不燃性吸音电辐射吸收天花板 本发明涉及一种金属箔层压的不燃性吸音电辐射吸收天花板，它具有轻质和足够弯曲强度、不燃性、吸音性能、绝热性能和电辐射吸收性能(有时称为无线电波吸收性能)；金属箔层压不燃性电辐射吸收的天花板，它通过在前述天花板上涂敷金属箔来获得具有增强电辐射阻挡性能；和不燃性吸音天花板，其中将含有碳纤维的有机涂料涂敷到天花板背面上。
无线通讯设备如移动电话和PHS的推广是值得注意的。用于被称为无线局域网LAN的无线数据传输网络的无线通讯设备已经迅速地在办公室、百货商店、工厂、货栈等处普及。为了防止噪声电辐射从特定房间如办公室的外部进入，或者在特定房间内应用这些无线通讯设备的情况下数据漏出到房间外，已知可以应用由金属箔或网或导电纤维制成的电辐射阻挡材料来完成。
然而，当应用这种电辐射阻挡材料时，房间内部显现出电辐射的高反射率，这将引起从无线通讯设备中发射的电辐射为内墙、天花板、地板、钢制的家具和建筑材料等所反射。于是，具有不同相位的反射电辐射到达接收终端。此外，从天花板、墙壁和地板反射的复合电辐射到达接收终端，使其不可能接收到作为正常信号的电辐射。因此，无线通讯需要非正常的延续时间或变得无法使用。甚至当前述的电辐射材料没有被有意应用时，现代化的办公室经常含有在天花板和地板上的金属顶板或在地板上的金属双层底板，这将构成由电辐射垂直反射形成的空间。这些办公室经常包括做为墙壁的钢制隔墙，这将构成可引起电辐射水平反射的空间。
当在这些内部空间中使用无线通讯设备时，在有意应用前述电辐射阻挡材料的情况下，发生了由具有不同相位的反射电辐射而产生地不良传送或由于延迟到达的反射电辐射作用而出现的通讯梗阻。为了防止这些现象，应用一种元件来抑制电辐射对房间内部材料的反射是有用的。迄今为止已经应用的有铁氧体瓦、水泥材料或含有铁氧体或导电材料的石膏灰泥板。此外，已经提出了可实施的方法，包括将毡状电辐射吸收材料集成到天花板或地板的背面或基板上。
然而，前述的常用实施方法是麻烦的。另外，前述实施方法是有所不足的，因为铁氧体瓦、水泥材料或具有铁氧体或加入的导电材料的石膏灰泥板具有较高的比重，故涂敷耗时较长。而且这些材料也是较贵的。如果通过在地板或墙壁不同位置的内部材料中涂敷电辐射吸收材料来实现防止电辐射反射，通常钢制办公桌是安装在地板上的，最后导致地板成为了电辐射反射材料而削弱了涂敷在地板上的电辐射吸收材料的电辐射吸收效果。甚至当电辐射吸收材料被涂敷到房间墙壁上时，钢制书架或摇杆常常被安装在墙壁的前面，最终导致墙壁的大部分成为了电辐射反射材料而削弱了为此涂敷的电辐射吸收材料的效果。
与此相反，当电辐射吸收材料涂敷到天花板上的时候，没有将部分电辐射反射材料涂敷到天花板的内侧上的情况。因此，甚至当钢制办公桌或书架被安装到房间中以改变房间内部条件时，天花板的电辐射吸收性能能被很少地削弱。此外，由于使用时无线局域网的传输接收装置通常被安装在办公桌或办公桌上的个人电脑上，由此而发生的电辐射传输常常被天花板所反射。因此，为了减少反射的电辐射，优选的是将电辐射吸收材料安装在天花板上。
然而，前述常用实施方法是有缺点的，因为所用的铁氧体瓦或含铁氧体石膏灰泥板不仅因其高的比重而难以应用而且还很昂贵。另外该方法具有石膏灰泥板变黑的缺点。这些材料还在防地震方面有所不足。
因此本发明的一个目的是为了提供一种天花板，它用作内部天花板并具有轻质、足够弯曲强度、不燃性、吸音性能、隔热性能和电辐射吸收性能，是解决无线局域网LAN通讯的问题的最好措施。
本发明的另一个目的是提供一种内部天花板，它具有增强的电辐射阻挡性能，该性能通过在前述天花板上涂敷金属箔来获得。
本发明的这些和其它目的将在下面详细的说明书和实施例中进行描述。
已经发现的是前述发明目的通过包括应用可获得不燃性、吸音性能和热绝缘性能的石棉，提供强度和防水性能的通常称作凝胶的打浆，有机粘结剂，提供收集粉末粘结和在造纸中增加强度的絮凝剂，提供尺寸稳定性、外观、表面光滑度和所得天花板强度的天然矿物纤维，提供抗水性能的有机抗水剂和提供电辐射吸收性能的碳纤维的混合物，分散在水中以形成浆料，然后将浆料加到湿式造纸机上。
前述本发明的目的通过不燃性吸音电辐射吸收天花板来实现，该天花板具有从1mm到30mm的厚度，通过将67～92wt％石棉、0．5～8wt％打浆，2～13wt％由有机树脂制成的粘结剂，0．15～1wt％包括有机高分子量树脂和无机盐的絮凝剂，0．5～10wt％天然矿物纤维和0．02-1wt％具有1mm到30mm纤维长度的碳纤维的混合物水分散浆料在湿式造纸机上获得。
前述本发明目的通过不燃性吸音电辐射吸收天花板来实现，该天花板具有从1mm到30mm的厚度具有层压结构，包括通过将67～92wt％石棉、0．5～8wt％打浆，2～13wt％由有机树脂制成的粘结剂，0．15～1wt％包括有机高分子量树脂和无机盐的絮凝剂，0．5～10wt％天然矿物纤维的混合物水分散浆料在湿式造纸机上获得的层，和通过将除了包含0．02～1wt％具有1mm到30mm纤维长度的碳纤维外具有与第一混合物同样组成的第二混合物在湿式造纸机上获得的层，其中本发明打算外观设计注册登记。
加入前述不燃性吸音电辐射吸收天花板中的碳纤维优选的是已经进行了预处理，其中将占水的重量的0．5～2wt％的碳纤维加入到水中，然后用搅拌器以100～400r．p．m的旋转速率搅拌该混合物。
前述不燃性吸音电辐射吸收天花板优选的包括例如无机填料等添加剂，在此以50wt％或更少的量加入来替代在此加入作为主成分的石棉。
由于反射的电辐射的共振现象，顾及到电辐射和不燃性吸音电辐射吸收天花板的电辐射吸收，为了提高前述不燃性吸音电辐射吸收天花板的阻挡性能，不燃性吸音电辐射吸收天花板优选的是金属箔层压天花板，包括在其背面涂敷一层金属箔。
另外，在前述不燃性吸音电辐射吸收天花板在其背面上没有涂敷金属箔或板时能够产生吸收电辐射的效果的情况下，即由于由金属箔或板反射的电辐射的共振现象，电辐射的吸收没有增加，具有从1mm到30mm的纤维长度的碳纤维含量为0．08～0．4wt％，以提供优选的电辐射吸收性能。
甚至当碳纤维的含量小至0．04～0．08wt％时，即使天花板背面上没有设置金属箔或板，上述不燃性吸音电辐射吸收天花板仍然可以显示出优良的电辐射吸收性能，这是通过在其背面上以100g到3，000g／m2的量涂敷有机涂料而达到的该有机涂料中碳纤维的含量比0．04～0．08wt％高，优选1．0～15．0wt％
根据本发明不燃性吸音电辐射吸收天花板将在后面进行进一步描述。
组成本发明的石棉能通过在圆顶炉或电炉中熔化含有35～55wt％SiO2、10～20wt％Al2O3，5～40wt％MgO，5～40wt％CaO，0～10wt％FeO和0～10wt％次要组分如Na2O、K2O、TiO2、MnO作为原材料的矿物混合物，然后应用高速旋转材料通过吹气过程和纺丝过程来处理熔融材料以使其纤维化。所得纤维为羊毛的形态，并且具有从几毫米到几十毫米的长度。
从不燃性和吸音性能或强度的立场来说，石棉的含量优选的为67～92wt％。当石棉的含量降低至低于67wt％时，有机粘结剂比例相对大，削弱了天花板的不燃性能和吸音性能。另外，当石棉的含量超过92wt％时，有机粘结剂比例相对小，致使对于内部来说天花板的弯曲强度不足。
从作为内部天花板的不燃性和造纸过程中水过滤特征或强度的立场来说，打浆的含量优选的为0．5～8wt％。当打浆的含量降低到低于0．5wt％时，所得天花板显示出不足的强度。另外，当打浆的含量超过8wt％时，所得天花板显示出不燃性和在生产过程中水过滤特征的恶化，并且因此削弱了耐火性能和生产率。
用于前述有机粘结剂的材料实例包括淀粉、聚乙烯醇、聚乙烯和石蜡粉末，热固性树脂粉末如酚醛树脂、蜜胺树脂和环氧树脂、丙烯酸树脂乳液、改性丙烯酸树脂、聚醋酸乙烯酯、环丙基甲酸共聚物树脂、聚偏二氯乙烯树脂、改性聚偏二氯乙烯树脂、环氧树脂和尿烷树脂。从不燃性和强度的立场来说，有机粘结剂含量优选为2～13wt％。当有机粘结剂的含量超过13wt％时，所得天花板显示出了对不燃性能的削弱。另外，当有机粘结剂的含量降低到低于2wt％时，所得天花板显示出不足的弯曲强度。通过用氢氧化铝代替石棉，有机粘结剂可以增加到13～20wt％。
由于本发明天花板是通过湿式造纸工艺制备的，优选的是絮凝剂如聚丙烯酰胺和硫酸结合使用以有效地保持少量地加入有机粘结剂。从强度和不燃性能效果的立场来看，高分子絮凝剂的含量优选的是0．15～1wt％。
本发明天花板优选包括天然矿物纤维，如在此加入attapulgite和海泡石以增加强度、尺寸稳定性和防潮湿挠曲性。从湿式造纸过程中影响生产率的水过滤特性和强度的角度来看，天然矿物纤维的含量优选的是0．5～10wt％。当天然矿物纤维的含量超过10wt％时，延长了所需过滤水的时间，降低了生产率。当天然矿物纤维的含量降低到低于0．5wt％时，所得天花板显示出不足的尺寸稳定性和防潮湿挠曲性。
本发明天花板优选的包括在此加入少量的抗水剂如蜡乳状液和硅树脂乳状液以提供抗水性能。从抗水性能、强度和不燃性能的角度来看，抗水剂的含量优选的是0．1～0．5wt％。
提到本发明天花板的组分，在此作为提供电辐射吸收性能的组分为纤维导电材料。这种纤维导电材料本身优选的应用具有1～30mm纤维长度的聚丙烯酯基(PAN-based)或沥青基(pitch-based)碳纤维。这种碳纤维典型实例包括Xylus(OSAKA GAS CO．，LTD．制造)，Toreca(TORAYINDUSTRIES，INC．制造)，和Besfite(TOHO RAYON CO．，LTD．制造)。碳纤维的纤维长度越长，为获得良好电辐射吸收性能所需碳纤维的最小量越小，但是越容易发生碳纤维的缠结并且分散性能越差。因此，当碳纤维纤维长度增加时，所得天花板显示出了电辐射吸收性能的恶化。于是，碳纤维的纤维长度优选的是30mm或更小。另外，具有小于1mm纤维长度的碳纤维能被完全分散但是却难于发挥提供介电损耗的效果，该效果是电辐射吸收的要素。所得天花板显示出了电辐射吸收性能的恶化。
已经发现的是当前述碳纤维的含量为0．02wt％或更多时，可以获得良好的电辐射吸收性能。当碳纤维的含量超过1wt％时，得到的天花板显示出太高的电辐射反射性能，它可能是由电辐射吸收性能的恶化而引起的。因此，碳纤维的含量优选的是0．02～1wt％。据推测由此加入的碳纤维作为由于在千兆赫或更高的频段的介电损耗而产生的电辐射能量损耗的介电材料，以达到所需电辐射吸收性能。
本发明不燃性吸音电辐射吸收天花板能通过下面过程获得，其中包括在水中分散石棉、有机粘结剂、粘结助剂和碳纤维的混合物，将分散体通过造纸机械如筒式造纸机、纵向造纸机和旋转成型机造纸以形成湿垫，干燥并处理该垫，然后将该垫切割成任意形状。虽然本发明天花板的主要组分和制备过程已经在上面进行了描述，但是有机粘结剂可以包括在其中加入少量的防火剂或无机材料以改进其防火性能并降低成本。
本发明天花板厚度为1～30mm，优选的是9～19mm。本发明天花板优选地具有0．3～0．5g／cm3的堆积密度。
本发明不燃性吸音电辐射吸收天花板的另一个实施方案是一种具有包括至少两层的层压结构，即如权利要求2所述不含碳纤维的层和含有碳纤维的层。前述天花板可以通过下面两种湿式造纸法中任意一种来获得，即包括在层中形成含有67～92wt％石棉、0．5～5wt％打浆，2～13wt％含有有机树脂的粘结剂，0．15～1wt％包括有机高分子量树脂和无机盐的絮凝剂和0．5～10wt％天然矿物纤维的第一混合物，然后通过将除了包含0．02～1wt％具有1mm到30mm纤维长度的碳纤维外具有与第一混合物同样组成的第二混合物水分散浆料施加到第一混合物层以形成层压板的方法，和包括在层中形成包含0．02～1wt％碳纤维的第二混合物水分散浆料，然后在第二混合物层上施加第一混合物水分散浆料以形成层压板的方法。
在天花板的层中加入碳纤维的情况下，具有部分黑色纤维以线色散形式出现在表面上的缺点，虽然这依赖于其含量，但是它尤其对具有纯白表面的天花板的生产造成了障碍。因此如果产品为天花板的话，优选的是以将不含碳纤维的层布置在表面上，即朝向房间内部，同时含有碳纤维的层位于另外一面的排列方法将前述各层进行层压。关于制备过程，含有碳纤维的层或不含碳纤维的层无论怎样排列都是没有关系的。优选的是为了更好规划而将含有碳纤维的层作为背面来制备。不同层的厚度是没有特殊限定的。然而，实际上从碳纤维的分散性能的角度来看优选的是制备时不含碳纤维的层稍微薄些而含有碳纤维的层厚些。
由于前述碳纤维趋向彼此松散，当在水中与其它组分只进行搅拌时它们不能被充分分散，因而不能提供良好的电辐射吸收性能。发明人对前述问题进行了广泛的研究。结果发现能够通过包括加入占水重量的0．5～2wt％的碳纤维到水中，然后以100到400r．p．m的旋转速率用混合器搅拌混合物的过程来获得良好的分散体，如权利要求3所述。由此获得的分散体能与其它组分混合来获得不燃性吸音电辐射吸收天花板，该板显示出所需的电辐射吸收性能。
如权利要求4所述，可以加入如氢氧化铝、珍珠岩和silasballoon这样的无机填料到本发明天花板中作为调节天花板不燃性能和密度的成分。氢氧化铝混合比率优选的是50wt％或更少以替代石棉。当氢氧化铝混合比率超过50wt％时，延长了所需的过滤掉水的时间，降低了生产率和产品强度。珍珠岩或silasballoon也可以用来代替石棉。因此从密度和强度的角度来说，珍珠岩或silasballoon混合比率优选的是30wt％或更少。
如权利要求5中所述，包括应用在背面上的金属箔的不燃性吸音电辐射吸收天花板的排列，使天花板除了具有不燃性和电辐射吸收性能还具有电辐射阻挡性能成为可能。关于电辐射吸收性能，由金属箔反射的电辐射的共振现象进一步提高了电辐射吸收性能，以与电辐射阻挡性能一起来实施进一步的影响。这种包括整体涂敷到其背面上的金属箔的天花板还有利于节约成本和便于加工。这里所用术语“背面”指的是涂敷到面对房间内部所用那面的相反面的天花板表面。如果涂敷到前述天花板上，金属箔如铝箔和钢箔可以用粘结剂如丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯树脂、乙烯树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和合成橡胶来粘结到天花板上。金属箔粘结到前述天花板的底面上。考虑到表面保护和板材可加工性，金属箔的厚度为5～200μm。更优选的是，应用厚度为50到100μm的软质金属箔。
另一方面，对在关于前述共振现象相连系的能被吸收电辐射的条件的研究结果详尽描述。
将电辐射反射材料如铝箔装到电辐射吸收材料的背面上，以使电辐射吸收材料产生电介质和渗透效果，其使入射的电辐射转化为反射辐射的相位，以产生电辐射能量的损耗，即提供电辐射吸收性能的共振效果，电辐射反射层是一个重要的成分。然而，由于提供到其背面上的包括这种电辐射反射材料的电辐射吸收材料，是通过将金属箔如铝箔层合到电辐射吸收材料上来获得的，这将导致成本的提高。由于金属箔如铝箔能够被腐蚀，当粘结到其它结构上时，电辐射吸收材料有时候不能充分地粘结到树脂粘合剂上。
生产这种含有保护性应用的石膏灰泥板和装饰性应用的石棉、具有电辐射吸收性能的天花板的第一种方法是，层压一种包括铁氧体或导电纤维的电辐射吸收石膏灰泥板和一铝箔，其中该铝箔用增粘剂和粘结剂层压到在下表面具有不燃性吸音天花板的底面上。第二种方法是层压石膏灰泥板和不燃性吸音电辐射吸收装饰天花板，其中该石膏灰泥板具有通常的组分并在其下表面具有一铝箔层，而该装饰天花板包括通过增粘剂和粘结剂结合到另外一表面上的铁氧体或导电纤维。第三种方法是层压不燃性吸音电辐射吸收装饰性天花板和金属箔如铝箔，其中该装饰天花板包括加入应用该处的不具备电辐射吸收性能的石膏灰泥板中的铁氧体或导电纤维，而金属箔是通过增粘剂和粘结剂应用的石膏灰泥板的底面上的。
然而，第一种方法是有所不足的，因为由于金属箔如铝箔的层合而导致石膏灰泥板成本的升高。第二种方法也是由于石膏灰泥板的高成本而有所不足。另外，由于金属箔如铝箔是提供在石膏灰泥板和装饰性天花板两者之间的，当金属箔被腐蚀后装饰性天花板的粘结恶化，导致该装饰性天花板易于被剥离。在第三种方法中，石膏灰泥板的成本没有上升。然而，第三种方法由于电辐射吸收装饰性天花板的高成本而有所不足。另外，与第二种方法同样的原因，当金属箔被腐蚀后，装饰性天花板的粘结恶化，导致该装饰性天花板易于被剥离。不言而喻，金属箔层压电辐射吸收石膏灰泥板不能被用于所谓的系统天花板，其被直接涂敷到天花板上或安置在天花板装置上(lay-in法)或由插入其中小洞中的装置来支撑。另外，具有涂敷到装饰性天花板背面上的金属箔的不燃性吸音电辐射吸收天花板的成本高，因此从未被广泛应用。
考虑到前述青况已广泛地研究由电辐射吸收性能的结论构成。作为结论，已经发现的是由于为了进行电辐射吸收测试而将金属箔被安置在天花板的背面上来作为试样，由于所谓的与反射电辐射的共振而发展的吸收特性被加入来提供好的吸收特性。于是，已经发现的是在常见的电辐射吸收测试中，当加入0．02wt％或更多的量时，碳纤维显示出良好的电辐射吸收性能而不是恶化的电辐射吸收性能，但当在天花板背面上没有电辐射反射材料如金属箔的情况下，加入0．02wt％到少于0．08wt％的量时，没有显示出更好的吸收性能。
另外，当加入0．4～1．5wt％的碳纤维时，显示出了部分的电辐射吸收性能。然而，当碳纤维的含量增加时，电辐射反射性能变得很强，导致吸收特性的恶化。进一步来说，当碳纤维的含量超过1．5wt％时，板材的电辐射反射比变得非常高，引起电辐射吸收性能的显著恶化。因此，如权利要求6所述，已经发现的是当具有1到30mm纤维长度的碳纤维以0．08～0．4wt％的量加入时，甚至当没有在不燃性吸音电辐射吸收天花板的背面上涂敷金属箔的情况下，得到的电辐射吸收具有很好的效果。
此外，已经发现的是，当碳纤维的含量如上述那样低时，虽然在天花板的背面上没有涂敷电辐射反射材料如金属箔的情况下，所需的电辐射吸收性能够通过在天花板背面上以100到3，000g／m2的量涂敷含有较大含量碳纤维的有机涂料来获得，甚至当在层中的碳纤维含量是如此的低。假设彼此相邻排列有不同碳纤维含量的碳纤维层可使两个层的共振效果的增加成为可能，并提高了吸收特性。另外，这种排列使在表面层中减少碳纤维含量成为可能，获得了良好的外观。
表面上的碳纤维含量优选的是0．08wt％或更少，更优选的是0．04～0．08wt％。在用在背面上的有机涂料中碳纤维含量优选的是1．0％或更多，更优选的是1．0～15．0wt％。
作为本发明中的有机涂漆优选地应用醋酸乙烯酯基乳胶漆。这种醋酸乙烯酯基乳胶漆的实例包括聚醋酸乙烯酯基乳胶漆(PC coat)，聚乙烯醇基乳胶漆和聚乙烯醇缩醛基乳胶漆。
作为加入前述有机涂漆的碳纤维可以应用与上面所述的相同的碳纤维。碳纤维的纤维长度没有特别的限定。然而，从易于均匀分散或混合的角度来看，纤维长度实际上优选的是0．1～30mm，特别是0．5～2mm。
实施例
本发明的不燃性吸音电辐射吸收天花板和金属箔层压天花板将结合表1和2通过实施例1到11和比较例1和2，结合表3和4通过实施例12到19、比较例3和参考例1和2，结合表5通过实施例20来对其进行进一步描述。实施例1
89．6wt％纤维长度为100到500μm钢渣基石棉，包括41wt％SiO2，36wt％CaO，6wt％MgO，12wt％Al2O3和5wt％如Na2O和K2O的一种成分，1wt％通过精炼机将水分散体变成浆料的打浆，5．5wt％淀粉，2．85wt％(以固态含量来计算)已分散在水中并打开的硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计算的)的15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝，和0．25 wt％(以固态含量来计算)通过在水中预加入1 wt％的碳纤维而获得的纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD．制造)，然后以200r．p．m．旋转速率用混合器搅拌混合物2分钟来混合上面的成分。之后将混合物通过混合器分散，以制备浓度约5 wt％的含水浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在表面上被切割加工来获得厚度为12mm和堆积密度为0．4g／cm3的作为内部天花板的板A。在表1中列出了板A的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。实施例2
用与实施例1相同的方法来获得作为室内天花板的板B，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．025 wt％和89．825 wt％。板B的性能列于表1中。实施例3
用与实施例1相同的方法来获得作为室内天花板的堆积密度为0．3g／cm3的板C，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．33 wt％和89．52 wt％。板C的性能列于表1中。实施例4
用与实施例1相同的方法来获得作为室内天花板的板D，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．3 wt％和 89．55 wt％。通过在其表面上进行切割加工成为厚度为9mm的板D，其性能列于表1中。实施例5
用与实施例1相同的方法来获得作为室内天花板的板E，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．15 wt％和89．7 wt％。在其表面上进行切割加工后成为厚度为15mm的板E，其性能列于表1中。实施例6
用与实施例1相同的方法来获得作为室内天花板的堆积密度为0．5g／cm3的板F，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．22 wt％和89．63 wt％。板F的性能列于表1中。实施例7
用与实施例1相同的方法来获得作为室内天花板的板G，除了纤维长度和碳纤维含量分别为1mm和0．4 wt％，石棉的含量89．45 wt％。板G的性能列于表1中。实施例8
用与实施例1相同的方法来获得作为室内天花板的板H，除了纤维长度和碳纤维含量分别为12mm和0．18 wt％，以及石棉的含量89．67 wt％。板H的性能列于表1中实施例9
作为铝箔层压室内天花板的板I，它通过用乙烯醋酸乙烯酯粘结剂在实施例1中所得板的背面上涂敷厚度为50μm的软质铝箔来制备。表2列出了铝箔层压板I的性能。实施例10
在85．95 wt％石棉，3 wt％打浆，7 wt％聚乙烯醇，3 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液和0．6 wt％硫酸铝混合物中，加入0．25wt％(以固态含量计)通过在水中预加入1 wt％的碳纤维而获得的纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD制造)，然后以200r．p．m．旋转速率用混合器搅拌混合物2分钟。之后将混合物通过混合器分散，以制备浓度约5 wt％的含水浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在表面上被切割加工以获得板J，其厚度为12mm，且具有室内天花板的足够高强度。表1中列出了板J的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。实施例11
在60．95 wt％石棉，3 wt％打浆，7 wt％聚乙烯醇，3 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝和25％氢氧化铝混合物中加入0．25 wt％(以固态含量计)通过在水中预加入1 wt％的碳纤维而获得的纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD．制造)，然后以200r．p．m．旋转速率用混合器搅拌混合物2分钟。之后将混合物通过混合器分散，以制备浓度约5 wt％的含水浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在其表面上被切割加工以获得板K，其厚度为12mm、堆积密度为0．45g／cm3，且具有室内天花板所需的足够高强度。表2中列出了板K的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。比较例1
将90．95 wt％石棉，1 wt％打浆，5．5 wt％淀粉，2．85 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)的15％聚丙烯酰胺水溶液和0．6 wt％硫酸铝，用混合器分散，以制备浓度约5 wt％的含水浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以获得厚度为12mm的作为室内天花板的板L。表2中列出了板L的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。比较例2
将88．35 wt％石棉，1 wt％打浆，5．5 wt％淀粉，2．85 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝和1．5 wt％(以固态含量计)通过在水中预加入1 wt％的碳纤维而获得的纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD．制造)，然后以200r．p．m．旋转速率用混合器搅拌混合物2分钟，将混合物通过混合器制备成分散体，以制备约5 wt％浓度的含水浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在表面上被切割加工来获得板M，其厚度为12mm和具有室内天花板所需的足够高强度。表2列出了板M的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。
表1
表2
表1和2中测量和评价性能的方法
弯曲强度：根据JIS A 1408(第5号样品)测量。
耐热性能：根据JIS A 1420测量。
耐火性能：根据JIS A 1321测量。
吸音系数：根据JSI A 1409(混响房间)测量。
电辐射阻挡性能：每次测试均将厚度为9到15mm、长为400mm并且宽为400mm的样品放于发射天线和接收天线之间。然后用时域法测量该样品的传输电平。与在没有样品时测量的传输电平的比较来计算出传输系数，以确定电辐射阻挡性能。
电辐射吸收性能：根据日本建筑学协会“电辐射吸收材料性能的测量和评价方法”的研究，厚度为9到15mm、长为400mm并且宽为400mm的样品用自由空间时域法来测量其反射系数，其中该样品包括长和宽均为400mm的涂敷到其背面上的金属板。与单独用金属板测量的反射水平比较，来计算出反射系数，以确定电辐射吸收性能。
表1和2中实施例与比较例之间的比较
1．所有的实施例和比较例均显示出了室内天花板所需的合适的弯曲强度。
2．对于耐热性能来说，所有实施例和比较例均显示出了足够的隔离性能，没有明显差异。
3．对于耐火性能来说，实施例1到9和11和比较例1和2是不燃的，而实施例10不燃性较差，但是可以接受。
4．实施例1到11和比较例1和2显示出了合适的吸音系数，没有明显差异。
5．对于电辐射阻挡性能来说，实施例1到8和10到11和比较例2显示为2到5．5dB，这对于普通电辐射阻挡材料来说是不够的。实施例9为31dB，满足普通电辐射阻挡材料的要求(30dB 或更高)。比较例1没有显示出电辐射阻挡性能。
6．对于电辐射吸收性能来说，实施例1到11在2．45GHz显示为6到15dB，5．1GHz时为6到12dB，因此它提供了足够的吸收特征，提供了对办公室中用于无线局域网系统的2．4GHz到5GHz频段无线通讯梗阻问题的对策。另外，比较例1，不含作为导电材料的碳纤维，没有显示出吸收特征，因此不满足前述要求。相反地，含有高含量的碳纤维的比较例2，由于电辐射反射的影响而没有显示出足够的吸收特征。
对于实施例1到11和比较例1和2的电辐射吸收性能的测量，日本建筑学协会对“电辐射吸收材料性能的测量和评价的方法”的研究对于层压了金属板的样品是有效果的。于是，所测电辐射吸收性能是由共振现象引起的电辐射吸收性能与由样品内部损耗特性引起的电辐射吸收性能的混合态。已经发现由于样品内部损耗特性，测量在其背面上没有电辐射反射材料的电辐射吸收材料的电辐射吸收性能是困难的。发明人对更精确测量样品内部吸收特性和更清楚表示由共振现象引起的吸收特性差异的方法进行了广泛的研究。作为结果，已经发现的是能够通过在样品和金属板之间提供一些空间来阻止共振现象的发生。因此，将样品放置在尺寸为400mm×400mm的金属板前面100mm的空间位置上，使金属板和样品没有彼此成为一个整体，以阻止共振现象的发生。在这些条件下，可通过自由空间时间区域法来测量反射系数。然后通过与单独用金属板测定的反射水平的比较来计算反射系数，以确定电辐射吸收性能。随后，在样品背面上层压铝箔以使共振现象能够产生。该样品也可通过自由空间时间区域法来测量反射系数。用这种方法，可以更有效的测定电辐射吸收特性。
根据对没有共振现象的条件与具有在天花板背面上层压铝箔的有共振现象的条件相比较，本发明不燃性吸音电辐射吸收天花板将在实施例12到19、比较例3和参考例1和2中作进一步描述。实施例12：
89．75 wt％纤维长度为100到500μm钢渣基石棉，它含有41 wt％SiO2，36 wt％CaO，6 wt％MgO，12 wt％Al2O3和5 wt％如Na2O和K2O的一种成分，1 wt％通过精炼机将水分散体纸浆进行打浆而得到的打浆，5．5 wt％淀粉，2．85wt％(以固态含量来计算)已经分散在水中且开放的硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)的15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝，和0．1 wt％(以固态含量计)通过在水中预加入1 wt％的碳纤维而获得的纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD．制造)，然后以200r．p．m旋转速率用混合器搅拌混合物2分钟来混合上面的成分。之后将混合物通过混合器分散，以制备约5 wt％浓度的含水浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在其表面上被切割加工以获得厚度为12mm和积密度为0．4g／cm3的作为室内天花板的板N。表3列出了板N的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。如表3所示，实施例12中的天花板显示出高达6dB或更多的优良电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上装设的铝箔。实施例13
用与实施例12相同的方法来获得作为室内天花板的板O，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．40 wt％和89．45 wt％。板O的性能列于表3中。如表3所示，实施例13中的天花板显示出高达6dB或更多的优良电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上提供的铝箔。实施例14
用与实施例12相同的方法来获得作为室内天花板的板P，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．3 wt％和89．55 wt％。厚度为9mm的板P的性能列于表3中，这是通过在表面上进行切割加工而获得的。如表3所示，实施例14中的天花板显示出高达6dB或更多的优良电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上装设的铝箔。实施例15
用与实施例12相同的方法来获得作为室内天花板的板Q，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．15 wt％和89．7 wt％。厚度为15mm的板Q的性能列于表3中，这是通过在表面上进行切割加工而获得的。如表3所示，实施例15中的天花板显示出达到如6dB或更多的优良电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其底面上设置的铝箔。实施例16
用与实施例12相同的方法来获得作为室内天花板的板R，除了碳纤维和石棉的含量分别为0．3 wt％和89．55 wt％。板R的性能列于表3中。如表3所示，实施例16中的天花板显示出如6dB或更多的优良电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上设置的铝箔。实施例17
用与实施例12相同的方法来获得作为室内天花板的板S，除了碳纤维的纤维长度和含量分别为12mm和0．18 wt％，石棉的含量为89．67 wt％。板S的性能列于表3中。如表3所示，实施例17中的天花板显示出达至6dB或更多的优良电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上设置的铝箔。实施例18
86．1 wt％石棉，3 wt％凝胶，7 wt％聚乙烯醇，3 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝，和0．1 wt％(以固态含量计)纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD．制造)的混合物，通过用混合器产生分散作用来制备浓度约为5 wt％的含水浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后将所制原始板材在表面上切割加工来获得板T，它具有室内天花板所需的足够高强度。表4中列出了板T的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。如表4所示，实施例18中的天花板显示出高达6dB或更多的优良的电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上设置的铝箔。实施例19
61．1 wt石棉，3 wt％凝胶，7 wt％聚乙烯醇，3 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝，25 wt％氢氧化铝，和0．1 wt％(以固态含量计)纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GASCO．，LTD．制造)的混合物，通过用混合器产生分散作用来制备浓度约为5 wt％的浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后对所制原始板材在表面上切割加工以获得板U，它具有室内天花板所需的足够高强度。表4列出了板U的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。如表4所示，实施例19中的天花板显示出优良的电辐射吸收性能为6dB或更多，而不管它是否包括在其背面上设置的铝箔。比较例3
将89．85 wt％石棉，1 wt％凝胶，5．5 wt％淀粉，2．85 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝和25 wt％硫酸铝混合物，通过用混合器产生分散作用来制备浓度约为5 wt％的浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在表面上被切割加工来获得板V，它具有室内天花板所需足够高强度。表4列出了板V的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。如表4所示，比较例3中的天花板没有显示出所需的电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上设置的铝箔。参考例1：
将89．80 wt％石棉，1 wt％凝胶，5．5 wt％淀粉，2．85 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝和0．05 wt％纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD．制造)混合物，通过用混合器产生分散作用来制备浓度约为5 wt％的浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在其表面上被切割加工来获得板W，它具有室内天花板需要的足够高强度。在下面的表4中列出了板W的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。如表4所示，当其包括层压在其背面上的铝箔时，参考例1中的天花板显示出所需的电辐射吸收性能，而当其不包括层压在其背面上的铝箔时它没有显示出足够的电辐射吸收性能。参考例2
将89．25 wt％石棉，1 wt％凝胶，5．5 wt％淀粉，2．85 wt％硅镁土，0．2 wt％(以固态含量计)15％聚丙烯酰胺水溶液，0．6 wt％硫酸铝和0．6 wt％纤维长度为4mm的碳纤维(Xylus，OSAKA GAS CO．，LTD．制造)混合物，通过用混合器产生分散作用来制备的浓度约为5 wt％的浆料。由此制备的浆料利用纵向造纸机来造纸，然后脱水和干燥以制备原始板材。之后所制原始板材在表面上被切割加工来获得具有足够高强度来作为室内天花板的板X。表4中列出了板X的强度、防火性、耐热性、吸音系数、电辐射阻挡性能和电辐射吸收性能。如表4所示，参考例2中的天花板没有显示出足够达到6dB或更多的电辐射吸收性能，而不管它是否包括在其背面上的设置铝箔。
表3
表4
表3和4中测量和评价性能的方法
弯曲强度：根据JIS A 1408(第5号样品)测量。
耐热性能：根据JIS A 1420测量。
耐火性能：根据JIS A 1321测量。
吸音系数：根据JSI A 1409(混响房间)测量。
电辐射阻挡性能：每次测试均将厚度为9到15mm、长为400mm并且宽为400mm的样品放于发射天线和接收天线之间。然后用时域法测量该样品的传输电平。从与在没有样品时测量的传输电平的比较来计算出传输系数，以确定电辐射阻挡性能。
电辐射吸收性能：为了防止反射电辐射共振现象的产生，因此仅测量由于样品内部损耗特性而引起的电辐射吸收性能，将长为400mm、宽为400mm的样品放置在尺寸为400mm×400mm的金属板前面100mm的空间位置上，以阻止共振现象的发生。在这些条件下，在没有由电辐射反射引起的共振现象的情况下，可通过自由空间时域法来测量反射系数。然后通过与单独用金属板测定的反射水平的比较来计算反射系数，以确定电辐射吸收性能。随后，在样品底面上层压铝箔以使共振现象能够产生。该承受着由电辐射反射引起的共振的样品也可通过自由空间时域法来测量反射系数。
表3和4中实施例与比较例之间的比较
1．所有的实施例和比较例均显示出了室内天花板所需的合适的弯曲强度值。
2．对于耐热性能来说，所有实施例和比较例均显示出了足够的绝热性能，同时显示它们没有明显差异。
3．对于耐火性能来说，实施例12到17和19、比较例3以及参考例1和2是不燃的，而实施例18不燃性较差，但是可以接受。
4．实施例12到19、比较例3和参考例1和2显示出了合适的吸音系数，它们没有明显差异。
5．对于电辐射阻挡性能来说，实施例12到19、参考例1和2显示为2到6．8dB，在没有铝箔的情况下，这对于普通电辐射阻挡材料来说是不够的。比较例3显示出电辐射阻挡性能小或者说没有。
6．对于电辐射吸收性能来说，实施例12到19显示在2．45GHz和5．1GHz时均为6到9dB，而不管是否它们与其背面上的铝箔结合成—个整体，因此它提供了足够的吸收特征，提供了对办公室中用于无线局域网系统的2．4GHz到5GHz频段无线通讯梗阻问题的对策，它被用于无线局域网系统(6dB或更多)。这证明了实施例12到19中所用的碳纤维的含量使获得良好的电辐射吸收性能是可能的，甚至在天花板与其背面上的铝箔结合成为一个整体的情况下也如此。另外，没有作为导电材料的碳纤维的比较例3没有显示出吸收特性。具有低含量碳纤维的参考例1当它包括其背面上设置的铝箔时，显示出了所需的电辐射吸收性能，这是由共振现象引起的电辐射损耗导致的；但当它在背面上没有铝箔时，没有显示出足够的吸收特性。甚至当在它的背面上没有铝箔时，具有高含量碳纤维的比较例2没有显示出足够的吸收特性，这是因为电辐射反射效果导致的。实施例20
除了碳纤维含量不同以外，按照参考例1的相同方法制备不同的天花板，它们都用醋酸乙烯酯基乳胶漆(聚醋酸乙烯酯基PC涂料)涂覆，其中该涂料具有不同含量的纤维长度为0．7mm的沥青基碳纤维，通过辊涂以625g／m2的量来获得不同的天花板。表5列出了这些天花板表面和背面上的碳纤维含量(PC涂覆)和相应的电辐射吸收性能。
对于电辐射吸收性能的测量，应用的是与实施例12到19相同的方法。
表5
如表5中所示，当表面的碳纤维含量(被特别地称为“CF1”)为0．10wt％时，即使在PC涂料中不含碳纤维的情况下，也能够获得非常优异的电辐射吸收性能。然而，当CF1为0．08wt％或更少时，在没有铝箔的结构中却不能获得足够的电辐射吸收性能。相反，即使当CF1低的时候，通过在天花板背面上涂覆具有高碳纤维含量的PC涂料(PC涂料中碳纤维含量具体称为“CF2”)，可使电辐射吸收性能明显提高。
特别是，通过正确设计两种碳纤维的含量，可以获得适用于无线通讯(无线局域网)中的吸收特性(6dB或更多)。尤其是当天花板表面上碳纤维含量(CF1)为0．04到0．08 wt％时，并且PC涂料中碳纤维含量(CF2)为1．0到15．0wt％时，可以获得前述合适的吸收特性。
如上所述，本发明不燃性吸音电辐射吸收天花板为轻质的，并且显示出从半不燃(即不燃性较差)到不燃的耐火性。该不燃性吸音电辐射吸收天花板还显示出吸音性能、绝热性能和电辐射吸收性能的结合。本发明天花板成本较低，并显示出了足够的弯曲强度。因此，本发明天花板发挥了它作为不燃性吸音电辐射吸收天花板的效果，可满足建筑中结构和建筑构件的不同需要。
前述不燃性吸音电辐射吸收天花板可以具有层压结构，包括不含碳纤维层和含碳纤维层，以形成其面对房间内部的表面具有良好外观效果的室内天花板。
另外，当本发明天花板为金属箔覆盖不燃性吸音电辐射吸收天花板时，除了通过与反射电辐射的共振现象产生的、由增加的电辐射吸收增强的电辐射吸收性能之外，它还能显示出增强的电辐射阻挡性能。
此外，本发明不燃性吸音电辐射吸收天花板，可以包括加入0．08到0．4 wt％的前述纤维长度为1到30mm的碳纤维，以在没有增加由于与反射辐射的共振现象产生的电辐射吸收性能的情况下，提供优异的电辐射吸收性能。尤其是可得到适用于无线通讯(无线局域网)的电辐射吸收性能，特别是6dB或更多。
此外，当前述纤维长度为1到30mm的碳纤维的含量为0．04到0．08 wt％并且含有比前述碳纤维含量高的碳纤维含量的有机涂料被涂敷到天花板的背面上时，可以获得优异的电辐射吸收性能，尤其是应用于无线通讯中的。
当本发明已经详尽描述并且参考其特定实施方案时，对于本领域技术人员来说，在没有背离本发明主旨和范围的前提下，对其进行各种变化和修改是显而易见的。