特許 7421971 電磁波吸収体およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-17

(45)【発行日】2024-01-25

(54)【発明の名称】電磁波吸収体およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20240118BHJP

   B32B 5/26 20060101ALI20240118BHJP

   B32B 5/02 20060101ALI20240118BHJP

   D21H 13/50 20060101ALI20240118BHJP

   D21H 27/30 20060101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

H05K9/00 M

B32B5/26

B32B5/02 B

D21H13/50

D21H27/30 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020055414

(22)【出願日】2020-03-26

(65)【公開番号】P2021158175

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-12-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000241810

【氏名又は名称】北越コーポレーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100168860

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 充史

(72)【発明者】

【氏名】込山 英秋

(72)【発明者】

【氏名】根本 純司

(72)【発明者】

【氏名】田村 篤

(72)【発明者】

【氏名】楚山 智彦

【審査官】秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－０７８５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０４４７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－０６９６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１３８２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５６４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０７０４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０２６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６７１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４７７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２７７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２６７７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１８４３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４８２６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ９／００

Ｂ３２Ｂ ５／２６

Ｂ３２Ｂ ５／０２

Ｄ２１Ｈ １３／５０

Ｄ２１Ｈ ２７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルプおよび炭素繊維を含み、繊維状、粉末状、または薄片状の金属材料を含まない複数の第１層と、パルプを含み炭素繊維を含まない第２層と、を有する積層体を含み、
２つの前記第１層の間に、前記第２層が設けられ、
前記第１層における前記炭素繊維の含有量は、１．０質量％以上３．０質量％以下である、電磁波吸収体。

【請求項2】

前記第２層は、複数設けられ、
前記積層体において、複数の前記第１層と複数の前記第２層とは、交互に積層されている、請求項１に記載の電磁波吸収体。

【請求項3】

前記電磁波吸収体の最表層および最裏層は、前記第２層である、請求項２に記載の電磁波吸収体。

【請求項4】

前記電磁波吸収体は、バルカナイズドファイバーである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。

【請求項5】

塩化亜鉛と、酸化亜鉛と、を含み、
前記塩化亜鉛の含有量と前記酸化亜鉛の含有量との合計は、１０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下である、請求項４に記載の電磁波吸収体。

【請求項6】

前記電磁波吸収体の厚さは、０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。

【請求項7】

パルプおよび炭素繊維を含み、繊維状、粉末状、または薄片状の金属材料を含まない複数の第１層と、パルプを含み炭素繊維を含まない第２層と、を積層させて積層体を形成する工程を含み、
前記積層体を形成する工程では、２つの前記第１層の間に前記第２層を配置させ、
前記第１層における前記炭素繊維の含有量は、１．０質量％以上３．０質量％以下であ
る、電磁波吸収体の製造方法。

【請求項8】

前記第１層および前記第２層を塩化亜鉛水溶液に浸漬させる工程を含む、請求項７に記載の電磁波吸収体の製造方法。

【請求項9】

前記第１層の数と前記第２層の数との合計は、１７以上２５以下であり、
前記電磁波吸収体の厚さは、１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電磁波吸収体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁波吸収体およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、複数のシートを積層させてなる積層構造の電磁波吸収体が知られている。このような電磁波吸収体は、例えば、オフィス、実験室、病院などにおいて、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の電子部品から発せられた電磁波を吸収するために用いられる。

【0003】

例えば特許文献１には、炭素繊維を含む繊維シートを複数枚積層し、相互に熱融着することによって構成された電磁波吸収体が記載されている。このような電磁波吸収体では、電磁波の吸収性を高めることが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－２４７７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、電磁波の吸収性が高い電磁波吸収体を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、電磁波の吸収性が高い電磁波吸収体の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る電磁波吸収体の一態様は、
パルプおよび炭素繊維を含む複数の第１層と、パルプを含み炭素繊維を含まない第２層と、を有する積層体を含み、
２つの前記第１層の間に、前記第２層が設けられている。

【0007】

前記電磁波吸収体の一態様において、
前記第２層は、複数設けられ、
前記積層体において、複数の前記第１層と複数の前記第２層とは、交互に積層されていてもよい。

【0008】

前記電磁波吸収体の一態様において、
前記電磁波吸収体の最表層および最裏層は、前記第２層であってもよい。

【0009】

前記電磁波吸収体のいずれかの態様において、
前記電磁波吸収体は、バルカナイズドファイバーであってもよい。

【0010】

前記電磁波吸収体の一態様において、
塩化亜鉛と、酸化亜鉛と、を含み、
前記塩化亜鉛の含有量と前記酸化亜鉛の含有量との合計は、１０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下であってもよい。

【0011】

前記電磁波吸収体のいずれかの態様において、
前記第１層における前記炭素繊維の含有量は、０．５質量％以上５．０質量％以下であってもよい。

【0012】

前記電磁波吸収体のいずれかの態様において、
前記電磁波吸収体の厚さは、０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であってもよい。

【0013】

本発明に係る電磁波吸収体の製造方法の一態様は、
パルプおよび炭素繊維を含む複数の第１層と、パルプを含み炭素繊維を含まない第２層と、を積層させて積層体を形成する工程を含み、
前記積層体を形成する工程では、２つの前記第１層の間に前記第２層を配置させる。

【0014】

前記電磁波吸収体の製造方法の一態様において、
前記第１層および前記第２層を塩化亜鉛水溶液に浸漬させる工程を含んでもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る電磁波吸収体は、電磁波の吸収性が高い。また、本発明に係る電磁波吸収体の製造方法によれば、電磁波の吸収性が高い電磁波吸収体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る電磁波吸収体を模式的に示す断面図。

【図2】本実施形態に係る電磁波吸収体の製造方法を説明するためのフローチャート。

【図3】比較例１のバルカナイズドファイバーを模式的に示す断面図。

【図4】実施例１および比較例１～３の電磁波吸収性を示すグラフ。

【図5】実施例１のバルカナイズドファイバーに入射する電磁波について、説明するための図。

【図6】実施例２および実施例３の電磁波吸収性を示すグラフ。

【図7】バルカナイズドファイバーの厚さに対する電磁波吸収性を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0018】

１． 電磁波吸収体
１．１． 構成
まず、本実施形態に係る電磁波吸収体について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電磁波吸収体１００を模式的に示す断面図である。

【0019】

電磁波吸収体１００は、図１に示すように、積層体１０を含む。図示の例では、積層体１０は、２つ設けられ(積層体１０ａ，１０ｂ)、一方の積層体１０ａ上に他方の積層体１０ｂが設けられている。なお、積層体１０の数は、特に限定されず、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。

【0020】

積層体１０は、パルプおよび炭素繊維を含む複数の第１層２０と、パルプを含み炭素繊維を含まない複数の第２層３０と、を有している。２つの第１層２０の間に、第２層３０が設けられている。積層体１０において、第１層２０と第２層３０とは、交互に積層されている。具体的には、一方の積層体１０ａにおいて、第１層２０と第２層３０とは交互に積層され、他方の積層体１０ｂにおいて、第１層２０と第２層３０とは交互に積層されている。

【0021】

１つの積層体１０を構成する第１層２０の数と第２層３０の数との合計は、例えば、３以上２０以下である。図示の例では、１つの積層体１０において、第１層２０は、３つ設けられ、第２層３０は、３つ設けられている。なお、１つの積層体１０において、第１層２０の数は、複数であれば、特に限定されない。また、１つの積層体１０において、第２層３０の数は、特に限定されず、例えば１つであってもよい。

【0022】

図示の例では、２つの積層体１０は、第１層２０同士が接するように積層されている。電磁波吸収体１００の最表層１０２および最裏層１０４は、例えば、第２層３０である。図示の例では、最表層１０２は、電磁波吸収体１００において、最も上方に位置する層である。最裏層１０４は、電磁波吸収体１００において、最も下方に位置する層である。

【0023】

電磁波吸収体１００の厚さＴは、例えば、０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．６ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．８ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、さらによりいっそう好ましくは１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。厚さＴが０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であれば、電磁波吸収体１００の電磁波の吸収性を高めることができる。複数の第１層２０の厚さは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。複数の第２層３０の厚さは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。第１層２０および第２層３０の厚さは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0024】

１．２． パルプ
第１層２０および第２層３０は、主成分としてパルプを含む。「第１層２０は、主成分としてパルプを含む」とは、パルプの含有量が、第１層２０の総重量に対して７０質量％以上であることをいう。第２層３０についても同様である。第１層２０および第２層３０は、例えば、バルカナイズドファイバーの原料となる原紙である。

【0025】

第１層２０および第２層３０に含まれるパルプとしては、例えば、木材パルプ、コットンパルプなどが挙げられる。木材パルプとしては、例えば、針葉樹晒し溶解サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）、針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、針葉樹未晒しクラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹晒しクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、広葉樹未晒しクラフトパルプ（ＬＵＫＰ）などの化学パルプ、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）などの機械パルプ、脱墨パルプなどの古紙パルプが挙げられる。コットンパルプとしては、例えば、綿ボロパルプ、コットンリンターパルプなどが挙げられる。なお、第１層２０および第２層３０に含まれるパルプは、木材パルプ、コットンパルプに限らず、例えば、ケナフや竹パルプなどであってもよい。

【0026】

第１層２０および第２層３０は、上記のパルプを１種類だけ含んでいてもよいし、２種類以上含んでいてもよい。バルカナイズドファイバーにおける良好な膨潤および膠化を考慮すると、第１層２０および第２層３０は、上記のパルプのうち、コットンリンターパルプ、ＮＢＳＰ、ＮＢＫＰを含んでいることが好ましい。

【0027】

第１層２０のパルプ原料としては、第１層２０の全質量に対して、コットンリンターパルプを５５質量％以上７５質量％以下、ＮＢＫＰを１５質量％以上３５質量％以下、および炭素繊維を０．３質量％以上１０．０質量％以下含んでいることが好ましい。第２層３０は、第２層３０の全質量に対して、コットンリンターパルプを４０質量％以上９５質量％以下、ＮＢＫＰを５質量％以上６０質量％以下含んでいることが好ましい。コットンリンターパルプとＮＢＫＰを組み合わせることにより、歪みの少ない電磁波吸収体１００を得ることができる。

【0028】

１．３． 炭素繊維
第１層２０は、炭素繊維を含む。炭素繊維は、チョップドファイバーであることが好ましい。チョップドファイバーとは、炭素繊維をサイジング剤で収束させ、一定の長さに切断したものである。第１層２０に含まれる炭素繊維の繊維長は、例えば、１ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。繊維長が１ｍｍ以上であれば、チョップドファイバーにおける切断を容易に行うことができる。繊維長が６ｍｍ以下であれば、均一性の高いスラリーを調整することができる。電磁波吸収体１００は、パルプおよび炭素繊維を水に分散させてスラリーを調整し、該スラリーを抄くことで製造される。

【0029】

第１層２０における炭素繊維の含有量は、第１層２０の全質量に対して、例えば、０．３質量％以上１０．０質量％以下であり、好ましくは０．５質量％以上５．０質量以下であり、より好ましくは１．０質量％以上３．０質量％以下である。炭素繊維の含有量が０．３質量％以上１０．０質量％以下であれば、電磁波吸収体１００の電磁波の吸収性を高めることができる。炭素繊維の含有量が１０．０質量％より大きいと、第１層の電磁波に対する反射率が高くなり、電磁波の吸収性が低くなってしまう。さらに、炭素繊維の含有量が１０．０質量％より多いと、バルカナイズドファイバーを製造する際に、第１層の塩化亜鉛に対する吸液量が多くなり、断紙が発生し易くなる。第１層２０における炭素繊維の含有量は、「ＪＩＳ Ｋ ７０７５」に基づく硫酸分解法によって測定することができる。

【0030】

１．４． バルカナイズドファイバー
電磁波吸収体１００は、例えば、バルカナイズドファイバーである。バルカナイズドファイバーは、パルプなどのセルロースを主成分とする原紙を塩化亜鉛などの濃厚水溶液に浸漬し、その表面を膨潤・膠化させた状態で積層圧着させた後、塩化亜鉛を除去して乾燥させたものである。バルカナイズドファイバーは、セルロースの膨潤作用により繊維同士が強固に自己接着し、緻密で強靭な組織が形成されている。そのため、バルカナイズドファイバーは、従来用いられている紙管原紙に比べて、衝撃強度、圧縮強度、引張強度、耐摩耗性、被発塵性などに優れている。

【0031】

電磁波吸収体１００がバルカナイズドファイバーである場合、電磁波吸収体１００は、塩化亜鉛と、酸化亜鉛と、を含む。塩化亜鉛の含有量と酸化亜鉛の含有量との合計は、１０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下である。塩化亜鉛の含有量と酸化亜鉛の含有量との合計がこの範囲であれば、電磁波吸収体１００はバルカナイズドファイバーであるといえる。

【0032】

電磁波吸収体に含まれる塩化亜鉛の含有量と酸化亜鉛の含有量との合計は、例えば、以下の方法により測定される。まず、電磁波吸収体を、１００℃の熱水に１時間浸漬させ、抽出物を得る。次に、抽出物に対して、原子吸光光度法を行い、亜鉛と塩素とを定量する。そして、両元素の定量値から、電磁波吸収体に含まれる塩化亜鉛の含有量と酸化亜鉛の含有量との合計を測定することができる。

【0033】

１．５． 電磁波に対する吸収性
電磁波吸収体１００は、電磁波を吸収する。電磁波吸収体１００が吸収する電磁波の周波数は、例えば、５０ＭＨｚ以上２０ＧＨｚ以下であり、好ましくは６ＧＨｚ以上１６ＧＨｚ以下であり、より好ましくは７ＧＨｚ以上１３ＧＨｚ以下である。電磁波吸収体１００の電磁波に対する吸収性は、例えば、同軸管法による反射減衰量を測定することによって評価される。

【0034】

１．６． 作用効果
電磁波吸収体１００は、パルプおよび炭素繊維を含む複数の第１層２０と、パルプを含み炭素繊維を含まない第２層３０と、を有する積層体１０を含み、２つの第１層２０の間
に、第２層３０が設けられている。そのため、電磁波吸収体１００では、炭素繊維を含まない第２層のみで形成されたものや、炭素繊維を含む２つの第１層の間に第２層が設けられていないものに比べて、後述する「３． 実施例および比較例」に示すように、電磁波の吸収性（電磁波吸収性）が高い。

【0035】

電磁波吸収体１００の最表層１０２および最裏層１０４は、第２層３０であってもよい。最表層１０２および最裏層１０４が第２層３０であれば、最表層１０２および最裏層１０４から炭素繊維が飛び出しておらず、電磁波吸収体１００の手触りが良い。炭素繊維は剛直であるため、最表層および最裏層が炭素繊維を含んでいると、手触りが良くない。さらに、最表層および最裏層が炭素繊維を含んでいると、バルカナイズドファイバーを形成する際に、塩化亜鉛水溶液が炭素繊維によって汚染されてしまう場合がある。

【0036】

電磁波吸収体１００は、バルカナイズドファイバーであってもよい。バルカナイズドファイバーは、衝撃強度等が優れているため、例えば、電磁波を遮断したい部屋の壁などに好適に用いられる。なお、電磁波吸収体１００は、２つの第１層２０の間に第２層３０が設けられていればバルカナイズドファイバーでなくてもよく、例えば紙管原紙を切断して板紙を形成し、該板紙を積層させたものであってもよい。

【0037】

電磁波吸収体１００では、第１層２０における炭素繊維の含有量は、０．５質量％以上５．０質量％以下である。第１層２０における炭素繊維の含有量がこの範囲であれば、後述する「３． 実施例および比較例」に示すように、電磁波吸収体１００の電磁波吸収性を高めることができる。

【0038】

電磁波吸収体１００の厚さＴは、０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。厚さＴがこの範囲であれば、電磁波吸収体１００の電磁波吸収性を高めることができる。

【0039】

２． 電磁波吸収体の製造方法
次に、本実施形態に係る電磁波吸収体の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る電磁波吸収体１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【0040】

まず、図２に示すように、複数の第１層２０および複数の第２層３０を形成する（ステップＳ１）。具体的には、パルプおよび炭素繊維を含むスラリーを抄紙機で抄紙し、第１層２０を形成する。さらに、パルプを含み炭素繊維を含まないスラリーを抄紙機で抄紙し、第２層３０を形成する。第１層２０を形成するためのスラリー、および第２層３０を形成するためのスラリーは、カナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）で、例えば、３５０ｍｌ以上６５０ｍｌ以下、好ましくは４００ｍｌ以上５５０ｍｌ以下である。ＣＳＦは、「ＪＩＳ Ｐ
８１８２１－２」に記載の方法で求められる。スラリーを抄紙する抄紙機は、長網抄紙機であることが好ましい。円網抄紙機で抄紙してもよいが、円網抄紙機は、長網抄紙機に比べて、繊維配向性が強く、縦横比が大きくなるため、歪みが生じ易い。

【0041】

次に、複数の第１層２０および複数の第２層３０を、塩化亜鉛水溶液に浸漬させる（ステップＳ２）。これにより、第１層２０および第２層３０は、膨潤および膠化される。塩化亜鉛水溶液の比重は、６５ボーメ度以上７４ボーメ度以下（６３．９質量％以上７４．６質量％以下の濃度に相当）であることが好ましい。さらに塩化亜鉛水溶液の温度は、３３℃以上５５℃以下であることが好ましい。

【0042】

なお、第１層２０および第２層３０を膨潤および膠化させる反応薬品としては、セルロースを膨潤および膠化するものであれば、特に限定されず、塩化亜鉛水溶液の他に、Ｎ－メチルモルフォリン－Ｎ－オキシド、Ｎ－メチルモルフォリン－Ｎ－オキシドと極性液体
との混合溶液、硫酸などを用いることができる。ただし、塩化亜鉛水溶液を用いる方法が最も工業化されており、大量生産に適している。

【0043】

次に、複数の第１層２０および複数の第２層３０を積層させて、積層体１０を形成する（ステップＳ３）。本工程では、２つの第１層２０の間に、第２層３０を配置させる。具体的は、複数の第１層２０と複数の第２層３０とを交互に積層させて、積層体１０を形成する。第１層２０および第２層３０は、膨潤および膠化されているため、接着剤を用いることなく、隣り合う層を接着させることができる。図１に示す例では、２つの積層体１０を形成する。

【0044】

次に、積層体１０を洗浄液で洗浄する（ステップＳ４）。これにより、積層体１０に付着している塩化亜鉛を除去することができる。具体的には、１５ボーメ度以上３３ボーメ度以下（１２．６質量％以上３０．４質量％以下の濃度に相当）の塩化亜鉛水溶液から、塩化亜鉛を含まない水まで、段階的に塩化亜鉛の濃度を下げた洗浄液を用意し、該洗浄液を複数の洗浄槽に入れて、段階的に、積層体１０を洗浄する。

【0045】

さらに、洗浄工程では、洗浄槽の中に、所定の周波数で振動する振動板を投入し、該振動板を振動させながら、行ってもよい。これにより、積層体１０に付着している塩化亜鉛の除去を促進させることができる。

【0046】

ただし、上記のような方法で洗浄しても、積層体１０に付着している塩化亜鉛を完全に除去することは難しい。そのため、バルカナイズドファイバーである電磁波吸収体１００は、塩化亜鉛水溶液に由来する塩化亜鉛および酸化亜鉛を、合計で１０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下含む。

【0047】

次に、洗浄された積層体１０を乾燥させる（ステップＳ５）。乾燥させる方法は、特に限定されないが、例えば、熱風乾燥が挙げられる。乾燥温度は、例えば、８０℃以上１８０℃以下である。本工程は、例えば、２３℃における５０％ＲＨの環境下において、積層体１０の平衡水分率が、５％以上１１％以下となるように行われる。水分率が５％以上であれば、積層体１０が脆くなったり割れやすくなったりする可能性を小さくすることができる。水分率が１１％以下であれば、積層体１０に触ったときに手が汚れるなどの不具合が生じる可能性を小さくすることができる。なお、積層体１０を乾燥させた後に、キャレンダー加工を行って平滑性を付与してもよいし、エンボス加工を行ってもよい。

【0048】

以上の工程により、電磁波吸収体１００を製造することができる。

【0049】

なお、浸漬工程（ステップＳ２）と積層工程（ステップＳ３）との順番は、特に限定されない。例えば、第１層２０および第２層３０を積層させたものを、塩化亜鉛水溶液に浸漬させてもよい。ただし、塩化亜鉛水溶液の染み込み易さを考慮すると、第１層２０および第２層３０を塩化亜鉛水溶液に浸漬させた後に積層させることが好ましい。

【0050】

３． 実施例および比較例
以下に実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例および比較例によって何ら限定されるものではない。

【0051】

３．１． 第１評価
３．１．１． 試料の作製
（１）実施例１
コットンリンターパルプ、ＮＢＫＰ、および炭素繊維を含むスラリーを長網抄紙機で抄紙し、第１層に対応する第１原紙を得た。当該スラリーのＣＳＦを５００ｍｌに調整した
。炭素繊維としては、繊維長３ｍｍのチョップドファイバーを用いた。炭素繊維の含有量を、２．３質量％とした。このような第１原紙を、６枚作製した。

【0052】

コットンリンターパルプおよびＮＢＫＰを含むスラリーを長網抄紙機で抄紙し、第２層に対応する第２原紙を得た。当該スラリーのＣＳＦを５００ｍｌに調整した。第２原紙は、炭素繊維を含んでいない。このような第２原紙を、６枚作製した。

【0053】

次に、６枚の第１原紙と６枚の第２原紙とを塩化亜鉛水溶液に浸漬して膨潤および膠化させ、第１原紙および第２原紙を積層させた。具体的には、図１に示すように、２つ積層体のうちの一方の積層体の第２原紙と他方の積層体の第２原紙とが接するように、第１原紙および第２原紙を積層させた。１つの積層体において、第１原紙および第２原紙を交互に積層させた。塩化亜鉛水溶液の比重を６９ボーメ度（６８．５質量％の濃度に相当）とした。塩化亜鉛水溶液の温度を４４℃とした。

【0054】

次に、２３ボーメ度（２０．５質量％の濃度に相当）から、塩化亜鉛を含まない水まで、段階的に濃度を下げた洗浄液を用いて、第１原紙および第２原紙を洗浄し、塩化亜鉛を除去した。

【0055】

次に、熱風およびシリンダードライヤーによって、９０℃で乾燥処理を行い、その後、キャレンダー処理を行った。

【0056】

以上により、バルカナイズドファイバーを作製した。バルカナイズドファイバーの厚さは、１．２ｍｍであった。

【0057】

（２）比較例１
比較例１では、第１原紙における炭素繊維の含有量を、２．３％とした。さらに、図３に示すように、第１原紙Ｐ１を１０枚作製し、第２原紙Ｐ２を２枚作製し、１０枚の第１原紙Ｐ１を２枚の第２原紙Ｐ２で挟むように、第１原紙Ｐ１および第２原紙Ｐ２を積層させた。以上のこと以外は、実施例１と同様にして、バルカナイズドファイバーを作製した。なお、図３は、比較例１のバルカナイズドファイバーを模式的に示す断面図である。

【0058】

（３）比較例２
比較例２では、第１原紙における炭素繊維の含有量を、４．１％とした。さらに、第１原紙を１４枚作製し、第２原紙を２枚作製し、１４枚の第１原紙を２枚の第２原紙で挟むように、第１原紙および第２原紙を積層させた。バルカナイズドファイバーの厚さは、１．６ｍｍであった。以上のこと以外は、実施例１と同様にして、バルカナイズドファイバーを作製した。

【0059】

（４）比較例３
比較例３では、第１原紙を作製せず、第２原紙を１２枚作製し、１２枚の第２原紙を積層させたこと以外は、実施例１と同様にして、バルカナイズドファイバーを作製した。

【0060】

３．１．２． 評価方法
実施例１および比較例１～３の電磁波吸収性を評価した。電磁波吸収性の評価は、同軸管法による反射減衰量測定によって「Ｓ１１」を測定することによって行った。「Ｓ１１」の絶対値は、電磁波の吸収量に相当し、「Ｓ１１」の絶対値が大きいほど、電磁波吸収性が高い。試験機としては、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のネットワークアナライザー「８７２０ＥＳ」を用いた。測定周波数を５０ＭＨｚ～２０ＧＨｚとした。

【0061】

３．１．３． 評価結果
図４は、実施例１および比較例１～３の電磁波吸収性を示すグラフである。図４に示すように、２つの第１原紙の間に第２原紙が配置されている実施例１は、比較例１～３に比べて、電磁波吸収性が高いことがわかった。以下、電磁波吸収性の評価結果について考察する。図５は、実施例１のバルカナイズドファイバーに入射する電磁波Ｅについて、説明するための図である。

【0062】

実施例１では、図５の実線で示したように、最表層の第２原紙Ｐ２ａから侵入した電磁波Ｅは、第１原紙Ｐ１ａおよび第２原紙Ｐ２ｂを透過して、第１原紙Ｐ１ｂの上面Ｕで反射される。そして、電磁波Ｅは、第１原紙Ｐ１ａの下面Ｄと、第１原紙Ｐ１ｂの上面Ｕと、の間で反射を繰り返しながら（多重反射しながら）減衰されると推察される。

【0063】

図５の破線で示したように、第１原紙Ｐ１ｂの上面Ｕで反射されずに第１原紙Ｐ１ｂを透過する電磁波も存在する。このような電磁波は、さらに、第２原紙Ｐ２ｃを透過し、第１原紙Ｐ１ｂの下面と、第２原紙Ｐ２ｃの下に位置する第１原紙の上面（図示せず）と、の間で反射を繰り返しながら、減衰されると推察される。また、図５の破線で示したように、第１原紙Ｐ１ａの下面Ｄで反射されずに、第１原紙Ｐ１ａを透過する電磁波も存在する。

【0064】

比較例２は、比較例１よりも電磁波吸収性が低かった。これは、比較例２は、炭素繊維の含有量が多いため、電磁波がバルカナイズドファイバーの表層近傍で反射してしまい、電磁波がバルカナイズドファイバーの内部まで十分に侵入できなかったためであると推察される。

【0065】

比較例３は、実施例１よりも電磁波吸収性が低かった。比較例３は、第２原紙のみによって構成されている。第２原紙は、炭素繊維を含んでいないため、電磁波を反射させる性能が第１原紙に比べて十分に低い。そのため、比較例３は、電磁波をバルカナイズドファイバーの内部で電磁波を多重反射させることができず、電磁波吸収性が低いと推察される。

【0066】

以上のように、実施例１は、電磁波をバルカナイズドファイバーの内部にまで侵入させ、電磁波を多重反射させながら減衰させることができるため、電磁波吸収性が高いと推察される。

【0067】

３．２． 第２評価
３．２．１． 試料の作製
第１原紙と第２原紙とを交互に積層させ、１番上に絶縁用紙を配置して、バルカナイズドファイバーを作製した。第１原紙と第２原紙との合計枚数を４枚とし、厚さを０．６ｍｍとした。以上のこと以外は、実施例１と同様にして、第２実施例のバルカナイズドファイバーを作製した。また、第１原紙と第２原紙との合計枚数を６枚とし、厚さを０．８ｍｍとしたこと以外は、実施例２と同様にして、第３実施例のバルカナイズドファイバーを作製した。

【0068】

３．２．２． 評価結果
実施例１と同様に、実施例２および実施例３の電磁波吸収性を評価した。図６は、実施例２および実施例３の電磁波吸収性を示すグラフである。図６に示すように、厚さが０．６ｍｍ、０．８ｍｍであっても、電磁波を吸収できることがわかった。

【0069】

３．３． 第３評価
３．３．１． 試料の作製
第１原紙と第２原紙との合計枚数を、１５枚、１７枚、２０枚、２５枚、３０枚と５水準に振って、バルカナイズドファイバーを作製した。バルカナイズドファイバーの厚さは、それぞれ、１．５ｍｍ、１．７ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍであった。以上のこと以外は、実施例１と同様にして、バルカナイズドファイバーを作製した。

【0070】

３．３．２． 評価方法
上記のようなバルカナイズドファイバーの誘電率を測定し、測定した誘電率からシミュレーションによって、バルカナイズドファイバーの厚さに対する反射損失（ＲＬ）を計算した。ＲＬの絶対値が大きいほど、電磁波吸収性が高い。誘電率は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のネットワークアナライザー「８７２０ＥＳ」を用いて測定した。シミュレーションは、ＦＤＴＤ法（時間領域差分法）を用いた。

【0071】

３．３．３． 評価結果
図７は、バルカナイズドファイバーの厚さに対する電磁波吸収性を示すグラフである。図７に示すように、バルカナイズドファイバーの厚さが１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であれば、ＲＬの絶対値を１３ｄＢ以上にできることがわかった。さらに、バルカナイズドファイバーの厚さが１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であれば、ＲＬの絶対値を１５ｄＢ以上にできることがわかった。

【0072】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【符号の説明】

【0073】

１０，１０ａ，１０ｂ…積層体、２０…第１層、３０…第２層、１００…電磁波吸収体、１０２…最表層、１０４…最裏層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】