JP4357202B2

JP4357202B2 - Radio wave absorber

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Publication number: JP4357202B2
Application number: JP2003100615A
Authority: JP
Inventors: 中島　　隆; 洋堀; 章秀後藤
Original assignee: Inoac Corp; Inoac Technical Center Co Ltd
Current assignee: Inoac Corp; Inoac Technical Center Co Ltd
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: JP2004311586A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基材となる、例えばＥＰＤＭ(エチレン−プロピレン−ポリマー)等の樹脂成分に導電性物質としてのカーボンブラックを混合して得られる発泡体等の低い密度を有する電波吸収体に関し、更に詳細には、殊に８〜１２.５ＧＨｚのＸバンド周波数帯の電波に対して有効な電波吸収特性を示すと共に、優れた軽量性を併有する電波吸収体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電波吸収体とは、該吸収体が設けられる被設置物における電波の反射を低減することで、該反射波による偽像現象等を防止するものである。近年、この電波吸収体は、高周波数領域の電波の利用が促進されていることにより、殊に８〜１２.５ＧＨｚの周波数帯であるＸバンド帯で有効な電波吸収特性を示す電波吸収体が求められている。これは、従来Ｘバンド帯で用いられている船舶用レーダーに加え、１１.５ＧＨｚの周波数帯を利用する衛星放送が普及してきたことによる。殊に前記衛星放送の受信用のパラボラアンテナ等においては、その設置場所が限定される事情等を考慮して、前記電波吸収体に省スペース性や軽量性が求められている。
【０００３】
前記電波吸収体の電波吸収特性、すなわち反射を低減する電波帯域および該帯域における減衰率は、基本的に該電波吸収体内に含まれる該帯域の電波を吸収する物質の種類および量と、該吸収体の厚さとによって決定されることが知られている。そして、前記Ｘバンド帯の吸収をなす物質としては、透磁損失により電波のエネルギーを熱に変換して該電波を減衰させるフェライト等の磁性材料が好適に採用されていた。しかし、前記フェライト等の磁性材料や金属を用いる、所謂磁性体混合型の電波吸収体は、混合される物質が金属であるためその密度故に重量が嵩む問題が指摘される。
【０００４】
これに対して、同じく減衰型の電波吸収体として、絶縁体である基材に導電性物質を分散し抵抗率や導電率および比誘電率を変化させ、誘電損失により電波のエネルギーを熱に変換して該電波を減衰させる、所謂導電性物質混合型の電波吸収体(以下、導電性電波吸収体と云う)がある。前記導電性物質としては、導電性金属、カーボンブラックや膨張性黒鉛が挙げられる。これら導電性物質は、前記磁性材料に較べて一般に密度が小さいため得られる電波吸収体が軽量となる効果が期待できる。
【０００５】
ところで前記導電性電波吸収体についても、前述の如く、その電波吸収特性が該吸収体内に含まれる導電性物質の種類および量と、該吸収体の厚さとによって決定されるものである。そして、前記導電性物質の種類は複素比誘電率εにより表され、図２に示す如く、該複素比誘電率εをなす実数部および虚数部によって電波吸収体の反射が理論上無くなる無反射曲線が算出されている。前記無反射曲線は、前記複素比誘電率εをなす実数部および虚数部を夫々横軸および縦軸に取ったグラフ上に一本の曲線として示されると共に、該無反射曲線を構成する各点は所定のｄ／λ、すなわち前記電波吸収体の厚さと吸収すべき電波の波長(波長＝電波の速度(光速)／周波数)との係数を表すようになっている。
【０００６】
従って、ある波長λの反射を効率的に低減させ得る電波吸収体の厚さｄは、前記複素比誘電率εによって決定され、換言すれば該複素比誘電率εは電波吸収体の厚さｄによって決定されるともいえる。しかし、前記複素比誘電率εは、一般に制御が困難な虚数部を因子として有するため、実際に測定すべき導電性物質を使用して電波吸収体を製造し、しかる後に各種測定を実施することで確認することしかできなかった。このため、一般には確定した前記複素比誘電率εが前記無反射曲線に近接した状態の電波吸収体を製造し、該無反射曲線から得られるｄ／λの係数と処理すべき周波数とから、該電波吸収体の厚さｄを決定する手法が一般的であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前述の手法によると、前記複素比誘電率εから電波吸収体の厚さｄを決定するため、一般に該厚さｄを該電波吸収体の設計時に特定することは不可能に近く、先ず高い効率で目的とする周波数の反射を低減し得るように該厚さｄを該複素比誘電率εから算出・採用し、該厚さｄに係る省スペース性および軽量性といった指標は、前記磁性材料をより低密度の導電性物質に変更する程度でしか改良がなされなかった。
【０００８】
【発明の目的】
この発明は、従来の技術に係る電波吸収体における前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、所定の樹脂成分からなる基材に対し、特定の特性値を有する所要量のカーボンブラックを混合すると共に、その密度を０.３ｇ／ｃｍ³以下に設定することで、殊にＸバンド帯の電波に対し優れた電波吸収特性を示すと共に、高い省スペース性および軽量性を併有し得る電波吸収体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係る電波吸収体は、
８〜１２.５ＧＨｚの周波数帯の電波を減衰する電波吸収体であって、
樹脂成分１００重量部に対して、カーボンブラックを５５〜１６０重量部の範囲で混合して形成された導電性を有する発泡体からなり、
前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が１３０〜３００ｍ ² ／ｇの範囲で、かつジブチルフタレート吸収量が１３０〜３００ｃｍ ³ ／１００ｇの範囲にあり、
前記発泡体の密度を、０.３ｇ／ｃｍ ³ 以下に設定したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施例に係る電波吸収体について説明する。本願の発明者は、所定の窒素吸着比表面積とＤＢＰ(ジブチルフタレート)吸収量とを併有するカーボンブラック(以下、ＣＢと云う)を導電性物質として使用し、最終的に得られる電波吸収体の密度を一定値以下とすることで、Ｘバンド帯における所望の電波吸収特性と軽量性および省スペース性とを達成し得る電波吸収体が得られることを知見したものである。
【００１１】
先ず、本発明に係る電波吸収体の理解に資するために、無損失の誘電体(一般的な絶縁体)の中に抵抗体(ＣＢ粒子等の導電性物質)が分散した導電性電波吸収体における電波吸収のメカニズムについて説明する。この電波吸収体を電気的な等価回路として捉えると、該吸収体内に存在する抵抗体自体の電気抵抗と抵抗体間の静電容量とが複雑に結合した形となっている。従って、前記電波吸収体に電界を加えても低い周波数では電流が流れないため、抵抗体に熱の発生が殆どない、すなわち電波の吸収量は僅かである。しかし周波数が高くなると、周波数に反比例して抵抗体間(コンデンサ)のインピーダンスが低くなるため、該抵抗体に電流が流れるようになり、この結果、該抵抗体において熱が発生する。これは、入射された電波が電波吸収体において熱に変換される、すなわち該電波が吸収されて反射される電波が減衰することを意味する。なお本発明においては、前記電波吸収体を、入射電波の少なくとも８ｄＢ以上の減衰をもって充分な電波吸収特性を備えていると判断することとした。この程度の減衰率を有することで、例えば前記パラボラアンテナ等に電波吸収体として充分に使用し得る。
【００１２】
次に、実施例の電波吸収体を構成する混合物の各要素について説明する。使用される発泡体の骨格を構成する成分、すなわち基材としては、耐候性、耐熱および成形性等に優れるエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー(以下、ＥＰＤＭポリマーと云う)や、天然ゴム(ＮＲ)、ブタジエン−スチレンゴム(ＳＢＲ)、ポリブタジエンゴム(ＢＲ)、ポリイソプレンゴム(ＩＲ)、クロロプレンゴム(ＣＲ)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ＮＢＲ)、ブチルゴム(ＩＩＲ)、エチレン−プロピレンゴム(ＥＰＭ)、シリコンゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム(ＣＨＲ)、アクリルゴムまたはウレタンゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム(ＥＶＡ)またはエチレン−アクリルゴム等のゴム組成物、軟質ウレタン樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン(ＣＳＭ)または塩素化ポリエチレン(ＣＭ)等のプラスチックおよび各種エラストマー等の前記ＣＢの混合を許容し、かつ従来公知の、例えば化学的発泡法、機械的撹拌法または抽出法等の各種方法により、その発泡倍率を任意に制御しつつ発泡体とし得るポリマーであれば、如何なる物質でも使用可能である。そして各ポリマーの耐候性等の優れた物性を併有させるべく、単独に限定せず、必要に応じて２種以上混合して使用してもよい。
【００１３】
この他、前述したＥＰＤＭポリマー等の、所謂ベースポリマーに対して、例えばポリエチレン等のポリマーをメルトブレンドすることによりポリマーアロイ化した物質も好適に使用可能である。なお、例えばポリウレタン、ポリプロピレンまたはポリエチレン等の極性を有するポリマーの使用はその導電性が高く発現するため、またＮＢＲの如きｔａｎδが大きなポリマーの使用は導電率の発現に伴って反射減衰が変化するため、夫々留意が必要である。
【００１４】
また前記ＣＢは、一般に黒色か帯灰黒色の粉末であり、例えばクレオソート油や石油系重質油等の炭化水素を不完全燃焼させたものを熱分解することで製造されている。前記ＣＢの基本特性は、一般的に粒子径、粒子表面の化学的性質およびストラクチャー等で示される。前記粒子径は、ＣＢ微粒子の凝集体である小さな球状物質を電子顕微鏡により測定、算出した平均直径である。また前記粒子表面の化学的性質は、ＣＢ粒子表面に存在する酸化物や活性水素などの表面官能基に由来する性質、表面に吸着された物質に起因する性質または表面のマクロ・ミクロ孔径とその分布がもたらす性質がある。そして前記ストラクチャーは、前記ＣＢの凝集体の発達具合を示す指標である。この中でも前記粒子径およびストラクチャーは、前記ＣＢを樹脂成分に混合した場合、補強性、押出特性、着色性および粘度等の諸機能に与える影響が大きく、加硫等の分子構造変動に際しても大きな影響を与えて、最終的に得られる電波吸収体の各種機械的物性を変動させるため、前記基材としてゴム組成物を使用する場合には留意が必要である。また殊に電波吸収体においては、電波吸収特性に影響を与える分散性を左右する重要な因子の１つである。前記分散性は前述[００１１]したように、前記ＣＢが樹脂成分中で抵抗体として好適に作用するための重要な要素である。
【００１５】
前記ＣＢの粒子径は、前述の如く、電子顕微鏡で一定時間を掛けて観察・測定して算出するもので、その煩雑さ故に現場での品質管理に向いていない。このため一般的には、前記粒子径の代わりの指標として、該粒子径に伴って比例的に変化する正の相関関係を有している単位重量当たりの比表面積(ｍ²／ｇ)が好適に用いられている。本発明において前記ＣＢの比表面積は、窒素吸着比表面積で規定されており、該窒素吸着比表面積は脱気したＣＢを液体窒素に侵漬させ、平衡時におけるＣＢ表面に吸着した窒素量から算出される。この窒素吸着比表面積は増加するに従って、前記ＣＢの樹脂成分中への混合時の分散性を悪化させて、かつ得られる電波吸収体の各種機械的物性が向上させ、一方減少に伴って分散性が向上して、かつ該機械的物性が悪化することが知られている。
【００１６】
また前記ストラクチャーとは、前記ＣＢの凝集体であるアグリゲート、すなわち塊化の発達度合いを云う。このアグリゲートとは、前記ＣＢの構成単位であって球状物質である凝集体同士が融着し、連鎖状或いは不規則な鎖状に枝分かれした複雑な凝集形態を指すもので、通常では数個〜数十個の該凝集体からなり、その大きさは数十〜数百ｎｍとなっている。このように、前記ＣＢはアグリゲート同士が融着した状態で存在し、概念的にはブドウの房に例えられる。そして前記ＣＢのストラクチャーと、前記アグリゲート間の空隙率との間には正の相関があり、ＤＢＰ吸収量により間接的な定量が可能であるため、本発明において該ストラクチャーは該ＤＢＰ吸収量で規定することとしている。前記ストラクチャーを高くする(凝集体が発達した状態とする)と、すなわち前記ＤＢＰ吸収量が増加すると、得られる電波吸収体が硬くなって該吸収体に必要とされる伸びや引裂強さ等の一部物性が悪化し、反対に前記ＤＢＰ吸収量が減少すると該物性が良化する。
【００１７】
そして前記ＤＢＰ吸収量の増減によって、樹脂成分に対するＣＢの分散性が変化してしまうことも知られており、具体的には、前記ＤＢＰ吸収量が大きいと該樹脂成分に対するＣＢの混合には時間が掛かる一方で、該混合後の均質な分散は容易であり、反対に該ＤＢＰ吸収量が小さいと該樹脂成分に対するＣＢの混合は容易である一方で、該混合後の均質な分散は困難であることが知られている。そして前記ＣＢは、その種類等によって前述した２つの分散のどちらがより好適なのかが異なるため、使用する該ＣＢの種類等によって前記ＤＢＰ吸収量が大きい方がよいのか、または小さい方がよいのかが決定される。すなわち使用するＣＢの種類によって、該ＣＢの分散性を最適とするように前記ＤＢＰ吸収量が決定されている。
【００１８】
このように前記窒素吸着比表面積およびＤＢＰ吸収量は、得られる電波吸収体の減衰率等の重要な指標に大きな影響を与えるものであり、本発明に係る電波吸収体に用いられるＣＢの特性値は、前記窒素吸着比表面積とＤＢＰ吸収量との双方を考慮しつつ決定する必要がある。そして本発明においては、前記ＣＢにおける前記窒素吸着比表面積は１３０〜３００ｍ²／ｇの範囲が、前記ＤＢＰ吸収量は１３０〜３００ｃｍ³／１００ｇの範囲が、夫々好適であることが確認された。殊に減衰率にとって重要である前記ＣＢの分散性については、前記窒素吸着比表面積およびＤＢＰ吸収量の何れによっても変化するものであるため、各種機械的物性値の向上等により該窒素吸着比表面積およびＤＢＰ吸収量を決定した場合には、該分散性が悪化することも考えられる。このような場合には、前記ＣＢの樹脂成分中への混合・混練時間の延長や軟化剤の混合・増量等の補助的な手段の採用により、該ＣＢの樹脂成分中での分散状態の均質化が可能であり、必要に応じて適宜実施される。
【００１９】
そして、前述[００１８]した特性値を持つＣＢは、基材である樹脂成分１００重量部に対し、５５〜１６０重量部混合することで所要の電波吸収特性を達成し得ることが確認された。すなわち、基材である樹脂成分１００重量部に対し５５〜１６０重量部混合することにより、前述の特性値を有するＣＢを含有する電波吸収体が、本発明が目的とする８〜１２.５ＧＨｚの周波数帯の電波を少なくとも８ｄＢ以上減衰させる作用を発現する、すなわち所定の複素比誘電率εを発現するものと考えられる。そして前記ＣＢの混合量が５５〜１６０重量部の範囲外となると、８〜１２.５ＧＨｚの周波数帯における８ｄＢ以上の減衰が困難となることが確認された。また前記ＣＢの混合量が多過ぎる場合には、減衰すべき電磁波がそもそも電波吸収体内に入射することなく反射されてしまい、その結果、高い減衰率を達成し得なくなる。そして前記ＣＢの混合量は、得られる電波吸収体の量産性を確保するため、具体的には得られた該吸収体に発生し得るヒビ等の形状的欠陥を回避して歩留まりを確保するため、好適には基材である樹脂成分１００重量部に対して、５５〜１００重量部の範囲に設定される。
【００２０】
また前記電波吸収体の密度については、例えば該電波吸収体をその発泡倍率を制御した発泡体で構成することで、少なくとも０.３ｇ／ｃｍ³以下に設定することで好適な軽量性および省スペース性の達成と、前述の少なくとも８ｄＢ以上の減衰の達成とがなされる。前述([０００５])したように、ＣＢの如き導電性物質を使用して複素比誘電率εを制御する場合、該εに近接した前記無反射曲線から読み取れるｄ(電波吸収体の厚さ)／λ(光速を周波数(８〜１２.５ＧＨｚ)で除した数値)から算出される厚さｄと、電波吸収体の厚さｄとを一致させることで良好な電波吸収特性を獲得している。これは一般的に前記電波吸収体が、所謂ソリッド状態である場合の数値である。そして、前記電波吸収体の性状についての知見はこれまで殆ど得られていなかったが、本願発明者は該電波吸収体の性状がその密度を少なくとも０.３ｇ／ｃｍ³以下となるように制御したもとで泡させた発泡体とすることで、好適な電波吸収特性が得られることを知見したものである。
【００２１】
また得られる電波吸収体の密度が、１を大きく下回り０.３ｇ／ｃｍ³以下となっているため、従来の導電性物質を使用した電波吸収体に較べても、その軽量性は大きく向上される。前記Ｘバンド帯用途の電波吸収体の具体的な使用用途として、船舶用レーダが挙げられるのは前出の通りだが、該船舶の航行経路上に建造される橋等に設置され、該橋による該船舶用レーダ波反射低減を担う電波吸収体等の用途には、その軽量性および電波吸収特性が重要な要素であり、本発明に係る電波吸収体が好適に使用され得る。前記電波吸収体の性状を発泡体としたことによる電波吸収特性向上は、様々な要因の作用が複合してなされているため一様な説明は困難であるが、一般的には前記ＣＢ濃度の異なる層を何層か重ねる、またはピラミッド形や山形の形状にカットするのと同様に見かけ上の濃度勾配を発現させると共に、散乱効果を併有させたためと考えられ、前述のＸバンド帯だけでなく更に広帯域の電波吸収特性を実現し得る。そしてこのような発泡体構造においては、該発泡体を形成するセルの大きさ(セル径)、該セル同士の繋がりの度合いを示す連泡率その他骨格の太さ等の各種要素が大きく関与しているため、該各種要素の考慮が必要とされる。
【００２２】
このように前記ＣＢを混合した樹脂成分は、発泡体としてその密度を前述の値とすることで、少なくともＸバンド帯において良好な電波吸収特性を発現することが判明した。通常に使用される各樹脂成分の密度が約１〜１.５ｇ／ｃｍ³程度であることに鑑み、具体的には電波吸収体をなす発泡体の発泡倍率を少なくとも５倍以上に設定することが求められる。
【００２３】
従って、前述の各物性値を考慮した上で前記窒素吸着比表面積およびＤＢＰ吸収量の範囲内において適宜指標として使用し、これにより使用用途に合致した諸物性を発現させるようにしてもよい。また本実施例に係る電波吸収体には、その目的および用途に応じて、更に発泡剤、補強材、軟化剤、加硫剤、老化防止剤、充填剤、付着付与剤、しゃく解剤、着色剤、滑剤、離型剤、難燃剤その他添加剤等を添加してもよい。
【００２４】
【製造方法の一例】
前記各要素を用いた本実施例に係る電波吸収体の製造工程について、図１を参照してＥＰＤＭポリマーを樹脂成分として用いて発泡体とした電波吸収体を製造する場合について説明する。先ず、基材として所定量のＥＰＤＭポリマーとＣＢとを混練機に混入して混ぜ合わせる(一次混合)。そこに軟化剤、充填剤、強化剤、加硫剤(粉末硫黄等)、加硫促進剤、加硫促進助剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤(老化防止剤)、発泡剤または発泡助剤等の添加剤を必要なだけ混合(二次混合)して、再び混練してＥＰＤＭ混合物とする。混練時間や混練速度等の条件は各種混合剤の物性により左右されるが、前記ＥＰＤＭ混合物が充分に混合・混練され得るよう行なわれる。すなわち、混練が不充分であると前記ＣＢがＥＰＤＭポリマー中に均質に分散せず、一方過度の混練はＥＰＤＭポリマー中に混合させたＣＢのストラクチャーを壊してしまう畏れがあるため注意が必要である。前記混合・混練は、１軸式または２軸式押出機、ニーダ、加圧式ニーダ、コニーダ、バンバリーミキサ、ヘンシェル型ミキサ或いはロータ型ミキサその他の混練機等が好適に使用される。
【００２５】
次に、前記ＥＰＤＭ混合物を所定の成形型に充填する等して成形体としつつ、該成形型ごと加硫缶に代表される加硫装置に装着、一定時間スチーム等による加熱を施すことで、所要形状の加硫済みのゴム組成物を得る。そして前記ゴム組成物を、前記成形型から脱型・冷却することで電波吸収体が完成する。前記加硫時間は、得るべき電波吸収体の大きさや混合剤等の条件により適宜に調整される。前述の成形型を使用した成形方法の他、押出成形または射出成形等の従来公知の成形方法が何れも使用可能である。この場合、得られた成形体について別途、加硫のための加熱を実施する必要があるが、連続的かつ効率的な製造が可能となる。前記加硫については、一般的な硫黄加硫の他、有機過酸化物加硫等従来公知の方法が使用される前記樹脂成分等の要素により適宜選択される。また、ポリウレタン等のゴム組成物以外のものを前記樹脂原料とする場合、殊に加硫の必要はない。なお、本実施例では所要形状成形体としているが、該成形体とすることは必須ではなく、また、例えば化学的発泡法を使用したスラブ発泡により電波吸収体をなす発泡体を製造する場合には、発泡後に別途所要形状への加工がなされる。
【００２６】
本実施例において前記電波吸収体は、加硫の際の加熱により前記ＥＰＤＭポリマー中でセルを形成する発泡剤の使用により発泡される、所謂化学的発泡法で製造されているが、殊にその発泡方法は限定されず、前述([００１２])した如く、使用される樹脂成分に適応し得る各種発泡方法が採用可能である。そして得るべき電波吸収体において必要とされる機械的物性値を考慮し、その気泡径、気泡率および発泡倍率等を達成し得る各種発泡方法が適宜選択される。
【００２７】
なお一般的に電波の波長が短い、すなわち周波数が高い程、その電波吸収に要する電波吸収体の厚さは薄く、入射された電波の波長が長い程、厚さが必要となることが知られているが、本発明における電波吸収体についても、その厚さの最適化による電波吸収特性の向上が可能であるため、前述の軽量性および省スペース性等の諸要素を阻害しない範囲で該厚さを変更してもよい。
【００２８】
【実験例】
以下に、本発明に係る電波吸収体の各物性値を示す実験例を示す。この電波吸収体は、基材たる樹脂成分(本実験例においては、ＥＰＤＭポリマーとポリエチレンの複合物)および各種添加剤については以下に記する割合で、所定の特性値を持つカーボンブラックについては下記の表１および表２に示す割合として混合し、得られた混合物から実施例１〜８(表１)、比較例１系列〜４系列(表２：計１１サンプル)および参考例１および２に係る電波吸収体としての密度を調整した発泡体(ソリッド体含む)を同じく表１に示す見掛け密度(参考として発泡倍率も記す)として夫々製造した。
【００２９】
そして前記発泡体から試験片(幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ４.８ｍｍ)を作製して電波吸収特性を測定した。また前記混合物の製造時に目視により、○(混合が容易である)、×(混合が困難である)でその混合性を確認し、また成形性(得られた電波吸収体が製品として形状的欠陥を有さずに成形可能か、といった評価)の評価を目視により、○(問題ない)、×(問題あり)で下し、更に本発明に係る電波吸収体としての評価を○(適合する)、×(適合しない)で下した。なお実施例１と同じカーボンブラックを使用し、本発明に記載の範囲外の混合割合としたもの(比較例１系列)、本発明に記載の範囲外の密度としたもの(比較例２系列)、本発明の記載の範囲外のカーボンブラックを使用したもの(比較例３系列)および鉄粉を使用したもの(比較例４)を比較例とし、参考例として密度１.１ｇ／ｃｍ³(発泡倍率０)、すなわちソリッド体とした電波吸収体の測定も併せて行なった。また使用した機器および各物質と、電波吸収特性およびカーボンブラックの特性値測定方法とは夫々以下に記す。
【００３０】
(使用機器と、使用物質および混合量(重量部)とについて)
・使用機器：撹拌機ＴＤ３−１０ＭＤＸ；トーシン製
・樹脂成分：
ＥＰＤＭポリマーとポリエチレンの複合物
(商品名エプタロイＰＸ０４７；三井化学製) １００
・添加物
パラフィンオイル(商品名ＰＳ−４３０；出光興産製) ２５
発泡剤(商品名セルラーＤ；永和化成製) ４.３
発泡助剤(商品名セルペーストＫ−４；永和化成製) ３.３
加工助剤(商品名アフラックス１２；ラインケミージャパン製) ２.５
加硫促進剤(商品名ＡｃｃＴＴ；大内新興化学工業製) ０.８３
加硫促進剤(商品名ＡｃｃＭ；大内新興化学工業製) ０.８３
加硫剤(硫黄) １.７
ＺｎＯ４.２
ステアリン酸１.７
合計１４４.３６
【００３１】
・導電性物質等の種類
カーボンブラック
実施例１〜６、比較例１系列および比較例２系列並びに参考例：
商品名トーカブラック♯５５００；東海カーボン製
実施例７：商品名ダイヤブラック♯３２３０；三菱化学製
実施例８：商品名旭ＡＸ−０１５；旭カーボン製
比較例３−１〜３−３：商品名旭♯１５；旭カーボン製
比較例３−４：商品名シースト♯９；東海カーボン製
比較例３−５：商品名アセチレンブラック；電気化学工業製
比較例３−６：商品名デグサＬ６；デグサ製
比較例４：鉄粉
【００３２】
(測定方法)
前記カーボンブラックの特性値である窒素吸着比表面積およびＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳＫ６２１７に規定する方法で測定した。また前記電波吸収特性は以下の条件で測定した。
・測定方法：導波管法
定在波測定器の導波管内に電波吸収体である各試験片を挿入し、定在波や反射特性の測定から電波吸収特性、ここではＸバンド帯(１２ＧＨｚ)における減衰率を測定する。なお前記減衰率は、完全反射体である金属板からの反射レベルに対して、電波吸収体からの反射レベルが幾何学的に同面積の吸収体からの反射レベルがどの程度低下するか、により測定した。
・測定機器：ネットワークアナライザＨＰ８７２０Ｄ；アジレントテクノロジー製
・入射電波周波数：１２ＧＨｚ
【００３３】
【表１】

【００３４】
【表２】

【００３５】
(結果）
得られた各測定結果等を上記表１および表２に併記する。そして得られた結果より、窒素吸着比表面積が１３０〜３００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸収量が１３０〜３００ｃｍ³ ／１００ｇの範囲であるカーボンブラックをＥＰＤＭポリマー１００重量部に対し、５５〜１６０重量部の範囲で混合した際に良好な電波吸収特性を示す電波吸収体が得られることが確認された。また、前記の特性値および混合量としたカーボンブラックであれば、著しい混合性の低下が確認できなかった。そして見掛け密度については、０.３ｇ／ｃｍ³以下とすることで良好な電波吸収特性を示す電波吸収体が得られることが確認された。
【００３６】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る電波吸収体によれば、所定の樹脂成分からなる基材に対し、特定の特性値を有する所要量のカーボンブラックを混合すると共に、その密度を０.３ｇ／ｃｍ^３以下に設定した電波吸収体は、高い省スペース性および軽量性を有すると共に、殊にＸバンド帯の電波に対して優れた電波吸収特性を発現する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る電波吸収体の製造工程を示す簡単なフローチャート図である。
【図２】導電性物質を使用する電波吸収体の無反射曲線の概略を示すグラフ図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio wave absorber having a low density such as a foam obtained by mixing carbon black as a conductive material with a resin component such as EPDM (ethylene-propylene-polymer) as a base material, More specifically, the present invention relates to a radio wave absorber that exhibits effective radio wave absorption characteristics especially for radio waves in the X-band frequency band of 8 to 12.5 GHz and has both excellent lightweight properties.
[0002]
[Prior art]
In general, a radio wave absorber is to prevent a false image phenomenon or the like due to a reflected wave by reducing reflection of a radio wave in an installation object provided with the absorber. In recent years, the use of radio waves in the high frequency region has been promoted, and this radio wave absorber has a radio wave absorber that exhibits effective radio wave absorption characteristics particularly in the X band, which is a frequency band of 8 to 12.5 GHz. It has been demanded. This is because satellite broadcasting using a frequency band of 11.5 GHz has become widespread in addition to marine radar conventionally used in the X band. In particular, in the parabolic antenna for receiving satellite broadcasts, the radio wave absorber is required to be space-saving and lightweight in consideration of circumstances where the installation location is limited.
[0003]
The radio wave absorption characteristics of the radio wave absorber, that is, the radio wave band that reduces reflection and the attenuation rate in the band are basically the type and amount of the substance that absorbs the radio wave of the band contained in the radio wave absorber, and the absorption It is known to be determined by body thickness. As a substance that absorbs the X band, a magnetic material such as ferrite that attenuates the radio wave by converting the energy of the radio wave to heat by magnetic permeability loss has been suitably employed. However, the so-called mixed magnetic material wave absorber using a magnetic material such as ferrite or a metal is pointed out to be heavy due to its density because the substance to be mixed is a metal.
[0004]
On the other hand, as an attenuation type radio wave absorber, conductive material is dispersed in a base material that is an insulator to change the resistivity, conductivity, and relative permittivity, and the radio wave energy is converted into heat by dielectric loss. Thus, there is a so-called mixed conductive material wave absorber (hereinafter referred to as a conductive wave absorber) that attenuates the radio wave. Examples of the conductive substance include conductive metal, carbon black, and expandable graphite. Since these conductive substances generally have a density lower than that of the magnetic material, it is possible to expect an effect that the obtained radio wave absorber becomes light.
[0005]
By the way, as described above, the electromagnetic wave absorption characteristic of the conductive wave absorber is determined by the type and amount of the conductive substance contained in the absorber and the thickness of the absorber. The type of the conductive material is represented by a complex relative dielectric constant ε, and as shown in FIG. 2, the reflection part of the radio wave absorber is theoretically eliminated by the real part and the imaginary part forming the complex relative dielectric constant ε. Is calculated. The non-reflection curve is shown as a single curve on a graph with the real part and the imaginary part forming the complex relative permittivity ε on the horizontal axis and the vertical axis, respectively, and each point constituting the non-reflection curve Represents a coefficient of a predetermined d / λ, that is, the thickness of the radio wave absorber and the wavelength of the radio wave to be absorbed (wavelength = wave velocity (speed of light) / frequency).
[0006]
Therefore, the thickness d of the radio wave absorber that can effectively reduce reflection at a certain wavelength λ is determined by the complex relative dielectric constant ε, in other words, the complex relative dielectric constant ε is the thickness d of the radio wave absorber. It can be said that it is determined by. However, since the complex dielectric constant ε generally has an imaginary part that is difficult to control as a factor, a radio wave absorber is manufactured using a conductive material to be actually measured, and then various measurements are performed. It was only possible to confirm with. For this reason, in general, a radio wave absorber in which the determined complex relative dielectric constant ε is close to the non-reflection curve is obtained, and from the coefficient of d / λ obtained from the non-reflection curve and the frequency to be processed, A method for determining the thickness d of the radio wave absorber is common.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-described method, since the thickness d of the radio wave absorber is determined from the complex relative dielectric constant ε, it is generally impossible to specify the thickness d when designing the radio wave absorber. The thickness d is calculated and adopted from the complex dielectric constant ε so that the reflection of the target frequency can be reduced efficiently, and the indices such as space saving and light weight related to the thickness d are the magnetic material Improvements have been made only to the extent that is changed to a lower density conductive material.
[0008]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been proposed in order to suitably solve the above problems in the wave absorber according to the prior art, and has a specific characteristic value with respect to a base material made of a predetermined resin component. The required amount of carbon black is mixed and the density is 0.3 g / cm.^ThreeAn object of the present invention is to provide a radio wave absorber that exhibits excellent radio wave absorption characteristics especially for radio waves in the X band band and can have both high space saving and light weight by being set as follows.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the radio wave absorber according to the present invention is:
  A radio wave absorber that attenuates radio waves in a frequency band of 8 to 12.5 GHz,
  It consists of a conductive foam formed by mixing carbon black in a range of 55 to 160 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component,
  The carbon black has a nitrogen adsorption specific surface area of 130 to 300 m. ² / G and dibutyl phthalate absorption is 130-300cm ^Three / 100g,
  The density of the foam is 0.3 g / cm. ^Three Set toIt is characterized by that.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A radio wave absorber according to a preferred embodiment of the present invention will be described. The inventor of the present application uses carbon black (hereinafter referred to as CB) having both a predetermined nitrogen adsorption specific surface area and DBP (dibutyl phthalate) absorption amount as a conductive substance, and finally obtains a radio wave absorber. It has been found that by setting the density to a certain value or less, it is possible to obtain a radio wave absorber that can achieve desired radio wave absorption characteristics, light weight, and space saving in the X band.
[0011]
First, in order to contribute to an understanding of the radio wave absorber according to the present invention, a conductive radio wave absorber in which a resistor (conductive material such as CB particles) is dispersed in a lossless dielectric (general insulator). The mechanism of radio wave absorption in will be described. When this radio wave absorber is regarded as an electrical equivalent circuit, the electrical resistance of the resistor itself existing in the absorber and the capacitance between the resistors are complexly combined. Therefore, even if an electric field is applied to the radio wave absorber, no current flows at a low frequency, so that the resistor hardly generates heat, that is, the amount of radio wave absorption is small. However, as the frequency increases, the impedance between the resistors (capacitors) decreases in inverse proportion to the frequency, so that a current flows through the resistors, and as a result, heat is generated in the resistors. This means that the incident radio wave is converted into heat in the radio wave absorber, that is, the radio wave that is absorbed and reflected is attenuated. In the present invention, the radio wave absorber is judged to have sufficient radio wave absorption characteristics with at least 8 dB attenuation of the incident radio wave. By having such an attenuation factor, it can be sufficiently used as a radio wave absorber for the parabolic antenna, for example.
[0012]
Next, each element of the mixture constituting the radio wave absorber of the example will be described. Components constituting the skeleton of the foam used, that is, the base material, ethylene-propylene-diene terpolymer (hereinafter referred to as EPDM polymer) excellent in weather resistance, heat resistance and moldability, natural rubber (NR) , Butadiene-styrene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPM), silicon Rubber composition such as rubber, fluorine rubber, epichlorohydrin rubber (CHR), acrylic rubber or urethane rubber, ethylene-vinyl acetate rubber (EVA) or ethylene-acrylic rubber, soft urethane resin, chlorosulfonated polyethylene (CSM) or chlorinated polyethylene Plastics such as (CM) and various elastomers It is a polymer that allows mixing of the CB such as-and that can be made into a foam while arbitrarily controlling the expansion ratio by various methods known in the art, such as a chemical foaming method, a mechanical stirring method, or an extraction method. Any material can be used as long as it is present. And in order to have the outstanding physical properties, such as a weather resistance, of each polymer, it is not limited to single, You may mix and use 2 or more types as needed.
[0013]
In addition, a material obtained by polymer-alloying a polymer such as polyethylene by melt blending with a so-called base polymer such as the above-mentioned EPDM polymer can also be suitably used. For example, the use of a polymer having polarity such as polyurethane, polypropylene, or polyethylene exhibits high conductivity, and the use of a polymer having a large tan δ such as NBR changes the reflection attenuation with the development of conductivity. Each one needs attention.
[0014]
The CB is generally a blackish or blackish black powder, and is produced, for example, by thermally decomposing hydrocarbons such as creosote oil or petroleum heavy oil. The basic characteristics of the CB are generally indicated by particle diameter, particle surface chemistry, structure, and the like. The particle diameter is an average diameter obtained by measuring and calculating a small spherical substance that is an aggregate of CB fine particles with an electron microscope. Further, the chemical properties of the particle surface include properties derived from surface functional groups such as oxides and active hydrogen existing on the surface of CB particles, properties derived from substances adsorbed on the surface, surface macro / micro pore diameters and There is a property brought about by distribution. The structure is an index indicating the degree of development of the CB aggregate. Among these, the particle size and structure have a great influence on various functions such as reinforcement, extrusion characteristics, colorability and viscosity when the CB is mixed with a resin component, and also have a great influence on molecular structure fluctuations such as vulcanization. When the rubber composition is used as the base material, care must be taken. Particularly in the case of a radio wave absorber, it is one of the important factors that influence the dispersibility that affects the radio wave absorption characteristics. As described above [0011], the dispersibility is an important factor for the CB to suitably act as a resistor in the resin component.
[0015]
As described above, the particle size of CB is calculated by observing and measuring with an electron microscope over a certain period of time, and is not suitable for on-site quality control due to its complexity. Therefore, in general, the specific surface area per unit weight (m) having a positive correlation that varies proportionally with the particle size as an index instead of the particle size.²/ G) is preferably used. In the present invention, the specific surface area of the CB is defined by the nitrogen adsorption specific surface area, and the nitrogen adsorption specific surface area is calculated from the amount of nitrogen adsorbed on the CB surface at the time of equilibrium by immersing the degassed CB in liquid nitrogen. Is done. As the nitrogen adsorption specific surface area increases, the dispersibility of the CB when mixed into the resin component is deteriorated, and various mechanical properties of the obtained radio wave absorber are improved. Is improved, and the mechanical properties are known to deteriorate.
[0016]
The structure refers to an aggregate which is an aggregate of the CB, that is, a degree of development of agglomeration. The aggregate refers to a complex aggregate form in which aggregates, which are the structural units of the CB and are spherical substances, are fused and branched into a chain or irregular chain. It is composed of several tens of the aggregates and has a size of several tens to several hundreds of nanometers. Thus, the CB exists in a state where the aggregates are fused together, and conceptually compared to a bunch of grapes. And since there is a positive correlation between the structure of the CB and the porosity between the aggregates, and indirect quantification is possible by the DBP absorption amount, in the present invention, the structure is the DBP absorption amount. It is supposed to prescribe. When the structure is increased (the aggregate is in a developed state), that is, when the DBP absorption amount is increased, the obtained radio wave absorber becomes hard and the elongation and tear strength required for the absorber are increased. Some physical properties deteriorate, and conversely, when the DBP absorption decreases, the physical properties improve.
[0017]
It is also known that the CB dispersibility with respect to the resin component changes due to the increase or decrease in the DBP absorption amount. Specifically, if the DBP absorption amount is large, the mixing of CB with the resin component takes time. On the other hand, homogeneous dispersion after mixing is easy, and conversely, when the DBP absorption amount is small, mixing of CB with the resin component is easy, whereas homogeneous dispersion after mixing is difficult. It is known that there is. The CB is different in which of the two dispersions described above is more suitable depending on the type of the CB. Therefore, whether the DBP absorption amount is larger or smaller is better depending on the type of the CB used. It is determined. That is, the DBP absorption amount is determined so as to optimize the dispersibility of the CB depending on the type of CB used.
[0018]
As described above, the nitrogen adsorption specific surface area and the DBP absorption amount have a great influence on important indexes such as the attenuation rate of the obtained radio wave absorber, and the characteristic value of CB used in the radio wave absorber according to the present invention. Needs to be determined in consideration of both the nitrogen adsorption specific surface area and the DBP absorption amount. And in this invention, the said nitrogen adsorption specific surface area in said CB is 130-300 m.²/ G range, the DBP absorption is 130-300cm^ThreeA range of / 100 g was confirmed to be suitable for each. In particular, the dispersibility of the CB, which is important for the damping rate, varies depending on both the nitrogen adsorption specific surface area and the DBP absorption amount. Therefore, the nitrogen adsorption specific surface area can be improved by improving various mechanical properties. When the DBP absorption amount is determined, the dispersibility may be deteriorated. In such a case, by using auxiliary means such as mixing / kneading time of the CB into the resin component and mixing / increasing the amount of the softening agent, the dispersion state of the CB in the resin component is uniform. And can be appropriately implemented as necessary.
[0019]
It was confirmed that the CB having the characteristic values described above [0018] can achieve the required radio wave absorption characteristics by mixing 55 to 160 parts by weight with 100 parts by weight of the resin component as the base material. That is, by mixing 55 to 160 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component as the base material, the radio wave absorber containing CB having the above-described characteristic values is 8 to 12.5 GHz which is the object of the present invention. It is considered that the effect of attenuating radio waves in the frequency band by at least 8 dB is expressed, that is, a predetermined complex dielectric constant ε is expressed. It was confirmed that when the mixing amount of the CB is out of the range of 55 to 160 parts by weight, it is difficult to attenuate 8 dB or more in the frequency band of 8 to 12.5 GHz. On the other hand, when the amount of CB is too large, the electromagnetic wave to be attenuated is reflected without entering the radio wave absorber in the first place, and as a result, a high attenuation rate cannot be achieved. In order to ensure the mass productivity of the obtained radio wave absorber, specifically, the amount of the CB mixed is to avoid yield defects such as cracks that may occur in the obtained absorber. The amount is preferably set in the range of 55 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component as the base material.
[0020]
  The density of the radio wave absorber is at least 0.3 g / cm by, for example, forming the radio wave absorber with a foam whose foaming ratio is controlled.^ThreeBy setting as follows, it is possible to achieve a suitable light weight and space saving and to achieve the above attenuation of at least 8 dB. As described above ([0005]), when the complex relative permittivity ε is controlled using a conductive material such as CB, d (the thickness of the wave absorber) that can be read from the non-reflection curve adjacent to the ε. / Λ (Value obtained by dividing the speed of light by the frequency (8 to 12.5 GHz)) And the thickness d of the radio wave absorber are made to coincide with each other to obtain good radio wave absorption characteristics. This is generally a numerical value when the radio wave absorber is in a so-called solid state. Although little knowledge about the properties of the radio wave absorber has been obtained so far, the inventors of the present application have determined that the density of the radio wave absorber has a density of at least 0.3 g / cm.^ThreeLess thanUnder andTo beIncontrolUnderIt has been found that suitable radio wave absorption characteristics can be obtained by forming a foamed foam.
[0021]
Further, the density of the obtained wave absorber is much less than 1 and 0.3 g / cm.^ThreeBecause of the following, the lightness is greatly improved even when compared with a conventional wave absorber using a conductive material. As mentioned above, the ship radar can be mentioned as a specific use of the radio wave absorber for the X-band application. However, it is installed on a bridge constructed on the navigation route of the ship. The light weight and the radio wave absorption characteristics are important elements for uses such as the radio wave absorber for reducing the radar wave reflection for the ship, and the radio wave absorber according to the present invention can be suitably used. The improvement of the radio wave absorption characteristics by using the foam as the property of the radio wave absorber is difficult since it is difficult to provide a uniform explanation because the effects of various factors are combined. It is thought that this is due to the appearance of an apparent concentration gradient in the same way as when layers of different layers are stacked or cut into a pyramid or mountain shape, and the scattering effect is combined. In addition, it is possible to realize a wider band radio wave absorption characteristic. In such a foam structure, various factors such as the size of the cells forming the foam (cell diameter), the open cell ratio indicating the degree of connection between the cells, and the thickness of the skeleton are greatly involved. Therefore, it is necessary to consider the various factors.
[0022]
Thus, it has been found that the resin component mixed with the CB exhibits good radio wave absorption characteristics at least in the X band band by setting the density to the above-mentioned value as a foam. The density of each resin component normally used is about 1 to 1.5 g / cm.^ThreeIn view of the degree, specifically, it is required to set the foaming ratio of the foam constituting the radio wave absorber to at least 5 times.
[0023]
Therefore, it may be used as an appropriate index within the range of the nitrogen adsorption specific surface area and the DBP absorption amount in consideration of the above-described physical property values, thereby expressing various physical properties that match the intended use. In addition, the radio wave absorber according to the present embodiment further includes a foaming agent, a reinforcing material, a softening agent, a vulcanizing agent, an anti-aging agent, a filler, an adhesion-imparting agent, a peptizer, and a coloring depending on the purpose and application Agents, lubricants, mold release agents, flame retardants and other additives may be added.
[0024]
[Example of manufacturing method]
The manufacturing process of the radio wave absorber according to the present embodiment using each of the above elements will be described with reference to FIG. 1 in the case of manufacturing a radio wave absorber made of foam using EPDM polymer as a resin component. First, a predetermined amount of EPDM polymer and CB as a base material are mixed in a kneader and mixed (primary mixing). Softeners, fillers, reinforcing agents, vulcanizing agents (powder sulfur, etc.), vulcanization accelerators, vulcanization acceleration aids, antioxidants, antiozonants (antiaging agents), foaming agents or foaming aids An additive such as an agent is mixed as necessary (secondary mixing) and kneaded again to form an EPDM mixture. Conditions such as kneading time and kneading speed depend on the physical properties of various admixtures, but the EPDM mixture is sufficiently mixed and kneaded. That is, if the kneading is insufficient, the CB is not uniformly dispersed in the EPDM polymer, while excessive kneading may cause damage to the structure of the CB mixed in the EPDM polymer. . For the mixing and kneading, a single-screw or twin-screw extruder, a kneader, a pressure kneader, a kneader, a Banbury mixer, a Henschel mixer, a rotor mixer, and other kneaders are preferably used.
[0025]
Next, while filling the EPDM mixture into a predetermined mold to form a molded body, the mold is mounted on a vulcanizer represented by a vulcanizing can together with the mold, and heated by steam or the like for a certain period of time, A vulcanized rubber composition having the required shape is obtained. And the electromagnetic wave absorber is completed by demolding and cooling the rubber composition from the mold. The vulcanization time is appropriately adjusted depending on conditions such as the size of the radio wave absorber to be obtained and a mixture. In addition to the molding method using the mold described above, any conventionally known molding method such as extrusion molding or injection molding can be used. In this case, it is necessary to separately heat the obtained molded body for vulcanization, but continuous and efficient production becomes possible. About the said vulcanization | cure, conventionally well-known methods, such as organic peroxide vulcanization other than general sulfur vulcanization | cure, are selected suitably by elements, such as the said resin component. Further, when a material other than a rubber composition such as polyurethane is used as the resin raw material, vulcanization is not particularly required. In addition, although it is set as the required shape molded object in a present Example, it is not essential to make this molded object, for example, when manufacturing the foam which makes an electromagnetic wave absorber by slab foaming using a chemical foaming method, for example. Is separately processed into a required shape after foaming.
[0026]
In this embodiment, the radio wave absorber is manufactured by a so-called chemical foaming method in which foaming is performed by using a foaming agent that forms cells in the EPDM polymer by heating during vulcanization. The foaming method is not limited, and as described above ([0012]), various foaming methods applicable to the resin component to be used can be employed. Various foaming methods capable of achieving the bubble diameter, the bubble ratio, the foaming ratio, and the like are appropriately selected in consideration of the mechanical property values required for the radio wave absorber to be obtained.
[0027]
In general, it is known that the shorter the wavelength of a radio wave, that is, the higher the frequency, the thinner the wave absorber required for absorbing the radio wave, and the longer the wavelength of the incident radio wave, the greater the thickness required. However, the electromagnetic wave absorber in the present invention can also be improved in radio wave absorption characteristics by optimizing its thickness, so that the thickness of the wave absorber is within a range that does not impede the various factors such as lightness and space saving. You may change the size.
[0028]
[Experimental example]
Below, the experiment example which shows each physical-property value of the electromagnetic wave absorber which concerns on this invention is shown. This radio wave absorber is composed of a resin component as a base material (in this experimental example, a composite of EPDM polymer and polyethylene) and various additives at the following ratios, and carbon black having a predetermined characteristic value as follows. The ratios shown in Table 1 and Table 2 were mixed, and from the obtained mixture, Examples 1 to 8 (Table 1), Comparative Example 1 series to 4 series (Table 2: 11 samples in total) and Reference Examples 1 and 2 were used. Foams (including solid bodies) with adjusted density as such radio wave absorbers were produced as apparent densities (also referred to as expansion ratio for reference) shown in Table 1.
[0029]
Then, a test piece (width 100 mm, length 100 mm, thickness 4.8 mm) was prepared from the foam, and the radio wave absorption characteristics were measured. In addition, when the mixture was manufactured, the mixing property was confirmed visually by ○ (easy to mix), × (difficult to mix), and formability (the obtained wave absorber was a shape defect as a product). (Evaluation as to whether or not molding is possible) is visually evaluated with ○ (no problem), × (with problem), and evaluation as a radio wave absorber according to the present invention is ○ (compatible) , X (not compatible). The same carbon black as in Example 1 was used and the mixing ratio was outside the range described in the present invention (Comparative Example 1 series), and the density was outside the range described in the present invention (Comparative Example 2 series). Examples using carbon black outside the range described in the present invention (Comparative Example 3 series) and those using iron powder (Comparative Example 4) are comparative examples, and a density of 1.1 g / cm as a reference example.^ThreeThe measurement of the foam absorber (0), that is, the solid radio wave absorber was also performed. The equipment and materials used, and the radio wave absorption characteristics and carbon black characteristic value measurement methods are described below.
[0030]
(About equipment used, substance used and amount of mixture (parts by weight))
-Equipment used: Stirrer TD3-10MDX; manufactured by Toshin
・ Resin ingredients:
EPDM polymer and polyethylene composite
(Brand name Eptalloy PX047; made by Mitsui Chemicals) 100
·Additive
Paraffin oil (trade name PS-430; manufactured by Idemitsu Kosan) 25
Foaming agent (trade name Cellular D; manufactured by Eiwa Kasei) 4.3
Foaming aid (trade name: Cell paste K-4; manufactured by Eiwa Kasei) 3.3
Processing aid (trade name Afflux 12; manufactured by Rhein Chemie Japan) 2.5
Vulcanization accelerator (trade name: Acc TT; manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 0.83
Vulcanization accelerator (trade name: Acc M; manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 0.83
Vulcanizing agent (sulfur) 1.7
ZnO 4.2
Stearic acid 1.7
Total 144.36
[0031]
・ Types of conductive materials
Carbon black
Examples 1 to 6, Comparative Example 1 series and Comparative Example 2 series and Reference Examples:
Product Name Talker Black # 5500; Tokai Carbon
Example 7: Product name Diamond Black # 3230; manufactured by Mitsubishi Chemical
Example 8: Product name Asahi AX-015; Asahi Carbon
Comparative Examples 3-1 to 3-3: Product name Asahi # 15; Asahi Carbon
Comparative Example 3-4: Product Name Seast # 9; Tokai Carbon
Comparative Example 3-5: Product name Acetylene Black; manufactured by Denki Kagaku Kogyo
Comparative Example 3-6: Product name Degussa L6; manufactured by Degussa
Comparative Example 4: Iron powder
[0032]
(Measuring method)
The nitrogen adsorption specific surface area and DBP absorption amount, which are characteristic values of the carbon black, were measured by the methods specified in JIS K 6217. The radio wave absorption characteristics were measured under the following conditions.
・ Measurement method: Waveguide method
Each test piece, which is a radio wave absorber, is inserted into the waveguide of the standing wave measuring device, and the radio wave absorption characteristic, here, the attenuation factor in the X band (12 GHz) is measured from the measurement of the standing wave and the reflection characteristic. Note that the attenuation rate depends on how much the reflection level from the wave absorber is geometrically the same as the reflection level from the metal plate, which is a complete reflector, is reduced. It was measured.
Measuring instrument: Network analyzer HP8720D; manufactured by Agilent Technologies
-Incident radio frequency: 12 GHz
[0033]
[Table 1]

[0034]
[Table 2]

[0035]
(result)
The obtained measurement results and the like are also shown in Tables 1 and 2 above. And from the obtained result, nitrogen adsorption specific surface area is 130-300m.²/ G, DBP absorption is 130-300cm^Three It was confirmed that a radio wave absorber exhibiting good radio wave absorption characteristics can be obtained when carbon black in the range of / 100 g is mixed in the range of 55 to 160 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the EPDM polymer. Further, if the carbon black had the above characteristic values and mixing amount, a significant decrease in mixing property could not be confirmed. And about an apparent density, it is 0.3 g / cm.^ThreeIt was confirmed that a radio wave absorber exhibiting good radio wave absorption characteristics can be obtained by the following.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the radio wave absorber of the present invention, a required amount of carbon black having a specific characteristic value is mixed with a base material made of a predetermined resin component, and the density is 0.3 g. / Cm³The radio wave absorber set below has the effect of exhibiting excellent radio wave absorption characteristics with respect to radio waves in the X band, in addition to high space saving and light weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simple flowchart showing a manufacturing process of a radio wave absorber according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing an outline of a non-reflection curve of a radio wave absorber using a conductive substance.

Claims

A radio wave absorber that attenuates radio waves in a frequency band of 8 to 12.5 GHz,
It consists of a conductive foam formed by mixing carbon black in a range of 55 to 160 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component,
The carbon black is in a range of nitrogen adsorption specific surface area of 130~300m ² / g, and a dibutyl phthalate absorption amount is in the range of 130~300cm ³ / 100g,
Wave absorber, wherein the density of the foam, <br/> be set to 0.3 g / cm ³ or less.

The radio wave absorber according to claim 1 , wherein a composite of ethylene-propylene-diene terpolymer and polyethylene is used as the resin component .