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發(fā)泡顆粒成型體的制作方法

文檔序號(hào):11170507閱讀:502來源:國(guó)知局
發(fā)泡顆粒成型體的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種可以適宜用作電波吸收體的發(fā)泡顆粒成型體。



背景技術(shù):

為了實(shí)施有關(guān)電波的各種試驗(yàn),使用具備被稱作電波暗室的電波隔離空間的設(shè)施,其中,上述各種實(shí)驗(yàn)為,對(duì)從電子裝備放射出的電波所實(shí)施的干涉電波相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)兼容性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)、用于對(duì)天線等通信裝備的電波接收特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的試驗(yàn)等。

在關(guān)于干涉電波的標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定的電波頻帶內(nèi)的干涉電波的容許值多已被規(guī)定,一直以來,在這樣的標(biāo)準(zhǔn)中所使用的電波頻帶以30mhz~1ghz頻帶為主,該頻帶為電視、收音機(jī)、手機(jī)等所使用的頻帶。然而,隨著近年來無(wú)線lan、etc、智能手機(jī)等的發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)中所使用的電波頻帶正擴(kuò)大至30mhz~18ghz的范圍。

另外,關(guān)于電波的接收特性評(píng)價(jià),由于光通信裝備及汽車防撞雷達(dá)等利用10ghz以上的微波波段或毫米波段的電波的設(shè)備及通信裝備正不斷發(fā)展,因此,需要能夠?qū)@樣的設(shè)備及通信裝備的電波接收特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的電波暗室。

因此,要求電波暗室能夠在低于1ghz即mhz程度的低頻段電波至1ghz以上的微波波段、毫米波段等高頻段電波的寬范圍內(nèi)測(cè)定電波。

然而,要求電波暗室如下構(gòu)成:為了適當(dāng)?shù)貙?shí)施有關(guān)電波的各種試驗(yàn),不僅設(shè)置成阻斷外部電波進(jìn)入空間內(nèi)并將空間內(nèi)與外部電波隔離的狀態(tài),而且要抑制空間內(nèi)的測(cè)定對(duì)象電波及其反射波干涉造成的不利影響??紤]到這樣的要求,在電波暗室內(nèi),通常在頂面、周圍的墻面以及視需要而定的地板等上配備有被稱作電波吸收體的結(jié)構(gòu)體,電波吸收體抑制了在空間內(nèi)測(cè)定對(duì)象電波經(jīng)壁面反射而產(chǎn)生反射波的可能性。

作為電波吸收體,例如,使用導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒成型為規(guī)定形狀而成的發(fā)泡顆粒成型體,其中,該導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒為填充有導(dǎo)電性碳等導(dǎo)電性材料的發(fā)泡顆粒,或?qū)渲l(fā)泡顆粒表面被覆由石墨類導(dǎo)電涂料構(gòu)成的涂膜被覆而成的發(fā)泡成型體。由這樣的成型體構(gòu)成的電波吸收體的電波吸收性能優(yōu)異,能夠更加有效吸收頻率相對(duì)較高的1ghz以上的所謂ghz頻段的高頻段電波。

這樣的電波吸收體雖然在可以分類為高頻段的1ghz以上的頻帶的電波吸收性能優(yōu)異,但在可以分類為低頻段的低于1ghz的頻帶即所謂mhz頻段的電波吸收性能較差,存在難以在如上所述的較寬范圍頻帶進(jìn)行電波測(cè)定的課題。針對(duì)該課題,嘗試通過增大用于形成電波吸收體的發(fā)泡顆粒成型體的長(zhǎng)度尺寸以獲得mhz頻段的電波吸收特性。但是,若增大發(fā)泡顆粒成型體的尺寸本身,則存在電波吸收體在電波暗室內(nèi)的占用空間增大,不能有效利用有限空間這一問題。

針對(duì)該問題,作為電波吸收體,提出使用導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒和非導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒的混合物模內(nèi)成形而得到的發(fā)泡顆粒成型體(例如,參考專利文獻(xiàn)1、2),其中,該導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒是表面經(jīng)石墨類導(dǎo)電涂料進(jìn)行了被覆處理;該非導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒未實(shí)施這樣的被覆處理。這樣的電波吸收體具有數(shù)百mhz左右的頻帶的電波吸收性能。而且,通過將電波吸收體與鐵氧體瓦等其他具有低頻段電波吸收性能的部件組合構(gòu)成組件,并將該組件安裝在電波暗室內(nèi),從而能夠?qū)崿F(xiàn)不增加電波吸收體的尺寸而提高mhz頻段的電波吸收性能的電波暗室。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-41674號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-209505號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

但是,若單獨(dú)使用專利文獻(xiàn)1、2中記載的電波吸收體,則僅限于在一定程度上改善數(shù)百mhz頻段的電波吸收性能。專利文獻(xiàn)1、2中記載的電波吸收體還具有在mhz頻段至ghz頻段之間產(chǎn)生電波吸收性較弱的頻帶這一擔(dān)憂,因此,尚有改進(jìn)的空間。

本發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而完成的,其目的在于解決下述課題,即,提供一種發(fā)泡顆粒成型體,該發(fā)泡顆粒成型體適宜用于能夠發(fā)揮優(yōu)異的電波吸收性能的電波吸收體。

解決技術(shù)問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的要旨為:

(1)一種熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒成型體,其特征在于,

作為構(gòu)成所述發(fā)泡顆粒成型體的熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒,包含以3~30質(zhì)量%的比例分散有導(dǎo)電性材料的發(fā)泡顆粒a、及導(dǎo)電性材料含有比例低于3質(zhì)量%(包含0)的發(fā)泡顆粒b,

所述發(fā)泡顆粒成型體的截面中所述發(fā)泡顆粒a的總面積(s1)與所述發(fā)泡顆粒b的總面積(s2)的面積比(s1/s2)的平均值在0.05~1.0的范圍,

所述面積比的變異系數(shù)為20%以下。

(2)根據(jù)上述(1)所述的發(fā)泡顆粒成型體,其特征在于,所述發(fā)泡顆粒a和所述發(fā)泡顆粒b各自的平均粒徑為2~8mm。

(3)根據(jù)上述(1)或上述(2)所述的發(fā)泡顆粒成型體,其特征在于,所述發(fā)泡顆粒成型體的密度為15~90g/l。

(4)根據(jù)上述(1)-上述(3)中任一項(xiàng)所述的發(fā)泡顆粒成型體,其特征在于,所述導(dǎo)電性材料為導(dǎo)電性炭黑。

(5)根據(jù)上述(1)-上述(4)中任一項(xiàng)所述的發(fā)泡顆粒成型體,其特征在于,形成所述熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒的樹脂為聚烯烴類樹脂。

(6)根據(jù)上述(1)-上述(4)任一項(xiàng)所述的發(fā)泡顆粒成型體,其特征在于,形成所述熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒的樹脂為聚苯乙烯類樹脂。

發(fā)明效果

作為本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體,在制備多個(gè)發(fā)泡顆粒成型體的情況下,發(fā)泡顆粒成型體間的導(dǎo)電性能的不均較小,可以通過變更發(fā)泡顆粒a、b的混合比率,容易地變更發(fā)泡顆粒成型體的導(dǎo)電性能。

尤其是在將本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體的情況下,發(fā)泡顆粒成型體為包含含有特定量的導(dǎo)電性材料的多種發(fā)泡顆粒a及b的混合成型體,由此,可以通過變更發(fā)泡顆粒a、b的混合比率,容易地變更電波吸收體的介電常數(shù),成為具有優(yōu)異的電波吸收性能的電波吸收體。另外,在制造多個(gè)發(fā)泡顆粒成型體的情況下,發(fā)泡顆粒成型體間的電波吸收性能的不均也較小。進(jìn)一步地,由本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體構(gòu)成的電波吸收體與低頻段的電波吸收性能尤其優(yōu)異的電波吸收體的組合,能夠在例如mhz頻段至ghz頻段的較寬范圍頻域內(nèi)發(fā)揮尤其優(yōu)異的電波吸收性能。

附圖說明

圖1中,圖1a為用于對(duì)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為金字塔形(四角錐形),并將發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體時(shí)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。圖1b為用于對(duì)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為:將金字塔形成型部的傾斜面部分從發(fā)泡顆粒成型體的底面至規(guī)定高度位置切去而成的形狀,并將該發(fā)泡顆粒成型體多個(gè)組合而成的結(jié)構(gòu)體用作電波吸收體時(shí)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。

圖2中,圖2a為用于對(duì)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為wedge形(日語(yǔ):ウェッジ形狀)(楔形),并將發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體時(shí)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。圖2b為用于對(duì)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為:將楔形成型部的傾斜面部分從發(fā)泡顆粒成型體的底面至規(guī)定高度位置切去而成的形狀,并將該發(fā)泡顆粒成型體多個(gè)組合而成的結(jié)構(gòu)體用作電波吸收體時(shí)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。

圖3中,圖3a為當(dāng)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為金字塔形時(shí),用于對(duì)使用發(fā)泡顆粒成型體而得的復(fù)合型電波吸收體的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。圖3b為當(dāng)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為金字塔形時(shí),用于對(duì)使用發(fā)泡顆粒成型體而得的復(fù)合型電波吸收體的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。

圖4中,圖4a為當(dāng)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為楔形時(shí),用于對(duì)使用發(fā)泡顆粒成型體而得的復(fù)合型電波吸收體的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。圖4b為當(dāng)本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體形成為楔形時(shí),用于對(duì)使用發(fā)泡顆粒成型體而得的復(fù)合型電波吸收體的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意性說明的概略示意立體圖。

圖5中,圖5a為用于對(duì)關(guān)于本發(fā)明的電波吸收的電等效電路進(jìn)行簡(jiǎn)易說明的電路圖。圖5b為用于對(duì)由本發(fā)明的發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b構(gòu)成的發(fā)泡顆粒成型體內(nèi)產(chǎn)生的介電損耗及導(dǎo)電損耗進(jìn)行簡(jiǎn)易說明的模式圖。

圖6為表示包含發(fā)泡顆粒a、b的混合發(fā)泡顆粒的模內(nèi)成型體即混合發(fā)泡顆粒成型體和僅發(fā)泡顆粒a的模內(nèi)成型體即發(fā)泡顆粒成型體各自的導(dǎo)電性碳添加量(質(zhì)量%)和電容(pf)的關(guān)系的圖表。

圖7為表示實(shí)施例及比較例中為測(cè)定電波吸收性能而制備的電波吸收體的形狀的概略示意立體圖。

圖8中,圖8a為發(fā)泡顆粒成型體的截面圖像。圖8b為對(duì)圖8a的截面圖像進(jìn)行單調(diào)化處理而得到的處理圖像。

圖9中,圖9a為實(shí)施例1中得到的發(fā)泡顆粒成型體的表面照片。圖9b為比較例2中得到的發(fā)泡顆粒成型體的表面照片。圖9c為比較例5中得到的發(fā)泡顆粒成型體的表面照片。

圖10為表示在構(gòu)成發(fā)泡顆粒a的樹脂內(nèi)分散有導(dǎo)電性材料的狀態(tài)的tem照片。

附圖標(biāo)記說明

1:電波吸收體;2a:發(fā)泡顆粒成型體;3:低頻電波吸收材料;10:復(fù)合型電波吸收體。

具體實(shí)施方式

(發(fā)泡顆粒成型體)

本發(fā)明的熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒成型體為使發(fā)泡顆粒混合物模內(nèi)成型而成的發(fā)泡顆粒模內(nèi)成型體,其中,該發(fā)泡顆?;旌衔锇谝话l(fā)泡顆粒(熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒a)及第二發(fā)泡顆粒(熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒b),所述第一發(fā)泡顆粒以熱塑性樹脂為基礎(chǔ)樹脂且以3~30質(zhì)量%的比例分散有導(dǎo)電性材料;所述第二發(fā)泡顆粒以熱塑性樹脂為基礎(chǔ)樹脂且導(dǎo)電性材料的含有比例低于3質(zhì)量%(包括0)。下面,將熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒a、b分別簡(jiǎn)單記作發(fā)泡顆粒a、b。在該模內(nèi)成型體即發(fā)泡顆粒成型體中,發(fā)泡顆粒成型體截面中發(fā)泡顆粒a的總面積(s1)與發(fā)泡顆粒b的總面積(s2)的面積比(s1/s2)的平均值在0.05~1.0的范圍,且,所述面積比的變異系數(shù)為20%以下。此外,在本說明書中,有時(shí)將本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體記作熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒成型體或簡(jiǎn)單記作成型體。另外,有時(shí)將發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b統(tǒng)一記作發(fā)泡顆粒。

(分散)

在本說明書中,分散有導(dǎo)電性材料的發(fā)泡顆粒a中的分散,不一定與下述數(shù)學(xué)式(2)、(3)所示出的數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)中的分散意思一致,其表示導(dǎo)電性材料分散在于構(gòu)成發(fā)泡顆粒的樹脂中。具體而言,在圖10表示的透射型電子顯微鏡照片中,示例了以粒狀黑點(diǎn)表示的導(dǎo)電性碳分散的狀態(tài)。

(發(fā)泡顆粒成型體的密度)

從輕質(zhì)性和剛性平衡的觀點(diǎn)考慮,發(fā)泡顆粒成型體的密度優(yōu)選為15~180g/l,更優(yōu)選為15~90g/l。在將發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體的情況下,除上述平衡觀點(diǎn)之外,從使用上述發(fā)泡顆?;旌衔锏玫降陌l(fā)泡顆粒成型體發(fā)揮優(yōu)異的電波吸收性能這一觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為15~90g/l,更優(yōu)選為20~60g/l,特別優(yōu)選為25~50g/l。

(發(fā)泡顆粒成型體密度的測(cè)定)

發(fā)泡顆粒成型體的密度可以通過成型體樣品的質(zhì)量(g)除以該成型體樣品的體積(l)而求得。此外,作為成型體樣品的體積,基于從成型體切出為矩形而得的成型體樣品的外形尺寸(垂直、水平、高度)求得垂直尺寸、水平尺寸、高度尺寸的積并進(jìn)行單位換算,作為該體積(l)。

(發(fā)泡顆粒成型體的形狀)

作為發(fā)泡顆粒成型體的形狀,可以根據(jù)目的適當(dāng)設(shè)置為板狀、柱狀、各種立體形狀,并無(wú)特別限定,當(dāng)將發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體時(shí),即,在利用本發(fā)明制備發(fā)泡顆粒成型體制電波吸收體的情況下,發(fā)泡顆粒成型體優(yōu)選形成為可有效實(shí)現(xiàn)電波吸收的形狀??紤]到這一點(diǎn),本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體優(yōu)選為如下形狀:假定一平面,該平面以沿著從電波到來側(cè)的端部面向另一端部的方向的直線為法線,在該情況下,利用該平面切割發(fā)泡顆粒成型體的情況下確認(rèn)到的切割面的面積(在存在多個(gè)切割面的情況下,為切割面的總面積)沿著法線從電波到來側(cè)的端部向另一端部增大。

具體而言,如圖1a及圖2a中示例那樣,優(yōu)選發(fā)泡顆粒成型體2a具有金字塔形或wedge形等多棱錐形狀、多角錐臺(tái)形或者楔形。通過這樣形成成型體2a,能夠獲得圖1所示的金字塔形電波吸收體1、圖2所示的楔形電波吸收體1。例如,在圖1所示的金字塔形電波吸收體1中,將金字塔形的頂部作為電波到來側(cè)的端部,將金字塔形的底面部作為另一端部,在利用具有沿著從該頂部面向底面部的方向的法線的平面切割發(fā)泡顆粒成型體并觀察切割面的情況下,切割面的面積隨著從該頂部向底面部而增大。圖2所示的楔形電波吸收體1也同樣。另外,發(fā)泡顆粒成型體2a也可以形成為如圖1b或圖2b所示那樣具有突出端的形狀。圖1b及圖2b的發(fā)泡顆粒成型體2a可以通過制成例如,將金字塔形或wedge形的成型體的傾斜面從底面位置至規(guī)定高度位置切去的形狀而形成。

(發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b)

發(fā)泡顆粒a為含有導(dǎo)電性材料的樹脂顆粒的發(fā)泡物,以相對(duì)于發(fā)泡顆粒a的總質(zhì)量的質(zhì)量比率計(jì)(即相對(duì)于100質(zhì)量%的發(fā)泡顆粒a),以3~30質(zhì)量%的比例分散有導(dǎo)電性材料。進(jìn)一步地,從加工性及電波吸收性能的觀點(diǎn)考慮,發(fā)泡顆粒a優(yōu)選以5~25質(zhì)量%的比例分散有導(dǎo)電性材料,更優(yōu)選以7~20質(zhì)量%的比例分散有導(dǎo)電性材料,特別優(yōu)選以10~17質(zhì)量%的比例分散有導(dǎo)電性材料。發(fā)泡顆粒b為:不包含導(dǎo)電性材料而形成的樹脂顆粒;或相對(duì)于100質(zhì)量%樹脂顆粒,以低于3質(zhì)量%的比例含有導(dǎo)電性材料的樹脂顆粒(包括被導(dǎo)電性材料被覆的顆粒)的發(fā)泡物;或者在樹脂顆粒的發(fā)泡物中,相對(duì)于100質(zhì)量%發(fā)泡顆粒,以低于3質(zhì)量%的比例含有導(dǎo)電性材料的物質(zhì)(發(fā)泡顆粒b包含被導(dǎo)電性材料被覆的顆粒)。因此,在本發(fā)明中,發(fā)泡顆粒a由包含熱塑性樹脂和導(dǎo)電性材料的樹脂組合物形成,發(fā)泡顆粒b由包含熱塑性樹脂及視需要而使用的導(dǎo)電性材料的樹脂組合物形成。另外,發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b除導(dǎo)電性材料以外均可以適當(dāng)含有其他添加劑。此外,作為所述添加劑,可以示例:著色劑、阻燃劑、防靜電劑、氣泡調(diào)節(jié)劑等。

就發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b任意一者而言,對(duì)基礎(chǔ)樹脂和導(dǎo)電性材料,利用擠出機(jī)或捏合機(jī)等現(xiàn)有公知的混煉機(jī)使導(dǎo)電性材料分散在樹脂中,利用造粒機(jī)等對(duì)分散有導(dǎo)電性材料的樹脂組合物進(jìn)行造粒,由此,能夠得到用于獲得分散有上述導(dǎo)電性材料的發(fā)泡顆粒的樹脂顆粒。另外,樹脂顆粒的發(fā)泡物即發(fā)泡顆??梢酝ㄟ^現(xiàn)有公知的發(fā)泡方法來制造,該方法例如有,現(xiàn)有公知的擠出發(fā)泡顆粒的制造方法、從熱壓罐排出含有發(fā)泡劑的發(fā)泡性樹脂顆粒并發(fā)泡的方法、加熱軟化含有發(fā)泡劑的發(fā)泡性樹脂顆粒并發(fā)泡的方法等。另外,關(guān)于發(fā)泡顆粒b,被覆有導(dǎo)電性材料的樹脂顆粒及發(fā)泡顆粒可以通過使用噴涂機(jī)等涂布裝置將導(dǎo)電性涂料等導(dǎo)電性材料涂布在樹脂顆?;虬l(fā)泡顆粒上而獲得。

(熱塑性樹脂)

作為本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體、構(gòu)成該成型體的發(fā)泡顆粒、及構(gòu)成用于獲得該發(fā)泡顆粒的樹脂顆粒的熱塑性樹脂,可以舉出:聚乙烯類樹脂、聚丙烯類樹脂等聚烯烴類樹脂、及聚苯乙烯類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸類樹脂、丙烯腈類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚氨酯類樹脂及這些樹脂的共混物、或者共聚物等。此外,在使用聚烯烴類樹脂和其他樹脂的混合樹脂作為熱塑性樹脂的情況下,混合樹脂優(yōu)選以50質(zhì)量%以上的比例含有聚烯烴類樹脂,更優(yōu)選以70質(zhì)量%以上的比例含有聚烯烴類樹脂,特別優(yōu)選以90質(zhì)量%以上的比例含有聚烯烴類樹脂。

作為上述可用作熱塑性樹脂的聚乙烯類樹脂,例如,可以舉出:低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物或其分子間通過金屬離子交聯(lián)的離聚物類樹脂等。

作為上述可用作熱塑性樹脂的聚丙烯類樹脂,可以舉出:丙烯均聚物、來自丙烯的結(jié)構(gòu)單位為50質(zhì)量%以上的丙烯類共聚物,作為該共聚物,可以示例:乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-丁烯共聚物等丙烯和乙烯或碳原子數(shù)4以上的α烯烴的共聚物、及丙烯-丙烯酸共聚物、丙烯-馬來酸酐共聚物等。此外,這些共聚物可以為嵌段共聚物、無(wú)規(guī)共聚物、接枝共聚物中的任意一種。

在上述熱塑性樹脂的示例中,從韌性優(yōu)異方面考慮,優(yōu)選使用聚烯烴類樹脂,特別優(yōu)選使用聚丙烯類樹脂。另外,從改善脆性及輕質(zhì)性和剛性平衡優(yōu)異的觀點(diǎn)考慮,作為構(gòu)成基礎(chǔ)樹脂的熱塑性樹脂,優(yōu)選選擇改性聚苯乙烯類樹脂,該改性聚苯乙烯類樹脂是以聚苯乙烯類樹脂為主體,并在聚烯烴類樹脂中含浸苯乙烯單體并聚合而成的。

另外,從可回收性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選上述熱塑性樹脂為未交聯(lián)的無(wú)交聯(lián)熱塑性樹脂。

(導(dǎo)電性材料)

分散在發(fā)泡顆粒a中的導(dǎo)電性材料并無(wú)特別限定,可以使用無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料。

在將本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體的情況下,導(dǎo)電性材料只要為在含有其的發(fā)泡顆粒成型體中表現(xiàn)電波吸收性能的材料即可。例如,作為表現(xiàn)電波吸收性能的無(wú)機(jī)材料,可以舉出:導(dǎo)電性炭黑、石墨、石墨烯、碳納米管、碳納米纖維、碳微米纖維、碳微米線圈、碳納米線圈等碳類;金屬纖維、碳纖維等纖維;氧化鐵、氧化錫、氧化鈦、氧化鋅、氧化鎘、氧化銥等無(wú)機(jī)氧化物。其中,作為表現(xiàn)高電波吸收性能的材料,優(yōu)選碳類、金屬氧化物,其中,從電波吸收性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用碳類,具體而言,可以舉出:導(dǎo)電性炭黑、石墨、石墨烯、碳納米管、碳納米纖維、碳微米纖維、碳微米線圈、碳納米線圈等。

進(jìn)一步地,作為導(dǎo)電性材料,在碳類中,優(yōu)選使用導(dǎo)電性炭黑。該導(dǎo)電性炭黑的制造方法及組成并無(wú)限定,也包含油爐黑、乙炔黑、具有中空結(jié)構(gòu)的炭黑等,也包含對(duì)這些炭黑進(jìn)行親水化、疏水化、氧化、還原、酸化、堿化、有機(jī)處理而成的物質(zhì)等。此外,作為導(dǎo)電性炭黑,優(yōu)選基于jis6217-4:2008測(cè)得的dbp吸收量為150~700cm3/100g的炭黑。

導(dǎo)電性材料可以使用選自上述的表現(xiàn)電波吸收性能的材料中的一種,也可以選擇兩種以上并用。此外,在發(fā)泡顆粒b含有導(dǎo)電性材料的情況下,作為該導(dǎo)電性材料,可以示例上述導(dǎo)電性材料。

(導(dǎo)電性材料的添加量)

在用于獲得發(fā)泡顆粒a的混煉入導(dǎo)電性材料的樹脂顆粒中,以使導(dǎo)電性材料的含有比例相對(duì)于100質(zhì)量%樹脂顆粒為3~30質(zhì)量%的方式,在基礎(chǔ)樹脂中分散有導(dǎo)電性材料即可,通過使混煉入該導(dǎo)電性材料的樹脂顆粒發(fā)泡,能夠獲得導(dǎo)電性材料的含有比例同樣為3~30質(zhì)量%的發(fā)泡顆粒a。發(fā)泡顆粒a中包含的導(dǎo)電性材料的含有比例一般應(yīng)由在電波吸收體中想要吸收的電波的頻帶及其電波吸收性能決定,在本發(fā)明中,相對(duì)于100質(zhì)量%,發(fā)泡顆粒a為3~30質(zhì)量%,優(yōu)選為7~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為10~17質(zhì)量%。

在發(fā)泡顆粒a中的導(dǎo)電性材料的含有比例過少的情況下,即使使用其制成發(fā)泡顆粒成型體,也存在難以獲得所需導(dǎo)電性能及電波吸收性能的可能性。此外,即使為導(dǎo)電性材料的含有比例較小的導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒,也可以設(shè)想增大發(fā)泡顆粒a相對(duì)于發(fā)泡顆粒b的體積添加比例這一對(duì)策,但與使用被現(xiàn)有公知的導(dǎo)電性材料被覆的導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒的情況相同,在電波吸收體中,無(wú)法獲得充分的mhz頻段的電波吸收性能。另一方面,當(dāng)該導(dǎo)電性材料的含有比例過高時(shí),存在將導(dǎo)電性材料混合在基礎(chǔ)樹脂中的工序本身難以實(shí)施,從而難以獲得樹脂顆粒的可能性。另外,在導(dǎo)電性材料的含有比例過高的情況下,即使假設(shè)能夠獲得樹脂顆粒,也會(huì)產(chǎn)生如下顧慮:難以使該樹脂顆粒發(fā)泡以獲得良好的發(fā)泡顆粒,成為獨(dú)立氣泡率低的發(fā)泡顆粒或收縮大的發(fā)泡顆粒,難以獲得模內(nèi)成型性優(yōu)異的發(fā)泡顆粒。另一方面,在上述用于獲得發(fā)泡顆粒b的樹脂顆粒中,根據(jù)需要,按照相對(duì)于樹脂顆粒的總質(zhì)量的質(zhì)量比率計(jì)(即相對(duì)于100質(zhì)量%樹脂顆粒),以低于3質(zhì)量%的比例含有導(dǎo)電性材料。

(面積比)

關(guān)于本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體中的發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b的混合狀態(tài),所述發(fā)泡顆粒成型體的截面上出現(xiàn)的、發(fā)泡顆粒a的總面積(s1)和發(fā)泡顆粒b的總面積(s2)的面積比(s1/s2)的平均值在0.05~1.0的范圍。

在上述面積比(s1/s2)的平均值偏離0.05~1.0的范圍而過小的情況下,發(fā)泡顆粒a中的導(dǎo)電性材料的含量上限也如上述那樣存在界限,另外,難以將發(fā)泡顆粒a分散在發(fā)泡顆粒成型體中而不產(chǎn)生較大的不均,因此,得到的發(fā)泡顆粒成型體無(wú)法獲得充分且具備再現(xiàn)性的導(dǎo)電性能及電波吸收性能。

在上述面積比(s1/s2)的平均值偏離0.05~1.0的范圍而過大的情況下,具有如下顧慮:發(fā)泡顆粒模內(nèi)成型時(shí)的二次發(fā)泡性降低;得到的發(fā)泡顆粒成型體的表面平滑性不佳;以及發(fā)泡顆粒成型體成型后的成型體收縮率增大。進(jìn)一步地,在該面積比的平均值過大的情況下,在得到的發(fā)泡顆粒成型體制成的電波吸收體中,存在mhz頻段的電波吸收性能降低的顧慮。從上述觀點(diǎn)考慮,按照體積比計(jì)(發(fā)泡顆粒a的總體積/發(fā)泡顆粒b的總體積),構(gòu)成用于獲得本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體的混合發(fā)泡顆粒中發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b的混合比例為0.05~1.0,優(yōu)選為0.08~0.7,更優(yōu)選為0.1~0.5,特別優(yōu)選為0.1~0.3。此外,模內(nèi)成型中使用混合發(fā)泡顆粒的發(fā)泡顆粒a與發(fā)泡顆粒b的體積比看做構(gòu)成通過該模內(nèi)成型得到的發(fā)泡顆粒成型體的截面的發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b的面積比的平均值相同。因此,在本發(fā)明中,該面積比的平均值為0.05~1.0,優(yōu)選為0.08~0.7,更優(yōu)選為0.1~0.5,特別優(yōu)選為0.1~0.3。

(面積比的測(cè)定方法)

在本發(fā)明中,上述面積比(s1/s2)可以通過如下所述求得:在發(fā)泡顆粒成型體的截面上選擇多處寬150mm、長(zhǎng)150mm的正方形,求得該正方形范圍內(nèi)存在的多個(gè)發(fā)泡顆粒a的截面的總面積(s1)和多個(gè)發(fā)泡顆粒b的截面的總面積(s2),并用s2除s1,由此求得上述面積比(s1/s2)。進(jìn)而,對(duì)于隨機(jī)獲得的五處發(fā)泡顆粒成型體的截面進(jìn)行求取該面積比(s1/s2)的操作,將獲得的五處的面積比(分別記作sr1、sr2、sr3、sr4、sr5)的算術(shù)平均值作為該面積比(s1/s2)的平均值(sv)。

此外,從發(fā)泡顆粒成型體的截面上選擇的正方形范圍內(nèi)存在的s1、s2的測(cè)定,例如可以如下測(cè)定。首先,拍攝上述正方形范圍的放大照片,并如圖8a所示,利用掃描裝置對(duì)放大照片進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)化。此時(shí),作為掃描裝置,可以適當(dāng)選擇市售的掃描裝置。接著,對(duì)圖像數(shù)據(jù)化后的放大照片的圖像實(shí)施單調(diào)化處理,如圖8b所示,制成單調(diào)圖像。在圖8b中,發(fā)泡顆粒a表示為黑色部分(圖8b中由符號(hào)bl表示的部分)。單調(diào)化處理可以通過使用例如,如ns2kpro(nanosystem公司制)這樣的圖像分析軟件對(duì)圖像數(shù)據(jù)化后的放大照片進(jìn)行處理來實(shí)現(xiàn)。基于單調(diào)化處理后的圖像數(shù)據(jù),計(jì)算表現(xiàn)為黑色的部分的面積,由此計(jì)算發(fā)泡顆粒a的總面積(s1),從圖像整體(圖8b中由符號(hào)w表示的部分)的面積減去發(fā)泡顆粒a的總面積,由此,可以計(jì)算發(fā)泡顆粒b的總面積(s2)。

(面積比的變異系數(shù))

本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體的截面上的面積比(s1/s2)的變異系數(shù)為20%以下,優(yōu)選為15%以下,更優(yōu)選為10%以下。在該變異系數(shù)過大的情況下,發(fā)泡顆粒成型體的產(chǎn)品間或該產(chǎn)品的部分發(fā)泡顆粒a的分散狀態(tài)存在較大不均,造成所需性能不均。因此,在該變異系數(shù)過大的發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體的情況下,電波吸收性能的不均較大。

(面積比的變異系數(shù)(%)的計(jì)算方法)

在本發(fā)明中,上述面積比(s1/s2)的變異系數(shù),是根據(jù)如上測(cè)得的發(fā)泡顆粒成型體截面上五處的面積比(sr1、sr2、sr3、sr4、sr5)的值及面積比的平均值(sv),并基于下述數(shù)學(xué)式(1)~(3)來計(jì)算。

[數(shù)學(xué)式1]

變異系數(shù)=(標(biāo)準(zhǔn)偏差/sv)×100…(1)

[數(shù)學(xué)式2]

標(biāo)準(zhǔn)偏差=(分散)1/2…(2)

[數(shù)學(xué)式3]

(發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b的表觀密度)

考慮到容易獲得具有如上所述密度的發(fā)泡顆粒成型體,發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b的表觀密度分別優(yōu)選為20~150g/l,更優(yōu)選為30~80g/l。

(發(fā)泡顆粒的表觀密度的測(cè)定方法)

在本說明書中,發(fā)泡顆粒的表觀密度按照如下所述測(cè)定。使用金屬絲網(wǎng)等將重量w(g)的發(fā)泡顆粒群沉入盛有水的量筒內(nèi),并將金屬絲網(wǎng)等工具的體積考慮在內(nèi),同時(shí)由水位的上升量求得發(fā)泡顆粒群的體積v(l),將發(fā)泡顆粒群的重量除以發(fā)泡顆粒群的體積而求得的值(w/v)換算為g/l單位,從而求得發(fā)泡顆粒的真密度。進(jìn)而,發(fā)泡顆粒的表觀密度為所述真密度除以1.6而得到的值。此外,所述表觀密度的值與未大幅壓縮發(fā)泡顆粒而通過普通的模內(nèi)成型得到的發(fā)泡顆粒成型體的密度大致相同。

(發(fā)泡顆粒成型體的制造方法)

作為本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體的制造方法,例如可以舉出如下方法。

首先,按如下所述制備發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b。

(發(fā)泡顆粒的制備)

用于形成發(fā)泡顆粒成型體的發(fā)泡顆粒b可以通過如下所述獲得:在限制實(shí)質(zhì)性使用導(dǎo)電性材料的狀態(tài)下,由上述基礎(chǔ)樹脂獲得樹脂顆粒,將發(fā)泡劑含浸于樹脂顆粒中,通過各種周知的發(fā)泡方法使該樹脂顆粒發(fā)泡,由此獲得發(fā)泡顆粒b。此外,限制實(shí)質(zhì)性使用導(dǎo)電性材料的狀態(tài)為完全不包含導(dǎo)電性材料的狀態(tài)與包含低于3質(zhì)量%的導(dǎo)電性材料的狀態(tài)的組合的概念。作為用于獲得發(fā)泡顆粒b的樹脂顆粒的制備方法,例如,可以舉出如下等方法:將基礎(chǔ)樹脂投入擠出機(jī)并制成熔融狀態(tài),從安裝在擠出機(jī)前端的模頭擠出為繩線狀,切割擠出的線料,得到樹脂顆粒(線料切粒法)等。除該方法以外,作為樹脂顆粒的制備方法,可以采用水浸切粒法等周知的樹脂顆粒制造方法。

發(fā)泡顆粒a可以通過如下所述獲得:以3~30質(zhì)量%的比例將導(dǎo)電性材料分散在熱塑性樹脂中,使得到的物質(zhì)中含有發(fā)泡劑從而獲得樹脂顆?;蛘邩渲M合物,用以上述周知的發(fā)泡方法使該樹脂顆?;蛘邩渲M合物發(fā)泡,由此獲得發(fā)泡顆粒a。作為用于獲得發(fā)泡顆粒a的樹脂顆粒的制備方法,通過使用捏合機(jī)及擠出機(jī)等混煉機(jī)對(duì)導(dǎo)電性材料和熱塑性樹脂進(jìn)行混煉以使導(dǎo)電性材料較為均勻地分散在熱塑性樹脂中,除此之外,可以采用如上所述那樣的線料切粒法、水浸切粒法等周知的樹脂顆粒制造方法。

(發(fā)泡顆?;旌衔锏闹苽?

接著,使用混合裝置等混合發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b,從而制備發(fā)泡顆粒混合物。作為混合裝置,可以適當(dāng)選擇槳葉式或螺旋式混合機(jī)及轉(zhuǎn)鼓混合機(jī)等。

在將本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體的情況下,較理想的是構(gòu)成發(fā)泡顆粒成型體的發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b的混合狀態(tài)為均勻的。從實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的觀點(diǎn)考慮,在發(fā)泡顆粒a與發(fā)泡顆粒b的混合物(發(fā)泡顆?;旌衔?進(jìn)行模內(nèi)成型來制造發(fā)泡顆粒成型體的工序中,優(yōu)選隨機(jī)從發(fā)泡顆?;旌衔锶〕龅陌l(fā)泡顆粒群中包含的發(fā)泡顆粒a的比例在一定范圍內(nèi)的狀態(tài)。從獲得發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b均勻混合的發(fā)泡顆粒混合物的觀點(diǎn)考慮,發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b的表觀密度及平均粒徑的關(guān)系優(yōu)選滿足下述數(shù)學(xué)式(4)及數(shù)學(xué)式(5)。

[數(shù)學(xué)式4]

0.85≤d1/d2≤1.15…(4)

[數(shù)學(xué)式5]

0.80≤p1/p2≤1.20…(5)

其中,在上述數(shù)學(xué)式(4)、數(shù)學(xué)式(5)中,

d1:發(fā)泡顆粒a的表觀密度(g/l);

d2:發(fā)泡顆粒b的表觀密度(g/l);

p1:發(fā)泡顆粒a的平均粒徑(mm);

p2:發(fā)泡顆粒b的平均粒徑(mm)。

利用混合裝置混合滿足上述數(shù)學(xué)式(4)及數(shù)學(xué)式(5)的發(fā)泡顆粒,從而制備發(fā)泡顆?;旌衔?,由此,容易使從發(fā)泡顆?;旌衔镫S機(jī)取出的混合發(fā)泡顆粒群中包含的發(fā)泡顆粒a的比例在一定范圍內(nèi)。

(發(fā)泡顆粒的平均粒徑的測(cè)定方法)

準(zhǔn)備盛有水的量筒,使用金屬絲網(wǎng)等工具將適量的發(fā)泡顆粒群沉入上述量筒內(nèi)的水中。然后,將金屬絲網(wǎng)等工具的體積考慮在內(nèi),同時(shí)測(cè)定由水位上升量來讀取出的發(fā)泡顆粒的容積v1[l]。用該容積v1除以裝入量筒內(nèi)的發(fā)泡顆粒的個(gè)數(shù)(n)(v1/n),由此計(jì)算每個(gè)發(fā)泡顆粒的平均體積。利用具有與得到的平均體積相同的體積的虛擬圓球的直徑作為發(fā)泡顆粒的平均粒徑[mm]。

(發(fā)泡顆粒成型體的制備)

使用如上獲得的發(fā)泡顆?;旌衔镏苽浒l(fā)泡顆粒成型體。發(fā)泡顆粒成型體可以基于發(fā)泡顆粒的模內(nèi)成型法來調(diào)整。作為模內(nèi)成型法,可以適當(dāng)選擇現(xiàn)有公知的方法等。例如,利用壓縮填充法、裂紋填充法等公知的填充法,將如上所述制備的發(fā)泡顆粒混合物填充在形成為與目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的形狀的模具內(nèi),利用蒸汽等加熱介質(zhì)加熱模具內(nèi)的發(fā)泡顆粒并使發(fā)泡顆粒相互融合,從而得到融合物。而且,通過從模具中取出融合物,能夠獲得發(fā)泡顆粒成型體。

(發(fā)泡顆粒成型體的使用方式)

在本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體用作電波吸收體的情況下,如圖1a、圖1b、圖2a、圖2b所示,主要采用金字塔形或楔形的形狀,優(yōu)選與在不同頻帶顯示不同電波吸收性能的材料復(fù)合使用。但是,形狀可以根據(jù)所需目標(biāo)性能適當(dāng)設(shè)置,并不限定于上述形狀。此外,例如由本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體構(gòu)成的電波吸收體通過主要與鐵氧體瓦等在mhz頻段顯著發(fā)揮電波吸收性能的材料共同使用,從而能夠在更寬的頻帶內(nèi)有效地吸收電波。作為復(fù)合使用在不同頻帶顯示不同電波吸收性能的材料及發(fā)泡顆粒成型體的電波吸收體,具體而言,使用具有如圖3a、圖3b、圖4a、圖4b那樣的形狀的復(fù)合型電波吸收體10,在其底面使用標(biāo)記3所示的低頻電波吸收材。在本說明書中,有時(shí)將復(fù)合型電波吸收體簡(jiǎn)稱為電波吸收體。

若具體示例電波吸收體所吸收的頻帶,則在使用鐵氧體作為在不同頻帶顯示不同電波吸收性能的材料的情況下,鐵氧體瓦主要吸收低頻段(30~400mhz)的電波,發(fā)泡顆粒成型體主要吸收更高頻段的電波。

然而,引起介電損耗的材料的電波吸收具有因介電損耗ε”引起吸收和因?qū)щ姄p耗σ引起的吸收,通過如下所示數(shù)學(xué)式(6)表示。

[數(shù)學(xué)式6]

ε”=ε”+σ/(2πf)…(6)

其中,在上述數(shù)學(xué)式(6)中,

ε”:介電損耗;

σ:導(dǎo)電損耗;

ε”:復(fù)介電常數(shù)的虛部;

f:頻率。

在使發(fā)泡顆粒成型體與鐵氧體瓦復(fù)合而成的電波吸收體中,在高頻段,發(fā)泡顆粒成型體的復(fù)介電常數(shù)的虛部較大,但在低頻段,以鐵氧體的吸收效果為主,因此優(yōu)選發(fā)泡顆粒成型體的復(fù)介電常數(shù)的虛部較小。因此,在發(fā)泡顆粒成型體中,要求數(shù)學(xué)式(6)中的導(dǎo)電損耗σ較小。

在此,將發(fā)泡顆粒成型體的電等效電路示于圖5a,將對(duì)發(fā)泡顆粒成型體中的導(dǎo)電損耗和介電損耗進(jìn)行說明的模式圖示于圖5b。圖5a中,r為電阻,c為電容器,各自產(chǎn)生導(dǎo)電損耗及介電損耗。在發(fā)泡顆粒成型體內(nèi),顯示導(dǎo)電性的發(fā)泡顆粒a在等效電路中被看做小的電阻,因此,此處產(chǎn)生導(dǎo)電損耗。而且,如圖5b所示,空間上彼此隔離且存在發(fā)泡顆粒a的部分被看做小的電容器c,因此,此處產(chǎn)生介電損耗。然而,在上述數(shù)學(xué)式6中,ε”為電容器中產(chǎn)生的介電損耗,σ為由電阻產(chǎn)生的導(dǎo)電損耗。因此,在發(fā)泡顆粒a的連接過長(zhǎng)的情況下,成為等效電路的電阻成分的影響較大,且在上述數(shù)學(xué)式(6)中,導(dǎo)電損耗σ為主體的發(fā)泡顆粒成型體。作為電波吸收體,此時(shí)的發(fā)泡顆粒成型體不能說較佳。

作為現(xiàn)有的僅由含有導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒構(gòu)成的模內(nèi)成型體的電波吸收體,為了提高在ghz頻段的電波吸收性能,可以增加導(dǎo)電性材料的添加量,但存在mhz頻段的電波吸收性能隨添加量增加而降低的問題。另一方面,在為了提高mhz頻段的電波吸收性能而減少導(dǎo)電性材料的添加量的情況下,則存在ghz頻段的電波吸收性能降低的問題。即,存在難以在ghz頻段及mhz頻段這兩個(gè)頻帶獲得所需電波吸收性能的問題。另外,在現(xiàn)有的由混合發(fā)泡顆粒模內(nèi)成型體構(gòu)成的電波吸收體中,存在如下問題:雖然mhz頻段的電波吸收性能與上述電波吸收體相比提高,但仍處于不足的水平,其中,上述混合發(fā)泡顆粒模內(nèi)成型體為具備被覆導(dǎo)電涂料而成的被覆層的形成有導(dǎo)電性被膜的發(fā)泡顆粒與不具有如上被覆層而形成的非導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒的混合物。

一般認(rèn)為僅由導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒構(gòu)成的模內(nèi)成型體的電波吸收體所涉及的上述問題的理由在于:形成電波吸收體的發(fā)泡顆粒成型體整體由導(dǎo)電性材料構(gòu)成,因此一般認(rèn)為電波吸收體的電波吸收性能主要由導(dǎo)電損耗產(chǎn)生,在高頻段容易發(fā)揮性能等。另外,由具備被覆上述導(dǎo)電涂料而成的被覆層的、形成有導(dǎo)電性被膜的發(fā)泡顆粒的模內(nèi)成型體構(gòu)成的電波吸收體的問題在于:通過利用導(dǎo)電涂料被覆發(fā)泡顆粒而得到導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒,因此形成有導(dǎo)電性被膜的發(fā)泡顆粒僅在導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒的被覆層具有導(dǎo)電性材料而已。另外,發(fā)泡顆粒表面上形成作為電阻的電路,形成有導(dǎo)電性被膜的發(fā)泡顆粒成型體的導(dǎo)電損耗σ增大。因此,這樣的形成有導(dǎo)電性被膜的發(fā)泡顆粒成型體不能說具有充分的電波吸收性能。

另一方面,在本發(fā)明中,如上所述,通過使用以發(fā)泡顆粒成型體截面中發(fā)泡顆粒a與發(fā)泡顆粒b的該面積比的平均值在0.05~1.0的范圍的方式混合而成的混合發(fā)泡顆粒,能夠在得到的發(fā)泡顆粒成型體內(nèi)使發(fā)泡顆粒a在該面積比(s1/s2)1.0以下的較小范圍,同時(shí)將發(fā)泡顆粒成型體的電容調(diào)整為期待值。在設(shè)為上述面積比的范圍內(nèi)的情況下,發(fā)泡顆粒a單獨(dú)存在、及形成2~20個(gè)、甚至2~15個(gè)連接而成的團(tuán)塊,故優(yōu)選。其結(jié)果,能夠減小等效電路的導(dǎo)電損耗,并增大介電損耗,使電波吸收性能提高。

實(shí)際上,本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體(由發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b構(gòu)成的成型體)和由單一發(fā)泡顆粒構(gòu)成的成型體(僅由發(fā)泡顆粒a構(gòu)成的成型體)的電容的測(cè)定結(jié)果示于圖6。此外,作為由發(fā)泡顆粒a及發(fā)泡顆粒b構(gòu)成的發(fā)泡顆粒成型體中含有的導(dǎo)電性材料,導(dǎo)電性炭黑的添加量可以通過改變以14質(zhì)量%的比例分散有該炭黑的發(fā)泡顆粒a與發(fā)泡顆粒b的混合比進(jìn)行調(diào)整。另外,作為僅由發(fā)泡顆粒a構(gòu)成的發(fā)泡顆粒成型體中含有的導(dǎo)電性材料,導(dǎo)電性炭黑的添加量可以通過改變發(fā)泡顆粒a中導(dǎo)電性炭黑的添加率來進(jìn)行調(diào)整。關(guān)于這些發(fā)泡顆粒成型體,如圖6所示,可以確認(rèn)到前者即本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體可以更有效地提高電容。這意味著在將發(fā)泡顆粒成型體作為等效電路的情況下,其電容器成分大于電阻成分,顯示出可優(yōu)選作為電波吸收體。

進(jìn)而,作為本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體,通過使由發(fā)泡顆粒a構(gòu)成且大量含有導(dǎo)電性材料的部分、及由發(fā)泡顆粒b構(gòu)成且限制實(shí)質(zhì)性使用導(dǎo)電性材料的狀態(tài)的部分適當(dāng)存在,能夠不將導(dǎo)電損耗作為主體,而將介電損耗作為主體,因此,能夠改良mhz頻段的電波吸收性能容易降低的性質(zhì)。因此,本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體在ghz頻段的電波吸收性能優(yōu)異,并且能夠提高mhz頻段的吸收性能。即,該發(fā)泡顆粒成型體能夠用作可吸收mhz頻段至ghz頻段的電磁波且可應(yīng)對(duì)寬范圍頻域的電波吸收體。

在本發(fā)明中,發(fā)泡顆粒成型體的變異系數(shù)為20%以下,因此,可以說混煉入導(dǎo)電性材料的發(fā)泡顆粒a大致均勻地分散存在于整個(gè)發(fā)泡顆粒成型體中。由此,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種發(fā)泡顆粒成型體,其能夠用作可更穩(wěn)定地吸收mhz頻段至ghz頻段的電波且可應(yīng)對(duì)寬范圍頻域的電波吸收體。

(低頻電波吸收材料)

作為所述復(fù)合型電波吸收體中使用的低頻電波吸收材料3,例如,優(yōu)選使用由作為磁性損耗材料的鐵氧體瓦等構(gòu)成的電波吸收體。鐵氧體瓦在400mhz以下的低頻段顯示出極為良好的電波吸收特性。因此,作為復(fù)合型電波吸收體10,可以示例由本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體構(gòu)成的電波吸收體和鐵氧體瓦組合而成的組件。在這樣的復(fù)合型電波吸收體10的組件中,ghz頻段的電波被發(fā)泡顆粒成型體有效吸收,mhz頻段的電波通過鐵氧體的磁性損耗而被鐵氧體瓦有效吸收,能夠更強(qiáng)效地發(fā)揮更寬頻帶的電波吸收性能。

此外,在組合使用發(fā)泡顆粒成型體和鐵氧體瓦的情況下,如上所述,相對(duì)于100質(zhì)量%發(fā)泡顆粒a,發(fā)泡顆粒成型體的發(fā)泡顆粒a中包含的導(dǎo)電性材料為3~30質(zhì)量%,優(yōu)選為7~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為10~17質(zhì)量%。作為如上優(yōu)選的導(dǎo)電性材料的上限范圍的存在理由,認(rèn)為是因?yàn)槿粢允沟描F氧體瓦和空間(空氣)的阻抗一致的方式進(jìn)行設(shè)計(jì),則發(fā)泡顆粒成型體的導(dǎo)電性材料的含量過多,則其阻抗與空氣差異較大,因此,由于阻抗不匹配容易引起在發(fā)泡顆粒成型體部分的電磁波反射,容易阻礙接收低頻段的鐵氧體瓦的吸收特性。

另一方面,若減少發(fā)泡顆粒成型體的導(dǎo)電性材料的含量,則不會(huì)阻礙鐵氧體瓦的吸收特性,但發(fā)泡顆粒成型體自身的電波吸收性能降低,因此,為了獲得相同性能,必須增大電波吸收體(在發(fā)泡顆粒成型體為多棱錐形的情況下,增加多棱錐的高度)。其結(jié)果,導(dǎo)致電波暗室等的空間占有率增加,無(wú)法有效利用有限的空間。

因此,在本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體以滿足特定范圍的混合比率的方式含有以特定范圍的量具有導(dǎo)電性材料的發(fā)泡顆粒a以及限制實(shí)質(zhì)性使用導(dǎo)電性材料的發(fā)泡顆粒b,并作為組合鐵氧體瓦而構(gòu)成組件的電波吸收體而使用的情況下,在鐵氧體吸收特性良好的低頻段,鐵氧體瓦高效吸收電波;而在高頻段,該發(fā)泡顆粒成型體高效吸收電波,能夠期待在寬范圍頻帶中的特別優(yōu)異的電波吸收性能。

實(shí)施例

下面,使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)說明。

[發(fā)泡顆粒a的制造]

準(zhǔn)備擠壓裝置,該裝置在內(nèi)徑65mm的擠出機(jī)的出口側(cè)安裝有用于形成線料的模頭。按照表1所示的添加,將作為基礎(chǔ)樹脂即熱塑性樹脂的表1所示的丙烯類樹脂、以及作為導(dǎo)電性材料即導(dǎo)電性無(wú)機(jī)物的油爐黑(產(chǎn)品名稱:科琴黑(ketjenblack)(注冊(cè)商標(biāo))ec300j(獅王公司(lion社)制造);dbp吸收量:360cm3/100g;粒徑:40nm)提供給內(nèi)徑為65mm的擠出機(jī),以設(shè)置溫度200~240℃進(jìn)行加熱并混煉,使導(dǎo)電性材料分散在聚丙烯樹脂中,然后,將得到的熔融混煉物從所述模頭的細(xì)孔擠出為線狀,利用造粒機(jī)切斷成2mg(顆粒的長(zhǎng)度和直徑的比率(l/d)為1.3),得到圓柱狀樹脂顆粒。將1kg得到的樹脂顆粒、3l作為分散介質(zhì)的水、3g作為分散劑的高嶺土、0.02g十二烷基苯磺酸鈉裝入5l的高壓釜內(nèi),在分散介質(zhì)中,向密閉容器內(nèi)壓入作為發(fā)泡劑的二氧化碳,在攪拌下加熱升溫至表1所示的發(fā)泡溫度,并在同溫度下保持15分鐘,將密閉容器內(nèi)的壓力調(diào)整為3.0mpa(g),然后在大氣壓下,將熱壓罐內(nèi)容物與分散介質(zhì)一起排出,得到發(fā)泡顆粒a。此外,構(gòu)成發(fā)泡顆粒a的樹脂中的導(dǎo)電性材料的分散狀態(tài)如圖10的tem照片(倍率20000倍)所示。在圖10的tem照片中,由黑色部位表示存在導(dǎo)電性材料的部位,由呈現(xiàn)非黑色(白色)的部位表示存在樹脂的部位。另外,得到的發(fā)泡顆粒a的各種物性一并示于表1。

[表1]

[發(fā)泡顆粒b的制造]

除了不使用導(dǎo)電性材料之外,實(shí)施與上述發(fā)泡顆粒a相同的工序,得到發(fā)泡顆粒b。但是,在制造發(fā)泡顆粒b時(shí),基礎(chǔ)樹脂等成分及添加量如表2所示。另外,將得到的發(fā)泡顆粒b的各種物性一并示于表2。

[表2]

上述表1及表2所示的發(fā)泡顆粒a的物性及發(fā)泡顆粒b的物性通過下述方法來測(cè)定。

[發(fā)泡顆粒的熔點(diǎn)]

采用通過基于jisk7122(1987年)的熱通量示差掃描量熱法(dsc法)而獲得的值。將2~4mg發(fā)泡顆粒作為試樣,通過熱通量示差掃描量熱儀,以10℃/分鐘的速度從室溫升溫至200℃,接著,以10℃/分鐘的速度從200℃降溫至40℃,再以10℃/分鐘的速度從40℃升溫至200℃,將得到的dsc曲線上的最大吸熱曲線峰的頂點(diǎn)溫度作為熔點(diǎn)。

此外,上述表1及表2所示的發(fā)泡顆粒的“表觀密度”、“平均粒徑”通過上述測(cè)定方法測(cè)定。

(實(shí)施例1~8、比較例2~4)

[熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒成型體的制造]

利用轉(zhuǎn)鼓混合機(jī)以表3所示的混合比混合表1所示的發(fā)泡顆粒a和表2所示的發(fā)泡顆粒b,得到發(fā)泡顆?;旌衔?。將得到的發(fā)泡顆粒混合物填充到模具內(nèi),并以表3所示的蒸汽成型壓力(mpa:表壓)來加熱,由此實(shí)施模內(nèi)成型工序,得到由如圖7所示的底面為600mm×600mm、高度為300mm的多個(gè)金字塔形(四棱錐形)的角構(gòu)成的發(fā)泡顆粒成型體(成型品)。在圖7中,標(biāo)記e表示底面,標(biāo)記f表示頂部,圖7所示的發(fā)泡顆粒成型體中的底面e的尺寸為標(biāo)記b和標(biāo)記a所示范圍的長(zhǎng)度,高度確定為標(biāo)記c所示的范圍的長(zhǎng)度,該標(biāo)記c表示底面e與頂部f的高度差。在表3中,vol.%為volume%的簡(jiǎn)稱。

[表3]

實(shí)施例及比較例中得到的發(fā)泡顆粒成型體分別疊置在鐵氧體瓦(底面100mm×100mm、厚度5.2mm;理研環(huán)境系統(tǒng)公司(rikenenvironmentalsystemco.,ltd)制造、產(chǎn)品號(hào)rf044)上并相互固定,從而形成如圖3b那樣的形狀的組件。組件以組件底面為600mm×600mm的方式形成。將這樣得到的由鐵氧體瓦和發(fā)泡顆粒成型體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體的組件作為電波吸收體(在該情況下為復(fù)合型電波吸收體)。

對(duì)實(shí)施例1、比較例2、下述比較例5中得到的發(fā)泡顆粒成型體拍攝表面照片。將結(jié)果示于圖9。圖9a為實(shí)施例1中得到的發(fā)泡顆粒成型體的表面照片。圖9b為比較例2中得到的發(fā)泡顆粒成型體的表面照片。圖9c為比較例5中得到的發(fā)泡顆粒成型體的表面照片。

(比較例1、5、6)

[熱塑性樹脂發(fā)泡顆粒成型體的制造]

除了僅將表1所示的發(fā)泡顆粒a填充到模具內(nèi)之外,與實(shí)施例1同樣地,以表3所示的條件得到發(fā)泡顆粒成型體。

通過下述方法測(cè)定實(shí)施例及比較例中得到的發(fā)泡顆粒成型體的各種物性并將結(jié)果示于表4。進(jìn)一步地,如上所述,通過下述方法對(duì)由實(shí)施例及比較例的發(fā)泡顆粒成型體構(gòu)成的復(fù)合型電波吸收體進(jìn)行電波吸收性能評(píng)價(jià)及綜合評(píng)價(jià),并將結(jié)果一并示于表4。

[構(gòu)成發(fā)泡顆粒成型體的發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b各自的平均粒徑(本發(fā)明的權(quán)利要求2中的發(fā)泡顆粒的平均粒徑)]

作為發(fā)泡顆粒a的平均粒徑,觀察發(fā)泡顆粒成型體的截面,測(cè)定該截面的寬100mm×長(zhǎng)100mm的正方形范圍內(nèi)存在的全部發(fā)泡顆粒a的最大徑,并將該最大徑的算術(shù)平均值作為發(fā)泡顆粒a的平均粒徑。另一方面,關(guān)于發(fā)泡顆粒b的平均粒徑,對(duì)已測(cè)定發(fā)泡顆粒a的平均粒徑的同一發(fā)泡顆粒成型體的截面進(jìn)行觀察,測(cè)定該截面的寬100mm×長(zhǎng)100mm的正方形范圍內(nèi)存在的全部發(fā)泡顆粒b的最大徑,并將該最大徑的算術(shù)平均值作為發(fā)泡顆粒b的平均粒徑。此外,如表4所示,發(fā)泡顆粒a和發(fā)泡顆粒b各自的平均粒徑大致為相同值。

[電波吸收體的電波吸收性能]

使用實(shí)施例、比較例的發(fā)泡顆粒成型體試制100個(gè)復(fù)合型電波吸收體,在頻率30mhz、100mhz、1ghz、18ghz下,通過ieeestd1128中所示的同軸管法及拱形法,測(cè)定電波吸收量(db),并求得平均值。

[表4]

表4中,“*”表示電波吸收性能不穩(wěn)定。

另外,在表4中,“粒徑比”一欄和“密度比”一欄中分別記載發(fā)泡顆粒a、b的平均粒徑(mm)的比率、發(fā)泡顆粒a、b的表觀密度的比率,“面積比(s1/s2)”一欄中記載面積比的平均值,“變異系數(shù)(%)”一欄中記載面積比的變異系數(shù)(%)。通過上述測(cè)定方法,分別測(cè)定發(fā)泡顆粒a、b的平均粒徑(mm)的比率、發(fā)泡顆粒a、b的表觀密度的比率、面積比的平均值以及面積比的變異系數(shù)(%)。

由上述表4的結(jié)果可確認(rèn):實(shí)施例1-8的電波吸收體在mhz頻段及ghz頻段具有非常穩(wěn)定的電波吸收能力。另外,模內(nèi)成型時(shí)發(fā)泡顆粒的成型性也良好。因此,本發(fā)明的發(fā)泡顆粒成型體具有具備較寬范圍的電磁波吸收特性這樣優(yōu)異的電波吸收性能,適宜用作電波吸收體。

比較例1的發(fā)泡顆粒成型體僅包含發(fā)泡顆粒a,因此雖然在ghz頻段吸收性能優(yōu)異,但在mhz頻段,電波吸收性能不充分。

比較例2的發(fā)泡成型體的發(fā)泡顆粒a的添加率過多,因此混合發(fā)泡顆粒中的發(fā)泡顆粒a的面積比變得過大,特別是在mhz頻段,未發(fā)現(xiàn)充分的電波吸收性能。

作為比較例3和比較例4的發(fā)泡成型體,發(fā)泡顆粒在模內(nèi)成型時(shí)的成型性較差,發(fā)泡顆粒成型體的截面中的面積比(s1/s2)的變異系數(shù)為20%以上,發(fā)泡顆粒也難以模內(nèi)成型,與實(shí)施例1相比,得到的發(fā)泡顆粒成型體的電波吸收性能的不均增大2倍以上,未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定的電波吸收性能。

比較例5的發(fā)泡成型體僅由發(fā)泡顆粒a構(gòu)成,該發(fā)泡顆粒a是以發(fā)泡顆粒成型體整體中包含的導(dǎo)電性材料的含量與實(shí)施例1大致相同的方式,將導(dǎo)電性材料的添加量調(diào)整為較小而得。該發(fā)泡顆粒成型體的電波吸收性能雖然在mhz頻段顯示良好的吸收特性,但在ghz頻段未發(fā)現(xiàn)充分的電波吸收性能。

比較例6的發(fā)泡成型體僅由發(fā)泡顆粒a構(gòu)成,該發(fā)泡顆粒a是將導(dǎo)電性材料的添加量調(diào)整為較多而得,雖然發(fā)泡顆粒成型體的導(dǎo)電性材料含量增多,但導(dǎo)電性發(fā)泡顆粒的導(dǎo)電性材料的含量過多,因此其阻抗與空氣的差異較大,因此,由于阻抗不匹配容易引起在發(fā)泡顆粒成型體部分的電磁波反射,在mhz頻段,無(wú)法獲得充分的電波吸收性能。

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