電波又は磁波のシールド

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【発明の名称】	電波又は磁波のシールド
【発明者】	【氏名】中越康亘【氏名】宮部泰孝
【要約】	【課題】磁波及び高周波の電波をシールドすることが可能で、薄く形成でき、しかも経済性に優れた電波又は磁波のシールドを提供すること。【解決手段】一対の導電層であるアルミニウム箔１１ａ，１２ａを設け、これらアルミニウム箔１１ａ，１２ａの間に絶縁層１９ａを設けてなる。絶縁層１９ａとしては、ポリエチレンテレフタートフィルム（ＰＥＴ）の他、不織布・紙等の空洞を含む材料を用いることが望ましい。アルミニウム箔１１ａ，１２ａの表面にはＰＥＴ１３ａ，１４ａを貼り付けてある。また、一対のアルミニウム箔１１ａ，１２ａ間に磁波シールド材料層を介在させることで、磁波シールド効果を向上させ得る。

【特許請求の範囲】
【請求項１】一対の導電層（１１ａ，１２ａ）を設け、これら導電層（１１ａ，１２ａ）の間に絶縁層（１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１９ａ）を設けてなる電波又は磁波のシールド。
【請求項２】前記絶縁層を一対設け、これら一対の絶縁層の間に他の導電層をさらに設けてなる請求項１に記載の電波又は磁波のシールド。
【請求項３】前記絶縁層（１９ａ）が空洞を含む含空洞絶縁層である請求項１又は２のいずれかに記載の電波又は磁波のシールド。
【請求項４】前記含空洞絶縁層が不織布、織布、網、紙、発泡材料若しくは多孔質材料又はこれらの組合せである請求項３に記載の電波又は磁波のシールド。
【請求項５】前記一対の導電層（１１ａ，１２ａ）をなす金属の純度をこれら一対の導電層（１１ａ，１２ａ）間で異ならせてある請求項１～４のいずれかに記載の電波又は磁波のシールド。
【請求項６】前記一対の導電層（１１ａ，１２ａ）の各外面に他の絶縁層（１３ａ，１４ａ）を設けてある請求項１～５記載の電波又は磁波のシールド。
【請求項７】前記導電層（１１ａ，１２ａ）がアルミニウム箔である請求項１～６のいずれかに記載の電波又は磁波のシールド。
【請求項８】前記一対の導電層（１１ａ，１２ａ）間に磁波シールド材料層（１３ｂ，１５ａ）を介在させてある請求項１～７のいずれかに記載の電波又は磁波のシールド。
【請求項９】前記磁波シールド材料層（１３ｂ）が絶縁層である請求項８に記載の電波又は磁波のシールド。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電波又は磁波のシールド（電磁波シールド）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電磁波対策として一般的に使用されている電波又は磁波のシールドとしては、次の如き構成が知られている。
【０００３】１）厚さが１ミリ以上ある鉄、銅、アルミニウム等の単独またはその合金を使用した壁材。
２）導電性のある金属を対象物の内面又は外面にメッキし、溶射し又は蒸着したもの。
３）炭素繊維、金属繊維を不織布、織布に単独でまたは混紡にして導電性布としたもの。
４）導電性素材の鉄、ニッケル、銅、コバルト、アルミニウム、金、銀などの単独またはそれらの化合物や混合物を、単独又はプラスチックに混入して成型品にしたり、塗料に配合して塗装したもの。
【０００４】ところが、一般的に電磁波シールド材として市場において使用されているものの大半は、導電性を利用した電波シールドを主眼としたものであり、磁波シールド性は非常に低い。そして、電波のみならず高周波や磁波を遮蔽するには、例えば３ミリ程度の厚みのある鉄板やアルミニウム板を使用する必要がある。しかし、このように厚い板をシールドとして用いると、施工が困難で価格的にも非常に高価なものとなるといった問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、磁波及び高周波の電波をシールドすることが可能で、薄く形成でき、しかも経済性に優れた電波又は磁波のシールドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明に係る電波又は磁波のシールドの特徴は、一対の導電層を設け、これら導電層の間に絶縁層を設けてなることにある。
【０００７】本発明に係る電波又は磁波のシールドの他の特徴は、絶縁層を一対設け、これら一対の絶縁層の間に他の導電層をさらに設けてなることにある。
【０００８】本発明のさらに他の特徴は、絶縁層が空洞を含む含空洞絶縁層であることにある。この含空洞絶縁層は例えば不織布、織布、網、紙、発泡材料若しくは多孔質材料又はこれらの組合せにより構成される。
【０００９】特に、一面側への反射波の影響を低減させるには、前記一対の導電層をなす金属の純度をこれら一対の導電層間で異ならせるとよい。また、一対の導電層の各外面に他の絶縁層を設けることで、両面側に対する反射波の影響を低減させ得る。
【００１０】前記導電層としてはシールド性、価格及び加工性の点でアルミニウム箔が優れている。
【００１１】磁波シールド性を効率的に高めるには、前記一対の導電層間に磁波シールド材料層を介在させることが望ましい。
【００１２】また、前記磁波シールド材料層を絶縁層で構成することで、磁波シールド性を向上させつつ、全体の層厚を抑制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。図１は、本発明にかかる電波又は磁波のシールド１ａの一例を示す断面図である。この電波又は磁波のシールド１ａは、導電層たる一対のアルミニウム箔１１ａ，１２ａを設け、これら導電層１１ａ，１２ａの間に絶縁層たるポリエチレンテレフタートフィルム（以下、単に「ＰＥＴ」と称する。）１３ａを設けてなる。アルミニウム箔１１ａ，１２ａの厚さは１５ミクロン程度、ＰＥＴの厚さは２５ミクロン程度であるが、これら各層の厚さはこの値に限定されず、適宜変更が可能である。
【００１４】本実施形態では、各層に箔又はフィルムを用いているが、本発明における各層は蒸着薄膜、金属メッキや塗膜等で構成してもよい。なお、使用する各層の材質に応じて積層に使用する手段は特に限定されるものではないが、一般的には接着剤や粘着剤を用いた積層方法が使用できる。また、各層を形成する基材そのもの又はそれらの表面に融着性樹脂を加工したものを使用した場合は、加熱圧着による積層方法が使用できる。本実施形態では各層の接着剤として例えばポリエステルー－イソシアネート架橋型の接着剤を用いているが、その他、この積層に使用できる接着剤や粘着剤としてはアクリル系、エステル系、エポキシ系、ウレタン系、シリコン系、ゴム系、オレフィン系、アミド系、メラミン系、ビニルエーテル系やさらには天然物系のデンプン、カゼイン、にかわ等を用いてもよい。
【００１５】導電層１１ａ，１２ａとしては、アルミニウム箔の他、一般に使用される銅、アルミニウム、鋼、亜鉛又はニッケルなどの金属箔、炭素を配合したフィルム状物、炭素繊維を用いた織物、メッシュ状又は不織布、導電素材を配合した導電性塗料より得られた塗膜が使用できる可能性がある。一方、絶縁層１３ａとしては、ゴム、プラスチック、セラミックなどの素材を用いたフィルム又は塗料から得られた塗膜を用いることができる。
【００１６】図２に示す電波又は磁波のシールド１ｂは、先の電波又は磁波のシールド１ａと同じく、導電層たる一対のアルミニウム箔１１ａ，１２ａを設け、これら導電層１１ａ，１２ａの間に絶縁層１３ｂを設けてなる。但し、ポリエステル系等の接着用樹脂に磁性材料（磁波シールド材料）を分散させて、絶縁層１３ｂを磁波シールド材料層として構成している点が異なる。ここに、渦電流を発生させやすい磁性材料としては、鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト、ケイ素鋼、パーマロイ、フェライト、センダスト、アモルファス合金又は炭素などを単独で又は混合したものを用いることができる。また、上記接着用樹脂は、各層への接着力を要求されることにより、一般的にはポリエステル系、アクリル系、ポリウレタン系、アクリルシリコン系、シリコン系樹脂などを適宜選択できる。なお、本形態に限らず、磁性材料を分散させた絶縁層１３ｂを一対設け、これら一対の絶縁層の間にさらに他の導電層たるアルミニウム箔を設けても良い。
【００１７】図３に示す電波又は磁波のシールド１ｃでは、導電層たる一対のアルミニウム箔１１ａ，１２ａを設け、これら導電層１１ａ，１２ａの間に一対の絶縁層１３ａ，１４ａに挟まれた磁波シールド材料層１５ａを介在させてある。この磁波シールド材料層１５ａとしては、図２における絶縁層１３ｂと同種の材料の他、導電性の材料を用いても構わない。全体の層厚が薄くなる点において、先の図２に示す実施形態の方が本実施形態よりも優れている。後述するように、導電層たる一対のアルミニウム箔１１ａ，１２ａ間で電波又は磁波の吸収が起こっている可能性が考えられることから、磁波シールド材料層１５ａを、これら一対の箔の外ではなく、これら一対の箔間に設けることが望ましいと考えられる。
【００１８】図４は、建材等として使用することのできる電波又は磁波のシールド１ｄの一例を示している。この電波又は磁波のシールド１ｄは、先の第一実施形態にかかる電波又は磁波のシールド１ａの表側に装飾材よりなる装飾層１６ａを設けると共に、同シールド１ａの裏側に粘着層１７ａと剥離層１８ａとを順次設けてなる。装飾層１６ａは、あくまでも視的外観をよくするための構成層であり、織物、紙、プラスチックフィルムを基材とし、印刷などを施した内装材として使用できるものを用いることができる。また、粘着層１７ａは、本発明の積層シートを各対象器材の表面や内面、さらには壁面等に貼り付けるためのもので、一般的にはアクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、シリコン系又はゴム系等の粘着材を使用できる。剥離層１８ａは、粘着層１７ａを使用時まで保護するためのものであって、ポリオレフィンフィルムや離型紙を用いることができる。なお、電波又は磁波のシールド１ａとしては、第二、第三実施形態のものを用いてもよい。
【００１９】ところで、先のアルミニウム箔１１ａ，１２ａは、その純度が高いほど、電波又は磁波のシールド効果の優れていることが知られている。また、一般に、電波シールド効果は、シールドに入射した電波を反射することで得られる。一方、上述した本発明の構成により、電波及び磁波の吸収が起こると推察される。したがって、機器等から発生した電波等がシールド表面で反射して再び他の機器等に悪影響を与えることを防ぐためには、一対の導電層をなす金属の純度をこれら一対の導電層間で異ならせ、反射防止を望む側の導電層金属を純度の低いものとすることが望ましい。例えば、病院の手術室等における電磁波障害の防止には、室内側での反射を低減する必要がある。そこで、装飾層１６ａ側のアルミニウム箔１１ａの純度を粘着層１７ａ側のアルミニウム箔１２ａの純度よりも低いものとすればよい。
【００２０】図５に示す第五の実施形態では、各々ＰＥＴフィルムで構成された一対の絶縁層１３ａ，１４ａの間に導電層たる一対のアルミニウム箔１１ａ，１２ａを設け、さらにこの一対の導電層１１ａ，１２ａ間に含空洞絶縁層１９ａを設けてシールド１ｅを構成している。含空洞絶縁層１９ａには、不織布、織布、網、和紙、洋紙、発泡材料シート若しくは多孔質材料シート又はこれらの組合せ等を用いることができる。不織布は、耐水性に優れると共に空洞の含有率が高く、シールド性に優れていることが判明した。不織布の原料としては、ポリエステル・レーヨン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン等の有機材料繊維の他、アスベスト等の無機材料繊維が使用できる。織布及び網の原料としては、これら不織布原料の他、綿、毛等の天然繊維を使用することができる。発砲材料及び多孔質材料としてはポリスチロール、ポリエチレン等の有機質又はセラミックス等の無機質材料であって、独立した小空洞又は連続した小空洞を含むものを使用できる。空洞には空気の他、窒素や炭酸ガスが含まれていてもよい。上記含空洞絶縁層における「これらの組合せ」とは、例えば、発砲材料シートと網とを貼り合わせる等の２種以上の材料層を貼り合わせたものの他、多孔質材料と不織布材料とを混合してシート状にする等の２種以上の材料自体を混合したものの双方を含む。製作にあたっては、まず各ＰＥＴフィルム１３ａ，１４ａと各アルミニウム箔１１ａ，１２ａとをあらかじめ貼り付けたフィルムを用いるので、含空洞絶縁層１９ａとの接着時の取扱いが容易である。なお、含空洞絶縁層１９ａは、空洞の含有程度により断熱性を発揮する。
【００２１】本第五実施形態に係るシールド１ｅによれば、導電層たるアルミニウム箔１１ａ，１２ａの表面に絶縁層たるＰＥＴフィルム１３ａ，１４ａが各々位置することで、アルミニウム箔１１ａ，１２ａ表面からの電波等の反射を緩和することができる。また、アルミニウム箔１１ａ，１２ａが直接外部に露出しないので、これらアルミニウム箔１１ａ，１２ａの腐食を防止することが可能となる。着色性や接着性を考慮すれば、ＰＥＴフィルム１３ａ，１４ａに白色のものを用いたり、表面がマット状のものを用いるとよい。
【００２２】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図６～図１２を参照しながら説明する。図６は、電磁波シールド測定器１００の論理ブロック図である。この電磁波シールド測定器１００は、トラッキングジェネレーター１０１と、シールドボックス１０２と、プリアンプ１０３と、スペクトラムアナライザー１０４とを備えている。トラッキングジェネレーター１０１は電波又は磁波を低周波から高周波に至るまで発生させ、シールドボックス１０２の発信側部１０２ａにおけるアンテナに送信する。シールドボックス１０２において、試験対象となるシールド材料は、発信側部１０２ａ及び受信側部１０２ｂの間に挟み込まれる。受信側部１０２ｂ内のアンテナは、挟み込まれたシールド材料を透過する電波又は磁波を受信し、これをプリアンプ１０３に送信する。プリアンプ１０３で増幅された透過信号は、スペクトラムアナライザー１０４で周波数解析され、各周波数毎に電波又は磁波のシールド性が求められる。
【００２３】本発明の第一実施例で使用する基本構成は、上記図１の第一実施形態に示した電波又は磁波のシールド１ａである。試験対象となる試料は、次の表１に示す通りであり、比較例として３ｍｍ厚のアルミニウム板を用いている。同表において、「高Ａｌ」とは純度９９．９９％以上の高純度アルミニウム箔、「低Ａｌ」とは純度９９．３％以上の低純度アルミニウム箔、「ＰＥＴ］とは上述のポリエチレンテレフタートフィルムを意味する。試料Ａ１のみＰＥＴを介在させずに２枚の高純度アルミニウム箔を重ねている。
【００２４】
【表１】

【００２５】かかる５つの試料と３ｍｍ厚のアルミニウム板とを用いた測定結果のうち、電波シールド性に関する結果を次の表２及び図７に、磁波シールド性に関する結果を次の表３及び図８にそれぞれ示す。
【００２６】
【表２】

【００２７】
【表３】

【００２８】表２より、一対の箔間にＰＥＴを介在させた試料Ａ２～４の構成は、３００ＭＨｚ～１ＧＨｚの高周波領域において、ＰＥＴを介在させない試料Ａ１よりも顕著な電波シールド性の向上が確認された。また、表３より、ＰＥＴを介在させた試料Ａ２～４の構成は、１ＭＨｚ～３０ＭＨｚの領域において、ＰＥＴを介在させない試料Ａ１よりも顕著な磁波シールド性の向上が確認された。特に、ＰＥＴを介在させた試料Ａ５は、低純度アルミニウムを用いているにもかかわらず、高純度アルミニウムを用いた試料Ａ１に近似又はこれを越える磁波シールド性を発揮することが確認された。そして、これらの測定から、電波又は磁波が本発明にかかる電波又は磁波シールド材に吸収されうることが推察される。
【００２９】本発明の第二実施例で使用する基本構成は、上記図１の第一実施形態に示した電波又は磁波のシールド１ａ（試料Ｂ１）の他、３層のアルミニウム層間にＰＥＴを介在させたもの（試料Ｂ２）を用いている。試料Ｂは、換言すると、一対の導電層の間に一対の絶縁層を設け、さらにこの一対の絶縁層の間に他の導電層を設けた構成となっている。試験対象となる試料は、次の表４に示す通りである。なお、本実施例では、ＰＥＴと低Ａｌをあらかじめ貼り合わせた材料を用いている。
【００３０】
【表４】
発信側受信側試料Ｂ１ＰＥＴ／低Ａｌ／低Ａｌ／ＰＥＴ試料Ｂ２ＰＥＴ／低Ａｌ／ＰＥＴ／低Ａｌ試料Ｂ３ＰＥＴ／低Ａｌ／ＰＥＴ／低Ａｌ／ＰＥＴ／低Ａｌ【００３１】かかる３つの試料と３ｍｍ厚のアルミニウム板とを用いた測定結果のうち、電波シールド性に関する結果を次の表５及び図９に、磁波シールド性に関する結果を次の表６及び図１０にそれぞれ示す。
【００３２】
【表５】

【００３３】
【表６】

【００３４】表５より、一対の箔間にＰＥＴを介在させた試料Ｂ２の構成は、３００ＭＨｚ～１ＧＨｚの高周波領域において、ＰＥＴを介在させない試料Ｂ１よりも顕著な電波シールド性の向上が確認された。また、表６より、ＰＥＴを介在させた試料Ｂ２の構成は、１０ＭＨｚ～１ＧＨｚの領域において、ＰＥＴを介在させない試料Ｂ１よりも顕著な磁波シールド性の向上が確認された。特に、ＰＥＴを介在させた３層構造の試料Ｂ３は、１ＭＨｚ～１ＧＨｚの領域においては、電波シールド性に関し３ｍｍアルミニウム板に近似又はこれを越える磁波シールド性を発揮し、１０ＭＨｚ～１ＧＨｚの領域においては、磁波シールド性に関し３ｍｍアルミニウム板に近似又はこれを越える磁波シールド性を発揮することが確認された。
【００３５】本発明の第三実施例で使用する下記表７に示す５つの試料のうち、試料Ｃ５は、図５に示す電波又は磁波のシールド１ｅである。試料Ｃ４は試料Ｃ５の両面からＰＥＴフィルムを除いたものであり、試料Ｃ２、Ｃ３は試料Ｃ４の不織布を和紙に変更したものである。不織布１５ｇ／m²と和紙７５ｇ／m²とはいずれも１５０ミクロン程度の厚みを有しており、空洞部の含有率の比較用に用いている。試料Ｃ１は不織布、和紙の替わりにＰＥＴフィルムを用いたものであり、誤差を検証するための比較用の構成である。各高Ａｌは２０ミクロン、各ＰＥＴは２５ミクロン程度の厚みを有しており、不織布は貼合せ時に厚みを減じることから、試料Ｃ５の全体の厚みは２００ミクロン程度となる。
【００３６】
【表７】
試料Ｃ１高Ａｌ／ＰＥＴ／高Ａｌ試料Ｃ２高Ａｌ／和紙１４ｇ／m²／高Ａｌ試料Ｃ３高Ａｌ／和紙７５ｇ／m²／高Ａｌ試料Ｃ４高Ａｌ／不織布１５ｇ／m²／高Ａｌ試料Ｃ５ＰＥＴ／高Ａｌ／不織布１５ｇ／m²／高Ａｌ／ＰＥＴ【００３７】試料Ｃ１～５と３ｍｍ厚のアルミニウ板とを用いた測定結果のうち、電波シールド性に関する結果を次の表８及び図１１に、磁波シールド性に関する結果を次の表９及び図１２にそれぞれ示す。
【００３８】
【表８】

【００３９】
【表９】

【００４０】これらの結果より、試料Ｃ５は３ｍｍ厚アルミニウム板に非常に近似する優れた電波シールド性及び磁波シールド性を有していることが明らかとなった。なお、上述の実施形態及び実施例においては、導電層又は磁波シールド層を２又は３層設けたが、これらの各層は総計で４層以上設けてもよく、要求性能に応じて適宜変更が可能である。また、各層を構成する材料も、上述の材料に限定されるものではない。
【００４１】
【発明の効果】このように、上記本発明の特徴によれば、磁波及び高周波の電波をシールドすることが可能で、薄く形成でき、しかも経済性に優れた電波又は磁波のシールドを提供することが可能となった。また、本発明のシールドは薄くて柔軟性に優れるので、部屋内壁のシールドを行う際の施工性も向上し、電磁波障害対策を一層促進し得るようになった。
【００４２】なお、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。

【出願人】	【識別番号】０００２３５５３２【氏名又は名称】非破壊検査株式会社【識別番号】５９８００９４９６【氏名又は名称】中越康亘
【出願日】	平成１０年（１９９８）９月３０日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】北村光司
【公開番号】	特開平１１－２４３２９２
【公開日】	平成１１年（１９９９）９月７日
【出願番号】	特願平１０－２７６６８８