JP2006156783A - 電波吸収体用ゴム組成物及び電波吸収シート - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉で優れた電波吸収性能を示し、しかも柔軟性にも優れた電波吸収シートを提供する。
【解決手段】天然ゴム等のゴム成分１００重量部に対してカルボニル鉄を３００〜１５００重量部、好ましくは５００〜１０００重量部配合してなる電波吸収体用ゴム組成物。ゴム成分に所定量のカルボニル鉄を配合することにより、著しく優れた電波吸収性能を得ることができ、これにより、必要とする電波吸収量を得るための電波吸収シートの厚さを薄くすることができる。ゴム成分にカルボニル鉄を配合したものは、低硬度で柔軟性にも著しく優れ、従って、加工性が良好で、破壊し難く、耐久性にも優れる。

Description

本発明は電波吸収体用ゴム組成物及び電波吸収シートに係り、特に、薄肉で優れた電波吸収性能を示し、しかも柔軟性にも優れた電波吸収シートを提供し得る電波吸収体用ゴム組成物と、この電波吸収体用ゴム組成物をシート状に成形してなる電波吸収シートに関する。

近年、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）、ＯＡ機器や通信機器等の普及にともない、これらの機器から発生する電磁波が問題視されるようになっている。即ち、電磁波の人体への影響が懸念され、また、電磁波による精密機器の誤作動等が問題となっている。

そこで、各種の電子機器に関して、外部への電磁波の放出を防ぎ、また外部からの電磁波を吸収し、相互の干渉を防止するため、種々の電波吸収材料が開発されている。それらの多くは、フェライトや、パーマロイ、センダストなどの磁性材料の粉末を、ゴム又は合成樹脂のマトリクス中に分散させ、適宜の形状に成形してなるものである。その形状としては、一般的には使用に便利なシート状とされている。このような電波吸収シートにあっては、より薄いシートでより優れた電波吸収能を示すことが望まれる。また、複雑異形形状の機器や大型機器にも容易に適用することができ、破壊し難く、高耐久性のものとするために、柔軟性に優れることが望まれる。

電波を吸収する能力は、通常、電波吸収量などを用いて表される。この電波吸収量を大きくするためには、基本的には、電波の経路における磁性材料の存在量を大きくすることが必要である。しかし、薄いシートにより多くの磁性材料を存在させること、即ち、シートの成形材料に磁性材料の粉末を高充填することは、シートの柔軟性を大きく損なう結果となる。逆に、磁性材料を低配合とした場合、所望の電波吸収性能を得るためには、シートを厚くする必要がある。

このようなことから、従来においては、薄肉での高い電波吸収性能と柔軟性とを共に満足し得る電波吸収シートは提供されていないのが実状である。

本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、薄肉で優れた電波吸収性能を示し、しかも柔軟性にも優れた電波吸収シートを提供し得る電波吸収体用ゴム組成物と、この電波吸収体用ゴム組成物をシート状に成形してなる、柔軟性と電波吸収性能に優れた薄肉電波吸収シートを提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の電波吸収体用ゴム組成物は、ゴム成分１００重量部にカルボニル鉄３００〜１５００重量部を配合してなることを特徴とする。

請求項２の電波吸収体用ゴム組成物は、請求項１において、ゴム成分が天然ゴムであることを特徴とする。

請求項３の電波吸収体用ゴム組成物は、請求項１又は２において、ゴム成分１００重量部にカルボニル鉄５００〜１０００重量部を配合してなることを特徴とする。

請求項４の電波吸収体用ゴム組成物は、請求項１ないし３のいずれか１項において、該カルボニル鉄の平均粒子径が１〜１０μｍであることを特徴とする。

請求項５の電波吸収体用ゴム組成物は、請求項１ないし４のいずれか１項において、ゴム成分に、カルボニル鉄以外の配合成分を添加混練した後、カルボニル鉄を２回以上の複数回に分けて添加混練して得られることを特徴とする。

請求項６の電波吸収体用ゴム組成物は、請求項５において、１回に添加混練するカルボニル鉄の量がゴム成分１００重量部に対して、１００〜２００重量部であることを特徴とする。

本発明（請求項７）の電波吸収シートは、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電波吸収体用ゴム組成物をシート状に成形してなることを特徴とする。

請求項８の電波吸収シートは、請求項７において、ＪＩＳ Ｋ６２５３（デュロメータとしてタイプＡを用いて測定）による硬度が８０度以下で、厚み３ｍｍ以下での５．８ＧＨｚ電波吸収量が１５ｄＢ以上であることを特徴とする。

本発明によれば、天然ゴム等のゴム成分に所定量のカルボニル鉄を配合することにより、著しく優れた電波吸収性能を得ることができ、これにより、必要とする電波吸収量を得るための電波吸収シートの厚さを薄くすることができる。しかも、天然ゴム等のゴム成分にカルボニル鉄を配合したものは、低硬度で柔軟性にも著しく優れ、従って、加工性が良好で、破壊し難く、耐久性にも優れる。

本発明によれば、薄肉かつ柔軟な高性能電波吸収シートにより、様々な形状及び面積の箇所に対して、電磁波遮断対策を容易に講じることができる。

本発明において、ゴム成分としては天然ゴムが好ましい。また、ゴム成分１００重量部に対する配合量をカルボニル鉄の５００〜１０００重量部とすることにより、電波吸収性能と柔軟性とをより一層確実に両立させることができる。カルボニル鉄としては平均粒子径が１〜１０μｍのものが好ましい。

また、カルボニル鉄を均一に分散させるために、本発明の電波吸収体用ゴム組成物は、ゴム成分に、カルボニル鉄以外の配合成分を添加混練した後、カルボニル鉄を２回以上の複数回に分けて添加混練することが好ましく、特に、１回に添加混練するカルボニル鉄の量がゴム成分１００重量部に対して１００〜２００重量部となるように添加混練することが好ましい。

このような本発明の電波吸収体用ゴム組成物をシート状に成形してなる本発明の電波吸収シートは、ＪＩＳ Ｋ６２５３（タイプＡ）による硬度が８０度以下で、厚み３ｍｍ以下での５．８ＧＨｚ電波吸収量が１５ｄＢ以上の電波吸収性能を示すことが好ましい。

以下に本発明の電波吸収体用ゴム組成物及び電波吸収シートの実施の形態を詳細に説明する。

本発明の電波吸収体用ゴム組成物は、ゴム成分に所定量のカルボニル鉄を配合してなるものである。

本発明で用いるカルボニル鉄粉は、有機金属間化合物であるカルボニル化鉄を熱分解して得られる、平均粒径１〜１０μｍ程度のほぼ粒状の微粉末であり、その磁性損失により電磁波を効率的に吸収するとともに、その導電性で電磁波を抵抗損失として吸収する優れた電波吸収性材料である。

本発明において、ゴム成分に対するカルボニル鉄の配合量が少ないと十分な電波吸収性能を得ることができず、多いと柔軟性が低下する傾向にある。従って、カルボニル鉄は、ゴム成分１００重量部に対して３００〜１５００重量部、好ましくは５００〜１０００重量部配合する。

本発明の電波吸収体用ゴム組成物は、カルボニル鉄の他、各種加硫剤、加硫助剤、その他必要に応じて、加硫促進助剤、軟化剤、老化防止剤、可塑剤、離型剤、硬化剤、発泡剤、着色剤等のゴム組成物に通常使用される各種の添加剤が必要に応じて配合添加される。

加硫剤としては、イオウ、有機含イオウ化合物、金属酸化物（亜鉛華、マグネシア等）、有機過酸化物（ベンゾイルパーオキシド）等が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。

また、加硫促進剤としては次のようなものが挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
［アルデヒド・アンモニア類］
ＡＣ：アセトアルデヒドアンモニア
ヘキサ：ヘキサメチレン・テトラミン
［アルデヒド・アミン類］
Ｋ：アセトアルデヒド・アニリン
８：ブチルアルデヒド・アニリン
［グアニジン類］
Ｄ（ＤＰＧ）：ジフェニル・グアニジン
ＤＴ（ＤＯＴＧ）：ジ−ｏ−トリル・グアニジン
ＢＧ：ｏ−トリル・バイグアナイド
［チアゾール類］
Ｍ：２−メルカプト・ベンゾチアゾール
ＤＭ：ジベンゾチアジル・ジ・スルフィド
ＭＺ：２−メルカプト・ベンゾチアゾールの亜鉛塩
ＣＺ：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド
ＮＯＢＳ：Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
［チウラム類］
ＴＴ：テトラメチル・チウラム・ジ・スルフィド
ＴＳ：テトラメチル・チウラム・モノ・スルフィド
［ジチオ・カーバメート類］
Ｐ：ピペコリン・メチルペンタメチレン・ジ−チオカーバメート
ＰＺ：ジメチル・ジチオカーバミン酸亜鉛
ＥＺ：ジエチル・ジチオカーバミン酸亜鉛
ＢＺ：ジブチル・ジチオカーバミン酸亜鉛
ＰＸ：エチル・フェニルジチオカーバミン酸亜鉛
ＳＤＣ：ジエチル・ジチオカーバミン酸ナトリウム
ＴＰ：ジブチル・ジチオカーバミン酸ナトリウム

本発明の電波吸収体用ゴム組成物において、通常の場合、加硫剤はゴム成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部、特に１〜５重量部、加硫促進剤はゴム成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部、特に１〜５重量部となるように配合することが好ましい。

なお、本発明の電波吸収体用ゴム組成物においては、ゴム成分として、天然ゴム（ＮＲ）や各種の合成ゴム、例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、臭化（イソブチレン−４−メチルスチレン共重合体）、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴムラテックス、シリコーンゴムラテックス、ウレタンゴムラテックス等の１種又は２種以上、更に、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）、ＳＥＢＳ（スチレン−（エチレン−ブタジエン）−スチレン）等の熱可塑性エラストマー等を用いることができるが、特に天然ゴムを用いることが好ましい。

また、本発明の電波吸収体用ゴム組成物においては、カルボニル鉄以外の他の磁性材料、例えばフェライト粉末等を含んでいても良いが、この場合においても、カルボニル鉄による優れた電波吸収性能を得る上で、カルボニル鉄と他の磁性材料との合計に対して、他の磁性材料を１７００重量％以下、特に１２００重量％以下とすることが好ましい。

このような本発明の電波吸収体用ゴム組成物を調製するには、予め、ゴム成分に、カルボニル鉄以外の配合成分（他の磁性材料を用いる場合は、カルボニル鉄と磁性材料以外の配合成分）を添加混練した後、カルボニル鉄を２回以上の複数回に分けて添加混練することが、ゴムマトリクス中に微粉状のカルボニル鉄を均一に分散させて、電波吸収性能の均一性に優れた電波吸収体用ゴム組成物を得る上で好ましい。特に、１回に添加混練するカルボニル鉄の量がゴム成分１００重量部に対して１００〜２００重量部となるように分割して添加混練することが好ましい。

本発明の電波吸収シートは、このような本発明の電波吸収体用ゴム組成物をシート状に加硫成形してなるものであるが、本発明の電波吸収シートは、特に、ＪＩＳ Ｋ６２５３（タイプＡ）による硬度が８０度以下で、厚み３ｍｍ以下における５．８ＧＨｚ電波吸収量が１５ｄＢ以上となるように設計されることが好ましく、とりわけ厚み２．０ｍｍ以下で、硬度７５度以下、５．８ＧＨｚ電波吸収量２０ｄＢ以上に設計されることが、各種用途において好ましい。

このような本発明の電波吸収シートは、他の構成の電波吸収シートと積層されて使用されても良く、また、必要に応じて、裏面側に接着層や粘着層を形成したり、表面側に意匠層を形成したりして、実用に供される。

以下に実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

なお、以下の実施例、比較例及び参考例で採用した基本ゴム配合は下記表１の通りである。

また、実施例、比較例及び参考例で用いたカルボニル鉄及びＭ型フェライトの詳細は以下の通りである。
カルボニル鉄：アイエスピー・ジャパン（株）製「Ｓ−１６４１」
平均粒径３〜６μｍ
Ｍ型フェライト：日本弁柄工業（株）製「ＥＷＡ−１−Ｖ」
平均粒径２．９μｍ

実施例１，２、比較例１〜４、参考例１
表１に示すゴム配合に対して、カルボニル鉄又はＭ型フェライトを、表２に示す割合で、表２に示す添加回数（１回の添加量は、配合量を添加回数で割った量である。従って、実施例１，２においては、カルボニル鉄はカルボニル鉄以外の成分を添加混練してなる配合物に、１回当たりのカルボニル鉄の添加量が、天然ゴム１００重量部に対して１２５重量部となるように添加したことになる。）で添加、混合して電波吸収体用ゴム組成物を調製した。この電波吸収体用ゴム組成物を加硫成形することにより、表２に示す厚さの電波吸収シートを得た（ただし、参考例１ではシート成形不可）。

各電波吸収体用ゴム組成物について、分散性の良（○）、否（×）を目視で評価し、また、ＪＩＳ Ｋ６２５３（タイプＡ）により硬度を測定すると共に、各電波吸収シートの５．８ＧＨｚ電波吸収量を反射電力法により測定し、結果を表２に示した。

表２より次のことが明らかである。即ち、Ｍ型フェライトを用いた場合、配合量の少ない比較例１では、硬度は小さいが、電波吸収性能が低く、シート厚みも厚い。比較例２，３では、Ｍ型フェライトの配合量を増やしたためシート厚みは薄くなったが、硬度が上昇し、柔軟性が損なわれている。カルボニル鉄を配合しても、その配合量が少ない比較例４では、硬度が小さく柔軟ではあるが、電波吸収性能が不足し、シート厚みが厚い。

参考例１は、カルボニル鉄の全量を一度に投入した例であるが、カルボニル鉄が天然ゴムに均一に分散せず、分散性が悪く、練りゴムシートが得られない。

これに対して、カルボニル鉄を天然ゴム１００重量部に対して５００重量部又は１０００重量部配合した実施例１，２では、シート厚み３ｍｍ以下で電波吸収性能１５ｄＢ以上を満足し、しかも硬度が８０度以下で柔軟性にも優れる。

Claims (8)

1. ゴム成分１００重量部にカルボニル鉄３００〜１５００重量部を配合してなることを特徴とする電波吸収体用ゴム組成物。
2. 請求項１において、ゴム成分が天然ゴムであることを特徴とする電波吸収体用ゴム組成物。
3. 請求項１又は２において、ゴム成分１００重量部にカルボニル鉄５００〜１０００重量部を配合してなることを特徴とする電波吸収体用ゴム組成物。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、該カルボニル鉄の平均粒子径が１〜１０μｍであることを特徴とする電波吸収体用ゴム組成物。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、ゴム成分に、カルボニル鉄以外の配合成分を添加混練した後、カルボニル鉄を２回以上の複数回に分けて添加混練して得られることを特徴とする電波吸収体用ゴム組成物。
6. 請求項５において、１回に添加混練するカルボニル鉄の量がゴム成分１００重量部に対して、１００〜２００重量部であることを特徴とする電波吸収体用ゴム組成物。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電波吸収体用ゴム組成物をシート状に成形してなることを特徴とする電波吸収シート。
8. 請求項７において、ＪＩＳ Ｋ６２５３（タイプＡ）による硬度が８０度以下で、厚み３ｍｍ以下での５．８ＧＨｚ電波吸収量が１５ｄＢ以上であることを特徴とする電波吸収シート。