JP2008130749A - 不燃性電波吸収板 - Google Patents

Abstract

【課題】５．８ＧＨｚ帯域の周波数付近における電波吸収能に優れ、例えば、ＥＴＣシステムやＤＳＲＣシステムを採用している料金所の天井材や側面壁等に適するとともに、軽量であり、施工性や運搬性も良好な不燃性電波吸収板を提供すること。
【解決手段】不燃性電波吸収板１は、電波が入射する側から順に、電気抵抗層１１と、けい酸カルシウム板１０と、電波反射体１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＴＣシステムあるいはＤＳＲＣシステムにおいて、通信機器から発せられる電波の多重反射による誤動作を防止することができる軽量の不燃性電波吸収板に関する。

近年、通信機器による種々の形式の情報伝達が活発化し、例えば、オフィス内では社内コンピュータネットワークが拡大している。そして、利便性の点から、ＬＡＮ（Local Area Network：構内通信網）構築も有線から無線によるネットワーク化が普及している。
また、高速道路等の有料道路においても、ＩＴＳ（Intelligent Transport System：高度道路交通システム）が構築され、その一環として、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System：ノンストップ自動料金収受）システムや、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications：狭域通信）システムが普及しつつある。このような自動料金収受システムは、屋上や地下の駐車場、ドライブスルーおよびガソリンスタンドなどにも採用できるシステムである。

一方、上述の無線システムを採用すると、天井や側面壁等で電波が多重反射することによって誤動作が生じる場合がある。例えば、オフィスには金属製家具といった反射体が多く、自己電波の反射波が生ずるのは避けられない。また、ＥＴＣシステムおよびＤＳＲＣシステムの場合、天井や路面、壁等で電波が多重反射する。このように、電波の混線により、電波伝送の効率が悪化し、通信品質が低下するだけでなく、情報機器の誤動作が大きな問題となっている。

そこで、このような電波の反射を防ぐため、電波を吸収する磁性材料を板やシートに混合し、これを反射面に設置する方法が採用されている。例えば、電波吸収材としては、フェライトを樹脂材料やゴム材料をマトリックスとして混練したシートや板材が開発されてきた。しかし、このようなシートや板材は、ＥＴＣシステム等における使用が可能であっても、樹脂材料やゴム材料がマトリックスであるため、屋外においては紫外線による劣化が考えられ、また、耐久年数にも問題があった。特にＤＳＲＣシステムが採用される地下、屋上の駐車場や、ＩＴＳに関わるトンネル内の内壁には、防火性に劣る難燃材料は不適当であり、不燃材料からなる電波吸収板の提供が求められていた。
このような不燃性の電波吸収板として、無線ＬＡＮ対応の不燃性電波吸収板やＥＴＣ対応の不燃性電波吸収板についての技術が開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００２−３６４１５４号公報 特開２００３−２２９６９３号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示されている不燃性電波吸収板では、高比重のフェライトを配合しているため高重量となり、天井等の高所への施工が煩雑となる。さらに、電波吸収板が高重量のため、長期間に渡って使用すると天井や側壁から剥がれ落ちる可能性もある。

そこで、本発明の目的は、ＥＴＣシステムやＤＳＲＣシステムの周波数帯域の電波を吸収する性能を有するとともに軽量な不燃性電波吸収板を提供することにある。

前記の課題を解決すべく、本発明の不燃性電波吸収板は、電波が入射する側から順に、電気抵抗層と、けい酸カルシウム板と、電波反射体とを備えることを特徴とする。
本発明の不燃性電波吸収板によれば、けい酸カルシウム板の一方の面に電気抵抗層を形成し、他の面に電波反射体を備えた構造を備えている。また、けい酸カルシウム板は不燃材料なので、不燃性を優れた状態で維持することができる。
それ故、本発明の不燃性電波吸収板は、不燃性はもちろんのこと、けい酸カルシウム板が元来、木材や合板と同様に鋸引き、釘打ち等が自由にできることより、加工性、施工性に富んでいる。そして、連続で抄造成形を行うことにより、生産性の面からも有利な電波吸収板として提供できる。また、通信機器から発せられる電波の多重反射による誤動作を防止するための不燃性電波吸収板として優れるため、特に、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System：ノンストップ自動料金収受システム）やＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications：狭域通信）システムを採用している料金所の壁材や天井材等に好適に使用することができる。さらに、このようなシステムが駐車場、ドライブスルー等に適用された場合でも、有利に使用することができる。

本発明の不燃性電波吸収板は、前記電気抵抗層の表面抵抗値が３５０〜６５０Ω／□であることが好ましい。
電気抵抗層の表面抵抗値が前記の範囲であると、目的とする５．８ＧＨｚの周波数帯域において、反射損失が２０ｄＢ以上となる電波吸収特性を発揮することが可能となる。

本発明では、前記電気抵抗層が、前記けい酸カルシウム板に塗布された導電性塗料であることが好ましい。
この発明によれば、導電性塗料をけい酸カルシウム板に塗布するだけで簡便に電気抵抗層を形成することができるため、コスト的にも優れたものとなる。また、大量生産も容易となる。このような導電性塗料に含まれる導電性物質が導電性を有するカーボンブラックであると、所定の電気抵抗値を得るための膜厚を薄くすることができ、また、金属粒子などと比較し耐酸化性に優れ、経時安定性が良好となるので好ましい。

本発明では、前記けい酸カルシウム板は、軽質けい酸カルシウム板でもよく硬質けい酸カルシウム板でもよい。
ここで、軽質けい酸カルシウム板とは、ＪＩＳ Ａ５４３０ タイプ２の０．８けい酸カルシウム板のことであり、硬質けい酸カルシウム板とは、ＪＩＳ Ａ５４３０ タイプ２の１．０けい酸カルシウム板のことである。
硬質けい酸カルシウム板は、軽質けい酸カルシウム板よりも誘電率が大きく、所定の周波数に設定するために、厚みを薄くすることが出来るので好ましい。

また、けい酸カルシウム板の厚さは５〜９ｍｍであることが好ましい。
けい酸カルシウム板は、一般に抄造方式が採用されているため、厚さがこの範囲であると、成形歩留まりがよく生産性に優れる。

（不燃性電波吸収板の構成）
図１は、本発明の不燃性電波吸収板（以下、単に「電波吸収板」ともいう）の構成の一態様を示した断面図である。
電波吸収板１は、多層構造となっており、電波が入射する側から順に、電気抵抗層１１と、けい酸カルシウム板１０と、電波反射体１２とを備えている。

ここで、けい酸カルシウム板１０は、軽質けい酸カルシウム板（ＪＩＳ Ａ５４３０ タイプ２の０．８けい酸カルシウム板）でもよく、硬質けい酸カルシウム板（ＪＩＳ Ａ５４３０ タイプ２の１．０けい酸カルシウム板）を用いてもよい。硬質けい酸カルシウム板は曲げ強さが大きいので、天井や壁に強度が必要な場合に好適である。
また、けい酸カルシウム板の厚さは５〜９ｍｍ程度であることが好ましい。厚さが５ｍｍ未満であると成形歩留まりが悪くなるので好ましくない。また９ｍｍを超えると生産性が劣るので好ましくない。

電気抵抗層１１は、けい酸カルシウム板１０の一方の面に導電性塗料を塗布して形成された抵抗皮膜である。ここで、導電性塗料に含まれる導電性物質は、炭素系のカーボンブラックや銅、銀、ニッケルなどの金属粒子が挙げられる。導電性塗料の組成の種類、配合比が異なると、電気抵抗層の厚みが同一でも表面抵抗値が異なってくる。
前記電気抵抗層の表面抵抗値は、３５０〜６５０Ω／□になるように、導電性塗料の厚みを調整して塗布することが好ましい。表面抵抗値が３５０Ω／□未満もしくは６５０Ω／□を超えると、目的とする５．８ＧＨｚの周波数帯域での吸収ピークのずれが生じたり、あるいは吸収量が低下して２０ｄＢ以上の反射損失を得ることが困難となる。

電波反射体１２としては、導電性を備え、電波を効果的に反射するものが必要であり、層状の金属材料、具体的には、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス、鉄等からなる薄板、フィルム、シート、メッシュ網、箔等を採用することができる。電波反射体１２の厚さは、特に制限はないが、０．１〜１ｍｍ程度であればよい。

（不燃性電波吸収板の製造）
不燃性電波吸収板１の製造方法の一例を以下に示す。
硬質けい酸カルシウム板１０の一方の面に対して電波反射体１２を接着剤、もしくはビス留め（ネジ留め）により貼り合わせる。接着剤を用いる場合は、有機系、無機系の接着剤を採用することができる。有機系接着剤としては、α−オレフィン系、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系等の接着剤を、無機系接着剤としては、ケイ酸ソーダ、アルミナセメント等を採用することができる。
次に、硬質けい酸カルシウム板１０の他方の面に対して、導電性塗料をスプレー塗布して、電気抵抗層１１を形成する。

このように、本発明の不燃性電波吸収板１は、図１に示すように、電気抵抗層１１、けい酸カルシウム板１０、電波反射体１２からなる３層構成を採用している。けい酸カルシウム板には誘電体であるので、電気抵抗層との２層構造により吸収周波数の広域化を図ることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれるものである。例えば、不燃性電波吸収板１を屋外で使用する場合において、雨水により濡れることが予想される場所への設置では、不燃性電波吸収板１に対して防水処置を施すことが好ましい。
防水処置としては、例えば、撥水剤を塗布して撥水層を表面に形成したり、防水塗料を塗布したり、また、不燃性電波吸収板１を防水シートで覆うことが挙げられる。このような防水処置を施すことにより、不燃性電波吸収積板１が濡れて誘電率が高くなることによる吸収性能の低下や、目的とする吸収周波数の低シフト化を防ぐことができる。

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。

（不燃性電波吸収板の製造）
以下のようにして、図１に示すような不燃性電波吸収板１を製造した。
硬質けい酸カルシウム板１０として、ＪＩＳ Ａ５４３０ タイプ２の１．０けい酸カルシウム板を使用した。硬質けい酸カルシウム板１０の見掛け密度は１．１g/cm³であり、厚さは５．７mmである。この硬質けい酸カルシウム板１０にカーボン系の導電性塗料をスプレー塗布し、表面抵抗値が５２０Ω／□の電気抵抗層（抵抗皮膜）１１を形成した。
硬質けい酸カルシウム板１０の他方の面には、電波反射体１２として厚さが０．１mmのアルミニウムフィルムをアクリル系接着剤により貼り合わせた。その後、電気抵抗層１１の表面部と不燃性電波吸収板１の側面部をフッ素塗装により仕上げた。

（評価方法および結果）
前記した方法で得られた不燃性電波吸収板１について、５００mm×５００mm所定寸法の試験片を作成し、所定領域の円偏波を入射角１５゜と５０゜で電気抵抗層１１の方向から照射した。
この電波に対する反射損失を確認した結果を図２に示す。このグラフでは、横軸に入射する電波の周波数（ＧＨｚ）を、縦軸に反射された電波の反射損失（ｄＢ）を設定している。図２に示されるように、ＥＴＣシステムおよびＤＳＲＣシステムに使用されている５．８ＧＨｚの周波数帯域で、反射損失が２０ｄＢ以上であることが確認された。それ故、本発明の不燃性電波吸収板は、ＥＴＣシステムおよびＤＳＲＣシステムにおける電波吸収の用途への使用に十分適用できることが確認できた。

本発明は、ＥＴＣシステムやＤＳＲＣシステムを採用している料金所の天井材や側面壁に適する不燃性電波吸収板として好適に使用することができる。

実施形態に係る不燃性電波吸収板の一態様を示す断面図。 実施例において、不燃性電波吸収板の電波吸収性能を示すグラフ。

符号の説明

１…不燃性電波吸収板
１０…けい酸カルシウム板
１１…電気抵抗層（抵抗被膜）
１２…電波反射体

Claims (7)

1. 電波が入射する側から順に、電気抵抗層と、けい酸カルシウム板と、電波反射体とを備えることを特徴とする不燃性電波吸収板。
2. 請求項１に記載の不燃性電波吸収板において、
   前記電気抵抗層の表面抵抗値が３５０〜６５０Ω／□であることを特徴とする不燃性電波吸収板。
3. 請求項１または請求項２に記載の不燃性電波吸収板において、
   前記電気抵抗層が、けい酸カルシウム板に塗布された導電性塗料であることを特徴とする不燃性電波吸収板。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の不燃性電波吸収板において、
   前記導電性塗料に含まれる導電性物質が導電性を有するカーボンブラックであることを特徴とする不燃性電波吸収板。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の不燃性電波吸収板において、
   前記けい酸カルシウム板が軽質けい酸カルシウム板または硬質けい酸カルシウム板であることを特徴とする不燃性電波吸収板。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の不燃性電波吸収板において、
   前記けい酸カルシウム板の厚さが５〜９ｍｍであることを特徴とする不燃性電波吸収板。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の不燃性電波吸収板において、
   該不燃性電波吸収板がＥＴＣシステムまたはＤＳＲＣシステムに用いられることを特徴とする不燃性電波吸収板。

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