JPS631762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

レーダーによる位置探知は、特に霧その他低い
可視度の天候条件において、広く利用される。特
に海においては、約10Kmまでの範囲において、小
さな物体（例えば、救助島、小ボートなど）でも
認識することができることが望ましい。しかしな
がら、位置探知は、荒海では面倒であり、それは
水そのものが、レーダー波などに対して、比較的
高い反射（大約50％）をなすからである。したが
つて、問題の物体は、少なくとも90％の反射力を
もつことを必要とする。多くの場合に、最少の損
失でレーダービームを反射するコンパクトな材料
は、外部的用途、例えば帆船のマストトツプ上の
反射器等のために利用することができない。技術
上、又は重量上の理由で、海における小物体の外
壁に、コンパクトな金属面を取付けることはでき
ない。 本発明の目的は、特に海、空中及び救助分野に
おける、レーダービームによる比較的小さい物体
の認識率を改良するにある。このたび、もし、シ
ート型繊維材料に、それを活性化後、無電流湿式
化学沈着によつて、0.02〜2.5μｍの全金属層厚で
金属を被覆した、金属化したシート型繊維材料
を、物体に取り付けするならば、物体、特に小さ
い物体のレーダーによる認識率が改良されること
を見出した。本明細書において、シート型繊維材
料は、織成布、編成布及び不織布を含むものとす
る。本発明は、金属化したシート型繊維材料を、
マイクロ波及びデシメートル波放射線のための反
射材として利用することに関する。 薄い金属層でも、十分に高い反射力をもつてい
ることが、特に有利な点である。このシート型繊
維材料の表面導電率は、少量の金属を、蒸着によ
つて適用したものにおけるよりも、相当により高
い。DIN（Deutsche Industrie Norm ドイツチ
エインダストリイ ノルム、ドイツ工業規格）
54345に従つて、23℃／50％相対湿度で測定した
それらの表面抵抗は、１×10²Ωのオーダーか、
それより少ない。表皮効果の深さの範囲内の層厚
でも、なお繊維支持体と共同して表われる反射力
をもつていることは、意外なことである。例えば
ニツケル層の場合に、そのスキン厚は、3GHzに
おいて0.27μｍ、及び9GHzにおいて0.16μｍであ
る。 金属化したシート型繊維材料によつて、少なく
とも部分的に覆われた表面によつて達成された、
小物体の場合においても改良された認識が、特
に、海、空中及び救助分野における安全性を増大
させる。 本発明による利用の１つの特別な利点は、その
材料の重量における軽量さと、可撓性にある。そ
の材料は、平担でない表面への取付けを可能に
し、またいかなる寸法に切断することも可能にす
る。その材料は非常に軽量であるので、追加的に
取付けられても、その全重量に対して、ほとんど
影響を与えることはない。金属化は、レーダービ
ームに対する非金属性物体の反射力を増大する新
規な技術である。無電流沈着によつて適用された
層の強度も、金属層を蒸着によつて適用した場合
に予期されたものよりも、より大きい。更に、こ
の金属層を、例えばラツカー付、積層又は塗装に
よつて適用した別の保護層により、追加的に保護
することが可能である。この反射力が、0.02〜
1000GHzの範囲にわたつて、すなわち、簡単な
“旧式の”レーダー範囲よりも、相当により広い
範囲にわたつて、非常に大きい。 シート型繊維材料は、木綿、ポリアクリロニト
リル、ポリアミド、アルアミド、ポリエステル、
ビスコース、モドアクリル体、ポリオレフイン、
ポリウレタン、PVCを、単独、又は互いに組合
わせたもののいずれかから成るものであつてよ
い。無電流沈着によつて適用される金属層は、好
ましくは、ニツケル、コバルト、銅、銀、金から
なり、組合わせたものでも、又は合金であつても
よい。 織成布の横及び縦フイラメントのメツシユ幅又
は交差点は、反射すべき放射線の波長の半分より
も小さくするべきである。そのメツシユ幅が、波
長の10分の１を越えないシート型繊維材料を使用
するのが好適である。反射レベルも、繊維構造の
形によつて左右される。したがつて、もし、反射
が等方性であること〔入射波の偏より
（polarization）と反射が無関係であること〕を
意図するならば、等方性の繊維構造を選択する
（後記の例１）。 本発明を、下記の各例によつて例証する： 例 １ 市販の100％ポリアクリロニトリルフイラメン
ト糸の織成布（woven fabric）を、西独国公告
明細書第1197720号に従つて、コロイドパラジウ
ム溶液の塩酸浴（PH≦１）中に室温で浸漬する。
約２分間浴中に帯留させ、その間ゆつくりと動か
した後、布を取出し、室温で水洗する。ついで、
室温における５％水酸化ナトリウム溶液中に約
1.5分間浸漬する。ついで布を、室温で約30秒間
水洗し、次に、0.2モル／の塩化ニツケル
（）、0.9モル／の水酸化アンモニウム、0.2モ
ル／の次亜りん酸ナトリウムからなり、それに
アンモニアを、その20℃におけるPH値が大約9.4
となるような量で混入した溶液中に、室温で浸漬
する。僅か10秒後に、該布は、ニツケルの析出に
伴い暗色となり始める。20秒後に、布は表面まで
浮動し、水素ガスを発生し、そしてこの段階にお
いて、ニツケルで完全に覆われる。この材料を、
該金属塩浴中に、約20分間放置し、取出し、洗浄
して乾燥する。 これらの20分間中に、該材料（乾燥重量7.2ｇ）
上には、約3.1ｇ、すなわち大約40重量％のニツ
ケル金属が沈着する。急速な活性化能力及び室温
における金属の多量の沈着は予想外のことであ
る。この繊維表面上のニツケル層厚は、0.77μｍ
に達する。 ニツケルで厚く被覆された各種のシート型繊維
材料を、上記の方法によつて製造して、２〜25G
Hz間の反射損が測定された。採用した測定方法
は、ブランズウイツク社1969年発行H.グロル
（H.Groll）、F.フイーヴエク及びその息子（F.
Vieweg）共著“マイクロ波測定技術”
（MikrowellenmeBtechnik）353頁以下に記載さ
れている。反射損はdBで表わされる。測定すべ
き物体の前の領域内における定常波の効果（界面
反射）を排除するために、一定出力の、例えば
1.9〜2.4GHz、７〜8GHzの広帯域周波数変調の放
射線を利用する。

【表】 例 ２ 斜めの入射のために、金属化したシート型繊維
材料におけるdBで表わした反射損： 使用したシート型繊維材料は、例１と同じもの
であり、それらも、例１におけると同じ仕方によ
りニツケルで被覆する。入射角は30゜である。

【表】 例 ３ 紡糸したポリアクリロニトリル繊維から、リネ
ン織物組織で織成した、縦と横のフイラメント間
の交差点が大きい間隔で分離されている目の粗い
布（２つの縦と横のフイラメント間のギヤツプ
1.5mm；50.4縦フイラメント／10cm、42.2横フイラ
メント／10cm、リネン織物組織1/1（たて糸＝よ
こ糸））は、周波数の増加に伴い、反射力におけ
る減少を示す。

【表】 したがつて、短かい波長において良好な反射を
うめるためには、密度の大きい布を必要とする。 例 ４ ２種の金属層の組合せ： 例１に相当するシート型繊維材料を、その例に
記載したように、0.2μｍ厚のニツケル層で被覆す
る。洗浄直後で、それがなお湿つているものを、
78℃におけるシアン化金浴中に浸漬する。シアン
化金カリウムをベースとした金浴（金含量４ｇ／
）は、アンモニアで10.5のPH値に調節する。20
秒後、金様の光沢をもつ金属フイルムが、光沢あ
るニツケル層上に析出した。５分間以内に、ニツ
ケル被覆面上の金の層厚は、0.2μｍに達する。垂
直の入射に対するdBで表わした反射損は、下記
のとおりである：

【表】 例 ５ 反射レベルは、機械的張力いかんで決まる。 線状にかたよつたマイクロ波放射線は、アクリ
ロニトリル共重合体の編成布（Knitted fabric）
上に、0.75μｍ厚のニツケル層を沈着したものに、
垂直に衝突する。ラインは、この編成布が機械
的な張力を受けない場合に、dBで表わした反射
損を示す。ラインは、引張応力（張力方向がＥ
−ベクトルに平行である）の場合における該損失
を示す。 ＧHzで表わした周波数範囲 1.7〜2.4 ７〜８ 11〜12 23〜24.5 0.9 0.8 1.3 3 2 1.3 2.6 6 例 ６ ポリエチレン紙、すなわちポリオレフイン繊維
の不織物に、上記したように無電流沈着によつて
適用したニツケル層を備えつける。0.4μｍ厚のニ
ツケル層について、そのdBで表わした反射損は、
下記のとおりである： ＧHzで表わした周波数範囲 ７〜８ 11〜12 1.5 0.9 この金属化したシート型繊維材料は、例えば捜
索ヘリコプターのためのクロスの形で、認識材と
して利用するのに特に適当なものである。その軽
量のおかげて、それを探検に便利に携行すること
ができる。 例 ７ ポリエチレンテレフタレートをベースとしたポ
リエステルステーブルフアイバーの65重量％と、
35重量％の木綿とからなる、ブレンドしたポリエ
ステル／木綿布は、0.7μｍ厚のニツケル層につい
て、下記のdBで表わした反射損を示す： ＧHzで表わした周波数範囲 1.7〜2.4 ７〜８ 11〜12 0.7 0.7 0.7 この金属化した材料は、スキーヤー及び歩行者
用のテント、リユツクサツク又は衣料品として適
当なものである。この布の重量は、金属化によつ
て無視できる程度に増加するに過ぎず、その繊維
弾性が失われることは全くない。もし、これを防
水性とするために、たわみ性のPVCの層で被覆
するならば、それに信号色（signal colour）を
付加的につけることができる。このようなリユツ
クサツクを携帯するか、又は衣料品を着用する
人々は、万一彼等が砂漠地帯又はツンドラ帯でそ
の道を失つても、レーダーによつてそのありかを
みつけることができる。 例 ８ 例えば、織成したポリエステルフイラメント糸
布又は織成したナイロン−６・６布の気球布を、
無電流沈着によつて適用した大約0.7μｍ厚のニツ
ケル層で被覆する。更に、それに、PVC、ゴム
又はポリウレタンラツカーの保護皮膜を付与す
る。この後者の積層は、シート型材料の反射力に
対して影響を及ぼさない。ラインは、それを
0.7μｍ厚のニツケル層でのみ被覆する場合に、こ
の布のdBで表わした反射損を示す。ラインは、
追加のゴム皮膜をつけたものの損失を示す。 ＧHzで表わした周波数範囲 1.9〜2.4 ７〜８ 11〜12 22〜24.5 0.6 1.2 0.7 1.6 0.7 1.2 0.8 1.6 このような材料で造つた固定していない気球
は、商業用航空機のワン−ボードレーダーによつ
て、そのありかを容易にみつけることができる。 グライダーの組立てにおいては、この布を、ポ
リエステル樹脂中に最終層として埋込むこともで
き、それがグライダーのレーダーによる位置発見
可能性を増大させる。 例 ９ 救助分野における、金属化した積層布の利用： 織成したポリアミド又はポリエステルフイラメ
ント糸布に、大約0.65μｍ厚のニツケル層を沈着
させた。下記表のラインは、dBで表わした反
射損を示す。PVC塗膜での（ライン）、又はポ
リエチレン塗膜での（ライン）の積層は、この
金属化した布の反射力に対して、ほとんど影響を
与えない。 ＧHzで表わした周波数範囲 1.8〜2.4 ７〜８ 11〜12 0.5 0.8 0.8 0.5 0.5 0.8 0.5 0.5 0.9 救命チヨツキは、この金属化した布から有利に
作製することができ、そして市販の信号被覆
（Signal Shade）ペイントで付加的に被覆するこ
とができる。この布を、救助島上で使用してもよ
い。この布を、帆船のマストトツプに適用する場
合には、その船をすわりの悪い不安定なものとす
ることなく、レーダーによつてその位置をみつけ
ることが、より容易となる。 この金属化したシート型材料の別の利点は、そ
れらを電気的に加熱することが可能である点にあ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 0.01〜1000GHzの範囲内のマイクロ波および
   高周波放射線用の反射材において、該反射材とし
   て、合成重合体又は天燃繊維のシート型繊維材料
   に、それぞれ活性化後、無電流湿式化学沈着によ
   つて、0.02〜2.5μｍの全金属層厚で金属を被覆し
   た、金属化したシート型繊維材料を使用すること
   を特徴とする、上記の反射材。 ２ 該金属化したシート型繊維材料のメツシユ幅
   が、反射すべき放射線の波長の10分の１より小さ
   い、特許請求の範囲第１項に記載の反射材。 ３ 該金属化したシート型繊維材料が、追加の電
   着した金属層をもつ、特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の反射材。 ４ 該金属化したシート型繊維材料上に保護層を
   もつ、特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
   載の反射材。