JPH11135981A

JPH11135981A - 広帯域電波干渉防止組成物及びこれを用いた全方位対応電波吸収体

Info

Publication number: JPH11135981A
Application number: JP23407498A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Futagawa; 佳央二川; Masaru Chino; 勝千野; Shinichi Kitahata; 慎一北畑; Keiko Kurata; 桂子倉田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1998-08-20
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電波吸収性と電波シールド性を併せ持つ軽量
で柔軟な電波干渉防止材を提供する。【解決手段】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一種
と、グラファイト化カーボンブラックとを絶縁性基体中
に分散配合する。グラファイト化カーボンブラックは炭
素繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量比で０．３
〜５の割合で配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の輻射ノ
イズ対策等に用いる軽量かつ柔軟かつ丈夫で燃えにく
く、電波干渉防止材に好適な広帯域電波干渉防止組成物
に関する。更に詳細には、本発明は全方位対応電波吸収
体又はＥＭＩシールドとして有用な電波干渉防止組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の使用は、広範囲かつ多岐にわ
たり、使用する周波数も直流に近い数ｋＨｚからマイク
ロ波と称されるＧＨｚ帯にまで及んでいる。さらに、無
線機器、例えば携帯電話や無線ＬＡＮシステム等の空中
に電波を放射することを前提にした機器が近年顕著に増
加しつつある。

【０００３】一方、放射された電磁波が他の電子機器の
誤動作の原因になるとして、機器からの不要輻射の低減
および外来電磁波に対する耐性を強化することが強く求
められている。さらに、放射された電磁波が人体に悪影
響を及ぼす可能性も指摘されており、不要な電磁波を低
減することが社会的にも強く求められている。

【０００４】このような目的に使用する部品としては、
フィルター、シールド、および電波吸収体を代表例とし
て挙げることができる。フィルターは、コイルやコンデ
ンサーを用いて、必要な信号成分は通過させるが、ノイ
ズ成分は通過させず跳ね返しを目的とする機器を保護す
る部品である。シールドは、保護しようとする機器を導
電性の膜で取り囲むことにより外部と内部を遮断する。
電波吸収体は、入射電磁波を熱に変換し反射波を生じさ
せないという特長を有する。

【０００５】しかしながら、フィルターのような部品は
ノイズ成分を反射し元へ戻すわけであり、戻ったノイズ
成分が他の回路や機器に悪影響を及ぼす可能性がある。
さらに、ＧＨｚの周波数になると信号成分は回路中を流
れるだけではなく、空間に電波として輻射される割合が
多くなるためフィルター等の部品では有効に対策するこ
とが困難となる。

【０００６】また、シールドであるが、現実問題として
機器を完全に覆うことは信号導入部や放熱穴の存在等に
よりほとんど不可能である。さらに周波数が高くなると
わずかの隙間からでも輻射波が漏洩し、またシールドの
設計が不適切な場合はシールド板がアンテナの役割をは
たしむしろ輻射波が増加する場合もある。

【０００７】一方、電波吸収体では、入射電磁波を熱に
変換し反射波を生じさせないわけで、理想的輻射ノイズ
対策品となりうるが、適応できる周波数が材質ごとに限
られており、広いスペクトル成分を有する不要輻射に対
しては適していない。広い周波数範囲に対応できる電波
吸収体は電波暗室用として開発されているが、厚さが数
１０ｃｍ以上と厚く到底電子機器に使用することはでき
ない。

【０００８】各周波数帯域に適応した電波吸収体の例は
幾つか開示されている。例えば、特開昭５８−７３１９
８号公報には、プラスチックやゴムなどの高分子材料
に、導電性の炭素繊維、カーボンブラック、グラファイ
ト又は金属粉などを混ぜ、混練分散せしめた導電性複合
高分子材料のマトリックスを、導電性の炭素系繊維状材
料、金属系繊維材料又は非金属系繊維状材料をメタライ
ズ加工した材料のマット、クロス、ネット又は、フレー
ク状材料に含浸又は注型して成形した電波遮断筐体が記
載されている。しかし、この発明では１ＭＨｚ〜１００
ＭＨｚの範囲内での電界強度減衰率は高められるが、１
００ＭＨｚを越える周波数を有する電波には効果がな
い。さらに、上記電波遮断筐体は金属系の材料を含むた
め、総重量が大きくなり利用範囲が限定される。

【０００９】また、特開昭６０−２４９３９２号公報に
は、マンガン、亜鉛を主体とするフェライト微粉体と、
導電性カーボン微粉体とを有機高分子材料中に分散させ
た組成物からなる電磁シールド材料が記載されている。
この組成物におけるフェライト微粉体の含有率は３０〜
７０Vol.%であり、組成物の体積固有抵抗率は１０²〜１
０Ω・ｃｍであり、電波吸収性を有する。しかし、この
組成物は５００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの範囲内の周波
数を有する電波しか吸収することができない。また上記
組成物もマンガン、亜鉛等が含まれており、比重が大き
くなりかつ柔軟性にも乏しいので、利用範囲が限定され
る。

【００１０】更に、特開平５−２１９８４号公報には、
セメント、合成樹脂、ゴム、紙などの低電気伝導率の生
地中に、コイル状の炭素繊維片を方向性なく複数分散担
時させた電磁波シールド複合材料が記載されている。し
かし、コイル状の炭素繊維片は互いに絡みつき易いため
に、生地中に均一に分散させることが困難であり、電磁
波シールド効果にバラツキが発生しやすいなどの欠点が
あった。従って、一定以下の厚みに均一に生産すること
が難しい。

【００１１】本願出願人は先に、結晶質のグラファイト
と非晶質のカーボンブラックからなるグラファイト化カ
ーボンブラック複合粒子からなる電波吸収体に関する発
明を出願した（特開平８−２７４４９３号公報参照）。
しかし、この電波吸収体は、５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨ
ｚの範囲内の周波数を有する電波の吸収には有効ではあ
るが、５０ＭＨｚ未満又は１０００ＭＨｚ超の周波数を
有する電波の吸収能は不十分であった。しかも、特定周
波数に対応させるために厚みを特定値に設定する必要が
あるので、厚みの自由な選択は許されない。またこれは
一定方向の電波を吸収するだけで、全方位の電波を吸収
することはできない。

【００１２】また、従来より市販されている整合型と呼
ばれるシート状の電波吸収体、もしくは従来の開示例に
おいては、電磁波の入射面の反対側に導体板を設置し、
入射電磁波成分と導体板で反射した成分の干渉効果も利
用して電磁波のエネルギーを熱に変換するため、その厚
さは通常電磁波の波長の４分の１に設計している。この
ような電波吸収体では特定の波長の電磁波に対しては優
れた電磁波吸収を示すが、波長がずれるとほとんど電磁
波を吸収しない。さらに、一方向からの電磁波を吸収す
るだけであり、広いスペクトルを有し、入射方向が様々
なノイズ成分に対しては有効ではない。また、整合型の
電波吸収体を導体板なしで使用するとほとんど電磁波を
吸収せず透過してしまう。

【００１３】このように、特定の周波数帯域で優れた吸
収特性を示す例はあっても、３０ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの
広帯域および全方位で優れた吸収特性を示し、柔軟性を
持ち、薄くて軽い吸収体は未だ開発されていなかった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は容易に使用
できること、電波干渉を効果的に防止すること、広
帯域および全方位で吸収特性に優れること、柔軟性を
持つこと、薄いこと、軽いこと、丈夫であるこ
と、更に燃えにくいこと等、上記に示したような多様
な特質を持つ電波干渉防止材を提供するというそれぞれ
の目的を有する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題の解決手段とし
て、本発明では炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一種
と、グラファイト化カーボンブラックとを、絶縁性基体
中に分散配合し、前記グラファイト化カーボンブラック
を、前記炭素繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量
比で０．３〜５の割合で配合することにより、３０ＭＨ
ｚ〜２０ＧＨｚでの広帯域で吸収特性に優れた電波干渉
防止材を提供する。

【００１６】このグラファイト化カーボンブラック複合
粒子は、結晶質のグラファイトと非晶質のカーボンブラ
ックからなる。このグラファイト化カーボンブラック複
合粒子は、カーボンブラックを高温で処理し、粒子表面
から徐々にグラファイトへと結晶化させることによって
得られる。

【００１７】本発明では、炭素繊維とグラファイト化カ
ーボンブラックとが、絶縁性基体中に分散配合されてお
り、前記炭素繊維の繊維長と前記グラファイト化カーボ
ンブラックの粒子径との比を５０００未満としたことに
より、１０００ＭＨｚを越える高周波帯域で、優れた吸
収特性を示す広帯域電波干渉防止組成物を提供する。

【００１８】本発明では、炭素繊維とグラファイト化カ
ーボンブラックとが、絶縁性基体中に分散配合されてお
り、前記炭素繊維の繊維長と前記グラファイト化カーボ
ンブラックの粒子径との比を５０００以上としたことに
より、５００ＭＨｚ未満の低周波帯域で、優れた吸収特
性を示す広帯域電波干渉防止組成物を提供する。

【００１９】本発明では、炭素繊維又は磁性粒子の少な
くとも一種と、グラファイト化カーボンブラックとが、
絶縁性基体中に分散配合されてなる電波干渉防止組成物
において、３ＭＨｚで測定した体積電気抵抗率ρ
_3MHzと、１００ＫＨｚの周波数で測定した体積電気抵抗
率ρ_100KHzとの比ρ_3MHz／ ρ_100KHzが０．１から１．
５であることにより、広帯域で優れた吸収特性を示す広
帯域電波干渉防止組成物を提供する。

【００２０】本発明では、比重を２．５以下にしたこと
により、軽量の全方位対応電波吸収体を提供する。

【００２１】本発明ではＪＩＳＫ６２５３による硬さ試
験で４０（ＪＩＳＡ）以下の柔軟性を有せしめたことに
より、使い勝手の良い全方位対応電波吸収体を提供す
る。

【００２２】本発明ではＵＬ９４ＨＢによる燃焼試験で
厚さ３．０５ｍｍ、幅１０．０ｍｍ、長さ２００ｍｍの
試験片を用いて、バーナーを３０秒あてて取り去った時
に燃焼速度３８．１ｍｍ／分以下の難燃性を有する、耐
燃焼性に優れた全方位対応電波吸収体を提供する。

【００２３】本発明ではＪＩＳＫ６２５１（天秤式）
による引張試験で、４．５×１０⁶（Ｐａ）以上の引張
強度を持つ全方位対応電波吸収体を提供する。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明者等が鋭意検討を重ねた結
果、本発明の電波干渉防止材はグラファイト化カーボン
ブラックを、前記炭素繊維又は磁性粒子との合計量に対
して重量比で０．３〜５の割合で配合することにより、
３０ＭＨｚ〜２０ＧＨｚでの広帯域で吸収特性に優れた
電波干渉防止材が得られることを見いだした。

【００２５】グラファイト化カーボンブラックを前記炭
素繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量比で０．３
〜５の割合で配合することにより、グラファイト化カー
ボンブラックが電磁波の吸収を、磁性粒子、炭素繊維が
シールド性を示すことにより、広帯域で優れたバランス
を示す電波干渉防止剤が得られる。

【００２６】本発明の広帯域電波干渉防止組成物におい
て前記グラファイト化カーボンブラックの含有量は、炭
素繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量比で０．３
〜５、より好ましい範囲は１〜３である。

【００２７】本発明の広帯域電波干渉防止組成物におい
て前記炭素繊維の繊維長をグラファイト化カーボンブラ
ックの粒子径に対し５０００未満、より好ましい範囲は
１３００〜４０００にすることにより、１０００ＭＨｚ
を越える高周波帯域で優れた吸収特性を示す。

【００２８】本発明の広帯域電波干渉防止組成物におい
て前記炭素繊維の繊維長をグラファイト化カーボンブラ
ックの粒子径に対し５０００以上、より好ましい範囲は
１００００〜１０００００にすることにより、５００Ｍ
Ｈｚ未満の低周波帯域で優れた吸収特性を示す。

【００２９】本発明の全方位対応電波吸収体の比重は
２．５以下、好ましい範囲は１．５以下である。

【００３０】本発明の全方位対応電波吸収体のＪＩＳＫ
６２５３による硬さ試験で５０（ＪＩＳＡ）以下、好ま
しい範囲は４０以下である。

【００３１】本発明の全方位対応電波吸収体のＪＩＳ
Ｋ６２５１（天秤式）による引張試験の引張強度は４×
１０⁶（Ｐａ）以上、好ましい範囲は６×１０⁶（Ｐａ）
以上である。

【００３２】本発明の広帯域電波干渉防止組成物は、３
０ＭＨｚから２０ＧＨｚの広帯域での周波数範囲内にお
ける少なくとも１つの周波数において２ｍｍ厚さに換算
した時に、電力で１０％以上の電磁波を吸収し、かつ透
過量が１０％以下となるシールド性をあわせて示す軽量
で柔軟な素材である。すなわち本発明に言う広帯域電波
干渉防止組成物の「広帯域」とは、３０ＭＨｚから２０
ＧＨｚの周波数範囲内を意味する。

【００３３】本発明の電波干渉防止材におけるグラファ
イト化カーボンブラック複合粒子の役割であるが、主に
電磁波を吸収する効果を担う。導電性繊維のみを含有し
た場合には、高い導電性が発現し優れたシールド体が得
られるのは周知の通りであるが、この場合には入射電磁
波を遮断するが、それは入射電磁波をシールド体で反射
することによるものであり、電磁波を吸収する効果はほ
とんどない。また、グラファイト化カーボンブラック複
合粒子単独では、ある程度の電磁波吸収を示すものの、
透過成分が多くシールド性には劣る。グラファイト化カ
ーボンブラック複合粒子と導電性繊維を共存させること
により電磁波シールド性が高くかつ電磁波吸収性も有す
る電波干渉防止材を得ることができる。

【００３４】本発明の電波干渉防止材は導体板を使用し
なくても、そのまま電波吸収体として使用でき、シール
ド性を付与しつつ広い周波数範囲の電磁波をある程度吸
収するのが特長であり、通常の電波吸収体とはコンセプ
トが異なる。電磁波を吸収することが特長の一つである
ため、電波吸収体として表現しているが、電子機器のノ
イズ対策に適しているため、ノイズ吸収体とでも表現で
きる電波吸収体である。

【００３５】電子機器のノイズ対策においては、ノイズ
の発生量およびその周波数分布をあらかじめ予想するこ
とは極めて困難であるため、機器の組立が完了してから
必要に応じて各種のノイズ対策部品を後づけで設置せざ
るを得ない状況となっている。完全にノイズ成分を吸収
できずとも、簡便な手段でノイズ規格の範囲内に収めら
れるような部品が求められている。このような意味で、
本発明の電波干渉防止材は優れた効果を発揮すると考え
られる。

【００３６】本発明の電波干渉防止材を形成するのに使
用される絶縁性基体としては、電波干渉防止材の用途に
応じた強度、耐熱性、成形性、難燃性、柔軟性、などの
特性を有する有機高分子材料が主に用いられる。このよ
うな有機高分子材料は例えば、クロロプレンゴム、アク
リロニトリルーブタジエンゴム、スチレンーブタジエン
ゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴムなどの各種エラス
トマー、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリ
コーン樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂などがあげられ、これらは必要に応じ
て混合して使用してもよい。また中でもシリコーン樹脂
を用いることが望ましい。必要であれば溶剤、分散剤、
安定剤、滑剤、充填剤、増量剤、可塑剤、架橋剤、老化
防止剤、加硫促進剤などを添加してもよい。

【００３７】この明細書で使用される“絶縁性基体”と
いう用語は、目的とする電磁波の周波数において、複素
比誘電率の虚数部／実数部を表す誘電正接tanδが０．
１以下の絶縁体として好ましく使用される物質という意
味である。このような物質は、上に述べたような有機高
分子材料が代表的であるが、上に述べた以外の有機物
質、無機物質、あるいはこれらの複合体であっても全く
差し支えなく使用できる。

【００３８】このグラファイト化カーボンブラック複合
粒子を特長づける値として、エックス線回折図における
（００２）面のピーク面積より算出した結晶質のグラフ
ァイトの存在比率（グラファイト化率）を用いるが、好
ましくはグラファイト化率は５〜９０％、より好ましく
は１０〜７０％の範囲内である。

【００３９】グラファイト化カーボンブラックの粒径
は、好ましくは１ｎｍから１０μｍ、より好ましくは１
０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが望ましい。

【００４０】本発明の電波干渉防止材における磁性粒子
としては、保磁力の小さいソフトフェライトとして分類
される磁性粒子が好ましい。磁性粒子は電磁波を吸収す
る効果を有する点でグラファイト化カーボンブラックと
効果は類似しているがその効果を発揮する周波数範囲が
異なる。すなわち、グラファイト化カーボンブラックに
おいては、効果のある周波数は１ＧＨｚ以上の高い周波
数であるのに対して、磁性粒子においては数十ＭＨｚか
ら数百ＭＨｚと低い周波数領域において効果があるのが
特長である。磁性粒子としてはＭｎ−Ｚｎフェライト等
のソフト磁性粒子が代表的であるが、マグネタイトやガ
ンマ酸化鉄も使用できる。さらに六方晶のプレーナー型
フェライトを使用しても良い。粒子サイズは０．１μｍ
から５μｍの範囲内が好ましい。

【００４１】本願のグラファイト化カーボンブラック
と、炭素繊維又は磁性粒子との合計量との比が０．３未
満で残りが磁性粒子であるような場合には、電波干渉防
止材の重量が増加し軽量な電波干渉防止材にしにくい。
また折り曲げが困難となり柔軟性が損なわれ易い。

【００４２】本発明の電波干渉防止材は混練などのよう
な常用の方法により製造することができる。一般的に、
グラファイト化カーボンブラック、導電性繊維及び／又
は磁性粒子粒子を、ゴム又は合成樹脂などの絶縁性基体
と混練し、これらに均一に分散させる方法としては、ニ
ーダー、ボールミル、ロールミル、ジェットミルなどを
用いて実施される。

【００４３】本発明の電波干渉防止材の製造に使用され
る分散機の一例は、ニーダーと呼ばれるタイプの装置で
あり、強力な圧縮、せん断力等を作用させることを特長
とする装置である。フィラー成分をまとめて仕込んでか
ら分散させてもよいが、フィラーの種類毎に最適な分散
条件が異なるため、それぞれ別個に分散してマスターバ
ッチを作製しておき、これらを後で配合し所定の組成の
電波干渉防止材を作製するのが好ましい。

【００４４】一例として、グラファイト化カーボンブラ
ック粒子の分散方法を示す。あらかじめ、グラファイト
化カーボンブラックを仕込み、数分間解砕を行う。この
後、絶縁性基体の樹脂成分を、グラファイト化カーボン
ブラックが均一ペーストとなるのに必要な最低限の重量
部のみ添加し初期混練を行う。この方法により極めて高
い圧縮、せん断力等を作用させることができる。３０分
から２時間このような混練を行う。

【００４５】初期混練において必要以上の樹脂成分を添
加するとペーストの粘度が低下し必要な圧縮、せん断力
等を作用させられない。また、樹脂成分が少なすぎる場
合には、ペースト全体に均一な圧縮、せん断力等を作用
させられないため均質なペーストとすることができな
い。初期混練の終了したペーストはこの後、ニーダー、
ミキサー等の任意の手段により、追加の樹脂成分を添加
し所定の組成のペーストを作製する。樹脂成分の追加混
合の目的には高いせん断力等は必要ではないので汎用の
ミキサー等を使用できる。このようにしてマスターバッ
チを作製する。

【００４６】導電性繊維および磁性粒子を含有するマス
ターバッチの作製もグラファイト化カーボンブラックの
場合と同様にして行うことができる。

【００４７】次に、得られた各マスターバッチを混合し
所定の組成にし、さらに硬化剤等が必要であれば添加
し、圧延ロール、射出成形機あるいはプレス成形器等を
用いてシート状に成形する。別法として、導体ケーブル
の絶縁外皮表面に押出成形することもできる。

【００４８】本発明の組成物を用いて電波吸収体とする
時には干渉防止材の形態としては、各種成形体、シート
状、塗料、コーキング、シーラントなどがあげられるが
特に限定するものではなく、必要に応じて各種形態に加
工でき、その際でも全方位的に特性を発揮する。特に電
波吸収体は、その用途との関係から薄板あるいは容器形
状とすることが多く、この場合に本発明における大量生
産手段としての射出成型に特に適している。その理由
は、軽くかつ柔軟であるため、低い圧力でも型内に均一
に充填でき、しかもシリコーン樹脂等を絶縁性基体の主
成分とすれば、離型性にも優れるのである。また薄肉容
器の成型時には、炭素繊維等の非等方性粒子が容器表面
にほぼ平行に配向することにより、全体として全方位的
に特性を発揮することができる利点を有する。

【００４９】さらに、２層以上積層したり、他の電波吸
収体、ＥＭＩシールド及び／又は金属板抵抗体などと積
層して用いることもできる。

【００５０】

【実施例】以下、実施例により本発明の電波干渉防止材
を更に詳細に説明する。

【００５１】実施例１電波干渉防止材の製造について、マスターバッチの作製
工程と、その後の組成調整および成形工程の２段階に分
けて説明する。

【００５２】第１工程：マスターバッチの作製（１）グラファイト化カーボンブラックマスターバッチ
の作製グラファイト化カーボンブラック粒子（グラファイト化
率３１％（理学電機製エックス線回折装置ＲＩＮＴ１５
００を用い、ターゲットをＣｕとし、加速電圧５０ｋ
Ｖ、電流１００ｍＡで２θを１０゜から１００゜まで変
化させてエックス線回折測定を行い、得られた回折図に
おける（００２）面に対応するピーク面積より結晶質の
グラファイトの存在比率（グラファイト化率）を算出し
た。）、粒子径３０ｎｍ）２２０ｇをニーダー（入江商
会製卓上ニーダー５１用ＰＮＶ−５Ｈ型）に投入し１
０分間運転し解砕を行う。これにシリコーン樹脂（東芝
シリコーン製ＴＳＥ３０３２（複素比誘電率：実数部
２．９、虚数部０．００２６）、主剤）１３５１ｇを添
加し、ニーダーを水冷しながら混練を２時間行う。次
に、シリコーン樹脂（東芝シリコーン製ＴＳＥ３０３
２、主剤）２４５１ｇを１時間かけて滴下し、カーボン
ブラックマスターバッチを作製した。カーボンブラック
含有量は１４．０wt％であった。

【００５３】（２）導電性繊維マスターバッチの作製炭素繊維（長さ４０ミクロン、東邦レーヨン製ベスファ
イトＨＴＡ−ＣＭＦタイプ）２０００ｇをニーダー（入
江商会製卓上ニーダー５１用ＰＮＶ−５Ｈ型）に投入し
１０分間運転し解砕を行う。これにシリコーン樹脂（東
芝シリコーン製ＴＥＳ３０３２、主剤）２０００ｇを添
加しニーダーを水冷しながら混練を２時間行い、炭素繊
維マスターバッチを作製した。炭素繊維含有量は５０wt
％である。長さが１ｍｍと３ｍｍの炭素繊維についても
同様に混練し、炭素繊維含有量５０wt％のマスターバッ
チを作製した。

【００５４】（３）磁性粒子（フェライト）マスターバ
ッチの作製ソフトフェライト粒子（戸田工業製ＭＡＴ−３０５、保
磁力：５エルステッド）２０００ｇをニーダー（入江商
会製卓上ニーダー５１用ＰＮＶ−５Ｈ型）に投入し１０
分間運転し解砕を行う。これにシリコーン樹脂（東芝シ
リコーン製ＴＳＥ３０３２、主剤）２０００ｇを添加し
ニーダーを水冷しながら混練を２時間行い、フェライト
マスターバッチを作製した。フェライト含有量は５０wt
％であった。

【００５５】第２工程：組成調整および成形グラファイト化カーボンブラック複合粒子マスターバッ
チから８．５７ｇ、３ｍｍ炭素繊維マスターバッチから
０．６０ｇそれぞれをとりわけ、さらにシリコーン樹脂
（主剤）１８．２４ｇを添加し、脱泡ミキサー用の容器
に入れ、脱泡ミキサーに８分間かけて混合した。次に、
シリコーン樹脂（硬化剤）を２．５９ｇ添加しさらに２
分間混合した。

【００５６】得られた混合物を２ｍｍ厚さ用の型を使用
して、射出成型機を用いて１２０℃１分加熱した。テス
トプレスから取り出した後、さらに１２０℃のオーブン
に１時間保持し硬化を完全にした。このようにして所定
の厚さ２ｍｍで、カーボンブラックを４wt％、炭素繊維
を１wt％含有するシート状の電波干渉防止材を作製し
た。

【００５７】実施例２〜１６実施例１で作製したマスターバッチを用い、下記の表１
に示す量の原料を使用したこと以外は実施例１と同様に
して実施例２から１６の電波干渉防止材を作製した。

【００５８】

【表１】

【００５９】上記実施例で作製した試料の０．０５ＧＨ
ｚ〜２０ＧＨｚにおける反射減衰量、および透過量をヒ
ューレット・パッカード(HEWLETT-PACKARD)社製ＨＰ８
７２０Ｃネットワークアナライザーを用いて測定した。
入射電磁波の電力を１００％とし、測定値を電力に換算
して％単位で示した。入射電力から、反射電力および透
過電力を差し引きその差を吸収電力とした。透過量が少
ないことは、シールド性に優れていることを示す。

【００６０】体積電気抵抗率の測定は,市販のインピー
ダンスアナライザーを用いて測定した。本発明において
は、HEWLETT PACKARD社製4192A LF IMPEDANCE ANALYZER
(16047A TEST FIXTURE使用）を使用した。厚さ１ｍｍ、
一辺１ｃｍ×１ｃｍの形状に資料を成形し、両面に電極
を取り付け100KHz,3MHzにおける電気抵抗を測定し、こ
れから体積電気抵抗率を求めた。

【００６１】更に、硬さはＪＩＳＫ６２５３に基づく硬
さ試験法で測定した。また、難燃性は、ＵＬ９４ＨＢに
よる燃焼試験で厚さ３．０５ｍｍ、幅１０．０ｍｍ、長
さ２００ｍｍの試験片を用いて、バーナーを３０秒あて
て取り去った時の燃焼速度（ｍｍ／分）から求めた。更
に、引っ張り強度は、ＪＩＳＫ６２５１（天秤式）に基
づいて測定した。これらの測定結果を下記の表２に示
す。なお、下記の表において、ρ₁は周波数１００ＫＨ
ｚで測定した体積電気抵抗率であり、ρ₂は周波数３Ｍ
Ｈｚで測定した体積電気抵抗率である。体積電気抵抗率
の単位はΩ・ｃｍである。比重の単位はｇ／ｃｍ³であ
る。引張強度の数値の桁数は１０⁶であり、その単位は
Ｐａである。また、燃焼速度の単位はｍｍ／分である。

【００６２】

【表２】

【００６３】表２に示された結果から明らかなように、
本発明の各電波干渉防止材はいずれも、測定範囲内のい
ずれかの周波数で１０％以上の吸収を示し、かつ透過量
が１０％以下であり、輻射ノイズ対策に有効であると考
えられる。

【００６４】次に、磁性粒子をフェライト以外の材料に
変えた場合の電波吸収特性を検討した。

【００６５】実施例１７下記に示される組成１の配合比になるように、グラファ
イト化カーボンブラック複合粒子マスターバッチを取り
分け、Ｍｎ−Ｚｎ−フェライトさらに熱硬化型シリコー
ン樹脂の主剤を添加し、ケンミックスミキサーで３０分
かけて混合した。次に、成形に必要な分を容器にとりわ
け、熱硬化型シリコーン樹脂の硬化剤を添加し、脱泡ミ
キサーを用いて２分間混合した。

【００６６】得られた混合物を２ｍｍ厚さの用の型を使
用し、テストプレスを用いて１２０℃で１分間加熱し
た。さらに硬化を完全にするため１２０℃のオーブンに
１時間保持した。このようにして厚さ２ｍｍのシート状
の電磁波障害防止組成物を作製した。

【００６７】（組成１）グラファイト化カーボンブラック複合粒子３重量部Ｍｎ−Ｚｎ−フェライト３０重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）６１重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）６重量部

【００６８】実施例１８各材料を下記に示される組成２の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシート状電磁波障害防
止組成物を作製した。

【００６９】（組成２）グラファイト化カーボンブラック複合粒子３重量部扁平状パーマロイ（8．３μｍ）１３重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）７６重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）８重量部

【００７０】実施例１９各材料を下記に示される組成３の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシート状電磁波障害防
止組成物を作製した。

【００７１】（組成３）グラファイト化カーボンブラック複合粒子２重量部マグネタイト粉末（０．４μｍ）２８重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）６４重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）６重量部

【００７２】実施例２０各材料を下記に示される組成４の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシート状電磁波障害防
止組成物を作製した。

【００７３】（組成４）グラファイト化カーボンブラック複合粒子３重量部扁平状軟磁性体（Ｆｅベース、９．５μｍ）２０重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）７０重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）７重量部

【００７４】実施例２１各材料を下記に示される組成５の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシート状電磁波障害防
止組成物を作製した。

【００７５】（組成５）グラファイト化カーボンブラック複合粒子５重量部Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−フェライト（５μｍ）１０重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）７７重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）８重量部

【００７６】実施例２２各材料を下記に示される組成６の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシート状電磁波障害防
止組成物を作製した。

【００７７】（組成６）グラファイト化カーボンブラック複合粒子１重量部炭素繊維（繊維長１ｍｍ）３重量部扁平状パーマロイ粒子（8．３μｍ）１０重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）７９重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）７重量部

【００７８】実施例２３各材料を下記に示される組成７の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さが０．８ｍｍ，１．５ｍｍ，２
ｍｍおよび３ｍｍの四種類のシート状電磁波障害防止組
成物を作製した。

【００７９】（組成7）グラファイト化カーボンブラック複合粒子５重量部炭素繊維（繊維長１ｍｍ）１重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）８６重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）８重量部

【００８０】実施例２４各材料を下記に示される組成８の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシートを作製した。

【００８１】（組成８）Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ−フェライト６０重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）３６重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）４重量部

【００８２】実施例２５各材料を下記に示される組成９の配合比で混合し、組成
１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシートを作製した。

【００８３】（組成９）扁平状パーマロイ粒子（8．３μｍ）３０重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）６３重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）７重量部

【００８４】実施例２６各材料を下記に示される組成１０の配合比で混合し、組
成１と同様の方法で、厚さ２ｍｍのシートを作製した。

【００８５】（組成１０）グラファイト化カーボンブラック複合粒子４重量部熱硬化型シリコーン樹脂（主剤）８７重量部熱硬化型シリコーン樹脂（硬化剤）９重量部

【００８６】上記実施例１７〜２６の資料を実施例１〜
１６と同様の測定法で諸特性を測定した。結果を下記の
表３に示す。なお、下記の表において、ρ₁は周波数１
００ＫＨｚで測定した体積電気抵抗率であり、ρ₂は周
波数３ＭＨｚで測定した体積電気抵抗率である。体積電
気抵抗率の単位はΩ・ｃｍである。比重の単位はｇ／ｃ
ｍ³である。引張強度の数値の桁数は１０⁶であり、その
単位はＰａである。また、燃焼速度の単位はｍｍ／分で
ある。

【００８７】

【表３】

【００８８】表３から明らかなように、磁性粒子を他の
材料に変えた場合でも良好な電磁波吸収特性を示すこと
が分かる。

【００８９】（電波吸収特性）実施例５で作製された電
波干渉防止材を厚さ１ｍｍのシート状に成形し、０．０
５ＧＨｚ〜２０ＧＨｚにおける電波吸収特性をヒューレ
ット・パッカード(HEWLETT-PACKARD)社製ＨＰ８７２０
Ｃネットワークアナライザーを用いて測定した。入射電
磁波の電力を１００％とし、測定値を電力に換算してパ
ーセント単位で示した。入射電力から、反射電力および
透過電力を差し引きその差を吸収電力とした。

【００９０】測定結果を図１に示す。図示された特性曲
線から明らかなように、１ｍｍ厚のシート状に成形され
た本発明の電波干渉防止材は０．０５ＧＨｚ〜２０ＧＨ
ｚの広い周波数帯域の全域にわたって大体同じ程度の電
波吸収特性を示す。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁性基体中に、グラファイト化カーボンブラック複合
粒子の他に、導電性繊維及び／又はフェライト粒子を配
合し、各成分比を特定することにより、シールド性と電
磁波吸収性を併せ持つ電波干渉防止材が得られ、しか
も、広帯域および全方位で吸収特性に優れ、柔軟性を持
ち薄くて軽い電波干渉防止材を提供することができる。
このため、本発明の電波干渉防止材はシート状など様々
な形状に成形することができ、電子装置のプラスチック
筐体の壁面にこのシートを貼着したり、導体ケーブルの
外面に捲回したりすることにより都合良く使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電波干渉防止材を厚さ１ｍｍのシート
状に成形した場合の電波吸収性を示す特性図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二川佳央神奈川県横浜市戸塚区上倉田町884番地１戸塚ハイライズ229 (72)発明者千野勝神奈川県横須賀市林１丁目２番３号 (72)発明者北畑慎一大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者倉田桂子大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一種
と、グラファイト化カーボンブラックとを絶縁性基体中
に分散配合し、前記グラファイト化カーボンブラック
を、前記炭素繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量
比で０．３〜５の割合で配合したことを特徴とする広帯
域電波干渉防止組成物。
【請求項２】請求項１記載の広帯域電波干渉防止組成
物において、前記グラファイト化カーボンブラックのグ
ラファイト化率が５〜９０％であることを特徴とする広
帯域電波干渉防止組成物。
【請求項３】請求項１記載の広帯域電波干渉防止組成
物において、前記グラファイト化カーボンブラックを、
前記炭素繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量比で
１〜３の割合で配合したことを特徴とする広帯域電波干
渉防止組成物。
【請求項４】炭素繊維とグラファイト化カーボンブラ
ックとが、絶縁性基体中に分散配合されており、前記炭
素繊維の繊維長と前記グラファイト化カーボンブラック
の粒子径との比が５０００未満であることを特徴とする
広帯域電波干渉防止組成物。
【請求項５】請求項４記載の広帯域電波干渉防止組成
物において、前記炭素繊維が前記グラファイト化カーボ
ンブラックに対して重量比で０．２５〜２の割合で配合
したことを特徴とする広帯域電波干渉防止組成物。
【請求項６】請求項４記載の広帯域電波干渉防止組成
物において、前記炭素繊維の繊維長と前記グラファイト
化カーボンブラックの粒子径との比が１３００〜４００
０であることを特徴とする広帯域電波干渉防止組成物。
【請求項７】炭素繊維とグラファイト化カーボンブラ
ックとが、絶縁性基体中に分散配合されており、前記炭
素繊維の繊維長と前記グラファイト化カーボンブラック
の粒子径との比が５０００以上であることを特徴とする
広帯域電波干渉防止組成物。
【請求項８】請求項７記載の広帯域電波干渉防止組成
物において、前記炭素繊維が前記グラファイト化カーボ
ンブラックに対して重量比で０．２５〜２の割合で配合
したことを特徴とする広帯域電波干渉防止組成物。
【請求項９】請求項７記載の広帯域電波干渉防止組成
物において、前記炭素繊維の繊維長と前記グラファイト
化カーボンブラックの粒子径との比が１００００〜１０
００００であることを特徴とする広帯域電波干渉防止組
成物。
【請求項１０】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一
種と、グラファイト化カーボンブラックとが、絶縁性基
体中に分散配合されてなる電波干渉防止組成物におい
て、３ＭＨｚで測定した体積電気抵抗率ρ_3MHzと、１０
０ＫＨｚの周波数で測定した体積電気抵抗率ρ_100KHzと
の比(ρ_3MHz ／ρ_100KHz)が０．１から１．５であるこ
とを特徴とする広帯域電波干渉防止組成物。
【請求項１１】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一
種と、グラファイト化カーボンブラックとを絶縁性基体
中に分散配合し、前記グラファイト化カーボンブラック
を、前記炭素繊維又は磁性粒子との合計量に対して重量
比で０．３〜５の割合で配合し、厚みを２ｍｍ以下に成
型したことを特徴とする全方位対応電波吸収体。
【請求項１２】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一
種と、グラファイト化カーボンブラックとを絶縁性基体
中に分散配合し、３０ＭＨｚから２０ＧＨｚの広帯域で
の周波数範囲内における少なくとも１つの周波数におい
て２ｍｍ厚さに換算した時に、電力で１０％以上の電磁
波を吸収し、かつ透過量が１０％以下となることを特徴
とする全方位対応電波吸収体。
【請求項１３】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一
種と、グラファイト化カーボンブラックとを絶縁性基体
中に分散配合し、比重を２．５以下にしたことを特徴と
する全方位対応電波吸収体。
【請求項１４】比重を１．５以下にしたことを特徴と
する請求項１３に記載の全方位対応電波吸収体。
【請求項１５】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一
種と、グラファイト化カーボンブラックとを絶縁性基体
中に分散配合し、ＪＩＳＫ６２５３による硬さ試験で５
０（ＪＩＳＡ）以下の柔軟性を有せしめたことを特徴と
する全方位対応電波吸収体。
【請求項１６】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一
種と、グラファイト化カーボンブラックとを絶縁性基体
中に分散配合し、ＵＬ９４ＨＢによる燃焼試験で厚さ
３．０５ｍｍ、幅１０．０ｍｍ、長さ２００ｍｍの試験
片を用いて、バーナーを３０秒あてて取り去った時に燃
焼速度３８．１ｍｍ／分以下の難燃性を有せしめたこと
を特徴とする全方位対応電波吸収体。
【請求項１７】炭素繊維又は磁性粒子の少なくとも一
種と、グラファイト化カーボンブラックとが、絶縁性基
体中に分散配合し、ＪＩＳＫ６２５１（天秤式）によ
る引張試験で、４×１０⁶（Ｐａ）以上の引張り強度を
有せしめたことを特徴とする全方位対応電波吸収体。