(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮音板の表面に電波吸収層を積層し、該電波吸収層の表面側に空気層を介在させて吸音層を配置すると共に、該吸音層の外表面を樹脂からなる網状の保護層で被覆した吸音パネルであって、前記電波吸収層を樹脂材料１００重量部に対して２０〜６０重量部の導電性酸化チタンと１〜１０重量部の導電性カーボンブラックとを配合した樹脂組成物で構成し、該樹脂組成物の複素比誘電率が１５±５−ｊ５±３になるようにした電波吸収性能を有する吸音パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は高速道路等の側壁に設置される防音壁に使用される吸音パネルの構造に関し、さらに詳しくは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電波吸収性能を有する吸音パネルの構造に関する。
【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システムの開発が進んでいる。
【０００３】
この自動車の走行支援システムでは、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、高速道路等の側壁に設置される防音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】
高速道路等の側壁には、例えば図３に示すように車両の走行に伴う騒音を周囲に放散させないように防音壁１が設置され、防音壁１には多数の吸音パネル２が組み込まれ、これが走行車両からの騒音を吸収するように構成されている。
【０００５】
これまでの吸音パネル２は、図４にその垂直方向の断面を示すように防音壁１の背面を形成する金属等からなる遮音板３の表面側に空気層４を介在させてガラスウ−ル等からなる吸音層５が配置され、その外表面を多数の貫通孔を有する金属板（パンチングメタル）からなる保護層６で覆った構造であった。
【０００６】
これにより保護層６の貫通孔を通過した騒音が吸音層５を通過するに伴い減衰し、残存した騒音が空気層４において遮音板３に反射して相殺され、さらに残存した一部の騒音が再び吸音層５で吸音されることを利用して外部に再放射するのを防止してきた。
【０００７】
しかしながら、上記の吸音パネル２自体には電磁波を吸収する機能がないのみならず金属板からなる保護層６の表面が電磁波の反射体となってしまい、これが電波障害の原因となってしまうため、次世代のインテリジェント交通システム（ＩＴＳ）の下における防音壁１には吸音機能に加えて新たに電波を吸収する機能が要求されることになった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、吸音性能を損なうことなく優れた電波吸収性能を備えた吸音パネルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するこの発明の電波吸収性能を有する吸音パネルは、遮音板の表面に電波吸収層を積層し、該電波吸収層の表面側に空気層を介在させて吸音層を配置すると共に、該吸音層の外表面を樹脂からなる網状の保護層で被覆した吸音パネルであって、前記電波吸収層を樹脂材料１００重量部に対して２０〜６０重量部の導電性酸化チタンと１〜１０重量部の導電性カーボンブラックとを配合した樹脂組成物で構成し、該樹脂組成物の複素比誘電率が１５±５−ｊ５±３になるようにしたことを要旨とする。
【００１１】
これにより、騒音は吸音層を通過するに伴い吸音されながら次第に減衰し、残存した騒音が空気層において遮音板に反射されながら互いに相殺し、さらに残存した一部の騒音が再び吸音層で吸音されることにより外部に放散されることがない。
【００１２】
一方、電磁波は吸音層と空気層をそのまま通過して電波吸収層に入射し、電波吸収層の内部で吸収されながら減衰し、残存電磁波が遮音板の表面で反射して再び電波吸収層を通過する。
【００１３】
ここで、電波吸収層への入射電波の位相と反射電波の位相が逆位相になるように電波吸収層の構成（厚さ等）を調整しておくことにより、入射電波と反射電波が合成して互いに打ち消し合って最終的に吸音パネルからの放射電磁波を効率的に減少させる。
【００１４】
なお、導電性酸化チタン及び／又は導電性カーボンブラックは電波吸収層を構成する樹脂組成物の複素比誘電率を調節して電磁波の効率的な吸収を促進する役割を果たし、また吸音層の外表面を被覆する網状の保護層は騒音及び電磁波が吸音パネルの内部に進入する障害になることなく吸音層の表面を外部から保護する役割を果たしている。
【００１５】
【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。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１６】
図１はこの発明の吸音パネル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、吸音パネル２は金属等からなる遮音板３の表面に電波吸収層７を積層し、その表面側に空気層４を介在させてガラスウ−ル等からなる吸音層５を配置している。
【００１７】
図中６は樹脂等からなる網状の保護層で、吸音層５の外表面を被覆して吸音層５を保護する役割があり、騒音や電磁波を吸音パネル２の内部に導くため、網状又は多数の貫通孔を有する板状に形成される。なお、吸音層５の構成によっては保護層６を省略することができる。
【００１８】
ここで、外部より侵入する騒音は吸音層５を通過するに伴い吸音されながら次第に減衰し、残存騒音が空気層４を通って電波吸収層７の表面で反射するが、空気層４内において入射騒音と反射騒音が互いに打ち消し合い、一部の打ち消されなかった残存反射騒音が空気層４から再び吸音層５を通過して吸音されるため、最終的に外部に放散されることがない。
【００１９】
一方、電磁波は吸音層５と空気層４をそのまま通過して電波吸収層７に入射し、電波吸収層７の内部で次第に吸収されながら遮音板３の表面で反射して再び電波吸収層７を通過する。
【００２０】
ここで、電波吸収層７は吸収すべき電磁波の波長に応じて電波吸収層７の誘電率と厚さを設定して、電波吸収性能を高めると共に、電波吸収層７への入射電波の位相と反射電波の位相が逆位相になり入射電波と反射電波と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、吸音パネル２からの放射電磁波を効率的に減少させる。
【００２１】
電波吸収層７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樹脂組成物からなり、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量を調節することにより電波吸収層７の複素比誘電率を変化させて電磁波の吸収性能を高める。
【００２２】
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が使用される。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
本発明の吸音パネルでは、電波吸収性能を得るための導電性酸化チタンと導電性カ−ボンブラックの配合量を、樹脂材料１００重量部に対して導電性酸化チタン２０〜６０重量部及び導電性カ−ボンブラック１〜１０重量部とし、これにより電波吸収層の複素比誘電率が１５±５−ｊ５±３になるように調整している。
【００２７】
この発明の吸音パネル２は上記のように構成されるため、吸音性能を阻害することなく優れた電波吸収性能を発揮する。
【００２８】
【実施例】
以下に示す特性を有する吸音パネルの試験片を作製し、ベクトルネットワ−クアナライザ−ＨＰ８７２２Ｃによりホ−ンアンテナ及び円偏波用アンテナ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２に示した。なお、測定条件は以下の通りであった。
【００２９】
ここで、電波吸収層として市販のエポキシ樹脂１００重量部に対して導電性酸化チタン（石原産業製商品名「ＦＴ２０００」）５０重量部と導電性カ−ボンブラック（日本イ−シ−製商品名「ケッチェンブラック」）３重量部を配合した材料を使用した。
（特性）
吸音層：複素比誘電率ε＝１．１−ｊ０．０１、厚さ５０ｍｍ
空気層：複素比誘電率ε＝１、厚さ３５ｍｍ
電波吸収層：複素比誘電率ε＝１１．９−ｊ４．６、厚さ３．８ｍｍ
（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２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。
【００３０】
【発明の効果】
この発明の吸音パネルは、吸音性能を有する吸音層と空気層を前面側に配置し、背面側に電波吸収性能を有する電波吸収層を配置することにより、吸音パネル全体として吸音性能を損なうことなく優れた電波吸収性能を発揮する構造になっている。
【００３１】
特に、電波吸収層を構成する樹脂組成物は、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量を変化させることにより複素比誘電率を１５±５−ｊ５±３になるように調整したため、優れた電波の吸収を可能にする。
【００３２】
また、この発明の吸音パネルは、従来の吸音パネルの構造の多くの部分を採用しており、その一部を変更することにより防音性能を損なわずに電波吸収性能を付与することを可能にしているため、製造及び施工に要する工事が容易であるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の吸音パネル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】この発明の吸音パネルの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３】吸音パネルの使用形態を説明するための図で、高速道路の側壁に設置された防音壁に使用された状況を示している。
【図４】従来の吸音パネルの積層構造を説明するための図１と同様な断面図である。
【符号の説明】
１  防音壁              ２  吸音パネル        ３  遮音板
４  空気層              ５  吸音層            ６  保護層
７  電波吸収層
【図１】
0004079672.tif 000002
【図２】
0004079672.tif 000003
【図３】
0004079672.tif 000004
【図４】
0004079672.tif 000005