JP4824621B2 - Radio wave absorber composition, radio wave absorber, and method for producing radio wave absorber - Google Patents
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Description
この発明は電波吸収体用組成物、電波吸収体及び電波吸収体の製造方法に関する。特に、携帯電話、無線ＬＡＮ、ＥＴＣ（自動料金支払いシステム）、ＩＴＳ（高度道路システム：Intelligent Transport Systems）、ＤＳＲＣ（専用狭域通信：Dedicated Short Range Communication）等で使用されるような高周波領域の不要電波を吸収するのに好適な電波吸収体を得ることができる。 The present invention relates to a radio wave absorber composition, a radio wave absorber, and a method for producing the radio wave absorber. In particular, there is no need for high-frequency areas such as those used in mobile phones, wireless LANs, ETC (Automatic Toll Payment System), ITS (Intelligent Transport Systems), DSRC (Dedicated Short Range Communication), etc. A radio wave absorber suitable for absorbing radio waves can be obtained.
コンピューターや携帯電話をはじめ、各種電子・電気機器においてデジタル回路が高密度で実装されるようになるのに伴い、これらの機器から発生する不要な電波が他の機器の誤動作等を引き起こすことが問題になっている。最近では、携帯電話（800/900MHz又は1.5GHz）、無線ＬＡＮ（2.4GHz、5.2〜5.8GHz）、ＥＴＣ（5.8GHz）、ＤＳＲＣ（5.8GHz）、船舶用レーダーシステム（9.7〜9.8GHz）等のＧＨｚ帯の電波の利用も進み、これらの不要電波についても同様の問題が生じている。特に、ＩＴＳを使った道路交通システムの開発により、今後ますますＥＴＣ等の利用の増加が見込まれることから、上記のようなＧＨｚ帯の不要電波を吸収する電波吸収体が求められている。 As digital circuits are mounted with high density in various electronic and electrical devices such as computers and mobile phones, unnecessary radio waves generated from these devices may cause malfunctions of other devices. It has become. Recently, mobile phones (800 / 900MHz or 1.5GHz), wireless LAN (2.4GHz, 5.2 to 5.8GHz), ETC (5.8GHz), DSRC (5.8GHz), marine radar systems (9.7 to 9.8GHz), etc. The use of GHz-band radio waves has advanced, and similar problems have arisen with these unnecessary radio waves. In particular, with the development of road traffic systems using ITS, the use of ETC and the like is expected to increase further in the future, so that there is a need for a radio wave absorber that absorbs unnecessary radio waves in the GHz band as described above.
そこで、例えば、樹脂結合材に所定のアスペクト比の偏平状軟磁性体粉末とフェライト粉末とを配合することにより、１ＧＨｚを超える周波数における複素比誘電率の実数部及び虚数部を大きくしてこのような高い周波数領域の電波を吸収する電波吸収体（特許文献１参照）をはじめ、高飽和磁性材料で表面をコーティングした磁性体粒子を樹脂材料等に混合することにより、数ＧＨｚ以上の周波数において高い透磁率特性を備える電波吸収体（特許文献２参照）や、樹脂材料に混合するフェライトのＦｅの一部を金属で置換してマグネトプランバイト型六方晶フェライトとすることで、ＧＨｚ帯の周波数帯域の一定の範囲においてインピーダンス整合をとり、その吸収性能を向上させた電波吸収体（特許文献３参照）等が提案されている。また、ＥＴＣ等で使用される５．８ＧＨｚ付近の電波を吸収する電波吸収体として、樹脂バインダー１００質量部に対して偏平磁性金属粉末を４０〜１００質量部配合してなる電波吸収体（特許文献４参照）等も提案されている。 Therefore, for example, by adding a flat soft magnetic powder having a predetermined aspect ratio and a ferrite powder to a resin binder, the real part and the imaginary part of the complex relative permittivity at a frequency exceeding 1 GHz are increased. High frequency at frequencies of several GHz or more by mixing magnetic particles whose surface is coated with a highly saturated magnetic material, including a radio wave absorber that absorbs radio waves in a high frequency range (see Patent Document 1) A frequency absorber in the GHz band by replacing a part of Fe of the electromagnetic wave absorber (see Patent Document 2) with magnetic permeability characteristics and ferrite mixed with a resin material with a metal to form a magnetoplumbite type hexagonal ferrite. For example, a radio wave absorber (see Patent Document 3) having impedance matching in a certain range and improved absorption performance has been proposed. Moreover, as a radio wave absorber that absorbs radio waves in the vicinity of 5.8 GHz used in ETC and the like, a radio wave absorber formed by blending 40 to 100 parts by mass of a flat magnetic metal powder with 100 parts by mass of a resin binder (Patent Document) 4)) has also been proposed.
ところで、これらの電波吸収体では、構造物による電波の反射を防ぐために、構造物に直接取り付けたり、構造物の一部を電波吸収体から形成したりするなどの必要があることから、電波吸収体の軽量化や薄型化が共通の課題である。ところが、上記のような電波吸収体では、主にフェライト等の磁性体粉末を使用しているため、電波吸収体自体の密度が４．０〜９．０ｇ／ｃｍ3程度とかなりの重量になってしまう。そのため、電波吸収体の設置場所が制限されたり、取り付けの際の施工性が悪くなる等の問題が生じている。また、不要電波を広い範囲で吸収しようとすると取り付け容積が大きくなることから、コストがかかり過ぎてしまうといった問題もある。
そこで、本発明者等は、電波吸収体の軽量化及び薄型化について鋭意検討した結果、エチレンプロピレンゴムに所定のアルミニウム粉末を混ぜた電波吸収体用組成物によれば、これらの課題を解決でき、また、得られた電波吸収体がＧＨｚ帯の不要電波を吸収するのに好適であることを見出し、本発明を完成した。 Therefore, as a result of intensive studies on the weight reduction and thinning of the radio wave absorber, the present inventors can solve these problems according to the radio wave absorber composition in which a predetermined aluminum powder is mixed with ethylene propylene rubber. Further, the present invention has been completed by finding that the obtained radio wave absorber is suitable for absorbing unnecessary radio waves in the GHz band.
従って、本発明の目的は、軽量化及び薄型化が可能であって、１ＧＨｚ付近及びそれ以上の高周波であるＧＨｚ帯の電波を吸収するのに好適な電波吸収体を得ることができる電波吸収体用組成物を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a radio wave absorber that can be reduced in weight and thickness, and that can provide a radio wave absorber suitable for absorbing a radio wave in the GHz band having a high frequency of around 1 GHz or higher. It is to provide a composition for use.
また、本発明の別の目的は、軽量化及び薄型化が達成できて、１ＧＨｚ付近及びそれ以上の高周波であるＧＨｚ帯の電波を吸収するのに好適な電波吸収体を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a radio wave absorber that can achieve a reduction in weight and thickness, and is suitable for absorbing radio waves in the GHz band that have a high frequency of around 1 GHz or higher.
更に、本発明の別の目的は、電波吸収特性の異方性を解消し、安定した電波吸収性能を発現できる電波吸収体の製造方法を提供することにある。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a radio wave absorber capable of eliminating the anisotropy of radio wave absorption characteristics and exhibiting stable radio wave absorption performance.
すなわち、本発明は、エチレンプロピレンゴム１００質量部に対し、表面に酸化膜を有したアルミニウム粉末１００〜５００質量部と、カーボンブラック５０〜２００質量部とを含み、上記アルミニウム粉末の平均粒径Ｄ50が１０〜３５μｍの範囲であることを特徴とする電波吸収体用組成物である。 That is, the present invention includes 100 to 500 parts by mass of aluminum powder having an oxide film on the surface and 50 to 200 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of ethylene propylene rubber. 50 is a composition for radio wave absorbers, wherein 50 is in the range of 10 to 35 μm.
また、本発明は、上記電波吸収体用組成物をシート状に成形したことを特徴とする電波吸収体である。 The present invention also provides a radio wave absorber, wherein the radio wave absorber composition is formed into a sheet shape.
更に、本発明は、上記電波吸収体用組成物を混合し、混練して得たゴム生地を所定の形状のペレットに加工し、金型内に充填して、加硫処理しながら加圧することを特徴とする電波吸収体の製造方法である。 Further, in the present invention, the rubber dough obtained by mixing and kneading the radio wave absorber composition is processed into pellets of a predetermined shape, filled in a mold, and pressurized while being vulcanized. A method of manufacturing a radio wave absorber characterized by the following.
本発明において、電波吸収体用組成物は、エチレンプロピレンゴム１００質量部に対し、表面に酸化膜を有したアルミニウム粉末を１００〜５００質量部、好ましくは１５０〜３００質量部含む。十分には解明されていないが、本発明の電波吸収体用組成物を成形して得た電波吸収体では、アルミニウム粉末の表面の酸化膜（誘電体）が不要な電波を吸収する役割をするものと推察される。そのため、アルミニウム粉末の含有量が１００質量部より少ないと十分な電波吸収性能が得られないおそれがある。反対に５００質量部を超えるとシート状に成形するのが困難になる。また、アルミニウム粉末の含有量が１５０〜３００質量部であれば、優れた電波吸収特性を備えることができると共により軽量化に資する電波吸収体用組成物とすることができる。なお、本明細書中では「酸化膜を有したアルミニウム粉末」を単に「アルミニウム粉末」という場合がある。 In the present invention, the radio wave absorber composition contains 100 to 500 parts by mass, preferably 150 to 300 parts by mass of aluminum powder having an oxide film on the surface with respect to 100 parts by mass of ethylene propylene rubber. Although not fully elucidated, in the radio wave absorber obtained by molding the radio wave absorber composition of the present invention, the oxide film (dielectric) on the surface of the aluminum powder serves to absorb unnecessary radio waves. Inferred. Therefore, if the content of the aluminum powder is less than 100 parts by mass, sufficient radio wave absorption performance may not be obtained. On the other hand, when it exceeds 500 parts by mass, it becomes difficult to form a sheet. Moreover, if content of aluminum powder is 150-300 mass parts, it can be set as the composition for electromagnetic wave absorbers which can be equipped with the outstanding electromagnetic wave absorption characteristic and contributes to weight reduction more. In the present specification, “aluminum powder having an oxide film” may be simply referred to as “aluminum powder”.
アルミニウム粉末の表面に存在する酸化膜については、例えば、粉末状のアルミニウムが大気中で酸化されることにより形成された酸化膜（自然酸化膜）であってもよい。大気中での酸化によって形成された酸化膜については、アルミニウム粉末の表面を覆うように１ｎｍ程度のＡｌ2Ｏ3からなる緻密な障壁層（barrier層）と、更にその外側に多数の孔が存在して構造式Ａｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで表されるような加水された非晶質の無定形酸化アルミニウムからなる多孔層とからなり、酸化膜は全体で厚さ２〜１０ｎｍ程度になる。 The oxide film present on the surface of the aluminum powder may be, for example, an oxide film (natural oxide film) formed by oxidizing powdered aluminum in the atmosphere. The oxide film formed by oxidation in the atmosphere has a dense barrier layer (barrier layer) made of Al 2 O 3 of about 1 nm so as to cover the surface of the aluminum powder, and a large number of holes on the outside. And a porous layer made of amorphous amorphous aluminum oxide that has been hydrated as represented by the structural formula Al 2 O 3 .3H 2 O, and the total thickness of the oxide film is about 2 to 10 nm. .
また、表面に酸化膜を有したアルミニウム粉末は、平均粒径Ｄ50が１０〜３５μｍの範囲であるようにする。このような平均粒径のものを使用することで、優れた電波吸収特性を備えた電波吸収体を得ることができる。平均粒径Ｄ50が１０μｍ未満であると電波吸収体用組成物における他の成分との混合が困難で分散が不均一になり、また、場合によっては混合の際に粉塵爆発を起こす危険性も生じてくる。反対に平均粒径Ｄ50が３５μｍを超えると単位面積当たりの比表面積が低下して十分な電波吸収特性を得ることができないおそれがある。なお、平均粒径Ｄ50は、粒度分布計により粒度分布を求めた場合に粒径の小さい方から体積を累計して５０％になるときの粒径である。 The aluminum powder having an oxide film on the surface has an average particle diameter D 50 in the range of 10 to 35 μm. By using a material having such an average particle diameter, a radio wave absorber having excellent radio wave absorption characteristics can be obtained. When the average particle size D 50 is less than 10 μm, mixing with other components in the radio wave absorber composition becomes difficult and dispersion becomes non-uniform, and in some cases there is a risk of causing a dust explosion during mixing. Will arise. On the other hand, if the average particle diameter D 50 exceeds 35 μm, the specific surface area per unit area may decrease, and sufficient radio wave absorption characteristics may not be obtained. The average particle diameter D 50 is a particle diameter when the volume is accumulated from the smaller particle diameter to 50% when the particle size distribution is obtained by a particle size distribution meter.
また、表面に酸化膜を有したアルミニウム粉末について、酸化膜が形成される前の原料になるアルミニウムは特に制限はなく、例えばＦｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ等の遷移元素を合計で５質量％程度含有するいわゆるアルミニウム合金や、Ｎａ、Ｓｒ、Ｃａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属を含有するアルミニウム鋳物合金からなるものであってもよく、或いは、純度９９．３質量％以上であって残部が実質的に不可避的不純物であるアルミニウムや、純度が９９．９質量％以上の高純度アルミニウムからなるものであってもよいが、より純度が高いアルミニウムを用いれば、表面に形成される酸化膜がより緻密なものになる点で望ましい。そして、原料になる粉末状のアルミニウムの製造方法についても特に制限はないが、好ましくは、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる溶湯を大気などの酸素のある雰囲気中でアトマイズ噴霧法等により噴霧し、不定形な形状のアルミニウム粉末を製造するのがよい。アルミニウム又はアルミニウム合金が溶湯から急速に冷却されて凝固するため、原料に含まれる遷移元素や不可避的不純物等が過飽和に固溶し、表面に存在する晶出物の数が少なくなって、より緻密な酸化膜が形成され易くなる。 In addition, for aluminum powder having an oxide film on the surface, aluminum that is a raw material before the oxide film is formed is not particularly limited. For example, transition elements such as Fe, Si, Cu, Mn, Cr, and Ni are combined in total. It may be made of a so-called aluminum alloy containing about 5% by mass, an aluminum casting alloy containing an alkali metal such as Na, Sr, or Ca or an alkaline earth metal, or a purity of 99.3% by mass or more. Further, the balance may be made of aluminum that is substantially inevitable impurities, or high-purity aluminum having a purity of 99.9% by mass or more. However, if higher-purity aluminum is used, it is formed on the surface. This is desirable in that the oxide film becomes denser. Further, there is no particular limitation on the method for producing powdered aluminum as a raw material, but preferably, a molten metal made of aluminum or an aluminum alloy is sprayed by an atomizing spray method or the like in an oxygen-containing atmosphere such as the atmosphere, and is indefinite. It is preferable to produce aluminum powder having a simple shape. Since aluminum or aluminum alloy is rapidly cooled and solidified from the molten metal, transition elements and unavoidable impurities contained in the raw material dissolve in supersaturation, and the number of crystallized substances present on the surface is reduced, resulting in more precise oxidation. A film is easily formed.
酸化膜が形成される前の粉末状のアルミニウムについては、比表面積を多くするために、例えば平板状、ブロック状、不定形球状等のような形状が不定形であるものを用いるのがよい。すなわち、アルミニウムの形状を単なる球状ではなく不定形にすることで、表面に形成される酸化膜の量を多くすることができ、誘電損失による電波吸収性能をより向上させることができる。 As for the powdered aluminum before the oxide film is formed, in order to increase the specific surface area, it is preferable to use one having an irregular shape such as a flat plate shape, a block shape, or an irregular spherical shape. That is, by making the shape of aluminum indefinite rather than just spherical, the amount of oxide film formed on the surface can be increased, and the radio wave absorption performance due to dielectric loss can be further improved.
また、本発明における電波吸収体用組成物は、エチレンプロピレンゴム１００質量部に対し、カーボンブラック５０〜２００質量部、好ましくは６０〜１００質量部含む。カーボンブラックの含有量が５０質量部より少ないと、後述するように、誘電損失が低下して電波吸収性能が低下してしまう。反対に２００質量部より多くなると成形性が低下し、特にシート状の電波吸収体を製造するのが困難になる。カーボンブラックの含有量が６０〜１００質量部であれば、優れた電波吸収特性を備えることができると共により軽量化に資する電波吸収体用組成物とすることができる。 Moreover, the composition for electromagnetic wave absorbers in this invention contains 50-200 mass parts of carbon black with respect to 100 mass parts of ethylene propylene rubber, Preferably it is 60-100 mass parts. When the content of carbon black is less than 50 parts by mass, as will be described later, dielectric loss is reduced and radio wave absorption performance is reduced. On the other hand, if it exceeds 200 parts by mass, the moldability is lowered, and it becomes difficult to produce a sheet-shaped radio wave absorber. If content of carbon black is 60-100 mass parts, it can be set as the composition for electromagnetic wave absorbers which can be equipped with the outstanding electromagnetic wave absorption characteristic and contributes to weight reduction more.
カーボンブラックは、通常、高温の炉内にて原料油が熱分解され、１０万〜１０億個の炭素原子からなるほぼ球状の単位粒子となり、これらが互いに融合して凝集体となる。ゴム用のカーボンブラックの平均粒径は１０〜３５０ｎｍ程度の範囲にあり、平均粒径が小さいほど電波吸収体の導電性が高くなる傾向にある。本発明の電波吸収体用組成物に使用されるカーボンブラックとしては、平均粒径が比較的小さい範囲、例えば平均粒径１０〜６０ｎｍが好ましいと考えられる。また、本発明の電波吸収体用組成物においては、カーボンブラックはエチレンプロピレンゴムと共にゴム系のマトリックスを形成するものと考えられ、得られた電波吸収体に硬度や強度を付与せしめることができる。一方で、カーボンブラックが混合分散されることにより、誘電損失による電波吸収にも寄与するものと推察される。すなわち、微細なカーボンブラックがエチレンプロピレンゴムのような無損失の誘電体の中に分散してなるゴム系マトリックスを電気的に等価な回路と見なすと、カーボンブラックの粒子自体の持つ抵抗とカーボンブラックの粒子間のコンデンサー（静電容量）とが複雑に結合した状態になる。そのため、周波数の比較的高い電波が照射するとインピーダンス（1/ωC）が低くなり、抵抗にも電流が流れて熱が発生して、このようなメカニズムによれば誘電性吸収材料となるとも考えられる。 Carbon black is usually pyrolyzed in a high-temperature furnace to form nearly spherical unit particles composed of 100,000 to 1 billion carbon atoms, which are fused together to form aggregates. The average particle size of carbon black for rubber is in the range of about 10 to 350 nm. The smaller the average particle size, the higher the conductivity of the radio wave absorber. As carbon black used for the composition for radio wave absorbers of the present invention, a range in which the average particle size is relatively small, for example, an average particle size of 10 to 60 nm is considered preferable. Moreover, in the composition for radio wave absorbers of the present invention, carbon black is considered to form a rubber matrix together with ethylene propylene rubber, and the obtained radio wave absorber can be given hardness and strength. On the other hand, it is presumed that carbon black is mixed and dispersed to contribute to radio wave absorption due to dielectric loss. In other words, if a rubber matrix in which fine carbon black is dispersed in a lossless dielectric such as ethylene propylene rubber is regarded as an electrically equivalent circuit, the resistance of the carbon black particles themselves and the carbon black The capacitor (capacitance) between the particles becomes complex. Therefore, when irradiated with radio waves with a relatively high frequency, the impedance (1 / ωC) decreases, current flows through the resistor and heat is generated, and this mechanism is considered to be a dielectric absorbing material. .
一方、電波吸収体用組成物に含まれるエチレンプロピレンゴムは、ゴム系マトリックスを形成するものであり、得られた電波吸収体に優れた耐候性や耐久性を付与せしめることができる。また、エチレンプロピレンゴムは比重が０．８５〜０．８７であって比較的軽く、後述するように得られる電波吸収体の軽量化を可能にする。エチレンプロピレンゴムには、ＥＰＭ（Ethylene propylene monomers (copolymer）)とＥＰＤＭ（Ethylene propylene diene monomers (terpolymer））の２種類があり、ＥＰＤＭには第三成分として、ジエン系モノマーが添加されており二重結合が存在する。このため、ＥＰＭは架橋が比較的難しいが、ＥＰＤＭは架橋が容易で、過酸化物架橋は勿論のこと硫黄加硫も可能である。本明細書中において、エチレンプロピレンゴムとは、何ら限定のない場合にはＥＰＭとＥＰＤＭの両方を含むものとする。 On the other hand, the ethylene propylene rubber contained in the composition for radio wave absorbers forms a rubber-based matrix and can impart excellent weather resistance and durability to the obtained radio wave absorber. In addition, ethylene propylene rubber has a specific gravity of 0.85 to 0.87 and is relatively light, and can reduce the weight of the radio wave absorber obtained as described later. There are two types of ethylene propylene rubber, EPM (Ethylene propylene monomer (copolymer)) and EPDM (Ethylene propylene diene monomer (terpolymer)), and EPDM has a diene monomer added as a third component. There is a bond. For this reason, EPM is relatively difficult to crosslink, but EPDM is easy to crosslink, and sulfur vulcanization as well as peroxide crosslinking is possible. In this specification, ethylene propylene rubber includes both EPM and EPDM unless otherwise limited.
また、本発明の電波吸収体用組成物には、エチレンプロピレンゴムやカーボンブラック以外にゴム系マトリックスを形成する成分として、通常使用されるものを添加してもよい。すなわち、各成分の分散を促進させたり、ゴム系マトリックス同士の結合及びゴム系マトリックスとアルミニウム粉末との結合をそれぞれ促進させて機械的特性に優れた電波吸収体を得たりする目的で添加されるカップリング剤や、ゴム分子間に強固な結合を形成し、広い温度範囲に亘って安定した物性を得る目的で添加される加硫剤のほか、例えば、ＭＢＩ等の老化防止剤、脂肪酸エステル、パラフィンワックス等の加工助剤、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の充填剤、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、合成可塑剤等の軟化剤、アンチモン系、ジルコニウム系、ホスフェート系、塩素系等の難燃剤、パラフィンオイル等の可塑剤をはじめ、公知の成分を含有させることができる。なお、エチレンプロピレンゴム、カーボンブラック及びアルミニウム粉末以外に電波吸収体用組成物に含まれる成分について、本発明ではこれらをまとめてその他の添加剤と呼ぶ場合がある。 Moreover, you may add to the composition for electromagnetic wave absorbers of this invention what is normally used as a component which forms a rubber-type matrix other than ethylene propylene rubber and carbon black. That is, it is added for the purpose of promoting the dispersion of each component, or promoting the bonding between the rubber matrices and the bonding between the rubber matrix and the aluminum powder to obtain a radio wave absorber having excellent mechanical properties. In addition to coupling agents and vulcanizing agents that form strong bonds between rubber molecules and are added for the purpose of obtaining stable physical properties over a wide temperature range, for example, anti-aging agents such as MBI, fatty acid esters, Processing aids such as paraffin wax, fillers such as calcium carbonate and aluminum hydroxide, aroma oils, naphthenic oils, paraffinic oils, softeners such as synthetic plasticizers, antimony, zirconium, phosphate, chlorine In addition to known flame retardants and plasticizers such as paraffin oil, known components can be contained. In addition to ethylene propylene rubber, carbon black, and aluminum powder, the components contained in the radio wave absorber composition may be collectively referred to as other additives in the present invention.
このうち、カップリング剤については公知のものを使用することができるが、電波吸収体用組成物における各成分の分散・結合の観点から、好ましくは、一般にＸ〜Ｓｉ(ＯＲ)3の化学式で表されるシラン系カップリング剤、同様にＸ〜Ｔｉ(ＯＲ)4の化学式で表されるチタネート系カップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤であるのがよい。これらのカップリング剤は１種類を単独で用いてもよく、２種以上を用いてもよい。ここで、上記Ｘはアミノ基、ビニル基、エポキシ基等の有機官能基を示し、ＯＲはメトキシ基、エトキシ基等の加水分解基を示す。また、加硫剤としては、例えば硫黄、チアゾール（具体的にはCMBT等）、チウラム（具体的にはTMTD等）、ジチオカルバミン酸塩（具体的にはZnBDC等）、ペルオキシド（具体的にはDCP等）等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を用いてもよい。 Among these, known coupling agents can be used, but from the viewpoint of dispersion / bonding of each component in the radio wave absorber composition, generally, a chemical formula of X to Si (OR) 3 is generally used. It may be an aluminum coupling agent such as a silane coupling agent represented, a titanate coupling agent represented by the chemical formula of X to Ti (OR) 4, and an acetoalkoxyaluminum diisopropylate. These coupling agents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types. Here, said X shows organic functional groups, such as an amino group, a vinyl group, and an epoxy group, OR shows hydrolytic groups, such as a methoxy group and an ethoxy group. Examples of vulcanizing agents include sulfur, thiazole (specifically CMBT, etc.), thiuram (specifically TMTD, etc.), dithiocarbamate (specifically ZnBDC, etc.), peroxide (specifically DCP, etc.). Etc.), and one or more of these may be used.
また、その他の添加剤の含有量については、エチレンプロピレンゴム１００質量部に対し、好ましくは合計で１００〜４００質量部、より好ましくは２００〜２５０質量部であるのがよい。その他の添加剤の含有量がエチレンプロピレンゴム１００質量部に対して１００質量部より少ないと、これらの添加剤を加える目的を十分に達成できず、反対に４００質量部より多くなるとその効果は飽和するばかりか、加工性、取扱い性に問題が生じ、配合比によっては電波吸収特性が著しく劣るおそれがある。 Further, the content of other additives is preferably 100 to 400 parts by mass, more preferably 200 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene propylene rubber. When the content of other additives is less than 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of ethylene propylene rubber, the purpose of adding these additives cannot be sufficiently achieved, and on the contrary, when the content exceeds 400 parts by mass, the effect is saturated. In addition, there is a problem in processability and handleability, and depending on the blending ratio, there is a possibility that the radio wave absorption characteristics are remarkably deteriorated.
そして、上記電波吸収体用組成物を用いて電波吸収体を得る方法については、例えば、施工性、取扱い性、スペース効率等の観点から、好ましくは、電波吸収体用組成物をシート状に成形して電波吸収体を得るのがよい。 And about the method of obtaining a radio wave absorber using the said composition for radio wave absorbers, from a viewpoint of workability, handling nature, space efficiency, etc., preferably, the composition for radio wave absorbers is formed into a sheet shape, for example. To obtain a radio wave absorber.
シート状の電波吸収体を得る手段については特に制限はなく、電波吸収体用組成物を公知の手段で混合し、更に必要に応じて混練し、射出成形、加熱圧縮成形、押出成形、ロートキュアー等によりシート状の電波吸収体を製造することができる。電波吸収体用組成物を混合する際には、ゴム系マトリックスの練り時に必要に応じて添加するカップリング剤を混合し、その後アルミニウム粉末を添加して混合する、いわゆるインテグラブレンド処理であってもよく、或いはアルミニウム粉末とカップリング剤とを先に混合し、その後残りの成分を混合する、いわゆる乾式や湿式のカップリング処理であってもよい。 The means for obtaining the sheet-shaped wave absorber is not particularly limited, and the composition for the wave absorber is mixed by a known means, and further kneaded as necessary, injection molding, heat compression molding, extrusion molding, rot cure. A sheet-like electromagnetic wave absorber can be manufactured by such as. When mixing the composition for the radio wave absorber, it is a so-called Integral Blend treatment in which a coupling agent to be added is mixed as necessary when kneading the rubber matrix, and then aluminum powder is added and mixed. Alternatively, it may be a so-called dry or wet coupling process in which the aluminum powder and the coupling agent are mixed first, and then the remaining components are mixed.
本発明の電波吸収体用組成物ではエチレンプロピレンゴムやアルミニウム粉末を用いているため、得られる電波吸収体は従来のものと比べて軽量化を達成できる。すなわち、エチレンプロピレンゴムの比重は０．８５〜０．８７であり、比重が２．７０のアルミニウム粉末や比重が１．８５のカーボンブラックと共に電波吸収体用組成物を形成するため、得られる電波吸収体の軽量化を可能にする。 Since the composition for radio wave absorbers of the present invention uses ethylene propylene rubber or aluminum powder, the obtained radio wave absorber can achieve a reduction in weight as compared with conventional ones. That is, the specific gravity of ethylene propylene rubber is 0.85 to 0.87, and a radio wave absorber composition is formed together with aluminum powder having a specific gravity of 2.70 and carbon black having a specific gravity of 1.85. This makes it possible to reduce the weight of the absorber.
また、得られる電波吸収体の電波吸収特性については、その厚みを調整することによって吸収可能なＧＨｚ帯の周波数帯域を変化させることができるが、例えば厚さ１．０〜１０ｍｍのシート状の電波吸収体の場合には、２〜１８ＧＨｚの周波数帯域で１５ｄＢ以上、好ましくは２０ｄＢ以上の垂直反射減衰量を達成できる。特に、厚さ２．５〜４．０ｍｍのシート状の電波吸収体の場合には、０〜５０°の入射角度範囲において５．８ＧＨｚの円偏波に対する反射減衰量が１５ｄＢ以上、好ましくは２０ｄＢ以上を達成でき、例えばＥＴＣで使用される周波数５．８ＧＨｚ無線ＬＡＮの円偏波の電波を効果的に吸収できて好適である。 In addition, regarding the radio wave absorption characteristics of the obtained radio wave absorber, the frequency band of the absorbable GHz band can be changed by adjusting the thickness. For example, a sheet-like radio wave having a thickness of 1.0 to 10 mm In the case of an absorber, a vertical return loss of 15 dB or more, preferably 20 dB or more can be achieved in a frequency band of 2 to 18 GHz. In particular, in the case of a sheet-like electromagnetic wave absorber having a thickness of 2.5 to 4.0 mm, the return loss with respect to the circularly polarized wave of 5.8 GHz in the incident angle range of 0 to 50 ° is 15 dB or more, preferably 20 dB. The above can be achieved, and for example, it is possible to effectively absorb circularly polarized radio waves of a frequency 5.8 GHz wireless LAN used in ETC.
更に、以下で説明するような２つの方法でシート状の電波吸収体を得れば、電波吸収特性の異方性を解消することができ、また、電波吸収性能を向上させて安定化することができるので好ましい。ここで、電波吸収特性の異方性とは、例えば垂直波と水平波との関係のように、偏波面が同じにならないような２つの電波を電波吸収体に照射した場合に電波吸収性能（減衰能）に差が生じることをいう。 Furthermore, if the sheet-like wave absorber is obtained by the two methods described below, the anisotropy of the wave absorption characteristics can be eliminated, and the wave absorption performance can be improved and stabilized. Is preferable. Here, the anisotropy of the radio wave absorption characteristics is, for example, the radio wave absorption performance when the radio wave absorber is irradiated with two radio waves whose polarization planes are not the same as in the relationship between the vertical wave and the horizontal wave ( It means that there is a difference in the attenuation capacity.
第１の異方性解消法として、先ず、電波吸収体用組成物を混合し、ニーダー等で混練して得たゴム生地をロール等により圧延して厚さ１〜２ｍｍ程度の薄シートを作製する。このようにして得られた複数枚の薄シートを互いに圧延方向が直交するように金型内に重ねていき、金型内をバキューム装置等で減圧し、金型をプレス機等で加熱、加圧することによってシート状の電波吸収体を得るようにするのがよい。この際、金型内で薄シート同士を重ねて置けば、加熱・加圧により加硫された機械的強度にも優れた電波吸収体を得ることができる。 As a first method of eliminating anisotropy, first, a rubber sheet obtained by mixing a composition for a radio wave absorber and kneading with a kneader or the like is rolled with a roll or the like to produce a thin sheet having a thickness of about 1 to 2 mm. To do. The thin sheets thus obtained are stacked in a mold so that the rolling directions are orthogonal to each other, the inside of the mold is decompressed with a vacuum device or the like, and the mold is heated and heated with a press machine or the like. It is preferable to obtain a sheet-like wave absorber by pressing. At this time, if the thin sheets are placed one on top of the other in the mold, a radio wave absorber excellent in mechanical strength vulcanized by heating and pressurization can be obtained.
また、第２の異方性解消法としては、混合した電波吸収体用組成物をニーダー等で混練して得たゴム生地を所定の形状のペレット（粒状）に加工し、これらを金型内に充填して真空プレス機等で金型内を減圧し、金型を加熱、加圧して加硫処理したシート状の電波吸収体、好ましくは２．５〜４ｍｍの厚みを有するシート状の電波吸収体を得るようにするのがよい。ゴム生地をペレットに加工する際には、ロール等で圧延したものを所定の形状のペレットに加工するようにしてもよく、バウエル成形機等で押出ししながらペレットを得るようにしてもよい。また、ペレット加工には、ペレタイザー等の造粒装置を用いて所定の形状のペレットを得るようにしてもよく、或いは任意の方法で得たペレットを篩にかけて必要なサイズのペレットを選別するようにしてもよい。更には、ゴム生地にタルク等の粘着防止剤を施し、カッターにてダイシングすることにより、例えば下記で説明するような寸法条件に合う直方体を歩留まり良く得るようにするのがよい。 As a second method of eliminating anisotropy, rubber dough obtained by kneading the mixed composition for radio wave absorber with a kneader or the like is processed into pellets (granular shape) of a predetermined shape, and these are processed in a mold. A sheet-shaped radio wave absorber, which is vulcanized by heating and pressurizing the mold, preferably a sheet-shaped radio wave having a thickness of 2.5 to 4 mm. It is better to obtain an absorber. When the rubber dough is processed into pellets, those rolled with a roll or the like may be processed into pellets having a predetermined shape, or the pellets may be obtained while being extruded by a Bowell molding machine or the like. For pellet processing, pellets of a predetermined shape may be obtained using a granulator such as a pelletizer, or pellets obtained by an arbitrary method are sieved to select pellets of a required size. May be. Furthermore, it is preferable to obtain a rectangular parallelepiped that meets the dimensional conditions described below, for example, with a high yield by applying an anti-sticking agent such as talc to the rubber fabric and dicing with a cutter.
ペレットのサイズについては、取扱い性等を考慮すると（３〜６）ｍｍ×（３〜６）ｍｍ×（２〜５）ｍｍが適当であり、好ましくは等価球直径が２〜６ｍｍ、すなわちペレット１個当たりの体積が１４〜１１３ｍｍ3となるようにするのがよい。ペレットの等価球直径が２ｍｍより小さいと異方性は解消するが電波吸収性能が低下するおそれがあり、反対に６ｍｍを超えると電波吸収体におけるミクロ的な異方性の解消が難しくなる。また、ペレットの厚みについては、好ましくは最終的に得る電波吸収体の厚みの１３０〜１５０％に相当するようにするのがよい。 With regard to the size of the pellet, (3-6) mm × (3-6) mm × (2-5) mm is appropriate in consideration of handling properties, etc., preferably the equivalent sphere diameter is 2-6 mm, that is, pellet 1 The volume per unit is preferably 14 to 113 mm 3 . If the equivalent sphere diameter of the pellet is smaller than 2 mm, the anisotropy is eliminated, but the radio wave absorption performance may be lowered. Conversely, if it exceeds 6 mm, it is difficult to eliminate the micro anisotropy in the radio wave absorber. In addition, the thickness of the pellets preferably corresponds to 130 to 150% of the thickness of the finally obtained wave absorber.
そして、この第２の異方性解消法によれば、上述したような電波吸収体の軽量化及び薄型化を図ることができると共に、２〜８ＧＨｚ帯域における直線偏波の電波の偏波面が９０°回転した場合でも、それぞれの電波に対する垂直反射減衰量が最大値を示す特定周波数の差が０．１５ＧＨｚ以下の電波吸収体を得ることができる。 According to the second method of eliminating anisotropy, the above-described radio wave absorber can be reduced in weight and thickness, and the plane of polarization of linearly polarized radio waves in the 2 to 8 GHz band is 90. Even when rotated, it is possible to obtain a radio wave absorber in which the difference in specific frequency at which the vertical reflection attenuation for each radio wave shows the maximum value is 0.15 GHz or less.
また、本発明で得た電波吸収体については、アルコール又は有機溶剤等で洗浄した後、テフロン（登録商標）、シリコーン等を含有する塗料を少なくとも一方の主面に塗布し、１００〜１７０℃で加熱し乾燥焼付けをするような撥水処理を行ってもよい。このような撥水処理によって電波吸収体の表面に塗膜を形成することで、電波吸収体の撥水性、耐候性、耐久性等を更に向上させることができると共に、塗膜の種類を選択することで耐油性、汚れ防止機能等を付加せしめることができるため、特に、屋外で使用するような場合には有効である。また、必要に応じて、一方の主面にアルミニウム、ステンレス、亜鉛メッキ鋼板等からなる反射板を取り付けて、入射した電波を透過させないようにしてもよい。 In addition, for the radio wave absorber obtained in the present invention, after washing with alcohol or an organic solvent, a paint containing Teflon (registered trademark), silicone or the like is applied to at least one main surface, at 100 to 170 ° C. A water repellent treatment such as heating and drying and baking may be performed. By forming a coating film on the surface of the radio wave absorber by such water repellent treatment, the water repellency, weather resistance, durability, etc. of the radio wave absorber can be further improved, and the type of coating film is selected. Therefore, it is effective especially when used outdoors. Further, if necessary, a reflecting plate made of aluminum, stainless steel, galvanized steel plate or the like may be attached to one main surface so as not to transmit incident radio waves.
本発明の電波吸収体用組成物によれば、電波吸収体の軽量化及び薄型化が可能になる。そして、得られた電波吸収体は、耐候性や耐久性に優れ、また、１ＧＨｚ付近及びそれ以上の高周波帯域（ＧＨｚ帯）の不要電波を吸収することが可能であり、特に、厚さ１．０〜１０ｍｍのシート状の電波吸収体にすれば、２〜１８ＧＨｚの不要電波を吸収する狭帯域用の電波吸収体として好適である。また、本発明の電波吸収体の製造方法によれば、電波吸収特性の異方性が解消されて、安定した電波吸収性能を発揮する電波吸収体を得ることができる。 According to the composition for a radio wave absorber of the present invention, the radio wave absorber can be reduced in weight and thickness. The obtained radio wave absorber is excellent in weather resistance and durability, and can absorb unnecessary radio waves in the vicinity of 1 GHz and higher frequency band (GHz band). A sheet-shaped wave absorber of 0 to 10 mm is suitable as a narrow-band wave absorber that absorbs unnecessary radio waves of 2 to 18 GHz. In addition, according to the method for manufacturing a radio wave absorber of the present invention, it is possible to obtain a radio wave absorber that eliminates anisotropy in radio wave absorption characteristics and exhibits stable radio wave absorption performance.
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, based on an Example and a comparative example, this invention is demonstrated more concretely.
［電波吸収体用組成物］
表１に示すように、エチレンプロピレンゴム（EPDM）（比重0.86）、カーボンブラック（比重1.85、平均粒径40〜48nm）、アルミニウム粉末（比重2.7）、カップリング剤、加硫剤（硫黄、CMBT及びTMTDの混合物：平均比重2）、充填剤（炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムの混合物：平均比重2.8）、可塑剤（パラフィンオイル：比重0.86）、及び加工助剤（脂肪酸エステル及びパラフィンワックスの混合物：平均比重1.5）からなる電波吸収体用組成物を準備した（実施例1〜4、比較例1〜2）。このうち、アルミニウム粉末は、アトマイズ噴霧法で噴霧し急冷凝固して得た純度９９．３質量％以上のアルミニウムの表面に厚さ２〜７ｎｍの自然酸化膜を有したものであって、平均粒径Ｄ50が１４μｍ、２７μｍ、及び４４μｍの３種類を用意した。また、カップリング剤については、チタネート系のイソプロピルチタネート（比重0.96）とシラン系のアミノシラン（比重1.1）の２種類を用意した。なお、表１において各成分の配合量を表す数値は質量部を示す。また、アルミニウム粉末の平均粒径Ｄ50は、レーザー回折式粒度分布測定器（Microtrac HRA9320-X100）を使用して測定した。更に、アルミニウム粉末の表面に存在する酸化膜の厚みｔを推定するために、アルミニウム粉末の表面積測定と酸化膜中に含まれる酸素量測定を行い、分析した酸素量がすべて酸化膜に有り、酸化膜の組成が三酸化アルミと仮定して、以下の計算式により求めた。この際、表面積測定にはＢＥＴ測定装置（ユアサ アイオニクス（株）社製 NOVA2000）を使用し、酸素量測定には酸素・窒素分析装置（（株）堀場製作所社製 MEGA-550）を使用した。
As shown in Table 1, ethylene propylene rubber (EPDM) (specific gravity 0.86), carbon black (specific gravity 1.85, average particle size 40 to 48 nm), aluminum powder (specific gravity 2.7), coupling agent, vulcanizing agent (sulfur, CMBT And TMTD mixture: average specific gravity 2), filler (mixture of calcium carbonate and aluminum hydroxide: average specific gravity 2.8), plasticizer (paraffin oil: specific gravity 0.86), and processing aid (mixture of fatty acid ester and paraffin wax: An electromagnetic wave absorber composition having an average specific gravity of 1.5) was prepared (Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2). Among these, the aluminum powder has a natural oxide film with a thickness of 2 to 7 nm on the surface of aluminum having a purity of 99.3% by mass or more obtained by atomizing and rapidly solidifying by cooling. Three types with a diameter D 50 of 14 μm, 27 μm, and 44 μm were prepared. Two types of coupling agents were prepared: titanate-based isopropyl titanate (specific gravity 0.96) and silane-based aminosilane (specific gravity 1.1). In Table 1, the numerical value indicating the blending amount of each component represents part by mass. The average particle diameter D 50 of aluminum powder, was measured using a laser diffraction type particle size distribution measuring device (Microtrac HRA9320-X100). Further, in order to estimate the thickness t of the oxide film existing on the surface of the aluminum powder, the surface area of the aluminum powder and the amount of oxygen contained in the oxide film are measured. Assuming that the composition of the film is aluminum trioxide, it was obtained by the following calculation formula. At this time, a BET measuring device (NOVA2000 manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.) was used for the surface area measurement, and an oxygen / nitrogen analyzer (MEGA-550 manufactured by Horiba, Ltd.) was used for the oxygen amount measurement. .
［電波吸収体の作製］
上記電波吸収体用組成物のうち、先ず、アルミニウム粉末以外の成分を混合し、その後、アルミニウム粉末を加えて更に混合した。次に、得られた混合物をニーダーで混練し、これをロールで厚さ２〜３ｍｍのゴム生地とした。このゴム生地にタルク打粉を施した後、ペレタイザーで２種類のサイズのペレット（4mm×4mm×3mm、及び3mm×3mm×2mm）に加工した。そして、どちらか一方のサイズのペレットを合計３００ｇとなるように金型（内寸法：250mm×250mm×3mm）に充填し、金型をバキュームプレスに入れて、２００ｋｇ／ｃｍ2で加圧しながら１７０℃で６分間保持した。この際、金型内部を減圧にすることで、加圧と同時に加硫処理を行い、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×厚さ３ｍｍのシート状の電波吸収体（供試体）を得た。得られた電波吸収体の密度をアルキメデス法によって測定した結果を表２に示す。
[Production of radio wave absorber]
In the composition for radio wave absorber, first, components other than aluminum powder were mixed, and then aluminum powder was added and further mixed. Next, the obtained mixture was kneaded with a kneader and made into a rubber fabric having a thickness of 2 to 3 mm with a roll. The rubber dough was talc dusted and then processed into pellets of two sizes (4mm x 4mm x 3mm and 3mm x 3mm x 2mm) with a pelletizer. Then, either one of the size of the pellets total 300g to become like mold (inner dimension: 250mm × 250mm × 3mm) was filled in, put the mold vacuum press under pressure at 200 kg / cm 2 170 Hold for 6 minutes at ° C. At this time, by reducing the pressure inside the mold, vulcanization was performed simultaneously with the pressurization to obtain a sheet-like electromagnetic wave absorber (sample) having a size of 250 mm × 250 mm ×
［電波吸収性能評価］
以下で説明する方法で、上記で得た電波吸収体（供試体）の電波吸収性能を評価した。図１に示すように、電波試験室（暗室）１内におかれたテーブル２に導体平板（アルミニウム板）３を介して供試体４を載置し、供試体４から上方に１５００ｍｍ離れたところに送受信用ホーンアンテナ５が配置されるようにした。また、送受信用ホーンアンテナ５はケーブル６を介してベクトルネットワークアナライザー７に接続し、反射電波（S11）を測定できるようにした。なお、テーブル２の周りには、余分なノイズを除去するためのノイズ吸収体８を配置した。
[Radio wave absorption performance evaluation]
The radio wave absorption performance of the radio wave absorber (sample) obtained above was evaluated by the method described below. As shown in FIG. 1, a
そして、自由空間タイムドメイン法を用いて供試体４の「垂直入射電波の減衰率測定試験」及び「斜入射電波の減衰率測定試験」を行った。ここで、自由空間法とは、自由空間に測定したい試料（ここでは供試体４）を置き、その試料に電波を照射してそのときの反射波や透過波を測定し、その値から減衰率を測定する方法である。本評価試験では、送受信用ホーンアンテナ５から放射された電磁波（正弦波）を供試体４に照射し、それによって生じた反射波を送受信用ホーンアンテナ５で受信し、その反射減衰率を測定した。
Then, a “normally incident radio wave attenuation rate measurement test” and an “oblique incident radio wave attenuation rate measurement test” of the
また、タイムドメイン法とは、測定する試料に連続波（CW波）を周波数を変化させながら照射し、その周波数の変化に対する測定値を逆高速フーリエ変換（IFFT）して時間領域に変換し、さらに不要な反射波をタイムゲート機構で除いた後、再び周波数領域に高速フーリエ変換して吸収量を測定する方法である。暗室１内における周囲設置物からの反射波、散乱波、及び受信アンテナ（ここでは送受信用ホーンアンテナ５）に直接伝播する波は、供試体４（又は導体平板３）からの反射波とは伝播経路が異なるため、受信アンテナまでの到達時間が異なる。周波数ドメインの特性は、測定器であるベクトルネットワークアナライザー７に内蔵されているタイムドメイン機能により高速逆フーリエ変換され、タイムドメインに変換される。そのタイムドメイン上で供試体４からの反射波のみをゲーティングにより選択し、高速フーリエ変換を施せば、周囲設置物からの反射波、散乱波、及び受信アンテナに直接伝播する波が除去され、供試体４のみの周波数特性が測定できる。そこで、以下で説明する「垂直入射電波の減衰率測定試験」及び「斜入射電波の減衰率測定試験」では、先ず、導体平板３のみをテーブル２に載せた状態でそれぞれの反射波のレベルＥ0を測定し、次に導体平板３の上に供試体４を載せた状態で反射波のレベルＥ1をそれぞれ測定した。そして、反射係数Γ＝Ｅ1/Ｅ0として吸収効果（減衰率：Reflection Loss）ＲＬ＝−２０log｜Γ｜を算出した。
In the time domain method, the sample to be measured is irradiated with a continuous wave (CW wave) while changing the frequency, and the measured value for the change in frequency is converted into the time domain by inverse fast Fourier transform (IFFT). Furthermore, after removing unnecessary reflected waves with a time gate mechanism, the amount of absorption is measured again by fast Fourier transform in the frequency domain. Reflected waves, scattered waves, and waves directly propagating to the receiving antenna (here, transmitting / receiving horn antenna 5) in the dark room 1 are propagated as reflected waves from the specimen 4 (or the conductor plate 3). Since the route is different, the arrival time to the receiving antenna is different. The characteristics of the frequency domain are subjected to fast inverse Fourier transform by the time domain function built in the
図１に示したように、送受信用ホーンアンテナ５から電波を照射し、垂直方向に反射する反射波のレベルを送受信用ホーンアンテナ５で受信する「垂直入射電波の減衰率測定試験」を行った。互いに偏波面が直交する垂直入射の直線偏波に対する減衰率の平均値が２０ｄＢ以上である場合を○（良好）とし、２０ｄＢ未満の場合には×（不良）と判定した。また、異方性については、垂直波（Ｖ）に対する反射波の最大吸収量を示す周波数（ｆV）と水平波（Ｈ）に対する反射波の最大吸収量を示す周波数（ｆH）との差（ｆH−ｆV）が０．１ＧＨｚ以下の場合を○（良好）とし、差（ｆH−ｆV）が０．１ＧＨｚを超える場合を×（不良）と判定した。試験結果を表３に示す。ここで、表３における「減衰率（Ｈ）」、「減衰率（Ｖ）」は垂直入射の直線偏波の偏波面を９０°回転させた場合のそれぞれの最大減衰率をＲＬ＝−２０log｜Γ｜で表現したものである。また、「互いに偏波面が直交する垂直入射の直線偏波に対する減衰率の平均値」とは、「減衰率（Ｈ）」と「減衰率（Ｖ）」の平均値である。 As shown in FIG. 1, a “vertical incident radio wave attenuation rate measurement test” was performed in which a radio wave was irradiated from a transmission / reception horn antenna 5 and a level of a reflected wave reflected in the vertical direction was received by the transmission / reception horn antenna 5. . The case where the average value of the attenuation rate with respect to the perpendicularly polarized linearly polarized waves whose polarization planes are orthogonal to each other is 20 dB or more is judged as “good”, and when it is less than 20 dB, it is judged as “poor”. As for anisotropy, the difference between the frequency (f V ) indicating the maximum absorption amount of the reflected wave with respect to the vertical wave (V) and the frequency (f H ) indicating the maximum absorption amount of the reflected wave with respect to the horizontal wave (H). A case where (f H −f V ) was 0.1 GHz or less was evaluated as “good”, and a case where the difference (f H −f V ) exceeded 0.1 GHz was determined as “x” (defective). The test results are shown in Table 3. Here, “attenuation rate (H)” and “attenuation rate (V)” in Table 3 indicate the maximum attenuation rates when the polarization plane of a linearly polarized linearly incident wave is rotated by 90 °, RL = −20 log | It is expressed by Γ |. Further, “the average value of the attenuation rate with respect to the perpendicularly polarized linear polarization whose polarization planes are orthogonal to each other” is an average value of “attenuation rate (H)” and “attenuation rate (V)”.
また、図２に示すように、送受信用ホーンアンテナ５を送信用ホーンアンテナ5aと受信用ホーンアンテナ5bとに分け、供試体４に対し垂直方向（垂直方向を０°とする）から所定の入射角度θ1を設けて送信用ホーンアンテナ5aから電波を照射し、垂直方向を対称軸にして反射角度θ2の反射電波を受信用ホーンアンテナ5bで受信する「斜入射電波の減衰率測定試験」を行った。この際、θ1＝θ2＝１５°、３０°、４５°及び５０°の場合をそれぞれ評価した。また、測定では直線偏波（TM波、TE波）を使用して行い、ΓCP＝（ΓTE+ΓTM）／２の関係式から円偏波に対する減衰率を求めた。試験結果を表４に示す。
Further, as shown in FIG. 2, the transmitting / receiving horn antenna 5 is divided into a transmitting
上記で得られた電波吸収体（供試体）の電波吸収性能評価によれば、本発明の電波吸収体は、互いに偏波面が直交する垂直入射の直線偏波に対する減衰率の平均値が２０ｄＢ以上であり、異方性は良好であり、また、斜入射電波の減衰率測定結果によると、入射角１５〜４５°の範囲で減衰率２０ｄＢ以上を示し、入射角５０°であっても減衰率１５ｄＢ以上を示し、電波吸収特性に優れていることが分る。 According to the radio wave absorption performance evaluation of the radio wave absorber (sample) obtained above, the radio wave absorber of the present invention has an average attenuation rate of 20 dB or more with respect to vertically incident linearly polarized waves whose polarization planes are orthogonal to each other. The anisotropy is good, and the attenuation rate measurement result of the obliquely incident radio wave shows an attenuation rate of 20 dB or more in the range of the incident angle of 15 to 45 °, and the attenuation rate even at the incident angle of 50 °. It shows 15 dB or more, and it can be seen that the radio wave absorption characteristics are excellent.
本発明の電波吸収体用組成物によれば、軽量かつ薄型の電波吸収体を得ることができると共に、１ＧＨｚ付近又はそれ以上の高周波帯域（ＧＨｚ帯）の不要電波を吸収することができることから、携帯電話（800/900MHz又は1.5GHｚ）、無線ＬＡＮ（2.4GHz、5.2〜5.8GHz）、ＥＴＣ（5.8GHz）、ＤＳＲＣ（5.8GHz）、船舶用レーダーシステム（9.7〜9.8GHz）等で使用されるような不要電波の吸収体として好適である。特に、厚さ１．０〜１０ｍｍのシート状の電波吸収体にすれば、２〜１８ＧＨｚの不要電波を吸収する狭帯域用の電波吸収体として利用することができる。 According to the composition for a radio wave absorber of the present invention, a lightweight and thin radio wave absorber can be obtained and unnecessary radio waves in the vicinity of 1 GHz or higher (GHz band) can be absorbed. Used in mobile phones (800 / 900MHz or 1.5GHz), wireless LAN (2.4GHz, 5.2 to 5.8GHz), ETC (5.8GHz), DSRC (5.8GHz), marine radar system (9.7 to 9.8GHz), etc. It is suitable as an absorber for such unnecessary radio waves. In particular, if a sheet-shaped wave absorber having a thickness of 1.0 to 10 mm is used, it can be used as a narrow-band wave absorber that absorbs unnecessary radio waves of 2 to 18 GHz.
１：電波試験室（暗室）、２：テーブル、３：導体平板（アルミニウム板）、４：電波吸収体（供試体）、５：送受信用ホーンアンテナ、5a：送信用ホーンアンテナ、5b：受信用ホーンアンテナ、６：ケーブル、７：ベクトルネットワークアナライザー、８：ノイズ吸収体。 1: Radio test room (dark room) 2: Table 3: Conductor flat plate (aluminum plate) 4: Radio wave absorber (specimen) 5: Transmit / receive horn antenna, 5a: Transmit horn antenna, 5b: Receive Horn antenna, 6: cable, 7: vector network analyzer, 8: noise absorber.
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