KR100333568B1

KR100333568B1 - 불연성 허니컴 전파흡수재 및 이를 사용한 전파흡수체

Info

Publication number: KR100333568B1
Application number: KR1019990035636A
Authority: KR
Inventors: 무라세다꾸; 사또나오요시; 구리하라히로시; 사이또도시후미; 야나가와모또나리; 하야시고조; 후지모또교이찌
Original assignee: 사토 히로시; 티디케이가부시기가이샤; 하야시 겐조; 가부시키가이샤 도키와 덴키
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2002-04-24
Also published as: EP0982801B1; EP0982801A3; EP0982801A2; DE69927895T2; KR20000017561A; DE69927895D1; JP2000077883A; US6217978B1

Abstract

다수의 셀 집합체인 허니컴 구조체로 이루어지고, (1) 상기 허니컴 구조체에 함수 (含水) 무기화합물과 도전성 재료를 함유시키거나 (2) 상기 허니컴 구조체에 함수 무기화합물을 함유시키고, 상기 구조체 표면에 도전성 재료로 이루어진 도전층을 형성한 불연성 허니컴 전파흡수재를 개시한다. 또, 이 불연성 허니컴 전파흡수를 다수개 시일드패널 위 또는 시일드패널 위의 페라이트타일 위에 설치한 전파흡수체를 개시한다. 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재 및 이를 사용한 전파흡수체는 주로 전파차폐실에 이용되고 내화성, 전파흡수 효과에 우수하다.

Description

불연성 허니컴 전파흡수재 및 이를 사용한 전파흡수체 {INCOMBUSTIBLE HONEYCOMB RADIO ABSORPTIVE MATERIAL AND RADIO ABSORBER USING THE SAME}

본 발명은 불연성 허니컴 전파흡수재 및 이것을 사용한 전파흡수체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주로 전파차폐실에 이용되며, 불연성이 높고 전파흡수 특성이 우수함과 동시에 경량이면서 강도가 높은 불연성 허니컴 전파흡수재 및 이를 사용한 전파흡수체에 관한 것이다.

최근, 보다 고도의 정보사회의 실현을 향하여 이동통신 분야를 중심으로 전파이용이 급속으로 확대되고 있다. 또한, 오늘날 마이크로일렉트로닉스 기술의 혁신적 진보에 따라 다양한 전자기기가 보급되고 있다. 그와 함께 전자파 노이즈 등 불필요한 전자파에 의한 장해가 큰 문제가 되어 왔다.

전자파 노이즈 측정에는 통상 전자파 반사가 없는 전파차폐실이 사용된다.이 전파차폐실 내벽에는 전파흡수체가 사용되고 있다. 이러한 전파흡수체로서 도전성을 얻기 위해 카본블랙 등을 배합한 발포 스티로올, 발포 스티렌이나 발포 우레탄 등 유기계 재료가 주로 사용되고 있다. 그러나, 이들 발포 스티로올 등의 재료는 불연성이 낮다는 문제가 있다. 특히, 최근 전파 장해 증가에 따라 일본에서도 면역 (immunity) 시험 등 대전력 시험이 의무화되는 방향에 있다. 이러한 현황에 있어서, 폐색공간에서의 작업이 요구되는 전파차폐실에서는 전파흡수 특성에다 안정성 향상이라는 관점에서 불연성이 높은 전파흡수체가 요구되고 있다.

불연성을 갖는 전파흡수체로서, 예컨대 다수의 독립 기포의 무기입자를 카본블랙 미분말을 특정량 분산 함유한 내열성 무기접착제로 집적 결합시킨 성형체로 이루어진 내열 불연성 전파흡수체 (일본 특허 제 2743227 호), 특정한 종횡비를 갖는 세라믹 단섬유나 유리 단섬유로 이루어진 성형체에 도전성 재료를 침투 함침으로 부착 고정시킨 전파흡수재 (일본 공개특허공보 평9-307268 호), 시멘트, 경량 골재, 비도전성 섬유, 합성수지 에멀젼으로 구성된 조성물로 이루어진 전파흡수체 (일본 공개특허공보 평8-67544 호) 등이 제안되어 있다.

그러나, 특허 제 2743227 호의 내열 불연성 전파흡수체는 그 구조상 기계적 강도가 약하며, 또한 다수의 독립 기포 입자로 형성되기 때문에 시공시나 접촉시에 분진을 잘 발생시킨다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 평9-307268 호에 기재된 전파흡수재는 제조비용이 매우 비싸다는 문제가 있다.

그리고, 일본 공개특허공보 평8-67544 호에 기재된 전파흡수체는 모르타르를 경량화시키기 위해 유기중공입자나 유기계 결합제를 다량으로 사용하는데, 이들은 준불연성 재료로 불연성 재료와 비교하여 발연량이 현저히 많다.

또한, 상기 각 전파흡수체는 모두 자체 중량이 무거워 스스로 변형되어 벤딩변형을 일으킨다는 문제가 있다.

이러한 자체 중량에 의한 변형이나 파괴를 방지하는 방법으로서 전파흡수체를 허니컴 구조로 하는 기술이 제안되어 있다 (일본 공개특허공보 평3-205000 호, 일본 공개특허공보 평6-132691 호 등). 그러나, 이들 허니컴 구조의 지지 재질은 종이나 플라스틱으로 내화성이 매우 뒤떨어진다.

본 발명은 내화성, 전파흡수 효과가 우수함과 동시에 경량이면서 강도가 높은 불연성 허니컴 전파흡수재 및 이를 사용한 전파흡수체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 다수의 셀 집합체인 허니컴 구조체로 이루어지고, 상기 허니컴 구조체가 함수 무기화합물과 도전성 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재에 관한 것이다.

또, 본 발명은 함수 무기화합물을 함유하면서 다수의 셀 집합체인 허니컴 구조체 표면에 도전성 재료로 이루어진 도전층을 형성하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 불연성 허니컴 전파흡수재를 다수개 시일드패널 위 또는 시일드패널 위의 페라이트타일 위에 설치하여 이루어진 전파흡수체에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재의 일 태양을 나타낸 부분 사시도.

도 2 는 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재의 셀 사이즈와 흡수재의 두께를 나타낸 설명도.

도 3 은 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재의 다른 태양을 나타낸 부분 단면도.

도 4 는 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재를 사용한 전파흡수체용 조립체의 일 태양을 나타낸 개관 사시도.

도 5 는 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재를 사용한 전파흡수체용 조립체의 다른 태양을 나타낸 개관 사시도.

도 6 은 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재를 사용한 전파흡수체용 조립체의 다른 태양을 나타낸 개관 사시도.

도 7 은 본 발명의 전파흡수체의 일 태양을 나타낸 개관 사시도.

도 8 은 본 발명의 실시예에서 실시한 전파흡수 효과의 측정방법을 나타낸 측정계 블럭도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 허니컴 구조체 2 : 시트

3 : 무기 접착제 4 : 도전층

5 : 불연성 판재 10, 20, 30 : 전파흡수조립체

21, 31 : 경사부 12, 22 : 측벽부

13, 23, 33 : 중공구조 14, 24, 32 : 개구

34 : 바닥면부 50 : 전파흡수체

51 : 시일드 패널 52 : 페라이트 타일

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재는 다수의 셀 집합체로 이루어진 허니컴 구조체를 이루고, 이 구조체는 주성분으로서 함수 무기화합물을 함유하면서 도전성 재료를 함유한 것 (제 1 태양) 이나 또는 함수 무기화합물을 주성분으로서 함유한 다수의 셀 집합체인 허니컴 구조체 표면에 도전성 재료로 이루어진 도전층을 형성하여 이루어진 것 (제 2 태양) 이다.

즉, 상기 제 1 태양은, 허니컴 구조체 자체에 불연성, 전파흡수 특성을 지니며, 이것을 불연성 허니컴 전파흡수재로 하는 것이다. 또, 제 2 태양은, 허니컴 구조체에 불연성을 지니고, 또한 이 구조체 표면에 도전층을 형성하여 전파흡수 특성을 지니며, 이들을 불연성 허니컴 전파흡수재로 하는 것이다.

한편, 본 명세서 중에서 말하는 「불연성」이란, 시험재료를 750 ℃ 노 내에 20 분간 방치한 경우, 노내 온도 (시험재료 온도) 상승이 50 ℃ 미만이면, 불연 재료로 판정되는 건축재료 시험법 (건설성 고시 제 1828 호) 에 합격하는 것을 의미한다. 또, 「전파흡수 특성」이란 반사량이 -20dB 이하의 값을 갖는 것을 의미한다.

본 발명에서 허니컴 구조체는, 일체 성형하는 시트끼리 접착시키는 등 임의의 방법으로 제조할 수 있으나, 바람직하게는, 예컨대 함수 무기화합물을 주성분으로 함유하는 (제 1 태양에서는 추가로 도전성 재료를 함유한다) 슬러리 (slurry) 를 시트 형태로 제조하여 웨트 시트 (wet sheet) 로 하고, 이것을 건조 고화시켜 시트로 한 후, 이 시트를 허니컴형으로 적층함으로써, 얻을 수 있다.

예컨대, 도 1 에서 허니컴 구조체 (1) 는 함수 무기화합물을 주성분으로 함유하는 시트 (2) 를, 무기접착제 (3) 를 사용하여 복수 적층하고 늘려 형성하여 이루어진다. 무기접착제 (3) 로서는 물유리계, 인산염계, 콜로이달실리카계, 콜로이달알루미나계 등 임의의 접착제를 사용할 수 있다. 또한, 무기접착제를 대신하여 아세트산비닐 등 유기접착제를 사용할 수도 있지만, 내화성과 내열성 관점에서 무기접착제가 보다 바람직하다. 상기 제 2 태양에서는 이 시트 (2) 위에 도전층이 형성된다.

시트 (2) 에 주성분으로 함유되는 함수 무기화합물로는, 구체적으로는 세피오라이트, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘의 각 수화물, 2 수화석고, 알루민산칼슘 수화물, 와라스토나이트 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 세피오라이트가 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 이하, 함수 무기화합물로서 세피오라이트를 사용한 경우를 예로 들어 설명한다.

세피오라이트는 통상 명칭으로 마운틴레더 (mountain leather), 마운틴코르크, 마운틴우드라 불리는 점토광물로, 일본에서의 해포석도 그 일종이다. 외관이 코르크형이거나 레더형이거나 새하얗고 부드러운 덩어리가 있는데 일반적으로는 섬유성을 지닌 규산 마그네슘 덩어리다. 그리고, 그 표면에는 반응성이 많은 수산기를 가지며 흡착성, 요변 (搖變) 성, 고결 (固結) 성 등의 기본적인 성질을갖는다.

또, 제 1 태양에서 시트 (2) 에 필수성분으로 함유되는 도전성 재료로는 도전성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있지만, 전파흡수 특성이 우수하다는 점에서 카본블랙, 카본그라파이트, 탄소섬유 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 도전성 재료는 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.

시트 (2) 는, 바람직하게는 세피오라이트를 주성분으로 함유한 (제 1 태양에서는 추가로 도전성 재료를 함유한다) 슬러리를 시트 형태로 제조하고, 이것을 탈수시켜 웨트 시트로 한 후, 건조 고화시킴으로써 얻을 수 있다. 시트 (2) 의 두께는 0.2 ∼ 0.7 ㎜ 정도가 바람직하다.

또, 상기 슬러리는 세피오라이트 (제 1 태양에서는 추가로 도전성 재료를 함유한다) 를 물유리 등 바인더 등으로 분산시키지만, 보강재로서 무기섬유를 추가로 첨가해도 된다. 이러한 무기섬유로서는, 유리섬유, 록울섬유, 스테인리스섬유, 실리카알루미나섬유, 티탄산칼륨섬유 등을 들 수 있다. 이들 무기섬유는 시트 전체량에 대해 20 중량% 까지의 범위에서 배합되는 것이 바람직하다. 또, 보강재로서 또한 목재펄프, 아라미드섬유 등의 유기섬유 등도 사용할 수 있지만, 난연성 및 열분해 후의 충분한 형태유지성 등의 관점에서 그 배합량은 시트 전체량에 대해 5 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

또, 시트 (2) 의 결착성을 높이기 위한 바인더로서 또한 열경화성 또는 열가소성의 합성수지를 사용할 수 있다. 여기서 열경화성 수지로는, 폴리아미드아민에피클로로히드린 등 양이온계 열경화성 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 열가소성 수지로는, 폴리아크릴아미드 (분자량 80 만 ∼ 100 만 정도) 등의 음이온계 열가소성 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 단, 세피오라이트는 고결성이 우수하기 때문에, 이들의 합성수지를 바인더로서 사용하는 경우 그 첨가량은 5 중량% 이하로 충분하다. 그리고, 그와같은 첨가량은 불연성에는 실질적으로 영향미치지 않는다.

시트 (2) 중 세피오라이트의 배합량은 그 불연성 효과를 충분히 확보하기 위해서는 시트 전체량 중 그 상한량이 90 중량% 가 바람직하고, 특히 85 중량% 이며, 그 하한량은 50 중량% 가 바람직하고 보다 바람직하게는 65 중량%, 특히 75 중량% 이다. 이들 배합량은, 즉 허니컴 구조체 전체량 중의 세피오라이트 배합량에 상당한다.

또, 상기 제 1 태양에서 도전성 재료를 함유시키는 경우에는 충분한 전파흡수 특성의 확보라는 점에서 그 상한량은 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 부피) 에 대해 30 g/l 이 되도록 함유시키는 것이 바람직하고, 특히 20 g/l 이다. 또한, 그 하한량은 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 부피) 에 대해 0.5 g/l 이 되도록 함유시키는 것이 바람직하고, 특히 2 g/l 이다.

상기 제 2 태양의 슬러리의 바람직한 구체예의 일례로서는, 예컨대 세피오라이트 85 중량%, 유리섬유 10 중량%, 펄프 3 중량%, 비닐론계 섬유 1 중량%, 아크릴계 수지 0.5 중량%, 에폭시계 수지 0.5 중량% 로 이루어진 슬러리를 들 수 있다. 여기서 펄프 등의 유기성분의 합계량은 5 중량% 이고, 그 유기성분은 800 ∼ 1000 ℃ 가열온도 조건에서는 탄화되지만, 탄화후의 시트에서도 강도의 열화는 거의 없어 충분한 내열 형태유지성을 구비하고 있다. 또, 이 시트 (2) 는 물에 침지해도 재용해되지 않고 강도 저하도 적다. 또한, 시트 (2) 두께는 0.2 ∼ 0.7 ㎜ 정도가 바람직하고, 특히 0.2 ∼ 0.25 ㎜ 이다.

제 1 태양의 슬러리의 바람직한 구체예의 일례로서는, 예컨대 세피오라이트 78 중량%, 도전성 재료 10 중량%, 유리섬유 5 중량%, 펄프 3 중량%, 비닐론계 섬유 2 중량%, 아크릴계 수지 1 중량%, 에폭시계 수지 1 중량% 로 이루어진 슬러리를 들 수 있다.

슬러리는 농도 0.05 ∼ 0.5 중량% 정도가 바람직하다. 또, 웨트 시트는 슬러리를 시트 형태로 제조 공정에서 탈수시킴으로써 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재의 강도를 보다 향상시키기 위해 상기 시트를 2 층 이상의 복수층으로 형성하고, 이들 각 시트층간에 유리섬유직물을 끼워 붙여도 된다.

이러한 적층구조의 시트는, 예컨대 슬러리를 시트 형태로 제조하여 웨트 시트로 한 후, 이 웨트 시트를 2 층 이상 적층하고, 각 층간에 유리섬유직물 (glass cloth)을 끼워 붙인 후, 건조, 고화시킴으로써 얻을 수 있다. 유리섬유직물 층간으로 끼워 붙이는 것은 무기접착제를 사용하여 각 층간에 끼워도 되고, 또는 압착 등으로 실시해도 된다. 한편, 유리섬유직물은 예컨대「마이크로글래스로빙크로스」, 「마이크로글래스유니로빙」(이하 모두 닛뽕이따가라스(주) 제조) 등으로 시판되고 있으며, 이들을 바람직하게 사용할 수 있다. 그리고, 유리섬유직물층 두께는 0.3 ∼ 0.8 ㎜ 정도가 바람직하고, 또 그 경우 시트 전체의 두께로서는 0.8 ∼ 1.3 ㎜ 정도가 바람직하다.

이러한 시트 (2) 를 사용하여, 허니컴 구조체 (1) 는 공지된 수단으로 형성할 수 있다.

예컨대, 시트 (2) 표면에 스크린 전사나 롤러 도포 등으로 일정 간격으로 소정의 폭으로 무기접착제 (3) 를 스트라이프형으로 도포한다. 또, 이 무기접착제 (3) 의 가닥 폭은 허니컴 구조체 본체 (1) 의 중합부의 길이를 결정하고, 이 접착제 (3) 의 가닥 폭과 피치를 바꿈으로써, 허니컴 구조재 본체 (1) 를 구성하는 셀 형상과 치수를 원하는 대로 변화시킬 수 있다. 그리고, 이렇게 무기접착제 (3) 의 가닥을 형성한 다수개의 시트 (2) 를 그 접착제 (3)의 가닥이 인접하는 시트 (2) 사이에서 상호 반피치만큼 떨어지도록 하여 겹치고, 상하방향에서 압착하여 상호 접착한다. 이어서, 이 상호 접착된 다수개의 시트 (2) 로 이루어진 블럭을, 접착제 (3) 의 가닥과는 직각방향으로, 요구되는 허니컴 구조재의 두께에 따라 소정의 폭으로 재단한다. 그리고, 이 재단물을 양쪽에서 늘림으로써 허니컴 구조재 본체 (1) 가 형성된다.

상기 제 2 태양에서는 이 허니컴 구조체 (1) 표면에 도전성 재료로 이루어진 도전층 (4) 을 형성한다. 도전성 재료로서는, 상기 제 1 태양에서의 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.

도전층 (4) 의 형성은 통상적인 방법으로 실시할 수 있다. 예컨대, 도전성 재료를 무기 바인더에 분산시킨 도전성 도포액을 조제하고, 이 도포액에 허니컴 구조체 (1) 를 침지 등을 시켜, 허니컴 구조체 (1) 표면에 도전층을 함침 형성시키는 방법이나, 허니컴 구조체 (1) 표면에 솔, 브러시 등을 사용하여 상기 도전성 도포액을 도포하는 방법, 상기 도전성 도포액을 스프레이 등으로 허니컴 구조체 (1) 에 분사하는 방법을 들 수 있다. 이들 중에서도, 허니컴 구조재 표면에 솔, 브러시 등으로 상기 도전성 도포액을 도포하는 방법이나, 상기 도포액에 허니컴 구조체를 함침 등 시키고 그 표면에 도전층을 함침 형성시키는 방법이 바람직하다. 또한, 상기 무기 바인더로서는, 물유리 (water glass), 실리카-알루미나계의 바인더 등을 예시할 수 있지만, 이들에 한정된 것은 아니다.

또한, 상기 제 2 태양에서 본 발명의 충분한 전파흡수 특성을 확보하기 위해, 도전층 중 도전성 재료량의 상한량은 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 부피) 에 대해 30 g/l 이 되도록 함유시키는 것이 바람직하고, 특히 20 g/l 이다. 또, 그 하한량은 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 부피) 에 대해 0.5 g/l 이 되도록 함유시키는 것이 바람직하고, 특히 2 g/l 이다.

또한, 상술한 바와 같이 하여 형성된 불연성 허니컴 전파흡수재 표면에 물유리 등으로 이루어진 무기질피막을 형성해도 된다. 이 무기질피막으로 불연성 허니컴 전파흡수재의 인장강도, 압축강도를 더 높임과 동시에, 불연성 허니컴 전파흡수재를 허니컴 구조의 늘림상태로 유지시킨다. 또, 시트 (2) 표면의 섬유의 보풀이 일어나거나 벗겨져 떨어지는 것을 방지하고, 또 시트 (2) 의 내화성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재에서는 상술한 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 부피) 당의 도전성 재료 함유량 이외에도 허니컴 구조의 셀 사이즈 및 허니컴 구조의 두께가 전파흡수재의 특성에 영향을 미친다. 허니컴 구조의 셀 사이즈의 눈금이 크면 전자파는 투과되기 쉽고, 투과된 전자파는 전파흡수재를 전파차폐실에 이용한 경우 그 뒷면에 설치된 시일드패널에 의해 전파차폐실내측으로 반사되고 반사량이 증대한다. 또, 허니컴 구조재의 두께가 얇으면 전자파는 충분히 흡수되지 않아 반사량이 커진다. 그러나, 허니컴 구조의 셀 사이즈의 눈금이 작아지는 것 또는 허니컴 구조의 두께가 두꺼워지는 것은 전파흡수체의 중량 증가로 이어진다.

이런 점들을 고려하면 허니컴 구조의 셀 사이즈는 그 상한이 60 ㎜ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 ㎜, 특히 30 ㎜ 이고, 그 하한은 5 ㎜ 가 바람직하고, 특히 10 ㎜ 이다. 또, 허니컴 구조의 두께는 그 상한이 50 ㎜ 가 바람직하고, 특히 30 ㎜ 이고, 그 하한은 10 ㎜ 가 바람직하고, 특히 15 ㎜ 이다. 여기에서 셀 사이즈는 도 2 중에서「d」로 표시되는 크기를 의미하고, 허니컴 구조의 두께는 상기 도면 중「c」로 표시되는 두께를 의미한다.

한편, 본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재는 그 허니컴 구조체 (1) 의 적어도 일측면에 도 3 에 나타낸 바와 같이 불연성 판재 (5) 를 접착시켜도 된다 (도 3 에서는 양면에 접착한 예를 나타낸다). 불연성 판재 (5) 의 접착은, 예컨대 무기접착제 (3) 를 사용하여 실시할 수 있다. 불연성 판재 (5) 의 접착에 의해 기계적 강도가 향상되며, 후술한 전파흡수체 구조가 보다 조립하기 쉬워지고, 또 자체 중량에 의한 벤딩 변형을 보다 효과적으로 막을 수 있다. 불연성 판재 (5) 는 상술한 시트 (2) 와 마찬가지로 함수 무기화합물, 바람직하게는 세피오라이트를 주성분으로 함유하는 조성의 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 또 시트 (2) 와 동일한 제조방법으로 얻을 수 있다. 불연성 판재 (5) 의 두께는 0.5 ∼ 3.0 ㎜ 정도가 바람직하고, 허니컴 구조체 (1) 표리에 다른 두께의 불연성 판재 (5, 5) 를 접착시켜도 된다. 불연성 판재 (5) 는 그 표면 (허니컴 구조체 (1) 와의 접착면 반대측) 에 엠보싱 가공이 실시되어 있는 것이어도 된다. 엠보싱 가공을 함으로써 전파흡수체 표면의 미장이 가능해진다.

상기 제 1, 2 태양의 불연성 허니컴 전파흡수재를 전파흡수체로서 사용하는 경우, 몇가지 전파흡수체 구조를 들 수 있다. 예컨대, 판형상의 불연성 허니컴 전파흡수재를 시일드패널 위 또는 시일드패널 위의 페라이트타일 위에 불연성 허니컴 전파흡수재의 지지체가 이들 면에 대해 수직방향이 되도록 설치하는 방법이나, 중공구조의 4 각 송곳 또는 쐐기형의 형상이 되도록 미리 절단 가공된 판형상의 불연성 허니컴 전파흡수재를 조립하여 시일드패널 위 또는 패널 위의 페라이트타일 위에 설치하는 방법 등을 들 수 있다. 후자의 방법이 보다 저주파수의 전자파를 흡수하기 때문에 바람직하다.

도 4 ∼ 6 은 본 발명의 전파흡수체를 형성하기 위한 전자흡수재의 바람직한 조립형상 (전파흡수체용 조립체) 의 구체예를 나타낸 개관 사시도이다.

도 4 에 나타낸 전파흡수체용 조립체 (10) 는 4 각 송곳 형상을 이루는 것이다. 이 전파흡수체 조립체 (10) 는 4 개의 이등변삼각형의 측벽부 (12) 를 가지며, 경량화를 위해 내부를 중공 구조 (13) 로 하고, 바닥면부에 개구 (14) 를 구비한 것이다.

도 5 에 나타낸 전파흡수체용 조립체 (20) 는 쐐기형상을 이루는 것이다. 이 전파흡수체 조립체 (20) 는 경사부 (21, 21) 와 각 경사부간에 위치하는 측벽부 (22,22) 를 가지며, 경량화를 위해 내부를 중공 구조 (23) 로 하고, 바닥면부에 개구 (24) 를 구비한 것이다.

도 6 에 나타낸 전파흡수체용 조립체 (30) 는 쐐기형상을 이루는 것이다. 이 전파흡수체 조립체 (30) 는 경사부 (31, 31) 와 바닥면부 (34) 를 가지며, 각 경사부문에 위치하는 측벽부가 개구 (32, 32) 를 이뤄 경량화를 위해 내부가 중공 구조 (33) 로 되어 있다.

각 조립체는 무기접착제 또는 유기접착제를 이용하여 형성하지만, 무기접착제는 상술한 무기접착제와 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 유기접착제로는 에폭시계 접착제 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

그리고, 도 7 에 나타낸 바와 같이 이들 각 전파흡수체용 조립체를 시일드패널 (51) 위에 각 조립체의 각 바닥면이 패널 (51) 위에 접하도록 설치하여 본 발명의 전파흡수체 (50) 를 얻을 수 있다.

또, 원하는 바에 따라, 시일드패널 (51) 위에 전파흡수용 페라이트타일 (52) 을 설치하고, 이 페라이트타일 (52) 위에 상기 전파흡수체용 조립체를 상기 요령으로 설치하여, 본 발명의 전파흡수체 (50) 로 해도 된다.

시일드패널, 페라이트타일 등은 공지된 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재는 상기 몇가지 입체적인 전파흡수체 구조로서 조립 가공하기 전의 운반시에 판형상의 불연성 허니컴 전파흡수재로서 취급할 수 있다. 입체적 구조물로서가 아니라 판형상으로서 전파흡수재를 운반할 수 있는 것은 부피가 크지 않고 또한 접촉 등에 의한 파손을 막는 것이 쉽다.

또, 전파흡수체 선단부의 보호, 혹은 색, 형상, 무향음에 의한 정신적인 압박감을 막기 위해 전파흡수체 앞면에 평탄한 전파투과체를 설치해도 된다. 이 전파투과체는 전파흡수체의 특성을 손상시키지 않고 경량이면서 전파를 반사시키지 않고 투과시키는 성질을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 전파흡수체를 사용하여 전파차폐실을 제조하는 경우, 시일드패널을 벽면에 수직방향으로 세우고 이 패널 위에 설치된 조립체의 선단이 수평방향을 이루도록 사용되지만, 이들 제조방법은 통상적인 방법으로 실시할 수 있다.

본 발명의 불연성 허니컴 전파흡수재 및 이를 사용한 전파흡수체는 주파수 30 MHz ∼ 18 GHz 정도의 전자파의 감퇴 효과에 특히 우수하다. 본 발명을 전파차폐실에 적용함으로써 불연성, 전파흡수 특성이 우수함과 동시에 경량이면서 자체 중량으로 변형되지 않는 전파흡수체를 얻을 수 있다.

실시예

이어서, 실시예로 본 발명을 더욱 상게하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

카본그라파이트 (「청P」; 니혼고꾸엔(주) 제조) 를 배합량 20 중량% 가 되도록 무기 바인더 (「FJ803」; (주)도키와 덴키 제조) 에 분산시켜 도전성 도포액을 얻는다.

이어서, 이 도전성 도포액을 허니컴 구조체 (「세라믹허니컴」; (주)도키와 덴키 제조, 셀 사이즈 20 ㎜, 두께 20 ㎜, 세피오라이트 85 중량% 함유) 표면에 카본그라파이트 양이 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 전체부피) 에 대해 4 g/l 이 되도록 도포, 건조시켜 도전층을 형성한다.

이 도전층을 형성한 허니컴 구조체를 절단하여 650×1400×20 ㎜ 보드를 제작한다. 계속해서, 이 보드로부터 윗바닥이 400 ㎜, 아래바닥이 600 ㎜, 높이가 1050 ㎜ 인 사다리꼴형상의 절단편 2 장을 얻는다. 이 각 절단편을 사용하여 바닥면이 600×600 ㎜, 높이가 1000 ㎜ 인 쐐기형 전파흡수체용 조립체를 제작한다. 이 쐐기형 전파흡수체용 조립체의 비중은 0.04 g/㎤ 이다.

실시예 2

실시예 1 에서 얻은 도전층을 형성한 허니컴 구조체에 불연성 판재 (두께 1.5 ㎜) 를 무기접착제 (규산칼륨과 5산화안티몬의 혼합물) 를 사용하여 양면에 접착시킨다.

불연성 판재는 아래와 같이 제조한다. 즉, 먼저 하기 조성의 불연성 시트용 슬러리를 헥실믹서를 이용하여 조제한다.

(불연성 시트용 슬러리 조성)

세피오라이트 (「에드플러스」; 미즈사와가가꾸고오교(주) 제조)	85 중량부
유리섬유 (닛또보세끼(주) 제조)	10 중량부
유기바인더	5 중량부

이어서, 상기 슬러리를 사용하여 불연성 시트 (두께 0.5 ㎜) 를 시트 형태로 제조한다.이 불연성 시트를 상기 접착제로 적층시켜 두께가 1.5 ㎜ 인 불연성 판재를 제조한다.

이렇게 해서 제조된 양면에 불연성 판재를 양면에 접착시킨 허니컴 구조체를 절단하여 650×1400×23 ㎜ 보드를 제작한다. 계속해서, 이 보드로부터 윗바닥이 400 ㎜, 아래바닥이 600 ㎜, 높이가 1050 ㎜ 인 사다리꼴형상의 절단편 2 장을 얻는다. 이 각 절단편을 사용하여 바닥면이 600×600 ㎜, 높이가 1000 ㎜ 인 쐐기형 전파흡수체용 조립체를 제작한다. 이 쐐기형 전파흡수체용 조립체의 비중은 0.13 g/㎤ 이다.

실시예 3

탄소섬유 (「다이어리드」; 미쓰비시가가꾸(주) 제조, 섬유길이 10 ㎜) 를 배합량 10 중량% 가 되도록 무기 바인더 (「FJ803」; (준)도키와 덴키 제조) 에 분산시켜 도전성 도포액을 얻는다.

이어서, 이 도전성 도포액을 허니컴 구조체 (「세라믹허니컴」; (주)도키와 덴키 제조, 셀 사이즈 20 ㎜, 두께 20 ㎜, 세피오라이트 85 중량% 함유) 표면에 탄소섬유 양이 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 전체부피) 에 대해 3 g/l 이 되도록 도포, 건조시켜 도전층을 형성한다.

실시예 4

세피오라이트 85 중량%, 탄소섬유 (「다이어리드」; 미쓰비시가가꾸(주) 제조, 섬유길이 10 ㎜) 9 중량%, 유리섬유 1 중량%, 펄프 3 중량%, 비닐론계 섬유 1 중량%, 아크릴계 수지 0.5 중량%, 에폭시계 수지 0.5 중량% 로 이루어진 슬러리를 시트 형태로 제조한 후, 탈수처리를 하여 웨트 시트로 한다. 이 웨트 시트를 2 층으로 하고, 그 층간에 유리섬유직물을 끼워 붙이고, 건조, 고화시킨다.

이 시트를 사용하여 통상적인 방법으로 허니컴 구조체 [셀 사이즈 20 ㎜, 두께 20 ㎜, 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 전체부피) 에 대한 탄소섬유량 3 g/l] 를 제작한다. 이 허니컴 구조체를 절단하여 650×1400×20 ㎜ 보드를 제작한다. 계속해서, 이 보드로부터 윗바닥이 400 ㎜, 아래바닥이 600 ㎜, 높이가 1050 ㎜ 인 사다리꼴형상의 절단편 2 장을 얻는다. 이 각 절단편을 사용하여 바닥면이 600×600 ㎜, 높이가 1000 ㎜ 인 쐐기형 전파흡수체용 조립체를 제작한다. 이 쐐기형 전파흡수체용 조립체의 비중은 0.04 g/㎤ 이다.

실시예 5

카본그라파이트 (「청P」; 니혼고꾸엔(주) 제조) 를 배합량 30 중량% 가 되도록 무기 바인더 (「FJ803」; (주)도키와 덴키 제조) 에 분산시켜 도전성 도포액을 얻는다.

이어서, 이 도전성 도포액을 허니컴 구조체 (「세라믹허니컴」; (주)도키와 덴키 제조, 셀 사이즈 30 ㎜, 두께 30 ㎜, 세피오라이트 85 중량% 함유) 표면에 카본그라파이트 양이 허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 전체부피) 에 대해 18 g/l 이 되도록 도포, 건조시켜, 도전층을 형성한다.

이 도전층을 형성한 허니컴 구조체를 절단하여 650×1400×30 ㎜ 보드를 제작한다. 계속해서, 이 보드로부터 윗바닥이 400 ㎜, 아래바닥이 600 ㎜, 높이가 1050 ㎜ 인 사다리꼴형상의 절단편 2 장을 얻는다. 이 각 절단편을 사용하여 바닥면이 600×600 ㎜, 높이가 1000 ㎜ 인 쐐기형 전파흡수체를 조립한다. 이 쐐기형 전파흡수체의 비중은 0.07 g/㎤ 이다.

실시예 6

카본그라파이트 (「청P」; 니혼고꾸엔(주) 제조) 를 10 중량% 가 되도록 무기 바인더 (「FJ803」; (주)도키와 덴키 제조) 에 분산시켜 도전성 도포액을 얻는다.

이어서, 이 도전성 도포액을 허니컴 구조체 (「세라믹허니컴」; (주)도키와 덴키 제조, 셀 사이즈 10 ㎜, 두께 20 ㎜, 세피오라이트 85 중량% 함유) 표면에 카본그라파이트 양이 허니컴 구조체에 대해 1 g/l 이 되도록 도포, 건조시켜 도전층을 형성한다.

이 도전층을 형성한 허니컴 구조체를 절단하여 650×1400×20 ㎜ 보드를 제작한다. 계속해서, 이 보드로부터 윗바닥이 400 ㎜, 아래바닥이 600 ㎜, 높이가 1050 ㎜ 인 사다리꼴형상의 절단편 2 장을 얻는다. 이 각 절단편을 사용하여 바닥면이 600×600 ㎜, 높이가 1000 ㎜ 인 쐐기형 전파흡수체용 조립체를 제작한다. 이 쐐기형 전파흡수체용 조립체의 비중은 0.06 g/㎤ 이다.

상기 실시예 1 ∼ 6 에서 얻은 쐐기형 전파흡수체용 조립체를 사용하여 아래방법으로 전파흡수 효과의 측정 및 불연성 시험을 한다.

[전파흡수 효과]

실시예 1 ∼ 6 에서 얻은 쐐기형 전파흡수체용 조립체 (도 5 에 나타낸 타입 (부호 (20)) 의 것) 의 바닥면에 페라이트타일 (52) (「페라이트 IB-011」(두께 5.9 ㎜) ; TDK(주) 제조) 을 설치하고, 다시 그 뒷면에 시일드패널 (51) 을 배치한다 (도 7 참조).

쐐기형 전파흡수체용 조립체 (20) 를 이러한 형태에서 사용하고, 도 8 에 나타낸 측정계 블럭도에 나타낸 바와 같이 전파차폐실내에서 각 쐐기형 전파흡수체용 조립체 (20) 에 전파를 조사하여 반사파 레벨을 측정한다.

각 쐐기형 전파흡수체용 조립체 (20) 의 반사량 (dB) 은 전파흡수체용 조립체의 바닥면과 동일한 치수 (600㎜×600㎜) 의 금속판만의 반사 레벨을 기준으로 아래에 나타낸 식에서 산출한다.

반사량 (dB) = 샘플의 반사 레벨 (dB) - 금속판의 반사 레벨 (dB)

상기 방법으로 측정된 1GHz 의 반사량은 실시예 1 에서는 -26dB, 실시예 2 에서는 -24dB, 실시예 3 에서는 -28dB, 실시예 4 에서는 -21dB, 실시예 5 에서는 -24dB, 실시예 6 에서는 -20dB 이다.

[불연성 시험]

건설성 고시 1828 호에 규정된 불연성 재료의 시험방법에 준하여 실시한다. 즉, 먼저 무기접착제 (「FJ294」; (주)도키와 덴키 제조) 를 사용하여 실시예 1 ∼ 6 에서 얻은 허니컴 구조체를 적층하여 40㎜×40㎜×50㎜ 시험편을 작성한다. 이어서, 이들 각 시험편을 노 내에서 750 ±10 ℃, 20 분간 가열하고, 이 가열에 의한 시험편의 온도상승을 측정한다. 가열에 의한 시험편의 온도상승이 50 미만인 경우 불연성이 합격된다.

상기 방법으로 측정된 불연성 시험 결과는 실시예 1 에서는 769 ℃, 실시예 2 에서는 759 ℃, 실시예 3 에서는 770 ℃, 실시예 4 에서는 773 ℃, 실시예 5 에서는 784 ℃, 실시예 6 에서는 768 ℃ 이다.

[기계적 강도 측정]

또한 실시예 2 에 대해 JIS A1408 에 준하여 벤딩강도를 측정한다. 즉, 실시예 2 에서 얻은 허니컴 구조체로부터 길이가 200 ㎜, 폭이 150 ㎜, 두께가 18 ㎜ (양면에 설치된 불연성 판재의 두께 각 1.5 ㎜ 를 포함한다) 인 시험편을 작성하고, 기체건조 상태에서 방치한 후, 가압속도 1 ㎜/분으로 벤딩강도를 측정한다. 그 결과, 벤딩강도는 110 kgf/㎠ 이다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 불연성이 높고 전파흡수 특성이 우수함과 동시에, 경량이면서 강도가 높은 불연성 허니컴 전파흡수재 및 이를 사용한 전파흡수체를 얻을 수 있다. 본 발명은, 특히 전파차폐실에 적합하게 적용할 수 있다.

Claims

다수의 셀 집합체인 허니컴 구조체로 이루어지고, 상기 허니컴 구조체가 함수 무기화합물과 도전성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 1 항에 있어서,

허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 전체부피) 에 대해 도전성 재료를 0.5 ∼ 30 g/l 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 1 항에 있어서,

허니컴 구조체 전체량에 대해 함수 무기화합물을 50 ∼ 90 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 1 항에 있어서,

허니컴 구조체의 셀 사이즈가 5 ∼ 60 ㎜ 이고, 허니컴 구조의 두께가 10 ∼ 50 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 1 항에 있어서,

상기 불연성 허니컴 전파흡수재는,

함수 무기화합물과 도전성 재료를 함유하는 슬러리를 시트 형태로 제조하여 웨트 시트로 하고, 이것을 건조 고화시켜 시트로 한 후, 이 시트를 허니컴형으로 적층함으로써 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 5 항에 있어서,

상기 슬러리에 보강재로서 무기섬유를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 5 항에 있어서,

상기 시트는 복수층으로 이루어지고, 각 시트 층간에 유리섬유직물을 끼워 붙여 이루어진 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 1 항에 있어서,

함수 무기화합물은 세피오라이트, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘의 각 수화물, 2 수화석고, 알루민산칼슘 수화물, 와라스토나이트 중에서 선택되는 어느 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 8 항에 있어서,

함수 무기화합물은 세피오라이트인 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 1 항에 있어서,

허니컴 구조체의 적어도 일측면에, 불연성 판재를 접착시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
함수 무기화합물을 함유하면서 다수의 셀 집합체인 허니컴 구조체의 표면에 도전성 재료로 이루어진 도전층을 형성하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

허니컴 구조체 전체부피 (셀 공간을 포함한 전체부피) 에 대해 도전성 재료를 0.5 ∼ 30 g/l 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

허니컴 구조체 전체량에 대해 함수 무기화합물을 50 ∼ 90 중량%로 포함하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

허니컴 구조체의 셀 사이즈가 5 ∼ 60 ㎜ 이고, 허니컴 구조의 두께가 10 ∼ 50 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

상기 불연성 허니컴 전파흡수재는,

함수 무기화합물을 함유하는 슬러리를 시트 형태로 제조하여 웨트 시트로 하고, 이것을 건조 고화시켜 시트로 한 후, 이 시트를 허니컴형으로 적층함으로써 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

상기 슬러리에 보강재로서 무기섬유를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

상기 시트를 복수층으로 하고, 각 시트 층간에 유리섬유직물을 끼워 붙여 이루어진 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

함수 무기화합물은 세피오라이트, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘의 각 수화물, 2 수화석고, 알루민산칼슘 수화물, 와라스토나이트 중에서 선택되는 어느 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 18 항에 있어서,

함수 무기화합물은 세피오라이트인 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 11 항에 있어서,

허니컴 구조체의 적어도 일측면에, 불연성 판재를 접착시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 불연성 허니컴 전파흡수재.
제 1 항 또는 제 11 항에 기재된 불연성 허니컴 전파흡수재를 다수개 시일드패널 위 또는 시일드패널 위의 페라이트타일 위에 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전파흡수체.
제 21 항에 있어서,

불연성 허니컴 전파흡수재를 내부가 중공인 4 각 송곳 형상 또는 쐐기 형상으로 형성하고, 이것을 다수개 시일드패널 위 또는 시일드패널 위의 페라이트타일에 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전파흡수체.