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【発明の名称】 電磁波吸収体
【発明者】 【氏名】川崎 卓
【住所又は居所】東京都町田市旭町三丁目５番１号 電気化学工業株式会社中央研究所内

【氏名】岡田 拓也
【住所又は居所】東京都町田市旭町三丁目５番１号 電気化学工業株式会社中央研究所内

【氏名】斉藤 光明
【住所又は居所】東京都町田市旭町三丁目５番１号 電気化学工業株式会社中央研究所内
【要約】 【課題】専用狭域通信（ＤＳＲＣ）等に適用可能な電磁波吸収体を提供する。

【解決手段】ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下である炭化ホウ素粉末が５〜７０体積％に充填されてなることを特徴とする電磁波吸収体、及び／又は、マトリックス材料中に、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下である炭化ホウ素粉末を５〜７０体積％配合してなることを特徴とする電磁波吸収体であり、好ましくは、マトリックス材料が熱可塑性樹脂である前記の電磁波吸収体であり、特に好ましくは、自由空間法で測定した周波数５〜１１０ＧＨｚにおける複素比誘電率の実数部が８以上、虚数部が１以上及び誘電正接が０．１以上０．５以下である前記の電磁波吸収体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下であることを特徴とする電磁波吸収体用の炭化ホウ素粉末。
【請求項２】
ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下である炭化ホウ素粉末が５〜７０体積％に充填されてなることを特徴とする電磁波吸収体。
【請求項３】
マトリックス材料中に、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下である炭化ホウ素粉末を５〜７０体積％配合してなることを特徴とする電磁波吸収体。
【請求項４】
マトリックス材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項３記載の電磁波吸収体。
【請求項５】
自由空間法で測定した周波数５〜１１０ＧＨｚにおける複素比誘電率の実数部が８以上、虚数部が１以上及び誘電正接が０．１以上０．５以下である請求項２、請求項３又は請求項４記載の電磁波吸収体。
【請求項６】
請求項２〜４の何れか１項に記載の電磁波吸収体を含んでなることを特徴とする専用狭域通信（ＤＳＲＣ）用の電磁波吸収体。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波吸収体に関する。さらに詳細には、特定量のホウ素を含有し、効率よく電磁波を吸収し得る炭化ホウ素粉末と、それを用いてなる電磁波吸収体を提供する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体或いはエレクトロニクスの分野において、通信機器等に使用される電磁波の高周波化が顕著に進展し、１秒間に１０億回以上振動するギガヘルツ（ＧＨｚ）帯域の電磁波も頻繁に使用されるようになってきた。また、高度道路交通システム（ＩＴＳ）の分野では、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）と呼ばれる通信方式を用い、路側機（路側に設置された無線装置）と車載器（車両に搭載された無線装置）との間で無線通信を行うことも進展している。
【０００３】
ＤＳＲＣは、現在、高速道路における自動料金収受システム（ＥＴＣ）で実用化されているが、今後さらにガソリンスタンド、カーフェリー或いはサービスエリアにおける電子決済や、運行管理、物流管理、各種の情報提供等に応用が期待されている。これらの用途で用いられる電磁波は、高周波であるために、高出力、高密度の信号搬送を可能にする反面、ノイズとして他の機器に取り込まれると、情報漏洩、誤動作その他各種の電波障害を引き起こす懸念がある。
【０００４】
この対策として、電子機器や通信機器が外部から侵入する電磁波に干渉されないように、或いはこれらの機器が発生する電磁波が過剰に外部に漏洩しないように、電磁波シールド材や、電磁波吸収体が用いられる。とりわけ電磁波吸収体は、入射してきた電磁波を熱エネルギーに変換して、透過或いは反射する電磁波の強度を大幅に減衰するものである。
【０００５】
電磁波吸収体の材料として、従来は、主にフェライトやカーボンが使用されている。これらは、その粉末を樹脂、ゴム或いは塗料等のマトリックス中に分散、複合化したものを、電磁波を吸収したい部位に貼付または塗布する形で用いられることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フェライトは比重が大きいため、マトリックス中に分散する際に、マトリックスとの比重差によって沈降が生じやすく、均一な複合材料の成形性に難がある上に、できあがった複合材料が重いため、移動を伴う通信機器や、自動車に多量に使用する場合には、本体が重くなり、当該通信機器や自動車の機動性に問題が生じる。
【０００７】
一方、カーボンについては、比重が比較的小さいためフェライトに見られるような前記の問題は生じないが、粉末が嵩高いために、マトリックスへの充填量を増大させることが困難であるし、得られる複合材料の電磁波吸収特性が不充分になってしまう欠点がある。これを避けるために、カーボンとしては、充填性が比較的良好な結晶質のグラファイトが使用されることがあるものの、グラファイト粒子は異方性が大きい上にマトリックス内で配向しやすいため、やはり複合材料の電磁波吸収性能が損なわれてしまう。
【０００８】
更に、フェライトやカーボンを含む電磁波吸収体は、ＭＨｚ帯域や１〜数ＧＨｚ帯域の電磁波を吸収するには適するが、ＤＳＲＣの中でも例えばＥＴＣや車載レーダーで適用が検討されている５．８〜７６ＧＨｚ等の高周波帯域、更に高周波帯域の電磁波については、充分吸収できないという問題を有している。
【０００９】
また、前記以外の材料として炭化珪素（ＳｉＣ）や炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）が電磁波吸収特性を有することが知られているし、この性質を利用したＳｉＣやＢ４Ｃのマイクロ波発熱体も提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１０６９８０公報
【００１０】
ＳｉＣやＢ４Ｃは、フェライトと比較すると比重が小さく、粉末もカーボンほど嵩高くないために、充填性も良好であり、しかも異方性が小さいので、フェライトやカーボンに見られる前記の問題は有しない。しかし、ＤＳＲＣのように周波数が種々異なる電磁波を利用する場合についてみると、車載器等の移動体通信機用電磁波吸収体は種々の周波数の不要電磁波を網羅的に吸収する特性を満足する必要があり、このような電磁波吸収体はＳｉＣやＢ４Ｃを用いても未だに作製できていないのが現状である。
【００１１】
本発明の目的は、従来の電磁波吸収体が有する前記の諸問題を解決し、優れた電磁波吸収特性を有する新規な電磁波吸収体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、前記従来技術の現状に鑑みて、いろいろな炭化ホウ素粉末とそれを用いた電磁波吸収体について検討し、特定の組成の炭化ホウ素粉末が電磁波吸収性能に優れ、これを用いて電磁波吸収体を得るときに、前記本発明の目的を達成することができるという知見を得て、本発明に至ったものである。
【００１３】
即ち、本発明は、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下であることを特徴とする電磁波吸収体用の炭化ホウ素粉末である。
【００１４】
また、本発明は、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下である炭化ホウ素粉末が５〜７０体積％に充填されてなることを特徴とする電磁波吸収体であり、マトリックス材料中に、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下である炭化ホウ素粉末を５〜７０体積％配合してなることを特徴とする電磁波吸収体であり、好ましくは、マトリックス材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする前記の電磁波吸収体である。
【００１５】
更に、本発明は、自由空間法で測定した周波数５〜１１０ＧＨｚにおける複素比誘電率の実数部が８以上、虚数部が１以上及び誘電正接が０．１以上０．５以下である前記の電磁波吸収体である。
【００１６】
加えて、本発明は、前記の電磁波吸収体を含んでなることを特徴とする専用狭域通信（ＤＳＲＣ）用の電磁波吸収体である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の炭化ホウ素粉末は、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下という特定範囲の組成を有し、周波数５〜１１０ＧＨｚにおける電磁波吸収特性に優れることから、これを用いて、後述する電磁波吸収特性に優れる本発明の電磁波吸収体を容易に提供し得る。
【００１８】
本発明の電磁波吸収体は、前記の特定な組成範囲の炭化ホウ素粉末を用い、しかも特定の空間充填性を有しているので、５〜１１０ＧＨｚの周波数帯域における複素比誘電率の実数部が８以上、虚数部が１以上及び誘電正接が０．１以上０．５以下という電磁波吸収特性を達成し得るので、例えば、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）用の電磁波吸収体として好適な電磁波吸収体である。
【００１９】
更に、本発明の電磁波吸収体は、前記特徴有る炭化ホウ素粉末をマトリックス材料中に配合しているので、前記マトリックス材料を適宜選定することでいろいろな用途に応じた、前記電磁波吸収特性を有する電磁波吸収体を容易に提供できる。特に、前記マトリックス材料として、熱可塑性樹脂を選定するとき、熱可塑性樹脂に適用できる従来公知の成形方法、加工方法を適用することができ、いろいろな用途に適用可能な形状を容易に付す事ができる。
【００２０】
加えて、本発明の電磁波吸収体は、例えば、前述した通りに、５〜１１０ＧＨｚの周波数帯域における複素比誘電率の実数部が８以上、虚数部が１以上及び誘電正接が０．１以上０．５以下という電磁波吸収特性を有しているので、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）用の電磁波吸収体として実用的に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の炭化ホウ素粉末は、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下という特定範囲の組成を有し、周波数５〜１１０ＧＨｚにおける電磁波吸収特性に優れている。前記した通りに、本発明者が炭化ホウ素を用いた電磁波吸収体について、いろいろ検討したときに、当該組成の炭化ホウ素粉末が周波数５〜１１０ＧＨｚにおける電磁波吸収特性に優れていることを見いだしたものである。この原因については明らかではないが、以下のように推定される。
【００２２】
電磁波吸収特性には、材料の有する電気伝導性、誘電的性質並びに磁気的性質が関与するとされているが、ホウ素（Ｂ）を８０質量％以上含む炭化ホウ素粉末は、ホウ素を多く含むことによって、電気伝導性や誘電的性質が、炭化ホウ素として一般的であるＢ４Ｃとは異なったものとなり、両方の特性の変化の結果として、電磁波吸収に好適な性質が発現すると考えられる。
【００２３】
炭化ホウ素として一般的であるＢ４Ｃは、ホウ素（Ｂ）を７８．３質量％含んでいる。結晶構造は菱面体であり、１２個のＢ原子が頂点に位置する８個の正２０面体が、単位格子の頂点に配置し、格子中央の長軸上に３個の炭素（Ｃ）原子が配置した構造を有する。そして、前記Ｂ４Ｃ単位格子中の３個のＣ原子について中央の１個がＢ原子に置換しＢ１３Ｃ２が得られる等、いろいろな組成の炭化ホウ素が存在することが明らかにされている。
【００２４】
本発明の炭化ホウ素粉末は、ホウ素（Ｂ）含有量が８０質量％以上９６質量％以下、即ち、一部のＣ原子が適当量Ｂ原子に置換すれば足りるものである。更に、前記組成範囲の下限値に関しては、Ｂ４．５ＣよりもＢが多い組成すなわちＢ／Ｃ（モル比）≧４．５であることが好ましい。
【００２５】
一方、組成範囲の上限値に関しては、炭化ホウ素にはＢ８Ｃ、Ｂ１０Ｃ或いはＢ２５Ｃが知られているが、これらのいずれもが本発明にて用いることができることから、Ｂ２５Ｃに相当するホウ素（Ｂ）含有量９６質量％以下であることが好ましい。
【００２６】
炭化ホウ素粉末を合成する一般的な方法は、ホウ酸等のホウ素分と石油コークス等の炭素分とを混合した原料を、アーク炉、抵抗加熱炉、高周波加熱炉等を用いて２２００℃程度の高温まで加熱して、下記の反応を生じさせる方法である。
【００２７】
４Ｈ３ＢＯ３＋７Ｃ → Ｂ４Ｃ＋６ＣＯ＋６Ｈ２Ｏ
【００２８】
ところが、この方法で生成する炭化ホウ素の大部分がＢ４Ｃであるため、一般的な炭化ホウ素はＢ４Ｃということになる。
【００２９】
上記の方法に対して、例えば金属ホウ素を直接炭化する方法（直接炭化法）や、金属マグネシウム等の強還元性物質によって、酸化ホウ素を急激に還元、炭化する方法（テルミット反応法）で製造する方法は、Ｂ含有量を８０質量％以上９６質量％以下に制御し易いことから、好ましい製造方法である。これらの方法では、原料に含まれるＢ原子とＣ原子の比率を、Ｂが８０質量％以上９６質量％以下になるように予め調製しておけば足りる。これに対し、前述のホウ酸と炭素を反応させる一般的な方法は、炭素が還元剤も兼ねるため、また、反応自体が高い温度条件下で行われる必要から、炭素やホウ素の成分が揮発され、炭化ホウ素の組成をコントロールすることが困難である欠点がある。
【００３０】
尚、直接炭化法やテルミット反応法で得た炭化ホウ素粉末は、必要に応じ、（酸処理）、粉砕、篩い分けすることによって製造することができる。
【００３１】
本発明の炭化ホウ素粉末は、プラスチックや無機質の容器中に当該炭化ホウ素粉末を単に充填して用いたり、複数の樹脂性シートの間隙に充填して用いたり、或いは、後で詳述する通りに他の材料と複合化して用いて電磁波吸収体とすることができる。これらの用途に於いて、当該炭化ホウ素粉末の空間での充填率が５〜７０体積％とすることが５〜１１０ＧＨｚの周波数帯域での電磁波特性が優れることから、好ましく選択される。含有量が５体積％よりも少ないと、充分な電磁波吸収性能が得られないことがあるし、７０体積％を超えると成形、或いは保形が困難になる。前記炭化ホウ素粉末の空間に於ける充填率について、さらに好ましくは２０〜６０体積％である。
【００３２】
本発明の電磁波吸収体の実施態様として、例えば樹脂、ゴム或いは塗料等のマトリックス材料中に、前記特徴のある炭化ホウ素粉末を５〜７０体積％配合した複合材料が挙げられる。当該複合材料に於いて、前記炭化ホウ素粉末の配合割合は、前記と同じ理由で、２０〜６０体積％が好ましい。
【００３３】
マトリックスとして使用可能な材料は、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、ポリベンズイミダゾール、ポリベンズオキサゾール、ポリベンズチアゾール、ポリオキサジアゾール、ポリピラゾール、ポリキノキサリン、ポリキナゾリンジオン、ポリベンズオキサジノン、ポリインドロン、ポリキナゾロン、ポリインドキシル、シリコン樹脂、シリコン−エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、ポリアミノビスマレイミド、ジアリルフタレート樹脂、フッ素樹脂、ＴＰＸ樹脂（メチルペンテンポリマー「三井石油化学社製商品名」）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、６６−ナイロンおよびＭＸＤ−ナイロン、アモルファスナイロン等のポリアミド、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、マレイミド変性樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ（アクリロニトリル・アクリルゴム・スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アクリロニトリル−エチレン・プロピレン・ジエンゴム−スチレン）樹脂等の樹脂類、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、ポリブタジエン、クロロプレン、天然ゴム、ポリイソプレン等のエラストマー類及びこれらに必要に応じ、硬化剤、硬化促進剤、触媒、加硫剤、滑剤・離型剤、安定剤、光安定剤、着色剤、難燃剤、カップリング剤等を添加したものであるが、これら以外にソーダガラス、Ｅガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等のガラス類や、蛙目粘土、木節粘土等の粘土類、セメント、アルミナセメント、モルタル、石膏等の無機材料も使用可能である。
【００３４】
これらのマトリックス材料の中でも、取扱いが簡便であること、ドクターブレード等の成膜方法、ロール成形、押出成形、射出成形、プレス成形など従来公知の成形方法や加工方法を、必要なら複数の方法を組み合わせて、適用できることから好ましく選択される。更に、熱可塑性樹脂としては、加工性が良好なことから、アクリル樹脂、××樹脂が一層好適に用いられる。
【００３５】
前記マトリックス材料に対して、本発明の炭化ホウ素粉末を所定量配合し、混合し、用途に応じて、膜や板等の成形品、或いは液状のままで塗料、充填材等の多用な形態の複合材料として使用される。
【００３６】
前記液状の複合材料を作製する場合、混合は少量の場合には手混合も可能であるが、プラネタリーミキサー、ハイブリッドミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、ボールミル、ミキシングロール等の一般的な混合機を用いることができる。
【００３７】
本発明の電磁波吸収体は、その好ましい実施態様に於いて、自由空間法で測定した周波数５〜１１０ＧＨｚにおける複素比誘電率の実数部が８以上、虚数部が１以上及び誘電正接が０．１以上０．５以下の電磁波吸収特性を有している。
【００３８】
本発明のように、絶縁性の空間またはマトリックス材料に、炭化ホウ素のような電気伝導性を有する粉末が分散した形態をとる材料は、誘電性電磁波吸収体と呼ばれ、材料全体の誘電的性質が電磁波吸収特性に関与する。
【００３９】
誘電的性質は、具体的には複素比誘電率（εｒ＝εｒ’−ｊεｒ”［ｊは虚数単位］）の実部（εｒ’）、虚部（εｒ”）及び実部と虚部の比からなる誘電正接（ｔａｎδ＝εｒ”／εｒ’）である。
【００４０】
εｒ’は、電磁波吸収体の波長圧縮効果に対応する。εｒ’が大きいほど、通過する電磁波の波長圧縮効果が大きくなる。波長圧縮効果が大きければ、電磁波吸収効果が最大（すなわち反射減衰率が最大）になる周波数（整合周波数）における電磁波吸収体の厚さを小さくすることができる。
【００４１】
εｒ”は、誘電損失に対応する。εｒ”が大きいほど、誘電分極にともなう損失が大きくなる。損失は電磁波の吸収に対応するため、εｒ”が大きいほど電磁波を良く吸収することができる。
【００４２】
以上より、εｒ’及びεｒ”が大きければ大きいほど、良好な電磁波吸収体が得られるかに見えるが、実際に電磁波が吸収されるためには、電磁波が吸収体の内部に入らなければならない。電磁波が吸収体内部に入るためには、複素比誘電率（εｒ）、電磁波の波長（λ）及び電磁波吸収体の厚さ（ｄ）が、無反射条件と呼ばれる一定の条件に近づかなければならない。従って、εｒの要素であるεｒ’及びεｒ”も、一定の関係を満たさねばならない。
【００４３】
無反射条件は、例えば垂直入射の場合は下式で表される。
１＝（εｒ）−１／２＊ｔａｎｈ（ｊ＊（２πｄ／λ）＊（εｒ）１／２）
【００４４】
εｒ’及びεｒ”が無反射条件に近づくために満たす一定の関係は、誘電正接（ｔａｎδ＝εｒ”／εｒ’）で表すことができる。本発明の炭化ホウ素粉末を含んでなる電磁波吸収体は、εｒ’は波長圧縮効果が得られる値（８以上）であり、かつεｒ”は充分な誘電損失（＝電磁波吸収）が生じる値（１以上）であり、しかもｔａｎδ＝εｒ”／εｒ’無反射条件に近い値（０．１以上０．５以下）であることに特徴がある。
【００４５】
本発明の電磁波吸収体は、５〜１１０ＧＨｚの広い周波数領域において、これら三つの要件を同時に満たすものであり、従来見出されていなかったものである。
【００４６】
尚、材料の有している誘電的性質を利用する電磁波吸収体に於いては、電磁波吸収体の形状や炭化ホウ素粉末の充填量を変えることにより、電磁波吸収量（すなわち電磁波の反射減衰量）が最大値を示す周波数（整合周波数）を変化させることができる。
【００４７】
即ち、電磁波吸収体を設ける位置に置いて、例えば当該電磁波吸収体の炭化ホウ素粉末配合量を異なるものや、厚み（特に電波の進む方向に関する奥行き）の異なる電磁波吸収体を重ねて使用するといった工夫をすることで、周波数５〜１１０ＧＨｚの帯域において、複数の整合周波数を有し、多種類の不要電磁波の吸収、除去に適した電磁波吸収体或いは電磁波吸収体の複合体を作製することが可能になる。
【００４８】
また、本発明の電磁波吸収体は、前記の通りに優れた電磁波吸収特性を有しているので、当該特性を必要とする専用狭域通信（ＤＳＲＣ）用の電磁波吸収体として好適である。
【実施例１】
【００４９】
（実施例１）ホウ素粉末（Ｓｔａｒｃｋ社製、グレードＩ）と炭素粉末（ライオン製ケッチェンＥＣ）を、モル比で１３：２になるように混合した後、抵抗加熱炉を用いアルゴン雰囲気中１４００℃で２時間加熱した。得られた塊状物を乳鉢で解砕後、目開き１６０μｍの篩網を通して粉末を得た。この粉末はＢ１３Ｃ２であることを粉末Ｘ線回折法で確認した。また元素分析の結果、８５質量％のホウ素（Ｂ）を含んでいた。
【００５０】
前記炭化ホウ素粉末を、樹脂分に対して４０体積％になるように、アクリルエマルジョン（高圧ガス工業製ＦＸ−８５１、樹脂分５５％）１００質量部、分散剤（サンノプコ製ＳＮディスパーサント２０６０）２質量部及び消泡剤（サンノプコ製ＳＮデフォーマー３１４）０．２質量部からなる液状マトリックスに添加した後、ハイブリッドミキサー（キーエンス製ＨＭ−５００）を用いて混合し、スラリーを作製した。次いでこのスラリーを１ｍｍ厚さのシート形状に成形した後、７０℃で３時間加熱して固化させて、炭化ホウ素粉末とアクリル樹脂の複合体を得た。
【００５１】
複合体の複素比誘電率（εｒ’−ｊεｒ’’）を、ネットワークアナライザーを用いて自由空間法で測定した結果、５〜１１０ＧＨｚ帯域における複素比誘電率は、εｒ’＝９〜２５、εｒ’’＝２〜５、誘電正接（ｔａｎδ）は０．１〜０．５であった。
【００５２】
（実施例２）酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末及びホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）粉末を、モル比３：２の割合で混合した後、大気中８５０℃で２時間加熱した。得られた塊状物を乳鉢で粉砕後、目開き１６０μｍの篩網を通して粉末を得た。この粉末はホウ酸マグネシウム（３ＭｇＯ・Ｂ２Ｏ３）であることを粉末Ｘ線回折法で確認した。この粉末と、金属マグネシウム（Ｍｇ）粉末及び実施例１と同じ炭素（Ｃ）粉末を、モル比で３ＭｇＯ・Ｂ２Ｏ３：Ｍｇ：Ｃ＝２：６：１になるように混合し、アルゴン雰囲気中１４００℃で２時間加熱した。得られた塊状物を乳鉢で粉砕後、目開き１６０μｍの篩網を通して粉末を得た。この粉末は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ホウ酸マグネシウム（３ＭｇＯ・Ｂ２Ｏ３）及び炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ又はＢ１３Ｃ２）の混合物であることを粉末Ｘ線回折法で確認した。
【００５３】
更に、前記粉末を塩酸（ＨＣｌ）で処理し、ＭｇＯ及び３ＭｇＯ・Ｂ２Ｏ３を除去した後、再度粉末Ｘ線回折測定を行った結果、生成物の格子定数は０．５６１２ｎｍであり、Ｂ４Ｃ（格子定数０．５６００ｎｍ）とＢ１３Ｃ２（格子定数０．５６３３ｎｍ）の中間的な結晶格子からなる炭化ホウ素粉末であることを確認した。更にこれを元素分析した結果、８１質量％のホウ素を含んでいた。
【００５４】
この粉末をゴム（エラストマー）分に対して５０体積％になるように、トルエンに溶解させたシリコーンゴムに１質量％の難燃剤、０．５質量％のシランカップリング剤及び０．５質量％の加硫剤を添加して調製したマトリックスに分散させてスラリーを得た。
【００５５】
前記スラリーをドクターブレード成膜機を用いて厚さ１ｍｍのシート状に成形した後、８０℃で１時間加熱してトルエンを揮発させ、温度１７０℃、圧力９．８ＭＰａで１０分間プレス加硫を行い、さらに大気圧下２００℃で５時間二次加硫を行い、炭化ホウ素粉末とシリコーンゴムの複合体を得た。複合体の５〜１１０ＧＨｚにおける誘電特性を、実施例１と同様にして測定したところ、複素比誘電率は、εｒ’＝１２〜３０、εｒ’’＝３〜８、誘電正接（ｔａｎδ）は０．２〜０．５であった。
【００５６】
（実施例３）（１）実施例１の炭化ホウ素粉末とアクリル樹脂の複合体、（２）厚さを０．５ｍｍとした他は実施例１と同様にして得た複合体、及び（３）炭化ホウ素粉末の充填量を３０体積％とした他は実施例１と同様にして得た複合体を、表側から（２）、（３）、（１）の順に、層間に実施例１のアクリルエマルジョンを塗布後積層し、全面に１０ｇ／ｃｍ２の荷重を印加しながら再び７０℃で３時間加熱して層間を接着・一体化させて複合体を得た。複合体の５〜１１０ＧＨｚにおける誘電特性を、実施例１と同様にして測定したところ、複素比誘電率は、εｒ’＝１０〜２８、εｒ’’＝３〜６、誘電正接（ｔａｎδ）は０．２〜０．４であった。
【００５７】
この複合体の５〜１１０ＧＨｚにおける電磁波吸収特性（反射減衰率）を自由空間法で測定したところ、１５デシベル以上の顕著な反射減衰率を示す整合周波数が、１８ＧＨｚ、４０ＧＨｚ及び６５ＧＨｚの３個所において確認された。
【００５８】
（実施例４）専用狭域通信（ＤＳＲＣ）の一種である高速道路における自動料金収受システム（ＥＴＣ）を模して、舗装路面上４メートルの位置に、マイクロ波発信用パラボラアンテナを設置し、このアンテナに接続したネットワークアナライザーから５．８ＧＨｚの右旋回円偏波からなるマイクロ波を発信して４５°の角度で舗装路面に入射させ、反射波を舗装路面上１メートルの位置に設置したパラボラアンテナにて受信した。
【００５９】
次いで、厚さを２．５ｍｍとした以外は実施例１と同様にして作製したシート形状複合体を、一辺が０．５ｍの正方形に裁断して上記舗装路面のマイクロ波入射位置に配置し、上記同様にマイクロ波の発信及び受信を行った。舗装路面からの反射波の強度をＰ０、複合体からの反射波の強度をＰ１として、強度比を、−２０ｌｏｇ１０（Ｐ１／Ｐ０）で求めた結果２５デシベルであり、この複合体が、ＥＴＣにおける不用電波の多重反射防止用電磁波吸収体として、適用可能な性能を有することが解った。
【００６０】
（比較例１）ホウ酸粉末と石油コークス粉末を混合した後、高周波式抵抗加熱炉を用い２２００℃で５時間加熱した。得られた塊状物を鉄製ボールのボールミルで粉砕し、篩網を用いて粒径４５μｍ以下に篩分け、更に硝酸水溶液で洗浄して鉄分を除去後、濾過、乾燥して粉末を得た。この粉末はＢ４Ｃであることを粉末Ｘ線回折法で確認した。また元素分析の結果、７８質量％のホウ素を含んでいた。
【００６１】
次いで前記Ｂ４Ｃ粉末を、実施例１と同様にして４０体積％になるようにアクリルエマルジョン等と混合し、スラリーを作製し、さらに１ｍｍ厚さのシート形状に成形、固化させて、Ｂ４Ｃ粉末とアクリル樹脂の複合体を得た。
【００６２】
複合体の複素比誘電率（εｒ’−ｊεｒ’’）を、ネットワークアナライザーを用いて自由空間法で測定した結果、５〜１１０ＧＨｚ帯域における複素比誘電率は、εｒ’＝８〜３０、εｒ’’＝２〜９、誘電正接（ｔａｎδ）は０．０１〜０．８であった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の炭化ホウ素粉末は、特定範囲のホウ素（Ｂ）含有量を有するが故に電磁波吸収特性に優れることから、これを用いていろいろな形態の電磁波吸収体を容易に得ることができるので、産業上非常に有用である。
【００６４】
本発明の電磁波吸収体は、前記の特徴のある炭化ホウ素粉末を空間的に特定範囲に充填していることから、電磁波吸収特性に優れたいろいろな形態の部材を含むものであり、特に好ましい実施形態に於いては、周波数５〜１１０ＧＨｚにおける複素比誘電率の実数部が８以上、虚数部が１以上及び誘電正接が０．１以上０．５以下という極めて優れた電磁波吸収特性を示すので、例えば、自動車料金収受システム（ＥＴＣ）、車載レーダー等の専用狭域通信（ＤＳＲＣ）用の不要電磁波吸収体として用いることができるし、情報家電、無線ＬＡＮ、超高帯域無線（ＵＷＢ）、携帯電話基地局或いはテレビ受信時におけるゴースト発生防止用等の不要電磁波の吸収材等としても用いることができる特徴がある。特に、熱可塑性樹脂を始めとするいろいろなマトリックス材料中に前記特定な炭化ホウ素粉末を特定量配合してなる電磁波吸収体は、家屋の外装材、壁材或いはカーテン等への広範な産業上の利用可能性を有している。
【出願人】 【識別番号】０００００３２９６
【氏名又は名称】電気化学工業株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区有楽町１丁目４番１号
【出願日】 平成１６年４月２２日（２００４．４．２２）
【代理人】
【公開番号】 特開２００５−３１１０８８（Ｐ２００５−３１１０８８Ａ）
【公開日】 平成１７年１１月４日（２００５．１１．４）
【出願番号】 特願２００４−１２６２４３（Ｐ２００４−１２６２４３）