JP2003298277A - 電波吸収複合材及びそれを用いた無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 到来電波を反射する部材９０の平坦部に入射
した電波は、部材９０に装着された電波吸収層１０が理
想的なら電波は吸収されて反射波は無い。しかし、部材
９０の端部では電波吸収層１０で被覆されてない導電性
材料の反射層３０に斜め入射した電波は反射して周辺の
電子システムに悪影響を及ぼす。端部での反射は挙動が
複雑で予測し難く、従って対策が取り難いという問題が
有る。 【解決手段】 端部で到来電波を反射する部材９０の前
記端部を覆って前記到来電波を吸収する異種の電波吸収
層を複合した電波吸収複合材２０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電波を吸収する電波
吸収材であって、複数の異種の吸収層を積層複合した電
波吸収複合材に関し、特に端部で電波を反射する部材に
用いられ端部での電波の反射を有効に且つ簡単に防止す
る電波吸収複合材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動料金収受システムＥＴＣ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
Ｓｙｓｔｅｍ）、狭域通信システムＤＳＲＣ（Ｄｅｄ
ｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ）や高度道路交通システムＩＴＳ（Ｉｎ
ｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅ
ｍｓ）の伸展には目を見張るものがある。自動料金収受
システムは料金所における料金自動収受業務を５．８Ｇ
Ｈｚを中心周波数とするマイクロ波の無線通信により実
施するもので、通行車両は料金所で一時停止の必要がな
くなり、排気ガス及び発進加速に伴う騒音の低減など周
囲環境の改善や燃料節約、走行時間の短縮といった効果
が期待されている。このシステムは、料金所に設置され
た路側アンテナと、車両に搭載された車載器側アンテナ
との間で料金情報を無線で双方向通信して自動で料金を
徴収することにより、車両がノンストップ・ノンタッチ
で通行することを実現するものである。路側アンテナは
路上設置の表示器や料金所ゲートに取り付けられ、ゲー
トを通行する車両に対して上方から電波を発射する。

【０００３】路側アンテナから発射された電波が道路面
と、路上設置の表示器、料金所ゲートあるいは料金所ボ
ックスとの間で多重反射して斜め入射し、車載器側アン
テナが受信できる閾値以上の電波の到達範囲が、設定し
た範囲よりも広がり、その到達範囲内に、同一あるいは
隣接レーンの車両が含まれ、システム誤動作の可能性が
ある。特に部材の端部における電波の反射は斜め入射の
複雑な挙動を呈する。また、自動料金収受システムが複
数のレーンで使用される場合、一つのレーンの路側アン
テナから発射された電波が隣のレーンに入り隣同士のレ
ーンで混信する可能性もある。同様に部材の端部におけ
る電波の反射は複雑な挙動を呈する。これらの不具合は
自動料金収受システムに限らず類似のシステムである狭
域通信システムや、それらを包括する高度道路交通シス
テムについても同様である。

【０００４】前記誤動作あるいは混信の原因である多重
反射や端部での端部反射を低減するために、表示器、料
金所ゲートやその天井部あるいは料金所ボックスに電波
吸収材を貼付けることが行われている。平坦部ではパネ
ル貼付けが多いものの、端部ではパネル貼付けの施工性
が悪いため電波吸収塗料を塗布することも多い（特開平
３−２２３３７１号公報や特開平４−１１６４５号公報
など参照）。

【０００５】特開平８−３４０１９１号公報には、樹脂
にフェライトを分散し、このフェライトの共振作用によ
り斜め入射の電波にも対応できる電波吸収材が記載され
ている。また特開２０００−３４９５３９公報には、複
数層のうち一部の層をハニカム構造の低比誘電率材とす
ることにより斜め入射の電波にも対応する電波吸収材が
記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電波吸
収材において、到来電波を反射する部材の特に端部で下
記の少なくとも１つ以上の問題があった。

【０００７】図５（Ａ）は部材９０に電波Ｗｉが入射し
て反射（Ｗｒ）する様子を模式的に示す。平坦部に入射
した電波Ｗｉは、部材９０に装着された電波吸収層１０
が理想的なら電波Ｗｉは吸収されて反射波Ｗｒは無い。
しかし、部材９０の端部では電波吸収層１０が被覆され
てない導電性材料の反射層３０に斜め入射した電波Ｗｉ
は反射（Ｗｒ）して周辺の電子システムに悪影響を及ぼ
す。入射波Ｗｉと反射波Ｗｒとの合成により定在波が立
つ悪影響もある。なお、図５において部材９０は、電波
反射対策を採らねばならない導電性材料の反射層３０を
従来の電波吸収層１０で被覆対策した場合を例示した。
部材９０は、料金所ゲートの天井の鉄板や料金所ボック
スのスチール板など、導電性材料の反射層３０のみで成
る場合も多い。いずれにせよ、平坦部のみならず端部で
も電波が反射して反射波Ｗｒが周囲の電子システムを誤
動作させる恐れがある。特に端部での反射は挙動が複雑
で予測し難く、従って対策が取り難いという問題が有
る。

【０００８】部材９０の端部形状は鋭角や複雑な形状で
あり、ここにパネル状の電波吸収材を配設することは施
工性を悪くするという問題があった。

【０００９】従来の電波吸収材は穴開け性などの加工性
が悪く、接着剤などによって部材９０に現場で接着施工
しなければならない。従って、接着剤が硬化するまでの
時間による工事期間の遅延のみならず、電波吸収材パネ
ルの剥離や脱落などの問題もあった。信頼性の高い接着
剤（例えばエポキシ樹脂系）を用いても現場での接着剤
の取扱い不備による接着不良の問題もあった。排気ガス
に曝される過酷な屋外での耐久性にも問題があった。温
度変化による膨張率の相違から剥離する問題もあった。

【００１０】また電波吸収塗料を端部に塗布する場合、
図５（Ｂ）に模式的に示すように塗料の垂れ落ちなどの
問題もある。塗料が固まるまでの養生期間が必須なため
に施工性の悪い問題もある。更に、電波吸収特性を上げ
るために銅粉やフェライト粉の充填量を上げると、塗着
力の低下などの問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、薄くて可撓性を有し、
部材９０の端部における斜め入射の電波にも対応できる
電波吸収複合材を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電波吸収複
合材を以下に記す。括弧内の符号は、参考までに付した
図面の符号である。

【００１３】〔解決手段１〕本発明は、端部で到来電波
（Ｗｉ）を反射する部材（９０）の前記端部を覆って前
記到来電波（Ｗｉ）を吸収する異種の電波吸収層（４
０，５０）でなる電波吸収複合材（２０，２１）であ
る。

【００１４】〔解決手段２〕本発明は、より好ましくは
酸化物磁性体粉をバインダ中に分散した第１吸収層（４
０，４１，４２）、金属磁性体粉をバインダ中に分散し
た第２吸収層（５０，５１，５２）、及び導電性材料で
成る反射層（３０）を順に積層した〔手段１〕記載の電
波吸収複合材（２０，２１）である。

【００１５】〔解決手段３〕本発明は、より好ましくは
酸化物磁性体粉をバインダ中に分散した第１吸収層（４
０，４１，４２）と金属磁性体粉をバインダ中に分散し
た第２吸収層（５０，５１，５２）とを積層した〔手段
１〕記載の電波吸収複合材（２０，２１）である。〔解
決手段２〕記載の反射層（３０）として、本発明に係る
電波吸収複合材を施工する部材（９０）が導体層を有す
る場合、反射層（３０）は必須ではなく既存の導電材料
である反射層（３０）に酸化物磁性体粉をバインダ中に
分散した第１吸収層（４０，４１，４２）と金属磁性体
粉をバインダ中に分散した第２吸収層（５０，５１，５
２）を積層した電波吸収複合材を施工すれば足りる。

【００１６】〔解決手段４〕本発明は、より好ましくは
開口（７１，７２，７３）を有する〔手段１〕乃至〔手
段３〕のいずれかに記載の電波吸収複合材（２０，２
１）である。

【００１７】〔解決手段５〕本発明は、より好ましくは
前記端部を抱込むように被覆した〔手段１〕乃至〔手段
４〕のいずれかに記載の電波吸収複合材（２０，２１）
である。

【００１８】〔解決手段６〕本発明は、より好ましくは
第１吸収層（４０，４１，４２）、第２吸収層（５０，
５１，５２）の一方または両方が、少なくとも２層以上
（４１，４２），（５１，５２）でなる〔手段１〕乃至
〔手段５〕のいずれかに記載の電波吸収複合材（２０，
２１）である。

【００１９】〔解決手段７〕本発明はまた、各層間の少
なくとも１つ以上に接合層（６１，６２，６３，６４）
を介装した〔手段１〕乃至〔手段６〕のいずれかに記載
の電波吸収複合材（２０，２１）である。

【００２０】〔解決手段８〕本発明はまた、〔手段１〕
乃至〔手段７〕のいずれかに記載の電波吸収複合材（２
０，２１）を用いた自動料金収受システム、狭域通信シ
ステム、高度道路交通システムのいずれかの無線通信シ
ステムである。なお、自動料金収受システムはＥＴＣシ
ステム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅ
ｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、狭域通信システムはＤＳ
ＲＣシステム（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ−Ｒａ
ｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）、高度道路交通システムはＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉ
ｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）とも
呼ばれる。

【００２１】本発明の〔解決手段１〕によると、従来か
ら電波吸収対策が困難であった部材（９０）の端部にも
好適な電波吸収複合材（２０，２１）が提供できる。

【００２２】本発明の〔解決手段２〕によると、可撓性
のある電波吸収複合材が容易に得られる。可撓性を有す
る高分子材料などをバインダとして磁性体粉末を分散し
たからである。

【００２３】本発明の〔解決手段３〕によると、既存の
導電性材料を反射層（３０）として利用して効率的な端
部の電波吸収体を提供する効果がある。

【００２４】本発明の〔解決手段４〕によると、開口
（７１，７２，７３）を用いて本発明に係る電波吸収複
合材を部材（９０）に螺子止め，鋲止め，係合などの機
械的取付けで固定できるので、接着剤取付けによる施工
性低下や信頼性低下が無い。機械的な締結手段（８１，
８２，８３）により本発明に係る電波吸収複合材２０を
装着できるので、従来の接着と違って施工性，信頼性，
労働安全性などに優れた効果が有る。

【００２５】本発明の〔解決手段５〕によると、端部を
抱込むようにシート状の電波吸収複合材２０で被覆する
際に、予めＲ（コーナ部丸み）形状に加工した電波吸収
複合材２０を用いることもでき、小さなＲの場合でも容
易に対応できる効果がある。

【００２６】本発明の〔解決手段６〕によると、２層以
上の吸収層の複素誘電率、複素透磁率、厚みを適当に選
択して、インピーダンスを徐々に傾斜的に変化させるこ
とにより、電波を自由空間のインピーダンス３７７Ωと
の相違を極力低減して電波を反射することなく効率的に
吸収できる効果がある。

【００２７】本発明の〔解決手段７〕によると、接着剤
などの誘電体により接合層（６１，６２，６３，６４）
を介装するので、後述の繰返し反射による電波吸収効果
がある。

【００２８】本発明の〔解決手段８〕によると、社会的
なニーズが高まっている自動料金収受システム、狭域通
信システム、高度道路交通システムであって信頼性の高
い無線通信システムを提供できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面を参照して
詳細に説明する。図１（Ａ）は入射波Ｗｉが部材９０の
端部で反射して反射波Ｗｒとなって反射される状況の模
式図である。図１（Ｂ）は図１（Ａ）よりも部材９０の
厚みが薄くなって電波の波長λに近くなった状況を示
し、図１（Ｃ）は厚みが更に薄くなって電波の波長λの
約１／３程度になった状況を示す模式図である。譬えて
言うと、「電波の目」からは「見えなく」なった状況で
ある。なお、この譬えは奥行き方向（紙面に直角方向）
の広がりを一定値以下にした場合であり、広がりが一定
値を超える場合には反射が生じる。電波の波長λ（ｍ）
と周波数ｆ（ＭＨｚ）との関係はλ＝３００／ｆで表さ
れる。８００ＭＨｚ携帯電話で波長３８ｃｍ、１５００
ＭＨｚ携帯電話で波長２０ｃｍ、ＰＨＳ１９００ＭＨｚ
で波長１６ｃｍ、ＥＴＣに用いられる５．８ＧＨｚでは
波長５ｃｍである。例えば、ＥＴＣシステムにおいて部
材９０の厚みが約２ｃｍになると「電波の目」からは
「見えなく」なり、反射せずに通過するか回折する。図
１（Ｄ）は電波吸収複合材２１で部材９０の端部を被覆
しただけでなく、部材９０の平坦部をも電波吸収複合材
２２で被覆した実施態様を示す。電波の波長λに対応し
て本発明に係る電波吸収複合材２１の形状、厚みなどを
適宜設計すれば、電波の波長λの約１／３以下の厚みの
部材９０に電波障害対策をしなければならない場合で
も、到来電波を捕捉して吸収、無害化できる。

【００３０】図２を用いて本発明に係る電波吸収複合材
２０の構成を説明する。図２は電波吸収複合材２０の断
面図を示す。図２（Ａ）は電波到来方向から第１吸収層
４０，第２吸収層５０，反射層３０を積層した本発明に
係る電波吸収複合材２０の断面図を示す。図１（Ｂ）は
第１吸収層を２層（４１，４２）、第２吸収層も２層
（５１，５２）で構成した本発明に係る電波吸収複合材
２０を示す。図１（Ｃ）は各層の間を接着剤による接合
層（６１，６２，６３，６４）で一体化した実施形態を
示す。

【００３１】接着剤による接合層（６１，６２，６３，
６４）の電波吸収に及ぼす作用効果を説明する。誘電体
がその隣接する物質との界面において、電波をある程度
反射することは良く知られており、各層間に介装した接
着剤層（６１，６２，６３，６４）は、各層を互いに強
固に接合するとともに、接着剤の持つ誘電体特性により
入射波を繰返し反射させる。すなわち、電波吸収複合材
２０に入射した電波が接着剤層（６１，６２，６３，６
４）に到着すると、電波は接着剤層（６１，６２，６
３，６４）内において、この接着剤を上下に挟む層との
界面において繰り返し反射して、電波の一部は電波到来
側の層に再入射し、電波到来側に吸収体層が有る場合は
吸収されて減衰し一部は電波磁吸収体から電波到来側に
出ていく。一方、それ以外の電波は接着剤から下層側に
入射し、反射層（３０）側に吸収体層が有る場合は吸収
されて減衰する。

【００３２】電波吸収材はコーナ（隅）部、湾曲部ある
いは凹部等にも貼付けできるようにするため、薄くて可
撓性を有することが必要である。また、電波吸収材への
電波の入射方向が垂直方向だけの場合は、電波吸収複合
材の設計は容易であるが、自動料金収受システムなどに
用いる電波吸収材においては垂直方向以外に種々の方向
から入射する斜め入射の電波にも対応する必要が有る。
入射方向が垂直方向の場合を入射角０度とすると、一般
に０〜６０度の入射角において２０ｄＢ以上の反射損失
が望まれる。更に、前記電波吸収複合材は屋外設置のた
め、直射日光や風雨に曝されるので耐候性を必要とす
る。本発明に係る電波吸収複合材２０によると斜め入射
の電波にも対応でき耐候性も十分である。磁性体粉が耐
候性の良好な高分子材料中に分散して安定化されるから
である。

【００３３】図２に示した本発明に係る電波吸収複合材
２０が斜め入射の電波に対しても良好な吸収特性を発揮
する理由は解明中であるが、前述の繰返し反射による電
波の減衰が原因の一つと考えられる。また、バインダと
して分散させる材料が異なる第１吸収層４０と第２吸収
層５０を積層したことにより、電波吸収複合材２０の表
面インピーダンスを自由空間のインピーダンス３７７Ω
に近づけることができる。従って、本発明に係る電波吸
収複合材２０の表面での電波の反射が低減され、それら
を単独で用いる場合よりも良好な吸収特性を発揮しやす
いとも考えられる。電波が入射する層の誘電率が大きい
ほど電波が反射されやすく、特に電波の減衰が不充分な
電波到来側で、その傾向が顕著であるので、誘電率が小
さい第１吸収層４０を電波到来側に配設して、誘電率が
大きい第２吸収層５０を反射層３０側に配設すれば良
い。

【００３４】図２（Ｃ）に示した本発明に係る電波吸収
複合材をより詳細に説明する。電波吸収複合材２０は、
導電性材料からなる反射層３０と、その上に誘電体層で
ある接着剤などの接合層６１，６２，６３，６４を介し
て順次積層された、バインダである可撓性高分子材料に
酸化物磁性体粉を分散した複数層の第２吸収層５１，５
２と、バインダである可撓性高分子材料に金属磁性体粉
を分散した複数層の第1吸収層４１，４２とを有する。

【００３５】なお、図１（Ｃ）に示す実施形態では第１
吸収層４０を２層（４１，４２）、第２吸収層５０を２
層（５１，５２）の層数としたが、これに限定されず使
用する材料、条件等に応じ最適の層数とすれば良い。ま
た、過酷な屋内使用等でより十分な耐候性を必要とされ
る場合は、図示しない表面層を更に電波吸収複合材２０
の表面に配設しても良い。図示しない表面層はインピー
ダンスを自由空間のインピーダンス３７７Ωにより近く
して電波を呼び込む効果を向上することも出来る。光触
媒を用いると汚れにくい電波吸収複合材２０が実現出来
る。図示しない表面層には、各種の色を付すこともでき
ユーザの要望によって色を選択でき意匠性にも優れる。

【００３６】図２に示す反射層３０は、入射して第１吸
収層４０，４１，４２および第２吸収層５０，５１，５
２を透過した電波を反射するためのものであり、第１吸
収層４０，４１，４３および第２吸収層５０，５１，５
２，５３は入射電波および反射層３０で反射された電波
を吸収するためのものである。

【００３７】図２に示す反射層３０の一例は、アルミニ
ウムシートであり、厚さは５〜１００μｍであることが
望ましい。５μｍ未満では電波を反射する機能が不充分
となり、１００μｍを超えても反射機能は同じである反
面、材料費が高価となり原価高となる。反射層３０はア
ルミニウムシートに限定されず銅板シート、樹脂膜に導
電性金属を蒸着したもの、あるいは樹脂膜に導電性金属
粉を含有させたものとしても良く、導電性を有する層で
あれば任意のものが使用できる。また、前記アルミニウ
ムシート等の導電性を有する層の反射層（３０）側に厚
さ１００μｍ程度の保護層を付加して反射層３０を構成
しても良い。なお前記〔解決手段３〕の場合は、本発明
に係る電波吸収複合材２０を施工しようとする部材９０
の導電性材料を反射層３０として利用するので、反射層
３０は不要である。酸化物磁性体粉をバインダ中に分散
した第１吸収層４０，４１，４２と金属磁性体粉をバイ
ンダ中に分散した第２吸収層５０，５１，５２との積層
材を現場で装着施工できる。

【００３８】図２に示した第１吸収層４０，４１，４２
および第２吸収層５０，５１，５２は、ゴムあるいはプ
ラスチック等の可撓性高分子材料をバインダとして電波
吸収機能を有する粉末（酸化物磁性体粉、金属磁性体粉
等）を分散し、且つ厚さ規制して長さ方向に連続して押
出すなどの製法によりシート化したものである。バイン
ダは磁性粉末の粒子間を電気的に絶縁して渦電流の発生
を防止すると共に、本発明に係る電波吸収複合材に可撓
性を与える。従って、本発明に係る電波吸収複合材２０
は可撓性に富み施工性が極めて良好である。

【００３９】本発明に係る電波吸収複合材２０の製法と
しては、例えばロール圧延法、ドクターブレード法、押
出し法、射出成形法、ロールコータ法あるいはダイコー
タ法等がある。これらの製法により第１吸収層４０，４
１，４２、第２吸収層５０，５１，５２、（更には反射
層３０）を接着剤なしで一体成形することもできる。

【００４０】バインダとして用いる可撓性高分子材料
は、有機物高分子材料で可撓性があり比重が１．５以下
で耐候性を有するものが好ましい。例えばクロロプレン
ゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコン樹脂、塩化
ビニル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等である。
前記可撓性高分子材料がシリコン樹脂、塩化ビニル樹
脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の場合は、その厚
さは０．２〜０．７ｍｍが好ましい。０．２ｍｍ未満で
は前記電波吸収機能を有する粉末等を分散して電波吸収
複合材２０とした場合の電波吸収性能が不足し、０．７
ｍｍを超えると可撓性が不足する。より好ましい厚さは
０．２５〜０．６５ｍｍである。前記可撓性高分子材料
がクロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム等のゴ
ムの場合は、その厚さの下限値は前記シリコン樹脂、塩
化ビニル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の場合
と同じであるが、上限値は前記シリコン樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の場合よりも
大きくすることが可能であり、材料毎に可撓性を維持で
きる範囲で上限値を定めれば良い。

【００４１】近年、安全性の面から難燃性が要求され、
且つ地球環境保護の観点からは、電波吸収複合材を焼却
処理する時に、塩素等を含む有害ガスが発生しないよう
にするため塩素、臭素等のハロゲン化合物を含有しない
所謂ハロゲンフリーの電波吸収複合材が求められる。難
燃性でハロゲンフリーの電波吸収複合材とするために
は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー Ｅ
ｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｄｉｅｎｅ Ｍ
ｏｎｏｍｅｒ）あるいはアクリル樹脂のバインダに水酸
化アルミニウム及び／又は赤燐の難燃化助剤を添加した
樹脂としても良い。この電波吸収複合材は難燃性である
とともに、塩素、臭素等のハロゲン化合物を含有しない
ため、電波吸収複合材を焼却処理する時に塩素等を含む
有害ガスが発生せず、地球環境保護の観点から好まし
い。またＩＴＳシステムにおいてトンネル内などで本発
明に係る電波吸収複合材を用いると、万一の火災の際に
も有害ガスの発生を極力阻止できる。

【００４２】第１吸収層４０，４１，４２は、前記可撓
性高分子材料に、酸化物磁性体粉を分散したものであ
り、酸化物磁性体粉は、例えばＮｉ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚ
ｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｍｇ系のフ
ェライト、又はこれらのうち何れか二種以上の混合組成
あるいは中間組成を有するフェライトが用いられる。粉
末の平均粒径は混合性、分散性、造粒性、および成形性
等を考慮すると０．５〜１０μｍ程度が好ましい。酸化
物磁性体粉の分散量は６０〜８０ｍａｓｓ％が好まし
い。６０ｍａｓｓ％未満であると吸収性能が低下し、８
０ｍａｓｓ％を超えると材料代が高価になるばかりでな
く、重量が重く、可撓性、耐久性等が低下し実用上好ま
しくない。

【００４３】前記可撓性高分子材料に、前記酸化物磁性
体粉を分散してシート化した第１吸収層４０，４１，４
２は、ＥＴＣシステムに使用する場合、周波数５．８Ｇ
Ｈｚにおいてμ’（複素比透磁率の実数部）≧１．２且
つμ”（複素比透磁率の虚数部）≧０．５且つε’（複
素比誘電率の実数部）≧５且つε”（複素比誘電率の虚
数部）≧０．１であるのが望ましい。

【００４４】Ｍｇ−Ｚｎ系フェライトとＭｎ−Ｚｎ系フ
ェライトを例に取って、本発明に係る電波吸収複合材に
おける両者の使い分けの指針を説明する。電気磁気学で
良く知られたように表皮深さは抵抗率ρと透磁率μの比
ρ／μの平方根に比例する。Ｍｇ−Ｚｎ系フェライトで
は概略値の抵抗率ρ＝１００，０００（Ωｃｍ）と透磁
率μ＝４００に対して、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの概略
値の抵抗率ρ＝１（Ωｃｍ）、透磁率μ＝２，０００で
ある。Ｍｇ−Ｚｎ系フェライトにおける表皮深さは、Ｍ
ｎ−Ｚｎ系フェライトにおける表皮深さの約８００倍も
ある。このことから、Ｍｇ−Ｚｎ系フェライトはＭｎ−
Ｚｎ系フェライトよりも電波の吸込み性が良好であり、
本発明に係る電波吸収複合材の第１吸収層４０として、
より好ましい。

【００４５】第２吸収層５０，５１，５２は前記可撓性
高分子材料に金属磁性体粉を分散したものである。前記
金属磁性体粉は、例えば比重が６．０以上の金属でＦｅ
−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金から水アトマ
イズ法により粒形状粉を形成し、更にアトライタにて摩
砕することにより製造した平均粒径が０．１〜５０μｍ
で平均厚さが３μｍ以下の扁平形状粉やカルボニル鉄、
アモルファス合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、モリブデンパー
マロイ、スーパーマロイ等の扁平形状粉を用いても良
い。あるいは平均粒径が５０μｍ以下のＦｅ−Ｃｕ−Ｎ
ｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金、カルボニル鉄、アモル
ファス合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、モリブデンパーマロ
イ、スーパーマロイ等の粒形状粉を用いても良い。これ
らの金属磁性体粉は酸化され易いため、予め酸化防止剤
で表面処理するのが望ましい。

【００４６】カルボニル鉄は圧粉鉄粉として従来から使
用されてきたものであり安価に入手できる割に、高周波
帯域における優れたＱ値（尖鋭度）を有するために、本
発明に係る電波吸収複合材の第２吸収層５０として、よ
り好ましい。

【００４７】前記金属磁性体粉の分散量は６０〜８２ｍ
ａｓｓ％が好ましい。６０ｍａｓｓ％未満であると吸収
性能が低下し、８０ｍａｓｓ％を超えると材料代が高価
になるばかりでなく、重量が重く、可撓性、耐久性等が
低下し実用上好ましくない。前記可撓性高分子材料に、
前記金属磁性体粉を分散してシート化した第２吸収層５
０，５１，５２は、ＥＴＣシステムに使用する場合、周
波数５．８ＧＨｚにおいて、μ’（複素比透磁率の実数
部）≧１．０且つμ”（複素比透磁率の虚数部）≧０．
３且つε’（複素比誘電率の実数部）≧６且つε”（複
素比誘電率の虚数部）≧０．４であるのが望ましい。そ
して、第１吸収層４０，４１，４２の誘電率は第２吸収
層５０，５１，５２，５３の誘電率よりも大きくなるよ
うにする。電波の吸込み性を良好にして且つ電波吸収効
率を良好にする為である。なお、電波の吸込み性とは電
波が反射を少なくして自由空間から電波吸収体に吸込ま
れる程度をいう。従って、本発明に係る電波吸収複合材
２０によると、電波は吸込まれて内部で熱エネルギー等
として消耗されるので効率の良い電波吸収材を提供でき
る。

【００４８】図示しない表面層を本発明に係る電波吸収
複合材２０の表面に用いる場合、可撓性高分子材料は誘
電率が１０以下とするのが好ましい。誘電率が１０を超
えると電波吸収性能の広帯域性が低下する為実用上好ま
しくない。より好ましい誘電率は８以下である。また表
面層に用いる可撓性高分子材料にＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系、
Ｍｇ−Ｚｎ−Ｃｕ系及びＭｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト
粉砕粉を分散させると、電波の反射を低減でき好まし
い。表面層の厚さは５０〜１５０μｍであることが望ま
しい。５０μｍ未満では耐候性が不足し、１５０μｍを
超えると電波吸収複合材２０の厚さ寸法が大きくなり、
可撓性が不充分となる。また、電波吸収性能の広帯域化
が失われる。より好ましい厚さは６０〜１２０μｍであ
る。

【００４９】接着剤などの接合層６１，６２，６３，６
４の厚さは７０〜１５０μｍが好ましい。７０μｍ未満
では誘電体層としての特性が不足し、１５０μｍを超え
ると接着剤としての好適な厚さを外れ接着不良等が懸念
される。より好ましい厚さは９０〜１２０μｍである。
接着剤などの接合層６１，６２，６３，６４の誘電率は
ε＝３．５〜７が好ましい。３．５未満では誘電体層と
しての特性（電波を繰返し反射させる特性）が不足し、
７を超えると電波を反射し過ぎて、電波吸収体としての
特性にかえって悪影響を及ぼす。より好ましい誘電率は
４〜６である。なお、誘電体の接合層６１，６２，６
３，６４は接着剤に限定されず例えば同程度の誘電率の
樹脂フィルムを熱圧着しても良い。

【００５０】図３は図２に示した本発明に係る電波吸収
複合材２０を部材９０の端部（コーナ部、エッジ部、隅
部、端縁部、縁部）に螺子止めなどの機械的手段で装着
した実施形態を示す。この実施形態では略Ｌ字形の電波
吸収複合材２０を部材９０の端部に取り付けている。開
口７１，７２，７３を利用して螺子などの締結手段８
１，８２，８３で止めている。螺子以外に鋲止め、ハト
メなどを用いることも出来る。本発明に係る電波吸収複
合材２０は、高分子材料をバインダとして磁性体粉を分
散して固めたものであるからドリルによる穴開け加工は
容易である。締結手段８１，８２，８３の直径φは、吸
収しようとする到来電波の波長λの約１／３以下にすれ
ば、電波吸収特性に悪影響を及ぼさない。なお、直径φ
は締結手段８１，８２，８３が図３に例示した様な丸頭
のボルトを用いた場合である。六角頭や他の形状の頭の
ボルト、ねじ、鋲などを用いた場合には、その最大寸法
が前記直径φに相当する。

【００５１】図３に、図１で説明した本発明に係る電波
吸収複合材２０を部材９０の端部の電波吸収に使用した
場合の実施態様を例示する。この実施態様では本発明に
係る電波吸収複合材２０の被加工性に優れた特性が利用
されている。電波吸収複合材２０は開口７１，７２，７
３を有しＬ字状をしている。電波吸収複合材２０は螺子
などの締結手段８１，８２，８３で部材９０の端部に簡
単かつ十分な機械的強度で装着される。この実施態様で
は部材９０の導電性材料である反射層３０に螺子を形成
して締結に利用している。従って、従来の接着剤での結
合よりも信頼性が高く、施工も簡単である。また従来の
電波吸収塗料を塗布する場合に比べても施工性に優れ
る。なお、締結手段８１，８２，８３のピッチＰは吸収
しようとする電波の波長λの約１／３以上（但し、３φ
＜Ｐ）にすれば電波の反射、散乱等の不具合は無い。

【００５２】図４に、図２で断面図を例示した本発明に
係る電波吸収複合材２０を部材９０の端部の電波吸収に
使用した場合の実施態様を例示する。この実施態様では
本発明に係る電波吸収複合材２０の可撓性に優れた特性
が充分に利用されている。電波吸収複合材２０は可撓性
が良いのでテープの様に部材９０の端部に容易に装着で
きる。装着接合には接着剤を用いても、図２で例示した
機械的な締結手段を用いても良い。

【００５３】また図４に示した実施態様で、端部を抱き
込むようにシート状の電波吸収複合材２０で被覆する際
に、予めＲ（コーナ部丸み）形状に加工した電波吸収複
合材２０を用いることもでき、小さなＲの場合でも容易
に対応できる。

【００５４】次に（実施例１）、（実施例２）、及び
（比較例）により本発明を具体的に説明する。 （実施例１）図３に本発明に係る電波吸収複合材２０
を、電波吸収を必要とする部材９０の端部に装着した例
を示す。部材９０の平坦部には既に電波吸収層１０がパ
ネルとして貼り付けられていた。そこで、この実施例で
は端部を本発明に係る電波吸収複合材２０で被覆した。
図２（Ｃ）で説明した反射層３０のアルミニウムシート
として可撓性を有する厚さ１５μｍのアルミ箔を使用し
た。先ず第１吸収層４０について説明する。バインダと
して可撓性を有するアクリル樹脂に、酸化物磁性体粉で
あるＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末を６６ｍａｓｓ％（す
なわちアクリル樹脂１００質量部に対しＮｉ−Ｚｎ系フ
ェライト粉末２００質量部）分散させて厚さ０．３ｍｍ
の第１吸収層４１，４２を製作した。前記Ｎｉ−Ｚｎ系
フェライト粉末は日立金属社製ＤＬ−２Ｓであり、平均
粒子径２〜３μｍで初透磁率μ_I＝２０００のものであ
る。この第１吸収層４１，４２の透磁率および誘電率
は、自動料金収受システムに用いる為、周波数５．８Ｇ
Ｈｚにおいてμ’（複素透磁率の実数部）＝２．１且つ
μ”（複素透磁率の虚数部）＝１．３且つε’（複素誘
電率の実数部）＝９．５且つε”（複素誘電率の虚数
部）＝０．２にした。次に第２吸収層５１，５２につい
て説明する。バインダとして可撓性を有するアクリル樹
脂に、金属磁性体粉であるカルボニル鉄粉を６９ｍａｓ
ｓ％（すなわちアクリル樹脂１００質量部に対しカルボ
ニル鉄粉２２５質量部）分散させて厚さ０．６ｍｍの吸
収体層５１，５２を製作した。前記カルボニル鉄粉は、
ＢＡＳＦ社製グレードＥＳのものであり、平均粒子径
３．０〜４．５μｍで、ｍａｓｓ％成分はＦｅ＞９７．
７、Ｃ＜１．１、Ｎ＜１．１、Ｏ＜０．４であり、３０
〜１００ＭＨｚで高いＱ値となる。この第２吸収層５
１，５２の透磁率および誘電率は、自動料金収受システ
ムに用いる為、周波数５．８ＧＨｚにおいてμ’（複素
透磁率の実数部）＝１．３且つμ”（複素透磁率の虚数
部）＝０．７且つε’（複素誘電率の実数部）＝１１．
６且つε”（複素誘電率の虚数部）＝１．０にした。接
合層６１，６２，６３，６４に用いる接着剤は、誘電率
５のアクリル系接着剤とし1層の厚さは略１００μｍと
した。アクリル系接着剤とした理由は、本実施形態にお
ける電波吸収複合材層がアクリル樹脂であるため、相性
を良くするため同系統の材質としたものであり、アクリ
ル系以外のものも適宜利用できる。この電波吸収複合材
の電波吸収性能を、タイムドメイン法を用いて評価した
結果、電波入射角０〜８０度の広い入射角範囲において
２０ｄＢ以上の優れた反射損失が得られた。

【００５５】（実施例２）この実施例では部材９０の端
部を本発明に係る可撓性の電波吸収複合材２０で抱込む
様に覆った。第１吸収層４１，４２と第２吸収層５１，
５２のバインダに用いる可撓性高分子材料をアクリル１
００質量部に水酸化アルミニウム１５質量部および赤燐
１質量部添加した難燃化され且つハロゲンフリーの樹脂
としたこと以外は、（実施例１）と同様な電波吸収複合
材を製作した。電波吸収性能をタイムドメイン法によっ
て評価した結果、実施例１とほぼ同様な電波吸収性能を
示すことが分かった。

【００５６】（比較例）（実施例１）と同様な反射層３
０のアルミニウムシートとして可撓性を有する厚さ１５
μｍのアルミ箔を用い、その上にバインダとして可撓性
を有するアクリル樹脂に金属磁性体粉であるカルボニル
鉄粉を７３ｍａｓｓ％（すなわちアクリル樹脂１００質
量部に対しカルボニル鉄粉２７５質量部）分散させて厚
さ２．１ｍｍの吸収層を製作した。タイムドメイン法を
用いて評価した結果、この電波吸収複合材は電波入射角
が４７度以上になると２０ｄＢ以上の反射損失が得られ
ず、斜め入射の電波に対して電波吸収性能が不足するこ
とが分かった。

【００５７】（実施例１）、（実施例２）では５．８Ｇ
Ｈｚを中心周波数とする自動料金収受システム用の電波
吸収複合材について説明したが、本発明に係る電波吸収
複合材はこれに限定されず、他の周波数帯域用の電波吸
収複合材についても、それらに応じた寸法材質等を選定
することにより提供できる。例えば、２．４５ＧＨｚ用
の電波吸収複合材については、金属磁性体粉の量を多く
し第２吸収層５０の層数を増やせば良い。

【００５８】本発明に係る電波吸収複合材は、社会的ニ
ーズが高まっている自動料金収受システム、狭域通信シ
ステム、高度道路交通システムに好適ではあるものの、
用途を限定されるものではなく広く部材の端部での電波
反射を防止する電波吸収材として利用できる。例えばス
テルス（ｓｔｅａｌｔｈ）性の用途にレーダに対する有
効反射面積を低減する為に用いることも出来る。更に自
動車の電気システムの４２ボルト化は、電磁干渉ＥＭＩ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒ
ｅｎｃｅ）への厳しい対応を必要とし、電波を反射する
部材である自動車の端部における電波の吸収用途にも本
発明に係る電波吸収複合材は利用できる。

【００５９】

【発明の効果】前記〔解決手段１〕〜〔解決手段８〕記
載の本発明によると、薄くて可撓性を有し斜め入射の電
波にも対応でき、且つ耐候性を有し、施工性、信頼性の
共に高い電波吸収複合材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電波吸収複合材の作用を説明する
模式図である。

【図２】本発明に係る電波吸収複合材２０の断面構造図
である。図２（Ａ）は基本構成図、図２（Ｂ）は第１吸
収層と第２吸収層を各々２層で構成した図、図２（Ｃ）
異層界面に接合層６１，６２，６３，６４を介装した構
成を示す図である。

【図３】本発明に係る電波吸収複合材２０を部材９０の
端部に締結手段８１，８２，８３によって装着した１実
施例を示す図である。

【図４】本発明に係る電波吸収複合材２０を部材９０の
端部に巻装した別の実施例を示す図である。

【図５】従来技術の問題点を説明する模式図である。

【符号の説明】

１０ 電波吸収層 ２０，２１，２２ 電波吸収複合材 ３０ 反射層 ４０，４１，４２ 第１吸収層 ５０，５１，５２ 第２吸収層 ６１，６２，６３，６４ 接合層 ７１，７２，７３ 開口 ８１，８２，８３ 締結手段 ９０ 部材 Ｐ ピッチ Ｗｉ 入射波 Ｗｒ 反射波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森山 義幸 群馬県多野郡吉井町多比良2977番地日立金 属機工株式会社内 (72)発明者 沼田 敏男 東京都港区芝浦一丁目２番１号日立金属株 式会社内 Ｆターム(参考） 5E321 AA41 BB25 BB33 BB44 BB51 CC16 GG05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部で到来電波を反射する部材の前記端
   部を覆って前記到来電波を吸収する異種の電波吸収層を
   複合したことを特徴とする電波吸収複合材。
2. 【請求項２】 酸化物磁性体粉をバインダ中に分散した
   第１吸収層、金属磁性体粉をバインダ中に分散した第２
   吸収層、及び導電性材料で成る反射層を順に積層した請
   求項１記載の電波吸収複合材。
3. 【請求項３】 酸化物磁性体粉をバインダ中に分散した
   第１吸収層と金属磁性体粉をバインダ中に分散した第２
   吸収層とを積層した請求項１記載の電波吸収複合材。
4. 【請求項４】 開口を有する請求項１乃至３のいずれか
   に記載の電波吸収複合材。
5. 【請求項５】 前記端部を抱込むように被覆した請求項
   １乃至４のいずれかに記載の電波吸収複合材。
6. 【請求項６】 第１吸収層、第２吸収層の一方または両
   方が、少なくとも２層以上でなる請求項１乃至５のいず
   れかに記載の電波吸収複合材。
7. 【請求項７】 各層間の少なくとも１つ以上に接合層を
   介装した請求項１乃至６のいずれかに記載の電波吸収複
   合材。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の電波
   吸収複合材を用いた自動料金収受システム、狭域通信シ
   ステム、高度道路交通システムのいずれかの無線通信シ
   ステム。