JP2005228939A - 電磁波吸収体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して反射損失特性に優れると共に、耐候性、耐湿熱性及び防錆性に優れ、しかも、薄くて可撓性を有する電磁波吸収体を低コストで提供する。
【解決手段】（イ）それぞれの層１，３（３１，３２・・・３ｎ），５が接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）、４を介して接合され、（ロ）第１電磁波吸収層３を構成する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎの誘電率が前記第２電磁波吸収層５の誘電率よりも大きくなるように調整され、且つ、（ハ）第１電磁波吸収層３が５層以上の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎで構成さた電磁波吸収体１００とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＳＲＣ（専用狭域通信）路車間通信システムにおける電磁波吸収体に関し、さらに、詳しくは、電磁波入射角度が８０度以内の斜めから入射する高周波数を有する電磁波を吸収する性能に優れると共に、耐候性、耐湿熱性及び防錆性に優れ、しかも、薄くて可撓性を有する電磁波吸収体及びその製造方法に関する。

電子機器に対する外部からの電磁波による干渉を防ぎ、また、その電子機器自身からノイズ電磁波が放射されることを抑制するために、電磁波吸収体が広く使用されている。電磁波吸収体は、電子機器の内部、建物の壁、建物の天井等に取り付けられるので、電磁波吸収体の取付スペースや他の設備との兼ね合いによっては、電磁波吸収体の大きさ及び厚さが制限され、そのために、電磁波吸収体を薄いシート状に成形加工したものが使用されている。

特に、ＥＴＣシステムの表示器、料金所ゲート及び料金所に取り付けられる電磁波吸収体は、コーナー（隅）部、湾曲部、凹凸部等にも貼り付けできるように、薄くて可撓性を有するシート状に成形されている。また、電磁波吸収体への電磁波の入射角度が垂直方向だけの場合には、電磁波吸収体の設計は容易であるが、ＥＴＣシステムの電磁波吸収体に対して、垂直方向以外の種々の方向、即ち、斜め方向から入射する電磁波にも対応する必要がある。

前述の斜め方向から入射する電磁波にも対応できる電磁波吸収体としては、「ミリ波帯あるいは準ミリ波帯において共鳴するフェライトで構成される共振器を結合剤中に有する電磁波吸収層を含む電磁波吸収体」（特許文献１を参照。）、及び、「軟磁性金属の粉末をゴム又はプラスチックのマトリックス中に分散させたものをシート状に成形してなる電磁波吸収体において、軟磁性金属粉末の粒子形状、充填率及びシートの厚さを調節することにより、シート面に垂直な方向に対して６０度以内の傾斜した方向からの電磁波の入射に備えた電磁波吸収体」（特許文献２を参照。）が提案されている。そして、高い周波数を有する電磁波吸収体としては、「導電性を有する基板と、該基板の一面へ積層された電磁波吸収体を有する積層体において、該電磁波吸収体が、該電磁波の入射側透過側へ向かって、電磁波吸収率／電磁波反射率の値を次第に減少させたものである積層体」（特許文献３を参照。）、及び、「硬磁性粉末を天然ゴムや合成ゴム等のバインダー中に分散させたものをシート状に成形してなる電磁吸収体において、「マイクロ波」や「ミリ波」を格段に電磁吸収するシート状の電波吸収体」（特許文献４を参照。）が提案されている。

近年、交通事故の解消、交通渋滞の解消、公共交通機関の利用性の向上等を図るために、ＤＳＲＣ路車間通信システムの利用が検討されているが、このようなＤＳＲＣ路車間通信システムにおける電磁波吸収体として、前述したＥＴＣシステムに用いられているような電磁波吸収体を用いたものでは、ＤＳＲＣ路車間通信システムで採用される周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波が入射角度８０度以内で電磁波吸収体に入射すると、高い電磁波が電磁波吸収体に吸収しきれなくなって漏洩してしまい、そのために、漏洩した電磁波がノイズを発生させるというという問題があった。また、ＤＳＲＣ路車間通信システムにおいては、電磁波吸収体は、厳しい屋外環境で設置されるので、直射日光や風雨に曝されるが、このようなＤＳＲＣ路車間通信システムにおける電磁波吸収体として、前述したＥＴＣシステムに用いられているような電磁波吸収体を用いると、耐候性、耐湿熱性及び防錆性に劣り、しかも、可撓性に劣るという問題があった。
特開平８−３４０１９１号公報 特開２００２−１８５１８０号公報 特開２００３−２０９３８８号公報 特開２００２−２８０２０８号公報

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して反射損失特性に優れると共に、耐候性、耐湿熱性及び防錆性に優れ、しかも、薄くて可撓性を有する電磁波吸収体を低コストで提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、導電性材料からなる電磁波反射層と、該電磁波反射層の一方の面に積層された電磁波吸収材を含有する多数の電磁波吸収層で構成される第１電磁波吸収層と、該第１電磁波吸収層の該電磁波反射層の積層されていない面に積層された電磁波吸収材を含有する第２電磁波吸収層と、をそれぞれ有する電磁波吸収体において、（イ）前記それぞれの層が接着剤層を介して接合され、（ロ）前記第１電磁波吸収層を構成する各電磁波吸収層の誘電率が前記第２電磁波吸収層の誘電率よりも大きくなるように調整され、且つ、（ハ）前記第１電磁波吸収層が５層以上の電磁波吸収層で構成されていることを特徴とする電磁波吸収体である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記第１電磁波吸収層に含有される電磁波吸収材が、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｔｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、アモルファス合金、モリブデンパーマロイ、及び、スーパーマロイから選ばれる材料で構成される扁平形状の金属磁性体粉、或いは、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｔｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、アモルファス合金、モリブデンパーマロイ及びスーパーマロイから選ばれる材料で構成される粒形状の金属磁性体粉であり、そして、前記第２電磁波吸収層に含有される電磁波吸収材が、ＮｉーＺｎ系フェライト、ＭｇーＺｎ系フェライト、ＭｎーＺｎ系フェライト、ＣｕーＺｎ系フェライト、ＣｕーＺｎ―Ｍｇ系フェライト、及び、ＭｎーＭｇ系フェライトから選ばれる材料で構成されるフェライト粉であることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記電磁波吸収材の選択及びそれらの量の調整によって、前記第１電磁波吸収層を構成する各電磁波吸収層の誘電率が、前記第２電磁波吸収層の誘電率よりも大きくなるように調整されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記第１電磁波吸収層を構成する多数の電磁波吸収層が、マトリックス樹脂１００重量部及び金属磁性体粉５００〜１０００重量部を含有する樹脂組成物で構成され、そして、第２電磁波吸収層が、マトリックス樹脂１００重量部及びフェライト粉５００〜１０００重量部を含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記マトリクス樹脂がアクリル系樹脂であることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された発明において、前記電磁波反射層が、その他方の面に設けられた接着剤層を介して、剥離紙上に保持されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された発明において、前記電磁波反射層が、その他方の面に設けられた接着剤層を介して基板に保持されていることを特徴とするものである。

請求項８に記載された発明は、請求項７に記載された発明において、前記基板が、樹脂板、コンクリート板、セラミック板、及び、金属板から選ばれる基板であることを特徴とするものである。

請求項９に記載された発明は、請求項１〜８のいずれかに記載された発明において、保護層が、接着剤層を介して前記第２電磁波吸収層上に設けられていることを特徴とするものである。

請求項１０に記載された発明は、請求項１〜９のいずれかに記載された発明において、前記第１電磁波吸収層が、５，６，７，８，９又は１０の層で構成されていることを特徴とするものである。

請求項１１に記載された発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載された発明において、前記第１電磁波吸収層を構成する多数の電磁波吸収層の各層の層厚が０．１〜０．７ｍｍであり、前記第２電磁波吸収層の層厚が０．１〜０．７ｍｍであり、そして、前記接着剤層の各層の層厚が２０〜８０μｍであることを特徴とするものである。

請求項１２に記載された発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載された発明において、前記第１電磁波吸収層、前記第２電磁波吸収層及び前記接着剤層の各層の合計の層厚が、２．５〜３．５ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項１３に記載された発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載された電磁波吸収体の製造方法において、ニップを形成する一対のローラを一定方向に多数並べて設け、それらの一対のローラ間に順次剥離紙上に保持された接着剤層と剥離紙上に保持された電磁波吸収材を含有する樹脂層とを交互に供給して圧着した後、それらの剥離紙を剥離して、多数の電磁波吸収層で構成される第１電磁波吸収層と第２電磁波吸収層とを形成することを特徴とする電磁波吸収体の製造方法である。

本発明は、以下に記載するような効果を奏する。

請求項１〜１２に記載された発明によれば、（イ）前記それぞれの層が接着剤層を介して接合され、（ロ）前記第１電磁波吸収層を構成する多数の電磁波吸収層の誘電率が前記第２電磁波吸収層の誘電率よりも大きくなるように調整され、且つ、（ハ）前記第１電磁波吸収層が５層以上の電磁波吸収層で構成されているので、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して反射損失特性に優れると共に、耐候性、耐湿熱性及び防錆性に優れ、しかも、薄くて可撓性を有する電磁波吸収体を低コストで提供することができ、そのために、かかる電磁波吸収体をＤＳＲＣ路車間通信システムの電磁波吸収体として用いることができる。

請求項１３に記載された発明によれば、ニップを形成する一対のローラを一定方向に多数並べて設け、それらの一対のローラ間に順次剥離紙上に保持された接着剤層と剥離紙上に保持された電磁波吸収材を含有する樹脂層とを交互に供給して圧着した後、それらの剥離紙を剥離して、多数の電磁波吸収層で構成される第１電磁波吸収層と第２電磁波吸収層とを形成するので、全体の層厚が厚くならないようにした一定厚さの電磁波吸収体を連続的に形成でき、そのために、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して反射損失特性に優れると共に、薄くて可撓性を有する電磁波吸収体を低コストで形成することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を示す電磁波吸収体の断面図である。図２は、本発明の他の一実施の形態を示す電磁波吸収体の断面図である。図３は、本発明他の一実施の形態を示す電磁波吸収体の断面図である。図４は、本発明の一実施の形態を示す電磁波吸収体の製造方法の概略説明図である。図５は、電磁波吸収体の電磁波入射角度（度）と反射損失（ｄＢ）との関係を示すグラフである。

図１に示すように、本発明の電磁波吸収体１００は、導電性材料からなる電磁波反射層１と、該電磁波反射層１の一方の面に積層された電磁波吸収材を含有する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎで構成される第１電磁波吸収層３と、該第１電磁波吸収層３の該電磁波反射層１の積層されていない面に積層された電磁波吸収材を含有する第２電磁波吸収層５と、をそれぞれ有している。そして、本発明の電磁波吸収体１００においては、（イ）前記それぞれの層１，３（３１，３２・・・３ｎ），５が接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）、４を介して接合され、（ロ）前記第１電磁波吸収層３を構成する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎの誘電率が前記第２電磁波吸収層５の誘電率よりも大きくなるように調整され、且つ、（ハ）前記第１電磁波吸収層３が５層以上の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎで構成されている。図１において、４，６は、前述した接着層２と同様の接着層であり、そして、７は、保護層である。

誘電体がその隣接する物質との界面において、電磁波をある程度反射する作用をなすことはよく知られていることであるが、本発明の電磁波吸収体１００における接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）は、誘電体としての機能も有しているので、入射した電磁波を多重反射させることができる。即ち、電磁波吸収体１００に入射した電磁波が該接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ），４，６に到着すると、電磁波はこれらの接着剤層内において、これらの接着剤層を上下に挟む層との界面において多重反射を繰り返し、電磁波の一部は上側の層に再入射し、上側に電磁波層が有る場合は吸収されて減衰し一部は電磁波吸収体から上側に出ていく。一方、それ以外の電磁波は、誘電体層から下側に入射し、下側に電磁波吸収層が有る場合は吸収されて減衰し、以下同様の多重反射を繰り返しながらさらに下側に進む。そのために、本発明の電磁波吸収体によれば、これに入射した電磁波を多重反射の繰り返しによって減衰させることができるので、８０度以内の入射角度で入射する斜入射の電磁波に対しても良好な電磁波吸収特性を発揮する。

したがって、本発明においては、（イ）前記それぞれの層１，３（３１，３２・・・３ｎ），５が接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）、４を介して接合され、（ロ）前記第１電磁波吸収層３を構成する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎの誘電率が前記第２電磁波吸収層５の誘電率よりも大きくなるように調整され、且つ、（ハ）前記第１電磁波吸収層３が５層以上の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎで構成されているので、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して反射損失特性に優れると共に、耐候性、耐湿熱性及び防錆性に優れ、しかも、薄くて可撓性を有する電磁波吸収体を低コストで提供することができ、そのために、かかる電磁波吸収体をＤＳＲＣ路車間通信システムの電磁波吸収体として用いることができる。

前記第１電磁波吸収層に含有される電磁波吸収材は、好ましくは、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｔｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、アモルファス合金、モリブデンパーマロイ、及び、スーパーマロイから選ばれる材料で構成される扁平形状の金属磁性体粉、或いは、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｔｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、アモルファス合金、モリブデンパーマロイ及びスーパーマロイから選ばれる材料で構成される粒形状の金属磁性体粉であり、そして、前記第２電磁波吸収層に含有される電磁波吸収材は、好ましくは、ＮｉーＺｎ系フェライト、ＭｇーＺｎ系フェライト、ＭｎーＺｎ系フェライト、ＣｕーＺｎ系フェライト、ＣｕーＺｎ―Ｍｇ系フェライト、及び、ＭｎーＭｇ系フェライトから選ばれる材料で構成されるフェライト粉である。前記金属磁性体粉の一部には、酸化されやすいものがあるが、この酸化により電磁波吸収体の可撓性が失われたり、反射損失特性が劣化するといった問題が生じる。そこで、このような金属磁性体の粉体の表面には、シランカップリング剤等の酸化防止剤で処理するのが好ましい。

前述のとおり、第１電磁波吸収層３及び第２電磁波吸収層５は、入射した電磁波、及び、電磁波反射層１で反射された電磁波を吸収するために設けられるものであるが、本発明においては、前記電磁波吸収材の選択及びそれらの量の調整によって、前記第１電磁波吸収層３を構成する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎの誘電率は、前記第２電磁波吸収層５の誘電率よりも大きくなるように調整されている。

電磁波吸収材の選択及びそれらの量の調整によって、前記第１電磁波吸収層３を構成する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎの誘電率を前記第２電磁波吸収層５の誘電率よりも大きくなるように調整すると、電磁波吸収体の表面インピーダンスが自由空間のインピーダンスに近づいて、表面での電磁波の反射が低減されるので、前記第１電磁波吸収層３及び前記第２電磁波吸収層５を単独で用いる場合よりも良好な電磁波吸収特性が発揮される。電磁波が入射する層の誘電率が大きいほど電磁波が反射されやすく、特に、電磁波の減衰が不充分な上側で、その傾向が顕著であるので、本発明においては、誘電率が小さい第２電磁波吸収層５が上側に配設され、誘電率が大きい第１電磁波吸収層３を下側に配設される。

前記第１電磁波吸収層３を構成する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎは、好ましくは、マトリックス樹脂１００重量部及び金属磁性体粉５００〜１０００重量部を含有する樹脂組成物で構成され、そして、第２電磁波吸収層５は、好ましくは、マトリックス樹脂１００重量部及びフェライト粉５００〜１０００重量部を含有する樹脂組成物で構成される。金属磁性体粉が５００重量部未満であると電磁波吸収性能が低下し、１０００重量部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１電磁波吸収層３は、好ましくは、周波数５．８ＧＨｚにおいて、μ’（複素透磁率の実数部）≧１．０、μ”（複素透磁率の虚数部）≧０．３、ε’（複素誘電率の実数部）≧６、ε”（複素誘電率の虚数部）≧０．４である。そして、この第１電磁波吸収層３の誘電率が後述する第２電磁波吸収層５の誘電率よりも大きくなるようにする。

本発明において用いられるマトリックス樹脂は、可撓性があり、比重が１．５以下であり、且つ、耐候性がある有機物高分子材料、例えば、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の樹脂又はゴムである。前記可撓性高分子材料がシリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の樹脂の場合には、その厚さは、好ましくは、０．１〜０．７ｍｍである。その厚みが０．１ｍｍ未満では前記電磁波吸収機能を有する粉末等を分散して電磁波吸収層とした場合の電磁波吸収性能が不足し、また、その厚みが０．７ｍｍを超えると可塑性が不足する。それ故、より好ましい厚さは、０．１５〜０．６５ｍｍ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ーン樹脂、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ーン樹脂、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、各材料毎に可撓性を維持できる範囲で上限値を定めればよい。

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、電磁波吸収体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磁波吸収体が求められるので、前記難燃性でハロゲンフリーの電磁波吸収体とするためには、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合エラストマー（ＥＰＤＭ）又はアクリル樹脂のマトリクス材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ものを用いるとよい。

本発明においては、前記マトリクス樹脂は、好ましくは、アクリル系樹脂である。本発明でいうアクリル系樹脂とは、アクリル酸、メタクリル酸、及び、それらの誘導体の２種以上からなる共重合体であり、一般的なものを適宜選択して採用できる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、ドデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコキシル基等の炭素数が２０以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルの１種以上からなる重合体又は共重合体があげられる。また、一部の共重合成分として、アクリル酸ヒドロキエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドリキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、Ｎ―メチロールアクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸グリシジル、酢酸ビニル、スチレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン、ビニルエーテル等の１種以上を含有したものであってもよい。

本発明においては、接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ），４，６は、各層間を接着すると共に、入射した電磁波を多重反射させるために設けられる。接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ），４，６の厚さは、好ましくは、２０〜８０μｍ、さらに好ましくは、３０〜６０μｍである。２０μｍ未満では誘電体層としての特性が不足し、８０μｍを超えると接着剤としての好適な厚さをはずれ、接着不良等が懸念される。該接着剤２（２１，２２・・・２ｎ），４，６の誘電率は、好ましくは、ε＝３．５〜７であり、さらに好ましくは、ε＝４〜６である。その誘電率が３．５未満では誘電体層としての特性（電磁波を多重反射させる）が不足し、また、その誘電率が７を超えると電磁波を反射し過ぎて電磁波吸収体としての減衰特性が劣化する。

該接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ），４，６は、例えば、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤で構成される。特に、耐候性や耐湿熱性の面から、アクリル樹脂系接着剤が好ましい。このアクリル樹脂系接着剤は、前記電磁波吸収層を構成するマトリックス樹脂として例示したものと同様のものである。また、前述したように、安全性の面、及び、地球環境保護の観点から、ハロゲンフリーの難燃化助剤を添加した接着剤とすることが好ましい。

電磁波反射層１は、入射して第１電磁波吸収層３及び第２電磁波吸収層５を透過した電磁波を反射するために設けられている。電磁波反射層１は、好ましくは、アルミニウムシートで構成され、その厚さは、好ましくは、５〜１００μｍである。その厚さが５μｍ未満では電磁波を反射する機能が不充分となり、その厚さが１００μｍを超えると材料費が高価となり原価高となる。本発明においては、電磁波反射層１は、アルミニウムシートに限定されるものではなく、本発明の目的に反しない限り、銅板シート、樹脂膜に導電性金属を蒸着したもの、又は、樹脂膜に導電性金属粉を含有させたものであってもよく、その他、表面抵抗値が１０Ω／□以下の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下側に厚さ１００μｍ程度の保護層を付加して電磁波反射層１を構成してもよい。

本発明においては、図２に示すように、前記電磁波反射層１は、その他方の面に設けられた接着剤層８を介して、剥離紙９の上に保持されていてもよい。図２において、１１は、基材紙であり、１０は、離型層であり、そして、２００は、電磁波吸収体である。

また、本発明においては、図３に示すように、前記電磁波反射層１は、その他方の面に設けられた接着剤層１２を介して基板１３に保持されていてもよい。図３において、３００は、電磁波吸収体である。前記基板１３は、好ましくは、樹脂板、コンクリート板、セラミック板、及び、金属板から選ばれる基板である。

図１〜３に示すように、保護層７が接着剤層６を介して前記第２電磁波吸収層５の上に設けられている。本発明においては、保護層７は、第２電磁波吸収層５を直射日光や風雨から保護すると共に、電波磁吸収体１００，２００，３００に耐候性を持たせるために設けられている。保護層７は、可撓性高分子材料であれば適宜選択して使用することができる。該可撓性高分子材料は、好ましくは、その誘電率を１０以下としたものである。誘電率が１０を超えると電磁波吸収性能の広帯域性が失われるので、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、保護層７に用いる可撓性高分子材料にＦｅ−Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｆｅ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ｃｕ系及びＦｅ−Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト粉砕粉を分散させると、電磁波の反射を低減でき好ましい。保護層７の厚さは、好ましくは、３０〜５００μｍである。３０μｍ未満では耐候性が不足し、５００μｍを超えると電磁波吸収体１の厚さ寸法が大きくなり、可撓性が不充分となる。また、電磁波吸収性能の広帯域化が失われる。より好ましい保護層７厚さは４０〜４５０μｍである。

本発明においては、前記第１電磁波吸収層３は、５層以上の電磁波吸収層で構成されている。従来の電磁波吸収体には、３層程度の電磁波吸収層で構成されたものがあるが、３層程度の電磁波吸収層で構成された電磁波吸収体では、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して１５ｄＢ以上の反射損失を確保することができないので、かかる電磁波吸収体をＤＳＲＣ路車間通信システムの電磁波吸収体として用いることができない。しかし、本発明においては、前記第１電磁波吸収層３が５層以上の電磁波吸収層で構成され、しかも、それらの層の間に接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）がそれぞれ設けられているので、入射した電磁波が多重反射の繰り返しによって減衰され、そのために、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して１５ｄＢ以上の反射損失を確保することができ、よって、かかる電磁波吸収体をＤＳＲＣ路車間通信システムの電磁波吸収体として用いることができる。本発明においては、前記第１電磁波吸収層３を構成する電磁波吸収層の層数が５層より多くなればなるほど、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して反射損失が小さくなるので好ましいが、１０層を越えると、電磁波吸収体全体の層厚が厚くなり、可撓性が低下してくるので、前記第１電磁波吸収層３は、好ましくは、５，６，７，８，９又は１０の層で構成されている。

本発明においては、前記第１電磁波吸収層３を構成する多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎの各層の層厚は、好ましくは、０．１〜０．７ｍｍであり、前記第２電磁波吸収層５の層厚は、好ましくは、０．１〜０．７ｍｍであり、そして、前記接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）、４の各層の層厚は、好ましくは、２０〜８０μｍであり、さらに好ましくは、３０〜６０μｍである。

本発明においては、前記第１電磁波吸収層、前記第２電磁波吸収層及び前記接着剤層の各層の合計の層厚は、好ましくは、２．５〜３．５ｍｍである。したがって、本発明の電磁波吸収体が可撓性に優れている。

図４に示すように、本発明の電磁波吸収体１００は、ニップを形成する一対のローラａ，ｂを一定方向に多数並べて設け、それらの一対のローラａ，ｂの間に、順次、剥離紙ｃの上に保持された接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）と剥離紙ｃの上に保持された電磁波吸収材を含有する第１電磁波吸収層３（３１，３２・・・３ｎ）とを交互に供給し、そして、剥離紙ｃの上に保持された接着剤層４と剥離紙ｃの上に保持された電磁波吸収材を含有する第２電磁波吸収層５とを順次供給して、圧着した後、それらの剥離紙ｃを剥離して、多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎで構成される第１電磁波吸収層３と第２電磁波吸収層５とを形成することによりシート状に製造される。このように、ニップを形成する一対のローラａ，ｂを一定方向に多数並べて設け、それらの一対のローラａ，ｂの間に、順次、剥離紙ｃの上に保持された接着剤層２（２１，２２・・・２ｎ）と剥離紙ｃの上に保持された電磁波吸収材を含有する第１電磁波吸収層３（３１，３２・・・３ｎ）とを交互に供給し、そして、剥離紙ｃの上に保持された接着剤層４と剥離紙ｃの上に保持された電磁波吸収材を含有する第２電磁波吸収層５とを順次供給して、圧着した後、それらの剥離紙ｃを剥離して、多数の電磁波吸収層３１，３２・・・３ｎで構成される第１電磁波吸収層３と第２電磁波吸収層５とを形成すると、全体の層厚が厚くならないようにした一定厚さの電磁波吸収体を連続的に形成することができ、そのために、入射角度８０度以内で入射する周波数５．７５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの高い電磁波に対して反射損失特性に優れると共に、薄くて可撓性を有する電磁波吸収体を低コストで形成することができる。

（実施例１）
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、このアルミ箔の下側に厚さ１００μｍの樹脂フィルムで形成された保護層（支持層）を付加することにより皺や破れのない電磁波反射層１を製作した。

可撓性を有するアクリル系共重合体エマルジョン（高圧ガス工業株式会社製 ぺガール８５１；樹脂成分５５％）の樹脂成分１００重量部に対して水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製 Ｈ−３２）を２５０重量部および赤燐（日本化学工業社製 ＣＰＡ−１５）を１０重量部添加して、難燃化され且つハロゲンフリーのアクリル樹脂とし、金属磁性体粉としてＦｅ−１３Ｃｒ合金（電磁ステンレス粉）の粉末をアクリル系共重合体を水に分散させたアクリル系共重合体エマルジョンの樹脂成分１００重量部に対して７５０重量部分散させた原料を、ドクターブレードによりＰＥＴセパレータ上に塗工し乾燥させて、厚さ０．５５ｍｍの電磁波吸収層３１〜３３を製作した（なお、図４においては、電磁波吸収層３３は、省略されている。）。同様な組成、方法で厚さ０．３ｍｍの電磁波吸収層３４及び電磁波吸収層３５を製作した（なお、図４においては、電磁波吸収層３４，３５は、省略されている。）。前記電磁波吸収層３４及び電磁波吸収層３５の厚さを電磁波吸収層３１〜３３の厚さより薄くした理由は、電磁波吸収体１００の厚さ寸法をできるだけ薄くして可撓性を増すためであり、例えば、電磁波吸収層３１〜３３の厚さに揃えて製作しても良い。前記電磁ステンレス粉は、大同特殊鋼社製 ４１０Ｌ（９Ｍ）であり、その平均粒子径は１０．０μｍであり、その含有成分（重量％）は、Ｆｅ＜８６．０、Ｃｒ＜１３．１、Ｓｉ＜１．０、Ｏ＜０．２５である。この電磁波吸収層３１〜３３の透磁率及び誘電率は、周波数５．８ＧＨｚにおいて、μ’（複素透磁率の実数部）＝１．３、μ”（複素透磁率の虚数部）＝０．７、ε’（複素誘電率の実数部）＝１１．５、及び、ε”（複素誘電率の虚数部）＝０．８である。

同様に難燃化され且つハロゲンフリーとしたアクリル樹脂に、酸化物磁性体粉であるＮｉーＺｎ系フェライト粉末をアクリル系共重合体エマルジョン１００重量部に対して６００重量部分散させた原料を、ドクターブレードによりＰＥＴセパレータ上に塗工し乾燥させて厚さ０．４５ｍｍの第２電磁波吸収層５を製作した。前記ＮｉーＺｎ系フェライト粉末（ＮＰ２０Ｄ、日立金属社製）は、平均粒子径２〜３μｍ、初透磁率μ_i ＝２０００のものである。この第２電磁波吸収層５の透磁率及び誘電率は、周波数５．８ＧＨｚにおいて、μ’（複素透磁率の実数部）＝２．１、μ”（複素透磁率の虚数部）＝１．３、ε’（複素誘電率の実数部）＝９．５、及び、ε”（複素誘電率の虚数部）＝０．２である。

次に、可撓性を有する厚さ１００μｍの高耐候性アクリル保護フィルム（デンカＤＸフィルム（登録商標））を保護層７とした。この保護層７の誘電率は、３．４である。この保護層７は、耐候性に優れるとともに、各種の色を付すことができ、使用者の要望によって、色を選択でき、意匠性にも優れる。

次に、接着剤層２は、誘電率５の溶剤系のアクリル樹脂系接着剤（綜研化学社製 ＳＫダイン １７１７；樹脂成分４５％）１００重量部に対して赤燐（日本化学工業社製 ＬＰ−Ｆ）を１０重量部添加して、難燃化され且つハロゲンフリーの接着剤とし、ドクターブレードによりＰＥＴセパレータ上に塗工し乾燥させて１層の厚さ５０μｍの該接着剤層２を製作した。溶剤系のアクリル樹脂系接着剤とした理由は、耐候性や耐湿熱性の面から溶剤系のアクリル樹脂系接着剤を選定した。また、本実施例における電磁波吸収体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る。

前記各部材を実施形態の構成順に図４に示される一定方向に多数並べて設けたラミネータロールを通して積層して、図１に示される電磁波吸収体１００を製作した。本実施例においては、図１に示される層数ｎを５として電磁波吸収体１００を製作した。この電磁波吸収体１００の総厚さは、３．２６５ｍｍであり、該電磁波吸収体より電磁波反射層１及び保護層７を除いた部位の総厚さは、３．０５ｍｍであった。また、この電磁波吸収体１００は、難燃性であると共に、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材質であるので、電磁波吸収体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ものであった。また、この電磁波吸収体１００の電磁波吸収性能をタイムドメイン法を用いて評価した。電磁波吸収体１００に対し、種々の角度から５．８ＧＨｚの電磁波を入射させて、その時の反射損失を測定した。得られた反射損失と入射角度との関係は、図５に示される。図５において、電磁波入射角０度とは垂直入射のことであり、角度が大になる程斜入射となる。図５から電磁波入射角０〜８０度において１５ｄＢ以上の反射損失が得られている。そして、図５には、この実施例１と対比するために、従来例１（特許文献４を参照。）及び従来例２（特許文献２を参照。）について評価した結果も記載した。図５からみると、従来例１，２では、入射角度６０〜８０度では、電磁波吸収特性が著しく低下するが、本実施例１では、８０度以下の入射角度で入射する斜入射の電磁波すべてに対しても良好な電磁波吸収特性を発揮することが分かる。

また、実施例１にて作製した電磁波吸収体の可撓性、耐候性、耐湿熱性及び防錆性を評価した結果は、次の表１に示される。なお、後述する比較例１〜３の評価結果も同時に表１に示す。

表１に示す「可撓性」を評価するに当たり、電磁波吸収体を４５ｃｍ×４５ｃｍの大きさにしたものを試験片とした。この試験片を半径５ｃｍの円柱に沿わせて湾曲させたときに、試験片の層間剥離や割れ、表面のシワ、折れ等を目視にて観察し、異常が認められなかったときを○、異常が認められたときを×とした。

表１に示す「耐候性」を評価するに当たり、電磁波吸収体を４５ｃｍ×９０ｃｍの大きさにしたものを試験片とした。屋根がなく日当たりの良い屋外に試験片を置き、５００時間までの暴露試験を行った後、試験片の層間剥離や割れ、表面のシワ、膨れ、錆の発生等の状態を目視にて観察し、異常が認められなかったときを○、異常が認められたときを×とした。また、試験後の反射損失特性がブランクの値に対して１５％以上の劣化がなく、且つ、入射角度６０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、少なくとも１５ｄＢ以上の反射損失を確保しているときを○、ブランクの値に対して１５％以上の劣化があり、且つ、入射角度８０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、１５ｄＢ以上の反射損失を確保していないときを×とした。

表１に示す「耐湿熱性」および「防錆性」を評価するに当たり、電磁波吸収体を４５ｃｍ×９０ｃｍの大きさにしたものを試験片とした。温度８０℃、湿度９５％Ｒｈに設定された評価試験機中に試験片を置き、２０００時間までの連続試験を行った後、試験片の層間剥離や割れ、表面のシワ、膨れ、錆の発生等の状態を目視にて観察し、異常が認められなかったときを○、異常が認められたときを×とした。また、試験後の反射損失特性がブランクの値に対して１５％以上の劣化がなく、且つ、入射角度８０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、少なくとも１５ｄＢ以上の反射損失を確保しているときを○、ブランクの値に対して１５％以上の劣化があり、且つ、入射角度８０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、１５ｄＢ以上の反射損失を確保していないときを×とした。

表１から次のことがわかる。

即ち、表１において、実施例１の電磁波吸収体は、薄くて可撓性が有るので、貼付け対象のコーナー（隅）部、湾曲部あるいは凹凸部等にも貼付けできる。また、耐候性、耐湿熱性および防錆性に優れ、反射損失特性をみても、ブランクに対して１５％以上の劣化はなく、且つ、入射角度８０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、少なくとも１５ｄＢ以上の反射損失を確保している。

比較例１の電磁波吸収体は、実施例１の電磁波吸収体における第１電磁波吸収層の電磁ステンレス粉であるＦｅ−１３Ｃｒ合金を表１に記載した通り非電磁ステンレス粉である純鉄に変更したものであるが、比較例１にあっては、各試験後において耐候性、耐湿熱性および防錆性が得られず、且つ、入射角度８０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、少なくとも１５ｄＢ以上の反射損失を確保することができなかった。

比較例２の電磁波吸収体は、実施例１の電磁波吸収体における第１電磁波吸収層の配合を表１に記載した通り４５０重量部に変更したものであるが、比較例２にあっては、可撓性はあるが、入射角度８０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、少なくとも１５ｄＢ以上の反射損失を確保することができなかった。

比較例３の電磁波吸収体は、実施例１の電磁波吸収体における第１電磁波吸収層の配合を表１に記載した通り１１００重量部に変更したものであるが、比較例３にあっては、前記電磁ステンレス粉の配合量が多すぎたために、電磁波吸収体自体が硬くなってしまい、可撓性を低下させる結果となった。また、入射角度８０度以内で入射する中心周波数５．８ＧＨｚの電磁波に対し、少なくとも１５ｄＢ以上の反射損失を確保することができなかった。

以上、本発明の実施の形態及び実施例について説明したが、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されるものではない。また、本発明の実施の形態及び実施例に記した寸法、形状、材質等はこれに限定されるものではなく、機能、生産性等を勘案して最適のものとすれば良い。

本発明の一実施の形態を示す電磁波吸収体の断面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電磁波吸収体の断面図である。 本発明の他の一実施の形態を示す電磁波吸収体の断面図である。 本発明の一実施の形態を示す電磁波吸収体の製造方法の概略説明図である。 電磁波吸収体の電磁波入射角度（度）と反射損失（ｄＢ）との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 電磁波反射層
２（２１，２２・・・２ｎ），４，６，８，１２ 接着剤層
３（３１，３２・・・３ｎ） 第１電磁波吸収層
５ 第２電磁波吸収層
７ 保護層
９ 剥離紙
１０ 基材紙
１１ 離型層
１３ 基板
１００，２００，３００ 電磁波吸収体
ａ，ｂ ローラ
ｃ 剥離紙

Claims (13)

1. 導電性材料からなる電磁波反射層と、該電磁波反射層の一方の面に積層された電磁波吸収材を含有する多数の電磁波吸収層で構成される第１電磁波吸収層と、該第１電磁波吸収層の該電磁波反射層の積層されていない面に積層された電磁波吸収材を含有する第２電磁波吸収層と、をそれぞれ有する電磁波吸収体において、（イ）前記それぞれの層が接着剤層を介して接合され、（ロ）前記第１電磁波吸収層を構成する多数の電磁波吸収層の誘電率が前記第２電磁波吸収層の誘電率よりも大きくなるように調整され、且つ、（ハ）前記第１電磁波吸収層が５層以上の電磁波吸収層で構成されていることを特徴とする電磁波吸収体。
2. 前記第１電磁波吸収層に含有される電磁波吸収材が、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｔｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、アモルファス合金、モリブデンパーマロイ、及び、スーパーマロイから選ばれる材料で構成される扁平形状の金属磁性体粉、或いは、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系ナノ結晶化合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｔｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、アモルファス合金、モリブデンパーマロイ及びスーパーマロイから選ばれる材料で構成される粒形状の金属磁性体粉であり、そして、前記第２電磁波吸収層に含有される電磁波吸収材が、ＮｉーＺｎ系フェライト、ＭｇーＺｎ系フェライト、ＭｎーＺｎ系フェライト、ＣｕーＺｎ系フェライト、ＣｕーＺｎ―Ｍｇ系フェライト、及び、ＭｎーＭｇ系フェライトから選ばれる材料で構成されるフェライト粉であることを特徴とする請求項１に記載の電磁波吸収体。
3. 前記電磁波吸収材の選択及びそれらの量の調整によって、前記第１電磁波吸収層を構成する多数の電磁波吸収層の誘電率が、前記第２電磁波吸収層の誘電率よりも大きくなるように調整されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波吸収体。
4. 前記第１電磁波吸収層を構成する多数の電磁波吸収層が、マトリックス樹脂１００重量部及び金属磁性体粉５００〜１０００重量部を含有する樹脂組成物で構成され、そして、第２電磁波吸収層が、マトリックス樹脂１００重量部及びフェライト粉５００〜１０００重量部を含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電磁波吸収体。
5. 前記マトリクス樹脂がアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の電磁波吸収体。
6. 前記電磁波反射層が、その他方の面に設けられた接着剤層を介して、剥離紙上に保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電磁波吸収体。
7. 前記電磁波反射層が、その他方の面に設けられた接着剤層を介して基板に保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電磁波吸収体。
8. 前記基板が、樹脂板、コンクリート板、セラミック板、及び、金属板から選ばれる基板であることを特徴とする請求項７に記載の電磁波吸収体。
9. 保護層が、接着剤層を介して前記第２電磁波吸収層上に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電磁波吸収体。
10. 前記第１電磁波吸収層が、５，６，７，８，９又は１０の層で構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電磁波吸収体。
11. 前記第１電磁波吸収層を構成する多数の電磁波吸収層の各層の層厚が０．１〜０．７ｍｍであり、前記第２電磁波吸収層の層厚が０．１〜０．７ｍｍであり、そして、前記接着剤層の各層の層厚が２０〜８０μｍであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の電磁波吸収体。
12. 前記第１電磁波吸収層、前記第２電磁波吸収層及び前記接着剤層の各層の合計の層厚が、２．５〜３．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の電磁波吸収体。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載された電磁波吸収体の製造方法において、ニップを形成する一対のローラを一定方向に多数並べて設け、それらの一対のローラ間に順次剥離紙上に保持された接着剤層と剥離紙上に保持された電磁波吸収材を含有する樹脂層とを交互に供給して圧着した後、それらの剥離紙を剥離して、多数の電磁波吸収層で構成される第１電磁波吸収層と第２電磁波吸収層とを形成することを特徴とする電磁波吸収体の製造方法。

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