(57)【要約】【課題】電磁波吸収性能を長期間にわたって維持し、且つ、施工面の全体においてバラツキがない均一な電磁波吸収性能が得られる電磁波吸収体及びその製造方法を提供する。【解決手段】電磁波吸収材を表被材によって囲繞することにより形成される電磁波吸収体であって、前記表被材は、シート部材をその周縁部において接合することによって形成された袋体の内外を反転して、前記シート部材の周縁部を袋体の内側となるように形成されたものであることを特徴とする。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波吸収材を表被材によって囲繞することにより形成される電磁波吸収体であって、前記表被材は、シート部材をその周縁部において接合することによって形成された袋体の内外を反転して、前記シート部材の周縁部を袋体の内側となるように形成されたものであることを特徴とする電磁波吸収体。
【請求項２】
前記シート部材の周縁部により前記電磁波吸収材を押圧固定するようにしたことを特徴とする請求項１の電磁波吸収体。
【請求項３】
前記表被材は、耐候性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波吸収体。
【請求項４】
前記表被材は、前記電磁波吸収材の電磁波の反射面側に電磁波を反射するための金属シートを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁波吸収体。
【請求項５】
前記接合は、熱融着によりなされたものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁波吸収体。
【請求項６】
表被材を構成するシート部材をその周縁部において接合することによって袋体に形成する工程と、前記袋の開口部から前記袋体を内外反転させることにより、前記シート部材の周縁部を袋体の内側となるように袋体の内外を反転する工程と、電磁波吸収材を前記開口部から内部に挿入する工程と、前記開口部を接合して密封する工程とからなることを特徴とする電磁波吸収体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンピュータ等の電子機器や、アンテナ、レーダから出力される不要な電磁波を吸収する電磁波吸収体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁波吸収体は、電磁波障害の原因となる不要な電磁波を吸収するものである。最近、５．８ＧＨｚ帯の電磁波を使用した高速道路の自動料金収受システム（ＥＴＣ）など、屋外での電磁波通信技術が普及したことから、屋外の使用に耐えられるような、耐候性に優れた電磁波吸収体が要求されている。
【０００３】
このような電磁波吸収体として、表被材を構成する２枚のシート部材の間に電磁波吸収材を挟持するとともにその周縁部を接着剤により接着固定するものが提案されている（特許文献１参照）。
前記公報に開示された電磁波吸収体によれば、水などの異物が侵入せず、また、張り出した２枚のシート部材の対向面同士を接着剤を用いて接着するという簡便な方法で製造できて、製造作業性に優れるものであった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４４４９０号公報（特許請求の範囲、図１−３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に開示される電磁波吸収体では、２枚のシート部材の周縁部は、電磁波吸収材の周縁部から張り出していているので、この電磁波吸収体の複数個を隣接して配置すると、隣接する電磁波吸収材の間に隙間が生じるという問題があった。また、電磁波吸収材は表被材に固定されていないため電磁波吸収材が所定の位置からズレてしまうという問題があった。この結果、電磁波吸収材を敷設した面において均一な電磁波吸収性能が得られないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、電磁波吸収性能を長期間にわたって維持し、且つ、施工面の全体においてバラツキがない均一な電磁波吸収性能が得られる電磁波吸収体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者等は鋭気検討の結果、電磁波吸収材を囲繞する表被材を、シート部材の周縁部を接合することによって袋体に形成し、これを反転して前記周縁部を電磁波吸収体の内側に設けるとともに、前記周縁部により電磁波吸収材を押圧固定することにより上記課題を解決すること見出した。即ち、本発明の電磁波吸収体は、請求項１に記載の通り、電磁波吸収材を表被材によって囲繞することにより形成される電磁波吸収体であって、前記表被材は、シート部材をその周縁部において接合することによって形成された袋体の内外を反転して、前記シート部材の周縁部を袋体の内側となるように形成されたものであることを特徴とする。
また、請求項２に記載の電磁波吸収体は、請求項１に記載の電磁波吸収体において、前記シート部材の周縁部により前記電磁波吸収材を押圧固定するようにしたことを特徴とする。
また、請求項３に記載の電磁波吸収体は、請求項１又は２に記載の電磁波吸収体において、前記表被材は、耐候性を有することを特徴とする。
また、請求項４に記載の電磁波吸収体は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁波吸収体において、前記表被材は、前記電磁波吸収材の電磁波の反射面側に電磁波を反射するための金属シートを備えることを特徴とする。
また、請求項５に記載の電磁波吸収体は、請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁波吸収体において、前記接合は、熱融着によりなされたものであることを特徴とする。
また、本発明の電磁波吸収体の製造方法は、請求項６に記載の通り、表被材を構成するシート部材をその周縁部において接合することによって袋体に形成する工程と、前記袋の開口部から前記袋からだを内外反転させることにより、前記シート部材の周縁部を袋体の内側となるように袋体の内外を反転する工程と、電磁波吸収材を前記開口部から内部に挿入する工程と、前記開口部を接合して密封する工程とからなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で使用される電磁波吸収材は、マット状の繊維集合体や発泡体などにカーボンなどの電磁波損失材料を担持したものから形成されるのが好ましく、これらはフェライトやゴム系の電磁波吸収材と比較して柔軟性に優れるものである。また、前記電磁波吸収材を、軽量化して施工性をよくするためには、繊維集合体や発泡体のように電磁波吸収体内部に空隙を多く有する材料が好ましく、難燃性、不燃性を要求される場合には、ガラス繊維などの無機質繊維集合体が好ましい。
前記無機質繊維の集合体を構成する無機質繊維として、ウール状の無機質短繊維を使用する場合には、その平均繊維径は、１μｍ〜２０μｍが好ましく、５μｍ〜１０μｍがより好ましい。また、カール状の無機質長繊維を使用する場合には、その平均繊維径は、１μｍ〜５０μｍが好ましい。
このような繊維径からなる無機質繊維の集合体は、火炎法、遠心法等の公知の方法により電磁波吸収材として製造することができるが、柔軟性を有するようにするために５０ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは４〜２０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは４〜１２ｋｇ／ｍ３の低密度に形成する。前記した低密度の繊維集合体を形成するためには、連続繊維状に紡糸したガラス長繊維をバインダを吹きつけながら巻き取ることによって得たコンデンスマットを、繊維の配向方向に対して、直角方向に引っ張り、繊維同士を展開するようにして形成すればよい。
尚、前記加工だけでは、繊維同士がほぐれてしまうことがあるので、バインダで繊維同士を結束することが好ましい。前記バインダとしては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などがあるが、これらの樹脂は各繊維同士の交点と、更には、繊維の隙間にも担持されて繊維同士を結束するものであるために、バインダの担持量が多すぎると多孔質構造体の柔軟性を損なうことがある。従って、バインダの担持量は２〜１５質量％とすることが好ましい。
【０００９】
前記したマット状の繊維集合体に電磁波損失材料を担持させるには、カーボンブラックなどの電磁波損失材料を分散させた分散液に前記マット状の繊維集合体を浸漬した後、乾燥させることによって繊維の表面だけでなく、繊維と繊維の隙間にも電磁波損失材料を担持させることが可能となる。繊維と繊維の隙間に電磁波損失材料を担持させることで、繊維表面のみに損失材料を担持させる場合と比較して、繊維数当たりの損失材料の担持量を極端に大きくすることが可能となる。
尚、繊維に担持させた電磁波損失材料の落下を防ぐために予め分散液にバインダを混合してもよい。この場合のバインダの種類としては、前述の繊維同士の結束用のバインダとして挙げられた有機バインダや無機バインダなどがある。これらの選定も、電磁波吸収材の使用環境などを考慮して適宜行えばよい。但し、前記バインダは、繊維と繊維の隙間にも担持されることから、多孔質構造体の柔軟性に大きく影響する。柔軟性を有するためには、分散液中のバインダの固形分濃度は０．１％〜２０質量％の範囲で調整することが好ましい。
また、前記した繊維同士の結束、或いは、繊維と電磁波損失材料との結合のために使用されるバインダにカーボンブラックなどの電磁波損失材料を混入させることによって、より多くの電磁波損失材料を担持させることもできる。
【００１０】
前記した発泡体としては、例えば、従来から電磁波吸収材として使用されてきたカーボンブラックなどの電磁波損失材料を混入させたポリウレタン軟質フォーム等を用いることができる。このポリウレタン軟質フォームは、例えば、クッション材や吸音材と同様の公知の方法により製造可能である。その方法としては、ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、水、界面活性剤、カーボンブラックをそれぞれ秤量、混合して発泡形成される。このポリウレタン軟質フォームの密度は２０〜４０ｋｇ／ｍ３であり、連続気泡であることから柔軟性を有するものである。
【００１１】
電磁波吸収材の厚さは、施工性を考慮すると５〜２００ｍｍが好ましく、対象とする用途、周波数、更には、電磁波吸収特性に合わせて厚さを選定するとよい。一般的に電磁波吸収材の厚さを厚くすると、周波数特性が低周波側に、薄くすると高周波側にシフトすることが知られている。
このような電磁波吸収材は、薄い電磁波吸収材を２枚以上重ねて使用することも可能であり、さらに、目的に合わせて吸音材や断熱材を重ね合せて複合化して使用することも可能である。電磁波吸収材の厚さが２００ｍｍを超えると、後述する固定部材を電磁波吸収材に突き刺す等する事が困難になり、取り付け作業性が悪くなる。
尚、電磁波吸収材の表面は必ずしも平滑である必要はなく、取り付け性に支障を生じない範囲において、凹凸などの表面形状を有する電磁波吸収材であってもよい。
【００１２】
また、電磁波吸収材に音波吸収機能を付加することもできる。この場合には、音波・電磁波の入射側に電磁波吸収材、その背面側に音波吸収材を配置した積層構造とするか、或いは、音波・電磁波の入射側に音波吸収材、その背面側に電磁波吸収材を配置する積層構造とすればよい。
前記音波吸収材としは、嵩密度２０〜１００ｋｇ／ｍ３のグラスウール、ロックウール等の無機質繊維吸音材を使用することができる。
【００１３】
本発明で使用される表被材としては、電磁波を透過し、且つ、防湿性を有する樹脂からなる層であれば特に限定されないが、電磁波吸収材を屋外に設置する場合には、電磁波吸収材の長期間の使用を可能とする点から、表被材として、耐候性を有する樹脂からなるものを用いることが好ましい。また、更に、耐候性に加え、不燃性、耐熱性（使用温度８０度以上）を使用することが好ましい。その一例として、ポリイミド、フッ素樹脂等からなる樹脂が挙げられる。樹脂シートの厚さは、通常０．０１〜０．５ｍｍであり、好ましくは、０．０５〜０．２ｍｍである。樹脂層の厚さが０．０１ｍｍ未満になると、強度が小さくなって破れやすくなる傾向があり、厚さが０．５ｍｍを超えると、樹脂シートの柔軟性が失われて表被材同士の接合部を曲げることが困難となるため、接着作業が困難となる傾向がある。
【００１４】
また、本発明において使用される電磁波を反射する金属シートとしては、電磁波を反射することが可能な金属材料からなる層であれば特に限定されないが、金属材料としては、例えば、鉄、アルミニウム、銅、或いは、これらの合金を用いることができる。このうち、価格が低く、腐食しにくいことから、アルミニウムの使用が好ましい。
前記金属シートの厚さは、通常０．０１〜０．２ｍｍであり、好ましくは、０．０２〜０．１ｍｍである。金属シートの厚さが０．０１ｍｍ未満になると、金属シートが破れやすく、また、電磁波吸収材の外部の水分が侵入して電磁波吸収性能を低下させる傾向があり、厚さが０．１ｍｍを超えると、電磁波吸収材の柔軟性が損なわれる傾向がある。
【００１５】
本発明で使用される前記表被材の接合方法としては、接着剤及び熱融着等の接着方式、メカニカルシール方式、縫製方式等を適宜選択することができる。
特に、接着方式の場合、作業性が容易であることから、熱融着方式が優れる。接着方式において接着剤を使用する場合は、例えば、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤等が用いられるが、このうち金属シートとの接着性に優れる点から、エポキシ系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤が好ましく用いられる。接着方式において熱融着の場合は、塩化ビニルをコーティングしたシートを使用し、超音波、加熱等により耐候性の表被材の熱可塑性合成樹脂部を溶融することで接合する。
メカニカルシールの場合、ローラ間で耐候性シートをかしめて接合することができる。
縫製方式の場合、オーバーロック縫い、帯状表被材を介したかがり縫い、平縫い、本縫い等で縫製し、処理は機械ミシンで行うことが好ましい。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明の電磁波吸収体及びその製造方法の一実施例について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の電磁波吸収体の製造方法を示すもので、図中１、２及び３は、それぞれ表被材を構成する表面シート、側面シート及び裏面シートである。また、図中４で示されるものは電磁波吸収材である。
尚、本実施例においては、前記シート１、２及び３は、ガラスクロス基布の両面に、ガラスクロス基布に対して２５質量％の割合で塩化ビニル樹脂をコーティングした厚さ０．３７ｍｍ、目付４５０ｇ／ｍ２の耐候性を備えたシート部材（ユニチカファイバー（株）社製　商品名「コーテッドガラスＫ」）を使用した。また、電磁波吸収材４は、平均繊維径が２０μｍのガラス長繊維をカール状に積層して、その寸法を５００ｍｍ×５００ｍｍ×２５ｍｍとしたものを２枚重ねて６５ｇの重量の基材とし、この基材に対して電磁波損失材料等を重量比でグラファイト：カーボンブラック：アクリルバインダを５：１：３の割合で３５ｇ担持させたのものを使用した。
【００１７】
本実施例では、図１（ａ）に示すように、表面シート１の周縁部１ａと側面シート２の周縁部２ａとを接合し、裏面シート３の周縁部３ｂと側面シート２の周縁部２ｂとを接合して袋体５を構成するようにした。側面シート２は、図１（ｂ）に示すように長尺のシート部材から構成され、折り曲げ線２ｍの両側端部に切り込み線２ｓを設けることにより両側縁部にのり代部２ａ、２ｂが形成される。そして、袋体５の開口部６となる部位、即ち、表面シート１の周縁部１ａ’と側面シート２ののりしろ部２ａ’以外は、熱融着器（ウェルダー）よりコーティングされた塩化ビニル樹脂を溶融させて融着接合され袋体５とされる。そして、開口部６を利用して袋体５を表裏反転させることにより、図２に示すように周縁部１ａ（２ａ）、３ｂ（２ｂ）を袋体５の内側に納めるようにされる。その後、開口部５から電磁波吸収材４が挿入される。
次に、図３に示すように、表面シート１の未だ接合されていない周縁部１ａ’と側面シート２ののりしろ部２ａ’、２ａ’が、熱融着器（ウェルダー）によってコーティングされた塩化ビニル樹脂を溶融させて融着接合され、電磁波吸収材４が袋体５内に密封される。
そして、袋体５の電磁波反射面に厚さ３０μｍのアルミ製の金属シートをゴム系接着剤を介して接着して電磁波吸収体８とした。
このようにして、形成された電磁波吸収体８は、図４に断面図を示すようにシート部材１、２、３の周縁部１ａ（２ａ）、３ｂ（２ｂ）によって電磁波吸収材４の角部を押圧固定することになり、表被材の中で電磁波吸収材４は非常に安定することになった。
このように、本実施例の電磁波吸収体８は、電磁波吸収材を囲繞する表被材の接合部を電磁波吸収体の内側に設けたものであるので隣接して配置するようにしても、隣接する電磁波吸収材４の間に隙間ができることがないため施工後に極めて優れた電磁波吸収性能を発揮することになる。
【００１８】
次に、本発明の電磁波吸収体の電磁波吸収性能を評価するため、前記実施例で作成した電磁波吸収体を実施例１とし、また、実施例１の電磁波吸収体の接合を熱融着に代えてガラス糸でオーバーロック縫いで縫製した以外は実施例１と同様にして作成した電磁波吸収体を実施例２として、これらについて垂直入射による電磁波反射減衰量を測定し、その結果を図５及び図６に示す。
実施例１及び実施例２は、図５及び図６から明らかなように、例えば、５．８ＧＨｚ付近でマイナス２０ｄＢ以上の反射減衰量が得られており、電磁波吸収機能を有していることが分かる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電磁波吸収体によれば、下記の効果が得られる。
（１）水などの異物が侵入による電磁波吸収性能の低下がない。
（２）表被材被覆による優れた耐候性を有し電磁波吸収性能の低下がない。
（３）施工する際に、電磁波吸収体に張り出した周縁部がないため施工時に隙間なく敷設することができ、耐候性表被材の接合部で電磁波吸収材が固定できるため袋体内で動いてズレが生じることがないので、均一な電磁波吸収性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施例である電磁波吸収体及びその製造工程の説明図（ｂ）同図（ａ）で示される側面シートの説明図
【図２】本発明の一実施例である電磁波吸収体の袋体の説明図
【図３】本発明の一実施例である電磁波吸収体の説明図
【図４】同図のＡ−Ａ線断面図
【図５】本発明の他の実施例である電磁波吸収体の垂直入射による電磁波反射減衰量の特性図
【図６】本発明の他の実施例である電磁波吸収体の垂直入射による電磁波反射減衰量の特性図
【符号の説明】
１　　表面シート
２　　側面シート
２ａ　２ａ’　２ｂ　シート部材の周縁部（のり代部）
３　　裏面シート
４　　電磁波吸収材
５　　袋体
６　　開口部
８　　電磁波吸収体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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