JP2002070205A

JP2002070205A - 電波吸収パネル

Info

Publication number: JP2002070205A
Application number: JP2000268697A
Authority: JP
Inventors: Riichi Murakami; 理一村上; Harunobu Kawai; 治信河井; Toshihiro Kuroki; 俊宏黒木; Toshiyuki Tamai; 敏幸玉井; Shuichi Arakawa; 修一荒川
Original assignee: Konoshima Chemical Co Ltd; Kagawa Prefectural Government
Current assignee: Konoshima Chemical Co Ltd; Kagawa Prefectural Government
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】吸収し得る電波周波数の広帯域化を図ることが
できるとともに、不燃性を有する電波吸収パネルを提供
すること。【解決手段】セメント、シリカ質原料、繊維補強材、お
よび含有量２０〜８０ｗｔ％のフェライトを含有する電
波吸収板１０と、電波吸収板１０の一方の面に積層され
た炭素繊維シート１１と、電波吸収板１０の他の面に積
層されたケイ酸カルシウム板１２とを備える電波吸収パ
ネル１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電波吸収パネルに
関し、例えば、防耐火性能を有する外装材、内装材、間
仕切り壁等として好適に利用できる。

【０００２】

【背景技術】近年、数多くの高層ビルが建設されるとと
もに、数多くの通信機器によるコミュニケーションが活
発になってきている。このような高層建築物の急増およ
び通信活動の活発化に伴い、電波を受信する通信機器や
映像機器に多くの受信障害が発生している。例えば、テ
レビ画面に二重の画像が映るゴースト現象や、携帯電話
や無線ＬＡＮに発生する誤作動等の障害等が挙げられ
る。

【０００３】このような受信障害の原因である電波に対
する対策の一つとして、フェライト等の磁性材料を板に
採用し、これを建築物の壁材パネルとして利用したもの
が、現在まで数多く開示されている。例えば、特開平５
−２６７８７９号公報には、コンクリート中に０．１〜
６ｗｔ％の炭素繊維を含む薄い電波吸収板を複数枚重
ね、導電性反射板で裏打ちした電波吸収体が開示されて
いる（以下、従来例１という）。

【０００４】また、特開平７−６６５８４号公報には、
少なくとも２層以上のモルタルまたはコンクリートを積
層し、モルタルまたはコンクリートの少なくとも１層
に、長さ０．１〜５０ｍｍの炭素繊維を０．０１〜５ｖ
ｏｌ％含有する電波吸収体を開示している（以下、従来
例２という）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１に記載された電波吸収体は、マトリックスがセメント
細骨材と混和材と水からなるモルタルであるとともに、
電波吸収板を複数枚重ね合わせた複層構造であるため電
波吸収体が高比重となり、製造上や運搬上の問題があ
り、経済的に不利である。また、従来例２に記載された
電波吸収体も、マトリックスがモルタルまたはコンクリ
ートであるため、高比重となり、経済的に不利であると
ともに、養生期間が長いため大量生産に不向きであると
いう問題がある。このようなことから、電波吸収壁のマ
トリックスにセメントモルタルを採用することは、製造
効率、運搬効率、および易加工性の観点から、必ずしも
十分に満足できる実用性を有しているとは言えない。

【０００６】本発明の目的は、吸収し得る電波周波数の
広帯域化を図ることができるとともに、不燃性を有する
電波吸収パネルを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電波吸収パ
ネルは、セメント、シリカ質原料、繊維補強材、および
含有量２０〜８０ｗｔ％のフェライトを含有する電波吸
収板と、この電波吸収板の一方の面に積層された炭素繊
維シートと、前記電波吸収板の他の面に積層されたケイ
酸カルシウム板とを備えることを特徴とする。

【０００８】ここで、電波吸収板のフェライト含有量
が、２０ｗｔ％未満では、十分な電波吸収特性を得るこ
とができない。一方、フェライト含有量が、８０ｗｔ％
を超えると、電波吸収板の重量化を招くとともに、電波
吸収板のバインダーであるケイ酸カルシウム量が少なく
なり、好ましくない。

【０００９】本発明におけるシリカ質原料としては、ケ
イ酸（ＳｉＯ₂）が含まれている原料をいい、例えば、
ＳｉＯ₂を含む鉱物微粉末、フライアッシュ等を採用す
ることができる。繊維補強材としては、有機系および無
機系の繊維補強材を採用することができる。有機系繊維
補強材としては、セルロース繊維、ポリプロピレン繊
維、アラミド繊維等を採用することができる。無機系繊
維補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素
繊維、ステンレス繊維等を採用することができる。

【００１０】電波吸収板の不燃性を高めることを考慮す
ると、無機系繊維補強材が好ましく、その中でも、炭素
繊維が好ましい。すなわち、炭素繊維は、電波吸収板の
補強、不燃性の向上に寄与するのみならず、吸収し得る
電波周波数の広帯域化を図ることができるので、その使
用範囲を広げることが可能となる。これらの繊維補強材
は、電波吸収板のマトリックスであるケイ酸カルシウム
中に配合、分散されることとなる。

【００１１】炭素繊維シートを構成する炭素繊維として
は、特に限定はなく、繊維長、繊維径、密度、形状等を
任意に設定することができる。このような炭素繊維シー
トとしては、例えば、平織り、綾織り、朱子織り等によ
り得られたシートを採用することができる。

【００１２】なお、本発明の電波吸収板には、グラファ
イトを少量添加することも可能である、すなわち、電波
吸収板に入射した電波は、グラファイトの有する誘電率
により、より多くの熱エネルギーに変換され、電波吸収
板に吸収されることになり、その特性を一層向上させる
ことができる。しかも、フェライトよりも比重の小さい
グラファイトを加えることで、電波吸収板の重量増を抑
えることも可能になる。

【００１３】上記電波吸収板の製造方法は、含有量が２
０〜８０ｗｔ％のフェライトと、セメント、シリカ質原
料、および繊維補強材とを混合した粉体原料に、水を加
えてゲル状等の流動性を帯びた混練物を作り、押出成形
または脱水成形により板状成形体とする。このようにし
て得られた成形体に、水熱処理反応を施し、硬化させて
電波吸収板を得る。この際、粉体原料に水を加えすぎる
と、フェライト等の高比重物質が沈降してしまい、均一
な混練物が得られない可能性がある。

【００１４】また、電波吸収板の高比重化を防止するた
めに、攪拌式オートクレーブで水熱処理反応を施された
トバモライト（５ＣａＯ・６ＳｉＯ₂・５Ｈ₂Ｏ）、ゾノ
トライト（６ＣａＯ・６ＳｉＯ₂・Ｈ₂Ｏ）、ＣＳＨ（非
晶質ケイ酸カルシウム水和物：ケイ酸カルシウム水和物
が水和反応する際に生成する中間体、準結晶）等の超軽
量ケイ酸カルシウム水和物を混合して軽量化を図ること
も可能である。さらに、水熱処理反応温度内で分解しな
い樹脂を、不燃材料として適合する範囲内で配合してお
くことで、強度の向上を図ることもできる。なお、水熱
処理反応を施した電波吸収板自体も、マトリックスがケ
イ酸カルシウムであることから、不燃性能を有する板で
ある。

【００１５】上述のようにして得られた電波吸収板の一
方の面に、炭素繊維シートを接着剤等により貼り合わせ
た後、さらに、電波吸収板の他の面にケイ酸カルシウム
板を接着剤等により貼り合わせることで、３層一体構造
を有する電波吸収パネルを得ることができる。ここで、
ケイ酸カルシウム板としては、素板、化粧板のいずれを
採用してもよいが、化粧板を採用することで、施工現場
での表面塗装作業を省略することができ、好ましい。ま
た、使用可能な接着剤としては、有機系、無機系の接着
剤が挙げられる。有機系接着剤としては、α−オレフィ
ン系、ウレタン系、エポキシ系等を、無機系接着剤とし
ては、ケイ酸ソーダ、アルミナセメント等を採用するこ
とができる。

【００１６】本発明によれば、電波吸収板に、炭素繊維
シート、ケイ酸カルシウム板とを積層しているから、建
物内への電波進入防止効果を一層向上できるとともに、
防耐火性能をも併せ持つ強度の高い電波吸収パネルとす
ることができる。すなわち、炭素繊維シートを電波吸収
板に積層することで、吸収し得る電波の周波数を広帯域
化することができる。また、電波吸収板のマトリックス
がケイ酸カルシウムであることから、防耐火性能を有す
るとともに、軽量で比強度（曲げ強度／（かさ比
重）²）の高い実用的なパネルとすることができる。

【００１７】さらに、前述の方法により製造した電波吸
収板の各面に、それぞれ炭素繊維シート、ケイ酸カルシ
ウム板を、接着剤等により貼り合わせるだけで３層一体
構造のパネルを容易に得ることができるから、従来のも
のと比較して製造効率を向上することができる。そし
て、３層一体構造であるから、３層を別々に取り付ける
場合と比べて、その取り付け作業が簡便に行えるととも
に、大板パネルの製造にも容易に対応することができ
る。

【００１８】以上において、前記炭素繊維シートの表面
上に、さらに、積層されたケイ酸カルシウム板を備える
ことが好ましい。このように、炭素繊維シート上にさら
にケイ酸カルシウム板を積層した４層一体構造のパネル
とすることで、より一層防耐火性能を向上させることが
できる。なお、上述した電波吸収パネルは、建築物の外
装材、内装材、間仕切り壁等に好適に利用することがで
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。［第１実施形態］図１には、本発明の第１実施形態に係
る電波吸収パネル１が示されている。電波吸収パネル１
は、電波吸収板１０と、その一方の面に積層された炭素
繊維シート１１と、電波吸収板１０の他方の面に積層さ
れたケイ酸カルシウム板１２とを備えて構成されてい
る。

【００２０】このように構成された電波吸収パネル１
は、次のように製造する。まず、セメント、シリカ質原
料、繊維補強材、フェライトを所定の割合で混合して粉
体原料とする。この際、フェライトの含有量は、２０〜
８０ｗｔ％の割合に調整する。上記粉体原料に、適量の
水を添加し、セルロース系の押出助剤を混入して混合攪
拌して混練物とした後、この混練物を押出成形機に投入
して板状に押し出し、製板する。続いて、製板した板状
体の高温高圧下、オートクレーブ養生を施して反応、硬
化させ、電波吸収板１０を得る。得られた電波吸収板１
０を乾燥後、その一方の面に炭素繊維シート１１を接着
剤により貼り合わせた後、さらに、電波吸収板１０の他
方の面にケイ酸カルシウム板を接着剤により貼り合わせ
て電波吸収パネル１を得る。

【００２１】上述のような第１実施形態によれば、次の
ような効果がある。 (1)電波吸収板１０に炭素繊維シート１１を積層してい
るから、電波吸収板のみの場合と比較して、その電波吸
収特性を一層向上させることができ、また、吸収し得る
電波の周波数の広帯域化に寄与することができる。 (2)電波吸収板１０の一方の面に、炭素繊維シート１１
を積層し、さらに、電波吸収板１０の他方の面にケイ酸
カルシウム板１２を積層した３層一体構造を採用してい
るから、建物内への電波侵入防止効果を一層向上できる
とともに、防耐火性能を併せ持つ電波吸収パネル１とす
ることができる。

【００２２】(3)接着剤により貼り合わせるだけで、３
層一体構造の電波吸収パネル１を容易に製造することが
できるから、従来のものと比較して製造効率を向上する
ことができる。 (4)３層一体構造の電波吸収パネル１であるため、３層
を別々に取り付ける場合と比べて、その取り付け作業を
簡便に行うことができるとともに、大板パネルの製造に
も容易に対応することが可能になる。

【００２３】(5)電波吸収板１０の原料構成が、容積別
で見るとフェライトよりも比重の小さい窯業系原料が多
いため、市販の窯業系板材と同様に、裁断等の二次加工
を容易に行うことができる。 (6)炭素繊維シート１１が電波反射体としての性能も有
することから、電波反射体の積層を必要としない構造と
なる。

【００２４】［第２実施形態］以下の説明においては、
前記第１実施形態と同一構造については、同一符号を付
すとともに、その説明を省略または簡略化する。図２に
は本発明の第２実施形態に係る電波吸収パネル２が示さ
れている。電波吸収パネル２は、前記第１実施形態の電
波吸収パネル１における炭素繊維シート１１の表面に、
さらに積層されたケイ酸カルシウム板２２を備えた４層
一体構造を有している他は、第１実施形態で説明した電
波吸収パネル１と同一構成である。

【００２５】以上のように構成された電波吸収パネル２
は、炭素繊維シート１１に、接着剤でさらにケイ酸カル
シウム板２２を貼り合わせる以外は、前述の電波吸収パ
ネル１と同様の方法で製造することができる。

【００２６】上述のような第２実施形態によれば、前記
第１実施形態の(1)〜(6)と同様の効果が得られる他、次
のような効果も得られる。 (7)炭素繊維シートの上にさらに、ケイ酸カルシウム板
２２を積層した４層一体構造の電波吸収パネル２である
から、より一層防耐火性能を向上させることができる。

【００２７】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、前
記第１実施形態では３層一体構造の電波吸収パネル１
を、前記第２実施形態では４層一体構造の電波吸収パネ
ル２を用いていたが、層の数は、これらに限定されず、
その他の層を有する構造を採用することもできる。

【００２８】前記各実施形態では、電波吸収板１０の製
造に、押出成形を用いていたが、これに限られず、脱水
成形等のその他の成形法により板状に成形することも可
能である。その他、本発明を実施する際の具体的な構造
および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他
の構造等としてもよい。

【００２９】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をより具体的に説明する。表１には、実施例および比較
例で使用した電波吸収板の原料配合割合を示している。
なお、混和材には、ケイ石粉末（ＳｉＯ₂含有量９７．
８％）を採用し、有機質繊維には、パルプとポリプロピ
レンとからなる繊維を採用した。また、フェライト粒に
は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト焼結粒で直径が０．１〜
２．０ｍｍのものを採用し、グラファイトには、鱗状黒
鉛で平均粒径が５０μｍのものを採用した。また、炭素
繊維シートには、東邦レーヨン株式会社製のベスファイ
トクロスＷ３１０１を採用した。

【００３０】

【表１】

【００３１】［実施例１］上記表１の配合にしたがっ
て、各粉体原料および水を混合し、モルタルミキサーに
よって、攪拌数５０ｒｐｍで１０分間混練した。得られ
た混練物を、押出成形機により押し出し、長さ４５０ｍ
ｍ、幅３００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの板材を得た。得られ
た板材を０．４９ＭＰａ（実データ５ｋｇｆ／ｃｍ²を
ＳＩ単位に換算した値）の圧力下、１０時間水熱処理反
応を行った後、１２０℃で１２時間乾燥させて電波吸収
板１０を得た。

【００３２】得られた電波吸収板１０の一方の全面に、
炭素繊維シート１１を接着剤により貼り合わせた後、さ
らに、他方の全面にケイ酸カルシウム板１２を接着剤に
より貼り合わせて３層一体構造の電波吸収パネル１を得
た。

【００３３】［実施例２］実施例１で得られた電波吸収
板１０の一方の全面に、炭素繊維シート１１を接着剤に
より貼り合わせた後、さらに電波吸収板１０の他方の全
面にケイ酸カルシウム板１２を接着剤により貼り合わせ
る。続いて、炭素繊維シート１１の表面上に、さらにケ
イ酸カルシウム板２２を接着剤により貼り合わせて、４
層一体構造の電波吸収パネル２を得た。

【００３４】［比較例］実施例１で得られた電波吸収板
の一方の面に、導電性電波反射体としてアルミニウム製
フィルムを接着剤で貼り合わせ、さらに、電波吸収板の
他方の面にケイ酸カルシウム板を接着剤により貼り合わ
せた、３層一体構造の電波吸収パネルを得た。

【００３５】上記各実施例および比較例で得られた電波
吸収パネルについて、かさ比重、曲げ強度、吸水長さ変
化率を測定し、結果を表２に示した。

【００３６】

【表２】

【００３７】ここで、かさ比重および吸水長さ変化率
は、ＪＩＳＡ５４３０に準拠した方法により測定し
た。また、曲げ強度は、ＪＩＳＡ１４０８に準拠した
方法により測定した（ｋｇｆ／ｃｍ²で示される値が測
定値）。

【００３８】表２に示されるように、実施例１、２で得
られた電波吸収パネル１、２は、比較例で得られた電波
吸収パネルと同様に、曲げ強度が高く、実用するに当た
って十分な強度を有していることがわかる。また、吸水
長さ変化率も低く、吸水に対する十分な寸法安定性を有
していることが確認された。

【００３９】上記実施例１で得られた電波吸収パネル
１、および比較例で得られた電波吸収パネルについて電
波吸収性能を測定し、その結果を図３に示した。ここ
で、図３は、電波吸収パネルの電波に対する反射損失を
示すグラフであり、横軸に入射する電波の周波数（ＧＨ
ｚ）を、縦軸に反射された電波の反射損失（ｄＢ）を表
している。

【００４０】図３に示されるように、炭素繊維シートを
積層した実施例１の電波吸収パネルが吸収する周波数
が、比較例の電波吸収パネルに比べて広帯域化している
ことが確認された。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、電波吸収板に、炭素繊
維シート、ケイ酸カルシウム板とを積層しているから、
建物内への電波進入防止効果を一層向上できるととも
に、防耐火性能をも併せ持つ強度の高い電波吸収パネル
とすることができる。すなわち、炭素繊維シートを電波
吸収板に積層することで、吸収し得る電波の周波数を広
帯域化することができる。また、電波吸収板のマトリッ
クスがケイ酸カルシウムであることから、防耐火性能を
有するとともに、軽量で比強度（曲げ強度／（かさ比
重）²）の高い実用的なパネルとすることができる。

【００４２】さらに、前述の方法により製造した電波吸
収板の各面に、それぞれ炭素繊維シート、ケイ酸カルシ
ウム板を接着剤等により貼り合わせるだけで３層一体構
造のパネルを容易に得ることができるから、従来のもの
と比較して製造効率を向上することができる。また、３
層一体構造であるから、３層を別々に取り付ける場合と
比べて、その取り付け作業が簡便に行えるとともに、大
板パネルの製造にも容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る電波吸収パネルを
示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る電波吸収パネルを
示す断面図である。

【図３】実施例１の電波吸収パネルおよび比較例の電波
吸収パネルについての電波吸収性能の測定結果を表すグ
ラフである。

【符号の説明】

１、２電波吸収パネル１０電波吸収板１１炭素繊維シート１２、２２ケイ酸カルシウム板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500415357 河井治信香川県丸亀市川西町北690番地１ (72)発明者村上理一徳島県板野郡北島町新喜来字二分１−40 (72)発明者河井治信香川県丸亀市川西町北690番地１ (72)発明者黒木俊宏香川県三豊郡詫間町大字香田80番地神島化学工業株式会社詫間工場内 (72)発明者玉井敏幸香川県三豊郡詫間町大字香田80番地神島化学工業株式会社詫間工場内 (72)発明者荒川修一大阪府大阪市中央区高麗橋４丁目２番７号神島化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2E001 DE01 FA07 FA09 FA10 GA12 GA24 GA42 HA01 HA21 HB01 JA06 JA22 JA29 JB08 JD04 LA04 5E040 AB03 CA13 5E321 AA43 AA44 GG05 GG11 GH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント、シリカ質原料、繊維補強材、お
よび含有量２０〜８０ｗｔ％のフェライトを含有する電
波吸収板と、この電波吸収板の一方の面に積層された炭素繊維シート
と、前記電波吸収板の他の面に積層されたケイ酸カルシウム
板とを備えることを特徴とする電波吸収パネル。
【請求項２】請求項１に記載の電波吸収パネルにおい
て、前記炭素繊維シートの表面上に、さらに、積層されたケ
イ酸カルシウム板を備えることを特徴とする電波吸収パ
ネル。