JP2000349490A - 電磁波吸収材および電磁波吸収体 - Google Patents

電磁波吸収材および電磁波吸収体

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JP2000349490A
JP2000349490A JP11160972A JP16097299A JP2000349490A JP 2000349490 A JP2000349490 A JP 2000349490A JP 11160972 A JP11160972 A JP 11160972A JP 16097299 A JP16097299 A JP 16097299A JP 2000349490 A JP2000349490 A JP 2000349490A
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Ritsuro Makita
律郎 蒔田
Hiroki Anzai
弘樹 安斎
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Maeta Techno Research Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波数帯域において優れた電磁波吸収
効果を有する電磁波吸収材(体)の提供 【解決手段】 鋳造廃砂を含有することを特徴とし、好
ましくは、水硬性無機物質または樹脂に鋳造廃砂を混合
した電磁波吸収材ないしその硬化体からなる電磁波吸収
体であって、鋳物廃砂の含有量が30〜2300g/lで
あるもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波数帯域にお
ける電磁波吸収(減衰)性能に優れた電磁波吸収材ないし
電磁波吸収体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電子機器、情報通信機器の発達に
伴い、高周波数帯域を含む広い周波数帯域の電波が使用
されている。例えば、コードレス電話や自動車電話、携
帯電話等の使用により、VHF、UHF周波数帯域に加
えて1.5GHz電波帯の電波も利用されている。最近、こ
の電磁波によるさまざまな問題が指摘されている。例え
ば、航空機や船舶等のレーダー波の混信、放送通信電波
のゴースト現象、電磁波による電子機器の誤動作、人体
への悪影響等である。
【0003】このような問題を解決するため種々の電磁
波吸収材料が検討されている。例えば、セメント系電磁
波吸収材料として、コンクリートないしモルタル等にお
いて骨材の一部に平均粒径60μM以上のフェライト粉
末を混入した電波吸収建材(特公昭52−27355号)
や、セメントに平均粒径30μm以下のフェライト粉末
を混入した電波吸収体(特開平04−352395号)が
従来から知られている。しかし、フェライト粉末による
電磁波吸収効果があるのは100〜400MHzの低周波
数帯域の電磁波であり、これより周波数が大きい1GHz
以上の高周波数帯域の吸収能は50%以下であるため、
これら従来の電波吸収体は高周波数帯域においては電磁
波吸収効果が低い問題がある。また、フェライト粉末に
代えてカーボンを用いた電磁波遮蔽材料も知られてお
り、特開平06−69682号公報には、水硬性無機物
質にカーボン繊維を0.6〜3重量%混入した電磁波遮
蔽建材が開示されている。しかし、この電磁波吸収建材
も30MHz〜1000MHzの周波数帯域における遮蔽効果は高
いが、1GHz以上の高周波帯域における遮蔽効果は不十
分である。
【0004】また、特開平06−209180号には、
石膏ボード等にカーボン、フェライト、金属粉を混合し
た電磁波吸収内壁材が記載されているが、この材料も上
記電磁波遮蔽材と同様の問題がある。なお、この石膏ボ
ード系遮蔽材は70MHz〜3GHzの周波数帯域において高
いシールド効果を有するとしているが、実際に示されて
いる周波数帯域は100〜900MHzであり、1GHz以上
の帯域について具体的なシールド効果は示されていな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の電磁
遮蔽材料のおける上記問題を解決したものであり、1GH
z以上の高周波帯域においても優れた電磁波吸収効果を
有する材料ないし吸収体を提供するものである。本発明
の電磁波吸収材ないし吸収体によれば、レーダー波の混
信や放送波のゴースト現象、電磁波による電子機器の誤
動作、人体への悪影響などを効果的に解決することがで
きる。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば以下の構成からなる電磁波吸収材および電磁波吸収体
が提供される。 (1)鋳造廃砂を含有することを特徴とする電磁波吸収
材。 (2)水硬性無機物質または樹脂に鋳造廃砂を混合した
ことを特徴とする電磁波吸収材。 (3)鋳物廃砂の含有量が30〜2300g/lである上
記(1)または(2)の電磁波吸収材。 (4)水硬性無機物質に鋳造廃砂を混合したモルタルな
いしコンクリートの硬化体からなることを特徴とする電
磁波吸収体。 (5)水硬性無機物質に鋳造廃砂を混合したモルタルな
いしコンクリートの硬化体からなり、硬化体の気孔率が
20〜80vol%、鋳物廃砂の含有量10vol%以上であ
る上記(4)の電磁波吸収体。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施態様に即して
具体的に説明する。本発明の電磁波吸収材は、鋳造廃砂
を含有することを特徴とするものであり、本発明の電磁
波吸収材に使用される鋳造廃砂とは、金属、非金属を鋳
造する鋳型に用いられる鋳物砂であって鋳造後の廃砂の
ことである。鋳型を製造するには鋳物砂を固めるための
バインダーとしてフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が
通常用いられている。この樹脂粉末を混合した鋳物砂あ
るいは樹脂によって被覆された鋳物砂を用いて主型や中
子等の鋳型を製造し、溶解した金属等をこの鋳型に流し
込んで鋳造する。鋳造した金属等が冷えて固化した後に
鋳型を壊して製品を取り出す。鋳型を構成していた鋳物
砂はばらばらになって廃棄される。この廃棄された鋳物
砂(鋳物廃砂)の表面には上記樹脂が焼かれて炭化した成
分が薄い膜状に付着している。本発明はこのような鋳物
廃砂を用いる。鋳物廃砂の粒径は限定されない。通常の
鋳物砂の粒度範囲であれば良い。
【0008】本発明の電磁波吸収材(体)は鋳物廃砂を板
状の袋や容器に充填して使用する態様を含む。また、本
発明の電磁波吸収材(体)は鋳物廃砂を水硬性無機物質や
樹脂に混合したものである。水硬性無機物質および樹脂
の種類は限定されない。水硬性無機物質としてはセメン
トや石膏などを用いることができる。これらの電磁波吸
収材(体)において、鋳物廃砂の含有量は30〜2300
g/lが適当である。この含有量が30g/l未満では鋳物廃
砂を混合する効果が明らかではなく、一方、鋳物廃砂の
含有量が2300g/lを上回るとセメント等に混合する
場合に単位量当たりのセメント量が少なくなり、硬化体
の強度不足を招く。
【0009】鋳物廃砂を水硬性無機物質や樹脂に混合し
たものは、好ましくは、この水硬性無機物質や樹脂をバ
インダーとして硬化した硬化体からなる電磁波吸収体と
して用いられる。石膏に鋳物廃砂を配合した硬化体や、
セメントに鋳造廃砂を混合して硬化したモルタルないし
コンクリート(以下、モルタルとコンクリートを含めて
コンクリートと云う)は電磁波吸収体として各種の建材
や外壁材、内装材などに用いることができる。
【0010】鋳造廃砂を含有する水硬性無機物質の硬化
体からなる電磁波吸収体は、好ましくは、硬化体の気孔
率が20〜80vol%、鋳物廃砂の含有量10vol%以上
のものである。電磁波吸収体が適度な気孔率を有するこ
とにより、電磁波がコンクリート内部に進入し内部反射
による打消などによって減衰される。ただし、気孔率が
過大であると電磁波が鋳物廃砂によって吸収されること
なく吸収体を通過する割合が大きくなり、内部での減衰
効果が低下するので、気孔率は80vol%以下が適当で
あり、75vol%以下が好ましい。一方、気孔率が小さ
く緻密な硬化体では、硬化体の表面で電磁波が反射して
内部に吸収され難く、電磁波を吸収して減衰する効果が
低い。気孔率は20vol%以上が適当であり、30vol%
以上が好ましい。なお、電磁波の照射方向に対する電磁
波吸収体の厚さ(長さ)が大きいものほど概ね吸収効果が
高い。
【0011】電磁波吸収体ないし電磁波吸収材に含まれ
る鋳物廃砂の量は10vol%以上が適当であり、15vol
%以上が好ましい。鋳物廃砂の含有量が10vol%より
少ないと十分な電磁波吸収効果が得られない。鋳物廃砂
の含有量が15wt%以上であれば含有量による相違は少
なく、15〜約55vol%の含有量で1GHz以上の高周波
数帯域において広い周波数に対して優れた吸収効果を有
する。
【0012】鋳物廃砂と共に炭素繊維等を混合しても良
い。ただし、鋳物廃砂に代えて使用前の鋳物砂を用いた
ものや、付着した炭素を除去したもの(焼砂)を用いたも
の、あるいは従来のフェライト粉末を用いたものは、本
発明のような電磁波吸収効果が得られない。また、鋳物
廃砂に代えて炭素繊維を混合したものは炭素繊維が内部
空隙を埋めて気孔率が減少し、電磁波吸収効果を低下す
る傾向があるので、本発明と同等の電磁波吸収効果を得
るには気孔率を75%程度に保つ必要がある。一方、鋳
物廃砂はコンクリートにおいて骨材として内部空隙を形
成する役割を果たし、表面に付着した炭素がこの内部空
隙に面して存在するので、炭素繊維などによって空隙が
充填されるものとは異なり、優れた電磁波吸収効果を発
揮するものと考えられる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に示
す。なお、これらの例は本発明の範囲を限定するもので
はない。
【0014】実施例および比較例 普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製品)、鋳物廃
砂、水および分散剤などを表1に示す性状となるように
配合し、モルタル製の円筒形(外径20.7mm×内径8.5mm,
長さ90〜30mm)テストピースを調製した(実施例No.1〜N
o.12)。このテストピースに電磁波を照射してその吸収
能力を測定した。試験方法は、金属製の筒状有底セルに
テストピースを入れ、その開口端面に電磁波を照射し、
反射波の強度から吸収率を求めた。開口端面に照射され
た電磁波はテストピース内部を通過して金属製セルの底
部で反射され、再びテストピース内部を通過して外部に
反射されるが、このテストピース内部を通過する際に減
衰される。この減衰の程度によって吸収率が求められ
る。この測定結果を図1〜図12に示した。
【0015】また、比較例として、鋳物廃砂に代えて、
焼砂を混合したもの(比較例1)、フェライト粉末を混合
したもの(比較例2)、黒鉛を混合したもの(比較例3)に
ついても実施例と同様のテストピースを調製し、その電
磁波吸収効果を測定した。この測定結果を図13〜図1
5に示した。なお、焼砂は鋳物廃砂を焼いて表面に付着
している炭素分を焼きとばしたものである。
【0016】図示するように、炭素分を焼きとばした鋳
物廃砂を混合した比較例1は1〜8GHzの周波数帯域に
おいて電磁波に対する減衰効果が極めて小さい。また、
従来のフェライト粉末を鋳物廃砂と同程度混合した比較
例2は4GHz付近の電磁波を多少減衰するが、その割合
はせいぜい5dB程度であり、1〜3GHz域での減衰効果
は2〜3dB程度であって殆ど吸収効果がない。また、黒
鉛を混合した比較例3の電磁波減衰効果は比較例1と同
様であり、実質的に吸収効果は殆どない。一方、図1〜
図12に示すように、本発明の実施例(No.1〜12)は何れ
も周波数1GHz以下から8GHzの高周波数帯域において広
い周波数の電磁波に対して優れた減衰効果を有する。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】本発明の電磁波吸収材(体)は1GHz以上
の高周波数の電磁波の吸収能力が優れる。また、鋳物廃
砂を利用しているので低コストの電磁波吸収材(体)であ
る。さらに、本発明の電磁波吸収材は微細な砂なので、
セメント等と混ぜやすく、かつ均一に混合できるので電
磁波の吸収効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例No1の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図2】実施例No2の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図3】実施例No3の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図4】実施例No4の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図5】実施例No5の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図6】実施例No6の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図7】実施例No7の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図8】実施例No8の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図9】実施例No9の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図10】実施例No10の電磁波吸収効果を示すグラ
フ。
【図11】実施例No11の電磁波吸収効果を示すグラ
フ。
【図12】実施例No12の電磁波吸収効果を示すグラ
フ。
【図13】比較例1の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図14】比較例2の電磁波吸収効果を示すグラフ。
【図15】比較例3の電磁波吸収効果を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2E001 DH01 FA04 FA10 GA12 HA01 HA03 HD11 JA06 JD02 KA01 2E162 CA00 CA01 CD00 FA00 FA12 FD04 5E040 AB02 BB01 CA13 5E321 AA44 BB31 BB60 GG11 5J020 BD02 EA02 EA05 EA10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳造廃砂を含有することを特徴とする電
    磁波吸収材。
  2. 【請求項2】 水硬性無機物質または樹脂に鋳造廃砂を
    混合したことを特徴とする電磁波吸収材。
  3. 【請求項3】 鋳物廃砂の含有量が30〜2300g/l
    である請求項1または2の電磁波吸収材。
  4. 【請求項4】 水硬性無機物質に鋳造廃砂を混合したモ
    ルタルないしコンクリートの硬化体からなることを特徴
    とする電磁波吸収体。
  5. 【請求項5】 水硬性無機物質に鋳造廃砂を混合したモ
    ルタルないしコンクリートの硬化体からなり、硬化体の
    気孔率が20〜80vol%、鋳物廃砂の含有量10vol%
    以上である請求項4の電磁波吸収体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002138593A (ja) * 2000-11-01 2002-05-14 Kajima Corp 電磁遮蔽壁体の構築方法
WO2003032439A1 (fr) * 2000-05-01 2003-04-17 Takenaka Corporation Materiau contenant un absorbeur d'onde electromagnetique, procede de production de ce materiau et procede de fabrication de structure l'utilisant
CN102060494A (zh) * 2010-11-09 2011-05-18 朱奎 一种有防磁性能的保温板

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