(57)【要約】【課題】  水分の影響が小さく抑えられる電波吸収体を提供する。【解決手段】  電波吸収体１は、ＳｉＯ2を７０質量％よりも多く含む粘土に電波吸収材料を混合してなる素地を焼成して形成されている。【選択図】図１
2006073759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ2を７０質量％よりも多く含む粘土に電波吸収材料を混合してなる素地を焼成して形成されたことを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
請求項１に記載された電波吸収体において、
上記粘土がＡｌ2Ｏ3を１０質量％よりも少なく含むことを特徴とする電波吸収体。
【請求項３】
請求項１に記載された電波吸収体において、
表面に焼成後に設けられた着色層を有することを特徴とする電波吸収体。
【請求項４】
請求項１に記載された電波吸収体において、
上記電波吸収材料がフェライトであることを特徴とする電波吸収体。
【請求項５】
請求項１に記載された電波吸収体において、
ＥＴＣ用であることを特徴とする電波吸収体。
【請求項６】
ＳｉＯ2を７０質量％よりも多く含む粘土に電波吸収材料を混合してなる素地を作成し、該素地を焼成することを特徴とする電波吸収体の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載された電波吸収体の製造方法において、
上記焼成を１２００℃以上の雰囲気温度で行うことを特徴とする電波吸収体の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載された電波吸収体の製造方法において、
上記素地を、押出成形で板状に成形したもので構成することを特徴とする電波吸収体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）、特にトンネル内に設置されたＥＴＣなどで用いられる電波吸収体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＴＣは、車両に設置されたＥＴＣ車載器と有料道路の料金所に設置された路側アンテナとの間で無線通信を行い、それによって車両を停止することなく通行料金を支払うシステムである。
【０００３】
このようなＥＴＣでは、通信周波数として５．８ＧＨｚ帯の信号が使用されているが、料金所のゲートの出入口の壁面などで反射した信号が誤動作の原因とならないように、５．８ＧＨｚの信号を吸収する電波吸収体のタイル等が壁面に貼設されている。
【０００４】
特許文献１には、誘電体層たる無機質窯業系建材層の表面に抵抗膜層が形成されている一方、裏面に電波反射材層が形成された電波吸収建材であって、抵抗膜層は、それを形成するための原料を含有してなる塗料を誘電体層の一方の表面上に成膜することで形成されたものが開示されている。そして、これによれば、電波吸収が全体に均一にできる、と記載されている。
【０００５】
特許文献２には、電波吸収材料を含む材料によって構成され、電波が入射する第１の面、これとは反対側の第２の面、および第１の面と第２の面とを連結する側面を有する不燃性の電波吸収層を備え、更に、電波吸収層の第１の面を覆うように配置され電波吸収層を保護すると共に光を反射する光反射層を備えた電波吸収用タイルであって、全体が板状をなし、電波吸収層の第２の面に対向するように電波反射層が配置されたときに電波吸収機能を発揮するものが開示されている。そして、これによれば、電波吸収機能を発揮可能であると共に、不燃性で、光を多く反射し、且つ、構造物に設けるのに適している、と記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２６２７３２号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電波吸収体には、フェライトのような電波吸収材料が混入されているが、一般に、電波吸収材料は、水分の存在下において吸収波長がシフトするという特性を有する。そして、例えば、ＥＴＣの場合、ゲートの壁面に貼設された電波吸収体のタイルの吸収波長がシフトすると、ゲートの壁面に当たった５．８ＧＨｚの信号が吸収されずに反射され、それによって誤動作が生じる、という虞がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水分の影響が小さく抑えられる不燃性を有する電波吸収体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明は、ＳｉＯ2を７０質量％よりも多く含む粘土に例えばフェライトなどの電波吸収材料を混合してなる素地を焼成して形成された電波吸収体である。
【０００９】
上記の構成によれば、吸水率が低いものとなるので、水分の影響が小さく抑えられることとなり、それによって電波吸収材料の水分の存在下における吸収波長のシフトを抑えることができる。このように、吸水率が低いのは、素地の母材となる粘土がＳｉＯ2を７０質量％よりも多く、一般の瓦用粘土に比べるとＳｉＯ2の含有量が多いということに起因しているのではないかと考えられる。かかる観点より、粘土がＳｉＯ2を８０質量％以上含んでいることがより好ましい。また、その上限として９８質量％以下であるのがよい。
【００１０】
また、不燃性のセラミックスで形成されているので、例えば、トンネル内に設けられたＥＴＣに用いたような場合、不所望の火災が発生したときであっても、有毒ガスの発生や延焼を起こさない。
【００１１】
本発明の電波吸収体は、上記粘土がＡｌ2Ｏ3を１０質量％よりも少なく含むものであってもよい。
【００１２】
低吸水率化には、Ａｌ2Ｏ3の含有量が少ないことも影響すると考えられる。粘土のＡｌ2Ｏ3の含有量が１０質量％よりも少ないというのは、一般の瓦用粘土に比べると極めて低い。また、その下限として１質量％以上であるのがよい。
【００１３】
その他、上記粘土には、Ｆｅ2Ｏ3（３質量％以下）、ＭｎＯ2、Ｋ2Ｏが含まれていてもよい。
【００１４】
本発明の電波吸収体は、表面に焼成後に設けられた着色層を有するものであってもよい。
【００１５】
セラミックスの電波吸収体の表面を着色する方法として、素地の表面に釉を塗るというものがあるが、これでは、電波吸収材料の電波吸収特性が影響を受けることがある。しかしながら、上記の構成では、着色層が焼成後に設けられたものであるので、その電波吸収材料への影響を排除することができる。
【００１６】
着色層は、ペンキなどの塗料、溶剤に金属粒子を分散させた塗料などである。特に好適なのが、白色が自動車などのライトを反射させるということから白色塗料にガラスビーズを混合した再帰反射塗料である。
【００１７】
本発明の電波吸収体は、ＥＴＣ用途に好適である。
【００１８】
本発明の電波吸収体は、ＳｉＯ2を７０質量％よりも多く含む粘土に電波吸収材料を混合してなる素地を作成し、該素地を焼成することで製造されるが、その焼成を１２００℃以上の雰囲気温度で行うことが好ましい。
【００１９】
ＳｉＯ2の含有量が７０質量％以下である粘土で形成されたものであれば、１１００℃前後の雰囲気温度での焼成で充分であるが、本発明の電波吸収体のようにＳｉＯ2を７０質量％よりも多く含む粘土で形成されたもののであれば、融点の高いＳｉＯ2を多く含むので、１２００℃以上の雰囲気温度で充分な焼成が行われ、それが保持する特性を充分に発揮させることができる。
【００２０】
また、上記素地を、押出成形で板状に成形したもので構成することが好ましい。
【００２１】
このようにすると、柱状体をスライスして製造したものに比較して、製造される電波吸収体の表面の傷が少なく、また、強い配向が得られるので、それに伴って電波吸収材料の配向性が均一となり、その結果、電波吸収特性が均一で安定なものとなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、吸水率が低いものとなるので、水分の影響が小さく抑えられることとなり、それによって電波吸収材料の水分の存在下における吸収波長のシフトを抑えることができる。
【００２３】
また、不燃性のセラミックスで形成されているので、例えば、トンネル内に設けられたＥＴＣに用いたような場合、不所望の火災が発生したときであっても、有毒ガスの発生や延焼を起こさない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る電波吸収体１を示す。
【００２６】
本発明の実施形態に係る電波吸収体１は、一辺が約５０ｍｍ乃至約２００ｍｍの正方形で、厚さが約４〜５ｍｍのパネル状に形成されており、ＥＴＣのゲートの出入口の電波が反射する箇所に貼設されるタイルとして用いられるものである。
【００２７】
この電波吸収体１は、粘土に電波吸収材料を混合してなる素地を焼成し、その焼成後のセラミックス板２の表面に白色の着色層３が設けられたものである。粘土と電波吸収材料との混合質量割合は、粘土：フェライト＝（７０〜８０）：（３０〜２０）である。
【００２８】
粘土は、陶器用粘土と磁器用粘土との間の性質を有するせっ器質のものである。また、この粘土は、例えば組成が、ＳｉＯ2：８４質量％、Ａｌ2Ｏ3：２．８質量％、Ｆｅ2Ｏ3：２．６質量％、ＭｎＯ2：０．０２質量％、ＭｇＯ：０．１５質量％、Ｋ2Ｏ：０．２２質量％、及び、残部約１０質量％であり、ＳｉＯ2の含有量が７０質量％よりも多く（好ましくは８０質量％以上）９８質量％以下であり、Ａｌ2Ｏ3：の含有量が１０質量％よりも少ない（１質量％以上）、つまり、一般の瓦用粘土に比べるとＳｉＯ2の含有量が多く、Ａｌ2Ｏ3の含有量が少ない。
【００２９】
電波吸収材料は、例えば、フェライト粉末、金属磁性粉末、金属粉末、金属酸化物粉末、金属繊維、金属酸化物繊維、カーボングラファイト粉末、カーボンブラック粉末、カーボン繊維等である。
【００３０】
着色層３は、例えば、道路標識に用いられる塗料、具体的には、キクテック社製のキクスイラインＫＬ−ＥＷ１００にガラスビーズを散らしたものやシンロイヒ社製のビームライト＃３００などの塗料が表面に塗布されて乾燥されることで形成されたものである。
【００３１】
この電波吸収体１は、ＥＴＣ用途に用いられるものであるので、厚さ及び粘土と電波吸収材料との混合質量割合が適切に設定され、それによって５．８ＧＨｚの信号に対する電波吸収特性が所定のもの、具体的には、図２に示すように、円偏波で入射角０〜８０°で入射する５．８ＧＨｚの信号に対する反射減衰量が２０ｄＢ以上となる特性を示す。また、この電波吸収体１は、常態における質量から完全乾燥状態の質量を引き、それを常態における質量で除して得られた百分率である吸水率が１．５質量％以下である。
【００３２】
以上のような構成の電波吸収体１によれば、吸水率が低いので、水分の影響が小さく抑えられることとなり、それによって電波吸収材料の水分の存在下における吸収波長のシフトを抑えることができる。従って、ＥＴＣのゲートに貼設された電波吸収体１の吸収波長がシフトし、ゲートに当たった５．８ＧＨｚの信号が吸収されずに反射され、それによって誤動作が生じる、といった事態を防止することができる。
【００３３】
また、不燃性のセラミックスで形成されているので、例えば、トンネル内に設けられたＥＴＣに用いたような場合、不所望の火災が発生したときであっても、有毒ガスの発生や延焼を起こさない。
【００３４】
次に、この電波吸収体１の製造方法について説明する。
【００３５】
まず、図３（ａ）に示すように、粘土と電波吸収材料と水とを混合して（例えば、粘土６８質量％とフェライト３２質量％との混合物に、それらの質量和に対して２５質量部の水を加えて混ぜ合わせる。）、それを常圧式或いは真空式の土練機４に投入して混練し、幅が約５０ｍｍ乃至約２００ｍｍで且つ厚さが約４〜５ｍｍの正方形断面の板状体５を押出成形する。
【００３６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、板状体５を長さ約５０ｍｍ乃至約２００ｍｍの素地６に切り分ける。
【００３７】
次いで、図３（ｃ）に示すように、板状の素地６を加熱炉に入れ、それらを焼成する。ここで、例えば、加熱炉の炉内の雰囲気温度を、昇温速度１００℃／ｈとして１２００乃至１３００℃まで昇温させ、最高温度常態で１時間保持した後、降温速度１００℃／ｈとして室温まで降温させる。このとき、素地６の焼成によりセラミックス板２が得られる。得られるセラミックス板２は、素地６の状態から比べると体積が約１割程度減って緻密な構造となる。ＳｉＯ2の含有量が７０質量％以下である粘土で形成されたものであれば、１１００℃前後の雰囲気温度での焼成で充分であるが、上記のようにＳｉＯ2を７０質量％よりも多く含む粘土で形成されたもののであれば、融点の高いＳｉＯ2を多く含むので、１２００℃以上の雰囲気温度で充分な焼成を行うことで、それが保持する特性を充分に発揮させることができる。
【００３８】
次いで、図３（ｄ）に示すように、加熱炉から取り出したパネル状のセラミックス板２の表面に塗料を塗布して乾燥させることにより白色の着色層３を形成する。セラミックス板２の表面を着色する方法として、素地の表面に釉を塗るというものがあるが、これでは、電波吸収材料の電波吸収特性が影響を受けることがある。しかしながら、このように、焼成後にセラミックス板２の表面に着色層３を設けるので、その電波吸収材料への影響を排除することができる。
【００３９】
以上のようにして、電波吸収体１が製造される。このように押出成形で板状体５を成形し、これを切り分けて製造された電波吸収体１は、柱状体をスライスして製造したものに比較して表面の傷が少なく、また、強い配向が得られるので、それに伴って電波吸収材料の配向性が均一となり、その結果、電波吸収特性が均一で安定である。
【００４０】
なお、上記実施形態では、ＥＴＣのゲートの出入口の電波が反射する箇所に貼設されるタイルとして用いられる電波吸収体としたが、特にこれに限定されるものではなく、その他の用途に用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ＥＴＣなどで用いられる電波吸収体及びその製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】電波吸収体の斜視図である。
【図２】入射角と反射減衰量との関係を示すグラフである。
【図３】電波吸収体の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  電波吸収体
２  セラミックス板
３  着色層
４  土練機
５  板状体
６  素地
【図１】
2006073759.tif 000003
【図２】
2006073759.tif 000004
【図３】
2006073759.tif 000005