JP2005311332A - 電波吸収シート材およびそれを用いた電波吸収体 - Google Patents

Abstract

【課題】 誘電損失特性に優れた等方性を有する電波吸収シート材及びそれを使用した電波吸収体を提供する。
【解決手段】 電波吸収シート材１は、電気的損失材含有シートを波形加工した中芯２と平面状ライナ３とを積層した段ボール構造からなり、平面形状の電気的損失材含有シートは面内において最大の誘電損失を示す方向（ｐ）における誘電損失（ε″_p）とこの方向（ｐ）に直交する方向（ｖ）における誘電損失（ε″_v）との比（ε″_p／ε″_v）が１．２〜４である異方性を有し、前記最大の誘電損失を示す方向（ｐ）を前記波形加工した波形の稜線方向と略直交するようにしたことを特徴とする。電波吸収体は、上記構成の電波吸収シート材を使用して構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電波吸収シート材及びそれを用いた電波吸収体に関し、さらに詳しくは、誘電損失特性として優れた等方性を有する電波吸収シート材及びそれを用いた電波吸収体に関する。

電波暗室は、アンテナ諸特性の測定試験や電子装置の電波測定試験のために使用されている。このように使用される電波暗室は、壁、天井、床面などに、電波吸収体を装着し、外部からの電波の侵入を遮蔽すると共に、内部の被測定装置から発生する電波が外部に放射されないように形成されている。

従来、このような目的に使用される電波吸収体の多くは、導電性材料であるカーボンブラックを含浸した発泡ウレタンや発泡スチレン等の樹脂発泡体を成形したものが使用されていた。しかし、樹脂発泡体で成形した電波吸収体は嵩張り、かつ脆いため、運搬時の振動や他物体との衝突で先尖端部を破損することなどがある。そのため、保管スペースが大きくなって保管費が増大したり、また運搬時の破損から守るため大きな梱包容積が必要になって運送費が高くなるなどの、コストアップを招く原因になっていた。

かかる問題の対策として、施工現場まではカーボンブラック含有板材として搬入し、その施工現場において、中空ピラミッド形状等の電波吸収体に組み立てるようにした技術が提案されている（特許文献１、２等参照）。しかし、カーボンブラック含有板材は、厚さが薄すぎると、剛性不足のため組み立て後の電波吸収体に歪みや形態不安定を招くため、板材の厚みを５〜２０ｍｍ程度に厚くする必要がある。このように板材を厚くした結果として、板材の重量が増大するため現場施工性が悪化し、運送費も期待するほどに安くはならず、かつカーボンブラックの使用量も多くなる等の問題があった。

本発明者らは、先に上記のような問題点を解消するため、電気的損失材含有シートを波形加工した中芯と平面状ライナとを積層した段ボール構造からなる電波吸収シート材を提案した（特許文献３参照）。この電波吸収シート材によれば、中空部を内包した段ボール構造をベースにしているため軽量であり、運搬や現場での組み立て作業を容易にすることができる。

しかし、段ボール構造の電波吸収シート材は、上記のような利点を有する反面で、誘電損失特性に異方性を有するため、この電波吸収シート材を電波吸収体に組み立てるための設計に時間を要したり、また電波吸収シート材から型どりをするとき方向を揃える必要があるため、歩留まりが低下する等の問題があった。
特開平１１−８７９７８号公報 特開２０００−２１６５８４号公報 特開２００４−２５３７６０号公報

本発明の目的は、上述した異方性の問題を解消し、誘電損失特性に優れた等方性を有する電波吸収シート材及びそれを使用した電波吸収体を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の電波吸収シート材は、電気的損失材含有シートを波形加工した中芯と平面状ライナとを積層した段ボール構造からなり、前記平面形状の電気的損失材含有シートは面内において最大の誘電損失を示す方向（ｐ）における誘電損失（ε″_p）とこの方向（ｐ）に直交する方向（ｖ）における誘電損失（ε″_v）との比（ε″_p／ε″_v）が１．２〜４である異方性を有し、前記最大の誘電損失を示す方向（ｐ）を前記波形加工した波形の稜線方向と略直交するようにしたことを特徴とするものである。

また、本発明の電波吸収体は、上記構成の電波吸収シート材を使用して構成されることを特徴とするものである。

本発明の電波吸収シート材は、段ボール構造の中芯を、誘電損失比（ε″_p／ε″_v）が１．２〜４である平面状の電気損失材含有シートを使用して、その最大の誘電損失を示す方向（ｐ）を波形加工の波形の稜線方向と略直交する関係に形成しているため、電気損失材含有シートが内在する異方性と波形形状に起因する異方性とが互いに相殺し、優れた等方性の誘電損失特性を有する電波吸収シート材を得ることができる。

また、電波吸収シート材が、上記のように優れた等方性の誘電損失特性を有するため、電波吸収体を組み立てる際の設計時間を短縮しながら、あらゆる方向から到来する電波を吸収可能な電波吸収体を得ることができる。

本発明の電波吸収シート材は、電気的損失材含有シートを波形加工した中芯と平面状ライナとを積層した段ボール構造からなる。

段ボール構造としては、出来るだけ薄く、軽く、強いシート材を得るため、片面段ボール、両面段ボール、複両面段ボール又はトリプルウォールから選択することが好ましい。ここで、片面段ボールとは、１枚のライナに、波形加工した中芯を張りあわせた段ボール構造をいう。両面段ボールとは、２枚のライナ間に波形加工した中芯を張りあわせた段ボール構造をいう。また、複両面段ボールとは、両面段ボールの片面に片面段ボールを張りあわせた段ボール構造をいう。また、トリプルウォールとは、複両面段ボールにさらに片面段ボールを張りあわせて３段構造とした段ボール構造をいう。これらの中でも、特に両面段ボールは、薄さと適度な剛性を合わせ持つため好ましい。

図１は上記段ボール構造のうち両面段ボールの場合の電波吸収シート材を例示する。

両面段ボール構造の電波吸収シート材１は、電気的損失材含有シートを波形高さｈ、波形間の間隔ｐを有するように波形加工された中芯２を間にし、その両面にそれぞれ平面状ライナ３，３を接着して構成されている。詳細は後述するように、波形加工前の平面状の電気的損失材含有シートは誘電損失特性が異方性であり、その面内において最大の誘電損失を示す方向（ｐ）の誘電損失（ε″_p）と、この最大の誘電損失を示す方向（ｐ）に直交する方向（ｖ）の誘電損失（ε″_v）との比（ε″_p／ε″_v）が１．２〜４であるものが使用される。この電気的損失材含有シートの異方性が波形の形状に起因する異方性により相殺され、電波吸収シート材として等方性を示すようになっている。

本発明の電波吸収シート材は、電気的損失材含有シートを中芯にし、この中芯を平面状ライナで保護する構成にしているので、外からの衝撃に対して電気的損失材の脱落や劣化を避けることができ、長期間にわたり安定した電波吸収性を保持することができる。また、中空部を内包する段ボール構造からなるので軽量であり、運搬しやすくすることができる。しかも、中芯を内在させることで適度な剛性も具備するので、各種電波吸収体への応用範囲を拡大することができる。

本発明において電気的損失材とは、電波エネルギーを微少な電流に変換し、さらに熱エネルギーに変換することにより電波の減衰作用を行う材料をいう。このような電気的損失材としては、例えば、カーボンブラック、カーボンマイクロコイル粉、グラファイト粉等の導電性粉体や、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、金属繊維、金属メッキ繊維等の導電性繊維を挙げることができる。また、電気的損失材は、炭素繊維や炭化ケイ素繊維の焼成温度は通常１０００℃以上であるが、この焼成温度を５００〜７００℃の低温にすることにより得られる半導体繊維であってもよい。

電気的損失材含有シートに含有させた電気的損失材の態様は、特に混抄紙に導電性繊維が配向するように混抄したものが望ましい。混抄紙に導電性繊維を配向させることにより、電気的損失材含有シートの誘電損失特性の異方性を制御し易くするからである。すなわち、導電性繊維の配向の度合いが低ければ電気的損失材含有シートの誘電損失特性の異方性は低く、導電性繊維の配向の度合いが高ければ電気的損失材含有シートの誘電損失特性の異方性を高くすることができる。かかる観点から、導電性繊維としては、特に炭素繊維を使用することが好ましい。炭素繊維は、低比重で混抄しやすく、また繊維自体が剛直であるため繊維を配向させやすいからである。

導電性繊維の繊維長としては、２〜２０ｍｍが好ましい。２ｍｍ以上とすることで、繊維配向がランダムになるのを抑え、配向を制御しやすくすることができる。また、２０ｍｍ以下とすることで、繊維同士がからまるのを防ぎ、やはり配向の制御がし易くなる。
導電性繊維の配合量としては、０．１〜１０質量％が好ましい。０．１質量％以上とすることで、十分な電波吸収効果を発現することができ、１０質量％以下とすることで、過剰な導電性繊維分がないため、配向が制御しやすくなる。

また、混抄紙には、さらに難燃繊維を混抄することが好ましい。前述のとおり、電波吸収は電波エネルギーの熱エネルギーへの変換であるので、安全性の点から電波吸収シートに難燃性を具備させることが好ましいからである。

かかる難燃性繊維としては、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキザゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維などを挙げることができる。また、非難燃性樹脂からなる繊維に難燃剤を含む樹脂混合物を含浸などさせることにより難燃性繊維にしたものを好適に用いることができる。かかる難燃剤としては、環境負荷の大きいハロゲン元素を含まないものが好ましく、例えば、縮合燐酸エステル、燐酸エステル、芳香族ジフォスフェート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび赤リンから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。これらの難燃剤は、添加量が少なくても高い難燃性向上の効果が得られるため好ましい。

また、電気的損失材含有シートの混抄紙には、導電性繊維の他に、さらにセルロース繊維１１〜６３．９質量％と含水無機化合物３６〜８８．９質量％を含むようにすることが好ましい。セルロース繊維は親水性であり、熱収縮する性質があるため、段ボール貼合時の熱と糊に含まれる水分との作用により適度な剛性をシートに付与することができる。但しセルロース繊維は燃えやすいという弱点を有しているので、含水無機化合物との併用により難燃性を付与することが好ましい。かかる含水無機化合物としては、水酸化アルミニウム等を好ましく使用することができる。

セルロース繊維を１１質量％以上含有することにより、適度な剛性を付与することができる。また、セルロース繊維の含有量の上限値は、併用する導電性繊維および含水無機化合物の含有量の下限値により定まる。

また、含水無機化合物を３６質量％以上とすることにより、難燃性を付与することができる。また、含水無機化合物の含有量の上限値は、併用するセルロース繊維の含有量の下限値により定まる。

混抄紙の製造法としては、繊維と水とを混合したスラリーを抄きあげる湿式抄紙法と、繊維を空気中で攪拌混合し、これをシート状に捕集する乾式抄紙法を挙げることができる。湿式抄紙法および乾式抄紙法のいずれの場合も、抄きあげ手段に連続移動するネットコンベアの走行速度により、混抄紙における繊維の配向を制御することができる。すなわち、ネットコンベアの走行速度を速くすれば、導電性繊維の配向を進め、走行速度を遅くすれば導電性繊維の配向を抑えることができる傾向がある。このような傾向が得られる原因としては、ネットコンベアの走行速度によって、導電性繊維にかかる水等の媒体の抵抗が変化するからであると考えられる。

また、湿式抄紙法と乾式抄紙法とでは、湿式抄紙法の方が、導電性繊維を傷つることなく、その性質を保持したまま均一に抄くことができる点でより好ましい。

これらの抄紙法においては、無機結合材や、澱粉、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、パラフィン、アクリル繊維等の有機結合材を添加することが好ましい。これら結合材を添加することにより、抄紙網から抄紙をきれいにはがすことができる。

中芯に使用する電気的損失材含有シートの坪量としては、１２０〜２００ｇ／が好ましい。１２０ｇ／以上とすることで、波形に加工して平面状ライナに接着する際に発生しやすいシート破れ等を防ぐことができる。また、２００ｇ／以下とすることで、波形加工がし易くなる。

本発明の電波吸収シート材に用いる電気的損失材含有シートとしては、平面形状のときの面内において最大の誘電損失を示す方向（ｐ）の誘電損失（ε″_p）と、この最大の誘電損失を示す方向（ｐ）に直交する方向（ｖ）の誘電損失（ε″_v）との 比（ε″_p／ε″_v）が、３〜１８ＧＨｚの周波数範囲の電波に対して１．２〜４である異方性を有するものを使用することが必要である。

３〜１８ＧＨｚの周波数範囲の電波は波長が数１０ｃｍ〜数ｍｍと適度な長さであり、比較的取り扱いやすく、測定に必要なサンプルサイズも３０ｃｍ×３０ｃｍ程度でよいので扱いやすい。そのため、誘電損失ε″を精度よく測定することができる。また、３〜１８ＧＨｚ以外の周波数範囲で測定した誘電損失比（ε″_p／ε″_v）とも、ある程度は相関があり（但し特定の周波数で特異的に共鳴が起こる場合を除く）、３〜１８ＧＨｚ以外の周波数範囲で吸収を有する電波吸収シートを得ようとする場合でも、代表的に３〜１８ＧＨｚで測定される誘電損失比（ε″_p／ε″_v）を上記と同じ１．２〜４の範囲に調整することをもって目的を達することが可能なためである。

ここで誘電損失は、前述のようなエネルギー変換による減衰作用の大きさを表す指標の１つであり、次式における比誘電率εの虚数部ε″として定義される。
ε＝ε′−ｊε″

本発明において、電気的損失材含有シートが上述した異方性を有することを必須とする理由は、その電気的損失材含有シートに内在する異方性を段ボール構造の中芯として波形に加工することで生ずる異方性と相殺させるためである。すなわち、電気的損失材含有シートが内在する異方性により、平面状から波形に変形させた形状に起因する誘電損失の異方性を相殺するためである。

誘電損失比（ε″_p／ε″_v）が１．２より小さいと、形状に起因する誘電損失の異方性を吸収しきれず、また４より大きいと、形状に起因する誘電損失の異方性に吸収されきれない。電気的損失材含有シートの誘電損失比（ε″_p／ε″_v）は、前述のように抄紙における導電性繊維の配向状態を制御することにより調節することができる。

電気的損失材含有シートの内在的な誘電損失の異方性と形状に起因する誘電損失の異方性とを相殺させるための方法としては、電気的損失材含有シートの平面形状の面内において最大の誘電損失を示す方向（ｐ）と、波形の稜線方向とが略直交するように、電気的損失材含有シートを波形加工することで達成することができる。

すなわち、本発明者らは、中芯の波形状に起因する誘電損失の異方性について詳細な検討を行った結果、波形形状による誘電損失は波形が繰り返される波の方向に小さく、それに直行する波形の稜線方向に大きくなることを見出し、その結果、平面状の電気的損失材含有シートに内在的な異方性と、中芯の波形形状に起因する異方性とのそれぞれの誘電損失の大なる方向と小なる方向とを組み合わせることにより、両異方性を相殺することができることを知見するに至ったのである。

平面状の電気的損失材含有シートに内在的な異方性と、中芯の波形形状に起因する異方性とを相殺するためには、平面形状の電気的損失材含有シートの面内において最大誘電損失を示す方向（ｐ）と、中芯の波形の稜線方向とは、必ずしも厳密な９０°に直交している必要はなく、上記のような相殺の効果が得られる範囲で略直交する関係になっていればよい。

電気的損失材含有シートを波形加工した中芯における波形の形状としては、本発明の電波吸収シート材が段ボールとしての体をなす上では、波形高さｈが１ｍｍ以上、隣り合う波形間の間隔ｐが１ｍｍ以上であることが好ましい（図１参照）。さらに好ましくは、上述した異方性の相殺効果を確実にするためには、波形高さｈが２〜５ｍｍ、さらに好ましくは２．５〜５ｍｍであるようにする。また、隣り合う波形間の間隔ｐが４〜１５ｍｍであることがより好ましい。

波形の高さを２ｍｍ以上、隣り合う波形間の間隔を４ｍｍ以上とすることで、形状に起因する異方性が大きくなりすぎるのを防ぐことができる。また、波形の高さを５ｍｍ以下、隣り合う波形間の間隔を１５ｍｍ以下とすることで、電気的損失材含有シートの内在的な異方性を相殺する効果を得やすくすることができる。また、段ボール構造の部材としても、波形の高さは貼り合わせ強度と貼り合わせ加工性の両方を考慮すると、上記の範囲内にすることが好ましく、また、隣り合う波形間の間隔も、貼り合わせ工程に要する工数と強度との両方を考慮すると、上記の範囲内とすることが好ましい。

一枚の電波吸収シート材あたりに一枚の電気的損失材含有シートの波形加工した中芯で所望の電波吸収特性を満足する場合において、強度特性を向上させたい場合には、段ボール構造を多段化して中芯を増やすことが考えられる。この場合、中芯として電気的損失材を含有しないシートからなる中芯の段ボールを混在させるように積層すればよく、これにより製造コストを上げずに強度向上を図ることができる。

平面状ライナの材料は、抄紙を使用することが好ましい。その抄紙としては、セルロース繊維１２〜６０質量％と含水無機化合物４０〜８８質量％とを含むものが好ましい。セルロース繊維は親水性であり、熱収縮する性質があるため、段ボール貼合時の熱と糊に含まれる水分との作用により適度な剛性をシートに付与することができる。但し、セルロース繊維は燃えやすい弱点を有しているので、含水無機化合物との併用により難燃性を付与することが好ましい。

セルロース繊維を１２質量％以上とすることで、シートとしての剛性を付与することができる。セルロース繊維の含有量の上限値は、併用する含水無機化合物の含有量の下限値により定まる。また、含水無機化合物を４０質量％以上とすることで、難燃性を付与することができる。また、含水無機化合物の含有量の上限値は、併用するセルロース繊維の含有量の下限値により定まる。
平面状ライナの坪量としては、１２０〜４００ｇ／が好ましい。１２０ｇ／以上とすることで、中芯との接着の際にシート破れ等が発生するのを防ぐことができる。一方、坪量が大きくなりすぎると、コストアップを招くので、４００ｇ／を上限とするとよい。

本発明の電波吸収シート材おいて段ボール構造を得る方法としては、その一例として、高速で、かつ製造コストが安い周知の紙段ボールの製造方法を利用することができる。具体的には、コルゲータと呼ばれる機械で中芯に波形をつけ、表または裏のライナに糊付けすることにより、片面段ボールを作ることができる。さらに同コルゲータで、片面段ボールとライナを密着させつつ加熱し、両面または複両面段ボールにするとともに、カッタに送り込んで、所定寸法に裁断する方法が利用できる。
中芯や平面状ライナ等、段ボールを構成する部材同士を接着する接着剤としては、デンプンのりなど周知の接着剤を使用することができる。

本発明の電波吸収シート材は、平面圧縮強さ（ＪＩＳ Ｚ ０４０３−１）が４０〜２５０ｋＰａであることが好ましい。平面圧縮強さを４０ｋＰａ以上とすることで、輸送や組み立ての際、衝撃を受けても表面にキズがつきにくく、優れたハンドリング性にすることができる。平面圧縮強さは大きいほと好ましいが、大きくし過ぎると重量が増加する傾向にあるので、却ってハンドリング性が損なわることになるので、２５０ｋＰａを上限とすることが好ましい。

また、本発明の電波吸収シート材は、垂直圧縮強さ（ＪＩＳ Ｚ ０４０３−２）が１．５〜８ｋＮ／ｍであることが好ましい。垂直圧縮強さを１．５ｋＮ／ｍ以上とすることで、大型構造体としたときにも良好な寸法安定性を得ることができる。垂直圧縮強さは大きいほど好ましいが、大きくし過ぎても重量が増加するので、却ってハンドリング性が損なわれることになるので、８ｋＮ／ｍを上限とすることが好ましい。

次に、本発明の電波吸収体は、上述した本発明の構成からなる電波吸収シート材により構成することができる。

本発明の電波吸収体の態様としては、例えば、上記構成の電波吸収シート材を複数枚積層することで構成することができる。電波吸収シート材における段ボール構造の積層枚数や、中芯に含まれる電気的損失材の量を調整することにより、吸収可能な電波の周波数を調整することができるからである。また、かかる積層構成においては、電気的損失材含有シートを含まない中芯を有する段ボールを混在させることも、吸収可能な電波の周波数を調整する上で好ましい。

また、別の態様としては、電波吸収シート材を楔形状、多角錐形状または多角柱形状の中空立体構造体に組み立てるようにしたものが好ましい。かかる中空立体構造体は、電波吸収シート材を中空立体構造体に組み立てる前の裁断した状態、あるいは折り畳んだ状態で運搬し、設置現場の近くで組み立てることができるため、輸送・保管費用の節約の点で好ましい態様である。また、段ボールが適度な剛性を有するため、組立て後の電波吸収体の形態保持性を良好にすることができる。

また、上記中空立体構造体を、焼結フェライト板の上に立設するようにするとよい。上記中空立体構造体を焼結フェライト板と組み合わせることにより、３０ＭＨｚ〜３００ＧＨｚ程度の低周波の電波を吸収することができる。

また、上記中空立体構造体を、上記電波吸収シート材を複数枚積層して平板状にした電波吸収体の上に立設するようにしてもよい。平板状の積層した電波吸収体と組み合わせることにより、１〜１００ＧＨｚ程度の高周波の電波を吸収することができる。

このように、本発明の電波吸収シート材は、電波吸収体に組み立てる態様や組み合わせて使う素材により、所望の周波数にあわせた種々の形態の電波吸収体にすることが可能である。

本発明の電波吸収シート材は、電波暗室の壁面を構成する電波吸収体の構成部材として使用することができる。また、船舶や航空機等の移動体、橋梁、鉄塔等の構造物、無線通信のための装置や設備、ビル等の建築物、オフィス用品等の内装材としても使用することができる。また、簡易シールドルームに使用する電磁波シールド壁紙や電子回路まわりに装着する不要電波抑制シートとしても使用することができる。このように、不要反射波を吸収し、電波障害を防止するための様々な形態の電磁環境対策材料として使用することができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例に示す性能値は次の測定方法で測定した。

（１）誘電損失
縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚さ１ｍｍのアルミニウム板の前面に発泡スチロール製スペーサを介してサンプルを配置し、アーチ型測定器に装着したダブルリッジガイドホーンアンテナとアジレントテクノロジー社製のネットワークアナライザーを用いて３〜１８ＧＨｚでの入力インピーダンスを測定した。その後、サンプルを取り除き、スペーサ単独で３〜１８ＧＨｚでの入力インピーダンスを測定し、サンプルがある場合とない場合との入力インピーダンスの差から、逆算によりサンプルの比誘電率を求めた。

サンプル最大の誘電損失を示す方向（ｐ）は、サンプル平面上に直線軸を定め、定めた直線軸を１０°刻みで９０°まで回転させ、１０方向直線軸を定めた。前記直線軸のそれぞれに対し、３０ｃｍ×３０ｃｍサンプルの一辺が平行となるよう１０枚サンプルを採取した。そしてそれぞれの方向軸に対し、ダブルリッジガイドホーンアンテナから照射される電波の電界振動方向が平行になるよう電波を当て、入力インピーダンスを測定し、サンプル１０枚の中で、比誘電率の最も大きいサンプルの直線軸方向を（ｐ）と定めた。

（２）電波吸収性
縦６０ｃｍ×横６０ｃｍ×厚さ１ｍｍのアルミニウム板に垂直に電波を当てたときの反射レベルを上記誘電損失の測定に用いたのと同じネットワークアナライザーを用いて測定し、同面積の電波吸収体に同様に電波を当てたときの次式に示す反射レベルの差から求めた。
電波吸収量（ｄＢ）
＝電波吸収体の反射レベル（ｄＢ）−アルミニウム板の反射レベル（ｄＢ）

（３）難燃性
ＵＬ９４「機器の部品用プラスチック材料の燃焼性試験」に準じて測定した。

（４）平面圧縮強さ
ＪＩＳ Ｚ ０４０３−１「段ボール−第１部：平面圧縮強さ試験方法」に準じて測定した。

（５）垂直圧縮強さ
ＪＩＳ Ｚ ０４０３−２「段ボール−第２部：垂直圧縮強さ試験方法」に準じて測定した。

［実施例１］
（中芯用シート）
下記の繊維および含水無機化合物をそれぞれに記載の質量割合で水を媒体として混合し、巻き取りスピード１００ｍ/分で湿式抄紙し、厚み０．１２ｍｍ、坪量１００ｇ／ｍの平面状の電気的損失材含有シートＡを中芯用シートとして得た。
平均繊維長６ｍｍ、繊維径７μｍのＰＡＮ系炭素繊維： ０．８質量％
繊維長６ｍｍ、繊維径７μｍのチョップドガラス繊維： ２９．２質量％
平均繊維長１ｍｍのアラミドパルプ： １０質量％
水酸化アルミニウム： ６０質量％。

このシートＡの面内において最大の誘電損失を示す方向は抄紙流れ方向であり、最小の誘電損失を示す方向は抄紙巾方向であった。この２方向の誘電損失（ε″_p，ε″_v）とその比（ε″_p／ε″_v）を表１に示す。

表１に示すとおり、誘電損失比（ε″_p／ε″_v）は３〜１８ＧＨｚの電波に対し１．５〜１．９であった。

（平面状ライナ用シート）
下記の繊維および含水無機化合物をそれぞれに記載の質量割合で水を媒体として混合し、巻き取りスピード１００ｍ／分で湿式抄紙し、厚み０．１２ｍｍ、坪量１００ｇ／ｍの平面状の電気的損失材を含まないシートＢを平面状ライナ用シートとして得た。

繊維長６ｍｍ、繊維径７μｍのチョップドガラス繊維： ３０質量％
平均繊維長１ｍｍのアラミドパルプ： １０質量％
水酸化アルミニウム： ６０質量％。

（電波吸収シート材）
上記電気的損失材含有シートＡを、シートの面内において最大の誘電損失を示す方向と波形の稜線方向とが直交するようにコルゲータで波形に加工して、波形の高さ２．５ｍｍ、隣りあう波形間の間隔が５ｍｍの中芯を作製した。

引き続き同コルゲータにより、上記中芯と平面状ライナ用シートＢとを、塗布量５ｇ／ｍのデンプン系接着剤にて接着し、両面段ボール構造の電波吸収シート材Ｃを作製した。この際、段ボール製造の送り方向（長手方向）は、上記中芯の波形の稜線方向と直交するようにした。

この電波吸収シート材Ｃに対し、段ボール構造の長手方向に平行に電界を当てた場合と、幅方向に平行に電界を当てた場合との誘電損失を測定した結果を表２に示す。

表２のとおり、得られた電波吸収シート材Ｃは誘電損失の異方性が極めて小さいものであった。また、当該電波吸収シート材ＣはＵＬ９４がＶ−０相当の難燃性を有し、平面圧縮強さは６５ｋＰａ、垂直圧縮強さは２ｋＮ／ｍであった。

［実施例２］
（電波吸収体）
実施例１で得られた２枚の電波吸収シート材Ｃを、中芯の段目の方向を揃えて積層し、層間をデンプン系接着剤で接着し、６０ｃｍ×６０ｃｍの寸法に裁断することにより電波吸収体を作製した。

この電波吸収体に対し、段ボール構造の長手方向に平行に電界を当てた場合と幅方向に平行に電界を当てた場合との電波吸収性を測定した結果を表３に示す。

表３に記載のとおり、得られた電波吸収体は電波吸収性の異方性が極めて小さいものであった。

［実施例３］
（中芯用シート）
下記の繊維および含水無機化合物をそれぞれに記載の質量割合で水を媒体として混合し、巻き取りスピード６０ｍ／分で湿式抄紙し、厚み０．１５ｍｍ、坪量１２０ｇ／ｍ² の電気的損失材含有シートＤを中芯用シートとして得た。
平均繊維長１２ｍｍ、繊維径７μｍのＰＡＮ系炭素繊維： ０．４質量％
平均繊維長２ｍｍのセルロース繊維： ２０質量％
繊維長６ｍｍ、繊維径２０μのアクリル短繊維： ４．６質量％
水酸化アルミニウム： ７５質量％。

この電気的損失材含有シートＤの面内において最大の誘電損失を示す方向は抄紙流れ方向であり、最小の誘電損失を示す方向は抄紙巾方向であった。この２つの方向の誘電損失（ε″_p，ε″_v）とその比（ε″_p／ε″_v）を表４に示す。

表４に記載のとおり、誘電損失比（ε″_p／ε″_v）は３〜１８ＧＨｚの電波に対し１．２〜１．６であった。

（平面状ライナ用シート）
下記の繊維および含水無機化合物をそれぞれに記載の質量割合で水を媒体として混合し、巻き取りスピード１００ｍ／分で湿式抄紙し、厚み０．１８ｍｍ、坪量１６０ｇ／ｍ²の電気的損失材を含まないシートＥを得た。
平均繊維長２ｍｍのセルロース繊維： ２０質量％
繊維長６ｍｍ、繊維径２０μｍのアクリル短繊維： ５質量％
水酸化アルミニウム： ７５質量％。

（電波吸収シート材）
上記中芯用シートＤに対し、シートの面内において最大の誘電損失を示す方向と波形の稜線方向とが直交するようにコルゲータで波形に加工して、波形の高さ３．５ｍｍ、隣りあう波形間の間隔が８．８ｍｍの中芯を作製した。

引き続き同コルゲータで、上記中芯と平面状ライナ用シートＥとを、塗布量５ｇ／ｍのデンプン系接着剤にて接着し、両面段ボール構造を有する電波吸収シート材Ｆを作製した。この際、段ボール製造の送り方向（長手方向）は、上記中芯の波形の稜線方向と直交するようにした。

この電波吸収シート材Ｆに対し、段ボールの長手方向に平行に電界を当てた場合と幅方向に平行に電界を当てた場合との誘電損失を測定した結果を表５に示す。

表５に記載のとおり、得られた電波吸収シート材Ｆは誘電損失の異方性が極めて小さいものであった。また、当該電波吸収シート材ＦはＵＬ９４ ＶＴＭ−１相当の難燃性を有し、平面圧縮強さは８５ｋＰａ、垂直圧縮強さは２５ｋＮ／ｍであった。

［実施例４］
（電波吸収体）
実施例３で得られた電波吸収シート材Ｆから、底辺６０ｃｍ、高さ１５０ｃｍの２等辺３角形の切片を４枚切り出した。その際、２等辺３角形の切片の高さ方向と段ボールの長手方向とが平行になるように裁断した。

この２等辺３角形の切片４枚の等辺同士を粘着テープで貼り合わせ、底面６０ｃｍ×６０ｃｍの中空ピラミッド形状の中空立体構造体を作製した。

更に、この中空立体構造体の電波吸収体を寸法６０ｃｍ×６０ｃｍの焼結フェライトタイルに装着した。

この電波吸収体の３０ＭＨｚ〜１８ＧＨｚの電波に対する電波吸収特性を測定した結果、全周波数領域にわたり２０ｄＢ以上の良好な吸収特性が得られた。また、当該電波吸収体は適度な剛性を有しているため、場所を移動しても構造体の寸法は良好に保持されていた。

［実施例５］
（電波吸収体）
実施例３で得られた電波吸収シート材Ｆから、底辺６０ｃｍ、高さ１５０ｃｍの２等辺３角形の切片を４枚切り出した。その際、２等辺３角形の切片の高さ方向と段ボールの長手方向とが直交するように裁断した。

この２等辺３角形４枚の切片の等辺同士を粘着テープで貼り合わせ、底面６０ｃｍ×６０ｃｍの中空ピラミッド形状の中空立体構造体を作製した。

更に、この中空立体構造体の電波吸収体を寸法６０ｃｍ×６０ｃｍの焼結フェライトタイルに装着した。

この電波吸収体の３０ＭＨｚ〜１８ＧＨｚの電波に対する電波吸収特性を測定した結果、全周波数領域にわたり２０ｄＢ以上の良好な吸収特性が得られた。

実施例４と５は、本発明の電波吸収シート材を使用すると、裁断方向が異なる場合であっても、性能の等しい電波吸収体を作製できることを示している。

［実施例６］
（電気的損失材を含有しない段ボール）
実施例１で平面状ライナ用として得たのと同じシートＢに対し、コルゲータで波形に加工して、波形の高さ２．５ｍｍ、隣り合う波形間の間隔が５ｍｍの中芯を作製した。

引き続き同コルゲータで、上記中芯と実施例１で得たのと同様の平面状ライナ用シートＢとを、塗布量５ｇ／ｍ２のデンプン系接着剤にて接着し、片面段ボールを作製した。

（電波吸収体）
実施例１で得た電波吸収シート材Ｃと上記片面段ボールとを、片面段ボール中芯側が接着部になるように塗布量５ｇ／ｍ²のデンプン系接着剤にて貼り合わせ、電波吸収シート材Ｇを作製した。

この電波吸収シート材Ｇに対し、段ボール構造の長手方向に平行に電界を当てた場合と幅方向に平行に電界を当てた場合との誘電損失は、実施例１で得られた電波吸収シート材Ｃと同等の測定結果となり、誘電損失の異方性が極めて小さいものであった。また、当該電波吸収シート材Ｇは、ＵＬ９４ ＶＴＭ−１相当の難燃性を有し、垂直圧縮強さは３．２ｋＮ／ｍであった。

［比較例１］
（中芯用シート）
実施例１で得たのと同じシートＡを中芯用シートとして用いた。

（平面状ライナ用シート）
実施例１で得たのと同じシートＢを平面状ライナ用シートとして用いた。

（電波吸収シート材）
上記中芯用シートＡに対し、シートの面内において最大の誘電損失を示す方向と波形の頂部の稜線とが平行になるようにコルゲータで波形に加工して、波形の高さ２．５ｍｍ、隣りあう波形間の間隔が５ｍｍの中芯を作製した。

引き続き同コルゲータで、上記中芯と平面状ライナ用シートＢとを、塗布量５ｇ／ｍのデンプン系接着剤にて接着し、両面段ボール構造を有する電波吸収シート材Ｉを作製した。この際、段ボール製造の送り方向（長手方向）は、上記中芯の波形の稜線方向と直交するようにした。

この電波吸収シート材Ｉに対し、段ボールの長手方向に平行に電界を当てた場合と幅方向に平行に電界を当てた場合との誘電損失を測定した結果を表６に示す。

表６に記載のとおり、両方向の誘電損失の差は３０以上と極めて大きく、大きな異方性が生じていた。

本発明の電波吸収シート材の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電波吸収シート材
２ 中芯
３ 平面状ライナ

Claims (21)

1. 電気的損失材含有シートを波形加工した中芯と平面状ライナとを積層した段ボール構造からなり、前記平面形状の電気的損失材含有シートは面内において最大の誘電損失を示す方向（ｐ）における誘電損失（ε″_p）とこの方向（ｐ）に直交する方向（ｖ）における誘電損失（ε″_v）との比（ε″_p／ε″_v）が１．２〜４である異方性を有し、前記最大の誘電損失を示す方向（ｐ）を前記波形加工した波形の稜線方向と略直交するようにした電波吸収シート材。
2. 前記電気的損失材含有シートが導電性繊維を電気的損失材として含む混抄紙である、請求項１に記載の電波吸収シート材。
3. 前記導電性繊維の繊維長が２〜２０ｍｍである、請求項２に記載の電波吸収シート材。
4. 前記混抄紙における導電性繊維の含有量が０．１〜１０質量％である、請求項２または３に記載の電波吸収シート材。
5. 前記電気的損失材含有シートが、さらに難燃性繊維を含む、請求項２〜４のいずれかに記載の電波吸収シート材。
6. 前記電気的損失材含有シートが、さらにセルロース繊維１１〜６３．９質量％と含水無機化合物３６〜８８．９質量％とを含む、請求項２〜５のいずれかに記載の電波吸収シート材。
7. 前記混抄紙が水を媒体として湿式抄紙法により抄造されたものである、請求項２〜６のいずれかに記載の電波吸収シート材。
8. 前記電気的損失材含有シートの坪量が１２０〜２００ｇ／である、請求項１〜７のいずれかに記載の電波吸収シート材。
9. 前記中芯の波形の高さが２〜５ｍｍであり、隣り合う波形間の間隔が４〜１５ｍｍである、請求項１〜８のいずれかに記載の電波吸収シート材。
10. 前記中芯の波形の高さが２．５〜５ｍｍである、請求項９に記載の電波吸収シート材。
11. 前記平面状ライナが、セルロース繊維１２〜６０質量％と含水無機化合物４０〜８８質量％とを含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の電波吸収シート材。
12. 前記平面状ライナの坪量が１２０〜４００ｇ／である、請求項１〜１１のいずれかに記載の電波吸収シート材。
13. 前記段ボール構造が前記中芯を複数段に積層した構造を有する、請求項１〜１２のいずれかに記載の電波吸収シート材。
14. 前記複数段の段ボール構造中に、電気的損失材を含有しないシートからなる中芯で構成された段ボール構造を混在させた構成からなる、請求項１３に記載の電波吸収シート材。
15. 平面圧縮強さが４０〜２５０ｋＰａである、請求項１〜１４のいずれかに記載の電波吸収シート材。
16. 垂直圧縮強さが１．５〜８ｋＮ／ｍである、請求項１〜１５のいずれかに記載の電波吸収シート材。
17. 請求項１〜１６のいずれかに記載の電波吸収シート材からなる電波吸収体。
18. 前記電波吸収シート材を複数枚積層してなる請求項１７記載の電波吸収体。
19. 前記電波吸収シート材を、楔形状、多角錐形状および多角柱形状から選ばれる少なくとも一つの形状からなる中空立体構造体に組み立てた請求項１７に記載の電波吸収体。
20. 前記中空立体構造体を焼結フェライト板の上に立設した構成からなる、請求項１９に記載の電波吸収体。
21. 前記中空立体構造体を、前記電波吸収シート材を複数枚積層した板状体の上に立設した構成からなる、請求項１９に記載の電波吸収体。
    

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