JP6524356B1 - ミリ波帯域用電波吸収シート及びミリ波電波吸収方法 - Google Patents

Abstract

ミリ波帯域の周波数において優れた電波吸収性能を有し、軽量で可とう性に優れたシート状の電波吸収体を提供する。電波反射層（Ａ）と、該層（Ａ）の上部に平行に配置された電波吸収層（Ｂ）と、該層（Ｂ）の上部に平行に配置された保護層（Ｃ）とを備えてなるミリ波帯域用電波吸収シートであって、層（Ｂ）の周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率の実数部が１０〜２０であり、虚数部の絶対値が４〜１０であり、層（Ｂ）の膜厚が２００〜４００μｍであり、前記比誘電率の虚数部／実数部の絶対値が０．３０〜０．６０の範囲内にあり、層（Ｃ）の周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率の実数部が１．５〜８．０であり、虚数部の絶対値が１．０未満であり、膜厚が５０〜２００μｍであり、入射角６０°の光反射率が５０％以上、入射角２０°の光反射率が２５％以上にある、ミリ波帯域用電波吸収シート、並びに、前記電波吸収シートを用いるミリ波帯域の電波吸収方法、及び前記電波吸収シートを設置する電波障害の防止方法。

Description

本発明は、ミリ波帯域の周波数において優れた吸収性能を有するシート状の電波吸収体及びミリ波電波吸収方法に関する。

ラジオ、テレビ、無線通信などの通信機器からは電波が放射されているが、これに加え、最近の情報技術の進展により急増した携帯電話、パソコンなどの電子機器からも電波は放射されている。従来、電子機器、通信機器などの電波による誤作動を回避するための一手法として、効率よく電波を吸収し、吸収した電波を熱エネルギーに変換するという電波吸収体（Electro Magnetic Absorber、EMA）を電波発生部位近傍又は遠方に設置することが行われている。

電波発生部位遠方に電波吸収体を設置する例としては、例えば高速道路の自動料金収受システム（ＥＴＣ）用途がある。ＥＴＣは、高速道路の料金所出口を自動車が通過する際に、料金所に備えられた路側機アンテナと車載器側アンテナとの間で周波数５．８ＧＨｚのマイクロ波を使用して課金情報等を交換するシステムである。このＥＴＣシステムが導入された料金所では、アンテナから放射されたマイクロ波が料金所屋根等にあたって反射されたり、隣接するＥＴＣレーンから不要な電波が漏洩する等の理由により、通信に異常を引き起こすことがある。そこで料金所屋根やＥＴＣレーンの間に電波吸収体を設置することによって、通信異常を抑制することが行われている。（特許文献１など）。

このように電波吸収体は広く利用され、目的や用途に応じて種々の材質、形状の電波吸収体が開発されてきた。

ところで、広帯域に電波を吸収する電波吸収体としてはピラミッド型電波吸収体と積層型電波吸収体等がある。

ピラミッド型電波吸収体とは吸収材内部を電波が透過する間に電波のエネルギーが減衰していくタイプの電波吸収体である。特許文献２には、発泡ポリエチレンなどの発泡性有機樹脂を基材として、カーボンブラックやグラファイトなどの導電性材料を混錬させた材料を、ピラミッド型がいくつも連なったような形状に成型した電波吸収体が記載されている。電波吸収体自体がピラミッド型のような凹凸形状であることによって、電波吸収体表面部（電波の到来方向）の断面積を小さくでき、表面部での入射電波の反射が抑制されて吸収体内部に電波が進入しやすくなり、吸収体断面積が増加するにしたがって、吸収体内部に進入した電波が効率よく熱エネルギーに変換できると考えられている。

一方、積層型の電波吸収体は電波反射層と複数の電波吸収層を積層することで、電波を吸収させたものであり、例えば特許文献３には、金属板の表面に金属粉末及び結合剤を含む磁性損失層を形成した電磁波吸収体が開示されている。

近年、電子機器や通信機器は高周波数の電波を利用する製品へとシフトしてきた。例えば、自動車の衝突防止用にはミリ波レーダーが車に搭載され、また、航空宇宙事業で使用される大電力照射用レーダー等でもミリ波の電波が利用される状況となっており、幅広い分野においてミリ波帯域の電波が使用されている。

ミリ波帯域の電波を吸収する電波吸収体は開発されているものの、その多くはピラミッド型であり、経年や熱等により基材が変質・変形して電波吸収性が低下するという問題があった。また、ピラミッド型電波吸収体は嵩高いため、設置場所によっては取り付け困難であり、製造工程が煩雑という問題もある。

更には、従来の積層型電波吸収体はミリ波帯域の電波吸収性、特に吸収周波数帯域幅に関して十分なレベルに達していなかった。このため、ミリ波帯域幅で広域に吸収し、更には曲面に貼り付けできる軽量で可とう性のある電波吸収体を設計することは技術的に困難であった。

特開２００１−２１７６４５号公報 特開平６−３３４３８２号公報 特開平８−２８８６８４号公報

本発明は、７６から８１ＧＨｚにおけるミリ波帯域において優れた電波吸収性能を有し、軽量で可とう性に優れたシート状の電波吸収体、並びに、これを用いた電波吸収方法及び電波障害の防止方法を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記した課題について鋭意検討した結果、電波反射層に組み合わせる電波吸収層とその上に配置される保護層が特定の条件を満たす場合に、ミリ波帯域の電波吸収特性が大きく発現することを見出した。

即ち本発明は、
電波反射層（Ａ）と、前記電波反射層（Ａ）の上部に平行に配置された電波吸収層（Ｂ）と、前記電波吸収層（Ｂ）の上部に平行に配置された保護層（Ｃ）とを備えてなるミリ波帯域用電波吸収シートであって、
前記電波吸収層（Ｂ）の周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率の実数部が１０〜２０の範囲内であり、虚数部の絶対値が４〜１０の範囲内であり、前記電波吸収層（Ｂ）の膜厚が２００〜４００μｍの範囲内にあり、前記比誘電率の虚数部／実数部比の絶対値が０．３０〜０．６０の範囲内にあり、
前記保護層（Ｃ）の周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率の実数部が１．５〜８．０の範囲内であり、虚数部の絶対値が１．０未満であり、前記保護層（Ｃ）の膜厚が５０〜２００μｍの範囲内にあり、前記保護層（Ｃ）の光反射率が入射角６０°で５０％以上、入射角２０°で２５％以上にある、ミリ波帯域用電波吸収シート、並びに、
前記電波吸収シートを用いるミリ波帯域の電波吸収方法、及び前記電波吸収シートを設置する電波障害の防止方法、に関する。

図１は、電波吸収シートを構成する各層の関係を表す概略図である。 図２は、電波吸収特性チャートの一例である。

以下、添付図面に基づき、本発明に従うミリ波帯域用電波吸収シートの実施形態を説明する。本明細書において、ミリ波帯域とは衝突防止や自動走行用の周波数である７６〜８１ＧＨｚを意味するものとする。

図１は本発明における電波吸収シートを構成する各層の関係を表す概略図である。

この図１において、電波反射層（Ａ）の上には電波吸収層（Ｂ）、保護層（Ｃ）が順に積層されている。本電波吸収シートは、電波αが前記保護層（Ｃ）側から入射するように用いる。尚、図１では説明のために各層の間に空間が設けられているが、本発明では通常は各層が互いに密着している。

＜電波反射層（Ａ）＞
前記電波反射層（Ａ）は、後述の電波吸収層（Ｂ）を減衰しながら透過し反射層Ａに達した電波αを、その表面で反射させるものである。

前記電波反射層（Ａ）の材質に制限はないが、一般には金属シートが用いられる。金属シートには金属箔も包含される。金属の種類としては例えば、ブリキ、真ちゅう、銅、鉄、ニッケル、ステンレススチール、アルミニウム等を挙げることができる。

電波反射層（Ａ）の膜厚としては、特に制限されるものではないが、最終的に得られる電波吸収シートの可とう性、設置作業性などの点から１０〜５００μｍ、特に３０〜３００μｍの範囲内にあることが好ましい。

本明細書において、膜厚は、ＳＥＭを用いて試験体の断面を観察し、得られた画像から任意に３箇所を選択し、その平均値によって求めることができる。

＜電波吸収層（Ｂ）＞
図１において前記電波吸収層（Ｂ）は、電波反射層（Ａ）の上部に平行に配置され、７９ＧＨｚにおける比誘電率と膜厚が特定条件を満たしている。

《比誘電率》
本発明においては、比誘電率を決定するための周波数が７９ＧＨｚであることが重要である。この値を大きく外れる場合、その周波数における比誘電率が本発明範囲となるように材料を設計したとしても、最終的に得られる電波吸収シートはミリ波帯域において所望の電波吸収性を発揮することは難しいからである。

本明細書において比誘電率εｒとは、下記式（１）によって示される値である。

上記式（１）において、εｒは比誘電率であり、ε’は比誘電率の実数部を示し、ε”は比誘電率の虚数部を示す。ただし、ｉ＝√（−１）とする。

また、材料の７９ＧＨｚにおける誘電率ε（Ｆ／ｍ）は、下記式（２）によって示される値であり、本発明で定義する比誘電率εｒは、真空の誘電率ε０（Ｆ／ｍ）に対する材料の誘電率ε（Ｆ／ｍ）の比を示すものであり、単位は無い。

例えば比誘電率εｒがεｒ＝５−３ｉで表される場合、「比誘電率の実数部ε’」は５であり、「比誘電率の虚数部ε”の絶対値」は３であるものとする。

本発明において、周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率εｒの測定は、フリースペースＳパラメータ法（反射伝送法）により行うものとする。例えば、比誘電率測定機器としてベクトル型ネットワークアナライザー（「ＰＮＡ−Ｘ」商品名、ＫＥＹＳＩＧＨＴ社製）を用い、フリースペースフィクチャと校正金属板を用い、「Ｎ１５００材料特性スイート」（商品名、ＫＥＹＳＩＧＨＴ社製、ソフトウェア）を用いて、Ｓパラメーターの測定値からシミュレーションにより求めることができる。

比誘電率は周波数により変化するものであるため、周波数７６〜８１ＧＨｚの範囲内で周波数毎の比誘電率データを取得し、そのデータの中から周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率の値を選択するものとする。

本発明の電波吸収シートにおいて、電波吸収層（Ｂ）は、周波数７９ＧＨｚのときの比誘電率の実数部ε’が１０〜２０の範囲内、そして比誘電率の虚数部ε”の絶対値が４〜１０の範囲内にあることを特徴とするものであり、比誘電率の実数部ε’は１２〜１８、比誘電率の虚数部ε”の絶対値が４〜８の範囲内にあるとさらによい。

電波吸収層（Ｂ）の比誘電率の実数部ε’が１０未満では、本電波吸収シートのミリ波帯域の電波吸収量が低く、２０を超えても本電波吸収シートのミリ波帯域の電波吸収量が低下する傾向にあり好ましくない。また、電波吸収層（Ｂ）の比誘電率の虚数部ε”の絶対値が４未満では、電波吸収量が低く、一方で１０を超えると、ミリ波帯域の電波吸収量が低下するため好ましくない。

電波吸収層（Ｂ）は、誘電性粉末及び結合剤を含むフィルムであることができる。当該フィルムとしては例えば、誘電性粉末を結合剤中に分散させた分散物を膜状に成型したフィルムであってもよいし、結合剤、誘電性粉末及び溶媒を含む電波吸収塗料組成物を塗布し、乾燥させて形成された塗膜であってもよい。

《結合剤》
上記結合剤としては、主としてポリマーが用いられる。具体例としては、例えばエステルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩化ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等のゴム成分；ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、セラック、ロジン、ポリオレフィン樹脂、炭化水素樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン系樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル樹脂等の樹脂成分：これら組み合わせ等を挙げることができる。

《誘電性粉末》
誘電性粉末としては、誘電性を有する粉末であればどのような材質、形状のものでも使用することができる。例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属；センダスト、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ等の合金；マンガン・亜鉛系フェライト、マンガン・ニッケル系フェライト、ニッケル・亜鉛系フェライト、銅・亜鉛系フェライト、亜鉛フェライト、コバルトフェライト、マグネタイト等のスピネルフェライト；バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、Ｍ型フェライト、Ｙ型フェライト、Ｚ型フェライト、Ｗ型フェライト、Ｕ型フェライト等の六方晶フェライト；イットリウム鉄などのガーネット型フェライト；カルボニル鉄等の金属化合物；微細還元鉄粉及びパーマロイ；ＩＴＯなどの導電性粉末；導電カーボン；絶縁カーボン；などが挙げられる。これらは単独でも複数組み合わせて使用してもよい。

誘電性粉末の平均粒子径としては０．００１〜５００μｍが好ましく、更には、０．０１〜１００μｍが好ましい。また、誘電性粉末が針状形状である場合は、平均短径が０．００１〜５００μｍが好ましく、更には、０．０１〜１００μｍが好ましい。

本明細書において、誘電性粉末の平均粒子径又は平均短径は、ＳＥＭを用い、本発明電波吸収シートのＳＥＭ像を観察することにより測定する。

なお、上記誘電性粉末としては、その成分の一部としてフェライト類を含むことが本発明の電波吸収シートのミリ波帯域の電波吸収性の点から適している。

フェライト類としては、マンガン・亜鉛系フェライト、マンガン・ニッケル系フェライト、ニッケル・亜鉛系フェライト、銅・亜鉛系フェライト、亜鉛系フェライト、コバルトフェライト、マグネタイト等のスピネルフェライト；バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、Ｍ型フェライト、Ｙ型フェライト、Ｚ型フェライト、Ｗ型フェライト、Ｕ型フェライト等の六方晶フェライト；イットリウム鉄などのガーネット型フェライト等；これら２種以上の組み合わせを挙げることができる。

なお、フェライトは一般的には磁性体として作用するが、７６〜８１ＧＨｚにおいては磁性を示さないため、本発明においては誘電体として扱うものとする。

電波吸収層（Ｂ）に含まれる誘電性粉末の量としては、誘電性粉末の種類により適宜調整可能であるが、一般には結合剤１００質量部を基準として５０〜５００質量部、好ましくは１００〜４００質量部にあることが適している。

ミリ波帯領域の電波吸収性を高レベルで発揮するためには電波吸収層（Ｂ）の膜厚も重要なファクターである。本発明では電波吸収層（Ｂ）の膜厚が２００〜４００μｍの範囲内にあり、２００〜３００μｍであると尚よい。電波吸収層（Ｂ）の膜厚が２００μｍ未満では、本電波吸収シートのミリ波帯域の電波吸収性が低下し、一方、４００μｍを越えてもミリ波帯域の電波吸収性が低下してしまう。

また、本発明では、電波吸収層（Ｂ）の比誘電率、膜厚に加えて、タンジェントデルタ値がミリ波帯域での電波吸収性を有する指標として重要である。

電波吸収層（Ｂ）が、比誘電率、膜厚の条件を満たした上で、タンジェントデルタ値が０．３０〜０．６０の範囲内にある場合に限り、本発明の電波吸収シートのミリ波帯域での電波吸収性が十分に発揮することができるものである。

タンジェントデルタ値とは、誘電体内での電気エネルギー損失の度合いを表す数値であり、本明細書では比誘電率の虚数部／実数部比の絶対値を算出することによって得られる。

タンジェントデルタ値としては０．３５〜０．４８であるとさらに好ましい。

本発明において電波吸収層（Ｂ）は、単層構造であっても多層構造であってもよいが、単層構造である場合は、最終生成物である電波吸収シートの製造に要する時間を削減できると共に、ミリ波帯域での電波吸収性及び可とう性を適度に有することができ、効果的である。

＜保護層（Ｃ）＞
図１において前記保護層（Ｃ）は、電波吸収層（Ｂ）の上部に平行に配置されるものであり、本発明の電波吸収シートが所望のミリ波帯域の電波吸収性を備えるための必須構成成分である。そして図１のように、電波反射層（Ａ）の上に電波吸収層（Ｂ）が、そして電波吸収層（Ｂ）の上に保護層（Ｃ）が、この順に配置されていることが必要である。本発明では、電波反射層（Ａ）、電波吸収層（Ｂ）又は保護層（Ｃ）のいずれかがかけてしまうと、本電波吸収シートがミリ波帯域において十分な電波吸収性を発揮できない。

また、保護層（Ｃ）を設けることによって、その下層に位置する各層を保護し、電波吸収シートに意匠を付与することができる。

保護層（Ｃ）は、成型したフィルムであってもよいし、塗料組成物を塗布し、乾燥させた塗膜であってもよい。また、保護層（Ｃ）は、単層構造からなってもよいし、多層構造であってもよい。

また、本発明では保護層（Ｃ）の光反射率が入射角６０°で５０％以上、入射各２０°で２５％以上にあることを特徴とするものである。光反射率がこの範囲外にあると電波吸収シートが十分なミリ波吸収性を発揮せず、耐候性や可とう性も低下し、好ましくない。

保護層（Ｃ）の光反射率としては入射角６０°で５０％以上、好ましくは６０〜９２％、そして入射角２０°で２５％以上あり、好ましくは３０〜８０％の範囲内にあることが適している。

本明細書において、光反射率としては、隠蔽率試験紙の黒地上に静置された測定対象物表面に入射角Ｘ度（Ｘは６０°又は２０°）の光源からの光を照射してその鏡面反射光束（ψｓ）を測定し、同一条件における屈折率ｎ＝１．５６７のガラス面の鏡面反射光束（ψｏｓ）を基準として、その比で表わした数値［Ｇｓ（Ｘ）＝ψｓ／ψｏｓ×１００（％）］であり、ＪＩＳ Ｚ ８７４１に準拠した方法で測定される値である。例えば「ＢＹＫガードナー社製・マイクロトリグロス」（ＬＥＤ光源使用）などの光沢計を用いて測定することができる。

本発明において上記保護層（Ｃ）は、膜厚と光反射率が本発明範囲にあることが重要であり、保護層（Ｃ）の材質には特に制限はないが、結合剤としてポリマー（合成樹脂）を含むフィルムが適している。かかるポリマーとしては電波吸収層（Ｂ）の説明で例示した化合物と同様のものを挙げることができ、中でも塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂がよい。

本明細書においてポリウレタン樹脂を含むフィルムとしては、結合剤としてポリウレタン樹脂を使用したもののみならず、水酸基含有樹脂とポリイソシアネートを含む成分を混合し、塗布して硬化させて得たフィルムもポリウレタン樹脂フィルムとして包含する。

保護層（Ｃ）が結合剤として塩化ビニル樹脂を含む場合、塩化ビニル樹脂のみを含有するものであってもよいが、その他の樹脂、例えば、ポリウレタン樹脂、（メタ）アクリル樹脂等をさらに含有するものであってもよい。

また、保護層（Ｃ）は、電波吸収シートの耐候性の観点から着色剤を含有することが適している。着色剤としては、着色顔料又は染料が使用できる。

着色顔料としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、カーボンブラック、酸化銅、四三酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等の黒色顔料；黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスエロー、ナフトールエローＳ、ハンザエロー、ベンジジンエローＧ、ベンジジンエローＧＲ、キノリンエローレーキ、パーマネントエローＮＣＧ、タートラジンレーキ等の黄色顔料；ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピロゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ等の赤色顔料；紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ等の青色顔料；クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等の緑色顔料；亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等の白色顔料等；などが挙げられる。これらは単独でも複数組み合わせて使用してもよい。一方、染料としては、例えば、塩基性染料、酸性染料、分散染料、直接染料等が用いられる。このような染料としては、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等が挙げられる。

着色剤の配合量としては、用いる種類によって異なるが、ミリ波帯域の電波吸収性の観点から、一般には、保護層（Ｃ）を構成する着色フィルムに含まれるポリマーの質量を基準として０．１〜３００質量部、特に５〜１５０質量部の範囲内にあることが好ましい。

保護層（Ｃ）は隠蔽率が５０％以上、特に７０％以上の範囲内にあることが好ましい。

本明細書において保護層（Ｃ）の隠蔽率は、例えば、ＪＩＳ Ｋ５６００ ４−１のＢ法に準拠した隠蔽率試験紙に保護層（Ｃ）を載せ、保護層（Ｃ）を介して三刺激値Ｙを白色部（ＹＷ）と黒色部（ＹＢ）各々において測定し、ＹＢ／ＹＷを百分率で算出したものである。

ミリ波帯領域の電波吸収性を高レベルで発揮するためには、保護層（Ｃ）の膜厚も重要である。本発明では、保護層（Ｃ）の膜厚は５０〜２００μｍの範囲にあることを特徴とするものであり、５０〜１００μｍの範囲内であるとさらによい。保護層（Ｃ）の膜厚が５０μｍ未満では、本電波吸収シートのミリ波帯域の電波吸収性が低下し、一方、２００μｍを越えると、本電波吸収シートのミリ波帯域の電波吸収性が低下したり、重量が重くなってしまう。

本発明において、保護層（Ｃ）単独の周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率としては、実数部ε’が１．５〜８．０、特に２．０〜５．０であり、そして比誘電率の虚数部ε”の絶対値が１．０未満であり、特に０．１未満の範囲内にあることが適している。そしてタンジェントデルタ値は０．１以下、特に０．０１以下の範囲内が適している。

＜電波吸収シート＞
本発明の電波吸収シートは電波反射層（Ａ）、電波吸収層（Ｂ）及び保護層（Ｃ）から構成されるものであり、各層を付着させるには公知の手法が用いられる。各層は液状塗料を塗布し乾燥させることによって形成されていてもよいが、フィルム貼り付けによって形成させる場合には各フィルム間に必要に応じて接着層（Ｐ）を設けてもよい。

＜接着層（Ｐ）＞
接着層（Ｐ）は、各層間の付着性を向上させ、本電波吸収シートの耐久性を向上させる目的で、必要に応じて設けられる層である。

接着層（Ｐ）を構成する接着剤の形態としては、水分散系、溶液系、２液混合系、固体系、テープ系のいずれであってもよい。材質としては特に制限されるものではないが、有機系接着剤であっても、無機系接着剤であってもよい。

有機系接着剤としては、例えば、酢酸ビニル系、酢酸ビニル樹脂エマルジョン系、ビニル樹脂系、エチレン−酢酸ビニル樹脂系、ポリ酢酸ビニル樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリビニルアルコール系、エチレン酢酸ビニル系、塩化ビニル系、α−オレフィン系、アクリル樹脂系、ポリアミド系、ポリイミド系、セルロース系、ポリビニルピロリドン系、ポリスチレン系、ポリスチレン樹脂系、シアノアクリレート系、ポリビニルアセタール系、ウレタン樹脂系、ポリオレフィン樹脂系、ポリビニルブチラール樹脂系、ポリアロマティック系、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール系、クロロブレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリベンズイミダソール系、熱可塑性エラストマー系、ブチルゴム系、シリコーン系、変性シリコン系、シリル化ウレタン系、ウレタンゴム系、ポリサルファイト系、アクリルゴム系などの合成系接着剤；並びにデンプン系、天然ゴム系、アスファルト、膠、アラビアガム、漆、カゼイン、大豆タンパク、松やになどの天然系接着剤；反応性ホットメルト接着剤などが挙げられる。

無機系接着剤としては、珪酸ソーダ、セメント系（ポルトランドセメント、漆喰、石膏、マグネシウムセメント、リサージセメント、歯科用セメントなど）及びセラミックなどを挙げることができる。

上記した接着剤の中でも、本電波吸収シートの可とう性、ミリ派帯域の電波吸収性の観点から合成系接着剤の使用が適している。

また、接着層（Ｐ）の膜厚としては、特に制限されるものではないが、ミリ波帯域の電波吸収性の観点からは一般に１００μｍ以下、特に７〜８０μｍの範囲内にあることができる。

＜電波吸収方法＞
本発明は、上記した如き電波吸収シートを用いることによってミリ波帯域の電波を吸収する方法を提供するものである。

また、本発明は、誤作動の電波障害を生じる原因となる電波反射体に、上記電波吸収シートを設置するか、又は、前記電波反射体と電波受信装置との間に、上記電波吸収シートを設置する、電波障害の防止方法を提供するものである。

本発明の電波吸収シートを直接あるいは近傍に設置するための上記電波反射体としては、ミリ波帯域の電波が発生する環境にある物品・構造体であれば特に制限はない。

具体例として一例を挙げれば、中央分離帯、トンネル内壁、遮音壁、防音壁、道路標識、ガードレール、道路反射ミラー、電柱、信号機、交通標識、街路樹、道路照明灯柱等の自動車走行用道路近辺にある物品・構造体等を挙げることができる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、下記例中の「部」及び「％」はそれぞれ「質量部」及び「質量％」を意味する。

＜電波吸収シートの製造＞
実施例１
タテが３０ｃｍ、ヨコが３０ｃｍ、厚さが５０μｍのアルミニウム箔（Ａｌ箔）に、１０μｍ接着層（シアノアクリレート系接着剤）を設け、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンゴム）１００部に対してＭｎＺｎフェライト（マンガン・亜鉛系フェライト、平均粒子径０．７μｍ）１５０部を混練りし、成型した膜厚２３０μｍの単層構造のシートを積層し、さらにその上に、１０μｍ接着層（シアノアクリレート系接着剤）を設け、膜厚８０μｍの保護シート（注）を貼り付けて電波吸収シート（Ｘ−１）を得た。

注）保護シート：塩化ビニル樹脂と酸化チタンとを含有する着色フィルム。塩化ビニル樹脂１００質量部に対する酸化チタン量は８０質量部であり、入射角６０°の光反射率は７８、入射角２０°の光反射率は４０である。

実施例２〜１２及び比較例１〜１０
電波吸収層、保護層の材質、厚さを表１記載の通りとする以外は、実施例１と同様にしてシート状の電波吸収シート（Ｘ−２）〜（Ｘ−２２）を得た。尚、表中ｐｈｒは結合剤１００質量部に対する各成分の質量比率を意味する。また、表中、保護層の比誘電率の欄に記載のｊは、電波吸収層の比誘電率を表すｉと同義である。よって、実施例１の保護層の比誘電率の実数部は４．０であり、虚数部の絶対値は０．００５である。

（注）ＭｎＺｎフェライト：マンガン・亜鉛系フェライト、平均粒子径０．７μｍ、
（注）ＭｎＮｉフェライト：マンガン・ニッケル系フェライト、平均粒子径０．４μｍ。

＜評価試験＞
上記実施例及び比較例で作成した電波吸収シート（Ｘ−１）〜（Ｘ−２２）を下記基準、方法にて評価し、各電波吸収シートが有する性状値と共に表１に示した。尚、表１中、電波吸収層（Ｂ）の比誘電率、保護層（Ｃ）の入射角度６０°の光反射率、及び入射角度２０°の光反射率は、明細書記載の方法によって求めたものである。

（＊）各電波吸収シートの電波吸収性測定
各電波吸収シートの電波吸収性を、電波吸収量が−３０ｄＢ以上の電波吸収体を部屋の壁面及び床面に設置した電波暗室にて、ミリ波電波吸収測定装置を用いて測定した。具体的には、電波吸収測定装置に備えられた送信用ホーンアンテナと受信用ホーンアンテナの入射及び反射角度が、床面からの垂直面に対し、それぞれ１０°となるように、送信用ホーンアンテナと受信用ホーンアンテナを設置し、それぞれのアンテナから４５ｃｍの距離となるように金属反射板を置き、反射してくる信号を受信用ホーンアンテナで受信して、その電波反射率を１００％とする。次に金属反射板を取除き反射してくる信号を受信用ホーンアンテナで受信してその電波反射率を０％とする。そして金属反射板を置いた位置に測定試料を置き、種々の周波数について測定試料表面から反射してくる電波反射量を測定し、周波数（ＧＨｚ）を横軸とし、電波吸収量（ｄＢ）を縦軸とする電波吸収特性チャートを得た。図２に電波吸収特性チャートの一例を示す。

（＊）ピーク周波数における電波吸収量
上記電波吸収量測定で得られた電波吸収特性チャートにおいて、最も電波吸収量が多い周波数をピーク周波数とし、該ピーク周波数における電波吸収量を求め、表中に記載した。尚、表中の電波吸収量は数値が低いほど、電波吸収量が多く、良好であることを意味する。

（＊）電波吸収量が−２０ｄＢ以上となる帯域幅
電波吸収量−２０ｄＢにおける、最大吸収周波数ｆuと最小吸収周波数ｆlとの差であり、次式で表される。ｂｗ＝ｆu−ｆl。

表中の数値が大きいほどミリ波領域での帯域幅が広いことを意味し、良好である。尚、表中「−」の記号は電波吸収量が−２０ｄＢに達していないために、幅が測定できないことを意味する。

（＊）可とう性
各電波吸収シート（Ｘ−１）〜（Ｘ−２２）を、電波反射層が下となるように１８０°手で折り曲げ、折り曲げ作業性と折り曲げ部の表面状態を下記基準にて評価した。
○：折り曲げ作業性は良好であり、折り曲げ部に破損が全く認められない、
△：折り曲げ作業性は良好であるが、折り曲げ部に破損が若干認められる、
×：折り曲げ作業が困難であり、折り曲げ部に著しい破損が認められる。

（＊耐候性）
促進耐候性試験には、ＪＩＳ Ｂ ７７５４に規定されたスーパーキセノンウェザオメーター（商品名、スガ試験機社製）を使用し、１時間４２分間のキセノンアークランプの照射と１８分間の降雨の条件による合計２時間を１サイクルとして、５００サイクルの繰り返し試験終了後の試験体の目視評価を行なった。
○：シート表面に異常が全く認められず
△：シート表面に初期と比較してわずかにツヤビケが認められるもののワレはなし、
×：シート表面にワレが明らかに認められる。

（考察）
表１の結果より、本発明の効果について以下に考察する。

実施例１〜１２は本発明で規定した範囲内の電波吸収シートである。

比較例１及び２は電波吸収層（Ｂ）の膜厚が本発明で規定した範囲を外れる電波吸収 シートである。

比較例３は電波吸収層（Ｂ）に含まれるマンガン・亜鉛フェライトの含有量を減量し、電波吸収層（Ｂ）の比誘電率虚数部が本発明で規定する範囲を下回る電波吸収シートである。

比較例４は電波吸収層（Ｂ）に含まれるマンガン・亜鉛フェライトの含有量を増量し、電波吸収層の比誘電率実数部が本発明で規定した範囲を外れる電波吸収シートである。

比較例５は、保護層（Ｃ）の膜厚が本発明で規定した範囲を外れる電波吸収シートである。

比較例６は、保護層（Ｃ）が備えられていない電波吸収シートである。

比較例７は、電波反射層（Ａ）が備えられていない電波吸収シートである。

比較例８及び９は、タンジェントデルタ値が本発明範囲を外れる電波吸収シートである。

比較例１０は、保護層（Ｃ）の光反射率が本発明範囲を外れる電波吸収シートである。

以上により調製された電波吸収シートによるミリ波帯域の電波吸収特性及び可とう性試験、耐候性試験結果より、以下のことが言える。

電波反射層（Ａ）、電波吸収層（Ｂ）及び保護層（Ｃ）をすべて備えるとともに配置関係が規定どおりであり、電波吸収層（Ｂ）と保護層（Ｃ）の膜厚が所定範囲内であり、電波吸収層の比誘電率及び保護層の光反射率が本発明所定の範囲内にある限り、ミリ波吸収性に極めて優れ、帯域幅が広く、可とう性、耐候性に優れた電波吸収シートが得られる。

電波吸収層（Ｂ）が膜厚の条件を満たさない場合は、電波吸収シートのミリ波吸収性が充分発揮できないが、電波吸収層（Ｂ）膜厚が本発明規定の範囲にあるときに限り、ミリ波電波吸収性と帯域幅が飛躍的に増大する。（実施例１と、比較例１、２との対比）。

電波吸収層（Ｂ）が比誘電率の条件を満たさない場合は、電波吸収シートのミリ波吸収性が充分発揮できないが、電波吸収層（Ｂ）の比誘電率が本発明規定の範囲にあるときに限り、ミリ波電波吸収性と帯域幅が飛躍的に増大する。（実施例１と、比較例３と４との対比）。

電波反射層（Ａ）がない電波吸収シートでは、電波吸収シートのミリ波吸収性が充分発揮できない。しかしながら、すべての層を組み合わせることによって、ミリ波電波吸収性と帯域幅が飛躍的に増大する。（実施例１と７との対比）。

保護層（Ｃ）がない電波吸収シートでは、ある程度のミリ波吸収性を有するが十分ではない。また、保護層（Ｃ）の膜厚を大きくしすぎた場合も、ミリ波吸収性は十分ではない。（実施例１と比較例５、６との対比）。

電波吸収層（Ｂ）のタンジェントデルタ値が規定範囲内にない電波吸収シートでは、ある程度のミリ波吸収性を有するが、全く不十分である。タンジェントデルタ値が本発明規定の範囲にあるときに限り、ミリ波電波吸収性と帯域幅が飛躍的に増大する。（実施例１と比較例８と９との対比）。

保護層（Ｃ）の光反射率が規定範囲内にない電波吸収シートでは、ある程度のミリ波吸収性を有するが十分ではなく、また耐候性が悪く、実用レベルにはない。（実施例１と比較例１０との対比）。

Claims (9)

1. 電波反射層（Ａ）と、前記電波反射層（Ａ）の上部に平行に配置された電波吸収層（Ｂ）と、前記電波吸収層（Ｂ）の上部に平行に配置された保護層（Ｃ）とを備えてなる、ミリ波帯域用電波吸収シートであって、
   前記電波吸収層（Ｂ）の周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率の実数部が１０〜２０の範囲内であり、虚数部の絶対値が４〜１０の範囲内であり、前記電波吸収層（Ｂ）の膜厚が２００〜４００μｍの範囲内にあり、前記比誘電率の虚数部／実数部の絶対値が０．３０〜０．６０の範囲内にあり、
   前記保護層（Ｃ）の周波数７９ＧＨｚにおける比誘電率の実数部が１．５〜８．０の範囲内であり、虚数部の絶対値が１．０未満であり、前記保護層（Ｃ）の膜厚が５０〜２００μｍの範囲内にあり、前記保護層（Ｃ）の光反射率が入射角６０°で５０％以上、入射角２０°で２５％以上であり、
   前記電波吸収層（Ｂ）は、誘電性粉末及び結合剤を含むフィルムであり、
   前記誘電性粉末は、以下の材料：
   センダスト、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金；フェライト；マンガン・亜鉛系フェライト、マンガン・ニッケル系フェライト、ニッケル・亜鉛系フェライト、銅・亜鉛系フェライト、亜鉛フェライト、コバルトフェライト、マグネタイト、スピネルフェライト；バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、Ｍ型フェライト、Ｙ型フェライト、Ｚ型フェライト、Ｗ型フェライト、Ｕ型フェライト、六方晶フェライト；イットリウム鉄、ガーネット型フェライト；カルボニル鉄；微細還元鉄粉、パーマロイ；ＩＴＯ粉末；導電カーボン、絶縁カーボン；並びにこれらの組み合わせ、
   からなる群から選択される誘電性を有する粉末であり、
   前記保護層（Ｃ）は、結合剤としてポリマーを含むフィルム又は塗膜である、
   ミリ波帯域用電波吸収シート。
2. 前記電波吸収層（Ｂ）が、前記電波吸収層（Ｂ）に含まれる前記結合剤１００質量部を基準として、前記誘電性粉末を５０〜５００質量部含む、請求項１に記載の電波吸収シート。
3. 前記電波吸収層（Ｂ）が、前記誘電性粉末を前記結合剤中に分散させた分散物を、膜状に成型したフィルムである、請求項１又は２に記載の電波吸収シート。
4. 前記電波吸収層（Ｂ）が、前記結合剤、前記誘電性粉末及び溶媒を含む電波吸収塗料組成物を塗布し、乾燥させて形成された塗膜である、請求項１又は２に記載の電波吸収シート。
5. 前記保護層（Ｃ）が、結合剤として塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリオレフィン樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含むフィルムである、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電波吸収シート。
6. 前記保護層（Ｃ）が、着色剤を含む着色フィルムである、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電波吸収シート。
7. 前記電波反射層（Ａ）、前記電波吸収層（Ｂ）及び前記保護層（Ｃ）が、この順に平行に配置されてなる、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電波吸収シート。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電波吸収シートを用いる、ミリ波帯域の電波吸収方法。
9. 誤作動の電波障害を生じる原因となる電波反射体に、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電波吸収シートを設置するか、又は、前記電波反射体と電波受信装置との間に、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電波吸収シートを設置する、電波障害の防止方法。

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