JP2003133784A

JP2003133784A - 電磁波吸収材料及び電磁波吸収体

Info

Publication number: JP2003133784A
Application number: JP2001328689A
Authority: JP
Inventors: Zenichi Ueda; 善一上田; Tsukasa Sato; 司佐藤; Kenji Kaneko; 健治金子
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ミリ波においても動作し得る、１次の無反射
条件で設計された吸収帯域幅の広い整合型電磁波吸収
体、および、入射角度の広い領域で機能する整合型電磁
波吸収体を提供することであり、さらには、電磁波吸収
層を多層にして、より広帯域の電磁波吸収体を実現する
上で、製造しやすい構造のものを提案するものである。
そして、該電磁波吸収体を実現するのに好適な電磁波吸
収材料を提供する。【解決手段】熱可塑性ゴムにカーボンブラックを含有
してなる電磁波吸収材料において、自由空間法で測定し
た５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部が６以上であり、
誘電正接（ｔａｎδ）が０．３５以上であることを特徴
とする電磁波吸収材料、及び、この電磁波吸収材料を多
孔質構造とした電磁波吸収材料、並びに、これらの電磁
波吸収材料からなる電磁波吸収層１と電磁波反射層２と
を積層してなる電磁波吸収体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波帯において
電磁波障害を防止するための電磁波吸収体および該電磁
波吸収体の電磁波吸収層に好適に用いられる電磁波吸収
材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マイクロ波からミリ波帯領域の電
磁波が、情報通信媒体として急速に利用が進み、また、
ＩＴＳ（高度道路交通システム）においては自動料金収
受システムや自動衝突防止用レーダ等に用いられようと
している。このようなシステムが、正常に動作するに
は、不要な電磁波ができるだけ空間に放射されないよう
にすることが必要で、そのために電磁波吸収体が用いら
れている。

【０００３】かかる目的の電磁波吸収体には、特定の周
波数のみを吸収するタイプとして、所定の誘電率と誘電
正接を持った電磁波吸収層を、対象周波数に応じて所定
の厚みにして、その片面に電磁波反射層を設けたいわゆ
る整合型電磁波吸収体と、広帯域の周波数にわたって、
電磁波吸収するタイプが知られている。

【０００４】前者のタイプは、電磁波吸収体表面で反射
する電磁波と、裏面の電磁波反射層と電磁波吸収層の界
面で反射され戻ってくる電磁波とが打ち消しあうよう
に、それらの振幅と位相をコントロールして設計された
ものである。電磁波が垂直に入射する場合において、無
反射になる場合の電磁波吸収層の複素比誘電率の実部と
虚部の関係は、ｄ／λ（ｄ：電磁波吸収層の厚み、λ：
電磁波の波長）に応じて変化するものの、周波数によら
ず図１の如く表される（橋本修著「電波吸収体入門」森
北出版、第３１頁、参照）。また、電磁波が無反射とな
る条件は、１次、２次、３次（図示していない）・・・
と存在する。このタイプの電磁波吸収体としては、種々
の樹脂に電磁波吸収能を有するカーボン粒子やフェライ
ト粒子、酸化チタン粒子、炭化珪素繊維等を分散させた
電磁波吸収層と、金属からなる電磁波反射層を積層させ
てなるものが知られている。

【０００５】たとえば、電磁波吸収層としてエポキシ変
性ウレタンゴムにカーボンブラックを分散させたものを
使用した例が、特開平４−３４０２９９号公報に開示さ
れている。このタイプの電磁波吸収体は、２０ｄＢ以上
の反射減衰量を得るには、電磁波吸収層の誘電特性を図
１に示した無反射条件に近い値に合わす必要があり、ま
た、反射減衰が生じる周波数帯域幅が狭いため、設計周
波数で反射減衰させるには、電磁波吸収層の厚みを厳密
に制御しなければならず、実際の製造を非常に困難なも
のにしている。また、特開２０００−２９９５８７号公
報には、構造としては、整合型電磁波吸収体と同じであ
るが、電磁波吸収層の誘電特性を図１に示した無反射条
件の値からずらせて、ミリ波領域の周波数全体で反射減
衰が生じるように設計することが開示されている。この
電磁波吸収体は、それほど大きな反射減衰量を必要とし
ない用途には使用可能であるが、２０ｄＢ以上の反射減
衰量が必要な用途には使えない。

【０００６】一方、後者のタイプとしては、表面形状を
たとえばピラミッド状にして、空気層から電磁波吸収層
内部に向かって徐々に誘電率を変化させて電磁波の表面
反射を抑制しながら、吸収させるものが知られており、
電波暗室などに使用されているが、電磁波吸収体が厚く
なりすぎるという欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来、電
磁波吸収層と電磁波反射層の積層体からなる整合型電磁
波吸収体において、設計した周波数の電磁波に対して十
分大きな反射減衰量を有する電磁波吸収体を安定して製
造するには、電磁波吸収層の厚みを精度良く制御する必
要があり、これが大きな課題となっていた。図１に示し
た整合型電磁波吸収体の無反射条件の中では、１次の条
件を満たすものが一番望ましい。その理由は、高次の無
反射条件になるほど、電磁波の吸収が生じる周波数帯域
幅が狭くなるからである。そのため、実際に製造する時
の厚みのばらつきに対する制限が厳しくなり、実質的に
は製造するのが困難になる。

【０００８】特に周波数が高くなるミリ波帯では、より
一層要求される厚みのばらつきの範囲は狭いものとな
る。また、同じ一次の無反射条件の中でも、誘電率が小
さい条件で設計する方が、電磁波吸収層の厚みのばらつ
きに対する余裕度は大きくなる。

【０００９】さらに、より広帯域の周波数において電磁
波吸収するように設計する場合や、広い入射角度の電磁
波に対して吸収するように設計する方法として、電磁波
吸収層を多層にすることが知られている。その場合に
は、電磁波吸収層として高誘電率、高誘電損失材料とと
もに低誘電率で高誘電損失をもった材料が必要となる
が、このような幅広い誘電特性を持った材料で、特にミ
リ波領域で使用できるものは、報告されていない。ま
た、電磁波吸収層を多層にした場合は、各層の厚みのば
らつきは、複雑に特性に影響を与え、単層の場合に比べ
てますます製造を困難なものにする。

【００１０】そこで、本発明の目的は、ミリ波において
も動作し得る、１次の無反射条件で設計された吸収帯域
幅の広い整合型電磁波吸収体、および、入射角度の広い
領域で機能する整合型電磁波吸収体を提供することであ
り、さらには、電磁波吸収層を多層にして、より広帯域
の電磁波吸収体を実現する上で、製造しやすい構造のも
のを提案するものである。そして、該電磁波吸収体を実
現するのに好適な電磁波吸収材料を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、電磁波吸収材料の特性と電磁波吸収体の
性能の関係について鋭意研究したところ、特定の誘電特
性を有する電磁波吸収材料を用いて、各種タイプの電磁
波吸収体を設計することで、上記目的が達成できること
を見出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】即ち、本発明の電磁波吸収材料は、熱可塑
性ゴムにカーボンブラックを含有してなる電磁波吸収材
料において、自由空間法で測定した５０ＧＨｚでの複素
比誘電率の実部が６以上であり、誘電正接（ｔａｎδ）
が０．３５以上であることを特徴とする。本発明におい
て、複素比誘電率、誘電正接などの物性は、具体的には
実施例に記載の方法により測定されるものである。本発
明の電磁波吸収材料は、ミリ波帯において上記の誘電特
性を示すので、本発明の電磁波吸収材を電磁波吸収層に
すれば、１次の無反射条件で整合型電磁波吸収体を作製
することができ、その結果、特性の優れた整合型電磁波
吸収体を実現することができる。

【００１３】本発明の電磁波吸収材料において、カーボ
ンブラックを分散させる媒体として熱可塑性ゴムを用い
る理由は、カーボンブラックをドライブレンドにより均
質に分散できること、および、その後電磁波吸収層に加
工するのにも簡単に熱成型できるからである。すなわ
ち、溶剤を用いて液状で分散させる方法に比較して、溶
剤が大気中に放出すると言う環境に負荷を与える危険性
がないので、熱可塑性ゴムは好ましい材料といえる。

【００１４】また、本発明の別の電磁波吸収材料は、上
記の誘電特性を有する電磁波吸収材料を多孔質構造にし
たものである。特に多孔質化した電磁波吸収材料は低誘
電率で高誘電損失材料であり、これを電磁波吸収層とし
た整合型電磁波吸収体は、低誘電率領域で１次の無反射
条件を満たすので、吸収周波数帯域はより広くできる。

【００１５】以上のような理由より、本発明の電磁波吸
収体は、上記何れかに記載の電磁波吸収材料からなる電
磁波吸収層と電磁波反射層とを積層してなるものであ
る。

【００１６】また、本発明の別の電磁波吸収体は、自由
空間法で測定した５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部が
１．６以下の多孔質誘電体層と、上記何れかに記載の電
磁波吸収材料からなる電磁波吸収層と、電磁波反射層と
をこの順序で積層してなる電磁波吸収体である。この電
磁波吸収体により、広い入射角度のミリ波に対して大き
な反射減衰量を与える。

【００１７】つまり、単層の電磁波吸収層からなる整合
型電磁波吸収体では、電磁波の入射角度が３０°を越え
ると反射量が大きくなるが、この理由は、電磁波の表面
反射の入射角度依存性がＴＥモードとＴＭモードでは全
く異なるため、電磁波吸収体の背面からの反射波で両モ
ードを同時に打ち消すように設計することは不可能だか
らである。このため広い入射角度の電磁波に対して反射
減衰量大きくするには、電磁波吸収体の表面に低誘電率
の多孔質誘電体層を配して、最表面の反射量そのものを
小さくしておき、その背後に本発明の電磁波吸収材料で
設計した電磁波吸収層と電磁波反射層を順次積層した電
磁波吸収体を作製すればよい。

【００１８】一方、単層の電磁波吸収層からなる整合型
電磁波吸収体よりさらに広い吸収帯域幅を実現すること
ができれば、実際に製造する上で一番隘路となる電磁波
吸収層の要求厚み精度にかなり余裕を持たすことができ
る。これを実現する方法として、電磁波吸収層を多層に
することが知られている。その中で一番単純な構造とし
て、２層の電磁波吸収層からなる整合型電磁波吸収体が
考えられる。しかしながら、通常の２層の電磁波吸収層
からなる整合型電磁波吸収体では、各層の厚みがそれぞ
れ、電磁波吸収体の特性に影響し、かえって製造を困難
なものにしてしまう。そこで、第２層目の電磁波吸収層
（電磁波が入射する面と反対側）の厚みを十分厚くし、
背面での反射波を該電磁波吸収層で減衰させてしまえ
ば、実効的に１層の電磁波吸収層からなる整合型電磁波
吸収体と同じ扱いで設計でき、第１層目の電磁波吸収層
の厚みを制御すればよい。しかも、電磁波吸収が生じる
周波数帯域幅が、通常の１層の電磁波吸収層からなる整
合型電磁波吸収体と比較して、格段に広くできるので、
要求される第１層目の電磁波吸収層の厚み精度は、普通
の製造方法で達成できるレベルのものである。もちろ
ん、この電磁波吸収体において、第２層目の電磁波吸収
層の背面に電磁波反射層を設けても良い。

【００１９】従って、本発明の別の電磁波吸収体は、電
磁波入射側に低誘電損失材料からなる第１の電磁波吸収
層を配し、その背後に上記何れかに記載の電磁波吸収材
料からなる第２の電磁波吸収層を設けた電磁波吸収体で
あって、第１の電磁波吸収層から第２の電磁波吸収層に
入射した電磁波が、第２の電磁波吸収層背面で反射して
再度第１の電磁波吸収層に入射する電磁波の強度が、２
０ｄＢ以上減衰するように第２の電磁波吸収層の厚さを
設定したものである。

【００２０】この電磁波吸収体により、広周波数帯域で
機能する電磁波吸収体を実現する。この電磁波吸収体に
おいては、第２の電磁波吸収層の厚みのばらつきは、特
性にあまり影響せず、実質的には第１の電磁波吸収層の
厚みのみ制御すれば良い。ある設計周波数のミリ波のみ
減衰させる目的の電磁波吸収体を作製する場合は、電磁
波吸収層が１層の整合型電磁波吸収体に比べ、格段に動
作周波数帯域幅が広いので、その厚さの許容ばらつきも
かなり大きくできるので、製造は容易となる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図２〜図４は、本発
明の電磁波吸収体の例を示す断面図である。

【００２１】図２は、単層の電磁波吸収層１と電磁波反
射層２からなる電磁波吸収体の断面図を示す。電磁波吸
収層には、図１に示した１次の無反射条件を満たす複素
比誘電率を持った電磁波吸収材料を設計周波数に応じた
厚みに成形して用いる。他の方法としては、１次の無反
射条件より大きな複素比誘電率の実部（誘電率）および
誘電正接（誘電損失）を持った電磁波吸収材料を多孔質
化し、１次の無反射条件を満たす複素比誘電率になるよ
う調整したものを電磁波吸収層に用いることができる。

【００２２】本発明の電磁波吸収材料は、熱可塑性ゴム
にカーボンブラックを含有してなり、自由空間法で測定
した５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部が６以上であ
り、誘電正接（ｔａｎδ）が０．３５以上である。

【００２３】本発明の電磁波吸収材料を構成する熱可塑
性ゴム（熱可塑性エラストマー）としては、ハードセグ
メントがポリスチレンで、ソフトセグメントがポリプタ
ジエンやポリイソプレンからなるスチレン系、ハードセ
グメントがポリプロピレンやポリエチレンで、ソフトセ
グメントがエチレンプロピレンゴムやブチルゴムからな
るオレフィン系、ハードセグメントが結晶ポリ塩化ビニ
ルでソフトセグメントが非晶質塩化ビニルやニトリルゴ
ムからなる塩ビ系、ソフトセグメントが脂肪族ポリエス
テルやポリエーテルでハードセグメントがポリウレタン
のウレタン系等のポリマーブレンド系や、１，２ポリブ
タジエン、エチレン・ブテン共重合体、芳香族ポリエス
テルのエステル系、ポリアミドのアミド系のもの等が挙
げられる。

【００２４】また、カーボンブラックとしては、少量の
添加で誘電損失を大きくできるものが望ましく、一般に
いわゆるストラクチャーの発達したカーボンブラックが
適している。その指標としてジブチルフタレートの吸収
量（ＤＢＰ吸油量）が対応していて、目安としては、４
００ｃｍ³ ／１００ｇ以上である。なお、カーボンブラ
ックの一次平均粒子径としては、２５〜５０ｎｍが好ま
しい。このようなカーボンブラックとしては、各種のも
のが市販されているが、（株）ライオン製のケッチェン
ブラックＥＣ−６００ＪＤが代表的である。

【００２５】カーボンブラックの添加量としては、所定
の誘電特性になるように決定することになるが、おおむ
ね熱可塑性ゴム１００部に対して、５部から１５部程度
が好適である。なお、本発明の電磁波吸収材料には、複
素比誘電率を調整するなどの目的で、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、酸化チタン等の無機充填材を添加し
てもよい。

【００２６】また、本発明の電磁波吸収材料を多孔質に
する方法としては、電磁波吸収材料にガラスバルーンや
シラスバルーンを添加する方法や、発泡剤を添加した後
熱処理して発泡させる方法、炭酸ガスの超臨界流体を利
用する方法等公知の方法を用いることができる。多孔質
構造における気孔率は、３０〜８５％が好ましく、５０
〜８０％がより好ましい。

【００２７】電磁波吸収層１の厚みは、電磁波吸収材料
の複素比誘電率に対応（前提として１次の無反射条件を
満たす）するｄ／λを図１との対応で求め、設計周波数
に応じた厚みｄを設計厚みとすればよい。本発明では、
当該厚みｄの±４％の範囲内で電磁波吸収層１を作製す
ることが好ましい。

【００２８】電磁波反射材としては、アルミニウム、
銅、鉄やステンレス等の金属板や、高分子フィルムに真
空蒸着やめっきで上記金属の薄膜を形成したもの、炭素
繊維等の導電材で樹脂等を補強したものなどを用いるこ
とができる。電磁波吸収層と電磁波反射体との積層方法
は、直接熱接着させるか、電磁波吸収特性に影響を与え
ない程度の薄い接着剤で接着する等の方法をとることが
できる。

【００２９】図３は、２層の電磁波吸収層３と電磁波反
射層４からなる電磁波吸収体の断面図である。この場合
は、種種の誘電特性を持った電磁波吸収層を組合わせる
ことで、斜め入射の電磁波に対しても反射減衰させるよ
う設計可能で、第１層目の電磁波吸収層３１に多孔質の
誘電体樹脂が用いられる。この層は、必ずしもカーボン
ブラックのような電磁波吸収するような成分が含まれて
いる必要はない。この層の役割は、電磁波吸収体の表面
における電磁波の反射率を小さくすることであるので、
複素比誘電率の実部が１．６以下のものが望ましい。

【００３０】具体的な材料としては、超高分子量ポリエ
チレンなどのポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリ塩化ビニル、その他、熱可塑性ゴム
などが挙げられる。また、電磁波吸収層３１の厚みは、
設計周波数に依存し、例えばλ₃₁／４〜λ₃₁／３
（λ₃₁：電磁波吸収層３１中での波長）程度に設定する
ことができる。

【００３１】第２層目の電磁波吸収層３２としては、図
１に示した無反射曲線（一次）上の誘電特性よりも１０
〜３０％損失の大きな材料を用いることができる。

【００３２】図４は、２層の電磁波吸収層５のみからな
る電磁波吸収体の例を示すものである。第２層目の電磁
波吸収層５２は、そこに進入した電磁波に対しその中で
十分減衰させるような厚さに設定して、第１層目の電磁
波吸収層５１の表面で反射する電磁波と、第１層目の電
磁波吸収層５１と第２層目の電磁波吸収層５２の界面で
反射してくる電磁波とを相殺するように設計される。

【００３３】第１層目の電磁波吸収層５１の材料は、低
誘電損失材料が用いられ、その誘電特性は第２層目の電
磁波吸収層５２の誘電特性の兼ね合いで決定されるが、
おおむね誘電正接としては、自由空間法で測定した５０
ＧＨｚでの誘電正接で、０．１５以下のものが用いられ
る。また、電磁波吸収層５１の厚みは、約λ₅₁／５〜λ
₅₁／４（λ₅₁：電磁波吸収層５１中での波長）の厚さに
設計することが好ましい。

【００３４】電磁波吸収層５１の材料は、具体的には、
ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミ
ド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、塩化ビニル等の樹脂や前記した熱
可塑性ゴム等が用いられ、また、複素比誘電率を調整す
る目的にカーボン粒子や炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、酸化チタン等の無機充填材を添加してもよい。こ
のタイプの電磁波吸収体は、電磁波の吸収帯域幅を広く
することができるという特徴がある。

【００３５】第２層目の電磁波吸収層５２としては、高
誘電率で高誘電損失の電磁波吸収材料が使用できる。但
し、電磁波吸収層５１から電磁波吸収層５２に入射した
電磁波が、電磁波吸収層５２の背面で反射して再度電磁
波吸収層５１に入射する電磁波の強度が２０ｄＢ以上減
衰するように電磁波吸収層５２の厚さが設定される。具
体的には、電磁波吸収層５２の厚みは、次式のｄ_min よ
りも厚くすればよい。

【００３６】

【数１】一方、本発明の電磁波吸収体はミリ波用として説明した
が、マイクロ波領域においても同様に設計できること
は、言うまでもない。その場合、前述のようにして求め
たｄ／λに対して、マイクロ波領域の設計周波数に応じ
た厚みｄを設計厚みとすればよい。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。以下において「部」数は、重
量部数を示す。なお、実施例等における物性、性能は下
記のようにして測定を行った。

【００３８】（１）誘電特性電磁波吸収材料をシート状に成型した後、裁断して測定
試料（縦１７０×横１７０×厚み１ｍｍ）とし、自由空
間法に基づく測定装置（ＶＨＳ社製、フリースペース誘
電率測定装置）を用いて、５０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚで
の複素比誘電率（実部及び虚部）を測定した。また、複
素比誘電率の実部と虚部より誘電正接（虚部÷実部）を
求めた（２）反射減衰量１７ｃｍ×１７ｃｍの試料を用い、試料から１．５ｍの
距離に設置したホーンアンテナより所定の角度に入射す
るようにミリ波を照射し、正反射の位置に設置した受信
用のホーンアンテナで反射電力を測定した。試料を設置
した位置にアルミニウムの板を置いて同様の測定をし、
この場合の反射電力が入射電力と等しいと仮定し、反射
減衰量を測定した。

【００３９】〔実施例１〕塩化ビニルとニトリルゴムの
ブレンドからなる熱可塑性ゴム（日本ゼオン製ＮＩＰＯ
Ｌ１２０３ＪＮＳ）１００部にカーボンブラック
（（株）ライオン製、ケッチェンブラックＥＣ−６００
ＪＤ）を５部、７部および１０部を混合して、バンバリ
ーミキサーで分散させ、本発明の電磁波吸収材料を作製
した。

【００４０】これらの電磁波吸収材料の誘電特性を上記
の方法で測定した結果（５０ＧＨｚ及び１１０ＧＨｚ）
を図５に示す。図５には、カーボン添加部数が０部と２
部の試料の誘電特性も比較のために示してある。カーボ
ン添加部数が５部以上の電磁波吸収材料では、５０ＧＨ
ｚ（１１０ＧＨｚでも同様）での複素比誘電率の実部は
すべて６以上で、誘電正接は０．３５以上であった。

【００４１】〔実施例２〕実施例１と同じ熱可塑性ゴム
１００部に対して、実施例１と同じカーボンブラックを
６．２部添加した電磁波吸収材料を、縦１７ｃｍ横１７
ｃｍ厚さ０．３６ｍｍのシート状に成型し電磁波吸収層
とし、該電磁波吸収層とアルミニウムの板とを１２μｍ
厚のポリ（エチレン／酢酸ビニル）系ホットメルト接着
剤（以下、ＥＶＡ系ホットメルト接着剤という）にて張
り合わせることで、本発明の電磁波吸収体を作製した。

【００４２】〔比較例１〕実施例２において、第２次の
無反射条件で設計すべく、カーボンブラックの添加部数
を２．５部に、電磁波吸収層の厚さを１．４ｍｍにした
以外は実施例２と同じ方法で電磁波吸収体を作製した。
この電磁波吸収体の５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部
は５．４で、誘電正接は０．２８であった。

【００４３】〔実施例３〕実施例１と同じ熱可塑性ゴム
１００部に対して実施例１と同じカーボンブラックを
７．９部分散した電磁波吸収材料を縦１７ｃｍ横１７ｃ
ｍ厚さ０．５２ｍｍのシート状に成型した。該シートを
耐圧容器に入れ、４０℃、２０ＭＰａの二酸化炭素雰囲
気中に１時間保持し、二酸化炭素を含浸した後、６０℃
の温水中に５秒間、続いて０℃の水に浸漬することで、
発泡させた。さらに該シートを室温で２４時間放置し
て、気孔率が５６％の本発明の電磁波吸収材料を作製し
た。この電磁波吸収体の５０ＧＨｚでの複素比誘電率の
実部は４．３で、誘電正接は０．６７であった。この誘
電特性は、同材料の無発泡体の場合（実部が１０．３、
誘電正接が０．６４）と比較して、誘電率が小さく、高
誘電損失なものであった。

【００４４】この電磁波吸収材料を電磁波吸収層とし、
アルミニウムの板と１２μｍ厚のＥＶＡ系ホットメルト
接着剤にて張り合わせることで、本発明の電磁波吸収体
を作製した。

【００４５】〔実施例４〕気孔率５２％の超高分子ポリ
エチレン（粉末焼結体）を縦１７ｃｍ横１７ｃｍ厚さ
０．８５ｍｍのシート状に成型し、第１の電磁波吸収層
（多孔質誘電体層）とした。この電磁波吸収層を構成す
る材料の５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部は１．５５
で、誘電正接は測定限界以下（０．０１以下）であっ
た。次に実施例３において、カーボンブラックの添加量
を９部にしたこと、および、厚さを０．５４ｍｍにした
以外は全く同じ方法で電磁波吸収材料を作製し、これを
第２層目の電磁波吸収層とした。この電磁波吸収層を構
成する材料の５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部は４．
７５で、誘電正接は０．７８であった。第１層目の電磁
波吸収層、第２層目の電磁波吸収層とアルミニウムの板
をこの順序に積層し、１２μｍ厚のＥＶＡ系ホットメル
ト接着剤にて接着し、本発明の電磁波吸収体を作製し
た。

【００４６】〔実施例５〕実施例１と同じ熱可塑性ゴム
１００部に対し、鱗片状黒鉛を４部分散したものを縦１
７ｃｍ横１７ｃｍ厚さ０．４７ｍｍのシート状に成型
し、第１の電磁波吸収層とした。この電磁波吸収層を構
成する材料の５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部は３．
６で、誘電正接は０．０３３であった。次に同じ熱可塑
性ゴム１００部に対し、カーボンブラックを７．９部分
散し、縦１７ｃｍ横１７ｃｍ厚さ３ｍｍのシート状に成
型し、第２の電磁波吸収層とした。この電磁波吸収層を
構成する材料の５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部は１
０．３で、誘電正接は０．６４であった。第１の電磁波
吸収層と第２の電磁波吸収層を積層し、１２μｍ厚のＥ
ＶＡ系ホットメルト接着剤にて接着し、本発明の電磁波
吸収体を作製した。

【００４７】入射角度１０度で、第２の電磁波吸収層だ
けの反射減衰量と、第２の電磁波吸収層とアルミニウム
の板を積層したものの反射減衰量を測定したところ、ア
ルミニウムの板を積層することによる反射減衰量の増加
分は０．０１ｄＢ程度であった。このことは、第２の電
磁波吸収層に入射した電磁波が背面のアルミニウムの板
で反射され戻る前に、２０ｄＢ以上の減衰を受けている
ことが分かる。

【００４８】〔評価〕図６に実施例２および３の電磁波
吸収体と比較例１の電磁波吸収体の７６ＧＨｚを中心と
した周波数帯での電磁波の反射減衰量を測定した結果を
示した。電磁波の入射角度は１０度である。第１次の無
反射条件で設計された実施例２および３の電磁波吸収体
の方が、第２次の無反射条件で設計された比較例１の電
磁波吸収体より、２０ｄＢ以上の反射減衰量が得られる
周波数帯域幅が広いことが分かる。

【００４９】図７は、実施例４の電磁波吸収体の７６Ｇ
Ｈｚでの電磁波の反射損失の入射角度依存性を測定した
結果である。ＴＥ波、ＴＭ波とも入射角度５０度まで２
０ｄＢ以上の反射減衰量が得られている。つまり、２層
の電磁波吸収層とすることで、広い入射角で高い反射減
衰量を得ている。

【００５０】図８に実施例５の電磁波吸収体に角度１０
°で電磁波を入射させた時の反射減衰量を測定した結果
を示した。２０ｄＢ以上の反射減衰量が得られる周波数
帯域幅が１８ＧＨｚと、低誘電損失体層と本発明の電磁
波吸収材料からなる厚い電磁波吸収層を積層した電磁波
吸収体は、さらに広い吸収帯域を持つ電磁波吸収体が実
現できる。

【００５１】以上の実施例では、電磁波吸収体の設計周
波数をすべて７６ＧＨｚにしているが、本発明は、この
周波数に限定されるものでない。また、本発明の電磁波
吸収体はミリ波用として説明したが、マイクロ波領域に
おいても同様に設計できることは、言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁波吸収層が単層の場合の整合型電磁波吸収
体において、垂直入射の電磁波に対して反射が零となる
複素比誘電率の条件を示す図である。

【図２】電磁波吸収層が単層の場合の本発明の電磁波吸
収体を示す断面図である。

【図３】電磁波吸収層が２層の場合の本発明の電磁波吸
収体を示す断面図である。

【図４】電磁波吸収層が２層で電磁波反射層を設けない
本発明の電磁波吸収体を示す断面図である。

【図５】実施例１の電磁波吸収材料の各周波数における
誘電特性を示す図である。

【図６】実施例２および３と比較例１の電磁波吸収体の
反射減衰量の周波数依存性を示す図である。

【図７】実施例４の電磁波吸収体において、７６ＧＨｚ
の電磁波の反射減衰量を入射角度を変えて測定した結果
である。

【図８】実施例５の電磁波吸収体の反射減衰量の周波数
依存性を示す図である。

【符号の説明】

１電磁波吸収層２，４電磁波反射層３，５２層の電磁波吸収層３１，５１１層目の電磁波吸収層３２，５２２層目の電磁波吸収層

フロントページの続き (72)発明者金子健治大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 5E321 BB21 BB32 BB44 BB60 CC16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性ゴムにカーボンブラックを含有
してなる電磁波吸収材料において、自由空間法で測定し
た５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部が６以上であり、
誘電正接（ｔａｎδ）が０．３５以上であることを特徴
とする電磁波吸収材料。
【請求項２】請求項１記載の電磁波吸収材料を多孔質
化してなる電磁波吸収材料。
【請求項３】請求項１又は２に記載の電磁波吸収材料
からなる電磁波吸収層と電磁波反射層とを積層してなる
電磁波吸収体。
【請求項４】自由空間法で測定した５０ＧＨｚでの複
素比誘電率の実部が１．６以下の多孔質誘電体層と、請
求項１又は２に記載の電磁波吸収材料からなる電磁波吸
収層と、電磁波反射層とをこの順序で積層してなる電磁
波吸収体。
【請求項５】電磁波入射側に低誘電損失材料からなる
第１の電磁波吸収層を配し、その背後に請求項１又は２
に記載の電磁波吸収材料からなる第２の電磁波吸収層を
設けた電磁波吸収体であって、第１の電磁波吸収層から
第２の電磁波吸収層に入射した電磁波が、第２の電磁波
吸収層背面で反射して再度第１の電磁波吸収層に入射す
る電磁波の強度が２０ｄＢ以上減衰するように第２の電
磁波吸収層の厚さを設定した電磁波吸収体。