JP3011378B2 - 電磁波シールド複合材料 - Google Patents
電磁波シールド複合材料Info
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Description
料に関する。
属粒子を合成樹脂の生地中に分散担持させて導電性を与
えた複合材料によって、各種電子機器の収納容器等にお
けるガスケット等に利用されていた。これら従来の複合
材料は、カーボンブラックや金属粒子の混入により合成
樹脂の電気抵抗率を減少させることで電磁波シールド性
を与えたものである。
させようとする場合には、カーボンブラックや金属粒子
の混入量を増加させればよいことになる。
ックの混入量の増大は、生地である合成樹脂(例えば熱
可塑性樹脂)の機械的強度の低下を引き起こす。このた
め、従来の複合材料では導電性の付与に限界があり、電
磁波シールド性能の向上が図れないという問題があっ
た。
ば、近年盛んに建設されているインテリジェントビルデ
ィングの外壁材などに利用した場合に腐食の問題があ
る。従って、外壁材の強度劣化を引き起こしたり、腐食
電流の発生原因となるおそれがあった。
し、機械的強度の低下や腐食電流等の二次的な問題の発
生もない新規な構成の電磁波シールド複合材料を提供す
ることを目的として本発明を完成した。
るためになされた本発明は、低導電率の生地中に、線径
0.1〜1μm,コイル径1〜30μm,コイル長0.
1〜5mmのコイル状の炭素繊維片を、重量比20〜6
0%の割合で方向性なく複数分散担持させた電磁波シー
ルド複合材料を要旨とする。
えばセメント,合成樹脂,ゴム,紙等種々のものを採用
できることはいうまでもない。ここにおいて炭素繊維片
は、線径0.1〜1μm,コイル径1〜30μm,コイ
ル長0.1〜5mmであることが必要で、さらに、生地
中に重量比20〜60%の割合で分散担持されているこ
とが必要である。
な構成を図1に示す。図示の様に、電磁波シールド複合
材料1は、絶縁物などの低導電率の生地3の中に、コイ
ル状の炭素繊維片5をあちこちの方向を向いて分散担持
させたものである。ここで、この電磁波シールド複合材
料1を電磁波が透過しようとする際の電磁波シールド作
用を図2にて説明する。
維片5は、電磁気的には小さなコイルとして作用し、レ
ンツの法則に従い、コイル内を通る磁束hが変化すると
コイル内に起電力による誘導電流iが流れる。従って、
この電磁波シールド複合材料1を電磁波が透過しようと
する場合には、電磁波のエネルギは、誘導電流iに変換
され、コイル上を流れ、ジュール熱として消費され吸収
されることになる。
性であるため、電磁波の反射効果にも優れる。このた
め、上記吸収効果とこの反射効果により、高い電磁波シ
ールド効果を得ることができる。そして、本発明の電磁
波シールド複合材料においては、コイル状の炭素繊維片
5があちこちを向いた方向性のない状態で生地3中に分
散担持されていることから、電磁波がどの方向から加わ
ったとしてもこれを良好に吸収・反射することができ
る。
ら、熱可塑性樹脂を生地とした場合にもその機械的な強
度低下を引き起こすことがない。さらに、炭素繊維片5
は腐食電流の発生原因となることがないから、例えばセ
メントに混入して建築物における電磁波シールド特性を
確保する場合に、新たな問題の発生がない。
は、例えば溶融状態の合成樹脂中にコイル状の炭素繊維
片を混合して成形・固化させることによって製造するこ
とができる。この時、炭素繊維片は比重が小さいことか
ら、合成樹脂と良好に混合され、良好な分散状態とな
り、あちこちを向いた状態で生地中に分散担持される。
加えて、複合材料自体の重量増加要因とならない。
温での気相チタナイジングやシリコナイジングをするこ
とによりコイル状の炭化チタン繊維や炭化ケイ素繊維と
することもでき、その場合には導電性が一層優れたもの
となる。本発明にいうコイル状炭素繊維片とは、これら
チタナイジングやシリコナイジングされたものも含んで
いる。
て、コイル状炭素繊維片だけではなく、直線状の炭素繊
維片やカーボンブラック粒子をも併用することもでき
る。
施例において使用するコイル状の炭素繊維片5の製造方
法について説明する。
片5は、図3に示す様に、反応管11と加熱ヒータ13
とからなる製造装置内に金属基板15を配置し、加熱ヒ
ータ13にて加熱しつつ塩化物ガス及び炭化水素ガスを
入口17から出口19に向かって流すことにより、炭化
水素ガスの熱分解による気相流を生じさせ、金属基板1
5の表面を成長開始点として炭素繊維を成長させるとい
う手法により製造した。
とし、ここに塩化リン(PCl3 )ガス0.05scc
mとアセチレン(C2 H2 )ガス30sccmとを供給
した。また、金属基板15としてはNi基板を用いた。
その結果、図示斜線の様に、金属基板15の入口17側
の部分に多くのコイル状の炭素繊維片5が形成された。
もちろん金属基板15の出口19に近い部分にもコイル
状の炭素繊維片5が形成されるが、その量は入口17か
ら離れるに従って次第に少なくなっていた。
線径0.1〜1μm、コイル径1〜30μm、コイル長
さ0.1〜5mmのものであった。また、引張り強さ3
30kg/mm2 であった。この炭素繊維片を重量比2
0〜60%の割合で、シリコーンエラストマーに混入
し、シート及びガスケットを成形した。
ころ、コイル状の炭素繊維片5があちこちの方向を向い
て分散担持されていた。また、それらは互いに絡み合っ
てもいた。また、実施例で用いたコイル状の炭素繊維片
5は、上述の通りに強度の高いものであることから剪断
されにくく、複合材料中で折れることが極めて少ない。
調べたところ、良好であった。この「KEC法」とは、
社団法人関西電子工業振興センターの生駒電波測定所で
開発された方法であり、近接界における材料のシールド
効果を測定する方法である。一方、複合材料の引張り強
度を調べたところ、10〜50%の向上が見られ、複合
材料は機械的性質も良好なことが分かった。従って、実
施例の複合材料は、電磁波シールド材に限らず、コイル
の特徴をいかした衝撃吸収材としても有効である。
本発明はこのような実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。例えば、図3に示
した様な装置において、コイル状の炭素繊維片5を形成
した後で再熱処理を行う際に、アセチレンガスと共に塩
化金属(TiCl4 ,SiCl4 )ガスを反応管11に
注入することにより、炭素繊維片をチタナイジングやシ
リコナイジングして表面に金属コーティングのなされた
ものとし、これをシリコーンエラストマーなどに混入す
ることとしてもよい。
ールド複合材料は、粒子状の導電物質の混入ではなく、
コイル状の炭素繊維片の混入により形成されるものであ
るから、単なる生地の電気抵抗率の低下によるのではな
く、電磁誘導作用に基づいて電磁波エネルギを吸収する
ものである。従って、電磁波シールド性能が高い。
可塑性樹脂との組合せによる構成でも機械的性質の劣化
等を起こさない。この結果、良好な電磁波シールド性能
を奏すると共に、機械的性質の良好な電磁波シールド複
合材料を提供することができる。
ジェントビルの外壁材などにも有効である。
示する概念図である。
明図である。
図である。
生地、5・・・コイル状の炭素繊維片、11・・・反応
管、13・・・加熱ヒータ、15・・・金属基板、17
・・・入口、19・・・出口。
Claims (2)
- 【請求項1】 低導電率の生地中に、線径0.1〜1μ
m,コイル径1〜30μm,コイル長0.1〜5mmの
コイル状の炭素繊維片を、重量比20〜60%の割合で
方向性なく複数分散担持させた電磁波シールド複合材
料。 - 【請求項2】 前記コイル状の炭素繊維片が、チタナイ
ジングされた炭化チタン繊維、または、シリコナイジン
グされた炭化ケイ素繊維からなる請求項1に記載の電磁
波シールド複合材料。
Priority Applications (1)
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JP3175570A JP3011378B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 電磁波シールド複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3175570A JP3011378B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 電磁波シールド複合材料 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0521984A JPH0521984A (ja) | 1993-01-29 |
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Family
ID=15998395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3175570A Expired - Lifetime JP3011378B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 電磁波シールド複合材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3011378B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-07-16 JP JP3175570A patent/JP3011378B2/ja not_active Expired - Lifetime
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