WO2023048050A1 - 電磁波吸収体 - Google Patents

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    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0088—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a plurality of shielding layers; combining different shielding material structure

Definitions

  • This application relates to an electromagnetic wave absorber that absorbs electromagnetic waves in the millimeter wave band.
  • Patent Document 1 In order to suppress high-frequency noise, conventionally used electromagnetic wave absorbing sheets that utilize the magnetic loss of magnetic materials are less effective, and resonance-type electromagnetic wave absorbing sheets that utilize conductive materials are required (Patent Document 1). ). However, it is not suitable for the conductive material to come into direct contact with conductive circuit elements or transmission lines because it causes a short circuit. In addition, even if the conductive layer of the resonance type electromagnetic wave absorbing sheet is prevented from directly touching the circuit elements and transmission lines by using an adhesive for affixing them to the circuit elements and transmission lines, the sheet can be cut and punched to a desired size. When used as such, the conductive layer will be exposed on the cut surface, and there is a risk of short-circuiting due to contact with this portion. Furthermore, the risk of short circuit due to falling off of the conductive material cannot be eliminated.
  • the iron oxide magnetic material is a non-conductive material and has no risk of short circuit.
  • epsilon-type iron oxide has an ability to absorb electromagnetic waves in the millimeter wave band, and that the absorption frequency can be controlled by a substitution element and its substitution amount (Patent Documents 2 and 3).
  • hexagonal ferrite is also known to have electromagnetic wave absorbability in the millimeter wave band (Patent Document 4).
  • Patent Documents 5, 6, and 7 disclose a laminated electromagnetic wave absorber whose magnetic permeability and dielectric constant gradually increase in the transmission direction from the incident side of the electromagnetic wave.
  • Patent Document 6 discloses a radio wave absorber in which the dielectric constant of the surface layer is increased by reducing the amount of rubber contained in the surface layer that functions as a dielectric layer and increasing the amount of alumina powder.
  • Patent document 7 uses a magnetic powder/resin composite in which magnetic powder is dispersed so that the packing density of the magnetic powder increases continuously along the propagation direction of radio waves, and a layer made of a low dielectric constant material is arranged on the incident surface.
  • a radio wave absorber is disclosed in which reflection of radio waves on the incident surface is reduced by doing so.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-81119 Patent No. 5481613
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-60484 Patent No. 4787978
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-277726 Patent No. 4859791
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-250823 Patent No. 4674380
  • the present application solves the above problem and provides an electromagnetic wave absorber capable of suppressing electromagnetic waves reflected on the surface.
  • the electromagnetic wave absorber of the present application includes an electromagnetic wave reflection suppression layer and an electromagnetic wave absorption layer, the electromagnetic wave reflection suppression layer includes a first binder, and the content ratio of the first binder in the electromagnetic wave reflection suppression layer. is 85% by mass or more, the electromagnetic wave absorbing layer contains a second binder and an electromagnetic wave absorbing material, and the content of the electromagnetic wave absorbing material in the electromagnetic wave absorbing layer is 45 to 85% by mass. It is characterized by
  • an electromagnetic wave absorber capable of suppressing the reflection of electromagnetic waves incident from the outside on the surface layer and absorbing the electromagnetic waves incident from the surface layer.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the free space method for measuring the electromagnetic wave return loss and the electromagnetic wave transmission loss of the electromagnetic wave absorber of the embodiment of the present application.
  • the electromagnetic wave absorber of the present application includes an electromagnetic wave reflection suppression layer and an electromagnetic wave absorption layer, the electromagnetic wave reflection suppression layer includes a first binder, and the content ratio of the first binder in the electromagnetic wave reflection suppression layer. is 85% by mass or more, the electromagnetic wave absorbing layer contains a second binder and an electromagnetic wave absorbing material, and the content of the electromagnetic wave absorbing material in the electromagnetic wave absorbing layer is 45 to 85% by mass. It is characterized by
  • the electromagnetic wave absorber of the present application includes an electromagnetic wave reflection suppression layer and an electromagnetic wave absorption layer, and the content of the first binder in the electromagnetic wave reflection suppression layer is higher than the content of the second binder in the electromagnetic wave absorption layer. It is possible to suppress the reflection of the electromagnetic wave incident from the electromagnetic wave reflection suppression layer side, absorb the electromagnetic wave incident from the electromagnetic wave reflection suppression layer side, and prevent the electromagnetic wave from adversely affecting the electronic device as a whole.
  • the content ratio of the first binder in the electromagnetic wave reflection suppression layer is made larger than the content ratio of the second binder in the electromagnetic wave absorption layer, reflection of electromagnetic waves incident from the side of the electromagnetic wave reflection suppression layer can be suppressed.
  • the reason is considered as follows.
  • the reflectance of an electromagnetic wave absorber increases as the difference between the dielectric constant of the air layer into which electromagnetic waves are incident and the dielectric constant of the surface layer of the electromagnetic wave absorber increases.
  • the dielectric constant of air is about 1
  • the dielectric constant of the electromagnetic wave absorbing layer of a normal electromagnetic wave absorber is about 10-40.
  • the dielectric constant of the electromagnetic wave reflection suppressing layer with a large binder content is about 3. Therefore, by arranging an electromagnetic wave reflection suppression layer with a large binder content between the air layer and the electromagnetic wave absorption layer, the relative dielectric constant of the electromagnetic wave reflection suppression layer can be brought close to the relative dielectric constant of the air.
  • the electromagnetic wave reflection suppressing layer is preferably arranged on the electromagnetic wave incident side.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the electromagnetic wave absorber of this embodiment.
  • the electromagnetic wave absorber 10 of this embodiment includes an electromagnetic wave absorbing layer 11 and an electromagnetic wave reflection suppressing layer 12.
  • the electromagnetic wave absorber 10 is used by arranging the electromagnetic wave reflection suppressing layer 12 on the side on which the electromagnetic wave 13 is incident. Although the electromagnetic wave absorbing layer 11 and the electromagnetic wave reflection suppressing layer 12 are directly bonded in FIG. This can improve the adhesion between the two layers.
  • the electromagnetic wave absorber 10 is formed with a two-layer structure of the electromagnetic wave absorbing layer 11 and the electromagnetic wave reflection suppressing layer 12, but an adhesive layer may be further arranged on the electromagnetic wave absorbing layer 11 side. This facilitates attachment of the electromagnetic wave absorber to the electronic device.
  • the electromagnetic wave absorbing material constituting the electromagnetic wave absorbing layer is a magnetic iron oxide that magnetically resonates in the millimeter wave band or higher frequency band.
  • the following hexagonal ferrite or the following epsilon type iron oxide can be used.
  • Magnetic iron oxide is usually used in the form of particles.
  • hexagonal ferrite As the hexagonal ferrite, a hexagonal ferrite containing at least one selected from the group consisting of Sr and Ba and in which a part of the Fe sites is substituted with Al can be used.
  • the hexagonal ferrite has a magnetoplumbite crystal structure and is represented by the general formula: AFe 12 O 19 , where A represents at least one selected from the group consisting of Sr and Ba.
  • Strontium ferrite can have a resonance frequency of 60 GHz to 80 GHz by substituting part of Fe 3+ in SrFe 12 O 19 with Al 3+ , etc., and is an electromagnetic wave absorber compatible with wireless LANs in the 60 GHz band. can be made.
  • the frequency indicating electromagnetic wave absorption shifts to the high frequency side, which corresponds to an increase in the value of the anisotropic magnetic field (HA). it is conceivable that.
  • Epsilon-type iron oxide As the epsilon-type iron oxide, an epsilon-type iron oxide in which part of the Fe site is substituted with at least one selected from the group consisting of Al, Ga and In can be used.
  • the epsilon-type iron oxide has an ⁇ -phase crystal structure and is represented by the general formula: ⁇ -Fe 2 O 3 , and part of the Fe site is at least one selected from the group consisting of Al, Ga and In.
  • the magnetic resonance frequency responsible for electromagnetic wave absorption can be changed.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-60484
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-277726
  • the electromagnetic wave reflection suppressing layer may contain non-magnetic particles.
  • the non-magnetic particles are added mainly to improve the hardness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer, and silica particles, talc particles, etc. are used, but other non-magnetic particles may be used.
  • Binders constituting the electromagnetic wave absorbing layer and the electromagnetic wave reflection suppressing layer include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), butyl rubber (IIR), nitrile rubber (NBR ), ethylene propylene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylic rubber (ACM), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSR), urethane rubber (PUR), silicone rubber (Q), fluororubber (FKM), ethylene - It preferably contains at least one rubber binder selected from the group consisting of vinyl acetate rubber (EVA), epichlorohydrin rubber (CO), and polysulfide rubber (T).
  • EVA vinyl acetate rubber
  • CO epichlorohydrin rubber
  • T polysulfide rubber
  • the two layers can be brought into close contact without using an adhesive layer.
  • a layer having another function may be formed between the electromagnetic wave absorbing layer and the electromagnetic wave reflection suppressing layer.
  • a flame-retardant layer having a flame-retardant function may be formed.
  • the same binder as that constituting the electromagnetic wave absorbing layer and the electromagnetic wave reflection suppressing layer can contain a phosphorus-containing compound as a flame retardant.
  • the content of the flame retardant in the flame-retardant layer is preferably 5-20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
  • silicone rubber (Q) and fluororubber (FKM) are particularly preferable in order to improve the strength of the electromagnetic wave absorber.
  • silicone rubber any one of addition reaction type, condensation reaction type and peroxide curing type can be used.
  • the peroxide-curable silicone rubber is preferable in that the crosslink density can be controlled and any hardness can be obtained.
  • the first binder forming the electromagnetic wave reflection suppression layer and the second binder forming the electromagnetic wave absorbing layer may be the same or different. Moreover, each binder may be used by mixing a plurality of types of binders.
  • the content of the first binder in the electromagnetic wave reflection suppressing layer must be 85% by mass or more, and the content of the first binder must be greater than the content of the second binder in the electromagnetic wave absorbing layer. be.
  • the electromagnetic wave reflection suppressing layer may be formed using only the first binder.
  • the content of the second binder in the electromagnetic wave absorbing layer is preferably 15 to 55% by mass.
  • the first binder in the electromagnetic wave reflection suppression layer is mainly used as a matrix material when forming the electromagnetic wave reflection suppression layer.
  • the second binder in the electromagnetic wave absorbing layer is used as a matrix material for forming the electromagnetic wave absorbing layer by dispersing and fixing the electromagnetic wave absorbing material.
  • the electromagnetic wave reflection suppressing layer and the electromagnetic wave absorbing layer of the present application are laminated, the electromagnetic wave incident from the electromagnetic wave reflection suppressing layer side is transmitted on the surface of the electromagnetic wave reflection suppressing layer because the dielectric constant of the electromagnetic wave reflection suppressing layer is lower than that of the electromagnetic wave absorbing layer. Since the reflection of the electromagnetic wave can be suppressed, the reflection attenuation amount can be increased, and the transmission attenuation amount can be increased, so that the electromagnetic wave absorption ability can be improved.
  • the electromagnetic wave absorbing layer preferably contains carbon particles such as carbon black. Further, it is preferable to add a dispersant to the electromagnetic wave absorbing layer in order to arrange the electromagnetic wave absorbing material uniformly without uneven distribution.
  • the electromagnetic wave return loss and the electromagnetic wave transmission loss of the electromagnetic wave absorber of the present embodiment are preferably ⁇ 10 dB or less in the frequency band of 76 to 81 GHz, and ⁇ 10 dB or less in the electromagnetic wave transmission loss. .
  • the attenuation of -10 dB or less means that 10% or less of the incident electromagnetic wave is reflected or transmitted.
  • the electromagnetic wave reflection attenuation and the electromagnetic wave transmission attenuation of the electromagnetic wave absorber of this embodiment can be measured using the free space method shown in Examples described later.
  • the ratio (A/B) between the thickness A (mm) of the electromagnetic wave absorbing layer and the thickness B (mm) of the electromagnetic wave reflection suppression layer is 0.7 to 1.4. is preferred. Within this range, the electromagnetic wave reflection loss can sometimes be reduced to -15 dB or less. The attenuation amount of -15 dB or less means that 3.16% or less of the incident electromagnetic wave is reflected. On the other hand, if (A/B) is less than 0.7, the thickness A of the electromagnetic wave absorbing layer is too small to sufficiently reduce the amount of electromagnetic wave transmission. Further, when (A/B) is larger than 1.4, the electromagnetic wave reflection amount cannot be sufficiently reduced because the thickness B of the electromagnetic wave reflection suppressing layer is small. (A/B) is more preferably 0.9 to 1.4.
  • the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer is preferably 1 to 2 mm. Within this range, the strength and flexibility of the electromagnetic wave absorber can be maintained at a practical level.
  • the thicknesses of the electromagnetic wave absorbing layer and the electromagnetic wave reflection suppressing layer of the electromagnetic wave absorber of this embodiment can be measured as follows. That is, the cross section of the sample that has been cut by cutter knife cutting, ion milling, etc. so that the cross section of the electromagnetic wave absorber is vertical, is viewed under a microscope (for example, "VHX-6000" manufactured by Keyence Corporation) at a magnification of 20. ) is used to photograph the range where the entire thickness of the sample can be observed. Next, five points randomly extracted from the photographed image are subjected to length measurement using the analysis software of the microscope. Further, the same process is performed for 3 randomly selected fields of view, and the average thickness of the 15 points is calculated. This is done for each of the electromagnetic wave absorbing layer and the electromagnetic wave reflection suppressing layer.
  • a microscope for example, "VHX-6000" manufactured by Keyence Corporation
  • the ratio (C/D) between the 1 GHz relative dielectric constant real part C of the electromagnetic wave absorbing layer and the 1 GHz relative dielectric constant real part D of the electromagnetic wave reflection suppressing layer measured according to JIS C2138-2007 is 1.5 to 11.0. 6 is preferred. This is because within this range, the difference between the dielectric constant of the air layer and the dielectric constant of the electromagnetic wave reflection suppressing layer can be reduced. (C/D) is more preferably 3.0 to 11.0.
  • the 1 GHz relative permittivity real part C of the electromagnetic wave absorbing layer is preferably 5-40.
  • the composite impedance when combined with the electromagnetic wave reflection suppressing layer is separated from the value of the air impedance, and the electromagnetic wave reflection of the electromagnetic wave absorber. increase in volume.
  • the hardness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer and the electromagnetic wave absorbing layer of the electromagnetic wave absorber of this embodiment is preferably 40 to 80, more preferably 50 to 70, in durometer type A specified in JIS K6253-1997. Thereby, the durability of the electromagnetic wave absorber can be improved.
  • the adhesive strength between the electromagnetic wave absorbing layer and the electromagnetic wave reflection suppressing layer is defined as the 180° peel strength specified in JIS Z0237-2009. It is preferably 6 N/10 mm or more.
  • the overall elongation at break of the electromagnetic wave absorber of this embodiment is preferably 150% or more.
  • Example 1 ⁇ Production of electromagnetic wave absorbing sheet> After kneading the components of the electromagnetic wave absorbing layer described below with a kneader, the kneaded product is separated by a calendering method, after which the component of the electromagnetic wave reflection suppressing layer described below is kneaded with a kneader, and the kneaded product is separated by a calendering method. , an electromagnetic wave reflection suppressing layer was laminated on the electromagnetic wave absorbing layer previously separated.
  • the laminated electromagnetic wave absorbing layer and electromagnetic wave reflection suppressing layer are subjected to a cross-linking step at a cross-linking temperature of 190°C and a secondary vulcanization step at 200°C, cut into a sheet with a width of 1000 mm, and wound on a roll.
  • a laminated electromagnetic wave absorbing sheet of Example 1 was produced.
  • the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer of the produced laminated electromagnetic wave absorbing sheet was 2.0 mm
  • the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.4 mm.
  • Electromagnetic wave reflection suppression layer component (1) Silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “KE-951KU”, silica particle content: 10% by mass): 99.0% by mass (2) Cross-linking agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “C-8A”): 1.0% by mass
  • Example 2 A laminated electromagnetic wave absorbing sheet of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer was 1.7 mm and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.7 mm.
  • Example 3 A laminated electromagnetic wave absorbing sheet of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer was 1.0 mm and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.5 mm.
  • Example 4 The laminated electromagnetic wave absorbing layer of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the following electromagnetic wave absorbing layer components were used, and the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer was 1.7 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.7 mm. A sheet was produced.
  • Example 5 The laminated electromagnetic wave absorbing layer of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following electromagnetic wave absorbing layer components were used and the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer was 1.7 mm and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.7 mm. A sheet was produced.
  • Example 6 Laminated electromagnetic wave absorption of Example 6 in the same manner as in Example 1 except that the following electromagnetic wave absorbing layer components were used, the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer was 1.7 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection control layer was 1.7 mm. A sheet was produced.
  • Example 7 The laminated electromagnetic wave of Example 7 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the following electromagnetic wave reflection suppression layer components were used, and the thickness of the electromagnetic wave absorption layer was 1.7 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppression layer was 1.7 mm. An absorbent sheet was produced.
  • Electromagnetic wave reflection suppression layer component (1) Silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “KE-951KU”, silica particle content: 10% by mass): 85.0% by mass (2) Cross-linking agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “C-8A”): 1.0% by mass (3) Non-magnetic particles (talc: hydrated magnesium silicate, manufactured by Fuji Talc Industry Co., Ltd., trade name “FS205”): 14.0% by mass
  • Example 8 The laminated electromagnetic wave of Example 8 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the following electromagnetic wave reflection suppression layer components were used, and the thickness of the electromagnetic wave absorption layer was 1.7 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppression layer was 2.0 mm. An absorbent sheet was produced.
  • Nylon resin manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name “1013B”: 100.0% by mass
  • An electromagnetic wave absorbing layer having a thickness of 1.7 mm was prepared using the following electromagnetic wave absorbing layer components, and only the prepared electromagnetic wave absorbing layer was used as it was. A sheet was produced.
  • Comparative example 2 Laminated electromagnetic wave absorption of Comparative Example 2 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following electromagnetic wave absorbing layer components were used, and the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer was 1.7 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.7 mm. A sheet was produced.
  • Comparative Example 3 Laminated electromagnetic wave absorption of Comparative Example 3 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the following electromagnetic wave absorbing layer components were used, and the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer was 1.7 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.7 mm. A sheet was produced.
  • Comparative Example 4 A laminated electromagnetic wave of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the following electromagnetic wave reflection suppression layer components were used, and the thickness of the electromagnetic wave absorption layer was 2.0 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppression layer was 1.4 mm. An absorbent sheet was produced.
  • Electromagnetic wave reflection suppression layer component (1) Silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “KE-951KU”, silica particle content: 10% by mass): 80.0% by mass (2) Cross-linking agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “C-8A”): 1.0% by mass (3) Non-magnetic particles (talc: hydrated magnesium silicate, manufactured by Fuji Talc Industry Co., Ltd., trade name “FS205”): 19.0% by mass
  • Comparative Example 5 A laminated electromagnetic wave of Comparative Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the following electromagnetic wave reflection suppression layer components were used, and the thickness of the electromagnetic wave absorption layer was 1.0 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppression layer was 0.05 mm. An absorbent sheet was produced.
  • Electromagnetic wave reflection suppression layer component (1) Silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “KE-951KU”, silica particle content: 10% by mass): 49.6% by mass (2) Cross-linking agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “C-8A”): 0.4% by mass (3) Non-magnetic particles (aluminum oxide: manufactured by Showa Denko, trade name “AS-10”): 50.0% by mass
  • the electromagnetic wave return loss and the electromagnetic wave transmission loss were measured using the free space method. Specifically, as shown in FIG. 2, using a millimeter-wave network analyzer “ME7838A” (product name) 20 manufactured by Anritsu Corporation, an antenna 21 connected to a first port 20a is connected to a first port 20a through a dielectric lens 23.
  • the electromagnetic wave absorption suppression layer side of the electromagnetic wave absorption sheet 24 is irradiated with an input wave (millimeter wave) 25 having a frequency of 76.5 GHz, and the electromagnetic wave 26 reflected by the electromagnetic wave reflection suppression layer is directed to the electromagnetic wave reflection suppression layer side of the electromagnetic wave absorption sheet 24.
  • the electromagnetic wave 27 passing through the electromagnetic wave absorbing sheet 24 was measured by the antenna 22 arranged on the electromagnetic wave absorbing layer side of the electromagnetic wave absorbing sheet 24 and connected to the second port 20b.
  • the intensity of the irradiated electromagnetic wave 25 and the intensity of the reflected electromagnetic wave 26 and the transmitted electromagnetic wave 27 were grasped as power values, respectively, and the electromagnetic wave return attenuation and the electromagnetic wave transmission attenuation were obtained in dB from the intensity difference.
  • ⁇ 1 GHz relative permittivity real part The 1 GHz relative dielectric constant real part C of the electromagnetic wave absorbing layer and the 1 GHz relative dielectric constant real part D of the electromagnetic wave reflection suppressing layer were measured according to JIS C2138-2007. Also, based on the results, the ratio (C/D) between the real part C of the 1 GHz relative permittivity and the real part D of the 1 GHz relative permittivity was determined.
  • Table 1 also shows the electromagnetic wave absorbing layer thickness A, the electromagnetic wave reflection suppressing layer thickness B, and their ratio A/B.
  • the electromagnetic wave absorption sheets of Examples 1 to 8 were able to suppress the electromagnetic wave return loss to -10 dB or less.
  • the electromagnetic wave absorbing sheets of Comparative Examples 1 to 5 the electromagnetic wave reflection attenuation exceeded -10 dB.
  • Comparative Example 4 in which the content ratio of the first binder in the electromagnetic wave reflection suppression layer is 80% by mass, which is less than 85% by mass, the -dB value of the return loss at 76.5 GHz is large (absolute value of -dB value The result is that the return loss is small).
  • Comparative Example 5 in which the content of the first binder in the electromagnetic wave reflection suppressing layer is 49.6% by mass, the -dB value of the return loss at 76.5 GHz is even larger than that in Comparative Example 4 ( The return loss, which is the absolute value of the ⁇ dB value, is small).
  • the -dB value of the transmission attenuation at 76.5 GHz was larger than that of Comparative Example 4 (the transmission attenuation, which is the absolute value of the -dB value, was small).
  • the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer of the electromagnetic wave absorbing sheet of Example 1 was changed to 1.40 mm, 1.55 mm, 1.60 mm, 1.80 mm, and 2.00 mm, and the thickness of the electromagnetic wave reflection suppressing layer was 1.20 mm. , 1.30 mm, 1.40 mm, 1.50 mm, 1.60 mm, 1.65 mm, 1.70 mm, 1.75 mm, 1.80 mm, 1.90 mm, 1.95 mm, and 2.00 mm, respectively. were combined to produce an electromagnetic wave absorbing sheet, and the electromagnetic wave reflection loss was measured in the same manner as in Example 1.
  • the electromagnetic wave reflection loss was reduced to -6 dB or less in all combinations of the electromagnetic wave absorbing sheets.
  • the electromagnetic wave absorbing sheet the electromagnetic wave having a ratio (A/B) of the thickness A (mm) of the electromagnetic wave absorbing layer to the thickness B (mm) of the electromagnetic wave reflection suppressing layer is 0.7 to 1.4. With the absorbing sheet, all the electromagnetic wave return losses could be reduced to -10 dB or less.
  • the electromagnetic wave absorber of the present application can absorb electromagnetic waves in a high frequency band equal to or higher than the millimeter wave band, and can provide an electromagnetic wave absorber capable of suppressing the reflection of electromagnetic waves, thereby producing electronic components and electronic devices excellent in EMC. is useful for
  • electromagnetic wave absorber 11 electromagnetic wave absorbing layer 12 electromagnetic wave reflection suppression layer 13 electromagnetic wave 20 millimeter wave network analyzer 20a first port 20b second port 21, 22 antenna 23 dielectric lens 24 electromagnetic wave absorbing sheet 25 input electromagnetic wave 26 reflected electromagnetic wave 27 transmission electromagnetic wave

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Abstract

本願の電磁波吸収体は、電磁波反射抑制層と電磁波吸収層とを備え、前記電磁波反射抑制層は、第１のバインダを含み、前記電磁波反射抑制層中での、前記第１のバインダの含有割合が、８５質量％以上であり、前記電磁波吸収層は、第２のバインダと、電磁波吸収材料とを含み、前記電磁波吸収層中での、前記電磁波吸収材料の含有割合が、４５～８５質量％であることを特徴とする。

Description

電磁波吸収体
　本願は、ミリ波帯の電磁波を吸収する電磁波吸収体に関する。
　携帯電話に代表される無線通信技術の発達に伴い、様々な機器やセンサが無線によってネットワークにつながりつつある。また、医療分野でも感染予防の観点から機器のコードレス化が進み、医療機器が無線でつながり始めている。これらの通信は比較的短距離での高速大容量が求められており、利用周波数が高い。この様な高周波数を利用する機器の増加に伴い、機器から発生するノイズによる動作不良・利用電磁波との干渉等によって電子機器や通信に不具合が起こる危険性が増大している。更に、近年、自動車の衝突事故防止を目的としたミリ波レーダの搭載も始まっている。これら医療、自動車分野の機器での不具合は人命に影響を与えるため、誤動作があってはならない。そこで、機器のノイズや干渉による不具合の防止、いわゆるＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility：電磁両立性）対策としての電磁波吸収体を、ミリ波帯の電磁波を発受信する回路素子や伝送路に適用する必要性が高まっている。
　高い周波数のノイズを抑制するためには、従来用いられてきた磁性材料の磁気損失を利用した電磁波吸収シートでは効果が低く、導電材料を利用した共振型電磁波吸収シートが必要となる（特許文献１）。しかしながら、導電材料が導通のある回路素子や伝送路に直接触れることは、短絡の原因となるため不向きである。また、回路素子や伝送路に貼付するための粘着剤によって共振型電磁波吸収シートの導電層が回路素子や伝送路に直接触れることを回避したとしても、シートを所望のサイズに切断・打抜きをして使用する場合、切断面には導電層が露出することになり、この部分が接触することにより回路を短絡させる危険性がある。更に、導電材の脱落による回路短絡の危険性も払拭できない。
　一方、鉄酸化物磁性体は非導電材であり、回路短絡の危険性がない。近年、イプシロン型酸化鉄がミリ波帯の電磁波吸収能を持ち、置換元素とその置換量によって吸収周波数をコントロール可能であることが見いだされた（特許文献２、３）。更に、六方晶フェライトもミリ波帯の電磁波吸収能を持つことが知られている（特許文献４）。
　また、本願に関連する先行技術として、特許文献５、６、７がある。特許文献５には、電磁波の入射側からその透過方向に透磁率及び誘電率が次第に増加する積層型電磁波吸収体が開示されている。特許文献６には、誘電体層として機能する表層に含まれるゴムの成分を少なくし、アルミナ粉末を多くして、表層の誘電率を上げた電波吸収体が開示されている。特許文献７には、磁性粉の充填密度が電波の進行方向に沿って連続的に増加するように分散させた磁性粉／樹脂複合体を用い、入射面に低誘電率材料からなる層を配置することにより、入射面での電波の反射を少なくした電波吸収体が開示されている。
特開２００７－８１１１９号公報（特許第５４８１６１３号公報） 特開２００８－６０４８４号公報（特許第４７８７９７８号公報） 特開２００８－２７７７２６号公報（特許第４８５９７９１号公報） 特開２００７－２５０８２３号公報（特許第４６７４３８０号公報） 特開２０００－３１６８６号公報 特開２００３－１３３７８３号公報 特開２００９－１８８３２２号公報
　ところで、シート状の電磁波吸収体をノイズの影響を防ぎたい電子装置に粘着剤等によって貼り合せてノイズを抑制する場合、ノイズの原因となる電磁波の大部分は、電磁波吸収体により吸収され、一定程度のノイズの抑制効果は達成できる。また、電磁波の一部は、電磁波吸収体の表面で反射し、その反射した電磁波が他の電子装置に達するが、他の電子装置にも電磁波吸収体を貼り合わせておけば問題はない。
　しかし、全ての電子装置に電磁波吸収体を貼り合わせるのは困難な場合があり、その場合には、電磁波吸収体を貼り合わせた電子装置から反射した電磁波が他の思わぬ電子機器に悪影響を及ぼすことも考えられる。
　本願は、上記問題を解決したもので、表面で反射する電磁波を抑制可能な電磁波吸収体を提供するものである。
　本願の電磁波吸収体は、電磁波反射抑制層と電磁波吸収層とを含み、前記電磁波反射抑制層は、第１のバインダを含み、前記電磁波反射抑制層中での、前記第１のバインダの含有割合が、８５質量％以上であり、前記電磁波吸収層は、第２のバインダと、電磁波吸収材料とを含み、前記電磁波吸収層中での、前記電磁波吸収材料の含有割合が、４５～８５質量％であることを特徴とする。
　本願によれば、外部から入射する電磁波の表面層での反射を抑制でき、且つ、表面層から入射した電磁波を吸収することができる電磁波吸収体を提供できる。
図１は、本願の実施形態の電磁波吸収体の一例を示す模式断面図である。 図２は、本願の実施形態の電磁波吸収体の電磁波反射減衰量及び電磁波透過減衰量を測定するフリースペース法を説明するための模式図である。
　本願の電磁波吸収体は、電磁波反射抑制層と電磁波吸収層とを含み、前記電磁波反射抑制層は、第１のバインダを含み、前記電磁波反射抑制層中での、前記第１のバインダの含有割合が、８５質量％以上であり、前記電磁波吸収層は、第２のバインダと、電磁波吸収材料とを含み、前記電磁波吸収層中での、前記電磁波吸収材料の含有割合が、４５～８５質量％であることを特徴とする。
　本願の電磁波吸収体は、電磁波反射抑制層と電磁波吸収層とを備え、電磁波反射抑制層における第１のバインダの含有割合を、電磁波吸収層における第２のバインダの含有割合より大きくしているため、電磁波反射抑制層側から入射する電磁波の反射を抑制でき、且つ、電磁波反射抑制層側から入射した電磁波を吸収することができ、全体的に電磁波による電子装置への悪影響を防止できる。
　本願の電磁波吸収体において、電磁波反射抑制層における第１のバインダの含有割合を、電磁波吸収層における第２のバインダの含有割合より大きくすると、電磁波反射抑制層側から入射する電磁波の反射を抑制できる理由は下記のとおりと考えられる。
　即ち、一般に電磁波吸収体の反射率は、電磁波が入射する空気層の比誘電率と、電磁波吸収体の表面層の比誘電率との差が大きいと、電磁波吸収体の反射率は大きくなることが知られている。空気の比誘電率は約１であり、通常の電磁波吸収体の電磁波吸収層の比誘電率は約１０～４０である。一方、バインダの含有量が大きい電磁波反射抑制層の比誘電率は約３程度となる。従って、空気層と電磁波吸収層との間にバインダ含有量が大きい電磁波反射抑制層を配置することにより、電磁波反射抑制層の比誘電率を空気の比誘電率に近づけることができ、空気層の比誘電率と電磁波反射抑制層の比誘電率との差が小さくなる。このため、電磁波反射抑制層側から入射する電磁波の反射を抑制できると考えられる。従って、電磁波反射抑制層は、電磁波の入射側に配置することが好ましい。
　以下、本願の電磁波吸収体の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本実施形態の電磁波吸収体の一例を示す模式断面図である。
　図１において、本実施形態の電磁波吸収体１０は、電磁波吸収層１１と、電磁波反射抑制層１２とを備えている。電磁波吸収体１０は、電磁波１３が入射する側に電磁波反射抑制層１２を配置して用いられる。図１では、電磁波吸収層１１と電磁波反射抑制層１２とが直接接合されているが、電磁波吸収層１１と電磁波反射抑制層１２と間に接着層を更に配置してもよい。これにより、両層の接着力を向上できる。
　また、図１では、電磁波吸収体１０は、電磁波吸収層１１と電磁波反射抑制層１２との２層構構造で形成したが、電磁波吸収層１１側に更に粘着層を配置してもよい。これにより、電磁波吸収体の電子装置への貼り付けが容易となる。
　次に、本実施形態の電磁波吸収体の電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層を構成する各成分について説明する。
　＜電磁波吸収材料＞
　電磁波吸収層を構成する電磁波吸収材料は、ミリ波帯域以上の周波数帯域で磁気共鳴する磁性酸化鉄であり、具体的には、下記六方晶フェライト又は下記イプシロン型酸化鉄を使用できる。磁性酸化鉄は、通常、粒子の形態で使用される。
　[六方晶フェライト]
　上記六方晶フェライトとしては、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、Ｆｅサイトの一部がＡｌで置換されている六方晶フェライトが使用できる。上記六方晶フェライトは、マグネトプランバイト型結晶構造を有し、一般式：ＡＦｅ12Ｏ19で示され、一般式中のＡは、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種を示す。上記六方晶フェライトは、Ｆｅサイトの一部を、３価のＡｌ金属元素で置換することにより、電磁波吸収を担う磁気共鳴周波数を変化させることができる。
　上記六方晶フェライトについては、前述の特許文献４（特開２００７－２５０８２３号公報）に詳細が開示されている。また、六方晶フェライトはマグネトプランバイト型ストロンチウムフェライトを用いることが好ましい。ストロンチウムフェライトは、ＳｒＦｅ12Ｏ19のＦｅ3+の一部をＡｌ3+などで置換することで、共鳴周波数を６０ＧＨｚ～８０ＧＨｚとすることができ、６０ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮに対応した電磁波吸収体を作製することができる。なお、Ｆｅ3+の一部をＡｌ3+で置換することによって、電磁波吸収を示す周波数が高周波側にシフトするが、これは、異方性磁界（ＨＡ）の値の増加に対応していると考えられる。
　[イプシロン型酸化鉄]
　上記イプシロン型酸化鉄としては、Ｆｅサイトの一部が、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種で置換されているイプシロン型酸化鉄が使用できる。上記イプシロン型酸化鉄は、ε相結晶構造を有し、一般式：ε－Ｆｅ2Ｏ3で示され、Ｆｅサイトの一部を、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種で置換することにより、電磁波吸収を担う磁気共鳴周波数を変化させることができる。
　上記イプシロン型酸化鉄については、前述の特許文献２（特開２００８－６０４８４号公報）及び特許文献３（特開２００８－２７７７２６号公報）に詳細が開示されている。
　＜非磁性粒子＞
　電磁波反射抑制層には非磁性粒子を含めてもよい。この非磁性粒子は、主として電磁波反射抑制層の硬度を向上させるために添加され、例えば、シリカ粒子、タルク粒子等が用いられるが、他の非磁性粒子を用いてもよい。
　＜バインダ＞
　電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層を構成するバインダとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＲ）、ウレタンゴム（ＰＵＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレン・酢酸ビニルゴム（ＥＶＡ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ）、及び多硫化ゴム（Ｔ）からなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム系バインダを含むことが好ましい。ゴム系バインダを使用することにより、電磁波吸収体全体に柔軟性を付与でき、電磁波吸収体を装着させる電子機器の表面形状に追従させることが容易となる。
　電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層に同じ種類のバインダを用いる場合、両層の間に接着層を用いることなく密着させることができる。一方、電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層の間に、別の機能を有する層を形成してもよい。一例として、難燃機能を有する難燃層を形成してもよい。この場合、電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層を構成するものと同じバインダに、難燃剤としてリン含有化合物を含ませることができる。難燃層中の難燃剤の含有量は、バインダ１００質量部に対して５～２０質量部が好ましい。
　電磁波吸収体の強度を向上させるためには、上記ゴム系バインダの中で、特にシリコーンゴム（Ｑ）及びフッ素ゴム（ＦＫＭ）が好ましい。シリコーンゴムとしては、付加反応型、縮合反応型、過酸化物硬化型のいずれでも用いることができる。しかし、架橋密度を制御し、任意の硬度を得ることができる点で、過酸化物硬化型シリコーンゴムが好ましい。
　電磁波反射抑制層を構成する第１のバインダと、電磁波吸収層を構成する第２のバインダとは、それぞれ同じでも異なっていてもよい。また、それぞれのバインダは、複数種類のバインダを混合して用いてもよい。
　但し、電磁波反射抑制層中での第１のバインダの含有割合を８５質量％以上とし、第１のバインダの含有割合を、電磁波吸収層中での第２のバインダの含有割合より大きくする必要がある。また、電磁波反射抑制層は、第１のバインダのみで形成してもよい。これにより、電磁波吸収体表面での電磁波の反射を抑制し、反射減衰量を大きくすることができるので、電磁波反射抑制層に電磁波反射抑制機能を付与できる。一方、電磁波吸収層中での第２のバインダの含有割合は、１５～５５質量％であることが好ましい。
　電磁波反射抑制層中での第１のバインダは、主として電磁波反射抑制層を形成する際のマトリックス材として使用するものである。また、電磁波吸収層中での第２のバインダは、前述の電磁波吸収材料を分散して固定して、電磁波吸収層を形成する際のマトリックス材として使用するものである。
　本願の電磁波反射抑制層と電磁波吸収層とを積層すると、電磁波反射抑制層側から入射した電磁波は、電磁波反射抑制層の誘電率が電磁波吸収層の誘電率より低いため、電磁波反射抑制層表面での電磁波の反射を抑制することができるので、反射減衰量を大きくできるとともに、透過減衰量も大きくすることができ、電磁波吸収能力を向上させることができる。
　＜その他＞
　電磁波吸収層には電磁波吸収特性を向上させるために、カーボンブラック等のカーボン粒子を含有させることが好ましい。また、電磁波吸収層には電磁波吸収材料を偏在なく均一に配置するために、分散剤を添加することが好ましい。
　次に、本実施形態の電磁波吸収体の特性について説明する。
　＜電磁波反射減衰量及び電磁波透過減衰量＞
　本実施形態の電磁波吸収体の電磁波反射減衰量及び電磁波透過減衰量は、７６～８１ＧＨｚの周波数帯域において、電磁波反射減衰量が－１０ｄＢ以下で、電磁波透過減衰量が－１０ｄＢ以下であることが好ましい。上記減衰量が－１０ｄＢ以下とは、入射した電磁波の１０％以下が反射又は透過することを意味する。
　本実施形態の電磁波吸収体の電磁波反射減衰量及び電磁波透過減衰量は、後述する実施例で示したフリースペース法を用いて測定できる。
　＜電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層の厚さ＞
　本実施形態の電磁波吸収体において、電磁波吸収層の厚みＡ（ｍｍ）と、電磁波反射抑制層の厚みＢ（ｍｍ）との比（Ａ／Ｂ）は、０．７～１．４であることが好ましい。この範囲であれば電磁波反射減衰量を－１５ｄＢ以下にすることができる場合がある。上記減衰量が－１５ｄＢ以下とは、入射した電磁波の３．１６％以下が反射することを意味する。一方、（Ａ／Ｂ）が０．７より小さいと、電磁波吸収層の厚みＡが小さいため、電磁波透過量を十分に低減することができない。また、（Ａ／Ｂ）が１．４より大きいと、電磁波反射抑制層の厚みＢが小さいため、電磁波反射量を十分に低減することができない。（Ａ／Ｂ）は、０．９～１．４がより好ましい。
　また、電磁波吸収層の厚みは、１～２ｍｍであることが好ましい。この範囲であれば、電磁波吸収体の強度と可撓性を実用レベルに維持できる。
　本実施形態の電磁波吸収体の電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層の厚さは、以下のとおり測定できる。即ち、電磁波吸収体の断面が垂直となるようにカッターナイフ切断、イオンミリング加工等により裁断加工を施した試料の断面を、倍率２０倍においてマイクロスコープ（例えば、キーエンス社製、“ＶＨＸ－６０００”)を用いて試料の全厚が観察できる範囲を撮影する。次に、撮影画像から無作為抽出した５点を上記マイクロスコープの解析ソフトを用いて長さ計測を実施する。更に、無作為抽出した３視野に対し同様のことを実施し、それら１５点の厚みの平均厚さを算出する。これを電磁波吸収層ならびに電磁波反射抑制層のそれぞれについて行なう。
　＜電磁波吸収層及び電磁波反射抑制層の１ＧＨｚ比誘電率実部＞
　ＪＩＳ　Ｃ２１３８－２００７の規定に従い測定した電磁波吸収層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｃと、電磁波反射抑制層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｄとの比（Ｃ／Ｄ）は、１．５～１１．６であることが好ましい。この範囲であれば、空気層の比誘電率と電磁波反射抑制層の比誘電率との差を小さくできるからである。（Ｃ／Ｄ）は、３．０～１１．０がより好ましい。
　また、電磁波吸収層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｃは、５～４０であることが好ましい。電磁波吸収層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｃが５未満及び４０を超えると、電磁波反射抑制層と組み合わせた時の合成インピーダンスが空気のインピーダンスの値から数値が離れてしまい、電磁波吸収体の電磁波反射量が増大する。
　＜電磁波反射抑制層及び電磁波吸収層の硬度＞
　本実施形態の電磁波吸収体の電磁波反射抑制層及び電磁波吸収層の硬度は、ＪＩＳ　Ｋ６２５３－１９９７に規定するデュロメータタイプＡにおいて４０～８０であることが好ましく、５０～７０がより好ましい。これにより、電磁波吸収体の耐久性を向上できる。
　＜電磁波吸収層と電磁波反射抑制層との接着力＞
　本実施形態の電磁波吸収体の電磁波吸収層と電磁波反射抑制層とが接触している場合、電磁波吸収層と電磁波反射抑制層との接着力は、ＪＩＳ　Ｚ０２３７－２００９に規定する１８０°ピール強度として６Ｎ／１０ｍｍ以上であることが好ましい。
　＜電磁波吸収体全体の切断伸び＞
　本実施形態の電磁波吸収体全体の切断伸びは、１５０％以上であることが好ましい。電磁波吸収体全体の切断伸びは、以下のとおり測定できる。即ち、電磁波吸収体全体をダンベル状３号系で打ち抜いた試験片を作製し、２３±２℃の温度下において５００±５０ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で引っ張る。それにより試験片が切断したときの伸びを記録する。次に、切断時伸びＥｂ（％）を次の式によって算出する。
　Ｅｂ＝（Ｌ－Ｌ0）／Ｌ0
　但し、Ｌ：切断時長さ、Ｌ0：初期長さである。
　以下、実施例に基づいて本願を詳細に説明する。但し、本願は以下の実施例に限定されるものではない。
　（実施例１）
　＜電磁波吸収シートの作製＞
　下記の電磁波吸収層成分をニーダで混練した後、その混練物をカレンダ成形法により分出し、その後、下記の電磁波反射抑制層成分をニーダで混練した後、その混練物をカレンダ成形法により分出し、先に分出した電磁波吸収層上に電磁波反射抑制層を積層した。次に、積層された電磁波吸収層と電磁波反射抑制層とを架橋温度１９０℃での架橋工程、２００℃での２次加硫工程を経て幅１０００ｍｍのシートに切断し、ロールに巻き取って実施例１の積層電磁波吸収シートを作製した。作製した積層電磁波吸収シートの電磁波吸収層の厚さは２．０ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さは１．４ｍｍであった。
　［電磁波吸収層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：３３.０質量％
（２）マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト（磁気共鳴周波数：７６．５ＧＨｚ）：６４．５質量％
（３）カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名“ライオナイトＣＢ”）：１．５質量％
（４）加工助剤（花王株式会社製、商品名“ルナックＳ－５０Ｖ”）：０．３質量％
（５）加工助剤（扶桑化学工業株式会社製、商品名“プラストロジンＳ”）：０．５質量％
（６）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：０．２質量％
　［電磁波反射抑制層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：９９．０質量％
（２）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：１．０質量％
　（実施例２）
　電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例２の積層電磁波吸収シートを作製した。
　（実施例３）
　電磁波吸収層の厚さを１．０ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例３の積層電磁波吸収シートを作製した。
　（実施例４）
　下記の電磁波吸収層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例４の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波吸収層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：５２．３質量％
（２）マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト（磁気共鳴周波数：７６．５ＧＨｚ）：４５．０質量％
（３）カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名“ライオナイトＣＢ”）：１．１質量％
（４）加工助剤（花王株式会社製、商品名“ルナックＳ－５０Ｖ”）：０．４質量％
（５）加工助剤（扶桑化学工業株式会社製、商品名“プラストロジンＳ”）：０．８質量％
（６）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：０．４質量％
　（実施例５）
　下記の電磁波吸収層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例５の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波吸収層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：１２．９質量％
（２）マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト（磁気共鳴周波数：７６．５ＧＨｚ）：８５．０質量％
（３）カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名“ライオナイトＣＢ”）：１．７質量％
（４）加工助剤（花王株式会社製、商品名“ルナックＳ－５０Ｖ”）：０．１質量％
（５）加工助剤（扶桑化学工業株式会社製、商品名“プラストロジンＳ”）：０．２質量％
（６）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：０．１質量％
　（実施例６）
　下記の電磁波吸収層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射制層の厚さを１．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例６の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波吸収層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：１４．６質量％
（２）マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト（磁気共鳴周波数：７６．５ＧＨｚ）：８５．０質量％
（３）カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名“ライオナイトＣＢ”）：０質量％
（４）加工助剤（花王株式会社製、商品名“ルナックＳ－５０Ｖ”）：０．１質量％
（５）加工助剤（扶桑化学工業株式会社製、商品名“プラストロジンＳ”）：０．２質量％
（６）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：０．１質量％
　（実施例７）
　下記の電磁波反射抑制層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例７の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波反射抑制層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：８５．０質量％
（２）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：１．０質量％
（３）非磁性粒子（タルク：含水珪酸マグネシウム、富士タルク工業株式会社製、商品名“ＦＳ２０５”）：１４．０質量％
　（実施例８）
　下記の電磁波反射抑制層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを２．０ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例８の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波反射抑制層成分］
（１）ナイロン樹脂（宇部興産株式会社製、商品名“１０１３Ｂ”）：１００．０質量％
　（比較例１）
　下記の電磁波吸収層成分を用い、厚さ１．７ｍｍの電磁波吸収層を作製し、作製した電磁波吸収層のみをそのまま用い、比較例１の電磁波吸収層のみからなる厚さ１．７ｍｍの電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波吸収層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：１０．７質量％
（２）マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト（磁気共鳴周波数：７６．５ＧＨｚ）：８７．２質量％
（３）カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名“ライオナイトＣＢ”）：１．７質量％
（４）加工助剤（花王株式会社製、商品名“ルナックＳ－５０Ｖ”）：０．１質量％
（５）加工助剤（扶桑化学工業株式会社製、商品名“プラストロジンＳ”）：０．２質量％
（６）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：０．１質量％
　（比較例２）
　下記の電磁波吸収層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして比較例２の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波吸収層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：１０．７質量％
（２）マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト（磁気共鳴周波数：７６．５ＧＨｚ）：８７．２質量％
（３）カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名“ライオナイトＣＢ”）：１．７質量％
（４）加工助剤（花王株式会社製、商品名“ルナックＳ－５０Ｖ”）：０．１質量％
（５）加工助剤（扶桑化学工業株式会社製、商品名“プラストロジンＳ”）：０．２質量％
（６）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：０．１質量％
　（比較例３）
　下記の電磁波吸収層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．７ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．７ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして比較例３の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波吸収層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：５５．４質量％
（２）マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト（磁気共鳴周波数：７６．５ＧＨｚ）：４２．０質量％
（３）カーボンブラック（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、商品名“ライオナイトＣＢ”）：１．０質量％
（４）加工助剤（花王株式会社製、商品名“ルナックＳ－５０Ｖ”）：０．４質量％
（５）加工助剤（扶桑化学工業株式会社製、商品名“プラストロジンＳ”）：０．８質量％
（６）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：０．４質量％
　（比較例４）
　下記の電磁波反射抑制層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを２．０ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを１．４ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして比較例４の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波反射抑制層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名“ＫＥ－９５１ＫＵ”、シリカ粒子含有量：１０質量％）：８０．０質量％
（２）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名“Ｃ－８Ａ”）：１．０質量％
（３）非磁性粒子（タルク：含水珪酸マグネシウム、富士タルク工業株式会社製、商品名“ＦＳ２０５”）：１９．０質量％
　（比較例５）
　下記の電磁波反射抑制層成分を用い、電磁波吸収層の厚さを１．０ｍｍ、電磁波反射抑制層の厚さを０．０５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして比較例５の積層電磁波吸収シートを作製した。
　［電磁波反射抑制層成分］
（１）シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名"ＫＥ－９５１ＫＵ"、シリカ粒子含有量：１０質量％）：４９．６質量％
（２）架橋剤（信越化学工業株式会社製、商品名"Ｃ－８Ａ"）：０．４質量％
（３）非磁性粒子（酸化アルミニウム：昭和電工社製、商品名"ＡＳ－１０"）：５０．０質量％
　次に、実施例１～８及び比較例１～５で作製した電磁波吸収シートの下記特性を測定した。
　＜電磁波反射減衰量及び電磁波透過減衰量＞
　電磁波反射減衰量及び電磁波透過減衰量は、フリースペース法を用いて測定した。具体的には、図２に示すように、アンリツ株式会社製のミリ波ネットワークアナライザー“ＭＥ７８３８Ａ”（製品名）２０を用いて、第１のポート２０ａに接続したアンテナ２１から誘電体レンズ２３を介して電磁波吸収シート２４の電磁波反射抑制層側に周波数７６．５ＧＨｚの入力波（ミリ波）２５を照射し、電磁波反射抑制層で反射する電磁波２６を、電磁波吸収シート２４の電磁波反射抑制層側に配置されたアンテナ２１で計測した。また、電磁波吸収シート２４を透過する電磁波２７は、電磁波吸収シート２４の電磁波吸収層側に配置され第２のポート２０ｂに接続されたアンテナ２２で計測した。照射される電磁波２５の強度と、反射した電磁波２６及び透過した電磁波２７の強度とをそれぞれ電力値として把握し、その強度差から電磁波反射減衰量及び電磁波透過減衰量をｄＢ単位で求めた。
　＜１ＧＨｚ比誘電率実部＞
　電磁波吸収層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｃと、電磁波反射抑制層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｄは、ＪＩＳ　Ｃ２１３８－２００７に規定に従い測定した。また、その結果に基づき、１ＧＨｚ比誘電率実部Ｃと１ＧＨｚ比誘電率実部Ｄとの比（Ｃ／Ｄ）を求めた。
　＜電磁波吸収シートの切断伸び＞
　電磁波吸収シート全体の切断伸びを前述の方法で測定した。
　以上の結果を表１及び表２に示す。また、表１には、電磁波吸収層厚さＡ、電磁波反射抑制層厚さＢ及びその比Ａ／Ｂも示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１から、実施例１～８の電磁波吸収シートでは、電磁波反射減衰量を－１０ｄＢ以下に抑えることができた。一方、比較例１～５の電磁波吸収シートでは、電磁波反射減衰量が－１０ｄＢを上回った。
　更に、電磁波反射抑制層中の第１のバインダの含有割合が８５質量％より少ない８０質量％の比較例４では、７６．５ＧＨｚの反射減衰量の－ｄＢ値が大きい（－ｄＢ値の絶対値である反射減衰量が小さい）結果となった。また、電磁波反射抑制層中の第１のバインダの含有割合が更に少ない４９．６質量％の比較例５では、７６．５ＧＨｚの反射減衰量の－ｄＢ値が比較例４に比べて更に大きい（－ｄＢ値の絶対値である反射減衰量が小さい）結果となった。また、７６．５ＧＨｚの透過減衰量の－ｄＢ値も比較例４に比べて大きい（－ｄＢ値の絶対値である透過減衰量が小さい）結果となった。
　＜電磁波吸収シートの各層の厚さと電磁波反射減衰量との関係＞
　実施例１の電磁波吸収シートの電磁波吸収層の厚さを１．４０ｍｍ、１．５５ｍｍ、１．６０ｍｍ、１．８０ｍｍ、２．００ｍｍにそれぞれ変化させ、電磁波反射抑制層の厚さを１．２０ｍｍ、１．３０ｍｍ、１．４０ｍｍ、１．５０ｍｍ、１．６０ｍｍ、１．６５ｍｍ、１．７０ｍｍ、１．７５ｍｍ、１．８０ｍｍ、１．９０ｍｍ、１．９５ｍｍ、２．００ｍｍにそれぞれ変化させ、それぞれを組み合わせて電磁波吸収シートを作製し、その電磁波反射減衰量を実施例１と同様にして測定した。その結果、全ての組み合わせの電磁波吸収シートにおいて電磁波反射減衰量を－６ｄＢ以下にすることができた。特に、上記電磁波吸収シートの中で、電磁波吸収層の厚みＡ（ｍｍ）と、電磁波反射抑制層の厚みＢ（ｍｍ）との比（Ａ／Ｂ）が０．７～１．４のある電磁波吸収シートでは、電磁波反射減衰量を全て－１０ｄＢ以下にすることができた。
　本願は、上記以外の形態としても実施が可能である。本願に開示された実施形態は一例であって、これらに限定はされない。本願の範囲は、上述の明細書の記載よりも、添付されている請求の範囲の記載を優先して解釈され、請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更は、請求の範囲に含まれるものである。
　本願の電磁波吸収体は、ミリ波帯域以上の高い周波数帯域の電磁波を吸収できると共に、電磁波の反射を抑制できる電磁波吸収体を提供することができ、ＥＭＣに優れた電子部品及び電子機器を作製するのに有用である。
　１０　電磁波吸収体
　１１　電磁波吸収層
　１２　電磁波反射抑制層
　１３　電磁波
　２０　ミリ波ネットワークアナライザー
　２０ａ　第１のポート
　２０ｂ　第２のポート
　２１、２２　アンテナ
　２３　誘電体レンズ
　２４　電磁波吸収シート
　２５　入力電磁波
　２６　反射電磁波
　２７　透過電磁波

Claims (14)

  1. 　電磁波反射抑制層と電磁波吸収層とを含む電磁波吸収体であって、
    　前記電磁波反射抑制層は、第１のバインダを含み、
    　前記電磁波反射抑制層中での、前記第１のバインダの含有割合が、８５質量％以上であり、
    　前記電磁波吸収層は、第２のバインダと、電磁波吸収材料とを含み、
    　前記電磁波吸収層中での、前記電磁波吸収材料の含有割合が、４５～８５質量％であることを特徴とする電磁波吸収体。
  2. 　前記電磁波吸収材料が、ミリ波帯域以上の周波数帯域で磁気共鳴する磁性酸化鉄を含む請求項１に記載の電磁波吸収体。
  3. 　前記電磁波反射抑制層は、非磁性粒子を更に含む請求項１又は２に記載の電磁波吸収体。
  4. 　前記第１のバインダ及び前記第２のバインダが、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＲ）、ウレタンゴム（ＰＵＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレン・酢酸ビニルゴム（ＥＶＡ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ）、及び多硫化ゴム（Ｔ）からなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム系バインダを含む請求項１～３のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  5. 　前記電磁波反射抑制層と前記電磁波吸収層との間に接着層を更に含む請求項１～４のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  6. 　７６～８１ＧＨｚの周波数帯域において、電磁波反射減衰量が－１０ｄＢ以下で、電磁波透過減衰量が－１０ｄＢ以下である請求項１～５のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  7. 　前記電磁波吸収層の厚みＡ（ｍｍ）と、前記電磁波反射抑制層の厚みＢ（ｍｍ）との比（Ａ／Ｂ）が、０．７～１．４である請求項１～６のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  8. 　前記電磁波吸収層の厚みが、１～２ｍｍである請求項１～７のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  9. 　ＪＩＳ　Ｃ２１３８－２００７の規定に従い測定した前記電磁波吸収層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｃと、前記電磁波反射抑制層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｄとの比（Ｃ／Ｄ）が１．５～１１．６である請求項１～８のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  10. 　前記電磁波吸収層の１ＧＨｚ比誘電率実部Ｃが、５～４０である請求項１～９のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  11. 　前記電磁波反射抑制層と前記電磁波吸収層との硬度が、ＪＩＳ　Ｋ６２５３－１９９７に規定するデュロメータタイプＡにおいて４０～８０である請求項１～１０のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  12. 　前記電磁波吸収層と前記電磁波反射抑制層とが接触し、
    　前記電磁波吸収層と前記電磁波反射抑制層との接着力が、ＪＩＳ　Ｚ０２３７－２００９に規定する１８０°ピール強度として６Ｎ／１０ｍｍ以上である請求項１～１１のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  13. 　電磁波吸収体全体の切断伸びが、１５０％以上である請求項１～１２のいずれかに記載の電磁波吸収体。
  14. 　前記電磁波吸収層側に粘着層を更に含む請求項１～１３のいずれかに記載の電磁波吸収体。
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