JP2020038879A - Electromagnetic wave absorbing film and electromagnetic wave absorbing sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波吸収フィルム、電磁波吸収シートに関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave absorbing film and an electromagnetic wave absorbing sheet.
所定の周波数の電磁波を選択的に吸収する電磁波吸収体が知られている(例えば、特許文献1等)。特許文献1には第1の周波数選択遮蔽層と第2の周波数選択遮蔽層とを備える電磁波吸収体が記載されている。特許文献1に記載の電磁波吸収体においては、第1及び第2の周波数選択遮蔽層が有する透明基材の片面に導電性薄膜のFSS(Frequency Selective Surface)素子の細線パターンが形成されている。
2. Description of the Related Art An electromagnetic wave absorber that selectively absorbs an electromagnetic wave having a predetermined frequency is known (for example, Patent Document 1).
電磁波吸収体には産業上の種々の用途への適用が期待される。フィルム状の電磁波吸収フィルムは、種々の三次元構造の物品に適用しやすいという利点がある。
例えば、自動車等の産業分野においてはミリ波領域の電磁波を利用するミリ波レーダー等の装置が普及している。しかし、ミリ波領域の電磁波の干渉は、種々の電気機器の誤作動の原因となる。そこで、特定のミリ波領域の電磁波を選択的に吸収する電磁波吸収フィルムが求められている。
Electromagnetic wave absorbers are expected to be applied to various industrial uses. The film-shaped electromagnetic wave absorbing film has an advantage that it can be easily applied to various three-dimensionally structured articles.
For example, in industrial fields such as automobiles, devices such as millimeter-wave radars that use electromagnetic waves in the millimeter-wave range have become widespread. However, interference of electromagnetic waves in the millimeter wave region causes malfunction of various electric devices. Therefore, there is a need for an electromagnetic wave absorbing film that selectively absorbs electromagnetic waves in a specific millimeter wave region.
FSS素子を使用する従来技術によって、ミリ波領域の電磁波を吸収しようとする場合、ミリ波領域の電磁波より長波長の電磁波を吸収する場合と比較してFSS素子の構造をミリ波の波長に合わせて微細化する必要がある。加えて、電磁波の吸収性能の向上を目的とする場合、FSS素子の構造を複雑化する必要がある。しかしながら、FSS素子の構造を微細化かつ複雑化することは、製造の難易度が高く、さらに設計上困難である。このように、ミリ波領域の電磁波の吸収性能の改良には、FSS素子の製造上及び設計上の理由から技術的な限界がある。
本発明は、ミリ波領域の電磁波の吸収性能を容易に調整でき、製造が容易な電磁波吸収フィルムを提供する。
When the conventional technology using the FSS element attempts to absorb the electromagnetic wave in the millimeter wave region, the structure of the FSS element is adjusted to the wavelength of the millimeter wave as compared to the case where the electromagnetic wave having a longer wavelength than the electromagnetic wave in the millimeter wave region is absorbed. Need to be miniaturized. In addition, in order to improve the electromagnetic wave absorption performance, the structure of the FSS element needs to be complicated. However, making the structure of the FSS element finer and more complicated is difficult to manufacture and difficult in design. As described above, there is a technical limit in improving the absorption performance of the electromagnetic wave in the millimeter wave region due to manufacturing and design reasons of the FSS element.
The present invention provides an electromagnetic wave absorption film that can easily adjust the electromagnetic wave absorption performance in the millimeter wave region and is easy to manufacture.
本発明は下記の態様を有する。
[1] 電磁波吸収層を2つ以上有し、前記電磁波吸収層のそれぞれは、平板状である樹脂層と、前記樹脂層の一方の面に形成された電磁波吸収パターンとを有し、2つ以上の前記電磁波吸収層のうちの少なくとも1つは、ミリ波領域の電磁波を吸収しない、電磁波吸収フィルム。
[2] 2つ以上の前記電磁波吸収層は、互いに異なる電磁波吸収パターンを有する、[1]の電磁波吸収フィルム。
[3] [1]又は[2]の電磁波吸収フィルムと、前記電磁波吸収フィルムの一方の面に設けられ、前記電磁波を反射する反射フィルムと、を有する、電磁波吸収シート。
[4] 前記反射フィルムが、透明かつ平板状である基材層と、前記基材層の一方の面に配置され、同じ方向に延びる2本以上の導電性線状体とを有し、前記2本以上の導電性線状体は、各導電性線状体が延びる方向と交わる方向に間隔をもって並び、かつ、互いに交差しない、[3]の電磁波吸収シート。
[5] 前記樹脂層が透明である、[3]又は[4]の電磁波吸収シート。
The present invention has the following aspects.
[1] Two or more electromagnetic wave absorbing layers, each of the electromagnetic wave absorbing layers having a flat resin layer and an electromagnetic wave absorbing pattern formed on one surface of the resin layer. At least one of the above electromagnetic wave absorbing layers is an electromagnetic wave absorbing film that does not absorb electromagnetic waves in the millimeter wave region.
[2] The electromagnetic wave absorbing film according to [1], wherein the two or more electromagnetic wave absorbing layers have different electromagnetic wave absorption patterns.
[3] An electromagnetic wave absorbing sheet comprising: the electromagnetic wave absorbing film according to [1] or [2]; and a reflecting film provided on one surface of the electromagnetic wave absorbing film and reflecting the electromagnetic wave.
[4] The reflection film has a transparent and flat base material layer, and two or more conductive linear members disposed on one surface of the base material layer and extending in the same direction, The electromagnetic wave absorbing sheet according to [3], wherein the two or more conductive linear bodies are arranged at intervals in a direction intersecting with a direction in which each conductive linear body extends, and do not cross each other.
[5] The electromagnetic wave absorbing sheet according to [3] or [4], wherein the resin layer is transparent.
本発明によれば、ミリ波領域の電磁波の吸収性能を容易に調整でき、製造が容易な電磁波吸収フィルムが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electromagnetic wave absorption performance of a millimeter-wave area | region can be adjusted easily, and the electromagnetic wave absorption film which is easy to manufacture is provided.
本明細書において「ミリ波領域の電磁波」とは、波長が1〜10mmの電磁波を意味する。「ミリ波領域の電磁波」とは、周波数が30〜300GHzである電磁波ともいえる。
本明細書において「ミリ波領域の電磁波を吸収しない」とは、波長が3〜8mmの領域において、電磁波の吸収率が55%以下であることを意味する。電磁波の吸収率は例えば、フリースペース型Sパラメータ法により測定される。
本明細書において「電磁波吸収パターン」とは、幾何学的な図形である単位の集合体であり、ある周波数の電磁波を選択的に透過又は反射する物体を意味する。なお、本明細書においては「電磁波吸収パターン」を単に「吸収パターン」と記載することがある。
本明細書において「導電性線状体」とは導電性を具備し、かつ形状が線状である物体を意味する。
In the present specification, “electromagnetic wave in the millimeter wave region” means an electromagnetic wave having a wavelength of 1 to 10 mm. The “electromagnetic wave in the millimeter wave region” can be said to be an electromagnetic wave having a frequency of 30 to 300 GHz.
In the present specification, "does not absorb electromagnetic waves in the millimeter wave region" means that the electromagnetic wave absorption rate is 55% or less in a wavelength region of 3 to 8 mm. The absorptance of an electromagnetic wave is measured by, for example, a free space S-parameter method.
In this specification, the “electromagnetic wave absorption pattern” is an aggregate of units that are geometric figures, and means an object that selectively transmits or reflects an electromagnetic wave of a certain frequency. In this specification, the “electromagnetic wave absorption pattern” may be simply described as “absorption pattern”.
In the present specification, the “conductive linear body” means an object having conductivity and having a linear shape.
<電磁波吸収フィルム>
本発明の電磁波吸収フィルムは、電磁波吸収層を2つ以上有する。そして、電磁波吸収層の少なくとも1つはミリ波領域の電磁波を吸収しない。
以下、本発明を適用した一実施形態例について説明する。以下の説明で用いる図は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じ値であるとは限らない。
<Electromagnetic wave absorbing film>
The electromagnetic wave absorbing film of the present invention has two or more electromagnetic wave absorbing layers. At least one of the electromagnetic wave absorbing layers does not absorb electromagnetic waves in the millimeter wave region.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. In the drawings used in the following description, in order to make the features of the present invention easy to understand, for the sake of convenience, the main portions may be enlarged and shown, and the dimensional ratios and the like of the respective constituent elements may be the same as actual values. Not always.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る電磁波吸収フィルム1の平面図である。図2は、電磁波吸収フィルム1を図1に示すy軸方向から見たときの側面図である。図1に示すように、電磁波吸収フィルム1は、x軸方向を長手方向とする平面状の長方形である。
図2に示すように、電磁波吸収フィルム1は第1の電磁波吸収層2と第2の電磁波吸収層3と第3の電磁波吸収層4とを有する。電磁波吸収フィルム1においては、第1の電磁波吸収層2と第2の電磁波吸収層3と第3の電磁波吸収層4がz軸方向に沿ってこの順で積層されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a plan view of the electromagnetic
As shown in FIG. 2, the electromagnetic
図3は第1の電磁波吸収層2の平面図である。
図3に示すように第1の電磁波吸収層2は、第1の樹脂層5と、第1の樹脂層5の一方の面に形成された第1の電磁波吸収パターン6とを有する。
FIG. 3 is a plan view of the first electromagnetic
As shown in FIG. 3, the first electromagnetic
第1の電磁波吸収パターン6は、x軸方向に2列に配置された直線状の5つの図形単位u1とy軸方向に5行に配置された直線状の2つの図形単位u1とで構成されている。すなわち、第1の電磁波吸収パターン6は、5行×2列に配列された合計10個の図形単位u1で構成される電磁波吸収パターンである。図形単位u1は、x軸方向に延びる直性状の図形である。
In the first electromagnetic
第1の電磁波吸収パターン6において、L1は各図形単位u1のx軸方向の長さであり、A1は図形単位u1同士のy軸方向の間隔であり、B1は図形単位u1同士のx軸方向の間隔である。
長さL1、間隔A1及び間隔B1は、吸収対象となる電磁波の波長に合わせてそれぞれ適宜変更可能である。そのため、長さL1、間隔A1及び間隔B1は特に限定されない。長さL1は、例えば、13〜20mmでもよい。間隔A1は、例えば、0.2〜0.5mmでもよい。間隔B1は、例えば、3〜10mmでもよい。
各図形単位u1のy軸方向の太さR1は、吸収対象となる電磁波の波長に合わせてそれぞれ適宜変更可能である。太さR1は、例えば、5〜1000μmでもよく、8〜500μmでもよく、10〜200μmでもよい。太さR1が細いほど、電磁波吸収フィルム1の透明性及び曲面追従性を高くすることができる。
In the first electromagnetic
The length L 1 , interval A 1, and interval B 1 can be appropriately changed according to the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed. Therefore, the length L 1, distance A 1 and distance B 1 represents not particularly limited. The length L 1 may be, for example, 13~20Mm. Interval A 1 may be, for example, 0.2 to 0.5 mm. Interval B 1 represents, for example, may be 3 to 10 mm.
Y-axis direction of the thickness R 1 of each figure the unit u 1 can be appropriately changed respectively in accordance with the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed interest. Thickness R 1 may for example also 5 to 1000 m, often even 8~500Myuemu, may be 10 to 200 [mu] m. The smaller the thickness R 1 , the higher the transparency and the curved surface followability of the electromagnetic
図4は第2の電磁波吸収層3の平面図である。
図4に示すように第2の電磁波吸収層3は、第2の樹脂層7と、第2の樹脂層7の一方の面に形成された第2の電磁波吸収パターン8とを有する。
第2の電磁波吸収パターン8は、x軸方向に3列に配置された直線状の5つの図形単位u2とy軸方向に5行に配置された3つの直線状の図形単位u2とで構成されている。すなわち、第2の電磁波吸収パターン8は、5行×3列に配列された合計15個の図形単位u2で構成される電磁波吸収パターンである。図形単位u2は、x軸方向に延びる直性状の図形である。
FIG. 4 is a plan view of the second electromagnetic
As shown in FIG. 4, the second electromagnetic
Second electromagnetic
第2の電磁波吸収パターン8において、L2は各図形単位u2のx軸方向の長さであり、A2は図形単位u2同士のy軸方向の間隔であり、B2は図形単位u2同士のx軸方向の間隔である。
長さL2、間隔A2及び間隔B2は、吸収対象となる電磁波の波長に合わせてそれぞれ適宜変更可能である。そのため、長さL2、間隔A2及び間隔B2は特に限定されない。長さL2は、例えば、8〜13mmでもよい。間隔A2は、例えば、0.2〜0.5mmでもよい。間隔B2は、例えば、3〜10mmでもよい。
各図形単位u2のy軸方向の太さR2は、吸収対象となる電磁波の波長に合わせてそれぞれ適宜変更可能である。太さR2は、例えば、例えば、5〜1000μmでもよく、8〜500μmでもよく、10〜200μmでもよい。太さR2が細いほど、電磁波吸収フィルム1の透明性及び曲面追従性を高くすることができる。
In a second electromagnetic
The length L 2 , the interval A 2, and the interval B 2 can be appropriately changed according to the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed. Therefore, the length L 2, distance A 2 and the interval B 2 is not particularly limited. The length L 2 may be, for example, 8~13Mm. Interval A 2 may be, for example, 0.2 to 0.5 mm. Interval B 2 may be, for example, 3 to 10 mm.
Y-axis direction of the thickness R 2 of each shape unit u 2 can be appropriately changed respectively in accordance with the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed interest. Thickness R 2 is, for example, for example, may even 5 to 1000 m, often even 8~500Myuemu, may be 10 to 200 [mu] m. More thickness R 2 thin, it is possible to increase the transparency and curved tracking of the electromagnetic
図5は第3の電磁波吸収層4の平面図である。
図5に示すように第3の電磁波吸収層4は、第3の樹脂層9と、第3の樹脂層9の一方の面に形成された第3の電磁波吸収パターン10とを有する。
第3の電磁波吸収パターン10は、x軸方向に4列に配置された直線状の5つの図形単位u3とy軸方向に5行に配置された4つの直線状の図形単位u3とで構成されている。すなわち、第3の電磁波吸収パターン10は、5行×4列に配列された合計20個の図形単位u3で構成される電磁波吸収パターンである。図形単位u3は、x軸方向に延びる直性状の図形である。
FIG. 5 is a plan view of the third electromagnetic
As shown in FIG. 5, the third electromagnetic
The third electromagnetic
第3の電磁波吸収パターン10において、L3は各図形単位u3のx軸方向の長さであり、A3は図形単位u3同士のy軸方向の間隔であり、B3は図形単位u3同士のx軸方向の間隔である。
長さL3、間隔A3及び間隔B3は、吸収対象となる電磁波の波長に合わせてそれぞれ適宜変更可能である。そのため、長さL3、間隔A3及び間隔B3は特に限定されない。長さL3は、例えば、1〜8mmでもよい。間隔A3は、例えば、0.2〜0.5mmでもよい。間隔B3は、例えば、3〜10mmでもよい。
各図形単位u3のy軸方向の太さR3は、吸収対象となる電磁波の波長に合わせてそれぞれ適宜変更可能である。太さR3は、例えば、5〜1000μmでもよく、8〜500μmでもよく、10〜200μmでもよい。太さR3が細いほど、電磁波吸収フィルム1の透明性及び曲面追従性を高くすることができる。
In a third electromagnetic
The length L 3 , the interval A 3, and the interval B 3 can be appropriately changed according to the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed. Therefore, the length L 3, the interval A 3 and spacing B 3 is not particularly limited. The length L 3 may be, for example, 1 to 8 mm. Interval A 3 may be, for example, 0.2 to 0.5 mm. Interval B 3 may be, for example, 3 to 10 mm.
Y-axis direction of the thickness R 3 each graphic unit u 3 may be suitably changed respectively in accordance with the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed interest. Thickness R 3 may for example also 5 to 1000 m, often even 8~500Myuemu, may be 10 to 200 [mu] m. More thickness R 3 is thin, it is possible to increase the transparency and curved tracking of the electromagnetic
長さL1,L2,L3、間隔A1,A2,A3及び間隔B1,B2,B3のそれぞれが前記数値範囲の下限値以上であると、電磁波吸収フィルム1の電磁波吸収性がさらに向上する。長さL1,L2,L3、間隔A1,A2,A3及び間隔B1,B2,B3のそれぞれが前記数値範囲の上限値以下であると、電磁波吸収フィルム1の曲面追従性がさらに向上する。
長さL1,L2,L3、間隔A1,A2,A3及び間隔B1,B2,B3のそれぞれは、所望する電磁波の吸収特性に応じて適宜変更可能である。
If each of the lengths L 1 , L 2 , L 3 , the intervals A 1 , A 2 , A 3 and the intervals B 1 , B 2 , B 3 is not less than the lower limit of the numerical range, the electromagnetic wave of the electromagnetic
Each of the lengths L 1 , L 2 , L 3 , the intervals A 1 , A 2 , A 3 and the intervals B 1 , B 2 , B 3 can be appropriately changed according to desired electromagnetic wave absorption characteristics.
第1の電磁波吸収層2、第2の電磁波吸収層3、第3の電磁波吸収層4のうちの少なくとも1つは、ミリ波領域の電磁波を吸収しない。電磁波吸収フィルム1において、ミリ波領域の電磁波を吸収しない層は、第1の電磁波吸収層2でも、第2の電磁波吸収層3でも、第3の電磁波吸収層4でもよい。
このように、複数の電磁波吸収層のうち、少なくとも一つをミリ波領域の電磁波を吸収しない電磁波吸収層とすることで、電磁波吸収フィルム1がミリ波領域の電磁波を吸収できることは全く意外な効果である。
なお、第1の電磁波吸収層2、第2の電磁波吸収層3、第3の電磁波吸収層4のうち、ミリ波領域の電磁波を吸収しない層は、少なくとも2つが好ましく、3つすべてがより好ましい。
At least one of the first electromagnetic
As described above, it is a surprising effect that the electromagnetic
Of the first electromagnetic
本実施形態では、電磁波吸収パターンを構成する図形単位は、直線状であるが、図形単位の形状は、電磁波を吸収する電磁波吸収パターンを構成できる形態であれば、特に限定されない。他の実施形態においては、図形単位の形状は、例えば、円形状でもよく、環状でもよく、方形状でもよく、十字状でもよく、H字状でもよく、Y字状でも、V字状でもよい。ただし、図形単位の形状の具体例はこれらに限定されない。図形単位が円形状、方形状等の環状である場合、外周辺の長さは吸収対象である電磁波の波長と同程度とされることが一般的である。
本実施形態では、第1〜第3の電磁波吸収パターン6,8,10は、それぞれ同一の形状の図形単位で構成されているが、各電磁波吸収パターンを構成する図形単位の形状は互いに異なってもよい。
本実施形態では、第1〜第3の電磁波吸収層2〜4にはすべて同一の形状の図形単位で構成される電磁波吸収パターンが形成されているが、各電磁波吸収層に形成される図形単位の形状は互いに異なってもよい。
すなわち、電磁波吸収フィルム1においては、形状、寸法が異なる2種類以上の図形単位を各電磁波吸収層において任意に組み合わせてもよい。この場合、2種類以上の周波数の電磁波を選択して吸収できる。
In the present embodiment, the graphic units constituting the electromagnetic wave absorption pattern are linear, but the shape of the graphic unit is not particularly limited as long as the electromagnetic wave absorption pattern absorbing the electromagnetic waves can be configured. In another embodiment, the shape of the figure unit may be, for example, a circular shape, a ring shape, a square shape, a cross shape, an H shape, a Y shape, or a V shape. . However, specific examples of the shape in a figure unit are not limited to these. When the figure unit is a ring such as a circle or a square, the outer periphery generally has the same length as the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed.
In the present embodiment, the first to third electromagnetic
In the present embodiment, the first to third electromagnetic
That is, in the electromagnetic
電磁波吸収パターンを構成する電磁波吸収材の図形単位の材質は、電磁波を吸収する電磁波吸収パターンを構成できる形態であれば、特に限定されない。各図形単位の材質としては、例えば、金属の細線、導電性薄膜、導電性ペーストの定着物が挙げられる。
金属の材質としては、銅、アルミニウム、タングステン、鉄、モリブデン、ニッケル、チタン、銀、金又はこれらの金属を2種以上含む合金(例えば、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼鉄、真鍮、りん青銅、ジルコニウム銅合金、ベリリウム銅、鉄ニッケル、ニクロム、ニッケルチタン、カンタル、ハステロイ、レニウムタングステン等)が挙げられる。
導電性薄膜の材質としては、金属粒子、カーボンナノ粒子、カーボンファイバー等が挙げられる。
The material of the electromagnetic wave absorbing material constituting the electromagnetic wave absorbing pattern in graphic units is not particularly limited as long as it can form the electromagnetic wave absorbing pattern for absorbing the electromagnetic waves. Examples of the material for each figure unit include a thin metal wire, a conductive thin film, and a fixed material of a conductive paste.
As the material of the metal, copper, aluminum, tungsten, iron, molybdenum, nickel, titanium, silver, gold or an alloy containing two or more of these metals (eg, stainless steel, steel such as carbon steel, brass, phosphor bronze, Zirconium copper alloy, beryllium copper, iron nickel, nichrome, nickel titanium, cantal, hastelloy, rhenium tungsten, etc.).
Examples of the material of the conductive thin film include metal particles, carbon nanoparticles, and carbon fibers.
第1の樹脂層5、第2の樹脂層7、第3の樹脂層9の各樹脂層は、それぞれの一方の面(5a,7a,9a)に各電磁波吸収パターンを形成できる形態であれば、特に限定されない。
第1の樹脂層5、第2の樹脂層7、第3の樹脂層9を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。ただし、電磁波吸収フィルム1の三次元成形性を考慮する場合、各樹脂層は熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂の具体例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。ポリエステル樹脂の具体例としては、ポリエ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等が挙げられる。
Each resin layer of the
The resin constituting the
As the thermoplastic resin, for example, polyolefin resin, polyester resin, polyacrylic resin, polystyrene resin, polyimide resin, polyimide amide resin, polyamide resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, Silicone resin and fluorine resin are exemplified.
Specific examples of the polyolefin resin include polypropylene and polyethylene. Specific examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate.
熱硬化性樹脂として、例えば、エポキシ樹脂組成物、ウレタン反応により硬化する樹脂組成物、ラジカル重合反応により硬化する樹脂組成物を用いることができる。
これらは1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂と硬化剤とを含む組成物である。
エポキシ樹脂の具体例としては、多官能系エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
硬化剤の具体例としては、アミン化合物、フェノール系硬化剤等が挙げられる。
ウレタン反応により硬化する樹脂組成物としては、例えば、(メタ)アクリルポリオールとポリイソシアネート化合物とを含む樹脂組成物が挙げられる。
As the thermosetting resin, for example, an epoxy resin composition, a resin composition cured by a urethane reaction, and a resin composition cured by a radical polymerization reaction can be used.
These may be used alone or in combination of two or more.
The epoxy resin composition is a composition containing an epoxy resin and a curing agent.
Specific examples of the epoxy resin include a polyfunctional epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, and the like.
Specific examples of the curing agent include an amine compound and a phenolic curing agent.
Examples of the resin composition cured by the urethane reaction include a resin composition containing a (meth) acryl polyol and a polyisocyanate compound.
ラジカル重合反応により硬化する樹脂組成物としては、例えば、側鎖にラジカル重合性基を有する(メタ)アクリル樹脂、不飽和ポリエステル等が挙げられる。
(メタ)アクリル樹脂としては、反応性基を有するビニル単量体の重合体と、ビニル単量体由来の反応性基と反応し得る基を有しかつラジカル重合性基を有する単量体とを反応させて得られる樹脂;エポキシ樹脂の末端に(メタ)アクリル酸等を反応させた(メタ)アクリル基を有するエポキシアクリレートが挙げられる。
反応性基を有するビニル単量体の具体例としては、例えば、ヒドロキシ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等のアクリル系単量体が挙げられる。
ビニル単量体由来の反応性基と反応し得る基を有しかつラジカル重合性基を有する単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸、イソシアナート基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。
不飽和ポリエステルとしては、不飽和基を有するカルボン酸(フマル酸等)をジオールと縮合した不飽和ポリエステルが挙げられる。
各樹脂層は、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂以外の任意成分を含んでもよい。任意成分の例としては、例えば、無機充填材、着色剤、硬化剤、老化防止剤、光安定剤、難燃剤、導電剤、帯電防止剤、可塑剤等が挙げられる。
Examples of the resin composition that is cured by a radical polymerization reaction include (meth) acrylic resins having a radical polymerizable group in a side chain, unsaturated polyesters, and the like.
As the (meth) acrylic resin, a polymer of a vinyl monomer having a reactive group, and a monomer having a group capable of reacting with a reactive group derived from the vinyl monomer and having a radical polymerizable group And an epoxy acrylate having a (meth) acrylic group obtained by reacting (meth) acrylic acid or the like at the end of an epoxy resin.
Specific examples of the vinyl monomer having a reactive group include, for example, acrylic monomers such as hydroxy (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate.
Specific examples of the monomer having a group capable of reacting with a reactive group derived from a vinyl monomer and having a radical polymerizable group include (meth) acrylic acid and (meth) acrylate containing an isocyanate group. Can be
Examples of the unsaturated polyester include unsaturated polyesters obtained by condensing a carboxylic acid having an unsaturated group (such as fumaric acid) with a diol.
Each resin layer may contain an optional component other than the resin as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the optional component include an inorganic filler, a coloring agent, a curing agent, an antioxidant, a light stabilizer, a flame retardant, a conductive agent, an antistatic agent, and a plasticizer.
各樹脂層における無機充填材としては、金属粒子、金属酸化物粒子、金属水酸化物粒子、金属窒化物系粒子等が挙げられる。より具体的には、銀粒子、銅粒子、アルミニウム粒子、ニッケル粒子、酸化亜鉛粒子、酸化アルミニウム粒子、窒化アルミニウム粒子、酸化ケイ素粒子、酸化マグネシウム粒子、窒化アルミニウム粒子、チタン粒子、窒化ホウ素粒子、窒化ケイ素粒子、炭化ケイ素粒子、ダイヤモンド粒子、グラファイト粒子、カーボンナノチューブ粒子、金属ケイ素粒子、カーボンファイバー粒子、フラーレン粒子、ガラス粒子等が挙げられる。
着色剤の具体例としては、無機顔料、有機顔料、染料等が挙げられる。
これらは1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
Examples of the inorganic filler in each resin layer include metal particles, metal oxide particles, metal hydroxide particles, metal nitride-based particles, and the like. More specifically, silver particles, copper particles, aluminum particles, nickel particles, zinc oxide particles, aluminum oxide particles, aluminum nitride particles, silicon oxide particles, magnesium oxide particles, aluminum nitride particles, titanium particles, boron nitride particles, nitrided Examples include silicon particles, silicon carbide particles, diamond particles, graphite particles, carbon nanotube particles, metal silicon particles, carbon fiber particles, fullerene particles, and glass particles.
Specific examples of the colorant include an inorganic pigment, an organic pigment, and a dye.
These may be used alone or in combination of two or more.
各樹脂層と各電磁波吸収パターンとの間(例えば、第1の樹脂層5と第1の電磁波吸収パターン6との間)は接着層を介して接着されてもよい。接着層は、接着剤を含む層である。
接着剤としては、熱により接着するヒートシールタイプの接着剤;湿潤させて貼付性を発現させる接着剤;圧力により接着する感圧性接着剤(粘着剤)等が挙げられる。これらの中でも、簡便さの観点から、粘着剤(感圧性接着剤)が好ましい。
粘着剤の具体例としては、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤等が挙げられる。
The space between each resin layer and each electromagnetic wave absorbing pattern (for example, between the
Examples of the adhesive include a heat-sealing type adhesive that adheres by heat; an adhesive that exhibits adhesiveness when wet; and a pressure-sensitive adhesive (adhesive) that adheres by pressure. Among these, a pressure-sensitive adhesive (pressure-sensitive adhesive) is preferable from the viewpoint of simplicity.
Specific examples of the adhesive include, for example, an acrylic adhesive, a urethane adhesive, a rubber adhesive, a polyester adhesive, a silicone adhesive, a polyvinyl ether adhesive, and the like.
電磁波吸収フィルムのミリ波領域の電磁波の吸収性能のさらなる改良を考慮して、各樹脂層の厚さ、誘電率、電気伝導率、透磁率は適宜設定可能である。
吸収対象となる電磁波の電気的特性を考慮する場合、第1〜第3の樹脂層5,7,9は高誘電率の層であってもよい。各樹脂層が高誘電率の層であると、電磁波吸収フィルムの厚さを相対的に薄くできる。
The thickness, the dielectric constant, the electric conductivity, and the magnetic permeability of each resin layer can be appropriately set in consideration of the further improvement in the electromagnetic wave absorption performance of the electromagnetic wave absorbing film in the millimeter wave region.
When considering the electrical characteristics of electromagnetic waves to be absorbed, the first to
第1〜第3の樹脂層5,7,9の各樹脂層の厚さの合計(図2中、D1とD2とD3との合計)は、吸収対象となる電磁波の波長に合わせて適宜変更される。このように、第1〜第3の樹脂層5,7,9をz軸方向に配置することで、第1〜第3の樹脂層5,7,9の各樹脂層の厚さの合計を一体的に設計してもよい。例えば、第1〜第3の樹脂層5,7,9の各樹脂層の厚さの合計が吸収対象となる電磁波の各樹脂層による波長短縮効果も考慮し、波長の4分の1になるように設計してもよい。そのため、第1〜第3の樹脂層5,7,9の各樹脂層の厚さは特に限定されない。
第1〜第3の樹脂層5,7,9の各樹脂層の厚さD1,D2,D3は、例えば、5〜500μmでもよく、15〜200μmでもよく、25〜100μmでもよい。
第1〜第3の電磁波吸収パターン6,8,10の高さH1,H2,H3は特に限定されず、所望する特性に応じて任意に変更可能である。第1〜第3の電磁波吸収パターン6,8,10の各電磁波吸収パターンの高さH1,H2,H3は、例えば、1〜100μmでもよく、5〜50μmでもよく、10〜30μmでもよい。高さH1,H2,H3が厚いほど、電磁波吸収性がよくなる一方、製造コストが高くなる。この点を考慮して、高さH1,H2,H3を設定してもよい。
The total thickness of each resin layer of the first to
The thickness D 1 , D 2 , D 3 of each of the first to
The height of the first to third electromagnetic
図1に示すように、電磁波吸収フィルム1においては、y軸方向に互いに異なる位置に第1〜第3の電磁波吸収パターン6,8,10がy軸方向にずらして配置されるように、各電磁波吸収層が積層されている。すなわち、各電磁波吸収パターンを構成する図形単位u1〜u3が互いにz軸方向の同一直線状に存在しないように配置されている。
そして、第1の電磁波吸収層2、第2の電磁波吸収層3、第3の電磁波吸収層4は、互いに異なる第1〜第3の電磁波吸収パターン6,8,10を有する。
そのため、各電磁波吸収層を積層することで、図2に示すように、z軸方向で立体的な三次元形状の吸収パターンが形成される。その結果、各電磁波吸収層間で電気的な相互作用が生じ、各吸収パターンの相互インダクタンス、静電容量等の電気的な性質が影響を受ける。その結果、電磁波吸収フィルム1全体として、全く異なる吸収パターンが形成され、ミリ波領域の電磁波を吸収できるという吸収特性を発現する。
As shown in FIG. 1, in the electromagnetic
The first electromagnetic
Therefore, by laminating the electromagnetic wave absorbing layers, a three-dimensional absorption pattern that is three-dimensional in the z-axis direction is formed as shown in FIG. As a result, electrical interaction occurs between the electromagnetic wave absorbing layers, and the electrical properties such as mutual inductance and capacitance of each absorption pattern are affected. As a result, a completely different absorption pattern is formed as the entire electromagnetic
(電磁波吸収フィルムの製造方法)
電磁波吸収フィルム1は、例えば、下記の記載に従って製造できる。
まず、第1〜第3の樹脂層5,7,9を準備する。次いで、各樹脂層のそれぞれの一方の面に電磁波吸収パターンを形成する。電磁波吸収パターンを形成する際には、2つ以上の電磁波吸収層のうちの少なくとも1つが、ミリ波領域の電磁波を吸収しないように形成する。
(Method of manufacturing electromagnetic wave absorbing film)
The electromagnetic
First, the first to
電磁波吸収パターンの形成方法は特に限定されない。電磁波吸収パターンの形成方法の例としては、例えば、下記の方法がある。
・導電性ペーストを用いて各樹脂層のそれぞれの一方の面に電磁波吸収パターンを印刷する方法。
・各樹脂層のそれぞれの一方の面に電磁波吸収パターンを現像する方法。
・スパッタ法、真空蒸着又は金属箔の積層によって各樹脂層のそれぞれの一方の面に金属薄膜を設け、フォトリソグラフィによって金属薄膜のパターンを各樹脂層のそれぞれの一方の面に形成する方法。
・金属ワイヤーを各樹脂層のそれぞれの一方の面に配置する方法。
The method for forming the electromagnetic wave absorption pattern is not particularly limited. Examples of the method of forming the electromagnetic wave absorption pattern include the following method, for example.
A method of printing an electromagnetic wave absorption pattern on one surface of each resin layer using a conductive paste.
-A method of developing an electromagnetic wave absorption pattern on one surface of each resin layer.
A method in which a metal thin film is provided on one surface of each resin layer by sputtering, vacuum deposition, or lamination of metal foil, and a pattern of the metal thin film is formed on one surface of each resin layer by photolithography.
-A method in which a metal wire is arranged on one surface of each of the resin layers.
印刷方法では、各樹脂層のそれぞれの一方の面に電磁波吸収パターンを印刷して図形単位を形成する。印刷方法は特に限定されない。例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット方式等の方法が挙げられる。
印刷に使用する導電性ペーストとしては、例えば、金属粒子、カーボンナノ粒子及びカーボンファイバーからなる群より選ばれる少なくとも1種以上とバインダーである樹脂成分とを含むペースト状の組成物が挙げられる。金属粒子としては、銅、銀、ニッケル、アルミニウム等の金属の粒子が挙げられる。バインダーである樹脂成分としては、例えば、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。ただし、金属粒子及び樹脂成分はこれらの例示に限定されない。
導電性ペーストは、さらにカーボンブラック等の黒色顔料を含んでもよい。導電性ペーストが黒色顔料をさらに含むと、印刷された電磁波吸収パターンを構成する金属粉末の金属光沢を抑え、外光の反射を抑制できる。
In the printing method, an electromagnetic wave absorption pattern is printed on one surface of each resin layer to form a figure unit. The printing method is not particularly limited. For example, a method such as screen printing, gravure printing, or an ink jet method may be used.
Examples of the conductive paste used for printing include a paste composition containing at least one or more selected from the group consisting of metal particles, carbon nanoparticles, and carbon fibers and a resin component as a binder. Examples of the metal particles include metal particles such as copper, silver, nickel, and aluminum. Examples of the resin component serving as the binder include thermoplastic resins such as polyester resin, (meth) acrylic resin, polystyrene resin, and polyamide resin; and thermosetting resins such as epoxy resin, amino resin, and polyimide resin. However, the metal particles and the resin component are not limited to these examples.
The conductive paste may further include a black pigment such as carbon black. When the conductive paste further contains a black pigment, the metallic luster of the metal powder constituting the printed electromagnetic wave absorption pattern can be suppressed, and the reflection of external light can be suppressed.
現像方法では、各樹脂層のそれぞれの一方の面に電磁波吸収パターンを現像して図形単位u1〜u3を形成する。
現像方法としては、露光マスクに覆われず、露光された部分に現像物が発現するネガ型の現像方法と露光マスクに覆われ、未露光の部分には現像物が発現するポジ型の現像方法がある。すなわち、ネガ型の現像方法では、露光マスクと反対の形に現像物として図形単位が形成される。一方、ポジ型の現像方法では、露光マスクと同じ形に現像物として図形単位が形成される。現像物に用いる金属としては通常、銀が使用される。
In the developing method, the electromagnetic wave absorption pattern is developed on one surface of each of the resin layers to form graphic units u 1 to u 3 .
As a developing method, a negative developing method in which the exposed material is exposed without being covered with the exposure mask and a positive developing method in which the exposed material is covered with the exposed mask and the unexposed portion is exposed. There is. That is, in the negative developing method, a figure unit is formed as a developer in a shape opposite to that of the exposure mask. On the other hand, in the positive developing method, a graphic unit is formed as a developer in the same shape as the exposure mask. Silver is usually used as the metal used for the developer.
フォトリソグラフィによる電磁波吸収パターンの形成方法の一例としては、例えば、下記の方法がある。
まず、各樹脂層のそれぞれの表面にレジストを塗布し、熱処理した後、レジストから溶媒を除去する。次に、レジストに所望のパターンを露光し、レジストパターンを現像してレジストパターンからなる層を形成する。次に、基材とレジストパターンからなる層の上に、全面に渡って蒸着膜を形成し、レジスト剥離剤を用いてレジストパターンからなる層とその上に乗っている蒸着膜とを同時に除去する。その他、各樹脂層上に金属薄膜を設け、金属薄膜上にレジストを塗布し、熱処理する。次に、エッチング処理によりレジストが塗布されていない部分の金属薄膜を除去する。その次に、必要に応じレジストを除去し、電磁波吸収パターンを形成する。
電磁波吸収パターンを形成する図形単位の表面には、図示略の金属メッキ層をさらに設けてもよい。
金属ワイヤーの詳細及び好ましい態様については<電磁波吸収シート>の項で後述する。
As an example of a method of forming an electromagnetic wave absorption pattern by photolithography, there is, for example, the following method.
First, a resist is applied to each surface of each resin layer, and after heat treatment, the solvent is removed from the resist. Next, a desired pattern is exposed on the resist, and the resist pattern is developed to form a layer composed of the resist pattern. Next, on the layer composed of the base material and the resist pattern, a vapor-deposited film is formed over the entire surface, and the layer composed of the resist pattern and the vapor-deposited film lying thereon are simultaneously removed using a resist release agent. . In addition, a metal thin film is provided on each resin layer, a resist is applied on the metal thin film, and heat treatment is performed. Next, a portion of the metal thin film where the resist is not applied is removed by etching. Next, the resist is removed as necessary to form an electromagnetic wave absorption pattern.
A metal plating layer (not shown) may be further provided on the surface of the figure unit forming the electromagnetic wave absorption pattern.
The details and preferred embodiments of the metal wire will be described later in the section of <Electromagnetic Wave Absorbing Sheet>.
(作用効果)
以上説明した本実施形態の電磁波吸収フィルムでは、各電磁波吸収層に形成された各吸収パターン間のz軸方向の立体的な位置関係が重要である。各電磁波吸収層における各吸収パターンの集合体として、電磁波吸収フィルム全体では立体的な吸収パターンが形成される。その結果、電磁波吸収フィルムがミリ波領域の電磁波を吸収できるようになる。そのため、各樹脂層に形成された各吸収パターンの微細化及び複雑化をせずとも、例えば、各樹脂層及び各吸収パターンの電気特性を考慮する等して、ミリ波領域の電磁波の吸収性能を容易に調整できる。このように本実施形態の電磁波吸収フィルムでは、電磁波の吸収性能の改良が容易である。そして、各吸収パターンを微細化及び複雑化する必要がなくなるため、本実施形態の電磁波吸収フィルムは、製造が容易である。
(Effects)
In the electromagnetic wave absorbing film of the present embodiment described above, the three-dimensional positional relationship in the z-axis direction between the respective absorption patterns formed on the respective electromagnetic wave absorbing layers is important. As an aggregate of each absorption pattern in each electromagnetic wave absorption layer, a three-dimensional absorption pattern is formed in the entire electromagnetic wave absorption film. As a result, the electromagnetic wave absorbing film can absorb the electromagnetic wave in the millimeter wave region. Therefore, without making each absorption pattern formed on each resin layer finer and more complicated, for example, by taking into account the electrical characteristics of each resin layer and each absorption pattern, the absorption performance of electromagnetic waves in the millimeter wave region is considered. Can be easily adjusted. As described above, in the electromagnetic wave absorbing film of the present embodiment, it is easy to improve the electromagnetic wave absorbing performance. Since it is not necessary to make each absorption pattern finer and more complicated, the electromagnetic wave absorption film of the present embodiment is easy to manufacture.
従来技術においては、FSS素子の特性の制御のために、同一平面上で複雑な吸収パターンを形成する必要がある。しかし、実際の使用環境では面積及び形状等の設計上の制限がある。そのため、電磁波の吸収性能の改良のために理想的な吸収パターンを同一平面上に形成できない場合があった。
これに対し、本実施形態の電磁波吸収フィルムによれば、電磁波吸収フィルムの厚さ方向(図2のz軸方向)に各吸収パターンを分散して形成することで、吸収パターンの電気的特性を決定する電気定数(インピーダンス、静電容量、相互インダクタンス等)を制御できる。その結果、各電磁波吸収層に形成される吸収パターンのそれぞれを単純化でき、電磁波吸収フィルムの必要面積も相対的に少なくでき、小型化が可能となる。
In the related art, it is necessary to form a complicated absorption pattern on the same plane in order to control the characteristics of the FSS element. However, there are design restrictions such as area and shape in an actual use environment. Therefore, an ideal absorption pattern may not be able to be formed on the same plane in order to improve the electromagnetic wave absorption performance.
On the other hand, according to the electromagnetic wave absorbing film of the present embodiment, the electrical characteristics of the absorption pattern can be improved by dispersing and forming the respective absorption patterns in the thickness direction (z-axis direction in FIG. 2) of the electromagnetic wave absorption film. The determined electrical constants (impedance, capacitance, mutual inductance, etc.) can be controlled. As a result, each of the absorption patterns formed in each electromagnetic wave absorbing layer can be simplified, the required area of the electromagnetic wave absorbing film can be relatively reduced, and the size can be reduced.
[第2実施形態]
以下、第2実施形態に係る電磁波吸収フィルムについて説明する。以下の説明において、電磁波吸収フィルム1について説明した構成と同一又は類似の機能を有する構成には同一の符号を付し、同一の符号の構成について、説明を省略する。
図6は、第2実施形態に係る電磁波吸収フィルム11の平面図である。電磁波吸収フィルム11においては、第1〜第3の電磁波吸収パターン6,8,10がz軸方向で同一直線状に配置されるように、各電磁波吸収層が積層されている。そのため、図6に示すように、電磁波吸収フィルム11を平面視すると、y軸方向に一致して第1〜第3の電磁波吸収パターン6,8,10が配置されていることが視認される。
[Second embodiment]
Hereinafter, the electromagnetic wave absorbing film according to the second embodiment will be described. In the following description, components having the same or similar functions as those described for the electromagnetic
FIG. 6 is a plan view of the electromagnetic
<電磁波吸収シート>
以下、本発明の電磁波吸収シートについて説明する。本発明の電磁波吸収シートは、本発明の電磁波吸収フィルムと反射フィルムとを有する。
図7は、本実施形態の電磁波吸収シート50を示す断面図である。図7に示すように、電磁波吸収シート50は電磁波吸収フィルム1と反射フィルム21とをこの順で有する。
電磁波吸収シート50においては、電磁波吸収フィルム1の代わりに、電磁波吸収フィルム11を適用してもよい。
電磁波吸収シート50の透明性を考慮する場合、電磁波吸収フィルム1(11)における第1〜第3の樹脂層5,7,9の各樹脂層は透明であることが好ましい。
なお、反射フィルムは、吸収対象となる電磁波を反射できる形態であれば、特に限定されない。
<Electromagnetic wave absorbing sheet>
Hereinafter, the electromagnetic wave absorbing sheet of the present invention will be described. The electromagnetic wave absorbing sheet of the present invention has the electromagnetic wave absorbing film of the present invention and a reflective film.
FIG. 7 is a sectional view showing the electromagnetic
In the electromagnetic
When considering the transparency of the electromagnetic
The reflective film is not particularly limited as long as it can reflect an electromagnetic wave to be absorbed.
反射フィルム21は基材層22と導電性線状体23とを有する。
反射フィルム21は電磁波吸収シート50の吸収対象となる電磁波を反射する。反射フィルム21は電磁波吸収フィルム1の一方の面1aに設けられている。
The
The
基材層22は、透明かつ平板状の基材である。基材層22は2つの面22a,22bを有する。そして、基材層22の一方の面には2本以上の導電性線状体23が設けられる。
基材層22は透明であり、導電性線状体23が配置される少なくとも2つの面を有する形態であれば、特に限定されない。透明性が優れ、三次元成形性が向上することから、基材層22の表面は好ましくは平滑である。
The
The
導電性線状体23は基材層22の一方の面22bに配置されている。
図8は、反射フィルム21の平面図である。図8に示すように、2本以上の導電性線状体23は、基材層22の一方の面に設けられ、かつ、同じ方向(図8中x軸方向)に延びている。そして、2本以上の導電性線状体23は各導電性線状体が延びる方向と交わる方向(x軸方向)に間隔Gをもって並び、かつ、互いに交差しない。
図8に示すように、反射フィルム21を平面視すると、導電性線状体23が周期的に正弦波の波形状に湾曲している。ただし、他の実施形態において、導電性線状体23は不規則に湾曲又は屈曲していてもよい。導電性線状体23を平面視した際の形状は、例えば、矩形波、三角波、のこぎり波等の波形状でもよい。
図8中、λは正弦波の波形1周期分のx軸方向の長さである。波長λは、導電性線状体23が形成する波形において、隣あう山同士又は隣り合う谷同士の間のx軸方向の長さである。
図8中、Kは正弦波の波形の振幅であり、正弦波の波形0.5周期分のy軸方向の変異幅である。振幅Kは、波形一個分の山から谷までのy軸方向の長さである。
図8中、Gは、2本以上の導電性線状体23の各導電性線状体の間隔である。間隔Gは、隣り合う2本の導電性線状体23の近接する山同士又は近接する谷同士の頂点間の距離である。
The conductive
FIG. 8 is a plan view of the
As shown in FIG. 8, when the
In FIG. 8, λ is the length of one cycle of the sine wave waveform in the x-axis direction. The wavelength λ is the length in the x-axis direction between adjacent peaks or adjacent valleys in the waveform formed by the conductive
In FIG. 8, K is the amplitude of the sine wave waveform, and is the variation width in the y-axis direction for 0.5 cycle of the sine wave waveform. The amplitude K is the length of one waveform from the peak to the valley in the y-axis direction.
In FIG. 8, G is an interval between each conductive linear body of the two or more conductive
本実施形態では、反射フィルム21を平面視した際に導電性線状体23が波形状である。電磁波吸収シートを三次元成形して物品の曲面を被覆するとき、反射フィルム21も物品の曲面に追随してx軸方向に伸長する場合がある。反射フィルム21がx軸方向に伸長すると、導電性線状体23が形成する1周期分の波形の波長λは、x軸方向に伸長する。反射フィルム21の伸長に伴い、導電性線状体23において、1周期分の波形の波長λが長くなることを、導電性線状体23がx軸方向に直線化するという。
In the present embodiment, the conductive
波形状である導電性線状体23にあっては、x軸方向における直線化が容易である。そのため、反射フィルム21がx軸方向に容易に伸長可能である。よって、反射フィルム21のx軸方向の両端を互いに近づけるように反射フィルム21が曲げられると、導電性線状体23が形成する波形の波長λが長くなるように導電性線状体23がx軸方向に伸長する。したがって、反射フィルム21の曲げが導電性線状体23の剛性に制限されにくくなり、反射フィルム21が容易に伸長できる。
In the case of the conductive
一方、反射フィルム21のy軸方向の両端を互いに近づけるように反射フィルム21が曲げられると、導電性線状体23同士が互いに交差していないため、導電性線状体23の存在に制限されにくくなり、反射フィルム21を容易に伸長できる。
このように、反射フィルム21を平面視した際に、導電線が波形状であると、電磁波吸収シートを曲面に適用した場合でも、反射フィルム21が容易に伸長でき、曲面追従性がさらに向上する。
On the other hand, when the
In this way, when the
反射フィルム21の伸長不良、導電性線状体23の破損を抑制する観点から、波形状の導電性線状体23の波長λは、0.3〜100mmが好ましく、0.5〜80mmがより好ましい。
反射フィルム21の伸長不良、導電性線状体23の破損を抑制する観点から、波形状の導電性線状体23の振幅Kは、0.3〜200mmが好ましく、0.5〜160mmがより好ましい。
波長λ及び振幅Kは、デジタル顕微鏡を用いて観察することで測定できる。波長λ及び振幅Kについて、任意に選択される10か所でデータを測定し、10か所の波長λ、振幅Kの測定値の平均値を採用してもよい。
From the viewpoint of suppressing poor extension of the
From the viewpoint of suppressing extension failure of the
The wavelength λ and the amplitude K can be measured by observing using a digital microscope. As for the wavelength λ and the amplitude K, data may be measured at arbitrarily selected 10 points, and an average value of the measured values of the 10 wavelengths λ and the amplitude K may be adopted.
2本以上の導電性線状体23の各導電性線状体の間隔Gは、互いにすべて同一でも互いに異なってもよい。各間隔Gが互いに異なる場合、すべての隣り合う導電性線状体23同士の間隔Gの平均値を算出してもよい。ただし、間隔Gの数値の制御及び光線透過性、曲面追従性等の機能の均一性を考慮して、隣り合う2本の導電性線状体23は、略等間隔に並んでいることが好ましい。略等間隔に並んでいる場合、各導電性線状体の間隔Gは、0.2〜5mmが好ましい。各導電性線状体の間隔Gが0.2mm以上であると、反射フィルム21の電磁波吸収性がさらに向上する。各導電性線状体の間隔Gが5mm以下であると、反射フィルム21の曲面追従性及び透明性がさらに向上する。
The intervals G between the conductive linear bodies of the two or more conductive
導電性線状体としては、金属ワイヤーを含む線状体、導電性糸を含む線状体、金属ワイヤー及び導電性糸を含む線状体、金属ワイヤーと導電性糸を撚った線状体、導電性薄膜からなる線状体が挙げられる。導電性薄膜からなる線状体は、(電磁波吸収フィルムの製造方法)の項で前述した印刷方法、スパッタ法又は真空蒸着、フォトリソグラフィによって形成できる。 Examples of the conductive linear body include a linear body including a metal wire, a linear body including a conductive yarn, a linear body including a metal wire and a conductive yarn, and a linear body including a twisted metal wire and a conductive yarn. And a linear body made of a conductive thin film. The linear body made of a conductive thin film can be formed by the printing method, the sputtering method, the vacuum deposition, or the photolithography described above in the section of (Method of Manufacturing Electromagnetic Wave Absorbing Film).
金属ワイヤーを含む線状体は、1本の金属ワイヤーからなる線状体でもよく、複数本の金属ワイヤーを撚った線状体でもよい。
金属ワイヤーを構成する金属としては、銅、アルミニウム、タングステン、鉄、モリブデン、ニッケル、チタン、銀、金又はこれらの金属を2種以上含む合金(例えば、ステンレス鋼、炭素鋼等の鋼鉄、真鍮、りん青銅、ジルコニウム銅合金、ベリリウム銅、鉄ニッケル、ニクロム、ニッケルチタン、カンタル、ハステロイ、レニウムタングステン等)が挙げられる。
金属ワイヤーは錫、亜鉛、銀、ニッケル、クロム、ニッケルクロム合金、はんだ等でめっきされてもよく、炭素材料、ポリマー等により表面が被覆されていてもよい。この場合、炭素材料としては、カーボンブラック、活性炭、ハードカーボン、ソフトカーボン、メソポーラスカーボン、カーボンファイバー等の非晶質炭素;グラファイト;フラーレン;グラフェン;カーボンナノチューブ等が挙げられる。
The linear body including the metal wire may be a linear body made of one metal wire or a linear body formed by twisting a plurality of metal wires.
Examples of the metal constituting the metal wire include copper, aluminum, tungsten, iron, molybdenum, nickel, titanium, silver, gold or an alloy containing two or more of these metals (eg, steel such as stainless steel, carbon steel, brass, Phosphor bronze, zirconium copper alloy, beryllium copper, iron nickel, nichrome, nickel titanium, cantal, hastelloy, rhenium tungsten, etc.).
The metal wire may be plated with tin, zinc, silver, nickel, chromium, a nickel-chromium alloy, solder, or the like, or may have a surface coated with a carbon material, a polymer, or the like. In this case, examples of the carbon material include amorphous carbon such as carbon black, activated carbon, hard carbon, soft carbon, mesoporous carbon, and carbon fiber; graphite; fullerene; graphene;
導電性糸を含む線状体は、1本の導電性糸からなる線状体でもよく、複数本の導電性糸を撚った線状体でもよい。
導電性糸としては、導電性繊維(金属繊維(ただし、金属ワイヤーを除く。)、炭素繊維、イオン導電性ポリマーの繊維等)を含む糸、表面に金属(銅、銀、ニッケル等)をめっき又は蒸着した糸、金属酸化物を含浸させた糸等が挙げられる。
The linear body including the conductive yarn may be a linear body made of one conductive yarn or a linear body formed by twisting a plurality of conductive yarns.
The conductive yarn includes a conductive fiber (metal fiber (excluding metal wire), carbon fiber, ionic conductive polymer fiber, etc.), and a metal (copper, silver, nickel, etc.) plated on the surface Alternatively, a vapor-deposited thread, a thread impregnated with a metal oxide, or the like can be given.
導電性糸を含む線状体は、カーボンナノチューブを利用した糸を含むカーボンナノチューブ線状体でもよい。
カーボンナノチューブ線状体は、例えば、国際公開第2018/097321号に記載の製造方法で製造できる。他にも、カーボンナノチューブの分散液から紡糸して、カーボンナノチューブ線状体を得てもよい。紡糸によるカーボンナノチューブ線状体の製造方法は、例えば、米国公開公報US 2013/0251619(日本国特開2011−253140号公報)に開示されている。
カーボンナノチューブ線状体は、カーボンナノチューブと金属とを含む複合線状体でもよい。複合線状体としては、例えば、下記の(1)〜(3)が挙げられる。
(1)カーボンナノチューブフォレストの端部から、カーボンナノチューブをシート状に引出し、引き出したカーボンナノチューブシートを束ねた後、カーボンナノチューブの束を撚るカーボンナノチューブ線状体を得る過程において、カーボンナノチューブのフォレスト、シートもしくは束又は撚った線状体の表面に、金属単体又は金属合金を蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、湿式めっき等により担持させた複合線状体。
(2)金属単体の線状体もしくは金属合金の線状体又は複合線状体とともに、カーボンナノチューブの束を撚った複合線状体。
(3)金属単体の線状体もしくは金属合金の線状体又は複合線状体と、カーボンナノチューブ線状体又は複合線状体とを編んだ複合線状体。
複合線状体の金属としては、例えば、金、銀、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛等の金属単体、これら金属単体の少なくとも一種を含む合金(銅−ニッケル−リン合金、銅−鉄−リン−亜鉛合金等)が挙げられる。
The linear body including the conductive yarn may be a carbon nanotube linear body including a yarn using a carbon nanotube.
The carbon nanotube linear body can be produced, for example, by the production method described in WO2018 / 097321. Alternatively, a carbon nanotube linear body may be obtained by spinning from a dispersion liquid of carbon nanotubes. A method for producing a carbon nanotube linear body by spinning is disclosed, for example, in U.S. Publication No. 2013/0251619 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-253140).
The carbon nanotube linear body may be a composite linear body containing a carbon nanotube and a metal. Examples of the composite linear body include the following (1) to (3).
(1) The carbon nanotube forest is drawn out from the end of the carbon nanotube forest in a sheet shape, and after the drawn carbon nanotube sheets are bundled, a carbon nanotube linear body in which the bundle of carbon nanotubes is twisted is obtained. , A composite linear body in which a single metal or a metal alloy is supported on the surface of a sheet, a bundle, or a twisted linear body by vapor deposition, ion plating, sputtering, wet plating, or the like.
(2) A composite linear body in which a bundle of carbon nanotubes is twisted together with a linear body of a simple metal, a linear body of a metal alloy, or a composite linear body.
(3) A composite linear body formed by knitting a linear body of a simple metal or a linear body or a composite linear body of a metal alloy, and a carbon nanotube linear body or a composite linear body.
Examples of the metal of the composite linear body include simple metals such as gold, silver, copper, iron, aluminum, nickel, chromium, tin, and zinc, and alloys containing at least one of these simple metals (copper-nickel-phosphorus alloy, Copper-iron-phosphorus-zinc alloy).
導電性線状体23の線幅は、5〜100μmが好ましく、8〜30μmがより好ましく、10〜20μmがさらに好ましい。導電性線状体23の線幅が8μm以上であると、反射フィルム21の電磁波吸収性がさらに向上する。導電性線状体23の線幅が30μm以下であると、反射フィルム21の曲面追従性及び透明性がさらに向上する。
The line width of the conductive
導電性線状体23が1本の金属ワイヤーからなる線状体、すなわち金属ワイヤーである場合、導電性線状体23の線幅は、金属ワイヤーの直径である。金属ワイヤーの直径(線幅)は、例えば、デジタル顕微鏡を用いて金属ワイヤーを観察し、無作為に選ばれる5本の金属ワイヤーの直径の測定値の平均値を採用できる。
金属ワイヤーの断面の形状が多角形状である場合、多角形の外接円の直径が金属ワイヤーの直径である。
When the conductive
When the cross section of the metal wire has a polygonal shape, the diameter of the circumscribed circle of the polygon is the diameter of the metal wire.
導電性線状体23が金属ワイヤーである場合、特に、金属ワイヤーの直径が5〜75μmであると、金属ワイヤーが波形状であっても、電磁波吸収シートが三次元成形されたときの波形状の導電性線状体23の直線化が、隣接する層(後述の接着層14等)によって妨げられにくくなる。その結果、電磁波吸収シートが表面に三次元成形されている物品の表面を指で触れた際に、金属ワイヤーに起因した基材層22の盛り上がりが感得されにくくなる。
When the conductive
導電性線状体23の表面を保護する機能を考慮する場合、基材層22は熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂の具体例としては、上述の<電磁波吸収フィルム>の項で各樹脂層について説明した熱硬化性樹脂と同様の樹脂が挙げられる。
反射フィルム21は、導電性線状体23を基材層22に接着するための接着層をさらに有してもよい。基材層22の一方の面(22b)に接着層を設けることによって反射フィルム21を電磁波吸収フィルム1の表面に貼り付けやすくなる。
When considering the function of protecting the surface of the conductive
The
(電磁波吸収シートの製造方法)
本実施形態の電磁波吸収シート50は、例えば、電磁波吸収フィルム1と反射フィルム21とを積層することで製造できる。
反射フィルム21は例えば、下記の記載に従って製造できる。
まず、樹脂基体を準備する。次いで、樹脂基体の一方の面に導電性線状体を配置する。この際、2本以上の導電性線状体が同じ方向に延び、各導電性線状体が延びる方向と直交する方向に間隔Gをもって並び、かつ、互いに交差しないように配置する。
(Method of manufacturing electromagnetic wave absorbing sheet)
The electromagnetic
The
First, a resin base is prepared. Next, a conductive linear body is arranged on one surface of the resin base. At this time, two or more conductive linear members extend in the same direction, are arranged at intervals G in a direction orthogonal to the direction in which the conductive linear members extend, and are arranged so as not to cross each other.
(作用効果)
以上説明した本実施形態の電磁波吸収シートは、本実施形態の電磁波吸収フィルムを有するため、電磁波の吸収性能を容易に調整でき、製造が容易である。
(Effects)
Since the electromagnetic wave absorbing sheet of the present embodiment described above has the electromagnetic wave absorbing film of the present embodiment, the electromagnetic wave absorbing performance can be easily adjusted, and the manufacturing is easy.
さらに、電磁波吸収シート50は反射フィルム21を有する。反射フィルム21にあっては、基材層が透明であり、各導電性線状体が延びる方向と直交する方向に間隔をもって並ぶ。そのため、反射フィルム21によれば、各樹脂層5,7,9が透明である場合において、電磁波吸収シート50の透明性がよくなる。さらに、反射フィルム21にあっては、各導電性線状体23が互いに交差しないため、電磁波吸収シート50の曲面追従性がよくなる。
Further, the electromagnetic
反射フィルム21においては、導電性線状体23が形成する波形は、反射フィルム21の全体にわたって振幅K及び波長λが一定である。しかし、他の実施形態では、導電性線状体が波形の振幅K及び波長λのいずれか一方又は両方が互いに異なる部位を複数形成してもよい。この場合、導電性線状体が形成する1周期分の波形の波長がx軸方向に長くなる長さ、すなわち導電性線状体がx軸方向に直線化する長さが互いに異なる複数の部位が反射フィルムに形成される。その結果、反射フィルムの伸長度合に応じて、導電性線状体の各部位が異なる度合で直線化する。そのため、三次元成形後の直線化した導電性線状体の各部位における直線化の度合いを調整することができる。
この場合、より複雑な立体形状である物品に適用する際でも、反射フィルムの各部位における導電性線状体の密度が均一となり、透明度のばらつき及び電磁波の吸収性能のばらつきを抑制できる。
In the
In this case, even when applied to an article having a more complicated three-dimensional shape, the density of the conductive linear body in each portion of the reflective film becomes uniform, and variations in transparency and variations in electromagnetic wave absorption performance can be suppressed.
反射フィルム21においては、平面視した際に導電性線状体23が波形状であるが、導電性線状体23はx軸方向に直線状に延びていてもよい。つまり、2本以上の導電性線状体23は、平面視した際に互いに平行に並んでいてもよい。この場合、各導電性線状体の間隔は、等間隔でも不等間隔でもよい。複数の導電性線状体23が等間隔に並んでいる場合には、各間隔は0.2〜12.0mmが好ましく、0.3〜5mmが好ましく、0.5〜2mmがより好ましい。間隔が0.2mm以上であると、反射フィルム21の透明性がさらに向上する。間隔が12.0mm以下であると、反射フィルムの電磁波吸収性がさらに向上する。かかる間隔は、デジタル顕微鏡を用いて隣り合う2つの導電性線状体の間隔を観察することで測定できる。
In the
(用途)
本実施形態の電磁波吸収フィルムは、ミリ波領域の電磁波の干渉に起因する種々の電気機器の誤作動を抑制する用途に好適に適用できる。
本実施形態の電磁波吸収フィルムは、例えば、自動車用部品、道路周辺部材、建築外壁関連材、窓、通信機器、電波望遠鏡等に用いることができる。
(Application)
The electromagnetic wave absorbing film of the present embodiment can be suitably applied to applications for suppressing malfunctions of various electric devices due to interference of electromagnetic waves in the millimeter wave region.
The electromagnetic wave absorbing film of the present embodiment can be used for, for example, automobile parts, road peripheral members, building exterior wall-related materials, windows, communication devices, radio telescopes, and the like.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following description.
<実施例1>
厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを準備した。このPETフィルム上に、図3に示すような第1の電磁波吸収パターン6を形成し、第1の電磁吸収層E1を製造した。このとき、長さL1:14mm、間隔A1:0.35mm、間隔B1:20mmとした。
新たに準備したPETフィルム上に、図4に示すような第2の電磁波吸収パターン8を形成し、第2の電磁吸収層E2を製造した。このとき、長さL2:10mm、間隔A2:0.35mm、間隔B2:20mmとした。
次いで、新たに準備したPETフィルム上に、図5に示すような第3の電磁波吸収パターン10を形成し、第3の電磁吸収層E3を製造した。このとき、長さL3:5mm、間隔A3:0.35mm、間隔B3:20mmとした。
次いで、下から順に、各吸収パターンを形成する図形単位がz軸方向に同一直線状に一致して存在するように、第1の電磁吸収層E1と第2の電磁波吸収層E2と第3の電磁波吸収層E3とを積層し、実施例1の電磁波吸収フィルムを製造した。
<Example 1>
A PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 50 μm was prepared. A first electromagnetic
A second electromagnetic
Next, a third electromagnetic
Next, the first electromagnetic absorption layer E1, the second electromagnetic wave absorption layer E2, and the third electromagnetic wave absorption layer E2 are arranged in order from the bottom so that graphic units forming the respective absorption patterns are aligned in the z-axis direction in the same straight line. An electromagnetic wave absorbing film of Example 1 was manufactured by laminating the electromagnetic wave absorbing layer E3.
<比較例1>
第1の電磁波吸収層E1をそのまま比較例1の電磁波吸収フィルムとした。
<Comparative Example 1>
The first electromagnetic wave absorbing layer E1 was used as an electromagnetic wave absorbing film of Comparative Example 1 as it was.
<比較例2>
第2の電磁波吸収層E2をそのまま比較例2の電磁波吸収フィルムとした。
<Comparative Example 2>
The second electromagnetic wave absorbing layer E2 was used as an electromagnetic wave absorbing film of Comparative Example 2 as it was.
<比較例3>
第3の電磁波吸収層E3をそのまま比較例3の電磁波吸収フィルムとした。
<Comparative Example 3>
The third electromagnetic wave absorbing layer E3 was used as an electromagnetic wave absorbing film of Comparative Example 3 as it was.
<電磁波吸収特性の評価方法>
下記の各例で作製した電磁波吸収フィルムについて、フリースペース型Sパラメータ法を用いて、40〜60GHzの帯域で電磁波の反射特性(S11)及び透過特性(S21)を測定し、次式(1)により吸収量を算出し、電磁波吸収特性を求めた。
吸収量=入力信号−反射特性(S11)−透過特性(S21) ・・・(1)
<Evaluation method of electromagnetic wave absorption characteristics>
The reflection characteristics (S11) and the transmission characteristics (S21) of the electromagnetic wave in the band of 40 to 60 GHz were measured using the free space type S-parameter method for the electromagnetic wave absorbing films produced in each of the following examples. To calculate the absorption amount, and the electromagnetic wave absorption characteristics were obtained.
Absorption amount = input signal−reflection characteristic (S11) −transmission characteristic (S21) (1)
図9は実施例1及び比較例1〜3の電磁波吸収フィルムの電磁波吸収特性を示す図である。
実施例1の電磁波吸収フィルムは、40〜60GHzの周波数帯において、45〜50GHzの周波数のミリ波を吸収する吸収特性を具備することが判った。
比較例1〜3の電磁波吸収フィルムは、40〜60GHzの周波数帯において、電磁波の吸収率が50%未満であり、ミリ波を吸収する吸収特性を具備しなかった。
したがって、いずれもミリ波領域の電磁波を吸収しない電磁波吸収層(各比較例の電磁波吸収フィルム)を3層備えた実施例1の電磁波吸収フィルムが、ミリ波を吸収するという特異な性能を具備することがわかった。
FIG. 9 is a diagram showing the electromagnetic wave absorption characteristics of the electromagnetic wave absorbing films of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3.
It was found that the electromagnetic wave absorbing film of Example 1 had an absorption characteristic of absorbing a millimeter wave having a frequency of 45 to 50 GHz in a frequency band of 40 to 60 GHz.
The electromagnetic wave absorbing films of Comparative Examples 1 to 3 had an absorptivity of electromagnetic waves of less than 50% in a frequency band of 40 to 60 GHz, and did not have absorption characteristics for absorbing millimeter waves.
Therefore, the electromagnetic wave absorbing film of Example 1 including three electromagnetic wave absorbing layers (electromagnetic wave absorbing films of each comparative example) which do not absorb electromagnetic waves in the millimeter wave region has a unique performance of absorbing millimeter waves. I understand.
1 電磁波吸収フィルム
2 第1の電磁波吸収層
3 第2の電磁波吸収層
4 第3の電磁波吸収層
5 第1の樹脂層
6 第1の電磁波吸収パターン
7 第2の樹脂層
8 第2の電磁波吸収パターン
9 第3の樹脂層
10 第3の電磁波吸収パターン
21 反射フィルム
50 電磁波吸収シート
Claims (5)
前記電磁波吸収層のそれぞれは、平板状である樹脂層と、前記樹脂層の一方の面に形成された電磁波吸収パターンとを有し、
2つ以上の前記電磁波吸収層のうちの少なくとも1つは、ミリ波領域の電磁波を吸収しない、電磁波吸収フィルム。 Having two or more electromagnetic wave absorbing layers,
Each of the electromagnetic wave absorbing layers has a flat resin layer and an electromagnetic wave absorbing pattern formed on one surface of the resin layer,
An electromagnetic wave absorbing film, wherein at least one of the two or more electromagnetic wave absorbing layers does not absorb an electromagnetic wave in a millimeter wave region.
前記電磁波吸収フィルムの一方の面に設けられ、前記電磁波を反射する反射フィルムと、
を有する、電磁波吸収シート。 An electromagnetic wave absorbing film according to claim 1 or 2,
A reflection film provided on one surface of the electromagnetic wave absorbing film and reflecting the electromagnetic wave,
An electromagnetic wave absorbing sheet having:
前記2本以上の導電性線状体は、各導電性線状体が延びる方向と交わる方向に間隔をもって並び、かつ、互いに交差しない、請求項3に記載の電磁波吸収シート。 The reflection film has a transparent and flat base material layer, and two or more conductive linear members arranged on one surface of the base material layer and extending in the same direction,
The electromagnetic wave absorbing sheet according to claim 3, wherein the two or more conductive linear bodies are arranged at intervals in a direction intersecting with a direction in which the conductive linear bodies extend, and do not cross each other.
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