JP5260089B2 - 通信用シート構造体およびそれを用いてなる天板を有する什器 - Google Patents

Description

本発明は、２次元的な広がりを持つ通信用シート構造体であって、情報通信機器がその表面に接触もしくは近接することで、当該通信機器との間で通信を行ったり、複数の情報通信機器がその表面に接触もしくは近接している場合に、これらの間の通信を中継するのに最適な、通信用シート構造体（以下「通信用シート構造体」と称す）、およびそれを用いてなる什器に関するものである。

近年、インターネットに代表されるコンピューター通信網や情報ネットワークの利用が一般家庭・企業などを問わずに普及、一般化し増加してきている。最も一般的な利用形態は、パソコンなどにＬＡＮケーブルを直接接続したり、無線を用いて接続したりしてＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ
Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を形成し、ＬＡＮ内のコンピューターからインターネットなどのネットワークへのアクセスを可能としている。そのような中にあって、ＬＡＮケーブルを用いる場合は、このケーブルが家屋やオフィス内に引き回され、歩行の妨げになったり、美観上の問題となる。また、無線ＬＡＮを用いる場合、電波の放射を用いて通信を行うため、情報漏洩や不正アクセスなどのセキュリティ上の問題がある。

そこで、通信手段を２次元にし、２次元上の通信媒体を用いることで、これら問題が解決できることが、特許文献１（特開２００４−７４４８号公報）、特許文献２（特開２００６−１９９７９号公報）に示されている。
また、近年、オフィスセキュリティが注目されており、オフィス環境の情報ネットワーク整備がなされてきている。会議室や打合せスペースにおいては、情報漏洩の防止が重要視されつつあり、オフィス内にてセキュリティの高いスペースが望まれている。一方、フリーアドレスオフィスへの関心も高い。移動しても自分のアクセス環境を保持できること、個人ＩＤの管理、位置情報の取得・管理・表示が可能となる。
そのような中で、オフィス内の会議室や自室における事務机の天板上もしくは天板下に通信シート構造体を設置することは、オフィスネットワークの構築に大きく役立つものである。
しかしながら、事務机の天板の下に通信シート構造体を設置させようとすると、従来のシートでは柔軟すぎて、天板が破損してしまうという問題があった。
特開２００４−７４４８号公報 特開２００６−１９９７９号公報

本発明の目的は、天板を有する什器の天板上や、天板基材と天板表面材とで構成されている天板の中間に配置して使用し、該天板上に重量物を置いたり、その上で作業しても天板が破損したりせず、優れた通信性能を維持することができる通信用シート構造体を提供することにある。また、本発明は、上記通信用シート構造体を用いてなる天板を有する什器を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するため検討した結果、次の通信用シートにより解決することを見出した。
かくして、本発明によれば、少なくとも下記の上層、中層および下層の３層から構成されるシート構造体からなる通信用シート構造体が提供される。
上層：導電性能を有する層であり、該層には導電部と非導電部が存在し、該導電部の割合が８％から４５％であり、導電部が完全に途切れることなく連続し、導電部の電気抵抗値が５Ω/□以下である層
中層：空隙率５０〜８５％の発泡樹脂からなる層
下層：全面に導電性を有し、電気抵抗値が1Ω/□以下である層
また、本発明によれば、上記通信用シート構造体を天板上に設置してなる天板を有する什器が提供される。

本発明の通信用シート構造体を用いることで、通信媒体を、天板を有する什器の天板上に設置することができ、その上に重量物を置いたり、その上で作業しても破損したりせず通信することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の通信用シート構造体は、少なくとも、下記の上層、中層、下層の３つの層からなる。２次元で通信を行うには、このシート構成にて、シート媒体内に電磁エネルギーを閉じ込め、そのエネルギーを利用しなければならない。シート構成が異なると、シート媒体内に電磁エネルギーを閉じ込めることができず、通信することができなくなってしまう。

上層：
上層の導電性については、層内に導電部と非導電部が存在し、導電部の面積が８％から４５％で導電部が完全に途切れることなく連続していなければならない。層内の導電部の割合が８％未満では、電磁エネルギーが消失してしまい良好な通信状態を保つことができなくなる。一方、導電部の割合が４５％を超えると、シートから電気信号の媒体となるエバネッセント波が染み出なくなるため、良好な通信状態を保つことができなくなる。上記導電部の電気抵抗値も、通信性能を大きく左右するものであり、電気抵抗値が低いほうが通信状態を良好に保つことができる。導電部の電気抵抗値が５Ω/□以下となれば、良好な通信状態を保つことができる。しかしながら、上層導電部の電気抵抗値が５Ω/□を超える場合、シート内に電磁エネルギーを伝播、内在させることができないため、２次元での通信ができなくなってしまう。ここで、導電部の電気抵抗値を５Ω/□以下にするには、銅、銀、アルミニウム、ステンレスを含んだ素材を使用することが良い。
なお、上記導電部の電気抵抗値は、好ましくは３Ω/□以下である。

上層に上記のような導電性能を付与するには、導電性を有する素材を使用すれば良く、銅、銀、アルミニウム、ニッケルなどの金属を含んだものが特に良い。上層の導電形状も特に限定されないが、通信用シート構造体製造時の加工性を考えた場合、図１に示す格子状や図２に示す蜂の巣状であることが好ましい。その中でも、格子状であり、格子線幅が０．５ｍｍから１．５ｍｍ、格子線間隔が５ｍｍから１０ｍｍであることが特に好ましい。

上層には、保護層の役割として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ＰＥ（ポリエチレン）やＰＰ（ポリプロピレン）などのポリオレフィンフィルム、ポリイミドフィルム、エチレン−ビニルアルコールフィルムなどのフィルムや、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂などの樹脂が含まれる。
この保護層の厚みは、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍ程度である。

なお、上層の厚みは、通常、０．０２ｍｍから５．０ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍから０．６ｍｍである。
また、上層の目付けは、通常、５０ｇ／ｍ^２から８００ｇ／ｍ^２、好ましくは１００ｇ／ｍ^２から２５０ｇ／ｍ^２である。

中層：
本発明の通信用シート構造体は、例えば、天板を有する什器の天板上などに設置して使用することを考慮し、中層の空隙率が５０〜８５％でなければならない。空隙率が８５％を超える場合、通信用シート構造体上面からの部分的圧縮に対して弱く、該シート構造体は破損してしまう。また、後述するように通信用シート構造体上に合成樹脂化粧板などの天板表面材を配する構造とした場合は、該天板表面材が破損することになる。一方、５０％未満である場合、例えば、通信用シート構造体を、天板を有する什器の天板上など配置して通信を行う際、充分な通信性能が得られない。

このように、本発明の中層は、空隙率が５０〜８５％、好ましくは６０〜８０％からなる発泡樹脂であることが肝要である。
発泡樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）などのポリエステルが挙げられ、特にポリオレフィン、中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
すなわち、中層としては、発泡ポリプロピレン樹脂や発泡ポリエチレン樹脂からなるものが最も好ましい。
ここで、中層の空隙率を５０〜８５％にするには、樹脂製造時、圧入ガス量を変えることにより、容易に調整することができる。
なお、中層の厚みは、好ましくは、０．２ｍｍから１０ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍから２．０ｍｍである。
また、中層の目付けは、好ましくは、５０ｇ／ｍ^２から８００ｇ／ｍ^２、より好ましくは８０ｇ／ｍ^２から３００ｇ／ｍ^２である。

下層：
下層は、全面に導電性を有し、すなわち全面に電磁波シールド性能を有していれば良好な通信状態を保つことができる。電気抵抗値としては、１Ω/□以下であればよい。しかしながら、下層が全面に導電性を有していない場合、または、電気抵抗値が１Ω/□を超えるような場合、シート内に電磁エネルギーを内在させることができずエネルギーロスが発生し、通信性能が大きく低下してしまう。
ここで、電気抵抗値を１Ω/□以下にするには、通信用シート構造体製造時の加工性を考えた場合、繊維布帛に銅、ニッケルなどをメッキした布帛や、フィルム面に銅、銀、アルミニウムなどを蒸着させたフィルム状のもの、銅箔やアルミ箔などの金属箔などが好ましく、これらを使用することで、良好な通信状態を保つことができる。
なお、下層の上記電気抵抗値は、好ましく０．８Ω/□で以下である。
なお、下層の厚みは、通常、０．０２ｍｍから５．０ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍから０．４ｍｍである。
また、下層の目付けは、通常、５０ｇ／ｍ^２から８００ｇ／ｍ^２、好ましくは８０ｇ／ｍ^２から２００ｇ／ｍ^２である。

本発明の通信用シート構造体は、少なくとも上層、中層、下層の３つの層からなるが、これらは一体のものであっても良いし、各層を接着させた構造としても良い。各層を接着させる場合、接着に用いる接着剤や接着の方法に関して特に規定されることはないが、ホットメルト樹脂による熱接着やアクリル樹脂やウレタン樹脂などによる接着、アクリル系粘着剤による接着、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）やイソプレンゴム（ＩＲ）などによる接着などが好ましい。

本発明の通信用シート構造体が一体構造の場合、中層の上面に導電性能を有する上層を形成させる。この場合、特にその方法は限定されていないが、プリントやエッチングにより導電性能を有する層を形成させることが好ましい。そして、その上に保護層としてフィルム層を形成させる。そして中層の下面には、全面に導電性能を有する下層を形成させる。下層を形成させる方法についても特に限定されていないが、金属箔ラミネート、エッチング、蒸着、スパッタリングなどによって導電性能を有する層を形成させることが好ましい。

本発明の通信用シート構造体が各層を接着させた構造の場合、上層の形状はフィルムであることが好ましい。また、素材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）などのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２などの脂肪族ポリアミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンテレフタルアミドなどの芳香族ポリアミド、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）など特に限定されることはない。

下層は、電気抵抗値が１Ω/□以下で全面に電磁波シールド性能を有したものであれば特に限定されない。前述のように、シート製造時の加工性およびシート構造体の厚みを考えた場合、繊維布帛に銅、ニッケルでメッキされた布帛や、フィルム面に銅、銀、アルミニウムなどを蒸着させたフィルム状のもの、銅箔やアルミ箔などの金属箔などが好ましく、これらを使用することで、良好な通信状態を保つことができる。

本発明の通信用シート構造体におけるシート全体の目付けは、好ましくは２００ｇ／ｍ^２から２,５００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは２５０ｇ／ｍ^２から６００ｇ／ｍ^２である。２００ｇ／ｍ^２未満では、通信するための構造体を得ることが出来ない。一方、２,５００ｇ／ｍ^２を超えると、非常に重くなるために容易に持ち運ぶことが出来なくなる。
また、全体の厚みは、通常、１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍ程度である。

以上に説明した通信用シート構造体は、天板を有する什器に用いることで、その性能を十分に発揮する。なお、ここで言う什器とは、店舗などの陳列用の器具はもちろんのこと、オフィスを構成する家具・道具・器具といったオフィス什器も含む。

上記の天板は、天板基材のみもしくは、天板基材と天板表面材の組合せから構成される。天板基材としては、金属、木（パーチクルボード、中質繊維材、無垢材、集成材など）、ダンボール、プラスチックなどが挙げられる。例えば、机などの天板に使用する場合、天板基材としてのパーチクルボードの下面にバッカー処理をしたものなどが好ましく用いられる。天板表面材としては、メラミン樹脂やダップ樹脂を用いた、合成樹脂化粧板、合成樹脂保護板、もしくはシート材などが挙げられる。

本発明においては、例えば天板が天板基材のみからなる場合は、通信用シート構造体を、天板を有する什器の天板上に配置して用いることができるが、その際は、例えば、天板上に接着剤や留め具など、公知の方法で固定して使用することもできる。また、天板に凹部を設け、そこに通信用シート構造体を埋め込むように設置してもかまわない。

また、本発明においては、天板が天板基材と天板表面材との組合せた構成からなる場合は、通信用シート構造体を天板基材と天板表面材との中間に挟んだ構成としてもよい。その際は、天板基材と通信用シート構造体と天板表面材とを接着剤や留め具など、公知の方法で固定して使用することが好ましい。これにより、通信用シート構造体が保護され、通信用シート構造体の破損を防止し、優れた通信性能を維持することができる。同時に、上記合成樹脂化粧板などの天板表面材の下に、中層に空隙率が５０〜８０％の発泡樹脂からなる通信用シート構造体が配されていることにより、天板表面材に衝撃などが加わっても、該天板表面材自体が破損することがない。つまり、両方の相乗効果により実用的な耐久性と優れた通信性能が発揮される。また、上記のように天板表面材を通信用シート構造体の上に配する場合は、天板基材と天板表面材により通信用シート構造体を挟んで固定することができるため、天板基材と通信用シート構造体は必ずしも接着剤などにより固定する必要はない。また、前述したように天板基材に凹部を設け、そこに通信用シート構造体を埋め込み、さらにその上から天板表面材で覆ってよい。この天板表面材の厚みは、好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは０．２５ｍｍ以下である。

他の天板の実施例として、一部に切り欠きもしくは開孔を設けた天板基材と、通信用シート構造体の一部を切り取ったシート片を、該切り取ったシート片を表裏逆転させて該通信用シート構造体の切り取られた位置に貼り合わせた該通信用シート構造体を、前記天板基材の切り欠きもしくは開孔に対応させた位置に、該通信用シート構造体に表裏逆転させて貼り合わせたシート片に略一致させて配し、さらに通信用シート構造体の上面に合成樹脂化粧板などの天板表面材を配して天板を構成する。その際、天板基材と通信用シート構造体と天板表面材とを接着剤や留め具など、公知の方法で固定して使用することが好ましい。

以下、実施例より本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例、比較例中の物性は下記の方法で測定した。

電気抵抗値：
三菱化学製「ロレスタＭＰ
ＭＣＰ−Ｔ３５０」を用いて、上層および下層の電気抵抗値を測定した。

空隙率：
空隙率は、樹脂体積に対する気泡体積の割合で、樹脂厚みと面積から体積を求め、重量を測定し、次式を用いて算出した。
空隙率（％）＝ ［１−（Ｍ/Ｄ）/Ｖ］×１００
Ｍ・・・樹脂重量（ｇ）
Ｄ・・・樹脂密度（ｇ/ｃｍ^３）
Ｖ・・・樹脂体積（ｃｍ^３）

通信性能評価判定：
図３に示したように、通信用シート構造体上に置かれた２つの近接コネクターを距離ｒだけ離して配置し、アジレント社製、ネットワークアナライザーを用いて、２．４５ＧＨｚにおける透過係数Ｘを計測する。ここで、近接コネクターの距離は、１ｃｍ間隔とし１０ｃｍから８０ｃｍまで計測を行った。また、使用した近接コネクターは、通信用シート構造体で２．４５ＧＨｚにピークを持つものを使用した。計測した透過係数Ｘの平均値（Ｘａｖ．）を算出した。Ｘａｖ．≧−３０ｄＢであれば合格とし、それ以外は不合格とする。

圧縮率：
カトーテック製「力学特性測定装置」を用いて、ＫＥＳ−F３
圧縮試験によって一定荷重におけるシート厚みを測定し、次式を用いて圧縮率を算出した。
圧縮率（％）＝（Ｔ_０−Ｔ_Ｍ）/Ｔ_０
Ｔ_０・・・０．５ｇｆ/ｃｍ^２時のシート厚み（ｍｍ）
Ｔ_Ｍ・・・５０ｇｆ/ｃｍ^２時のシート厚み（ｍｍ）

耐荷重評価判定：
通信用シート構造体の上層に１ｍｍのメラミン樹脂を置き、メラミン樹脂の上から直径１ｍｍの先端を持つ軸に荷重１ｋｇをかけた際の通信用シート構造体およびメラミン樹脂の状態変化を観察した。
通信用シート構造体もしくはメラミン樹脂のどちらも、破損しなかった場合を合格とし、どちらかが破損した場合を不合格とした。

実施例１
上層には２５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人デュポンフィルム社製、テトロンフィルムＳＬ、以下同じ）に９μｍのアルミ箔をラミネートし、格子状にエッチングしたアルミ箔ラミネートフィルム、中層には厚さ２ｍｍの３倍発泡ポリプロピレンシート（古河電工社製、以下同じ）、下層には９μｍのアルミ箔をラミネートした２５０μｍのＰＥＴフィルムを使用した。上層の格子形状は、線幅が０．６ｍｍ、線間隔が１０ｍｍである。まず、中層の両面にアクリル系粘着剤（大日本インキ化学工業製「クイックマスターＳＰＳ−９４５Ｔ」、以下同じ）を付着量が各面１０ｇ／ｍ^２となるようにテーブルコーターにて塗布した。その後、上層と中層をカレンダー加工機にて接着させ、最後に下層をカレンダー加工機にて接着させ通信用シート構造体を作製した。上層の導電部の電気抵抗値は０．０６Ω/□、下層の電気抵抗値は０．０１Ω/□であった。上層を接着させる時は、アルミ面を接着させるようにした。結果を表１に示す。

実施例２
中層は３倍発泡ポリプロピレンに代えて、５倍発泡のポリエチレンを用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

実施例３
中層は３倍発泡ポリプロピレンに代えて、５倍発泡のポリプロピレンを用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

比較例１
中層は３倍発泡ポリエチレンに代えて、低密度ポリエチレンを用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

比較例２
中層は３倍発泡ポリプロピレンに代えて、１０倍発泡のポリプロピレンを用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

比較例３
中層は３倍発泡ポリプロピレンに代えて、２０倍発泡のポリプロピレンを用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

比較例４
中層は３倍発泡ポリプロピレンに代えて、３０倍発泡のポリプロピレンを用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

耐荷重評価：
○・・・破損なし
×・・・破損あり

本発明の通信用シート構造体は、周波数が８００ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯で、２次元での通信が可能であり、什器の天板下に組み込んで使用する商品として特に有用である。

本発明の1実施態様で通信用シート構造体上層の正面図である。 本発明の他の実施態様で、通信用シート構造体上層の正面図である。 本発明の通信性能評価方法をするための通信用シート構造体上層の正面図である。 本発明の他の実施態様で、通信用シート構造体を配した天板の構成図である。

Claims (6)

1. 少なくとも下記の上層、中層および下層の３層から構成されるシート構造体からなる、通信用シート構造体。
   上層：導電性能を有する層であり、該層には導電部と非導電部が存在し、該導電部の割合が８％から４５％であり、導電部が完全に途切れることなく連続し、導電部の電気抵抗値が５Ω/□以下である層
   中層：空隙率５０〜８５％の発泡樹脂からなる層
   下層：全面に導電性を有し、電気抵抗値が１Ω/□以下である層
2. 上層の導電部が格子状であり、格子の線幅が０．５ｍｍから１．５ｍｍ、線間隔が５ｍｍから１０ｍｍである請求項１記載の通信用シート構造体。
3. 中層が空隙率５０〜８５％の、発泡ポリプロピレン樹脂または発泡ポリエチレン樹脂からなる請求項１または２に記載の通信用シート構造体。
4. 下層がフィルムからなる、請求項１〜３のいずれかに記載の通信用シート構造体。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の通信用シート構造体が天板上に設置されている天板を有する什器。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の通信用シート構造体が天板基材と天板表面材との中間に挟まれて構成されている天板を有する什器。

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