JP4980837B2 - 電磁波吸収材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロ波通信などにおける電磁波受信体や、電磁波を発生する電子機器のハウジング内外壁、家屋や車両などの構造物や内装材を構成する電磁波シールド材として利用される電磁波吸収材及びその製造方法に関する。

電磁波は、広義には、放射線、電波、光を総称した波動を意味するが、狭義では、マイクロ波などの電波を意味し、電気の流れによって発生する。また、電磁波は、磁性又は導電性化合物と自然共鳴し導電損失により熱エネルギーに変換されるという特質を有している。このような電磁波の性質を利用し、電磁波と共鳴することにより吸収可能な磁性又は導電性化合物（導電剤又は電磁波吸収剤）と組み合わせて、レーザー通信やマイクロ波通信などの通信システムや、駐車場や有料道路などの料金自動収受（ＥＴＣ）システムなどが開発されている。このようなシステムにおいて、アンテナなどの電磁波受信体は、前記電磁波吸収剤で構成されるが、軽量性、成形性、経済性、環境保全性などを向上させるために、他の材料と組み合わせることも検討されている。

例えば、産業廃棄物を利用した電磁波吸収板として、特開２００６−３５１６９３号公報（特許文献１）には、廃フェライト粉及び廃樹脂材を、所望の形状に成形した電磁波吸収板が開示されている。この電磁波吸収板は、廃フェライト樹脂ペレットと廃合成樹脂とを加熱溶融して成形することより製造されている。しかし、この電磁波吸収板は、通気性を有していないため、通気性を要求される用途には使用できない。

一方で、家電製品やＯＡ機器などの電子機器、高圧送電線、無線ＬＡＮ、携帯電話などから発生する電磁波（特にマイクロ波や低周波）による人体への悪影響も懸念されている。また、このような漏出した電磁波は、心臓のペースメーカーや精密な医療機器などの他の電子機器に作用し、これらの機器の電子制御に悪影響を与え、誤作動などを引き起こすことも知られている。そこで、電磁波吸収剤を用いて、電磁波を遮蔽又は吸収し、電磁波による弊害を抑制するための電磁波シールド材が開発されている。

例えば、特開２００２−１６４６９０号公報（特許文献２）には、表面層(1)と反射性基材(2)との間に空気層(3)を設けており、表面層(1)は電磁波及び音の一部を透過させて一部を反射する特性を有し、反射性基材(2)は電磁波及び音の両方を反射する特性を有し、表面層(1)と空気層(3)と反射性基材(2)を有する層構造で、電磁波と音の両方を吸収して減衰させる電磁波吸収吸音板が開示されている。この文献には、導電性材料を含む通気性の電磁波吸収シート、例えば、パルプとバインダーとカーボン繊維とで構成された電磁波吸収シートなどが記載されている。しかし、この電磁波吸収板では、成形性や機械的特性が充分でなく、有害なケミカルバインダーを用いるため、環境保全性も低い。

さらに、特開２００２−１７８３１３号公報（特許文献３）には、薄い木質繊維基材から成形された表裏一対のボード本体と、この表裏一対のボード本体間に設けられた電磁遮蔽シートとを備え、前記電磁遮蔽シートは金属細線をネット状に編み込んで形成され、前記表裏一対のボード本体間に臭気吸着剤が挿入されている臭気吸着及び電磁波シールドボードが開示されている。この文献には、前記木質繊維基材としては、木材チップなどの木質繊維とバインダーで構成された木質ボードが記載されている。しかし、この電磁波シールドボードは電磁波吸収性が低く、成形性及び環境保全性も低い。
特開２００６−３５１６９３号公報（請求項１、段落［0011］、実施例） 特開２００２−１６４６９０号公報（請求項１、段落［0014］［0015］実施例） 特開２００２−１７８３１３号公報（請求項１、段落［0018］）

従って、本発明の目的は、広い範囲の入射角及び周波数の電磁波に対して高い吸収性を有するとともに、通気性及び成形性にも優れる電磁波吸収材及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、断熱性を有するとともに、曲げ応力や靱性などの機械的特性にも優れる電磁波吸収材及びその製造方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、有害成分を用いることなく、簡便に製造可能な電磁波吸収材及びその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、繊維が湿熱接着性繊維により適度に接着された不織繊維構造を有する成形体に導電剤（電磁波吸収剤）を含有させることにより、広い範囲の入射角及び周波数の電磁波に対して高い吸収性を発現できるとともに、通気性及び成形性も向上できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の電磁波吸収材は、湿熱接着性繊維及び導電剤（電磁波吸収剤）を含む電磁波吸収材であって、不織繊維構造を有し、かつ前記湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された成形体で構成されている。この電磁波吸収材は、厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも８５％以下であり、かつ各領域における繊維接着率の最大値に対する最小値の割合が５０％以上である。また、０．１〜１ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有するとともに、少なくとも一方向における最大曲げ応力が０．０５ＭＰａ以上であり、最大曲げ応力を示す曲げ量に対して１．５倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して１／５以上であってもよい。さらに、フラジール形法による通気度が０．１〜３００ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）程度である。前記湿熱接着性繊維は、エチレン−ビニルアルコール系共重合体を含んでいてもよい。前記導電剤の割合は、湿熱接着性繊維１００質量部に対して、０．１〜１００質量部程度である。さらに、電磁波吸収材において、導電剤は、不織構造中に取り込まれている。例えば、導電剤は、粒状であり、かつ不織繊維構造中の繊維間空隙に分散して内蔵されていてもよい。

本発明には、湿熱接着性繊維及び導電剤を含む電磁波吸収材の製造方法であって、湿熱接着性繊維を含む不織繊維ウェブを高温水蒸気で加熱処理して、不織繊維構造を有する成形体を得る工程を含む前記電磁波吸収材の製造方法も含まれる。この製造方法は、導電剤を含むスラリー中に不織構造を有する成形体を浸漬させる工程を含んでいてもよい。

本発明では、繊維が湿熱接着性繊維により適度に接着された不織繊維構造を有する成形体が導電剤（電磁波吸収剤）を含んでいるため、広い入射角及び周波数の電磁波に対して高い吸収性を有するとともに、通気性及び成形性にも優れている。また、不織繊維構造であるため、断熱性が高い。

さらに、不織繊維構造の内部において、湿熱接着性繊維が均一に融着しているため、機械的特性にも優れている。例えば、軽量かつ低密度であっても高い曲げ応力を有している。また、高い硬度を有しているにも拘わらず、耐折性や靱性にも優れている。すなわち、この電磁波吸収材は、板状に成形されて表面に荷重をかけても局所的な変形が生じ難く、加えられた応力に対して湾曲・変形することにより、その応力を吸収するため、耐衝撃性が高く、たとえ強い衝撃を加えられても簡単に破損、破断しない。

さらに、この電磁波吸収材は、実質的に繊維のみで構成でき、ケミカルバインダーや特殊薬剤を添加する必要がないため、有害成分（ホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物など）を発生させる成分を用いることなく、簡便に製造できる。

［電磁波吸収材］
本発明の電磁波吸収材は、湿熱接着性繊維及び導電剤（電磁波吸収剤）を含み、かつ不織繊維構造を有している。特に、本発明の電磁波吸収材は、前記湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された成形体で構成され、電磁波吸収性を有するだけでなく、不織繊維構造を構成する繊維の配列と、この繊維同士の接着状態を所定の範囲とすることにより、通常の不織布では得られない「曲げ挙動（高い曲げ応力を有し、また最大曲げ応力を示す地点を過ぎてさらに曲げても応力を保持するとともに、応力を解除すると復元しようとする挙動）」と「軽量性」と「表面硬さ（表面に荷重をかけて厚み方向に力を付与しても容易に変形し難い特性）」とを兼ね備え、さらに折れ難く、形態保持性及び通気性をも同時に確保している。

このような電磁波吸収材は、後述するように、前記湿熱接着性繊維を含むウェブに高温（過熱又は加熱）水蒸気を作用させて、湿熱接着性繊維の融点以下の温度で接着作用を発現し、繊維同士を部分的に接着させて集束することにより得られる。すなわち、単繊維及び束状集束繊維同士を湿熱下、適度に小さな空隙を保持しながら、いわば「スクラム」を組むように点接着又は部分接着させて得られる。

（湿熱接着性繊維）
湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂で構成されている。湿熱接着性樹脂は、高温水蒸気によって容易に実現可能な温度において、流動又は容易に変形して接着機能を発現可能であればよい。具体的には、熱水（例えば、８０〜１２０℃、特に９５〜１００℃程度）で軟化して自己接着又は他の繊維に接着可能な熱可塑性樹脂、例えば、セルロース系樹脂（メチルセルロースなどのＣ_1-3アルキルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシＣ_1-3アルキルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシＣ_1-3アルキルセルロース又はその塩など）、ポリアルキレングリコール樹脂（ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドなどのポリＣ_2-4アルキレンオキサイドなど）、ポリビニル系樹脂（ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ビニルアルコール系重合体、ポリビニルアセタールなど）、アクリル系共重合体およびそのアルカリ金属塩［（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミドなどのアクリル系単量体で構成された単位を含む共重合体又はその塩など］、変性ビニル系共重合体（イソブチレン、スチレン、エチレン、ビニルエーテルなどのビニル系単量体と、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸又はその無水物との共重合体又はその塩など）、親水性の置換基を導入したポリマー（スルホン酸基やカルボキシル基、ヒドロキシル基などを導入したポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン又はその塩など）、脂肪族ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系樹脂など）などが挙げられる。さらに、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマー又はゴム（スチレン系エラストマーなど）などのうち、熱水（高温水蒸気）の温度で軟化して接着機能を発現可能な樹脂も含まれる。

これらの湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。湿熱接着性樹脂は、通常、親水性又は水溶性高分子で構成される。これらの湿熱接着性樹脂のうち、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのビニルアルコール系重合体、ポリ乳酸などのポリ乳酸系樹脂、（メタ）アクリルアミド単位を含む（メタ）アクリル系共重合体、特に、エチレンやプロピレンなどのα−Ｃ_2-10オレフィン単位を含むビニルアルコール系重合体、特に、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が好ましい。

エチレン−ビニルアルコール系共重合体において、エチレン単位の含有量（共重合割合）は、例えば、１０〜６０モル％、好ましくは２０〜５５モル％、さらに好ましくは３０〜５０モル％程度である。エチレン単位がこの範囲にあることにより、湿熱接着性を有するが、熱水溶解性はないという特異な性質が得られる。エチレン単位の割合が少なすぎると、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が、低温の蒸気（水）で容易に膨潤又はゲル化し、水に一度濡れただけで形態が変化し易い。一方、エチレン単位の割合が多すぎると、吸湿性が低下し、湿熱による繊維融着が発現し難くなるため、実用性のある強度の確保が困難となる。エチレン単位の割合が、特に３０〜５０モル％の範囲にあると、シート又は板状への加工性が特に優れる。

エチレン−ビニルアルコール系共重合体におけるビニルアルコール単位のケン化度は、例えば、９０〜９９．９９モル％程度であり、好ましくは９５〜９９．９８モル％、さらに好ましくは９６〜９９．９７モル％程度である。ケン化度が小さすぎると、熱安定性が低下し、熱分解やゲル化によって安定性が低下する。一方、ケン化度が大きすぎると、繊維自体の製造が困難となる。

エチレン−ビニルアルコール系共重合体の粘度平均重合度は、必要に応じて選択できるが、例えば、２００〜２５００、好ましくは３００〜２０００、さらに好ましくは４００〜１５００程度である。重合度がこの範囲にあると、紡糸性と湿熱接着性とのバランスに優れる。

湿熱接着性繊維の横断面形状（繊維の長さ方向に垂直な断面形状）は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面［偏平状、楕円状、多角形状、３〜１４葉状、Ｔ字状、Ｈ字状、Ｖ字状、ドッグボーン（Ｉ字状）など］に限定されず、中空断面状などであってもよい。湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂を含む複数の樹脂で構成された複合繊維であってもよい。複合繊維は、湿熱接着性樹脂を少なくとも繊維表面の一部に有していればよいが、接着性の点から、湿熱接着性樹脂が表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して占めるのが好ましい。

湿熱接着性繊維が表面を占める複合繊維の横断面構造としては、例えば、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型又は多層貼合型、放射状貼合型、ランダム複合型などが挙げられる。これらの横断面構造のうち、接着性が高い構造である点から、湿熱接着性樹脂が全表面を長さ方向に連続して占める構造である芯鞘型構造（すなわち、鞘部が湿熱接着性樹脂で構成された芯鞘型構造）が好ましい。

複合繊維の場合、湿熱接着性樹脂同士を組み合わせてもよいが、非湿熱接着性樹脂と組み合わせてもよい。非湿熱接着性樹脂としては、非水溶性又は疎水性樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの非湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

これらの非湿熱接着性樹脂のうち、耐熱性及び寸法安定性の点から、融点が湿熱接着性樹脂（特にエチレン−ビニルアルコール系共重合体）よりも高い樹脂、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、特に、耐熱性や繊維形成性などのバランスに優れる点から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。

ポリエステル系樹脂としては、ポリＣ_２−４アルキレンアリレート系樹脂などの芳香族ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど）、特に、ＰＥＴなどのポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。ポリエチレンテレフタレート系樹脂は、エチレンテレフタレート単位の他に、他のジカルボン酸（例えば、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、フタル酸、４，４′−ジフェニルジカルボン酸、ビス（カルボキシフェニル）エタン、５−ナトリウムスルホイソフタル酸など）やジオール（例えば、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど）で構成された単位を２０モル％以下程度の割合で含んでいてもよい。

ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１０、ポリアミド１２、ポリアミド６−１２などの脂肪族ポリアミドおよびその共重合体、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンとから合成された半芳香族ポリアミドなどが好ましい。これらのポリアミド系樹脂にも、共重合可能な他の単位が含まれていてもよい。

湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂（繊維形成性重合体）とで構成された複合繊維の場合、両者の割合（質量比）は、構造（例えば、芯鞘型構造）に応じて選択でき、湿熱接着性樹脂が表面に存在すれば特に限定されないが、例えば、湿熱接着性樹脂／非湿熱接着性樹脂＝９０／１０〜１０／９０、好ましくは８０／２０〜１５／８５、さらに好ましく６０／４０〜２０／８０程度である。湿熱接着性樹脂の割合が多すぎると、繊維の強度を確保し難く、湿熱接着性樹脂の割合が少なすぎると、繊維表面の長さ方向に連続して湿熱接着性樹脂を存在させるのが困難となり、湿熱接着性が低下する。この傾向は、湿熱接着性樹脂を非湿熱接着性繊維の表面にコートする場合においても同様である。

湿熱接着性繊維の平均繊度は、用途に応じて、例えば、０．０１〜１００ｄｔｅｘ程度の範囲から選択でき、好ましくは０．１〜５０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．５〜３０ｄｔｅｘ（特に１〜１０ｄｔｅｘ）程度である。平均繊度がこの範囲にあると、繊維の強度と湿熱接着性の発現とのバランスに優れる。

湿熱接着性繊維の平均繊維長は、例えば、１０〜１００ｍｍ程度の範囲から選択でき、好ましくは２０〜８０ｍｍ、さらに好ましくは２５〜７５ｍｍ（特に３５〜５５ｍｍ）程度である。平均繊維長がこの範囲にあると、繊維が充分に絡み合うため、成形体の機械的強度が向上する。

湿熱接着性繊維の捲縮率は、例えば、１〜５０％、好ましくは３〜４０％、さらに好ましくは５〜３０％（特に１０〜２０％）程度である。また、捲縮数は、例えば、１〜１００個／２５ｍｍ、好ましくは５〜５０個／２５ｍｍ、さらに好ましくは１０〜３０個／２５ｍｍ程度である。

（他の繊維）
電磁波吸収材は、さらに非湿熱接着性繊維を含んでいてもよい。非湿熱接着性繊維としては、ポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維などの芳香族ポリエステル繊維など）、ポリアミド系繊維（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２などの脂肪族ポリアミド系繊維、半芳香族ポリアミド系繊維、ポリフェニレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミドなどの芳香族ポリアミド系繊維など）、ポリオレフィン系繊維（ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリＣ_2-4オレフィン繊維など）、アクリル系繊維（アクリロニトリル−塩化ビニル共重合体などのアクリロニトリル単位を有するアクリロニトリル系繊維など）、ポリビニル系繊維（ポリビニルアセタール系繊維など）、ポリ塩化ビニル系繊維（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体の繊維など）、ポリ塩化ビニリデン系繊維（塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体などの繊維）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、セルロース系繊維（例えば、レーヨン繊維、アセテート繊維など）などが挙げられる。これらの非湿熱接着性繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

これらの非湿熱接着性繊維は、用途に応じて適宜選択して使用できる。軽量性よりも硬さや曲げ強度などの機械的特性を重視する場合には、吸湿性の高い親水性繊維、例えば、ポリビニル系繊維やセルロース系繊維、特に、セルロース系繊維を使用するのが好ましい。セルロース系繊維には、天然繊維（木綿、羊毛、絹、麻など）、半合成繊維（トリアセテート繊維などのアセテート繊維など）、再生繊維（レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセル（例えば、登録商標名：「テンセル」など）など）が含まれる。これらのセルロース系繊維のうち、例えば、レーヨンなどの半合成繊維が好適に使用でき、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含む湿熱接着性繊維と組み合わせると、湿熱接着性繊維との親和性が高いため、収縮が進むとともに、接着性も向上し、本発明の中では相対的に高密度で機械的特性の高い成形体が得られる。

一方、軽量性を重視する場合には、吸湿性の低い疎水性繊維、例えば、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、特に、諸特性のバランスに優れるポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維など）を使用するのが好ましい。これらの疎水性繊維をエチレン−ビニルアルコール共重合体を含む湿熱接着性繊維と組み合わせると、軽量性に優れた成形体が得られる。

非湿熱接着性繊維の平均繊度及び平均繊維長は、湿熱接着性繊維と同様である。

湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維との割合（質量比）も、成形体の用途に応じて、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝１０／９０〜１００／０（例えば、２０／８０〜１００／０）の範囲から選択できる。硬質な成形体を製造する場合には、湿熱接着性繊維の割合が多い方が好ましく、両者の割合（質量比）は、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝８０／２０〜１００／０、好ましくは９０／１０〜１００／０、さらに好ましくは９５／５〜１００／０程度である。湿熱接着性繊維の割合がこの範囲にあると、高い表面硬さと曲げ挙動を確保できる成形体が得られる。非湿熱接着性繊維の特性を利用した成形体を製造する場合には、両者の割合（質量比）は、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝２０／８０〜９９／１、好ましくは３０／７０〜９０／１０、さらに好ましくは４０／６０〜８０／２０程度である。

（導電剤）
電磁波吸収材は、電磁波を吸収するために、電磁波と共鳴可能な導電剤（電磁波吸収剤）を含んでいる。導電剤には、無機系導電剤、有機系導電剤が含まれる。

無機系導電剤としては、例えば、炭素類（例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック、グラファイトなど）、金属単体又は合金（例えば、鉄、銅、マグネシウム、アルミニウム、金、白金、亜鉛、マンガン、ステンレスなど）、セラミックス類［例えば、フェライト（酸化鉄を主成分とし、銅、ニッケル、マンガン、亜鉛、コバルト、バリウム、マグネシウムなどの金属酸化物を副成分として含有する複合金属酸化物）、トルマリン（カルシウム、カリウム、ナトリウム、アルミニウム、クロム、鉄、リチウム、マグネシウム、マンガンケイ素などで構成されたイオン結晶の鉱石であり、「電気石」とも称される化合物）、珪藻土など］などが挙げられる。さらに、これらの無機系導電剤を含む化合物であってもよく、例えば、前記金属単体をメッキ又は蒸着した有機又は無機化合物や、カーボンブラックやグラファイトを担持したセラミックスなどであってもよい。これらの無機系導電剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

有機系導電剤としては、例えば、ポリアセチレン系樹脂（例えば、ポリアセチレンなど）、ポリチオフェン系重合体（例えば、ポリチオフェンなど）、ポリピロール系重合体（例えば、ポリピロールなど）、ポリアニリン系重合体（例えば、ポリアニリンなど）、アクリル系重合体で変性されたポリエステル系樹脂（例えば、特開平１０−７８６７号公報などに記載されたイソブチルメタクリレートとブチルアクリレートとの共重合体で変性された高重合度のポリエステル系樹脂など）などの導電性ポリマーが挙げられる。

これらの導電剤の形状としては、例えば、粒子状（粉末状）、板状（又は鱗片状）、繊維状などが挙げられる。これらの形状のうち、本発明では、不織繊維構造中の繊維間空隙に入り込み、分散し易い点から、粒子状が好ましい。

粒状導電剤の平均粒径は、湿熱接着性繊維の繊維径に応じて選択でき、例えば、０．１〜１００μｍ程度の範囲から選択できるが、通常、０．３〜５０μｍ、好ましくは０．５〜３０μｍ、さらに好ましくは１〜１０μｍ（特に２〜５μｍ）程度であってもよい。

これらの導電剤のうち、少なくとも無機系導電剤を含有する導電剤［例えば、導電性無機粒子と導電性ポリマー（例えば、アクリル系重合体で変性されたポリエステル系樹脂）との組み合わせなど］が好ましく、特に、導電性無機粒子（例えば、マグネシウム、アルミニウム、銀などの金属粉末、フェライトやトルマリンなどセラミックス粉末、カーボンブラックなどの炭素粉末など）が好ましい。導電性無機粒子の中でも、電磁波吸収性及び汎用性の点から、フェライトなどのセラミックス粉末、カーボンブラックなどの炭素粉末が好ましく、両者を組み合わせてもよい。セラミックス粉末と炭素粉末との割合（質量比）は、例えば、セラミックス粉末／炭素粉末＝９９／１〜１０／９０、好ましくは９０／１０〜３０／７０、さらに好ましくは８０／２０〜５０／５０程度である。

導電剤の割合は、導電剤の種類や形状に応じて適宜選択すればよいが、湿熱接着性繊維１００質量部に対して、例えば、０．１〜１００質量部、好ましくは５〜８０質量部、さらに好ましくは１０〜６０質量部（特に２０〜５０質量部）程度である。

導電剤の成形体中における存在形態は、特に限定されず、その形状や種類に応じて選択でき、例えば、繊維状の場合は、湿熱接着性繊維と混綿されていてもよく、粒状や板状などの形状の場合には、不織繊維構造を有する繊維中に含まれていてもよく、成形体表面（又は繊維表面）に担持されていてもよい。特に、本発明では、広い入射角度に亘って高い電磁波吸収性を発現でき、かつ簡便に製造できる点から、粒状導電剤が、不織繊維構造中に収容（特に、繊維間の空隙に分散して内蔵）される存在形態が特に好ましい。

成形体（又は繊維）は、さらに、慣用の添加剤、例えば、安定剤（銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など）、分散剤、微粒子、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、成形体表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。

（電磁波吸収材の特性）
本発明の電磁波吸収材は、導電剤（電磁波吸収剤）を含み、かつ前記繊維で構成されたウェブから得られる不織繊維構造を有しており、その形状は用途に応じて選択できるが、通常、シート状又は板状である。

さらに、電磁波吸収材において、高い表面硬さ及び曲げ硬さを有するとともに、軽量性と通気性とをバランスよく備えた不織繊維構造を有するためには、前記不織繊維のウェブを構成する繊維の配列状態及び接着状態が適度に調整されている必要がある。すなわち、繊維ウェブを構成する繊維が、概ね繊維ウェブ（不織繊維）面に対して平行に配列しながら、お互いに交差するように配列させるのが望ましい。さらに、電磁波吸収材を構成する成形体は、各繊維が交差した交点で融着しているのが好ましい。特に、高い硬度及び強度が要求される成形体は、交点以外の繊維が略平行に並んでいる部分において、数本〜数十本程度で束状に融着した束状融着繊維を形成していてもよい。これらの繊維が、単繊維同士の交点、束状繊維同士の交点、又は単繊維と束状繊維との交点において融着した構造を部分的に形成することにより、「スクラム」を組んだような構造（繊維が交点部で接着し、網目のように絡み合った構造、又は交点で繊維が接着し隣接する繊維を互いに拘束する構造）とし、目的とする曲げ挙動や表面硬度などを発現させることができる。本発明では、このような構造が、繊維ウェブの面方向及び厚み方向に沿って概ね均一に分布するような形態とするのが望ましい。

ここでいう「概ね繊維ウェブ面に対し平行に配列している」とは、局部的に多数の繊維が厚み方向に沿って配列している部分が繰り返し存在するようなことがない状態を示す。より具体的には、成形体の繊維ウェブにおける任意の断面を顕微鏡観察した際に、繊維ウェブでの厚さの３０％以上に亘り、厚み方向に連続して延びる繊維の存在割合（本数割合）が、その断面における全繊維に対して１０％以下（特に５％以下）である状態をいう。

繊維を繊維ウェブ面に対して平行に配列するのは、厚み方向（ウェブ面に対して垂直な方向）に沿って配向している繊維が多く存在すると周辺に繊維配列の乱れが生じて不織繊維内に必要以上に大きな空隙を生じ、成形体の曲げ強度や表面硬さが低減するためである。従って、できるだけこの空隙を少なくすることが好ましく、このために繊維を可能な限り繊維ウェブ面に対して平行に配列させるのが望ましい。

なお、ウェブをニードルパンチなどの手段で交絡させると、高密度な成形体の製造が容易となる。さらに、繊維を湿熱接着させる前に交絡させると、接着前の繊維の形態が保持されるため、厚みの大きい成形体の製造が容易となり、生産効率上有利となる。しかし、ニードルパンチなどによる繊維の交絡は、繊維を繊維ウェブ面に対して平行に配列させる点からは不利である。さらに、交絡によって成形体の密度が高まるため、低密度で軽量な成形体の製造は困難となる。従って、繊維を平行に配列させる点及び軽量性の点からは、繊維の交絡の程度を低減するか、交絡しないのが好ましい。

特に、成形体がシート状又は板状である場合に、成形体の厚み方向に荷重がかかった場合、大きな空隙部が存在すると、この空隙部が荷重により潰れて成形体表面が変形し易くなる。さらに、この荷重が成形体全面にかかると全体的に厚さが小さくなり易くなる。成形体自体を空隙のない樹脂充填物とすればこのような問題を回避できるが、これでは通気度が低下し、曲げたときの折れ難さ（耐折性）、軽量性を確保するのが困難となる。

一方で、荷重による厚み方向への変形を小さくするために、繊維を細くし、より密に繊維を充填することが考えられるが、細い繊維のみで軽量性と通気性とを確保しようとすると、各々の繊維の剛性が低くなり、逆に曲げ応力が低下する。曲げ応力を確保するためには、繊維径をある程度太くすることが必要であるが、単純に太い繊維を混合したのでは、太い繊維同士の交点付近で、大きな空隙ができやすく、厚み方向へ変形し易くなる。

そこで、本発明の電磁波吸収材は、繊維の方向をウェブの面方向に沿って平行に並べ、分散させる（又は繊維方向をランダム方向に向ける）ことにより、繊維同士がお互いに交差し、その交点で接着することにより、小さな空隙を生じて軽量性を確保している。さらに、このような繊維構造が連続することにより、適度な通気度及び表面硬さも確保している。特に、他の繊維と交差せず概ね平行に並んでいる箇所において、繊維長さ方向に並行に融着した束状繊維を形成させた場合には、単繊維のみから構成される場合に比べて高い曲げ強度を主に確保できる。硬さ及び強度が高い成形体を望む場合には、繊維一本一本が交差する交点で接着しながら、交点と交点との間で、各繊維が束状に並ぶ部分において、数本の束状繊維を形成することが好ましい。このような構造は、成形体断面を観察したときの単繊維の存在状態から確認できる。

さらに、本発明の電磁波吸収材において、不織繊維構造を構成する繊維が前記湿熱接着性繊維の融着により繊維接着率が、例えば、８５％以下（例えば、１〜８５％）、好ましくは３〜７０％、さらに好ましくは５〜６０％（特に１０〜３５％）程度で接着されている。本発明における繊維接着率は、後述する実施例に記載の方法で測定できるが、不織繊維断面における全繊維の断面数に対して、２本以上接着した繊維の断面数の割合を示す。従って、繊維接着率が低いことは、複数の繊維同士が融着する割合（集束して融着した繊維の割合）が少ないことを意味する。

本発明では、さらに、不織繊維構造を構成する繊維は、各々の繊維の接点で接着しているが、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力を発現するためには、この接着点が、厚み方向に沿って、成形体表面から内部（中央）、そして裏面に至るまで、均一に分布しているのが好ましい。接着点が表面又は内部などに集中すると、充分な曲げ応力を確保するのが困難となるだけでなく、接着点の少ない部分における形態安定性が低下する。

従って、成形体の厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維接着率の最大値に対する最小値の割合（最小値／最大値）（繊維接着率が最大の領域に対する最小の領域の比率）が、例えば、５０％以上（例えば、５０〜１００％）、好ましくは６０〜９９％、さらに好ましくは７０〜９８％（特に８０〜９７％）程度である。本発明では、繊維接着率が、厚み方向において、このような均一性を有しているため、硬さや曲げ強度、耐折性や靱性において優れている。

なお、本発明において、「厚み方向に三等分した領域」とは、板状成形体の厚み方向に対して直交する方向にスライスして三等分した各領域のことを意味する。

このように、本発明の電磁波吸収材では、湿熱接着性繊維による融着が均一に分散して点接着しているだけでなく、これらの点接着が短い融着点距離（例えば、数十〜数百μｍ）で緻密にネットワーク構造を張り巡らしている。このような構造により、本発明の電磁波吸収材は、外力が作用しても、繊維構造が有する柔軟性により、歪みに対して追従性が高くなるとともに、微細に分散した繊維の各融着点に外力が分散して小さくなるため、高い耐折性や靱性を発現していると推定できる。これに対して、従来の多孔質成形体や発泡体などは、空孔の周囲が連続した界面を形成しているため、本発明の電磁波吸収材に比べて、大きな面積で外力を受け止めることとなり、歪みが発生し易く、耐折性や靱性が低下すると推定できる。

本発明の電磁波吸収材において、厚み方向の断面における単繊維（単繊維端面）の存在頻度は特に限定されず、例えば、その断面の任意の１ｍｍ²に存在する単繊維の存在頻度が平均１００個／ｍｍ²以上（例えば、１００〜３００個／ｍｍ²程度）であってもよいが、特に、軽量性よりも機械的特性が要求される場合には、単繊維の存在頻度は、例えば、平均１００個／ｍｍ²以下、好ましくは６０個／ｍｍ²以下（例えば、１〜６０個／ｍｍ²）、さらに好ましくは２５個／ｍｍ²以下（例えば、３〜２５個／ｍｍ²）であってもよい。単繊維の存在頻度が多すぎると、繊維の融着が少なく、成形体の強度が低下する。なお、単繊維の存在頻度が１００個／ｍｍ²を超えると繊維の束状融着が少なくなるため、高い曲げ強度の確保が困難となる。さらに、板状成形体の場合、束状に融着された繊維が成形体の厚み方向に薄く、面方向（長さ方向又は幅方向）に幅広い形を有するのが好ましい。

なお、本発明では、前記単繊維の存在頻度は、次のようにして測定する。すなわち、成形体断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真の中から選んだ１ｍｍ²に相当する範囲を観察し、単繊維断面の数を数える。写真の中から任意の数箇所（例えば、無作為に選択した１０箇所）について同様に観察し、単繊維端面の単位面積当たりの平均値を単繊維の存在頻度とする。このとき、断面において、単繊維の状態である繊維の数を全て数える。すなわち、完全に単繊維の状態である繊維以外に、数本の繊維が融着した繊維であっても、断面において融着部分から離れて単繊維の状態にある繊維は単繊維として数える。

成形体中の湿熱接着性繊維は、厚み方向で繊維が成形体を貫通しないことにより、繊維の抜けなどによる成形体からの繊維の脱落が抑制できる。湿熱接着性繊維をこのように配置するための製造方法は特に限定されないが、湿熱接着性繊維を交絡させた成形体を複数積層して、湿熱接着する手段が簡便かつ確実である。また、繊維長と成形体の厚さの関係を調整することにより、成形体の厚み方向で貫通する繊維を大幅に低減できる。このような点から、成形体の厚さは、繊維長に対して１０％以上（例えば、１０〜１０００％）、好ましくは４０％以上（例えば、４０〜８００％）、さらに好ましくは６０％以上（例えば、６０〜７００％）、特に１００％以上（例えば、１００〜６００％）である。このような調整により、成形体の曲げ応力などの機械的強度が低下することなく、成形体からの繊維の脱落が抑制できる。

このように本発明の電磁波吸収材は、束状融着繊維の割合や存在状態により、密度や機械的特性は影響を受ける。融着の度合いを示す繊維接着率は、ＳＥＭを用いて、電磁波吸収材の断面を拡大した写真を撮影し、所定の領域において、接着した繊維断面の数に基づいて簡便に測定できる。しかし、束状に繊維が融着している場合には、各繊維が束状に又は交点で融着しているため、特に密度が高い場合には、繊維単体として観察することが困難になり易い。この場合、例えば、本発明の電磁波吸収材が湿熱接着性繊維で構成された鞘部と繊維形成性重合体で構成された芯部とで形成された芯鞘型複合繊維で接着されている場合には、融解や洗浄除去などの手段で接着部の融着を解除し、解除前の切断面と比較することにより繊維接着率を測定できる。一方、本発明では、この繊維融着の度合を反映する指標として、成形後の成形体断面（厚み方向の断面）における繊維及び束状の繊維束の形成する断面の占める面積比率、すなわち繊維充填率を用いることもできる。厚み方向の断面における繊維充填率は、例えば、２０〜８０％、好ましくは２０〜６０％、さらに好ましくは３０〜５０％程度である。繊維充填率が小さすぎると、成形体内の空隙が多すぎて、所望の表面硬さ及び曲げ応力を確保するのが困難になる。逆に、大きすぎると、表面硬さ及び曲げ応力を充分に確保できるが、非常に重くなり、通気度が低下する傾向にある。

本発明の電磁波吸収材（特に、束状に繊維が融着し、単繊維の存在頻度が１００個／ｍｍ²以下である成形体）は、板状（ボード状）であっても、荷重により凹んだり、変形し難い表面硬さを有するのが望ましい。そのような指標として、Ａタイプデュロメータ硬さ試験（ＪＩＳ Ｋ６２５３の「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験法」に準拠した試験）による硬度が、例えば、５０以上、好ましくは６０以上であり、さらに好ましくは７０以上（例えば、７０〜１００）である。この硬度が小さすぎると、表面にかかる荷重により変形し易い。

このような束状融着繊維を含む成形体は、曲げ強度及び表面硬さと軽量性と通気性とを高い次元でバランスさせるために、束状融着繊維の存在頻度が少なく、かつ各繊維（束状繊維及び／又は単繊維）の交点で高い頻度で接着しているのが好ましい。但し、繊維接着率が高すぎると、接着している点同士の距離が近接し過ぎて柔軟性が低下し、外部応力による歪みの解消が困難となる。このため、成形体は、繊維接着率が８５％以下である必要がある。繊維接着率が高すぎないことにより、成形体内に細かな空隙による通路が確保でき、軽量性と通気度とを向上できる。従って、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力、表面硬さ及び通気度を発現するためには、繊維接着率が成形体表面から内部（中央）、そして裏面に至るまで、厚み方向に沿って均一に分布しているのが好ましい。接着点が表面や内部などに集中すると、前述の曲げ応力や形態安定性に加えて、通気度を確保するのも困難となる。

そこで、本発明の電磁波吸収材では、厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維充填率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維充填率の最大値に対する最小値の割合（最小値／最大値）（繊維重点率が最大の領域に対する最小の領域の比率）が、例えば、５０％以上（例えば、５０〜１００％）、好ましくは６０〜９９％、さらに好ましくは７０〜９８％（特に８０〜９７％）程度である。本発明では、繊維充填率が、厚み方向において、均一であると、曲げ強度や耐折性や靱性などにおいて優れる。本発明における繊維充填率は、ＳＥＭ写真からイメージアナライザーを用いた方法などによって測定できる。

本発明の電磁波吸収材は、靱性及び曲げ応力が高く、優れた曲げ挙動を示すことも特徴の一つである。本発明では、この曲げ挙動を表すため、ＪＩＳ Ｋ７０１７「繊維強化プラスチック−曲げ特性の求め方」に準じて、サンプルを徐々に曲げたときに生ずるサンプルの反発力を測定し、最大応力（ピーク応力）を曲げ応力として表し、曲げ挙動の指標として用いた。すなわち、この曲げ応力が大きいほど硬い成形体であり、さらに測定対象物が破壊するまでの曲げ量（変位）が大きい程よく曲がる成形体である。

本発明の電磁波吸収材は、少なくとも一方向（好ましくは全ての方向）における最大曲げ応力が０．０５ＭＰａ以上（例えば、０．０５〜１００ＭＰａ）であり、好ましくは０．１〜３０ＭＰａ、さらに好ましくは０．２〜２０ＭＰａ程度であってもよい。さらに、束状融着繊維（束状の形態で融着した複数の繊維）を含む成形体など、高い曲げ応力を有する場合には、最大曲げ応力は、２ＭＰａ以上、好ましくは５〜１００ＭＰａ、さらに好ましくは１０〜６０ＭＰａ程度であってもよい。この最大曲げ応力が小さすぎると、板状で使用したときに自重やわずかな荷重により簡単に折れ易い。また、最大曲げ応力が高すぎると、硬くなり過ぎて、応力のピークを過ぎて折り曲げると折れて破損し易くなる。なお、１００ＭＰａを超えるような硬さを得るためには、成形体の密度を高くすることが必要となり、軽量性の確保が困難になる。

この曲げ量（変位）とそれによる曲げ応力との相関を見ると、最初、曲げ量の増加とともに応力も増加し、例えば、略直線的に増加する。本発明の電磁波吸収材において、測定サンプルが固有の曲げ量に到達すると、その後は徐々に応力が低くなる。すなわち、曲げ量と応力とをグラフにすると、上に凸の放物線状にカーブを描く相関関係を示す。本発明の電磁波吸収材は、最大曲げ応力（曲げ応力のピーク）を超えて、さらに曲げようとした場合においても、急激な応力降下を生じることなく、いわゆる「粘り（又は靱性）」を有することも特徴の一つである。本発明では、このような「粘り」を表す指標として、曲げ応力のピーク時の曲げ量（変位）を超えた状態において残っている曲げ応力を用いることができる。すなわち、本発明の電磁波吸収材は、最大曲げ応力を示す曲げ量の１．５倍の変位まで曲げた時の応力（以下、「１．５倍変位応力」と称することがある）が、最大曲げ応力の１／５以上（例えば、１／５〜１）を維持していればよく、例えば、１／３以上（例えば、１／３〜９／１０）、好ましくは２／５以上（例えば、２／５〜９／１０）、さらに好ましくは３／５以上（例えば、３／５〜９／１０）維持していてもよい。また、２倍変位応力が、最大曲げ応力の１／１０以上（例えば、１／１０〜１）、好ましくは３／１０以上（例えば、３／１０〜９／１０）、さらに好ましくは５／１０以上（例えば、５／１０〜９／１０）維持していてもよい。

本発明の電磁波吸収材は、繊維間に生ずる空隙により優れた軽量性を確保できる。また、これらの空隙は、スポンジのような樹脂発泡体と異なり各々が独立した空隙ではなく連続しているため、通気性を有し、導電剤が粒状である場合、粒状導電剤を内部に充分に分散して保持できる。このような構造は、樹脂を含浸する方法や、表面部分を密に接着させてフィルム状構造を形成する方法など、これまでの一般的な硬質化手法では製造することが極めて困難な構造である。

すなわち、本発明の電磁波吸収材の見掛け密度は、用途に応じて選択でき、例えば、０．１〜１ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．１５〜０．９ｇ／ｃｍ³、さらに好ましくは０．２〜０．８ｇ／ｃｍ³（特に０．３〜０．６ｇ／ｃｍ³）程度である。見かけ密度が低すぎると、軽量性を有するものの、十分な曲げ硬さ及び表面硬さを確保するのが難しく、逆に高すぎると、硬さは確保できるものの、軽量性が低下する。また、密度が高過ぎると、粒状導電剤を繊維内部に侵入させ、保持するのが困難となる。なお、密度が低下すると、繊維が交絡し、交点で融着しただけの一般的な不織繊維構造に近くなり、一方、密度が高くなると、繊維が束状に融着し、多孔質成形体に近い構造となる。

電磁波吸収材の目付は、例えば、１００〜１００００ｇ／ｍ²程度の範囲から選択でき、好ましくは２００〜８０００ｇ／ｍ²、さらに好ましくは３００〜６０００ｇ／ｍ²程度である。軽量性よりも硬さが要求される用途では、目付は、例えば、１０００〜１００００ｇ／ｍ²、好ましくは１５００〜８０００ｇ／ｍ²、さらに好ましくは２０００〜６０００ｇ／ｍ²程度であってもよい。目付が小さすぎると、硬さを確保することが難しく、また、目付が大きすぎると、ウェブが厚すぎて湿熱加工において、高温水蒸気が充分にウェブ内部に入り込めず、厚み方向に均一な構造体とするのが困難になる。

本発明の電磁波吸収材が、板状又はシート状である場合、その厚さは特に限定されないが、１〜５００ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、２〜３００ｍｍ、好ましくは３〜２００ｍｍ、さらに好ましくは５〜１５０ｍｍ（特に１０〜１００ｍｍ）程度である。厚さが薄すぎると、硬さの確保が難しくなり、厚すぎると、これも質量が重くなるため、シートとしての取扱性が低下する。

本発明の電磁波吸収材は、不織繊維構造を有しているため、通気性が高い。具体的には、フラジール形法による通気度が０．１ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）以上［例えば、０．１〜３００ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）］、好ましくは０．５〜２５０ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）［例えば、１〜２５０ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）］、さらに好ましくは５〜２００ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）程度であり、通常、１〜１００ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）程度である。通気度が小さすぎると、成形体に空気を通過させるために外部から圧力を加える必要が生じ、自然な空気の出入が困難となる。一方、通気度が大き過ぎると、通気性は高くなるが、成形体内の繊維空隙が大きくなりすぎ、曲げ応力が低下する。

本発明の電磁波吸収材は、不織繊維構造を有しているため、断熱性も高く、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下と低く、例えば、０．０３〜０．１Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは０．０５〜０．０８Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

［電磁波吸収材の製造方法］
本発明の電磁波吸収材の製造方法では、まず、前記湿熱接着性繊維を含む繊維をウェブ化する。ウェブの形成方法としては、慣用の方法、例えば、スパンボンド法、メルトブロ一法などの直接法、メルトブロー繊維やステープル繊維などを用いたカード法、エアレイ法などの乾式法などを利用できる。なお、導電剤を繊維内部に含有させる場合には、紡糸原液に導電剤を混入させてもよい。

これらの方法のうち、メルトブロー繊維やステープル繊維を用いたカード法、特にステープル繊維を用いたカード法が汎用される。ステープル繊維を用いて得られたウェブとしては、例えば、ランダムウェブ、セミランダムウェブ、パラレルウェブ、クロスラップウェブなどが挙げられる。これらのウェブのうち、束状融着繊維の割合を多くする場合には、セミランダムウェブ、パラレルウェブが好ましい。

なお、非湿熱接着性繊維や繊維状導電剤を使用する場合は、これらの繊維を湿熱接着性繊維と混綿してもよい。また、粒状又は板状導電剤を使用する場合は、これらの導電剤を繊維ウェブに添加して担持させてもよい。粒状又は板状導電剤を繊維ウェブに担持させるために、例えば、オレフィン系樹脂やポリアミド系樹脂などのホットメルト接着性樹脂、ポリビニルアルコールや酢酸ビニル系樹脂などの水溶性高分子などをバインダー成分として用いてもよい。

次に、得られた繊維ウェブは、ベルトコンベアにより次工程へ送られ、次いで過熱又は高温蒸気（高圧スチーム）流に晒されることにより、不織繊維構造を有する成形体が得られる。すなわち、ベルトコンベアで運搬された繊維ウェブは、前記蒸気噴射装置のノズルから噴出される高速高温水蒸気流の中を通過する際、吹き付けられた高温水蒸気により、湿熱接着性繊維が融着し、繊維同士（湿熱接着性繊維同士、又は湿熱接着性繊維と他の繊維）が三次元的に接着される。特に、本発明における繊維ウェブは通気性を有しているため、高温水蒸気が内部にまで浸透し、略均一な融着状態を有する成形体を得ることができる。

使用するベルトコンベアは、基本的には加工に用いる繊維ウェブを目的の密度に圧縮しつつ高温水蒸気処理することができれば、特に限定されるものではなく、エンドレスコンベアが好適に用いられる。尚、一般的な単独のベルトコンベアであってもよく、必要に応じて２台のベルトコンベアを組み合わせて、両ベルト間にウェブを挟むようにして運搬してもよい。このように運搬することにより、繊維ウェブを処理する際に、処理に用いる水、高温水蒸気、コンベアの振動などの外力により運搬してきた繊維ウェブの形態が変形するのを抑制できる。また、処理後の不織繊維の密度や厚さをこのベルトの間隔を調整することにより制御することも可能となる。

繊維ウェブに水蒸気を供給するためには、慣用の水蒸気噴射装置が用いられる。この水蒸気噴射装置としては、所望の圧力と量で、ウェブ全幅に亘り概ね均一に水蒸気を吹き付け可能な装置が好ましい。２台のベルトコンベアを組み合わせた場合、一方のコンベア内に装着され、通水性のコンベアベルト、又はコンベアの上に載置されたコンベアネットを通してウェブに水蒸気を供給する。他方のコンベアには、サクションボックスを装着してもよい。サクションボックスによって、繊維ウェブを通過した過剰の水蒸気を吸引排出できる。また、繊維ウェブの表及び裏の両側を一度に水蒸気処理するために、さらに前記水蒸気噴射装置が装着されているコンベアとは反対側のコンベアにおいて、前記水蒸気噴射装置が装着されている部位よりも下流部のコンベア内に別の水蒸気噴射装置を設置してもよい。下流部の水蒸気噴射装置及びサクションボックスがない場合、繊維ウェブの表と裏を水蒸気処理したい場合は、一度処理した繊維ウェブの表裏を反転させて再度処理装置内を通過させることで代用してもよい。

コンベアに用いるエンドレスベルトは、繊維ウェブの運搬や高温水蒸気処理の妨げにならなければ、特に限定されない。ただし、高温水蒸気処理をした場合、その条件により繊維ウェブの表面にベルトの表面形状が転写される場合があるので、用途に応じて適宜選択するのが好ましい。特に、表面の平坦な成形体を得たい場合には、メッシュの細かいネットを使用すればよい。なお、９０メッシュ程度が上限であり、概ね９０メッシュより粗いネット（例えば、１０〜５０メッシュ程度のネット）が好ましい。これ以上のメッシュの細かなネットは、通気性が低く、水蒸気が通過し難くなる。メッシュベルトの材質は、水蒸気処理に対する耐熱性などの観点より、金属、耐熱処理したポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリアリレート系樹脂（全芳香族系ポリエステル系樹脂）、芳香族ポリアミド系樹脂などの耐熱性樹脂などが好ましい。

水蒸気噴射装置から噴射される高温水蒸気は、気流であるため、水流絡合処理やニードルパンチ処理とは異なり、被処理体である繊維ウェブ中の繊維を大きく移動させることなく繊維ウェブ内部へ進入する。この繊維ウェブ中への水蒸気流の進入作用及び湿熱作用によって、水蒸気流が繊維ウェブ内に存在する各繊維の表面を湿熱状態で効率的に覆い、均一な熱接着が可能になると考えられる。また、この処理は高速気流下で極めて短時間に行われるため、水蒸気の繊維表面への熱伝導は充分であるが、繊維内部への熱伝導が充分になされる前に処理が終了してしまい、そのため高温水蒸気の圧力や熱により、処理される繊維ウェブ全体がつぶれたり、その厚さが損なわれるような変形も起こりにくい。その結果、繊維ウェブに大きなが変形が生じることなく、表面及び厚み方向における接着の程度が概ね均一になるように湿熱接着が完了する。また、乾熱処理に比べて、不織構造内部に対して充分に熱を伝動できるため、表面及び厚み方向における融着の程度が概ね均一になる。

さらに、表面硬さや曲げ強度の高い成形体を得る場合には、ウェブに高温水蒸気を供給して処理する際に、処理されるウェブを、コンベアベルト又はローラーの間で、目的の見かけ密度（例えば、０．３〜１ｇ／ｃｍ³程度）に圧縮した状態で高温水蒸気に晒すのが重要である。特に、相対的に高密度の成形体を得ようとする場合には、高温水蒸気で処理する際に、十分な圧力で繊維ウェブを圧縮する必要がある。さらに、ローラー間又はコンベア間に適度なクリアランスを確保することで、目的の厚さや密度に調整することも可能である。コンベアの場合には、一気にウェブを圧縮することが困難なので、ベルトの張力をできるだけ高く設定し、蒸気処理地点の上流から徐々にクリアランスを狭めていくのが好ましい。さらに、蒸気圧力、処理速度を調整することにより所望の曲げ硬さ、表面硬度、軽量性、通気度を有する成形体に加工する。

このとき、硬度を上げたい場合には、ウェブを挟んでノズルと反対側のエンドレスベルトの裏側をステンレス板などにし、蒸気が通過できない構造とすれば、被処理体であるウェブを通過した蒸気がここで反射するので、蒸気の保温効果によってより強固に接着される。逆に、軽度の接着が必要な場合には、サクションボックスを配置し、余分な水蒸気を室外へ排出してもよい。

高温水蒸気を噴射するためのノズルは、所定のオリフィスが幅方向に連続的に並んだプレートやダイスを用い、これを供給される繊維ウェブの幅方向にオリフィスが並ぶように配置すればよい。オリフィス列は一列以上あればよく、複数列が並行した配列であってもよい。また、一列のオリフィス列を有するノズルダイを複数台並列に設置してもよい。

プレートにオリフィスを開けたタイプのノズルを使用する場合、プレートの厚さは、０．５〜１ｍｍ程度であってもよい。オリフィスの径やピッチに関しては、目的とする繊維固定が可能な条件であれば特に制限はないが、オリフィスの直径は、通常、０．０５〜２ｍｍ、好ましくは０．１〜１ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜０．５ｍｍ程度である。オリフィスのピッチは、通常、０．５〜３ｍｍ、好ましくは１〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは１〜１．５ｍｍ程度である。オリフィスの径が小さすぎると、ノズルの加工精度が低くなり、加工が困難になるという設備的な問題点と、目詰まりを起こしやすくなるという運転上の問題点が生じ易い。逆に、大きすぎると、水蒸気噴射力が低下する。一方、ピッチが小さすぎると、ノズル孔が密になりすぎるため、ノズル自体の強度が低下する。一方、ピッチが大きすぎると、高温水蒸気がウェブに充分に当たらないケースが生じるため、ウェブ強度が低下する。

高温水蒸気についても、目的とする繊維の固定が実現できれば特に限定はなく、使用する繊維の材質や形態により設定すればよいが、圧力は、例えば、０．１〜２ＭＰａ、好ましくは０．２〜１．５ＭＰａ、さらに好ましくは０．３〜１ＭＰａ程度である。水蒸気の圧力が高すぎたり、強すぎる場合には、ウェブを形成する繊維が必要以上に動いて地合の乱れを生じたり、繊維が溶融しすぎて部分的に繊維形状を保持できなくなる可能性がある。また、圧力が弱すぎると、繊維の融着に必要な熱量をウェブに与えることができなくなったり、水蒸気がウェブを貫通できず、厚み方向に繊維融着斑を生ずる場合がある。また、ノズルからの水蒸気の均一な噴出の制御が困難になる場合がある。

高温水蒸気の温度は、例えば、７０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃、さらに好ましくは９０〜１１０℃程度である。高温水蒸気の処理速度は、例えば、２００ｍ／分以下、好ましくは０．１〜１００ｍ／分、さらに好ましくは１〜５０ｍ／分程度である。

必要であれば、コンベアベルトに所定の凹凸柄や文字、絵などを付与しておき、これらを転写させることで得られる成形体に意匠性を付与することも可能である。また、他の資材と積層して積層体を形成してもよく、成形加工により所望の形態（円柱状、四角柱状、球状、楕円体状などの各種形状）に加工してもよい。

このようにして繊維ウェブの繊維を部分的に湿熱接着した後、得られる不織繊維構造を有する成形体に水分が残留する場合があるので、必要に応じてウェブを乾燥してもよい。乾燥に関しては、乾燥用加熱体に接触した成形体の表面が、乾燥の熱により繊維が溶融して繊維形態が消失しないことが必要であり、繊維形態が維持できる限り、慣用の方法を利用できる。例えば、不織布の乾燥に使用されるシリンダー乾燥機やテンターのような大型の乾燥設備を使用してもよいが、残留している水分は微量であり、比較的軽度な乾燥手段により乾燥可能なレベルである場合が多いため、遠赤外線照射、マイクロ波照射、電子線照射などの非接触法や熱風を吹き付けたり、通過させる方法などが好ましい。

さらに、成形体は、前述のように、湿熱接着性繊維を高温水蒸気により接着させて得られるが、部分的に（湿熱接着により得られた成形体同士の接着など）、他の慣用の方法、例えば、部分的な熱圧融着（熱エンボス加工など）、機械的圧縮（ニードルパンチなど）などの処理方法により接着されていてもよい。

なお、湿熱接着性繊維は、繊維ウェブを熱湯に漬すことでも融着するが、このような方法では繊維接着率の制御が困難であり、また繊維接着率の均一性が高い成形体を得るのが困難である。その原因は、繊維ウェブ中に必然的に含まれる空気の影響で位置によって湿熱接着性が異なること、この空気が繊維ウェブの外に押し出されることによる構造への影響、湿熱接着させた繊維ウェブを熱湯中から取り出すときの引き取りローラーによる繊維内部の微細構造の変形や取り出した繊維ウェブ中に含まれる熱湯の重さによる上下方向の微細構造の変形の違いなどであると推定できる。

導電剤の付与方法としては、前述のように、成形体の製造工程において導電剤を付与する方法、例えば、導電剤を含む繊維を紡糸する方法、繊維状導電剤を繊維ウェブに混綿する方法、繊維ウェブに導電剤を添加する方法であってもよいが、簡便性や電磁波吸収性などの点から、不織構造を有する成形体を得た後に、導電剤を付与する方法が好ましい。

さらに、成形体に導電剤を付与する方法の中でも、不織構造の内部に導電剤を均一に分散させるのが容易な点から、導電剤（特に粒状導電剤）を含むスラリー中に成形体を浸漬する方法が好ましい。

スラリーに使用される溶媒としては、特に限定されないが、操作性の点から、通常、水が使用される。さらに、導電剤を水中に分散させるために、分散剤（粘度調整剤）として、水溶性高分子を使用してもよい。水溶性高分子としては、成形体との親和性（特に、導電剤と繊維との接着性）の点から、湿熱接着性樹脂と同種類の水溶性高分子が好ましく、例えば、湿熱接着性繊維がエチレン−ビニルアルコール系重合体の場合、ポリビニルアルコールなどのビニルアルコール系重合体を分散剤として好ましく使用できる。

スラリー中における導電剤の濃度（割合）は、例えば、スラリー全体に対して、１〜５０質量％、好ましくは３〜４０質量％、さらに好ましくは５〜３０質量％（特に１０〜２５質量％）程度である。分散剤の濃度（割合）は、例えば、スラリー全体に対して、１〜３０質量％、好ましくは３〜２５質量％、さらに好ましくは５〜２０質量％程度である。

このようなスラリーは、前記濃度となるように、導電剤及び分散剤を水中に添加して撹拌することにより調製できる。さらに、調製したスラリー中に成形体を浸漬した後、スラリー中から成形体を取り出し乾燥することにより、本発明の電磁波吸収材を製造できる。スラリー中への成形体の浸漬時間は、例えば、０．１分間〜１時間、好ましくは１〜３０分間、さらに好ましくは５〜１０分間程度である。乾燥方法は、特に限定されず、加熱してもよいが（例えば、４０〜８０℃程度）、通常、自然乾燥である。このような方法で得られた電磁波吸収材は、不織構造中の内部に均一に導電剤が分布しているため、広い角度範囲について、電磁波吸収性を発現する。

本発明の電磁波吸収材は、電磁波を吸収するための各種基材として広く利用でき、例えば、電磁波受信体、電磁波シールド体として利用できる。具体的に、電磁波受信体としては、例えば、レーザー通信やマイクロ波通信などの通信システム、駐車場や有料道路などの料金自動収受（ＥＴＣ）システムなどのアンテナなどが挙げられる。電磁波シールド（遮蔽）体としては、電磁波を発生する電子機器におけるハウジングの内外壁、家屋や車両などの構造物や内装材などが挙げられる。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例における各物性値は、以下に示す方法により測定した。なお、実施例中の「部」及び「％」はことわりのない限り、質量基準である。

（１）目付（ｇ／ｍ²）
ＪＩＳ Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。

（２）厚み（ｍｍ）、見掛け密度（ｇ／ｃｍ³）
ＪＩＳＬ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて厚みを測定し、この値と目付けの値とから見かけ密度を算出した。

（３）捲縮数
ＪＩＳ Ｌ１０１５「化学繊維ステープル試験方法」（８．１２．１）に準じて評価した。

（４）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準じ、フラジール形法にて測定した。

（５）繊維接着率
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、成形体断面を１００倍に拡大した写真を撮影した。撮影した成形体の厚み方向における断面写真を厚み方向に三等分し、三等分した各領域（表面、内部（中央）、裏面）において、そこに見出せる繊維切断面（繊維端面）の数に対して繊維同士が接着している切断面の数の割合を求めた。各領域に見出せる全繊維断面数のうち、２本以上の繊維が接着した状態の断面の数の占める割合を以下の式に基づいて百分率で表わした。なお、繊維同士が接触する部分には、融着することなく単に接触している部分と、融着により接着している部分とがある。但し、顕微鏡撮影のために成形体を切断することにより、成形体の切断面においては、各繊維が有する応力によって、単に接触している繊維同士は分離する。従って、断面写真において、接触している繊維同士は、接着していると判断できる。

繊維接着率（％）＝（２本以上接着した繊維の断面数）／（全繊維断面数）×１００
但し、各写真について、断面の見える繊維は全て計数し、繊維断面数１００以下の場合は、観察する写真を追加して全繊維断面数が１００を超えるようにした。なお、三等分した各領域についてそれぞれ繊維接着率を求め、その最大値に対する最小値の割合（最小値／最大値）も併せて求めた。

（６）曲げ応力
ＪＩＳ Ｋ７０１７に記載の方法のうちＡ法（３点曲げ法）に準じて測定した。このとき、測定サンプルは２５ｍｍ幅×８０ｍｍ長のサンプルを用い、支点間距離を５０ｍｍとし、試験速度を２ｍｍ／分として測定を行った。本発明では、この測定結果チャートにおける最大応力（ピーク応力）を最大曲げ応力とした。なお、曲げ応力の測定は、ＭＤ方向およびＣＤ方向について測定した。ここで、ＭＤ方向とは、測定サンプルの長辺に対しウェブ流れ方向（ＭＤ）が平行となるように測定サンプルを採取した状態をいい、一方、ＣＤ方向とは、測定サンプルの長辺に対しウェブ幅方向（ＣＤ）が平行となるように測定サンプルを採取した状態をいう。

（７）１．５倍変位応力
曲げ応力の測定において、最大曲げ応力（ピーク応力）を示す曲げ量（変位）を超え、さらにその変位の１．５倍の変位まで曲げつづけた時の応力を、１．５倍変位応力とした。

（８）電磁波吸収性
ベクトルネットワークアナライザーを用いて、測定サンプルの表面に対して、１５°の入射角度で４．９〜７．０５ＧＨｚの範囲で円偏波を照射し、５ＧＨｚ、５．５ＧＨｚ、６ＧＨｚ、６．５ＧＨｚ、７ＧＨｚについて、反射係数Ｓ１１を測定した。尚、サンプルの背後にはサンプルと同面積の金属製板を配置した。

実施例１
湿熱接着性繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、ケン化度９８．４モル％）である芯鞘型複合ステープル繊維（（株）クラレ製、「ソフィスタ」、繊度３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、芯鞘質量比＝５０／５０、捲縮数２１個／２５ｍｍ、捲縮率１３．５％）を準備した。

この芯鞘型複合ステープル繊維を用いて、カード法により目付約１００ｇ／ｍ²のカードウェブを作製し、このウェブを７枚重ねて合計目付７００ｇ／ｍ²のカードウェブとした。このカードウェブを、５０メッシュ、幅５００ｍｍのステンレス製エンドレスネットを装備したベルトコンベアに移送した。尚、このベルトコンベアの金網の上部には同じ金網を有するベルトコンベアが装備されており、それぞれが同じ速度で同方向に回転し、これら両金網の間隔を任意に調整可能なベルトコンベアを使用した。

次いで、下側コンベアに備えられた水蒸気噴射装置ヘカードウェブを導入し、この装置から０．４ＭＰａの高温水蒸気をカードウェブの厚み方向に向けて通過するように（垂直に）噴出して水蒸気処理を施し、不織繊維構造を有する成形体を得た。この水蒸気噴射装置は、下側のコンベア内に、コンベアネットを介して高温水蒸気をウェブに向かって吹き付けるようにノズルが設置され、上側のコンベアにサクション装置が設置されていた。また、この噴射装置のウェブ進行方向における下流側には、ノズルとサクション装置との配置が逆転した組合せである噴射装置がもう一台設置されており、ウェブの表裏両面に対して蒸気処理を施した。

なお、水蒸気噴射ノズルの孔径は０．３ｍｍであり、ノズルがコンベアの幅方向に沿って１ｍｍピッチで１列に並べられた蒸気噴射装置を使用した。加工速度は３ｍ／分であり、ノズル側とサクション側の上下コンベアベルト間の間隔（距離）は１０ｍｍとした。ノズルはコンベアベルトの裏側にベルトとほぼ接するように配置した。

得られた成形体は、ボード状の形態を有し、軽く支えるだけで自立するほどの硬さを有していた。

次に、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉末（平均粒径３．１μｍ）７５質量部とカーボン粉末（平均粒径３．１μｍ）２５質量部との混合粉末１００質量部、ポリビニルアルコール１５質量部を水３８５質量部に添加し、混合粉末の固形分濃度（導電剤濃度）が２０質量％のスラリーを調製した。このスラリーを入れた容器に、前記成形体を３０分間浸漬し、不織構造中に粒状導電剤を含浸させた後、自然乾燥することにより電磁波吸収材を得た。

実施例２
スラリーの調製において、ポリビニルアルコールの量を２５質量部、水の量を８７５質量部とし、スラリーの固形分濃度を１０質量％とする以外は実施例１と同様にして、電磁波吸収材を製造した。得られた電磁波吸収材の評価結果を表１に示す。

実施例３
スラリーの調製において、ポリビニルアルコールの量を１０質量部、水の量を２９０質量部とし、スラリーの固形分濃度を２５質量％とする以外は実施例１と同様にして、電磁波吸収材を製造した。得られた電磁波吸収材の評価結果を表１に示す。

比較例１
実施例１で得られたボード状成形体をスラリーに浸漬することなく、評価した結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、実施例の電磁波吸収材は、広い入射角において電磁波吸収性が高く、通気性及び機械特性も高い。これに対して、比較例の成形体は、電磁波吸収性が低い。

Claims (7)

1. 湿熱接着性繊維及び導電剤を含む電磁波吸収材であって、
   不織繊維構造を有し、かつ前記湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された成形体で構成されるとともに、
   厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも８５％以下であり、かつ各領域における繊維接着率の最大値に対する最小値の割合が５０％以上である電磁波吸収材。
2. ０．１〜１ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有するとともに、少なくとも一方向における最大曲げ応力が０．０５ＭＰａ以上であり、最大曲げ応力を示す曲げ量に対して１．５倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して１／５以上である請求項１記載の電磁波吸収材。
3. フラジール形法による通気度が０．１〜３００ｃｍ³／（ｃｍ²・秒）である請求項１又は２記載の電磁波吸収材。
4. 湿熱接着性繊維がエチレン−ビニルアルコール系共重合体を含有し、かつ導電剤の割合が、湿熱接着性繊維１００質量部に対して、０．１〜１００質量部である請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波吸収材。
5. 導電剤が粒状であり、かつ不織繊維構造中の繊維間空隙に分散して内蔵されている請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波吸収材。
6. 湿熱接着性繊維及び導電剤を含む電磁波吸収材の製造方法であって、湿熱接着性繊維を含む不織繊維ウェブを高温水蒸気で加熱処理して、不織繊維構造を有する成形体を得る工程を含む請求項１〜５のいずれかに記載の電磁波吸収材の製造方法。
7. 導電剤を含むスラリー中に不織構造を有する成形体を浸漬させる工程を含む請求項６記載の製造方法。