JP5835639B2 - 電磁波吸収体及び電磁波吸収体の製造方法 - Google Patents
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Description
また、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また、誘電体層3を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、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。
また、誘電体層3に含まれるカーボン材料のメジアン径は8μm以下で、誘電体層3に占めるカーボン材料の体積比率が20%以上であるので、より薄型の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10dB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。
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。
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
Claims (7)
- 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、
前記誘電体層は、
カーボン材料をマトリックスに混合した層からなるとともに、厚さが1.5mm以下であり、
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、
5〜7GHzの周波数帯域において10dB以上の電磁波吸収特性を有することを特徴とする電磁波吸収体。 - 前記カーボン材料は、メジアン径が8μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の電磁波吸収体。
- 前記誘電体層に占める前記カーボン材料の体積比率が20%以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電磁波吸収体。
- 前記誘電体層は、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ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電磁波吸収体。
- 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。 - 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。 - 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。
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