JPH0346300A - 電波吸収体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、広範囲な周波数帯域に対し優れた電波吸収能
を有するとともに耐熱性、耐湿性にも優れ、且つ難燃性
にも極めて優れた電波吸収体に関する。

〔従来の技術〕

電波吸収体としてはマンガンジンクフェライトやニッケ
ルジンクフェライト等のソフトフェライト若しくはバリ
ウムフェライトやストロンチウムフェライト等のハード
フェライトをポリエチレンやポリプロピレン更にはナイ
ロン等に分散混合したものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこれらのものは、特定の狭い周波数帯域に
対しては電波吸収能は有するものの、前記周波数帯域を
はずれると電波吸収能が激減する問題がある。電波吸収
体は、例えば電子機器から漏洩する電波を吸収して電波
障害を防止する用途に用いられるが、電子機器から漏洩
する電波は、最大出力を有する基本波以外にも第１高調
波、第２高調波、第３高調波、第４高調波、第５高調波
等前記基本波の整数倍の周波数の高調波が存在しており
、これら高調波が基本波と同様電波障害の原因となるこ
とが知られている。前述した従来の電波吸収体は、フェ
ライトの配合比率を高めることで電波吸収能を多少高め
ることはできるものの、フェライト配合比率が高まると
コストアップにつながったり成型困難となったりする為
、フェライトの配合比率には自ずと上限があり、この為
、従来の電波吸収体で基本波から高調波にいたるまで広
範囲な周波数帯域に対して優れた電波吸収能を発揮させ
ることはできなかった。

又、従来の電波吸収体は、基材としてポリエチレン、ポ
リプロピレンやナイロン等を用いている為、耐熱性、難
燃性、耐湿性に乏しく、したがって高温状態におかれた
ときには変形し、火炎に晒されたときには発火するおそ
れがあり、更に高温多湿の環境下におかれたときは、吸
湿して変形するおそれがあった。電波吸収体における耐
熱性、難燃性及び耐湿性の各性能は極めて重要であり、
特に赤外線加熱やスチーム加熱等のマイクロ波加熱以外
の外部加熱手段を具備した最近の電子レンジの漏洩電波
防止具として用いるときには必須の条件となる。これら
状況に対応して近年では電波吸収体の難燃度をランクづ
けすることが行われており、例えば合成樹脂の難燃度を
評価する際に用いるＵＬ難燃等級におけるＵＬ９４試験
規格で評価することが行われているが、いまだに該規格
の最高水準を意味するＶＯを達威したものは開発されて
いない。

〔課題を解決するための手段］ 本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであり、広範
囲な周波数帯域に対して優れた電波吸収能を有し、耐熱
性、耐湿性にも優れるとともに難燃性にも優れた電波吸
収体を提供することを目的とする。

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、マグネタイトをポリ
メチルペンテン若しくはポリフェニレンサルファイドに
分散混合したものが上記課題を達威し得ることを見出し
た。

マグネタイトは安定剤及び難燃剤とともにポリメチルペ
ンテンに分散混合することも可能であり、又、マグネタ
イトをポリメチルペンテン若しくはポリフェニレンサル
ファイドに分散混合して作成される組成物には適宜アル
旦粉を添加することも採用される。

〔作　用〕

マグネタイトをポリメチルペンテン若しくはポリフェニ
レンサルファイドに分散混合してなる本電波吸収体は広
範囲な周波数帯域の漏洩電波に対して優れた電波吸収能
を有するので電子機器から漏洩する電波を基本波は勿論
のこと高調波を吸収して減衰させることができる。しか
も、本電波吸収体は耐熱性、耐湿性に優れる為、高温環
境下や高温多湿環境下に置かれたときも、電波吸収能が
低下したり、外形状が変形することはなく、又本電波吸
収体は難燃性にも優れる為、火炎に晒されても容易に燃
焼することはない。又、マグネタイトを安定剤、難燃剤
とともにポリメチルペンテンに分散混合したときには、
電波吸収体の特性が安定したり難燃度が向上することは
勿論のこと、ポリメチルペンテン特有の薬品臭を消去で
きるとともに高温下におけるマグネタイトの変質を防止
することも可能となるので電波吸収能を長期間にわたっ
て持続させることができる。

更にマグネタイトをポリメチルペンテン若しくはポリフ
ェニレンサルファイドに分散混合して作威した組成物に
アルミ粉を添加したときには、電波吸収体に入射した電
波を乱反射させることで入射波と反射波を相殺して減衰
させることができるので電波吸収素材としてのマグネタ
イトの負担を軽減させることができる。

又、マグネタイトをポリフェニレンサルファイドに分散
混合して電波吸収体を作威した場合は、ポリフェニレン
サルファイドとマグネタイトとは相溶性に優れる上に反
応性が低いので、高価な安定剤を配合しなくても長期に
わたって優れた電波吸収能を発揮できる。又、ポリフェ
ニレンサルファイドは無臭に近いから、特別な消臭手段
を講じる必要もない。

〔実施例〕

次に本発明の詳細を実施例に基づき説明する。

本発明の要旨は、マグネタイトをポリメチルペンテン若
しくはポリフェニレンサルファイドに分散混合させたこ
とにあるが、本発明者はこの本発明を完成させるにあた
り、マグネタイトをポリエチレン、ポリプロピレンやナ
イロン等の各種合成樹脂に配合して電波吸収体を作威し
、それぞれの特性を試験した。その結果、ポリエチレン
、ポリプロピレン及びナイロンのいずれもが広範囲の周
波数帯域に対しての電波吸収能が充分でない上に、これ
ら合成樹脂は耐熱性、耐湿性、難燃性についても充分で
なく、更にポリエチレン及びポリプロピレンには消臭困
難な薬品臭があるとともに、加えてポリエチレンにいた
ってはマグネタイトとの相溶性が悪くマグネタイトを分
散混合する為に混ねつ処理したときには組成物が粉体化
することがわかった。本発明者は鋭意研究の結果、マグ
ネタイトをポリメチルペンテン若しくはポリフェニレン
サルファイドに分散混合したものが本発明の目的を達威
し得ることを見出したものである。即ち、マグネタイト
は広範囲な周波数帯域に対して優れた電波吸収能を有し
、他方ポリメチルペンテン及びポリフェニレンサルファ
イドは優れた耐熱性、耐湿性及び難燃性を有し、特に耐
熱性にいたってはポリメチルペンテンは約２４０℃、ポ
リフェニレンサルファイドは約２８０°Ｃの高温にも耐
えることが可能であり、しかもマグネタイトとポリメチ
ルペンテン及びマグネタイトとポリフェニレンサルファ
イドとは相溶性も良く、混合後は互いの上記特性を阻害
することなく優れた電波吸収能を発揮できるのである。

マグネタイトとポリメチルペンテン若しくはポリフェニ
レンサルファイドの配合比率はマグネタイトが６０重量
％より少ないと充分な電波吸収能が実現できず、又、８
０重量％以上であると成型性が悪くなることからマグネ
タイト６０重量％〜８０重量％に対して、ポリメチルペ
ンテン若しくはポリフェニレンサルファイドを４０重量
％〜２０重量％に設定するのが好ましく、特にマグネタ
イト７０重量％に対しポリメチルペンテン若しくはポリ
フェニレンサルファイドを３０重量％を配合したときに
最も優れた電波吸収能を実現できることを見出した。

マグネタイトをポリメチルペンテンに配合するときは、
マグネタイトは安定剤及び難燃剤とともに配合してもよ
い。このときの配合比率はマグネタイト６０重量％〜８
０重量％、ポリメチルペンテン２５重量％〜１０重量％
、安定剤と難燃剤の合計量を１５重量％〜１０重量％と
することが好ましい。そして安定剤としては、モノフェ
ノール系酸化防止安定剤（商標名ニイルガノックス、チ
バガイギー社製）、高分子フェノール系酸化防止安定剤
（商標名ニドパノールＣＡ、Ｉ（１社製）（商標名：ア
イオノックス、シェル化学社製）等が、又難燃剤として
は、三酸化アンチモンや水酸化アルミネート等を用いる
ことができる。安定剤は配合物質の化学的変化を抑制し
て初期の特性を長年にわたって持続させる為に配合する
ものであるが、本発明は、安定剤を加えることで電波吸
収能が平均して３ｄＢ向上することも見出した。難燃剤
はポリメチルペンテンの難燃性を更に高めることを目的
とするものであるが、発明者は難燃剤にはポリメチルペ
ンテン特有の薬品臭を消す働きもあることを見出した。

又、マグネタイトをポリフェニレンサルファイドに分散
混合する場合はマグネタイトとポリフェニレンサルファ
イドは相溶性に優れる為、マグネタイトはポリフェニレ
ンサルファイドにほぼ均一な状態で分散混合させること
ができる。又、マグネタイトとポリフェニレンサルファ
イドは反応性が低い為、安定剤を必要としない上にポリ
フェニレンサルファイドは難燃性にも極めて優れる為、
難燃剤も必要とせず、高価な安定剤や難燃剤を用いる必
要がない。更にポリフェニレンサルファイドは無臭に近
いので消臭手段も不必要で電波吸収体の製造が極めて容
易である。

マグネタイトをポリメチルペンテン若しくはポリフェニ
レンサルファイドに分散混合して作成した電波吸収体に
はアル邑粉を添加することも好ましい実施例として採用
でき、アルξ粉として平均粒径０．５μ〜１０μのもの
をアルξ粉配合前の組成物の全体を１００部としたとき
に２部〜５部、好ましくは３部配合することが望まれる
。

実験 次に本発明において、各組成物の配合比率を決定する為
に行った実験について述べる。尚、実験には板形状の電
波吸収体を用い、対象周波数としては電子レンジの基本
波である２、４５ＧＨｚと第５高調波である１２．２５
Ｇｌｌｚについて行い、評価はマグネタイトをポリメチ
ルペンテンに配合したものについては電波吸収能、成型
性、難燃度、薬品臭の有無について行い、又、マグネタ
イトをポリフェニレンサルファイドに配合したものにつ
いては電波吸収能、成型性、難燃度について行った。

第１表及び第２表はマグネタイトをポリメチルペンテン
に分散混合して作成した電波吸収体の特性を、又、第４
表はマグネタイトをポリフェニレンサルファイドに分散
混合して作成した電波吸収体の特性を示し、第３表及び
第５表は本発明の効果を確かめる為のデータであり、第
３表はフェライトをポリメチルペンテンに分散混合して
作成した電波吸収体の特性を、第５表はフェライトをポ
リフェニレンサルファイドに分散混合して作成した電波
吸収体の特性を示している。第３表及び第５表から明ら
かなようにフェライトをポリメチルペンテン若しくはポ
リフェニレンサルファイドに配合して作成した電波吸収
体は基本波（２，４５ＧＨｚ）及び第５高調波（１２，
２５４ＧＨｚ）に対して５ｄＢ〜１０ｄＢ程度の電波吸
収能しか発揮できず、電波吸収能を高めようとしてフェ
ライトを増量すれば成型性が不良となって電波吸収体の
作製が不可能となるのに対して、マグネタイトをポリメ
チルペンテン若しくはポリフェニレンサルファイドに分
散混合して作成した本発明の電波吸収体では、基本波及
び第５高調波のいずれに対しても優れた電波吸収能が実
現でき、例えばバインダーとしてポリメチルペンテンを
用いたときは８ｄＢ〜３０ｄＢ、バインダーとしてポリ
フェニレンサルファイドを用いたときは１５ｄＢ〜３０
ｄＢの電波吸収能が実現できることがわかる。バインダ
ーとしてポリメチルペンテンを用いたときに電波吸収能
に若干のバラつきがあるのは、マグネタイトがポリメチ
ルペンテン中に均一に分散せずに偏在している為である
と推測される。

したがってこれは分散混合技術の改善により解消可能と
思われる。

特に本発明の電波吸収体は第５高調波に対して極めて優
れた電波吸収能を有する。マグネタイトの配合量は６帽
１％以下だと電波吸収能がやや劣り、８０重量％以上に
すると成型性が悪くなる為、６０重量％〜８０重量％の
範囲内に設定することが好ましく、特に７０重量％に設
定することが好ましい。

６０重量％〜８０重量％の範囲内であれば２．４５ＧＨ
ｚ〜１２．２５ＧＨｚの周波数帯域に対して充分な電波
吸収能を示し、成型性も良好で、バインダーとしてポリ
メチルペンテンを用いたときには難燃度もＵＬ難燃等級
のＵＬ９４試験規格における高難燃性を意味するＶｌを
達成しており、又、バインダーとしてポリフェニレンサ
ルファイドを用いたときには難燃性における最高ランク
であるｖＯを達成していることがわかる。サンプル１０
〜１４及びサンプル３９〜４３は、マグネタイト７０重
量％、ポリメチルペンテン若しくはポリフェニレンサル
ファイド３０重量％を配合したちの１００部に対して平
均粒径５μのアルミ粉を配合量を変化させながら添加し
た場合である。

アルミ粉の添加はアルミ粉で電波を乱反射させて入射波
と反射波を相殺させ、マグネタイトによる減衰作用の負
担を軽減させる為であるが、その添加量が１部以下では
反射効果がなく、又、５部以上では反射量が多過ぎて入
射電波が電波吸収体外部へ逃げてしまうことから、添加
量は２部〜４部に設定することが好ましく、特に３部添
加したときには電波吸収能を約２ｄＢ〜５ｄＢ程度向上
させることが可能である。サンプル１５は、マグネタイ
ト６０重量％、ポリメチルペンテン３０重量％に対して
安定剤４重量％、難燃剤６重量％を配合した場合であり
サンプル１６〜２０は安定剤、難燃剤を配合したものに
更にアルミ粉を添加した場合である。安定剤は各配合物
質間の化学反応を抑制させ、他方難燃剤はポリメチルペ
ンテンの難燃度を高めることを直接的な目的としている
が、安定剤には電波吸収能を約３ｄＢ〜４ｄＢ高める効
果があり、又、難燃剤にはポリメチルペンテン特有の薬
品臭を消す副次的効果があることもわかった。

以上のようにマグネタイトをポリメチルペンテン若しく
はポリフェニレンサルファイドに分散混合してなる本発
明にかかる電波吸収体は、２．４５ＧＨｚ　＝１２．２
５ＧＨｚの広い周波数帯域に対して優れた電波吸収能を
有し、特にマグネタイ）７０重量％、ポリメチルペンテ
ン若しくはポリ７ェニレンサルラフ４１３０重景％の比
率で配合したときには、バインダーとしてポリメチルペ
ンテンを用いたときには約１０ｄＢ〜３０ｄＢ、又、バ
インダーがポリフェニレンサルファイドのときには約１
５ｄＢ〜３０ｄＢの極めて優れた電波吸収能が得られる
。しかも本電波吸収体は耐熱性、耐湿性、難燃性に極め
て優れ、特に難燃性にいたっては、従来の電波吸収体で
は実現不可能であったＵＬ９４試験規格におけるｖＯを
達成した。

又、バインダーとしてポリメチルペンテンを用いるとと
もに該組成物に安定剤及び難燃剤を添加したときには、
電波吸収体の特性が安定するとともに難燃性も向上する
ことは勿論のこと、ポリメチルペンテン特有の薬品臭を
消臭でき、且つ電波吸収能も高めることができる。

又、バインダーとしてポリフェニレンサルファイドを用
いたときには、マグネタイトとポリフェニレンサルファ
イドとは相溶性に優れる為分散混合が容易であり、しか
もマグネタイトとポリフェニレンサルファイドは反応性
も低い為、安定剤等を必要とせず、又、ポリフェニレン
サルファイドは難燃性に極めて優れる為に難燃剤も必要
とせず高価な安定剤や難燃剤を用いる必要がないのであ
る。更に、ポリフェニレン１ルフアイドは無臭に近い為
、消臭の為の特別な手段を講じる必要もなく電波吸収体
の製造が極めて容易となる。

又、マグネタイトをポリメチルペンテン若しくはポリフ
ェニレンサルファイドに分散混合して作成した組成物に
アルミ粉を添加したときには、入射波と反射波を相殺す
ることが可能となり、電波吸収能を更に高めることがで
きる。

上記したように優れた電波吸収能を有する本電波吸収体
は、広範囲な周波数帯域に及ぶ電波吸収能を有する為、
様々な電子機器への応用が可能である。特に電子レンジ
の漏洩電波防止具として用いたときは、優れた電波吸収
効果を発揮する。しかも、本電波吸収体は耐熱性、耐湿
性及び難燃性にも極めて優れる為、近年普及しつつある
赤外線加熱やスチーム加熱を併用した電子レンジにも適
用可能であり、長期にわたってすぐれた電波吸収能を維
持できるのである。

又、本電波吸収体はラジオやテレビ等の受信機における
同調回路からの漏洩電波を防止する為の電波吸収体とし
ても用いることができる。この場合、従来から用いられ
ている同調回路を外装するシールドケースの一部、又は
全体を本電波吸収体で作製したり、又はリボン状に形成
した本電波吸収体の裏面に粘着剤を塗布してステッカ−
状の電波吸収体を作製し、これを既存のシールドケース
内面適所に貼着することが考慮される。この場合も本電
波吸収体の優れた電波吸収能によって漏洩電波を激減さ
せることができる。

〔第４表〕 〔第５表〕 〔発明の効果〕 本発明にかかるマグネタイトをポリメチルペンテン若し
くはポリフェニレンサルファイドに分散混合してなる電
波吸収体は、広範囲な周波数帯域に対して優れた電波吸
収能を有するとともに、耐熱性、耐湿性にも優れ、しか
も難燃性にも優れている。したがって、本電波吸収体を
電子機器における漏洩電波防止具に用いたときには、基
本波は勿論のこと高調波をも吸収して減衰させることが
でき、電波障害をなくすことができる。

又、バインダーとしてポリメチルペンテンを用い、安定
剤及び難燃剤をマグネタイトとともにポリメチルペンテ
ンに分散混合したときには、電波吸収体の特性が安定し
、且つ難燃性が高まる上に電波吸収能も向上し、加えて
ポリメチルペンテン特有の薬品臭も消すことができる。

又、バインダーとしてポリフェニレンサルファイドを用
いたときには、マグネタイトとポリフェニレンサルファ
イドとは相溶性に優れる為、分散混合が容易であり、し
かもマグネタイトとポリフェニレンサルファイドとは反
応性も低いので安定剤を添加せずとも長期にわたって優
れた電波吸収能を発揮することができる電波吸収体が得
られる。

又、ポリフェニレンサルファイドは難燃性に優れる為、
難燃剤も必要とせず、高価な安定剤や難燃剤を使用する
必要がないのでコスト低減にも寄与し得る。更にポリフ
ェニレンサルファイドは無臭に近い為、消臭の為の特別
な手段を必要とせず電波吸収体の製造工程も簡略化でき
る。

又、マグネタイトをポリメチルペンテン若しくはポリフ
ェニレンサルファイドに分散混合して作成される各組成
物にアルミ粉を適量添加したときには、アルミ粉によっ
て電波が反射して入射波と反射波が相殺される現象が生
じるので、電波吸収作用におけるマグネタイトの負担を
軽減することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）マグネタイトをポリメチルペンテンに分散混合して
   なる電波吸収体。 ２）マグネタイトとポリメチルペンテンの配合比率を重
   量％比で６０〜８０：４０〜２０に設定してなる前記特
   許請求の範囲第１項記載の電波吸収体。 ３）マグネタイトを安定剤及び難燃剤とともにポリメチ
   ルペンテンに分散混合してなる電波吸収体。 ４）マグネタイト、ポリメチルペンテン、安定剤及び難
   燃剤の混合物の配合比率を重量％比で６０〜８０：２５
   〜１０：１５〜１０に設定してなる前記特許請求の範囲
   第３項記載の電波吸収体。 ５）難燃剤として水酸化アルミネート及び／又は三酸化
   アンチモンを用いてなる前記特許請求の範囲第３項又は
   第４項記載の電波吸収体。 ６）適量のアルミ粉を添加してなる前記特許請求の範囲
   第１項，第２項，第３項，第４項又は第５項記載の電波
   吸収体。 ７）アルミ粉の添加量は、添加前の全体を１００部とし
   たときに１部〜５部に設定してなる前記特許請求の範囲
   第６項記載の電波吸収体。 ８）マグネタイトをポリフェニレンサルファイドに分散
   混合してなる電波吸収体。 ９）マグネタイトとポリフェニレンサルファイドの配合
   比率を重量％比で６０〜８０：４０〜２０に設定してな
   る前記特許請求の範囲第８項記載の電波吸収体。 １０）適量のアルミ粉を添加してなる前記特許請求の範
   囲第８項又は第９項記載の電波吸収体。 １１）アルミ粉の添加量は、添加前の全体を１００部と
   したときに１部〜５部に設定してなる前記特許請求の範
   囲第１０項記載の電波吸収体。