JP2019004002A - 電磁波吸収体及び電磁波吸収体付成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】平坦ではない面にも取り付けやすく、かつ、広帯域幅での電磁波吸収性能にも優れる電磁波吸収体を提供する。
【解決手段】電磁波吸収体（１ａ）は、第一層（１０）と、導電層（２０）とを備える。第一層（１０）は、誘電体層又は磁性体層である。導電層（２０）は、第一層の少なくとも片側に設けられている。第一層（１０）のヤング率と第一層（１０）の厚みとの積は、０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍである。第一層（１０）の比誘電率は、１〜１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波吸収体及び電磁波吸収体付成形品に関する。

近年、１〜１０ｍｍ程度の波長及び３０〜３００ＧＨｚの周波数を有するミリ波や準ミリ波の領域の電磁波が情報通信媒体として利用されている。このような電磁波は衝突予防システムへの利用が検討されている。衝突予防システムは、例えば、車両において障害物を検知して自動でブレーキをかけ、又は、周辺車両の速度や車間距離を測定して自車の速度や車間距離を調節するシステムである。衝突予防システムが正常に動作するには、誤認防止のため、不要な電磁波をできるだけ受信しないようにすることが重要である。従って、衝突予防システムに不要な電磁波を吸収する電磁波吸収体を利用することが考えられる。

電磁波吸収体には、電磁波吸収の原理により様々なタイプがある。例えば、電磁波反射層と、λ／４（λは吸収対象とする電磁波の波長）の厚みを有する誘電体層と、抵抗薄膜層とを設けた電磁波吸収体（「λ／４型電磁波吸収体」ということがある）は、材料が比較的安価であり、設計が容易であるので、低コストで作製できる。例えば、特許文献１には、λ／４型電磁波吸収体として、入射角度の広い領域にわたって機能するという優れた特性を発揮する電磁波吸収体が提案されている。また、特許文献２には、磁性体層を有する電磁波吸収材が記載されている。

特開２００３−１９８１７９号公報 特開２０１２−９４７６４号公報

特許文献１及び特許文献２において、電磁波吸収体が取付けられる物品の形状については具体的に検討されておらず、広帯域幅での電磁波吸収性能についても具体的に検討されていない。

そこで、本発明は、平坦ではない面に取り付けるのに有利であり、かつ、広帯域幅での電磁波吸収性能にも優れる電磁波吸収体を提供する。

本発明は、
誘電体層又は磁性体層である第一層と、
前記第一層の少なくとも片側に設けられた導電層と、を備え、
前記第一層のヤング率と前記第一層の厚みとの積は、０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍであり、
前記第一層の比誘電率は、１〜１０である、
電磁波吸収体を提供する。

また、本発明は、
成形品と、
前記成形品に取り付けられた上記の電磁波吸収体と、を備えた、
電磁波吸収体付成形品を提供する。

上記の電磁波吸収体は、平坦ではない面にも取り付けやすく、かつ、広帯域幅（例えば、５０〜１００ＧＨｚの周波数帯域に含まれる２ＧＨｚ以上の帯域幅）での電磁波吸収性能にも優れる。

図１は、本発明の電磁波吸収体の一例を示す断面図である 図２は、本発明の電磁波吸収体付成形品の一例を示す側面図である。 図３は、本発明の電磁波吸収体の別の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、下記の説明は、本発明を例示的に説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるわけではない。

電磁波吸収体を曲面等の平坦でない面に貼り付けることができれば、電磁波吸収体の用途が広がる。電磁波吸収体の用途の一例として、自動車に搭載されている衝突防止システムを挙げることができる。従来の衝突防止システムのミリ波レーダは、自動車の前方にミリ波を照射することが多く、電磁波吸収体は平坦な面に貼り付けられることが多い。しかし、自動車の斜め前方又は斜め後方にもミリ波を照射して障害物を検出できれば、自動車の走行の安全性をより高めることができる。そこで、ミリ波レーダを自動車のコーナー部に配置することが考えられる。この場合、電磁波障害を防止するためにバンパー等の自動車の部品の端部に電磁波吸収体を貼り付けることが望ましく、曲面等の平坦でない面に貼り付けやすい電磁波吸収体に対する需要が高まると予想される。

また、衝突防止システムのミリ波レーダにおいて、レーダの分解能を高めるために、使用周波数の広帯域化が試みられている。例えば、７６ＧＨｚの周波数の電磁波を用いる衝突防止システムのミリ波レーダ及び７９ＧＨｚの周波数の電磁波を用いる衝突防止システムのミリ波レーダにおいては、使用帯域がそれぞれ１ＧＨｚ及び４ＧＨｚに定められることもある。このため、電磁波吸収体が、広帯域幅（例えば、５０〜１００ＧＨｚの周波数帯域に含まれる２ＧＨｚ以上の帯域幅）において良好な電磁波吸収性能を発揮できることが望ましい。

加えて、衝突防止システムにおいて異なる周波数の電磁波を利用する複数のミリ波レーダが使用されることも想定される。この場合、ミリ波レーダ毎に異なる種類の電磁波吸収体を準備することは、衝突防止システムの部品点数を増加させ、製造コストを高める可能性がある。また、ミリ波レーダ毎に異なる種類の電磁波吸収体を準備することは、衝突防止システムの総重量を増加させる可能性がある。そこで、衝突防止システムにおいて異なる周波数の電磁波を利用する複数のミリ波レーダが使用される場合に、広帯域幅において良好な電磁波吸収性能を発揮できる電磁波吸収体があれば、ミリ波レーダ毎に異なる種類の電磁波吸収体を準備する必要がなくなる。

このような事情に鑑み、本発明者らは、平坦ではない面にも取り付けやすく、かつ、広帯域幅での電磁波吸収性能に優れる電磁波吸収体について日夜検討を重ねた。その結果、本発明に係る電磁波吸収体を案出した。なお、自動車における衝突防止システムは、電磁波吸収体の用途の一例にすぎない。

図１に示す通り、電磁波吸収体１ａは、第一層１０と、導電層２０とを備えている。第一層１０は、誘電体層又は磁性体層である。導電層２０は、第一層１０の少なくとも片側に設けられている。第一層１０のヤング率（引張弾性率）と第一層１０の厚みとの積は、０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍである。加えて、第一層１０の比誘電率は１〜１０である。第一層１０のヤング率と第一層の厚みとの積が０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍであることにより、電磁波吸収体１ａは平坦ではない面にも取り付けやすい。加えて、第一層１０の比誘電率が１〜１０であることにより、電磁波吸収体１ａは広帯域幅（例えば、５０〜１００ＧＨｚの周波数帯域に含まれる２ＧＨｚ以上の帯域幅）において良好な電磁波吸収性能を発揮できる。なお、本明細書において、第一層１０のヤング率は、常温において、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ７１６１−１に準拠して測定された値を意味する。第一層１０の比誘電率は空洞共振器摂動法によって測定できる。

電磁波吸収体１ａは、例えば、５０〜１００ＧＨｚの周波数帯域に含まれる２ＧＨｚ以上の帯域幅において、２０ｄＢ以上の電磁波吸収量を有する。このように、電磁波吸収体１ａは、広帯域幅で良好な電磁波吸収性能を発揮できる。電磁波吸収体１ａの電磁波吸収量は、ＪＩＳ Ｒ １６７９に準拠して、入射角度を１５°に設定して電磁波を電磁波吸収体１ａに照射させて測定できる。

電磁波吸収体１ａの平坦ではない面への取り付けやすさを高める観点から、第一層１０のヤング率と第一層の厚みとの積は、望ましくは０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍであり、より望ましくは０．１〜５００ＭＰａ・ｍｍであり、さらに望ましくは０．１〜１００ＭＰａ・ｍｍであり、とりわけ望ましくは０．１〜５０ＭＰａ・ｍｍであり、極めて望ましくは０．１〜２０ＭＰａ・ｍｍである。

第一層１０のヤング率と第一層１０の厚みとの積を０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍに調節する観点から、第一層１０のヤング率は、望ましくは、２０００ＭＰａ以下である。これにより、第一層１０の厚みを大きく変更できない場合でも、第一層１０のヤング率と第一層の厚みとの積を０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍに調節しやすい。

第一層１０は、例えば、高分子材料を含む。第一層１０に含まれる高分子材料は、例えば、アクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、アクリルウレタン樹脂、アイオノマー、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、及びエポキシ樹脂等の合成樹脂（熱可塑性エラストマーを含む）、又は、ポリイソプレンゴム、ポリスチレン・ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、及びシリコーンゴム等の合成ゴムである。これらは単独で又は２種以上を組み合せて第一層１０に含まれる高分子材料として使用できる。なかでも、第一層１０の比誘電率を低くする観点から、第一層１０に含まれる高分子材料は、望ましくは、アクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリオレフィン、ポリエチレン、又はシリコーンゴムである。

第一層１０は、例えば、発泡体であってもよい。この場合、第一層１０の比誘電率が低くなりやすい。加えて、第一層１０を軽量化できる。

第一層１０において、誘電体及び磁性体の少なくとも一方が分散していてもよい。この場合、例えば、上記の高分子材料は、マトリクスとして機能する。第一層１０に分散されている誘電体又は磁性体の種類及び量を調節することにより、電磁波吸収体１ａが所望の電磁波吸収特性を発揮できる。第一層１０に分散している誘電体は、例えば、カーボン、酸化チタン、アルミナ、及びチタン酸バリウム等の無機材料である。第一層１０に分散されている誘電体及び磁性体の量は、第一層１０の比誘電率が１〜１０となるように調節されている。

電磁波吸収体１ａの平坦ではない面への取り付けやすさを高める観点から、導電層２０のヤング率と導電層２０の厚みとの積は低いことが望ましい。一方で、第一層１０のヤング率と第一層１０の厚みとの積が０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍとかなり低く調節されているので、導電層２０のヤング率と導電層２０の厚みとの積の上限は第一層１０ほど低く調節されなくてもよい。このため、導電層２０のヤング率と導電層２０の厚みとの積は、典型的には、１２０００ＭＰａ・ｍｍ以下である。これにより、電磁波吸収体１ａを平坦ではない面に取り付けやすい。

導電層２０のヤング率と導電層２０の厚みとの積は、望ましくは１００００ＭＰａ・ｍｍ以下であり、より望ましくは８０００ＭＰａ・ｍ以下である。

電磁波吸収体１ａの平坦ではない面への取り付けやすさを高める観点から、導電層２０のヤング率と導電層２０との厚みとの積は、基本的には小さければ小さいほどよい。一方で、電磁波吸収体１ａを平坦ではない面に取り付けた状態において電磁波吸収体１ａに高レベルの耐久性が求められる場合には、導電層２０のヤング率と導電層２０との厚みとの積を所定値以上に調節することが望ましい。このような観点から、導電層２０のヤング率と導電層２０との厚みとの積は、望ましくは１０ＭＰａ・ｍｍ以上であり、より望ましくは２０ＭＰａ・ｍｍ以上であり、さらに望ましくは５０ＭＰａ・ｍｍ以上である。

導電層２０は必ずしもその全体が導電材料で形成されている必要はなく、例えば導電材料で形成された導電機能層２２と、その導電機能層２２に接触している導電性を有しない層とを備えていてもよい。

導電層２０は、望ましくは、金属を含む。これにより、導電層２０が低いシート抵抗を有しやすい。なお、本明細書において、合金は、金属に含まれる。導電層２０に含まれる金属は、例えば、銅、ニッケル、亜鉛、又はこれらの合金、アルミニウム、金、又はステンレスである。導電層２０は、場合によっては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属酸化物でできていてもよい。

図１に示す通り、導電層２０は、例えば、導電材料で形成された導電機能層２２を含む。導電層２０において導電機能層２２が電磁波を反射させて電磁波の透過を防止する。電磁波吸収体１ａを平坦ではない面に取り付けた状態で、長期にわたって、導電層２０が電磁波の透過を防止して良好な電磁波吸収特性を保つためには、導電機能層２２が所定値以上の厚みを有することが望ましい。一方、導電層２０のヤング率と導電層２０の厚みとの積が上記の範囲に収まるためには、導電機能層２２が所定値以下の厚みを有することが望ましい。このため、導電機能層２２の厚みは、例えば、５μｍ〜１ｍｍである。

導電機能層２２は、上記の厚みを有するために、望ましくは蒸着膜ではなく金属箔によって形成されている。金属箔は、例えば、アルミニウム箔、銅箔、金箔、チタン箔、ニッケル箔、マグネシウム箔、アルミニウム合金箔、銅合金箔、金合金箔、チタン合金箔、ニッケル合金箔、マグネシウム合金箔、又はステンレス箔である。なかでも、金属箔としてアルミニウム箔が望ましく使用される。なぜなら、アルミニウム箔は安価に入手でき、電磁波吸収体１ａの製造コストを低減できるからである。

図１に示す通り、導電層２０は、例えば、支持体２５と、支持体２５に接触している導電性の導電機能層２２とを含む。この場合、支持体２５は、第一層１０と導電機能層２２との間に配置され、導電機能層２２を保護する。例えば、導電機能層２２が第一層１０に直接接触していると、第一層１０に含まれる成分が導電機能層２２に拡散して導電機能層２２が劣化する可能性がある。加えて、第一層１０を導電機能層２２にくっつけるための接着剤又は粘着剤が導電機能層２２に付着していると、その接着剤又は粘着剤に含まれる成分によって導電機能層２２が劣化してしまう可能性がある。さらに、電磁波吸収体１ａが平坦ではない面に取り付けられる場合、導電機能層２２は曲げられた状態であるので、少ない刺激でも劣化しやすい。しかし、導電機能層２２が支持体２５によって保護されていることにより、導電機能層２２が劣化しにくく、電磁波吸収体１ａが長期にわたり所望の電磁波吸収性能を発揮しやすい。なお、導電機能層２２が十分な厚み（例えば、２０μｍ以上）を有する場合には支持体２５は省略可能であり、導電層２０が導電機能層２２のみによって形成されていてもよい。

導電機能層２２の厚さと支持体２５の厚さとの比率（導電機能層２２の厚さ：支持体２５の厚さ）は、好ましくは１：０．１〜１：１０である。支持体の厚さに対する導電機能層の厚さの比率が低いと、電磁波吸収体において柔軟性が良好であるが導電機能層の劣化が起きやすい。支持体の厚さに対する導電機能層の厚さの比率が高いと、電磁波吸収体において導電機能層の劣化は起きにくいが、電磁波吸収体の柔軟性を高めにくい。導電機能層２２の厚さと支持体２５の厚さとの比率が上記の範囲であれば、電磁波吸収体１ａにおいて良好な柔軟性と良好な導電機能層の保護とを両立しやすい。

上記の通り、支持体２５は、導電機能層２２を支持するとともに、導電機能層２２を保護する役割を有する。このため、支持体２５は、良好な耐熱性及び良好な化学的耐久性を有する材料でできていることが望ましい。このため、支持体２５は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂でできている。

図１に示す通り、電磁波吸収体１ａは、例えば、抵抗層３０をさらに備えている。抵抗層３０は、第一層１０の少なくとも片側に設けられている。この場合、第一層１０は、誘電体層であり、かつ、抵抗層３０と導電層２０との間に配置されている。換言すると、電磁波吸収体１ａはλ／４型電磁波吸収体である。

電磁波吸収体１ａがλ／４型電磁波吸収体である場合、吸収対象とする波長（λ_O）の電磁波が入射すると、抵抗層３０の表面での反射（表面反射）による電磁波と、導電層２０における反射（裏面反射）による電磁波とが干渉するように設計されている。そのため、導電層２０のシート抵抗が高いと電磁波が導電層２０ａを透過してしまい、電磁波吸収体１ａにおける電磁波の吸収量が低下する。なお、λ／４型電磁波吸収体においては、下記の式（１）に示す通り、誘電体層である第一層１０の厚み（ｔ）及び誘電体層の比誘電率（ε_r）によって吸収対象の電磁波の波長（λ_O）が決定される。すなわち、誘電体層である第一層１０の材料及び厚みを適宜調節することにより、吸収対象の波長の電磁波を設定できる。式（１）においてｓｑｒｔ（ε_r）は、比誘電率（ε_r）の平方根を意味する。
λ_O＝４ｔ×ｓｑｒｔ（ε_r） 式（１）

上記の通り、抵抗層３０は、吸収対象の波長の電磁波を電磁波吸収体１ａの表面近傍で反射させるために配置される。抵抗層３０は、例えば、２００〜６００Ω／□のシート抵抗を有し、望ましくは３６０〜５００Ω／□のシート抵抗を有する。この場合、電磁波吸収体１ａは、ミリ波レーダ又は準ミリ波レーダにおいて汎用される波長の電磁波を選択的に吸収しやすくなる。例えば、電磁波吸収体１ａは、ミリ波レーダに用いられる５０〜１００ＧＨｚ、特に６０〜９０ＧＨｚの周波数の電磁波を効果的に減衰させることができる。

抵抗層３０は、例えば、インジウム、スズ、及び亜鉛からなる群から選ばれた少なくとも一つを主成分とする金属酸化物、導電性高分子、カーボンナノチューブ、金属ナノワイヤー、及びメタルメッシュのいずれかからなる層（以下、「抵抗機能層」という）を含む。なかでも、抵抗層３０の抵抗機能層は、抵抗層３０におけるシート抵抗の安定性及び抵抗層３０の耐久性の観点から、望ましくは酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる。この場合、抵抗層３０の抵抗機能層を形成する材料は、望ましくは２０〜４０重量％のＳｎＯ₂を含有するＩＴＯであり、より望ましくは２５〜３５重量％のＳｎＯ₂を含有するＩＴＯである。このような範囲でＳｎＯ₂を含有するＩＴＯは、非晶質構造が極めて安定であり、高温多湿の環境においても抵抗層３０のシート抵抗の変動を抑えることができる。抵抗層３０のシート抵抗は、例えば抵抗機能層によって定められた面に対して測定された値を意味する。本明細書において、「主成分」とは、質量基準で最も多く含まれる成分を意味する。

抵抗層３０の抵抗機能層は、例えば１０〜１００ｎｍの厚みを有し、望ましくは２５〜５０ｎｍの厚みを有する。これにより、電磁波吸収体１ａが平坦でない面に取り付けられた状態で長期間使用されても抵抗層３０のシート抵抗が安定しやすい。

抵抗層３０は、例えば、抵抗機能層を支持する支持体をさらに含んでいてもよい。この場合、抵抗層３０は、例えば、支持体上にスパッタリング又はコーティング（例えば、バーコーティング）等の成膜方法により抵抗機能層を形成することによって作製できる。この場合、支持体は、抵抗機能層の厚みを高精度に調節できる補助材としての役割も果たす。この場合、抵抗層３０の支持体の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオレフィン、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリウレタン、ウレタンアクリル樹脂、二軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、又は塩化ビニリデン樹脂である。抵抗層３０の支持体の材料は、導電層２０の支持体の材料と同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。なかでも、良好な耐熱性と、寸法安定性と、コストとのバランスの観点から、抵抗層３０の支持体の材料は望ましくはＰＥＴである。必要に応じて、抵抗層３０において支持体は省略可能である。

抵抗層３０が支持体を含む場合、抵抗層３０において、抵抗機能層が支持体よりも第一層１０に近い位置に配置されていてもよいし、支持体が抵抗機能層よりも第一層１０に近い位置に配置されていてもよい。

抵抗層３０の支持体は、例えば１０〜１５０μｍの厚みを有し、望ましくは２０〜１００μｍの厚みを有し、より望ましくは３０〜８０μｍの厚みを有する。これにより、抵抗層３０の曲げ剛性が低く、かつ、抵抗層３０の抵抗機能層を形成する場合において皺の発生又は変形を抑制できる。

誘電体層である第一層１０は、単一の層であってもよいし、複数の層の積層体であってもよい。第一層１０が複数の層の積層体である場合、第一層１０の比誘電率は、各層の比誘電率を測定し、得られた各層の比誘電率に第一層１０全体の厚みに対する各層の厚みの割合を乗じ、これらを加算することにより算出できる。

電磁波吸収体１ａがλ／４型電磁波吸収体であり、抵抗層３０の外側に誘電体層が配置される場合、その誘電体層は２以上の比誘電率を有する非多孔質な層のみが配置される。なお、電磁波吸収体の表面に多孔質体が設置された場合、高湿環境で長期間放置されると、吸湿により電磁波吸収体の電磁波吸収性が低下する可能性がある。

図１に示す通り、電磁波吸収体１ａは、例えば、粘着層４０をさらに備えている。この場合、粘着層４０は導電層２０の外側に配置されている。これにより、電磁波吸収体１ａを成形品等の物品に容易に取り付けることができる。

粘着層４０は、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、及びウレタン系粘着剤等の粘着剤を含む。

図２に示す通り、電磁波吸収体１ａを用いて、例えば、電磁波吸収体付成形品１００を製造できる。電磁波吸収体付成形品１００は、成形品７０と、成形品７０に取り付けられた電磁波吸収体１ａとを備えている。成形品７０は、例えば、バンパーなどの自動車部品である。

電磁波吸収体１ａの製造方法の一例を説明する。シート状に成形された支持体の上に蒸着、スパッタリング、及びコーティング（例えば、バーコーティング）等の成膜方法により抵抗機能層を形成し、抵抗層３０を作製する。なかでも、抵抗層３０のシート抵抗及び抵抗層３０の抵抗機能層の厚みを厳密に調節する観点から、抵抗層３０の抵抗機能層は、望ましくはスパッタリングにより形成される。導電層２０として、例えば、支持体２５及び導電機能層２２を含む積層体を準備する。

次に、導電層２０の一方の主面（支持体２５によって形成された主面）に、所定の厚みにプレス成型された第一層１０を形成する樹脂組成物を載せる。その後、第一層１０を形成する樹脂組成物に、抵抗層３０の一方の主面を重ねる。必要に応じて、樹脂組成物を硬化させる。これにより、電磁波吸収体１ａを製造できる。この方法によれば、第一層１０の厚みの制御が容易であるので、吸収対象とする波長の電磁波を効果的に吸収できるように電磁波吸収体１ａを製造できる。また、抵抗層３０および導電層２０を別々に形成するので、電磁波吸収体１ａの製造に要する時間が短く、電磁波吸収体１ａの製造コストが低い。なお、導電層２０として、導電機能層２２のみからなる層を用いてもよいし、第一層１０と導電層２０又は抵抗層３０とをくっつけるのに接着剤又は粘着剤を用いてもよい。

＜変形例＞
電磁波吸収体１ａは、図３に示す電磁波吸収体１ｂのように変更されてもよい。電磁波吸収体１ｂは、特に説明する場合を除き、電磁波吸収体１ａと同様に構成されている。電磁波吸収体１ａの構成要素と同一又は対応する電磁波吸収体１ｂの構成要素には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。電磁波吸収体１ａに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、電磁波吸収体１ｂにもあてはまる。

図３に示す通り、電磁波吸収体１ｂは、第一層１０と、導電層２０とを備えているものの、抵抗層３０を備えていない。第一層１０は、誘電体層又は磁性体層である。第一層１０が誘電体層である場合、電磁波吸収体１ｂは、分子の分極に起因する誘電損失を利用して電磁波を吸収する、誘電損失型の電磁波吸収体である。誘電損失型の電磁波吸収体において、電場の変化に分子の分極が追従できずに電磁波が有するエネルギーが熱として損失する。この場合、第一層１０において、例えば、誘電体層である第一層１０の高分子材料として挙げた上記の合成樹脂又は合成ゴムにカーボン粒子又はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）粒子等の誘電体の粒子が分散している。第一層１０における誘電体の粒子の含有量は、第一層１０の比誘電率が１〜１０になるように調節されている。

第一層１０が磁性体層である場合、電磁波吸収体１ｂは、磁性材料の磁気損失によって電磁波を吸収する、磁性損失型の電磁波吸収体である。磁性損失型の電磁波吸収体において、磁界の変化に磁気モーメントが追従できず電磁波が有するエネルギーが熱として損失する。この場合、第一層１０において、例えば、誘電体層である第一層１０の高分子材料として挙げた上記の合成樹脂又は合成ゴムにフェライト、鉄、又はニッケル等の磁性体の粒子が分散している。第一層１０における磁性体の粒子の含有量は、第一層１０の比誘電率が１〜１０になるように調節されている。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。

＜実施例１＞
ポリエステルからなるフィルム状の支持体（三菱化学ポリエステル社製、三菱ダイアホイル、厚み：３８μｍ厚）に、シート抵抗が３８０Ω／□になるように３０重量％のＳｎＯ₂を含有するＩＴＯを用いてスパッタリングにより抵抗機能層を形成し、実施例１に係る抵抗層を作製した。また、実施例１に係る導電層として、２５μｍの厚みを有するＰＥＴの層、７μｍの厚みを有するアルミニウム箔、及び９μｍの厚みを有するＰＥＴの層がこの順で積層されているＵＡＣＪ社製のアルミニウム箔付きＰＥＴフィルムを準備した。実施例１に係る導電層の２５μｍの厚みを有するＰＥＴの層に、実施例１に係る誘電体層である５６０μｍの厚みにプレス成型したアクリル樹脂（クラレ社製、クラリティLA2330）を載せた。次に、アクリル樹脂（誘電体層）の上に、抵抗層の支持体によって形成された主面をアクリル樹脂に向けた状態で実施例１に係る抵抗層を重ねた。このようにして、実施例１に係る電磁波吸収体を得た。実施例１に係る電磁波吸収体における誘電体層の比誘電率は２．５５であった。

＜実施例２＞
ポリエステルからなるフィルム状の支持体（三菱化学ポリエステル社製、三菱ダイアホイル、厚み：３８μｍ厚）に、シート抵抗が２０Ω／□になるように１０重量％のＳｎＯ₂を含有するＩＴＯを用いてスパッタリングにより導電機能層を形成し、実施例２に係る導電層を作製した。実施例１に係る導電層の代わりに実施例２に係る導電層を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２に係る電磁波吸収体を得た。なお、実施例２に係る導電層の導電機能層を誘電体層であるアクリル樹脂に向けた。

＜実施例３＞
ＥＶＡ樹脂（三井デュポン社製、エバフレックスEV250、比誘電率：２．４５）を１２０℃でプレス成型して、５６０μｍの厚みを有する実施例３に係る誘電体層を得た。実施例１に係る誘電体層の代わりに実施例３に係る誘電体層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例４＞
１００重量部のＥＶＡ樹脂（三井デュポン社製、エバフレックスEV250）に、５０重量部のチタン酸バリウム粉末（堺化学工業社製、製品名：BT-01）を添加し、ミキシングロールで混錬した。その後、混錬物を１２０℃でプレス成型し、４５６μｍの厚みを有する実施例４に係る誘電体層を得た。実施例４に係る誘電体層の比誘電率は、３．９０であった。実施例１に係る誘電体層の代わりに実施例４に係る誘電体層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例５＞
１００重量部のＥＶＡ樹脂（三井デュポン社製、エバフレックスEV250）に、１００重量部のチタン酸バリウム粉末（堺化学工業社製、製品名：BT-01）を添加し、ミキシングロールで混錬した。その後、混錬物を１２０℃でプレス成型し、３９７μｍの厚みを有する実施例５に係る誘電体層を得た。実施例５に係る誘電体層の比誘電率は、５．１９であった。実施例１に係る誘電体層の代わりに実施例５に係る誘電体層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例５に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例６＞
１００重量部のＥＶＡ樹脂（三井デュポン社製、エバフレックスEV250）に、２００重量部のチタン酸バリウム粉末（堺化学工業社製、製品名：BT-01）を添加し、ミキシングロールで混錬した。その後、混錬物を１２０℃でプレス成型し、３３６μｍの厚みを有する実施例６に係る誘電体層を得た。実施例６に係る誘電体層の比誘電率は、７．２５であった。実施例１に係る誘電体層の代わりに実施例６に係る誘電体層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例６に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例７＞
オレフィン系発泡体（日東電工社製、製品名：SCF 100、比誘電率：１．０７）をスライスして、０．８２ｍｍの厚みを有する実施例７に係る誘電体層を得た。実施例１に係る導電層の２５μｍの厚みを有するＰＥＴの層と実施例７に係る誘電体層との間に３０μｍの厚みを有するアクリル粘着剤を介在させて実施例７に係る誘電体層と実施例１に係る導電層とをくっつけた。次に、実施例１に係る抵抗層の支持体によって形成された主面を実施例７に係る誘電体層に向けた状態で実施例７に係る誘電体層と実施例１に係る抵抗層との間に３０μｍの厚みを有するアクリル粘着剤を介在させて実施例７に係る誘電体層と実施例１に係る抵抗層とをくっつけた。このようにして、実施例７に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例８＞
ポリエステル系発泡体（日東電工社製、製品名：SCF T100、比誘電率：１．０９）をスライスして、０．７９ｍｍの厚みを有する実施例８に係る誘電体層を得た。実施例１に係る導電層の２５μｍの厚みを有するＰＥＴの層と実施例８に係る誘電体層との間に３０μｍの厚みを有するアクリル粘着剤を介在させて実施例８に係る誘電体層と実施例１に係る導電層とをくっつけた。次に、実施例１に係る抵抗層の支持体によって形成された主面を実施例８に係る誘電体層に向けた状態で実施例８に係る誘電体層と実施例１に係る抵抗層との間に３０μｍの厚みを有するアクリル粘着剤を介在させて実施例８に係る誘電体層と実施例１に係る抵抗層とをくっつけた。このようにして、実施例８に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例９＞
１００重量部のアクリル樹脂（クラレ社製、クラリティLA2330）に、ニューメタルスエンドケミカルス社製のカルボニル鉄粉ＹＷ１を３００重量部添加し、ミキシングロールで混練した後１２０℃でプレス成型して１２００μｍの厚みを有するシート状の誘電体層（実施例９に係る誘電体層）を作製した。実施例９に係る誘電体層の比誘電率は６．６０であった。ポリエステルからなるフィルム状の支持体（三菱化学ポリエステル社製、三菱ダイアホイル、厚み：５０μｍ厚）に、シート抵抗が２０Ω／□になるように１０重量％のＳｎＯ₂を含有するＩＴＯを用いてスパッタリングにより導電機能層を形成し、実施例９に係る導電層を作製した。実施例９に係る導電層の導電機能層を実施例９に係る誘電体層に向けた状態で実施例９に係る導電層に実施例９に係る誘電体層を重ねた。このようにして、実施例９に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例１０＞
実施例９に係る導電層の代わりに、実施例１に係る導電層を用いた以外は、実施例９と同様にして実施例１０に係る電磁波吸収体を作製した。実施例１に係る導電層の２５μｍの厚みを有するＰＥＴの層を実施例９に係る誘電体層に向けた。

＜実施例１１＞
アイオノマー樹脂（三井・デュポン ポリケミカル社製、製品名：ハイミラン1855）をミキシングロールで混練した後、１２０℃でプレス成型し、５６５μｍの厚みを有する実施例１１に係る誘電体層を作製した。実施例１１に係る誘電体層の比誘電率は、２.４４であった。実施例１に係る誘電体層の代わりに実施例１１に係る誘電体層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１１に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例１２＞
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（プライムポリマー社製、製品名：ウルトゼックス 2022L）をミキシングロールで混練した後、１２０℃でプレス成型し、５８０μｍの厚みを有する実施例１２に係る誘電体層を作製した。実施例１２に係る誘電体層の比誘電率は、２.３０であった。実施例７に係る誘電体層の代わりに実施例１２に係る誘電体層を用いた以外は実施例７と同様にして実施例１２に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例１３＞
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（プライムポリマー社製、製品名：ハイゼックス 2100J）をミキシングロールで混練した後、１２０℃でプレス成型し、５９５μｍの厚みを有する実施例１３に係る誘電体層を作製した。実施例１３に係る誘電体層の比誘電率は、２.３０であった。実施例７に係る誘電体層の代わりに実施例１３に係る誘電体層を用いた以外は実施例７と同様にして実施例１３に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例１４＞
ＥＶＡ樹脂（三井デュポン社製、エバフレックスEV250、比誘電率：２．４５）を１２０℃でプレス成型して、５７１μｍの厚みを有する実施例１４に係る誘電体層を得た。実施例１４に係る導電層として、９μｍの厚みを有するＰＥＴの層及び７μｍの厚みを有するアルミニウム箔を有する二層構造のＵＡＣＪ社製のアルミニウム箔付きＰＥＴフィルムを準備した。実施例１に係る誘電体層の代わりに実施例１４に係る誘電体層を用い、実施例１に係る導電層の代わりに実施例１４に係る導電層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例１４に係る電磁波吸収体を得た。なお、実施例１４に係る導電層における７μｍの厚みを有するアルミニウム箔に実施例１４に係る誘電体層を重ねた。

＜実施例１５＞
実施例１に係る導電層の代わりに、１００μｍの厚みを有するアルミニウム箔を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例１５に係る電磁波吸収体を得た。

＜実施例１６＞
実施例１６に係る導電層として、アルミニウム蒸着フィルム（三井化学東セロ社製、製品名：CP WS20、基材：二軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム、基材の厚み：２０μｍ）を準備した。実施例１に係る導電層の代わりに、実施例１６に係る導電層を用いた以外は、実施例３と同様にして実施例１６に係る電磁波吸収体を得た。実施例１６に係る導電層のアルミニウム蒸着膜に実施例３に係る誘電体層を重ねた。

＜比較例１＞
１００重量部のＥＶＡ樹脂（三井デュポン社製、エバフレックスEV250）に、３００重量部のチタン酸バリウム粉末（堺化学工業社製、製品名：BT-01）を添加し、ミキシングロールで混錬した。その後、混錬物を１２０℃でプレス成型し、２４２μｍの厚みを有する比較例１に係る誘電体層を得た。比較例１に係る誘電体層の比誘電率は、１４．００であった。実施例１に係る誘電体層の代わりに比較例１に係る誘電体層を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１に係る電磁波吸収体を得た。

＜比較例２＞
１００重量部のアクリル樹脂（クラレ社製、クラリティLA2330）に、ニューメタルスエンドケミカルス社製のカルボニル鉄粉ＹＷ１を４００重量部添加し、ミキシングロールで混練した後１２０℃でプレス成型して１２００μｍの厚みを有するシート状の誘電体層（比較例２に係る誘電体層）を作製した。比較例２に係る誘電体層の比誘電率は、１０．３０であった。実施例１に係る導電層の２５μｍの厚みを有するＰＥＴの層を比較例２に係る誘電体層に向けた状態で実施例１に係る導電層に比較例２に係る誘電体層を重ねた。このようにして、比較例２に係る電磁波吸収体を得た。

＜比較例３＞
比較例３に係る誘電体層として４８０μｍの厚みを有する東レ社製のポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）を準備した。比較例３に係る誘電体層の比誘電率は３．２０であった。実施例７に係る誘電体層の代わりに比較例３に係る誘電体層を用いた以外は実施例７と同様にして、比較例３に係る電磁波吸収体を得た。

＜比較例４＞
比較例４に係る誘電体層として５００μｍの厚みを有する住化アクリル社製のポリカーボネート（ＰＣ）シートを準備した。比較例４に係る誘電体層の比誘電率は２．９０であった。実施例７に係る誘電体層の代わりに比較例４に係る誘電体層を用いた以外は実施例７と同様にして、比較例４に係る電磁波吸収体を得た。

［ヤング率］
実施例及び比較例で使用した各誘電体層及び各導電層のヤング率（引張弾性率）を常温においてＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠して測定し、各誘電体層及び各導電層におけるヤング率と厚みの積（Ｅｔ）を求めた。結果を表１に示す。

［誘電体層の比誘電率］
ネットワークアナライザー（アジレント・テクノロジー社製、製品名：N5230C）及び空洞共振器（関東電子応用開発社製 空洞共振器ＣＰ５３１）を用いて、実施例及び比較例における各誘電体層の１０ＧＨｚにおける比誘電率を空洞共振器摂動法によって測定した。結果を表１に示す。

［曲げ貼り付け性］
Ｒ１００（曲率半径：１００ｍｍ）に曲げた鋼板に、０．０５ｍｍの厚みの透明粘着シート（日東電工社製、ＣＳ９８６２ＵＡ）を用いて実施例又は比較例に係る電磁波吸収体を貼り付けた場合の状態を観察し、下記の指標に従って各実施例及び各比較例を評価した。結果を表１に示す。
ａ：電磁波吸収体が鋼板の曲面に沿って変形し、鋼板に貼り付けた後に浮きがない。
ｂ：電磁波吸収体が鋼板の曲面に沿って変形するものの、電磁波吸収体に折れシワが発生する。
ｘ：電磁波吸収体が鋼板の曲面に沿って変形できず貼り付けることが困難である。

［電磁波吸収特性］
ＪＩＳ Ｒ １６７９に準拠して、６０ＧＨｚ〜９０ＧＨｚのミリ波を入射角度１５°で実施例又は比較例に係る電磁波吸収体に入射させた場合の反射吸収量を周波数毎に測定した。この測定結果から最大反射吸収量、最大ピーク周波数、及び反射吸収量が２０ｄＢ以上となる周波数の帯域幅を決定した。結果を表１に示す。

［耐久試験後の電磁波吸収特性］
Ｒ１００（曲率半径：１００ｍｍ）に曲げた鋼板に沿わせて固定した状態の実施例及び比較例に係る電磁波吸収体を温度４０℃及び相対湿度９２％の環境で５００時間保管して耐久試験を実施した。その後、実施例及び比較例に係る電磁波吸収体を鋼板から取り外した。その後、ＪＩＳ Ｒ １６７９に準拠して、６０ＧＨｚ〜９０ＧＨｚのミリ波を入射角度１５°で実施例又は比較例に係る電磁波吸収体に入射させた場合の反射吸収量を周波数毎に測定し、この測定結果から耐久試験後の最大反射吸収量を決定した。実施例及び比較例に係る電磁波吸収体の耐久試験前後の最大反射吸収量から実施例及び比較例に係る電磁波吸収体を以下のように評価した。結果を表２に示す。
ａ：最大反射吸収量の低下が認められず、かつ、耐久試験後の最大反射吸収量が２０ｄＢ以上である。
ｂ：最大反射吸収量の低下が認められるが、耐久試験後の最大反射吸収量が２０ｄＢ以上である。
ｘ：耐久試験後の最大反射吸収量が２０ｄＢ未満である。

実施例１〜１６と、比較例１及び２との対比によれば、誘電体層の比誘電率が１０以下であることにより、電磁波吸収体が広帯域幅で良好な反射吸収量（２０ｄＢ以上）を発揮できることが示唆された。実施例１〜１６と、比較例３及び４との対比によれば、誘電体層のヤング率と誘電体層の厚みとの積が、０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍであると、電磁波吸収体を平坦でない面に取り付けやすいことが示唆された。また、実施例３と実施例１４との対比によれば、導電機能層と誘電体層との間に導電機能層の支持体が位置していることにより、電磁波吸収体が高い耐久性を有することが示唆された。

１ａ、１ｂ 電磁波吸収体
１０ 第一層（誘電体層又は磁性体層）
２０ 導電層
２２ 導電機能層
２５ 支持体
３０ 抵抗層

Claims (13)

1. 誘電体層又は磁性体層である第一層と、
   前記第一層の少なくとも片側に設けられた導電層と、を備え、
   前記第一層のヤング率と前記第一層の厚みとの積は、０．１〜１０００ＭＰａ・ｍｍであり、
   前記第一層の比誘電率は、１〜１０である、
   電磁波吸収体。
2. 前記第一層のヤング率は、２０００ＭＰａ以下である、請求項１に記載の電磁波吸収体。
3. 前記第一層は、高分子材料を含む、請求項１又は２に記載の電磁波吸収体。
4. 前記第一層は、発泡体である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
5. 前記第一層において、誘電体及び磁性体の少なくとも一方が分散している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
6. 前記導電層のヤング率と前記導電層の厚みとの積は、１２０００ＭＰａ・ｍｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
7. 前記導電層は、金属を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
8. 前記導電層は、支持体と、前記支持体に接触している導電性の導電機能層とを含み、
   前記支持体は、前記第一層と前記導電機能層との間に配置され、前記導電機能層を保護する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
9. 前記第一層の少なくとも片側に設けられた抵抗層をさらに備え、
   前記第一層は、前記誘電体層であり、かつ、前記抵抗層と前記導電層との間に配置されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
10. 前記抵抗層は、２００〜６００Ω／□のシート抵抗を有する、請求項９に記載の電磁波吸収体。
11. ５０〜１００ＧＨｚの周波数帯域に含まれる２ＧＨｚ以上の帯域幅において、２０ｄＢ以上の電磁波吸収量を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
12. 前記導電層の外側に配置された粘着層をさらに備えた、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。
13. 成形品と、
    前記成形品に取り付けられた請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電磁波吸収体と、を備えた、
    電磁波吸収体付成形品。

Images