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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-17
(45)【発行日】2025-01-27
(54)【発明の名称】ＥＭＩシールドガスケットを有する電磁導波管
(51)【国際特許分類】
H01P 1/04 20060101AFI20250120BHJP
C01B 32/168 20170101ALI20250120BHJP
H05K 9/00 20060101ALI20250120BHJP
【ＦＩ】
H01P1/04
C01B32/168
H05K9/00 E
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2022515100
(86)(22)【出願日】2020-09-08
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-07
(86)【国際出願番号】 GB2020052153
(87)【国際公開番号】W WO2021048532
(87)【国際公開日】2021-03-18
【審査請求日】2023-05-08
(31)【優先権主張番号】1912962.6
(32)【優先日】2019-09-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】522087774
【氏名又は名称】キュー－フロー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｑ－ＦＬＯ ＬＩＭＩＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【氏名又は名称】君塚 絵美
(72)【発明者】
【氏名】マーティン ピック
(72)【発明者】
【氏名】アダム ボイス
(72)【発明者】
【氏名】シーン ハワード
(72)【発明者】
【氏名】メイア ヘフェッツ
(72)【発明者】
【氏名】サハー テネンバウム
(72)【発明者】
【氏名】オルタル ティウリン
(72)【発明者】
【氏名】ヴィクター ハルペリン
(72)【発明者】
【氏名】イェホシュア イェシュルン
(72)【発明者】
【氏名】リロン イスマン
(72)【発明者】
【氏名】ジェロニモ テッローネス ポルタス
【審査官】佐藤 当秀
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１６３９８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００４７８６４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１４－５０８０５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５２８０６８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｐ １／０４
Ｃ０１Ｂ ３２／１６８
Ｈ０５Ｋ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の導波管セクションと、第２の導波管セクションと、
前記第１の導波管セクションの端部に取り付けられた第１のフランジと、
前記第２の導波管セクションの端部に取り付けられ、前記第１のフランジが接続される第２のフランジと、
前記第１のフランジと前記第２のフランジの間に取り付けられたＥＭＩシールドガスケットとを備え、前記ＥＭＩシールドガスケットが、１つまたは複数のアパーチャを有する不織布カーボンナノチューブの自立体を含んでいる、
電磁導波管。
【請求項2】
前記不織布カーボンナノチューブの自立体はコーティングされている、請求項１に記載の電磁導波管。
【請求項3】
前記コーティングは、部分コーティングである、請求項２に記載の電磁導波管。
【請求項4】
前記コーティングは前記不織布カーボンナノチューブの自立体に含浸している、請求項２に記載の電磁導波管。
【請求項5】
前記不織布カーボンナノチューブの自立体はポリマーでコーティングされている、請求項１－４のいずれかに記載の電磁導波管。
【請求項6】
前記不織布カーボンナノチューブの自立体は、非導電性ポリマーでコーティングされている、請求項５に記載の電磁導波管。
【請求項7】
前記非導電性ポリマーはフルオロポリマーである、請求項６に記載の電磁導波管。
【請求項8】
前記非導電性ポリマーはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）またはポリフッ化ビニリデンのコポリマーもしくはターポリマーである、請求項６または請求項７に記載の電磁導波管。
【請求項9】
前記ポリマーは導電性ポリマーである、請求項５に記載の電磁導波管。
【請求項10】
前記ポリマーはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である、請求項５に記載の電磁導波管。
【請求項11】
前記不織布カーボンナノチューブの自立体の面密度は、６０ｇｓｍ以下である、請求項１－１０のいずれかに記載の電磁導波管。
【請求項12】
前記不織布カーボンナノチューブの自立体の面密度は、２０ｇｓｍ以下である、請求項１－１１のいずれかに記載の電磁導波管。
【請求項13】
前記不織布カーボンナノチューブの自立体の表面は不均一である、請求項１－１２のいずれかに記載の電磁導波管。
【請求項14】
前記不織布カーボンナノチューブの自立体の厚さは、最大２０％の変化を受ける、請求項１－１３のいずれかに記載の電磁導波管。
【請求項15】
（a）金属触媒または金属触媒前駆体の流れを温度制御されたフロースルー反応器に導入するステップと、（b）前記温度制御されたフロースルー反応器に炭素源の流れを導入するステップと、
（c）前記金属触媒または金属触媒前駆体および炭素源を、粒子状金属触媒を生成し、カーボンナノチューブを生成するのに十分な温度ゾーンに曝露するステップと、
（d）前記カーボンナノチューブを前記温度制御されたフロースルー反応器の吐出口からの連続放出として移動させるステップと、
（e）前記不織布カーボンナノチューブの自立体の形の連続放出を収集するステップと、
（f）前記不織布カーボンナノチューブの自立体を、１つまたは複数のアパーチャを有するように構成するステップと、
含むプロセスから得られるまたは得られた、請求項１－１４のいずれかに記載の電磁導波管。
【請求項16】
請求項１－１５のいずれかで定義されたＥＭＩシールドガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、１つまたは複数のアパーチャを組み込むように構成された不織布カーボンナノチューブの自立体を含む電磁干渉シールドガスケットを備えた電磁導波管、およびその電磁干渉シールドガスケット自体に関する。
【背景技術】
【0002】
導波管ガスケットは、電磁干渉（ＥＭＩ）からの効果的なシールディング及びフランジ、カバー、およびチョークの圧力シーリングを提供するために一般に使用されている。ガスケットは、必要な機能に合わせて、非導電性材料（例：ネオプレン）または導電性材料（例：銅）で作ることができる。
【発明の概要】
【0003】
本発明は、不織布カーボンナノチューブの自立体が、非常に広い周波数帯域（通常、ＭＨｚから１００ＧＨｚまで）にわたって電磁干渉（ＥＭＩ）シールド機能を持ち、低い面密度でも望外の減衰値を持つという認識に基づくものである。容易に成形され、弾性的に圧縮されるという不織布カーボンナノチューブの自立体の能力は、（例えば）効果的な電磁干渉（ＥＭＩ）シールドガスケットとしての展開を容易にする。
【0004】
第１の態様によれば、本発明は、電磁導波管を提供し、該導波管は、
第１の導波管セクションと、
第２の導波管セクションと、
前記第１の導波管セクションの端部に取り付けられた第１のフランジと、
前記第２の導波管セクションの端部に取り付けられ、前記第１のフランジが接続される（例えば、密閉接続される）第２のフランジと、
前記第１フランジと前記第２のフランジの間に取り付けられたＥＭＩシールドガスケットとを備え、前記ＥＭＩシールドガスケットが、１つまたは複数のアパーチャを組み込むように構成された不織布カーボンナノチューブの自立体を含んでいる。
第１の導波管セクションと、
第２の導波管セクションと、
前記第１の導波管セクションの端部に取り付けられた第１のフランジと、
前記第２の導波管セクションの端部に取り付けられ、前記第１のフランジが接続される（例えば、密閉接続される）第２のフランジと、
前記第１フランジと前記第２のフランジの間に取り付けられたＥＭＩシールドガスケットとを備え、前記ＥＭＩシールドガスケットが、１つまたは複数のアパーチャを組み込むように構成された不織布カーボンナノチューブの自立体を含んでいる。
【0005】
圧縮下において、ＥＭＩシールドガスケットが第1フランジと第2フランジの間の接合部を効果的にシールする。厚さ、機械的特性（製造プロセスによる）、形状、および界面化学（例えば、コーティングによる）を最適化する機能を備えたＥＭＩシールドガスケットは、本発明の電磁導波管用の万能で費用効果の高いハイエンドシールドソリューションである。
【0006】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、同じまたは異なる形状の複数のアパーチャを組み込むように構成することができる。不織布カーボンナノチューブの自立体は、単一のアパーチャを組み込むように構成することができる。その（または各）アパーチャのプロファイルは、実質的に円形、正方形、または長方形とすることができる。
【0007】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、積層体であってもよい。不織布カーボンナノチューブの自立体は繊維状であってもよい。例えば、不織布カーボンナノチューブの自立体は、繊維、フィルム、リボン、ストランド、シート、メッシュ、またはマットであってもよい。
【0008】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、実質的に平面であってもよい。不織布カーボンナノチューブの平面自立体のプロファイルは第１のフランジおよび第２のフランジのプロファイルを補完する（例えば、実質的に一致する）ものであってもよい。不織布カーボンナノチューブの平面自立体のプロファイルは、実質的に円形、正方形、または長方形であってもよい。
【0009】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、実質的に環状であってもよい。不織布カーボンナノチューブの環状自立体は、実質的に円形（例えば、ＯリングまたはＤリング）または長方形であってもよい。不織布カーボンナノチューブの環状自立体の断面は、実質的にＯ型またはＤ型であってもよい。
【0010】
不織布カーボンナノチューブの環状自立体は、第１のフランジおよび／または第２のフランジの接続面の環状のくぼみに着座させてもよい。
【0011】
織布カーボンナノチューブの自立体は、追加の材料と組み合わせてもよい。
【0012】
追加の材料は、微粒子状または繊維状またはコーティングであってもよい。
【0013】
追加の材料は、ポリマー（例えば、導電性または非導電性ポリマー）、金属または非金属（例えば、炭素）であってもよい。
【0014】
ポリマーはエラストマーであってもよい。ポリマーは、熱可塑性、熱成形性、または熱硬化性ポリマーであってもよい。熱成形性ポリマーは、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）であってもよい。ポリマーは化学的に活性であってもよい（例えば、重合可能または架橋性）。
【0015】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、真空成形、積層、織り、編組、包装、分散または結合（例えば、熱的または化学的結合またはめっき）などの周知の技術によって追加の材料と組み合わせることができる。
【0016】
好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体はコーティングされる。特に好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体は、ポリマー（例えば、導電性または非導電性ポリマー）でコーティングされる。
【0017】
コーティングは、完全コーティングまたは部分コーティングであってよい。好ましくは、コーティングは部分コーティングである。部分コーティングは、低分子量ポリマーを使用して達成することができ、有利には不織布カーボンナノチューブを露出したままにする。
【0018】
好ましくは、ポリマーは、不織布カーボンナノチューブの自立体に含浸する。これは、低分子量ポリマーを使用して達成することができ、不織布カーボンナノチューブの自立体の機械的挙動を改善するのに有利に役立ち得る。
【0019】
好ましい実施形態では、ポリマーはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である。特に好ましくは、ポリマーは低分子量ＰＶＰである。この実施形態の利点は、ＰＶＰが不織布カーボンナノチューブの自立体の凝集強度を増強することである。
【0020】
ポリマーはシリコーンであってもよい。
【0021】
好ましい実施形態では、不織布カーボンナノチューブの自立体は、非導電性ポリマーでコーティングされる。好ましくは、非導電性ポリマーはフルオロポリマーである。特に好ましいのは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）またはそのコポリマーまたはターポリマーである。
【0022】
好ましい実施形態では、不織布カーボンナノチューブの自立体は、導電性ポリマーでコーティングされる。
【0023】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、前述したように、１つまたは複数のポリマー（例えば、導電性または非導電性ポリマー）の混合物でコーティングすることができる。
【0024】
第１のフランジおよび第２のフランジは、同じであっても異なっていてもよい。概して、第１のフランジと第２のフランジは同じである。第１のフランジおよび第２のフランジは、接触フランジ、カバーフランジまたはチョークフランジであってよい。
【0025】
第１のフランジおよび第２のフランジのそれぞれの接続面は、実質的に正方形、円形、八角形、または長方形であってよい。第１のフランジおよび第２のフランジは、傾斜部、テーパー部またはインデント部などのｚ軸特徴部を含んでもよい。
【0026】
第１のフランジおよび第２のフランジは、ねじで接続するか、または複数の留め具（例えば、ボルトまたはピン）で接続することができる。
【0027】
第１のフランジと第２のフランジとの間の接続は気密であってよい。第１のフランジと第２のフランジとの間の接続は、接触接続またはチョーク接続であってもよい。
【0028】
第１の導波管セクションおよび第２の導波管セクションは、同じであっても異なっていてもよい。概して、第１の導波管セクションと第２の導波管セクションは同じである。
【0029】
第１の導波管セクションおよび第２の導波管セクションは、細長い中空の導電性導管（例えば、金属パイプ）であってよい。第１のフランジは、第１の導波管セクションにソケット装着または貫通装着することができる。第２のフランジは、第２の導波管セクションにソケット装着または貫通装着することができる。
【0030】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、成形または切断（例えば、レーザー、水、ブレード、空気またはダイカット）によって１つまたは複数のアパーチャを組み込むように構成することができる。
【0031】
１つまたは複数のアパーチャは、電磁放射のための開口（例えば、実質的に中央の開口）を含み得る。１つまたは複数のアパーチャは、第１のフランジおよび第２のフランジを接続する留め具を受け入れるための固定アパーチャを含み得る。
【0032】
好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体の面密度は、６０ｇｓｍ以下である。特に好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体の面密度は３０ｇｓｍ以下である。より好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体の面密度は、２０ｇｓｍ以下である。
【0033】
好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体の表面は不均一である。例えば、不織布カーボンナノチューブの自立体の表面は、クリンプ状、ディンプル状、波形状、または波動状であってよい。
【0034】
好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体の厚さは、最大２０％の変化を受ける。
【0035】
不織布カーボンナノチューブの自立体は、ポリマーコアを備えることができる。ポリマーコアは、エラストマーコアまたは熱硬化性または熱可塑性ポリマーコアであってよい。
【0036】
好ましくは、ＥＭＩシールドガスケットは、以下のプロセスから取得できるか、または取得され、該プロセスは、
（a）金属触媒または金属触媒前駆体の流れを温度制御されたフロースルー反応器に導入するステップと、
（b）前記温度制御されたフロースルー反応器に炭素源の流れを導入するステップと、
（c）前記金属触媒または金属触媒前駆体と炭素源を、粒子状金属触媒を生成するのに十分な温度ゾーンに曝露して、カーボンナノチューブを生成するステップと、
（d）前記カーボンナノチューブを前記温度制御されたフロースルー反応器の吐出口から連続放出として移動させるステップと、
（e）前記不織布カーボンナノチューブの自立体の形の連続放出を収集するステップと、
（f）前記不織布カーボンナノチューブの自立体を、１つまたは複数のアパーチャを組み込むように構成するステップと、
含む。
（a）金属触媒または金属触媒前駆体の流れを温度制御されたフロースルー反応器に導入するステップと、
（b）前記温度制御されたフロースルー反応器に炭素源の流れを導入するステップと、
（c）前記金属触媒または金属触媒前駆体と炭素源を、粒子状金属触媒を生成するのに十分な温度ゾーンに曝露して、カーボンナノチューブを生成するステップと、
（d）前記カーボンナノチューブを前記温度制御されたフロースルー反応器の吐出口から連続放出として移動させるステップと、
（e）前記不織布カーボンナノチューブの自立体の形の連続放出を収集するステップと、
（f）前記不織布カーボンナノチューブの自立体を、１つまたは複数のアパーチャを組み込むように構成するステップと、
含む。
【0037】
一般的に、粒子状金属触媒はナノ粒子状金属触媒である。好ましくは、ナノ粒子金属触媒のナノ粒子は、１～５０ｎｍ（好ましくは１～１０ｎｍ）の範囲の平均直径（例えば、数、体積、または表面平均直径）を有する。好ましくは、ナノ粒子金属触媒の粒子の８０％以上は、３０ｎｍ未満の直径を有する。特に好ましくは、ナノ粒子金属触媒の粒子の８０％以上は、１２ｎｍ未満の直径を有する。粒子状金属触媒の濃度は、１０６から１０１０粒子/ｃｍ３の範囲であってよい。
【0038】
一般的に、金属触媒は、アルカリ金属、遷移金属、希土類元素（例えば、ランタニド）およびアクチニドからなる群の１つまたは複数である。好ましくは、金属触媒は、遷移金属、希土類元素（例えば、ランタニド）およびアクチニドからなる群のうちの１つまたは複数である。
【0039】
好ましくは、金属触媒は、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｌｉ及びＧｄからなる群の少なくとも1つである。好ましくは、金属触媒は鉄である。
【0040】
金属触媒前駆体は、金属錯体または有機金属化合物であってよい。例として、鉄ペンタカルボニル、フェロセン、またはフェロセニル誘導体（例えば、フェロセニルサルファイド）がある。
【0041】
好ましくは、金属触媒前駆体は硫黄含有である。硫黄含有の金属触媒前駆体は、カーボンナノチューブの成長を促進することができる。
【0042】
好ましくは、金属触媒前駆体は、硫黄含有有機金属である。特に好ましくは、金属触媒前駆体は、硫黄含有鉄有機金属である。より好ましくは、金属触媒前駆体は、硫黄含有フェロセニル誘導体である。さらにより好ましくは、金属触媒前駆体は、モノ－（メチルチオ）フェロセンまたはビス－（メチルチオ）フェロセンである。
【0043】
金属触媒または金属触媒前駆体の流量は、１～５０ｇ／時（例えば、約７ｇ／時）の範囲であってよい。
【0044】
金属触媒または金属触媒前駆体は、ステップ（ａ）で硫黄含有添加剤と一緒に導入することができる。硫黄含有添加剤は、カーボンナノチューブの成長を促進することができる。硫黄含有添加剤は、チオフェン、硫化鉄、硫黄含有フェロセニル誘導体（例えば、フェロセニルサルファイド）、硫化水素または二硫化炭素であってよい。
【0045】
好ましい実施形態では、硫黄含有添加剤は、チオフェンまたは二硫化炭素である。特に好ましくは、硫黄含有添加剤はチオフェンである。
【0046】
好ましい実施形態では、金属触媒前駆体は、任意選択で、硫黄含有添加剤（好ましくはチオフェンまたは二硫化炭素）と一緒に、フェロセンである。
【0047】
硫黄含有添加剤の流量は、０．１から１０ｇ／時（例えば、約５ｇ／時）の範囲であってよい。
【0048】
ステップ（ａ）で導入される金属触媒または金属触媒前駆体は、気体、液体、または固体の形態であってよい。金属触媒または金属触媒前駆体は、ステップ（ａ）において、非金属触媒改質剤またはその前駆体と共に導入することができる。非金属触媒改質剤は、カルコゲン含有（例えば、硫黄含有）であってよい。
【0049】
粒子状金属触媒の生成は、ステップ（ｃ）において、金属触媒または金属触媒前駆体の金属種（例えば、原子、ラジカルまたはイオン）への熱分解または熱解離によって開始することができる。ステップ（ｃ）における粒子状金属触媒の生成は、金属種の核形成された金属種（例えば、クラスター）への核形成を含んでもよい。粒子状金属触媒の生成は、有核金属種の粒子状金属触媒への成長を含んでもよい。
【0050】
金属触媒または金属触媒前駆体は、ステップ（ａ）において、線形流路、軸方向流路、渦巻き流路、らせん流路、層流路または乱流路に導入（例えば、注入）することができる。金属触媒または金属触媒前駆体は、複数の場所に導入することもできる。
【0051】
ステップ（ａ）において、金属触媒または金属触媒前駆体は、温度制御されたフロースルー反応器に軸方向または半径方向に導入することができる。金属触媒または金属触媒前駆体は、プローブまたはインジェクターを介して軸方向に導入することもできる。
【0052】
金属触媒または金属触媒前駆体は、キャリアガスと混合してもよい。キャリアガスは、通常、窒素、アルゴン、ヘリウム、または水素の1つまたは複数である。キャリアガスと混合された金属触媒または金属触媒前駆体の質量流量は、一般に１０～３０ｌｐｍの範囲である。
【0053】
ステップ（ｂ）の前に、炭素源を加熱することができる。
【0054】
ステップ（ｂ）の前に、炭素源は、赤外線源、可視光線源、紫外線源またはＸ線エネルギー源による放射熱伝達にさらすことができる。
【0055】
ステップ（ｂ）において、炭素源は、線形流路、軸方向流路、渦巻き流路、らせん流路、層流路、または乱流路に導入（例えば、注入）することができる。
【0056】
ステップ（ｂ）において、炭素源は、温度制御されたフロースルー反応器に軸方向または半径方向に導入することができる。炭素源は、プローブまたはインジェクターを介して軸方向に導入することもできる。炭素源は、複数の場所に導入することもできる。炭素源は、任意選択で置換および／または任意選択でヒドロキシル化された芳香族または脂肪族、非環状または環状炭化水素（例えば、アルキン、アルカンまたはアルケン）とすることができ、これは、任意選択で１つ以上のヘテロ原子（例えば、酸素）によって中断される。任意選択でハロゲン化されたＣ１-６－炭化水素（例えば、メタン、プロパン、エチレン、アセチレンまたはテトラクロロエチレン）、任意選択で一置換、二置換または三置換ベンゼン誘導体（例えば、トルエン）またはＣ１-６－アルコール（例えば、エタノール）が好ましい。
【0057】
好ましくは、炭素源は、任意選択で（しかし好ましくは）、任意選択で置換および／または任意選択でヒドロキシル化された芳香族または脂肪族、非環状または環状炭化水素（例えば、アルキン、アルカンまたはアルケン）の存在下でのメタンであり、これは任意選択で１つまたは複数のヘテロ原子（例えば、酸素）によって中断される。
【0058】
炭素源は、メタン、エチレン、またはアセチレンなどのＣ１-６－炭化水素であってよい。
【0059】
炭素源は、エタノールまたはブタノールなどのアルコールであってよい。
【0060】
炭素源は、ベンゼンまたはトルエンなどの芳香族炭化水素であってよい。
【0061】
好ましい実施形態では、炭素源は、任意選択でプロパンまたはアセチレンの存在下でのメタンである。
【0062】
炭素源の流量は、５０～３００００ｓｃｃｍ（例えば、２０００ｓｃｃｍ）の範囲であり得る。一般的に、ステップ（b）では、炭素源にヘリウム、水素、窒素、アルゴンなどのキャリアガスが導入される。
【0063】
キャリアガスの流量は、１０００～５００００ｓｃｃｍ（例えば、３００００ｓｃｃｍ）の範囲であってよい。好ましい実施形態では、ステップ（ａ）および（ｂ）は同時である。この目的のために、金属触媒または金属触媒前駆体が、好ましくは、炭素源に懸濁または溶解される。特に好ましくは、金属触媒または金属触媒前駆体および硫黄含有添加剤が、炭素源に懸濁または溶解される。例えば、フェロセンおよびチオフェンが、ブタノール、エタノール、ベンゼンまたはトルエンなどの有機溶媒に溶解され、その溶液が、温度制御されたフロースルー反応器に導入され得る（例えば、注入され得る）。
【0064】
カーボンナノチューブは、単層および／または多層のカーボンナノチューブであってよい。ステップ（ｃ）において、カーボンナノチューブ構造は、３Ｄ連続ネットワーク（例えば、エアロゲル）の形態をとり得る。
【0065】
温度制御されたフロースルー反応器は、円筒形または別の幾何学的形状であり得る。温度制御されたフロースルー反応器は、実質的に垂直または水平であり得る。好ましくは、温度制御されたフロースルー反応器は実質的に水平である。
【0066】
温度制御されたフロースルー反応器の壁は、水、液体窒素または液体ヘリウムなどの冷却流体にさらすことによって選択的に冷却され得る。
【0067】
温度制御されたフロースルー反応器は、軸方向の温度勾配を提供するように構成され得る。軸方向の温度勾配は不均一にすることができる（たとえば、階段状）。温度制御されたフロースルー反応器の温度は、抵抗加熱、プラズマまたはレーザーによって制御することができる。
【0068】
好ましくは、温度制御されたフロースルー反応器の温度プロファイルは、実質的に放物線状である。
【0069】
粒子状金属触媒を生成し、カーボンナノチューブを生成するのに十分な温度ゾーンは、少なくとも６００～１５００℃の範囲にわたる可能性がある。
【0070】
温度制御されたフロースルー反応器は、噴射ノズル、ランス、プローブ、または多口式インジェクター（例えば、シャワーヘッドインジェクター）によって反応物を導入するように構成することができる。
【0071】
ステップ（ｄ）は、機械的、静電的、または磁気的力によって実行することができる。
【0072】
ステップ（e）は機械的に実行することができる。例えば、ステップ（ｅ）は、回転スピンドルまたはドラム上で実行することができる。
【0073】
このプロセスは、不織布カーボンナノチューブの自立体を切断、細断、成形、敷設、平坦化、延伸、展開、整列、コーミング、加熱、振動または強化することをさらに含み得る。
【0074】
このプロセスは、不織布カーボンナノチューブの自立体を化学的に適合させることをさらに含み得る。
【0075】
このプロセスは、不織布カーボンナノチューブの自立体を高密度化することをさらに含み得る。高密度化の後には通常、風乾が行われる。
【0076】
このプロセスは、不織布カーボンナノチューブの自立体をコーティングすることをさらに含み得る。
【0077】
好ましくは、不織布カーボンナノチューブの自立体の電気伝導率は、１０３～１０６Ｓ/ｍの範囲であり、特に好ましくは、１００００～５０００００Ｓ/ｍの範囲である。
【0078】
不織布カーボンナノチューブの自立体の面密度は、ステップ（ｅ）の持続時間を変えることによって変えることができる。
【0079】
さらなる態様によれば、本発明は、前述したように、ＥＭＩシールドガスケットを提供する。
【0080】
さらに別の態様によれば、本発明は、ＥＭＩ（例えば、ＲＦＩ）シールドについて前述したように、不織布カーボンナノチューブの自立体の使用を提供する。
【0081】
ＥＭＩシールドのための不織布カーボンナノチューブの自立体の使用は、シールドガスケット、シールドエンクロージャ、シールド缶、シールドカード、シールドバックプレーン、シールドルーム、シールドテープ、またはシールドケーブルとしてまたはそれに使用するのが好ましい。
【0082】
本発明は、ここで、添付図面を参照して、非限定的な意味で説明される。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図2】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図3】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図4】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図5】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図6】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図7】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図8】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図9】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図10】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図1】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図2】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図3】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図4】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図5】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図6】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図7】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図8】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図9】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図10】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図11】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図12】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図13】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図14】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図15】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図16】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図17】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図18】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図19】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図20】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図21】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図22】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図23】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図24】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図25】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図26】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図27】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図28】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図29】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図30】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図31】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図32】本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を示す減衰プロットである。
【図33】コーティングされていないＣＮＴ材料及びコーティングされたＣＮＴ材料のＳＥＭ画像を示す図である。
【図34】コーティングされていないＣＮＴ材料及びコーティングされたＣＮＴ材料のＳＥＭ画像を示す図である。
【図35】１０ｗｔ％のＰＶＤＦでコーティングされたＣＮＴ材料のＳＥＭ画像を示す図である。
【図36】コーティングされていないＣＮＴ（カーボンナノチューブ）材料とコーティングされたＣＮＴ材料の引張応力とひずみ（％）の比較を示す図である。
【図37】コーティングされていないＣＮＴ材料及びコーティングされたＣＮＴ材料の破壊エネルギーの比較を示す図である。
【図38】以下に説明する実施例３のテストセットアップを示す図である。
【図39】以下に説明する実施例３のテストセットアップを示す図である。
【図40】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【図41】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【図42】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【図43】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【図44】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【図45】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【図46】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【図47】テストセットアップを使用して測定されたさまざまなガスケット材料のシールド性能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0084】
例１
本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を、フリースペースまたはポリエチレン（ＰＥ）スペーサーに対する減衰を高周波で測定することによって評価した。
本発明によるＥＭＩシールドガスケットの代表的な実施形態のシールド性能を、フリースペースまたはポリエチレン（ＰＥ）スペーサーに対する減衰を高周波で測定することによって評価した。
【0085】
実験
測定は、導波管フランジの側面に一定の距離に配置したホーンアンテナを使用して行った。信号源がテスト信号を生成した。下記のフランジ（Ｆｌａｎｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｌｉｍｉｔｅｄ）と周波数を使用した。
ＷＲ－１１２ １０ＧＨｚ
WR－４２ ２６．５ GHz
WR－１９ ５０GHz
測定は、導波管フランジの側面に一定の距離に配置したホーンアンテナを使用して行った。信号源がテスト信号を生成した。下記のフランジ（Ｆｌａｎｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｌｉｍｉｔｅｄ）と周波数を使用した。
ＷＲ－１１２ １０ＧＨｚ
WR－４２ ２６．５ GHz
WR－１９ ５０GHz
【0086】
ＷＲ－１１２は、標準フランジよりも性能が優れた金属同士接触のチョークフランジである。WR－１１２の場合、信号源はスクリーンボックスに封入された。
【0087】
ＷＲ－４２およびWR－１９の場合、信号源は導波管内であった。
【0088】
いずれの場合も、成端は導波管負荷であった。テスト方法はＩＥＥＥ Ｓｔｄ ２９９：２００６に基づいており、テスト機器は表1に示されている。
【0089】
【表1】
【0090】
本発明のＥＭＩシールドガスケットを作るために使用されるＣＮＴ材料は、以下のカタログ番号でＴｏｒＴｅｃｈから入手可能である。
C－３２２－H３ ２０ｇｓｍ
Ｃ－３４０－Ｈ３Ｂ ３０ｇｓｍ
C－２５４－H２A ６０ｇｓｍ
C－３２２－H３ ２０ｇｓｍ
Ｃ－３４０－Ｈ３Ｂ ３０ｇｓｍ
C－２５４－H２A ６０ｇｓｍ
【0091】
ＣＮＴ材料が標準的な手法に従ってレーザーカットされ、ＥＭＩシールドガスケットのアパーチャおよび所望の構成が組み込まれている。テストは、コーティングされていないＣＮＴ材料製のＥＭＩシールドガスケットと、ＰＶＤＦコーティングされたＣＮＴ材料製のＥＭＩシールドガスケットで実行した。ＰＶＤＦコーティングされたＥＭＩシールドガスケットは、ＰＶＤＦペレット（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ）をアセトン（１５％ｗ/w）に溶解し、その溶液をコーティングされていないＥＭＩシールドガスケットの表面に塗布することによって調製した。アセトンを蒸発させてＰＶＤＦコーティングを残存させた。
【0092】
ニッケルとグラファイトを含むシリコーンエラストマー（ＣＥＭ-ＮＣ００１-０-０３ ８０Ｈ ６００ｇｓｍ）をリファレンス材料として使用した。
【0093】
結果
減衰プロットを図１～図３２に示す。各タイプの導波管ごとに、結果を以下の表に示す。減衰プロットと表において、以下の略語が使用されている。
「ＰＶＤＦ」は、ＰＶＤＦコーティングされたＥＭＩシールドガスケットである。
「ＡＳＩＳ」は、コーティングされていないＥＭＩシールドガスケットである。
「Ｄｉｒｅｃｔ」は、ガスケットのない導波管である（つまり、導波管フランジ間の金属同士の接触）。
「ＰＥ７０」は、ポリエチレンスペーサーである。
「ＮｉＧｒＳｉ」は、リファレンス材料を使用したガスケットである。
減衰プロットを図１～図３２に示す。各タイプの導波管ごとに、結果を以下の表に示す。減衰プロットと表において、以下の略語が使用されている。
「ＰＶＤＦ」は、ＰＶＤＦコーティングされたＥＭＩシールドガスケットである。
「ＡＳＩＳ」は、コーティングされていないＥＭＩシールドガスケットである。
「Ｄｉｒｅｃｔ」は、ガスケットのない導波管である（つまり、導波管フランジ間の金属同士の接触）。
「ＰＥ７０」は、ポリエチレンスペーサーである。
「ＮｉＧｒＳｉ」は、リファレンス材料を使用したガスケットである。
【0094】
【表2】
【0095】
【表3】
【0096】
【表4】
【0097】
結論
結果は、一般に、ＣＮＴ材料で作られたＥＭＩシールドガスケットが、リファレンス材料で作られたものよりも減衰の改善をもたらすことを示している。面密度が最も低い（２０ｇｓｍ）ＣＮＴ材料で作られたガスケットは、他のＣＮＴ材料（３０ｇｓｍおよび６０ｇｓｍ）で作られたＥＭＩシールドガスケットよりも驚くほど優れていた。ＰＶＤＦコーティングされたＥＭＩシールドガスケットは予想外に他のガスケットよりも高性能であった。
結果は、一般に、ＣＮＴ材料で作られたＥＭＩシールドガスケットが、リファレンス材料で作られたものよりも減衰の改善をもたらすことを示している。面密度が最も低い（２０ｇｓｍ）ＣＮＴ材料で作られたガスケットは、他のＣＮＴ材料（３０ｇｓｍおよび６０ｇｓｍ）で作られたＥＭＩシールドガスケットよりも驚くほど優れていた。ＰＶＤＦコーティングされたＥＭＩシールドガスケットは予想外に他のガスケットよりも高性能であった。
【0098】
例２
コーティングされたＣＮＴ材料のさまざまな特性を標準的な手法を使用して測定した。
コーティングされたＣＮＴ材料のさまざまな特性を標準的な手法を使用して測定した。
【0099】
【0100】
図３６は、コーティングされていないＣＮＴ材料（６０ｇｓｍ）、ＰＶＰでコーティングされたＣＮＴ材料（６０ｇｓｍ）、コーティングされていないＣＮＴ材料（２０ｇｓｍ）、およびＰＶＰでコーティングされたＣＮＴ材料（２０ｇｓｍ）の引張応力及びひずみ（％）の比較を示す。
【0101】
図３７は、コーティングされていないＣＮＴ材料（６０ｇｓｍ）、ＰＶＰでコーティングされたＣＮＴ材料（６０ｇｓｍ）、コーティングされていないＣＮＴ材料（２０ｇｓｍ）、およびＰＶＰでコーティングされたＣＮＴ材料（２０ｇｓｍ）の破壊エネルギーの比較を示す。
【0102】
例3
実験
測定に使用した試験装置は下記のとおりである。
実験
測定に使用した試験装置は下記のとおりである。
【0103】
【表5】
【0104】
試験に使用した試験エンクロージャは、ＲＮエレクトロニクス社からの設計入力に基づいてシールディングソリューションズ社によって製造された。これは、高周波数（> 5GHz）における材料のシールド効果を試験するために特別に構成された。
【0105】
試験方法：
ＩＥＥＥ２９９：２００６に基づく
試験標準：
ＩＥＥＥ２９９：２００６
試験アイテム：
ガスケットサンプル
場所：
試験領域A
サンプルプラン：
３０ｃｍの固定距離、２５－１００ＧＨｚで測定
試験要件：
２５-１００GHzで不織布ＣＮＴマットの測定
フリースペースに対する材料の有効性
ＩＥＥＥ２９９：２００６に基づく
試験標準：
ＩＥＥＥ２９９：２００６
試験アイテム：
ガスケットサンプル
場所：
試験領域A
サンプルプラン：
３０ｃｍの固定距離、２５－１００ＧＨｚで測定
試験要件：
２５-１００GHzで不織布ＣＮＴマットの測定
フリースペースに対する材料の有効性
【0106】
この試験の主な目的は、高周波数での多数のガスケット材料のシールド性能を比較および評価することであった。これらのタイプの材料は一般に、小規模の電子エンクロージャをシールドするために使用され、試験の目的は、これらの高周波数で動作するデバイスにおける使用のための各材料の適合性を評価することであった。これらの材料は下記のとおりである（ＴｏｒＴｅｃｈ製のＣＮＴ材料）。
【0107】
ＭＦＳ-ＮＣＲＳ００１ 銅メッキ金属化ポリエステルリップストップファブリック上のニッケル
Ｃ－２６７－Ｈ３Ｂ ＣＮＴ材料 １１ｇｓｍ
Ｃ－２７９－Ｈ３Ｂ ＣＮＴ材料 ３０ｇｓｍ
Ｃ－２７９－Ｈ３Ｂｏ ＣＮＴ材料 ３０ｇｓｍ
Ｃ－３０２－Ｈ２ ６０ｇｓｍ
C－３１４－H２ ＰＣＵ ９００ＮＭ １９ｇｓｍ
Ｃ－２８３－Ｈ３ ３６ｇｓｍ
Ｃ－２８３－Ｈ３ １００％エポキシサークル
オプチベール ２０４４４A Ｃｕ＋Ｎｉコーティングされたカーボンベール２０ｇｓｍ
アルミホイル４０u １０８ｇｓｍ（２５－５０ＧＨｚでのリファレンス用）
接地アルミニウムディスク １０ｍｍ厚（５０－１００ＧＨｚでのリファレンス用）
Ｃ－２６７－Ｈ３Ｂ ＣＮＴ材料 １１ｇｓｍ
Ｃ－２７９－Ｈ３Ｂ ＣＮＴ材料 ３０ｇｓｍ
Ｃ－２７９－Ｈ３Ｂｏ ＣＮＴ材料 ３０ｇｓｍ
Ｃ－３０２－Ｈ２ ６０ｇｓｍ
C－３１４－H２ ＰＣＵ ９００ＮＭ １９ｇｓｍ
Ｃ－２８３－Ｈ３ ３６ｇｓｍ
Ｃ－２８３－Ｈ３ １００％エポキシサークル
オプチベール ２０４４４A Ｃｕ＋Ｎｉコーティングされたカーボンベール２０ｇｓｍ
アルミホイル４０u １０８ｇｓｍ（２５－５０ＧＨｚでのリファレンス用）
接地アルミニウムディスク １０ｍｍ厚（５０－１００ＧＨｚでのリファレンス用）
【0108】
各ガスケットディスクは、周波数源（図３９参照）を内部に備える試験エンクロージャ（図３８参照）の前面にある直径４０ｍｍの穴を覆って中央に配置した。ガスケットは、直径５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのタフネルディスクによって所定の位置に保持した。ガスケットは、ディスクから電気的に絶縁されたシングルトグルクランプを使用して圧縮した。これにより、ディスクとエンクロージャの間の電気的接続のみがガスケットによって提供されることを保証した。すべてのガスケットサンプルを、同じテスト手順でテストした。
【0109】
【0110】
ＣＮＴ材料は、エンクロージャ開口部のアルミニウム表面でどれだけうまく自己終端するかによって証明されるＥＭＩシールドガスケット材料としての使用が期待されることも示している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
