KR20090054435A

KR20090054435A - 전파흡수체와 그 제조방법

Info

Publication number: KR20090054435A
Application number: KR1020097004374A
Authority: KR
Inventors: 토시오 쿠도; 토시오 우치다; 아키라 이노우에; 카즈아키 야기
Original assignee: 미츠비시 덴센 고교 가부시키가이샤; 아사히 비루워루 가부시키 가이샤; 아사히 화이바 구라스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-05-29
Also published as: CN101507381A; WO2008023764A1; US7948424B2; EP2068610A1; JP4122364B2; US20100182188A1; KR101160255B1; CN101507381B; EP2068610A4; JP2008053375A

Abstract

간단하게 제조할 수 있으면서 양호한 전파흡수특성을 갖는 전파흡수체를 제공하는 것을 목적으로 하며, 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 부착시켜 이루어지는 도전면(2)을 형성한다.

매트형 무기질 섬유집합체, 도전성 도료, 도전면, 분무

Description

전파흡수체와 그 제조방법{RADIO WAVE ABSORBER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 전파흡수체와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기제품 등의 제품시험을 실시하기 위한 전파 암실의 벽면이나 천장에는 전파흡수체가 설치된다. 이와 같은 전파흡수체의 일례로는, 예를 들어 피라미드형이나 원추형 이외에, 매트형의 유리섬유에 도전성 도료를 부착시켜 형성한 전파흡수층을 가지며, 그 전파흡수층과 음파흡수층을 중첩시켜 형성한 음파·전파흡수체(특허문헌 1(일본 특허공개 2003-86988호) 참조)를 들 수 있다. 또 저항피막과 전파반사체 사이에 유전체를 개재시켜 제작된, 특정주파수의 전파만을 선택적으로 흡수하도록 한 λ/4형 전파흡수체(특허문헌 2(일본 특허공개 평성 5-335832호 공보) 참조)도 알려져 있다.

[발명의 개시]

[발명이 해결하고자 하는 과제]

최근, PC나 휴대전화 등 전파(전자파)를 발하는 전자기기가 늘어나, 이로부터 발해지는 전파에 의한 전파혼신·전자기기의 오작동 등을 방지하기 위하여, 빌딩이나 일반가옥 등 실내에 전파흡수체(전파흡수벽)를 설치하는 것이 요구되고 있다.

그러나 무선LAN시스템을 도입한 오피스빌딩이나 일반가옥 등 실내의 벽이나 천장에 설치되는 전파흡수체로서 상기 종래의 전파흡수체를 사용하는데 있어서 다음과 같은 문제가 있다.

(i)상기 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 음파·전파흡수체에서는, 유리섬유층에 도전성 도료를 분산시킨 물을 함침시킨 후 건조시키고 유리섬유 전체에 도전성 도료를 부착시켜 전파흡수층을 형성하므로, 대량의 도전성 도료가 필요할 뿐만 아니라, 대량으로 도료를 함침시키면, 얻어지는 성형체는 밀도가 높아져, 단열·흡음성이 열등해진다는 문제가 있다.

또, 유리 장섬유를 이용하여 섬유층을 제작하므로, 가공작업이 번거롭거나 원가가 높다는 문제가 있다.

(ii)상기 특허문헌 2에 개시된 λ/4형 전파흡수체는, 실내에 설치하는 경우에 실내공간을 효과적으로 이용할 수 있도록 컴팩트화(박형화)가 요구됨과 더불어, 전파흡수막을 스퍼터링으로 표면에 부착시키므로, 충분한 전파흡수특성을 얻을 수 없는 경우가 있다.

그래서 본 발명은, 간단하게 제조할 수 있으면서 양호한 전파흡수특성을 갖는 전파흡수체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 전파흡수체는, 매트형 무기질 섬유집합체와, 이 매트형 무기질 섬유집합체의 한 면에 도전성 도료를 부착시켜 이루어지는 도전면을 구비한다.

또 매트형 무기질 섬유집합체와, 이 매트형 무기질 섬유집합체의 한 면에 도전성 도료를 분무하여 부착시킨 도전면을 구비하며, 상기 도전면 상의 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값을 300Ω 이상 10㏀ 이하로 설정한다.

또한 상기 도전성 도료를 흑연계 도전 도료로 하며, 이 도전성 도료의 상기 한 면에의 부착량을 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하로 한다.

또 상기 도전성 도료(6)가 상기 매트형 무기질 섬유집합체의 상기 한 면에서 두께의 중심방향으로 0.5㎜ 이상 2.5㎜ 이하 사이에 분포되어 부착되는 것이 바람직하다.

또한 상기 매트형 무기질 섬유집합체를, 유리솜(glass wool), 암면(rock wool), 세라믹울(ceramic wool)로 구성한다.

또 상기 도전면에 보호층을 중첩시켜도 된다.

본 발명의 전파흡수체 제조방법은, 매트형 무기질 섬유집합체의 한 면에 도전성 도료를 스프레이로 분무하여 소정량 부착시키고, 부착된 상기 도전성 도료를 건조시켜, 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값이 300Ω 이상 10㏀ 이하로 되는 도전면을 형성한다.

또 상기 한 면에 흑연계 도전성 도료를 스프레이로 분무하여 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하 부착시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 도전성 도료를 부착시킨 후 도전면이 형성되는 동안, 상기 매트형 무기질 섬유집합체를 실질적으로 누르지 않는 것이 바람직하다.

[발명의 효과]

본 발명은 다음과 같은 현저한 효과를 발휘한다.

본 발명에 관한 전파흡수체 및 그 제조방법에 의하면, 양호한 전파흡수특성(반사감쇠량 특성)을 가지며 또 간단하게 제조할 수 있다. 종래의 전파흡수체와 같은 복잡한 제조공정이 필요 없으며, 섬유집합체의 한 면에 (소정량의) 도전성 도료를, 예를 들어 분무에 의해 부착하는 것만으로 간단하게 제조할 수 있다.

또 종래와 같이 섬유집합체 전체에 도전성 도료를 부착시키는 것이 아니라, 섬유집합체의 표층 면(한쪽 면)에만 부착시키므로, 사용할 도전성 도료의 양이 적어져, 경량화할 수 있음과 더불어 원가 하강을 도모할 수 있다.

또한 종래의 λ/4형 전파흡수체보다 얇게 제작할 수 있다(약 1/2의 두께). 즉, 양호한 전파흡수특성을 갖는 전파흡수체를 얇게 제작할 수 있으므로, 경량화와 원가 하강을 도모할 수 있음과 더불어, 전파흡수체의 점유공간을 작게 하여 실내공간을 효율적으로 이용할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 전파흡수체의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

도 2는, 전파흡수체의 주요부를 확대하여 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 3은, 전파흡수체의 주요부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.

도 4는, 전파흡수체의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 5는, 전파흡수체 제조방법의 도전성 도료 분무공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

도 6은, 전파흡수체 제조방법의 반사판 중첩공정을 모식적으로 나타내는 도 5에 상당하는 도이다.

도 7은, 전파흡수체의 실시예(실선) 및 비교예(점선)의 실측에 의한 각 주파수-반사감쇠량의 관계를 함께 나타내는 특성도이다.

도 8은, 실시예에 있어서 실측에 의한 매트형 무기질 섬유집합체의 두께치수-정합주파수의 관계를 나타내는 특성도이다.

도 9는, 실시예에 대하여 도전면을 유전손실체로 한 경우의 계산에 의한 주파수-반사감쇠량의 관계(일점쇄선)를, 실측에 의한 주파수-반사감쇠량의 관계(실선)와 함께 나타내는 특성도이다.

도 10은, 실시예에 대하여 도전면을, 유전체와 저항피막과의 조합으로 한 경우의 계산에 의한 주파수-반사감쇠량의 관계(일점쇄선)를, 실측에 의한 주파수-반사감쇠량의 관계(실선)와 함께 나타내는 그래프이다.

도 11은, 종래의 λ/4형 전파습수체의 원리를 나타내는 설명도이다.

[부호의 설명]

1 : 섬유집합체 1a : 한 면

2 : 도전면 5 : 보호층

6 : 도전성 도료 7 : 스프레이

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에서 1은, 본 실시형태에 관한 전파흡수체의 매트형(평판형) 무기질 섬유집합체이며, 이 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에는 도전성 도료(6)를 분무하여 부착시킨 도전면(2)을 갖는다. 또, 섬유집합체(1)의 다른 면(1b)에는 금속제 반사판(3)이 중첩된다. 그리고 도 1에서 상측(한 면(1a)측)이 전파입사측이다.

무기질 섬유집합체(1)로서, 연속섬유(유리 장섬유)를 가공함으로써 얻어지는 섬유집합체에 비해, 원심분리법, 화염법(flame method)에 의해 얻어지는 유리솜(glass wool), 암면(rock wool) 또는 세라믹울(ceramic wool) 등, 다수개의 무기섬유가 얽혀 형성된(불연성의) 소재가 범용성이 높고 저가인 점에서 바람직하며, 그 중에서도 경량성 점에서 유리솜이 바람직하다. 또, 본 실시형태에서 섬유집합체(1)의 도전면(2)을 형성하는 한 면(1a)은 거의 평탄면으로 형성되나, 다수의 작은 볼록부가 독립되어 형성된 요철면으로 형성되어도 상관없다.

도전성 도료(6)는 흑연계 도전 도료(흑연을 함유하여 이루어지는 도전 도료)이며, 무기질 섬유집합체(1)의 표면(한 면(1a))을 형성하는 섬유에 얇게 부착되고, 한 면(1a)에 부착된 도전성 도료(6)가 건조된 상태에서 상기 도전면(2)을 형성한다.

도 2는 도 1의 화살표 방향으로 본 주요부 확대 평면도이며, 도 3은 주요부 확대 단면도이다. 도 2 및 도 3은 본 실시형태에 관한 전파흡수체의 샘플을 약 4배로 확대시켜 나타낸 것이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 도전성 도료(6)는 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 반점형태로 부착되며, 부착된 도전성 도료(6) 사이를 통해, 섬유집합체(1)를 형성하는 다수의 섬유(4)가 보인다. 바꾸어 말하면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 도전성 도료(6)는 한 면(1a)에 두께가 불균일하게 부착되며, 도 2에서는 일정 두께 이상의 부분이 독립 내지 연속된 "섬상"으로 그려지고, 그 일정 두께 미만의 부분에 대해서는 섬유(4)가 보이도록 그려진다.

이 흑연계 도전성 도료(6)의 한 면(1a)에의 부착량(q)은 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하(5g/㎡≤q≤60g/㎡)이다. 그 이유는, 부착량(q)이 5g/㎡ 미만일 경우(q＜5g/㎡), 도전면(2)에서의 전파 반사가 작아져, 반사판(3)의 영향에 의해 원하는 반사감쇠량을 얻을 수 없는 한편, 60g/㎡를 초과할 경우(60g/㎡＜q), 도전면(2)에서의 전파 반사가 커져, 원하는 반사감쇠량을 얻을 수 없기 때문이다. 여기서 부착량(q)은, 하한에 대해서는 10g/㎡ 이상(10g/㎡≤q)이, 상한에 대해서는 50g/㎡ 이하(q≤50g/㎡)가 보다 바람직하다.

또 도전성 도료(6)로서 흑연계(그라파이트, 카본블랙) 이외에, 구리계, 은계, 니켈계, 알루미늄계, 추석계 등 도전 도료가 적용되며, 요구되는 전파흡수특성에 따라 이들 이외의 도전 도료를 이용해도 된다.

그리고 도전면(2) 상의 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값(r)은 300Ω 이상 10㏀ 이하(300Ω≤r≤10㏀)로 설정된다. 그 이유는, 도전면(2)의 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값(r)이 300Ω 미만일 경우(r＜300Ω), 도전면(2)에서의 전파 반사가 커져, 원하는 반사감쇠량을 얻을 수 없기 때문이며, 10㏀를 초과할 경우(10㏀＜r), 도전면(2)에서의 전파 반사가 작아져, 반사판(3)의 영향에 의해 원하 는 반사감쇠량을 얻을 수 없기 때문이다. 여기서 이 두 점간 저항값(r)이란, 도전면(2)에 저항측정기의 측정단자를 서로 50㎜ 떨어지게 하고 접촉시켜 측정한 값이다. 또 저항값(r)에 대해서, 하한에 대해서는 600Ω 이상(600Ω≤r)이, 상한에 대해서는 2㏀ 이하(r≤2㏀)가 보다 바람직하다.

그리고 본 실시형태의 변형예로서, 도 4에 나타내는 바와 같이 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 형성한 도전면(2) 위에 보호층(5)을 중첩하도록 해도 된다. 이 보호층(5)은 내후성, 내수성, 불연성 등을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 보호층(5)을, 예를 들어 폴리염화비닐이나 폴리불화비닐(PVF) 등의 시트부재로 하고, 그것에 접착제를 부착시켜 도전면(2)에 붙일 경우, 사용할 접착제로서 에폭시계, 실리콘계, 변성실리콘계 등의 접착제를 들 수 있다. 또 도전면(2)에 아크릴계나 불소계등의 도료를 분무 또는 도포함으로써 보호층(5)을 형성해도 된다. 또한 보호층(5)을, 내후성 등을 갖는 주머니상 부재로 하고, 그 주머니상 부재에 의해, 도전면(2)을 갖는 섬유집합체(1)(및 반사판(3)) 전체를 피복해도 된다. 또 필요에 따라, 보호층(5)을 원하는 색으로 도장해도 상관없다. 여기서, 도 4에서 도 1과 동일한 부호는 도 1과 마찬가지의 구성이므로, 설명은 생략한다.

다음에, 본 실시형태에 관한 전파흡수체의 제조방법을 설명한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 스프레이(7)로 도전성 도료(6)를 분무하여, 소정량 부착시킨다. 이때, 도전성 도료(6)를 섬유집합체(1) 표면(한 면(1a))에 불균일한 두께의 반점형태로 되도록 부 착시킨다. 또 흑연계 도전성 도료(6)의 경우, 그 한 면(1a)으로의 부착량(q)은 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하(5g/㎡≤q≤60g/㎡)이다. 즉, 5g/㎡(q＜5g/㎡ 미만)에서는, 전기저항값이 상승하고 전파흡수효과가 열등해지므로 바람직하지 않는 한편, 60g/㎡를 초과하면(60g/㎡＜q), 전기저항값이 하강되어 전파가 반사되어버려, 전파흡수효과가 열등해지므로 바람직하지 않다. 여기서, 하한에 대해서는 10g/㎡ 이상(10g/㎡≤q)이, 상한에 대해서는 50g/㎡ 이상(q≤50g/㎡)이 바람직하다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 부착된 도전성 도료(6)를 건조시키면 도전면(2)이 형성된다. 이 도전면(2)은, 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값(r)이 300Ω 이상 10㏀ 이하(300Ω≤r≤10㏀)로 설정된다. 보다 바람직하게는, 하한이 600Ω 이상(600Ω≤r)이며, 상한이 2㏀ 이하(r≤2㏀)이다.

도료(6)는 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에서 두께의 중심방향(내부방향)으로 향하는 깊이 치수(d)가 0.5㎜ 이상 2.5㎜ 이하(0.5㎜≤d≤2.5㎜)의 범위에 분포되어 부착되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 도료(6)가 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에서 두께 중심방향으로 0.5㎜(d＜0.5㎜) 범위에 분포될 경우, 및 한 면(1a)에서 두께 중심방향으로 2.5㎜를 초과하는(2.5㎜＜d) 범위에 분포될 경우, 어느 경우에도 적절한 전기저항 조절이 어려워지며, 전파흡수특성이 열등해져 바람직하기 않기 때문이다. 여기서 상한에 대해서는 1.5㎜ 이하(d≤1.5㎜)인 것이 한층 바람직하다.

본 제조방법을 더 구체적으로 설명하면, 섬유집합체(1)에는 세로 1000㎜, 가로 1000㎜, 두께 15㎜, 밀도 32㎏/㎥의 유리솜을 사용하며, 이 유리솜을 벨트콘베 이어 위에 탑재시켜 5m/분 속도로 반송하면서, 진동식 스프레이의 노즐로부터 도전성 도료를 유리솜의 한 면(윗면)에 분무한다. 그 후, 벨트콘베이어(약 20m 길이)로 건조로 내를 통과시키고 도전성 도료를 건조시켜, 유리솜의 한 면에 도전면(2)을 형성한다.

이와 같이 본 실시형태에 관한 제조방법에서는, 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 스프레이(7)로 도전성 도료(6)를 분무한 후, 그대로(도료 누름공정을 거치지 않고) 건조시킨다. 즉, 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 분무한 도전성 도료(6)를, 롤러나 헤라 등 누름부재에 의해 균일하게 롤링 또는 플라스팅 처리하는 도료 누름공정을 거치지 않고, 즉 실질적으로 누르지 않고, 그대로 건조시켜 도전면(2)을 형성한다.

그리고 도 6에 나타내는 바와 같이, 섬유집합체(1)의 다른 면(1b)에 금속제 반사판(3)을 중첩시켜(접착시켜), 전파흡수체가 완성된다. 또, 이보다 먼저, 반사판(3)과 섬유집합체(1)를 중첩시켜둔 후, 섬유집합체(1)에 도전성 도료(6)를 분무해도 된다.

이와 같이 제작한 전파흡수체는, 실내 벽면이나 천장에 설치되거나, 실내를 구획하는 구획판으로서 설치된다. 또 전파흡수체를 석고보드 등 내장(內裝)재료 사이에 넣어 빌딩의 내벽재로서 사용하거나 또는 방수재, 방수처리된 재료 사이에 넣어 빌딩의 외벽재로서 사용해도 된다.

다음으로, 본 실시형태에 관한 전파흡수체의 실시예와, 그 비교예에 대하여 각각의 전파흡수특성(반사감쇠량 특성)을 조사하기 위해 실시한 측정시험에 대하 여, 이하 상세하게 설명한다.

실시예의 전파흡수체는 전술한 제조방법과 마찬가지로 하여 제작한다. 구체적으로, 무기질 섬유집합체(1)로서 세로 1000㎜, 가로 1000㎜, 두께 15㎜, 밀도 32㎏/㎥의 매트형 유리솜을 사용한다. 그리고 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에, 도전성 도료 3중량부와 물 1중량부를 혼합하여 이루어지는 도전성 도료(6)를 스프레이(7)로 44g/초 토출량으로 120초 동안 균일하게 분무한 후, 누르지 않고 200℃에서 4분간 가열 건조처리하여 제작한다. 이 때 도전성 도료(6) 한 면(1a)에의 부착량은 40g/㎡이다. 또 도전성 도료(6)의 부착 두께는, 한 면(1a)에서 두께 중심방향으로 0.5㎜ 이상 1.5㎜ 이하의 범위로 분포된다.

또한 비교예는 본 발명의 실시예와 마찬가지로, 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 스프레이(7)로 분무한 후, 도전성 도료(6)가 부착된 면(75㎜φ)을, 플라스틱제 롤러로 균일하게 롤링하고(누르고), 그 다음에 200℃에서 4분간 가열건조 처리한다. 이 때 도전성 도료(6) 한 면(1a)에의 부착량은 40g/㎡이다. 또 도전성 도료(6)는, 한 면(1a)에서 두께 중심방향으로 0.5㎜ 이상 1.5㎜ 이하의 범위로 분포된다.

즉, 본 발명은 스프레이(7)로 분무한 후(도료 누름공정을 거치지 않고) 그대로 건조시키나, 비교예는 분무한 후 롤링처리하고 나서(도료 누름공정을 거친 후) 건조시킨다. 여기서, 본 발명의 실시예와 비교예 각각의 섬유집합체(1)의 다른 면(1b)측에는 반사판(3)이 중첩된다.

그리고 실시예와 비교예 각각에 대하여 더블리지 안테나(double ridged waveguide horn antenna)를 사용한 반사전력법으로 반사감쇠량의 측정시험을 실시한다. 그 결과를 도 7의 특성도에 함께 나타낸다. 이 특성도에서, 실선은 실시예의 전파흡수체 측정결과이며, 점선은 비교예의 전파흡수체 측정결과이다. 또, 특성도의 가로축은 각 전파흡수체에 입사된 전파의 주파수(단위를 ㎓로 함)를 나타내며, 세로축은 반사감쇠량(단위를 ㏈로 함)을 나타낸다.

도 7에 나타내는 결과로부터, 실시예(실선)는 반사감쇠량의 피크값이 －30㏈로 되며, 양호한 전파흡수특성을 가짐을 알 수 있다. 이에 반해, 비교예(점선)의 반사감쇠량은 －10㏈에도 달하지 않으며, 전파흡수특성이 나쁘다.

비교예의 전파흡수특성이 실시예보다 악화된 것은, 비교예에서, 스프레이(7)로 분무한 후 롤링 처리함으로써, 분산(독립)되어 부착된 도전성 도료(6)가 롤러로 롤링처리되고 서로 연결되어, 도전성 도료(6)가 부착된 면(도전면)의 저항값이 낮아진 것(도통성이 양호해진 것)에 기인하는 것으로 추측된다. 즉, 이 경우 비교예의 도전면에서 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값은, 실시예의 도전면(2)과 같은 300Ω 이상 10㏀ 이하로 설정되지 않았다.

또, 실시예의 전파흡수체의 무기질 섬유집합체(1)의 두께 치수를 변화시킨 복수의 샘플을 제작하고, 각 샘플(반사감쇠량 피크값의 주파수)의 정합주파수를 측정한다. 그 결과를 도 8에 나타낸다.

도 8에서 가로축에 섬유집합체(1)의 두께 치수(단위를 ㎜로 함)를, 세로축에 정합주파수(단위를 ㎓로 함)를 나타내며, 각 샘플의 데이터를 플롯하여 그 근사 곡선을 나타낸다. 그리고 섬유집합체(1)의 두께 치수가 두꺼워짐에 따라 정합주파수 는 작아진다.

또 실시예의 전파흡수체는 종래의 λ/4형 전파흡수체보다 약 1/2 두께로, 바꾸어 말하면 약 1/8 파장의 두께로 정합되도록 구성된다. 그 이유에 대하여, 그 전파흡수체의 구조와 전파흡수특성 실측값을 기초로 전송선로 이론으로부터 검토하기로 한다.

실시예에 사용한 유리솜(섬유집합체)의 복소 비유전율(εr1)을 면 저항 377Ω/??의 저항피막을 사용한 1/4파장형 전파흡수체의 정합주파수로부터 εr1＝1.52－j0.0로 결정한다. 또 두께 15㎜의 유리솜 중, 도전성 도료가 부착되어 이루어지는 도전면(2)의 두께를 1㎜로 하며, 도전성 도료가 부착되지 않는 부분의 두께를 14㎜로 한다.

도 9에서 실선으로 나타내는 것은 실시예의 반사감쇠량 측정값(실측값)이다. 또 일점쇄선은 실시예의 도전면(2)을 유전손실체로서 계산한 데이터를 나타내며, 그 도전면(2)의 복소 비유전율(εr2)을 εr2＝19.5－j18.5로서 계산한 경우에, 도 9와 같이 실측값에 근사한다.

또 도 10에서, 실선으로 실시예의 반사감쇠량 측정값(실측값)을 나타내는 한편, 일점쇄선은 실시예의 도전면(2)을 유전체와 저항피막과의 조합으로서 계산한 데이터를 나타내며, 그 도전면(2)의 복소 비유전율(εr2)을 εr2＝19.5－j0.0으로하고, 저항피막을 자유공간 임피던스의 377Ω/??로 한 경우에, 도 10과 같이 실측값에 근사한다.

도 9 및 도 10의 결과로부터, 도전면(2)은 그 복소 비유전율(εr2)의 실수부 가 19.5이며, 손실에 기여하는 허수부가 18.5인 유전손실체로 추측할 수 있고, 또 바꾸어 말하면 복소 비유전율(εr2)의 실수부가 19.5(허수부가 0.0)인 유전체와, 약 377Ω/??인 저항피막과의 조합인 것으로 추측할 수 있다.

이상으로부터, 본 실시형태에서는, 마치 1/4파장형의 전파흡수체와 같으면서, 약 1㎜ 두께의 도전면(2)이 유전율 실수부가 19.5로 되는 큰 값을 갖는 점에서, 정합주파수 2.5㎓인 파장 120㎜의 전파에 대하여 양호한 전파흡수특성을 발휘한다. 이 경우, 전파흡수체(실시예)의 두께가 15㎜인 점에서, 상기 정합주파수가 2.5㎓인 파장 120㎜에 대하여 1/8(＝15㎜÷120㎜＝0.125)의 두께가 된다. 즉, 본 실시형태에 관한 전파흡수체는 종래의 λ/4형 전파흡수체의 약 1/2 두께가 됨을 알 수 있다.

여기서 λ/4형 전파흡수체의 전파흡수 원리를 설명한다.

금속판(반사판)에 수직으로 전파가 입사한 경우, 커다란 정재파(standing wave)가 발생한다. 부하 임피던스는 주기적으로 0과 무한대를 반복하며, 금속판으로부터 λ/4(파장의 1/4) 떨어진 위치에서 임피던스는 무한대이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 금속판(8)에서 λ/4 떨어진 위치에 임피던스(R)의 저항피막(9)을 배치하면, 그 위치의 임피던스는 저항피막(9)의 임피던스(R)와 무한대 임피던스와의 병렬합성이므로, 임피던스(R)와 거의 동일해진다. 그리고 그 위치에서의 반사계수(S)는 자유공간의 임피던스를 Z로 할 때, 다음 식과 같이 나타내진다.

S＝(R－Z)/(R＋Z)

이 저항피막(9)의 임피던스(R)를 자유공간 임피던스의 377Ω/??로 할 경우, 반사계수(S)는 0이 된다. 즉, 저항피막(9)의 임피던스(R)가, 저항피막(9)과 금속판(8) 사이에 개재하는 유전체의 전파특성 임피던스와 일치하게 된다. 이와 같이 유전체의 두께 치수와 저항피막(9)을 설정한 것이 λ/4형 전파흡수체이다.

이에 반해, 본 발명의 도전면(2)은, 이를 통과하는 전파의 위상을, 반사판(3)으로부터 반사되는 전파와, 도전면(2)으로부터 반사되는 전파와의 합성에 의해 시프트시키는 작용이 있는 것으로 추측된다. 그리고, 흡수하고자 하는 전파의 위상을 시프트시킴으로써, 섬유집합체(1)의 부하 임피던스 값이, 반사판(3)으로부터 λ/4 떨어진 위치에서 무한대로 되지 않고, λ/8 떨어진 위치에서 무한대로 되는 것으로 추측된다.

이상과 같이 본 실시형태에 관한 전파흡수체는, 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 분무하여, 불균일한 두께의 반점형태로 부착시킨 도전면(2)을 구비하므로, 간단한 구조로 양호한 전파흡수특성(반사감쇠량 특성)을 발휘할 수 있다. 종래의 전파흡수체와 같은 복잡한 제조공정이 필요 없으며, 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 (소정량의) 도전성 도료(6)를 분무하여(불균일한 두께의 반점형태) 부착시키는 것만으로 간단하게 제조할 수 있다.

또 종래와 같이, 섬유집합체(1) 전체에 도전성 도료(6)를 부착시키도록 하는 경우와는 달리, 섬유집합체(1)의 표층 면(한쪽 면)에만 부착시키므로, 사용할 도전성 도료(6)가 적어져, 경량화할 수 있음과 더불어, 원가 하강을 도모할 수 있다.

또 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 분무하여 부착시킨 도전면(2)을 가지며, 도전면(2) 상의 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값(r)을 300Ω 이상 10㏀ 이하(300Ω≤r≤10㏀)로 설정하므로, 간단한 구조로 양호한 전파흡수특성(반사감쇄량 특성)을 발휘할 수 있다. 종래의 전파흡수체와 같은 복잡한 제조공정이 필요 없게 되며, 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 (소정량의) 도전성 도료(6)를 분무하여 부착시키는 것만으로 간단하게 제조할 수 있다.

또한 도전성 도료(6)를 흑연계 도전 도료로 하며, 도전성 도료(6)의 한 면(1a)에의 부착량(q)을 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하(5g/㎡≤q≤60g/㎡ )로 하므로, 양호한 전파흡수특성을 발휘할 수 있다.

또 도전성 도료(6)가 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에서 두께의 중심방향으로 0.5㎜ 이상 2.5㎜ 이하(0.5㎜≤d≤2.5㎜) 사이에 분포되어 부착되므로, 양호한 전파흡수특성을 발휘할 수 있다. 즉, 도전성 도료(6)가 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에서 두께 중심방향으로 0.5㎜ 미만(d＜0.5㎜)의 범위에 분포될 경우나, 한 면(1a)에서 두께 중심방향으로 2.5㎜를 초과하는(2.5㎜＜d) 범위에 분포될 경우, 적절한 전기저항 조절이 어려워져 전파흡수특성이 열등해지므로, 바람직하지 않다.

또한 매트형 무기질 섬유집합체(1)를, 유리솜, 암면, 세라믹울로 구성하므 로, 섬유집합체(1)가 무기섬유로 이루어지는 내화성이 우수한 것으로 할 수 있다.

또 섬유집합체(1)가 불연성을 가지므로, 내화성이 우수하며, 오피스빌딩이나 일반가옥 등 거주공간에 설치해도 안전하다.

또한 도전면(2)에 보호층(5)을 중첩하므로, 전파흡수체의 기계적강도나 내구성(내후성)이 향상된다. 그리고 손상의 우려가 적으며, 양호한 전파흡수특성을 장기에 걸쳐 유지할 수 있다.

본 실시형태의 전파흡수체 제조방법에서는, 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 스프레이(7)로 분무하여 소정량 부착시키고, 부착된 상기 도전성 도료(6)를 건조시켜, 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값이 300Ω 이상 10㏀ 이하(300Ω≤r≤10㏀)로 되는 도전면(2)을 형성하므로, 양호한 전파흡수특성(반사감쇄량 특성)을 갖는 전파흡수체를 간단하게 제조할 수 있다. 즉, 종래의 전파흡수체와 같은 복잡한 제조공정이 필요 없어지며, 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 분무하여 부착시키는 것만으로 간단하게 제조할 수 있다.

또 종래와 같이, 섬유집합체(1) 전체에 도전성 도료(6)를 부착시키는 것이 아니라, 섬유집합체(1)의 표면(한쪽 면)에만 부착시키므로, 사용할 도전성 도료(6)가 적어져, 경량화할 수 있음과 더불어, 원가 하강을 도모할 수 있다.

또한 종래의 λ/4형 전파흡수체보다 얇게 제작할 수 있다(약 1/2의 두께). 즉, 양호한 전파흡수특성을 갖는 전파흡수체를 얇게 제작할 수 있으므로, 경량화와 원가 하강을 도모할 수 있음과 더불어, 전파흡수체의 점유공간을 작게 하여 실내공 간을 효율적으로 이용할 수 있다.

또 한 면(1a)에 흑연계 도전성 도료(6)를 스프레이(7)로 분무하여 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하로 부착시키므로, 양호한 전파흡수특성을 발휘할 수 있다.

또한 도전성 도료(6)를 부착시킨 후 매트형 무기질 섬유집합체(1)를 실질적으로 누르지 않으므로, 도료(6)가 부착된 한 면(1a)(도전면(2))의 전기저항값을 적절하게 설정할 수 있어, 양호한 전파흡수특성을 발휘할 수 있다. 바꾸어 말하면, 스프레이(7)로 분무한 도전성 도료(6)가 한 면(1a)에 분산(독립)되어 부착된 상태이므로, 한 면(1a)(도전면(2))의 전기저항값이 지나치게 낮아지지 않아, 양호한 전파흡수특성을 발휘할 수 있다.

Claims

매트형 무기질 섬유집합체(1)와,

상기 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 불균일한 두께의 반점형태로 부착시킨 도전면(2)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전파흡수체.
매트형 무기질 섬유집합체(1)와,

상기 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 분무하여 부착시킨 도전면(2)을 구비하며,

상기 도전면(2) 상의 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값을 300Ω 이상 10㏀ 이하로 설정하는 것을 특징으로 하는 전파흡수체.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 도전성 도료(6)를 흑연계 도전 도료로 하며, 이 도전성 도료(6)의 상기 한 면(1a)에의 부착량을 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하로 한 것을 특징으로 하는 전파흡수체.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도전성 도료(6)가 상기 매트형 무기질 섬유집합체(1)의 상기 한 면(1a) 에서 두께의 중심방향으로 0.5㎜ 이상 2.5㎜ 이하 사이에 분포되어 부착되는 것을 특징으로 하는 전파흡수체.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 매트형 무기질 섬유집합체(1)를, 유리솜(glass wool), 암면(rock wool), 세라믹울(ceramic wool)로 이루어지는 군에서 선택된 재료로 구성하는 것으로 하는 것을 특징으로 하는 전파흡수체.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도전면(2)에 중첩된 보호층(5)을 구비하는 하는 것을 특징으로 하는 전파흡수체.
매트형 무기질 섬유집합체(1)의 한 면(1a)에 도전성 도료(6)를 스프레이(7)로 분무하여 소정량 부착시키고, 부착된 상기 도전성 도료(6)를 건조시켜, 서로 50㎜ 떨어진 임의의 두 점간 저항값이 300Ω 이상 10㏀ 이하로 되는 도전면(2)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전파흡수체의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 한 면(1a)에 흑연계 도전성 도료(6)를 스프레이(7)로 분무하여 5g/㎡ 이상 60g/㎡ 이하로 부착시키는 것을 특징으로 하는 전파흡수체의 제조방법.
청구항 7 또는 8에 있어서,

상기 도전성 도료(6)를 부착시킨 후 상기 도전면(2)이 형성되는 동안은, 상기 매트형 무기질 섬유집합체(1)를 실질적으로 누르지 않는 것을 특징으로 하는 전파흡수체의 제조방법.