WO2022138642A1 - 電磁波抑制体 - Google Patents

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WO2022138642A1
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electromagnetic wave
layer
electromagnetic
transmitting layer
thz
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亮 正田
碩芳 西山
美穂 今井
武司 池田
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凸版印刷株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/025Electric or magnetic properties
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present disclosure relates to an electromagnetic wave suppressor, and more particularly to an electromagnetic wave suppressor having visible light reflectivity.
  • An electromagnetic wave suppression sheet and a coating agent used for the electromagnetic wave suppression sheet have been proposed (see Patent Documents 1 to 3).
  • the types of electromagnetic wave suppression sheets are roughly classified into transmission type and reflection type.
  • the transmissive type uses a magnetic material having the ability to absorb electromagnetic waves, and reduces electromagnetic waves by allowing the electromagnetic waves to pass through a layer containing the magnetic material.
  • the reflective type reduces electromagnetic waves by interfering between incident electromagnetic waves and reflected electromagnetic waves.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-153542 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-112523 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-216337
  • a general metal material has a property of reflecting electromagnetic waves of 790 THz or less including visible light. Therefore, it is not possible to use a metal material for the surface of a sheet or film that reduces the reflection of electromagnetic waves by absorption or interference. Therefore, it has not been possible to impart an electromagnetic wave suppression function to a member that requires a metallic luster design or a member that requires a light reflection function.
  • the present disclosure provides an electromagnetic wave suppressor having a function of reducing electromagnetic waves and a metal-like design or a light reflection function.
  • the metallic design property means a metallic texture.
  • the metallic luster means a glossy feeling and a glossy feeling peculiar to metal, and includes, for example, a matte metallic luster having low brilliance.
  • the presence or absence of metallic luster can be determined by measuring the specular reflectance. In the present disclosure, if the specular reflectance is 10% or more, it is determined that there is metallic luster.
  • the electromagnetic wave suppressor reflects an electromagnetic wave having a frequency in at least a part of the frequency band of 380 THz to 790 THz and has a frequency in at least a part of the frequency band of less than 380 THz. It includes an electromagnetic wave transmitting layer that transmits electromagnetic waves and an electromagnetic wave absorber that absorbs at least a part of electromagnetic waves that have passed through the electromagnetic wave transmitting layer.
  • the electromagnetic wave suppressor includes an electromagnetic wave transmitting layer and an electromagnetic wave absorber.
  • the electromagnetic wave transmitting layer has a property of reflecting specific electromagnetic waves (visible light) contained in the frequency band of 380 THz to 790 THz, while transmitting electromagnetic waves contained in the frequency band of less than 380 THz. Due to this property, the electromagnetic wave suppressor is imparted with a metallic luster design or a light reflection function.
  • the electromagnetic wave absorber has a property of absorbing at least a part of the electromagnetic wave that has passed through the electromagnetic wave transmitting layer.
  • the electromagnetic wave absorber may include at least one of a dielectric and a magnetic material.
  • the electromagnetic wave absorber is, for example, in the form of a sheet or a film.
  • the electromagnetic wave suppressor according to the first aspect further includes a reflector having a surface that reflects electromagnetic waves that have passed through the electromagnetic wave absorber, and the electromagnetic wave absorber is provided between the electromagnetic wave transmitting layer and the reflector. You may. By providing the reflector at this position, the electromagnetic wave incident from the electromagnetic wave absorber can be brought back to the electromagnetic wave absorber.
  • the electromagnetic wave suppressor according to the first aspect may further include a resistance layer between the electromagnetic wave transmitting layer and the electromagnetic wave absorber.
  • the resistance layer is a layer for allowing the electromagnetic wave that has passed through the electromagnetic wave transmitting layer to reach the electromagnetic wave absorber. That is, the resistance layer in the present disclosure is a layer for impedance matching according to the environment in which the electromagnetic wave suppressor is used, the configuration of the electromagnetic wave suppressor, and the complex dielectric constant of the electromagnetic wave absorber, whereby the amount of reflection attenuation is reduced. A large electromagnetic wave absorber can be obtained.
  • the sheet resistance value of the resistance layer is preferably 270 ⁇ / ⁇ to 640 ⁇ / ⁇ .
  • the sheet resistance value of the electromagnetic wave transmitting layer may be 270 ⁇ / ⁇ to 640 ⁇ / ⁇ . In this case, the electromagnetic wave transmitting layer can play the role of a resistance layer.
  • the electromagnetic wave suppressor reflects an electromagnetic wave having a frequency in at least a part of the frequency band of 380 THz to 790 THz and has a frequency in at least a part of the frequency band of less than 380 THz. It includes an electromagnetic wave transmitting layer that transmits electromagnetic waves, a reflector having a surface that reflects electromagnetic waves that have passed through the electromagnetic wave transmitting layer, and an electromagnetic wave suppressing layer provided between the electromagnetic wave transmitting layer and the reflecting body.
  • the electromagnetic wave suppressor includes an electromagnetic wave transmitting layer, an electromagnetic wave suppressing layer, and a reflector in this order.
  • the electromagnetic wave transmitting layer has a property of reflecting specific electromagnetic waves (visible light) contained in the frequency band of 380 THz to 790 THz, while transmitting electromagnetic waves contained in the frequency band of less than 380 THz. Due to this property, the electromagnetic wave suppressor is imparted with a metallic luster design or a light reflection function.
  • the electromagnetic wave suppression layer is a layer that attenuates electromagnetic waves by interfering with the electromagnetic waves incident from the electromagnetic wave transmitting layer and the electromagnetic waves reflected on the surface of the reflector.
  • the electromagnetic wave suppressor according to the second aspect may further include a resistance layer between the electromagnetic wave transmitting layer and the electromagnetic wave suppressing layer.
  • the resistance layer is a layer for allowing the electromagnetic waves that have passed through the electromagnetic wave transmitting layer to reach the electromagnetic wave suppressing layer.
  • the electromagnetic wave transmitting layer can be composed of, for example, a layer containing metal nanoparticles.
  • metal nanoparticles include silver nanoparticles.
  • the electromagnetic wave transmitting layer may be made of a polymer material (for example, a polyaniline derivative) having a metallic design property and a property of transmitting electromagnetic waves.
  • This disclosure relates to an article provided with the above-mentioned electromagnetic wave suppressor.
  • the articles include building materials (eg, mirrored veneers, floor sheets and decorative films) and devices (eg, distance sensors, lighting equipment, wireless communicators and image scanners).
  • an electromagnetic wave suppressor having a function of reducing electromagnetic waves and a design of metallic luster or a light reflection function is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an electromagnetic wave suppressor according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an electromagnetic wave suppressor according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an electromagnetic wave suppressor according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an electromagnetic wave suppressor according to the present embodiment.
  • the electromagnetic wave suppressor 10 shown in this figure is in the form of a film or a sheet, and has a laminated structure composed of an electromagnetic wave transmitting layer 1 and an electromagnetic wave absorbing layer 2 (electromagnetic wave absorbing body).
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 reflects an electromagnetic wave having a frequency in at least a part of the frequency band of 380 THz to 790 THz and transmits an electromagnetic wave having a frequency in at least a part of the frequency band of less than 380 THz.
  • the electromagnetic wave absorbing layer 2 absorbs at least a part of the electromagnetic wave that has passed through the electromagnetic wave transmitting layer 1. That is, the electromagnetic wave suppressor 10 is classified as a transmission type.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 has a property of reflecting visible light (frequency band: 380 THz to 790 THz) and transmitting electromagnetic waves (frequency band: less than 380 THz) to be reduced.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 is made of a material capable of exhibiting such properties. Examples of such a material include polymer materials such as polyaniline derivatives. These polymer materials have a metallic design property and have a property of transmitting electromagnetic waves.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 may or may not have conductivity. When the electromagnetic wave transmitting layer 1 has conductivity, the electromagnetic wave transmitting layer 1 can play the role of the resistance layer 5 (see FIG. 3).
  • the sheet resistance value of the electromagnetic wave transmitting layer 1 is preferably 270 ⁇ / ⁇ to 640 ⁇ / ⁇ , and may be 270 ⁇ / ⁇ to 500 ⁇ / ⁇ .
  • the electromagnetic wave transmission layer 1 can also be composed of a layer containing metal nanoparticles.
  • the particle size of the metal nanoparticles is, for example, 1 to 100 nm.
  • Metal nanoparticles include gold, silver, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, etc., or copper, nickel, bismuth, indium, cobalt, zinc, tungsten, chromium, iron, molybdenum, tantalum, manganese, tin, etc. Contains one or more metals such as titanium.
  • Silver nanoparticles are preferable because they have high visible light reflectance, excellent metallic design, and high electromagnetic wave transmission from 1 GHz to at least 100 GHz. Since the electromagnetic wave transmitting layer 1 contains metal nanoparticles, the function of transmitting millimeter waves and the like while reflecting visible light is exhibited.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 can be formed by using a coating liquid containing the above polymer material or a coating liquid containing metal nanoparticles and a resin component.
  • the thickness of the electromagnetic wave transmitting layer 1 may be set according to the electromagnetic wave transmitting property and the metal design, for example, 0.1 to 2.0 ⁇ m, preferably 0.3 to 1.0 ⁇ m, and more. It is preferably 0.5 to 0.8 ⁇ m. If the thickness of the electromagnetic wave transmitting layer 1 exceeds 2 ⁇ m, the electromagnetic wave transmitting property tends to decrease, while if it is less than 0.1 ⁇ m, the metallic visible light reflection tends to be insufficient.
  • the resin component include resins such as cellulose nitrate and acrylic resin.
  • the resin component may have photocurability. That is, the resin component may include a compound having an unsaturated double bond which is a polymerizable compound (for example, a compound having acrylic acid and methacrylic acid) and a photopolymerization initiator which generates radical species by ionizing radiation. ..
  • the compound having an unsaturated double bond examples include pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and DPE6A-MS (dipentaerythritol pentaacrylate succinic acid modified product) which is a polybasic acid modified acrylate. ), PE3A-MS (pentaerythritol triacrylate succinic acid modified product), DPE6A-MP (dipentaerythritol pentaacrylate phthalic acid modified product), PE3A-MS (pentaerythritol triacrylate phthalic acid modified product) and the like. However, this is not the case.
  • the resin component may contain a compound (polymerization initiator) that generates a polymerization initiator by ionizing radiation.
  • a compound (photopolymerization initiator) that generates a polymerization initiator by irradiating with ultraviolet rays among the ionizing radiation is used, the photopolymerization initiator thereof is, for example, acetophenones, benzophenones, ⁇ -hydroxyketones, benzylmethyl. Ketal, ⁇ -aminoketone, monoacylphosphine oxide, bisacylphosphinoxide and the like can be used alone or in combination.
  • BASF Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 1173, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 819, Irgacure TPO, Lamberti, etc. do not have.
  • the electromagnetic wave absorbing layer 2 may be coated directly on the surface, or the electromagnetic wave transmitting layer 1 may be formed by coating on the base material (not shown), and the base material and the electromagnetic wave absorbing layer 2 may be adhered to each other as an adhesive or an adhesive material. You may stick them together with.
  • the base material for example, a resin film may be used, and the materials thereof are PET (polyethylene terephthalate), TAC (cellulose triacetate), PMMA (polymethacrylic acid ester), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), ETFE. (Ethyltetrafluoroethylene), PCTFE (polychlorotetrafluoroethylene), PTFE (polytetrafluoroethylene), PEN (polyethylene naphthalate) can be mentioned.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 When the laminate of the base material and the electromagnetic wave transmitting layer 1 coated on the surface thereof is bonded to the electromagnetic wave absorbing layer 2, high visible light reflectivity can be obtained when the coated surface is the outermost surface, while the coated surface is used.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 When is set to the electromagnetic wave absorbing layer 2 side, the electromagnetic wave transmitting layer 1 is protected by the base material, so that high reliability can be obtained.
  • a base layer (not shown) may be formed on the surface of the base material.
  • an overcoat layer (not shown) may be provided to cover the electromagnetic wave transmitting layer 1.
  • the electromagnetic wave absorbing layer 2 is a layer that reduces electromagnetic waves by absorbing at least a part of the electromagnetic waves that have passed through the electromagnetic wave transmitting layer 1.
  • the electromagnetic wave absorbing layer 2 may include at least one of a dielectric and a magnetic material.
  • the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer 2 may be set according to the frequency to be absorbed or the amount of reflection attenuation.
  • the thickness of the electromagnetic wave absorbing layer 2 is, for example, 5 to 500 ⁇ m, and may be 500 to 1500 ⁇ m or 1500 to 20000 ⁇ m.
  • the material constituting the electromagnetic wave absorbing layer 2 preferably has a dielectric loss (tan ⁇ ) of 1 ⁇ 10 ⁇ 2 or more at a frequency to be reduced.
  • the dielectric contained in the electromagnetic wave absorbing layer 2 may be an inorganic material or an organic material.
  • the inorganic material include barium titanate, titanium oxide, zinc oxide and nanoparticles thereof.
  • the organic material include polycarbonate, epoxy resin, cributal, polyvinyl chloride, polyvinylformal, methacrylic resin, phenol resin, urea resin and polychlorobrene resin.
  • the above-mentioned inorganic material may be dispersed in any organic material. When nanoparticles of the inorganic material are dispersed in the organic material, a film surface having high dispersibility and a uniform surface can be obtained.
  • the material constituting the electromagnetic wave absorbing layer 2 has a magnetic loss (tan ⁇ ) of 1 ⁇ 10 ⁇ 2 or more at a frequency to be reduced.
  • Examples of the magnetic material contained in the electromagnetic wave absorbing layer 2 include a metal or a compound containing at least one element selected from iron, nickel and cobalt. Particles of these materials may be dispersed in the electromagnetic wave absorbing layer 2.
  • the electromagnetic wave can be reduced by transmitting the electromagnetic wave through the electromagnetic wave suppressor 10. Since the electromagnetic wave transmitting layer 1 has a metallic luster design or a light reflection function, the electromagnetic wave suppressor 10 can be applied to a member that requires a metallic luster design or a member that requires a light reflection function.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an electromagnetic wave suppressor according to the present embodiment.
  • the electromagnetic wave suppressing body 20 shown in this figure is in the form of a film or a sheet, and has a laminated structure including an electromagnetic wave transmitting layer 1, an electromagnetic wave suppressing layer 3, and a reflecting layer 4 (reflecting body) in this order.
  • the electromagnetic wave suppression layer 3 is a layer that attenuates electromagnetic waves by interfering between the electromagnetic waves incident from the electromagnetic wave transmission layer 1 and the electromagnetic waves reflected by the surface 4a of the reflection layer 4. That is, the electromagnetic wave suppressor 20 is classified as a reflection type.
  • the electromagnetic wave suppression layer 3 and the reflection layer 4 will be described.
  • the electromagnetic wave suppression layer 3 is a layer for interfering an incident electromagnetic wave with a reflected electromagnetic wave.
  • indicates the wavelength of the electromagnetic wave to be suppressed (unit: m)
  • ⁇ r is the real part of the complex permittivity of the material constituting the electromagnetic wave suppression layer 3
  • d is the thickness of the electromagnetic wave suppression layer 3 (unit: m).
  • m is shown. Reflection attenuation is obtained by shifting the phase of the incident electromagnetic wave and the phase of the reflected electromagnetic wave by ⁇ .
  • the real part of the complex dielectric constant of the electromagnetic wave suppressing layer 3 may be increased by blending at least one of a dielectric and a magnetic material in the electromagnetic wave suppressing layer 3.
  • the electromagnetic wave suppression layer 3 can be thinned, and at least a part of the electromagnetic wave can be absorbed by the electromagnetic wave suppression layer 3.
  • the dielectric and the magnetic material the same ones as those exemplified in the first embodiment may be used.
  • the thickness of the electromagnetic wave suppression layer 3 is, for example, 50 to 80 ⁇ m in the terahertz 300 GHz band, 200 to 400 ⁇ m in the millimeter wave band 60 to 79 GHz, and 500 to 7000 ⁇ m in the 3 GHz to 30 GHz band. good.
  • the electromagnetic wave suppression layer 3 may be made of a resin material having adhesiveness or adhesiveness. As a result, the electromagnetic wave suppression layer 3 can be efficiently attached to the surface 4a of the reflection layer 4. Examples of such materials include silicone pressure-sensitive adhesives, acrylic pressure-sensitive adhesives and urethane pressure-sensitive adhesives. Depending on the specifications, any highly dielectric inorganic material may be dispersed in these materials. When, for example, a silicone adhesive having a dielectric constant of 3.0 is used as the material constituting the electromagnetic wave suppression layer 3, the thickness of the electromagnetic wave suppression layer 3 can be set according to the wavelength of the electromagnetic wave to be suppressed as follows. good.
  • the thickness of the electromagnetic wave suppression layer 3 may be about 0.144 to 1.4 mm.
  • the thickness of the electromagnetic wave suppression layer 3 may be about 14.4 to 144 ⁇ m. ..
  • the reflective layer 4 is a layer for reflecting the electromagnetic wave incident from the electromagnetic wave suppressing layer 3 and reaching the electromagnetic wave suppressing layer 3.
  • the thickness of the reflective layer 4 is, for example, 0.05 to 100 ⁇ m, and may be 12 ⁇ m or more (for example, 12 to 80 ⁇ m).
  • the reflective layer 4 is made of, for example, a conductive material having a sheet resistance value of 100 ⁇ / ⁇ or less.
  • a material may be an inorganic material or an organic material.
  • the conductive inorganic material include zinc oxide (ITO), zinc indium oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), carbon nanotubes, graphene, Ag, Al, Au, Pt, Pd, Cu, Co, Cr. , In, Ag-Cu, Cu-Au and nanoparticles containing one or more selected from the group consisting of Ni nanoparticles, or nanoparticles.
  • the organic material having conductivity include a polythiophene derivative, a polyacetylene derivative, a polyaniline derivative, and a polypyrrole derivative.
  • a conductive inorganic material or organic material may be formed on the substrate.
  • a laminated film Al-deposited PET film
  • a PET film and an aluminum layer deposited on the surface thereof As a reflective layer. preferable.
  • the sheet resistance value of the electromagnetic wave transmitting layer 1 is preferably 270 ⁇ / ⁇ to 640 ⁇ / ⁇ .
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 having a sheet resistance value in this range and adopting a ⁇ / 4 type electromagnetic wave absorber as the electromagnetic wave suppressing layer 3 a large reflection attenuation of 15 dB or more can be achieved.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 has a metallic luster design or a light reflection function
  • the electromagnetic wave suppressor 20 can be applied to a member that requires a metallic luster design or a member that requires a light reflection function.
  • the sheet resistance value of the electromagnetic wave transmitting layer 1 may be 270 to 500 ⁇ / ⁇ , 350 to 400 ⁇ / ⁇ , or 520 to 640 ⁇ / ⁇ .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an electromagnetic wave suppressor according to the present embodiment.
  • the electromagnetic wave suppressing body 30 shown in this figure is in the form of a film or a sheet, and has a laminated structure including an electromagnetic wave transmitting layer 1, a resistance layer 5, an electromagnetic wave suppressing layer 3, and a reflecting layer 4 in this order.
  • the electromagnetic wave suppressing body 30 has the same configuration as the electromagnetic wave suppressing body 20 according to the second embodiment, except that the resistance layer 5 is provided between the electromagnetic wave transmitting layer 1 and the electromagnetic wave suppressing layer 3.
  • the resistance layer 5 will be described.
  • the resistance layer 5 is a layer for allowing electromagnetic waves incident from the outside to reach the electromagnetic wave suppression layer 3. That is, the resistance layer 5 is a layer for impedance matching according to the environment in which the electromagnetic wave suppressor 30 is used and the characteristics of the electromagnetic wave transmitting layer 1. For example, when the electromagnetic wave suppressing body 30 is used in air (impedance: 377 ⁇ / ⁇ ), the real part of the complex dielectric constant of the electromagnetic wave suppressing layer 3 is 2.9, and the thickness is 260 ⁇ m, the resistance layer 5 is used. High reflection attenuation can be obtained by setting the sheet resistance value in the range of 270 to 640 ⁇ / ⁇ . From the viewpoint of achieving a large reflection attenuation, the sheet resistance value of the resistance layer 5 may be 270 to 500 ⁇ / ⁇ , 350 to 400 ⁇ / ⁇ , or 520 to 640 ⁇ / ⁇ .
  • the resistance layer 5 is made of a conductive material.
  • a material may be an inorganic material or an organic material.
  • the conductive inorganic material include indium tin oxide (ITO), zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), carbon nanotubes, graphene, Ag, Al, Au, Pt, Pd, Cu, and Co. , Cr, In, Ag-Cu, Cu-Au and nanoparticles containing one or more selected from the group consisting of Ni nanoparticles, or nanoparticles.
  • the organic material having conductivity include a polythiophene derivative, a polyacetylene derivative, a polyaniline derivative, and a polypyrrole derivative.
  • the resistance layer 5 may be formed with a conductive polymer containing polyethylene dioxythiophene (PEDOT).
  • PEDOT polyethylene dioxythiophene
  • the resistance layer 5 may be formed of a mixture (PEDOT / PSS) of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PPS).
  • the sheet resistance value of the resistance layer 5 can be appropriately set by, for example, selecting a material having conductivity and adjusting the thickness of the resistance layer 5.
  • the thickness of the resistance layer 5 is preferably in the range of 0.1 to 2.0 ⁇ m, more preferably in the range of 0.1 to 0.4 ⁇ m.
  • the sheet resistance value can be measured using, for example, Lorester GP MCP-T610 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytec Co., Ltd.).
  • a large reflection attenuation of 15 dB or more can be achieved by using the resistance layer 5 and the ⁇ / 4 type electromagnetic wave absorber as the electromagnetic wave suppression layer 3 in combination.
  • the electromagnetic wave transmitting layer 1 has a metallic luster design or a light reflection function
  • the electromagnetic wave suppressor 30 can be applied to a member that requires a metallic luster design or a member that requires a light reflection function.
  • the electromagnetic wave suppressors 10, 20, and 30 according to the above embodiment can be applied to articles that are required to reduce electromagnetic waves, have a metallic luster design, and have a light reflection function.
  • Specific examples of the articles include building materials (eg, mirrored veneers, floor sheets and decorative films) and devices (eg, distance sensors, lighting equipment, wireless communicators and image scanners).
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the sheet-shaped or film-shaped electromagnetic wave suppressors 10, 20, and 30 are exemplified, but the shape of the electromagnetic wave suppressor is not limited to this.
  • the electromagnetic wave absorbing layer 2 shown in FIG. 1 and the reflecting layer 4 shown in FIGS. 2 and 3 do not have to be layered.
  • Electromagnetic wave transmission layer / metallic polymer dye Polyaniline derivative (manufactured by Sumitomo Seika) ⁇ Silver nanoparticles: Silver oxalate (manufactured by Toyo Kagaku) -Binder resin: Acrylic resin (manufactured by Saiden Chemical) (2) Resistance layer-A mixture of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PPS) (PEDOT / PSS) (manufactured by Nagase ChemteX) (3) Electromagnetic wave suppression layer / magnetic material: Epsilon nano-iron oxide particles (manufactured by Iwatani Corp.) -Binder resin: Butadiene resin (manufactured by Asahi Kasei) -Acrylic adhesive: OC-3405 (trade name, manufactured by Saiden Chemical Co., Ltd.
  • Example 1 A transmissive electromagnetic wave suppressor having each layer composed of the materials shown in Table 1 was produced as follows. That is, an electromagnetic wave suppression layer (thickness 2.5 ⁇ 103 ⁇ m) was formed by using a coating liquid containing 30 parts by mass of a binder resin with respect to 100 parts by mass of a magnetic material. An electromagnetic wave transmitting layer (thickness 100 ⁇ m) was formed on the surface of this electromagnetic wave suppressing layer by coating.
  • Example 2 An electromagnetic wave suppressor was produced in the same manner as in Example 1 except that an electromagnetic wave transmitting layer (thickness 1 ⁇ m) was formed by using silver nanoparticles instead of the polyaniline derivative. An electromagnetic transmission layer was formed by using a coating liquid containing 30 parts by mass of silver nanoparticles with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin.
  • Example 3 A transmissive electromagnetic wave suppressor having each layer composed of the materials shown in Table 1 was produced as follows. That is, an electromagnetic wave suppression layer (thickness 260 ⁇ m) was formed by using a coating liquid containing 70 parts by mass of an acrylic adhesive with respect to 100 parts by mass of barium titanate (BaTIO 4 ). An electromagnetic wave transmitting layer (thickness 1 ⁇ m) was formed on the surface of this electromagnetic wave suppressing layer by coating. Conductivity was imparted to the electromagnetic wave transmitting layer by blending PEDOT / PSS with the coating liquid of the electromagnetic wave transmitting layer. An electromagnetic transmission layer was formed by using a coating liquid containing 20 parts by mass of PEDOT / PSS with respect to 60 parts by mass of the acrylic resin.
  • Example 4 An electromagnetic wave suppressor was produced in the same manner as in Example 2 except that a resistance layer made of PEDOT / PSS was provided between the electromagnetic wave suppression layer and the electromagnetic wave transmission layer.
  • Comparative Example 2 A sample for comparison was prepared in the same manner as in Example 1 except that the electromagnetic wave transmitting layer was not provided.
  • Example 3 A sample for comparison was prepared in the same manner as in Example 2 except that the electromagnetic wave suppression layer was not provided.
  • j is an imaginary unit.
  • 0.8 is a real part and 0.3 is an imaginary part.
  • Table 2 The same applies to Table 2 below.
  • Electromagnetic wave transmitting layer 1 ... Electromagnetic wave transmitting layer, 2 ... Electromagnetic wave absorbing layer (electromagnetic wave absorber), 3 ... Electromagnetic wave suppressing layer, 4 ... Reflecting layer (reflecting body), 4a ... Surface, 10, 20, 30 ... Electromagnetic wave suppressing body.

Abstract

本開示に係る電磁波抑制体は、380THz~790THzの周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を反射し且つ380THz未満の周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を透過する電磁波透過層と、電磁波透過層を通過した電磁波の少なくとも一部を吸収する電磁波吸収体とを備える。

Description

電磁波抑制体
 本開示は、電磁波抑制体に関し、より詳しくは可視光反射性を有する電磁波抑制体に関する。
 近年、急速な情報量の増加や移動体の高速化、自動運転、IoT(Internet of Things)の実用化に向け、各々に対応できる通信、レーダー、セキュリティ用のスキャナ等の需要が益々高まっている。これに伴い5G、ミリ波、テラヘルツ波を活用した次世代の電磁波を用いた高速無線通信方式に関する技術が急速に進んでいる。
 電磁波を利用した製品は、他の電子機器から発生する電磁波と干渉し、誤作動を引き起こすことがある。これを防止するための技術として、例えば、電磁波抑制シート及びこれに使用するコーティング剤が提案されている(特許文献1~3参照)。電磁波抑制シートのタイプは、透過型と反射型に大別される。透過型は電磁波を吸収する性能を有する磁性体を利用し、これを含む層に電磁波を通過させることで電磁波を低減するものである。反射型は入射する電磁波と反射する電磁波とを干渉させることによって電磁波を低減するものである。
特開2010-153542号公報 特開2017-112253号公報 特開2017-216337号公報
 ところで、一般的な金属材料は、可視光を含む790THz以下の電磁波を反射する性質を有する。このため、吸収又は干渉によって電磁波の反射を低減するシートやフィルムの表面に金属材料を用いることはできない。よって、金属光沢の意匠性が求められる部材や光反射機能が必要な部材に電磁波抑制機能を付与することができなかった。
 本開示は、電磁波を低減する機能と、金属調意匠性又は光反射機能とを兼ね備える電磁波抑制体を提供する。なお、本開示において金属調意匠性は金属質感を意味する。また、金属光沢は、金属特有のツヤ感や光沢感を意味し、例えば光輝性の低いつや消しの金属光沢も含む。金属光沢の有無は正反射率を測定することによって判断することができる。本開示において、正反射率が10%以上であれば金属光沢があると判断する。
 本開示の第一の態様に係る電磁波抑制体は、380THz~790THzの周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を反射し且つ380THz未満の周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を透過する電磁波透過層と、電磁波透過層を通過した電磁波の少なくとも一部を吸収する電磁波吸収体とを備える。
 第一の態様に係る電磁波抑制体は、電磁波透過層と、電磁波吸収体とを備える。電磁波透過層は、上述のとおり、380THz~790THzの周波数帯に含まれる特定の電磁波(可視光)を反射する一方、380THz未満の周波数帯に含まれる電磁波を透過する性質を有する。この性質により、電磁波抑制体に金属光沢の意匠性又は光反射機能が付与される。電磁波吸収体は、電磁波透過層を通過した電磁波の少なくとも一部を吸収する性質を有する。電磁波吸収体は、誘電体及び磁性体の少なくとも一方を含むものであればよい。電磁波吸収体は、例えば、シート状又はフィルム状である。
 第一の態様に係る電磁波抑制体は、電磁波吸収体を通過した電磁波を反射する面を有する反射体を更に備え、電磁波透過層と反射体との間に電磁波吸収体が設けられたものであってもよい。この位置に反射体を設けることで、電磁波吸収体から入射してきた電磁波を再び電磁波吸収体へと至らしめることができる。
 第一の態様に係る電磁波抑制体は、電磁波透過層と電磁波吸収体との間に、抵抗層を更に備えてもよい。抵抗層は、電磁波透過層を通過してきた電磁波を電磁波吸収体に至らしめるための層である。すなわち、本開示における抵抗層は、電磁波抑制体が使用される環境や電磁波抑制体の構成、電磁波吸収体の複素誘電率に応じたインピーダンスマッチングをするための層であり、これにより反射減衰量が大きい電磁波吸収体が得られる。本開示において、抵抗層のシート抵抗値は、270Ω/□~640Ω/□であることが好ましい。本開示において、電磁波透過層のシート抵抗値が270Ω/□~640Ω/□であってもよい。この場合、電磁波透過層が抵抗層の役割を担うことができる。
 本開示の第二の態様に係る電磁波抑制体は、380THz~790THzの周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を反射し且つ380THz未満の周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を透過する電磁波透過層と、電磁波透過層を通過した電磁波を反射する面を有する反射体と、電磁波透過層と反射体との間に設けられた電磁波抑制層とを備える。
 第二の態様に係る電磁波抑制体は、電磁波透過層と、電磁波抑制層と、反射体とをこの順序で備える。電磁波透過層は、上述のとおり、380THz~790THzの周波数帯に含まれる特定の電磁波(可視光)を反射する一方、380THz未満の周波数帯に含まれる電磁波を透過する性質を有する。この性質により、電磁波抑制体に金属光沢の意匠性又は光反射機能が付与される。電磁波抑制層は、電磁波透過層から入射してきた電磁波と、反射体の表面で反射した電磁波とを干渉させることによって電磁波を減衰させる層である。
 第二の態様に係る電磁波抑制体は、電磁波透過層と電磁波抑制層との間に、抵抗層を更に備えてもよい。抵抗層は、電磁波透過層を通過してきた電磁波を電磁波抑制層に至らしめるための層である。
 本開示において、電磁波透過層は、例えば、金属ナノ粒子を含む層で構成することができる。金属ナノ粒子として、銀ナノ粒子が挙げられる。なお、電磁波透過層は、金属調意匠性を有し且つ電磁波を透過する性質を有する高分子材料(例えば、ポリアニリン誘導体)で構成されていてもよい。
 本開示は上記電磁波抑制体を備える物品に関する。物品に具体例として、建装材(例えば、鏡面化粧板、フロアシート及び化粧フィルム)及びデバイス(例えば、距離センサー、照明機器、無線通信機及び画像スキャナ)が挙げられる。
 本開示によれば、電磁波を低減する機能と、金属光沢の意匠性又は光反射機能とを兼ね備える電磁波抑制体が提供される。
図1は本開示の第一実施形態に係る電磁波抑制体を模式的に示す断面図である。 図2は本開示の第二実施形態に係る電磁波抑制体を模式的に示す断面図である。 図3は本開示の第三実施形態に係る電磁波抑制体を模式的に示す断面図である。
 以下、図面を参照しながら本開示の複数の実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
<第一実施形態>
 図1は本実施形態に係る電磁波抑制体を模式的に示す断面図である。この図に示す電磁波抑制体10はフィルム状又はシート状であり、電磁波透過層1と電磁波吸収層2(電磁波吸収体)とによって構成される積層構造を有する。電磁波透過層1は380THz~790THzの周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を反射し且つ380THz未満の周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を透過する。電磁波吸収層2は電磁波透過層1を通過した電磁波の少なくとも一部を吸収する。つまり、電磁波抑制体10は透過型に分類される。
(電磁波透過層)
 電磁波透過層1は、可視光(周波数帯:380THz~790THz)を反射し且つ低減すべき電磁波(周波数帯:380THz未満)を透過する性質を有する。電磁波透過層1は、このような性質を発現し得る材料で構成されている。かかる材料として、ポリアニリン誘導体などの高分子材料が挙げられる。これらの高分子材料は、金属調意匠性を有し且つ電磁波を透過する性質を有する。電磁波透過層1は、導電性を有していても有していなくてもよい。電磁波透過層1が導電性を有する場合、電磁波透過層1が抵抗層5(図3参照)の役割を担うことができる。電磁波透過層1のシート抵抗値は、270Ω/□~640Ω/□であることが好ましく、270Ω/□~500Ω/□であってもよい。
 電磁波透過層1は、金属ナノ粒子を含む層で構成することもできる。金属ナノ粒子の粒径は、例えば、1~100nmである。金属ナノ粒子は、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金等、あるいは、銅、ニッケル、ビスマス、インジウム、コバルト、亜鉛、タングステン、クロム、鉄、モリブデン、タンタル、マンガン、スズ、チタン等の1種又は2種以上の金属を含有する。銀ナノ粒子は、可視光反射率が高く、優れた金属調意匠性を有するとともに、1GHzから少なくとも100GHzまで高い電磁波透過性があるため好ましい。電磁波透過層1が金属ナノ粒子を含有することで、可視光は反射するにもかかわらず、ミリ波等は透過するという機能が発現する。
 電磁波透過層1は、上記高分子材料を含む塗液、あるいは、金属ナノ粒子と、樹脂成分とを含む塗液を使用して形成することができる。電磁波透過層1の厚さは、電磁波透過性と金属調意匠性に応じて設定すればよく、例えば、0.1~2.0μmであり、好ましくは0.3~1.0μmであり、より好ましくは0.5~0.8μmである。電磁波透過層1の厚さが2μmを超えると、電磁波透過性が低下する傾向にあり、他方、0.1μm未満であると金属調の可視光反射が不十分となる傾向にある。
 樹脂成分の具体例として、硝酸セルロース、アクリル樹脂等の樹脂が挙げられる。樹脂成分は光硬化性を有するものであってもよい。すなわち、樹脂成分は、重合性化合物である不飽和二重結合を有する化合物(例えば、アクリル酸、メタクリル酸を有する化合物)と、電離放射線によりラジカル種を発生する光重合開始剤とを含んでもよい。不飽和二重結合を有する化合物の具体例として、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、多塩基酸変性アクリレートであるDPE6A-MS(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸変性物)、PE3A-MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸変性物)、DPE6A-MP(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートフタル酸変性物)、PE3A-MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートフタル酸変性物)等を挙げることができるが、この限りではない。樹脂成分は、電離放射線により重合開始種を発生する化合物(重合開始剤)を含んでいてもよい。電離放射線のうち紫外線を照射することにより重合開始種を発生する化合物(光重合開始剤)を使用する場合、その光重合開始剤として、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α-ヒドロキシケトン、ベンジルメチルケタール、α―アミノケトン、モノアシルフォスフィンオキサイド、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を単独或いは混合して用いることができる。具体的には、BASF社、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 1173、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 819、Irgacure TPO、ランバルティ社、Esacure KIP-150、Esacure ONE等を挙げることができるが、この限りではない。
 電磁波吸収層2の表面上に直接塗工してもよいし、基材(不図示)上に塗工によって電磁波透過層1を形成し、基材と電磁波吸収層2とを接着剤又は粘着材で貼り合わせてもよい。この場合、基材、接着剤及び粘着材として、電磁波透過層1の可視光反射性や電磁波透過性を損なわないものを使用すればよい。基材として、例えば、樹脂フィルムを使用すればよく、その材質として、PET(ポリエチレンテレフタレート)、TAC(三酢酸セルロース)、PMMA(ポリメタクリル酸エステル)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン)、PCTFE(ポリクロロテトラフルオロエチレン)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PEN(ポリエチレンナフタレート)が挙げられる。
 基材と、その表面上に塗工された電磁波透過層1との積層体を電磁波吸収層2に貼り合わせる場合、塗工面を最表面とすると高い可視光反射性が得られ、他方、塗工面を電磁波吸収層2側にすると電磁波透過層1が基材によって保護されることで高い信頼性が得られる。なお、基材と電磁波透過層1の密着性向上及び塗工均一性向上の観点から、基材の表面に下地層(不図示)を形成してもよい。また、マイグレーション防止及び電磁波透過層1の保護の観点から、電磁波透過層1を覆うオーバーコート層(不図示)を設けてもよい。
(電磁波吸収層)
 電磁波吸収層2は、電磁波透過層1を通過した電磁波の少なくとも一部を吸収することによって電磁波を低減する層である。電磁波吸収層2は、誘電体及び磁性体の少なくとも一方を含むものであればよい。電磁波吸収層2の厚さは、吸収させる周波数又は反射減衰量に応じて設定すればよい。電磁波吸収層2の厚さは、例えば、5~500μmであり、500~1500μm又は1500~20000μmであってもよい。
 電磁波吸収層2が誘電体を含む場合、電磁波吸収層2を構成する材料は、低減すべき周波数における誘電損失(tanδ)が1×10-2以上であることが好ましい。誘電損失(tanδ)は以下の式で表される。
  tanδ=ε”/ε’
 式中、ε’は複素誘電率の実部を示し、ε”は複素誘電率の虚部を示す。
 電磁波吸収層2に含まれる誘電体は無機材料であっても有機材料であってもよい。無機材料として、例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛及びそれらのナノ粒子が挙げられる。有機材料として、例えば、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、クリブタル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルホルマール、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂及びポリクロロブレン樹脂が挙げられる。仕様に応じて、任意の有機材料に上記無機材料を分散させてもよい。上記有機材料に上記無機材料のナノ粒子を分散させると、分散性が高く、表面が均一な膜面が得られる。
 電磁波吸収層2が磁性体を含む場合、電磁波吸収層2を構成する材料は、低減すべき周波数における磁気損失(tanδ)が1×10-2以上であることが好ましい。磁気損失(tanδ)は以下の式で表される。
  tanδ=μ”/μ’
 式中、μ’は複素透磁率の実部を示し、μ”は複素透磁率の虚部を示す。
 電磁波吸収層2に含まれる磁性体として、例えば、鉄、ニッケル及びコバルトから選ばれる少なくとも一種の元素を含む金属又は化合物が挙げられる。これらの材料の粒子を電磁波吸収層2に分散させてもよい。
 第一実施形態によれば、電磁波が電磁波抑制体10を透過することで、電磁波を低減することができる。電磁波透過層1が金属光沢の意匠性又は光反射機能を有するため、金属光沢の意匠性が求められる部材や光反射機能が必要な部材に電磁波抑制体10を適用することができる。
<第二実施形態>
 図2は本実施形態に係る電磁波抑制体を模式的に示す断面図である。この図に示す電磁波抑制体20はフィルム状又はシート状であり、電磁波透過層1と電磁波抑制層3と反射層4(反射体)とをこの順序で備える積層構造を有する。電磁波抑制層3は、電磁波透過層1から入射してきた電磁波と、反射層4の表面4aで反射した電磁波とを干渉させることによって電磁波を減衰させる層である。つまり、電磁波抑制体20は反射型に分類される。以下、電磁波抑制層3及び反射層4について説明する。
(電磁波抑制層)
 電磁波抑制層3は、入射する電磁波と反射した電磁波を干渉させるための層である。電磁波抑制層3は、以下の式で表される条件を満たすように厚さ等が設定されている。
  d=λ/(4(ε1/2
 式中、λは抑制すべき電磁波の波長(単位:m)を示し、εrは電磁波抑制層3を構成する材料の複素誘電率の実部、dは電磁波抑制層3の厚さ(単位:m)を示す。入射する電磁波の位相と反射した電磁波の位相がπずれることで反射減衰が得られる。
 電磁波抑制層3に誘電体及び磁性体の少なくとも一方を配合することによって電磁波抑制層3の複素誘電率の実部を大きくしてもよい。これにより、電磁波抑制層3を薄くすることができるとともに、電磁波抑制層3において電磁波の少なくとも一部を吸収することができる。なお、誘電体及び磁性体として、第一実施形態において例示したものと同様のものを使用すればよい。電磁波抑制層3の厚さは、例えば、テラヘルツ300GHz帯であれば50~80μmであり、ミリ波帯60~79GHzであれば200~400μmであり、3GHz~30GHzであれば500~7000μmとすればよい。
 電磁波抑制層3は接着性又は粘着性を有する樹脂材料で構成されていてもよい。これにより、反射層4の表面4aに対して電磁波抑制層3を効率的に貼り付けることができる。かかる材料として、例えば、シリコーン粘着剤、アクリル粘着剤及びウレタン粘着剤が挙げられる。仕様に応じて、これらの材料に任意の高誘電無機材料を分散させてもよい。電磁波抑制層3を構成する材料として、例えば、誘電率3.0のシリコーン粘着剤を使用した場合、以下のとおり、抑制すべき電磁波の波長に応じて電磁波抑制層3の厚さを設定すればよい。例えば、抑制対象の電磁波がミリ波であって波長1~10mmである場合、電磁波抑制層3の厚さは0.144~1.4mm程度とすればよい。抑制対象の電磁波がサブミリ波(テラヘルツ波)であって波長100~1000μm(周波数3.0~0.3THz)である場合、電磁波抑制層3の厚さは14.4~144μm程度とすればよい。
(反射層)
 反射層4は電磁波抑制層3から入射してきた電磁波を反射させ、電磁波抑制層3へと至らしめるための層である。反射層4の厚さは、例えば、0.05~100μmであり、12μm以上(例えば、12~80μm)であってもよい。
 反射層4は、例えば、シート抵抗値が100Ω/□以下の導電性を有する材料で構成されている。かかる材料は無機材料であっても有機材料であってもよい。導電性を有する無機材料として、例えば、酸化ンジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛アルミニウム(AZO)、カーボンナノチューブ、グラフェン、Ag、Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In、Ag-Cu、Cu-Au及びNiナノ粒子からなる群から選択される1つ以上を含むナノ粒子、又は及びナノワイヤーが挙げられる。導電性を有する有機材料として、例えば、ポリチオフェン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体が挙げられる。導電性を有する無機材料又は有機材料を基材上に製膜してもよい。柔軟性、成膜性、安定性、シート抵抗値及び低コストの観点から、PETフィルムと、その表面に蒸着されたアルミニウム層とを備える積層フィルム(Al蒸着PETフィルム)を反射層として用いることが好ましい。
 第二実施形態において、電磁波透過層1のシート抵抗値は270Ω/□~640Ω/□であることが好ましい。シート抵抗値がこの範囲の電磁波透過層1を使用し且つ電磁波抑制層3としてλ/4型の電磁波吸収体を採用することで、15dB以上の大きな反射減衰を達成し得る。電磁波透過層1が金属光沢の意匠性又は光反射機能を有するため、金属光沢の意匠性が求められる部材や光反射機能が必要な部材に電磁波抑制体20を適用することができる。大きな反射減衰を達成する観点から、電磁波透過層1のシート抵抗値は270~500Ω/□であってもよく、350~400Ω/□又は520~640Ω/□であってもよい。
<第三実施形態>
 図3は本実施形態に係る電磁波抑制体を模式的に示す断面図である。この図に示す電磁波抑制体30はフィルム状又はシート状であり、電磁波透過層1と抵抗層5と電磁波抑制層3と反射層4とをこの順序で備える積層構造を有する。電磁波抑制体30は、電磁波透過層1と電磁波抑制層3との間に、抵抗層5を備えることの他は、第二実施形態に係る電磁波抑制体20と同様の構成である。以下、抵抗層5について説明する。
(抵抗層)
 抵抗層5は外側から入射してきた電磁波を電磁波抑制層3へと至らしめるための層である。すなわち、抵抗層5は、電磁波抑制体30が使用される環境や、電磁波透過層1の特性に応じてインピーダンスマッチングをするための層である。例えば、電磁波抑制体30が空気(インピーダンス:377Ω/□)中で使用され、且つ電磁波抑制層3の複素誘電率の実部が2.9であり、厚さが260μmの場合、抵抗層5のシート抵抗値を270~640Ω/□の範囲に設定すると高い反射減衰を得ることができる。大きな反射減衰を達成する観点から、抵抗層5のシート抵抗値は270~500Ω/□であってもよく、350~400Ω/□又は520~640Ω/□であってもよい。
 抵抗層5は導電性を有する材料で構成される。かかる材料は無機材料であっても有機材料であってもよい。導電性を有する無機材料としては、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛アルミニウム(AZO)、カーボンナノチューブ、グラフェン、Ag、Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In、Ag-Cu、Cu-AuおよびNiナノ粒子からなる群から選択される1つ以上を含むナノ粒子、又は及びナノワイヤーが挙げられる。導電性を有する有機材料として、例えば、ポリチオフェン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体が挙げられる。柔軟性、成膜性、安定性及びシート抵抗値の観点から、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)を含む導電性ポリマーで抵抗層5を構成することが好ましい。例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PPS)との混合物(PEDOT/PSS)で抵抗層5を構成してもよい。
 抵抗層5のシート抵抗値は、例えば、導電性を有する材料の選定、抵抗層5の厚さの調節によって適宜設定することができる。抵抗層5の厚さは0.1~2.0μmの範囲内とすることが好ましく、0.1~0.4μmの範囲内とすることがより好ましい。厚さが0.1μm以上であると、均一な膜を形成しやすく、抵抗層5としての機能をより十分に果たすことができる傾向がある。一方、厚さが2.0μm以下であると、十分なフレキシビリティを保持させることができ、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じることをより確実に抑制できる傾向がある。シート抵抗値は、例えば、ロレスターGP MCP-T610(商品名、株式会社三菱化学アナリテック製)を用いて測定することができる。
 第三実施形態によれば、抵抗層5と、電磁波抑制層3としてλ/4型の電磁波吸収体とを併用することで15dB以上の大きな反射減衰を達成し得る。また、電磁波透過層1が金属光沢の意匠性又は光反射機能を有するため、金属光沢の意匠性が求められる部材や光反射機能が必要な部材に電磁波抑制体30を適用することができる。
 上記実施形態に係る電磁波抑制体10,20,30は、電磁波の低減と、金属光沢の意匠性や光反射機能とを求められる物品に適用可能である。物品に具体例として、建装材(例えば、鏡面化粧板、フロアシート及び化粧フィルム)及びデバイス(例えば、距離センサー、照明機器、無線通信機及び画像スキャナ)が挙げられる。
 以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、シート状又はフィルム状の電磁波抑制体10,20,30を例示したが、電磁波抑制体の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図1に示す電磁波吸収層2及び図2,3に示す反射層4は層状でなくてもよい。
 以下、本開示について、実施例及び比較例に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
 以下の材料を使用して実施例及び比較例に係る電磁波抑制体を作製した。
(1)電磁波透過層
・金属調高分子色素:ポリアニリン誘導体(住友精化製)
・銀ナノ粒子:シュウ酸銀(東洋化学製)
・バインダー樹脂:アクリル樹脂(サイデン化学製)
(2)抵抗層
・ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PPS)との混合物(PEDOT/PSS)(ナガセケムテックス製)
(3)電磁波抑制層
・磁性体:イプシロンナノ酸化鉄粒子(岩谷産業製)
・バインダー樹脂:ブタジエン樹脂(旭化成製)
・アクリル粘着材:OC-3405(商品名、サイデン化学製)
・チタン酸バリウムのナノ粒子(堺化学工業製、平均粒径:100nm)
(4)反射体
・Al蒸着PETフィルム
(実施例1)
 表1に示す材料で各層が構成された透過型の電磁波抑制体を以下のようにして作製した。すなわち、磁性体100質量部に対して30質量部のバインダー樹脂を含む塗液を使用して電磁波抑制層(厚さ2.5×10μm)を形成した。この電磁波抑制層の表面に、塗工によって電磁波透過層(厚さ100μm)を形成した。
(実施例2)
 ポリアニリン誘導体の代わりに、銀ナノ粒子を用いて電磁波透過層(厚さ1μm)を形成したことの他は実施例1と同様にして電磁波抑制体を作製した。なお、アクリル樹脂100質量部に対して30質量部の銀ナノ粒子を含む塗液を使用して電磁透過層を形成した。
(実施例3)
 表1に示す材料で各層が構成された透過型の電磁波抑制体を以下のようにして作製した。すなわち、チタン酸バリウム(BaTiO)100質量部に対して70質量部のアクリル粘着材を含む塗液を使用して電磁波抑制層(厚さ260μm)を形成した。この電磁波抑制層の表面に、塗工によって電磁波透過層(厚さ1μm)を形成した。電磁波透過層の塗液にPEDOT/PSSを配合することによって電磁波透過層に導電性を付与した。なお、アクリル樹脂60質量部に対して20質量部のPEDOT/PSSを含む塗液を使用して電磁透過層を形成した。
(実施例4)
 電磁波抑制層と電磁波透過層の間にPEDOT/PSSからなる抵抗層を設けたことの他は、実施例2と同様にして電磁波抑制体を作製した。
(比較例1)
 実施例の比較対象として、反射体(Al蒸着PETフィルム)を準備した。
(比較例2)
 電磁波透過層を設けなかったことの他は、実施例1と同様にして比較用の試料を作製した。
(比較例3)
 電磁波抑制層を設けなかったことの他は、実施例2と同様にして比較用の試料を作製した。
<評価結果>
 実施例及び比較例について以下の項目を評価した。
(1)正反射率
 日立U4100分光光度計を用いて入射角が25°で波長400~800nmの光の正反射率(鏡面反射率)を測定した。正反射率(鏡面反射率)が10%以上であれば、金属調意匠性を備えていると評価した。
(2)シート抵抗値の測定
 高抵抗低効率計(三菱ケミカルアナリテック社製)を用いて、電磁波透過層及び抵抗層のシート抵抗値を測定した。印加電圧は1000Vで測定した。なお、表中における「導電性なし」は、測定装置のレンジオーバー(1×1014Ω/□以上)であったことを意味する。
(3)電磁波の抑制効果の評価
 フリースペースタイプSパラメータ測定法で電磁波の抑制効果を評価した。以下の装置を使用して測定を行った。
・ベクトルネットワークアナライザ(Keysight PNA N5222B 10MHz-26.5GHz、Virginia DiodesInc、WR12 55-95GHz)
・高周波ネットワークアナライザー(アジレント・テクノロジー製、E8362C)
 実施例及び比較例の試料として、一辺120mmの正方形の平板状試料を作製した。
(実施例1,2及び比較例2,3)
 送信アンテナからミリ波を試料に照射し、試料を透過して受信アンテナに入射するミリ波の強度を測定して減衰量(dB)を求めた。60GHz~90GHzの範囲における最大反射減衰量の最大値と、この最大値となったときの周波数とを表1及び表2に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1中、jは虚数単位である。例えば、実施例1の「0.8-0.3j」は0.8が実部であり、0.3が虚部である。以下の表2についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
1…電磁波透過層、2…電磁波吸収層(電磁波吸収体)、3…電磁波抑制層、4…反射層(反射体)、4a…表面、10,20,30…電磁波抑制体。

Claims (11)

  1.  380THz~790THzの周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を反射し且つ380THz未満の周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を透過する電磁波透過層と、
     前記電磁波透過層を通過した電磁波の少なくとも一部を吸収する電磁波吸収体と、
    を備える、電磁波抑制体。
  2.  前記電磁波吸収体を通過した電磁波を反射する面を有する反射体を更に備え、
     前記電磁波透過層と前記反射体との間に、前記電磁波吸収体が設けられている、請求項1に記載の電磁波抑制体。
  3.  前記電磁波透過層と前記電磁波吸収体との間に、抵抗層を更に備える、請求項1又は2に記載の電磁波抑制体。
  4.  380THz~790THzの周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を反射し且つ380THz未満の周波数帯の少なくとも一部の範囲の周波数を有する電磁波を透過する電磁波透過層と、
     前記電磁波透過層を通過した電磁波を反射する面を有する反射体と、
     前記電磁波透過層と前記反射体との間に設けられた電磁波抑制層と、
    を備える、電磁波抑制体。
  5.  前記電磁波透過層と前記電磁波抑制層との間に、抵抗層を更に備える、請求項4に記載の電磁波抑制体。
  6.  前記抵抗層のシート抵抗値が270Ω/□~640Ω/□である、請求項3又は5に記載の電磁波抑制体。
  7.  前記電磁波透過層が金属ナノ粒子を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の電磁波抑制体。
  8.  前記金属ナノ粒子が銀ナノ粒子である、請求項7に記載の電磁波抑制体。
  9.  前記電磁波透過層のシート抵抗値が270Ω/□~640Ω/□である、請求項1~8のいずれか一項に記載の電磁波抑制体。
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載の電磁波抑制体を備える建装材。
  11.  請求項1~9のいずれか一項に記載の電磁波抑制体を備えるデバイス。
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