JP2003023288A - Electromagnetic wave multilayer absorbing material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波多層吸収
材、特に、所望の周波数の電磁波を吸収することができ
る電磁波多層吸収材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic wave multilayer absorbent material, and more particularly to an electromagnetic wave multilayer absorbent material capable of absorbing an electromagnetic wave having a desired frequency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近のＰＨＳ、携帯電話あるいは無線Ｌ
ＡＮなどの通信システムの発達により、オフィスワー
ク、日常生活が日々便利になってきている。しかし、そ
の反面、オフィス情報漏洩あるいは混信などの新たな問
題が生じるようになった。2. Description of the Related Art Recent PHS, mobile phone or wireless L
With the development of communication systems such as AN, office work and daily life have become convenient every day. However, on the other hand, new problems such as office information leakage and interference have come to occur.
【０００３】また、将来ＩＴＳなどの自動車関連技術
で、ＧＰＳ技術利用のカーナビゲーションシステムや各
種レーダーやセンサーなどと組み合わせた走行制御など
で、電波の発信・受信が頻繁に行われることが予想され
るが、これら電磁波のエンジンの電子制御装置などの車
載電子機器への影響が懸念される。Further, it is expected that radio waves will be frequently transmitted / received in future vehicle-related technologies such as ITS and the like by using a car navigation system utilizing GPS technology and traveling control combined with various radars and sensors. However, there is a concern that these electromagnetic waves may affect on-vehicle electronic devices such as an electronic control device for an engine.
【０００４】このような問題に対処するためには、建
物、部屋、車体、装置筐体などを電磁波シールド材を用
いて、不要電磁波の遮断を行う。しかしながら、電磁波
シールド材として一般的な電磁波反射材を用いた場合
に、電磁波は室内・筐体内に蓄積され、却って混信を発
生させたり、あるいはむしろ電子機器の誤動作を引き起
こすなどの障害の原因となる場合がある。In order to deal with such a problem, an unnecessary electromagnetic wave is shielded by using an electromagnetic wave shield material for a building, a room, a vehicle body, a device housing, and the like. However, when a general electromagnetic wave reflecting material is used as the electromagnetic wave shielding material, the electromagnetic waves are accumulated in the room / housing and may cause interference, or even cause malfunctions such as malfunction of electronic devices. There are cases.
【０００５】このため電磁波を反射するのではなく、吸
収する電磁波吸収材が注目され、このような電磁波吸収
材として、一般にはフェライトを含む電磁波吸収材が用
いられている。Therefore, an electromagnetic wave absorbing material that absorbs electromagnetic waves instead of reflecting them has attracted attention, and as such an electromagnetic wave absorbing material, an electromagnetic wave absorbing material containing ferrite is generally used.
【０００６】しかしながら、このようなフェライトを含
む電磁波吸収材の場合、その電磁波吸収効果を充分に得
るためには厚さを厚くする必要があり、取扱性が悪い、
壁の厚さが増加する、重くなる等の問題が生じる。ま
た、透過が必要な波長域の電磁波を吸収してしまう場合
がある。と云った問題点があった。However, in the case of such an electromagnetic wave absorbing material containing ferrite, it is necessary to increase the thickness in order to sufficiently obtain the electromagnetic wave absorbing effect, and the handleability is poor.
There are problems such as an increase in wall thickness and weight. In addition, there are cases where electromagnetic waves in a wavelength range that requires transmission are absorbed. There was a problem that said.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題点を改善する、すなわち、吸収される電磁波周
波数を特定の範囲に調整でき、かつ、吸収性が軽量で厚
みが薄くなるなど取扱性に優れ、電磁波吸収性を自由に
設定できる電磁波多層吸収材を提供することを目的とす
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, that is, the absorbed electromagnetic wave frequency can be adjusted to a specific range, and the absorbability is light and the thickness is thin. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic wave multilayer absorbent material which has excellent handleability and whose electromagnetic wave absorption property can be freely set.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の電磁波多層吸収
材は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、
電磁波吸収性を有する層を挟んで、メッシュ状に隙間が
形成された導電性を有する非磁性面状体層と隙間のない
導電性を有する非磁性面状体層とが配されてなる電磁波
多層吸収材である。In order to solve the above problems, the electromagnetic wave multi-layer absorber of the present invention has the following features.
An electromagnetic wave multilayer in which a conductive non-magnetic planar layer having a mesh-like gap and a conductive non-magnetic planar layer having no gap are disposed with an electromagnetic wave absorbing layer sandwiched therebetween. It is an absorbent material.
【０００９】このような構成により、非常に高い電磁波
吸収性能を有する電磁波吸収材を得ることができ、さら
に、その多層の導電性繊維材間に配された電磁波吸収物
質を有する層の厚さや性質を変化させることにより、特
に強い吸収性能が得られる帯域を自在に変化させること
ができる。With such a structure, an electromagnetic wave absorbing material having a very high electromagnetic wave absorbing performance can be obtained, and further, the thickness and properties of the layer having the electromagnetic wave absorbing substance disposed between the multi-layered conductive fiber materials. By changing, it is possible to freely change the band in which particularly strong absorption performance is obtained.
【００１０】さらに請求項２に記載の通り、請求項１に
記載の電磁波多層吸収材において、上記電磁波吸収性を
有する層が磁性体または／及び誘電体を有することによ
り、極めて高い電磁波吸収性能を得ることができる。Further, as described in claim 2, in the electromagnetic wave multilayer absorbent material according to claim 1, the layer having electromagnetic wave absorbing property has a magnetic material and / or a dielectric material, so that an extremely high electromagnetic wave absorbing performance is obtained. Obtainable.
【００１１】また、請求項３に記載のように、請求項１
または請求項２に記載の電磁波多層吸収材において、上
記隙間のない導電性を有する非磁性面状体層が炭素繊維
を有することにより、電磁波吸収帯域を比較的広いもの
とすることができる。Further, as described in claim 3, claim 1
Alternatively, in the electromagnetic wave multi-layer absorbent material according to the second aspect, the electromagnetic wave absorption band can be relatively widened because the non-magnetic planar body layer having no gap and having conductivity has carbon fibers.
【００１２】ここで、上記導電性繊維材の少なくとも一
方が、電磁波透過性繊維と長繊維導電性繊維とからなる
交織織物を有することにより、高い電磁波吸収性能と高
い機械的強度を得ることができる。Here, since at least one of the conductive fiber materials has a woven woven fabric composed of electromagnetic wave transmitting fibers and long fiber conductive fibers, high electromagnetic wave absorbing performance and high mechanical strength can be obtained. .
【００１３】また、請求項４に記載のように、請求項３
に記載の電磁波多層吸収材において、上記隙間のない導
電性を有する非磁性面状体層が炭素繊維からなる織物を
有するものとすることにより、より高い電磁波吸収性能
とより高い機械的強度を得ることができる。Further, as described in claim 4, claim 3
In the electromagnetic wave multi-layer absorbent material according to the item (1), by providing the non-magnetic planar body layer having conductivity without a gap having a woven fabric made of carbon fibers, higher electromagnetic wave absorption performance and higher mechanical strength can be obtained. be able to.
【００１４】さらに、請求項１ないし請求項４のいずれ
かに記載の電磁波多層吸収材が請求項５に記載のよう
に、上記メッシュ状に隙間が形成された導電性を有する
非磁性面状体層が炭素繊維を有する電磁波多層吸収材と
することにより、高い電磁波吸収性能と高い機械的強度
を得ることができる。Further, the electromagnetic wave multi-layer absorber according to any one of claims 1 to 4 has a conductive non-magnetic planar body having a mesh-like gap as described in claim 5. High electromagnetic wave absorption performance and high mechanical strength can be obtained by using an electromagnetic wave multilayer absorbent having a layer of carbon fibers.
【００１５】また、請求項６に記載のように、請求項５
に記載の電磁波多層吸収材において上記メッシュ状に隙
間が形成された導電性を有する非磁性面状体層が炭素繊
維と、非磁性でかつ非導電性の繊維とからなる交織織物
を有することにより、高い電磁波吸収性能と高い機械的
強度の他に、高い意匠性を付与することが可能となる。Further, as described in claim 6, claim 5
In the electromagnetic wave multi-layer absorbent material according to the above, by having a conductive non-magnetic planar body layer having a mesh-shaped gap formed by carbon fibers, and by having a interwoven fabric made of non-magnetic and non-conductive fibers In addition to high electromagnetic wave absorption performance and high mechanical strength, high designability can be imparted.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の電磁波多層吸収材におい
て、電磁波吸収性を有する層としては、例えば磁性体ま
たは／及び誘電体が配された層が挙げられる。電磁波吸
収物質である磁性体としては、フェライト、マグネタイ
ト、鉄粉、鉄カルボニル、パーマロイ等が挙げられる。
一方、電磁波吸収物質である誘電体としては、樹脂、ゴ
ム、ペロブスカイト系セラミックス、酸化チタン、炭素
系物質等が挙げられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the electromagnetic wave multilayer absorbent material of the present invention, examples of the layer having electromagnetic wave absorbing property include a layer in which a magnetic material and / or a dielectric material is arranged. Examples of magnetic materials that are electromagnetic wave absorbing substances include ferrite, magnetite, iron powder, iron carbonyl, and permalloy.
On the other hand, examples of the dielectric material that is an electromagnetic wave absorbing material include resin, rubber, perovskite ceramics, titanium oxide, and carbon material.
【００１７】これら電磁波吸収物質は、粉状、結晶状
（鱗片状、ウィスカ状等も含む）などでも良く、その場
合には、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレン、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂、或いは
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱
硬化性樹脂、或いは二トリルゴム、ブタジエンゴム、ウ
レタンゴム等のゴムなどに混練してシート状に成形す
る。These electromagnetic wave absorbing substances may be in the form of powder or crystals (including scales, whiskers, etc.). In that case, thermoplastic resins such as vinyl chloride resin, polyvinyl alcohol, polyethylene, polyurethane resin, etc., Alternatively, it is kneaded with a thermosetting resin such as phenol resin, epoxy resin, or polyimide resin, or rubber such as nitrile rubber, butadiene rubber, urethane rubber, or the like to form a sheet.
【００１８】本発明の電磁波多層吸収材においてメッシ
ュ状に隙間が形成された導電性を有する非磁性面状体層
とは、層全体が非磁性であり、かつ、層厚さ方向に対し
て垂直な面において全体としては導電性を有するもの
の、導電性を有さない小さな部分（隙間）が多数あり、
結果として導電性を有する部分がネット状あるいは織物
状に配され、そのネットや織物の目の部分に導電性を有
しない「導電性の隙間」が配されている状態、すなわち
「メッシュ状に隙間が形成された導電性」を有する層を
云い、例えば、織物の経糸、緯糸のそれぞれ一部を非磁
性でかつ導電性を有する繊維と、残りの部分を非磁性で
かつ絶縁性の繊維で構成した状態が該当する。In the electromagnetic wave multi-layer absorber of the present invention, a conductive non-magnetic planar layer having a mesh-shaped gap is a non-magnetic layer as a whole, and is perpendicular to the layer thickness direction. However, there are many small parts (gaps) that do not have conductivity.
As a result, the conductive parts are arranged in a net-like or woven form, and the non-conductive "conductive gaps" are arranged in the nets and the woven fabric, that is, "mesh-like gaps". Is formed into a conductive layer. For example, a part of each of the warp and weft of the woven fabric is nonmagnetic and conductive, and the remaining part is composed of nonmagnetic and insulating fiber. The state that was done corresponds.
【００１９】一方、隙間のない導電性を有する非磁性面
状体層とは、層の深さ方向に対して垂直な面においてす
べての箇所で導電性を有し、かつ、全体が非磁性を有す
る面状体層を指し、例えば、全体が非磁性でかつ導電性
を有する繊維からなる織物、編物などがこれに含まれ
る。On the other hand, the non-magnetic planar layer having a conductive property without a gap has a conductive property at all points in a plane perpendicular to the depth direction of the layer, and is entirely non-magnetic. The term "planar layer" has a woven fabric, a knitted fabric, and the like, which are entirely made of non-magnetic and electrically conductive fibers.
【００２０】なお、上記２種の非磁性面状体層を構成す
る原料のうち、非磁性でありながら導電性を賦与できる
原料としては、加工性、強度などの点から繊維であるこ
とが望ましく、例えば非磁性導電性繊維が挙げられ、具
体的には、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系等の炭素繊
維やアルミニウム、銅等の非磁性金属繊維、銅・アルミ
ニウムなどの非磁性金属からなる層を表面に形成した非
磁性繊維（有機繊維、無機繊維）等から１種類以上適宜
選択することができる。これら導電性繊維は、カットフ
ァイバ、チョップドファイバ、ステープルファイバなど
のいわゆる短繊維であるよりは、長繊維であることが望
ましい。Of the raw materials constituting the above-mentioned two types of non-magnetic planar layers, the raw material which is non-magnetic but can impart conductivity is preferably fiber from the viewpoint of processability and strength. Examples include non-magnetic conductive fibers, and specifically, layers made of PAN-based, pitch-based, rayon-based carbon fibers, non-magnetic metal fibers such as aluminum and copper, and non-magnetic metal such as copper and aluminum. One or more types can be appropriately selected from non-magnetic fibers (organic fibers, inorganic fibers) and the like formed on the surface thereof. These conductive fibers are preferably long fibers rather than so-called short fibers such as cut fibers, chopped fibers and staple fibers.
【００２１】ここで、長繊維非磁性導電性繊維からなる
織物を用いて非磁性面状体層を作製すると、非磁性導電
性繊維自身が持つ強度および織物となった強度を具備
し、かつ軽量で取扱性がよく、意匠性をも付与すること
ができる。例えば電磁波吸収材として壁材等に用いる際
に、塗装工程や装飾シートなしに、施工性よく、極めて
高級感のある壁材として用いることがでる。When a non-magnetic sheet layer is produced using a woven fabric composed of long-fiber non-magnetic conductive fibers, the non-magnetic conductive fibers themselves have the strength and woven fabric strength, and are lightweight. Therefore, the handleability is good and the designability can be imparted. For example, when used as a wall material or the like as an electromagnetic wave absorber, it can be used as a wall material with good workability and an extremely high-class feeling without a painting process or a decorative sheet.
【００２２】さらに、メッシュ状に隙間が形成された導
電性を有する非磁性面状体層の場合には化学繊維、合成
繊維、天然繊維などの有機繊維や、ガラス繊維などの無
機繊維などの電磁波透過性を有する繊維と長繊維非磁性
導電性繊維とからなる交織織物を用いることにより、交
織比率を変化させることで電磁波吸収量を調整すること
ができる。Further, in the case of a conductive non-magnetic planar layer having a mesh-like gap, electromagnetic waves such as organic fibers such as chemical fibers, synthetic fibers and natural fibers, and inorganic fibers such as glass fibers are used. By using a mixed woven fabric composed of transparent fibers and long-fiber non-magnetic conductive fibers, the electromagnetic wave absorption amount can be adjusted by changing the mixed woven ratio.
【００２３】これら非磁性導電性繊維からなる非磁性面
状体層は、例えば織物などの場合にはそのまま電磁波吸
収性を有する層に接着剤等を用いて全面、あるいは一部
の箇所で貼り付けて電磁波多層吸収材としても良い。ま
た、導電性繊維材は、一般的には熱可塑性樹脂、あるい
は熱硬化性樹脂ないしゴム類を含浸させてシート状に成
形して、電磁波吸収物質を有する層とともに電磁波多層
吸収材を形成しても良い。In the case of, for example, a woven fabric or the like, the non-magnetic sheet layer made of these non-magnetic conductive fibers is directly attached to the layer having an electromagnetic wave absorbing property by using an adhesive or the like, or at a part thereof. It may be used as an electromagnetic wave multi-layer absorber. In addition, the conductive fiber material is generally formed by impregnating a thermoplastic resin or a thermosetting resin or rubber into a sheet shape, and forming an electromagnetic wave multi-layer absorber together with a layer having an electromagnetic wave absorbing substance. Is also good.
【００２４】メッシュ状に隙間が形成された導電性を有
する非磁性面状体層において、その導電性の隙間の大き
さはギガヘルツ領域の電磁波吸収性能を得るために、１
ｃｍ以上６ｃｍ以下であることが好ましく、さらに１．
５ｃｍ以上５ｃｍ以下であることがより好ましい。In the conductive non-magnetic sheet material layer having a mesh-like gap, the size of the conductive gap is 1 in order to obtain electromagnetic wave absorption performance in the gigahertz region.
cm or more and 6 cm or less, and further 1.
It is more preferably 5 cm or more and 5 cm or less.
【００２５】メッシュ状に隙間が形成された導電性を有
する非磁性面状体層において、最も望ましい態様は炭素
繊維束（長繊維ストランド）と有機繊維束（長繊維スト
ランド）との交織織物で、炭素繊維束及び有機繊維束は
それぞれ経糸と緯糸との両者として用いられることによ
り有機繊維のみからなる部分、すなわち導電性の隙間部
が形成され、かつ、炭素繊維束の交差により導電性メッ
シュが形成されたもの、あるいはこのような織布が樹脂
やゴムを含浸してなる板材である。In the electrically conductive non-magnetic planar layer having a mesh-like gap, the most desirable embodiment is a mixed woven fabric of carbon fiber bundles (long fiber strands) and organic fiber bundles (long fiber strands). The carbon fiber bundle and the organic fiber bundle are used as both the warp and the weft, respectively, to form a portion consisting of only the organic fiber, that is, a conductive gap portion, and a conductive mesh is formed by intersecting the carbon fiber bundle. Or a plate material obtained by impregnating such woven cloth with resin or rubber.
【００２６】用いる炭素繊維束は通常、単繊維１０００
本からなる「１Ｋ」品以上、単繊維２４０００本からな
る「２４Ｋ」品以下、さらに好ましくは単繊維３０００
本からなる「３Ｋ」品以上、単繊維１２０００本からな
る「１２Ｋ」品をもちい、このとき併用する有機繊維束
も用いる炭素繊維束の太さと同等のものあるいは１／２
以上２倍以下のものを用いることが望ましい。The carbon fiber bundle used is usually 1000 single fibers.
More than "1K" products consisting of books, and less than "24K" products consisting of 24,000 monofilaments, more preferably 3000 monofilaments.
A "3K" product consisting of books or more and a "12K" product consisting of 12000 single fibers are used, and the organic fiber bundle used at this time is also equivalent to the thickness of the carbon fiber bundle or 1/2
It is desirable to use the above two times or less.
【００２７】なお、本発明の電磁波多層吸収材の成形は
上記のように各層を成形した後、張り合わせても良い
が、予め導電性繊維材に樹脂、ゴムなどを含浸した後積
層し、あるいは積層した後樹脂やゴム類を含浸した後成
形しても良い。The electromagnetic wave multi-layer absorber of the present invention may be formed by laminating the layers as described above and then laminating the layers, but the conductive fiber material may be previously impregnated with resin, rubber or the like and then laminated or laminated. After that, it may be molded after being impregnated with resin or rubber.
【００２８】本発明の電磁波多層吸収材において中間層
である電磁波吸収性を有する層の磁性体物質および誘電
体物質の性質を選択することにより所望の周波数帯域の
電磁波を吸収するものとすることができるが、さらに、
電磁波吸収性を有する層の厚さ、すなわち、図１にその
断面をモデル的に示した本発明に係る電磁波多層吸収材
（図中符号１はメッシュ状に隙間が形成された導電性を
有する非磁性面状体層、符号２は導電性を有する隙間の
ない非磁性面状体層、符号３は電磁波吸収物質を有する
層）における電磁波吸収物質を有する層の厚さＬを変え
ることにより、所望の周波数帯域の電磁波を吸収するも
のとすることができる。In the electromagnetic wave multilayer absorbent of the present invention, the electromagnetic wave in a desired frequency band can be absorbed by selecting the properties of the magnetic substance and the dielectric substance of the electromagnetic wave absorbing layer which is the intermediate layer. You can, but
The thickness of the electromagnetic wave absorbing layer, that is, the electromagnetic wave multi-layer absorber according to the present invention whose cross-section is shown in FIG. 1 as a model (reference numeral 1 in the drawing denotes a non-conductive layer having a mesh-like gap By changing the thickness L of the layer having an electromagnetic wave absorbing substance in the magnetic planar substance layer, the reference numeral 2 is a non-magnetic planar body layer having conductivity and no gaps, and the reference numeral 3 is a layer having an electromagnetic wave absorbing substance. It is possible to absorb electromagnetic waves in the frequency band of.
【００２９】また、メッシュ状に隙間が形成された導電
性を有する非磁性面状体層のメッシュ状の隙間の大きさ
や数、及びメッシュ状に隙間が形成された導電性を有す
る非磁性面状体層と導電性を有する隙間のない非磁性面
状体層との非磁性導電体の種類、使用量を調整すること
により電磁波吸収材の電磁波吸収性能を制御できる。Further, the size and number of the mesh-shaped gaps of the conductive non-magnetic planar layer having the mesh-shaped gaps, and the conductive non-magnetic planar layer having the mesh-shaped gaps. The electromagnetic wave absorbing performance of the electromagnetic wave absorbing material can be controlled by adjusting the type and the amount of the non-magnetic conductor used for the body layer and the non-magnetic planar body layer having a conductive gap.
【００３０】さらに本発明の電磁波多層吸収材は図３に
示すようにさらなる多層構造とすることで、吸収性能を
向上させたり、吸収帯域を広げ、あるいは２つ以上の吸
収帯域を持たせたりすることが可能である。図中符号１
及び１’はともにメッシュ状に隙間が形成された導電性
を有する非磁性面状体層、符号２は導電性を有する隙間
のない非磁性面状体層、符号３は電磁波吸収物質を有す
る層）における電磁波吸収物質を有する層の厚さＬと
Ｌ’をさまざまに変えることにより、所望の周波数帯域
の電磁波を吸収するものとすることができる。Further, the electromagnetic wave multi-layer absorber of the present invention has a further multi-layer structure as shown in FIG. 3 to improve the absorption performance, widen the absorption band or have two or more absorption bands. It is possible. Reference numeral 1 in the figure
And 1 ′ are both conductive non-magnetic planar layers having mesh-like gaps, reference numeral 2 is a conductive non-magnetic planar layer having no gaps, and reference numeral 3 is a layer containing an electromagnetic wave absorbing substance. By varying the thicknesses L and L'of the layer having the electromagnetic wave absorbing substance in 4), electromagnetic waves in a desired frequency band can be absorbed.
【００３１】[0031]
【実施例】以下に本発明の電磁波多層吸収材について具
体的に説明する。
＜実施例１＞本発明に係る実施１例の電磁波多層吸収材
は、図１におけるメッシュ状に隙間が形成された導電性
を有する非磁性面状体層１として有機繊維（ビニロン繊
維）と長繊維炭素繊維（ＰＡＮ系、単繊維繊維数１２０
００本のＰＡＮ系炭素繊維（以下「１２Ｋ−ＣＦ」とも
云う））との交織織物（炭素繊維及びビニロンは共に経
緯の両方に使用されている。炭素繊維含有量２０重量％
の平織、経緯密度５本／ｃｍ、目付：５００ｇ／ｍ2。
炭素繊維束同士が形成する導電性の隙間の大きさは２ｃ
ｍ）層、隙間のない導電性を有する非磁性面状体層２と
しては１２Ｋ−ＣＦの平織織物（経緯密度３本／ｃｍ、
目付：４５０ｇ／ｍ2。炭素繊維及びビニロンは経緯の
両方に共に使用されている）層、電磁波吸収性を有する
層３としてフェライト（粉状）分散ウレタン樹脂層（厚
さ：３ｍｍ、フェライト含有量：８０重量％）であり、
これらは互いに接着剤で貼り合わせてある。EXAMPLES The electromagnetic wave multilayer absorbent material of the present invention will be specifically described below. <Example 1> The electromagnetic wave multilayer absorbent material of Example 1 according to the present invention comprises an organic fiber (vinylon fiber) and a long fiber as a conductive non-magnetic planar layer 1 having a mesh-shaped gap in FIG. Fiber Carbon fiber (PAN type, 120 single fiber)
00 PAN-based carbon fibers (hereinafter also referred to as "12K-CF")) and a woven fabric (both carbon fibers and vinylon are used for both background and history. Carbon fiber content 20% by weight)
Plain weave, density of warps / wefts 5 / cm, basis weight: 500 g / m 2 .
The size of the conductive gap formed by the carbon fiber bundles is 2c
m) layer, a non-magnetic planar body layer 2 having a gap-free conductivity and a plain woven fabric of 12K-CF (weft density 3 pcs / cm,
Unit weight: 450 g / m 2 . Carbon fiber and vinylon are both used both in the background and the layer), and a ferrite (powdered) dispersed urethane resin layer (thickness: 3 mm, ferrite content: 80% by weight) as the layer 3 having electromagnetic wave absorption. ,
These are bonded to each other with an adhesive.
【００３２】一方、比較例の電磁波吸収材として、図２
にその断面をモデル的に示すものを用いた。すなわち、
実施例１の電磁波多層吸収材のメッシュ状に隙間が形成
された導電性を有する非磁性面状体層１がない点以外は
同じものである。On the other hand, as an electromagnetic wave absorbing material of a comparative example, FIG.
The one whose model shows its cross section was used. That is,
The electromagnetic wave multilayer absorbent material of Example 1 is the same as the electromagnetic wave multilayer absorbent material except that the conductive nonmagnetic planar body layer 1 having the mesh-shaped gaps is not provided.
【００３３】これら電磁波吸収材の図中左方向に発信器
と受信器を配して、３３ＧＨｚ〜７５ＧＨｚの電磁波吸
収性を調べた。結果を表１に示す。A transmitter and a receiver were arranged on the left side of these electromagnetic wave absorbing materials in the figure, and the electromagnetic wave absorbability at 33 GHz to 75 GHz was examined. The results are shown in Table 1.
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】表１により、上記測定領域全体に亘り、本
発明に係る実施例１の電磁波多層吸収材は比較例の電磁
波吸収材よりも高い吸収性を示し、特に４０ＧＨｚ〜７
０ＧＨｚの領域では、比較例の電磁波吸収材よりおおむ
ね２倍超の電磁波吸収性を有することが判る。According to Table 1, the electromagnetic wave multi-layer absorbent material of Example 1 according to the present invention exhibits a higher absorptivity than the electromagnetic wave absorbent material of Comparative Example, particularly 40 GHz to 7 over the entire measurement region.
It can be seen that in the 0 GHz region, the electromagnetic wave absorbing material of Comparative Example has almost twice as much electromagnetic wave absorbing property.
【００３６】［実施例２］以下、本発明の実施例２とし
て、電磁波吸収性を有する層としてフェライト粉末（８
０重量％）とウレタン樹脂（２０重量％）とからなる厚
さ３ｍｍあるいは６ｍｍの板、メッシュ状に隙間が形成
された導電性を有する非磁性面状体層として、長繊維有
機繊維（ビニロン繊維）束と長繊維炭素繊維束（ＰＡＮ
系、単繊維繊維数１２０００本のＰＡＮ系炭素繊維（以
下「１２Ｋ−ＣＦ」とも云う））との交織織物（炭素繊
維及びビニロンは経緯の両方に共に使用されている。炭
素繊維含有量１０、２０、あるいは３０重量％の平織で
あり、炭素繊維束同士が形成する導電性の隙間の大きさ
はそれぞれ、４ｃｍ、２ｃｍあるいは１ｃｍ。経緯密度
５／ｃｍ。目付：５００ｇ／ｍ2。）、隙間のない導電
性を有する非磁性面状体層としては１２Ｋ−ＣＦの平織
織物（経緯密度３本／ｃｍ、目付：４５０ｇ／ｍ2）と
を用いて電磁波多層吸収材として検討を行った。Example 2 Hereinafter, as Example 2 of the present invention, ferrite powder (8
0% by weight) and a urethane resin (20% by weight) having a thickness of 3 mm or 6 mm, and a non-magnetic planar layer having electroconductivity in which mesh-like gaps are formed, long-fiber organic fibers (vinylon fiber) ) Bundles and long fiber carbon fiber bundles (PAN
System, woven woven fabric with 12000 single-fiber PAN-based carbon fibers (hereinafter also referred to as "12K-CF") (carbon fibers and vinylon are used both in the background and the background. Carbon fiber content 10, 20 or 30% by weight of plain weave, and the size of the conductive gap formed by the carbon fiber bundles is 4 cm, 2 cm or 1 cm, respectively, the warp / weft density is 5 / cm, and the unit weight is 500 g / m 2 ), the gap As the non-magnetic planar layer having no conductivity, a plain woven fabric of 12K-CF (weft density 3 filaments / cm, basis weight: 450 g / m 2 ) was used as an electromagnetic wave multi-layer absorber.
【００３７】＜メッシュ状に隙間が形成された導電性を
有する非磁性面状体層に関する検討＞上記３種の炭素繊
維含有量の異なるメッシュ状に隙間が形成された導電性
を有する非磁性面状体層、３ｍｍ厚さの電磁波吸収性を
有する層、及び、隙間のない導電性を有する非磁性面状
体層を組み合わせて、３種類の図１に示す本発明に係る
電磁波多層吸収材を得た。これらについて、自由空間法
（３Ｇ〜１０ＧＨｚ）にて、ベクトルネットワークアナ
ライザー（ウイルトロン（Ｗｉｌｔｒｏｎ）３７２２５
Ａ）とホーンアンテナを用いて垂直入射条件での反射量
（Ｓ11）を測定した。なお、この周波数帯域はＰＨＳや
無線ＬＡＮ、高度道路通信システム（ＩＴＳ）やそのＥ
ＴＣ（高速道路料金収受システム）で用いられるもので
ある。<Study on non-magnetic planar layer having conductivity in which mesh-like gaps are formed> Conductive non-magnetic surface in which mesh-like gaps having different contents of the above three carbon fibers are formed 3 layers of the electromagnetic wave multi-layer absorbent material according to the present invention shown in FIG. 1 by combining a layer of the electromagnetic wave having a thickness of 3 mm, and a non-magnetic planar layer having conductivity with no gap. Obtained. For these, a vector network analyzer (Wiltron 37225) was used in the free space method (3 GHz to 10 GHz).
A) and the horn antenna were used to measure the reflection amount (S 11 ) under the condition of vertical incidence. This frequency band is used for PHS, wireless LAN, intelligent communication system (ITS) and its E
It is used in TC (highway toll collection system).
【００３８】結果をメッシュ状に隙間が形成された導電
性を有する非磁性面状体層を設けないコントロール品
（図中、「フェライト層／ＣＦ層」）とともに図４に示
す。The results are shown in FIG. 4 together with a control product (“ferrite layer / CF layer” in the figure) in which a conductive non-magnetic planar layer having a mesh-like gap is not provided.
【００３９】図４により１０％炭素繊維交織品を使用し
たもの（「１０％ＣＦ−メッシュ層／フェライト層／Ｃ
Ｆ層」）は７ＧＨｚ付近に極めてシャープな吸収帯域を
有し、また２０％炭素繊維交織品を使用したもの（「２
０％ＣＦ−メッシュ層／フェライト層／ＣＦ層」）も
７．７ＧＨｚ付近にシャープな吸収帯域を有し、これら
の吸収強さはコントロール品よりも大きくなっている。
なお、３０％炭素繊維交織品を使用したもの（「３０％
ＣＦ−メッシュ層／フェライト層／ＣＦ層」）の場合、
測定を行ったギガヘルツ領域ではこの３０％炭素繊維交
織品の導電性の隙間の大きさが小さいため、電磁波吸収
性を有する層に導入される電磁波が小さくなってしまっ
ていると推察される。According to FIG. 4, a product using a 10% carbon fiber mixed woven product (“10% CF-mesh layer / ferrite layer / C
"F layer") has an extremely sharp absorption band near 7 GHz and uses a 20% carbon fiber mixed woven product (see "2.
The 0% CF-mesh layer / ferrite layer / CF layer ”also has a sharp absorption band near 7.7 GHz, and these absorption intensities are larger than those of the control product.
In addition, 30% carbon fiber mixed woven products (“30%
CF-mesh layer / ferrite layer / CF layer "),
In the measured gigahertz region, the size of the conductive gap of the 30% carbon fiber woven product is small, and therefore it is presumed that the electromagnetic wave introduced into the electromagnetic wave absorbing layer is small.
【００４０】＜電磁波吸収性を有する層の厚さについて
の検討＞上記、１０％炭素繊維交織品を使用した電磁波
多層吸収材（「１０％ＣＦ−メッシュ層／フェライト層
／ＣＦ層」）と同様に、ただしフェライトの電磁波吸収
性を有する層の厚さを倍の６ｍｍとした電磁波多層吸収
材について、その吸収特性を測定した。<Study on Thickness of Layer Having Electromagnetic Wave Absorption> Same as the above-mentioned electromagnetic wave multilayer absorbent material (“10% CF-mesh layer / ferrite layer / CF layer”) using the 10% carbon fiber woven product. However, the absorption characteristics of the electromagnetic wave multi-layer absorbent material in which the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer of ferrite was doubled to 6 mm were measured.
【００４１】その結果を「１０％ＣＦ−メッシュ層／６
ｍｍ厚フェライト層／ＣＦ層」として、メッシュ状に隙
間が形成された導電性を有する非磁性面状体層を設けな
いコントロール品（「６ｍｍ厚フェライト層／ＣＦ
層」）での結果と共に、図５に示す。The results are shown as "10% CF-mesh layer / 6
As a "mm-thick ferrite layer / CF layer", a control product ("6 mm-thick ferrite layer / CF layer" in which a conductive non-magnetic planar layer having a mesh-like gap is not provided
5) together with the results for "layers").
【００４２】図５により、この６ｍｍ厚の電磁波吸収性
を有する層を用いる場合であっても、コントロール品に
比べその吸収能力は大きくなっていることが確認され
た。そのピークは４．８ＧＨｚであり、３ｍｍ厚の電磁
波吸収性を有する層を用いた図４の結果とはその帯域が
異なっていることから、本発明の電磁波多層吸収材にお
いて、電磁波吸収性を有する層の特性（この例では厚
さ）を変化させることにより吸収周波数を変えることが
できることが理解される。From FIG. 5, it was confirmed that even in the case of using this 6 mm-thick layer having an electromagnetic wave absorbing property, its absorbing ability is larger than that of the control product. The peak is 4.8 GHz, and the band is different from the result of FIG. 4 using the layer having the electromagnetic wave absorbing property of 3 mm thickness. Therefore, the electromagnetic wave multilayer absorbent of the present invention has the electromagnetic wave absorbing property. It is understood that the absorption frequency can be changed by changing the properties of the layer (thickness in this example).
【００４３】＜多層化への検討：その１＞図３に示すよ
うな、２層のメッシュ状に隙間が形成された導電性を有
する非磁性面状体層と２層の電磁波吸収性を有する層を
交互に重ね、その電磁波吸収性を有する層に、さらに非
磁性面状体層に重ねた５層構造の電磁波多層吸収材の検
討を行った。用いたメッシュ状に隙間が形成された導電
性を有する非磁性面状体は共に１０％炭素繊維交織品
で、電磁波吸収性を有する層は共に３ｍｍ厚のものであ
る。<Study on Multi-Layering: Part 1> As shown in FIG. 3, a non-magnetic planar body layer having conductivity and having two layers of mesh-like gaps, and two layers of electromagnetic wave absorption. An electromagnetic wave multi-layer absorber having a five-layer structure, in which layers were alternately stacked, and the non-magnetic planar layer was further stacked on the layer having electromagnetic wave absorption, was examined. The used non-magnetic sheet materials having a mesh-like gap and having conductivity are both 10% carbon fiber woven products, and the electromagnetic wave absorbing layers are both 3 mm thick.
【００４４】このときの評価結果を図５に「１０％ＣＦ
−メッシュ層／フェライト層／１０％ＣＦ−メッシュ層
／フェライト層／ＣＦ層」として示す。The evaluation result at this time is shown in FIG.
-Mesh layer / ferrite layer / 10% CF-mesh layer / ferrite layer / CF layer ".
【００４５】図５により、この電磁波多層吸収材では吸
収ピークが４．３ＧＨｚ付近と８．６ＧＨｚ付近の２カ
所にあることが判る。このように図３に示すような構成
の本発明に係る電磁波多層吸収材によれば、多数の特定
の吸収域を持つ電磁波多層吸収材を構成することができ
る。このとき、異なる厚さの電磁波吸収性を有する層を
組み合わせることによりその帯域の組み合わせを自由に
変化させることが示唆される。From FIG. 5, it can be seen that the absorption peaks of this electromagnetic wave multi-layer absorber are at two locations around 4.3 GHz and around 8.6 GHz. As described above, according to the electromagnetic wave multi-layer absorber having the structure shown in FIG. 3, the electromagnetic wave multi-layer absorber having a large number of specific absorption regions can be formed. At this time, it is suggested that the combination of the bands can be freely changed by combining the layers having different thicknesses having the electromagnetic wave absorbing property.
【００４６】＜多層化への検討：その２＞なお、図１に
示す本発明の電磁波多層吸収材のメッシュ状に隙間が形
成された導電性を有する非磁性面状体層側にさらに電磁
波吸収性を有する層を設けた電磁波多層吸収材について
も検討した。用いたメッシュ状に隙間が形成された導電
性を有する非磁性面状体層は１０％炭素繊維交織品、電
磁波吸収性を有する層としては共に３ｍｍ厚のものを用
いた。結果を表２に示す。<Study on Multi-Layering: Part 2> Further, electromagnetic wave absorption is further performed on the side of the conductive non-magnetic planar layer having a mesh-shaped gap of the electromagnetic wave multilayer absorbent of the present invention shown in FIG. The electromagnetic wave multi-layer absorber provided with a layer having properties was also examined. The non-magnetic sheet-like layer having conductivity and having a mesh-like gap used was a 10% carbon fiber woven product, and the layer having electromagnetic wave absorbing property was 3 mm thick. The results are shown in Table 2.
【００４７】[0047]
【表２】 [Table 2]
【００４８】表２により、この電磁波多層吸収材では９
ＧＨｚにピークを有する強い吸収と、３．３ＧＨｚ付近
になだらかな吸収が見られるが、ＥＴＣなどで用いられ
る５．８ＧＨｚには吸収域は存在しない。このような電
磁波多層吸収材は、例えば、特定の周波数のみを通過さ
せるフィルターとして、例えば自動車等の内装材などに
好適であると考えられる。According to Table 2, this electromagnetic wave multi-layer absorber has 9
Strong absorption having a peak at GHz and gentle absorption near 3.3 GHz are observed, but there is no absorption region at 5.8 GHz used in ETC and the like. Such an electromagnetic wave multilayer absorbent is considered to be suitable as an interior material for automobiles, for example, as a filter that allows only specific frequencies to pass therethrough.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明の電磁波多層吸収材は、電磁波吸
収性を有する層を挟んで、メッシュ状に隙間が形成され
た導電性を有する非磁性面状体層と隙間のない導電性を
有する非磁性面状体層とが配されてなる電磁波多層吸収
材であり、吸収される電磁波の周波数を特定の範囲に調
整でき、吸収性能を自由に設定でき、かつ、比較的軽量
で電磁波吸収性能の高い優れた電磁波多層吸収材であ
る。EFFECT OF THE INVENTION The electromagnetic wave multi-layer absorber of the present invention has a conductive non-magnetic planar layer having a mesh-like gap and a conductive non-magnetic planar layer sandwiching electromagnetic wave absorbing layers. It is an electromagnetic wave multi-layer absorber composed of a non-magnetic sheet layer. The frequency of absorbed electromagnetic waves can be adjusted within a specific range, the absorption performance can be set freely, and the electromagnetic absorption performance is comparatively lightweight. It is an excellent electromagnetic wave multi-layer absorber.
【図１】本発明に係る電磁波多層吸収材のモデル断面図
である。FIG. 1 is a model cross-sectional view of an electromagnetic wave multilayer absorber according to the present invention.
【図２】比較例の電磁波多層吸収材のモデル断面図であ
る。FIG. 2 is a model cross-sectional view of an electromagnetic wave multilayer absorbent material of a comparative example.
【図３】本発明に係る他の電磁波多層吸収材のモデル断
面図である。FIG. 3 is a model cross-sectional view of another electromagnetic wave multilayer absorbent material according to the present invention.
【図４】本発明に係る電磁波多層吸収材の吸収特性を示
す図である（メッシュ状に隙間が形成された導電性を有
する非磁性面状体層の特性を変えた例）。FIG. 4 is a diagram showing absorption characteristics of an electromagnetic wave multilayer absorbent according to the present invention (an example in which the characteristics of a conductive non-magnetic planar body layer having a mesh-shaped gap are changed).
【図５】本発明に係る電磁波多層吸収材の吸収特性を示
す図である（構成を変えた例）。FIG. 5 is a diagram showing absorption characteristics of an electromagnetic wave multilayer absorbent according to the present invention (an example in which the configuration is changed).
１ メッシュ状に隙間が形成された導電性を有する非磁
性面状体層
２ 隙間のない導電性を有する非磁性面状体層
３ 電磁波吸収物質を有する層1 Conductive non-magnetic planar layer 2 having mesh-like gaps 2 Conductive non-magnetic planar layer 3 with no gaps 3 Layer containing electromagnetic wave absorbing substance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 394027559 三谷産業株式会社 石川県金沢市玉川町１番５号 (72)発明者 山名 一男 石川県金沢市戸水町ロ１ 石川県工業試験 場内 (72)発明者 北川 賀津一 石川県金沢市戸水町ロ１ 石川県工業試験 場内 (72)発明者 吉村 慶之 石川県金沢市戸水町ロ１ 石川県工業試験 場内 (72)発明者 豊田 丈紫 石川県金沢市戸水町ロ１ 石川県工業試験 場内 (72)発明者 出村 達太郎 石川県金沢市武蔵町３−１ 株式会社一ノ 宮織物内 (72)発明者 向 正嗣 石川県能美郡根上町浜町ヌ167番地 小松 精練株式会社内 (72)発明者 寺井 健二 石川県金沢市玉川町１−５ 三谷産業株式 会社内 Ｆターム(参考） 2E001 DH01 GA24 GA27 GA29 GA32 GA42 HA20 HD11 HE01 JA00 JA29 JB01 JB02 JB07 JC08 JD04 4F100 AA23H AA37B AA37C AD11B AD11C AK51 AR00A AR00B AR00C BA03 BA10B BA10C CA20 DC11B DG01B DG01C DG12C DG17B GB07 GB31 JD08A JG01B JG01C JG05A JG06A 5E321 AA41 BB25 BB34 BB41 BB51 GG05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (71) Applicant 394027559 Mitani Sangyo Co., Ltd. No.5 Tamagawacho, Kanazawa City, Ishikawa Prefecture (72) Inventor Kazuo Yamana Ishikawa Prefecture Kanazawa City Tomizu-cho 1 Ishikawa Prefecture Industrial Test Inside the hall (72) Inventor Kitagawa Kazuichi Ishikawa Prefecture Kanazawa City Tomizu-cho 1 Ishikawa Prefecture Industrial Test Inside the hall (72) Inventor Yoshimura Yoshiyuki Ishikawa Prefecture Kanazawa City Tomizu-cho 1 Ishikawa Prefecture Industrial Test Inside the hall (72) Inventor Takeshi Toyoda Ishikawa Prefecture Kanazawa City Tomizu-cho 1 Ishikawa Prefecture Industrial Test Inside the hall (72) Inventor Tatsutaro Demura 3-1 Musashicho, Kanazawa City, Ishikawa Prefecture Ichino Co., Ltd. Miya textile (72) Inventor Masatsugu Mukai Komatsu, No.167 Hamamachi, Negami-cho, Nomi-gun, Ishikawa Prefecture Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Terai 1-5 Tamagawacho, Kanazawa, Ishikawa Prefecture Mitani Sangyo Co., Ltd. In the company F-term (reference) 2E001 DH01 GA24 GA27 GA29 GA32 GA42 HA20 HD11 HE01 JA00 JA29 JB01 JB02 JB07 JC08 JD04 4F100 AA23H AA37B AA37C AD11B AD11C AK51 AR00A AR00B AR00C BA03 BA10B BA10C CA20 DC11B DG01B DG01C DG12C DG17B GB07 GB31 JD08A JG01B JG01C JG05A JG06A 5E321 AA41 BB25 BB34 BB41 BB51 GG05
Claims (6)
シュ状に隙間が形成された導電性を有する非磁性面状体
層と隙間のない導電性を有する非磁性面状体層とが配さ
れてなることを特徴とする電磁波多層吸収材。1. A conductive nonmagnetic planar body layer having a mesh-like gap and a conductive nonmagnetic planar body layer having a gap therebetween sandwiching an electromagnetic wave absorbing layer. An electromagnetic wave multilayer absorbent characterized by being formed.
たは／及び誘電体を有することを特徴とする請求項１に
記載の電磁波多層吸収材。2. The electromagnetic wave multilayer absorbent according to claim 1, wherein the electromagnetic wave absorbing layer has a magnetic substance and / or a dielectric substance.
状体層が炭素繊維を有することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の電磁波多層吸収材。3. The electromagnetic wave multilayer absorbent according to claim 1 or 2, wherein the non-magnetic planar body layer having a gap-free conductivity has carbon fibers.
状体層が炭素繊維からなる織物を有することを特徴とす
る請求項３に記載の電磁波多層吸収材。4. The electromagnetic wave multi-layer absorber according to claim 3, wherein the non-magnetic planar body layer having a conductive property having no gap has a woven fabric made of carbon fiber.
性を有する非磁性面状体層が炭素繊維を有することを特
徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電
磁波多層吸収材。5. The electromagnetic wave multi-layer absorption according to claim 1, wherein the electrically conductive non-magnetic planar layer having a mesh-like gap has carbon fibers. Material.
性を有する非磁性面状体層が炭素繊維と、非磁性でかつ
非導電性の繊維とからなる交織織物を有することを特徴
とする請求項５に記載の電磁波多層吸収材。6. A conductive non-magnetic planar body layer having a mesh-like gap formed therein has a woven woven fabric composed of carbon fibers and non-magnetic and non-conductive fibers. The multilayer electromagnetic wave absorber according to claim 5.
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-
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