JPS626680B2 - - Google Patents

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JPS626680B2
JPS626680B2 JP11044178A JP11044178A JPS626680B2 JP S626680 B2 JPS626680 B2 JP S626680B2 JP 11044178 A JP11044178 A JP 11044178A JP 11044178 A JP11044178 A JP 11044178A JP S626680 B2 JPS626680 B2 JP S626680B2
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JP
Japan
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radio wave
carbon black
ferrite
weight
composition
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JP11044178A
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Osamu Kinoshita
Mitsuharu Iwakura
Yoichi Myasaka
Hideo Takamizawa
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Kansai Paint Co Ltd
NEC Corp
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
Yokohama Rubber Co Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電波の反射防止のために用いられる電
波吸収体に関するものであり、特に1〜10GHz
の高周波数領域での反射防止に用いられる電波吸
収体組成物に関するものである。
電波吸収体は、例えば海面上、湖面上もしくは
河川に架けられた橋梁等の構築物の表面に設けら
れることにより、船舶レーダー(3GHz、
5GHz、9GHzの3つの周波数の電波を用いるこ
とが国際的に決められている。)に対してこの構
築物からの電波反射を抑制してレーダーにおける
幻像などの航行上の障害を防止するために用いら
れている。
従来、このような高周波用電波吸収体としては
例えば特開昭50―68248号にみられるように、焼
結フエライトを用いるもの、フエライト層とカー
ボンブラツク層を複合させるもの、フエライトと
カーボンブラツクを混合するものがある。これら
はUHF帯、VHF帯などの電波の吸収に都合がよ
いが、電波吸収体として層を厚くせねばならず、
したがつて単位面積当りの重量が大きくなり、ま
た曲面に適用することが困難となる。
また、特開昭48―11595号にみられるように、
高分子合成樹脂液に酸化第2鉄、酸化マグネシウ
ムなどの金属酸化物とカーボンブラツク(低スト
ラクチヤーのものを好ましいとしている。)を混
入し、硬化させたものが用いられている。しか
し、この組成物はカーボンブラツクとしてストラ
クチヤーの低いものを使用しており、必然的にフ
エライト及びカーボンブラツクの量も増加し、し
かも電波吸収体の厚さも厚くなつてしまうという
欠点を有するものであつた。
本発明の目的は、これら従来技術の問題点を解
決した軽量(比重が小さい)にしてかつ薄層で実
現でき、特に1〜10GHzの周波数の電波を高度
に吸収し得る電波吸収体組成物を提供することに
ある。軽量であり、かつ薄層で実現できること
は、例えば橋梁に広面積にわたつて塗布もしくは
貼付して吸収体を設けるに当つては、その取付け
の容易さ、脱落のおそれがないこと、経費を安く
できること等の種々の利点をもたらすことができ
る。
本発明による電波吸収体組成物はカーボンブラ
ツクの高い導電率による電波吸収性能と、フエラ
イトによる高い磁性損失との相剰効果を利用する
ものであり、フエライトの微粉末5乃至90重量部
(重量%)と、平均粒子径100mμ(0.1μ)以
下、吸油量が0.6ml/g以上のカーボンブラツク
0.1乃至30重量部(重量%)と、有機重合体ある
いは重合可能な有機単量体5及至80重量部(重量
%)とを含むことを特徴とする。
ここで本発明において好ましくは、フエライト
の微粉末5及至60重量部と、平均粒子径が50mμ
(0.05μ)以下で吸油量が1.2ml/g以上のカーボ
ンブラツク1及至10重量部と、有機重合体もしく
は重合可能な有機単量体30及至94重量部とを含む
組成物とする。
本発明に用いられるフエライトは一般式
MFe2O4(MはFe、Mn、Zn、Ni、Coなどの二価
金属)で表わされるもので、鉄フエライト
(Fe3O4)を主としたものが好ましい。
かかるフエライトとしては廃水中の重金属をフ
エライト中に取り込んで除去する廃水処理工程に
おいて、副生するいわゆる副生フエライトが、本
発明において経済的に好都合に用いることができ
る。
本発明の組成物におけるフエライトの比率は、
カーボンブラツクの使用比率との関係、吸収すべ
き周波数、整合厚との関係で決められるが、5重
量部未満では、カーボンブラツクとの相剰効果が
低下し、全体としての電波吸収能が低下する。こ
のために電波吸収性能を維持するためにはカーボ
ンブラツクの量を増大せねばならず、組成物が厚
くなるという不都合を招く。また、60重量部、特
に90重量部を超えると組成物の比重が大きくな
り、その形成、施工が困難となり、実用的でなく
なる。
本発明の組成物におけるカーボンブラツクは、
粒子径が小さく、吸油量の大きなもの、すなわち
高ストラクチヤー構造の、導電性のよいもの、す
なわち、粒子径が100mμ以下、さらに好ましく
は50mμ以下で吸油量0.6ml/g以上、好ましく
は1.2ml/g以上のものが用いられる。粒子径が
50mμ特に100mμを超え、吸油量が1.2ml/g特
に0.6ml/gに満たないカーボンブラツクを用い
ると電波吸収性能が低く、フエライトとの相剰効
果が少ない。かつこのカーボンブラツクでは、1
重量部特に0.1重量部以下ではフエライトとの相
剰効果がなく、フエライトの量を増加せざるを得
ないため組成物の比重が大きくなる。また10重量
部特に30重量部を超えると重合体への混合分散が
困難になることまた組成物が厚くなつてしまうた
めに不都合である。
本発明の組成物において分散媒となる有機重合
体もしくは重合可能な単量体としては、フエノー
ル樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等
の熱硬化性樹脂およびポリエチレン、ポリプロピ
レン、ナイロン、塩化ビニル樹脂、熱可塑ポリエ
ステル等の熱可塑性樹脂およびアクリル酸エステ
ル類、メタクリル酸エステル類、スチレン等の重
合可能な単量体または低重合体等が利用可能であ
り、具体的には電波吸収体の使用用途により上記
の中から選択すればよいが、分散方法、施工方法
等を考え合せると好ましくは常温で液状であり、
重合または硬化が可能な高分子合成樹脂、低分子
量重合体がよい。
また、その混合量は、上記のフエライト、カー
ボンブラツクと合せて100重量部となるように選
択されるが、液状物としては、フエライト、カー
ボンブラツクを混合して、塗布に適当な粘度を有
するよう、また固体としては、フエライト、カー
ボンブラツクを均一に分散させて、シートとして
成形しやすいように全体のバランスを考慮する必
要がある。
本発明による電波吸収体は比重を約2似下で実
現することが容易であり、かつその利用時の厚さ
も3mm以下で実現できるためにその敷設が容易で
あり実用上多大な利点をもたらす。さらにカーボ
ンブラツクとして吸油量1.2ml/g以上の高スト
ラクチヤー構造のものを利用することにより反射
損失30dB以上の特性を得ることができ、その吸
収ピークにおいては約40dBの優れた反射損失特
性が実現できる。
またその吸収ピークの周波数は組成、膜厚の設
定により容易に適宜調整し得るものである。
また本発明による電波吸収体組成物は海上等の
構築物に限らず、ビル等の陸上の構築物からの電
波の反射の抑制のためにも利用し得るものであり
また電波そのものを遮断するシールド体としても
広く適用できるものである。
以下、本発明をその好ましい実施例と、比較例
との対比においてさらに詳細に説明する。
実施例 1 副生フエライト45wt%とカーボンブラツク
(粒子径30mμ、比表面積900m2/g、吸油量
3.0ml/g)3wt%と常温硬化型エポキシ樹脂
52wt%とを混合しペイントミルにて分散させ、
シートを形成した。シート厚は2.5mmで第1図に
示すように9GHzに鋭い吸収ピークのある電波吸
収特性を示した。このときのピーク反射損失
40dBは電波エネルギーの99.9%以上が吸収され
たことを示す。この組成物の比重は1.94であり、
厚さ2.5mmとした場合の単位面積当りの重量は
4.85Kg/m2であり、後述する比較例2に示した。
フエライト単独の場合に比し約20%の軽量化が
可能であつた。
実施例 2 副生フエライト70wt%と実施例1に示したカ
ーボンブラツク3wt%と常温硬化型ポリウレタン
樹脂27wt%とを混合し、ペイントミルにて分散
させ、シートを形成した。シート厚は2.5mmで第
2図に示すように9GHzに鋭い吸収ピーク
(40dB)のある電波吸収性を示した。この組成物
の比重は1.28であり、厚さ2.5mmとした場合の単
位面積当りの重量は3.1Kg/m2であり、比較例2
に示すフエライト単独のものに比し約50%軽量化
が可能であつた。
実施例 3 副生フエライト43wt%と実施例1に示したカ
ーボンブラツク3wt%と常温硬化型不飽和ポリエ
ステル樹脂54wt%とを混合し、ペイントミルに
て分散させ、シートを形成した。シート厚は5.2
mmで第3図に示すように4GHzに鋭い吸収ピーク
(40dB)のある電波吸収特性を示し、シート厚
3.8mmで第4図に示すように、吸収ピークは6GHz
(40dB)に移動する。この組成物の比重は1.54で
あり、厚さ5.2mmとした場合の単位面積当りの重
量は8.01Kg/m2であり、厚さ3.8mmとした場合は
5.85Kg/m2である。これはフエライトのみで作つ
た場合の重量は3.8mmで8.81Kg,5.2mmで12.1Kgと
に比し大幅に軽量化されている。
実施例 4 副生フエライト28wt%と実施例1に示したカ
ーボンブラツク5wt%とエポキシ樹脂67wt%とを
混合し、ペイントミルにて分散させ、シートを形
成した。シート厚は5.2mmで第5図に示すように
4GHzに鋭い吸収ピーク(40dB)のある電波吸収
特性を示し、またシート厚3.8mmで第6図に示す
ように吸収ピーク(40dB)が6GHzに移動する。
この組成物の比重は1.32であり、厚さ5.2mmとし
た場合の単位面積当りの重量は6.86Kg/m2であ
り、厚さ3.8mmとした場合は5.02Kg/m2である。
実施例 5 副生フエライト55wt%と実施例1に示したカ
ーボンブラツク3wt%と塩化ビニル樹脂42wt%と
を混合し、ペイントミルにて分散させ、シートを
形成した。シート厚は6.5mmで第7図に示すよう
に2GHzに鋭い吸収ピーク(40dB)のある電波吸
収特性を示した。この組成物の比重は1.80であ
り、厚さ6.5mmとした場合の単位面積当りの重量
は11.7Kg/m2である。
実施例 6 副生フエライト35wt%と実施例1に示したカ
ーボンブラツク5wt%とポリウレタン樹脂60wt%
とを混合し、ペイントミルにて分散させシートを
形成した。シート厚6.5mmで第8図に示すように
2GHzに鋭い吸収ピーク(40dB)のある電波吸収
特性を示した。この組成物の比重は1.42であり、
厚さ6.5mmとした場合の単位面積当りの重量は
9.23Kg/m2である。
実施例 7 副生フエライト45wt%とカーボンブラツク
(粒子径30mμ、吸油量1.2ml/g〔比表面積100
m2/g〕)3wt%と常温硬化型ポリウレタン樹脂
52wt%とを混合し、ペイントミルにて分散さ
せ、シートを形成した。シート厚は2.5mmで第9
図に示すように8.7GHzに吸収ピーク(33dB)の
ある電波吸収特性を示した。この組成物の比重は
1.93であり、厚さ2.5mmとした場合の単位面積当
りの重量は4.83Kg/m2である。
実施例 8 副生フエライト50重量部と実施例1で用いたも
のと同じカーボンブラツク7重量部と、常温硬化
型エポキシ樹脂88重量部とを混合し、ペイントミ
ルにて分散させ、シートを形成した。シート厚は
2.5mmで第1図に示すものと同じく、9GHzに鋭い
ピーク(ピーク値40dB)を示す電波吸収性能が
みられた。比重は1.28であり、単位面積当り重量
は3.20Kg/m2である。したがつて後述の比較例2
のものにくらべ、約45%軽量化されたものとな
る。
実施例 9 フエライト微粉末45wt%とカーボンブラツク
(粒子径70mμ、比表面積50m2/g、吸油量
0.8ml/g)3wt%と常温硬化型エポキシ樹脂
52wt%とを混合し、ペイントミルにて分散させ
シートを形成した。
シート厚は2.5mmで第10図に示すように
8.5GHzにやや鈍い吸収ピークのある反射損失特
性を示した。この組成物は比重1.93であり、厚さ
2.5mmとした場合の単位面積当りの重量は4.83
Kg/m2である。
本実施例では、粒子径がやや大きく、ストラク
チヤーが低いカーボンブラツクを用いたため、大
きな電波吸収性能を得るという点ではやや不充分
であるがその比重は上述の如く大きくないので用
途によつては実用に処することは充分可能であ
る。
比較例 1 副生フエライト45wt%と常温硬化型エポキシ
樹脂55wt%とを混合しペイントミルにて分散さ
せシートを形成した。シート厚は3.1mmで第11
図に示すように7〜10GHzに吸収ピークのな
い、全体に反射損失の低い電波吸収特性を示し
た。
比較例 2 副生フエライト70wt%と常温硬化型ポリウレ
タン樹脂30wt%とを混合し、ペイントミルにて
分散させシートを形成した。シート厚は2.5mmで
第12図に示すように、9GHzに鋭い吸収ピーク
(40dB)のある電波吸収特性を示した。この組成
物の比重は2.37と大きく、厚さ2.5mmとした場合
の単位面積当りの重量は5.8Kg/m2となり、上述
の諸実施例と較べて重いものである。
比較例 3 フエライト45wt%とカーボンブラツク(粒子
径150mμ、比表面積20m2/g、吸油量0.3ml/
g)3wt%と常温硬化型エポキシ樹脂52wt%とを
混合し、ペイントミルにて分散させ、シートを形
成した。シート厚は2.8mmで第13図に示すよう
に全体に反射損失の低い電波吸収特性を示した。
これによりストラクチヤーの発達していないカー
ボンブラツクではその組成に拘わらず特に電波吸
収性能が低いことが証された。
このように本発明は、フエライトによる高い磁
性損失とカーボンブラツクの高い導電率との相剰
効果により、軽量にして薄層で実現でき、特に1
〜10GHzにおける電波吸収性能の極めて高い電
波吸収体が得られた。
なお、本発明による電波吸収体は、例えば海面
上等に架けられた橋梁等に塗布又はシート貼りし
て、船舶用レーダーの障害防止に好適であるのみ
ならず、陸上における構築物による電波の反射を
抑制する目的にも、また電波のシールド体として
そのまま利用し得ることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第2図はそれぞれ本発明の実施例1
乃至実施例2による電波吸収体の反射損失特性を
示す図、第3図および第4図は本発明の実施例3
による反射損失特性を示す図、第5図および第6
図は本発明の実施例4による反射損失特性を示す
図、第7図乃至第9図はそれぞれ本発明の実施例
4乃至実施例7による反射損失特性を示す図、第
10図は本発明の実施例9による反射損失特性を
示す図であり、第11図乃至第13図はそれぞれ
比較例1乃至比較例3による反射損失特性を示す
図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フエライト5〜70重量部、カーボンブラツク
    3〜7重量部、高分子合成樹脂、重合可能な単量
    体または重合体とを合計100重量部となるように
    含み、前記カーボンブラツクは平均粒子径が
    100mμ以下で吸油量が0.6ml/g以上であること
    を特徴とする電波吸収体組成物。 2 前記カーボンブラツクは平均粒子径が50mμ
    以下であり、吸油量が1.2ml/g以上であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電波吸
    収体組成物。
JP11044178A 1978-09-07 1978-09-07 Radio wave absorber composition Granted JPS5536987A (en)

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