專利名稱：電波吸收體和內(nèi)裝材料的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了消除電波危害而對墻壁等施工時所使用的電波吸收體。
以移動電話和PHS為代表的無線通信機器的普及非常之快，即便是在辦公室、店鋪、工場、倉庫等處以稱之為無線LAN的無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的形式使用的無線通信機器也迅速地普及起來。在辦公室等的特定的室內(nèi)空間中使用這樣的無線通信機器的情況下，為了防止來自室外的噪聲電波的侵入，或為了防止室內(nèi)的信息漏泄到室外，常常要對墻壁等進行由金屬箔或金屬網(wǎng)、導電性纖維等構(gòu)成的電波屏蔽體的施工。此外，即便是不進行電波屏蔽體的施工，近些年來的辦公室，在天花板和地板大多使用金屬制造的波紋鋼板，在地板上大多使用金屬制造的雙重面板，大多數(shù)的情況下，天花板和地板成為電波反射環(huán)境。此外，對于墻壁來說，大多數(shù)的情況下使用鋼制家具和建材，墻壁成為電波反射環(huán)境的情況日益增加。
但是，在這樣的電波反射環(huán)境中，由通信機器發(fā)射的電波，或者是被內(nèi)壁或天花板、地板、鋼制家具建材反射，相位不同的反射波到達接受終端，或者是反射波多重地到達接受終端，在接受機器一側(cè)不能作為正常的信號進行識別，因而發(fā)生通信時間過分增加或?qū)е虏荒苓M行通信的問題。
于是，作為由這些反射波引起的通信危害的有效對策，可進行使內(nèi)裝材料中含有導電性纖維而構(gòu)成的電波吸收體的施工，例如，在日本專利公報特開平10-107479中，公開了與含有碳纖維等的導電性纖維的石膏板有關(guān)的技術(shù)。
但是，由于現(xiàn)有的含有導電性纖維的石膏板的電波吸收性能不充分，故不能有效地抑制由反射波產(chǎn)生的通信危害。
于是，本發(fā)明的目的在于提供電波吸收性能優(yōu)良的電波吸收體和內(nèi)裝材料的施工方法。
本發(fā)明人為實現(xiàn)上述目的而進行了認真的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在對由含有導電性纖維的多層構(gòu)成的疊層體，對墻壁等進行施工的情況下，可以使電波吸收性能提高，可以有效地抑制由反射波產(chǎn)生的通信危害。這被認為是在疊層體的每一層中電波不僅被衰減，來自各層的反射波互相進行干涉，在相位和振幅的關(guān)系上互相抵消，就是說，借助于共振使之衰減的緣故。本發(fā)明就是基于上述認識而提出的。
就是說，本發(fā)明的電波吸收體的特征在于具有分別含有導電性纖維的至少第1層和第2層。
在該電波吸收體中，入射到該電波吸收體上的電波因在第1層內(nèi)和第2層內(nèi)行進而被衰減。此外，在第1層內(nèi)反射的反射波和在第2層內(nèi)反射的反射波因進行干涉互相抵消而被衰減。這樣一來，通過使反射波彼此進行干涉就可以提高電波吸收體的電波吸收性能。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，其特征還在于第1層和第2層用無機材料構(gòu)成。這樣，就可以改善電波吸收體的耐火性。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，其特征在于第1層由石棉構(gòu)成，第2層由石膏構(gòu)成。這樣，就可以助于石棉一側(cè)的第1層實現(xiàn)吸音性的改善，和藝術(shù)構(gòu)思性的改善。此外，由于石膏與別的無機材料比重量輕，故可以用石膏一側(cè)的第2層實現(xiàn)對該電波吸收體施工時的作業(yè)性。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，其特征也可以是第1層和第2層由石棉構(gòu)成。這樣，就可以助于第1層和第2層的石棉實現(xiàn)吸音性的改善，和藝術(shù)構(gòu)思性的改善。在這種情況下，優(yōu)選地使第1層和第2層中導電性纖維的含量不同。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，導電性纖維是碳纖維，優(yōu)選地在第1層中該導電性纖維含量為0.005～0.3g/l，在第2層中該導電性纖維含量為0.1～1.0g/l。這樣，則電波吸收體具有高的電波吸收性能。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，優(yōu)選地第1層的厚度為1～30mm，第2層的厚度為1～30mm。在第1層的厚度小于1mm的情況下，具有導電性纖維的分散效果變壞，不大可能得到電波吸收性能改善效果的傾向。在第1層的厚度大于30mm的情況下，則具有導致電波吸收體的重量增加，不僅不實用而且不能期待進一步的電波吸收性能改善效果的傾向。在第2層的厚度小于1mm的情況下，具有導電性纖維的分散效果變壞，不大可能得到電波吸收性能改善效果的傾向。在第1層的厚度大于30mm的情況下，則具有導致電波吸收體的重量增加，不僅不實用而且不能期待進一步的電波吸收性能改善效果的傾向。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，其特征也可以是第1層由無機材料構(gòu)成，第2層由有機質(zhì)材料構(gòu)成。這樣，由于第1層由無機材料構(gòu)成，故可以提高耐火性的同時，由于第2層由有機質(zhì)材料構(gòu)成，故還可以減輕電波吸收體的重量。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，其特征也可以是第1層由石棉構(gòu)成，第2層用把含有導電性纖維的有機系涂料涂敷到上述第1層上的辦法構(gòu)成。這樣，就可以用石棉一側(cè)的第1層來改善吸音性，改善藝術(shù)構(gòu)思性。此外，僅僅用對第1層涂敷有機系涂料的辦法，就可以容易地形成第2層。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，導電性纖維是碳纖維，優(yōu)選地在第1層中該導電性纖維含量為0.2～0.5g/l，在第2層中，相對于該第2層的總量100重量％，該導電性纖維含量為10～25重量％。這樣，則電波吸收體具有高的電波吸收性能。
此外，在本發(fā)明的電波吸收體中，優(yōu)選地第1層的厚度為1～30mm，構(gòu)成第2層的有機系涂料的涂敷量為100～3000g/m2。在第1層的厚度小于1mm的情況下，具有導電性纖維的分散效果變壞，不大可能得到電波吸收性能改善的效果的傾向。在第1層的厚度大于30mm的情況下，則具有導致電波吸收體的重量加大，不僅不實用而且不能期待進一步的電波吸收性能的改善的效果的傾向。在構(gòu)成第2層的有機系涂料的涂敷量小于100g/m2的情況下，具有導電性纖維的分散效果變壞，不大可能得到電波吸收性能改善的效果的傾向。在構(gòu)成第2層的有機系涂料的涂敷量大于3000g/m2的情況下，則具有導致電波吸收體的重量加大，不僅不實用而且不能期待進一步的電波吸收性能的改善的效果的傾向。
在本發(fā)明的電波吸收體中，其特征還在于導電性纖維的纖維長度為0.1～30mm。這是因為在導電性纖維的纖維長度小于0.1mm的情況下，導電性纖維就作為電介質(zhì)起作用，難于得到產(chǎn)生電波的介電損耗的介電損耗效果，不大可能得到電波吸收性能改善效果的緣故，此外，在纖維長度大于30mm的情況下，則因為導電性纖維的分散效果變壞，不大可能得到電波吸收性能改善效果的緣故。
此外，本發(fā)明的內(nèi)裝材料的施工方法，其特征在于在以含有導電性纖維的石膏板為基底進行施工后，在該石膏板上疊加一層含有導電性纖維的石棉板。
倘采用該內(nèi)裝材料的施工方法，由于已在石膏板上疊加一層石棉板，故入射到內(nèi)裝材料上的電波將借助于在石棉板內(nèi)和石膏板內(nèi)行進而被衰減。此外，在石棉板中反射的反射波和在石膏板中反射的反射波，則借助于進行干涉相互抵消而被衰減。于是，采用使反射波彼此間進行干涉的辦法，就可以提高內(nèi)裝材料的電波吸收性能。此外，采用把石膏板用做基底，在其上邊疊加石棉板進行施工的辦法，就可以提高對內(nèi)裝材料進行施工的空間的藝術(shù)構(gòu)思性。
圖1的剖面圖示意性地示出了實施方案1、2的電波吸收體的構(gòu)造。
圖2的示意圖用來說明實施例中的反射損耗的測定方法。
圖3的示意圖示出了天花板上的電波反射的樣子。
圖4的示意圖用來說明實施例中的反射損耗的測定方法。
以下，參看


本發(fā)明的實施方案。另外，對于同一要素賦予同一標號并省略重復的說明。
圖1的剖面圖示意性地示出了實施方案1的電波吸收體的構(gòu)造。如圖所示，本實施方案的電波吸收體10分別具有含有導電性纖維12的第1層14和第2層16。該第1層14和第2層16由無機材料構(gòu)成，提高了耐火性。這些第1層14和第2層16，用粘接劑等進行接合。
在本說明書中，所謂‘無機材料’，指的是以非金屬成分為主要成分的無機材料，實質(zhì)上不包括僅僅由金屬單體、僅僅含有多種金屬的金屬復合材料、或合金之類的金屬材料構(gòu)成的材料。作為無機材料，除石膏、石灰、硅酸鈣、各種水泥之外，例如可以舉出石棉、硅膠球(シラスバル-ン)、玻璃纖維、玻璃絲、珠光體、氫氧化鋁、セビオライト、アタパルジヤイト等。
雖然構(gòu)成第1層14和第2層16的無機材料，既可以是同一種材料也可以是不同的材料，但是用石棉構(gòu)成第1層14，用石膏構(gòu)成第2層16是優(yōu)選的。這樣，例如采用把石膏一側(cè)的第2層16作為基底在背面使用，把石棉一側(cè)的第1層14用做表面的辦法，就可以提高對該電波吸收體進行施工的室內(nèi)空間的藝術(shù)構(gòu)思性。此外，還可以借助于石棉一側(cè)的第1層14來改善吸音性。此外由于與別的無機材料比，構(gòu)成第2層16的石膏重量輕，故在進行電波吸收體10的施工時，可以提高作業(yè)性。
在本實施方案的電波吸收體10中，優(yōu)選地，第1層14的厚度為1～30mm，第2層16的厚度為1～30mm。在第1層14的厚度小于1mm的情況下，具有導電性纖維的分散效果變壞，難以改善電波吸收性的傾向。若第1層的厚度大于30mm，則具有導致電波吸收體的重量增加，不僅不實用而且不能期待進一步改善電波吸收性能的效果的傾向。若第2層的厚度小于1mm，具有導電性纖維的分散效果變壞，難以改善電波吸收性能的傾向。若第1層的厚度大于30mm，則具有導致電波吸收體的重量增加，不僅不實用而且不能期待進一步的電波吸收性能改善的傾向。
作為在第1層14和第2層16中都含有的導電性纖維12，只要是具有導電性的纖維就可以，沒有特別的限制。例如，可以舉出碳纖維、銅纖維、鋁纖維等等。從重量輕的觀點來看，作為導電性纖維特別優(yōu)選地碳纖維。作為碳纖維，使用瀝青系或PAN系都行，例如，可以舉出以煤焦油瀝青、石油瀝青、煤液化物、聚丙烯腈、纖維素為原料的碳纖維。
在這里，導電性纖維12的纖維長度，優(yōu)選地0.1～30mm，特別優(yōu)選地2～6mm。這是因為在導電性纖維的纖維長度小于0.1mm的情況下，導電性纖維就作為電介質(zhì)起作用，難于得到產(chǎn)生電波的介電損耗的介電損耗效果，不大可能得到電波吸收性能的改善效果的緣故，此外，在纖維長度大于30mm的情況下，則因為導電性纖維的分散效果變壞，不大可能得到電波吸收性能的改善效果的緣故。
另外，導電性纖維12的含量，在導電性纖維12采用碳纖維的電波吸收體10中，優(yōu)選地在第1層14中該導電性纖維12含量為0.005～0.3g/l，在第2層16中該導電性纖維12含量為0.1～1.0g/l。這樣，與單獨用石膏板構(gòu)成電波吸收體的情況比，可以改善電波吸收性能。
特別是在第1層14中含該導電性纖維12 0.05～0.1g/l，在第2層16中含該導電性纖維12 0.2～1.0g/l的情況下，可以進一步提高電波吸收體10的電波吸收性能，例如，可以得到防止TV重影或防止船舶電波重影所必須的-14dB左右以上的電波吸收性能。
這樣的電波吸收體10，雖然是把單獨構(gòu)成的第1層14和第2層16，在工場等處用粘接劑粘接起來構(gòu)成，但是一般地說，把單獨構(gòu)成的第1層14和第2層16單獨搬運至現(xiàn)場，把第1層14鋪在下邊的第2層16的上疊層構(gòu)成本實施方案的電波吸收體。
其次，對上邊所說的本實施方案的電波吸收體的作用進行說明。
在本實施方案的電波吸收體10中，第1層14和第2層16中包含的導電性纖維12起著電容器那樣的作用，通過使入射到電波吸收體10上的電波在第1層14和第2層16內(nèi)行進，先變換成電流再變換成熱，進行衰減。此外，透過第1層14到達第2層16的電波在相位滯后的同時借助于各層的阻抗不同而被反射。于是，在第1層14中被反射的反射波和在第2層中被反射的反射波變成為相位互不相同的條件(由各層的介電系數(shù)和介電損耗、各層的厚度、電波的頻率的關(guān)系決定)時，因干涉相互抵消而衰減。這樣一來，由于電波不僅借助于在第1層14和第2層16內(nèi)行進而衰減，還借助于在第1層14和第2層16中的反射波彼此間的干涉而衰減，故電波的反射量降低，同時包括由該干涉引起的衰減在內(nèi)，從廣義上說，可以提高電波吸收體的電波吸收性能。因此，采用調(diào)整導電性纖維12的含量的辦法，就可以進一步地提高電波吸收性能。
如果使用被說成是下一代無線LAN的5GHz頻帶以及更進一步的19GHz頻帶的無線LAN，人們說可以借助于直視通信(這是一種發(fā)送一側(cè)和接收一側(cè)可以直視的，就是說電波可以一條直線地到達的位置關(guān)系的通信形態(tài)，與那種在發(fā)送一側(cè)和接收一側(cè)之間存在著危害物，故要借助于天花板或地板使之反射電波而進行通信的形態(tài)的非直視通信不同)進行通信。因此，采用在室內(nèi)對這種電波吸收性能優(yōu)良的電波吸收體10進行施工的辦法，就可以除去不需要的反射波，提高通信速度和通信的可靠性。在下一代的LAN中，作為電波吸收性能雖然要求-10～-20dB左右的反射損耗，但是，若用本實施方案的電波吸收體10，也可以實現(xiàn)這樣的電波吸收性能。
此外，為了防止TV重影或船舶電波重影，作為電波吸收性能，雖然要求-10dB以上，優(yōu)選地，要求-14dB～-20dB左右的反射損耗，但若用本實施方案的電波吸收體，也可以實現(xiàn)這樣的電波吸收性能。
另外，在本實施方案中雖然說明的是第1層14和第2層16用不同無機材料構(gòu)成的情況，但是也可以用同一無機材料，例如用石棉構(gòu)成第1層14和第2層16。這時，優(yōu)選地在第1層14和第2層16之間使導電性纖維12的含量不同。這樣的電波吸收體10，既可以用粘接劑等把單獨構(gòu)成的第1層14和第2層16粘接起來構(gòu)成，也可以按照順序把第1層14和第2層16疊層起來構(gòu)成，使得在石棉的抄制階段使導電性纖維的含量不同。此外，在實際上對這樣的電波吸收體10進行施工的情況下，使導電性纖維12的含量低的一側(cè)，就是說電波的透過性高的一側(cè)為表面一側(cè)，使導電性纖維12的含量高的一側(cè)，就是說電波的反射性高的一側(cè)為背面一側(cè)來使用，是優(yōu)選的。
此外，在本實施方案中，雖然說明的是第1層14和第2層16的雙層構(gòu)造的電波吸收體，但是電波吸收體還可以具有其它的層而不管是否含有導電性纖維。
其次，對本發(fā)明的電波吸收體的實施方案2進行說明。
本實施方案的電波吸收體10，與實施方案1的電波吸收體一樣，如圖1所示，具有分別含有導電性纖維12的第1層14和第2層16。該第1層14由無機材料構(gòu)成，第2層16則由有機質(zhì)材料構(gòu)成。這樣，通過用有機質(zhì)材料構(gòu)成第2層16，就可以實現(xiàn)電波吸收體10的輕重量化，提高施工時的作業(yè)性。
在這里，作為構(gòu)成第1層14的無機材料，可以使用與上邊所說的實施方案1一樣的無機材料。
此外，作為構(gòu)成第2層的有機質(zhì)材料，例如可以舉出乙烯樹脂、酯樹脂、丙烯樹脂、尿烷樹脂、苯乙烯樹脂、苯酚樹脂、醋酸樹脂、密胺樹脂、乙烯醋酸丙烯(ethylene vinyl acryl)樹脂、環(huán)氧樹脂，合成橡膠以及它們的發(fā)泡材料。
如上所述，雖然作為無機材料和有機質(zhì)材料可以使用以上所說的那些材料，但是優(yōu)選地第1層14由石棉構(gòu)成，第2層16用把含有導電性纖維12的有機系涂料涂敷到上述第1層14上的辦法構(gòu)成。這樣，通過把有機系涂料一側(cè)的第2層16作為基底在背面使用，把石棉一側(cè)的第1層14用做表面的辦法，就可以提高對該電波吸收體10進行施工的室內(nèi)空間的藝術(shù)構(gòu)思性。此外，還可以借助于石棉一側(cè)的第1層14改善吸音性。此外，僅僅通過有機系涂料涂敷到第1層14上，就可以容易地在第1層14上形成第2層16。作為該有機系涂料，可以使用醋酸乙烯系的涂料，具體地說，可以使用聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮醛等。
在這里，在本實施方案的電波吸收體10中，優(yōu)選地第1層的厚度為1～30mm，構(gòu)成第2層的有機系涂料的涂敷量為100～3000g/m2。在第1層的厚度小于1mm的情況下，具有導電性纖維的分散效果變壞，難以得到電波吸收性能改善效果的傾向。在第1層的厚度大于30mm的情況下，則具有導致電波吸收體的重量增加，不僅不實用而且不能期待進一步的電波吸收性能改善的傾向。在構(gòu)成第2層的有機系涂料的涂敷量小于100g/m2的情況下，具有導電性纖維的分散效果變壞，難以得到電波吸收性能改善效果的傾向。在構(gòu)成第2層的有機系涂料的涂敷量大于3000g/m2的情況下，則具有導致電波吸收體的重量增加，不僅不實用而且不能期待進一步的電波吸收性能改善效果的傾向。
作為在第1層14和第2層16中都含有的導電性纖維12，只要是具有導電性的纖維就可以，沒有特別的限制。例如，可以舉出碳纖維、銅纖維、鋁纖維等等。從重量輕的觀點來看，作為導電性纖維特別優(yōu)選的是碳纖維。
在這里，導電性纖維12的纖維長度，與實施方案1的電波吸收體一樣，優(yōu)選的是0.1～30mm，特別優(yōu)選的是含于第1層14中的導電性纖維12的纖維長度為2～6mm，第2層16中所含的導電性纖維12的纖維長度為0.2～2mm。這是因為在導電性纖維12的纖維長度小于0.1mm的情況下，導電性纖維12作為電介質(zhì)起作用，難以得到產(chǎn)生電波的介電損耗的介電損耗效果，不大可能得到電波吸收性能改善效果的緣故，此外，在纖維長度大于30mm的情況下，則因為導電性纖維12的分散效果變壞，不大可能得到電波吸收性能改善的效果的緣故。
另外，導電性纖維12的含量，在作為導電性纖維12使用碳纖維的電波吸收體10中，優(yōu)選地在第1層14中導電性纖維12含量為0.2～0.5g/l，在第2層16中，相對于該第2層的總量100重量％，導電性纖維12含量為10～25重量％。這樣，與單獨使用有機系涂料構(gòu)成電波吸收體的情況比，可以提高電波吸收性能。
特別是，在第1層14中含導電性纖維12 0.25～0.35g/l，在第2層16中，相對于該第2層的總量100重量％含導電性纖維12 18～23重量％的情況下，電波吸收體的電波吸收性能可以進一步提高，可以得到例如防止TV重影和防止船舶電波重影所必須的-14dB左右以上的電波吸收性能。
其次，對上邊所說的本實施方案的電波吸收體的作用效果進行說明。
在本實施方案的電波吸收體10中，第1層14和第2層16中含有的導電性纖維12起著電容器那樣的作用，與實施方案1的電波吸收體一樣，通過使入射到電波吸收體10上的電波在第1層14和第2層16內(nèi)行進，先變換成電流再變換成熱，進行衰減。此外，透過第1層14到達第2層16的電波在相位滯后的同時借助于各層的阻抗的不同而被反射。于是，在第1層14中被反射的反射波和在第2層中被反射的反射波變成為相位互不相同的條件(由各層的介電系數(shù)和介電損耗、各層的厚度、電波的頻率的關(guān)系決定)時，因干涉相互抵消而衰減。這樣一來，由于電波不僅借助于在第1層14和第2層16內(nèi)行進而衰減，還借助于在第1層14和第2層16中的反射波彼此間的干涉而衰減，故電波的反射量降低，同時包括由該干涉引起的衰減在內(nèi)，從廣義上說，可以提高電波吸收體的電波吸收性能。因此，可以進一步地提高電波吸收性能。
特別是采用調(diào)整上述導電性纖維12的含量的辦法，可以實現(xiàn)電波吸收性能的進一步的提高。
本實施方案的電波吸收體10，例如在用做天花板的情況下，可以容易地用T鋼條吊裝法進行施工。
另外，在本實施例中雖然說明的是第1層14和第2層16的雙層構(gòu)造的電波吸收體10，但是也可以具有其它的層，不管電波吸收體是否含有導電性纖維。
其次，對本發(fā)明的內(nèi)裝材料的施工方法的一個實施方案進行說明。
本實施方案的內(nèi)裝材料的施工方法，特征在于在以含有導電性纖維的石膏板為基底進行施工后，向該石膏板疊加一層含有導電性纖維的石棉板。
作為石膏板和石棉板所含有的導電性纖維，只要是具有導電性的纖維就可以，沒有特別的限制。例如，可以舉出碳纖維、銅纖維、鋁纖維等等。從重量輕的觀點來看，作為導電性纖維特別優(yōu)選的是碳纖維。作為碳纖維，使用瀝青系或PAN系都行，例如，可以舉出以煤焦油瀝青、石油瀝青、煤液化物、聚丙烯腈、纖維素為原料的碳纖維。
現(xiàn)在，對把本實施方案的內(nèi)裝材料的施工方法應用到天花板施工中時的施工方法進行說明。
首先，從天花板上吊下一個螺桿，把C槽鋼和M鋼條等的鋼材固定到該螺桿上，組合成井字型，制作鋼筋基底。其次，對在鋼筋基底中含有導電性纖維的石膏板進行螺釘固定形成水平的平面。然后，同時使用粘接劑和填充劑，把含有導電性纖維的石棉板粘貼固定到石膏板的下表面上。
倘采用本內(nèi)裝材料的施工方法，由于石棉板和石膏板中含的導電性纖維起著電容器那樣的作用，通過使入射到石棉板和石膏板的疊層體上的電波在石棉板和石膏板內(nèi)行進，先變換成電流再變換成熱，進行衰減。此外，透過石棉板到達石膏板的電波在相位滯后的同時借助于各層的阻抗的不同而被反射。于是，在石棉板中被反射的反射波和在石膏板中被反射的反射波變成為相位互不相同的條件(由各層的介電系數(shù)和介電損耗、各層的厚度、電波的頻率的關(guān)系決定)時，因進行干涉相互抵消而衰減。這樣一來，由于電波不僅借助于在石棉板和石膏板內(nèi)行進而衰減，還借助于在石棉板和石膏板中的反射波彼此間的干涉而衰減，故電波的反射量降低，同時包括由該干涉引起的衰減在內(nèi)，從廣義上說，可以提高電波吸收體的電波吸收性能。因此，可以有效地抑制由反射波產(chǎn)生的通信危害。此外，由于在以石膏板為基底進行施工之后，疊加石棉板，故石棉板一側(cè)在表面上顯現(xiàn)出來，因而可以提高施工空間的藝術(shù)構(gòu)思性。
以下，用實施例、比較例更為具體地說明本發(fā)明的電波吸收體，但是本發(fā)明不受限于這些實施例。
實施例(使用材料)
電波吸收體A用石棉構(gòu)成第1層14，用石膏構(gòu)成第2層16。使第1層14的厚度為12mm，使第2層16的厚度為9mm。此外，作為導電性纖維12使用纖維長度為6mm的碳纖維。另外，把電波吸收體A作成為長40cm×寬40cm的板體。
電波吸收體B電波吸收體B，除了使第2層16的厚度為12mm之外，與電波吸收體A的構(gòu)成相同。
電波吸收體C用石棉構(gòu)成第1層14，第2層16的構(gòu)成是作為有機系涂料，把聚醋酸乙烯(PVAc)涂敷到第1層14的單面的整個表面上。使第1層14的厚度為12mm，使構(gòu)成第2層16的聚醋酸乙烯的涂敷量為625g/m2。此外，作為第1層14中含的導電性纖維12使用纖維長度為6mm的碳纖維，作為另一方的第2層16中含的導電性纖維12使用纖維長度為0.7mm的碳纖維。另外，把電波吸收體C作成長40cm×寬40cm的板體。
(電波吸收性能測定方法)(1)反射損耗在本實施例中，主要以反射損耗為指標來評價電波吸收體的電波吸收性能。在這里所謂反射損耗，表示與100％反射電波的金屬板比較，來自樣品的反射波進行了多大程度的衰減。
電波是電場與磁場相互垂直的波，電場和磁場的單位分別為[V/m]和[A/m]。在作為傳送功率的情況下其單位是[W]。反射損耗有從電場求得的反射損耗和從傳送功率求得的反射損耗。以下，給出反射損耗的求法。
如圖2所示，由發(fā)射天線21發(fā)射出去的電波以入射角(θ1)向被放置在正好離開某一恒定的距離(D1)的位置處的金屬板(樣品)入射，在到達以反射角(θ2)進行反射的放置在正好離開某一恒定的距離(D2)的位置處的接收天線23的情況下，如圖2(a)所示，如設(shè)被金屬板25反射到達接收天線23的電波的電場強度為E0，設(shè)能量為P0，如圖2(b)所示，設(shè)被樣品27反射到達接收天線23的電場強度為E1，能量為P1，則反射損耗S可以從下式求得。
S[dB]=-10logP0/P1)=-20log(E0/E1)反之，能量的衰減，可以從下式求得。
P1/P0=exp(S/10)其中，在測定反射損耗時，由于電波具有以同心球狀擴展的性質(zhì)，在天線短的情況下，電場強度隨著距離的變化而顯著地變化，故必須離開發(fā)射天線21與樣品27之間的距離(L)進行測定(遠距離邊界測定)。該距離(L)可以用要進行測定的電波的波長(λ)和天線方形開口尺寸的長邊的長度(D)，按照下式計算求得。
L=2D2/λ由于電波的波長λ，在2.5GHz下為12cm,EMCO公司生產(chǎn)的雙加固喇叭形天線3115的天線方形開口的長邊的長度D為24.5cm，故可以看作是遠距離邊界的距離L變成為1.0m。在本實施例中，把比之更長的1.2m作為天線與樣品之間的距離。
由此，在例如被金屬板25反射的電波的能量P0為1[W]的條件下，來自樣品27的反射波的能量P1為0.3[W]的情況下的反射損耗將變成為S=-10log(1/0.3)=-5.2[dB]此外，在具有-5[dB]的反射損耗的樣品27的情況下，來自樣品27的反射波的能量的衰減，將變成為P1/P0=exp(-5/10)=0.32結(jié)果成為，對于來自金屬板25的反射波的能量衰減到32％。
另外本實施例中的反射損耗測定條件是，把電波的頻率定為2.45GHz，把發(fā)射天線21與金屬板25(樣品27)之間的距離D1和接收天線23與金屬板25(樣品27)之間的距離D2，都定為1.2m。此外，把電波的入射角θ1和反射角θ2都定為20度。
(2)透過損耗在本實施例中，以上面所說的反射損耗和透過損耗為指標來評價電波吸收體是否適合于實際中的現(xiàn)場施工。在這里所謂的透過損耗，是表示電波在透過樣品時透過波進行了多大程度的衰減的損耗。
如圖3所示，例如在考慮與在實際的辦公室環(huán)境中的天花板有關(guān)的電波的反射示意的情況下，從發(fā)送器31向著天花板33發(fā)射的電波，可以考慮2種路徑(路由)被天花板33反射后返回到接收器37的路徑(路由Ⅰ)，和透過天花板33后被波紋鋼板35反射(100％)，再透過天花板33到達接收器37的路徑(路由Ⅱ)。
在這里，在原本想要減少由天花板33形成的電波的反射的情況下，為了減小在天花板33處的反射量，就需要減少在天花板33中的含有的導電性纖維的量，但是，當減少導電性纖維的含量時，由天花板產(chǎn)生的透過損耗也將減小。因此，若減少導電性纖維的含量，雖然電波的反射量將減小，但是，反過來，透過的電波的量增加，因被波紋鋼板35反射而返回來的路由Ⅱ這一方，電波的強度增加。于是，不會減少由天花板33產(chǎn)生的電波的反射。因此，就必須預先求出在路由Ⅱ處的反射波的接收強度變得比在路由Ⅰ處的反射波的強度還大的條件。該條件，可以用天花板33的反射損耗和透過損耗表示(省略推導的細節(jié))。
(透過損耗)×2≥(反射損耗)由于在滿足該條件的情況下，天花板33的透過性過大，故可以判斷為這樣的電波吸收體作為天花板33不適合實際的現(xiàn)場施工。這樣，就可以根據(jù)上述條件評價電波吸收體是否適合于實際的現(xiàn)場施工。
以下，給出透過損耗的求法。
對透過損耗來說，雖然有垂直入射和斜向入射兩種情況，但斜向入射的情況下由于伴有折射現(xiàn)象而變得復雜，故在本實施例中，假設(shè)為垂直入射的情況。
此外，在透過損耗的測定方法中，雖然有使用在樣品的表面上設(shè)置發(fā)送天線，在背面上設(shè)置接收天線的構(gòu)造進行測定的方法(利用阿德范(アドバン)測試法進行的附近邊界測定)，但是，就象在上述反射損耗的地方所說的那樣，由于優(yōu)選地在對于距離來說電波的強度變動穩(wěn)定的遠距離邊界處進行測定，故在使發(fā)射天線和接收天線離開一個正好被看作遠距離邊界的狀態(tài)下進行測定?？梢钥醋鬟h距離邊界的天線間距離，就象在上述反射損耗的地方所說的那樣，定為1.2m。
作為具體的測定方法，首先，如圖4(a)所示，使發(fā)射天線41與接收天線43在正好離開一個距離D3=1.2m的狀態(tài)下，互相面對面地發(fā)送電波，測定到達這時的接收天線43的電波能量P0和電場E0。其次，如圖4(b)所示，在接收天線43的前邊，設(shè)置樣品45，測定到達接收天線43的電波的能量P1和電場E1。接著，可由下式來求透過損耗。
T=-10log(P0/P1)例如，在P0為0.2[W]、P1為0.3[W]的情況下，透過損耗T將變成T=-10LOG(0.2/0.3)=-8.23[dB][實施例1]在實施例1中，對電波吸收體A，使構(gòu)成第1層14的石棉內(nèi)的碳纖維(CF)的量，在0.005～0.4g/l之間變化，同時使構(gòu)成第2層16的石膏內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.1～2g/l之間變化，測定這種情況下的電波吸收性能。在實施例2中，對電波吸收體B，使構(gòu)成第1層14的石棉內(nèi)的碳纖維(CF)的量，在0.005～0.4g/l之間變化，同時使構(gòu)成第2層16的石膏內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.1～1.5g/l之間變化，測定這種情況下的電波吸收性能。在實施例3中，對電波吸收體C，使構(gòu)成第1層14的石棉內(nèi)的碳纖維(CF)的量，在0.005～0.3g/l之間變化，同時使構(gòu)成第2層16的聚醋酸乙烯100g內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.5～30g/l之間變化，測定這種情況下的電波吸收性能。在比較例1中，作為對實施例1的電波吸收體A的比較，對厚度為12mm的石棉板，測定使石棉板內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.005～0.4g/l之間變化的情況下的用石棉板單獨進行的電波吸收性能。此外，對厚度為9mm的石膏板，測定使石膏內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.1～2g/l之間變化的情況下的石膏板單獨的電波吸收性能。在比較例2中，作為對實施例2的電波吸收體B的比較，對厚度為12mm的石棉板，測定使石棉板內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.005～0.4g/l之間變化的情況下的用石棉板單獨進行的電波吸收性能。此外，對厚度為12mm的石膏板，測定使石膏內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.1～1.5g/l之間變化的情況下的石膏板單獨的電波吸收性能。在比較例3中，作為對實施例3的電波吸收體C的比較，對厚度為12mm的石棉板，測定使石棉板內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.005～0.4g/l之間變化的情況下的用石棉板單獨進行的電波吸收性能。此外，對以涂敷量為625g/m2向不合有導電性纖維的厚度為12mm的石膏板進行涂敷而構(gòu)成的聚醋酸乙烯，測定使聚醋酸乙烯100g內(nèi)的碳纖維(CF)的量在0.5～30g/l之間變化的情況下的電波吸收性能。
在實施例1和比較例1中所得到的結(jié)果示于表1。 *RW12mm，石膏9mm如表1所示，在該電波吸收體A中，得到了比單獨用石膏板得到反射損耗還高的反射損耗，電波吸收性能已得到改善。特別是在含于石棉板(RW)內(nèi)的碳纖維(CF)為0.005～0.3g/l，而含于石膏板內(nèi)的碳纖維(CF)為0.1～1.0g/l的情況下，具有可以得到-8dB左右的高的電波吸收性能的傾向。此外，在石棉板(RW)內(nèi)含的碳纖維(CF)為0.05～0.1g/l，而含于石膏板內(nèi)的碳纖維(CF)為0.2～1.0g/l的情況下，電波吸收體的電波吸收性能可以進一步改善，例如可以得到防止TV重影或防止船舶電波重影所必須的-14dB那種程度以上的電波吸收性能。
另外，在表1所示的碳纖維量的電波吸收體中，可以確認在所有的情況下都滿足上邊所說的(透過損耗)×2≥(反射損耗)的條件，適合于實際的現(xiàn)場施工。
其次，在表2中示出了在實施例2和比較例2中所得到的結(jié)果。 *RW12mm，石膏12mm如表2所示，在該電波吸收體B中，也得到了比單獨用石膏板得到反射損耗還高的反射損耗，電波吸收性能已得到改善。特別是在含于石棉板(RW)內(nèi)的碳纖維(CF)為0.005～0.3g/l，而含于石膏板內(nèi)的碳纖維(CF)為0.1～1.0g/l的情況下，具有可以得到-8dB左右的高的電波吸收性能的傾向。此外，在含于石棉板(RW)內(nèi)的碳纖維(CF)為0.05～0.1g/l，而含于石膏板內(nèi)的碳纖維(CF)為0.1～0.5g/l的情況下，電波吸收體的電波吸收性能可以進一步改善，例如可以得到防止TV重影或防止船舶電波重影所必須的-14dB那種程度以上的電波吸收性能。
另外，在表2所示的碳纖維量的電波吸收體中，可以確認在所有的情況下都滿足上邊所說的(透過損耗)×2≥(反射損耗)的條件，適合于實際的現(xiàn)場施工。
其次，在表3中示出了在實施例3和比較例3中所得到的結(jié)果。
*RW12mm，聚醋酸乙烯625g/cm2如表3所示，在該電波吸收體C中，也得到了比單獨用石膏板得到反射損耗還高的反射損耗，電波吸收性能已得到改善。特別是在含于石棉板(RW)內(nèi)的碳纖維(CF)為0.2～0.5g/l，而含于100g聚醋酸乙烯內(nèi)的碳纖維(CF)量為10～25g的情況下，具有可以得到-8dB左右的高的電波吸收性能的傾向。此外，在含于石棉板(RW)內(nèi)的碳纖維(CF)為0.25～0.35g/l，而含于100g聚醋酸乙烯內(nèi)的碳纖維(CF)量為18～23g的情況下，電波吸收體的電波吸收性能可以進一步改善，例如可以得到防止TV重影或防止船舶電波重影所必須的-14dB那種程度以上的電波吸收性能。
另外，在表3中，在CF濃度小的區(qū)域內(nèi)得到了高的反射損耗，這是因為該區(qū)域CF濃度極端地低，電波透過而不反射的緣故，在這樣的CF濃度的電波吸收體中，由于透過性過大而不能滿足上邊所說的(透過損耗)×2≥(反射損耗)的條件，故對實際的現(xiàn)場施工是不適用的。
如果采用本發(fā)明的電波吸收體，由于具有分別含有導電性纖維的至少第1層和第2層，故入射進來的電波不僅借助于在第1層內(nèi)和第2層內(nèi)行進而衰減，還借助于來自各層的反射波彼此間進行干涉而衰減。因此，可以降低電波的反射量實現(xiàn)電波吸收體的電波吸收性能的改善。
此外，若采用本發(fā)明的內(nèi)裝材料的施工方法，由于在含有導電性纖維的石膏板上疊層含有導電性纖維的石棉板，故入射到用該施工方法施工的內(nèi)裝材料上的電波，不僅借助于在石膏板內(nèi)和石棉板內(nèi)行進而衰減，還借助于使在石棉板中進行反射的反射波和在石膏板中進行反射的反射波互相進行干涉而衰減。因此，可以降低電波的反射量實現(xiàn)內(nèi)裝材料的電波吸收性能的改善。此外，由于以石膏板為基底進行施工，再在其上疊層石棉板，故可以提高施工空間的藝術(shù)構(gòu)思性。
權(quán)利要求
1．一種電波吸收體，其特征在于具有分別含有導電性纖維的至少第1層和第2層。
2．權(quán)利要求1所述的電波吸收體，其特征在于上述第1層和上述第2層由無機材料構(gòu)成。
3．權(quán)利要求2所述的電波吸收體，其特征在于上述第1層由石棉構(gòu)成，上述第2層由石膏構(gòu)成。
4．權(quán)利要求2所述的電波吸收體，其特征在于上述第1層和上述第2層由石棉構(gòu)成。
5．權(quán)利要求3或4所述的電波吸收體，其特征在于上述導電性纖維是碳纖維，在上述第1層中該導電性纖維含有0.005～0.3g/l，在上述第2層中該導電性纖維含有0.1～1.0g/l。
6．權(quán)利要求3～5中的任何一項所述的電波吸收體，其特征在于上述第1層的厚度為1～30mm，上述第2層的厚度為1～30mm。
7．權(quán)利要求1所述的電波吸收體，其特征在于上述第1層由無機材料構(gòu)成，上述第2層由有機質(zhì)材料構(gòu)成。
8．權(quán)利要求7所示的電波吸收體，其特征在于上述第1層由石棉構(gòu)成，上述第2層通過把含有導電性纖維的有機系涂料涂敷到上述第1層上而構(gòu)成。
9．權(quán)利要求8所述的電波吸收體，其特征在于上述導電性纖維是碳纖維，在上述第1層中該導電性纖維含量為0.2～0.5g/l，在上述第2層中，相對于該第2層的總量100重量％，該導電性纖維含量為10～25重量％。
10．權(quán)利要求9所述的電波吸收體，其特征在于上述第1層的厚度為1～30mm，構(gòu)成上述第2層的上述有機系涂料的涂敷量為100～3000g/m2。
11．權(quán)利要求1～10中的任何一項所述的電波吸收體，其特征在于上述導電性纖維的纖維長度為0.1～30mm。
12．一種內(nèi)裝材料的施工方法，其特征在于在以含有導電性纖維的石膏板為基底進行施工后，在該石膏板上疊加一層含有導電性纖維的石棉板。
全文摘要
提供一種電波吸收性能優(yōu)良的電波吸收體和內(nèi)裝材料的施工方法。該電波吸收體(10),具有分別含有導電性纖維的至少第1層(14)和第2層(16),入射到電波吸收體(10)上的電波,借助于在第1層(14)和第2層(16)內(nèi)行進而被衰減,而且,在第1層(14)中反射的反射波與在第2層(16)中反射的反射波,還借助于進行干涉相互抵消而被衰減。通過這樣地使反射波彼此間進行干涉,可以提高電波吸收體(10)的電波吸收性能。
文檔編號B32B5/08GK1323158SQ00135588
公開日2001年11月21日 申請日期2000年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月16日
發(fā)明者畑中英之, 大坪雅人, 有川禎昭, 小島英俊 申請人:日東紡績株式會社