JPWO2018235952A1 - 電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シート - Google Patents

電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シート Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018235952A1
JPWO2018235952A1 JP2019525711A JP2019525711A JPWO2018235952A1 JP WO2018235952 A1 JPWO2018235952 A1 JP WO2018235952A1 JP 2019525711 A JP2019525711 A JP 2019525711A JP 2019525711 A JP2019525711 A JP 2019525711A JP WO2018235952 A1 JPWO2018235952 A1 JP WO2018235952A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electromagnetic wave
wave absorbing
iron oxide
dispersant
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019525711A
Other languages
English (en)
Inventor
真男 藤田
真男 藤田
俊雄 廣井
俊雄 廣井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Maxell Holdings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maxell Holdings Ltd filed Critical Maxell Holdings Ltd
Publication of JPWO2018235952A1 publication Critical patent/JPWO2018235952A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0083—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive non-fibrous particles embedded in an electrically insulating supporting structure, e.g. powder, flakes, whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C08L75/06—Polyurethanes from polyesters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/36—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles
    • H01F1/37—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles in a bonding agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2206—Oxides; Hydroxides of metals of calcium, strontium or barium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/01—Magnetic additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342—Oxides
    • H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
    • H01F1/348—Hexaferrites with decreased hardness or anisotropy, i.e. with increased permeability in the microwave (GHz) range, e.g. having a hexagonal crystallographic structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

ミリ波帯域以上の高い周波数の電磁波を良好に吸収することができ、かつ、十分な可撓性と弾性とを有した電磁波吸収シートを実現でき、さらには、電磁波吸収性塗料としても利用できる電磁波吸収性組成物を得る。磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉１ａと、バインダー樹脂１ｂと、分散剤とを含み、前記分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の電磁波吸収性組成物、および、この電磁波吸収性組成物を用いて作製された電磁波吸収シートである。

Description

本開示は、電磁波を吸収する性質を有する電磁波吸収性組成物に関し、特に、電磁波吸収材料として磁性酸化鉄粉を備えてミリ波帯域以上の高い周波数の電波を吸収することが可能な電磁波吸収性組成物、および、この電磁波吸収組成物を電磁波吸収層として備えた電磁波吸収シートに関する。
電気回路などから外部へと放出される漏洩電波や、不所望に反射した電磁波の影響を回避するために、電波を吸収する電磁波吸収性組成物が使用されている。電磁波吸収性組成物は、ブロック状の電磁波吸収体、シート状の電磁波吸収シートなどの電磁波吸収部材として所定の形状に成型される他、所望する場所に塗布される電磁波吸収性塗料としての利用形態も知られている。
近年は、携帯電話などの移動体通信や無線ＬＡＮ、料金自動収受システム（ＥＴＣ）などで、数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数帯域を持つセンチメートル波、さらには、３０ギガヘルツから３００ギガヘルツの周波数を有するミリ波帯、ミリ波帯域を超えた高い周波数帯域の電波として、１テラヘルツ（ＴＨｚ）の周波数を有する電波を利用する技術の研究も進んでいる。
このようなより高い周波数の電波を利用する技術トレンドに対応して、不要な電波を吸収する電磁波吸収体や電磁波吸収シート、電磁波吸収性塗料に対しも、ギガヘルツ帯域からテラヘルツ帯域の電波を吸収可能とするものへの要望が高まっている。
ミリ波帯以上の高い周波数帯域の電波を吸収する電磁波吸収体として、２５〜１００ギガヘルツの範囲で電磁波吸収性能を発揮するイプシロン酸化鉄（ε−Ｆｅ2Ｏ3）結晶を磁性相に持つ粒子の充填構造を有する電磁波吸収体が提案されている(特許文献１参照)。また、イプシロン酸化鉄の微細粒子をバインダーとともに混練し、バインダーの乾燥硬化時に外部から磁界を印加してイプシロン酸化鉄粒子の磁場配向性を高めた、シート状の配向体についての提案がなされている（特許文献２参照）。
一方、弾性を有する電磁波吸収シートとして、シリコンゴムにカーボンナノチューブを分散させた電磁波吸収シートが提案されている（特許文献３参照）。また、バインダーとしてケイ酸アルカリ金属塩系水ガラスを用いることで、３００度以上の耐熱性を備え、エンジン排気口周辺などの高温状態となる部分に使用することができる電磁波吸収性塗料が提案されている（特許文献４参照）。
さらに、希土類イオンを含有した包接物としてのＣｏ（コバルト）、Ｆｅ（鉄）などの磁性スピンを有する有機金属錯綜体を電磁波吸収微粒子と、分散剤として酸価８−２０、アミン価２０−３２の高分子型湿潤性分散剤と、樹脂製バインダーとを含む電磁波吸収体用インキ組成物（特許文献５参照）や、アミン価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である水溶性分散剤を含んだ黒色顔料などの無機酸化物を含有した電子材料用のペースト組成物（特許文献６参照）が提案されている。
特開２００８− ６０４８４号公報 特開２０１６−１３５７３７号公報 特開２０１１−２３３８３４号公報 特開２０１６− ９８２４３号公報 特開２００２−１８８０３１号公報 特開２００９−１４９７４５号公報
電磁波を発生する発生源からの漏洩電磁波を遮蔽する場合、対象となる回路部品を覆う筐体などに電磁波吸収材を配置する必要があるが、特に、配置場所の形状が平面形状ではない場合には、固形体である電磁波吸収体を用いるよりも、可撓性を備えた電磁波吸収シートを用いる方が、利便性が高く好ましい。また、壁面などの広い面積を覆う場合や、複雑な形状の機械装置全体を覆う場合には、塗布することで電磁波吸収性を発揮する電磁波吸収性塗料を用いることが有用である。
しかし、特許文献３に記載された従来の電磁波吸収シートでは、吸収できる電波の周波数がセンチメートル波帯域であり、特許文献４に記載の電磁波吸収性塗料では吸収する電波の周波数が１０ＧＨｚ前後に留まっている。また、特許文献５、特許文献６に記載のペースト組成物は、ミリ波帯域以上の高い周波数の電磁波を吸収するものではない。
このように、従来、数十ギガヘルツ以上の周波数のいわゆるミリ波帯域以上の電磁波を吸収できる電磁波吸収性組成物として、十分な可撓性や弾性を有する電磁波吸収シートや、所望する場所に塗布することができる電磁波吸収性塗料は実現されていない。
本開示は、このような従来の課題を解決するために、ミリ波帯域以上の高い周波数の電磁波を良好に吸収することができ、かつ、十分な可撓性と弾性とを有した電磁波吸収シートを実現でき、さらには、電磁波吸収性塗料としても利用できる電磁波吸収性組成物を得ることを目的とする。
上記課題を解決するため本願で開示する電磁波吸収性組成物は、磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉と、バインダー樹脂と、分散剤とを含み、前記分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする。
本願で開示する電磁波吸収性組成物は、電磁波吸収性材料として、ミリ波帯域の高い周波数を磁気共鳴によって吸収できる磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉を用い、樹脂製バインダーと、酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の分散剤を含んでいる。このため、微細な磁性酸化鉄粉をバインダー内に良好に分散させることができ、可撓性と弾性とを備えた電磁波吸収シートや、電磁波吸収性塗料としても利用できる電磁波吸収性組成物を得ることができる。
実施形態にかかる電磁波吸収性組成物を用いて形成された電磁波吸収シートの構成を説明する断面図である。 実施形態にかかる電磁波吸収性組成物における分散剤の作用を説明するためのイメージ図である。 実施形態にかかる電磁波吸収シートの可撓性の測定方法を説明する図である。 実施形態にかかる電磁波吸収シートの弾性を示す引張試験の測定結果を示すグラフである。 実施形態に電磁波吸収性組成物の貯蔵安定性を示すグラフである。
本願で開示する電磁波吸収性組成物は、磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉と、バインダー樹脂と、分散剤とを含む電磁波吸収性組成物であって、前記分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
このようにすることで、本願で開示する電磁波吸収性組成物は、電磁波吸収性材料である磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉をバインダー中で良好に分散させることができ、シート状に成型した場合に高い可撓性と弾性とを実現でき、また、溶液として長期間保存することが可能である。
上記本願で開示する電磁波吸収性組成物において、前記バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が−１０℃から−４０℃であることが好ましい。このようにすることで、成型した電磁波吸収シートの可撓性と弾性とを良好に確保することができる。
また、前記磁性酸化鉄粉がイプシロン酸化鉄、または、ストロンチウムフェライトの少なくともいずれか１種であることが好ましい。このようにすることで、イプシロン酸化鉄やストロンチウムフェライトの高い電磁波吸収性能を活かした電磁波吸収性組成物を実現することができる。
この場合において、前記イプシロン酸化鉄のＦｅサイトの一部が３価の金属原子で置換されていることが好ましい。このようにすることで、所望する周波数帯域の電波を吸収する電磁波吸収性組成物を容易に実現することができる。
また、上記本願にかかるいずれかの電磁波吸収性組成物により電磁波吸収層を構成することで、高い可撓性と弾性とを備えた電磁波吸収シートを実現することができる。
以下、本願で開示する電磁波吸収性組成物、および、電磁波吸収シートについて、図面を参照して説明する。
（実施の形態）
［電磁波吸収シート］
図１は、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物を用いて形成された電磁波吸収シートの構成を説明する断面図である。
図１では、電磁波吸収性組成物を基材としての樹脂シート２上に塗布、乾燥を行って電磁波吸収シート１を成型した状態を示している。
なお、図１は、本実施形態にかかる電磁波吸収シートの構成を理解しやすくするために記載された図であり、図中に示された部材の大きさや厚みについて現実に即して表されたものではない。
本実施形態で例示する電磁波吸収シート１は、磁気共鳴周波数を有する、粒子状の電磁波吸収材料である磁性酸化鉄粉１ａと樹脂製バインダー１ｂとを含んでいる。また、磁性酸化鉄粉１ａを樹脂製バインダー１ｂ中に良好に分散させるための分散剤を含んでいる。なお、分散剤は、樹脂製のバインダー１ｂに含めて図示している。
本実施形態にかかる電磁波吸収シート１では、磁性酸化鉄粉１ａとしてイプシロン酸化鉄の粉体を用い、イプシロン酸化鉄が磁気共鳴を起こすことで、磁気損失によって電磁波を熱エネルギーに変換して散逸する。このため、電磁波吸収シートのみで電磁波の吸収が可能であり、背面に反射層を備えないいわゆる透過型の電磁波吸収シートとして使用することができる。
［電磁波吸収材料］
本実施形態にかかる電磁波吸収シートでは、磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉として、イプシロン酸化鉄の磁性粉を用いている。
イプシロン酸化鉄（ε−Ｆｅ2Ｏ3）は、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）において、アルファ相（α−Ｆｅ2Ｏ3）とガンマ相（γ−Ｆｅ2Ｏ3）との間に現れる相であり、逆ミセル法とゾルーゲル法とを組み合わせたナノ微粒子合成方法によって単相の状態で得られるようになった磁性材料である。
イプシロン酸化鉄は、数ｎｍから数十ｎｍの微細粒子でありながら常温で約２０ｋＯｅという金属酸化物として最大の保磁力を備え、さらに、歳差運動に基づくジャイロ磁気効果による自然磁気共鳴が数十ギガヘルツ以上のいわゆるミリ波帯の周波数帯域で生じるため、ミリ波帯域である３０〜３００ギガヘルツ、またはそれ以上の高周波数の電磁波を吸収するという高い効果を有する。
さらに、イプシロン酸化鉄は、結晶のＦｅサイトの一部をアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ロジウム（Ｒｈ）、インジウム（Ｉｎ）などの３価の金属元素と置換された結晶とすることで、磁気共鳴周波数、すなわち、電磁波吸収材料として用いられる場合に吸収する電磁波の周波数を異ならせることができる。
例えば、ガリウム置換のイプシロン酸化鉄、すなわちε−ＧａxＦｅ2-xＯ3の場合、置換量「ｘ」を調整することで３０ギガヘルツから１５０ギガヘルツ程度までの周波数帯域で吸収のピークを有し、アルミニウム置換のイプシロン酸化鉄、すなわちε−ＡｌxＦｅ2-xＯ3の場合、置換量「ｘ」を調整することで１００ギガヘルツから１９０ギガヘルツ程度の周波数帯域で吸収のピークを有する。さらに、置換する金属をロジウムとしたイプシロン酸化鉄、すなわちε−ＲｈxＦｅ2-xＯ3の場合には、１８０ギガヘルツからそれ以上と、吸収する電磁波の周波数帯域をより高い方向にシフトすることが可能である。このため、電磁波吸収シートで吸収したい周波数の自然共鳴周波数となるように、イプシロン酸化鉄のＦｅサイトと置換する元素の種類を決め、さらに、Ｆｅとの置換量を調整することで、吸収される電磁波の周波数を所望の値とすることができる。
イプシロン酸化鉄は、一部のＦｅサイトが金属置換された形態のものを含めて市販されているため、容易に入手することができる。
なお、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物に用いられる磁気共鳴周波数を有する電磁波吸収部材料としての磁性酸化鉄粉としては、上述のイプシロン酸化鉄粉以外にも、バリウムフェライト磁性粉、ストロンチウムフェライト磁性粉などを使用することができ、ＧＨｚ帯域やミリ波帯域の高い周波数帯域の電磁波を吸収する電磁波吸収性組成物、この組成物を用いて作製された電磁波吸収シートを実現することができる。
ストロンチウムフェライトとしては、マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライトの磁性粉を用いることが好ましい。具体的には、組成式ＳｒＦｅ(12-x)ＡｌxＯ19(ｘ：１．０〜２．２)で表されるマグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト磁性粉を用いると、７６ＧＨｚ±１０ＧＨｚ帯域において電磁波を有効に吸収することができる。ストロンチウムフェライトの大きさ（粒径）としては、特に電磁波吸収特性の観点から、レーザー回折散乱粒度分布のピーク粒径が１μｍ以上のものを用いることができ、レーザー回折散乱粒度分布のピーク粒径が１０μｍ以上のものが好ましい。
［樹脂製バインダー］
本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物における樹脂製バインダーとしては、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ゴム系樹脂などの樹脂材料を用いることができる。
より具体的には、エポキシ系樹脂として、ビスフェノールＡの両末端の水酸基をエポキシ化した化合物を用いることができる。また、ポリウレタン系樹脂として、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、エポキシ系ウレタン樹脂などを用いることができる。アクリル系の樹脂としては、メタアクリル系樹脂で、アルキル基の炭素数が２〜１８の範囲にあるアクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステルと、官能基含有モノマーと、必要に応じてこれらと共重合可能な他の改質用モノマーとを共重合させることにより得られる官能基含有メタアクリルポリマーなどを用いることができる。
また、ゴム系樹脂として、スチレン系の熱可塑性エラストマーであるＳＩＳ（スチレン−イソブレンブロック共重合体）やＳＢＳ（スチレン−ブタジエンブロック共重合体）、石油系合成ゴムであるＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・ゴム）、その他アクリルゴムやシリコンゴムなどのゴム系材料をバインダーとして利用することができる。
これら各種の樹脂の中でも樹脂配合後の分散の観点から、ポリエステル系の樹脂をバインダーとして用いることで、可撓性の高い電磁波吸収シートを形成することができるため好ましい。
なお、これら各種の樹脂製バインダーの中でも、ガラス転移温度(Ｔｇ)が−１０℃〜−４０℃のものを用いることが好ましい。ガラス転移温度が−４０℃よりも低いと樹脂が柔らかいため、電磁波吸収シートを形成することができない。一方、ガラス転移点が−１０℃よりも高い場合には、樹脂が硬くなり過ぎるため形成された電磁波吸収シートとして、十分な可撓性と弾性とを有するものを実現することが困難となる。なお、ガラス転移点温度（Ｔｇ）が−１５℃〜−３０℃の範囲の樹脂製バインダーを用いることがより好ましい。
［分散剤］
本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物では、上述のように、電磁波吸収材料としてイプシロン酸化鉄粉などの磁性酸化鉄粉１ａを用いる。イプシロン酸化鉄粉は粒径が数ｎｍから数十ｎｍの微細なナノ粒子であるなど、磁性酸化鉄粉は粒子径が小さいために、電磁波吸収性組成物内において良好に分散させることが重要となる。
またこの平均粒子径よりも大きいストロンチウムフェライト磁性粉の場合でも電磁波吸収シート中に良好に分散させることで、電磁波吸収シートの可撓性と弾性を良好に確保することができる。
本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物は、上述のように成型して電磁波吸収シートを構成する場合以外に、電磁波吸収性塗料としての利用も考慮している。発明者らが検討したところ、このような電磁波吸収性組成物においては、分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましいことがわかった。
一般に磁性酸化鉄粉をバインダー樹脂で分散させる場合、バインダー樹脂が磁性酸化鉄粉の表面に適度に吸着すると共に、吸着していないフリーのバインダー樹脂の立体障害により磁性酸化鉄粉どうしの距離を保ち、分散を維持させる必要がある。
電磁波吸収材料として用いる酸化鉄磁性粉は、通常多数のアルカリ性の活性点と少数の酸性の活性点とを有している。一方バインダー樹脂は、電磁波吸収シートの成型時や電磁波吸収性塗料として用いる際の溶剤への溶解性の観点から、上記の中でも酸性基や酸塩を有するバインダー樹脂を用いることが好ましい。この結果、酸性基や酸塩を有するバインダー樹脂を用いて表面に多くのアルカリ性の活性点を有する磁性酸化鉄粉を分散させることとなり、両者の相互作用が強すぎるため磁性酸化鉄粉の表面に多くのバインダー樹脂が吸着してしまう。このためフリーのバインダー樹脂による立体障害が維持できなくなり、磁性酸化鉄粉どうしが接近して凝集が生じる。このように凝集した状態の電磁波吸収性組成物を用いて電磁波吸収シートを作製した場合、十分な可撓性と弾性とを有する電磁波吸収シートは得られない。
図２は、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物における分散剤の作用を説明するためのイメージ図である。図２（ａ）が、樹脂製バインダーと共に分散剤が含まれている状態を示し、図２（ｂ）が、分散剤が含まれていない状態を示す。
分散剤が含まれていない図２（ｂ）の状態では、上述した酸性基や酸塩（図２（ｂ）中の白四角）を有するバインダー（ポリマー主鎖）１ｂが、アルカリ性の活性点（図２（ｂ）の黒丸）を多く有する磁性酸化鉄粉１ａに吸着する量が多くなり、フリーな状態のバインダー樹脂の量が少なくなるためバインダー樹脂による立体障害が維持できなくなって、磁性酸化鉄粉１ａ同士が接近して凝集が生じる。
この場合、フリーな状態のバインダー樹脂の量を増やすためにバインダー樹脂の使用量を増やすと、相対的に酸化鉄磁性粉の量が減少するため、電磁波吸収能力が低下してしまう虞れがある。
これに対し、酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の分散剤を用いることで、磁性酸化鉄粉表面へのバインダー樹脂の吸着を制御することができる。その結果、バインダー樹脂の使用量を増やすこと無くフリーな状態のバインダー樹脂の量を増やすことができるため、電磁波吸収能力を低下させることなく、十分な可撓性と弾性とを有する電磁波吸収シートや電磁波吸収性塗料を実現することができる。
図２（ａ）に示すように、分散剤１ｃの一部が磁性酸化鉄粉１ａのアルカリ性の活性点（図２（ａ）の黒丸）を塞ぐため、磁性酸化鉄粉１ａと樹脂製バインダー（ポリマー主鎖）１ｂとの間の相互作用を抑制して、磁性酸化鉄粉１aに吸着しているバインダー１ｂと磁性酸化鉄粉１aに吸着していないフリーな状態のバインダー１ｂとが適度な量となる。この結果、電磁波吸収性組成物中で、フリーな状態の樹脂製バインダー１ｂによって立体障害を維持して組成物の凝集や沈降を抑えて安定性を維持できるとともに、電磁波吸収性組成物により構成された電磁波吸収性シートにおける可撓性と弾性とを高めることができる。
具体的には、酸価とアミン価の値が上記の分散剤では、１分子中に、酸価を示すカルボキシル基等の酸性官能基と、アミン基、アミド基など、アミン価を示すアルカリ性官能基を有する。このため分散剤の酸性官能基が、アルカリ性である磁性酸化鉄粉表面に吸着する。一方分散剤のアルカリ性官能基がバインダー樹脂、特に、酸性基や酸塩を有するバインダー樹脂と相互作用を起こす。この結果、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着を適度に制御し、その結果フリーのバインダー樹脂による立体障害が維持できるため、樹脂製バインダーの量を増やすことなく電磁波吸収体用組成物の凝集や沈降を抑えて分散性を向上することができる。
また、分散剤のアミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の範囲となることで、溶剤への溶解性が良好になり、電磁波吸収性組成物の凝集や沈降を抑えて分散性を向上することができる。
用いられる分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇより小さい場合には、磁性酸化鉄粉との相互作用が弱くなりすぎるため、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着を抑制できなくなるためフリーのバインダー樹脂による立体障害が維持できなくなって、磁性酸化鉄粉を分散することができずに電磁波吸収性組成物が凝集する。
一方、酸価が４６ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと、分散剤が磁性酸化鉄粉に吸着しすぎるためにバインダー樹脂と磁性酸化鉄粉との間の相互作用が弱くなり、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着が少なくなりすぎるため、複数の磁性酸化鉄粉が接近しやすくなって、やはり電磁波吸収性組成物が凝集する。
また、アミン価が４４ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと、分散剤とバインダー樹脂との相互作用が強くなるために、バインダー樹脂と磁性酸化鉄粉との間の相互作用が弱くなり、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着が少なくなりすぎるため、磁性酸化鉄粉を分散することができず、電磁波吸収性組成物が凝集する。
アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇより小さい場合には、分散剤とバインダー樹脂との間の相互作用が弱くなるため、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着が少なくなり、磁性酸化鉄粉を分散することができず電磁波吸収性組成物が凝集する。
このように、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物では、酸価とアミン価との両方が所定の要件を満たす分散剤、両性分散剤を用いることが好ましい。
酸価については、２４ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。
なお、酸価とは 試料１ｇ中に含有する遊離脂肪酸、樹脂酸などを中和するのに必要とする水酸化カリウムのｍｇ数のことである。また、アミン価は、試料１ｇ量を中和するのに要する酸と当量の水酸化カリウムの ｍｇ数のことである。
［電磁波吸収シートの製造方法］
ここで、本実施形態にかかる電磁波吸収シートの製造方法の一例について説明する。
本実施形態の電磁波吸収シートは、少なくとも磁性酸化鉄粉と分散剤、樹脂製バインダーとを含んだ電磁波吸収性組成物を用いて磁性塗料を作製し、これを所定の厚さで塗布し、乾燥させた後にカレンダ処理することによって電磁波吸収シートを形成する。さらに電磁波吸収性組成物に溶剤を用いることで、磁性酸化鉄粉の凝集や沈降を抑えて分散性を向上することができる。なお、カレンダ処理は必要に応じて行えばよく、磁性塗料を乾燥させた状態で磁性酸化鉄粉の体積含率が所定の範囲内となっている場合には、カレンダ処理を行わなくても構わない。
先ず、磁性塗料を作製する。
磁性塗料は、イプシロン酸化鉄粉などの磁性酸化鉄粉と、酸価とアミン価が上記所定の範囲内の分散剤、樹脂製バインダー、溶媒を配合して作製する。
次に、作製された磁性塗料を、サンドミルを用いて分散する。なお、分散後の磁性塗料に更に樹脂バインダーを配合した後、サンドミルで再分散することで、より良好な電磁波吸収性組成物を得ることができる。
分散後の磁性塗料に、樹脂バインダーと共に架橋剤を配合することができ、架橋させても良い。また、磁性酸化鉄粉と分散剤、樹脂製バインダー、溶媒を配合して磁性塗料を作製する際に、予め混練機を用いて混練した後にサンドミルを用いて分散しても良い。
このようにして作製された電磁波吸収性組成物を用いて、電磁波吸収シートを作製する。
電磁波吸収シートを作製する場合には、図１に示したように、樹脂製のシート２の上に上記作製した電磁波吸収性組成物を塗布する。樹脂シート２としては、一例として、シリコンコートによって表面に剥離処理をされた、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートを用いることができる。この樹脂シート２の上に、テーブルコータ法やバーコータ法などの塗布方法を用いて、電磁波吸収性組成物を塗布する。
その後、ｗｅｔ状態の電磁波吸収性組成物を乾燥し、さらにカレンダ処理を行って、支持体上に電磁波吸収シートを形成できる。電磁波吸収シートの厚さは、塗布厚やカレンダ処理の条件等によって制御することができる。カレンダ処理が行われた後の電磁波吸収シート１を樹脂シート２から剥離させて、所望の厚さの電磁波吸収シート１を得る。
［電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シートの諸特性］
以下、上記の作製方法によって電磁波吸収性組成物を作製し、さらにこの電磁波吸収性組成物を用いて電磁波吸収シートを作製して、分散剤の酸価とアミン価による諸特性の変化について比較検討した。
＜実施例１＞
｛磁性塗料成分１｝
まず、以下の材料を攪拌機で混合し、磁性塗料成分１を作製した
磁性酸化鉄粉 イプシロン酸化鉄磁性粉 １００部
（平均粒径３０ｎｍ）
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２（商品名） １５部
酸価：46mgKOH/g、アミン価：43mgKOH/g
溶媒 メチルエチルケトン／トルエン ９５部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収性組成物｝
この磁性塗料成分１を径０．５ｍｍのジルコニアビーズを分散媒体とし、内容量が２Ｌのディスク型サンドミルで分散した。このようにして得た分散塗料を攪拌機で攪拌しながら、以下の材料を配合し、上記と同じ条件で分散して電磁波吸収性組成物を得た
磁性塗料成分１ １００部
バインダー ポリウレタンバインダー ４６部
（バイロンＵＲ８７００（商品名）、Tg:-22℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １２０部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収シート｝
続いて、得られた電磁波吸収性組成物を、シリコンコートにより剥離処理された厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシート上に、バーコータを用いて塗布し、湿潤状態において８０℃で１４４０分乾燥後、厚さ４００μｍのシートを得た
こうして得られたシートに温度８０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍでカレンダ処理を行い、厚さ３００μｍの電磁波吸収シートを得た。
なお、上記において、分散剤として使用した ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２は、ビックケミー・ジャパン株式会社製の溶媒型塗料用の高分子量湿潤分散剤である。また、樹脂製バインダーとして用いたバイロンＵＲ８７００は、東洋紡株式会社製のポリエステル系ウレタン樹脂である。
以下、上記実施例１の電磁波吸収シートと同様にして、分散剤のみを異ならせて、酸価とアミン価とが本実施形態で説明した数値範囲である実施例２〜４の電磁波吸収シートと、酸価とアミン価の少なくともいずれか一方が上記数値範囲外の比較例１〜４の電磁波吸収シートを作製した。それぞれの電磁波吸収シートを作製する上で用いた分散剤と、その酸価、アミン価の数値は以下の通りである。
＜実施例２＞
分散剤 ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ（商品名）
酸価：24mgKOH/g、アミン価：19mgKOH/g
＜実施例３＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０１３（商品名）
酸価： 8mgKOH/g、アミン価：18mgKOH/g
＜実施例４＞
分散剤 ＢＹＫ−９０７６（商品名）
酸価：38mgKOH/g、アミン価：44mgKOH/g。
＜比較例１＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４０（商品名）
酸価：73mgKOH/g、アミン価：76mgKOH/g
＜比較例２＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４５（商品名）
酸価：76mgKOH/g、アミン価：71mgKOH/g
＜比較例３＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２１５５（商品名）
酸価： 0mgKOH/g、アミン価：48mgKOH/g
＜比較例４＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８５（商品名）
酸価： 0mgKOH/g、アミン価：17mgKOH/g。
なお、実施例２〜４、比較例１〜４に用いた分散剤は、いずれも実施例１に用いた分散剤と同様に、ビックケミー・ジャパン株式会社製の溶媒型塗料用の高分子量湿潤分散剤である。
さらに、磁性酸化鉄粉としてストロンチウムフェライトを用いた電磁波吸収性組成物２を作製し、この電磁波吸収性組成物２を用いて実施例５の電磁波吸収シートを作製した。
＜実施例５＞
｛磁性塗料成分２｝
磁性酸化鉄粉としてストロンチウムフェライト磁性粉を用いた以外は実施例1と同じとして磁性塗料成分２を作製した。
まず、以下の材料を攪拌機で混合し、磁性塗料成分１を作製した
磁性酸化鉄粉 ストロンチウムフェライト磁性粉 １００部
（平均粒径５μｍ）
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２（商品名） １５部
酸価：46mgKOH/g、アミン価：43mgKOH/g
溶媒 メチルエチルケトン／トルエン ９５部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収性組成物２｝
この磁性塗料成分２を径０．５ｍｍのジルコニアビーズを分散媒体とし、内容量が２Ｌのディスク型サンドミルで分散した。このようにして得た分散塗料を攪拌機で攪拌しながら、以下の材料を配合し、上記と同じ条件で分散して電磁波吸収性組成物を得た
磁性塗料成分２ １００部
バインダー ポリウレタンバインダー ４６部
（バイロンＵＲ８７００（商品名）、Tg:-22℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １２０部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収シート２｝
続いて、得られた電磁波吸収性組成物を、シリコンコートにより剥離処理された厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシート上に、バーコータを用いて塗布し、湿潤状態において８０℃で１４４０分乾燥後、厚さ１４００μｍのシートを得た。こうして得られたシートに温度８０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍでカレンダ処理を行い、厚さ１３６２μｍの電磁波吸収シートを得た。
また、上記実施例１の電磁波吸収シートに対して、異なるガラス転移点温度を有するバインダーを用いて、以下の実施例６、および、実施例７の電磁波吸収性シートを作製した。
＜実施例６＞
磁性塗料成分１ １００部
バインダー ポリエステルバインダー ４６部
（バイロン５５ＳＳ（商品名）、Tg:-15℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １２７部
（＝１／１混合溶剤）
＜実施例７＞
磁性塗料成分１ １００部
バインダー ポリウレタンバインダー ４４部
（バイロンＵＲ６１００（商品名）、Tg:-30℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １１８部
（＝１／１混合溶剤）
なお、実施例６に樹脂製バインダーとして用いたバイロン５５ＳＳは、東洋紡株式会社製の非晶性ポリエステル樹脂である。また、実施例７に樹脂製バインダーとして用いたバイロンＵＲ６１００は、東洋紡株式会社製のポリエステル系ウレタン樹脂である。
［平均粒子径］
平均粒子径の測定は、各実施例、比較例における、｛磁性塗料成分１｝、および、｛磁性塗料成分２｝を用いて攪拌機で配合して作製した、固形成分濃度が５２重量％のものを測定対象とした。
測定には、大塚電子株式会社製の濃厚系粒径アナライザーＦＰＡＲ−１０００（製品名）を使用し、ＮＤフィルター：１０％、希釈溶媒：ＭＥＫ、希薄プローブを用いた。
測定結果は、平均粒子径が１５０ｎｍ以下のものは十分に分散されているとして、「○」の評価を、平均粒子径が１５０ｎｍを超えるものは、分散が不十分であるとして、「×」の評価とした。
［反射濃度］
反射濃度の測定は、各実施例、比較例共に、｛電磁波吸収性組成物｝を用いて、ＰＥＴフィルム上にＷｅｔ厚６０μｍのアプリケーターで塗布した後、これを自然乾燥した塗布膜を測定対象として使用した。
測定方法は、 サカタインクスエンジニアリング株式会社製の反射濃度計Ｍａｃｂｅｔｈ ＲＤ−９２０（製品名）を用いた。
測定結果は、反射濃度が１．９以上を「○」評価、反射濃度が１．９未満を「×」評価とした。
［可撓性］
図３は、電磁波吸収シートの可撓性の評価方法を示す図である。
測定には、各実施例、各比較例共に、長さ１００ｍｍ、幅２０ｍｍのリボン状の｛電磁波吸収シート｝を作製し、図３に示すように、リボン状の電磁波吸収シート１の長手方向における中間部分を中心として長さ方向の両端部分が重なるように湾曲させ、この状態を維持する外力を求めた。なお、実施例、比較例、それぞれの作製された電磁波吸収シートの厚みを、後述する表１に示した。
具体的には、電子天秤の測定台２１上に測定対象の電磁波吸収シート１を配置し、外力を加えていない状態での電磁波吸収シートの自重を測定する。その後、図３に示すように、外力２３を加えて変形させた状態における電子天秤に加わる重さを測定し、得られた測定結果から電磁波吸収シートの自重分の重さを除去することで、電磁波吸収シートを湾曲させた状態で維持するために必要な加重量が判明する。
電磁波吸収シート１を所定の湾曲状態で維持するために、電磁波吸収シート１の上方側には、図３に示すようなプレート部材２２を配置して、このプレート部材２２に対して、鉛直下方側に向けて図３中に白矢印２３として示す外力を加える。このとき、電磁波吸収シート１の湾曲部分における外側の端部からの距離Ｌが、Ｌ＝１０ｍｍである部分において、湾曲されている電磁波吸収シートの内側面同士の間隔ｄが、ｄ＝１０ｍｍとなるときの、外力２３の大きさを重量として測定し、これを電磁波吸収シートの断面積Ｄ（単位：ｍｍ2）で除した数値を、可撓性評価値Ｆ（ｇ／ｍｍ2）とした。
なお、それぞれの実施例、比較例における電磁波吸収シートにおいて、リファレンスとして分散剤を加えないで作製した電磁波吸収シートを作製し、このリファレンスにおける可撓性評価値をＦ０とし、分散剤を加えて生成した電磁波吸収シートの可撓性評価値をＦ１として、分散剤の効果数値（％）を（Ｆ０−Ｆ１）／Ｆ０×１００という計算式で表すこととした。
この分散剤の効果数値（％）は、分散剤を用いずに生成した電磁波吸収シートに対する分散剤を用いることによる可撓性の向上度合いを示す数値となる。本実施形態で示すような、樹脂製バインダーに微細な金属粉である磁性酸化鉄粉を混入して生成された電磁波吸収シートでは、磁性酸化鉄粉の体積含率が同じである場合には、その分散度合いが高い方が電磁波吸収シートの可撓性が高くなる。このため、上記測定方法によって、純粋に分散剤による磁性酸化鉄粉の分散度合いが測定されることとなる。
後述する表１に示すように、実施例１〜実施例７の電磁波吸収シートでは、酸価、アミン価が本件発明として規定する範囲内である分散剤を使用することにより、可撓性評価値が５０％前後と、分散剤を使用しない場合と比較して所定の形状に湾曲させるために必要な外力の大きさが約１／２程度となり、分散剤によって電磁波吸収シートが柔らかくなっていることが分かる。
一方、比較例１〜比較例４の電磁波吸収シートでは、酸価、アミン価が本件発明として規定する範囲外の分散剤を使用しているため、可撓性評価値が小さく、シートが脆くて折れてしまうことになり、分散剤を入れることが電磁波吸収シートの柔軟性の向上に結びついていない。このように、酸価、アミン価が本願で規定する範囲外である分散剤を使用した場合には、電磁波吸収シートの可撓性の向上が十分に図れないことが確認できた。
［伸び］
電磁波吸収シートの伸び（弾性）については、各実施例、および、比較例として作製された｛電磁波吸収シート｝を、長さ３０ｍｍ、幅２０ｍｍのリボン状に形成して測定試料とした。
測定は、温度２３度、湿度５０％ＲＨの環境下で、ミネベアミツミ株式会社製の引張試験機ＴＲＥ−１ｋＮを用いて、引っ張り速度１０ｍｍ／分で最大１００ｍｍまで引っ張った。
各実施例、各比較例それぞれの電磁波吸収シートにおいて、シートの伸び量を、引張試験時においてシートに最大の引張り力（Ｎ／ｍｍ2）が加わった状態での伸び量を引張試験前の長さ３０ｍｍに対するパーセンテージで表した。
なお、図４に、実施例１の電磁波吸収シートと、比較例１の電磁波吸収シートとの、引張試験の結果を示す。
図４において、実線３１で示す実施例１の電磁波吸収シートは、引張り力が約０．１Ｎ／ｍｍ2の状態で伸び続け、伸び量１００％すなわち３０ｍｍの全長が６０ｍｍになっても安定した弾性を示した。なお、この実施例１の電磁波吸収シートでは、伸び量が４１％の時に、最大の引張り力０．１１Ｎ／ｍｍ2となった。
一方、分散剤の酸価とアミン価の値が本件発明の規定範囲外である比較例１の電磁波吸収シートでは、図４に点線３２として示すように、シートの伸びに大きな引張り力が必要となり、約０．９Ｎ／ｍｍ2の引張り力がかかった状態で、塑性変形を起こしていることがわかる。このときのシートの伸び量も１０％程度に留まっている。
このことから、分散剤の酸価とアミン価の値が所定範囲である本願発明の範囲の電磁波吸収性組成物を用いて作製された電磁波吸収シートでは、高い弾性を有していることが確認できた。
［沈降］
各実施例、および、各比較例において、それぞれの｛電磁波吸収性組成物｝について、９ｃｃのスクリュ瓶に入れて２４時間放置した。
このときの｛電磁波吸収性組成物｝に沈降が生じているかいないかを目視で確認し、沈降が認められないものを「○」、沈降が認められたものを「×」で評価した。
［評価結果］
以上、実施例１〜４、比較例１〜４について、それぞれで使用した分散剤の酸価とアミン価の値、［平均粒子径］［反射濃度］［可撓性］［伸び］［沈降］についての評価結果を下記表１にまとめた。
表１に示すように、酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である分散剤を用いた場合は、磁性酸化鉄分であるイプシロン酸化鉄、あるいは、ストロンチウムフェライト磁性鉄の分散が良好に行われ、磁性塗料としても、電磁波吸収性組成物としても、高い分散を示す結果が得られている。また、本発明で規定する酸価とアミン価とを備えた分散剤を含む電磁波吸収性組成物を用いて作製された電磁波吸収シートは、可撓性の評価数値として４０％以上、弾性を示す伸びの量も３０％以上と、いずれも良好な特性を示すことが確認できた。
また、分散剤の酸価とアミン価の値が本願発明の規定範囲である各実施例の電磁波吸収性組成物は、２４時間放置後も沈降は認められなかったのに対し、比較例の電磁波吸収性組成物は、いずれも２４時間の放置で沈降が確認された。
電磁波吸収性組成物を電磁波吸収性塗料として使用することを想定した場合には、塗料の作製から実際に対象物に塗布されるまでの間の一定期間、沈降などが生じずに電磁波吸収性材料である磁性酸化鉄粉が良好な分散状態を維持することが必要となる。この点においても、本願で規定する酸価、アミン価の分散剤を用いて電磁波吸収性組成物を作製することにより、高い実用性を確保できることが確認できた。
なお、上述した可撓性の確認試験において、可撓性の評価値として、分散剤が使用されていない状態の外力をリファレンスとしてそれぞれの分散剤が含まれている場合の外力の低減度合いを評価値として測定した。このとき、分散剤を含む場合と含まない場合とにおける、電磁波吸収シートの厚みと、電磁波の吸収特性との関係についてもあわせて確認した。
電磁波の吸収特性は、フリースペース法で行った。具体的には、アジレント・テクノロジー株式会社製のミリ波ネットワークアナライザーＮ５２５０Ｃ（商品名）を用いて行い、一つのポートを使用して、送受信アンテナから誘電体レンズを介して電磁波吸収シートに所定周波数の入力波（ミリ波）を照射し、電磁波吸収シートを透過した電波を背面側に配置した受信アンテナで受信して、照射波の強度と受信波の強度とを比較してその減衰度合いをｄＢで求めた。
例えば、実施例１の電磁波吸収シートと、実施例１の電磁波吸収シートにおけるリファレンスとなる分散剤が含まれていない電磁波吸収シートとの比較において、電磁波吸収シートの厚みを４．０ｍｍで換算した場合、実施例１の電磁波吸収シートの電磁波吸収特性が２０ｄＢ、リファレンスの電磁波吸収シートの電磁波吸収特性が２１ｄＢとなった。このように、電磁波吸収層の厚さが同じ厚みとなるように換算した場合には、分散剤の有無による電磁波の吸収特性はほとんど変わらないことが確認できた。
なお、上記評価結果における［沈降］について、本願に規定する酸価とアミン価との数値範囲に含まれる分散剤の、分散効果が維持される度合いについて、発明者らはさらなる確認を行った。
具体的には、実施例１の電磁波吸収性組成物について、上記と同様９ｃｃのスクリュ瓶に入れて放置し、所定時間経過後のイプシロン酸化鉄粉の平均粒子径を測定した。
図５に、放置時間とイプシロン酸化鉄粉の平均粒子径との関係を示す。
図５に指標４１として示すように、実施例１の電磁波吸収性組成物では、放置開始から少なくとも８６時間経過までの間、イプシロン酸化鉄粉の平均粒子径が９０〜１００ｎｍの間で、ほぼ一定であることが確認できた。一方、比較例１の場合は、上述のように２４時間の放置で凝集により沈降が生じ、平均粒子径は測定できなかった。
このことから、本願で規定する数値範囲の酸価とアミン価とを有する分散剤を用いることにより、電磁波吸収性組成物に含まれる磁性酸化鉄粉の凝集を防ぐ分散作用が、長時間維持されることがわかった。
このため、本願で開示する電磁波吸収性組成物は、電磁波吸収塗料としても高い実用性を有することが、改めて確認できた。
以上説明したように、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物は、所定の数値範囲内の酸価とアミン価とを有する分散剤を用いることにより、電磁波吸収材料として含まれている磁性酸化鉄粉の高い分散性を長期にわたって維持できることが確認できた。
この結果、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物を用いて電磁波吸収性シートを作製することで、可撓性と弾性に優れた電磁波吸収シートを得ることができるとともに、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物自体も、電磁波吸収塗料として好適に使用できる。
これは、低分子量の両性分散剤が磁性酸化鉄粉の粒子の間に入り込み、磁性酸化鉄粉が有するアルカリ性活性点と両性分散剤との間の相互作用により各粒子を解すとともに、酸性塩や酸塩を有する樹脂製バインダーとの間の相互作用によって、適度な量のフリーな樹脂製バインダーによる立体障害が生じて、磁性酸化鉄分の分散性を維持すると共に、可撓性や伸びを有する塗膜を形成できるためと考えられる。
なお、上記実施形態において、電磁波吸収性組成物から作製された電磁波を吸収する電磁波吸収層のみから構成された電磁波吸収シートを例示して説明した。しかし、本願で開示する発明において、電磁波吸収シートを作製する場合には、電磁波吸収層の備える高い可撓性と弾性とを損なわない範囲において、電磁波吸収層と基体となる樹脂層の積層体として実現することができ、この場合には、電磁波吸収シートの耐久性や取り扱い容易性が向上する。また、電磁波吸収層と接着層の積層体とすることにより、容易に配置場所に固着できる電磁波吸収シートとして実現することができる。
また、電磁波吸収層の可撓性と弾性とを損なうことなく、さらに、一定以上の反射特性を備えた反射層と積層することにより、電磁波を反射させる反射型の電磁波吸収シートとして実現することができる。
本願で開示する電磁波吸収性組成物、また、この電磁波吸収性組成物を用いて作製された電磁波吸収シートは、ミリ波帯域以上の高い周波数帯域の電磁波を吸収する吸収塗料、吸収シートとして有用である。
１ 電磁波吸収シート
１ａ イプシロン酸化鉄（磁性酸化鉄粉）
１ｂ バインダー
１ｃ 分散剤
本開示は、電磁波を吸収する性質を有する電磁波吸収性組成物に関し、特に、電磁波吸収材料として磁性酸化鉄粉を備えてミリ波帯域以上の高い周波数の電波を吸収することが可能な電磁波吸収性組成物、および、この電磁波吸収組成物を電磁波吸収層として備えた電磁波吸収シートに関する。
電気回路などから外部へと放出される漏洩電波や、不所望に反射した電磁波の影響を回避するために、電波を吸収する電磁波吸収性組成物が使用されている。電磁波吸収性組成物は、ブロック状の電磁波吸収体、シート状の電磁波吸収シートなどの電磁波吸収部材として所定の形状に成型される他、所望する場所に塗布される電磁波吸収性塗料としての利用形態も知られている。
近年は、携帯電話などの移動体通信や無線ＬＡＮ、料金自動収受システム（ＥＴＣ）などで、数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数帯域を持つセンチメートル波、さらには、３０ギガヘルツから３００ギガヘルツの周波数を有するミリ波帯、ミリ波帯域を超えた高い周波数帯域の電波として、１テラヘルツ（ＴＨｚ）の周波数を有する電波を利用する技術の研究も進んでいる。
このようなより高い周波数の電波を利用する技術トレンドに対応して、不要な電波を吸収する電磁波吸収体や電磁波吸収シート、電磁波吸収性塗料に対しも、ギガヘルツ帯域からテラヘルツ帯域の電波を吸収可能とするものへの要望が高まっている。
ミリ波帯以上の高い周波数帯域の電波を吸収する電磁波吸収体として、２５〜１００ギガヘルツの範囲で電磁波吸収性能を発揮するイプシロン酸化鉄（ε−Ｆｅ2Ｏ3）結晶を磁性相に持つ粒子の充填構造を有する電磁波吸収体が提案されている(特許文献１参照)。また、イプシロン酸化鉄の微細粒子をバインダーとともに混練し、バインダーの乾燥硬化時に外部から磁界を印加してイプシロン酸化鉄粒子の磁場配向性を高めた、シート状の配向体についての提案がなされている（特許文献２参照）。
一方、弾性を有する電磁波吸収シートとして、シリコンゴムにカーボンナノチューブを分散させた電磁波吸収シートが提案されている（特許文献３参照）。また、バインダーとしてケイ酸アルカリ金属塩系水ガラスを用いることで、３００度以上の耐熱性を備え、エンジン排気口周辺などの高温状態となる部分に使用することができる電磁波吸収性塗料が提案されている（特許文献４参照）。
さらに、希土類イオンを含有した包接物としてのＣｏ（コバルト）、Ｆｅ（鉄）などの磁性スピンを有する有機金属錯綜体を電磁波吸収微粒子と、分散剤として酸価８−２０、アミン価２０−３２の高分子型湿潤性分散剤と、樹脂製バインダーとを含む電磁波吸収体用インキ組成物（特許文献５参照）や、アミン価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である水溶性分散剤を含んだ黒色顔料などの無機酸化物を含有した電子材料用のペースト組成物（特許文献６参照）が提案されている。
特開２００８− ６０４８４号公報 特開２０１６−１３５７３７号公報 特開２０１１−２３３８３４号公報 特開２０１６− ９８２４３号公報 特開２００２−１８８０３１号公報 特開２００９−１４９７４５号公報
電磁波を発生する発生源からの漏洩電磁波を遮蔽する場合、対象となる回路部品を覆う筐体などに電磁波吸収材を配置する必要があるが、特に、配置場所の形状が平面形状ではない場合には、固形体である電磁波吸収体を用いるよりも、可撓性を備えた電磁波吸収シートを用いる方が、利便性が高く好ましい。また、壁面などの広い面積を覆う場合や、複雑な形状の機械装置全体を覆う場合には、塗布することで電磁波吸収性を発揮する電磁波吸収性塗料を用いることが有用である。
しかし、特許文献３に記載された従来の電磁波吸収シートでは、吸収できる電波の周波数がセンチメートル波帯域であり、特許文献４に記載の電磁波吸収性塗料では吸収する電波の周波数が１０ＧＨｚ前後に留まっている。また、特許文献５、特許文献６に記載のペースト組成物は、ミリ波帯域以上の高い周波数の電磁波を吸収するものではない。
このように、従来、数十ギガヘルツ以上の周波数のいわゆるミリ波帯域以上の電磁波を吸収できる電磁波吸収性組成物として、十分な可撓性や弾性を有する電磁波吸収シートや、所望する場所に塗布することができる電磁波吸収性塗料は実現されていない。
本開示は、このような従来の課題を解決するために、ミリ波帯域以上の高い周波数の電磁波を良好に吸収することができ、かつ、十分な可撓性と弾性とを有した電磁波吸収シートを実現でき、さらには、電磁波吸収性塗料としても利用できる電磁波吸収性組成物を得ることを目的とする。
上記課題を解決するため本願で開示する電磁波吸収性組成物は、磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉と、バインダー樹脂と、分散剤とを含み、前記分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする。
本願で開示する電磁波吸収性組成物は、電磁波吸収性材料として、ミリ波帯域の高い周波数を磁気共鳴によって吸収できる磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉を用い、樹脂製バインダーと、酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の分散剤を含んでいる。このため、微細な磁性酸化鉄粉をバインダー内に良好に分散させることができ、可撓性と弾性とを備えた電磁波吸収シートや、電磁波吸収性塗料としても利用できる電磁波吸収性組成物を得ることができる。
実施形態にかかる電磁波吸収性組成物を用いて形成された電磁波吸収シートの構成を説明する断面図である。 実施形態にかかる電磁波吸収性組成物における分散剤の作用を説明するためのイメージ図である。 実施形態にかかる電磁波吸収シートの可撓性の測定方法を説明する図である。 実施形態にかかる電磁波吸収シートの弾性を示す引張試験の測定結果を示すグラフである。 実施形態に電磁波吸収性組成物の貯蔵安定性を示すグラフである。
本願で開示する電磁波吸収性組成物は、磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉と、バインダー樹脂と、分散剤とを含む電磁波吸収性組成物であって、前記分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
このようにすることで、本願で開示する電磁波吸収性組成物は、電磁波吸収性材料である磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉をバインダー中で良好に分散させることができ、シート状に成型した場合に高い可撓性と弾性とを実現でき、また、溶液として長期間保存することが可能である。
上記本願で開示する電磁波吸収性組成物において、前記バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が−１０℃から−４０℃であることが好ましい。このようにすることで、成型した電磁波吸収シートの可撓性と弾性とを良好に確保することができる。
また、前記磁性酸化鉄粉がイプシロン酸化鉄、または、ストロンチウムフェライトの少なくともいずれか１種であることが好ましい。このようにすることで、イプシロン酸化鉄やストロンチウムフェライトの高い電磁波吸収性能を活かした電磁波吸収性組成物を実現することができる。
この場合において、前記イプシロン酸化鉄のＦｅサイトの一部が３価の金属原子で置換されていることが好ましい。このようにすることで、所望する周波数帯域の電波を吸収する電磁波吸収性組成物を容易に実現することができる。
また、上記本願にかかるいずれかの電磁波吸収性組成物により電磁波吸収層を構成することで、高い可撓性と弾性とを備えた電磁波吸収シートを実現することができる。
以下、本願で開示する電磁波吸収性組成物、および、電磁波吸収シートについて、図面を参照して説明する。
（実施の形態）
［電磁波吸収シート］
図１は、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物を用いて形成された電磁波吸収シートの構成を説明する断面図である。
図１では、電磁波吸収性組成物を基材としての樹脂シート２上に塗布、乾燥を行って電磁波吸収シート１を成型した状態を示している。
なお、図１は、本実施形態にかかる電磁波吸収シートの構成を理解しやすくするために記載された図であり、図中に示された部材の大きさや厚みについて現実に即して表されたものではない。
本実施形態で例示する電磁波吸収シート１は、磁気共鳴周波数を有する、粒子状の電磁波吸収材料である磁性酸化鉄粉１ａと樹脂製バインダー１ｂとを含んでいる。また、磁性酸化鉄粉１ａを樹脂製バインダー１ｂ中に良好に分散させるための分散剤を含んでいる。なお、分散剤は、樹脂製のバインダー１ｂに含めて図示している。
本実施形態にかかる電磁波吸収シート１では、磁性酸化鉄粉１ａとしてイプシロン酸化鉄の粉体を用い、イプシロン酸化鉄が磁気共鳴を起こすことで、磁気損失によって電磁波を熱エネルギーに変換して散逸する。このため、電磁波吸収シートのみで電磁波の吸収が可能であり、背面に反射層を備えないいわゆる透過型の電磁波吸収シートとして使用することができる。
［電磁波吸収材料］
本実施形態にかかる電磁波吸収シートでは、磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉として、イプシロン酸化鉄の磁性粉を用いている。
イプシロン酸化鉄（ε−Ｆｅ2Ｏ3）は、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）において、アルファ相（α−Ｆｅ2Ｏ3）とガンマ相（γ−Ｆｅ2Ｏ3）との間に現れる相であり、逆ミセル法とゾルーゲル法とを組み合わせたナノ微粒子合成方法によって単相の状態で得られるようになった磁性材料である。
イプシロン酸化鉄は、数ｎｍから数十ｎｍの微細粒子でありながら常温で約２０ｋＯｅという金属酸化物として最大の保磁力を備え、さらに、歳差運動に基づくジャイロ磁気効果による自然磁気共鳴が数十ギガヘルツ以上のいわゆるミリ波帯の周波数帯域で生じるため、ミリ波帯域である３０〜３００ギガヘルツ、またはそれ以上の高周波数の電磁波を吸収するという高い効果を有する。
さらに、イプシロン酸化鉄は、結晶のＦｅサイトの一部をアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ロジウム（Ｒｈ）、インジウム（Ｉｎ）などの３価の金属元素と置換された結晶とすることで、磁気共鳴周波数、すなわち、電磁波吸収材料として用いられる場合に吸収する電磁波の周波数を異ならせることができる。
例えば、ガリウム置換のイプシロン酸化鉄、すなわちε−ＧａxＦｅ2-xＯ3の場合、置換量「ｘ」を調整することで３０ギガヘルツから１５０ギガヘルツ程度までの周波数帯域で吸収のピークを有し、アルミニウム置換のイプシロン酸化鉄、すなわちε−ＡｌxＦｅ2-xＯ3の場合、置換量「ｘ」を調整することで１００ギガヘルツから１９０ギガヘルツ程度の周波数帯域で吸収のピークを有する。さらに、置換する金属をロジウムとしたイプシロン酸化鉄、すなわちε−ＲｈxＦｅ2-xＯ3の場合には、１８０ギガヘルツからそれ以上と、吸収する電磁波の周波数帯域をより高い方向にシフトすることが可能である。このため、電磁波吸収シートで吸収したい周波数の自然共鳴周波数となるように、イプシロン酸化鉄のＦｅサイトと置換する元素の種類を決め、さらに、Ｆｅとの置換量を調整することで、吸収される電磁波の周波数を所望の値とすることができる。
イプシロン酸化鉄は、一部のＦｅサイトが金属置換された形態のものを含めて市販されているため、容易に入手することができる。
なお、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物に用いられる磁気共鳴周波数を有する電磁波吸収部材料としての磁性酸化鉄粉としては、上述のイプシロン酸化鉄粉以外にも、バリウムフェライト磁性粉、ストロンチウムフェライト磁性粉などを使用することができ、ＧＨｚ帯域やミリ波帯域の高い周波数帯域の電磁波を吸収する電磁波吸収性組成物、この組成物を用いて作製された電磁波吸収シートを実現することができる。
ストロンチウムフェライトとしては、マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライトの磁性粉を用いることが好ましい。具体的には、組成式ＳｒＦｅ(12-x)ＡｌxＯ19(ｘ：１．０〜２．２)で表されるマグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト磁性粉を用いると、７６ＧＨｚ±１０ＧＨｚ帯域において電磁波を有効に吸収することができる。ストロンチウムフェライトの大きさ（粒径）としては、特に電磁波吸収特性の観点から、レーザー回折散乱粒度分布のピーク粒径が１μｍ以上のものを用いることができ、レーザー回折散乱粒度分布のピーク粒径が１０μｍ以上のものが好ましい。
［樹脂製バインダー］
本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物における樹脂製バインダーとしては、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ゴム系樹脂などの樹脂材料を用いることができる。
より具体的には、エポキシ系樹脂として、ビスフェノールＡの両末端の水酸基をエポキシ化した化合物を用いることができる。また、ポリウレタン系樹脂として、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、エポキシ系ウレタン樹脂などを用いることができる。アクリル系の樹脂としては、メタアクリル系樹脂で、アルキル基の炭素数が２〜１８の範囲にあるアクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステルと、官能基含有モノマーと、必要に応じてこれらと共重合可能な他の改質用モノマーとを共重合させることにより得られる官能基含有メタアクリルポリマーなどを用いることができる。
また、ゴム系樹脂として、スチレン系の熱可塑性エラストマーであるＳＩＳ（スチレン−イソブレンブロック共重合体）やＳＢＳ（スチレン−ブタジエンブロック共重合体）、石油系合成ゴムであるＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・ゴム）、その他アクリルゴムやシリコンゴムなどのゴム系材料をバインダーとして利用することができる。
これら各種の樹脂の中でも樹脂配合後の分散の観点から、ポリエステル系の樹脂をバインダーとして用いることで、可撓性の高い電磁波吸収シートを形成することができるため好ましい。
なお、これら各種の樹脂製バインダーの中でも、ガラス転移温度(Ｔｇ)が−１０℃〜−４０℃のものを用いることが好ましい。ガラス転移温度が−４０℃よりも低いと樹脂が柔らかいため、電磁波吸収シートを形成することができない。一方、ガラス転移点が−１０℃よりも高い場合には、樹脂が硬くなり過ぎるため形成された電磁波吸収シートとして、十分な可撓性と弾性とを有するものを実現することが困難となる。なお、ガラス転移点温度（Ｔｇ）が−１５℃〜−３０℃の範囲の樹脂製バインダーを用いることがより好ましい。
［分散剤］
本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物では、上述のように、電磁波吸収材料としてイプシロン酸化鉄粉などの磁性酸化鉄粉１ａを用いる。イプシロン酸化鉄粉は粒径が数ｎｍから数十ｎｍの微細なナノ粒子であるなど、磁性酸化鉄粉は粒子径が小さいために、電磁波吸収性組成物内において良好に分散させることが重要となる。
またこの平均粒子径よりも大きいストロンチウムフェライト磁性粉の場合でも電磁波吸収シート中に良好に分散させることで、電磁波吸収シートの可撓性と弾性を良好に確保することができる。
本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物は、上述のように成型して電磁波吸収シートを構成する場合以外に、電磁波吸収性塗料としての利用も考慮している。発明者らが検討したところ、このような電磁波吸収性組成物においては、分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましいことがわかった。
一般に磁性酸化鉄粉をバインダー樹脂で分散させる場合、バインダー樹脂が磁性酸化鉄粉の表面に適度に吸着すると共に、吸着していないフリーのバインダー樹脂の立体障害により磁性酸化鉄粉どうしの距離を保ち、分散を維持させる必要がある。
電磁波吸収材料として用いる酸化鉄磁性粉は、通常多数のアルカリ性の活性点と少数の酸性の活性点とを有している。一方バインダー樹脂は、電磁波吸収シートの成型時や電磁波吸収性塗料として用いる際の溶剤への溶解性の観点から、上記の中でも酸性基や酸塩を有するバインダー樹脂を用いることが好ましい。この結果、酸性基や酸塩を有するバインダー樹脂を用いて表面に多くのアルカリ性の活性点を有する磁性酸化鉄粉を分散させることとなり、両者の相互作用が強すぎるため磁性酸化鉄粉の表面に多くのバインダー樹脂が吸着してしまう。このためフリーのバインダー樹脂による立体障害が維持できなくなり、磁性酸化鉄粉どうしが接近して凝集が生じる。このように凝集した状態の電磁波吸収性組成物を用いて電磁波吸収シートを作製した場合、十分な可撓性と弾性とを有する電磁波吸収シートは得られない。
図２は、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物における分散剤の作用を説明するためのイメージ図である。図２（ａ）が、樹脂製バインダーと共に分散剤が含まれている状態を示し、図２（ｂ）が、分散剤が含まれていない状態を示す。
分散剤が含まれていない図２（ｂ）の状態では、上述した酸性基や酸塩（図２（ｂ）中の白四角）を有するバインダー（ポリマー主鎖）１ｂが、アルカリ性の活性点（図２（ｂ）の黒丸）を多く有する磁性酸化鉄粉１ａに吸着する量が多くなり、フリーな状態のバインダー樹脂の量が少なくなるためバインダー樹脂による立体障害が維持できなくなって、磁性酸化鉄粉１ａ同士が接近して凝集が生じる。
この場合、フリーな状態のバインダー樹脂の量を増やすためにバインダー樹脂の使用量を増やすと、相対的に酸化鉄磁性粉の量が減少するため、電磁波吸収能力が低下してしまう虞れがある。
これに対し、酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の分散剤を用いることで、磁性酸化鉄粉表面へのバインダー樹脂の吸着を制御することができる。その結果、バインダー樹脂の使用量を増やすこと無くフリーな状態のバインダー樹脂の量を増やすことができるため、電磁波吸収能力を低下させることなく、十分な可撓性と弾性とを有する電磁波吸収シートや電磁波吸収性塗料を実現することができる。
図２（ａ）に示すように、分散剤１ｃの一部が磁性酸化鉄粉１ａのアルカリ性の活性点（図２（ａ）の黒丸）を塞ぐため、磁性酸化鉄粉１ａと樹脂製バインダー（ポリマー主鎖）１ｂとの間の相互作用を抑制して、磁性酸化鉄粉１aに吸着しているバインダー１ｂと磁性酸化鉄粉１aに吸着していないフリーな状態のバインダー１ｂとが適度な量となる。この結果、電磁波吸収性組成物中で、フリーな状態の樹脂製バインダー１ｂによって立体障害を維持して組成物の凝集や沈降を抑えて安定性を維持できるとともに、電磁波吸収性組成物により構成された電磁波吸収性シートにおける可撓性と弾性とを高めることができる。
具体的には、酸価とアミン価の値が上記の分散剤では、１分子中に、酸価を示すカルボキシル基等の酸性官能基と、アミン基、アミド基など、アミン価を示すアルカリ性官能基を有する。このため分散剤の酸性官能基が、アルカリ性である磁性酸化鉄粉表面に吸着する。一方分散剤のアルカリ性官能基がバインダー樹脂、特に、酸性基や酸塩を有するバインダー樹脂と相互作用を起こす。この結果、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着を適度に制御し、その結果フリーのバインダー樹脂による立体障害が維持できるため、樹脂製バインダーの量を増やすことなく電磁波吸収体用組成物の凝集や沈降を抑えて分散性を向上することができる。
また、分散剤のアミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の範囲となることで、溶剤への溶解性が良好になり、電磁波吸収性組成物の凝集や沈降を抑えて分散性を向上することができる。
用いられる分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇより小さい場合には、磁性酸化鉄粉との相互作用が弱くなりすぎるため、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着を抑制できなくなるためフリーのバインダー樹脂による立体障害が維持できなくなって、磁性酸化鉄粉を分散することができずに電磁波吸収性組成物が凝集する。
一方、酸価が４６ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと、分散剤が磁性酸化鉄粉に吸着しすぎるためにバインダー樹脂と磁性酸化鉄粉との間の相互作用が弱くなり、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着が少なくなりすぎるため、複数の磁性酸化鉄粉が接近しやすくなって、やはり電磁波吸収性組成物が凝集する。
また、アミン価が４４ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと、分散剤とバインダー樹脂との相互作用が強くなるために、バインダー樹脂と磁性酸化鉄粉との間の相互作用が弱くなり、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着が少なくなりすぎるため、磁性酸化鉄粉を分散することができず、電磁波吸収性組成物が凝集する。
アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇより小さい場合には、分散剤とバインダー樹脂との間の相互作用が弱くなるため、バインダー樹脂の磁性酸化鉄粉への吸着が少なくなり、磁性酸化鉄粉を分散することができず電磁波吸収性組成物が凝集する。
このように、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物では、酸価とアミン価との両方が所定の要件を満たす分散剤、両性分散剤を用いることが好ましい。
酸価については、２４ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。
なお、酸価とは 試料１ｇ中に含有する遊離脂肪酸、樹脂酸などを中和するのに必要とする水酸化カリウムのｍｇ数のことである。また、アミン価は、試料１ｇ量を中和するのに要する酸と当量の水酸化カリウムの ｍｇ数のことである。
［電磁波吸収シートの製造方法］
ここで、本実施形態にかかる電磁波吸収シートの製造方法の一例について説明する。
本実施形態の電磁波吸収シートは、少なくとも磁性酸化鉄粉と分散剤、樹脂製バインダーとを含んだ電磁波吸収性組成物を用いて磁性塗料を作製し、これを所定の厚さで塗布し、乾燥させた後にカレンダ処理することによって電磁波吸収シートを形成する。さらに電磁波吸収性組成物に溶剤を用いることで、磁性酸化鉄粉の凝集や沈降を抑えて分散性を向上することができる。なお、カレンダ処理は必要に応じて行えばよく、磁性塗料を乾燥させた状態で磁性酸化鉄粉の体積含率が所定の範囲内となっている場合には、カレンダ処理を行わなくても構わない。
先ず、磁性塗料を作製する。
磁性塗料は、イプシロン酸化鉄粉などの磁性酸化鉄粉と、酸価とアミン価が上記所定の範囲内の分散剤、樹脂製バインダー、溶媒を配合して作製する。
次に、作製された磁性塗料を、サンドミルを用いて分散する。なお、分散後の磁性塗料に更に樹脂バインダーを配合した後、サンドミルで再分散することで、より良好な電磁波吸収性組成物を得ることができる。
分散後の磁性塗料に、樹脂バインダーと共に架橋剤を配合することができ、架橋させても良い。また、磁性酸化鉄粉と分散剤、樹脂製バインダー、溶媒を配合して磁性塗料を作製する際に、予め混練機を用いて混練した後にサンドミルを用いて分散しても良い。
このようにして作製された電磁波吸収性組成物を用いて、電磁波吸収シートを作製する。
電磁波吸収シートを作製する場合には、図１に示したように、樹脂製のシート２の上に上記作製した電磁波吸収性組成物を塗布する。樹脂シート２としては、一例として、シリコンコートによって表面に剥離処理をされた、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートを用いることができる。この樹脂シート２の上に、テーブルコータ法やバーコータ法などの塗布方法を用いて、電磁波吸収性組成物を塗布する。
その後、ｗｅｔ状態の電磁波吸収性組成物を乾燥し、さらにカレンダ処理を行って、支持体上に電磁波吸収シートを形成できる。電磁波吸収シートの厚さは、塗布厚やカレンダ処理の条件等によって制御することができる。カレンダ処理が行われた後の電磁波吸収シート１を樹脂シート２から剥離させて、所望の厚さの電磁波吸収シート１を得る。
［電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シートの諸特性］
以下、上記の作製方法によって電磁波吸収性組成物を作製し、さらにこの電磁波吸収性組成物を用いて電磁波吸収シートを作製して、分散剤の酸価とアミン価による諸特性の変化について比較検討した。
＜実施例１＞
｛磁性塗料成分１｝
まず、以下の材料を攪拌機で混合し、磁性塗料成分１を作製した
磁性酸化鉄粉 イプシロン酸化鉄磁性粉 １００部
（平均粒径３０ｎｍ）
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２（商品名） １５部
酸価：46mgKOH/g、アミン価：43mgKOH/g
溶媒 メチルエチルケトン／トルエン ９５部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収性組成物｝
この磁性塗料成分１を径０．５ｍｍのジルコニアビーズを分散媒体とし、内容量が２Ｌのディスク型サンドミルで分散した。このようにして得た分散塗料を攪拌機で攪拌しながら、以下の材料を配合し、上記と同じ条件で分散して電磁波吸収性組成物を得た
磁性塗料成分１ １００部
バインダー ポリウレタンバインダー ４６部
（バイロンＵＲ８７００（商品名）、Tg:-22℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １２０部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収シート｝
続いて、得られた電磁波吸収性組成物を、シリコンコートにより剥離処理された厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシート上に、バーコータを用いて塗布し、湿潤状態において８０℃で１４４０分乾燥後、厚さ４００μｍのシートを得た
こうして得られたシートに温度８０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍでカレンダ処理を行い、厚さ３００μｍの電磁波吸収シートを得た。
なお、上記において、分散剤として使用した ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２は、ビックケミー・ジャパン株式会社製の溶媒型塗料用の高分子量湿潤分散剤である。また、樹脂製バインダーとして用いたバイロンＵＲ８７００は、東洋紡株式会社製のポリエステル系ウレタン樹脂である。
以下、上記実施例１の電磁波吸収シートと同様にして、分散剤のみを異ならせて、酸価とアミン価とが本実施形態で説明した数値範囲である実施例２〜４の電磁波吸収シートと、酸価とアミン価の少なくともいずれか一方が上記数値範囲外の比較例１〜４の電磁波吸収シートを作製した。それぞれの電磁波吸収シートを作製する上で用いた分散剤と、その酸価、アミン価の数値は以下の通りである。
＜実施例２＞
分散剤 ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ（商品名）
酸価：24mgKOH/g、アミン価：19mgKOH/g
＜実施例３＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０１３（商品名）
酸価： 8mgKOH/g、アミン価：18mgKOH/g
＜実施例４＞
分散剤 ＢＹＫ−９０７６（商品名）
酸価：38mgKOH/g、アミン価：44mgKOH/g。
＜比較例１＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４０（商品名）
酸価：73mgKOH/g、アミン価：76mgKOH/g
＜比較例２＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４５（商品名）
酸価：76mgKOH/g、アミン価：71mgKOH/g
＜比較例３＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２１５５（商品名）
酸価： 0mgKOH/g、アミン価：48mgKOH/g
＜比較例４＞
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８５（商品名）
酸価： 0mgKOH/g、アミン価：17mgKOH/g。
なお、実施例２〜４、比較例１〜４に用いた分散剤は、いずれも実施例１に用いた分散剤と同様に、ビックケミー・ジャパン株式会社製の溶媒型塗料用の高分子量湿潤分散剤である。
さらに、磁性酸化鉄粉としてストロンチウムフェライトを用いた電磁波吸収性組成物２を作製し、この電磁波吸収性組成物２を用いて実施例５の電磁波吸収シートを作製した。
＜実施例５＞
｛磁性塗料成分２｝
磁性酸化鉄粉としてストロンチユムフェライト磁性粉を用いた以外は実施例1と同じとして磁性塗料成分２を作製した。
まず、以下の材料を攪拌機で混合し、磁性塗料成分１を作製した
磁性酸化鉄粉 ストロンチウムフェライト磁性粉 １００部
（平均粒径５μｍ）
分散剤 ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２（商品名） １５部
酸価：46mgKOH/g、アミン価：43mgKOH/g
溶媒 メチルエチルケトン／トルエン ９５部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収性組成物２｝
この磁性塗料成分２を径０．５ｍｍのジルコニアビーズを分散媒体とし、内容量が２Ｌのディスク型サンドミルで分散した。このようにして得た分散塗料を攪拌機で攪拌しながら、以下の材料を配合し、上記と同じ条件で分散して電磁波吸収性組成物を得た
磁性塗料成分２ １００部
バインダー ポリウレタンバインダー ４６部
（バイロンＵＲ８７００（商品名）、Tg:-22℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １２０部
（＝１／１混合溶剤）。
｛電磁波吸収シート２｝
続いて、得られた電磁波吸収性組成物を、シリコンコートにより剥離処理された厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシート上に、バーコータを用いて塗布し、湿潤状態において８０℃で１４４０分乾燥後、厚さ１４００μｍのシートを得た。こうして得られたシートに温度８０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍでカレンダ処理を行い、厚さ１３６２μｍの電磁波吸収シートを得た。
また、上記実施例１の電磁波吸収シートに対して、異なるガラス転移点温度を有するバインダーを用いて、以下の実施例６、および、実施例７の電磁波吸収性シートを作製した。
＜実施例６＞
磁性塗料成分１ １００部
バインダー ポリエステルバインダー ４６部
（バイロン５５ＳＳ（商品名）、Tg:-15℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １２７部
（＝１／１混合溶剤）
＜実施例７＞
磁性塗料成分１ １００部
バインダー ポリウレタンバインダー ４４部
（バイロンＵＲ６１００（商品名）、Tg:-30℃）
溶媒（希釈） メチルエチルケトン／トルエン １１８部
（＝１／１混合溶剤）
なお、実施例６に樹脂製バインダーとして用いたバイロン５５ＳＳは、東洋紡株式会社製の非晶性ポリエステル樹脂である。また、実施例７に樹脂製バインダーとして用いたバイロンＵＲ６１００は、東洋紡株式会社製のポリエステル系ウレタン樹脂である。
［平均粒子径］
平均粒子径の測定は、各実施例、比較例における、｛磁性塗料成分１｝、および、｛磁性塗料成分２｝を用いて攪拌機で配合して作製した、固形成分濃度が５２重量％のものを測定対象とした。
測定には、大塚電子株式会社製の濃厚系粒径アナライザーＦＰＡＲ−１０００（製品名）を使用し、ＮＤフィルター：１０％、希釈溶媒：ＭＥＫ、希薄プローブを用いた。
測定結果は、平均粒子径が１５０ｎｍ以下のものは十分に分散されているとして、「○」の評価を、平均粒子径が１５０ｎｍを超えるものは、分散が不十分であるとして、「×」の評価とした。
［反射濃度］
反射濃度の測定は、各実施例、比較例共に、｛電磁波吸収性組成物｝を用いて、ＰＥＴフィルム上にＷｅｔ厚６０μｍのアプリケーターで塗布した後、これを自然乾燥した塗布膜を測定対象として使用した。
測定方法は、 サカタインクスエンジニアリング株式会社製の反射濃度計Ｍａｃｂｅｔｈ ＲＤ−９２０（製品名）を用いた。
測定結果は、反射濃度が１．９以上を「○」評価、反射濃度が１．９未満を「×」評価とした。
［可撓性］
図３は、電磁波吸収シートの可撓性の評価方法を示す図である。
測定には、各実施例、各比較例共に、長さ１００ｍｍ、幅２０ｍｍのリボン状の｛電磁波吸収シート｝を作製し、図３に示すように、リボン状の電磁波吸収シート１の長手方向における中間部分を中心として長さ方向の両端部分が重なるように湾曲させ、この状態を維持する外力を求めた。なお、実施例、比較例、それぞれの作製された電磁波吸収シートの厚みを、後述する表１に示した。
具体的には、電子天秤の測定台２１上に測定対象の電磁波吸収シート１を配置し、外力を加えていない状態での電磁波吸収シートの自重を測定する。その後、図３に示すように、外力２３を加えて変形させた状態における電子天秤に加わる重さを測定し、得られた測定結果から電磁波吸収シートの自重分の重さを除去することで、電磁波吸収シートを湾曲させた状態で維持するために必要な加重量が判明する。
電磁波吸収シート１を所定の湾曲状態で維持するために、電磁波吸収シート１の上方側には、図３に示すようなプレート部材２２を配置して、このプレート部材２２に対して、鉛直下方側に向けて図３中に白矢印２３として示す外力を加える。このとき、電磁波吸収シート１の湾曲部分における外側の端部からの距離Ｌが、Ｌ＝１０ｍｍである部分において、湾曲されている電磁波吸収シートの内側面同士の間隔ｄが、ｄ＝１０ｍｍとなるときの、外力２３の大きさを重量として測定し、これを電磁波吸収シートの断面積Ｄ（単位：ｍｍ2）で除した数値を、可撓性評価値Ｆ（ｇ／ｍｍ2）とした。
なお、それぞれの実施例、比較例における電磁波吸収シートにおいて、リファレンスとして分散剤を加えないで作製した電磁波吸収シートを作製し、このリファレンスにおける可撓性評価値をＦ０とし、分散剤を加えて生成した電磁波吸収シートの可撓性評価値をＦ１として、分散剤の効果数値（％）を（Ｆ０−Ｆ１）／Ｆ０×１００という計算式で表すこととした。
この分散剤の効果数値（％）は、分散剤を用いずに生成した電磁波吸収シートに対する分散剤を用いることによる可撓性の向上度合いを示す数値となる。本実施形態で示すような、樹脂製バインダーに微細な金属粉である磁性酸化鉄粉を混入して生成された電磁波吸収シートでは、磁性酸化鉄粉の体積含率が同じである場合には、その分散度合いが高い方が電磁波吸収シートの可撓性が高くなる。このため、上記測定方法によって、純粋に分散剤による磁性酸化鉄粉の分散度合いが測定されることとなる。
後述する表１に示すように、実施例１〜実施例７の電磁波吸収シートでは、酸価、アミン価が本件発明として規定する範囲内である分散剤を使用することにより、可撓性評価値が５０％前後と、分散剤を使用しない場合と比較して所定の形状に湾曲させるために必要な外力の大きさが約１／２程度となり、分散剤によって電磁波吸収シートが柔らかくなっていることが分かる。
一方、比較例１〜比較例４の電磁波吸収シートでは、酸価、アミン価が本件発明として規定する範囲外の分散剤を使用しているため、可撓性評価値が小さく、シートが脆くて折れてしまうことになり、分散剤を入れることが電磁波吸収シートの柔軟性の向上に結びついていない。このように、酸価、アミン価が本願で規定する範囲外である分散剤を使用した場合には、電磁波吸収シートの可撓性の向上が十分に図れないことが確認できた。
［伸び］
電磁波吸収シートの伸び（弾性）については、各実施例、および、比較例として作製された｛電磁波吸収シート｝を、長さ３０ｍｍ、幅２０ｍｍのリボン状に形成して測定試料とした。
測定は、温度２３度、湿度５０％ＲＨの環境下で、ミネベアミツミ株式会社製の引張試験機ＴＲＥ−１ｋＮを用いて、引っ張り速度１０ｍｍ／分で最大１００ｍｍまで引っ張った。
各実施例、各比較例それぞれの電磁波吸収シートにおいて、シートの伸び量を、引張試験時においてシートに最大の引張り力（Ｎ／ｍｍ2）が加わった状態での伸び量を引張試験前の長さ３０ｍｍに対するパーセンテージで表した。
なお、図４に、実施例１の電磁波吸収シートと、比較例１の電磁波吸収シートとの、引張試験の結果を示す。
図４において、実線３１で示す実施例１の電磁波吸収シートは、引張り力が約０．１Ｎ／ｍｍ2の状態で伸び続け、伸び量１００％すなわち３０ｍｍの全長が６０ｍｍになっても安定した弾性を示した。なお、この実施例１の電磁波吸収シートでは、伸び量が４１％の時に、最大の引張り力０．１１Ｎ／ｍｍ2となった。
一方、分散剤の酸価とアミン価の値が本件発明の規定範囲外である比較例１の電磁波吸収シートでは、図４に点線３２として示すように、シートの伸びに大きな引張り力が必要となり、約０．９Ｎ／ｍｍ2の引張り力がかかった状態で、塑性変形を起こしていることがわかる。このときのシートの伸び量も１０％程度に留まっている。
このことから、分散剤の酸価とアミン価の値が所定範囲である本願発明の範囲の電磁波吸収性組成物を用いて作製された電磁波吸収シートでは、高い弾性を有していることが確認できた。
［沈降］
各実施例、および、各比較例において、それぞれの｛電磁波吸収性組成物｝について、９ｃｃのスクリュ瓶に入れて２４時間放置した。
このときの｛電磁波吸収性組成物｝に沈降が生じているかいないかを目視で確認し、沈降が認められないものを「○」、沈降が認められたものを「×」で評価した。
［評価結果］
以上、実施例１〜４、比較例１〜４について、それぞれで使用した分散剤の酸価とアミン価の値、［平均粒子径］［反射濃度］［可撓性］［伸び］［沈降］についての評価結果を下記表１にまとめた。
表１に示すように、酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である分散剤を用いた場合は、磁性酸化鉄分であるイプシロン酸化鉄、あるいは、ストロンチウムフェライト磁性鉄の分散が良好に行われ、磁性塗料としても、電磁波吸収性組成物としても、高い分散を示す結果が得られている。また、本発明で規定する酸価とアミン価とを備えた分散剤を含む電磁波吸収性組成物を用いて作製された電磁波吸収シートは、可撓性の評価数値として４０％以上、弾性を示す伸びの量も３０％以上と、いずれも良好な特性を示すことが確認できた。
また、分散剤の酸価とアミン価の値が本願発明の規定範囲である各実施例の電磁波吸収性組成物は、２４時間放置後も沈降は認められなかったのに対し、比較例の電磁波吸収性組成物は、いずれも２４時間の放置で沈降が確認された。
電磁波吸収性組成物を電磁波吸収性塗料として使用することを想定した場合には、塗料の作製から実際に対象物に塗布されるまでの間の一定期間、沈降などが生じずに電磁波吸収性材料である磁性酸化鉄粉が良好な分散状態を維持することが必要となる。この点においても、本願で規定する酸価、アミン価の分散剤を用いて電磁波吸収性組成物を作製することにより、高い実用性を確保できることが確認できた。
なお、上述した可撓性の確認試験において、可撓性の評価値として、分散剤が使用されていない状態の外力をリファレンスとしてそれぞれの分散剤が含まれている場合の外力の低減度合いを評価値として測定した。このとき、分散剤を含む場合と含まない場合とにおける、電磁波吸収シートの厚みと、電磁波の吸収特性との関係についてもあわせて確認した。
電磁波の吸収特性は、フリースペース法で行った。具体的には、アジレント・テクノロジー株式会社製のミリ波ネットワークアナライザーＮ５２５０Ｃ（商品名）を用いて行い、一つのポートを使用して、送受信アンテナから誘電体レンズを介して電磁波吸収シートに所定周波数の入力波（ミリ波）を照射し、電磁波吸収シートを透過した電波を背面側に配置した受信アンテナで受信して、照射波の強度と受信波の強度とを比較してその減衰度合いをｄＢで求めた。
例えば、実施例１の電磁波吸収シートと、実施例１の電磁波吸収シートにおけるリファレンスとなる分散剤が含まれていない電磁波吸収シートとの比較において、電磁波吸収シートの厚みを４．０ｍｍで換算した場合、実施例１の電磁波吸収シートの電磁波吸収特性が２０ｄＢ、リファレンスの電磁波吸収シートの電磁波吸収特性が２１ｄＢとなった。このように、電磁波吸収層の厚さが同じ厚みとなるように換算した場合には、分散剤の有無による電磁波の吸収特性はほとんど変わらないことが確認できた。
なお、上記評価結果における［沈降］について、本願に規定する酸価とアミン価との数値範囲に含まれる分散剤の、分散効果が維持される度合いについて、発明者らはさらなる確認を行った。
具体的には、実施例１の電磁波吸収性組成物について、上記と同様９ｃｃのスクリュ瓶に入れて放置し、所定時間経過後のイプシロン酸化鉄粉の平均粒子径を測定した。
図５に、放置時間とイプシロン酸化鉄粉の平均粒子径との関係を示す。
図５に指標４１として示すように、実施例１の電磁波吸収性組成物では、放置開始から少なくとも８６時間経過までの間、イプシロン酸化鉄粉の平均粒子径が９０〜１００ｎｍの間で、ほぼ一定であることが確認できた。一方、比較例１の場合は、上述のように２４時間の放置で凝集により沈降が生じ、平均粒子径は測定できなかった。
このことから、本願で規定する数値範囲の酸価とアミン価とを有する分散剤を用いることにより、電磁波吸収性組成物に含まれる磁性酸化鉄粉の凝集を防ぐ分散作用が、長時間維持されることがわかった。
このため、本願で開示する電磁波吸収性組成物は、電磁波吸収塗料としても高い実用性を有することが、改めて確認できた。
以上説明したように、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物は、所定の数値範囲内の酸価とアミン価とを有する分散剤を用いることにより、電磁波吸収材料として含まれている磁性酸化鉄粉の高い分散性を長期にわたって維持できることが確認できた。
この結果、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物を用いて電磁波吸収性シートを作製することで、可撓性と弾性に優れた電磁波吸収シートを得ることができるとともに、本実施形態にかかる電磁波吸収性組成物自体も、電磁波吸収塗料として好適に使用できる。
これは、低分子量の両性分散剤が磁性酸化鉄粉の粒子の間に入り込み、磁性酸化鉄粉が有するアルカリ性活性点と両性分散剤との間の相互作用により各粒子を解すとともに、酸性塩や酸塩を有する樹脂製バインダーとの間の相互作用によって、適度な量のフリーな樹脂製バインダーによる立体障害が生じて、磁性酸化鉄分の分散性を維持すると共に、可撓性や伸びを有する塗膜を形成できるためと考えられる。
なお、上記実施形態において、電磁波吸収性組成物から作製された電磁波を吸収する電磁波吸収層のみから構成された電磁波吸収シートを例示して説明した。しかし、本願で開示する発明において、電磁波吸収シートを作製する場合には、電磁波吸収層の備える高い可撓性と弾性とを損なわない範囲において、電磁波吸収層と基体となる樹脂層の積層体として実現することができ、この場合には、電磁波吸収シートの耐久性や取り扱い容易性が向上する。また、電磁波吸収層と接着層の積層体とすることにより、容易に配置場所に固着できる電磁波吸収シートとして実現することができる。
また、電磁波吸収層の可撓性と弾性とを損なうことなく、さらに、一定以上の反射特性を備えた反射層と積層することにより、電磁波を反射させる反射型の電磁波吸収シートとして実現することができる。
本願で開示する電磁波吸収性組成物、また、この電磁波吸収性組成物を用いて作製された電磁波吸収シートは、ミリ波帯域以上の高い周波数帯域の電磁波を吸収する吸収塗料、吸収シートとして有用である。
１ 電磁波吸収シート
１ａ イプシロン酸化鉄（磁性酸化鉄粉）
１ｂ バインダー
１ｃ 分散剤

Claims (5)

  1. 磁気共鳴周波数を有する磁性酸化鉄粉と、バインダー樹脂と、分散剤とを含む電磁波吸収性組成物であって、
    前記分散剤の酸価が８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４６ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、アミン価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上４４ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする電磁波吸収性組成物。
  2. 前記バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が−１０℃から−４０℃である、請求項１に記載の電磁波吸収性組成物。
  3. 前記磁性酸化鉄粉がイプシロン酸化鉄、または、ストロンチウムフェライトの少なくともいずれか１種である、請求項１または２に記載の電磁波吸収性組成物。
  4. 前記イプシロン酸化鉄のＦｅサイトの一部が３価の金属原子で置換されている、請求項３に記載の電磁波吸収性組成物。
  5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波吸収性組成物により構成された電磁波吸収層を備えたことを特徴とする電磁波吸収シート。
JP2019525711A 2017-06-23 2018-06-22 電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シート Pending JPWO2018235952A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017123462 2017-06-23
JP2017123462 2017-06-23
PCT/JP2018/023865 WO2018235952A1 (ja) 2017-06-23 2018-06-22 電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シート

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2018235952A1 true JPWO2018235952A1 (ja) 2020-05-07

Family

ID=64737601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019525711A Pending JPWO2018235952A1 (ja) 2017-06-23 2018-06-22 電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シート

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3643752A1 (ja)
JP (1) JPWO2018235952A1 (ja)
TW (1) TW201906937A (ja)
WO (1) WO2018235952A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105435B2 (ja) * 2018-02-15 2022-07-25 国立大学法人 東京大学 磁性材料およびその製造方法、並びに電磁波吸収用シート
KR102621282B1 (ko) * 2019-05-14 2024-01-05 후지필름 가부시키가이샤 전파 흡수체
EP3971921A4 (en) * 2019-05-14 2022-08-03 FUJIFILM Corporation RADIO WAVE ABSORBER AND CONNECTION
JPWO2021033517A1 (ja) * 2019-08-19 2021-02-25
JP7186409B2 (ja) * 2019-08-26 2022-12-09 国立大学法人富山大学 微粒子吸着防止ポリマー
WO2021039787A1 (ja) * 2019-08-26 2021-03-04 国立大学法人富山大学 微粒子吸着防止ポリマー

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01106317A (ja) * 1987-10-19 1989-04-24 Konica Corp 磁気記録媒体
JP2002188031A (ja) 2000-12-19 2002-07-05 Dainippon Printing Co Ltd 電波吸収体用インキ組成物及び電波吸収体
JP2002299876A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Dainippon Printing Co Ltd 携帯型電話機用電波吸収性包装体
JP2002312922A (ja) * 2001-04-18 2002-10-25 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体
JP4787978B2 (ja) 2006-09-01 2011-10-05 国立大学法人 東京大学 電波吸収性磁性結晶および電波吸収体
JP2009149745A (ja) 2007-12-19 2009-07-09 Taiyo Ink Mfg Ltd ペースト組成物
US9886978B2 (en) * 2009-06-24 2018-02-06 The University Of Tokyo Process for production of magnetic thin film, magnetic thin film, and magnetic material
JP2011233834A (ja) 2010-04-30 2011-11-17 Shachihata Inc 電波吸収体
JP2016062963A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 セイコーエプソン株式会社 電子基板またはデバイスの製造方法、電子基板およびデバイス
JP5904515B1 (ja) 2014-11-18 2016-04-13 防衛装備庁長官 電波吸収体用塗料組成物及び電波吸収体
JP6756483B2 (ja) 2015-01-19 2020-09-16 国立大学法人 東京大学 ε酸化鉄を含む配向体とその製造方法、並びに製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018235952A1 (ja) 2018-12-27
EP3643752A1 (en) 2020-04-29
TW201906937A (zh) 2019-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2018235952A1 (ja) 電磁波吸収性組成物、電磁波吸収シート
WO2017221992A1 (ja) 電波吸収シート
JP6454445B2 (ja) 電磁波吸収シート
US11515643B2 (en) Electromagnetic-wave-absorbing sheet
EP3490358B1 (en) Electromagnetic absorber
TW201908390A (zh) 電磁波吸收性組成物、電磁波吸收體
JP2023067902A (ja) 電磁波吸収体用組成物、および、電磁波吸収体
JP2018056492A (ja) 電波吸収シート
TWI787517B (zh) 電磁波吸收體及電磁波吸收體用組成物
WO2019235393A1 (ja) 電磁波吸収体
TWI812620B (zh) 電磁波吸收薄片

Legal Events

Date Code Title Description
A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A527

Effective date: 20190925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191015