电波吸收体和内装材料的施工方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN00135588.0

申请日:

2000.12.20

公开号:

CN1323158A

公开日:

2001.11.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H05K9/00; B32B19/00; G12B17/02; E04B1/92

主分类号:

H05K9/00; B32B19/00; G12B17/02; E04B1/92

申请人:

日东纺绩株式会社;

发明人:

畑中英之; 大坪雅人; 有川祯昭; 小岛英俊

地址:

日本福岛县

优先权:

2000.05.16 JP 143792/2000

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

王以平

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内容摘要

提供一种电波吸收性能优良的电波吸收体和内装材料的施工方法。该电波吸收体(10),具有分别含有导电性纤维的至少第1层(14)和第2层(16),入射到电波吸收体(10)上的电波,借助于在第1层(14)和第2层(16)内行进而被衰减,而且,在第1层(14)中反射的反射波与在第2层(16)中反射的反射波,还借助于进行干涉相互抵消而被衰减。通过这样地使反射波彼此间进行干涉,可以提高电波吸收体(10)的电波吸收性能。

权利要求书

1: 1.一种电波吸收体,其特征在于:具有分别含有导电性纤维的 至少第1层和第2层。 2.权利要求1所述的电波吸收体,其特征在于:上述第1层和 上述第2层由无机材料构成。 3.权利要求2所述的电波吸收体,其特征在于:上述第1层由 石棉构成,上述第2层由石膏构成。 4.权利要求2所述的电波吸收体,其特征在于:上述第1层和 上述第2层由石棉构成。 5.权利要求3或4所述的电波吸收体,其特征在于:上述导电性 纤维是碳纤维,在上述第1层中该导电性纤维含有0.005~0.3g/l,在 上述第2层中该导电性纤维含有0.1~
2: 0g/l。 6.权利要求3~5中的任何一项所述的电波吸收体,其特征在 于:上述第1层的厚度为1~30mm,上述第2层的厚度为1~30mm。 7.权利要求1所述的电波吸收体,其特征在于:上述第1层由 无机材料构成,上述第2层由有机质材料构成。 8.权利要求7所示的电波吸收体,其特征在于:上述第1层由 石棉构成,上述第2层通过把含有导电性纤维的有机系涂料涂敷到上 述第1层上而构成。 9.权利要求8所述的电波吸收体,其特征在于:上述导电性纤 维是碳纤维,在上述第1层中该导电性纤维含量为0.2~0.5g/l,在上 述第2层中,相对于该第2层的总量100重量%,该导电性纤维含量 为10~25重量%。 10.权利要求9所述的电波吸收体,其特征在于:上述第1层的 厚度为1~30mm,构成上述第2层的上述有机系涂料的涂敷量为100~ 3000g/m 2 。 11.权利要求1~10中的任何一项所述的电波吸收体,其特征在 于:上述导电性纤维的纤维长度为0.1~30mm。 12.一种内装材料的施工方法,其特征在于:在以含有导电性纤 维的石膏板为基底进行施工后,在该石膏板上叠加一层含有导电性纤 维的石棉板。

说明书


电波吸收体和内装材料的施工方法

    本发明涉及为了消除电波危害而对墙壁等施工时所使用的电波吸收体。

    以移动电话和PHS为代表的无线通信机器的普及非常之快,即便是在办公室、店铺、工场、仓库等处以称之为无线LAN的无线数据通信网的形式使用的无线通信机器也迅速地普及起来。在办公室等的特定的室内空间中使用这样的无线通信机器的情况下,为了防止来自室外的噪声电波的侵入,或为了防止室内的信息漏泄到室外,常常要对墙壁等进行由金属箔或金属网、导电性纤维等构成的电波屏蔽体的施工。此外,即便是不进行电波屏蔽体的施工,近些年来的办公室,在天花板和地板大多使用金属制造的波纹钢板,在地板上大多使用金属制造的双重面板,大多数的情况下,天花板和地板成为电波反射环境。此外,对于墙壁来说,大多数的情况下使用钢制家具和建材,墙壁成为电波反射环境的情况日益增加。

    但是,在这样的电波反射环境中,由通信机器发射的电波,或者是被内壁或天花板、地板、钢制家具建材反射,相位不同地反射波到达接受终端,或者是反射波多重地到达接受终端,在接受机器一侧不能作为正常的信号进行识别,因而发生通信时间过分增加或导致不能进行通信的问题。

    于是,作为由这些反射波引起的通信危害的有效对策,可进行使内装材料中含有导电性纤维而构成的电波吸收体的施工,例如,在日本专利公报特开平10-107479中,公开了与含有碳纤维等的导电性纤维的石膏板有关的技术。

    但是,由于现有的含有导电性纤维的石膏板的电波吸收性能不充分,故不能有效地抑制由反射波产生的通信危害。

    于是,本发明的目的在于提供电波吸收性能优良的电波吸收体和内装材料的施工方法。

    本发明人为实现上述目的而进行了认真的研究,结果发现:在对由含有导电性纤维的多层构成的叠层体,对墙壁等进行施工的情况下,可以使电波吸收性能提高,可以有效地抑制由反射波产生的通信危害。这被认为是在叠层体的每一层中电波不仅被衰减,来自各层的反射波互相进行干涉,在相位和振幅的关系上互相抵消,就是说,借助于共振使之衰减的缘故。本发明就是基于上述认识而提出的。

    就是说,本发明的电波吸收体的特征在于:具有分别含有导电性纤维的至少第1层和第2层。

    在该电波吸收体中,入射到该电波吸收体上的电波因在第1层内和第2层内行进而被衰减。此外,在第1层内反射的反射波和在第2层内反射的反射波因进行干涉互相抵消而被衰减。这样一来,通过使反射波彼此进行干涉就可以提高电波吸收体的电波吸收性能。

    此外,在本发明的电波吸收体中,其特征还在于:第1层和第2层用无机材料构成。这样,就可以改善电波吸收体的耐火性。

    此外,在本发明的电波吸收体中,其特征在于:第1层由石棉构成,第2层由石膏构成。这样,就可以助于石棉一侧的第1层实现吸音性的改善,和艺术构思性的改善。此外,由于石膏与别的无机材料比重量轻,故可以用石膏一侧的第2层实现对该电波吸收体施工时的作业性。

    此外,在本发明的电波吸收体中,其特征也可以是:第1层和第2层由石棉构成。这样,就可以助于第1层和第2层的石棉实现吸音性的改善,和艺术构思性的改善。在这种情况下,优选地使第1层和第2层中导电性纤维的含量不同。

    此外,在本发明的电波吸收体中,导电性纤维是碳纤维,优选地在第1层中该导电性纤维含量为0.005~0.3g/l,在第2层中该导电性纤维含量为0.1~1.0g/l。这样,则电波吸收体具有高的电波吸收性能。

    此外,在本发明的电波吸收体中,优选地第1层的厚度为1~30mm,第2层的厚度为1~30mm。在第1层的厚度小于1mm的情况下,具有导电性纤维的分散效果变坏,不大可能得到电波吸收性能改善效果的倾向。在第1层的厚度大于30mm的情况下,则具有导致电波吸收体的重量增加,不仅不实用而且不能期待进一步的电波吸收性能改善效果的倾向。在第2层的厚度小于1mm的情况下,具有导电性纤维的分散效果变坏,不大可能得到电波吸收性能改善效果的倾向。在第1层的厚度大于30mm的情况下,则具有导致电波吸收体的重量增加,不仅不实用而且不能期待进一步的电波吸收性能改善效果的倾向。

    此外,在本发明的电波吸收体中,其特征也可以是:第1层由无机材料构成,第2层由有机质材料构成。这样,由于第1层由无机材料构成,故可以提高耐火性的同时,由于第2层由有机质材料构成,故还可以减轻电波吸收体的重量。

    此外,在本发明的电波吸收体中,其特征也可以是:第1层由石棉构成,第2层用把含有导电性纤维的有机系涂料涂敷到上述第1层上的办法构成。这样,就可以用石棉一侧的第1层来改善吸音性,改善艺术构思性。此外,仅仅用对第1层涂敷有机系涂料的办法,就可以容易地形成第2层。

    此外,在本发明的电波吸收体中,导电性纤维是碳纤维,优选地在第1层中该导电性纤维含量为0.2~0.5g/l,在第2层中,相对于该第2层的总量100重量%,该导电性纤维含量为10~25重量%。这样,则电波吸收体具有高的电波吸收性能。

    此外,在本发明的电波吸收体中,优选地第1层的厚度为1~30mm,构成第2层的有机系涂料的涂敷量为100~3000g/m2。在第1层的厚度小于1mm的情况下,具有导电性纤维的分散效果变坏,不大可能得到电波吸收性能改善的效果的倾向。在第1层的厚度大于30mm的情况下,则具有导致电波吸收体的重量加大,不仅不实用而且不能期待进一步的电波吸收性能的改善的效果的倾向。在构成第2层的有机系涂料的涂敷量小于100g/m2的情况下,具有导电性纤维的分散效果变坏,不大可能得到电波吸收性能改善的效果的倾向。在构成第2层的有机系涂料的涂敷量大于3000g/m2的情况下,则具有导致电波吸收体的重量加大,不仅不实用而且不能期待进一步的电波吸收性能的改善的效果的倾向。

    在本发明的电波吸收体中,其特征还在于:导电性纤维的纤维长度为0.1~30mm。这是因为在导电性纤维的纤维长度小于0.1mm的情况下,导电性纤维就作为电介质起作用,难于得到产生电波的介电损耗的介电损耗效果,不大可能得到电波吸收性能改善效果的缘故,此外,在纤维长度大于30mm的情况下,则因为导电性纤维的分散效果变坏,不大可能得到电波吸收性能改善效果的缘故。

    此外,本发明的内装材料的施工方法,其特征在于:在以含有导电性纤维的石膏板为基底进行施工后,在该石膏板上叠加一层含有导电性纤维的石棉板。

    倘采用该内装材料的施工方法,由于已在石膏板上叠加一层石棉板,故入射到内装材料上的电波将借助于在石棉板内和石膏板内行进而被衰减。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,则借助于进行干涉相互抵消而被衰减。于是,采用使反射波彼此间进行干涉的办法,就可以提高内装材料的电波吸收性能。此外,采用把石膏板用做基底,在其上边叠加石棉板进行施工的办法,就可以提高对内装材料进行施工的空间的艺术构思性。

    图1的剖面图示意性地示出了实施方案1、2的电波吸收体的构造。

    图2的示意图用来说明实施例中的反射损耗的测定方法。

    图3的示意图示出了天花板上的电波反射的样子。

    图4的示意图用来说明实施例中的反射损耗的测定方法。

    以下,参看附图说明本发明的实施方案。另外,对于同一要素赋予同一标号并省略重复的说明。

    图1的剖面图示意性地示出了实施方案1的电波吸收体的构造。如图所示,本实施方案的电波吸收体10分别具有含有导电性纤维12的第1层14和第2层16。该第1层14和第2层16由无机材料构成,提高了耐火性。这些第1层14和第2层16,用粘接剂等进行接合。

    在本说明书中,所谓‘无机材料’,指的是以非金属成分为主要成分的无机材料,实质上不包括仅仅由金属单体、仅仅含有多种金属的金属复合材料、或合金之类的金属材料构成的材料。作为无机材料,除石膏、石灰、硅酸钙、各种水泥之外,例如可以举出石棉、硅胶球(シラスバル-ン)、玻璃纤维、玻璃丝、珠光体、氢氧化铝、セビオライト、アタパルジヤイト等。

    虽然构成第1层14和第2层16的无机材料,既可以是同一种材料也可以是不同的材料,但是用石棉构成第1层14,用石膏构成第2层16是优选的。这样,例如采用把石膏一侧的第2层16作为基底在背面使用,把石棉一侧的第1层14用做表面的办法,就可以提高对该电波吸收体进行施工的室内空间的艺术构思性。此外,还可以借助于石棉一侧的第1层14来改善吸音性。此外由于与别的无机材料比,构成第2层16的石膏重量轻,故在进行电波吸收体10的施工时,可以提高作业性。

    在本实施方案的电波吸收体10中,优选地,第1层14的厚度为1~30mm,第2层16的厚度为1~30mm。在第1层14的厚度小于1mm的情况下,具有导电性纤维的分散效果变坏,难以改善电波吸收性的倾向。若第1层的厚度大于30mm,则具有导致电波吸收体的重量增加,不仅不实用而且不能期待进一步改善电波吸收性能的效果的倾向。若第2层的厚度小于1mm,具有导电性纤维的分散效果变坏,难以改善电波吸收性能的倾向。若第1层的厚度大于30mm,则具有导致电波吸收体的重量增加,不仅不实用而且不能期待进一步的电波吸收性能改善的倾向。

    作为在第1层14和第2层16中都含有的导电性纤维12,只要是具有导电性的纤维就可以,没有特别的限制。例如,可以举出碳纤维、铜纤维、铝纤维等等。从重量轻的观点来看,作为导电性纤维特别优选地碳纤维。作为碳纤维,使用沥青系或PAN系都行,例如,可以举出以煤焦油沥青、石油沥青、煤液化物、聚丙烯腈、纤维素为原料的碳纤维。

    在这里,导电性纤维12的纤维长度,优选地0.1~30mm,特别优选地2~6mm。这是因为在导电性纤维的纤维长度小于0.1mm的情况下,导电性纤维就作为电介质起作用,难于得到产生电波的介电损耗的介电损耗效果,不大可能得到电波吸收性能的改善效果的缘故,此外,在纤维长度大于30mm的情况下,则因为导电性纤维的分散效果变坏,不大可能得到电波吸收性能的改善效果的缘故。

    另外,导电性纤维12的含量,在导电性纤维12采用碳纤维的电波吸收体10中,优选地在第1层14中该导电性纤维12含量为0.005~0.3g/l,在第2层16中该导电性纤维12含量为0.1~1.0g/l。这样,与单独用石膏板构成电波吸收体的情况比,可以改善电波吸收性能。

    特别是在第1层14中含该导电性纤维12 0.05~0.1g/l,在第2层16中含该导电性纤维12 0.2~1.0g/l的情况下,可以进一步提高电波吸收体10的电波吸收性能,例如,可以得到防止TV重影或防止船舶电波重影所必须的-14dB左右以上的电波吸收性能。

    这样的电波吸收体10,虽然是把单独构成的第1层14和第2层16,在工场等处用粘接剂粘接起来构成,但是一般地说,把单独构成的第1层14和第2层16单独搬运至现场,把第1层14铺在下边的第2层16的上叠层构成本实施方案的电波吸收体。

    其次,对上边所说的本实施方案的电波吸收体的作用进行说明。

    在本实施方案的电波吸收体10中,第1层14和第2层16中包含的导电性纤维12起着电容器那样的作用,通过使入射到电波吸收体10上的电波在第1层14和第2层16内行进,先变换成电流再变换成热,进行衰减。此外,透过第1层14到达第2层16的电波在相位滞后的同时借助于各层的阻抗不同而被反射。于是,在第1层14中被反射的反射波和在第2层中被反射的反射波变成为相位互不相同的条件(由各层的介电系数和介电损耗、各层的厚度、电波的频率的关系决定)时,因干涉相互抵消而衰减。这样一来,由于电波不仅借助于在第1层14和第2层16内行进而衰减,还借助于在第1层14和第2层16中的反射波彼此间的干涉而衰减,故电波的反射量降低,同时包括由该干涉引起的衰减在内,从广义上说,可以提高电波吸收体的电波吸收性能。因此,采用调整导电性纤维12的含量的办法,就可以进一步地提高电波吸收性能。

    如果使用被说成是下一代无线LAN的5GHz频带以及更进一步的19GHz频带的无线LAN,人们说可以借助于直视通信(这是一种发送一侧和接收一侧可以直视的,就是说电波可以一条直线地到达的位置关系的通信形态,与那种在发送一侧和接收一侧之间存在着危害物,故要借助于天花板或地板使之反射电波而进行通信的形态的非直视通信不同)进行通信。因此,采用在室内对这种电波吸收性能优良的电波吸收体10进行施工的办法,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,作为电波吸收性能虽然要求-10~-20dB左右的反射损耗,但是,若用本实施方案的电波吸收体10,也可以实现这样的电波吸收性能。

    此外,为了防止TV重影或船舶电波重影,作为电波吸收性能,虽然要求-10dB以上,优选地,要求-14dB~-20dB左右的反射损耗,但若用本实施方案的电波吸收体,也可以实现这样的电波吸收性能。

    另外,在本实施方案中虽然说明的是第1层14和第2层16用不同无机材料构成的情况,但是也可以用同一无机材料,例如用石棉构成第1层14和第2层16。这时,优选地在第1层14和第2层16之间使导电性纤维12的含量不同。这样的电波吸收体10,既可以用粘接剂等把单独构成的第1层14和第2层16粘接起来构成,也可以按照顺序把第1层14和第2层16叠层起来构成,使得在石棉的抄制阶段使导电性纤维的含量不同。此外,在实际上对这样的电波吸收体10进行施工的情况下,使导电性纤维12的含量低的一侧,就是说电波的透过性高的一侧为表面一侧,使导电性纤维12的含量高的一侧,就是说电波的反射性高的一侧为背面一侧来使用,是优选的。

    此外,在本实施方案中,虽然说明的是第1层14和第2层16的双层构造的电波吸收体,但是电波吸收体还可以具有其它的层而不管是否含有导电性纤维。

    其次,对本发明的电波吸收体的实施方案2进行说明。

    本实施方案的电波吸收体10,与实施方案1的电波吸收体一样,如图1所示,具有分别含有导电性纤维12的第1层14和第2层16。该第1层14由无机材料构成,第2层16则由有机质材料构成。这样,通过用有机质材料构成第2层16,就可以实现电波吸收体10的轻重量化,提高施工时的作业性。

    在这里,作为构成第1层14的无机材料,可以使用与上边所说的实施方案1一样的无机材料。

    此外,作为构成第2层的有机质材料,例如可以举出乙烯树脂、酯树脂、丙烯树脂、尿烷树脂、苯乙烯树脂、苯酚树脂、醋酸树脂、密胺树脂、乙烯醋酸丙烯(ethylene vinyl acryl)树脂、环氧树脂,合成橡胶以及它们的发泡材料。

    如上所述,虽然作为无机材料和有机质材料可以使用以上所说的那些材料,但是优选地第1层14由石棉构成,第2层16用把含有导电性纤维12的有机系涂料涂敷到上述第1层14上的办法构成。这样,通过把有机系涂料一侧的第2层16作为基底在背面使用,把石棉一侧的第1层14用做表面的办法,就可以提高对该电波吸收体10进行施工的室内空间的艺术构思性。此外,还可以借助于石棉一侧的第1层14改善吸音性。此外,仅仅通过有机系涂料涂敷到第1层14上,就可以容易地在第1层14上形成第2层16。作为该有机系涂料,可以使用醋酸乙烯系的涂料,具体地说,可以使用聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯缩醛等。

    在这里,在本实施方案的电波吸收体10中,优选地第1层的厚度为1~30mm,构成第2层的有机系涂料的涂敷量为100~3000g/m2。在第1层的厚度小于1mm的情况下,具有导电性纤维的分散效果变坏,难以得到电波吸收性能改善效果的倾向。在第1层的厚度大于30mm的情况下,则具有导致电波吸收体的重量增加,不仅不实用而且不能期待进一步的电波吸收性能改善的倾向。在构成第2层的有机系涂料的涂敷量小于100g/m2的情况下,具有导电性纤维的分散效果变坏,难以得到电波吸收性能改善效果的倾向。在构成第2层的有机系涂料的涂敷量大于3000g/m2的情况下,则具有导致电波吸收体的重量增加,不仅不实用而且不能期待进一步的电波吸收性能改善效果的倾向。

    作为在第1层14和第2层16中都含有的导电性纤维12,只要是具有导电性的纤维就可以,没有特别的限制。例如,可以举出碳纤维、铜纤维、铝纤维等等。从重量轻的观点来看,作为导电性纤维特别优选的是碳纤维。

    在这里,导电性纤维12的纤维长度,与实施方案1的电波吸收体一样,优选的是0.1~30mm,特别优选的是含于第1层14中的导电性纤维12的纤维长度为2~6mm,第2层16中所含的导电性纤维12的纤维长度为0.2~2mm。这是因为在导电性纤维12的纤维长度小于0.1mm的情况下,导电性纤维12作为电介质起作用,难以得到产生电波的介电损耗的介电损耗效果,不大可能得到电波吸收性能改善效果的缘故,此外,在纤维长度大于30mm的情况下,则因为导电性纤维12的分散效果变坏,不大可能得到电波吸收性能改善的效果的缘故。

    另外,导电性纤维12的含量,在作为导电性纤维12使用碳纤维的电波吸收体10中,优选地在第1层14中导电性纤维12含量为0.2~0.5g/l,在第2层16中,相对于该第2层的总量100重量%,导电性纤维12含量为10~25重量%。这样,与单独使用有机系涂料构成电波吸收体的情况比,可以提高电波吸收性能。

    特别是,在第1层14中含导电性纤维12 0.25~0.35g/l,在第2层16中,相对于该第2层的总量100重量%含导电性纤维12 18~23重量%的情况下,电波吸收体的电波吸收性能可以进一步提高,可以得到例如防止TV重影和防止船舶电波重影所必须的-14dB左右以上的电波吸收性能。

    其次,对上边所说的本实施方案的电波吸收体的作用效果进行说明。

    在本实施方案的电波吸收体10中,第1层14和第2层16中含有的导电性纤维12起着电容器那样的作用,与实施方案1的电波吸收体一样,通过使入射到电波吸收体10上的电波在第1层14和第2层16内行进,先变换成电流再变换成热,进行衰减。此外,透过第1层14到达第2层16的电波在相位滞后的同时借助于各层的阻抗的不同而被反射。于是,在第1层14中被反射的反射波和在第2层中被反射的反射波变成为相位互不相同的条件(由各层的介电系数和介电损耗、各层的厚度、电波的频率的关系决定)时,因干涉相互抵消而衰减。这样一来,由于电波不仅借助于在第1层14和第2层16内行进而衰减,还借助于在第1层14和第2层16中的反射波彼此间的干涉而衰减,故电波的反射量降低,同时包括由该干涉引起的衰减在内,从广义上说,可以提高电波吸收体的电波吸收性能。因此,可以进一步地提高电波吸收性能。

    特别是采用调整上述导电性纤维12的含量的办法,可以实现电波吸收性能的进一步的提高。

    本实施方案的电波吸收体10,例如在用做天花板的情况下,可以容易地用T钢条吊装法进行施工。

    另外,在本实施例中虽然说明的是第1层14和第2层16的双层构造的电波吸收体10,但是也可以具有其它的层,不管电波吸收体是否含有导电性纤维。

    其次,对本发明的内装材料的施工方法的一个实施方案进行说明。

    本实施方案的内装材料的施工方法,特征在于:在以含有导电性纤维的石膏板为基底进行施工后,向该石膏板叠加一层含有导电性纤维的石棉板。

    作为石膏板和石棉板所含有的导电性纤维,只要是具有导电性的纤维就可以,没有特别的限制。例如,可以举出碳纤维、铜纤维、铝纤维等等。从重量轻的观点来看,作为导电性纤维特别优选的是碳纤维。作为碳纤维,使用沥青系或PAN系都行,例如,可以举出以煤焦油沥青、石油沥青、煤液化物、聚丙烯腈、纤维素为原料的碳纤维。

    现在,对把本实施方案的内装材料的施工方法应用到天花板施工中时的施工方法进行说明。

    首先,从天花板上吊下一个螺杆,把C槽钢和M钢条等的钢材固定到该螺杆上,组合成井字型,制作钢筋基底。其次,对在钢筋基底中含有导电性纤维的石膏板进行螺钉固定形成水平的平面。然后,同时使用粘接剂和填充剂,把含有导电性纤维的石棉板粘贴固定到石膏板的下表面上。

    倘采用本内装材料的施工方法,由于石棉板和石膏板中含的导电性纤维起着电容器那样的作用,通过使入射到石棉板和石膏板的叠层体上的电波在石棉板和石膏板内行进,先变换成电流再变换成热,进行衰减。此外,透过石棉板到达石膏板的电波在相位滞后的同时借助于各层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变成为相位互不相同的条件(由各层的介电系数和介电损耗、各层的厚度、电波的频率的关系决定)时,因进行干涉相互抵消而衰减。这样一来,由于电波不仅借助于在石棉板和石膏板内行进而衰减,还借助于在石棉板和石膏板中的反射波彼此间的干涉而衰减,故电波的反射量降低,同时包括由该干涉引起的衰减在内,从广义上说,可以提高电波吸收体的电波吸收性能。因此,可以有效地抑制由反射波产生的通信危害。此外,由于在以石膏板为基底进行施工之后,叠加石棉板,故石棉板一侧在表面上显现出来,因而可以提高施工空间的艺术构思性。

    以下,用实施例、比较例更为具体地说明本发明的电波吸收体,但是本发明不受限于这些实施例。

    实施例

    (使用材料)

    电波吸收体A

    用石棉构成第1层14,用石膏构成第2层16。使第1层14的厚度为12mm,使第2层16的厚度为9mm。此外,作为导电性纤维12使用纤维长度为6mm的碳纤维。另外,把电波吸收体A作成为长40cm×宽40cm的板体。

    电波吸收体B

    电波吸收体B,除了使第2层16的厚度为12mm之外,与电波吸收体A的构成相同。

    电波吸收体C

    用石棉构成第1层14,第2层16的构成是:作为有机系涂料,把聚醋酸乙烯(PVAc)涂敷到第1层14的单面的整个表面上。使第1层14的厚度为12mm,使构成第2层16的聚醋酸乙烯的涂敷量为625g/m2。此外,作为第1层14中含的导电性纤维12使用纤维长度为6mm的碳纤维,作为另一方的第2层16中含的导电性纤维12使用纤维长度为0.7mm的碳纤维。另外,把电波吸收体C作成长40cm×宽40cm的板体。

    (电波吸收性能测定方法)

    (1)反射损耗

    在本实施例中,主要以反射损耗为指标来评价电波吸收体的电波吸收性能。在这里所谓反射损耗,表示与100%反射电波的金属板比较,来自样品的反射波进行了多大程度的衰减。

    电波是电场与磁场相互垂直的波,电场和磁场的单位分别为[V/m]和[A/m]。在作为传送功率的情况下其单位是[W]。反射损耗有从电场求得的反射损耗和从传送功率求得的反射损耗。以下,给出反射损耗的求法。

    如图2所示,由发射天线21发射出去的电波以入射角(θ1)向被放置在正好离开某一恒定的距离(D1)的位置处的金属板(样品)入射,在到达以反射角(θ2)进行反射的放置在正好离开某一恒定的距离(D2)的位置处的接收天线23的情况下,如图2(a)所示,如设被金属板25反射到达接收天线23的电波的电场强度为E0,设能量为P0,如图2(b)所示,设被样品27反射到达接收天线23的电场强度为E1,能量为P1,则反射损耗S可以从下式求得。

    S[dB]=-10logP0/P1)

         =-20log(E0/E1)

    反之,能量的衰减,可以从下式求得。

    P1/P0=exp(S/10)

    其中,在测定反射损耗时,由于电波具有以同心球状扩展的性质,在天线短的情况下,电场强度随着距离的变化而显著地变化,故必须离开发射天线21与样品27之间的距离(L)进行测定(远距离边界测定)。该距离(L)可以用要进行测定的电波的波长(λ)和天线方形开口尺寸的长边的长度(D),按照下式计算求得。

    L=2D2/λ

    由于电波的波长λ,在2.5GHz下为12cm,EMCO公司生产的双加固喇叭形天线3115的天线方形开口的长边的长度D为24.5cm,故可以看作是远距离边界的距离L变成为1.0m。在本实施例中,把比之更长的1.2m作为天线与样品之间的距离。

    由此,在例如被金属板25反射的电波的能量P0为1[W]的条件下,来自样品27的反射波的能量P1为0.3[W]的情况下的反射损耗将变成为:

    S=-10log(1/0.3)=-5.2[dB]

    此外,在具有-5[dB]的反射损耗的样品27的情况下,来自样品27的反射波的能量的衰减,将变成为

    P1/P0=exp(-5/10)=0.32

    结果成为,对于来自金属板25的反射波的能量衰减到32%。

    另外本实施例中的反射损耗测定条件是,把电波的频率定为2.45GHz,把发射天线21与金属板25(样品27)之间的距离D1和接收天线23与金属板25(样品27)之间的距离D2,都定为1.2m。此外,把电波的入射角θ1和反射角θ2都定为20度。

    (2)透过损耗

    在本实施例中,以上面所说的反射损耗和透过损耗为指标来评价电波吸收体是否适合于实际中的现场施工。在这里所谓的透过损耗,是表示电波在透过样品时透过波进行了多大程度的衰减的损耗。

    如图3所示,例如在考虑与在实际的办公室环境中的天花板有关的电波的反射示意的情况下,从发送器31向着天花板33发射的电波,可以考虑2种路径(路由):被天花板33反射后返回到接收器37的路径(路由Ⅰ),和透过天花板33后被波纹钢板35反射(100%),再透过天花板33到达接收器37的路径(路由Ⅱ)。

    在这里,在原本想要减少由天花板33形成的电波的反射的情况下,为了减小在天花板33处的反射量,就需要减少在天花板33中的含有的导电性纤维的量,但是,当减少导电性纤维的含量时,由天花板产生的透过损耗也将减小。因此,若减少导电性纤维的含量,虽然电波的反射量将减小,但是,反过来,透过的电波的量增加,因被波纹钢板35反射而返回来的路由Ⅱ这一方,电波的强度增加。于是,不会减少由天花板33产生的电波的反射。因此,就必须预先求出在路由Ⅱ处的反射波的接收强度变得比在路由Ⅰ处的反射波的强度还大的条件。该条件,可以用天花板33的反射损耗和透过损耗表示(省略推导的细节)。

    (透过损耗)×2≥(反射损耗)

    由于在满足该条件的情况下,天花板33的透过性过大,故可以判断为这样的电波吸收体作为天花板33不适合实际的现场施工。这样,就可以根据上述条件评价电波吸收体是否适合于实际的现场施工。

    以下,给出透过损耗的求法。

    对透过损耗来说,虽然有垂直入射和斜向入射两种情况,但斜向入射的情况下由于伴有折射现象而变得复杂,故在本实施例中,假设为垂直入射的情况。

    此外,在透过损耗的测定方法中,虽然有使用在样品的表面上设置发送天线,在背面上设置接收天线的构造进行测定的方法(利用阿德范(アドバン)测试法进行的附近边界测定),但是,就象在上述反射损耗的地方所说的那样,由于优选地在对于距离来说电波的强度变动稳定的远距离边界处进行测定,故在使发射天线和接收天线离开一个正好被看作远距离边界的状态下进行测定。可以看作远距离边界的天线间距离,就象在上述反射损耗的地方所说的那样,定为1.2m。

    作为具体的测定方法,首先,如图4(a)所示,使发射天线41与接收天线43在正好离开一个距离D3=1.2m的状态下,互相面对面地发送电波,测定到达这时的接收天线43的电波能量P0和电场E0。其次,如图4(b)所示,在接收天线43的前边,设置样品45,测定到达接收天线43的电波的能量P1和电场E1。接着,可由下式来求透过损耗。

    T=-10log(P0/P1)

    例如,在P0为0.2[W]、P1为0.3[W]的情况下,透过损耗T将变成:

    T=-10LOG(0.2/0.3)=-8.23[dB]

    [实施例1]

    在实施例1中,对电波吸收体A,使构成第1层14的石棉内的碳纤维(CF)的量,在0.005~0.4g/l之间变化,同时使构成第2层16的石膏内的碳纤维(CF)的量在0.1~2g/l之间变化,测定这种情况下的电波吸收性能。

    [实施例2]

    在实施例2中,对电波吸收体B,使构成第1层14的石棉内的碳纤维(CF)的量,在0.005~0.4g/l之间变化,同时使构成第2层16的石膏内的碳纤维(CF)的量在0.1~1.5g/l之间变化,测定这种情况下的电波吸收性能。

    [实施例3]

    在实施例3中,对电波吸收体C,使构成第1层14的石棉内的碳纤维(CF)的量,在0.005~0.3g/l之间变化,同时使构成第2层16的聚醋酸乙烯100g内的碳纤维(CF)的量在0.5~30g/l之间变化,测定这种情况下的电波吸收性能。

    [比较例1]

    在比较例1中,作为对实施例1的电波吸收体A的比较,对厚度为12mm的石棉板,测定使石棉板内的碳纤维(CF)的量在0.005~0.4g/l之间变化的情况下的用石棉板单独进行的电波吸收性能。此外,对厚度为9mm的石膏板,测定使石膏内的碳纤维(CF)的量在0.1~2g/l之间变化的情况下的石膏板单独的电波吸收性能。

    [比较例2]

    在比较例2中,作为对实施例2的电波吸收体B的比较,对厚度为12mm的石棉板,测定使石棉板内的碳纤维(CF)的量在0.005~0.4g/l之间变化的情况下的用石棉板单独进行的电波吸收性能。此外,对厚度为12mm的石膏板,测定使石膏内的碳纤维(CF)的量在0.1~1.5g/l之间变化的情况下的石膏板单独的电波吸收性能。

    [比较例3]

    在比较例3中,作为对实施例3的电波吸收体C的比较,对厚度为12mm的石棉板,测定使石棉板内的碳纤维(CF)的量在0.005~0.4g/l之间变化的情况下的用石棉板单独进行的电波吸收性能。此外,对以涂敷量为625g/m2向不合有导电性纤维的厚度为12mm的石膏板进行涂敷而构成的聚醋酸乙烯,测定使聚醋酸乙烯100g内的碳纤维(CF)的量在0.5~30g/l之间变化的情况下的电波吸收性能。

    在实施例1和比较例1中所得到的结果示于表1。

    [表1]

    *RW12mm,石膏9mm

    如表1所示,在该电波吸收体A中,得到了比单独用石膏板得到反射损耗还高的反射损耗,电波吸收性能已得到改善。特别是在含于石棉板(RW)内的碳纤维(CF)为0.005~0.3g/l,而含于石膏板内的碳纤维(CF)为0.1~1.0g/l的情况下,具有可以得到-8dB左右的高的电波吸收性能的倾向。此外,在石棉板(RW)内含的碳纤维(CF)为0.05~0.1g/l,而含于石膏板内的碳纤维(CF)为0.2~1.0g/l的情况下,电波吸收体的电波吸收性能可以进一步改善,例如可以得到防止TV重影或防止船舶电波重影所必须的-14dB那种程度以上的电波吸收性能。

    另外,在表1所示的碳纤维量的电波吸收体中,可以确认:在所有的情况下都满足上边所说的(透过损耗)×2≥(反射损耗)的条件,适合于实际的现场施工。

    其次,在表2中示出了在实施例2和比较例2中所得到的结果。

    [表2]

    *RW12mm,石膏12mm

    如表2所示,在该电波吸收体B中,也得到了比单独用石膏板得到反射损耗还高的反射损耗,电波吸收性能已得到改善。特别是在含于石棉板(RW)内的碳纤维(CF)为0.005~0.3g/l,而含于石膏板内的碳纤维(CF)为0.1~1.0g/l的情况下,具有可以得到-8dB左右的高的电波吸收性能的倾向。此外,在含于石棉板(RW)内的碳纤维(CF)为0.05~0.1g/l,而含于石膏板内的碳纤维(CF)为0.1~0.5g/l的情况下,电波吸收体的电波吸收性能可以进一步改善,例如可以得到防止TV重影或防止船舶电波重影所必须的-14dB那种程度以上的电波吸收性能。

    另外,在表2所示的碳纤维量的电波吸收体中,可以确认:在所有的情况下都满足上边所说的(透过损耗)×2≥(反射损耗)的条件,适合于实际的现场施工。

    其次,在表3中示出了在实施例3和比较例3中所得到的结果。

    [表3]                                                              RW内CF(g/l)     0    0.005    0.01    0.05     0.1     0.2     0.3     0.4     0.5     1.0     3.0  聚  醋  酸  乙  烯(100g)中的CF(g)    0.1    -17    -14.5    -13.3    -9.6    -7.8    -5.7    -4.5    -3.8    -3.5    -3.3    -3.1    0.5    -12    -11.1    -10.8    -8.5    -7.2    -5.4    -4.6    -4.3    -3.8    -3.5    -3.3    1.2    -11    -10.3    -9.9    -8.2    -7.1    -5.3    -4.6    -4.4    -4.3    -3.8    -3.5    5.0    -5    -6.2    -6.1    -6.3    -6.1    -6.1    -5.9    -5.7    -4.7    -4.3    -3.8    10    -2    -3.5    -3.6    -4.6    -4.8    -8.0    -8.3    -8.2    -8.1    -5.7    -4.4    20    -1.7    -1.7    -2.1    -3.2    -4.6    -14.0    -16.1    -10.1    -8.4    -5.9    -5.1    25    -1.4    -1.5    -1.8    -2.3    -4.4    -10.0    -13.0    -9.0    -8.0    -5.6    -5.0    30    -1.1    -1.3    -1.5    -1.9    -4.1    -5.0    -6.0    -5.8    -5.2    -5.1    -4.2

    *RW12mm,聚醋酸乙烯625g/cm2

    如表3所示,在该电波吸收体C中,也得到了比单独用石膏板得到反射损耗还高的反射损耗,电波吸收性能已得到改善。特别是在含于石棉板(RW)内的碳纤维(CF)为0.2~0.5g/l,而含于100g聚醋酸乙烯内的碳纤维(CF)量为10~25g的情况下,具有可以得到-8dB左右的高的电波吸收性能的倾向。此外,在含于石棉板(RW)内的碳纤维(CF)为0.25~0.35g/l,而含于100g聚醋酸乙烯内的碳纤维(CF)量为18~23g的情况下,电波吸收体的电波吸收性能可以进一步改善,例如可以得到防止TV重影或防止船舶电波重影所必须的-14dB那种程度以上的电波吸收性能。

    另外,在表3中,在CF浓度小的区域内得到了高的反射损耗,这是因为该区域CF浓度极端地低,电波透过而不反射的缘故,在这样的CF浓度的电波吸收体中,由于透过性过大而不能满足上边所说的(透过损耗)×2≥(反射损耗)的条件,故对实际的现场施工是不适用的。

    如果采用本发明的电波吸收体,由于具有分别含有导电性纤维的至少第1层和第2层,故入射进来的电波不仅借助于在第1层内和第2层内行进而衰减,还借助于来自各层的反射波彼此间进行干涉而衰减。因此,可以降低电波的反射量实现电波吸收体的电波吸收性能的改善。

    此外,若采用本发明的内装材料的施工方法,由于在含有导电性纤维的石膏板上叠层含有导电性纤维的石棉板,故入射到用该施工方法施工的内装材料上的电波,不仅借助于在石膏板内和石棉板内行进而衰减,还借助于使在石棉板中进行反射的反射波和在石膏板中进行反射的反射波互相进行干涉而衰减。因此,可以降低电波的反射量实现内装材料的电波吸收性能的改善。此外,由于以石膏板为基底进行施工,再在其上叠层石棉板,故可以提高施工空间的艺术构思性。

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提供一种电波吸收性能优良的电波吸收体和内装材料的施工方法。该电波吸收体(10),具有分别含有导电性纤维的至少第1层(14)和第2层(16),入射到电波吸收体(10)上的电波,借助于在第1层(14)和第2层(16)内行进而被衰减,而且,在第1层(14)中反射的反射波与在第2层(16)中反射的反射波,还借助于进行干涉相互抵消而被衰减。通过这样地使反射波彼此间进行干涉,可以提高电波吸收体(10)的电波吸。

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