特開 2023-156074 電磁波吸収シート及び通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023156074

(43)【公開日】2023-10-24

(54)【発明の名称】電磁波吸収シート及び通信システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20231017BHJP

【ＦＩ】

H05K9/00 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022065707

(22)【出願日】2022-04-12

(71)【出願人】

【識別番号】506083903

【氏名又は名称】株式会社新日本電波吸収体

(74)【代理人】

【識別番号】100166372

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 博明

(72)【発明者】

【氏名】荻野 哲

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 恵賜

(72)【発明者】

【氏名】西内 正樹

(72)【発明者】

【氏名】柳 大介

【テーマコード（参考）】

5E321

【Ｆターム（参考）】

5E321AA23

5E321BB31

5E321BB53

5E321BB57

5E321GG11

(57)【要約】

【課題】多くの電磁波吸収量を達成でき、かつ、電磁波吸収シートに用いる場合にシート厚の制御が容易なミリ波の電磁波吸収用の電磁波吸収体を提供すること。
【解決手段】 相対的に高誘電率で中空素材からなる大型の第１の電磁波吸収物質１０と、第１の電磁波吸収物質１０の表面に結合された相対的に低誘電率で粒状素材からなる小型の複数の第２の電磁波吸収物質２０と、第１の電磁波吸収物質１０と第２の電磁波吸収物質２０とを結合する結合材３０とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

母材となる樹脂と、
前記樹脂に対して混合される５ｐｈｒ～２０ｐｈｒの電磁波吸収体と、
前記樹脂に対して混合される１ｐｈｒ～５ｐｈｒの架橋剤と、
を含む、電磁波吸収シートであって、
前記電磁波吸収体は、
相対的に高誘電率で中空素材からなる大型の第１の電磁波吸収物質と、
前記第１の電磁波吸収物質の表面に結合された相対的に低誘電率で粒状素材からなる小型の複数の第２の電磁波吸収物質と、
を備える、ミリ波の電磁波吸収用の電磁波吸収シート。
前記電磁波吸収体が

【請求項2】

前記第１の電磁波吸収物質は誘電率が４以上であり、前記第２の電磁波吸収物質は誘電率が４未満である、請求項１記載の電磁波吸収シート。

【請求項3】

前記第１の電磁波吸収物質と前記第２の電磁波吸収物質との重量比が７：３～８：２である、請求項１記載の電磁波吸収シート。

【請求項4】

前記第１の電磁波吸収物質は、ガラス、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セリアのいずれかを主成分としている、請求項１記載の電磁波吸収シート。

【請求項5】

前記第２の電磁波吸収物質は、粒径が３０ｎｍ～４０ｎｍである、請求項１記載の電磁波吸収シート。

【請求項6】

前記第２の電磁波吸収物質は、嵩比重が０．３～０．５である、請求項１記載の電磁波吸収シート。

【請求項7】

請求項１記載の電磁波吸収シートを備える通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁波吸収シート及び通信システムに関し、特に、ミリ波の電磁波吸収に好適な電磁波吸収シート及び通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ミリ波においても動作し得る、１次の無反射条件で設計された吸収帯域幅の広い整合型電磁波吸収体等が開示されている。この電磁波吸収体は、熱可塑性ゴムにカーボンブラックを含有してなり、自由空間法で測定した５０ＧＨｚでの複素比誘電率の実部が６以上であり、誘電正接（ｔａｎδ）が０．３５以上であり、電磁波吸収材料を多孔質にする方法として、電磁波吸収材料にガラスバルーンやシラスバルーンを添加することができる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１３３７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載された発明は、複素比誘電率の実部が６以上であるので、空気の誘電率１に比して、相対的に大きな値である。これでは、空気中を伝搬してくる電波の反射量が相対的に多く、電磁波吸収量は限定的である。

【0005】

この点について説明すると、まず、電磁波は、電磁波吸収物質であるカーボンブラックに到達したときに、カーボンブラックの表面が入射面となり吸収されるものと、カーボンブラックの表面が反射面となり反射されるものとがある。これらの吸収量と反射量との関係はトレードオフの関係にあり、吸収量が多いほど反射量が少ない。そして、吸収量の多少は、誘電率の高低によって左右される。

【0006】

しかし、吸収量の多少は、誘電率の高低のみならず、電磁波吸収体の設置環境によっても左右される。通常、電磁波吸収体は、周辺に空気がある環境で設置される。空気の誘電率は１であるところ、特許文献１のカーボンブラックは、その誘電率が空気の誘電率に対して高いから、反射量が多くなるのである。

【0007】

また、特許文献１に記載された発明は、電磁波吸収物質としてカーボンブラック単体を用いているが、このように単体の電磁波吸収物質のものを電磁波吸収シート化する場合、シート厚を０．０１ｍｍレベルというシビアな制御をしなければ、ミリ波の電磁波を吸収することができない。このようなシート厚の制御は、非常に困難である。

【0008】

そこで、本発明は、多くの電磁波吸収量を達成でき、かつ、電磁波吸収シートに用いる場合にシート厚の制御が容易なミリ波の電磁波吸収用の電磁波吸収体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明のミリ波の電磁波吸収用の電磁波吸収シートは、
母材となる樹脂と、
前記樹脂に対して混合される５ｐｈｒ～２０ｐｈｒの電磁波吸収体と、
前記樹脂に対して混合される１ｐｈｒ～５ｐｈｒの架橋剤と、
を含む、電磁波吸収シートであって、
前記電磁波吸収体は、
相対的に高誘電率で中空素材からなる大型の第１の電磁波吸収物質と、
前記第１の電磁波吸収物質の表面に結合された相対的に低誘電率で粒状素材からなる小型の複数の第２の電磁波吸収物質と、
を備える。

【0010】

前記第１の電磁波吸収物質は誘電率が４以上であり、前記第２の電磁波吸収物質は誘電率が４未満であるとよい。

【0011】

前記第１の電磁波吸収物質と前記第２の電磁波吸収物質との重量比が７：３～８：２とすることができる。

【0012】

前記第１の電磁波吸収物質は、ガラス、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セリアのいずれかを主成分としてもよい。

【0013】

前記第２の電磁波吸収物質は、粒径が３０ｎｍ～４０ｎｍとするとよい。

【0014】

前記第２の電磁波吸収物質は、嵩比重が０．３～０．５とすることができる。

【0015】

また、本発明の通信システムは、上記電磁波吸収シートを備える。

【発明の実施の形態】

【0016】

＜電磁波吸収体１００の構成の説明＞
図１は、本発明の実施形態の電磁波吸収シートに用いられる電磁波吸収体１００のＳＥＭ写真である。図１（ａ）には２００倍のＳＥＭ写真、図１（ｂ）には図１（ａ）の領域Ａを含む５００倍のＳＥＭ写真、図１（ｃ）には図１（ａ）の領域Ａを含む１０００倍のＳＥＭ写真、図１（ｄ）には図１（ａ）の領域Ａ自体の２０００倍のＳＥＭ写真を示している。

【0017】

電磁波吸収体１００は、相対的に大型の中空素材からなる第１の電磁波吸収物質１０と、第１の電磁波吸収物質１０の表面に結合された相対的に小型の複数の粒状素材からなる第２の電磁波吸収物質２０と、第１の電磁波吸収物質１０と第２の電磁波吸収物質２０とを結合する結合材３０とを有する。

【0018】

電磁波吸収体１００を構成する、第１の電磁波吸収物質１０、第２の電磁波吸収物質２０、及び、結合材３０の各条件は、以下のとおりである。

【0019】

まず、第１の電磁波吸収物質１０は、誘電率が例えば４以上の素材とすることができる。第１の電磁波吸収物質１０は、ガラス、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セリアのいずれかを主成分とするものを採用することができる。

【0020】

本実施形態では、第１の電磁波吸収物質１０として、例えば、ガラスを主成分とするシラスバルーンを用いている。シラスバルーンは、例えば、平均中空率が８５％～９３％、一次粒径が５０．０μｍ～２００．０μｍ、嵩比重が０．１ｇ／ｃｍ^３～０．８ｇ／ｃｍ^３、比熱が０．７５Ｊ／ｇ・Ｋ～０．８５Ｊ／ｇ・Ｋ、組成はＳｉＯ_２が約７３ｗｔ％～７７ｗｔ％、Ａｌ_２Ｏ_３が約１０ｗｔ％～１５ｗｔ％、Ｎａ_２Ｏが約３ｗｔ％～５ｗｔ％、Ｋ_２Ｏが約２ｗｔ％～５ｗｔ％、その他という構成比率のものを用いている。

【0021】

第２の電磁波吸収物質２０は、一次粒径が３０ｎｍ～４０ｎｍのものを用いることができる。第２の電磁波吸収物質２０は、嵩比重が０．３～０．５のものを用いるとよく、これに該当するものとしては、例えばカーボンが挙げられる。なお、カーボンの種別は不問であるが、水溶系の炭素、導電系のカーボンが好適である。

【0022】

結合材３０は、例えば、ＳｉＯ_２やＮａ_２Ｏを主成分とする水ガラスを用いることができる。本実施形態では、ＳｉＯ_２が２８ｗｔ％～３８ｗｔ％、Ｎａ_２Ｏが９ｗｔ％～１９ｗｔ％の水ガラスを用いている。

【0023】

第１の電磁波吸収物質１０と第２の電磁波吸収物質２０と結合材３０との混合比は、重量％でいうと、電磁波吸収体１００の前駆体全体に対して、例えば、第１の電磁波吸収物質１０の重量比が６０ｗｔ％～８２ｗｔ％、第２の電磁波吸収物質２０の重量比が８ｗｔ％～２７ｗｔ％、結合材３０の重量比が８ｗｔ％～１２ｗｔ％、とすることができる。

【0024】

＜電磁波吸収体１００の原理の説明＞
本実施形態に係る電磁波吸収体１００によって効果的に電磁波を吸収する原理は、以下のとおりである。

【0025】

まず、第２の電磁波吸収物質２０は、相対的に低誘電率の素材である。したがって、空気中を伝搬してくる電磁波は、第２の電磁波吸収物質２０に到達すると、（1-1）一部は第２の電磁波吸収物質２０の表面が反射面となり反射されるが、（1-2）残りの大半は第２の電磁波吸収物質２０の表面が入射面となり吸収される。

【0026】

つづいて、第２の電磁波吸収物質２０に吸収された電磁波は、(2-1)その一部は入射面に向けて反射されるが、(2-2)また一部は第２の電磁波吸収物質２０内でエネルギーが消費されるが、(2-3)残りの大半は当該入射面とは逆側の出射面から出射され、結合体を経て第１の電磁波吸収物質１０に向かう。

【0027】

第１の電磁波吸収物質１０は、相対的に高誘電率の素材である。しかし、第１の電磁波吸収物質１０と第２の電磁波吸収物質２０との誘電率差は、第１の電磁波吸収物質１０と空気との誘電率差に比較して小さい。したがって、第１の電磁波吸収物質１０に到達した電磁波は、(3-1)一部が第１の電磁波吸収物質１０の表面が反射面となり反射されるが、(3-2)残りの大半は第１の電磁波吸収物質１０の表面が入射面となり吸収される。

【0028】

第１の電磁波吸収物質１０に吸収された電磁波は、(4-1)一部が外部に向けてすなわち第２の電磁波吸収物質２０に向けて反射されるが、(4-2)第１の電磁波吸収物質１０は高誘電率であるので、第１の電磁波吸収物質１０内でエネルギーが消費される。

【0029】

このように、本実施形態に係る電磁波吸収体１００は、空気中を伝搬してくる電磁波を、相対的に低誘電率である第２の電磁波吸収物質２０での反射量を少なくすることによって効率よく吸収し、第２の電磁波吸収物質２０から第１の電磁波吸収物質１０に向かった電磁波を、第１の電磁波吸収物質１０において効率よくエネルギー消費する。このことが、本実施形態に係る電磁波吸収体１００が効果的に電磁波を吸収できる原理である。

【0030】

＜電磁波吸収体１００の製造方法の説明＞
本実施形態に係る電磁波吸収体１００は、主として手作業工程を含む製造方法の場合（実施例１）と、主として手作業工程を含まない製造方法の場合（実施例２～実施例６）とで、製造条件が若干異なる。

【0031】

更に、後者については電磁波吸収体１００を相対的に小量生産する場合（実施例２～実施例５）と、相対的に大量生産する場合（実施例６～実施例７）とでも、製造条件が若干異なる。以下、各々の製造方法及びそれらによって製造された電磁波吸収体１００について説明する。

【0032】

（実施例１）
ステップＳ１：混合工程
シラスバルーン（例えば井川産業社の「シラファインＩＳＭ－Ｍ１２０」）１．４ｋｇと乾燥カーボン（例えば、東海カーボン社の「ＴＯＫＡＢＬＡＣＫ７２７０ＳＢ」）０．６ｋｇとを、例えば筒井理化学器械社製Ｖ型混合機（ＶＭ－２）に投入して、これらを約１０分間、混合する。

【0033】

ステップＳ２：混錬工程
ステップＳ１によって得られた混合物に対し、約１０％濃度に希釈した水ガラス（例えば、関東化学社の「鹿１級」）１Ｌを投入して、それらを手作業にて約１０分間、混錬する。なお、この場合の水ガラスの固形分は僅か８ｇである。

【0034】

ステップＳ３：押出工程
ステップＳ２によって得られた混錬物を、手作業にて１００メッシュの網を用いて押し出す。

【0035】

ステップＳ４：乾燥準備工程
ステップＳ３によって得られた押出物を、手作業にてバット上に広げる。

【0036】

ステップＳ５：乾燥工程
ステップＳ４によって得られた電磁波吸収体１００の前駆体を、例えばヤマト科学株式会社の乾燥機（ＤＮ－６４）に投入して、約１２０℃の温度下で約４時間、乾燥する。

【0037】

ステップＳ６：冷却工程
ステップＳ５によって得られた乾燥物を常温下で約６０分間、自然冷却して、約７０℃以下の温度となった電磁波吸収体１００を得る。

【0038】

（実施例２）
ステップＳ１１：混合工程
シラスバルーン（例えば井川産業社の「シラファインＩＳＭ－Ｍ１２０」）１．４ｋｇと乾燥カーボン（例えば、東海カーボン社の「ＴＯＫＡＢＬＡＣＫ７２７０ＳＢ」）０．６ｋｇとを、例えば入江商会社製の卓上型ニーダー（ＳＮＶ－１Ｈ）に投入して、これらを約５分間、混合する。

【0039】

ステップＳ１２：混錬工程
ステップＳ１１によって得られた混合物に対し、約１０％濃度に希釈した水ガラス（例えば、関東化学社の「鹿１級」）１Ｌを投入して、例えば－７７．３ｋＰａの減圧下で約５分間、混錬する。なお、この場合の水ガラスの固形分も僅か８ｇである。また、混錬工程は、手作業で行うわけではないから、ステップＳ１１によって得られた混合物は十分に混錬されているため、実施例１の製造方法のような押出工程は不要である。

【0040】

ステップＳ１３：乾燥準備工程
ステップＳ１２によって得られた混錬物を、手作業にてバット上に広げる。

【0041】

ステップＳ１４：乾燥工程
ステップＳ１３によって得られた電磁波吸収体１００の前駆体を、例えばヤマト科学株式会社の乾燥機（ＤＮ－６４）に投入して、約１２０℃の温度下で約４時間、乾燥する。

【0042】

ステップＳ１５：冷却工程
ステップＳ１４によって得られた乾燥物を常温下で約６０分間、自然冷却して、約７０℃以下の温度となった電磁波吸収体１００を得る。

【0043】

（実施例３）
実施例２のステップＳ１２における投入対象の水ガラスとして、大阪珪曹社の「ＪＩＳ１号」を用いた。それ以外の製造条件は、実施例２のとおりとした。

【0044】

（実施例４）
実施例２のステップＳ１２における投入対象の水ガラスとして、大阪珪曹社の「特１号」を用いた。それ以外の製造条件は、実施例２のとおりとした。

【0045】

（実施例５）
実施例２のステップＳ１２における投入対象の水ガラスとして、大阪珪曹社の「３号」を用いた。それ以外の製造条件は、実施例２のとおりとした。

【0046】

（実施例６）
ステップＳ２１：混合・混錬工程
シラスバルーン（例えば井川産業社の「シラファインＩＳＭ－Ｍ１２０」）１１．９ｋｇと乾燥カーボン（東海カーボン社の「ＴＯＫＡＢＬＡＣＫ７２７０ＳＢ」）５．１ｋｇとを、例えばマツボー社のレーディゲミキサー（ＦＭ１３０Ｄ）のドラム内に、投入物をドラム内で流動させるショベルを回転数１２０分^－１で回転させた状態で投入し、それらを約１分間、混合してから、更に、そこに約１０％濃度に希釈した水ガラス（大阪珪曹社の「３号」）８．５Ｌをスプレーによって均一となる状態で投入して、約１２分間、混錬する。なお、この場合の水ガラスの固形分も僅か３４０ｇである。

【0047】

ステップＳ２２：乾燥工程
ステップＳ２１によって得られた電磁波吸収体１００の前駆体が、レーディゲミキサーのドラム内にある状態で、ショベルを回転させたまま、約６０分間、ドラム内の加熱ジャケットに約１５０℃の温度の蒸気を導入するとともにドラム内に約８０℃の温風を約１０００Ｌ／分で注入して、当該前駆体を乾燥する。

【0048】

ステップＳ２３：冷却工程
ステップＳ２２によって得られた乾燥物が、レーディゲミキサーのドラム内にある状態で、ショベルを回転させたまま、ドラム内の冷却ジャケットに常温水を約８分間、導入することによって当該乾燥物を冷却して、約７０℃以下の温度となった電磁波吸収体１００を得る。

【0049】

＜電磁波吸収シートの構成の説明＞
つぎに、本実施形態の電磁波吸収シートに対する種々の計測結果について説明する。ここでは、実施例１～７の電磁波吸収体１００を各々選定し、以下説明するように、これを熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂又はエラストマーなどの母材となる樹脂に対して、当該樹脂と同様の成分を含む鉱物油などの架橋剤や、選択的に分散剤などの添加剤とともに混練して電磁波吸収シートを製造した。

【0050】

なお、樹脂の一例をあげると、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアスド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエーテルスルホン、ポリブチレン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアルキレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリオレフィン、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリフェニレンオキシド、液晶重合体樹脂などなどのいずれか又はこれらのうちいくつかを任意に組合せることができる。また、樹脂は、ミラブルタイプのものであっても、液状態のものであってもよい。

【0051】

架橋剤は、当該樹脂によくなじむものであればよく、したがって、当該樹脂と同様の成分を含むものが好ましい。そして、過酸化物架橋剤、付加反応型架橋剤などを好適に用いることができるが、縮合型架橋剤は成型品には不向きである。本実施形態では、樹脂と同じシリコーンゴムが入った過酸化物架橋剤を採用した（信越化学工業株式会社製「Ｃ－１５」）。

【0052】

＜電磁波吸収シートの製造方法の説明＞
まず、電磁波吸収体１００と、樹脂であるところのシリコーンゴムと、過酸化物架橋剤とを用意した。つぎに、樹脂に対し、電磁波吸収体１００を１５ｐｈｒ～１００ｐｈｒ（例えば７０ｐｈｒ）、架橋剤を１ｐｈｒ～５ｐｈｒ（例えば２ｐｈｒ）混合する。そして、これらを混練機（例えば、関西ロール株式会社製のミキシングロール（Ｒ－１４、１４インチ径））或いは加圧型ニーダーなどを用いて、常温～約４０℃という温度で、１０分～４５分（例えば３０分）間など、所望の分散が確保されるまで混練する。

【0053】

なお、添加剤は、可塑剤、難燃剤とすることができ、これらのいずれかのみを添加してもよいし、これらの任意の組合せを添加してもよい。ただし、これらも樹
脂に対して５ｐｈｒ以下の添加量とすべきである。樹脂としてシリコーンゴムを採用した場合には、シリコーンオイル、シランカップリング剤などを選択することができ、同様の成分を含む鉱物油などが好ましい。また、難燃剤としては、金属水和物（水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなど）、白金化合物などを用いることができる。

【0054】

つづいて、８インチ径～２０インチ径のミキシングロール（例えば、上記ミキシングロール）を用いて、常温～約４０℃という温度下で、完成品の厚みよりも後掲処理で薄くなる分を考慮した厚さで（例えば、８％～１２％増加した厚さ）、圧延処理を行い、これに続く処理にて用いられるシート状の金型内に、未架橋材料を適量投入するため、金型のキャビティ内側サイズより一回り小さく成形という予備成形を行う。

【0055】

それから、直圧式プレス機（例えば、三重工業株式会社製の１００ｔプレス機）を用いて、約１２０℃～１８０℃という温度で、５ＭＰａ～１５ＭＰａ（例えば、１０ＭＰａ）の圧力を印加した状態で、５分～３０分（例えば１０分）間、架橋処理を行う。もっとも、シート金型のサイズに応じ、圧力等の諸条件は適宜変更させればよい。その後、必要に応じて、例えば１５０℃～２２０℃（例えば、２００℃）で、３０分～５時間（例えば、４時間）などの条件で、二次架橋を行う。こうして、本実施形態の電磁波吸収シートが完成する。

【0056】

なお、ここでの電磁波吸収シートの製造工程は、一例として示したものであり、例えば、押出し成型後に、熱風炉、恒温槽を用いて架橋処理を行ってもよい。この場合、約１２０℃～約１８０℃の温度下（例えば１５０℃）で、約２０分～約４０分（例えば３０分）の熱処理を施せばよい。

【0057】

（複素誘電率及び複素透磁率）
本実施形態の複数の電磁波吸収シートに対して複素誘電率及び複素透磁率を数回計測した。第１方向の複素誘電率は、実部ε’が５．２～５．３、虚部ε”が－０．５～－０．６であった。第１方向に直交する第２方向の複素誘電率は、実部ε’が５．１～５．５、虚部ε”が－０．５～－０．６であった。各電磁波吸収シートの複素透磁率は、第１方向及び第２方向のいずれも、実部ε’が１、虚部ε”が０であった。

【0058】

ここで重要なのは、複素誘電率の実部の値である。この値を５．５以下とすることができるのであれば、電磁波吸収シートの厚さの制御が容易になる。本実施形態のように、複数の電磁波吸収体１００を混錬して電磁波吸収シートを製造する場合には、０．１ｍｍレベルでシート厚を制御しても、所望の周波数帯域の電磁波を効果的に吸収することができる。なお、特許文献１のものは当該実部が６以上であり、既述のように０．０１ｍｍレベルでシート厚を制御しなければならない。

【0059】

このように、本実施形態に係る電磁波吸収体１００は、シート厚の制御を特許文献１のものに比して、１０倍程度容易にすることができる。なお、ここでいう電磁波の吸収条件は、反射損失が概ね－１５［ｄＢ］以下であることを指すものとする。

【0060】

（反射率）
図２～図７は、それぞれ、本実施形態の電磁波吸収シート（シート厚：１．９ｍｍ及び２．０ｍｍ）に対してミリ波の電磁波を照射した場合の反射損失のシミュレーション結果である。

【0061】

図２～図７の横軸には電磁波吸収シートに照射した電磁波の周波数［ＧＨｚ］を示し、図２～図７の縦軸には反射損失（反射量）［ｄＢ］を示している。なお、ここでの反射損失の測定手法にはフリースペース法を採用し、電磁波吸収シートの０°の入射角で電磁波を照射することを前提として反射損失（Ｓ１１）を測定した。

【0062】

また、図２～図７における、実線及び粗破線のグラフはそれぞれシート厚が１．９ｍｍのものに対して第１方向及び第２方向から０°の入射角で電磁波を照射した場合の反射損失を示し、一点鎖線及び細破線のグラフはそれぞれシート厚が２．０ｍｍのものに対して第１方向及び第２方向から０°の入射角で電磁波を照射した場合の反射損失を示している。

【0063】

図２には、実施例１に係る電磁波吸収シートの反射損失のシミュレーション結果を示している。この電磁波吸収シートは、シート厚が１．９ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．３、シート厚が２．０ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．３であった。

【0064】

シート厚が１．９ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約７３．０ＧＨｚ～約７６．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えており、また、シート厚が２．０ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約７０．５ＧＨｚ～約７１．５ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えている。

【0065】

図２によれば、シート厚が相対的に薄い（１．９ｍｍ）場合にはミリ波における相対的に高い帯域の電磁波を効果的に吸収し（実線・粗破線）、シート厚が相対的に厚い（２．０ｍｍ）場合にはミリ波における相対的に低い帯域の周波数の電磁波を効果的に吸収していることがわかる（一点鎖線・細破線）。このような傾向は、図３～図７においても見られる。

【0066】

図３には、実施例２に係る電磁波吸収シートの反射損失のシミュレーション結果を示している。この電磁波吸収シートは、シート厚が１．９ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．４、シート厚が２．０ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．４、であった。

【0067】

シート厚が１．９ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約７２．０ＧＨｚ～約７５．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えており、また、シート厚が２．０ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約６９．０ＧＨｚ～約７１．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えている。

【0068】

図４には、実施例３に係る電磁波吸収シートの反射損失のシミュレーション結果を示している。この電磁波吸収シートは、シート厚が１．９ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．６、シート厚が２．０ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．６であった。

【0069】

シート厚が１．９ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約７２．０ＧＨｚ～約７５．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えており、また、シート厚が２．０ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約６９．０ＧＨｚ～約７１．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えている。

【0070】

図５には、実施例４に係る電磁波吸収シートの反射損失のシミュレーション結果を示している。この電磁波吸収シートは、シート厚が１．９ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．７、シート厚が２．０ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．７であった。

【0071】

シート厚が１．９ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約７２．０ＧＨｚ～約７５．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えており、また、シート厚が２．０ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約６９．０ＧＨｚ～約７１．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えている。

【0072】

図６には、実施例５に係る電磁波吸収シートの反射損失のシミュレーション結果を示している。この電磁波吸収シートは、シート厚が１．９ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．７、シート厚が２．０ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が６．７であった。

【0073】

シート厚が１．９ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約６９．０ＧＨｚ～約７１．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えており、また、シート厚が２．０ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約６８．０ＧＨｚ～約７１．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えている。

【0074】

図７には、実施例６に係る電磁波吸収シートの反射損失のシミュレーション結果を示している。この電磁波吸収シートは、シート厚が１．９ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が５．３、シート厚が２．０ｍｍのものについては、複素誘電率の実部が５．３であった。

【0075】

シート厚が１．９ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約７１．０ＧＨｚ～約８１．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えており、また、シート厚が２．０ｍｍの電磁波吸収シートは、第１方向及び第２方向での照射の双方を考慮すると、約７９．０ＧＨｚ～約８３．０ＧＨｚの周波数帯域において－１５ｄＢを超えている。

【0076】

実施例１～実施例６に係る電磁波吸収シートのうち、実施例６に係る電磁波吸収シートの反射損失が最も優れていたため、更に、実施例６の電磁波吸収体を最良の実施例と位置付けて、それを用いた電磁波吸収シートを測定対象として、照射する電磁波の周波数を３８ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、９４ＧＨｚに変更して更に計測した。

【0077】

なお、個体差による影響がないことも併せて確認するため、実施例６の電磁波吸収体を用いた４枚の電磁波吸収シート（第１の電磁波吸収シート～第４の電磁波吸収シート）を任意に抜き出して計測を行った。

【0078】

図８～図１１は、第１～第４の電磁波吸収シートを対象として３８ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、７５．５ＧＨｚ、９４ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。図８～図１１の横軸には電磁波吸収シートの厚さ［ｍｍ］を示し、図８～図１１の縦軸には反射損失［ｄＢ］を示している。

【0079】

図８には、第１の電磁波吸収シート（複素誘電率の実部が５．５）を対象として３８ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示している。なお、３８ＧＨｚの周波数の電磁波は、例えば、山岳地や半島のように光ファイバケーブルの敷設が困難である地域での利用、移動通信システムの基地局等を高密度で設置する場合などに好適に用いられる。

【0080】

図８によれば、シート厚を２．６±０．１［ｍｍ］とした場合に反射損失が－１５［ｄＢ］以下となることがわかる。なお、シート厚が２．６［ｍｍ］の場合の反射損失は－１６．３２［ｄＢ］である。

【0081】

図９には、第２の電磁波吸収シート（複素誘電率の実部が５．３）を対象として６０ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示している。なお、６０ＧＨｚの周波数の電磁波は、ジェスチャーコントローラ、バイタルセンサなど、ＷｉＧｉｇ規格が採用されている機器で好適に用いられる。

【0082】

図９によれば、シート厚を２．８±０．１［ｍｍ］とした場合に反射損失が－２０［ｄＢ］以下となることがわかる。なお、シート厚が２．８［ｍｍ］の場合の反射損失は－１６．３１［ｄＢ］である。

【0083】

図１０には、第３の電磁波吸収シート（複素誘電率の実部が５．２）を対象として７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示している。なお、７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波は、自動車用レーダなどで好適に用いられる。

【0084】

図１０によれば、シート厚を２．２±０．１［ｍｍ］とした場合に反射損失が－２５［ｄＢ］以下となることがわかる。また、シート厚が２．２［ｍｍ］の場合の反射損失は－２７．４５［ｄＢ］である。

【0085】

図１１には、第４の電磁波吸収シート（複素誘電率の実部が５．２）を対象として９４ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示している。なお、９４ＧＨｚの周波数の電磁波は、欧米の空港のセキュリティゲート、受動ミリ波カメラなどで好適に用いられる。

【0086】

図１１によれば、シート厚を１．８±０．１［ｍｍ］とした場合に反射損失が－２０［ｄＢ］以下となることがわかる。なお、シート厚が１．８［ｍｍ］の場合の反射損失は－２１．０３［ｄＢ］である。

【0087】

以上、本実施形態の電磁波吸収シートは、数ｍｍ（２ｍｍ程度）という薄さで済むので、ミリ波帯レーダ、誘電体レンズなどの光学系と二次元検出器とを組み合わせたイメージングレーダなどを備える通信システムに採用することができる。なお、本明細書においては、高速無線ＬＡＮの基地局も通信システムに含まれるものとする。

【0088】

本実施形態の通信システムは、その筐体或いはその支持体の全部又は一部を、電磁波吸収体１００を混錬して製造してもよいし、本実施形態の電磁波吸収シートを用いて製造することもできるし、筐体内の電子制御ユニット（ＥＣＵ）などの電子機器自体又はその周辺に貼付又は配置することもできる。この場合には、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡによる計測で硬度が８０以上、好ましくは９０以上とすればよい。

【図面の簡単な説明】

【0089】

【図1】本発明の実施形態の電磁波吸収シートに用いられる電磁波吸収体１００のＳＥＭ写真である。

【図2】本発明の実施例１に係る電磁波吸収シートを対象として７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図3】本発明の実施例２に係る電磁波吸収シートを対象として７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図4】本発明の実施例３に係る電磁波吸収シートを対象として７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図5】本発明の実施例４に係る電磁波吸収シートを対象として７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図6】本発明の実施例５に係る電磁波吸収シートを対象として７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図7】本発明の実施例６に係る電磁波吸収シートを対象として７６．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図8】第１の電磁波吸収シートを対象として３８ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図9】第２の電磁波吸収シートを対象として６０ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図10】第３の電磁波吸収シートを対象として７５．５ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【図11】第４の電磁波吸収シートを対象として９４ＧＨｚの周波数の電磁波を照射した場合の反射損失の測定結果を示す図である。

【符号の説明】

【0090】

１０ 第１の電磁波吸収物質
２０ 第２の電磁波吸収物質
３０ 結合材
１００ 電磁波吸収体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】