电磁波屏蔽建材及其制造方法

专利名称：电磁波屏蔽建材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于需要进行电磁波屏蔽的建筑物，如会馆，医院，学校等公共设施以及企业大楼，工厂，住宅等的墙壁，地板，天花板的电磁波屏蔽建材。
另外，由于石膏板价格低，重量轻，易施工，已用于许多建筑物的墙壁。但是这一材料本身没有电磁波屏蔽的性能，所以不能用于上述要求屏蔽电磁波的建筑物上。这样在石膏板上叠层铁，铜等导电性的金属板或者是金属箔，使其具有电磁波屏蔽性能。但是在石膏板上叠层金属板或者金属箔，价格比较高。另外，如在工厂预先叠层金属板，又会增加重量，带来运输上的困难。而在现场叠层金属板时，则增加操作工序。总之，因为必须要进行金属加工，所以无法发挥石膏板的优点。
过去也有具有电磁波屏蔽性能的电磁波屏蔽建材石膏板。图7(A)是这种石膏板的局部剖视立体图，图7(B)为其断面俯视图。如图所示，在石膏板20的矩形板状的板部21的的内表面埋设有和其内表面大致平行且和该内表面面积大致相等的导电性网状板24。在板部21的表面贴有表纸22，在后面贴有内纸23。又，图7(A)(B)中的箭头是表示电磁波的入射方向。
上述石膏板20可以用如下的方法制造。在带式传送机上被传送的成型箱内由卷有表纸22的滚筒提供表纸22，同时在表纸22上由卷有导电性网状板24的滚筒提供导电性网板24，再在该表纸22和导电性网状板24上提供由组成所述板部21的混合材料。在该混合料上，卷有内纸23的滚筒供给内纸23，这样连续形成预定厚度的连续石膏板，由传送机送来的长石膏板被切成长1820mm。这样连续形成长1820mm，宽910mm，预定厚度为(9.5mm、12.5mm、15mm等)的矩形状石膏板20。
上述混合材料，例如是在烧石膏，起泡剂，固化调整剂，粘接剂，黏土(矿物)等主要成分中，分别混入重量比为10wt％，粒度小于100μm的碳材和重量比为2wt％，长度小于6mm的碳纤维，再加水均匀搅拌而成。
另外，所述导电性网板24，例如可以用金，银，铜，钢，铝，锌，镍，碳等导电性材料组成的线材，或者用在高分子纤维、玻璃纤维等表面涂覆所述导电性材料的线材等组成象围棋盘式有开口的形状而形成。
所述石膏板20是3层结构，由从如图7(B)所示的电磁波的入射方向看过去单位电阻在100Ω/以下且复数介电常数的绝对值为5～1200的介电体(表面侧的石膏组成部21a)，电抗在10Ω/cm以下的导电性网状板24，单位阻抗在100Ω/以下且复数介电常数的绝对值为5～1200的介电体(内面侧的石膏组成部21b)组成，在30MHz～10GHz的频带中至少发挥40dB的电磁波屏蔽性能。
还有，上述原来的电磁波屏蔽建材石膏板20因为板部21中夹有导电性网状板24而制造困难，制造效率很低，制造价格很高。
再有，因为基材是纤维所以这样的导电性网板24的强度很低，从断线和扭曲的角度看，会产生各批制品的电磁波屏蔽性能波动。特别是上述导电性网状体24埋设在混合材料的过程中，在型箱的两侧部分，很容易发生导电性网状体24因为断线和扭曲产生的不良部分。因此，有不能得到具有一定的电磁波屏蔽性能的稳定石膏板。
本发明考虑上述问题，目的是提供价格低，效率高，能屏蔽电磁波的电磁波屏蔽建材和其制造方法。
为了达到上述目的，本发明的电磁波屏蔽建材的特征是在以板的主要成分和导电性物质混合材料形成的板部的至少一面，由在基材薄板的一面上通过印刷导电性墨水层来形成的电磁波屏蔽薄板并呈接触该导电性墨水层的多层结构。
另外最好在电磁波屏蔽薄板中网状地形成导电性墨水层，导电性墨水层的线宽在0.5mm以上，而且导电性墨水层的开口率在30％以上。
还有，电磁波屏蔽薄板的导电性墨水层的墨水载色剂中使用了以多元醇为主要成分的异氰酸酯化合物作为交联剂的组成物。
上述电磁波屏蔽建材的制造方法，其特征是在板部的至少一面与导电性墨水层接触状态地叠层电磁波屏蔽薄板。
这种电磁波屏蔽建材的制造方法，最好是在导电性墨水层形成地墨水的载色剂中使用了以多元醇为主要成分的异氰酸酯化合物作为交联剂的组成物，在板部和电磁波屏蔽薄板的叠层工程中由加热使导电性墨水层固化。
还有，本发明的电磁波屏蔽建材的制造方法，其特征是从第一滚筒送出的第一薄板的同时，在该第一薄板的上面供给板的主要成分和导电性物质的混合材料，在该混合材料上从第二滚筒提供第2薄板，由此形成在板部的上下面分别附着薄板的连续电磁波屏蔽建材，再用切断得到所定的形状的电磁波屏蔽建材，上述第1薄板和第2薄板中至少一块薄板内使用了由在基材薄板的一面上印刷导电性墨水层而形成的电磁波屏蔽薄板。
这种电磁波屏蔽建材的制造方法，最好是在电磁波屏蔽薄板中网状地形成导电性墨水层。
图2是导电性墨水层的模式示意说明图。
图3是一例和本发明有关的电磁波屏蔽建材的生产线的说明图。
图4表示按实施例制造的电磁波屏蔽石膏板的局部剖视立体图和俯视图。
图5是实施例的石膏板和原来的石膏板对水平极化波的电磁波屏蔽性能的比较图。
图6是实施例的石膏板和原来的石膏板对垂直极化波的电磁波屏蔽性能的比较图。
图7是表示原来具有电磁波屏蔽性能的石膏板的局部剖视图和俯视图。
符号说明1-板部；2，3-板纸；4-导电性墨水层；5-带式传送机；6-成型箱；7-引导转轴；8-槽桶容器；9-引导滚筒；10-石膏板；11-板部；12-电磁波屏蔽薄板；13-板纸；14-导电性墨水层。


图1(A)的电磁波屏蔽石膏板是在板部1的外面侧有印有图案的导电性墨水层4的板纸2构成的电磁波屏蔽薄板，图1(B)的电磁波屏蔽石膏板是在板部1的内面侧有印有图案的导电性墨水层4的板纸3构成的电磁波屏蔽薄板。另外，图1(C)的电磁波屏蔽石膏板是在板部1的内、外面侧分别有印有图案的导电性墨水层4的板纸2、3构成的电磁波屏蔽薄板。而图1(D)中的电磁波屏蔽石膏板是在板部1的内，外面侧全部印有导电性墨水层4的板纸2、3构成的电磁波屏蔽薄板。
对于任何一种电磁波屏蔽石膏板，只要导电性墨水层4如图所示的那样和板部1接触就行。由于这样的位置关系，导电性墨水层4的颜色和光泽(一般是黑色或者是金属光泽)隐藏在板纸的内面，很难影响石膏板的外观设计。这样导电性墨水层4还很难磨损，生锈。又，这样在板纸的一面上印刷导电性墨水层4的电磁波屏蔽薄板可以随便用在外侧或者内侧，也可以用在两侧。
组成电磁波屏蔽石膏板的板部的主要成分的石膏用一般的石膏板使用的材质。也就是，主要是熟石膏(CaSO4.1/2H2O)，另外使用了石膏(CaSO4.2H2O)或者是无水石膏(CaSO4)或者两者皆有。因为在该石膏材料中添加了导电性物质，使其具有导电性而加速了电磁波的衰减。而且，作为电介体，因为入射电磁波使电介质极化发生电磁波反射，因此具有很高的电磁波屏蔽性。板部的厚度大致为6～20mm，表面电阻1～103Ω/，最好是10～100Ω/，板部的复数比介电常数的绝对值为10～1000。
考虑到价格和性能的平衡，在板部的主要成分内混入的导电性物质以石墨等导电性碳为好，也可以用钯，镍，金，铂，银等导电性金属。也可以使用2种以上的混合物。铝，铜会和石膏的碱性成分起化学反应，降低导电性，不适合用于石膏板。粉末的形状是鳞片状，短纤维状，多角形等，平均粒度为1～30μm，添加量大致为4～70质量％，最好是20～70质量％。
在石膏板的场合，板部最好至少混入重量比为1wt％以上的碳纤维材，以及重量比5wt％以上的粒度为100μm以下的碳材等导电性物质。这里，板部的主要成分的重量比在30wt％以下时板部的强度明显降低，因此，主要成分最好在上述重量比以上。另外，上述碳纤维最好是6mm以下的占重量比的3wt％。也就是，混入重量比在3wt％以上的6mm以上的碳纤维材料会增大膨胀，使得难以混合。
电磁波屏蔽薄板是在纸等基材薄片上的一面上印刷有导电墨水层。这样比原来的电磁波屏蔽薄板有强度，也没有性能波动，具有稳定的均匀电磁波屏蔽性能的质量。
组成电磁波屏蔽薄板的基材薄片也可以用除纸以外的薄片。该薄片如果如图1所示的贴在板部作为电磁波屏蔽石膏板时，可以用一般的石膏板纸，该纸一般由废纸再利用制成。内面的板纸可以用重量大致为50～300g/m2的纸，电磁波入射侧的外面板纸可以用重量大致为150～300g/m2的纸。另外，板纸最好以滚筒的方式供应。
在基材薄片上形成的导电性墨水层的墨水只要具有导电性的物质就行，所以使用在粘接剂树脂内添加导电性物质粉末。
粘接剂树脂用硝化绵，醋酸纤维素，醋酸丙酸纤维素等纤维素系树脂，聚(甲基)甲基丙烯酸乙酯，聚(甲基)丙烯酸等丁酯等丙烯酸树脂(这里，(甲基)丙烯酸指丙烯酸或者是甲基丙烯酸)，氯乙烯--醋酸乙烯共聚物，聚酯树脂，聚乙烯醇缩丁醛，聚氨酯树脂等中的一种或者两种以上的混合物。
导电性物质粉末和在板部内添加的物质相同，例如用金，银，铜，不锈钢，铝，锌，锡，镍等导电性金属，或者是石墨，碳等导电性材料颗粒，或者是混合5～70质量％的这些导电性材料，最好是混合50～70质量％。又，这些颗粒的形状最好是鳞片状或者是短纤维。
作为墨水的载色剂使用的聚氨基甲酸乙酯树脂由多元醇(多价乙醇)为主要成分，异氰酸酯化合物为交联剂(固化剂)组成。
多元醇的分子中有2个以上的羟基，一般含有单体二元醇、三元醇等以及主要对分子量有贡献的包含了由亚烃基重复链的聚合物二元醇、三元醇。典型的聚合物多元醇聚醇实际是以羟基重复的直链或者支链组成，最好是含有2，3，4或者以上的羟基的单体多元醇。例如，含有乙二醇、丙二醇、丙三醇、三甲醇丙烷、1，2，6己三醇、丁烯二醇、蔗糖、葡萄糖、山梨糖醇、季戊四醇、甘露醇、三乙醇胺、n-甲基二甲醇胺以及环式芳香族、脂肪族和三元醇。再有，使用聚乙二醇，聚丙二醇，丙烯基多元醇，聚酯多元醇和聚醚多元醇等。
另外，作为异氰酸酯化合物，使用了在分子中有2个以上的异氰酸基的多元异氰酸酯化合物。例如，2，4-甲苯撑二异氰酸酯、2，6-甲苯撑二异氰酸盐、二甲苯基甲烷-4、4′-二异氰酸酯、被称为原MDI的聚基苯甲烷聚异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯化合物，异佛尔酮异氰酸酯、环己二异氰酸酯、二环己烷-4、4′-二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯等脂肪族以及脂环族异氰酸酯化合物，加氢的甲苯撑二异氰酸酯、加氢的二甲苯基二异氰酸酯等加氢异氰酸酯化合物，或者是聚异氰酸酯化合物和低分子量的二醇或者三元醇，例如二丙二醇、1，6-己烷二元醇、1，2，6己烷三元醇、三羟甲基丙烷反应生成的、在异氰酸酯末端有低分子量加成物等的异氰酸酯附加物，或者是甲苯撑二异氰酸酯等异氰酸酯的聚合物。
用上述异氰酸酯单体也可以，可以使后面所述的封闭剂与异氰酸酯基中进行加成反应，交联固化时兼用适当的解离催化剂加热解除封闭化的形式、使用作为封闭异氰酸酯也可以。另外，异氰酸酯单体可以用于常温液体固化。由用封闭异氰酸酯，为了防止在电磁波屏蔽薄板上形成的导电性墨水层交联固化，可以设计预备导电性墨水层，这样和板部的粘接性可以长时间不下降。因此可以先制造电磁波屏蔽薄板，然后将板部移至叠层工程，在制造工程中非常有利，可以得到层问结合强度很好的电磁波屏蔽材料。
作为封闭剂，可以有苯酚、甲酚、二甲酚、对乙基苯酚、o-异丙基酚、p-tert-丁基酚、p-tert-辛基酚、麝香草酚、p-苯酚、p-硝基酚、p-氯酚等酚系封闭剂，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基二甘醇乙醚、苄醇、苯基溶纤剂、糠醇、环乙醇等乙醇系封闭剂，丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙烯乙酸乙酯等活性亚甲基系，丁硫醇、苯硫酚、terr-十二烷基硫醇等硫醇系封闭剂，乙酰苯胺、醋酸酰胺、苯甲酰胺等酰胺系封闭剂，琥珀酰亚胺、马来酰亚胺等酰亚胺系封闭剂、二苯胺、苯基萘胺、苯胺、咔唑等胺系封闭剂，咪唑、2-乙基咪唑等咪唑系封闭剂，尿素、硫脲、乙撑尿等尿素系封闭剂，N-苯氨基甲酸苯酯、2-噁唑烷酮、等氨基甲酸盐系封闭剂，乙抱亚胺等亚胺系封闭剂，甲醛肟，乙醛肟，甲基乙基甲酮肟、环己酮肟等肟系封闭剂，亚硫酸钠、亚硫酸钾等亚硫酸系封闭剂等。最好在电磁波屏蔽和板部加热成型的温度将异氰酸酯的封闭解除。
在基材薄板中形成导电性墨水的印刷方法是丝网法，可以大量涂覆而渗透少，最好用可以连续印刷的转动丝网印刷法。另外，如果是高导电性墨水，只要很少的涂覆量就可以，这样用照相凸板印刷也可以形成导电性墨水层。
上述电磁波屏蔽石膏板作为电磁波屏蔽薄板用了有导电性的板纸。但是如果仅在板部大量添加导电性物质粉末来得到很好的电磁波屏蔽性能，就会降低板部的强度和成形性，提高价格。因此最好是板纸也具有导电性。
最好是导电性墨水的电阻值(用表面电阻或者体积电阻来评价)低于板部的电阻，以减轻对板部的导电性物质的添加量的负担。这样仅用导电性碳粉末性能不够好，只用银价格又太高，最好是两者配合。配比量的质量比大致为银粉末/导电性碳粉末＝1/2到30/1，涂覆厚度一般是3到30g/m2(dry)。又，可以使用镍，但是涂覆量大于银。另外，为了使板纸有导电性，可以混入有导电性物质的纤维、将导电性物质蒸发到板纸上。
如果想得到好的屏蔽性能(电磁波强度的衰减度)和宽的屏蔽电磁波频带，最好是如图1(D)使用整面的导电性墨水层。但是如果考虑即使降低一点屏蔽性能也要降低导电性墨水的费用，或者想屏蔽特定的频带时，可以形成如图2(A)～(F)的图形。
导电性墨水是如图2(A)、(B)所示的格子状(或网格状)图形时，该导电性墨水层具有电磁波的低频滤波器(Low cut filter)的功能。也即，存在根据开口部的尺寸决定的屏蔽频率fc(Hz)，低于fc频率的电磁波被屏蔽，超过fc的频率的电磁波从该导电性墨水的开口处进入并透射。该屏蔽频率fc相当于和该导电性墨水层的开口部有相同的形状和尺寸剖面的导波管的屏蔽频率f’c(Hz)。也即，fc≌f’c。该近似相当于如图2(A)、(B)的开口部但是长度很短(向里面)的波导管。
例如图2(A)，(B)，在导电性墨水层的开口部的边长为a(m)和b(m)时，该开口部的屏蔽频率是fc，近似于具有断面和该开口部同形状同尺寸的波导管的屏蔽频率f’c(Hz)，在a≥b时有fc≌f’c＝C/2a这里C＝2.998×108(m/sec)，是真空中(在空气中光速也大概相同)的光速。例如，a＝b＝10mm＝1×10-2m的正方网格时fc≌1.5×1010Hz＝15GHz在这种情况，对15GHz以下频率的电磁波有屏蔽功能。
又，例如室内的家电制品使用传输波的频率为3GHz＝3×1010Hz的电磁波控制时，组成墙壁，天花板，地面或者是全部的建材必须是不屏蔽3GHz的电磁波并使其通过，但是要求屏蔽除此以外的频率，特别是在周围环境中存在的、在各种各样的家用电气工作时被使用或者有影响的低于3GHz的低频带的电磁波(噪声)。这时，可以将屏蔽频率fc(Hz)设定为比3GHz稍低的频率。这样，正交网格的开口部的长度较长的边a，在fc＝3GHz时从fc≌C/2a＝3×109Hz求出a＝5×10-2m＝50mm，设定的a比50mm小，大约40mm就可以了。
形成网格的网状导电性墨水的开口宽度如果太大，有不能满足需要屏蔽的电磁波频带的屏蔽性能的可能性。因此最好是尽可能小。但是太小了，板部和导电性墨水的附着力可能下降。因此，网格的网的开口宽度最好是最小设定为4mm角度，导电性墨水层的线宽变细(0.5mm左右)、开口率在30％以上到90％、如果能保证板部和导电性墨水层以及基材薄板的附着力，导电性墨水层的开口宽度也可以降低。另外，即使导电性墨水层的线宽变细，如果能保证板部和导电性墨水层的附着力，导电性墨水层的网的开口宽度也可以降低。但是，导电墨水层的线宽变细也会有印刷不均匀等问题，一般最好在0.5mm以上。
因此，导电性墨水层形成网格状时，可以考虑其和板部的附着力，需要屏蔽的电磁波的频带，印刷不均匀等问题后设定该网线的宽，开口宽度，开口率。但是最好具体如前面所述，导电性墨水层的线宽度在0.5mm以上，导电性墨水层的网格开口率在30％以上到90％，网的开口宽度在4mm左右。
又，即使有一部分电磁波通过网的开口部，因为板部11具有导电性和电介质性质，也有电磁波屏蔽效果，所以可以确保石膏板整体的电磁波屏蔽性能。
又，如果在板纸的两面薄板面上形成导电性墨水，再将沿电磁波入射方向的双方开口部相互错开的话，即使设定大的开口率，也能保证电磁波的屏蔽能力。
上述电磁波屏蔽石膏板的制造方法可以和通常的石膏板的制造方法相同。需要时可以在板纸的外面，内面或者内外的表面用公知的印刷方法用一般的墨水印刷所希望的图案。
上述电磁波石膏板用如图3所示的生产线生产。例如，用生产图1(B)所示的电磁波屏蔽石膏板时，在带式传送机5上被传送的成型箱6内，通过引导转轴7，由卷有电磁波屏蔽薄板3的转轴Ra将导电性墨水的印刷面3a向上那样地提供电磁波屏蔽薄板3，同时在该电磁波屏蔽薄板3的印刷面3a上，由槽桶容器8提供作为板部1组成材料的混合材料。这样在电磁波屏蔽薄板3的导电性墨水层4上附着了被提供的混合材料，在板部1的内面附着导电性墨水4。再在该混合料上从卷有板纸2的转轴Rb提供内面的板纸2。这样，引导转轴9引导的板纸2压入混合材料的上侧，形成所定厚度的连续石膏板，从被传送带送来的连续石膏板，例如可以连续得到长1820mm，宽910mm，预定厚度(9.5mm、12.5mm、15mm)的矩形石膏板。
本发明的作为电磁波屏蔽建材的电磁波屏蔽石膏板，如上述结构，由吸收和反射从外部飞来的电磁波而屏蔽电磁波，防止电磁波透过石膏板侵入室内。
本发明的作为电磁波屏蔽建材的电磁波屏蔽石膏板，可以用于建筑物的墙壁，地面，天花板，门，隔断板等地方。
电磁波屏蔽薄板贴在板部的内面(和电磁波入射方向相反)类型的电磁波屏蔽石膏板可以用于墙壁，天花板等内装建材。但是天花板内装用建材有时使用以硅酸钙为主要成分的板。在使用以硅酸钙为主要成分的板时，也可以在电磁波入射方向的对面贴上本发明的电磁波屏蔽薄板，使导电性墨水层和主要成分接触，得到和上述石膏板有同样电磁波屏蔽性能的天花板内装建材。
又，上述电磁波屏蔽薄板也同样适用于尿烷，乙烯树脂，合成橡胶等以合成树脂为主要成分的地瓷砖，瓷砖式地毯，地膜，毛毯等地面建材中，得到和上述石膏板同样的效果的地面内装建材。
另外，上述电磁波薄板也适用于外装板等外装用建材。也即，在用加水混合硅酸钙或者是合成树脂的主要成分和导电性材料配成混合材料作成板部的板面内，电磁波屏蔽薄板的导电性墨水层和薄板接触，可以得到和上述石膏板同样效果的种种电磁波屏蔽建材。在这种情况下，只要在板部的任何一面板面内装有接触了导电性墨水层的电磁波屏蔽薄板就可以。
又，用加水固化的上述石膏或者是硅酸钙等水固化性无机物质组成的板部时，因为含水使得板部的导电性增高，可以比合成树脂的情况少混入碳纤维或者碳材等导电性材料。
又，如上所述在纸等基材薄板的一面上，由印刷网状导电性墨水层形成电磁波屏蔽薄板。但是也可以在基材薄板面上贴上由导电性材料形成的网状导电性墨水层、或者在基材薄板上埋入或者织入导电性墨水层组成电磁波屏蔽薄板。例如，在上述成型箱内供给纸等薄板的同时，供应原来说明过的导电性网状板将其贴在薄板上，另外在板面内埋入导电性网状板，织入导电性网状板都可以。
该石膏板10在板部11的一面贴有电磁波屏蔽薄板12，另一面上贴了板纸13。也即，如果将箭头表示的电磁波的入射侧作为外侧，在板部11的外侧贴有板纸13，而板部11的内侧贴有电磁波屏蔽薄板12。又，板部11是在以烧石膏，起泡剂，固化调整剂，粘接剂，黏土(矿物)为主要成分中混入了粒度在44μm以下、重量比为10wt％的碳材，长为6mm以下的、重量比在2wt％的碳纤维，再加水很好的搅拌制成的混合材料。
在电磁波屏蔽薄膜12的内面印刷了网状导电性墨水14层，该网状层具有由导电性墨水组成的围棋盘式的开口。具体来说，使用银的鳞片状颗粒和导电性碳混合成如下组成的导电性墨水在一面的板纸上印刷了网状导电性墨水14层。导电性墨水中的粘合剂树脂使用了聚酯多元醇、和由甲基乙基甲酮肟封闭化的己(六甲撑)二异氰酸酯作为固化剂。多元醇和封闭异氰化酸酯固化剂以10∶2的比例使用。该导电性墨水层14的厚度大约为10±5μm，线宽大约为2mm，网的开口率为44％，线的开口宽度大约4mm。
《导电性墨水的组成》银粉末平均粒度10μm的鳞片状 60质量％石墨粉末平均粒度1μm的鳞片状 4质量％
粘接剂树脂聚酯树脂+封闭异氰酸酯固化剂15质量％稀释剂 21质量％该石膏板10用如图3所示的同样生产线生产，以板部11的内面和电磁波屏蔽薄板12的导电性墨水层14形成接触状态来制造。尺寸为1820×910mm。该石膏板具有从电磁波入射方向(图4(B)的箭头方向)看过来单位电阻100Ω/以下、复数比介电常数的绝对值为5～1200的电介体(板部11)和电阻10Ω/以下的导电性墨水层14的二层结构，可以得到如图7所示的原来的石膏板同样的电磁波屏蔽性能的石膏板。
图5、图6和图7表示有电磁波屏蔽性能的原来的石膏板20和本实施例的石膏板10的电磁波屏蔽性能的比较结果图。图5是对水平极化波的屏蔽性能结果，图6是对垂直极化波的屏蔽性能结果。
从图5和图6可知，实施例的石膏板10和原来的石膏板20具有同样的电磁波屏蔽性能。也即，得到了在30MHz到10GHz的宽频带中有40dB以上的优秀电磁波屏蔽性能的石膏板。使用该石膏板作为内装建材，形成房间可以屏蔽室外的电磁波，同时可以防止从室内的通信装置发出的电磁波使通信装置误动作和信息传送误差。
本实施例的石膏板10不需要和如图7所示的原来的石膏板20那样在板部21中夹导电性网状体24，只需要将印有导电性墨水层14的作为内纸的电磁波屏蔽薄板12提供给成型箱就可以，因此可以容易地生产并且提高了生产效率。
又，导电性墨水层的印刷面在板部的内接触面，电磁波屏蔽薄板12不象原来的导电性网状体13那样埋设在混合材料中。又，作为电磁波屏蔽薄板12基材的纸和原来的纤维比强度高。因此电磁波屏蔽薄板12难以发生的断线和扭曲的问题。又，导电性墨水层14是印刷的，很少有质量的波动。因此得到了具有一定电磁波屏蔽性能且质量稳定的石膏板10。
也即，在宽的频率具有很好的电磁波性能的同时，容易生产而且提高了生产效率，降低了生产成本，并且可以得到质量稳定的石膏板。
又，因为导电性墨水层14的线宽大约是2mm，解除了印刷不稳定和擦过的问题，因此确实能得到具有一定电磁波屏蔽性能且质量稳定的石膏板。
又，因为保证了导电性墨水层14的网的开口率大约为30％，网的开口宽度大约是4mm，至少除导电性墨水层14部分，纸和石膏的附着力和原来的石膏板一样。因此，不需要选择墨水的树脂粘接剂和石膏有粘接力的墨水也可以保证板部11和导电性墨水层14的附着力，因此确实能生产具有一定电磁波屏蔽性能且质量稳定的石膏板10。
然后，在石膏中混入石墨的鳞片状粉，预备表面电阻为50Ω/的石膏材料，该石膏材料流入上述得到的导电性板纸上，再在上面覆盖160g/m2的室内侧板纸，热压(在80℃，用5Kg/cm2压制)，得到尺寸为930×2100mm的电磁波屏蔽石膏板。比较例1将没有形成导电性墨水层的上述实施例2的石膏板作为比较例1。比较例2制造除去没有形成导电性墨水层、并且表面电阻为5Ω/cm的碳纤维织成大致为围棋盘的纤维体在石膏板制造时封入外和上述实施例2相同制造的石膏板，作为比较例2。
测定这样得到的实施例和比较例1、2的石膏板的电磁波屏蔽性能。具体是使用2.5GHz的电磁波，将各石膏板上横竖均等分成3点，共得到9点，测定这些点的电磁波屏蔽性能。结果表示于表1。
表1

从表1可知，实施例2的石膏板有很好的电磁波屏蔽性能，而且随测定位置很少波动。而没有形成导电性墨水层的的比较例1的石膏板的电磁波屏蔽性能不好，使用了碳纤维的比较例2的石膏板的性能波动很大质量不安定。
根据以上说明，本发明的电磁波屏蔽建材是至少在板部的一面内电磁波屏蔽薄板接触导电性墨水层组成的多层结构，该板部是以板的主要成分和导电性物质混合材料形成，电磁波屏蔽薄板是由在基材薄板的一面上印刷导电性墨水层而形成。所以板部本身的导电性即使不提高，也可以有效的屏蔽电磁波。而且可以得到性能波动很小的稳定电磁波屏蔽性能。另外，因为可以用和原来的制造工序相同的制造工序来制造，所以容易制造并且提高能效率，降低制造成本。
权利要求
1.一种电磁波屏蔽建材，其特征在于在以板的主要成分和导电性物质的混合材料形成的板部的至少一板面，由在基材薄板的一面上通过印刷导电性墨水层来形成的电磁波屏蔽薄板并呈接触该导电性墨水层的多层结构。
2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽建材，其特征在于在电磁波屏蔽薄板中网状地形成导电性墨水层。
3.根据权利要求2所述的电磁波屏蔽建材，其特征在于导电性墨水层的线宽在0.5mm以上，而且导电性墨水层的开口率在30％以上。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的电磁波屏蔽建材，其特征在于在形成电磁波屏蔽薄板的导电性墨水层的墨水载色剂中使用了以多元醇为主要成分的异氰酸酯化合物作为交联剂的组成物。
5.一种电磁波屏蔽建材的制造方法，是根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的电磁波屏蔽建材的制造方法，其特征在于在板部的至少一板面与导电性墨水层呈接触状态地叠层电磁波屏蔽薄板。
6.一种电磁波屏蔽建材的制造方法，是根据权利要求5所述的电磁波屏蔽建材的制造方法，其特征在于是在形成导电性墨水层的墨水的载色剂中，使用了以多元醇为主要成分的异氰酸酯化合物作为交联剂的组成物，在板部和电磁波屏蔽薄板的叠层工程中由加热使导电性墨水层固化。
7.一种电磁波屏蔽石膏建材的制造方法，其特征在于是从第一滚筒送出的第一薄板的同时，在该第一薄板的上面供给板的主要成分和导电性物质的混合材料，在该混合材料上由第二滚筒提供第2薄板，由此形成在板部的上下面分别附着薄板的连续的电磁波屏蔽建材，再按一定的长度上切断，得到所定的形状的电磁波屏蔽建材的方法，所述第1薄板和第2薄板中至少一块薄板内使用了由在基材薄板的一面上印刷导电性墨水层而形成的电磁波屏蔽薄板。
8.根据权利要求7所述的电磁波屏蔽建材的制造方法，其特征在于在电磁波屏蔽薄板中网状地形成导电性墨水层。
全文摘要
本发明提供了一种成本低效率好的能屏蔽电磁波的电磁波屏蔽建材。本发明的电磁波屏蔽建材是至少在板部1的一板面,形成电磁波屏蔽薄板接触其导电性墨水层4那样的叠层结构,该板部是以板的主要成分和导电性物质混合材料形成,电磁波屏蔽薄板是由在基材薄板的2,3的一面上印刷导电性墨水层4而形成。所以板部本身的导电性即使不提高,也能够有效地屏蔽电磁波。而且可以得到性能波动很小的稳定电磁波屏蔽性能。另外,因为可以用和原来的制造工序相同的制造工序来进行制造,所以容易制造并且可提高效率,降低制造成本。
文档编号E04B1/92GK1373268SQ0113498
公开日2002年10月9日 申请日期2001年11月29日 优先权日2001年3月2日
发明者须贺和宏, 上山弘德, 远藤哲夫, 长谷川清光, 野中英, 西美知男, 多田胜见 申请人:大日本印刷株式会社, 株式会社熊谷组, 吉野石膏株式会社