(57)【要約】【課題】電磁波シールド対策をすべき建築物の室内内装面に塗布される電磁波シールド塗料、および、この電磁波シールド塗料を用いた電磁波シールド施工構造を提供する。【解決手段】合成樹脂エマルジョンと、ニッケル粉末とを含む電磁波シールド塗料であって、合成樹脂エマルジョンはカルボキシル基を有し、ニッケル粉末は、鎖状ニッケル粉末及び鱗片状ニッケル粉末の少なくともいずれかであり、さらにカルボキシル基を有する増粘剤を含み、電磁波シールド塗料のｐＨが８〜１０に調整され、乾燥後の塗膜が５０〜３３０％の破断伸度を有している。この電磁波シールド塗料を下地に塗布し、その乾燥後の塗膜の表面抵抗値が０．０１〜１０Ωである電磁波シールド施工構造とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂エマルジョンと、ニッケル粉末とを含む電磁波シールド塗料であって、さらにカルボキシル基を有する増粘剤が添加されていることを特徴とする電磁波シールド塗料。
【請求項２】
請求項１において、上記電磁波シールド塗料のｐＨが８〜１０に調整されていることを特徴とする電磁波シールド塗料。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電磁波シールド塗料において、前記電磁波シールド塗料の乾燥塗膜の破断伸度が５０〜３３０％であることを特徴とする電磁波シールド塗料。
【請求項４】
下地上に前記電磁波シールド塗料を塗布乾燥した後、化粧用塗料または塗材、もしくは化粧材を塗布または貼り付けする施工構造において、前記電磁波シールド塗料の乾燥塗膜の表面抵抗値が０．０１〜１０Ωに調整されていることを特徴とする電磁波シールド施工構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールド対策をすべき建築物の室内内装面に塗布される電磁波シールド塗料、及びこの電磁波シールド塗料を用いた電磁波シールド施工構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築物の室内でのコンピュータ無線ＬＡＮや、携帯電話の使用が普及しており、室内全体の電磁波シールド対策が要求されている。その手段として、電磁波シールド材が室内内装面に施工された電磁波シールドルームが提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平３−２６１１９８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
室内での無線使用の普及に伴い、電磁波シールドルームではない室内に対しても、改造により電磁波シールド対策を施したいという要求が発生している。しかし、このための改造工事を行う場合、既存の化粧層を剥がして電磁波シールド材を内部に施工するという大がかりな工事となるので、時間がかかるうえ、大きな費用がかかる。
【０００４】
本発明者らは、特開２００４−３５２８９８号公報にて、合成樹脂エマルジョンと、ニッケル粉末とを含む水性電磁波シールド塗料を開示し、既存の室内内装面に当該電磁波シールド塗料を施すことにより、極めて容易に電磁波シールド対策をすることができ、工期も短く、費用も低く抑えられることを見出している。
【０００５】
しかしながら、この塗料が塗布された室内内装面は、水分等の影響を受けると塗布下地が動くため、塗膜にクラックが発生する場合があり、クラックの発生箇所で電磁波シールド性が損なわれるという問題があった。
【０００６】
本発明は、電磁波シールド対策をすべき建築物の室内内装面に塗布される電磁波シールド塗料、及びこの電磁波シールド塗料を用いた電磁波シールド施工構造を提供することであって、詳しくは、溶剤として有機溶剤を用いておらず、また、導電性金属粉末の分散安定性が極めて良好であり、さらに、室内内装面に塗布してもクラックが発生しない電磁波シールド塗料と、この電磁波シールド塗料を用いた電磁波シールド施工構造に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題解決のための請求項１に記載の発明は、合成樹脂エマルジョンと、ニッケル粉末とを含む電磁波シールド塗料であって、さらにカルボキシル基を有する増粘剤が添加されていることを特徴とする。
【０００８】
前記合成樹脂エマルジョンは、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、２−アクリロイルエチル琥珀酸等のモノマーを用いて乳化重合された合成樹脂エマルジョンを使用することができる。また、アクリル樹脂系エマルジョン、スチレン・酢酸ビニル共重合樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル・ペオバ共重合樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル・エチレン共重合樹脂系エマルジョン、アクリル変性ウレタン樹脂系エマルジョンなど、カルボキシル基を有する合成樹脂エマルジョンであることが好ましい。
【０００９】
また、前記ニッケル粉末としては、球状ニッケル粉末にくらべて、沈降しにくいという点から、市販の鎖状ニッケル粉末及び鱗片状ニッケル粉末の少なくともいずれかを使用することができる。また、これらを混合して用いてもよい。その平均粒子径は、鎖状ニッケル粉末は平均粒子径が０．１〜１５μｍのものを、鱗片状ニッケル粉末は平均粒子径が０．１〜２０μｍのものを用いることが望ましい。この範囲外であると、塗布作業性に劣る、ニッケル粉末が塗料中で沈降するなどの問題がある。
【００１０】
前記ニッケル粉末の配合量は、前記合成樹脂エマルジョンの樹脂固形分１００重量部に対し、１００重量部から５００重量部が適する。１００重量部以上とすることにより、ニッケル粉末による導電性が十分に発揮される。また、５００重量部以下とすることにより、合成樹脂エマルジョンに対してニッケル粉末が過剰に存在しないこととなり、ニッケル粉末同士の凝集が抑制され、ニッケル粉末同士の接触抵抗が増大して導電性が低下することが抑制されるとともに、ニッケル粉末に対する合成樹脂エマルジョンの相対量の不足による合成樹脂エマルジョンの結合力の低下を抑制することができ、乾燥塗膜の仕上がりを良好なものとすることができる。
【００１１】
前記増粘剤は、塗布作業性を調整する目的で使用され、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシセルロース、アラビアゴム、グアーガム、デキストリン、ガラクタン、ブルラン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ウレタン会合物、アクリル酸共重合物、メタクリル酸共重合物などが挙げられ、ニッケル粉末の分散性と酸化防止の点から、カルボキシル基を有する増粘剤の使用が好ましい。その添加量は、前記合成樹脂エマルジョン１００重量部に対して、１〜１０重量部である。市販品としては、アクリル酸・メタクリル酸・アクリル酸エチル共重合物エマルジョン型のＢＡＳＦ社製のラテコールＤ（商品名）などがある。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、上記電磁波シールド塗料のｐＨが８〜１０に調整されていることを特徴とする。
【００１３】
上記のように本発明の電磁波シールド塗料は、ニッケル粉末の凝集と酸化を防止するために、カルボキシル基を有する合成樹脂エマルジョンと増粘剤を含んでいるが、カルボキシル基が多く存在することとなる。この場合、乾燥後の電磁波シールド塗料は、耐水性が劣ることとなり好ましくないため、アンモニア水等で電磁波シールド塗料のｐＨを８〜１０に調整して、ニッケル粉末と親和しないカルボキシル基が過剰に存在することを抑制することにより、乾燥後の耐水性が確保できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記電磁波シールド塗料の乾燥塗膜の破断伸度が５０〜３３０％であることを特徴とする。電磁波シールド塗料の乾燥塗膜の破断伸度を５０〜３３０％とすることにより、電磁波シールド塗料の乾燥塗膜が柔軟性を有し、乾燥塗膜のクラック発生が抑制される。前記破断伸度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に基づき、試験片を作成し、次いで、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１に基づき、この試験片の引張試験を行う。そして、試験片が破断した時点における標線間距離を測定し、式１により試験片の破断伸度を算出する。前記乾燥塗膜の破断伸度は、前記ニッケル粉末の前記合成樹脂エマルジョンに対する配合量を、合成樹脂エマルジョンの樹脂固形分１００重量部に対し、ニッケル粉末を１００〜５００重量部とすることにより達成できる。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
請求項４に記載の発明は、下地上に前記電磁波シールド塗料を塗布乾燥した後、化粧用塗料または塗材、もしくは化粧材を塗布または貼り付けする施工構造において、前記電磁波シールド塗料の乾燥塗膜の表面抵抗値が０．０１〜１０Ωに調整されていることを特徴とする。表面抵抗値は、電磁波シールド塗料を下地に塗布して乾燥させた後、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４に基づき、４探針法により測定し、表面抵抗値が０．０１〜１０Ωの範囲となるまで電磁波シールド塗料を塗布し、塗膜厚を調整する。
【００１７】
前記電磁波シールド塗料は、下地に鏝、刷毛、ローラー、スプレーなどにより、２０〜５００ｇ／ｍ2塗布する。下地が石膏ボード、ケイ酸カルシウム板等の脆弱な素材である場合には、一液湿気硬化タイプのウレタン樹脂からなる浸透性の良好な低粘度の樹脂系プライマーを塗布することが好ましい。そして、乾燥塗膜の上に化粧用塗料や塗材を塗布、あるいは各種化粧材やシートを貼り付け、適宜仕上げてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施例に基づいて説明する。配合に関係する数値は、すべて重量部である。
【００１９】
実施例１〜５
合成樹脂エマルジョンとして、樹脂固形分４５％のアクリル樹脂エマルジョン（日本エヌエスシー社製、ヨドゾールＡＤ９３Ｋ、商品名。以下、単にアクリル樹脂エマルジョンと記載する。）を用意し、これに、カルボキシル基を含む増粘剤として、アクリル酸・メタクリル酸・アクリル酸エチル共重合物エマルジョン型の増粘剤（ＢＡＳＦ社製、ラテコールＤ、商品名。以下、アクリル系増粘剤と記載）を添加し、さらに、平均粒子径２．８８μｍの鎖状ニッケル粉末（ＩＮＣＯ社製、ＮＰ、商品名）、または、平均粒子径１０．０μｍの鱗片状ニッケル粉末（ＮＯＶＡＭＥＴ社製、ＨＣＡ−１、商品名）とを配合して混練し、実施例１〜５の電磁波シールド塗料を得た。これらの配合量は、表１に示すとおりとした。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
実施例６〜９
上記のアクリル樹脂エマルジョンに上記のアクリル系増粘剤を添加し、さらに、実施例１〜５で用いたニッケル粉末を空気分級して得た平均粒径０．１４μｍまたは１４．８μｍの鎖状ニッケル粉末と、平均粒径０．１２μｍまたは１９．５μｍの鱗片状ニッケル粉末とを、表２に示す配合量にて配合して混練し、実施例６および７の電磁波シールド塗料を得た。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
電磁波シールド施工構造の実施例
実施例１の電磁波シールド塗料を、石膏ボード下地の壁及び天井面と、コンクリート下地の床面とに、ウーローラーで３５０ｇ／ｍ２塗布し、室温で１５時間養生した。次いで、壁面に、化粧用塗料としてＨｉビニレックス７０（日本ペイント株式会社製、商品名）を塗布し、天井面にジプトーン（吉野石膏株式会社製、商品名）を貼りつけ、さらに、床面に長尺塩化ビニルシート（東リ株式会社製、フロアリューム、商品名）を貼りつけて仕上げた。
【００２４】
比較例１〜８
実施例に用いたアクリル樹脂エマルジョンに、増粘剤として実施例のアクリル系増粘剤、ウレタン会合型増粘剤（ロームアンドハース社製、アキュゾール８８０、商品名）、またはセピオライト（ＧＲＯＰＯ ＴＯＬＳＡ社製、ＰＡＮＧＥＬ ＡＤ、商品名）を添加し、ニッケル粉末として鎖状ニッケル粉末（平均粒子径２．８μｍ／実施例に同じ、同１５．５μｍ／実施例の空気分級品、または同０．０８μｍ／実施例の空気分級品）、鱗片状ニッケル粉末（平均粒子径１０．０μｍ／実施例に同じ、同２０．６μｍ／実施例の空気分級品、または同０．０８μｍ／実施例の空気分級品）、または球状ニッケル粉末（ＮＯＶＡＭＥＴ社製、ＣＮＳ−１０、商品名、平均粒子径１０．０μｍ）とを、表３に示す配合量にて配合して混練し、比較例１〜８の電磁波シールド塗料を得た。
【００２５】
【表３】
2007091875.tif 000005
【００２６】
比較例９
電子機器用の溶剤系導電性塗料（神東塗料社製、Ｅ−３０６３、商品名）を比較例９の電磁波シールド塗料とした。
【００２７】
電磁波シールド塗料及び施工構造の特性評価
上記実施例および比較例の電磁波シールド塗料について、ｐＨ、粘度、ニッケル粉末の沈降の長さ、塗膜の破断伸度、表面抵抗値、乾燥塗膜のクラック発生の有無、および電磁波シールド性を下記の通り測定した。
１．ｐＨ・粘度：実施例及び比較例（比較例１０を除く）の電磁波シールド塗料について、ガラス電極法および回転粘度計（ＢＭ型Ｎｏ．４ローター３０ｒｐｍ／２３℃）を用いて測定した。
２．破断伸度：実施例及び比較例の各電磁波シールド塗料を離型紙に乾燥厚み２５０μｍとなるように塗布して、乾燥させた後、この乾燥塗膜を離型紙から剥がし、この乾燥塗膜をＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に規定された試験片タイプ５の形状に打ち抜いて、試験片を作成した。次いで、試験機としてＩＮＳＴＯＲＯＮ５５８２（インストロン社製）を用い、試験速度５０ｍｍ／ｍｉｎでこの試験片の引張試験を行い、破断時の標線間距離を測定して式１に基づき破断伸度（％）を算出した。
３．クラック発生の有無：３尺×６尺のプラスターボード２枚を突き付け、木枠に固定し、目地部をパテ処理した。次いで、室温で１０時間以上養生後、実施例及び比較例の電磁波シールド塗料をウーローラーで３５０ｇ／ｍ２塗布した。１５時間以上室温にて養生後、温度４０℃、湿度３０％ＲＨで１週間静置した後、さらに温度４０℃、湿度９０％ＲＨで１週間静置し、目地部におけるクラック発生の有無を目視で観察した。
４．塗布作業性：３尺×６尺のプラスターボードに、実施例および比較例の各電磁波シールド塗料をウーローラーで３５０ｇ／ｍ２塗布する作業において、塗布前に塗料を攪拌する必要があるかどうか、さらに、均一に塗布することができるかどうか、を評価した。評価基準は、
○：塗布前に塗料を攪拌しなくてもよく、かつ、均一に塗布することができる。
【００２８】
×：塗布前に塗料を攪拌する必要があるか、または、均一に塗布することができない。
とした。
５．表面抵抗値：実施例及び比較例の各電磁波シールド塗料を、厚さ１２．５ｍｍのプラスターボードにウーローラーで３５０ｇ／ｍ２塗布し、室温で１５時間養生した後、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４に基づく四探針法により、塗膜の表面抵抗値を測定した。測定装置は、ダイヤインスツルメンツ製ロレスターＥＰを用いた。なお、表面抵抗値が１０6Ωを超える場合は、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に基づく二重リング法により、アドバンテスト社製のデジタル超高抵抗／微小電流計Ｒ８９４０Ａ、アドバンテスト社製レジスティビティチャンバＲ１２７０４Ａ（内部電極φ５０ｍｍ、外部電極φ８３ｍｍ）を用いて測定した。さらに、上記の測定の後、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−２に基づき、湿度９５％ＲＨ、温度５０℃の恒温恒湿槽内に電磁波シールド塗料を塗布したプラスターボードを静置し、１０日間及び３０日間後に、上記と同じ方法により表面抵抗値を測定した。
６．電磁波シールド性：実施例及び比較例の各電磁波シールド塗料を、厚さ４．０ｍｍのラワン合板にウーローラーで３５０ｇ／ｍ２塗布し、室温で１５時間養生した後、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−２に基づき、湿度９５％ＲＨ、温度５０℃の恒温恒湿槽内に電磁波シールド塗料を塗布したラワン合板を静置し、３０日間静置させ、試験体を作製した。次いで、アドバンテスト法により、送信用モノポールアンテナ及び受信用モノポールアンテナを対極に配置し、試験体をアンテナ間に挿入しない状態、および試験体をアンテナ間に挿入した状態で、それぞれの受信レベルの減衰量を測定し、その差を電磁波シールド塗料の電磁波シールド性とした。試験用電磁波の周波数は、１００ＭＨｚ、３００ＭＨｚ、５００ＭＨｚ、及び、１ＧＨｚとした。
【００２９】
実施例の電磁波シールド施工構造における電磁波シールド性は、下記の通り測定した。まず、実施例１の電磁波シールド塗料を塗布して、１５時間室温で養生した後の乾燥塗膜の表面抵抗値を、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４に基づく四探針法により測定した。次いで、バイコニカルアンテナ（ＭＥＳＳ−ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＫ社製、ＢＢＡ９１０６、商品名、測定周数２５ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ）、ログペリオディックアンテナ（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製、ＴＲ１７２０４、商品名、測定周波数２００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ）、ガイドホーンアンテナ（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製、ＴＲ１７２０６、商品名、測定周波数１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ）を測定周波数に応じてそれぞれ２ｍ間隔で対極に配置し、アンテナ間に電磁波シールド塗料の塗膜が無い状態、および、電磁波シールド塗料の塗膜がある状態でそれぞれの受信電界強度を測定し、その差を電磁波シールド性能とした。測定箇所は壁面１面とし、送信側はシグナルジェネレーター（ＷＩＬＴＲＯＮ社製６８１４７Ａ、出力１１３ｄＢｍ）を用い、受信側はスペクトラムアナライザ（ヒューレットパッカード社製、８５６３Ｅ）を用いた。
【００３０】
上記の実施例および比較例の電磁波シールド塗料の特性の測定結果を表４〜５に、実施例の電磁波シールド施工構造の特性の測定結果を表６に示す。
【００３１】
【表４】
2007091875.tif 000006
【００３２】
【表５】
2007091875.tif 000007
【００３３】
【表６】
2007091875.tif 000008
【００３４】
表４から表６に示すように、本発明の電磁波シールド塗料は、ニッケル粉末の凝集もなく、作業性や電磁波シールド特性に優れたものとなる。これは、カルボキシル基を有する増粘剤の使用が、ニッケル粉末の凝集を防止していると推測されるが、球状ニッケル粉末では効果がなく、ニッケル粉末を大過剰にすると、増粘剤だけでは十分な効果が得られず、バインダーとなる合成樹脂エマルジョンとの適正配合が必要と推測される。また、乾燥塗膜に柔軟性を持たせることにより、施工後に問題となる下地の動きによるクラック発生の恐れもなく、安定した構造が得られる。