(57)【要約】【課題】トンネル内壁に設置する耐火性能を備えた電波吸収体を提供する。【解決手段】電波吸収体１を、表面側の不燃性材料からなる不燃性層４と裏面側の難燃性樹脂組成物からなる難然性電波吸収層３との積層体で構成する。ここで、不燃性層４を不燃性多孔質板又は珪酸カルシウム板で構成することが好ましく、さらには、難然性電波吸収層３を難燃性樹脂材料に導電性酸化チタン及び／又は導電性カーボンブラックを配合した材料で構成し、難然性電波吸収層３の複素比誘電率を不燃性層４の有する複素比誘電率より大となるように調整することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側の不燃性層と裏面側の難然性電波吸収層との積層体からなるトンネル内壁に使用する電波吸収体。
【請求項２】
前記不燃性層が、不燃性多孔質板である請求項１に記載のトンネル内壁に使用する電波吸収体。
【請求項３】
前記不燃性層が、珪酸カルシウム板である請求項１に記載のトンネル内壁に使用する電波吸収体。
【請求項４】
前記難然性電波吸収層が導電性酸化チタン及び／又は導電性カーボンブラックを配合した難然性樹脂組成物からなり、該難然性樹脂組成物の複素比誘電率が前記不燃性層の複素比誘電率より大となるように調整された請求項１，２または３に記載のトンネル内壁に使用する電波吸収体。
【請求項５】
前記難然性電波吸収層とトンネル内壁との間に、電波反射層を設けた請求項１，２，３または４に記載のトンネル内壁に使用する電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネル内壁に設置する電波吸収体の構造に関し、さらに詳しくはトンネル内での路車間通信や車々間通信の際に生ずる不要電磁波の反射による電波障害を防止するためのトンネル内壁に使用する電波吸収体の構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
次世代の道路交通システムであるインテリジェント交通システム（ＩＴＳ）の一環として走行する自動車の走行支援道路システム（ＡＨＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｒｕｉｓｅ−Ａｓｓｉｓｔ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｓｙｓｔｅｍ）の開発が進んでいる。
【０００３】
この自動車の走行支援道路システムでは、路車間通信や車々間通信が電磁波を利用して行われるが、トンネル内壁が不要電磁波の反射源となり電波障害を起こすことが想定される。
【０００４】
これまでのトンネル内には、かかる電磁波を吸収するという要請がなかったためにトンネル内壁に電波吸収体を設置する試みがなかった。
【０００５】
然しながら、電磁波通信の普及に伴いトンネル内での電波障害を防止する要請が高まることは避けられない状況になってきている。
【０００６】
そこで、走行支援道路システム（ＡＨＳ）を目的とした路車間通信ゾーン内において、道路付帯設備の吸音・遮音壁に電波吸収性能を具備させた発明（発明の名称：不要電波抑制方法及び道路付帯設備）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−６１１３０号公報（第７頁〜第８頁、図４（イ）〜（ハ））
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方、トンネル内に電波吸収体を設置することに加えて、トンネル内部ではしばしば交通事故等により発火源が発生することが想定され、これが原因で大きな火災に繋がらないように配慮する必要があるため、上記の電波吸収体には耐火性が要請される。
【０００９】
この発明の目的は、トンネル内壁に設置する電波吸収体に耐火性能を具備させることで、トンネル内における火災等においても電波吸収性能を十分に発揮させることが出来るトンネル内壁に使用する電波吸収体を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明のトンネル内壁に使用する電波吸収体は、表面側の不燃性層と裏面側の難然性電波吸収層との積層体からなることを要旨とするものである。
【００１１】
ここで、前記不燃性層は、不燃性多孔質板または珪酸カルシウム板で構成し、前記難然性電波吸収層を導電性酸化チタン及び／又は導電性カーボンブラックを配合した難然性樹脂組成物で構成し、該難然性樹脂組成物の複素比誘電率を前記不燃性層の複素比誘電率より大となるように調整することが好ましい。
【００１２】
また、難然性電波吸収層とトンネル内壁との間に、例えば、金属泊、金属板等の電波反射層を設けることで、トンネル内壁が電磁波を反射しない場合であってもトンネル内壁に電波吸収体を使用することが出来る。
【００１３】
これにより、トンネル内で発生した電磁波が不燃性層を通過し、さらに難然性電波吸収層を通過するに伴い徐々に吸収されて減衰し、残存電磁波がトンネル内壁で反射して再び難然性電波吸収層を減衰しながら通過して残存電磁波が不燃性層側へ放射される。
【００１４】
ここで、難然性電波吸収層への入射電磁波の位相と不燃性層側へ放射される放射電磁波の位相が逆位相になるように難然性電波吸収層の構成（厚さ等）を調整しておくことにより、入射電磁波と放射電磁波が合成して互いに打ち消し合って電磁波が不燃性層からトンネル内部に再放射するのを防ぐと共に、万一トンネル内に火災源が発生しても電波吸収体の外表面が不燃性層で覆われているため電波吸収体が直接火災を拡げる原因となることを防止する。
【００１５】
なお、導電性酸化チタン及び導電性カーボンブラックには難然性電波吸収層を構成する難然性樹脂組成物の複素比誘電率を調整して電磁波の効率的吸収を促進させる役割がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を引用してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１はこの発明の電波吸収体の積層構造を説明するための一実施形態による垂直方向の一部断面図で、電波吸収体１はトンネルの内壁２に接する裏面側の難然性電波吸収層３と表面側の不燃性層４とからなる。
【００１８】
トンネル内で発生した電磁波は、不燃性層４を通過して難然性電波吸収層３に入射し、難然性電波吸収層３を通過するに伴い徐々に吸収されて減衰し、残存電磁波がトンネル内壁２で反射して再び難然性電波吸収層３を減衰しながら通過して残存電磁波が不燃性層４側へ放射される。
【００１９】
ここで、難然性電波吸収層３は吸収すべき電磁波の波長に応じて誘電率及び厚さを設定して、電磁波の吸収性能を高めると共に、難然性電波吸収層３への入射電磁波の位相と放射電磁波の位相が逆位相になり入射電磁波と放射電磁波が合成して互いに打ち消し合うように調整することにより電波吸収体１からトンネル内への再放射電磁波を効率的に減少させる。
【００２０】
さらには、電波吸収体１の外表面が不燃性層４で覆われているため、万一トンネル内に火災源が発生しても電波吸収体１が直接火災を拡げる原因となることを防止する。
【００２１】
不燃性層４の役割には難然性電波吸収層を外部から保護すると共に、上記するように電波吸収体１に耐火性を付与すること、さらには補助的機能としてトンネル内の騒音を吸音する機能が挙げられる。
【００２２】
不燃性層４は、発泡ガラス、石膏等の不燃性多孔質板、または珪酸カルシウム板が好ましく使用され、複素比誘電率が５．０−ｊ１．０以下であることがより好ましい。
【００２３】
難然性電波吸収層３は導電性酸化チタン及び／又は導電性カーボンブラックを配合した難然性樹脂組成物からなり、これにより難然性樹脂組成物の有する複素比誘電率を不燃性層４の複素比誘電率より大となるように調整して電波吸収性能を付与する。
【００２４】
ここで、導電性酸化チタンは難然性樹脂材料１００重量部に対して６０重量部以下、好ましくは１０〜５０重量部、導電性カーボンブラックは樹脂材料１００重量部に対して１５重量部以下、好ましくは３〜１３重量部配合し、複素比誘電率を１８±５−ｊ９±３になるように調整し、電磁波の吸収性能を高める。
【００２５】
なお、難然性樹脂材料に導電性酸化チタン又は導電性カーボンブラックを単独で配合する場合にはこれらの配合量を上記の範囲以上にすることになる。
【００２６】
難然性樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、各種ゴム、エラストマー等のうちから選ばれた材料に難燃性を付与したものが使用される。難燃性を付与するには、従来公知のハロゲン系有機難燃剤や無機難燃剤等を添加するものと、樹脂そのものをハロゲン化するものとがある。
【００２７】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、またはこれらの混合物が使用される。
【００２８】
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノ−ル樹脂、等の中から適宜選ばれる。
【００２９】
また、上記の実施形態において、トンネル内壁２が電磁波を反射しない場合を想定して、例えば、図２に示すように難然性電波吸収層３とトンネル内壁２との間に、例えば、金属泊、金属板等の電波反射層５を設けることも可能である。なお、電波反射層５としては、上記の金属泊、金属板等に限定されず、電磁波を反射するものであれば、材料としては特に限定されない。また、この電波反射層５は、難然性電波吸収層３に一体的に形成したり、トンネル内壁２に近接させて設置しても良く、更に難然性電波吸収層３とトンネル内壁２との間隙中に浮かせた状態で設置することも可能である。
【００３０】
更に、電波吸収体１のトンネル内壁２への取付け構造としては、例えば、トンネル内壁２に凹凸部があって平面や平滑でないような場合で、かつ電波吸収体１を平面状に設置する場合が難しい場合には、図３に示すように、電波吸収体１のトンネル内壁２との間に複数のアンカーボルト６ａや取付けフランジ６ｂ等の取付け治具６を介在させて、トンネル内壁２から所定の間隙や空隙（例えば、３〜１０ｃｍ程度）Ｘを隔てて電波吸収体１を浮かせた状態で取付けることも可能である。
【００３１】
なお、上記第１実施形態のように、難然性電波吸収層３とトンネル内壁２とを接触させた状態で取付ける場合には、火災発生時に間隙や空隙Ｘを挟む両面層が燃焼面とならないために、燃焼性の向上に有利である。
【００３２】
【実施例１】
以下に示す特性を有する電波吸収体の試験片を作製し、ベクトルネットワ−クアナライザ−ＨＰ８７２２Ｃを使用して自由空間法で５．８ＧＨｚにおける電波吸収性能を測定し、吸収性能の入射角度依存性を図４に示した。なお、測定条件は以下の通りであった。
【００３３】
なお、不燃性層として不燃性多孔質板（新日鉄化学製商品名「エスミュ−ト（複層０．８５タイプ）」）を使用し、難然性電波吸収層として難然性ポリエチレン樹脂（フジクラ製商品名「エコライト」）１００重量部に対して導電性カ−ボンブラック（日本イ−シ−製商品名「ケッチェンブラック」）を１２．５重量部配合して使用した。
（特性）
不燃性層：複素比誘電率＝１．８−ｊ０．０５、厚さ１０ｍｍ
難然性電波吸収層：複素比誘電率＝２０−ｊ１６、厚さ３．４ｍｍ
（測定条件）
測定周波数：５．８ＧＨｚ
入射角度：１０°、２０°、３０°、４０°、５０°、６０°
偏波：円偏波、ＴＭ波、ＴＥ波
試験片方向：垂直、水平
図４より、円偏波、ＴＭ波、ＴＥ波とも６０°までの入射角度で、２０ｄＢ以上の吸収性能が得られることを確認した。また、ＴＭ波、ＴＥ波においては、入射角度５０°以上で吸収性能が低下する傾向が観察された。
【００３４】
【実施例２】
以下に示す特性を有する電波吸収体の試験片を作製し、ベクトルネットワ−クアナライザ−ＨＰ８７２２Ｃを使用して自由空間法で５．８ＧＨｚにおける電波吸収性能を測定し、吸収性能の入射角度依存性を図５に示した。なお、測定条件は以下の通りであった。
【００３５】
なお、不燃性層として硬質セメント珪酸カルシウム板を基板とし、これに無機塗料を高温焼付けしてガラス質の薄板膜を被覆した珪酸カルシウム板（東レグラサル製商品名「ＮＴグラサル」）を使用し、難然性電波吸収層として難然性ポリエチレン樹脂（フジクラ製商品名「Ｃ６０４」）１００重量部に対して導電性カ−ボンブラック（日本イ−シ−製商品名「ケッチェンブラック」）を１４重量部配合して使用した。
（特性）
不燃性層：複素比誘電率＝４．５−ｊ０．３、厚さ４．２ｍｍ
難然性電波吸収層：複素比誘電率＝２３−ｊ２１、厚さ２．１ｍｍ
（測定条件）
測定周波数：５．８ＧＨｚ
入射角度：１０°、２０°、３０°、４０°、５０°、６０°、７０°、８０°
偏波：円偏波
試験片方向：垂直、水平
図５より、７０°までの入射角度で１８ｄＢ以上の吸収性能が得られ，入射角度が８０°になると吸収性能が低下することを確認した。
【００３６】
【発明の効果】
この発明のトンネル内壁に使用する電波吸収体は、電波吸収層が優れた電磁波吸収性能を有するため、電波吸収層に入射した電磁波が電波吸収層から外部に放射することがない。
【００３７】
特に、電波吸収体は導電性酸化チタン及び／又は導電性カーボンブラックの配合により複素比誘電率が調整され、吸収すべき電磁波の波長に応じて効率的な電磁波の吸収を可能にする。
【００３８】
また、電波吸収体の外表面を不燃性層とし、その内面を難燃性の樹脂組成物からなる電波吸収層としているため、トンネル内の事故による火災に対して電波吸収体が延焼の原因となることがない。
【００３９】
さらに、電波吸収体の外表面の不燃性層を不燃性多孔質板で構成した場合には、不燃性層がトンネル内部に発生する騒音を吸収する役目を果たす。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電波吸収体の積層構造を説明するための一実施形態による垂直方向の一部断面図である。
【図２】電波吸収体とトンネル内壁との間に電波反射層を介在させた他の実施形態を示す一部断面図である。
【図３】電波吸収体をトンネル内壁に浮かせた状態で取付ける場合の取付け構造を示す一部側面図である。
【図４】この発明の電波吸収体の〔実施例１〕による電波吸収性能を示す図で、電波吸収性能の入射角度依存性を示している。
【図５】この発明の電波吸収体の〔実施例２〕による電波吸収性能を示す図で、電波吸収性能の入射角度依存性を示している。
【符号の説明】
１　電波吸収体　　　　　　　　　２　内壁
３　難然性電波吸収層　　　　　　４　不燃性層
５　電波反射層　　　　　　　　　６　取付け治具
６ａ　アンカーボルト　　　　　　６ｂ　取付けフランジ
Ｘ　間隙や空隙Ｘ
【図１】
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【図２】
2004003272.tif 000004
【図３】
2004003272.tif 000005
【図４】
2004003272.tif 000006
【図５】
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