JP2784275B2 - 電波吸収体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜化および軽量化で
きる電波吸収体に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】従来、フェライト又はフ
ェライトと金属粉末もしくはカーボン粉末との混合物を
有機高分子中に分散させた電波吸収材料が知られてい
る。しかしながら、上記材料は少なくとも膜厚１ｍｍ以
上、広域周波数の電波を吸収する場合には少なくとも
４．５ｍｍ以上ないと電波吸収能が悪く実用的でないた
め、厚膜が必要である。したがって使用に際しては重量
が大きく施工作業性が悪いという欠点を有しており、薄
膜、軽量で施工作業性が良く、電波吸収能の優れた電波
吸収体の開発が要望されていた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するため電波吸収体について鋭意研究の結果、フェラ
イトを含有する電波損失層をバルク層とし、この層の表
面に遷移金属を含有する磁性合金の薄膜を形成した複層
は、同じ膜厚において、フェライトを含有する電波損失
層単独に比べ、格段に優れた電波吸収能を有することを
見出し、本発明を完成するに至った。

【０００４】すなわち本発明は、電波損失能を有するフ
ェライト含有層（Ａ）と、該層（Ａ）上の膜厚１ｎｍ〜
２００ｎｍの遷移金属を含有する磁性合金層（Ｂ）とか
らなる複層を単位膜として１単位以上有することを特徴
とする電波吸収体を提供するものである。

【０００５】さらに本発明は、上記電波吸収体におい
て、磁性合金層（Ｂ）の上に、さらにスペーサー層
（Ｃ）を設けた複層を単位膜とした電波吸収体に関す
る。すなわち本発明は、電波損失能を有するフェライト
含有層（Ａ）、該層（Ａ）上の膜厚１ｎｍ〜２００ｎｍ
の遷移金属元素を含有する磁性合金層（Ｂ）および該合
金層（Ｂ）上のスペーサ層（Ｃ）からなる複層を単位膜
として１単位以上有することを特徴とする電波吸収体を
も提供するものである。

【０００６】本発明において、フェライト含有層（Ａ）
に含有されるフェライトとしては、従来、電波吸収体に
使用されるフェライトが使用でき、代表例として、ヘマ
タイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）、マグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）、一般
にＭＯ・Ｆｅ₂Ｏ₃なる組成の、異種金属元素を含む鉄酸
化物（ＭはＭｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｂａ，Ｍｇ
など）が挙げられる。

【０００７】本発明において層（Ａ）は、例えば上記フ
ェライトを樹脂中に分散させたものをシート状に成型又
は基材状に塗布、乾燥させることによって得られる。こ
こで用いられる樹脂としては、例えばロジン、セラッ
ク、エステルゴム、ハイパロン（クロロスルホン化ポリ
エチレン）ゴム、塩化ゴム、クロロプレンゴム、塩化ビ
ニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、
シリコン系樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル樹脂な
どの樹脂が挙げられる。

【０００８】樹脂中に分散させる場合、フェライトの粒
径は特に限定されるものではないが一般に粒径が１００
μｍ以下の範囲にあることが分散性などの点から好まし
い。またフェライトの配合量は特に限定されるものでは
ないが、塗膜強度、電波損失能力などの点から樹脂１０
０重量部に対して１０〜４００重量部の範囲にあること
が好ましい。

【０００９】また樹脂中には必須成分であるフェライト
に加えて、電解鉄、カルボニル鉄もしくは還元鉄などの
鉄粉末、電解ニッケルもしくはカルボニルニッケルなど
のニッケル粉末、電解コバルト、還元コバルト、カルボ
ニルコバルトなどのコバルト粉末、カーボン、銅粉又は
真ちゅう粉などを一種又は二種以上配合、分散させても
よく、さらに必要に応じて有機溶剤、分散剤などの添加
剤を配合してもよい。また層（Ａ）は、前記フェライト
を蒸着、スパッタする等の方法によっても基材状に形成
することができる。

【００１０】本発明において、その上に層（Ａ）を形成
することができる基材としては、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）、塩化ビニルなどのプラスチックシー
ト；真ちゅう、銅、鉄、ステンレススチール、アルミニ
ウムなどの金属が挙げられる。本発明において、層
（Ａ）の膜厚は、吸収すべき電波の周波数に応じて適宜
選定すればよいが、通常１μｍ〜１ｍｍの範囲が好まし
く、１μｍ未満では、電波損失能が不充分となりやす
く、一方、１ｍｍを超えて厚くなるに従って重量が大き
くなり、施工作業性が悪くなってくる。

【００１１】本発明において、遷移金属元素を含有する
磁性合金層（Ｂ）は上記電波損失層（Ａ）上に形成され
るものであり、層（Ｂ）は一種のハーフミラーとして働
く。すなわち電波が外部（空気中）から入ってくると、
電波の大部分が層（Ｂ）を透過し、透過してきた電波は
層（Ａ）を通過しながら減衰し層（Ａ）の下層表面に至
り、ここで全部又は一部の電波が反射される。下層表面
で反射された電波は層（Ａ）内を減衰しながら通過し、
層（Ａ）と層（Ｂ）の界面に至る。層（Ｂ）と層（Ａ）
の界面で層（Ｂ）が一種のハーフミラーとして働き、層
（Ａ）内を通過してきた電波の大部分がこの界面で反射
するということを繰返し、電波が層（Ａ）内を多重往復
するため効率的に電波が減衰、吸収されるものと考えら
れる。

【００１２】上記磁性合金層（Ｂ）は、遷移金属元素を
含有する磁性合金薄膜からなるものであり、合金種とし
ては、例えば、テルビウム−鉄−コバルト合金（Ｔｂ
ＦｅＣｏ）、鉄−ニッケル合金（Ｆｅ Ｎｉ）、マンガ
ン−銅−ビスマス合金（Ｍｎ Ｃｕ Ｂｉ）、ガドリニ
ウム−テルビウム−鉄合金（Ｇｄ Ｔｂ Ｆｅ）、ガド
リニウム−鉄−ビスマス合金（Ｇｄ Ｆｅ Ｂｉ）、ガ
ドリニウム−鉄−コバルト合金（Ｇｄ Ｆｅ Ｃｏ）、
白金−コバルト合金（Ｐｔ Ｃｏ）、ジスプロシウム−
鉄合金（Ｄｙ Ｆｅ）などが挙げられる。

【００１３】この磁性合金層（Ｂ）は、上記合金を蒸
着、スパッタリング、又はイオンプレーティングするこ
となどによって層（Ａ）上に形成できるし、また、合金
を形成する各成分金属単体を同時に蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティングなどを行なうことによって層
（Ｂ）を形成することもできる。また層（Ａ）および層
（Ｂ）を形成後、基材から剥離してフリー膜とすること
もできる。

【００１４】磁性合金層（Ｂ）の膜厚は、１ｎｍ〜２０
０ｎｍの範囲内、好ましくは１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範
囲内にあることが必要であり、膜厚が１ｎｍ未満では、
層（Ｂ）中に空隙が生じやすく均一な膜が形成されにく
く、一方、２００ｎｍを超えると層（Ｂ）の形成に時間
を多く要し、また外部（空気中）からの電波がかなりの
割合で層（Ｂ）によって反射されてしまい電波吸収体と
して充分な効果が発揮されなくなる。

【００１５】本発明において、電波吸収体はフェライト
含有層（Ａ）と磁性合金層（Ｂ）とからなる複層を単位
膜として１単位のみ有するものであってもよいし、上記
複層を単位膜として２個以上の複数単位有するものであ
ってもよい。さらに本発明においては、上記単位膜を構
成する層（Ａ）および合金層（Ｂ）に加えて、合金層
（Ｂ）上にスペーサ層（Ｃ）を有する複層を単位膜とし
て１単位のみ有するものであってもよいし、上記複層を
単位膜として２個以上の複数単位有するものであっても
よい。

【００１６】上記スペーサ層（Ｃ）は、低誘電率および
低透磁率を示す層であって、単位膜を複数単位使用する
際の、層（Ａ）と合金層（Ｂ）との間の接着剤として働
くものであってもよいし、電波吸収体の材料特性を改善
するものであってもよい。スペーサ層（Ｃ）は、例え
ば、クリヤ樹脂層であることができ、このものは樹脂液
を層（Ｂ）上に塗布、乾燥させることによって得られ
る。ここで用いられる樹脂としては、例えばロジン、セ
ラック、ポリエチレン、スチレン樹脂、塩化ビニル樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリ
コン系樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル樹脂などの
樹脂が挙げられる。

【００１７】また、これらの樹脂の液中に体質顔料、着
色顔料などの顔料を分散させたものを塗布、乾燥させて
得られる層であって、その層が低誘電率および低透磁率
を示すものであればスペーサ層（Ｃ）に包含される。ス
ペーサ層（Ｃ）の膜厚は特に限定されるものではない
が、通常１μｍ〜１００μｍの範囲であることが好まし
い。またスペーサ層（Ｃ）は層（Ｂ）と層（Ａ）の間に
存在するものであって、単位膜を複数単位使用する際、
最上層にはスペーサ層（Ｃ）は存在してもしなくてもよ
い。

【００１８】上記単位膜が層（Ａ）および合金層（Ｂ）
からなる場合、層（Ａ）、合金層（Ｂ）およびスペーサ
層（Ｃ）からなる場合のいずれにおいても、単位膜を複
数単位有することによって電波吸収能をより大きくでき
る。すなわち電波の周波数、電波吸収体の種類によって
単位膜として好ましい膜厚が存在するが、一般に総合膜
厚、層（Ａ）の材質が同一である場合、単位膜一単位の
みとするよりも単位膜を薄くして複数単位重ねたほうが
電波吸収能をより大きくできる。この理由は各層（Ａ）
に入った電波が各層（Ａ）内で多重反射するため、層
（Ａ）中における電波の通過距離が長くなるため層
（Ａ）の膜厚が増大したと同様の効果が得られることに
よるものと考えられる。

【００１９】本発明の電波吸収体は、上記複層の単位膜
を１単位以上有しておればよく、複数単位重ね合せる場
合、同一種、同一膜厚のものを重ね合せてもよいし、異
種のもの、膜厚の異なるものを重ね合せてもよい。また
積層数を増加させると、吸収する電波の周波数を低周波
側へシフトできるので目的とする周波数に応じて積層数
をかえることもできる。

【００２０】本発明の電波吸収体は、１単位以上の複層
のみからなっていてもよく、この複層自体を電波吸収を
目的とする金属構造物などの基体上に形成してもよい。
また本発明の電波吸収体は、プラスチックスフィルム上
に上記複層を形成したものであってもよく、また金属薄
板上にプラスチックスフィルムを積層し、又は積層せず
に上記複層を形成したものであってもよい。

【００２１】本発明の電波吸収体の使用にあたっては、
接着剤のような粘着剤にて電波吸収体を電波吸収を目的
とする基材に貼着することができる。また電波吸収体の
層（Ｂ）と反対の側に前もって粘着剤を塗布し、その上
に剥離紙を積層しておくことによって施工現場にて剥離
紙をはがして貼着するだけで基体上に電波吸収体を形成
することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の電波吸収体は従来のものに比
べ、同一膜厚で格段に優れた電波吸収能を有するため、
薄膜化、軽量化が可能であって施工作業性を良くするこ
とができる。またフィルム状であるため、場合によって
はコイル状に巻き取ることも可能である。

【００２３】

【実施例】以下、実施例によって本発明をより具体的に
説明する。なお、以下、「部」は「重量部」を意味す
る。 実施例１ ウレタン樹脂溶液中に、樹脂固形分１００部に対してニ
ッケル元素を含むフェライト３４０部を配合分散したニ
ッケル系フェライト含有塗材を厚さ１０ｍｍの真ちゅう
板に乾燥膜厚が９５０μｍとなるように塗布、乾燥させ
た。次いで、このフェライト含有層上にテルビウム−鉄
−コバルト合金（Ｔｂ Ｆｅ Ｃｏ）を５０ｎｍ蒸着さ
せて真ちゅう板上に電波吸収体を形成した。

【００２４】実施例２ 実施例１において、フェライト含有層の厚さを３５０μ
ｍとする以外、同様にして真ちゅう板上に電波吸収体を
得、ついでこの電波吸収体のテルビウム−鉄−コバルト
合金層上に、１００μｍのフェライト含有層およびこの
フェライト含有層上に５０ｎｍのテルビウム−鉄−コバ
ルト合金層からなる複層を１単位として、合計６単位を
順次積層することによって真ちゅう板上に合計膜厚約９
５０μｍ、かつ７単位の複層である目的とする電波吸収
体を得た。 比較例１ 実施例１においてテルビウム−鉄−コバルト合金層を形
成しない以外は同様に行ない真ちゅう板上に電波吸収体
を得た。

【００２５】実施例３ ウレタン樹脂溶液中に、樹脂固形分１００部に対してバ
リウム元素を含むフェライト２５０部を配合分散したバ
リウム系フェライト塗材を、厚さ１０ｍｍの真ちゅう板
に厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートを積層し
た積層板上に乾燥膜厚が５００μｍとなるよう塗布、乾
燥させた。次いでこのフェライト含有層上にテルビウム
−鉄−コバルト合金を１００ｎｍ蒸着させて真ちゅう板
上に電波吸収体を得た。

【００２６】実施例４ 実施例３においてフェライト含有の厚さを２００μｍと
する以外、同様にして真ちゅう板上に電波吸収体を得、
ついでこの電波吸収体のテルビウム−鉄−コバルト合金
層上に、１００μｍのフェライト含有層およびこのフェ
ライト含有層上に厚さ１００ｎｍのテルビウム−鉄−コ
バルト合金層からなる複層を１単位として合計３単位を
順次積層することによって真ちゅう板上にポリエチレン
テレフタレート層を介して合計膜厚約５００μｍである
４単位の複層を形成し、真ちゅう板上に目的とする電波
吸収体を得た。 比較例２ 実施例３においてテルビウム−鉄−コバルト合金層を形
成しない以外は同様に行ない、真ちゅう板上に電波吸収
体を得た。

【００２７】実施例５ ウレタン樹脂溶液中に、樹脂固形分１００部に対して、
バリウム元素を含むフェライト３０部を配合分散したバ
リウム系フェライト塗材を厚さ１０ｍｍの真ちゅう板に
乾燥膜厚が２０μｍとなるように塗布、乾燥させた。次
いで、このフェライト層の上にテルビウム−鉄−コバル
ト合金を１００ｎｍ蒸着させ、さらに、この蒸着膜上に
ウレタン樹脂クリヤを５μｍ塗布した。ついでこの上に
上記フェライト層−（テルビウム−鉄−コバルト）合金
層−ウレタン樹脂クリヤ層を単位膜として２３単位積層
し、合計２４単位の複層を形成し、真ちゅう板上に目的
とする電波吸収体を得た。

【００２８】実施例６および７ 実施例５において、積層する単位を合計で２８単位とし
たものを実施例６、３２単位としたものを実施例７とし
た。実施例５、６および７の電波吸収体において後記図
３から明らかなように、積層数が増加するに従って、吸
収される電波の周波数が低周波側へシフトしていく。

【００２９】実施例８ 実施例５において、テルビウム−鉄−コバルト合金の蒸
着膜上にウレタン樹脂クリアを塗布せず、フェライト層
−（テルビウム−鉄−コバルト）合金層を単位膜とする
以外は実施例５と同様に行ない電波吸収体を得た。

【００３０】実施例９ 実施例５で使用したバリウム系フェライト塗材を厚さ１
０ｍｍの真ちゅう板に乾燥膜厚が１００μｍとなるよう
に塗布、乾燥させた。次いで、このフェライト層上にテ
ルビウム−鉄−コバルト合金を１００ｎｍ蒸着させた。
ついでこの上に、上記１００μｍフェライト層−（テル
ビウム−鉄−コバルト）合金層複層を単位膜として３単
位積層した。さらに、この上に上記バリウム系フェライ
ト塗材を乾燥膜厚が５０μｍとなるように塗布、乾燥さ
せ、この上にテルビウム−鉄−コバルト合金を１００ｎ
ｍ蒸着させた。ついでこの上に、上記５０μｍフェライ
ト層−（テルビウム−鉄−コバルト）合金層複層を単位
膜として７単位積層して電波吸収体を得た。

【００３１】上記実施例１〜９および比較例１、２で得
られた真ちゅう板上の電波吸収体の電波吸収特性曲線を
振動数１〜１８ＧＨｚの領域において測定した。その結
果を後記図１〜図４に示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１、２および比較例１で得られた電波吸
収体の電波吸収特性曲線を示した図である。実線が実施
例１、破線が実施例２、一点鎖線が比較例１で得られた
電波吸収体の電波吸収特性曲線を示す。

【図２】実施例３、４および比較例２で得られた電波吸
収体の電波吸収特性曲線を示した図である。実線が実施
例３、破線が実施例４、一点鎖線が比較例２で得られた
電波吸収体の電波吸収特性曲線を示す。

【図３】実施例５〜７で得られた電波吸収体の電波吸収
特性曲線を示した図である。実線が実施例５、破線が実
施例６、一点鎖線が実施例７で得られた電波吸収体の電
波吸収特性曲線を示す。

【図４】実施例８および９で得られた電波吸収体の電波
吸収特性曲線を示した図である。実線が実施例８、破線
が実施例９で得られた電波吸収体の電波吸収特性曲線を
示す。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波損失能を有するフェライト含有層
   （Ａ）と、該層（Ａ）上の膜厚１ｎｍ〜２００ｎｍの遷
   移金属元素を含有する磁性合金層（Ｂ）とからなる複層
   を単位膜として１単位以上有することを特徴とする電波
   吸収体。
2. 【請求項２】 電波損失能を有するフェライト含有層
   （Ａ）、該層（Ａ）上の膜厚１ｎｍ〜２００ｎｍの遷移
   金属元素を含有する磁性合金層（Ｂ）および該合金層
   （Ｂ）上のスペーサ層（Ｃ）からなる複層を単位膜とし
   て１単位以上有することを特徴とする電波吸収体。
3. 【請求項３】 複層を単位膜として２単位以上有する請
   求項１又は２記載の電波吸収体。
4. 【請求項４】 磁性合金層（Ｂ）がテルビウム−鉄−コ
   バルト合金層である請求項１又は２記載の電波吸収体。