(57)【要約】【課題】建築物における不要な空気伝搬音ならびに固体伝搬音の低減および防音壁を構成する材料として利用でき、無線通信機器類の誤作動防止用、通信障害防止用ならびに通信情報漏洩防止用として不要な電波を吸収する材料を提供する。【解決手段】アスファルト１００重量部に熱可塑性ポリマー０〜１００重量部、磁性粒子１０〜２０００重量部、無機系粒子０〜２０００重量部を添加後均一に混合して得られた電波吸収層の両面に非導電性のシート層を積層する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト１００重量部に熱可塑性ポリマー０〜１００重量部、磁性粒子１０〜２０００重量部、無機系粒子０〜２０００重量部を添加後均一に加熱混合して得られた電波吸収層の両面に非導電性を有するシート層を積層したことを特徴とする制振遮音機能を有する電波吸収材料。
【請求項２】
請求項１記載の電波吸収層において、片面に非導電性を有するシート層、もう片面に導電性を有するシート層を積層したことを特徴とする制振遮音機能を有する電波吸収材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電波の吸収のために使用される電波吸収材料に、空気伝搬音ならびに固体伝搬音を低減する制振遮音機能を付与させた材料に関する。
【背景技術】
【０００２】  電波吸収材料は、用いる損矢媒質の種類により導電性吸収材料、誘電性吸収材料および磁性吸収材料に分けられる。磁性体に電波を加えると、まず磁性体内の磁壁の移動が高周波磁界の変化に追従できず磁壁共鳴が生じる。さらに高い周波数になると磁区の回転が磁界の変化に追従できず自然共鳴が生じる。磁性吸収材料は、これらの共鳴現象により磁性損失が発生する現象を利用したものである。磁性吸収材料の代表的なものはフェライトであり、焼結フェライトや、フェライト粒子をゴムやプラスチックなどに混合分散させた複合フェライトなどの材料がある。（例えば、特許文献１参照）
また、カルボニル鉄粉などの軟磁性金属をゴムなどに分散させた材料もある。（例えば、特許文献２参照）
前述した電波吸収材料は、主にテレビゴースト防止用や高度道路交通システム（ＩＴＳ）のノンストップ自動料金収受システム（ＥＴＣ）誤作動防止用に使用されている。また、室内無線ＬＡＮ通信障害防止用ならびに通信情報漏洩防止用にも使用される。しかしながら、室内無線ＬＡＮに関し通信障害防止用ならびに通信情報漏洩防止用としては、運用時に天井、床、壁、衝立等に施工する必要があるため、対策するためには、大量の電波吸収材料が必要となる。今までの電波吸収材料は一般に高価であり施工に要するコストが高いため、あまり使用されていないのが現状である。【０００３】  また、工場や事務所、住宅等において、界壁からの空気伝搬音ならびに界床からの固体伝搬音を対策するための材料として、合成ゴムや合成樹脂、或いはアスファルト等のバインダーに高比重充填剤を混合させたものがある。（例えば、特許文献３参照）
さらに、合成ゴム又は合成樹脂により改質したアスファルトと高比重充填剤を混練して構成した制振遮音層と、この制振遮音層の一方の側面に貼着した合成繊維不織布又は紙からなる保護層と、前記制振遮音層の他側面に貼着した薄い低炭素鋼板からなる電波シールド層とで構成した制振遮音性を有する電波シールド材料が開示されている。（特許文献４参照）
電波吸収材料と電波シールド材料は、全く別の特性を有している。電波吸収材料においては、入射された電波は材料内部で熱エネルギーに変換され、電波を吸収する材料であるのに対し、電波シールド材料は、入射された電波を反射させることで電波の透過を防ぐ材料である。このことより、ノンストップ自動料金収受システム（ＥＴＣ）誤作動防止用、室内無線ＬＡＮに関し通信障害防止用ならびに通信情報漏洩防止用に電波シールド材料を使用すると、電波を反射させるため、誤作動ならびに通信障害を引き起こす原因となり、入射された電波を吸収する電波吸収材料を用いる必要がある。【０００４】  従来において、前述した電波吸収材料や制振遮音材料は必要に応じて一方または両方を用いて、必要とする個所に施工しており、手間がかかり、またコストが高くなるという問題があった。また、電波吸収機能と制振遮音機能を併せ持つ材料は未だ見受けられない。【０００５】
【特許文献１】  特開２００１−１６４１２４号公報
【特許文献２】  特開２００２−５０５０６号公報
【特許文献３】  特開平８−２０８９００号公報
【特許文献４】  特開２０００−３１２０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明は、このような従来技術の問題点を解消して、電波を使用した無線通信機器の誤動作ならびに通信障害の原因となる不要な電波を吸収し、かつ、不要な空気伝搬音ならびに固体伝搬音を低減させることのできる電波吸収材料を提供することを目的とする。
【発明の解決するための手段】
【０００７】  本発明は、アスファルト１００重量部に熱可塑性ポリマー０〜１００重量部、磁性粒子１０〜２０００重量部、無機系粒子０〜２０００重量部を添加後均一に加熱混合して得られた制振遮音機能を有する電波吸収層の両面に非導電性を有するシート層を積層したことを特徴とする。
また、前述した制振遮音機能を有する電波吸収層において、片面に非導電性を有するシート層、もう片面に導電性を有するシート層を積層したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明は、制振遮音機能を有する電波吸収層の両面にシート層を積層した構造をしており、例えば、室内における無線ＬＡＮの通信機器の誤動作ならびに通信障害の原因となる電波を吸収し、かつ、不要な騒音も低減させることが可能で、ノンストップ自動料金収受システム（ＥＴＣ）の誤作動を誘引する電波を吸収し、さらに防音壁の材料として利用できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  以下、この発明を実施するための最良の形態についてさらに詳細に説明する。本発明の電波吸収材料を構成する制振遮音機能を有する電波吸収層としては、アスファルト１００重量部に熱可塑性ポリマー０〜１００重量部、磁性粒子１０〜２０００重量部、無機系粒子０〜２０００重量部を添加後均一に混合して得られたものを使用する。熱可塑性ポリマーを添加する場合には、アスファルトとポリマーをあらかじめ加熱混合したものに磁性粒子、無機系粒子を加えるようにしてもよい。使用されるアスファルトとしては特に制限はなく、一般にアスファルトと呼ばれるもの、例えば天然アスファルト、ならびにストレートアスファルト、ブローンアスファルト等の石油アスファルトが使用される。これらのアスファルトは単独で又は２種以上の混合物として使用することができる。【００１０】  熱可塑性ポリマーとしては、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、天然ゴム、天然ロジン、変性ロジン等を使用することができるが、特にスチレン・ブタジエンブロック共重合体を使用することが好ましい。アスファルトにスチレン・ブタジエンブロック共重合体を添加することにより、アスファルトが改質され可とう性を有し、この改質されたアスファルトを使用した本発明は柔軟な材料となり、曲面に施工する場合などに簡単に施工できる。【００１１】  磁性粒子には、酸化物磁性体ならびに金属磁性体がある。酸化物磁性体としてマグヘマイトやマグネタイト、Ｍｎ−Ｚｎフェライトなどのスピネル型ソフトフェライト、バリウムフェライトやストロンチウムフェライトなどの六方晶ハードフェライト、金属磁性体としてニッケル、コバルト、鉄、電磁軟鉄、カルボニル鉄、けい素鉄、パーマロイ、センダスト等を使用することができる。これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。これらは粒径０．８ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下の粒子として使用することが好ましい。粒子の形状は、球形状、方形状、繊維状、鱗片状等があるが、単独で又は２種以上の混合物として使用することができる。【００１２】  無機系粒子としては、銅、アルミニウム、マンガン等の金属粉体、酸化錫、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化チタン等の金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム、亜硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、水酸化マグネシウム等の金属塩類、製鋼スラグ、マイカ、クレー、タルク、亜鉛華、ウォラストナイト、けい藻土、けい砂、軽石粉、カーボン等を使用することができ、これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。これらは粒径０．８ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下の粒子として使用することが好ましい。粒子の形状は、球形状、方形状、繊維状、鱗片状等があるが、単独で又は２種以上の混合物として使用することができる。【００１３】  本発明を構成するシート層については、不織布、フェルト、織布、紙、板紙、フィルム等種々のものが使用できるが、機械的強度の点から不織布又はフェルトを使用することが好ま��い。特に好ましいものの例としては、ポリエステル等の合成繊維からなる不織布、無機質フェルト、高質量の特殊紙にアスファルトを含浸させたアスファルトフェルト、クラフト紙等が挙げられる。このシートは制振遮音機能を有する電波吸収層の両面に非導電性を有するシートを積層するか、または、片面に非導電性を有するシートを、もう片面に導電性を有するシートを積層することができる。導電性にする方法としては、特に規定はしないが、例えば、金属箔をシートにラミネート加工する方法、金属をシートに蒸着する方法および金属を添加しシート化する方法がある。【００１４】  本発明の施工方法であるが、両面に非導電性を有するシートを積層したものについては、電波の入射側と反対の面に、金属板等の電波を反射する材料を予め設置し、その表面に、本発明を固定する。
また、片面に非導電性を有するシートを、もう片面に導電性を有するシートを積層した制振遮音機能を有する電波吸収材料を施工する場合、電波の入射側に、非導電性を有するシート層が位置するように設置する。【００１５】  アスファルトに磁性粒子や無機系粒子を添加し混合した層は、粒子の添加量が多くなると全体がもろくなり、成形加工性や施工性がきわめて悪くなるが、本発明では、この制振遮音性を有する電波吸収層の両面にシートを積層することによって、電波吸収材料の成形加工性や施工性を著しく改善することが可能になった。
電波の吸収対象周波数と吸収性能については、磁性粒子の種類、添加割合および無機系粒子の添加割合と、制振遮音機能を有する電波吸収層の厚みの各条件を調整することにより決定することができる。
【実施例】
【００１６】  図１は、本発明の制振遮音機能を有する電波吸収材料の１例を示す模式断面図である。図１において符号１は本発明の電波吸収材料、符号２は制振遮音機能を有する電波吸収層、符号３、４はシート層を表す。【００１７】  制振遮音機能を有する電波吸収層２を構成するアスファルトとして、ＪＩＳ  Ｋ  ２２０７（石油アスファルト）に規定するブローンアスファルト１０〜２０を使用した。磁性粒子と無機系粒子であるが、製鉄所で鉄の溶解炉から金型に移す際に発生するヒュームを集塵し、その集塵した粒子のなかでも比重の高い粒子を選別し使用した。内容物であるが、分析したところ、鉄５４％、マグネタイト９％、ヘマタイト１４％、炭酸カルシウム９％、二酸化けい素１４％であり、磁性粒子が６３％、無機系粒子が３７％含まれている。粒度であるが、０．８ｍｍのふるいを１００％通過した粒子を使用した。２００℃に加熱したブローンアスファルト１０〜２０を１０重量部に上記した粒子を９０重量部となるような配合割合で十分に混合した後、片面を非導電性であるポリエステル製不織布のシート３で、もう片面を導電性のあるアルミを蒸着させたポリエステル製不織布のシート４で挟み込み成形し、供試体とした。【００１８】  この供試体の電波に対する吸収性能は、図２に示すように、ネットワークアナライザ５を用いて測定した。送信アンテナ６および受信アンテナ７は半円状のアーチ式治具により保持し、入射角θおよび反射角θは１５°とし、ＴＭ偏波を用いた。測定方法は、供試体および供試体と同一形状の金属板からの反射波の強度を測定し、金属板の反射波を基準とした比を求めて供試体の反射減衰量を測定する反射電力法を用いた。また、装置周辺部に、ウレタン系ピラミッド型電波吸収体８を設置し、できるだけ周辺の電波の反射による測定誤差を少なくした。供試体の設置は、導電性のあるアルミを蒸着させたポリエステル製不織布のシート４を、電波の入射側の反対、つまり裏側に位置するように設置した。図３は厚みが４．５ｍｍの場合の電波吸収性能を示したものであり、５ＧＨｚの電波の最大反射減衰量が３０ｄＢとなり、十二分な電波吸収性能を示している。【００１９】  この供試体の空気伝搬音の低減を確認するためにＪＩＳ  Ａ  １４１６（実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法）に規定する音響透過損失を測定した。この供試体の比重は３．０ｇ／ｃｍ３であり、厚みが４．５ｍｍであると、面密度は１３．５ｋｇ／ｍ２となる。図４に音響透過損失の結果を示した。この例では、５００Ｈｚ帯域において３０ｄＢの透過損失があり、十分な空気伝搬音遮断性能が認められた。【００２０】  図５は、床衝撃音遮断性能、つまり固体伝搬音の低減を確認するために、在来木軸工法による木造住宅の二階の床に適用した際の模式断面図である。図５において、符号１は本発明の制振遮音機能を有する電波吸収材料、符号９は木質フローリング材、符号１０は構造用合板、符号１１は小梁を示す。また、符号１２は鋼製野縁、符号１３は石膏ボードからなる一階の天井材を示す。
このような構成を有する建築物において、ＪＩＳＡ  １４１８−１（建築物の床衝撃音遮断性能−第１部：標準軽量衝撃源による方法）に準拠した測定方法に基づいて軽量床衝撃音遮断性能を測定した。また、対照例として図６に示すように制振遮音材を使用していないものについても床衝撃音遮断性能を測定した。その結果を図７に示す。【００２１】  図７にみられるように、実施例の供試体を使用した場合は、ＪＩＳ  Ａ  １４１９−２（建築物及び建築部材の遮音性能の評価方法−第２部：床衝撃音遮断性能）に規定するＬ−７０の線以下にあり等級Ｌ−７０と判定され、対照例のＬ−８０と比較して改善された効果が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  本発明の電波吸収材料は、建築物における不要な空気伝搬音ならびに固体伝搬音の低減および防音壁を構成する材料として利用でき、無線通信機器類の誤作動防止用、通信障害防止用ならびに通信情報漏洩防止用として不要な電波を吸収することができる。従来は、制振遮音材料と電波吸収材料は別々の材料を使用して施工していたが、本発明の電波吸収材料を使用すれば、同一の材料で改善が可能となるため施工性が大幅に向上し、材料においても、今まで産業廃棄物として処理されていた製鉄所などから発生する粒子を使用することができ、安価な電波吸収材料を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】  本発明の制振遮音機能を有する電波吸収材料の１例を示す模式断面図である。
【図２】  実施例で得られた制振遮音機能を有する電波吸収材料の電波吸収性能の評価方法を示す図である。
【図３】  実施例で得られた制振遮音機能を有する電波吸収材料の電波吸収性能を示す図である。
【図４】  実施例で得られた制振遮音機能を有する電波吸収材料の音響透過損失を示す図である。
【図５】  床衝撃音遮断性能の測定を行った従来木軸工法の実施例で得られた制振遮音機能を有する電波吸収材料を含む床構造の模式断面図である。
【図６】  床衝撃音遮断性能の測定を行った従来木軸工法の制振遮音材を含まない（対照例）床構造の模式断面図である。
【図７】  実施例で得られた制振遮音機能を有する電波吸収材料の床衝撃音遮断性能を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】  １      制振遮音機能を有する電波吸収材料
２      制振遮音機能を有する電波吸収層
３      シート層
４      シート層
５      ネットワークアナライザ
６      送信アンテナ
７      受信アンテナ
８      ウレタン系ピラミッド型電波吸収体
９      木質フローリング材
１０    構造用合板
１１    小梁
１２    鋼製野縁
１３    石膏ボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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