JP2002292770A

JP2002292770A - 電波吸収材料

Info

Publication number: JP2002292770A
Application number: JP2001097654A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Miyahara; 芳久宮原; Kenichi Shibata; 研一柴田; Yoshiyuki Motoyoshi; 芳之本吉; Akira Kido; 晃木戸; Toshikatsu Hayashi; 利勝林
Original assignee: Riken Corp; Nichias Corp
Current assignee: Riken Corp; Nichias Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】電波吸収性を示し、且つ不燃性や難燃性を示
し、さらに軽量で取り扱いやすく、また加工が容易であ
り、色彩が自由に選べる電波吸収材料を提供することに
ある。【解決手段】電波吸収性を示す複合セラミックス材料
であって、無機繊維でなる織布または不織布と、電波吸
収材が添加された無機粒子及び無機バインダーを主成分
とするマトリックスとで構成される積層構造を有するこ
とを特徴とする電波吸収材料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築材料等に用い
られる電波吸収特性を示す材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェライト粉や炭素粉等の電波吸収性を
示す材料でもって電波吸収性を示す材料を構成し、これ
を壁等に貼り付けることで、電波吸収性を有する壁や天
井を構成する技術が知られている。

【０００３】しかし、フェライト粉や炭素粉のみで電波
吸収材料を構成しても、強度が不足していたり、また材
質が脆かったりして取り扱いに不便であるという問題が
あった。また、フェライト粉や炭素粉は、黒っぽい色を
付与してしまう顔料として機能するので、電波吸収材料
の色が黒っぽくなってしまう問題がある。色彩が黒に近
い色合いの場合、好みの顔料を入れて色彩を変化させよ
うとしても黒ベースのものとなり、暗い色調となってし
まう。この問題を解決するには、表面を壁紙のようなも
ので覆ったり、表面に化粧板を取り付ければよい。しか
し、この場合、壁紙や化粧板に不燃性のものを選択しな
ければならず、コスト高になってしまう。また、施工現
場での手間がかかってしまう。

【０００４】他方で、電波吸収材料とはいえ、建材とし
て用いる場合には、不燃性や難燃性であることが求めら
れる。

【０００５】また、建材として、軽量で強度があり、加
工が容易であるような性質も求められる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電波吸収性
を示し、且つ不燃性や難燃性を示し、さらに軽量で取り
扱いやすく、また加工が容易であるような材料を提供す
ることを課題とする。さらに、色彩が黒ベースのものに
限定されず、色彩が自由に選べるものを提供することを
課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】．本発明は、セラミック
ス繊維を骨格構造とし、それに無機粒子及び無機バイン
ダーでなるマトリックス材料を塗布し一体化した複合セ
ラミックス材料において、マトリックス中に炭素粉やフ
ェライト粉のような電波吸収性を示す材料を添加するこ
とで、上述した課題を解決するものである。

【０００８】この複合セラミックス材料は、不燃性であ
り、また薄肉軽量でありながら高い強度を有し、さらに
加工性にも富んでいる。この複合セラミックス材料を構
成するマトリックス中に電波吸収性を示す材料を添加す
ることで、上記の物理的な特性を維持したままで、電波
吸収性を付与することができる。

【０００９】即ち、本発明の第１は、電波吸収性を示す
複合セラミックス材料であって、無機繊維でなる織布ま
たは不織布と、電波吸収材が添加された無機粒子及び無
機バインダーを主成分とするマトリックスと、で構成さ
れる積層構造を有することを特徴とする電波吸収材料で
あることを特徴とする。

【００１０】第１の発明によれば、無機繊維でなる織布
または不織布を骨格構造とし、さらに無機粒子及び無機
バインダーを主成分とするマトリックスで前記骨格構造
を補強することで、薄肉であっても高強度を得ることが
でき、また軽量な材質とすることができる。この材質は
無機質材料でなるので不燃性であり、また、薄肉である
ので加工性に富んだものとすることができる。

【００１１】そして、電波吸収材をマトリックス中に添
加することで、上記の優位性を維持したまま電波吸収性
を得ることができる。

【００１２】無機バインダーとしては、水酸化アルミニ
ウムバインダーおよび／または燐酸アルミバインダーを
用いることが好ましい。これらの無機バインダーは、複
合化させた場合の一体性に優れ、薄肉でありながら高強
度で高耐熱衝撃性を有している。マトリックス中の電波
吸収材の含有量は、固形分換算で１５〜４０重量％とす
ることが好ましい。この範囲より少ない含有量では、電
波吸収性が低下し、この範囲より多い含有量では、電波
吸収性の向上効果が小さく、しかもマトリックスの強度
が低下するので好ましくない。織布または不織布とマト
リックスとの積層構造をさらに多層に構成することで、
材質の強度と電波吸収性をさらに高めることができる。
さらに、人目に触れる表層を、電波吸収材を含まないマ
トリックスで覆うことで、意匠性に優れた一体化となっ
た電波吸収材料を得ることができる。

【００１３】特に電波吸収材として、黒鉛やフェライト
を用いた場合には、複合セラミックス材料が黒ベースの
色彩を帯びてしまい、他色の顔料を加えても黒ベースの
暗い色調を変えることは困難であった。しかし、最表層
を覆うマトリックスを電波吸収材なし配合とすること
で、好みの顔料による着色が容易にできる。なお、後述
する本発明で使用できるマトリックス材料は、それ自体
は白色あるいはクリーム色に近い色彩であり、マトリッ
クス中への顔料の添加によって着色が極めて容易であ
る。もちろん、特に着色しなくても明るい色調のものと
して使用することができる。

【００１４】最表層を電波吸収材なしのマトリックス層
で被覆する構造は、コスト増を招かず、また部材として
の一体性が保たれる点で好ましい。特に別途化粧層を取
り付ける必要がないので、運搬や加工時における取り扱
いが容易で、また施工し易いという優位性がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明を実施するに当たり、無機
繊維としては、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナシリ
カ繊維、カーボン繊維、ムライト繊維、アルミナ繊維か
ら選ばれた一種または複数種類のものが用いられる。

【００１６】この内、ガラス繊維は、耐熱性及び強度が
他の材料に比較して劣るが、安価で入手し易いという優
位性がある。シリカ繊維は、ガラス繊維のシリカ純度を
高めたもので、ガラス繊維に比較してより高耐熱性ある
が、高価である。アルミナシリカ繊維は、より高耐熱性
を有する。カーボン繊維は、導電性を有し、電磁波吸収
材料として機能する。ムライト繊維は、アルミナシリカ
繊維の中でアルミナとシリカの成分比が特定のもので、
高耐熱性と高強度を有する。アルミナ繊維は、最も高価
であるが、最も耐熱性が高い。

【００１７】これらの無機繊維材料は、要求される耐熱
性やコストに鑑み適時選択すればよい。なお、カーボン
繊維は、繊維としての補強効果に加えて、電波吸収材料
としても機能するもので、電波吸収性を高めるために利
用することが好ましい。

【００１８】マトリックス成分を構成する無機粒子とし
ては、ガラス粒子、シリカ粒子、シリカアルミナ粒子、
ムライト粒子、アルミナ粒子から選ばれた一種または複
数種類のものから選択される。勿論、他の珪化物の粒子
や耐熱性を有する無機粒子を用いることもできる。

【００１９】マトリックス成分を構成する無機バインダ
ーとしては、アルミナゾル、シリカゾル、シリカアルミ
ナゾル、ムライトゾル、燐酸アルミニウムや乳酸アルミ
ニウム等のアルミニウム塩から選択された一種または複
数種類のものが挙げられる。

【００２０】電波吸収材としては、炭素粉、フェライト
粉、金属粉、磁性体粉、その他導電性材料の粉状体また
は繊維状体を用いることができる。電波吸収材として
は、公知のものを適時選択して用いることができる。な
お、電波吸収材としては、炭素粉が安価であり使用し易
い。炭素粉は、平均粒径が１μｍ〜２０μｍの範囲にあ
るものが好ましい。この範囲より炭素粉の平均粒径が小
さいと、マトリックスの出発材料の粘度が高くなり、複
合化の際の作業性が低下するので好ましくない。他方
で、この範囲より炭素粉の平均粒径が大きいと、マトリ
ックスの出発材料の粘度が低くなり、クロスへの付着性
が低下し、やはり複合化の際の作業性が低下するので好
ましくない。

【００２１】以下に本発明で得られる電波吸収材料の作
製方法の概略例を示す。ここでは、燐酸アルミニウムを
マトリックス構成材料として用いる場合の例を示す。

【００２２】まず、ガラスクロスを用意する。そして、
シリカ粒子、燐酸アルミニウム、炭素粉及び必要に応じ
て水とを混合し、ペースト状のものとしたマトリックス
出発材料を作る。このマトリックス出発材料をガラスク
ロス片面または両面に塗布し、積層体を得る。そして、
これを乾燥させる。なお、このガラスクロスとマトリッ
クスの積層構造は多層に構成してもよい。

【００２３】こうして、複合セラミックス材料を得る。
この複合セラミックス材料は、乾燥後に焼成を行っても
良い。

【００２４】また、表面にシリカゾルやアルミナゾルを
塗布し、表面を緻密化し、構成材料の粉体が脱落しない
ようにしてもよい。

【００２５】この複合セラミックス材料は、薄肉軽量で
ハサミやカッターナイフで簡単に加工することができ、
また穴空け加工も用意に行える。

【００２６】また、乾燥前の段階で型に沿わせることで
任意の形状のものを得ることができる。

【００２７】さらに積層構造をより多層にすれば、より
吸収効果の高い電波吸収材料を得ることができる。

【００２８】

【実施例】〔実施例１〕まず、骨格構造として、ガラス
クロスを用意する。ガラスクロスとしては、Ｅガラスで
なる繊維径１０μｍの連続長繊維を５００本撚ったヤー
ンで織られ、面密度が０．２ｇ／ｃｍ²であるものを用
いる。

【００２９】次に下記配合物を混合し、マトリックス出
発材料を得る。シリカ粉末（平均粒径１μｍ）６０重量％シリカゾル２０重量％炭素粉（平均粒径１０μｍ）２０重量％有機酸（９０％試薬）０．５重量％（外掛け）有機バインダー（５％水溶液）４重量％（外掛け）

【００３０】上記マトリックス出発材料を得たら、ガラ
スクロスの片面に１５００ｇ／ｃｍ ²の密度で塗布す
る。本実施例では、これを３層に積層させる。なお、３
層目の表層には、上記配合において、炭素粉を配合せ
ず、好みの顔料を２０重量％添加したマトリックス出発
材料を１５００ｇ／ｃｍ²の面密度で塗布する。こうし
て、厚さ１．５ｍｍの複合体を得る。

【００３１】次に前記複合体を１００℃のオープンで１
時間乾燥させる。そしてその表面にシリカゾルを塗布
し、さらに乾壊させる。これは、表面を緻密化し、後に
無機粒子や炭素粉の脱落を防ぐためである。

【００３２】こうして、電波吸収性を示す複合セラミッ
クス材料を得た。この複合セラミックス材料は、面密度
が０．２ｇ／ｃｍ²程度であり、高強度を有している。
また、７００℃程度までの温度に耐え、燃えることはな
かった。ただし、５００℃程度の温度で炭素粉が気化
し、電波吸収性は低下する。

【００３３】本実施例で得られた電波吸収材料は、１０
０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚに対して２０ｄｂ以上の吸収
特性を有し、電波吸収材料として有効に機能するもので
あった。

【００３４】また、ハサミやカッターナイフ等で簡単に
加工することができ、さらに乾燥時に任意の形状にする
ことができ、壁や天井に取り付けて電波吸収性を付与す
ることが簡単に行うことができる。また、表層が好みの
顔料で色づけされた化粧層として機能し、意匠性に優れ
たものを得ることができる。

【００３５】〔実施例２〕本実施例では、実施例１に示
したマトリックスとして、下記の配合の出発材料を用い
た例を示す。シリカ粒子（平均粒径５μｍ）５０重量％燐酸アルミニウム液（多木化学製アシドホス７５）１３重量％炭素粉（平均粒径１０μｍ）１７重量％水２０重量％ここで、燐酸アルミニウム液はＡｌ₂Ｏ₃とＰ₂Ｏ₅とのモ
ル比が１：４のものを用いた。他の作製工程は実施例１
の場合と同じである。

【００３６】〔実施例３〕本実施例は、実施例２に示す
マトリックスの配合において、下記の配合を採用した場
合の例である。他は実施例２と同様である。

【００３７】シリカ粒子（平均粒径５μｍ）４０重量％乳酸アルミニウム（多木化学（株）＃2500F）１５重量％炭素粉（平均粒径１０μｍ）２０重量％増粘剤（昭和高分子（株）コーガムＨＷ−６２）５重量％水２０重量％

【００３８】

【発明の効果】本発明で示す電波吸収材料は、電波吸収
性を示し、且つ不燃性を示し、さらに薄肉軽量で取り扱
いやすく、また加工が容易であるという特徴を有する。
また、不燃性の化粧層を一体化できるので、炭素粉等の
電波吸収材を用いた場合に問題となる色彩の問題を解決
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田研一東京都港区芝大門１−１−26 ニチアス株式会社内 (72)発明者本吉芳之東京都港区芝大門１−１−26 ニチアス株式会社内 (72)発明者木戸晃東京都港区芝大門１−１−26 ニチアス株式会社内 (72)発明者林利勝埼玉県熊谷市末広４−14−１Ｆターム(参考） 2E001 DH01 FA03 FA14 GA06 GA12 GA24 GA42 HA00 HA11 HA31 HA33 JA00 JB01 MA01 MA06 4F100 AA00A AA00C AA37 AG00 BA02 BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10B BA10C BA10D BA10E CA20B CA20D CA21B CA21D DG12A DG12C DG15A DG15C EH46 GB41 HB00E JD08 JD08B JD08D JJ07 JL01 JL03 YY00B YY00D 5E321 AA41 BB21 BB51 GG11 GH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電波吸収性を示す複合セラミックス材料
であって、無機繊維でなる織布または不織布と、電波吸収材が添加された無機粒子及び無機バインダーを
主成分とするマトリックスと、で構成される積層構造を有することを特徴とする電波吸
収材料。
【請求項２】無機バインダーとして水酸化アルミニウ
ムバインダーおよび／または燐酸アルミバインダーを用
いることを特徴とする請求項１記載の電波吸収材料。
【請求項３】マトリックス中に電波吸収材が１５〜４
０重量％の範囲で添加されていることを特徴とする請求
項１又は２記載の電波吸収材料。
【請求項４】織布または不織布とマトリックスとの積
層構造がさらに多層に構成されていることを特徴とする
請求項１，２又は３記載の電波吸収材料。
【請求項５】表面に電波吸収材が添加されていないマ
トリックスでなる化粧層が設けられていることを特徴と
する請求項１，２，３又は４記載の電波吸収材料。