JP3647447B2 - 電磁波吸収体 - Google Patents

Description

本発明は、たとえばオフィスなどの空間の電磁波環境を改善する電磁波吸収体に関する。

現在、コンピューターネットワークのＬＡＮ(Local Area Network)構築においてマイクロ波を利用した無線ＬＡＮなどが利用され、よりフレキシブルでモバイル性の高い通信システムが発達している。また、ＷＰＡＮ(Wireless Personal Area Network)の代表とされるBluetoothと呼ばれる近距離無線技術が有線ケーブルの代替品として利用されている。これらの技術を相互に多数使用する環境では、同じ帯域の電波を使用する結果生じる電磁波干渉の問題、および反射波などによる伝送の誤りの問題（マルチパスの問題）が生じる。具体的には、上記の無線技術を搭載した機器間の伝送速度の低下、ＢＥＲ(Bit Error
Rate)の劣化であり、最悪の事態では、機器の誤動作が生じるおそれがある。

これらの問題を解決するために、従来から、電磁波吸収材料としてフェライトに代表される磁性損失材料やカーボンブラックに代表される誘電損失材料等が用いられてきた。これらの電磁波吸収材を供するために所定の複素誘電率、複素透磁率を有している電磁波吸収体が開発されている。この先行技術では、たとえば無線ＬＡＮ等の２．４５ＧＨｚ帯において、フェライトを構成材料として電磁波吸収体を実現する場合、スネークの限界による制約を受け、通常４ｍｍ以下の薄さに電磁波吸収材料の厚みを薄くできないという問題がある。

他の先行技術として、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、および特許文献５には、パターン層を含む多層型電磁波吸収体、および特許文献５には、斜入射特性に優れるパターン層を有する電磁波吸収体が開示されている。さらに、特許文献３には複数の共振型周波数選択性電磁波遮断性面状体に関する記載があり、これが双峰特性を有するパターン層を有する電磁波吸収体に関する先行技術となる。

特許文献１は、パターン層および樹脂層から成る構成を１単位として、これを複数繰り返す電磁波吸収体であるが、パターン層に１層以上塗膜を使うとしており、金属パターンを用いる本発明とは異なる。また樹脂層にはフェライトおよびカーボンから選ばれる少なくとも１種の粉末を含有するとあり、フェライトを用いない構成を認めており、本発明のように複素比誘電率（ε’、ε”）および複素比透磁率（μ’、μ”）を必須の成分として設計されるパターン型電磁波吸収体とは思想が異なる。

特許文献２は、パターン層と樹脂層の積層体であるがパターン構造を重層構造としており、本発明のパターン形状とは異なる。

特許文献３は、異なる周波数の複数の電磁波を同時に遮断するとしたものである。ここではパターンのみでインダクタおよび容量を調整したものであり、これ以外にはスペーサ（誘電体）の厚さによる調整機構がある。構成として、１つの共振周波数選択性電磁波遮断性面状体が１つの共振周波数を有する結果、対象共振周波数の数に対応して、その面状体数が増加することになる。つまり１つのパターン層で複数の吸収周波数を制御するものではない。さらにここで用いる電磁波吸収体には、磁性損失成分が用いられていないので、パターンによる整合が取りにくく、薄型化の効果が充分発現しないといえる。また吸収範囲も狭くなり、狭帯域の電磁波吸収体になる。さらにスペーサ間隔に依存するため、電磁波の入射角度によりスペーサの厚さが変わってしまうと、斜入射特性に劣ると考えられる。

特許文献４は、２層以上のフェライト含有樹脂層を有するフェライト含有構造体およびスペーサ層を用いるパターン電磁波吸収体である。ただし、パターン層と該フェライト含有構造体の間にスペーサ層が入っている。本発明のパターンの近傍に磁性損失材を有する電磁波吸収層を配置する構成と異なる。さらに磁性損失材以外に誘電率も考慮されているが、それはフェライト含有構造体の誘電率についてのみであり、他の層（たとえばスペーサ層）の誘電率は考慮されていない。この点、パターン層と導電性反射層の間の全ての層の複素比誘電率（ε’、ε”）および複素比透磁率（μ’、μ”）を必須の成分として設計する本発明と異なる。また特許文献４には斜入射特性に関する記述はない。

特許文献５は、斜入射特性に優れるアンテナパターンを有する電磁波吸収体が示されている。構成はパターン層、磁性損失性を有する電波吸収層、熱伝達変換層（導電性反射層と同じ）からなり、誘電体層を用いていない点で本発明の構成とは異なる。

このような特許文献１〜５に示されるように、薄型化および軽量化が可能な電磁波吸収体として、パターン層が設けられるパターン電磁波吸収体があり、遠方界電磁波の吸収体として実用化されている。電磁波吸収性能と薄型化とは相反する関係にあり、特に１〜３ＧＨｚなどの低周波数の電磁波を吸収するための電磁波吸収体ほど、電磁波吸収層の厚みが必要であるので、薄型化、これによる軽量化は難しいのだが、この周波数での高性能且つ薄型化を達成した電磁波吸収体は少ない。また斜入射特性が要求されるがこれに対する技術の開示が不十分である。

特許第３０７６４７３号（特開平６−２４４５８３号公報） 特許第３２０９４５６号（特開平６−１４０７８７号公報） 特開平１１−２０４９８４号公報 特開２００２−１３４９８１号公報 特開２００２−２４６７８６号公報

本発明の目的は、以下の二つからなる。
一つめは、薄型、軽量でありながら斜入射特性を含む高い電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体を提供することである。マイクロ波帯でも、無線ＬＡＮの周波数を始めとする低周波数帯域（１〜６ＧＨｚ）では薄型、軽量、および高電磁波吸収性能を満たすことが難しくなる。これらの仕様を満たすことが本発明の電磁波吸収体の発明である。

目的の二つめは、２以上の周波数の電磁波吸収特性を付与し、斜入射特性にも優れた薄型化を実現することができる電磁波吸収体およびそれを用いた電磁波吸収方法を提供することである。たとえば無線ＬＡＮにおいては、２．４ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯の二つの帯域を別々に用いる規格があり、それぞれに特徴を有している。ユーザー側に規格選択の自由を保つためには、無線ＬＡＮの通信障害改善のための電磁波吸収体においても二つ以上の周波数を吸収できる特性を有していることが望ましくなる。このため二つ以上の吸収周波数の調整方法や、それぞれの吸収特性の斜入射特性の改善方法を提供する。

本発明は、導電性パターンが互いに連結しない態様で、複数個、配列して形成されるパターン層と、
磁性損失材でありかつ誘電損失材である材料から成る電磁波吸収層と、
誘電損失材である誘電体層と、
導電性反射層とが積層されて構成され、
パターン層および電磁波吸収層が近接し、かつパターン層と導電性反射層の間に誘電体層が配置され、
導電性パターンを備えるとともに、複素比誘電率（ε’、ε”）および複素比透磁率（μ’、μ”）を有し、
誘電体層の複素比誘電率の実部が２〜５であることを特徴とする電磁波吸収体である。

本発明に従えば、パターン層、電磁波吸収層、誘電体層および導電性反射層が積層され、複素比誘電率（ε’、ε”）および複素比透磁率（μ’、μ”）を必須の成分として有するように構成される。パターン層中の不連続に形成される導電性パターンは、その導電性パターンに対応した特定周波数の電磁波を受信する機能を有する。この導電性パターンの長さや周囲長によって特定周波数の電磁波と共振する形で電磁波を受信する。導電性パターンが共振した場合、パターン自体や周囲に電流が発生する。導電体に電流が発生するとその周りに磁束が発生することになる。電磁波吸収体では、捉えた電磁波を熱に変えることでいわゆる電磁波吸収を実現するのであるが、電磁界のエネルギを減衰するために、まず磁界エネルギに変換した分を効率良く捉えることを目的として電磁波吸収層を用いる。この電磁波吸収層は、複素比透磁率を有しており、磁束を電磁波吸収層に集め、その集めた磁束を熱に変換する。磁束を集めやすくするためには、複素比透磁率の実部μ’は大きい方が好ましく、さらに集めた磁束を熱に変換しやくすくするためには、複素比透磁率の虚部μ”は大きい方が好ましい。

また導電性パターンと導電性反射層とによって、導電性パターンおよび導電性反射層が電極となるコンデンサーが形成される。導電性パターンに電荷が付与された場合、導電線パターンと導電性反射層との間に電気力線が流れる。導電性パターンを有するパターン層と導電性反射層の間には、少なくとも誘電体層が設けられる。誘電体層は、複素比誘電率を有しており、導電線パターンと導電性反射層との間の電気力線を熱に変換する。パターン層と導電性反射層の距離を小さくして薄型化するためには、複素比誘電率の実部ε’は大きい方が好ましく、電気力線を熱に変換しやすくするためには、導電性を発現しなければ、複素比誘電率の虚部ε”は大きい方が好ましい。このように磁界成分と電界成分とに熱変換機能をそれぞれ持たせており、薄型でありながら高性能なパターン型電磁波吸収体を実現することができる。

さらにパターン層に近接して電磁波吸収層が設けられ、誘電体層の複素比誘電率の実部ε’が２〜５に設定されるので、斜入射特性に優れた電磁波吸収体を形成することができる。

誘電損失材による電磁波吸収では、導電性パターンと導電性反射層とによるコンデンサーによるインピーダンスにより空気中の電磁波のインピーダンス（３７７Ω）と整合がとられる。したがって電磁波吸収量は、誘電体層の厚みの影響を受け、また導電性パターンで共振する周波数も厚み差によるインピーダンス変化の影響を受ける。したがって電磁波が垂直入射する場合と、斜入射する場合とでは、その入射方向における厚みが変化するので、電磁波吸収量が変化するとともに、吸収する電磁波の周波数にズレが現れやすい。これに対して磁性損失材による電磁波吸収では、導電性パターン自体およびその周囲に流れる電流で発生する磁束を、磁性損失材で熱に変換して吸収するので、磁性損失材の厚みに強く依存することなく効率的にエネルギを吸収することができ、電磁波が垂直入射する場合と、斜入射する場合とにおいて、電磁波吸収量の変化および吸収する周波数のズレが現れ難い。

このように磁性損失材による電磁波吸収と誘電損失材による吸収とでは、厚みによる影響の度合に差が生じる。また導電性パターンが共振して流れる電流によって発生する磁束の磁束密度は、導電性パターンに近いほど大きく、離れていくと減衰することになる。したがって導電性パターンを有するパターン層に近接して、電磁波吸収層を設けることによって、導電性パターンが共振して流れる電流によって発生する磁束を、電磁波吸収層により集めやすくする。このようにして、電磁波吸収層で電磁波を吸収しやすくすることができる。

このようにパターン層と電磁波吸収層とを近接して設けたうえで、誘電体層の複素比誘電率の実部ε’は２〜５に選ばれる。パターン層と電磁波吸収層とを近接して設ける構成であったとしても、誘電体層が設けられなければ、電磁波吸収性能が極めて低くなってしまう。また誘電体層を単に設ければよいのではなく、軽量化のためには、複素比誘電率の実部ε’は、小さ方（１に近い方）がよいが、斜入射特性を良好にするためには、大きい方がよい。したがって誘電体層の複素比誘電率の実部ε’は２〜５に選ばれることによって、軽量かつ斜入射特性に優れた電磁波吸収体を得ることができる。

具体的な積層構成は、たとえば電磁波入射側からパターン層、電磁波吸収層、誘電体層、導電性反射層の順に積層される構成と、電磁波吸収層、パターン層、誘電体層、導電性反射層の順に積層される構成とを含む。またパターン層、電磁波吸収層、および誘電体層はそれぞれ多層にて構成されてもよい。さらにパターン層における導電性パターンの支持体（フィルム）および各層間の接着剤が誘電体層あるいは誘電体層かつ磁性体層（つまり電磁波吸収層）として介在していてもよい。

またパターン形状は、吸収すべき電磁波を受信できる形状であれば、特に限定されるものではない。棒状、十字状、ループ、円形、方形、多角形、紐状、角にＲが付いた多角形状、不定形などを一種類または複数種類用いることができる。

また本発明は、パターン層、電磁波吸収層、誘電体層および導電性反射層は、電磁波入射側から、パターン層、電磁波吸収層、誘電体層、導電性反射層の順序で積層されることを特徴とする。

本発明に従えば、パターン層および電磁波吸収層が近接し、かつパターン層と導電性反射層の間に誘電体層が配置される積層構成を実現することができる。したがって前述の優れた効果を達成できる電磁波吸収体を実現することができる。

また本発明は、パターン層、電磁波吸収層、誘電体層および導電性反射層は、電磁波入射側から、電磁波吸収層、パターン層、誘電体層、導電性反射層の順序で積層されることを特徴とする。

本発明に従えば、パターン層および電磁波吸収層が近接し、かつパターン層と導電性反射層の間に誘電体層が配置される積層構成を実現することができる。したがって前述の優れた効果を達成できる電磁波吸収体を実現することができる。

また本発明は、導電性パターン１２が金属よりなることを特徴とする。
本発明に従えば、上記のようにパターンは導電性が必要であるので、そのためには導電性金属を使用することが最も好ましく、その所望の電磁波吸収体を実現することができる。導電性パターンは、金属（導電性反射層２）と同程度の導電性を持てば、どのような構成であってもよい。たとえば導電性が不足する場合や、経時による性能低下の問題からインピーダンスが初期設計時から変わってしまうことがあるが、導電性インクでも使用可能である。

また本発明は、誘電体層の厚さが０．１〜４ｍｍであることを特徴とする。

本発明に従えば、０．１〜４ｍｍの誘電体層が用いられる。厚さに関しては、０．１ｍｍ未満では誘電体層としての効果が期待できず、４ｍｍより厚い場合には薄型化の意味がなくなってしまう。

また本発明は、無線ＬＡＮ対応周波数に対して好適に用いられることを特徴とする。
本発明に従えば、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）で用いられる周波数の電磁波を効率良く吸収することができる。無線ＬＡＮで用いられる周波数は、たとえば、２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、またはその両方、さらにはより高周波数での無線ＬＡＮ利用可能な帯域（１９ＧＨｚ帯）であり、これらの周波数帯の電磁波を効率良く吸収することが可能となる。

もちろん無線ＬＡＮに限定されることなく、マイクロ波帯域およびミリ波帯域の特定周波数帯域（単一周波数および複数周波数）の電磁波吸収体として使用可能であることは言うまでも無い。

また本発明は、前記パターン層は、導電性パターンが、線状で両端部を有する構造を単位として、その両端部を除いた箇所で、２つ以上の単位が交差する構成として１つのパターン形状とし、または閉ループ形状を１つのパターン形状として形成し、そのパターン形状が互いに連結しない態様で複数個、配列して形成され、
２以上の周波数に対し整合性を与えることを特徴とする。

本発明に従えば、２以上の周波数に対し整合性を与える電磁波吸収体を実現することができる。前述の先行技術は、パターン層を付与することで、電磁波吸収性を維持したまま、電磁波吸収体の薄層化を達成することを可能としている。しかし、パターン電磁波吸収体で得られる共振周波数は単一である場合がほとんどである。本件発明者は、図１のように、形状および位置関係に規則性を付与した複数のパターン形状から成るパターンを有するパターン層５を、磁性を有する電磁波吸収層４、誘電体層３、および導電性反射層２と組合わせて積層した電磁波吸収体１とすることにより、２以上の整合周波数が発現することを見いだした。

パターン電磁波吸収体の共振周波数は、まず導電性パターン１２の長さや周囲長にて特定される。これは特定周波数の電磁波と共振する形で電磁波を受信するため、その特定周波数の電磁波の波長の１／２や１／４の長さに応じて共振長さが決まる。また電磁波吸収層４、および誘電体層３の複素比誘電率の実部ε’による波長短縮効果、加えて表面層６が設けられる場合は、その表面層６の複素比誘電率の実部ε’による波長短縮効果も重なり、共振長およびパターン寸法が決まる。

導電性パターン１２を受信アンテナとして考えた場合、共振周波数は基本波の整数倍で現れるため、その意味で複数周波数の受信は可能となる。

しかし、パターン電磁波吸収体の場合は、単なる受信アンテナと異なり、電磁波吸収層４および誘電体層３にて形成されるインピーダンス、さらに隣接するパターン同士の結合特性までも加味されて共振周波数が決定されるため、吸収周波数を複数にすることは容易ではない。

本発明でのパターン設計方法は、電磁波吸収層４および誘電体層３、または表面層６の全ての複素比誘電率（ε’、ε”）および複素比透磁率（μ’、μ”）、各層の厚みを基にパターン形状、寸法、パターン同士の間隔をシミュレーションにより最適化する方法である。具体的には英国ＫＣＣ社製シミュレーションソフト「Micro-Stripes」（ＴＬＭ法による計算）を用い、各パラメータの独立および相関関係を求めて、最適値（理論値）を算出した。この結果に対して実験による検証を行い、信頼性実験を経て、パターンおよびパターン電波吸収体が決定している。

パターン層５、電波吸収層４、および誘電体層３を同じにして（もちろん複素比誘電率や複素比透磁率の値の周波数依存性はあるが）、複数周波数に対して整合を取ることができて始めて２つ以上の吸収位置（吸収周波数）をとる双峰特性または多峰特性を有する電磁波吸収体１となる。

双峰特性発現のメカニズムは十分明らかではないが、本発明では、ダイポールアンテナ状の線状で両端部を有する構造を単位として、これを交差させた形状、または閉ループ形状の場合に双峰特性が見られた。

その二つの吸収周波数の周波数位置の制御は、電磁波吸収層４および誘電体層３の複素比誘電率の実部ε’を変更することで可能であった。

双峰特性を有する電磁波吸収体１の斜入射特性をみると、基本波ではなく高調波側の斜入射特性に問題があった。具体的には、斜入射の場合の電磁波吸収量の低下および吸収周波数のズレ（とくに高周波数側へのズレ）が著しかった。この対策には、上述の対策と同じく電磁波吸収層４の複素比透磁率の実部μ’および虚部μ”が大きくすることと、電磁波吸収層４および誘電体層３の複素比誘電率の実部ε’を大きくして導電性パターン１２と導電性反射板２間の距離を小さくすることが有効であった。この誘電損失材と磁性損失材の併用効果により、薄型、軽量でありながら双峰性を有する斜入射特性を含む高い電磁波吸収性能を達成できることになる。

また本発明は、導電性パターンが、×字状、＋字状、＊状、または閉ループ形状の線状を組合わせたパターン形状を、１種類または数種類配列して形成されることを特徴とする。

本発明に従えば、２つ以上の吸収位置をとる双峰特性または多峰特性を有する電磁波吸収体１を具体的に実現することができる。つまり双峰特性を発現する場合のパターン形状を限定しており、導電性パターン１２が、×字状、＋字状、＊状または閉ループ状の線状を組合わせた形状で、１種類または数種類配列して形成されたパターン層５、電磁波吸収層４、誘電体層３、および導電性反射層２を、必須の構成要素として積層して構成され、２以上の周波数に対し整合性を与えるとしている。＊状の線を組合わせた形状というのは、３本の長方形状（線状）の形状部分の各図心が一致して６０度ずつずれて交差された形状であり、まさに「＊」と同様または類似の形状である。

また本発明は、導電性パターンが、×字状、＋字状、＊状、または閉ループ形状の線状を組合わせたパターン形状を、１種類または数種類が配列させた領域が、部分的に配置され、それ以外の領域には、前記パターン形状とは異なる他のパターン形状が配置されることで形成されることを特徴とする。

本発明に従えば、２つ以上の吸収位置をとる双峰特性または多峰特性を有する電磁波吸収体１を具体的に実現することができる。２以上の周波数に対し整合性を与える導電性パターン１２が、×字状、＋字状、＊状または閉ループ状の線を組合わせたパターン形状を、１種類または数種類が配列させた領域が、部分的に配置され、それ以外の領域には、他のパターン形状が配置される。単一吸収ピークの場合に比べ、２以上の周波数に対し整合性を与える場合は、制御因子が多く、製造に困難が伴うことがある。そのため面状の電磁波吸収体１の必要な箇所にのみ、双峰特性を付与することを意図したものである。

また本発明は、電磁波吸収体の電波入射側の表面に、表面層６が設けられることを特徴とする。

本発明に従えば、図７のように、たとえば電磁波吸収体の電波入射側には、化粧版、防水コート層等のため表面材から成る表面層６と称することができるもう１つの誘電体層に相当する層が敷設される。当該表面層の材料も、樹脂または繊維等より成ってもよく、固有の複素比誘電率を有しているため、図７の電波入射側の表面層６は誘電体層にも相当することなる。

このため本発明の電磁波吸収体では、前述の電磁波吸収体の吸収周波数の整合に加え、さらに表面層６の複素比誘電率（ε’，ε”）、あるいはその厚さの制御で、電磁波吸収体１の整合特性を、低周波領域に変更させることによって、より薄い電磁波吸収層４を用いた電磁波吸収特性を実現している。

また本発明は、電磁波吸収層４は、複素比透磁率の実部が、１．０１〜１０であり、厚さが０．０１〜２．５ｍｍであることを特徴とする。

本発明に従えば、磁性を有する電磁波吸収材料として、電磁波の磁気損失を増大し、電磁波吸収量を効率よく増大することができる。複素透磁率を大きくすることによって、磁界の大きい場所での電磁波吸収の程度を大きくすることができる。こうして本発明の電磁波吸収体は、電界および磁界の大きい場所で、吸収量を常に大きくすることができる。複素比透磁率を有することにより、パターン層５および誘電体層３と積層した際に薄層化が達成しやすくなる。

電磁波吸収層４の厚さを、２．５ｍｍより薄くするには、パターン層５の付与が不可欠である。厚さ０．０１ｍｍは、塗工工程で製造できる下限を意味する。厚さ２．５ｍｍを超えると、薄型化の範囲を超えてしまう。

また本発明は、電磁波吸収層４が、有機重合体１００重量部に対して、磁性損失材料としてフェライト、鉄合金、鉄粒子の群から選ばれる１または複数の材料を、１〜７００重量部の配合量で含むことを特徴とする。

本発明に従えば、複素比透磁率を利用した薄層化が可能であり、薄型の電磁波吸収体を実現することができる。フェライトとしては、たとえばＭｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライトなどのソフトフェライト、あるいは永久磁石材料であるハードフェライトが挙げられる。鉄合金としては、たとえば磁性ステンレス（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｓｉ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、パーマアロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、ケイ素銅（Ｆｅ−Ｃｕ−Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ（−Ｃｕ−Ｎｂ）合金が挙げられる。なお、これら合金においては扁平状のものを用いてもよい。鉄粒子としては、たとえばカルボニル鉄粉が挙げられる。カルボニル鉄の場合はできるだけ真球に近いものがよい。好ましくは低コストで複素比透磁率の高いソフトフェライト粉末を使用するのがよい。フェライトが存在しないと、複素比透磁率を利用した薄層化を達成することができず、７００部を超すと加工性が著しく損なわれる。

また、電磁波吸収層４に含まれる誘電損失材料が、グラファイト、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト繊維の群から選ばれる材料である電磁波吸収体である。電磁波吸収層４は磁性損失材料を必須の成分として含むが、インピーダンス整合のためには適宜な複素比誘電率を付与することも好ましい。この目的で、電磁波吸収層４に充填される誘電損失材料としては、たとえばファーネスブラックやチャンネルブラックなどのカーボンブラック、ステンレス鋼や銅やアルミニウム等の導電粒子、グラファイト、カーボン繊維、グラファイト繊維、酸化チタン等が挙げられる。本発明で好ましく使用する誘電性材料は、カーボンブラックであり、特に窒素吸着比表面積（ＡＳＴＭ（American Society for
Testing and Materials） Ｄ３０３７‐９３）が１００〜１０００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量（ＡＳＴＭ Ｄ２４１４‐９６）が１００〜４００ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラック、たとえば昭和キャボット社製の商品名ＩＰ１０００およびライオン・アクゾ社製商品名ケッチェンブラックＥＣなどを使用するのが好ましい。ＤＢＰ吸油量というのは、可塑剤の一種であるＤＢＰ（dibutyl phthalateの略）の吸収量（単位ｃｍ^３／１００ｇ）である。窒素吸着比表面積が１００ｍ^２／g未満の場合は充分な複素比誘電率が得られず、１０００ｍ^２／gを超える場合は誘電損失材料の分散性が著しく悪くなる。ＤＢＰ吸油量が１００ｃｍ^３／１００ｇ未満の場合は充分な複素比誘電率が得られず、４００ｃｍ^３／１００ｇを超える場合は加工性が著しく悪くなる。

また本発明は、電磁波吸収層は、磁性損失材料と併用して、グラファイト、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト繊維の群から選ばれる１または複数の材料を誘電損失材料として、有機重合体１００重量部に対して０を超えたかつ５０以下の重量部の配合量で含むことを特徴とする。

本発明に従えば、電磁波吸収層４が、有機重合体１００重量部に誘電損失材料を０〜５０（０は含まない）重量部含む。誘電損失材料の種類は上述のとおりであるが、量には制限があり、５０重量部を超えると加工性が著しく損なわれることになる。

電磁波吸収層４に使用される有機重合体の材料（ビヒクル）としては、合成樹脂、ゴム、および熱可塑性エラストマーを使用している。たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、およびこれらの共重合体、ポリブタジエンおよびこれらの共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂やビチュメン等が挙げられる。ポリ尿酸などの生分解性を有する樹脂も使用可能である。またガラス繊維などの材料が充填されたＦＲＰとなっていても良い。

前記ゴムとしては、たとえば天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム、シリコンゴムなどの各種合成ゴム単独、もしくはこれらのゴムを各種変性処理にて改質したものが使用できる。

熱可塑性エラストマーとしては、たとえば塩素化ポリエチレン、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの各種熱可塑性エラストマーを用いることができる。

これらのポリマーは単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。樹脂および熱可塑性エラストマー材料には、必要に応じて可塑剤、さらには、安定剤、補強用充填剤、流動性改良剤、難燃剤などを適宜添加した樹脂組成物として使用することができる。ゴム材料には、加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤、難燃剤などを配合することができる。

電磁波吸収層４は、前記有機重合体以外の、石膏材、セメント材、または不織布や発泡体、紙、段ボール等に磁性を有する塗料等を含浸させたものであってもよく、充填材を配合することが可能な材料を適宜選択することもできる。

導電性反射層２は、金、白金、銀、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、タングステン、鉄などの金属であってもよく、樹脂に上記金属の粉末、導電性カーボンブラックの混入された樹脂混合物、あるいは導電性樹脂のフィルム等であってもよい。上記金属等を、板、シート、フィルム、不織布等に加工されたものであってもよい。あるいはまた合成樹脂性フィルム上に、膜厚たとえば６００Åの金属層が形成された構成を有してもよい。金属箔をフィルムもしくはクロスなどの基材に転写したものでもよい。また、導電インク（たとえば体積固有抵抗値１０Ωｃｍ以下０．５Ωｃｍ以上）を基板上に塗布してもよい。

電磁波吸収体１に所望周波数の電波の透過性を付与したい場合、公知技術であるアンテナ原理を応用して、波長から導かれる適宜な形状の非導電性部分を導電性反射層２の中に設けることができる。これによりたとえば２．４５ＧＨｚおよび５．２ＧＨｚの各無線ＬＡＮ周波数域に対する電磁波吸収性を有しながら、携帯電話（８００ＭＨｚまたは１．５ＧＨｚ）は使用可能であるといった電磁波環境を提供することが可能となる。

上述の導電反射層２の構成材料を用いて、パターン層５の導電性パターン１２を形成することができる。導電性パターン１２は、フィルム上にアルミニウムなどの蒸着、エッチング処理、もしくはスクリーン印刷等の方法で形成される。しかしこれらに限定されることはなく、たとえば導電性パターン１２の各模様のみを電磁波吸収層４もしくは誘電体層３に直接転写させ、基材となるフィルムを用いずに、利用することも可能である。

誘電体層３の材料として、汎用樹脂、たとえば塩化ビニル（ＰＶＣ）、スチレン-ブタジエン系共重合体（ＳＢＳ）、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂シートなどであってもよい。また上述の材料に限定されることなく、そのほかの合成樹脂、ゴムなどの材料、またメラミン樹脂、メラミン樹脂バッカー材、紙、不織布、クロス、難燃紙、木材、石膏、セメント、ガラス等であってもよい。厚みについては、０．１〜４ｍｍの範囲が好ましい。電磁波吸収体全体の薄層化のために、より好ましいのは０．１〜２．５ｍｍである。０．１ｍｍ未満では、誘電体層３を用いる効果が乏しく、４ｍｍ超の厚さでは、電磁波吸収体の薄層化の意味がなくなってしまう。誘電体層３を発泡体とすることで、電磁波吸収体の軽量化の達成も可能である。

また本発明は、電磁波吸収層および誘電体層の複素比誘電率を制御することにより、２以上の吸収周波数の位置を個別に制御することを特徴とする。

これによって吸収すべき電磁波の周波数に応じた好適な電磁波吸収体を実現することができる。

また本発明は、難燃性、準不燃性、または不燃性を有することを特徴とする。
本発明に従えば、電磁波吸収体は、難燃性、準不燃性または不燃性が付与されている。難燃性としてはＵＬ９４Ｖ０の評価を得ることが目安であり、難燃剤および難燃助剤が好適量配合される。以上によって建物内装材として好適に用いることができる。電磁波吸収体１に難燃性、準不燃性、または不燃性を付与するにあたっては、たとえば難燃剤または難燃助剤が、電磁波吸収層４、誘電体層３などに添加される。

難燃剤としては特に限定されることはなく、リン化合物、ホウ素化合物、臭素系難燃剤、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤、水酸化物系難燃剤等が適宜量使用できる。リン化合物としては、リン酸エステル、リン酸チタンなどが挙げられる。ホウ素化合物としては、ホウ酸亜鉛などが挙げられる。臭素系難燃剤としては、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモベンジルフェニルエーテル、デカブロモベンジルフェニルオキサイド、テトラブロモビスフェノール、臭化アンモニウムなどが挙げられる。亜鉛系難燃剤としては、炭酸亜鉛、酸化亜鉛若しくはホウ酸亜鉛等が挙げられる。窒素系難燃剤としては、たとえばトリアジン化合物、ヒンダードアミン化合物、若しくはメラミンシアヌレート、メラミングアニジン化合物といったようなメラミン系化合物などが挙げられる。水酸化物系難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。

また本発明は、電磁波反射性能を有する面上に用いられる電磁波吸収体であって、
前記導電性反射層を除く残余の各層が積層されて構成されることを特徴とする。

本発明に従えば、金属等の電磁波遮蔽性能を有する面上に上記電磁波吸収体１を設置する場合には、導電性反射層２を有さない構成の電磁波吸収体であることが可能である。すなわち、電磁波遮蔽性能を有する面は、そのまま電磁波反射板として機能できるため、上記電磁波吸収体１の中の導電性反射層２を有さない構成が使用可能となる。

また本発明は、前述の電磁波吸収体を用いることによる電磁波吸収方法である。
本発明に従えば、前述のように優れた電磁波吸収体１を用いることによって、好適に電磁波を吸収することができる。

前述の各本発明の電磁波吸収体の具体的な用途としては、オフィスなどの電磁波環境空間の形成する床材、壁材、天井材として、あるいは家具や事務機器の金属面の被覆材として、あるいは衝立等として、本発明に従う電磁波吸収体を配置することにより、電磁波環境の改善を行う。具体的には、空間中に存在する電子機器の誤動作防止、無線ＬＡＮ等の伝送遅延対策である。また電磁波環境については、オフィスだけではなく、家庭内、病院、コンサートホール、工場、研究施設、駅舎、展示場、道路側壁等の屋外施設等でも利用できる。それぞれ想定できる環境での壁、床、天井等において、必要とされる箇所ごとに利用できる。

本発明によれば、特定形状のパターンを有するパターン層、磁性損失材料から成る電磁波吸収層４と誘電体層３と導電性反射層２を設けることによって、電磁波吸収をする周波数の選択制御を制御することができ、結果として斜入射特性の良好な薄型、軽量電磁波吸収体１を提供することができる。

さらに本件電磁波吸収体１は、双峰特性を有し、二つ以上の吸収周波数を有する電磁波吸収体１を提供することができる。双峰特性を有しても、なお且つ薄く、軽く、高い吸収性能（斜入射特性を含む）を実現している。

さらに本件電磁波吸収体１は、既存の電磁波吸収体よりも薄く、かつ軽くなっているため、その構成上室内建材と組み合わせることができるという効果がある。たとえば表面層の表面層６をビニールクロスや合板材などの木材、既存の壁材、床材、天井材、さらに什器、家具、デスクのボード、パネル、表面材などに置き換えることで、容易に室内壁面材や床材など電磁波吸収可能な機能的な建材を構成でき、かつ複数の周波数に対して選択的な電磁波吸収性を付与できるという効果がある。

図１は、本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１の断面図である。この電磁波吸収体１は、図１の上方である電波入射側から、パターン層５と、電磁波吸収層４と、誘電体層３と、導電性反射層２とが、電波入射側からこの順序で積層した構成である。パターン層５は、導電性パターン１２を有する。この導電性パターン１２を構成する複数の各パターン形状に依存して、整合周波数を調整することができる。

図２は、図１に示される本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１を構成するパターン層５を示す正面図である。図３は、図１および図２に示される実施の形態におけるパターン層５の一部の拡大した斜視図である。

このパターン層５は、板状基材１１の電磁波入射側の表面上に、導電性パターン１２が形成される。板状基材１１は、たとえば合成樹脂である誘電体から成っており、この板状基材１１もまた誘電性の損失材である。導電性パターン１２は、放射形パターン３０と、方形パターン３１とを有する。

放射形パターン３０は、放射形状に形成され、複数の放射形パターン３０が、相互に間隔（以下「放射形パターン間隔」という）ｃ２ｘ，ｃ２ｙをあけて設けられる。さらに具体的に述べると、たとえばこの実施の形態では、放射形パターン３０は、相互に垂直なｘ方向およびｙ方向に沿う放射状である＋字状に形成され、ｘ方向に放射形パターン間隔ｃ２ｘをあけ、ｙ方向に放射形パターン間隔ｃ２ｙをあけて、行列状に規則正しく配置されてもよい。

放射形パターン３０は、ｘ方向に細長く延びる長方形の形状部分１４と、ｙ方向に細長く延びる長方形の形状部分１５とが、それらの各形状部分１４，１５の図心を重ねて、交差部分１６で直角に交差する形状である。各形状部分１４，１５は、交差部分１６において垂直な軸線まわりに９０度ずれており、同一形状を有する。各形状部分１４，１５の幅ａ１ｙ，ａ１ｘは、等しく、たとえば２．５ｍｍであり、各形状部分１４，１５の長さａ２ｘ，ａ１ｙは、等しく、たとえば１６ｍｍである。放射形パターン３０の放射形パターン間隔は、ｘ方向の間隔ｃ２ｘとｙ方向の間隔ｃ２ｙが、等しく、たとえば１．０ｍｍである。

方形パターン３１は、放射形パターン３０に囲まれる領域に、放射形パターン３０から間隔（以下「放射−方形間隔」という）ｃ１ｘ，ｃ１ｙをあけて配置され、放射形パターン３０に囲まれる領域を塗潰すように設けられる。さらに詳細には、放射形パターン部に囲まれる領域に対応する形状に形成される。さらに具体的に述べると、たとえばこの実施の形態では、放射形パターン部３０が前述のような＋字状であり、放射形パターン３０に囲まれる領域は長方形であり、これに対応する形状、つまり放射−方形間隔ｃ１ｘ，ｃ１ｙが全周にわたって同一となる形状に形成される。各形状部分１４，１５が前述のように同一形状である場合、放射形パターン３０に囲まれる領域は、正方形となり、方形パターン３１は、正方形となる。方形パターン３１は、縁辺部が、ｘ方向およびｙ方向のいずれかに延びるように配置されている。

方形パターン３１は、ｘ方向の寸法ｂ１ｘとｙ方向の寸法ｂ１ｙとが、等しく、たとえば１２．５ｍｍである。放射形パターン３０と方形パターン３１との放射−方形間隔は、ｘ方向の間隔ｃ１ｘとｙ方向の間隔ｃ１ｙとが、等しく、たとえば１．０ｍｍである。

放射形パターン３０、方形パターン３１は、それぞれ折れ曲がり部（外向き、内向き）にエッジのある構成であるが、電磁波を受信したときの共振電流がスムーズに流れる様に、そのコーナー部の一部または全てにＲを付けることができる。

図４は、図１に示される実施の形態における電磁波吸収体１を構成する他の実施形態であるパターン層５の正面図である。図５は、図４に示されるパターン層５の一部を拡大して示す斜視図である。この場合のパターン１２は、単一種類の幾何学模様のパターン単位１９が、ｘ方向およびｙ方向に間隔（以下「パターン間隔」という）ｄ１ｘ，ｄ１ｙをあけて行列状に規則正しく配置されて構成される。

パターン単位１９は、正方形状であり、ｘ方向の長さｅ１ｘとｙ方向の長さｅ１ｙとは等しく、たとえば２１．０ｍｍである。またｘ方向およびｙ方向に隣接する各形状１９の相互の間隔である第２のパターン間隔は、ｘ方向の間隔ｄ１ｘとｙ方向の間隔ｄ１ｙとが、等しく、たとえば１．５ｍｍである。

またパターン単位１９は、それぞれ折れ曲がり部にエッジのある構成であるが、電磁波を受信したときの共振電流がスムーズに流れる様に、そのコーナー部の一部または全てにＲを付けることができる。

このように電磁波吸収体１では、パターン層５によって、各導電性パターン１９，３０，３１の共振周波数の電磁波を、効率よく受信することができる。ただし、最終的な共振周波数はパターン寸法だけでなく、導電性パターン１２同士の結合特性、電磁波吸収層４、誘電体層３から決定されるインピーダンスの影響を受けて決まる。このパターン層５に近接して、電磁波吸収層４、誘電体層３が設けられており、パターン層５によって受信される電磁波のエネルギが損失される。言い換えるならば電磁波のエネルギを熱エネルギに変換して吸収することができる。このようにパターン層５を用いることによって電磁波を効率よく受信して吸収することができる。

このように電磁波の吸収効率を高くすることができるので、高い電磁波吸収性能を得ることができ、薄型化および軽量化を図ることができる。たとえば本実施の形態では、電磁波吸収体１は、全体の厚さが、０．１ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、単位面積あたりの質量が、０．２ｋｇ／ｍ^２以上１０ｋｇ／ｍ^２以下であるシート状に形成される。

また電磁波吸収体１は、電磁波遮蔽板としての導電性反射板２を設ける構成とする。この導電性反射板２を設けない場合には、電磁波遮蔽性能を有する物体の面上に設置するよう構成とする。これによって、パターン層５の形状および寸法などの決定、つまり設計が容易に成る。この場合電磁波反射板２を用いる構成では、電磁波吸収体１の設置場所の影響を受けて、導電性パターン１９，３０，３１の共振周波数が変化することが防がれる。たとえば電磁波吸収体１を、建物内装材の上に設けても、その内装材の複素比誘電率などの影響を受けて、アンテナ素子の共振周波数が変化してしまうことがあるが、それを防ぐことができる。

また導電性パターン１２において、放射形パターン３０は、前述のように放射状に延びる部分を相互に突合せるように配置され、方形パターン３１は、放射形パターン３０に囲まれる領域に対応する形状に形成される。このような配置は、受信原理の異なる、放射形パターン３０と形パターン３１を組み合わせることで、受信効率が最適（高くなる）組み合わせである。したがって吸収効率の高い、電磁波吸収体を実現することができる。また放射形パターン３０がｘ方向およびｙ方向に沿って放射する配置であるとともに方形パターン３１の縁辺部がｘ方向およびｙ方向に延びるように配置されており、ｘ方向およびｙ方向に偏波する電磁波の受信効率が高くすることができる。

図６は、図１に示される実施の形態における電磁波吸収体１を構成する双峰特性を示すパターン層５の正面図である。図７は、図１および図６に示される実施の形態におけるパターン層５の一部の拡大した斜視図である。

このパターン層５は、板状基材１１の電波入射側の表面上に、導電性パターン１２が形成される。導電性パターン１２は、たとえばこの実施の形態では単一種類の幾何学模様の＋字状のパターン形状が、直交座標系のｘ方向およびｙ方向から図３の紙面に垂直な軸線まわりに４５度角変位した直交座標系のｘ１方向およびｙ１方向に間隔ｃ１，ｃ２をあけて行列状に規則正しく配置されたパターンであってもよい。こうして導電性パターン１２を構成するパターン形状１３は、×字状に形成される。×字状のパターン形状１３は、ｘ１方向に細長く延びる長方形の形状部分１４と、ｙ１方向に細長く延びる長方形の形状部分１５とが、それらの各形状部分１４，１５の図心を重ねて、交差部分１６で直角に交差して形成される。各形状部分１４，１５は、交差部分１６において垂直な軸線まわりに９０度ずれており、同一形状を有する。各形状部分１４，１５は、後述のようにたとえば幅ａ２＝ｂ１＝２．５ｍｍ、長さａ１＝ｂ２＝１７ｍｍ、各形状１３のｘ１方向およびｙ１方向の相互の間隔ｃ１＝ｃ２＝１ｍｍであってもよい。これらのパターン形状１３は、線状で両端部を有する構造を有し、これらのパターン形状１３は、互いに連結しない態様で複数個、配列される。さらにこのようなパターン形状１３を構成する形状部分１４，１５は、線状で両端部を有する構造を有し、このような形状部分１４，１５を単位として、その両端部を除いた箇所で、２つ以上（この実施の形態では２）の単位である形状部分１４，１５が直角に交差する。

図８は、図１に示される実施の形態における電磁波吸収体１を構成する双峰特性を示すパターン層５の正面図である。図９は、図１および図６に示される実施の形態におけるパターン層５の一部の拡大した斜視図である。このパターン層５は、板状基材１１の電波入射側の表面上に、導電性パターン１２が形成される。導電性パターン１２は、たとえばこの実施の形態では単一種類の幾何学模様の方形状のループパターン形状（閉ループ状）が、直交座標系のｘ１方向およびｙ１方向に間隔ｃ5＝ｃ6＝１２ｍｍをあけて行列状に規則正しく配置されたパターンであってもよい。各寸法は、たとえば線幅ａ6＝ｂ5＝１ｍｍ、外周部の一辺ａ5＝ｂ6＝１０ｍｍであってもよい。これらのパターン形状は、互いに連結しない態様で複数個、配列される。

図１０は、本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１の断面図である。この実施の形態は、前述の図１〜図９の実施の各形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。特にこの実施の形態では、電波入射側から、電磁波吸収層４、パターン層５、誘電体層３と、導電性反射層２とが、この順序で積層して構成される。そのほかの構成は、前述の実施の形態と同様である。

図１１は、本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１の断面図である。この実施の形態は、前述の図１〜９の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。特にこの実施の形態では、パターン層５の電波入射側（図１１の上方）には、前述のようにさらに表面層６が形成されてもよい。

本発明の実施のさらに他の形態では、電磁波吸収体は、図１〜図１１の実施の各形態における導電性反射層２を含まず、このような導電性反射層２を含まない電磁波吸収体が、誘電体層３の電波入射側（図１、図１０および図１１の上方）とは反対側（図１、図１０および図１１の下方）で、電磁波遮蔽性能を有する面上に設置されるように構成されてもよい。こうして電磁波吸収性能を達成することができる。電磁波遮蔽性能を有する面は、たとえば導電性反射層２と同様な構成を有してもよく、たとえば金属板などによって実現されてもよい。

以下に、表１および表２ならびに図１２〜図１９を参照して、本件発明者の実験結果を述べる。図１２〜図１９において、横軸は周波数であり、縦軸は電磁波の吸収量である。

実施例１
図１、図１０、図１１に示される電磁波吸収体１において、導電性反射層２はアルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。誘電体層３は、ＰＥＴ樹脂を使用し、その２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部＝３．１、同の虚部＝０、厚みは２ｍｍである。電磁波吸収層４は、ＰＶＣ樹脂１００重量部と、誘電損失材料としてカーボンブラック（昭和キャボット製商品名ＩＰ１０００）が５０重量部、磁性損失材料としてフェライト（戸田工業製商品名ＫＮＳ−４１５）粉末３４０重量部とを混練し、シート状（１ｍｍ厚）に押出成形して用いる。同軸管法（Ｓパラメータ法）により求められた電磁波吸収層４の２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部は１１．６、同の虚部は２．０、複素比透磁率の実部は１．４、同の虚部は０．４である。電磁波吸収層４を押し出す際の加熱された状態で誘電体層３と貼り合わせ、パターン層５と電磁波吸収層４との間、誘電体層３と導電性反射層２の間は接着剤により積層した。

電磁波吸収性能はフリースペース法による。フリースペース法は、自由空間に置かれた測定試料である電磁波吸収体１に平面波を照射し、そのときの反射係数、透過係数を、周波数、入射角度、偏波を変化させて測定し、材料の複素比誘電率および複素比透磁率を得る測定方法であり、こうして得られた複素比誘電率および複素比透磁率とから、電磁波吸収体１の電磁波吸収量を計算して求める。このときＴＥ波とＴＭ波での測定を行っている。使用した測定機器は、ネットワークアナライザ（アジレントテクノロジー社製商品名ＨＰ８７２０ＥＳ）であり、アンテナはダブルリジッドアンテナである。電磁波吸収体１である測定試料の矩形の各辺のサイズは５００×５００（ｍｍ）および１，０００×１，０００（ｍｍ）である。

導電性パターン１２の形状は、図２および図３に示した放射形状と方形状の組合せで、各サイズは、放射形状が幅a1y＝a1x＝２．５ｍｍ、長さa2x＝a1y＝１６ｍｍ、方形状が一辺b1x＝b1y＝１２．５ｍｍの正方形であり、放射−方形間隔c1x＝c1y＝１．０ｍｍである。ＰＥＴフィルムに対するアルミ蒸着により導電性パターン１２を作製した。この電磁波吸収体１のフリースペース法による斜入射特性（１０°、３０°、４５°）の測定結果を表１および表２ならびに図１２に示す。

後述の比較例１との比較から、本形状のパターン層５を用いることで、大きく薄型化しており、また斜入射特性においても周波数のズレが少なく、高い吸収性能を示すことがわかる。比較例２と比べても、とくに斜入射特性の向上が見られる。

実施例２
電磁波吸収層４の厚みを０．５ｍｍとし、配合は、ＳＢＳ樹脂１００重量部と、誘電損失材料としてカーボンブラック（昭和キャボット製商品名ＩＰ１０００）２５重量部、磁性損失材料としてフェライト（戸田工業製商品名ＫＮＳ−４１５）粉末１５０重量部とを混練し、シート状（０．５ｍｍ厚）に押出成形して用いる。同軸管法（Ｓパラメータ法）により求められた電磁波吸収層４の２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部は１４．６、同の虚部は１．１、複素比透磁率の実部は１．４、同の虚部は０．６である。誘電体層３をＰＶＣ樹脂（複素誘電率の実部＝３．９）の厚みを３ｍｍと用いて、パターン層５の導電性パターン１２の形状を方形状（一辺２１ｍｍの正方形でパターン間隔１．５ｍｍ）とした以外は実施例１と同じである。フリースペース法の測定結果を表１および表２ならびに図１３に示す。斜入射特性に優れた薄型の電磁波吸収体１が得られている。

実施例３
電磁波吸収体１を、図１１のように表面層６、パターン層５、電磁波吸収層４、誘電体層３、および導電性反射層２の積層体とした。表面層６としてメラミン化粧板（２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部＝３．９、同の虚部＝０．３５）の厚みを０．８ｍｍとして用い、電磁波吸収層４の配合および厚みは実施例２と同じで、誘電体層３をＳＢＳ樹脂（２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部＝３．４、同の虚部＝０．１）の２．５ｍｍ厚とした、また導電性反射層２としてアルミ箔をガラスクロスで補強したものを使用した、さらにパターン形状１２を実施例１の形状を導電性インクによるスクリーン印刷にてパターンを作製した。以外は実施例１と同じである。ノンハロゲン系からなる構成としている。フリースペース法の結果を表１および表２ならびに図１４に示す。ノンハロ系ポリマーによる構成で、斜入射特性に優れた薄型の電磁波吸収体１が得られている。

実施例４
電磁波吸収体１を、図１１のように表面層６、パターン層５、電磁波吸収層４、誘電体層３、および導電性反射層２の積層体とし、表面層６として発泡ポリエチレン樹脂（２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部＝１．３、同の虚部＝０）の厚みを１．５ｍｍとして用い、誘電体層３をＰＥＴ樹脂（２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部＝３．１、同の虚部＝０）の３．０ｍｍ厚、パターン層５のサイズは、各導線部の長さが等しい×字状で、幅ｂ１＝ａ２＝３．５ｍｍ、および電磁波吸収層４の配合を変更した以外は実施例１と同じである。電磁波吸収層４は、クロロプレンゴム１００重量部と、誘電損失材料としてグラファイト（日本黒鉛工業製商品名ＣＢ−１００、粒径８０μｍ）２０重量部、磁性損失材料としてフェライト（戸田工業製商品名ＫＮＳ−４１５）粉末１０５重量部を混練し、シート状（１ｍｍ厚）に加硫成型している。この電磁波吸収層４の２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部は１４．０、同の虚部は２．２、複素比透磁率の実部は１．４、同の虚部は０．５である。フリースペース法の結果を表１および表２ならびに図１５に示す。電磁波吸収層４の複素比誘電率の実部を上げることにより、双峰の吸収ピークが同時に同方向に動くのではなく、吸収ピークが接近するような傾向を示していた。

またこの電磁波吸収層４は、クロロプレンゴム１００重量部に対して、難燃剤として味の素ファインテクノ社製「ポリセーブＦＣ−５」（デカブロジフェニルエーテルと三酸化アンチモンの混合系）３０重量部を添加することで、ＵＬ９４のＶ０相当の難燃性を得た。

実施例５
パターン層５の導電性パターンとして閉ループ構造を用いる。その閉ループ（正方形）のサイズは、外周部の一辺ａ５＝ｂ６＝１０ｍｍ、閉ループの導体部の線幅ａ６＝ｂ５＝１ｍｍ、各ループの間隔ｃ５＝ｃ６＝１２ｍｍである。さらに誘電体層３としてＰＥＴ樹脂（複素比誘電率の値は上記と同じ）の厚み３ｍｍを用い、それ以外は実施例１と同じである。フリースペース法での測定結果を表１および表２ならびに図１６に示す。双峰特性が見られ、また誘電体層３の複素比誘電率を向上させることで、斜入射時の吸収周波数のズレもほとんどなかった。

比較例１
電磁波入射方向から抵抗被膜（約３７７Ω）、誘電体層、および導電性反射層から形成される、いわゆるλ／４型電磁波吸収体を作製した。２．４５ＧＨｚを吸収するための誘電体層の厚みは１２ｍｍ必要であった。誘電体層はベニヤ板（複素比誘電率の実部＝２）で構成している。このフリースペース法による測定結果を表１および表２ならびに図１７に示す。１０°入射に対しては高吸収性能を示すものの、斜入射時（３０°入射および４５°入射）の吸収周波数のズレおよび吸収量の低下が著しいものであった。

比較例２
導電性パターン１２の形状を、各導線部の長さが等しい放射形状（＋字形）で、幅ｂ１＝ａ２＝２．５ｍｍ、長さａ１＝ｂ２＝１６ｍｍ、間隔ｃ１＝ｃ２＝１ｍｍである。この導電性パターン１２から成るパターン層５に、電磁波吸収層４の２ｍｍ厚を積層し、誘電体層３を用いずに導電性反射層２を貼り合わせた。電磁波吸収層４の配合は、電磁波吸収層４は、クロロプレン１００重量部と、誘電損失材料としてカーボンブラック（ライオン・アクゾ製商品名ケッチェンブラックＥＣ）８重量部、磁性損失材料としてフェライト（戸田工業製商品名ＫＮＳ−４１５）粉末１００重量部とを混練し、シート状に加硫成型して作成している。このフリースペース法による測定結果を表１および表２ならびに図１８に示す。１０°入射においても電磁波吸収性能が非常に低かった。

比較例３
単層型電磁波吸収体をＰＶＣ樹脂を用いて作成した。ＰＶＣ樹脂１００重量部に対して誘電損失材料としてカーボンブラック（昭和キャボット製商品名ＩＰ１０００）６０重量部、磁性損失材料としてフェライト（戸田工業製商品名ＫＮＳ−４１５）粉末４３０重量部とを混練し、プレス成形（４ｍｍ厚）した。５．２ＧＨｚに吸収位置が来るように設計している。このフリースペース法による測定結果を表１および表２ならびに図１９に示す。吸収性能は良好であるが、斜入射特性に劣ることがわかる。また重量も重く、実際の使用には耐えないものであった。
比較例４
電磁波吸収体１を、図１のようにパターン層５、電磁波吸収層４、誘電体層３、および導電性反射層２の積層体とし、誘電体層３を発泡ポリエチレン樹脂（２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部＝１．３、同の虚部＝０）の４．０ｍｍ厚、パターン層５の導電性パターンのサイズは、各導線部の長さが等しい×字状で、幅ｂ１＝ａ２＝３．５ｍｍ、および電磁波吸収層４の配合を変更した以外は実施例１と同じである。電磁波吸収層４は、クロロプレンゴム１００重量部と、誘電損失材料ケッチェンブラックＥＣ（ライオン・アクゾ製）８重量部、磁性損失材料としてフェライト（戸田工業製商品名ＫＮＳ−４１５）粉末１００重量部を混練し、シート状（１．３ｍｍ厚）に加硫成型している。この電磁波吸収層４の２．４５ＧＨｚにおける複素比誘電率の実部は１４．０、同の虚部は２、複素比透磁率の実部は１．４、同の虚部は０．５である。フリースペース法の結果を表１および表２ならびに図２０に示す。軽量性を有しながら、双峰の吸収ピーク（２．５ＧＨｚと５．７ＧＨｚ）が現れ、１０°入射では高い吸収特性を示した。

本発明の実施の他の形態として、前述のパターン形状とは異なるパターン形状の導電性パターン１２、たとえば図２１および図２２に示す導電性パターン１２を用いるようにしてもよい。

図２１は、本発明の実施の他の各形態のパターン形状を示す正面図である。図２１（１）の＊状、図２１（２）の＜、図２１（３）の＞、図２１（４）の∧、図２１（５）の∨、図２１（６）の⊂、図２１（７）の⊃、図２１（８）の∪および図２１（９）の∩の各パターン形状によって、パターン層５の各パターン形状が構成されてもよい。前述の図２１（１）の＊状というのは、３本の長方形状の形状部分３１〜３３の各図心が一致して６０度ずつずれて交差された形状である。パターン形状は、さらにそのほかの形状であってもよい。

図２２は、本発明の実施の他の形態のパターン層５ａを示す正面図である。板状基材２７の電波入射側の表面に導電性パターン２８が形成される。この図２２に示される実施の形態は、前述の実施の各形態に類似するが、特に図２２の実施の形態では、導電性パターン２８はｘ方向およびｙ方向に行列状に規則正しく配置されたパターン形状２９は、＋字状である。この形状２９は、前述の実施の形態における図６および図７のパターン層５をその図６および図７の紙面に垂直な軸線まわりに４５度角変位した構成を有する。そのほかの構成は、前述の実施の形態と同様である。

本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１の断面図である。 図１に示される本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１を構成するパターン層５を示す斜視図である。 図１および図２に示される実施の形態におけるパターン層５の一部の拡大した斜視図である。 図１に示される本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１を構成する他の実施形態であるパターン層５ａを示す斜視図である。 図１および図４に示される実施の形態におけるパターン層５ａの一部の拡大した斜視図である。 図１に示される本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１を構成する他の実施形態であるパターン層５ｃを示す斜視図である。 図１および図４に示される実施の形態におけるパターン層５ｃの一部の拡大した斜視図である。 図１に示される本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１を構成する他の実施形態であるパターン層５ｄを示す斜視図である。 図１および図４に示される実施の形態におけるパターン層５ｄの一部の拡大した斜視図である。 本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１の断面図である。 本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１の断面図である。 本件発明者の実施例１における実験結果を示すグラフである。 本件発明者の実施例２における実験結果を示すグラフである。 本件発明者の実施例３における実験結果を示すグラフである。 本件発明者の実施例４における実験結果を示すグラフである。 本件発明者の実施例５における実験結果を示すグラフである。 本件発明者の比較例１における実験結果を示すグラフである。 本件発明者の比較例２における実験結果を示すグラフである。 本件発明者の比較例３における実験結果を示すグラフである。

本件発明者の比較例４における実験結果を示すグラフである。 本発明の実施の他の各形態のパターン形状を示す正面図である。 本発明の実施の他の形態のパターン層５ａを示す正面図である。

符号の説明

１ 電磁波吸収体
２ 導電性反射層
３ 誘電体層
４ 電磁波吸収層
５，５ａ，５ｂ パターン層
６ 表面層
１１，２７ 基材
１２，２８ 導電性パターン
１３，２９ パターン形状
１４，１５ 形状部分

Claims (17)

1. 導電性パターンが互いに連結しない態様で、複数個、配列して形成されるパターン層と、
   磁性損失材でありかつ誘電損失材である材料から成る電磁波吸収層と、
   誘電損失材である誘電体層と、
   導電性反射層とが積層されて構成され、
   パターン層および電磁波吸収層が近接し、かつパターン層と導電性反射層の間に誘電体層が配置され、
   導電性パターンを備えるとともに、複素比誘電率（ε’、ε”）および複素比透磁率（μ’、μ”）を有し、
   誘電体層の複素比誘電率の実部が２〜５であることを特徴とする電磁波吸収体。
2. パターン層、電磁波吸収層、誘電体層および導電性反射層は、電磁波入射側から、パターン層、電磁波吸収層、誘電体層、導電性反射層の順序で積層されることを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収体。
3. パターン層、電磁波吸収層、誘電体層および導電性反射層は、電磁波入射側から、電磁波吸収層、パターン層、誘電体層、導電性反射層の順序で積層されることを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収体。
4. 導電性パターンが金属よりなることを特徴とする請求項１〜３のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
5. 誘電体層の厚さが０．１〜４ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
6. 無線ＬＡＮ対応周波数に対して好適に用いられることを特徴とする請求項１〜５のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
7. 前記パターン層は、導電性パターンが、線状で両端部を有する構造を単位として、その両端部を除いた箇所で、２つ以上の単位が交差する構成として１つのパターン形状とし、または閉ループ形状を１つのパターン形状として形成し、そのパターン形状が互いに連結しない態様で複数個、配列して形成され、
   ２以上の周波数に対し整合性を与えることを特徴とする請求項１〜６のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
8. 導電性パターンが、×字状、＋字状、＊状または閉ループ形状の線状を組合わせたパターン形状を、１種類または数種類配列して形成されることを特徴とする請求項７に記載の電磁波吸収体。
9. 導電性パターンが、×字状、＋字状、＊状または閉ループ形状の線状を組合わせたパターン形状を、１種類または数種類が配列させた領域が、部分的に配置され、それ以外の領域には、前記パターン形状とは異なる他のパターン形状が配置されることで形成されることを特徴とする請求項７に記載の電磁波吸収体。
10. 電磁波吸収体の電波入射側の表面に、表面層が設けられることを特徴とする請求項１〜９のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
11. 電磁波吸収層は、複素比透磁率の実部が、１．０１〜１０、厚さが０．０１〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１０のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
12. 電磁波吸収層は、有機重合体１００重量部に対して、磁性損失材料としてフェライト、鉄合金、鉄粒子の群から選ばれる１または複数の材料を、１〜７００重量部の配合量で含むことを特徴とする請求項１〜１１のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
13. 電磁波吸収層は、磁性損失材料と併用して、グラファイト、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト繊維の群から選ばれる１または複数の材料を誘電損失材料として、有機重合体１００重量部に対して０を超えたかつ５０以下の重量部の配合量で含むことを特徴とする請求項１〜１２のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
14. 電磁波吸収層および誘電体層の複素比誘電率を制御することにより、２以上の吸収周波数の位置を個別に制御することを特徴とする請求項７〜１３のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
15. 難燃性、準不燃性、または不燃性を有することを特徴とする請求項１〜１４のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
16. 電磁波反射性能を有する面上に用いられる電磁波吸収体であって、
    前記導電性反射層を除く残余の各層が積層されて構成されることを特徴とする請求項１〜１５のうちの１つに記載の電磁波吸収体。
17. 請求項１〜１６のうちの１つに記載の電磁波吸収体を用いることによる電磁波吸収方法。

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