができる。 Furthermore, since the electromagnetic wave absorber of the present invention contains the boron carbide powder having the above characteristics in a matrix material, an electromagnetic wave having the above electromagnetic wave absorption characteristics corresponding to various uses can be selected by appropriately selecting the matrix material. An absorber can be provided easily. In particular, when a thermoplastic resin is selected as the matrix material, conventionally known molding methods and processing methods applicable to thermoplastic resins can be applied, and shapes applicable to various applications can be easily attached. it can.

加えて、本発明の電磁波吸収体は、例えば、前述した通りに、5〜110GHzの周波数帯域における複素比誘電率の実数部が8以上、虚数部が1以上及び誘電正接が0.1以上0.5以下という電磁波吸収特性を有しているので、専用狭域通信(DSRC)用の電磁波吸収体として実用的に使用できる。 In addition, in the electromagnetic wave absorber of the present invention, for example, as described above, the real part of the complex relative permittivity in the frequency band of 5 to 110 GHz is 8 or more, the imaginary part is 1 or more, and the dielectric loss tangent is 0.1 or more and 0. Since it has an electromagnetic wave absorption characteristic of .5 or less, it can be practically used as an electromagnetic wave absorber for dedicated narrow area communication (DSRC).

本発明の炭化ホウ素粉末は、ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下という特定範囲の組成を有し、周波数5〜110GHzにおける電磁波吸収特性に優れている。前記した通りに、本発明者が炭化ホウ素を用いた電磁波吸収体について、いろいろ検討したときに、当該組成の炭化ホウ素粉末が周波数5〜110GHzにおける電磁波吸収特性に優れていることを見いだしたものである。この原因については明らかではないが、以下のように推定される。 The boron carbide powder of the present invention has a composition in a specific range in which the boron (B) content is 80% by mass or more and 96% by mass or less, and is excellent in electromagnetic wave absorption characteristics at a frequency of 5 to 110 GHz. As described above, when the inventor studied variously about the electromagnetic wave absorber using boron carbide, the inventors found that the boron carbide powder having the composition has excellent electromagnetic wave absorption characteristics at a frequency of 5 to 110 GHz. is there. Although this cause is not clear, it is estimated as follows.

電磁波吸収特性には、材料の有する電気伝導性、誘電的性質並びに磁気的性質が関与するとされているが、ホウ素(B)を80質量%以上含む炭化ホウ素粉末は、ホウ素を多く含むことによって、電気伝導性や誘電的性質が、炭化ホウ素として一般的であるBCとは異なったものとなり、両方の特性の変化の結果として、電磁波吸収に好適な性質が発現すると考えられる。 Electromagnetic wave absorption characteristics are said to involve the electrical conductivity, dielectric properties and magnetic properties of the material, but boron carbide powder containing 80% by mass or more of boron (B) contains a large amount of boron. It is considered that the electrical conductivity and dielectric properties are different from B 4 C, which is common as boron carbide, and as a result of changes in both properties, properties suitable for electromagnetic wave absorption are developed.

炭化ホウ素として一般的であるBCは、ホウ素(B)を78.3質量%含んでいる。結晶構造は菱面体であり、12個のB原子が頂点に位置する8個の正20面体が、単位格子の頂点に配置し、格子中央の長軸上に3個の炭素(C)原子が配置した構造を有する。そして、前記BC単位格子中の3個のC原子について中央の1個がB原子に置換しB13が得られる等、いろいろな組成の炭化ホウ素が存在することが明らかにされている。 B 4 C, which is common as boron carbide, contains 78.3 mass% of boron (B). The crystal structure is a rhombohedron, 8 regular icosahedrons with 12 B atoms located at the apexes are arranged at the apexes of the unit cell, and 3 carbon (C) atoms are located on the long axis at the center of the lattice. It has an arranged structure. Then, it has been clarified that boron carbide of various compositions exists such that B 13 C 2 is obtained by substituting one of the three C atoms in the B 4 C unit cell with a B atom to obtain B 13 C 2. Yes.

本発明の炭化ホウ素粉末は、ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下、即ち、一部のC原子が適当量B原子に置換すれば足りるものである。更に、前記組成範囲の下限値に関しては、B4.5CよりもBが多い組成すなわちB/C(モル比)≧4.5であることが好ましい。 The boron carbide powder of the present invention has a boron (B) content of 80% by mass or more and 96% by mass or less, that is, it is sufficient if a part of C atoms is substituted with an appropriate amount of B atoms. Furthermore, regarding the lower limit value of the composition range, it is preferable that the composition has more B than B 4.5 C, that is, B / C (molar ratio) ≧ 4.5.

一方、組成範囲の上限値に関しては、炭化ホウ素にはBC、B10C或いはB25Cが知られているが、これらのいずれもが本発明にて用いることができることから、B25Cに相当するホウ素(B)含有量96質量%以下であることが好ましい。 On the other hand, as for the upper limit of the composition range, B 8 is boron carbide C, and B 10 C or B 25 C is known, since none of these can be used in the present invention, B 25 C The boron (B) content corresponding to is preferably 96% by mass or less.

炭化ホウ素粉末を合成する一般的な方法は、ホウ酸等のホウ素分と石油コークス等の炭素分とを混合した原料を、アーク炉、抵抗加熱炉、高周波加熱炉等を用いて2200℃程度の高温まで加熱して、下記の反応を生じさせる方法である。 A general method for synthesizing boron carbide powder is to use a raw material in which a boron content such as boric acid and a carbon content such as petroleum coke are mixed using an arc furnace, a resistance heating furnace, a high-frequency heating furnace, or the like. In this method, the following reaction is caused by heating to a high temperature.

4HBO+7C → BC+6CO+6H4H 3 BO 3 + 7C → B 4 C + 6CO + 6H 2 O

ところが、この方法で生成する炭化ホウ素の大部分がBCであるため、一般的な炭化ホウ素はBCということになる。 However, since most of the boron carbide produced by this method is B 4 C, general boron carbide is B 4 C.

上記の方法に対して、例えば金属ホウ素を直接炭化する方法(直接炭化法)や、金属マグネシウム等の強還元性物質によって、酸化ホウ素を急激に還元、炭化する方法(テルミット反応法)で製造する方法は、B含有量を80質量%以上96質量%以下に制御し易いことから、好ましい製造方法である。これらの方法では、原料に含まれるB原子とC原子の比率を、Bが80質量%以上96質量%以下になるように予め調製しておけば足りる。これに対し、前述のホウ酸と炭素を反応させる一般的な方法は、炭素が還元剤も兼ねるため、また、反応自体が高い温度条件下で行われる必要から、炭素やホウ素の成分が揮発され、炭化ホウ素の組成をコントロールすることが困難である欠点がある。 In contrast to the above method, for example, a method of directly carbonizing metal boron (direct carbonization method) or a method of rapidly reducing and carbonizing boron oxide with a strongly reducing substance such as metal magnesium (thermite reaction method) is used. The method is a preferable production method because the B content is easily controlled to 80% by mass or more and 96% by mass or less. In these methods, it is sufficient to prepare in advance the ratio of B atoms to C atoms contained in the raw material so that B is 80% by mass or more and 96% by mass or less. On the other hand, the general method of reacting boric acid and carbon described above is because carbon also serves as a reducing agent, and since the reaction itself needs to be performed under high temperature conditions, the components of carbon and boron are volatilized. There is a drawback that it is difficult to control the composition of boron carbide.

尚、直接炭化法やテルミット反応法で得た炭化ホウ素粉末は、必要に応じ、(酸処理)、粉砕、篩い分けすることによって製造することができる。 In addition, the boron carbide powder obtained by the direct carbonization method or the thermite reaction method can be produced by (acid treatment), pulverization, and sieving as necessary.

本発明の炭化ホウ素粉末は、プラスチックや無機質の容器中に当該炭化ホウ素粉末を単に充填して用いたり、複数の樹脂性シートの間隙に充填して用いたり、或いは、後で詳述する通りに他の材料と複合化して用いて電磁波吸収体とすることができる。これらの用途に於いて、当該炭化ホウ素粉末の空間での充填率が5〜70体積%とすることが5〜110GHzの周波数帯域での電磁波特性が優れることから、好ましく選択される。含有量が5体積%よりも少ないと、充分な電磁波吸収性能が得られないことがあるし、70体積%を超えると成形、或いは保形が困難になる。前記炭化ホウ素粉末の空間に於ける充填率について、さらに好ましくは20〜60体積%である。 The boron carbide powder of the present invention can be used by simply filling the plastic or inorganic container with the boron carbide powder, filling the gaps of a plurality of resinous sheets, or as detailed later. An electromagnetic wave absorber can be obtained by combining with other materials. In these applications, the filling rate in the space of the boron carbide powder of 5 to 70% by volume is preferably selected because of excellent electromagnetic wave characteristics in the frequency band of 5 to 110 GHz. If the content is less than 5% by volume, sufficient electromagnetic wave absorption performance may not be obtained, and if it exceeds 70% by volume, molding or shape retention becomes difficult. The filling rate in the space of the boron carbide powder is more preferably 20 to 60% by volume.

本発明の電磁波吸収体の実施態様として、例えば樹脂、ゴム或いは塗料等のマトリックス材料中に、前記特徴のある炭化ホウ素粉末を5〜70体積%配合した複合材料が挙げられる。当該複合材料に於いて、前記炭化ホウ素粉末の配合割合は、前記と同じ理由で、20〜60体積%が好ましい。 As an embodiment of the electromagnetic wave absorber of the present invention, for example, a composite material in which 5 to 70% by volume of the boron carbide powder having the above characteristics is blended in a matrix material such as a resin, rubber, or paint. In the composite material, the blending ratio of the boron carbide powder is preferably 20 to 60% by volume for the same reason as described above.

マトリックスとして使用可能な材料は、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、ポリベンズイミダゾール、ポリベンズオキサゾール、ポリベンズチアゾール、ポリオキサジアゾール、ポリピラゾール、ポリキノキサリン、ポリキナゾリンジオン、ポリベンズオキサジノン、ポリインドロン、ポリキナゾロン、ポリインドキシル、シリコン樹脂、シリコン−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、ポリアミノビスマレイミド、ジアリルフタレート樹脂、フッ素樹脂、TPX樹脂(メチルペンテンポリマー「三井石油化学社製商品名」)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、66−ナイロンおよびMXD−ナイロン、アモルファスナイロン等のポリアミド、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、マレイミド変性樹脂、ABS樹脂、AAS(アクリロニトリル・アクリルゴム・スチレン)樹脂、AES(アクリロニトリル−エチレン・プロピレン・ジエンゴム−スチレン)樹脂等の樹脂類、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、ポリブタジエン、クロロプレン、天然ゴム、ポリイソプレン等のエラストマー類及びこれらに必要に応じ、硬化剤、硬化促進剤、触媒、加硫剤、滑剤・離型剤、安定剤、光安定剤、着色剤、難燃剤、カップリング剤等を添加したものであるが、これら以外にソーダガラス、Eガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等のガラス類や、蛙目粘土、木節粘土等の粘土類、セメント、アルミナセメント、モルタル、石膏等の無機材料も使用可能である。 Materials that can be used as a matrix are acrylic resin, polyethylene, polypropylene, bisphenol type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alicyclic type epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, Epoxy resins such as halogenated epoxy resins, polybenzimidazole, polybenzoxazole, polybenzthiazole, polyoxadiazole, polypyrazole, polyquinoxaline, polyquinazolinedione, polybenzoxazinone, polyindolone, polyquinazolone, polyindoxyl, silicon Resin, silicon-epoxy resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester, polyamino bismaleimide, diallyl phthalate resin Fluorine resin, TPX resin (methyl pentene polymer “trade name made by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.”), polyimide, polyamide imide, polyether imide, 66-nylon and MXD-nylon, amorphous nylon, polyamide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, etc. Polyester, polyphenylene sulfide, modified polyphenylene ether, polyarylate, wholly aromatic polyester, polysulfone, liquid crystal polymer, polyether ether ketone, polyether sulfone, polycarbonate, maleimide modified resin, ABS resin, AAS (acrylonitrile, acrylic rubber, styrene) Resins, resins such as AES (acrylonitrile-ethylene-propylene-diene rubber-styrene) resin, butyl rubber, acrylic rubber, Elastomers such as tylene propylene rubber, silicone rubber, polyester elastomer, polybutadiene, chloroprene, natural rubber, polyisoprene, and as necessary, curing agents, curing accelerators, catalysts, vulcanizing agents, lubricants / release agents, stable Agents, light stabilizers, colorants, flame retardants, coupling agents, etc., but also glass such as soda glass, E glass, borosilicate glass, quartz glass, Inorganic materials such as clays such as clay, cement, alumina cement, mortar, and gypsum can also be used.

これらのマトリックス材料の中でも、取扱いが簡便であること、ドクターブレード等の成膜方法、ロール成形、押出成形、射出成形、プレス成形など従来公知の成形方法や加工方法を、必要なら複数の方法を組み合わせて、適用できることから好ましく選択される。更に、熱可塑性樹脂としては、加工性が良好なことから、アクリル樹脂、××樹脂が一層好適に用いられる。 Among these matrix materials, it is easy to handle, film forming methods such as doctor blades, conventionally known forming methods and processing methods such as roll forming, extrusion forming, injection forming, press forming, etc. It is preferably selected because it can be applied in combination. Further, acrylic resin and xx resin are more preferably used as the thermoplastic resin because of good workability.

前記マトリックス材料に対して、本発明の炭化ホウ素粉末を所定量配合し、混合し、用途に応じて、膜や板等の成形品、或いは液状のままで塗料、充填材等の多用な形態の複合材料として使用される。 A predetermined amount of the boron carbide powder of the present invention is blended with the matrix material, mixed, and depending on the application, a molded product such as a film or a plate, or a liquid, paint, filler, etc. Used as a composite material.

前記液状の複合材料を作製する場合、混合は少量の場合には手混合も可能であるが、プラネタリーミキサー、ハイブリッドミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、ボールミル、ミキシングロール等の一般的な混合機を用いることができる。 When preparing the liquid composite material, mixing is possible by hand in the case of a small amount, but general mixing such as planetary mixer, hybrid mixer, Henschel mixer, Banbury mixer, kneader, ball mill, mixing roll, etc. A machine can be used.

本発明の電磁波吸収体は、その好ましい実施態様に於いて、自由空間法で測定した周波数5〜110GHzにおける複素比誘電率の実数部が8以上、虚数部が1以上及び誘電正接が0.1以上0.5以下の電磁波吸収特性を有している。 In a preferred embodiment of the electromagnetic wave absorber of the present invention, the real part of the complex dielectric constant measured by the free space method is 8 or more, the imaginary part is 1 or more, and the dielectric loss tangent is 0.1. It has an electromagnetic wave absorption characteristic of 0.5 or less.

本発明のように、絶縁性の空間またはマトリックス材料に、炭化ホウ素のような電気伝導性を有する粉末が分散した形態をとる材料は、誘電性電磁波吸収体と呼ばれ、材料全体の誘電的性質が電磁波吸収特性に関与する。 A material in which an electrically conductive powder such as boron carbide is dispersed in an insulating space or matrix material as in the present invention is called a dielectric electromagnetic wave absorber, and the dielectric properties of the entire material. Is involved in electromagnetic wave absorption characteristics.

誘電的性質は、具体的には複素比誘電率(εr=εr’−jεr”[jは虚数単位])の実部(εr’)、虚部(εr”)及び実部と虚部の比からなる誘電正接(tanδ=εr”/εr’)である。 Specifically, the dielectric properties include the real part (εr ′), the imaginary part (εr ″), and the ratio of the real part to the imaginary part of the complex relative permittivity (εr = εr′−jεr ″ [j is an imaginary unit]). The dielectric loss tangent of (tan δ = εr ″ / εr ′).

εr’は、電磁波吸収体の波長圧縮効果に対応する。εr’が大きいほど、通過する電磁波の波長圧縮効果が大きくなる。波長圧縮効果が大きければ、電磁波吸収効果が最大(すなわち反射減衰率が最大)になる周波数(整合周波数)における電磁波吸収体の厚さを小さくすることができる。 εr ′ corresponds to the wavelength compression effect of the electromagnetic wave absorber. The greater the εr ′, the greater the wavelength compression effect of the electromagnetic waves that pass through. If the wavelength compression effect is large, the thickness of the electromagnetic wave absorber at the frequency (matching frequency) at which the electromagnetic wave absorption effect is maximized (that is, the return loss rate is maximized) can be reduced.

εr”は、誘電損失に対応する。εr”が大きいほど、誘電分極にともなう損失が大きくなる。損失は電磁波の吸収に対応するため、εr”が大きいほど電磁波を良く吸収することができる。 εr ″ corresponds to dielectric loss. The larger εr ″, the greater the loss associated with dielectric polarization. Since the loss corresponds to the absorption of the electromagnetic wave, the larger εr ″, the better the electromagnetic wave can be absorbed.

以上より、εr’及びεr”が大きければ大きいほど、良好な電磁波吸収体が得られるかに見えるが、実際に電磁波が吸収されるためには、電磁波が吸収体の内部に入らなければならない。電磁波が吸収体内部に入るためには、複素比誘電率(εr)、電磁波の波長(λ)及び電磁波吸収体の厚さ(d)が、無反射条件と呼ばれる一定の条件に近づかなければならない。従って、εrの要素であるεr’及びεr”も、一定の関係を満たさねばならない。 From the above, it can be seen that the larger εr ′ and εr ″ are, the better the electromagnetic wave absorber can be obtained. However, in order to actually absorb the electromagnetic wave, the electromagnetic wave must enter the absorber. In order for an electromagnetic wave to enter the absorber, the complex relative dielectric constant (εr), the wavelength (λ) of the electromagnetic wave, and the thickness (d) of the electromagnetic wave absorber must approach a certain condition called a non-reflection condition. Therefore, εr ′ and εr ″, which are elements of εr, must satisfy a certain relationship.

無反射条件は、例えば垂直入射の場合は下式で表される。
1=(εr)−1/2*tanh(j*(2πd/λ)*(εr)1/2
The non-reflective condition is expressed by the following equation in the case of normal incidence, for example.
1 = (εr) −1 / 2 * tanh (j * (2πd / λ) * (εr) 1/2 )

εr’及びεr”が無反射条件に近づくために満たす一定の関係は、誘電正接(tanδ=εr”/εr’)で表すことができる。本発明の炭化ホウ素粉末を含んでなる電磁波吸収体は、εr’は波長圧縮効果が得られる値(8以上)であり、かつεr”は充分な誘電損失(=電磁波吸収)が生じる値(1以上)であり、しかもtanδ=εr”/εr’無反射条件に近い値(0.1以上0.5以下)であることに特徴がある。 The constant relationship that εr ′ and εr ″ satisfy in order to approach the non-reflection condition can be expressed by a dielectric loss tangent (tan δ = εr ″ / εr ′). In the electromagnetic wave absorber comprising the boron carbide powder of the present invention, εr ′ is a value (8 or more) at which a wavelength compression effect can be obtained, and εr ″ is a value at which sufficient dielectric loss (= electromagnetic wave absorption) occurs (1 And tan δ = εr ″ / εr ′ is a value close to the non-reflective condition (0.1 or more and 0.5 or less).

本発明の電磁波吸収体は、5〜110GHzの広い周波数領域において、これら三つの要件を同時に満たすものであり、従来見出されていなかったものである。 The electromagnetic wave absorber of the present invention satisfies these three requirements simultaneously in a wide frequency range of 5 to 110 GHz, and has not been conventionally found.

尚、材料の有している誘電的性質を利用する電磁波吸収体に於いては、電磁波吸収体の形状や炭化ホウ素粉末の充填量を変えることにより、電磁波吸収量(すなわち電磁波の反射減衰量)が最大値を示す周波数(整合周波数)を変化させることができる。 In addition, in the electromagnetic wave absorber that uses the dielectric properties of the material, the amount of electromagnetic wave absorption (that is, the return loss of electromagnetic wave) can be changed by changing the shape of the electromagnetic wave absorber and the filling amount of boron carbide powder. The frequency (matching frequency) at which can be maximized can be changed.

即ち、電磁波吸収体を設ける位置に置いて、例えば当該電磁波吸収体の炭化ホウ素粉末配合量を異なるものや、厚み(特に電波の進む方向に関する奥行き)の異なる電磁波吸収体を重ねて使用するといった工夫をすることで、周波数5〜110GHzの帯域において、複数の整合周波数を有し、多種類の不要電磁波の吸収、除去に適した電磁波吸収体或いは電磁波吸収体の複合体を作製することが可能になる。 In other words, at the position where the electromagnetic wave absorber is provided, for example, the electromagnetic wave absorber having a different amount of boron carbide powder, or an electromagnetic wave absorber having different thicknesses (especially, depth in the direction of propagation of radio waves) is used. This makes it possible to produce an electromagnetic wave absorber or a composite of electromagnetic wave absorbers having a plurality of matching frequencies in a frequency band of 5 to 110 GHz and suitable for absorbing and removing various types of unnecessary electromagnetic waves. Become.

また、本発明の電磁波吸収体は、前記の通りに優れた電磁波吸収特性を有しているので、当該特性を必要とする専用狭域通信(DSRC)用の電磁波吸収体として好適である。 Moreover, since the electromagnetic wave absorber of the present invention has excellent electromagnetic wave absorption characteristics as described above, it is suitable as an electromagnetic wave absorber for dedicated narrow area communication (DSRC) that requires such characteristics.

(実施例1)ホウ素粉末(Starck社製、グレードI)と炭素粉末(ライオン製ケッチェンEC)を、モル比で13:2になるように混合した後、抵抗加熱炉を用いアルゴン雰囲気中1400℃で2時間加熱した。得られた塊状物を乳鉢で解砕後、目開き160μmの篩網を通して粉末を得た。この粉末はB13であることを粉末X線回折法で確認した。また元素分析の結果、85質量%のホウ素(B)を含んでいた。 (Example 1) Boron powder (Starck, Grade I) and carbon powder (Lyon Ketjen EC) were mixed at a molar ratio of 13: 2, and then 1400 ° C in an argon atmosphere using a resistance heating furnace. For 2 hours. The obtained lump was pulverized in a mortar, and then powder was obtained through a sieve mesh having an opening of 160 μm. This powder was confirmed to be B 13 C 2 by powder X-ray diffraction. As a result of elemental analysis, 85% by mass of boron (B) was contained.

前記炭化ホウ素粉末を、樹脂分に対して40体積%になるように、アクリルエマルジョン(高圧ガス工業製FX−851、樹脂分55%)100質量部、分散剤(サンノプコ製SNディスパーサント2060)2質量部及び消泡剤(サンノプコ製SNデフォーマー314)0.2質量部からなる液状マトリックスに添加した後、ハイブリッドミキサー(キーエンス製HM−500)を用いて混合し、スラリーを作製した。次いでこのスラリーを1mm厚さのシート形状に成形した後、70℃で3時間加熱して固化させて、炭化ホウ素粉末とアクリル樹脂の複合体を得た。 100 parts by mass of an acrylic emulsion (FX-851 manufactured by High Pressure Gas Industry, 55% resin content) and a dispersant (San Nopco SN Dispersant 2060) 2 so that the boron carbide powder is 40% by volume with respect to the resin content. After adding to 0.2 parts by mass of a mass part and an antifoaming agent (San Nopco SN deformer 314) to a liquid matrix, the mixture was mixed using a hybrid mixer (Keyence HM-500) to prepare a slurry. Next, this slurry was formed into a 1 mm thick sheet, and then solidified by heating at 70 ° C. for 3 hours to obtain a composite of boron carbide powder and an acrylic resin.

複合体の複素比誘電率(εr’−jεr’’)を、ネットワークアナライザーを用いて自由空間法で測定した結果、5〜110GHz帯域における複素比誘電率は、εr’=9〜25、εr’’=2〜5、誘電正接(tanδ)は0.1〜0.5であった。 As a result of measuring the complex relative dielectric constant (εr′−jεr ″) of the composite by a free space method using a network analyzer, the complex relative dielectric constant in the 5-110 GHz band is εr ′ = 9 to 25, εr ′. '= 2 to 5 and the dielectric loss tangent (tan δ) was 0.1 to 0.5.

(実施例2)酸化マグネシウム(MgO)粉末及びホウ酸(HBO)粉末を、モル比3:2の割合で混合した後、大気中850℃で2時間加熱した。得られた塊状物を乳鉢で粉砕後、目開き160μmの篩網を通して粉末を得た。この粉末はホウ酸マグネシウム(3MgO・B)であることを粉末X線回折法で確認した。この粉末と、金属マグネシウム(Mg)粉末及び実施例1と同じ炭素(C)粉末を、モル比で3MgO・B:Mg:C=2:6:1になるように混合し、アルゴン雰囲気中1400℃で2時間加熱した。得られた塊状物を乳鉢で粉砕後、目開き160μmの篩網を通して粉末を得た。この粉末は酸化マグネシウム(MgO)、ホウ酸マグネシウム(3MgO・B)及び炭化ホウ素(BC又はB13)の混合物であることを粉末X線回折法で確認した。 (Example 2) Magnesium oxide (MgO) powder and boric acid (H 3 BO 3 ) powder were mixed at a molar ratio of 3: 2, and then heated in the atmosphere at 850 ° C for 2 hours. The obtained lump was pulverized in a mortar, and then powder was obtained through a sieve mesh having an opening of 160 μm. This powder was confirmed to be magnesium borate (3MgO · B 2 O 3 ) by a powder X-ray diffraction method. This powder was mixed with metal magnesium (Mg) powder and the same carbon (C) powder as in Example 1 so that the molar ratio was 3MgO.B 2 O 3 : Mg: C = 2: 6: 1, and argon was added. Heated in atmosphere at 1400 ° C. for 2 hours. The obtained lump was pulverized in a mortar, and then powder was obtained through a sieve mesh having an opening of 160 μm. This powder was confirmed to be a mixture of magnesium oxide (MgO), magnesium borate (3MgO.B 2 O 3 ) and boron carbide (B 4 C or B 13 C 2 ) by a powder X-ray diffraction method.

更に、前記粉末を塩酸(HCl)で処理し、MgO及び3MgO・Bを除去した後、再度粉末X線回折測定を行った結果、生成物の格子定数は0.5612nmであり、BC(格子定数0.5600nm)とB13(格子定数0.5633nm)の中間的な結晶格子からなる炭化ホウ素粉末であることを確認した。更にこれを元素分析した結果、81質量%のホウ素を含んでいた。 Further, the powder was treated with hydrochloric acid (HCl) to remove MgO and 3MgO.B 2 O 3 , and then powder X-ray diffraction measurement was performed again. As a result, the lattice constant of the product was 0.5612 nm, and B It was confirmed that the boron carbide powder was composed of an intermediate crystal lattice of 4 C (lattice constant 0.5600 nm) and B 13 C 2 (lattice constant 0.5633 nm). As a result of further elemental analysis, it contained 81% by mass of boron.

この粉末をゴム(エラストマー)分に対して50体積%になるように、トルエンに溶解させたシリコーンゴムに1質量%の難燃剤、0.5質量%のシランカップリング剤及び0.5質量%の加硫剤を添加して調製したマトリックスに分散させてスラリーを得た。 1 mass% flame retardant, 0.5 mass% silane coupling agent and 0.5 mass% in silicone rubber dissolved in toluene so that this powder is 50 volume% based on the rubber (elastomer) content A slurry was obtained by dispersing in a matrix prepared by adding the above vulcanizing agent.

前記スラリーをドクターブレード成膜機を用いて厚さ1mmのシート状に成形した後、80℃で1時間加熱してトルエンを揮発させ、温度170℃、圧力9.8MPaで10分間プレス加硫を行い、さらに大気圧下200℃で5時間二次加硫を行い、炭化ホウ素粉末とシリコーンゴムの複合体を得た。複合体の5〜110GHzにおける誘電特性を、実施例1と同様にして測定したところ、複素比誘電率は、εr’=12〜30、εr’’=3〜8、誘電正接(tanδ)は0.2〜0.5であった。 The slurry was formed into a 1 mm thick sheet using a doctor blade film forming machine, heated at 80 ° C. for 1 hour to volatilize toluene, and press vulcanized at a temperature of 170 ° C. and a pressure of 9.8 MPa for 10 minutes. Then, secondary vulcanization was performed at 200 ° C. under atmospheric pressure for 5 hours to obtain a composite of boron carbide powder and silicone rubber. When the dielectric properties of the composite at 5 to 110 GHz were measured in the same manner as in Example 1, the complex relative dielectric constant was εr ′ = 12 to 30, εr ″ = 3 to 8, and the dielectric loss tangent (tan δ) was 0. .2 to 0.5.

(実施例3)(1)実施例1の炭化ホウ素粉末とアクリル樹脂の複合体、(2)厚さを0.5mmとした他は実施例1と同様にして得た複合体、及び(3)炭化ホウ素粉末の充填量を30体積%とした他は実施例1と同様にして得た複合体を、表側から(2)、(3)、(1)の順に、層間に実施例1のアクリルエマルジョンを塗布後積層し、全面に10g/cmの荷重を印加しながら再び70℃で3時間加熱して層間を接着・一体化させて複合体を得た。複合体の5〜110GHzにおける誘電特性を、実施例1と同様にして測定したところ、複素比誘電率は、εr’=10〜28、εr’’=3〜6、誘電正接(tanδ)は0.2〜0.4であった。 (Example 3) (1) A composite of boron carbide powder and acrylic resin of Example 1, (2) A composite obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness was 0.5 mm, and (3 ) A composite obtained in the same manner as in Example 1 except that the filling amount of boron carbide powder was set to 30% by volume was obtained from the front side in the order of (2), (3), and (1). After the acrylic emulsion was applied, the laminate was laminated, and heated again at 70 ° C. for 3 hours while applying a load of 10 g / cm 2 to bond and integrate the layers to obtain a composite. When the dielectric properties of the composite at 5 to 110 GHz were measured in the same manner as in Example 1, the complex dielectric constant was εr ′ = 10 to 28, εr ″ = 3 to 6, and the dielectric loss tangent (tan δ) was 0. .2 to 0.4.

この複合体の5〜110GHzにおける電磁波吸収特性(反射減衰率)を自由空間法で測定したところ、15デシベル以上の顕著な反射減衰率を示す整合周波数が、18GHz、40GHz及び65GHzの3個所において確認された。 When the electromagnetic wave absorption characteristic (reflection loss rate) of this composite at 5 to 110 GHz was measured by the free space method, matching frequencies showing a remarkable return loss of 15 decibels or higher were confirmed at three locations of 18 GHz, 40 GHz, and 65 GHz. It was done.

(実施例4)専用狭域通信(DSRC)の一種である高速道路における自動料金収受システム(ETC)を模して、舗装路面上4メートルの位置に、マイクロ波発信用パラボラアンテナを設置し、このアンテナに接続したネットワークアナライザーから5.8GHzの右旋回円偏波からなるマイクロ波を発信して45°の角度で舗装路面に入射させ、反射波を舗装路面上1メートルの位置に設置したパラボラアンテナにて受信した。 (Example 4) A parabolic antenna for microwave transmission is installed at a position of 4 meters on a paved road surface, imitating an automatic toll collection system (ETC) on a highway that is a kind of dedicated narrow area communication (DSRC), A network analyzer connected to this antenna transmits a microwave composed of 5.8 GHz right-handed circularly polarized light and makes it incident on the paved road surface at an angle of 45 °, and the reflected wave is installed at a position 1 meter above the paved road surface. Received with a parabolic antenna.

次いで、厚さを2.5mmとした以外は実施例1と同様にして作製したシート形状複合体を、一辺が0.5mの正方形に裁断して上記舗装路面のマイクロ波入射位置に配置し、上記同様にマイクロ波の発信及び受信を行った。舗装路面からの反射波の強度をP、複合体からの反射波の強度をPとして、強度比を、−20log10(P/P)で求めた結果25デシベルであり、この複合体が、ETCにおける不用電波の多重反射防止用電磁波吸収体として、適用可能な性能を有することが解った。 Next, the sheet-shaped composite produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness was 2.5 mm, was cut into a square having a side of 0.5 m and placed at the microwave incident position on the pavement surface, The microwave was transmitted and received in the same manner as described above. Assuming that the intensity of the reflected wave from the pavement road surface is P 0 , the intensity of the reflected wave from the composite is P 1 , and the intensity ratio is -20 log 10 (P 1 / P 0 ), the result is 25 dB. It was found that the body has applicable performance as an electromagnetic wave absorber for preventing multiple reflections of unwanted radio waves in ETC.

(比較例1)ホウ酸粉末と石油コークス粉末を混合した後、高周波式抵抗加熱炉を用い2200℃で5時間加熱した。得られた塊状物を鉄製ボールのボールミルで粉砕し、篩網を用いて粒径45μm以下に篩分け、更に硝酸水溶液で洗浄して鉄分を除去後、濾過、乾燥して粉末を得た。この粉末はBCであることを粉末X線回折法で確認した。また元素分析の結果、78質量%のホウ素を含んでいた。 (Comparative example 1) After mixing boric acid powder and petroleum coke powder, it heated at 2200 degreeC for 5 hours using the high frequency type resistance heating furnace. The obtained lump was pulverized with a ball mill made of iron balls, sieved to a particle size of 45 μm or less using a sieve mesh, further washed with an aqueous nitric acid solution to remove iron, filtered and dried to obtain a powder. This powder was confirmed to be B 4 C by powder X-ray diffraction. As a result of elemental analysis, 78% by mass of boron was contained.

次いで前記BC粉末を、実施例1と同様にして40体積%になるようにアクリルエマルジョン等と混合し、スラリーを作製し、さらに1mm厚さのシート形状に成形、固化させて、BC粉末とアクリル樹脂の複合体を得た。 Then the B 4 C powder was mixed with an acrylic emulsion or the like to be 40 vol% in the same manner as in Example 1, to prepare a slurry, further molded into a sheet shape of 1mm thick, solidified, B 4 A composite of C powder and acrylic resin was obtained.

複合体の複素比誘電率(εr’−jεr’’)を、ネットワークアナライザーを用いて自由空間法で測定した結果、5〜110GHz帯域における複素比誘電率は、εr’=8〜30、εr’’=2〜9、誘電正接(tanδ)は0.01〜0.8であった。 As a result of measuring the complex relative permittivity (εr′−jεr ″) of the composite by a free space method using a network analyzer, the complex relative permittivity in the 5-110 GHz band is εr ′ = 8-30, εr ′. '= 2-9 and the dielectric loss tangent (tan δ) was 0.01-0.8.

本発明の炭化ホウ素粉末は、特定範囲のホウ素(B)含有量を有するが故に電磁波吸収特性に優れることから、これを用いていろいろな形態の電磁波吸収体を容易に得ることができるので、産業上非常に有用である。 Since the boron carbide powder of the present invention has a specific range of boron (B) content and is excellent in electromagnetic wave absorption characteristics, various forms of electromagnetic wave absorbers can be easily obtained using this. Very useful on top.

本発明の電磁波吸収体は、前記の特徴のある炭化ホウ素粉末を空間的に特定範囲に充填していることから、電磁波吸収特性に優れたいろいろな形態の部材を含むものであり、特に好ましい実施形態に於いては、周波数5〜110GHzにおける複素比誘電率の実数部が8以上、虚数部が1以上及び誘電正接が0.1以上0.5以下という極めて優れた電磁波吸収特性を示すので、例えば、自動車料金収受システム(ETC)、車載レーダー等の専用狭域通信(DSRC)用の不要電磁波吸収体として用いることができるし、情報家電、無線LAN、超高帯域無線(UWB)、携帯電話基地局或いはテレビ受信時におけるゴースト発生防止用等の不要電磁波の吸収材等としても用いることができる特徴がある。特に、熱可塑性樹脂を始めとするいろいろなマトリックス材料中に前記特定な炭化ホウ素粉末を特定量配合してなる電磁波吸収体は、家屋の外装材、壁材或いはカーテン等への広範な産業上の利用可能性を有している。 Since the electromagnetic wave absorber of the present invention is spatially filled with boron carbide powder having the above-described characteristics, it includes various forms of members excellent in electromagnetic wave absorption characteristics, and is particularly preferable. In the form, since the real part of the complex relative permittivity at a frequency of 5 to 110 GHz is 8 or more, the imaginary part is 1 or more, and the dielectric loss tangent is 0.1 or more and 0.5 or less. For example, it can be used as an unnecessary electromagnetic wave absorber for dedicated narrow area communication (DSRC) such as an automobile toll collection system (ETC), an in-vehicle radar, etc., information home appliances, wireless LAN, ultra high bandwidth wireless (UWB), mobile phone There is a feature that it can also be used as an absorbing material for unnecessary electromagnetic waves, etc. for preventing ghost generation at the time of base station or television reception. In particular, an electromagnetic wave absorber formed by blending a specific amount of the specific boron carbide powder into various matrix materials such as thermoplastic resins is widely used in exterior materials, wall materials, curtains, etc. for houses. Has availability.

Claims (6)

ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下であることを特徴とする電磁波吸収体用の炭化ホウ素粉末。 A boron carbide powder for an electromagnetic wave absorber, wherein the boron (B) content is 80% by mass or more and 96% by mass or less. ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下である炭化ホウ素粉末が5〜70体積%に充填されてなることを特徴とする電磁波吸収体。 An electromagnetic wave absorber comprising a boron carbide powder having a boron (B) content of 80% by mass to 96% by mass filled to 5 to 70% by volume. マトリックス材料中に、ホウ素(B)含有量が80質量%以上96質量%以下である炭化ホウ素粉末を5〜70体積%配合してなることを特徴とする電磁波吸収体。 An electromagnetic wave absorber comprising 5 to 70% by volume of boron carbide powder having a boron (B) content of 80% by mass to 96% by mass in a matrix material. マトリックス材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項3記載の電磁波吸収体。 The electromagnetic wave absorber according to claim 3, wherein the matrix material is a thermoplastic resin. 自由空間法で測定した周波数5〜110GHzにおける複素比誘電率の実数部が8以上、虚数部が1以上及び誘電正接が0.1以上0.5以下である請求項2、請求項3又は請求項4記載の電磁波吸収体。 The real part of the complex relative permittivity at a frequency of 5 to 110 GHz measured by the free space method is 8 or more, the imaginary part is 1 or more, and the dielectric loss tangent is 0.1 or more and 0.5 or less. Item 5. An electromagnetic wave absorber according to Item 4. 請求項2〜4の何れか1項に記載の電磁波吸収体を含んでなることを特徴とする専用狭域通信(DSRC)用の電磁波吸収体。 An electromagnetic wave absorber for dedicated short-range communication (DSRC), comprising the electromagnetic wave absorber according to any one of claims 2 to 4.
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