JP5038497B2 - 電磁波吸収フィルム及びそれを用いた電磁波吸収体 - Google Patents

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Description

本発明は広範囲の周波数にわたって電磁波吸収能に優れた安価な電磁波吸収フィルム、及びそれを用いた電磁波吸収体に関する。
携帯電話、パーソナルコンピュータ等の電子機器や通信機器には電磁波の漏洩及び進入を防止するシールド材が使用されている。現在広く使用されているシールド材は金属シート又はネット等であるが、これらは重くて嵩張り、かつ機器のケーシング内に配置する手間がかかるという問題がある。軽量でプラスチックケーシング等への配置が容易な電磁波吸収シールド材として、特開平9-148782号は、プラスチックフィルムと、その一面に形成した第一のアルミニウム蒸着膜であって、非導通の線状パターンにエッチングしたものと、その他面に形成した第二のアルミニウム蒸着膜であって、網目状パターンにエッチングしたものとを有するシ−ルド材を提案している。しかし、この文献に例示されている線状パターン及び網目状パターンはいずれも規則的であるので、特定の周波数の電磁波しか吸収できず、広範囲の周波数の電磁波を漏れなく吸収することはできない。その上、エッチングによりパターン化しているので、電磁波吸収シ−ルド材は高価にならざるを得ない。
特開平11-40980号は、プラスチックフィルムの一面に順に銅蒸着層及びニッケル蒸着層を形成してなる電磁波シ−ルド材を提案している。しかしこの電磁波シ−ルド材では蒸着層に線状のギャップが設けられていないので、電磁波吸収能が低い。
従って本発明の目的は、広範囲の周波数にわたって電磁波吸収能に優れた安価な電磁波吸収フィルム、及びそれを用いた電磁波吸収体を提供することである。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、プラスチックフィルムに形成した単層又は多層の金属薄膜に多数の線状痕を不規則な幅及び間隔で形成すると、広範囲の周波数の電磁波に対して優れた吸収能を発揮する電磁波吸収フィルムが得られることを発見し、本発明に想到した。
すなわち、本発明の電磁波吸収フィルムは、プラスチックフィルムと、その少なくとも一面に設けた単層又は多層の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜に多数の実質的に平行で断続的な線状痕が不規則な幅及び間隔で形成されており、前記線状痕の幅は90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあって、平均１〜100μmであり、前記線状痕の間隔は0.1μm〜５mmの範囲内にあって、平均１〜100μmであることを特徴とする。前記金属薄膜はアルミニウム、銅、ニッケル又はこれらの合金からなるのが好ましい。
前記金属薄膜はさらに多数の微細な穴を有してもよい。
本発明の第一の電磁波吸収体は複数枚の電磁波吸収フィルムからなり、前記電磁波吸収フィルムはプラスチックフィルムと、その少なくとも一面に設けた単層又は多層の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜に多数の実質的に平行で断続的な線状痕が不規則な幅及び間隔で形成されており、複数の前記電磁波吸収フィルムは前記線状痕の配向が異なるように配置されており、前記線状痕の幅は90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあって、平均１〜100μmであり、前記線状痕の間隔は0.1μm〜５mmの範囲内にあって、平均１〜100μmであることを特徴とする。複数の電磁波吸収フィルムは、同種の金属薄膜を有していても、異種の金属薄膜を有していても良い。
第一の電磁波吸収体の好ましい一例では、複数の平坦な電磁波吸収フィルムが直接又は誘電体層を介して積層されている。誘電体層は空気層でも良い。
第一の電磁波吸収体の好ましい別の例では、複数枚の電磁波吸収フィルムの少なくとも１枚は波形である。波形は正弦曲線状、連続した円弧状、連続したコの字状等で良い。波形の電磁波吸収フィルム同士の組合せによりハニカム構造を形成しても良い。少なくとも１枚の平坦な電磁波吸収フィルムに少なくとも１枚の波形の電磁波吸収フィルムを組合せる場合、波形の電磁波吸収フィルムの線状痕は平坦な電磁波吸収フィルムの線状痕に対して平行でも垂直でも良い。
本発明の好ましい別の例による電磁波吸収体は、最外側の一対の平坦な電磁波吸収フィルムと、前記平坦な電磁波吸収フィルムに挟まれた少なくとも一枚の波形の電磁波吸収フィルムとを有し、隣接する電磁波吸収フィルムは線状痕がほぼ直交するように配置されているとともに、接触部が接着されており、もって電磁波吸収能の異方性が抑制されているとともに自己支持性を有することを特徴とする。
本発明の第二の電磁波吸収体は、少なくとも一枚の電磁波吸収フィルムと電磁波反射体とが誘電体層を介して配置され、前記電磁波吸収フィルムはプラスチックフィルムと、その少なくとも一面に設けた単層又は多層の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜に多数の実質的に平行で断続的な線状痕が不規則な幅及び間隔で形成されており、前記線状痕の幅は90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあって、平均１〜100μmであり、前記線状痕の間隔は0.1μm〜５mmの範囲内にあって、平均１〜100μmであることを特徴とする。前記電磁波反射体層としては、金属フィルム又は金属薄膜を形成したプラスチックフィルムが好ましい。前記誘電体層の厚さは、吸収すべき電磁波ノイズの中心波長λの１／４を含む範囲、例えばλ／８〜λ／２の範囲であるのが好ましい。
本発明の電磁波吸収フィルムは、金属薄膜に不規則な幅及び間隔で多数の線状痕が形成されており、前記線状痕の幅は90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあって、平均１〜100μmであり、前記線状痕の間隔は0.1μm〜５mmの範囲内にあって、平均１〜100μmであるので、広範囲の周波数にわたって電磁波吸収能に優れている。また複数の電磁波吸収フィルムを組合せてなる本発明の電磁波吸収体は、一枚の電磁波吸収フィルムで反射又は透過した電磁波が別の電磁波吸収フィルムで吸収されるので、高い電磁波吸収能を有する。特に、線状痕の配向が異なるように複数の電磁波吸収フィルムを配置してなる電磁波吸収体は、電磁波吸収の異方性が抑制されるという利点を有する。さらに空間を介して複数の電磁波吸収フィルムを配置してなる電磁波吸収体は、電磁波吸収能の他に優れた断熱性及び防音性を有し、建材に好適である。このような特徴を有する本発明の電磁波吸収フィルムは、表面に硬質微粒子を有するロールを用いて安価に製造できる。
このような本発明の電磁波吸収フィルム及び電磁波吸収体は、携帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ等の電子機器及び通信機器、建築物の内壁等に用いるのに好適である。特に少なくとも１枚の平坦な電磁波吸収フィルムと少なくとも１枚の波形の電磁波吸収フィルムとを接着してなる電磁波吸収体は、高い電磁波吸収能の他に、優れた断熱性、防音性及び自己支持性を有するので、建築物の内壁用の電磁波シールド材として好適である。
本発明の一実施形態による電磁波吸収フィルムを示す断面図である。 図1(a)の電磁波吸収フィルムの詳細を示す部分拡大平面図である。 図1(a)のA部分を示す拡大断面図である。 図1(c)のA'部分を示す拡大断面図である。 本発明の別の実施形態による電磁波吸収フィルムを示す断面図である。 図2(a)の電磁波吸収フィルムの詳細を示す部分拡大平面図である。 図2(a)のB部分を示す拡大断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収フィルムを示す断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収フィルムを示す断面図である。 図4(a)のC部分を示す拡大断面図である。 本発明の電磁波吸収フィルムを製造する装置の一例を示す概略図である。 図5(a)の装置において、複合フィルムが硬質粒子ロールと摺接する様子を示す部分拡大断面図である。 本発明の一実施形態による電磁波吸収体を示す斜視図である。 本発明の別の実施形態による電磁波吸収体を示す斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収体を示す斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収体を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収体を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収体を示す部分破断斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収体を示す断面図である。 図12(a)の分解断面図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収体を示す斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態による電磁波吸収体を示す斜視図である。 表面抵抗を測定するために、電磁波吸収フィルムの試験片上に電極を配置した状態を示す平面図である。 電磁波吸収フィルムの電磁波吸収能を評価する装置を示す概略図である。 実施例１の電磁波吸収フィルムにおける周波数と受信信号強度との関係を示すグラフである。 実施例２の電磁波吸収フィルムにおける周波数と受信信号強度との関係を示すグラフである。 実施例３の電磁波吸収体における周波数と受信信号強度との関係を示すグラフである。 実施例４の電磁波吸収体における周波数と受信信号強度との関係を示すグラフである。 実施例５の電磁波吸収フィルムにおける周波数と受信信号強度との関係を示すグラフである。 実施例６の電磁波吸収フィルムにおける周波数と受信信号強度との関係を示すグラフである。 実施例７の電磁波吸収フィルムにおける周波数と受信信号強度との関係を示すグラフである。
本発明の各実施形態を添付図面を参照して詳細に説明するが、特に断りがなければ一つの実施形態に関する説明は他の実施形態にも適用される。また下記説明は限定的ではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変更をしても良い。
[1] 電磁波吸収フィルム
本発明の電磁波吸収フィルムは、プラスチックフィルムの少なくとも一面に単層又は多層の金属薄膜を有する。多層の金属薄膜としては二層構造の金属薄膜が好ましく、その場合磁性金属薄膜と非磁性金属薄膜との組合せが好ましい。
(1) 第一の電磁波吸収フィルム
図1(a)〜(d)は、プラスチックフィルム10の一面全体に単層構造の金属薄膜11が形成された第一の電磁波吸収フィルムの一例を示す。金属薄膜11には、実質的に平行で断続的な多数の線状痕12が不規則な幅及び間隔で形成されている。
(a) プラスチックフィルム
プラスチックフィルム10を形成する樹脂は、絶縁性とともに十分な強度、可撓性及び加工性を有する限り特に制限されず、例えばポリエステル（ポリエチレンテレフタレート等）、ポリアリーレンサルファイド（ポリフェニレンサルファイド等）、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）等が挙げられる。プラスチックフィルム10の厚さは10〜100μm程度で良い。
(b) 金属薄膜
金属薄膜11を形成する金属は導電性を有する限り特に限定されないが、耐食性及びコストの観点からアルミニウム、銅、ニッケル、コバルト、銀及びこれらの合金が好ましく、特にアルミニウム、銅、ニッケル及びこれらの合金が好ましい。金属薄膜の厚さは0.01μm以上が好ましい。厚さの上限は特に限定的でないが、実用的には10μm程度で十分である。勿論、10μm超の金属薄膜を用いても良いが、高周波数の電磁波の吸収能はほとんど変わらない。金属薄膜の厚さは0.01〜５μmがより好ましく、0.01〜１μmが最も好まし、10〜100 nmが特に好ましい。
(c) 線状痕
顕微鏡写真を図式化した図1(b)及び図1(c)から明らかなように、金属薄膜11に多数の実質的に平行で断続的な線状痕12が不規則な幅及び間隔で形成されている。なお説明のために、線状痕12の深さを実際より誇張している。線状痕12は非常に細い線状痕から非常に太い線状痕まで種々の幅Wを有するとともに、種々の間隔Iで不規則に配列している。線状痕12の幅Wは元の表面Surと交差する位置で求め、隣接する線状痕12の間隔Iは元の表面Surと交差する位置で求める。線状痕12の中には部分的に連結したものがあっても良い。また線状痕12には、金属薄膜11を貫通してプラスチックフィルム10に達したもの（非導通部121を形成しているもの）と、比較的深くて金属薄膜11を貫通していないもの（高抵抗部122を形成しているもの）とがある。このように線状痕12が不規則な幅W及び間隔Iで形成されているので、本発明の電磁波吸収フィルムは広範囲にわたる周波数の電磁波を効率良く吸収することができる。
線状痕12の幅Wは、90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあり、平均１〜100μmであるのが好ましい。上記範囲外では電磁波吸収フィルムの電磁波吸収能は低い。線状痕12の幅Wは90％以上が0.1〜100μmの範囲内にあるのがより好ましく、0.1〜20μmの範囲内にあるのが最も好ましい。また線状痕12の平均幅Wavは１〜100μmが好ましく、１〜20μmがより好ましく、１〜10μmが最も好ましい。
線状痕12の間隔Iは0.1μm〜５mmの範囲内にあるのが好ましく、0.1〜1,000μmの範囲内にあるのがより好ましく、0.1〜100μmの範囲内にあるのが最も好ましく、0.1〜20μmの範囲内にあるのが特に好ましい。また線状痕12の平均間隔Iavは１〜100μmが好ましく、１〜20μmがより好ましく、１〜10μmが最も好ましい。
線状痕12の長さLは、摺接条件（主としてロール及びフィルムの相対的な周速、及びフィルムのロールへの巻回角度θ）により決まるので、摺接条件を変えない限り大部分がほぼ同じである（ほぼ平均長さに等しい）。線状痕12の長さは特に限定的でなく、実用的には1〜100 mm程度で良い。
(d) 微細穴
図2(a)〜図2(c)は第一の電磁波吸収フィルムの別の例を示す。この例では、金属薄膜11に線状痕12の他に、金属薄膜11を貫通する多数の微細穴13がランダムに設けられている。微細穴13は、表面に高硬度微粒子を有するロールを金属薄膜11に押圧することにより形成することができる。図2(c)に示すように、微細穴13の開口径Dは元の表面Surの位置で求める。微細穴13の開口径Dは90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあるのが好ましく、0.1〜500μmの範囲内にあるのがより好ましい。また微細穴13の平均開口径Davは0.5〜100μmの範囲内にあるのが好ましく、1〜50μmの範囲内にあるのがより好ましい。平均開口径Davの上限は20μｍがさらに好ましく、10μmが最も好ましい。微細穴13の平均密度は500個／cm2以上であるのが好ましく、1×104〜3×105個／cm2であるのがより好ましい。
(e) 保護層
図３に示すように、金属薄膜11の上に、線状痕12（及び微細穴13）を覆うプラスチック保護層10aを形成しても良い。保護層10aの厚さは10〜100μmが好ましい。
(f) エンボス
電磁波吸収能を向上するために、電磁波吸収フィルムに円錐状、球面状等の多数のエンボスを施しても良い。エンボスの直径及び深さはそれぞれ100μm以上が好ましく、150〜250μmがより好ましい。エンボスの面積率は20〜60％が好ましい。
(g) 表面抵抗
電磁波吸収フィルム１の電磁波反射係数SCは、式：SC＝（R−Z）／（R＋Z）［ただしZは入射する電磁波の特性インピーダンス（Ω）であり、Rは電磁波吸収フィルム１の表面抵抗（Ω／□）である］により表され、R＝Zだと０である。電磁波の特性インピーダンスZは、電磁波源の近傍では電磁波源からの距離に応じて大きく変化し、電磁波源から十分に遠い位置では自由空間の特性インピーダンス（377Ω）である。従って、電磁波吸収フィルム１を電磁波源の近傍に配置する場合、Zにできるだけ近くなるようにRを調整し、電磁波源から十分に遠い位置に配置する場合、Rを自由空間の特性インピーダンスにできるだけ近づける。電磁波吸収フィルム１の表面抵抗は、金属薄膜11の材料及び厚さ、線状痕12の幅、間隔、長さ等により調整することができる。表面抵抗は直流二端子法で測定することができる。
(2) 第二の電磁波吸収フィルム
図4(a)及び図4(b)は本発明の第二の電磁波吸収フィルムの一例を示す。この電磁波吸収フィルムでは、プラスチックフィルム10の一面に第一及び第二の金属の薄膜11a，11bからなる複合金属薄膜が形成されており、第一及び第二の金属の一方が非磁性金属で他方が磁性金属であり、複合金属薄膜に多数の実質的に平行で断続的な線状痕12が全面的に形成されている。線状痕12は図1(a)〜図1(d)に示すものと同じで良い。磁性金属としてニッケル、コバルト、クロム又はこれらの合金が挙げられ、非磁性金属として銅、銀、アルミニウム、錫又はこれらの合金が挙げられる。好ましい組合せはニッケルと銅又はアルミニウムである。磁性金属薄膜の厚さは0.01μm以上が好ましく、非磁性金属薄膜の厚さは0.1μm以上が好ましい。厚さの上限は特に限定的でないが、両金属薄膜とも実用的には10μm程度で良い。より好ましくは、磁性金属薄膜の厚さは0.01〜５μmであり、非磁性金属薄膜の厚さは0.1〜５μmである。第一の電磁波吸収フィルムと同様に、第二の電磁波吸収フィルムも、微細穴13、プラスチック保護層10a及びエンボスを有しても良い。
[2] 電磁波吸収フィルムの製造方法
第一及び第二の電磁波吸収フィルム1のいずれも、プラスチックフィルム10の少なくとも一面に蒸着法（真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法、又はプラズマCVD法、熱CVD法、光CVD法等の化学気相蒸着法）、めっき法又は箔接合法により金属薄膜11を形成し、得られた複合フィルムの金属薄膜11の側に多数の高硬度の微粒子を表面に有するロールを摺接させ、もって金属薄膜11に多数の実質的に平行で断続的な線状痕12を形成することにより製造することができる。
(a) 線状痕の形成
線状痕12は、例えばWO2003/091003号に記載されている方法により形成することができる。図５(a)及び図５(b)に示すように、鋭い角部を有する多数の高硬度（例えば、モース硬度５以上）の微粒子（例えば、ダイヤモンド微粒子）が表面にランダムに付着したロール２に、金属薄膜11を有する複合フィルム1’の金属薄膜11の側を摺接させるのが好ましい。線状痕12の幅W、間隔I及び長さLは、複合フィルム1’とロール２の摺接条件（ロール２上の微粒子の粒径、複合フィルム1’の周速、ロール２の周速、複合フィルム1’の張力、複合フィルム1’のロール２への巻き付き距離、複合フィルム1’及びロール２の回転方向等）により決まる。従って、微粒子の90％以上は１〜1,000μmの範囲内の粒径を有するのが好ましく、10〜100μｍがより好ましい。微粒子はロール面に50％以上の面積率で付着しているのが好ましい。複合フィルム1’の周速は５〜200 m/分が好ましく、ロール２の周速は10〜2,000 m/分が好ましい。複合フィルム1’の張力は0.05〜５kgf/cm幅が好ましい。複合フィルム1’のロール２への巻き付き距離L（巻回角度θにより決まる）は線状痕12の長さLに相当する。ロール２と複合フィルム1’の回転方向は逆であるのが好ましい。
図５(b)に示すように、ロール２の微粒子が複合フィルム1’の金属薄膜11に加圧下で摺接すると、複合フィルム1’の全面に多数の実質的に平行で断続的な線状痕（擦り傷）12が不規則な幅及び間隔で形成される。
(b) 微細穴等の形成
特許第2063411号等に記載の方法により線状痕12を有する金属薄膜11に多数の微細穴13を形成することができる。例えば、鋭い角部を有するモース硬度５以上の多数の微粒子が表面に付着した第一ロール（上記線状痕形成用ロールと同じで良い）と、第一ロールに押圧された平滑面の第二ロールとの間隙に、金属薄膜11を第一ロールの側にして、第一ロールの周速と同じ速度で複合フィルム1’を通過させる。また複合フィルム1’に線状痕12、及び必要に応じて微細穴13を形成した後、第二のプラスチックフィルムを熱ラミネート法等で金属薄膜11に接着することにより、プラスチック保護層10aを形成することができる。さらに、必要に応じて金属薄膜11にエンボス加工を施こす。
[3] 電磁波吸収体
(1) 第一の電磁波吸収体
第一の電磁波吸収体は、複数枚の上記電磁波吸収フィルムを線状痕の配向が異なるように配置してなる。電磁波吸収フィルムで吸収されなかった電磁波は反射又は透過するので、別の電磁波吸収フィルムにより吸収する構造にすることにより、電磁波吸収能は著しく向上する。また線状痕12と直交する方向の表面抵抗が線状痕12と平行な方向の表面抵抗より大きいために、電磁波吸収フィルムは電磁波吸収能に異方性を有するので、線状痕12の配向が異なるように複数の電磁波吸収フィルムを配置することにより、電磁波吸収能の異方性を抑制する。電磁波吸収体を例えば二枚の電磁波吸収フィルムにより構成する場合、それぞれの線状痕12がほぼ直交するように配置するのが好ましい。また電磁波吸収体を三枚の電磁波吸収フィルムにより構成する場合、それぞれの線状痕12が60°で交差するように配置するのが好ましい。
電磁波吸収フィルムの組合せは、(1) 全て第一の電磁波吸収フィルムからなる場合、(2) 全て第二の電磁波吸収フィルムからなる場合、及び(3) 第一及び第二の電磁波吸収フィルムからなる場合のいずれでも良い。例えば、磁性金属薄膜を有する第一の電磁波吸収フィルムと非磁性金属薄膜を有する第一の電磁波吸収フィルムとの組合せの場合、磁性金属はニッケルで、非磁性金属はアルミニウム又は銅であるのが好ましい。
第一の電磁波吸収体を電磁波源の近傍に配置する場合、線状痕12と直交する方向の表面抵抗が20〜377Ω／□、好ましくは30〜377Ω／□の電磁波吸収フィルムと、線状痕12と直交する方向の表面抵抗が377〜10,000Ω／□、好ましくは377〜7,000Ω／□の電磁波吸収フィルムとを組合せると、電界及び磁界の両方を効率的に吸収することができる。
優れた電磁波吸収能を得るために、複数の電磁波吸収フィルムの間に誘電体層（空気層）を設けても良い。この場合、電磁波吸収フィルムの間隔は0.2〜10 mmが好ましく、１〜８mmがより好ましい。
図６は、二枚の平坦な電磁波吸収フィルム1a，1aの間に波形の電磁波吸収フィルム1bを設けた構造を有する電磁波吸収体の一例を示す。波形の電磁波吸収フィルム1bの形状及びサイズは用途に応じて適宜設定すればよい。波形は正弦曲線状、連続した円弧状、連続したコの字状等で良い。平坦な電磁波吸収フィルム1a，1aと波形の電磁波吸収フィルム1bは接点で接着されているので、この電磁波吸収体は自己支持性を有し、電子・通信機器のみならず建築物に使用するのに好適である。波形の高さh1及び間隔I2は、電子・通信機器の筺体に付着する場合0.2〜３mmが好ましく、建築物の内壁に使用する場合、優れた断熱性及び防音性を発揮するために３〜10 mmが好ましい。
図７は、平坦な電磁波吸収フィルム1a及び波形の電磁波吸収フィルム1bを交互に積層した構造を有する電磁波吸収体の一例を示す。この電磁波吸収体は図6の電磁波吸収体より高い自己支持性、断熱性及び防音性を有するので、建築物の内壁に好適である。この電磁波吸収体では、線状痕の方向が交互になるように電磁波吸収フィルム1a，1bが配置されている。図８に示すように、波形の電磁波吸収フィルム1b，1bの配向を異ならせても良い。また図９に示すように、波形の電磁波吸収フィルム1bは断面コの字状でも良い。さらに図10に示すように、二枚の平坦な電磁波吸収フィルム1a，1aの間に複数枚（例えば二枚）の波形の電磁波吸収フィルム1b，1bが配置されていても良い。
図11に示す電磁波吸収体では、平坦な電磁波吸収フィルム1a，1aの間にハニカム状に接合した波形の電磁波吸収フィルム1cが、両者の線状痕がほぼ直交するように配置されている。この電磁波吸収体は優れた断熱性及び防音性とともに高い自己支持性を有するので、建材等に好適である。
図12(a)及び図12(b) は、二枚の電磁波吸収フィルム1d，1eの金属薄膜11，11を接着してなる電磁波吸収体を示す。15は接着層を示す。電磁波吸収フィルム1d，1eの金属薄膜11，11の一方が非磁性金属からなり、他方が磁性金属からなるのが好ましい。
図6〜図11に示す例において、複数の平坦な電磁波吸収フィルム1aの一部を一面全体に金属薄膜を形成したプラスチックフィルムで置換しても良い。
(2) 第二の電磁波吸収体
図13は第二の電磁波吸収体の一例を示す。この電磁波吸収体は、電磁波吸収フィルム１と電磁波反射体16とを誘電体層17を介して積層してなる。電磁波吸収フィルム１は電磁波源側に配置される。電磁波反射体16は、金属等からなるフィルム状、メッシュ状等の導電体や、金属薄膜を形成したプラスチックフィルム等であるのが好ましい。誘電体層17は、プラスチックフィルムのような誘電体のみならず、空気層でも良い。誘電体層17の厚さは、吸収すべき電磁波の中心波長λの1／4を含む範囲、例えばλ／８〜λ／２の範囲とするのが好ましい。
図14は第二の電磁波吸収体の別の例を示す。この電磁波吸収体は複数の電磁波吸収フィルム1fと複数の誘電体層17と交互に積層し、中央に電磁波反射体16を設けた構成を有する。電磁波吸収フィルム1fの線状痕は交互に異なる方向（例えば直交する方向）に配向するのが好ましい。
図6〜図11に示す電磁波吸収体において、複数の平坦な電磁波吸収フィルム1aの一部を電磁波反射体16で置換するとともに、電磁波吸収フィルム1aと電磁波反射体16の間に誘電体層17を設けても良い。
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
実施例１
二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム［厚さ：12μm、誘電率：3.2（1 MHz）、誘電正接：1.0％（1 MHz）、融点：265℃、ガラス転移温度：75℃］の一面に、真空蒸着法により厚さ0.05μmのアルミニウム層を形成し、複合フィルムを作製した。図５(a)及び図５(b)に示す装置を用い、粒径の分布が50〜80μmのダイヤモンド微粒子を電着したロール２に複合フィルム1’のアルミニウム層を下記条件で摺接させた。
複合フィルム1’の進行速度：10 m/分
ロール２の周速： 350 m/分
複合フィルム1’の張力： 0.1 kgf/cm幅
フィルムの巻回角度θ： 30°
光学顕微鏡写真の観察により、得られた電磁波吸収フィルムは下記の線状痕を有することが分った。
幅Wの範囲：0.5〜５μm
平均幅Wav：２μm
間隔Iの範囲：２〜10μm
平均間隔Iav：５μm
平均長さLav：５mm
図15に示すように電磁波吸収フィルムの試験片（15 cm×15 cm）の対向端部に配置した四対の銅電極（長さ３cm×幅１cm）４，４間の抵抗値を直流二端子法により測定し、平均した。平均抵抗値から求めた電磁波吸収フィルムの表面抵抗は、線状痕と垂直な方向及び平行な方向でそれぞれ700Ω／□及び10Ω／□であった。
図16に示すように、送信用アンテナ50を具備する高周波発振器５及び受信用アンテナ60を具備する高周波受信器６を、アンテナ50，60が50 mmの間隔dで対向するように配置し、アンテナ50，60の間に電磁波吸収フィルム1の試験片（15 cm×15 cm）を配置した。送信用アンテナ50から200〜3,250 MHzの周波数の信号を2.5 mWの出力で送信し、受信信号の強度を測定した。結果を図17に示す。比較のために、アンテナ50，60間に電磁波吸収フィルム１を配置しない場合の受信信号の強度を点線（ブランク）で示す。
実施例２
微細穴を設けた以外実施例１と同じ電磁波吸収フィルムを作製した。微細穴の平均開口径は３μmであり、平均密度は５×104 個／cm2であった。この電磁波吸収フィルムの表面抵抗は、線状痕と垂直な方向及び平行な方向でそれぞれ900Ω／□及び15Ω／□であった。実施例１と同様に測定した電磁波吸収能を図18に示す。
実施例３
実施例１及び２の電磁波吸収フィルムを線状痕の配向がほぼ直交するように5.0 mmの間隔で平行に配置してなる電磁波吸収体を、実施例１の電磁波吸収フィルムをアンテナ50側にして、アンテナ50，60間に配置し、実施例１と同様にして電磁波吸収能を評価した。結果を図19に示す。
実施例４
ロールの周速を200 m/分とした以外実施例１と同様にして作製した平坦な電磁波吸収フィルムA（表面抵抗は線状痕と垂直な方向及び平行な方向でそれぞれ200Ω／□及び10Ω／□）を、正弦波状に成形した実施例１の電磁波吸収フィルムB（周期：５ mm、振幅：2.5 mm）と、両者の線状痕の配向がほぼ直交するように接合し、図８に示す電磁波吸収体を作製した。この電磁波吸収体の電磁波吸収能を図20に示す。
実施例５
熱ラミネート法により厚さ20μmのポリブチレンテレフタレート（PBT）フィルム（融点：220℃、ガラス転移温度：22℃）をアルミニウム層に接着した以外実施例１と同様にして、電磁波吸収フィルムを作製した。この電磁波吸収フィルムのPBTフィルム側に円錐状のエンボス加工を施した。エンボスの直径、深さ及び面積率はそれぞれ200μm、200μm及び40％であった。この電磁波吸収フィルムの電磁波吸収能を図21に示す。
実施例６
厚さ16μmの二軸延伸PETフィルムの一面に真空蒸着法によりそれぞれ厚さ0.6μmの銅層及び厚さ0.2μmのニッケル層を形成してなる複合フィルムに、ロール２の周速を200 m/分とした以外実施例１と同様の方法で線状痕を形成した。得られた電磁波吸収フィルムの線状痕及び表面抵抗は以下の通りである。
幅Wの範囲：0.5〜５μm
平均幅Wav：２μm
間隔Iの範囲：0.5〜５μm
平均間隔Iav：２μm
平均長さLav：５mm
表面抵抗：150Ω／□（線状痕と垂直な方向）
：５Ω／□（線状痕と平行な方向）
この電磁波吸収フィルムの電磁波吸収能を図22に示す。
実施例７
ニッケル層の厚さを0.3μmとし、ロール２の周速を300 m/分とした以外実施例６と同様にして、電磁波吸収フィルムを作製した。この電磁波吸収フィルムの表面抵抗は、線状痕と垂直な方向及び平行な方向でそれぞれ150Ω／□及び10Ω／□であった。この電磁波吸収フィルムの電磁波吸収能を図23に示す。
図17〜23から明らかなように、実施例１〜７の電磁波吸収フィルムはいずれも200〜1,600 MHzの範囲、特に550〜800 MHzの範囲及び1,000〜1,400 MHzの範囲の電磁波に対して優れた吸収能を有していた。

Claims (8)

  1. プラスチックフィルムと、その少なくとも一面に設けた単層又は多層の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜に多数の実質的に平行で断続的な線状痕が不規則な幅及び間隔で形成されており、前記線状痕の幅は90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあって、平均１〜100μmであり、前記線状痕の間隔は0.1μm〜５mmの範囲内にあって、平均１〜100μmであることを特徴とする電磁波吸収フィルム。
  2. 請求項１に記載の電磁波吸収フィルムにおいて、前記金属薄膜がアルミニウム、銅、ニッケル又はこれらの合金からなることを特徴とする電磁波吸収フィルム。
  3. 請求項１又は２に記載の電磁波吸収フィルムにおいて、前記金属薄膜がさらに多数の微細な穴を有することを特徴とする電磁波吸収フィルム。
  4. 複数枚の電磁波吸収フィルムからなる電磁波吸収体であって、前記電磁波吸収フィルムはプラスチックフィルムと、その少なくとも一面に設けた単層又は多層の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜に多数の実質的に平行で断続的な線状痕が不規則な幅及び間隔で形成されており、複数の前記電磁波吸収フィルムは前記線状痕の配向が異なるように配置されており、前記線状痕の幅は90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあって、平均１〜100μmであり、前記線状痕の間隔は0.1μm〜５mmの範囲内にあって、平均１〜100μmであることを特徴とする電磁波吸収体。
  5. 請求項４に記載の電磁波吸収体において、複数枚の前記電磁波吸収フィルムの少なくとも１枚が波形であることを特徴とする電磁波吸収体。
  6. 請求項５に記載の電磁波吸収体において、最外側の一対の平坦な電磁波吸収フィルムと、前記平坦な電磁波吸収フィルムに挟まれた少なくとも一枚の波形の電磁波吸収フィルムとを有し、隣接する電磁波吸収フィルムは線状痕がほぼ直交するように配置されているとともに、接触部が接着されており、もって電磁波吸収能の異方性が抑制されているとともに自己支持性を有することを特徴とする電磁波吸収体。
  7. 少なくとも一枚の電磁波吸収フィルムと電磁波反射体とが誘電体層を介して配置され、前記電磁波吸収フィルムはプラスチックフィルムと、その少なくとも一面に設けた単層又は多層の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜に多数の実質的に平行で断続的な線状痕が不規則な幅及び間隔で形成されており、前記線状痕の幅は90％以上が0.1〜1,000μmの範囲内にあって、平均１〜100μmであり、前記線状痕の間隔は0.1μm〜５mmの範囲内にあって、平均１〜100μmであることを特徴とする電磁波吸収体。
  8. 請求項７に記載の電磁波吸収体において、前記電磁波反射体層が金属フィルム又は金属薄膜を形成したプラスチックフィルムであることを特徴とする電磁波吸収体。
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