JP2963314B2 - 電波吸収体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電波吸収体の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】捲毛状の繊維を互いに緩慢に絡ませて不
織的に形成されたマット状の繊維集合体が、電波を吸収
・遮蔽するフィルターに用いられている。このような繊
維集合体の中には、何種類かの繊維を用いて、各々の繊
維が厚み方向に異なる分布をするように構成したものが
ある。例えば、該繊維集合体が太い繊維と細い繊維の２
種類を用いてなるものであれば、その片面の表面付近で
は太い繊維同志が、内層では太い繊維と細い繊維が、他
方の面の表面付近では細い繊維同志が絡み合うという構
成である。このような構成によって、いわゆる目の粗さ
や、単位体積に占める繊維材料の占有比、あるいは単に
繊維の種類別の分布などが厚み方向に変化し、種々の物
理作用や特性を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な繊維の種類によってその分布が異なるものであるよう
な繊維集合体（以下、単に「異種繊維集合体」とい
う。）を用いて電波吸収体を製造するには、繊維を種類
別に積層するために、分別すべき繊維の種類の数だけ繊
維供給装置を製造ライン上に並べなければならず、設備
費用が高いという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、上記問題を解消し、簡単
で効果的に繊維を種類毎に分別して異種繊維集合体を形
成し、電波吸収体とする、安価な製造方法を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、種類の異な
る繊維が混在する繊維団より各繊維を個別に発射するこ
とによって、それらの間に生じる飛距離の差から、繊維
の種類毎に分別して落下させ、これにバインダーとカー
ボン材料とを付与することによって好ましい電波吸収体
が得られることを見出し本発明を完成した。即ち、本発
明の電波吸収体の製造方法は、同一条件下で発射したと
きに飛距離が異なるように太さのみが異なりかつ降積さ
せたときに所定の隙間をもって絡み合うように捲毛状と
された繊維が混在し絡み合ってなる繊維団を、緩解手段
にて個々にほぐした状態とし、回転し得る円柱状ドラム
の外面上に設けられた突起物で繊維を個々に発射可能な
発射手段を用いて、前記ほぐされた繊維を発射し、移動
する搬送帯上に降積させることによって、所定の隙間を
もって絡み合いかつ繊維の種類分布が異なる異種繊維集
合体を形成する工程と、前記異種繊維集合体に対して、
繊維同士を結合させて形状を保持するバインダーと、電
波吸収機能を付与するカーボン材料とを、霧状に散布し
塗布する工程とを、有することを特徴とするものであ
る。

【０００６】以下に、本発明を図面を用いて詳細に説明
する。図１は、本発明の製造方法による電波吸収体の形
成工程の一例を模式的に示す図である。同図では、繊維
を３種類用いた場合を例として示している。本発明の製
造方法は、太さ、長さ、形状、材質が異なる分別前の繊
維１０のうち同一条件下で発射したときに飛距離の異な
る種類が少なくとも１組存在しこれらが混在する繊維団
１から、発射手段３を用いて、上記分別前の繊維１０を
発射し、飛距離に差の生じた繊維１１、１２、１３を受
面４上に降積させ、繊維の種類分布が異なる異種繊維集
合体５を形成し、これにさらにバインダーとカーボンを
塗布するものである。

【０００７】上記分別前の繊維１０は、太さ、長さ、形
状、材質の中から、目的に適したものを、任意の数だけ
選択すればよい。ただし、本発明で示す繊維分別方法
は、後述のように繊維の飛距離の差を利用するものであ
るが、太さ、長さ、形状、材質などが全て異なった繊維
同士であっても、飛距離が同じである場合が存在するの
で注意する必要はある。例えば、一方の繊維が「太く重
いが、短く直線的」であるのに対し、他方の繊維が「細
く軽いが、十分長く、玉の様に縮れた状態」であれば、
飛距離が等しい可能性がある。製品の用途に応じて、異
なる種類の繊維を意図的に均等に混在させてもよいが、
飛距離の異なる種類が少なくとも１組存在するように、
経験的にあるいは計算によって選択し、特定の繊維の種
類によって本発明の分別作用を確保する。

【０００８】上記繊維１０の材質としては、天然の状態
ですでに繊維状であるもの、あるいは加工し繊維状とす
るもの、又は合成繊維など、およそ全ての繊維状物が使
用可能である。太さ、長さ、形状、および材質の剛性の
選択によって、繊維が降積したときに生じる互いの隙間
の大きさや、異種繊維集合体の全体としての形状や強
度、その他諸特性を決定することができる。太さは、異
種繊維集合体に求められる目的の特性変化の段階数だけ
好適なものを選択すればよい。長さは、繊維が降積した
ときに絡み合うために最適なものを経験的に選択する。
形状と剛性は、繊維が降積したときに生じる互いの隙間
の大きさに影響を与える。即ち、形状が捲毛状（縮れ毛
状）のものは、繊維間に大きな隙間を与え、高い剛性
は、その隙間を自重や外力などで圧縮されないように維
持するのである。以上のような要素を自由に選択して、
太い繊維から細い繊維までの密度の変化を得ることがで
きる。ただし、ここでいう密度の変化とは、得られた異
種繊維集合体の単位体積における、繊維の体積比・質量
比・表面積比・本数比・種類のうち一以上のものが、該
異種繊維集合体の厚み方向・平面方向・その他任意の方
向に対して、連続的にまたは段階的に変化することを含
むものである。

【０００９】繊維団１の中で混在し絡み合った繊維１０
は、緩解手段２を用いて互いに分離した後に発射手段へ
供給することが好ましい。該緩解手段は、絡み合った繊
維を互いに分離することが可能なものであれば、振動や
回転等どのような方式を用いるのものであってもよい。
繊維はできるかぎり個々に分離させることが好ましい
が、適度な混在を必要とする場合や、緩解手段の分離能
の限界から、実際には、個々に分離された繊維と絡み合
った繊維とが入り交じって発射手段へ供給される場合が
多い。

【００１０】発射手段３は、回転する胴体の外面上に設
けられた突起物で上記繊維を個々に受け取り発射可能な
ものであれば、どのようなものであってもよい。図１
は、その好ましい一態様を例示したものである。同図に
おいて、３１は回転可能な胴体であり、その外周面３２
上に突起物３３が設けられている。このような構成によ
って、緩解手段２から個々にほぐした状態で供給される
分別前の繊維１０を、突起物３３で個々に受けた後、胴
体３１の回転によって常に同一方向に同一初速度で発射
することが可能となる。

【００１１】発射によって繊維を効果的に分別するに
は、基本的には同一条件で、即ち、同一方向・同一初速
度で、個々の繊維を発射することが好ましい。しかし、
目的に応じては、繊維の種類を識別し、それによってエ
アーや磁界、電界等の外力を選択的に加え、あるいは特
定繊維の飛行軌道上に障害物を設け、補正するものであ
ってもよい。また、発射方向を過度な仰角・俯角とする
ことは、受面が水平である場合には、顕著な飛距離の差
が生じないため好ましくない。

【００１２】胴体３１の外形状は、円柱状が好ましい。
該円柱の半径は、繊維を最も効果的に飛ばすように設定
すればよい。胴体の軸方向の長さは、後述の受面の形状
と共に、生産の規模や、製品の形状仕様などに応じて長
短を決定すればよい。外周面３２上に設ける突起物３３
の形状は、針状が好ましい。突起物３３の形状を針状と
する場合、外周面３２に対して法線方向に設けることに
よって、供給される繊維を受けることと、投げることの
両方に好ましく対応しうるが、目的に応じて他の設置角
度を選択してもよい。該針状物の太さ・長さ・面粗度・
テーパーの有無・その他の形状・配列法に係る種々の選
択もまた、上記と同様、繊維を最も効果的に飛ばすよう
に設定すればよい。

【００１３】受面４は、発射手段３と相対的に移動させ
ることによって、該受面上に降積する繊維の態様を変化
させることができる。ここでは便宜上、発射手段の方を
固定し、受面の動きを変化させたときに得られる繊維集
合体の形態を述べる。受面４の態様は、ベルトコンベヤ
ー等の搬送帯、又はターンテーブル等の回転面を有する
ものが代表的である。図２（ａ），（ｂ）は、受面を搬
送帯とした場合の繊維集合体の形態を模式的に示す斜視
図である。繊維は、飛距離の異なる３種類を用いるもの
としている。同図（ａ）は、受面が発射方向に対して直
角に移動する搬送帯である場合を示す図である。このよ
うな受面の動きによって、繊維の種類毎に平面方向に異
なって分布する繊維集合体５が得られる。各繊維間の境
界は連続的に変化するものとなっている。同図（ｂ）
は、受面が発射方向と同一方向に移動する搬送帯である
場合を示す図である。このような受面の動きによって、
繊維が種類毎に積層方向に異なって分布する繊維集合体
５が得られる。各繊維間の境界は上記と同様に連続的に
変化するものとなっている。また、搬送帯の移動方向を
逆にすれば、繊維が積層される順番も逆となる。これら
は移動速度を変化させることによって、繊維集合体５の
厚みを所望の値に調整することができる。

【００１４】上記搬送体の代わりに、ターンテーブル等
のような回転面を受面として用いることによって、繊維
集合体を円盤状に形成することができる。また、上記搬
送帯受面の場合と同様、繊維の発射方向に対する該回転
面の設置位置によって、同心円状に又は厚み方向に繊維
の分布が異なる円盤状の異種繊維集合体を得ることが可
能である。上記と同様に、受面の態様・動作等を任意に
変化させて、所望の異種繊維集合体が得られることはい
うまでもない。

【００１５】上記工程によって得られる異種繊維集合体
に対しては、バインダーを塗布し、繊維間を結合させ
て、立体的な形状保持を行なう。上記バインダーの塗布
は、繊維同士の接触部分に付着しうる方法であればどの
ようなものであってもよいが、スプレー等を用いて霧状
に散布することが好ましい。また、バインダー材料とし
ては、ポリ塩化ビニル，ポリ酢酸ビニル，その他各種接
着材料、または各種ラテックス等が好ましいものとして
例示される。

【００１６】上記工程によって得られる異種繊維集合体
の繊維表面にカーボンを付着させることによって、本発
明による優れた電波吸収体を得ることができる。繊維表
面へのカーボンの付着方法は、繊維の表面にカーボンが
付着しうる方法であればどのようなものであってもよい
が、上記バインダーと同様、スプレー等を用いて霧状に
散布することが好ましい。カーボンは粉体で用いても、
接着剤などの溶剤に分散させた状態で用いてもよい。バ
インダーとカーボンを塗布するには、バインダー塗布の
後にカーボンを塗布する二工程の方法や、バインダーと
カーボンを所望の比率で混合した塗料を一度に塗布する
一工程の方法等が例示される。また、これらの実際の塗
布工程例としては、図１に示す塗布装置６のように、異
種繊維集合体５が形成された直後に、受面４の上方か
ら、バインダーおよびカーボン等の塗装材料７を上記の
ように一工程や二工程の方法によって噴霧し塗布する等
の例が挙げられる。

【００１７】

【作用】種々の繊維を同一条件で発射したばあい、真空
中においては各々の飛距離は等しいが、空気中において
は、空気抵抗をより大きく受けるものほど、また同じ抵
抗によってより大きく失速するものほど近くに落下する
と考えられる。例えば、細長く軽くしかもよく延びた繊
維は大きな空気抵抗を受け、しかも容易に失速するの
で、緩やかに下降するが、水平方向にも進まず飛距離は
短い。逆に、太く短く重い繊維は、抵抗を受け難く、そ
の大きな運動エネルギーから容易には失速せず、遠くま
で到達するのである。この繊維の種類による落下地点の
分布中心の差によって、種々の繊維を分別することがで
きる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を一実施例に従って具体的に説
明する。なお、本発明がこれに限定されるものでないこ
とは言うまでもない。本実施例では、電波吸収体に用い
るための異種繊維集合体として、３種類の繊維を用い
て、これらが厚み方向に段階的に分布する異種繊維集合
体を製作した。これら３種類の繊維を、１１，１２，１
３として、各々の径、長さ、材質、重量配合比を表１に
示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】上記１１〜１３の３種類の繊維を同様に捲
毛状に加工し、図１に示すように、緩解装置２によって
ほぐして３種類の繊維が混在するよう混ぜ合わせ、発射
手段３に供給した。発射手段３の概略は、回転軸を水平
に支持された円柱状ドラムが回転するものであり、該ド
ラムの外周表面には、突起物として針が突き出して設け
られている。ドラムの直径は約６００ｍｍ、長さは約２
２００ｍｍ、回転数は１２０〜２４０回転／分で可変と
した。針は、直径約１ｍｍのものを用い、ドラム胴体の
表面全面に、突出長約１５ｍｍ、針ピッチ約１０ｍｍの
スパイラル状となるように設けた。受面４は、図２
（ｂ）に示すものと同様に、発射方向と同一方向に移動
する搬送帯を用い、繊維の種類毎に積層方向に分布の中
心が異なる異種繊維集合体５を得た。

【００２１】上記実施例によって得られた異種繊維集合
体５の各繊維の分布を調べたところ、繊維は１１，１
２，１３の順に積層方向に分かれて分布していた。繊維
の密度は、体積比・質量比・表面積比・本数比ともに、
細い繊維１１側が密、太い繊維１３側が疎となるように
変化しており、各繊維の分布の境界は異種繊維同士が混
在し連続的に変化していることが確認でき、高品質な異
種繊維集合体が得られることがわかった。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の製造方法
によれば、簡単でしかも効果的に繊維を種類毎に分別で
きるため、高品質な電波吸収体を安価に製造することが
可能となる。また、電波吸収体に用いられる異種繊維集
合体を構成する繊維の分布を、平面方向に、又は厚み方
向に異なるように容易に変更することができる。しか
も、繊維の種類毎の分布の境界は連続的に変化するた
め、電波を吸収・遮蔽するフィルターとして好適に使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法による電波吸収体の形成工程
の一例を模式的に示す図である。

【図２】受面を搬送帯とした場合の繊維集合体の形態を
模式的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 異種繊維が混在する繊維団 ２ 緩解手段 ３ 発射手段 ４ 受面 ５ 異種繊維集合体 １０ 分別前の個々の繊維

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一条件下で発射したときに飛距離が異
   なるように太さのみが異なりかつ降積させたときに所定
   の隙間をもって絡み合うように捲毛状とされた繊維が混
   在し絡み合ってなる繊維団を、緩解手段にて個々にほぐ
   した状態とし、回転し得る円柱状ドラムの外面上に設け
   られた突起物で繊維を個々に発射可能な発射手段を用い
   て、前記ほぐされた繊維を発射し、移動する搬送帯上に
   降積させることによって、所定の隙間をもって絡み合い
   かつ繊維の種類分布が異なる異種繊維集合体を形成する
   工程と、 前記異種繊維集合体に対して、繊維同士を結合させて形
   状を保持するバインダーと、電波吸収機能を付与するカ
   ーボン材料とを、霧状に散布し塗布する工程とを、有す
   る ことを特徴とする電波吸収体の製造方法。
2. 【請求項２】 バインダーとカーボン材料とを霧状に散
   布し塗布する工程が、バインダー塗布の後にカーボンを
   塗布する工程である請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 バインダーとカーボン材料とを霧状に散
   布し塗布する工程が、バインダーとカーボンを所望の比
   率で混合した塗料を一度に塗布する工程である請求項１
   記載の製造方法。