| 【発明の名称】 |
ゲル状電磁波吸収材及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】堀内 勲
【住所又は居所】山梨県中巨摩郡玉穂町乙黒３２６番地 株式会社応微研内
【氏名】丸山 時彦
【住所又は居所】山梨県中巨摩郡玉穂町乙黒３２６番地 株式会社応微研内
【氏名】渡邉 貴
【住所又は居所】山梨県中巨摩郡玉穂町乙黒３２６番地 株式会社応微研内
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| 【要約】 |
【課題】水の流動性を低下させるために水を固定化し、電磁波吸収性能の均一な電磁波吸収材を提供する。
【解決手段】２〜５重量％のポリビニルアルコール水溶液の体積２〜５重量％１００に、ホウ酸ナトリウム飽和水溶液を体積比で１２〜２０添加してゲル状にした電磁波吸収材で、電磁波吸収能は水と同等の５０％程度あり、半固体状なので厚みを均一にすることができ、携帯電話器用アクセサリー素材として好適である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール、ホウ酸ナトリウムおよび水を含有することを特徴とするゲル状電磁波吸収材。
【請求項２】
携帯電話器の電磁波軽減のための基礎吸収材として用いられる請求項１に記載のゲル状電磁波吸収材。
【請求項３】
ポリビニルアルコール水溶液とホウ酸ナトリウムを混合することを特徴とするゲル状電磁波吸収材の製造方法。
【請求項４】
ポリビニルアルコール水溶液として、２〜５重量％ポリビニルアルコール水溶液を用いる請求項３記載のゲル状電磁波吸収材の製造方法。
【請求項５】
ホウ酸ナトリウムとして、飽和水溶液を２〜５重量％ポリビニルアルコール水溶液の体積１００に対し、体積比で１２〜２０の割合で混合する請求項４に記載のゲル状電磁波吸収材の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器から発する電磁波を効果的に吸収するゲル状電磁波吸収材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気製品、通信機器等の発する電磁波の人体に及ぼす影響が問題とされ、各種機器、装置等に電磁波遮蔽手段がとられるようになってきている。携帯電話器も電磁波を発する機器の一つとして、その内部または外部に取り付ける電磁波吸収材が検討されている。
【０００３】
かかる状況下で、水が電磁波吸収能を有することは知られているので、この性質を利用して、水をケースに入れた携帯電話器用のストラップやアクセサリーが提案されている。例えば、特許文献１（特開２０００−９２１７６号公報）には、携帯電話器に見合う大きさの人体の骨格体とこの骨格体に装着する装飾部材からなり、装飾部材の内部に電磁波防止水の入った容器を収納し、骨格体の腕および足の部分が携帯電話器を抱着するようにした携帯グッズが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２（特開２００２−７７３５０号公報）には、中空の樹脂製ケースの中に水を封入して携帯電話器のストラップに取り付けて、発生する電磁波を軽減する発明が開示されている。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された携帯グッズにおいても、特許文献２の電磁波軽減法においても、電磁波を吸収する水はそのままの形で容器に収容されている。そのため、携帯電話器を落として収容する容器やケースが破損すると水が漏れ出し、携帯電話器が水に濡れたり、電磁波吸収性能が失われる欠点がある。また、電磁波吸収材としての水は携帯電話器の動きに伴って動く流動性を有するため、電磁波吸収性能に変化が生じることがあり、また電磁波が漏れ出る場合がある。
【特許文献１】特開２０００−９２１７６号公報
【特許文献２】特開２００２−７７３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明においては、水の流動性を制御するために、水を固定化し、電磁波吸収性能の均一な電磁波吸収材及びその製造法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究の結果、ポリビニルアルコールとホウ酸ナトリウムを水に混合すると、ゲル状にすることができ、これにより、水の流動性を制御し、均一な厚みの水を得ることができることに想到し、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明は、下記のとおりである。
１）ポリビニルアルコール、ホウ酸ナトリウムおよび水を含有することを特徴とするゲル状電磁波吸収材、
２）携帯電話器の電磁波軽減のための基礎吸収材として用いられる前記１）に記載のゲル状電磁波吸収材、
３）ポリビニルアルコール水溶液とホウ酸ナトリウムを混合することを特徴とするゲル状電磁波吸収材の製造方法。
４）ポリビニルアルコール水溶液として、２〜５重量％ポリビニルアルコール水溶液を用いる前記３）記載のゲル状電磁波吸収材の製造方法、および
５）ホウ酸ナトリウムとして、飽和水溶液を２〜５重量％ポリビニルアルコール水溶液の体積１００に対し、体積比で１２〜２０の割合で混合する前記４）に記載のゲル状電磁波吸収材の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水をゲル化させ、固定化することができ、電磁波吸収性能をそのまま固体化させることにより、電磁波吸収性能の均一化をはかることができる。また、水不溶性の物質の均一な混合、分散が容易となる。請求項２に記載の発明によると、携帯電話器の発する電磁波を効果的に軽減することができ、取付も容易にでき、さらには外部に取り付けると携帯電話器を落下させても衝撃を吸収し、破損を防止することができる。請求項３に記載の発明によるとゲル状電磁波吸収材の製造方法を提供することができ、請求項４に記載の発明によるとゲル状電磁波吸収材が容易に製造できる。請求項５に記載の発明によると、水を均一な厚みに固定化することができ、容易に所望の形状にすることのできる適度の高度を有するゲル状電磁波吸収材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略記する）は、−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）−を繰り返し単位とする高分子重合体であり、一般に、酢酸ビニル重合体をケン化させて得られる重合体である。本発明においては、このケン化度は７５モル％以上が好ましく、９５モル以上がさらに好ましい。また、ゲル状物の機械的強度の点から平均重合度が２０００以上であることが好ましく、２４００以上であることがさらに好ましい。平均重合度について厳密な意味での上限は存在しないが、８０００以下が好ましい。
【００１１】
本発明のゲル状電磁波吸収材は、ＰＶＡ水溶液とホウ酸ナトリウムを混合することにより製造する。本発明においては、ＰＶＡ水溶液は、望ましくは２〜５重量％、さらに望ましくは４〜５重量％の範囲で、ＰＶＡを水に溶解させてＰＶＡ水溶液とする。ＰＶＡの濃度が２重量％未満ではホウ酸ナトリウム飽和水溶液を所定量混合してもゲルが十分に形成されず、一方５重量％を超えると半固体状でなくなり、ボソボソ状態になるので好ましくない。
【００１２】
次に、ホウ酸ナトリウムはその溶解度の低さから飽和水溶液を用いるのが好ましい。このホウ酸ナトリウム飽和水溶液は、ＰＶＡ水溶液の体積１００に対して、体積比１２〜２０の割合で添加、混合することが好ましい。すなわち、ＰＶＡ水溶液１００ｍｌに、ホウ酸ナトリウムの飽和水溶液を１２〜２０ｍｌ添加して調製することが好ましい。ホウ酸ナトリウム飽和水溶液の添加量がＰＶＡ水溶液の体積１００に対し、体積比で１２未満ではゲル化が十分に進行せず、固液分離状態になりやすく、一方２０を超えるとゲル化剤として機能飽和となる。ホウ酸ナトリウムはＰＶＡに作用して環状エステルを形成し、ＰＶＡ水溶液をゲル化するものと考えられる。
【００１３】
上記のＰＶＡ水溶液にホウ酸ナトリウム飽和水溶液を上記量混合すると、ゲル状となり、半固体状となるので、その厚みを均一に調整することができ、また所望の形状に変化させることができる。また、水が含まれているので、後記試験例に示すとおり、電磁波吸収性能はそのまま維持される。さらには、水の状態では均一に混合できない水不溶性の物質を混合することも可能となる。
【００１４】
本発明の電磁波吸収材はゲル状、半固体状なので、所望の形状に変換することが容易であり、包装の形状に合わせて充填することができる。携帯電話器のアクセサリーの素材として好適に使用できる。
【００１５】
本発明の電磁波吸収材に電磁波が照射されると、電磁波によりゲル中に電界が起こり、永久双極子分子の水はその電界の反転に合わせて高速で回転を繰り返す。すなわち、振動するため、マイクロ波のエネルギーは水素結合の分断エネルギー、振動エネルギーに変換されてゲル中に吸収され、結果として電磁波軽減がはかられる。
【００１６】
（試験例）
下記手順に従い、電磁波吸収材を調製して、電磁波吸収性能を評価した。
１．ＰＶＡ（平均重合度２０００、ケン化度９８モル％以上、和光純薬工業（株）製）の各濃度水溶液（０〜６重量％）１００ｍｌに、それぞれホウ酸ナトリウム飽和水溶液を１５ｍｌ添加、混合して、ＰＶＡ濃度の異なる電磁波吸収材を調製した。
２．各電磁波吸収材をビニール袋に入れ、平たく伸ばし、携帯電話器の電池パック面の下に置いた。
３．マイクロ波測定器（TRIFIELD（登録商標）、W.B.Lee社製）を用いて、各電磁波吸収材ごとの電磁波吸収性能を携帯電話器の発するマイクロ波によって測定した。マイクロ波測定器は携帯電話器から約１５ｃｍ離して設置した。比較のため、水の電磁波吸収性能および携帯電話器から発生するマイクロ波を同時に測定した（表１中、「水」、「対照」）。測定したマイクロ波（電力密度）を下記表１および図１（グラフ）に示す。
【００１７】
（表１）
ＰＶＡ濃度（重量％） マイクロ波（mW/cm2）
０ ０．１０
２ ０．１０
３ ０．１０
４ ０．１０
５ ０．１０
６ ０．１０
水 ０．１０
対照 ０．２０
（注：アンテナから１５ｃｍの地点で測定した）
【００１８】
電磁波吸収材の調製においては、ＰＶＡ１重量％水溶液ではホウ酸ナトリウム飽和水溶液を混合してもゲル化せず、液状であった。２〜５重量％ではゲル強度に違いがみられ、２，３重量％ではゲルが幾分軟らかく、４，５重量％ではゲル中に水を固定して均一な厚みにすることができた。６重量％になるとボソボソの状態になった。また、このゲル（ＰＶＡ２〜５重量％、特に４〜５重量％）は、急激なショックには高い反発性を示し、鈍い力に呼応して形状を変化させることができるもであったので、平たく伸ばすことができた。
【００１９】
表１および図１から、本発明の電磁波吸収材は携帯電話器から発せられる電磁波の５０％を吸収し、水の電磁波吸収性能を維持していることがわかる。また、上記ゲル特性から、電化製品の振動防止、破損防止用として好適な素材ということができる。装着に際しては、形状変換が容易であるため包装の形状に合わせて充填することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】試験例において測定したＰＶＡ濃度の異なる電磁波吸収材の電磁波吸収性能を示すグラフである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９５１７５３０１
【氏名又は名称】株式会社応微研
【住所又は居所】山梨県中巨摩郡玉穂町乙黒３２６番地
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| 【出願日】 |
平成１６年７月３０日（２００４．７．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７０４３
【弁理士】
【氏名又は名称】浅川 哲
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| 【公開番号】 |
特開２００６−４１４２６（Ｐ２００６−４１４２６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年２月９日（２００６．２．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−２２３０９４（Ｐ２００４−２２３０９４） |
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