JP5831921B2 - Electromagnetic wave absorber and method for producing electromagnetic wave absorber - Google Patents
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Description
本発明は、通信機器等から発せられる電磁波を吸収する電磁波吸収体及び電磁波吸収体の製造方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave absorber that absorbs an electromagnetic wave emitted from a communication device or the like and a method for manufacturing the electromagnetic wave absorber.
近年、携帯電話をはじめ、様々な通信機器の普及に伴って、電磁波ノイズによる電気・電子機器の誤作動や情報の漏洩等の各種の電波障害の問題が深刻になってきている。また、電磁波が人体に悪影響を与える虞もあった。そこで、従来より電磁波を吸収する電磁波吸収体を用いることによって、電磁波による悪影響を防止する方法が行われていた。具体的には、電磁波を発する電子機器の周囲の壁部に対して電磁波吸収体を配置したり、建物の壁に対して電磁波吸収体を配置することにより、電子機器から発せされる電磁波を吸収していた。 In recent years, with the spread of various communication devices such as mobile phones, various problems of radio interference such as malfunction of electric / electronic devices and leakage of information due to electromagnetic noise have become serious. In addition, there is a possibility that electromagnetic waves may adversely affect the human body. Therefore, conventionally, a method for preventing an adverse effect due to electromagnetic waves has been performed by using an electromagnetic wave absorber that absorbs electromagnetic waves. Specifically, the electromagnetic wave emitted from the electronic device is absorbed by arranging the electromagnetic wave absorber on the wall around the electronic device that emits the electromagnetic wave, or arranging the electromagnetic wave absorber on the wall of the building. Was.
そして、上記のような電磁波吸収体は薄膜化及び軽量化が望まれていた。例えば、高速道路の料金所において利用されているノンストップ自動料金収受システム(ETC)では、隣接レーン間での電磁波干渉による車載器の誤作動を防止する為に、料金所の天井や側壁に電磁波吸収体を張り付ける必要があり、電磁波吸収体の薄膜化及び軽量化が必要である。 The electromagnetic wave absorber as described above has been desired to be thin and light. For example, in the non-stop automatic toll collection system (ETC) used in tollgates on expressways, in order to prevent malfunction of on-vehicle equipment due to electromagnetic wave interference between adjacent lanes, electromagnetic waves are generated on the ceiling and side walls of the toll booth. It is necessary to attach an absorber, and it is necessary to reduce the thickness and weight of the electromagnetic wave absorber.
ここで、電磁波を吸収する為には吸収対象となる電磁波の周波数帯に対応した電磁波吸収体を用いる必要がある。例えば、通信機器から発せられるマイクロ波としては、無線LANに用いられる2.4GHz、5.2GHzの周波数の電磁波、ETCに用いられる5.8GHzの周波数の電磁波があり、それらのマイクロ波を吸収する為にはその周波数帯に対応した電磁波吸収体を用いる必要がある。 Here, in order to absorb electromagnetic waves, it is necessary to use an electromagnetic wave absorber corresponding to the frequency band of the electromagnetic waves to be absorbed. For example, microwaves emitted from communication devices include 2.4 GHz and 5.2 GHz frequency electromagnetic waves used for wireless LAN, and 5.8 GHz frequency electromagnetic waves used for ETC, and absorb these microwaves. Therefore, it is necessary to use an electromagnetic wave absorber corresponding to the frequency band.
例えば、特開2003−158395号公報では、樹脂にナノサイズ炭素材料を1〜10重量部配合させた1〜20GHz付近の広い周波数領域において比較的高い電磁波吸収性能が得られる電磁波吸収体が開示されている。また、特開2004−311586号公報では、所定の樹脂成分と特定の窒素吸着比表面積を持つ粉末のカーボンブラックとからなり、密度が0.3g/cm3以下に設定されている発泡体の電磁波吸収体であり、8〜12.5GHzにおいて電磁波を8dB以上減衰させる電磁波吸収性能が得られる電磁波吸収体が開示されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-158395 discloses an electromagnetic wave absorber that can obtain relatively high electromagnetic wave absorption performance in a wide frequency range near 1 to 20 GHz in which 1 to 10 parts by weight of a nanosized carbon material is blended in a resin. ing. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-311586 discloses a foamed electromagnetic wave comprising a predetermined resin component and powdered carbon black having a specific nitrogen adsorption specific surface area, and having a density set to 0.3 g / cm 3 or less. An electromagnetic wave absorber that is an absorber and can obtain an electromagnetic wave absorbing performance that attenuates an electromagnetic wave by 8 dB or more at 8 to 12.5 GHz is disclosed.
ところで、特開2004−311586号公報にも記載の通り、電磁波吸収特性は、反射を低減する電磁波帯域および該帯域における減衰率は、基本的に電磁波吸収体内に含まれる電磁波を吸収する物質の種類および量と、吸収体の厚さによって決定される。電磁波を吸収する物質の種類としては磁性材料と導電性材料(誘電性材料)があるが、前者は重いことから、導電性材料の方が電磁波吸収体として用いるのに好ましい。また、導電性(誘電性)物質の種類は複素比誘電率により表され、電磁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る。また、ある波長λの反射を効率的に低減させ得る電磁波吸収体の厚さdは、複素比誘電率によって決定される。換言すれば、複素比誘電率は電磁波吸収体の厚さdによって決定されるともいえる。 By the way, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-311586, the electromagnetic wave absorption characteristics include the electromagnetic wave band for reducing reflection and the attenuation rate in the band are basically the types of substances that absorb the electromagnetic wave contained in the electromagnetic wave absorber. And the amount and the thickness of the absorber. There are magnetic materials and conductive materials (dielectric materials) as the types of substances that absorb electromagnetic waves, but the former is heavy, and the conductive materials are preferable for use as electromagnetic wave absorbers. In addition, the type of conductive (dielectric) substance is represented by a complex relative dielectric constant, and a non-reflection curve that theoretically eliminates reflection of the electromagnetic wave absorber is calculated. In addition, the thickness d of the electromagnetic wave absorber that can efficiently reduce reflection at a certain wavelength λ is determined by the complex relative dielectric constant. In other words, it can be said that the complex relative dielectric constant is determined by the thickness d of the electromagnetic wave absorber.
また、複素比誘電率の実数部は大きいほど吸収効果が最大になる周波数における吸収体の厚さを薄くできる。また複素比誘電率の虚数部は大きいほど電磁波をよく吸収する。そして、電磁波が吸収されるためには、電磁波が吸収体内部に入らなければならない。そのためには、複素比誘電率、電磁波の波長、吸収体の厚さが、無反射条件とよばれる一定の条件に近づく必要がある。三者が一定の関係を満たすことが重要である。 Further, the larger the real part of the complex relative dielectric constant is, the thinner the absorber can be at a frequency at which the absorption effect is maximized. The larger the imaginary part of the complex dielectric constant, the better the electromagnetic wave is absorbed. And in order for electromagnetic waves to be absorbed, electromagnetic waves must enter the absorber. For that purpose, the complex relative dielectric constant, the wavelength of the electromagnetic wave, and the thickness of the absorber need to approach certain conditions called non-reflection conditions. It is important that the three parties meet a certain relationship.
ここで、上記特許文献1、2のような電磁波吸収材料としてカーボン材料を含む電磁波吸収体では、金属を用いる場合と比べて比重が小さく、軽くすることが可能であるが、吸収効果の良い電磁波吸収体を作製することはできなかった。それは、上述したように誘電率を大きくしなければ吸収性能が良くならないが、誘電率を大きくするためには高充填が必要となるので、成形性が悪くなり、シートがもろくなるなどの問題が発生する。更に、誘電率は高ければよいというものではなく、上述したように無反射条件を満たす為に複素誘電率の実部、虚部の値が一定の関係を有することが重要となる。
Here, in the electromagnetic wave absorber including the carbon material as the electromagnetic wave absorbing material as in
そして、上記特許文献1の電磁波吸収体では、複素比誘電率の実部(εr’)が大きく、虚部(εr”)が小さいため、電磁波吸収性能を表すパラメータである誘電正接(Tanδ=虚部(εr”)/実部(εr’))が小さくなり、十分な電磁波吸収性能を得ることができなかった。また、上記特許文献1の電磁波吸収体では、比重が高く、加工性も悪いという問題があった。
In the electromagnetic wave absorber of
一方、上記特許文献2の電磁波吸収体では、特定の窒素吸着比表面積を持つ粉末のカーボンブラックを使用しており、複素比誘電率の実部(εr’)が小さいことから、多量のカーボンブラックを使用しないと電磁波吸収性能が不十分となる。従って、特許文献2の電磁波吸収体は、多量のカーボンブラックを含むことやカーボンブラックの分散不良のために、電磁波吸収体としては外観が悪いうえ、内部にボイドが発生しやすく、電磁波吸収性能にバラツキが生じるという問題があった。
On the other hand, the electromagnetic wave absorber of
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、5〜7GHzの周波数帯域において、軽量で加工性に優れ、バラツキのない高性能な電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体及び電磁波吸収体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an electromagnetic wave absorber and an electromagnetic wave having a high-performance electromagnetic wave absorption performance that is lightweight, excellent in workability, and without variation in a frequency band of 5 to 7 GHz. It aims at providing the manufacturing method of an absorber.
前記目的を達成するため本願の請求項1に係る電磁波吸収体は、誘電体層と、前記誘電体層の一方の面に積層された分割導電膜層と、前記誘電体層の他方の面に積層された電磁波反射層と、を有し、5〜7GHzの周波数帯域における電磁波吸収体であって、前記誘電体層は、マトリックスに対してカーボン材料である鱗片状黒鉛を電磁波の入射方向に対して垂直方向に配列させた状態で分散させた層からなり、同軸管法で測定した複素比誘電率は、実部(εr’)が20〜120の範囲を満たし、虚部(εr”)が2〜16の範囲を満たし、誘電正接(Tanδ=εr”/εr’)が0.05〜0.5の範囲を満たすことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electromagnetic wave absorber according to
また、請求項2に係る電磁波吸収体は、誘電体層と、前記誘電体層の一方の面に積層された分割導電膜層と、前記誘電体層の他方の面に積層された電磁波反射層と、を有し、5〜7GHzの周波数帯域における電磁波吸収体であって、前記誘電体層は、カーボン材料を含むマトリックスからなり、同軸管法で測定した複素比誘電率は、実部(ε r ’)が20〜120の範囲を満たし、虚部(ε r ”)が2〜16の範囲を満たし、誘電正接(Tanδ=ε r ”/ε r ’)が0.05〜0.5の範囲を満たし、実部が同値の無反射条件を満たす虚部の値と比較した場合に、無反射条件を満たす虚部の値よりも低い虚部の値となることを特徴とする。
The electromagnetic wave absorber according to
また、請求項3に係る電磁波吸収体は、誘電体層と、前記誘電体層の一方の面に積層された分割導電膜層と、前記誘電体層の他方の面に積層された電磁波反射層と、を有し、5〜7GHzの周波数帯域における電磁波吸収体であって、前記誘電体層は、カーボン材料を含むマトリックスからなり、同軸管法で測定した複素比誘電率は、実部(ε r ’)が20〜120の範囲を満たし、虚部(ε r ”)が2〜16の範囲を満たし、誘電正接(Tanδ=ε r ”/ε r ’)が0.05〜0.5の範囲を満たし、前記分割導電膜層は、四角形状の複数の導電膜が所定間隔で配置された構造を備え、前記導電膜の一辺のサイズが3.0mm〜8.0mmであって、前記導電膜が0.1mm〜0.5mmの間隔で配置されていることを特徴とする。
The electromagnetic wave absorber according to
また、請求項4に係る電磁波吸収体は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電磁波吸収体において、前記カーボン材料が、前記マトリックス100重量部に対して50〜140重量部の割合で含まれていることを特徴とする。
The electromagnetic wave absorber according to
また、請求項5に係る電磁波吸収体は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電磁波吸収体において、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が15dB以上のピーク周波数を有することを特徴とする。
An electromagnetic wave absorber according to
また、請求項6に係る電磁波吸収体は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電磁波吸収体において、電磁波吸収体の厚さdと吸収される電磁波の波長λとの比が、d/λ=0.01〜0.05を満たし、単位面積当たりの重量が1000g/m2〜2000g/m2の範囲にあることを特徴とする。
The electromagnetic wave absorber according to
更に、請求項7に係る電磁波吸収体の製造方法は、前記請求項1乃至請求項6のいずれかに記載する電磁波吸収体を製造する電磁波吸収体の製造方法であることを特徴とする。
Furthermore, the manufacturing method of the electromagnetic wave absorber which concerns on
前記構成を有する請求項1に記載の電磁波吸収体によれば、電磁波吸収材料としてカーボン材料を用いた電磁波吸収体において、DCF構造を用いることによって、カーボン材料の割合を高くすることなく十分な電磁波吸収性能を得ることができる。即ち、誘電体層の実効誘電率を上昇させ、且つ分割導電膜層及び誘電体層を含めた電磁波吸収体が無反射条件を満たすように設計することが可能となる。それによって、電磁波吸収体に進入した電磁波を大きく減衰させることが可能となる。従って、5〜7GHzの周波数帯域において、軽量で加工性に優れ、バラツキのない高性能な電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体を提供することができる。
また、誘電体層は、マトリックスに対して鱗片状黒鉛を電磁波の入射方向に対して垂直方向に配列させた状態で分散させた層からなるので、電磁波の入射方向に対して鱗片状黒鉛の面を垂直にすることができ、誘電体層の複素比誘電率の虚部の値を大きく上昇させることなく、実部の値を上昇させることができる。その結果、電磁波吸収体の複素比誘電率を高誘電率側へ移行させるとともに無反射条件を満たすことが可能となり、電磁波吸収体の薄膜化及び軽量化の実現が可能となる。
According to the electromagnetic wave absorber according to
In addition, the dielectric layer is composed of a layer in which scaly graphite is dispersed in a state in which the scaly graphite is arranged in a direction perpendicular to the incident direction of the electromagnetic wave with respect to the matrix. Can be made vertical, and the value of the real part can be increased without greatly increasing the value of the imaginary part of the complex relative permittivity of the dielectric layer. As a result, the complex relative permittivity of the electromagnetic wave absorber can be shifted to the high dielectric constant side and the non-reflection condition can be satisfied, and the electromagnetic wave absorber can be made thinner and lighter.
また、請求項2に記載の電磁波吸収体によれば、誘電体層の複素比誘電率の実部が同値の無反射条件を満たす虚部の値と比較した場合に、無反射条件を満たす虚部の値よりも低い虚部の値となるので、DCF及び誘電体層を含めた電磁波吸収シートが無反射条件を満たすように設計することが可能となる。それによって、電磁波吸収シートに進入した電磁波を減衰させることが可能となる。
According to the electromagnetic wave absorber according to
また、請求項3記載の電磁波吸収体によれば、DCFのパラメータである導電膜の一辺の長さ及び導電膜の配置間隔の値をそれぞれ適切な値とすることによって、十分な電磁波吸収特性を有した状態で誘電体層及びDCFの薄膜化及び軽量化を図ることが可能となる。
In addition, according to the electromagnetic wave absorber according to
また、請求項4に記載の電磁波吸収体によれば、カーボン材料が、マトリックス100重量部に対して50〜140重量部の割合で含まれているので、多量のカーボン材料を含むことによる弊害が生じることが無い。多量のカーボン材料を含むことによる弊害としては、例えば、カーボン材料の分散不良のために、外観が悪くなったり、内部にボイドが発生しやすくなり、電磁波吸収性能にバラツキが生じるといったものがある。
Moreover, according to the electromagnetic wave absorber according to
また、請求項5に記載の電磁波吸収体によれば、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が15dB以上のピーク周波数を有するので、5〜7GHzの周波数帯域の電磁波を吸収する際に十分な電磁波吸収性能を実現することが可能となる。
Moreover, according to the electromagnetic wave absorber of
また、請求項6記載の電磁波吸収体によれば、DCFを用いた電磁波吸収体において、十分な電磁波吸収特性を有した状態で誘電体層及びDCFの薄膜化及び軽量化を図ることが可能となる。従って、側壁や天井に対して電磁波吸収体を貼り付けることも容易に可能となり、電磁波吸収体の利用の幅を大きく広げることが可能となる。また、電磁波吸収体の薄膜化に伴って、整合周波数について低周波数側へシフトすることも可能となる。
In addition, according to the electromagnetic wave absorber according to
更に、請求項7記載の電磁波吸収体の製造方法によれば、カーボン材料の割合を高くすることなく十分な電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体を製造することが可能となる。
Furthermore, according to the method for producing an electromagnetic wave absorber according to
以下、本発明に係る電磁波吸収体について具体化した実施形態について以下に図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the electromagnetic wave absorber according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、本発明に係る電磁波吸収体である電磁波吸収シート1の構成について図1に基づき説明する。図1は本発明に係る電磁波吸収シート1について示した説明図である。
First, the structure of the electromagnetic
図1に示すように、本発明に係る電磁波吸収シート1は、基本的に分割導電膜層(以下、DCFという)2と、誘電体層3と、電磁波反射層4とから構成される。また、電磁波の入射方向に対してDCF2、誘電体層3、電磁波反射層4の順に積層されている。また、図1では電磁波吸収シート1が壁等の被着体5に対して接着層6を介して貼着されている例を示す。更に、DCF2の前面は、耐候性、耐熱性の優れたフッ素系ポリマー膜等の保護膜7によって被覆されている。
As shown in FIG. 1, the electromagnetic
ここで、DCF2は、導電材料(例えば銅箔)により構成された正方形の導電膜11を等間隔で配置した周期構造を有する。図2はDCF2の構造を示した模式図である。
図2に示すように、本発明のDCF2ではPI(ポリイミド)フィルム12に対して一辺の長さaの銅箔の導電膜11を間隔bで配置することにより構成される。また、導電膜11の一辺の長さaは3.0mm〜8.0mmであって、導電膜11の配置間隔bは0.1mm〜0.5mmとすることが望ましい。上記数値範囲とすることによって、後述のように従来のλ/4型電波吸収体と比較して薄膜化及び軽量化の実現が可能となる。
Here, the
As shown in FIG. 2, the
そして、DCF2に対して電磁波が垂直に入射すると、導電膜11のエッジ部に電流が流れ、導電膜11のギャップ部(隣り合う導電膜11の間)に電界が蓄積される。即ち、位相が遅延し、電磁波吸収シート1の実効誘電率を大きく上昇させる(複素比誘電率の実部と虚部を共に上昇させる)ことができる。従って、DCF2を用いた電磁波吸収シート1では、従来のλ/4型電波吸収体と比較して薄膜化及び軽量化の実現が可能となる。また、電磁波吸収シート1の薄膜化に伴って、整合周波数について低周波数側へシフトすることが可能となる。
When electromagnetic waves are incident on the
尚、DCF2の導電膜11を構成する材料は銅箔に限られることなく、アルミニウム、金、銀、導電フィルム等でも良い。また、PIフィルム12を用いずに導電膜11を誘電体層3に直接配置する構成としても良い。
In addition, the material which comprises the electrically
一方、誘電体層3は、電磁波吸収材料が分散されたマトリックスにより形成される。尚、誘電体層3に用いられるマトリックスとしては、ゴム系材料、樹脂、無機バインダー、無機・有機ハイブリッドバインダ等がある。また、ゴム系材料としては、例えば、シリコンゴム系、フッ素ゴム系、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンモノマ)ゴム系などを挙げることができるが、特にEPDMゴム系を用いることが望ましい。
On the other hand, the
EPDMゴム系は耐候性、耐薬品性に優れ、またシリコンゴム、フッ素ゴムと比較して安価であることから汎用的に使用されている。また、EPDMゴム系の架橋剤としては、有機過酸化物を用いることを特徴とする。用いる有機過酸化物の種類については特に限定はなく、例えばジ−t−ブチルパーオキサイドやジクミルパーオキサイド、α,α´−ビス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼンや2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキシン−3、や2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ベンゾイルパーオキシ)へキサン、ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンやt−ブチルヒドロパーオキシドなどの適宜なものを1種又は2種以上を用いうる。また、本発明においては、有機過酸化物として1分半減期が160℃以下の物を少なくとも用いることが好ましい。 The EPDM rubber system is widely used because it is excellent in weather resistance and chemical resistance and is less expensive than silicon rubber and fluoro rubber. In addition, an organic peroxide is used as the EPDM rubber-based crosslinking agent. The type of organic peroxide to be used is not particularly limited, and examples thereof include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, α, α'-bis (t-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, and 2,5. -Dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, 2,5-dimethyl-2, One or more suitable types such as 5-di (t-benzoylperoxy) hexane, di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane and t-butylhydroperoxide are used. sell. In the present invention, it is preferable to use at least a one-minute half-life of 160 ° C. or less as the organic peroxide.
また、本発明において、有機過酸化物の使用量は用いるゴム系ポリマーの種類や目的とする発泡体物性などに応じて適宜決定することができるが、通常ゴム系ポリマー100重量部あたり1〜40重量部、好ましくは5〜30重量部である。また、本発明においては、例えばエチレンジメタクリレートやエチレングリコールアクリレート、トリアリルイソシアヌレートやトリメチロールプロパントリメタクリレート、N,N´−m−フェニレンビスマレイミドなどの適宜な架橋助剤を併用することもできる。 In the present invention, the amount of the organic peroxide used can be appropriately determined according to the type of rubber-based polymer used and the desired physical properties of the foam, but is usually 1 to 40 per 100 parts by weight of the rubber-based polymer. Part by weight, preferably 5 to 30 parts by weight. In the present invention, an appropriate crosslinking aid such as ethylene dimethacrylate, ethylene glycol acrylate, triallyl isocyanurate, trimethylolpropane trimethacrylate, N, N′-m-phenylenebismaleimide can be used in combination. .
また、本発明のEPDMゴム系においては、ジシクロペンタジエンを有するEPDMゴム、有機過酸化物もしくは硫黄を少なくとも成分とする混和物からなるが、上記特性を損なわない範囲で上記必須成分以外の物を添加しても良い。 Further, in the EPDM rubber system of the present invention, it consists of an EPDM rubber having dicyclopentadiene, an organic peroxide or an admixture containing at least sulfur as a component. It may be added.
特に本発明においては、老化防止剤として2−メルカプトベンゾイミダゾールを用いることが好ましい。2−メルカプトベンゾイミダゾールを添加することで、有機過酸化物によるEPDMゴムのプロピレン部分の分解による低分子量化を防ぐ効果が有る。また、これ以外の老化防止剤、例えば2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンや4,4´−ビス(α,α´−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等を併用することもできる。 In particular, in the present invention, 2-mercaptobenzimidazole is preferably used as an anti-aging agent. By adding 2-mercaptobenzimidazole, there is an effect of preventing a reduction in molecular weight due to decomposition of the propylene portion of the EPDM rubber by the organic peroxide. Other anti-aging agents such as 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and 4,4′-bis (α, α′-dimethylbenzyl) diphenylamine can also be used in combination.
その他、本発明のEPDMゴム系混和物には、成形性の調整などを目的に軟化剤として、例えば塩素化パラフィンなどのパラフィン類やワックス類、ナフテン類、アロマ類、アスファルト類、アマニ油などの乾性油類、動植物油類、石油系オイル類、各種低分子量ポリマー類、フタル酸エステル類、リン酸エステル類、ステアリン酸やそのエステル類、アルキルスルホン酸エステル類、粘着付与剤などを添加することもできる。尚、ステアリン酸やそのエステル類は、滑剤としても有用で、従って各種の滑剤も配合しうる成分の例として挙げられる。 In addition, the EPDM rubber-based admixture of the present invention can be used as a softening agent for the purpose of adjusting moldability, for example, paraffins such as chlorinated paraffin, waxes, naphthenes, aromas, asphalts, linseed oil, etc. Add dry oils, animal and vegetable oils, petroleum oils, various low molecular weight polymers, phthalates, phosphates, stearic acid and its esters, alkyl sulfonates, tackifiers, etc. You can also. In addition, stearic acid and its esters are useful as a lubricant, and therefore can be listed as examples of components in which various lubricants can be blended.
更に上記混和物には、タルクや炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸やその塩類、クレー、雲母紛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、亜鉛華、ベントナイン、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、アルミニウムシリケート、アセチレンブラック、アルミニウム粉、酸化カルシウムなどの充填剤、その他、可塑剤や酸化防止剤、顔料、着色剤、防カビ剤などの適宜な配合剤を必要に応じて添加することができる。尚、前記の酸化カルシウムは吸湿剤として、亜鉛華は安定剤として有用で、従って各種の安定剤や補強剤も配合しうる成分の例として挙げられる。 Further, the above mixture includes talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, silicic acid and salts thereof, clay, mica powder, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc white, bentonine, carbon black, silica, alumina, aluminum silicate, An appropriate compounding agent such as a filler such as acetylene black, aluminum powder, and calcium oxide, a plasticizer, an antioxidant, a pigment, a colorant, and an antifungal agent can be added as necessary. The calcium oxide is useful as a hygroscopic agent, and the zinc white is useful as a stabilizer. Therefore, examples of components that can contain various stabilizers and reinforcing agents are given.
本発明におけるEPDMゴム系は、上記した混和物を加熱して架橋処理することにより行いうるが、その形成に際しては必要に応じ混和物を例えばシート等の所定の形態に形成して、その成形体を加熱処理して架橋体とすることもできる。その場合、成形体は適宜な方式にて任意な形態に成形したものであってよく、その形態について特に限定はない。 The EPDM rubber system in the present invention can be carried out by heating and crosslinking the above-mentioned blend, but when forming the blend, the blend is formed into a predetermined form such as a sheet, if necessary, and the molded product is formed. Can be heat-treated to form a crosslinked product. In that case, the molded body may be molded into an arbitrary form by an appropriate method, and the form is not particularly limited.
従って、加硫処理の対象物は、混和物を例えばミキシングロールやカレンダーロール、バンバリーミキサー、押出成形等による適宜な方式でシート状やその他の形態に形成したものであってもよいし、所定の型を介して射出成形やプレス成形等による適宜な方式で凹凸等を有する所定の形態に成形したものなどであってもよい。 Therefore, the object of vulcanization treatment may be an admixture formed into a sheet or other form by an appropriate method such as mixing roll, calendar roll, Banbury mixer, extrusion molding, etc. What was shape | molded in the predetermined | prescribed form which has an unevenness | corrugation etc. by the appropriate | suitable system by injection molding, press molding, etc. may be used.
よって形成体の寸法は任意であり、目的とする架橋体の形態などに応じて適宜に決定することができる。シート等の場合、その厚さは100mm以下、好ましくは1〜50mm、さらに好ましくは3〜30mmが一般的である。 Therefore, the size of the formed body is arbitrary, and can be appropriately determined according to the form of the target crosslinked body. In the case of a sheet or the like, the thickness is generally 100 mm or less, preferably 1 to 50 mm, more preferably 3 to 30 mm.
上記した架橋処理は、用いた有機過酸化物の分解温度などにより、従来に準じた適宜な条件で行うことができる。一般的な架橋温度は、200℃以下、好ましくは140℃〜180℃程度である。 The above-described crosslinking treatment can be performed under appropriate conditions according to the prior art depending on the decomposition temperature of the organic peroxide used. The general crosslinking temperature is 200 ° C. or less, preferably about 140 ° C. to 180 ° C.
また、電磁波吸収材料としては、カーボン材料が用いられる(カーボン材料としてはカーボンブラックや黒鉛、カーボンファイバー等が挙げられるがそれらに限定されるものではない)。そして、本実施形態では、カーボン材料が、マトリックス100重量部に対して50〜140重量部の割合で含まれていることが望ましい。カーボン材料の割合が多くなり過ぎると、成形性が悪くなり、シートがもろくなるなどの問題が発生する。一方、カーボン材料の割合が少なすぎると、誘電率を高くすることができない。尚、本発明では後述のように電磁波吸収材料として特に異方性の鱗片状黒鉛を用いる。また、誘電体層3に用いられるマトリックスとしては、電磁波反射層4及びPIフィルム12に対してそれぞれ接着可能な材料を用いる。
As the electromagnetic wave absorbing material, a carbon material is used (the carbon material includes, but is not limited to, carbon black, graphite, carbon fiber, etc.). And in this embodiment, it is desirable that the carbon material is contained in a ratio of 50 to 140 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. If the ratio of the carbon material is too large, problems such as poor moldability and brittle sheets occur. On the other hand, if the proportion of the carbon material is too small, the dielectric constant cannot be increased. In the present invention, anisotropic scaly graphite is used as the electromagnetic wave absorbing material as described later. Moreover, as a matrix used for the
また、本発明に係る誘電体層3には、マトリックスに対して鱗片状黒鉛を電磁波の入射方向に対して垂直方向に配列させた状態で分散させる。従って、電磁波の入射方向に対して鱗片状黒鉛の面を垂直にすることができ、電磁波吸収シート1の複素比誘電率の虚部の値を大きく上昇させることなく、実部の値を上昇させることができる。その結果、電磁波吸収シート1の複素比誘電率を高誘電率側へ移行させるとともに無反射条件を満たすことが可能となり、電磁波吸収シート1の薄膜化及び軽量化の実現が可能となる。
In the
また、誘電体層3の同軸管法で測定した複素比誘電率は、実部(εr’)が20〜120の範囲を満たし、虚部(εr”)が2〜16の範囲を満たし、誘電正接(Tanδ=εr”/εr’)が0.05〜0.5の範囲を満たし、特に、実部が同値の無反射条件を満たす虚部の値と比較した場合に、無反射条件を満たす虚部の値よりも低い虚部の値となることが望ましい。これは、上述したDCF2を配置することによって実効誘電率が上昇する(複素比誘電率の実部と虚部が共に上昇する)ので、DCF2及び誘電体層3を含めた電磁波吸収シート1が無反射条件を満たすように、誘電体層3単体では予め実効誘電率を低く(複素比誘電率の実部と虚部を共に無反射条件を満たす値よりも低く)しておく必要がある為である。
The complex relative permittivity of the
例えば、本発明では誘電体層3の複素比誘電率εrを、εr=30−j4、εr=40−j8、εr=50−j5、εr=70−j7のいずれかとする。ここで、図3は、無反射条件を満たす無反射曲線と、本発明で用いる誘電体層3の複素比誘電率εrの一覧を示した図である。図3に示すように、本発明で用いる誘電体層3の複素比誘電率εrは、無反射曲線に対して下方に位置する。即ち、実部が同値の無反射条件を満たす虚部の値と比較した場合に、無反射条件を満たす虚部の値よりも低い虚部の値となる。そして、DCF2及び誘電体層3を含めた電磁波吸収シート1全体では複素比誘電率εrが無反射曲線上へと移動することとなる。
For example, in the present invention, the complex relative dielectric constant ε r of the
一方、電磁波反射層4は、入射された電磁波を反射する反射手段として用いられる層であり、アルミニウム、銅、鉄やステンレス等の金属板や、高分子フィルムに真空蒸着やめっきで上記金属の薄膜を形成したもの、炭素繊維等の導電材で樹脂等を補強したものなどにより成形される。尚、誘電体層3と電磁波反射層4との積層方法は、例えば、直接熱接着する方法、電磁波吸収特性に影響を与えない程度の薄い接着剤で接着する方法等がある。また、電磁波吸収シート1に対して入射する電磁波の入射方向は、電磁波反射層4が積層されている面と反対側の面から入射するように設計する。但し、図1では電磁波の入射方向は、電磁波反射層4に対して垂直となっているが、入射方向は電磁波反射層4に対して垂直でなくても良い。
On the other hand, the electromagnetic
また、本発明に係る電磁波吸収シート1には、必要に応じて被着体5に取り付けるための接着層6を設けることができる。その接着層6は、適宜な接着剤にて形成しうるが、接着作業の簡便性などの点より、粘着層であることが好ましい。尚、粘着層の形成には、適宜な粘着性物質を用いることができる。一般には、例えば、ゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤やビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤やポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤やセルロース系粘着剤などの有機系のものが用いられる。
Moreover, the electromagnetic
また、接着層6は、電磁波吸収シート1を被着体5に取り付けるまでの適宜な段階で設けることができる。従って電磁波吸収シート1に予め設けることもできるし、電磁波吸収シート1とした後に設けることもできる。
The
電磁波吸収シート1への接着層6の付設は、カレンダーロール法等の圧延方式、ドクターブレード法やグラビアロールコータ法等のシート形成方式などの適宜な方式で粘着性物質を電磁波吸収シート1に付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に接着層6を形成してそれを電磁波吸収シートに移着する方法などの適宜な方式で行ってよい。
The
また、付設する接着層6の厚さは、使用目的に応じて決定でき一般には1〜500μmとされる。尚、設けた接着層6が表面に露出する場合には、それを被着体5に接着するまでの間、必要に応じてセパレータ等にて被覆して汚染等を防止することもできる。
Further, the thickness of the
また、保護膜7は、フッ素系樹脂、より具体的にはフッ素系ポリマーにより形成されたフィルム、塗布層、含浸膜などからなる。尚、保護膜7を形成するフッ素系ポリマーとしては、適宜なものを用いることができ、特に限定されることはない。例えば、ポリテトラフルオロエチレンやテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体やエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)やエチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリビニリデンフロリド(PVDF)やポリビニルフロリド(PVF)などがあげられる。これらのフッ素系ポリマーは耐オゾン性、耐候性、耐熱性等の耐環境性に優れた材料である。また、上記のフッ素系ポリマーの内、複数種類のフッ素系ポリマーを用いてもよい。更に、保護膜7には、必要に応じて繊維等の補強基材を混入させても良い。
The
また、保護膜7は、物性の改良などを目的にフッ素系ポリマー以外の適宜なポリマーを併用して形成しても良い。但し、その併用量は、耐候性の維持などの点よりフッ素系ポリマーの80重量%以下、好ましくは50重量%以下、更に好ましくは20重量%以下とする。
Further, the
また、保護膜7の厚さは、強度や耐候性などの点より、0.1μm以上とすることが好ましい。例えば20μmとする。
The thickness of the
上記構成を有する本発明に係る電磁波吸収シート1は、例えばETC料金所やガソリンスタンド等の建造物、その他のガードレールなどの車両用防護柵、高層ビルのような建造物などの電磁波対策の目的に好ましく用いうる。特に保護膜7を設けることによって耐候性と耐擦過性に優れることより、電磁波吸収シートを取り付けた状態で屋外等に暴露される物品に好ましく用いうる。
The electromagnetic
また、本発明に係る電磁波吸収シート1は、上述したようにDCF2を備え、更にDCF2のパラメータである導電膜11の一辺の長さa及び導電膜11の配置間隔bの値をそれぞれ適切な値とすることによって、薄膜化及び軽量化の実現が可能となる。そして、壁面や天井に貼り付ける用途から、DCF2、誘電体層3及び電磁波反射層4を含む電磁波吸収シート1の厚さdを吸収される電磁波の波長λに対して、d/λ=0.01〜0.05を満たす範囲とすることが望ましい。従って、例えば設計周波数5.8GHzではd=0.862mm〜1.72mmとすることが望ましい。また、電磁波吸収シート1の単位面積当たりの重量が1000g/m2〜2000g/m2の範囲とすることが望ましい。
Moreover, the electromagnetic
次に、電磁波吸収シート1に用いられるDCF2の導電膜11の一辺の長さa及び導電膜11の配置間隔bの値と、電磁波吸収体の厚さdと吸収される電磁波の波長λとの比と、電磁波吸収特性との関係について説明する。
Next, the value of the length a of one side of the
例えば、図4は、厚さを1.04mmとし、DCF2の導電膜11の一辺の長さaを6.0mm、導電膜11の配置間隔bを0.4mmにそれぞれ設定した電磁波吸収シート1の電磁波吸収特性を示したグラフである。また、図5は、厚さを1.02mmとし、DCF2の導電膜11の一辺の長さaを6.0mm、導電膜11の配置間隔bを0.4mmにそれぞれ設定した電磁波吸収シート1の電磁波吸収特性を示したグラフである。尚、図4及び図5では、シートへの電磁波の入射角度を5度〜60度の間で4段階に変化させ、入射角毎の周波数に対する電磁波吸収量を示す。
For example, FIG. 4 shows the electromagnetic
図4に示すように、厚さを1.04mmとし、DCF2の導電膜11の一辺の長さaを6.0mm、導電膜11の配置間隔bを0.4mmに設定した電磁波吸収シート1については、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が15dB以上のピーク周波数を有する。特に、入射角度が60度であっても、15dB以上のピーク周波数を有する。また、図5に示すように、厚さを1.02mmとし、DCF2の導電膜11の一辺の長さaを6.0mm、導電膜11の配置間隔bを0.4mmに設定した電磁波吸収シート1についても、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が15dB以上のピーク周波数を有する。
As shown in FIG. 4, the electromagnetic
即ち、図4及び図5からは、電磁波吸収シート1の厚さd(即ちd/λ)と、導電膜11の一辺の長さaと導電膜11の配置間隔bの値とをそれぞれ適切な範囲(d/λ=0.01〜0.05、a=3.0mm〜8.0mm、b=0.1mm〜0.5mm)とすることによって、十分な電磁波吸収量である15dB以上を達成することが可能であることが分かる。特に、本発明では、電磁波吸収シート1の厚さdをd=0.862mm〜1.72mmの範囲にある極めて薄い値に設定したとしても、十分な電磁波吸収量である15dB以上を達成することが可能であることが分かる。従って、本発明に係る電磁波吸収シート1は、DCF2を備え、更にDCF2のパラメータである導電膜11の一辺の長さa及び導電膜11の配置間隔bの値をそれぞれ適切な値とすることによって、十分な電磁波吸収量を保った状態で薄膜化及び軽量化が可能となる。
That is, from FIG. 4 and FIG. 5, the thickness d (that is, d / λ) of the electromagnetic
以下に、本発明の実施例について説明する。
先ず、本実施例の電磁波吸収シート1の製造工程について説明する。
Examples of the present invention will be described below.
First, the manufacturing process of the electromagnetic
(実施例1の製造工程)
ジシクロペンタジエンを第三成分として5重量%含むEPDM(ムーニー粘度ML1+4(100℃)38、ヨウ素価12)100重量部、有機過酸化物としてジクミルパーオキサイド(40wt%希釈物)(1分半減期171℃)10重量部、及びジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(40wt%希釈物)(1分半減期148℃)10重量部、鱗片状黒鉛(D50・5μm)140重量部、その他、酸化亜鉛、ステアリン酸、充填剤、軟化剤、架橋助剤、スコーチ補助剤等の添加物を加圧ニーダーとミキシングロールで混練して混和物を得、それを押出し機で成形して厚み約1.4mmの誘電体層3を作製した。
(Production process of Example 1)
EPDM (Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) 38, iodine value 12) 100 parts by weight containing 5% by weight of dicyclopentadiene as a third component, dicumyl peroxide (40 wt% dilution) as an organic peroxide (1 10 parts by weight of a half-life of 171 ° C.) and 10 parts by weight of di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane (diluted at 40 wt%) (1 minute half-life of 148 ° C.), scaly graphite (D50)・ 5μm) 140 parts by weight, other additives such as zinc oxide, stearic acid, fillers, softeners, crosslinking aids, scorch aids, etc. are kneaded with a pressure kneader and a mixing roll to obtain an admixture. A
一方、PIフィルム12に対して蒸着、エッチング、印刷のいずれかの方法により銅箔からなる導電膜11のパターンを配置することによりDCF2を作製する。
そして、導電膜11の配置されたPIフィルム12(DCF2)を誘電体層3の一方の面に熱圧着した。また、誘電体層3の他方の面にはアルミニウム箔(電磁波反射層4)を接着剤等で接着した。更に、アルミニウム箔面にセパレータ上に設けた厚さ30μmのアクリル系粘着層を付設して電磁波吸収シートを作製した。また、DCF2の上面には厚さ20μmのフッ素系ポリマー膜を保護膜7として熱圧着した。
On the other hand, the
Then, the PI film 12 (DCF2) on which the
上記工程により、誘電体層3の同軸管法で測定した複素比誘電率εrが、εr=70−j7となる電磁波吸収シート1を作製した。更に、実施例1の電磁波吸収シート1に対しては、一辺の長さ3.2mmの導電膜11を配置間隔0.5mmで配置した。尚、導電膜11は銅箔により形成した。
The electromagnetic
(実施例2の製造工程)
ジシクロペンタジエンを第三成分として5重量%含むEPDM(ムーニー粘度ML1+4(100℃)38、ヨウ素価12)100重量部、有機過酸化物としてジクミルパーオキサイド(40wt%希釈物)(1分半減期171℃)10重量部、及びジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(40wt%希釈物)(1分半減期148℃)10重量部、鱗片状黒鉛(D50・5μm)を57重量部、カーボンブラックを6重量部、その他、酸化亜鉛、ステアリン酸、充填剤、軟化剤、架橋助剤、スコーチ補助剤等の添加物を加圧ニーダーとミキシングロールで混練して混和物を得、それを押出し機で成形して厚み約1.0mmの誘電体層3を作製した。
(Production process of Example 2)
EPDM (Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) 38, iodine value 12) 100 parts by weight containing 5% by weight of dicyclopentadiene as a third component, dicumyl peroxide (40 wt% dilution) as an organic peroxide (1 10 parts by weight of a half-life of 171 ° C.) and 10 parts by weight of di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane (diluted at 40 wt%) (1 minute half-life of 148 ° C.), scaly graphite (D50)・ 57 parts by weight of 5 μm), 6 parts by weight of carbon black, and other additives such as zinc oxide, stearic acid, filler, softener, crosslinking aid, scorch aid, etc. are kneaded with a pressure kneader and mixing roll. Thus, an admixture was obtained and molded with an extruder to produce a
他の作製条件は実施例1と同様である。そして、作製された誘電体層3を用いて、誘電体層3の同軸管法で測定した複素比誘電率εrが、εr=50−j5となる電磁波吸収シート1を作製した。更に、実施例2の電磁波吸収シート1に対して、一辺の長さ8mmの導電膜11を配置間隔0.5mmで配置した。尚、導電膜11は銅箔により形成した。
Other manufacturing conditions are the same as in Example 1. And the electromagnetic
(比較例の製造工程)
ジシクロペンタジエンを第三成分として5重量%含むEPDM(ムーニー粘度ML1+4(100℃)38、ヨウ素価12)100重量部、有機過酸化物としてジクミルパーオキサイド(40wt%希釈物)(1分半減期171℃)10重量部、及びジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(40wt%希釈物)(1分半減期148℃)10重量部、黒鉛50重量部、その他、酸化亜鉛、ステアリン酸、充填剤、軟化剤、架橋助剤、スコーチ補助剤等の添加物を加圧ニーダーとミキシングロールで混練して混和物を得、それを押出し機で成形して厚み約1.4mmの誘電体層3を作製した。
(Manufacturing process of comparative example)
EPDM (Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) 38, iodine value 12) 100 parts by weight containing 5% by weight of dicyclopentadiene as a third component, dicumyl peroxide (40 wt% dilution) as an organic peroxide (1 10 parts by weight of a half-life of 171 ° C.) and 10 parts by weight of di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane (diluted at 40 wt%) (1 minute half-life of 148 ° C.), 50 parts by weight of graphite, In addition, additives such as zinc oxide, stearic acid, fillers, softeners, crosslinking aids, scorch aids, etc. are kneaded with a pressure kneader and a mixing roll to obtain an admixture, which is molded by an extruder and thickened. A
他の作製条件は実施例1と同様である。そして、作製された誘電体層3を用いて、誘電体層3の同軸管法で測定した複素比誘電率εrが、εr=25−j1となる電磁波吸収シート1を作製した。更に、比較例の電磁波吸収シート1に対して、一辺の長さ8mmの導電膜11を配置間隔0.5mmで配置した。尚、導電膜11は銅箔により形成した。
Other manufacturing conditions are the same as in Example 1. And the electromagnetic
(実施例1の評価結果)
上記実施例で得た実施例1の電磁波吸収シートについて、シートへの電磁波の入射角度を5度〜60の間で4段階に変化させ、入射角毎の周波数に対する電磁波吸収量を測定した。測定結果を図6に示す。
(Evaluation result of Example 1)
For the electromagnetic wave absorbing sheet of Example 1 obtained in the above example, the incident angle of the electromagnetic wave on the sheet was changed in four stages between 5 degrees and 60, and the electromagnetic wave absorption amount with respect to the frequency for each incident angle was measured. The measurement results are shown in FIG.
図6に示すように誘電体層3の複素比誘電率εrがεr=70−j7を満たす実施例1の電磁波吸収シート1については、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が15dB以上のピーク周波数を有することが分かる。また、ピーク周波数における電磁波吸収量は、電磁波がシートに対して垂直に近い角度で進入する程、大きくなることが分かる。そして、実施例3の電磁波吸収シート1では、電磁波がシートに対して60度の角度で入射した場合であっても、ピーク周波数における電磁波吸収量は25dBとなり、高い吸収特性を示す。
As shown in FIG. 6, for the electromagnetic
(実施例2の評価結果)
上記実施例で得た実施例2の電磁波吸収シートについて、シートへの電磁波の入射角度を5度〜60の間で4段階に変化させ、入射角毎の周波数に対する電磁波吸収量を測定した。測定結果を図7に示す。
(Evaluation result of Example 2)
For the electromagnetic wave absorbing sheet of Example 2 obtained in the above Example, the incident angle of the electromagnetic wave on the sheet was changed in four stages between 5 degrees and 60, and the electromagnetic wave absorption amount with respect to the frequency for each incident angle was measured. The measurement results are shown in FIG.
図7に示すように誘電体層3の複素比誘電率εrがεr=50−j5を満たす実施例4の電磁波吸収シート1については、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が15dB以上のピーク周波数を有することが分かる。
As shown in FIG. 7, for the electromagnetic
(比較例の評価結果)
比較例の電磁波吸収シートについて、シートへの電磁波の入射角度を5度〜60の間で4段階に変化させ、入射角毎の周波数に対する電磁波吸収量を測定した。しかしながら、誘電体層の複素比誘電率εrがεr=25−j1を満たす比較例の電磁波吸収シートでは、5〜7GHzの周波数帯域において吸収量のピークは確認できなかった。
(Evaluation result of comparative example)
For the electromagnetic wave absorbing sheet of the comparative example, the incident angle of the electromagnetic wave on the sheet was changed in four steps between 5 degrees and 60, and the electromagnetic wave absorption amount with respect to the frequency for each incident angle was measured. However, in the electromagnetic wave absorbing sheet of the comparative example in which the complex relative dielectric constant ε r of the dielectric layer satisfies ε r = 25−j1, the peak of the absorption amount could not be confirmed in the frequency band of 5 to 7 GHz.
以上の実施例1、2及び比較例の評価結果を参照すると、誘電体層3の複素比誘電率の実部(εr’)が20〜120の範囲を満たし、虚部(εr”)が2〜16の範囲を満たし、誘電正接(Tanδ=εr”/εr’)が0.05〜0.5の範囲を満たし、更に、電磁波吸収材料として鱗片状黒鉛がEPDM100重量部に対して50〜140重量部の割合で含まれることによって、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が十分な吸収量である15dB以上のピーク周波数を有する電磁波吸収量を達成することが可能である。
Referring to the evaluation results of Examples 1 and 2 and Comparative Example above, the real part (ε r ′) of the complex relative permittivity of the
以上説明したように、本実施形態に係る電磁波吸収シート1は、DCF2と、誘電体層3と、電磁波反射層4とから構成され、5〜7GHzの周波数帯域における電磁波吸収体であって、誘電体層3は、カーボン材料を含むマトリックスからなり、同軸管法で測定した複素比誘電率は、実部(εr’)が20〜120の範囲を満たし、虚部(εr”)が2〜16の範囲を満たし、誘電正接(Tanδ=εr”/εr’)が0.05〜0.5の範囲を満たすので、電磁波吸収材料としてカーボン材料を用いた電磁波吸収体において、DCF構造を用いることによって、カーボン材料の割合を高くすることなく十分な電磁波吸収性能を得ることができる。即ち、誘電体層3の実効誘電率を上昇させ、且つ分割導電膜層及び誘電体層3を含めた電磁波吸収体が無反射条件を満たすように設計することが可能となる。それによって、電磁波吸収体に進入した電磁波を大きく減衰させることが可能となる。従って、5〜7GHzの周波数帯域において、軽量で加工性に優れ、バラツキのない高性能な電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体を提供することができる。
また、カーボン材料が、マトリックス100重量部に対して50〜140重量部の割合で含まれているので、多量のカーボン材料を含むことによる弊害が生じることが無い。多量のカーボン材料を含むことによる弊害としては、例えば、カーボン材料の分散不良のために、外観が悪くなったり、内部にボイドが発生しやすくなり、電磁波吸収性能にバラツキが生じるといったものがある。
また、誘電体層3は、マトリックスに対して鱗片状黒鉛を分散させた層からなるので、誘電体層3の実効誘電率を上昇させることができる。その結果、誘電体層3の薄膜化及び軽量化の実現が可能となる。
また、誘電体層3は、マトリックスに対して鱗片状黒鉛を電磁波の入射方向に対して垂直方向に配列させた状態で分散させた層からなるので、電磁波の入射方向に対して鱗片状黒鉛の面を垂直にすることができ、誘電体層3の複素比誘電率の虚部の値を大きく上昇させることなく、実部の値を上昇させることができる。その結果、電磁波吸収体の複素比誘電率を高誘電率側へ移行させるとともに無反射条件を満たすことが可能となり、電磁波吸収体の薄膜化及び軽量化の実現が可能となる。
また、5〜7GHzの周波数帯域において電磁波吸収量が15dB以上のピーク周波数を有するので、5〜7GHzの周波数帯域の電磁波を吸収する際に十分な電磁波吸収性能を実現することが可能となる。
また、厚さdと波長λとの比が、d/λ=0.01〜0.05を満たし、単位面積当たりの重量が1000g/m2〜2000g/m2の範囲にあるので、DCF2を用いた電磁波吸収シート1において、十分な電磁波吸収特性を有した状態で誘電体層3及びDCF2の薄膜化及び軽量化を図ることが可能となる。従って、側壁や天井に対して電磁波吸収シート1を貼り付けることも容易に可能となり、電磁波吸収シート1の利用の幅を大きく広げることが可能となる。また、電磁波吸収シート1の薄膜化に伴って、整合周波数について低周波数側へシフトすることも可能となる。
また、DCF2では、導電膜11の一辺のサイズが3.0mm〜8.0mmであって、0.1mm〜0.5mmの間隔で配置されているので、十分な電磁波吸収特性を有した状態で誘電体層3及びDCF2の薄膜化及び軽量化を図ることが可能となる。
また、誘電体層3は、同軸管法で測定した複素比誘電率が、実部が同値の無反射条件を満たす虚部の値と比較した場合に、無反射条件を満たす虚部の値よりも低い虚部の値となるので、DCF2及び誘電体層3を含めた電磁波吸収シート1が無反射条件を満たすように設計することが可能となる。それによって、電磁波吸収シート1に進入した電磁波を減衰させることが可能となる。
As described above, the electromagnetic
Further, since the carbon material is contained in a ratio of 50 to 140 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix, there is no problem caused by including a large amount of the carbon material. The adverse effects of including a large amount of carbon material include, for example, poor appearance of the carbon material due to poor dispersion of the carbon material, and the occurrence of voids in the interior, resulting in variations in electromagnetic wave absorption performance.
Further, since the
In addition, the
Further, since the electromagnetic wave absorption amount has a peak frequency of 15 dB or more in the frequency band of 5 to 7 GHz, it is possible to realize sufficient electromagnetic wave absorption performance when absorbing electromagnetic waves in the frequency band of 5 to 7 GHz.
The ratio between the thickness d and the wavelength lambda is, satisfies the d / lambda = 0.01 to 0.05, the weight per unit area is in the range of 1000g / m 2 ~2000g / m 2 , the DCF2 In the electromagnetic
Moreover, in DCF2, since the size of one side of the
Moreover, the
尚、本発明は前記実施例に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で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、DCF2に配置される導電膜11は正方形状としているが、他の形状(例えば、長方形状)を有していても良い。
In addition, this invention is not limited to the said Example, Of course, various improvement and deformation | transformation are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, although the
また、本実施形態では誘電体層3に分散させる電磁波吸収材料として鱗片状黒鉛を用いているが、他のカーボン材料を用いても良い。
In the present embodiment, scaly graphite is used as the electromagnetic wave absorbing material dispersed in the
1 電磁波吸収シート
2 DCF
3 誘電体層
4 電磁波反射層
7 保護膜
11 導電膜
12 PIフィルム
1 Electromagnetic
3
Claims (7)
前記誘電体層の一方の面に積層された分割導電膜層と、
前記誘電体層の他方の面に積層された電磁波反射層と、を有し、
5〜7GHzの周波数帯域における電磁波吸収体であって、
前記誘電体層は、
マトリックスに対してカーボン材料である鱗片状黒鉛を電磁波の入射方向に対して垂直方向に配列させた状態で分散させた層からなり、
同軸管法で測定した複素比誘電率は、
実部(εr’)が20〜120の範囲を満たし、
虚部(εr”)が2〜16の範囲を満たし、
誘電正接(Tanδ=εr”/εr’)が0.05〜0.5の範囲を満たすことを特徴とする電磁波吸収体。 A dielectric layer;
A split conductive film layer laminated on one surface of the dielectric layer;
An electromagnetic wave reflection layer laminated on the other surface of the dielectric layer,
An electromagnetic wave absorber in a frequency band of 5 to 7 GHz,
The dielectric layer is
It consists of a layer in which scaly graphite, which is a carbon material, is dispersed in a state of being aligned in a direction perpendicular to the incident direction of electromagnetic waves with respect to the matrix,
The complex dielectric constant measured by the coaxial tube method is
The real part (ε r ′) satisfies the range of 20 to 120,
The imaginary part (ε r ″) satisfies the range of 2 to 16,
Electromagnetic wave absorber dielectric loss tangent (Tanδ = ε r "/ ε r ') is characterized by satisfying the range of 0.05 to 0.5.
前記誘電体層の一方の面に積層された分割導電膜層と、
前記誘電体層の他方の面に積層された電磁波反射層と、を有し、
5〜7GHzの周波数帯域における電磁波吸収体であって、
前記誘電体層は、
カーボン材料を含むマトリックスからなり、
同軸管法で測定した複素比誘電率は、
実部(εr’)が20〜120の範囲を満たし、
虚部(εr”)が2〜16の範囲を満たし、
誘電正接(Tanδ=εr”/εr’)が0.05〜0.5の範囲を満たし、
実部が同値の無反射条件を満たす虚部の値と比較した場合に、無反射条件を満たす虚部の値よりも低い虚部の値となることを特徴とする電磁波吸収体。 A dielectric layer;
A split conductive film layer laminated on one surface of the dielectric layer;
An electromagnetic wave reflection layer laminated on the other surface of the dielectric layer,
An electromagnetic wave absorber in a frequency band of 5 to 7 GHz,
The dielectric layer is
Consisting of a matrix containing carbon material,
The complex dielectric constant measured by the coaxial tube method is
The real part (ε r ′) satisfies the range of 20 to 120,
The imaginary part (ε r ″) satisfies the range of 2 to 16,
Dielectric loss tangent (Tanδ = ε r "/ ε r ') is less than the range of 0.05 to 0.5,
An electromagnetic wave absorber characterized in that when compared to an imaginary part value that satisfies the same non-reflection condition, the real part has an imaginary part value that is lower than the imaginary part value that satisfies the non-reflection condition .
前記誘電体層の一方の面に積層された分割導電膜層と、
前記誘電体層の他方の面に積層された電磁波反射層と、を有し、
5〜7GHzの周波数帯域における電磁波吸収体であって、
前記誘電体層は、
カーボン材料を含むマトリックスからなり、
同軸管法で測定した複素比誘電率は、
実部(εr’)が20〜120の範囲を満たし、
虚部(εr”)が2〜16の範囲を満たし、
誘電正接(Tanδ=εr”/εr’)が0.05〜0.5の範囲を満たし、
前記分割導電膜層は、
四角形状の複数の導電膜が所定間隔で配置された構造を備え、
前記導電膜の一辺のサイズが3.0mm〜8.0mmであって、
前記導電膜が0.1mm〜0.5mmの間隔で配置されていることを特徴とする電磁波吸収体。 A dielectric layer;
A split conductive film layer laminated on one surface of the dielectric layer;
An electromagnetic wave reflection layer laminated on the other surface of the dielectric layer,
An electromagnetic wave absorber in a frequency band of 5 to 7 GHz,
The dielectric layer is
Consisting of a matrix containing carbon material,
The complex dielectric constant measured by the coaxial tube method is
The real part (ε r ′) satisfies the range of 20 to 120,
The imaginary part (ε r ″) satisfies the range of 2 to 16,
Dielectric loss tangent (Tanδ = ε r "/ ε r ') is less than the range of 0.05 to 0.5,
The divided conductive film layer is
It has a structure in which a plurality of rectangular conductive films are arranged at predetermined intervals,
The size of one side of the conductive film is 3.0 mm to 8.0 mm,
The electromagnetic wave absorber, wherein the conductive film is disposed at an interval of 0.1 mm to 0.5 mm .
単位面積当たりの重量が1000g/m2〜2000g/m2の範囲にあることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電磁波吸収体。 The ratio between the thickness d of the electromagnetic wave absorber and the wavelength λ of the absorbed electromagnetic wave satisfies d / λ = 0.01 to 0.05,
Electromagnetic wave absorber according to any one of claims 1 to 5 weight per unit area lies in the range of 1000g / m 2 ~2000g / m 2 .
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