JP2007201113A - 高強度電波吸収体 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂を基材とする強度の高い電波吸収体を提供する。
【解決手段】ガラス繊維又は有機繊維を添加して強化した樹脂に磁性粉などの磁性損失材料を配合して電波吸収体を製作する。ガラス繊維又は有機繊維の添加量は１０〜５０体積％である。有機繊維はポリエステル又はポリエチレンのいずれかである。磁性損失材料を５体積％以上に配合してなる。導電性酸化チタン又は導電性酸化チタンと導電性カーボンブラックとの複合物を配合してなる。
【選択図】図３
【解決手段】ガラス繊維又は有機繊維を添加して強化した樹脂に磁性粉などの磁性損失材料を配合して電波吸収体を製作する。ガラス繊維又は有機繊維の添加量は１０〜５０体積％である。有機繊維はポリエステル又はポリエチレンのいずれかである。磁性損失材料を５体積％以上に配合してなる。導電性酸化チタン又は導電性酸化チタンと導電性カーボンブラックとの複合物を配合してなる。
【選択図】図３
Description
本発明は、電磁波による障害防止に用いられる電波吸収体に関し、特に磁性体における磁気損失を利用した電波吸収体に関するものである。
最近の携帯電話機やゲーム機器などに代表される電子機器の急速な普及に伴い、それらの電子機器が原因とみられる電磁波による障害が頻発している。特に、電磁波の干渉により航空機器や医療機器の誤動作を招くと、人命に関わる重大な事故につながる可能性がある。
このような電磁波の障害を防止する上において、電波吸収体を用いることは有効な手段のひとつである。
この電波吸収体の１つとして、磁気損失を利用する磁性電波吸収材からなるものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。これは、フェライトなどの磁性体粉末を樹脂などの高分子化合物と混合して一体化したものであり、複素透磁率の虚数部（磁気損失項）の働きにより電波の磁界成分に作用して電波エネルギーを熱に変換することにより電磁波の吸収を行うものである。
しかし、磁気損失を利用する磁性電波吸収材において、特許文献２に示すように、電波吸収体の基材として樹脂などの高分子化合物を用いると、電源コードのコネクタ部や電子機器の筐体などの荷重がかかる部分に用いるには強度が不足するという課題が残されていた。
特開平６−２３２５８３号公報
特開２００２−５７４８５号公報
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、強度が高く高性能な電波吸収体を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するため、本発明は、ガラス繊維又は有機繊維を添加して強化した樹脂に磁性損失材料を配合してなる電波吸収体である。
ガラス繊維又は有機繊維の添加量は、10〜50体積％であることが好ましい。
この有機繊維としては、ポリエステル又はポリエチレンを使用することができる。
この有機繊維としては、ポリエステル又はポリエチレンを使用することができる。
また、磁性損失材料の配合量は、5.0体積％以上であることが好ましい。
更に、誘電損失材である導電性酸化チタンと所望により導電性カーボンブラックを配合することが好ましい。
更に、誘電損失材である導電性酸化チタンと所望により導電性カーボンブラックを配合することが好ましい。
上記のように構成された発明によれば、ガラス繊維又は有機繊維により強化された強度の高い高性能な電波吸収体を得ることができる。
本発明においては、磁気損失を利用した電波吸収体の基材となる樹脂にガラス繊維又は有機繊維を添加して強化することにより、強度が高く高性能な電波吸収体を提供することができる。
また、本発明においては、磁気損失に誘電損失を組み合わせた電波吸収体の基材となる樹脂にガラス繊維又は有機繊維を添加して強化することにより、強度が高く、より高性能な電波吸収体を提供することができる。
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る電波吸収体は、ガラス繊維又は有機繊維を添加して強化した樹脂に磁性損失材料を配合してなる電波吸収体である。
本発明に係る電波吸収体は、ガラス繊維又は有機繊維を添加して強化した樹脂に磁性損失材料を配合してなる電波吸収体である。
この電波吸収体の基材となる樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、各種ゴム、エラストマーなどが用いられる。
このような樹脂にガラス繊維又は有機繊維を添加することにより強度を向上させることができる。ガラス繊維又は有機繊維は、電波吸収体の性能に影響を与えることのないように比誘電率が極めて低い、つまり電波に対して透明であるという点から選択されたものである。
なお、有機繊維としては、例えば、ポリエステルやポリエチレンを使用することができる。
これらのガラス繊維又は有機繊維の配合量を10〜50体積％とすることにより、強度をより高くし、加工性を良好なものとすることができる。
磁性損失材料としては磁性粉、例えばフェライト材料からなる粉末が用いられる。このフェライト材料としては、マンガン−亜鉛系、ニッケル−亜鉛系、マグネシウム−亜鉛系又は銅−亜鉛系などを用いることができる。
磁性損失材料は、配合量を5.0体積％以上とすることにより、材料の複素比透磁率が実部及び虚部ともに適正な値となり、マイクロ波帯域やミリ波帯域の電波との整合を良好にすることができる。また、配合量の上限は特に規定しないが、加工性をより良好なものとする点からは60体積％以下とすることが好ましい。
ガラス短繊維を30体積％添加して強化したポリアミド樹脂（三菱ガス化学製レニー1091、以下同じ。）に、磁性粉（福田金属製Fe-6Si-Flake、以下同じ。）を14.7体積％を配合して射出成形したペレットから平板状の試料Ａを作製した。
また、ガラス短繊維を30体積％添加して強化したポリアミド樹脂に、磁性粉を20.5体積％を配合して射出成形したペレットから平板上の試料Ｂを作成した。
更に、試料Ｂと同じ基材に、導電性酸化チタン（石原産業製FT-2000）を6.1体積％と磁性粉を13.8体積％を配合して射出成形したペレットから平板上の試料Ｃを作成した。
なお、試料Ｃにおける導電性酸化チタン及び磁性粉の配合量は、試料Ｂにおける磁性粉の配合量とほぼ同じになるように定めたものである。
これらの試料Ａ、Ｂ、Ｃについて、透磁率と誘電率を測定した結果を図１及び図２にそれぞれ示す。図１及び図２は、横軸に周波数を、縦軸に複素比透磁率又は複素比誘電率の実部と虚部の値を、それぞれ取ったグラフである。
磁性体を電波吸収の材料とした電波吸収体においては、透磁率及び誘電率の両方の特性を基に設計が行われる。
磁性体を電波吸収体の材料として使用する場合には、一般に透磁率の虚部が実部よりも大きくなる周波数帯で使用される。また、その値は大きい方が電波吸収体の厚さを薄くすることができる。
試料Ａから厚さが2.0 mmの平板状の試料Ａ’を、試料Ｂから厚さが5.8 mmの試料Ｂ’を、それぞれ作製して、電波の吸収性能を測定した結果を図３及び図４に示す。図３及び図４は、横軸に周波数を、縦軸に吸収性能を取ったグラフである。
図３から、試料Ａ’の吸収性能の最大値は約6.0 GHz付近で約23 dB以上あり、かつ優れた吸収性能の目安となる20 dB以上の吸収性能を示す周波数が広い範囲にわたることが分かる。
また、図４からは、試料Ｂ’の吸収性能の最大値は約1.9 GHz付近で約22 dB以上あり、かつ優れた吸収性能の目安となる20 dB以上の吸収性能を示す周波数が広い範囲にわたることが分かる。
従って、試料Ａ及びＢは、電波吸収体として優れた性能を有することが明らかになった。
更に、図１より、誘電損失材である導電性酸化チタンを添加した試料Ｃでは、透磁率の虚部が実部より大きくなる周波数が、添加しないときよりも低周波数側に移動しており、かつ虚部の値も大きくなっていることが分かる。このことは、試料Ａ及びＢのように磁性体単体で使用するよりは、誘電損失材と組み合わせて使用することにより、より薄く、なおかつより低い周波数から有効となる電波吸収体を得ることができることを示すものである。
そこで、試料Ｃから厚さが4.0 mmの平板状の試料Ｃ’を作製して電波の吸収性能を測定した結果を図５に示す。図５は、横軸に周波数を、縦軸に吸収性能を取ったグラフである。
図５より、吸収性能の最大値は約1.94 GHz付近で約30 dB以上あり、かつ優れた吸収性能の目安となる20 dB以上の吸収性能を示す周波数が広い範囲にわたることが分かる。
従って、この試料は電波吸収体として優れた性能を有することが明らかになった。
また、この結果を上記の試料Ｂについての図４と比較すると、試料の厚さが薄いにもかかわらず、20 dB以上の吸収性能を示す周波数範囲が広いことが分かる。
また、この結果を上記の試料Ｂについての図４と比較すると、試料の厚さが薄いにもかかわらず、20 dB以上の吸収性能を示す周波数範囲が広いことが分かる。
このことは、試料Ｃが電波吸収体として極めて優れた性能を有することを示すものである。
Claims (5)
- ガラス繊維又は有機繊維を添加して強化した樹脂に磁性損失材料を配合してなる電波吸収体。
- 前記ガラス繊維又は前記有機繊維の添加量は10〜50体積％である請求項１に記載の電波吸収体。
- 前記有機繊維はポリエステル又はポリエチレンである請求項１又は２に記載の電波吸収体。
- 前記磁性損失材料を5.0体積％以上に配合してなる請求項１〜３のいずれかに記載の電波吸収体。
- 導電性酸化チタン又は導電性酸化チタンと導電性カーボンブラックとの複合物を配合してなる請求項１〜４のいずれかに記載の電波吸収体。
Priority Applications (1)
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| JP2006017059A JP2007201113A (ja) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | 高強度電波吸収体 |
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Publications (1)
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|---|---|---|---|---|
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2006
- 2006-01-26 JP JP2006017059A patent/JP2007201113A/ja active Pending
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