JP2003218579A - 軽量なセメント系電波吸収体およびその製造方法 - Google Patents

軽量なセメント系電波吸収体およびその製造方法

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JP2003218579A
JP2003218579A JP2002010231A JP2002010231A JP2003218579A JP 2003218579 A JP2003218579 A JP 2003218579A JP 2002010231 A JP2002010231 A JP 2002010231A JP 2002010231 A JP2002010231 A JP 2002010231A JP 2003218579 A JP2003218579 A JP 2003218579A
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hydraulic cement
wave absorber
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Toshiyuki Hashida
俊之 橋田
Motoyuki Sato
源之 佐藤
Seiki Miyasoto
清貴 宮外
Hiroyuki Takashima
博之 高島
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水硬性セメントにして且つ軽量の電波吸収体
を提供する。 【解決手段】 繊維長1〜100mm、繊維径5〜40
μmの炭素繊維を硬化後の成形体における体積混合率が
2〜6%となる量で含有し、硬化後の比重が0.8〜1.
8で、周波数2.4〜2.6GHzの電波の電波吸収量が
10dB以上である水硬性セメント系電波吸収体。水硬
性セメント100重量部に対して、シリカ質原料40〜
100重量部、軽量骨材0〜100重量部、鉱物繊維0
〜40重量部、パルプ0〜80重量部、水溶性セルロー
ス0.1〜10重量部配合されてなる水硬性セメントマ
トリックス中に繊維長1〜100mm、繊維径5〜40
μmの炭素繊維を硬化後の成形体における体積混合率が
2〜6%となる量で含有する水硬性セメント組成物を押
出成形して得られる上記の電波吸収体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量な電波吸収体
およびその製造方法に関する。特にセメント系の電波吸
収体に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤレス通信技術とその利用における
便利さから現在では多くの電波が生活空間に放出されて
いる。そのためこれらの電波は他の通信機器の正常な作
動を妨害する状況が発生している。建物の内部で発生し
た電波が外部へ多量に流れるのを防止したり、外部から
の電波の侵入を防止することが必要となってきており、
そのための電波の遮蔽材や吸収材が求められている。こ
のような要求に応える技術として、特開平5-7528
8号公報には、外壁材としてのコンクリートの中に炭素
繊維を混合した電波吸収体の製造方法が開示されてい
る。この発明では、電波吸収体は導電性繊維を含む水硬
性組成物(たとえば、モルタル)等を薄い電波吸収体と
して押出成形し、これを積層一体化して形成する方法が
開示されている。しかし、このような水硬性組成物を使
用したものは比重が高く、且つ押出成形体の複数体を積
層するという面倒な工程を必要とする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】水硬性セメント系材料
は安価で種々の形状の成形できるため、材質面では好ま
しいものであるが、重いという欠点がある。本発明は、
水硬性セメントにして且つ軽量の電波吸収体およびその
ための簡単な製造方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維長1〜1
00mm、繊維径5〜40μmの炭素繊維を硬化後の成
形体における体積混合率が2〜6%となる量で含有し、
硬化後の比重が0.8〜1.8で、周波数2.4〜2.6G
Hzの電波の電波吸収量が10dB以上である水硬性セ
メント系電波吸収体に関する。特に、本発明は、水硬性
セメントマトリックス中に繊維長1〜100mm、繊維
径5〜40μmの炭素繊維を硬化後の成形体における体
積混合率が2〜6%となる量で含有する水硬性セメント
組成物を押出成形して得られる上記の電波吸収体に関す
る。詳しくは、本発明は、水硬性セメントマトリックス
が、水硬性セメント100重量部に対して、シリカ質原
料40〜100重量部、軽量骨材0〜100重量部、鉱
物繊維0〜40重量部、パルプ0〜80重量部、水溶性
セルロース0.1〜10重量部配合されてなる上記電波
吸収体に関する。
【0005】また、本発明は、水硬性セメント100重
量部に対して、シリカ質原料40〜100重量部、軽量
骨材0〜100重量部、鉱物繊維0〜40重量部、パル
プ0〜80重量部、水溶性セルロース0.1〜10重量
部配合されてなる水硬性セメントマトリックス中に繊維
長1〜100mm、繊維径5〜40μmの炭素繊維を硬
化後の成形体における体積混合率が2〜6%となる量で
含有する水硬性セメント組成物を押出成形し、これを硬
化して得られる比重が0.8〜1.8で、周波数2.4〜
2.6GHzの電波の電波吸収量が10dB以上である
水硬性セメント系電波吸収体の製造方法に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、近時無線LAN等で使
用される2.4〜2.6GHz(ギガヘルツ)の周波数の電
波を高効率に吸収する水硬性セメント系電波吸収体を提
供するものであり、この電波吸収体は、硬化後の成形体
中に炭素繊維を特定の割合で含有し且つ硬化後の比重が
0.8〜1.8と軽量であることを特徴とする水硬性セメ
ントで形成されていることを特徴とする。本発明の電波
吸収体は、周波数が2.4〜2.6GHzの電波の電波吸
収量が10dB以上、特に20dB以上の能力を有する
ものである。
【0007】本発明では、炭素繊維は繊維長1〜100
mm、繊維径5〜40μmのものを使用する。好ましく
は繊維長は3〜10mmであり、また繊維径は10〜3
0μmである。繊維長が1mm以下のものを使用する場
合は目的とする電波の吸収能が不十分であり、また10
0mmより長いと押出成形において繊維同士の絡まりが
生じて良好な押出成形体が得られがたくなる。繊維径は
5μmより細くなると成形時の繊維の損傷を生じること
となり、一方40μmより太くなるとセメント中での炭
素繊維の存在が粗となり電波の吸収効率が低下する。炭
素繊維は、上記の条件を満足するものであれば各種のも
のが使用でき、例えばレーヨン系、ポリアクリロニトリ
ル系、フェノール樹脂系、石炭ピッチ系、石油ピッチ系
等がいずれも使用できる。
【0008】炭素繊維は、電波吸収体、すなわち硬化後
の水硬性セメント成形体中に、体積混合率として2〜6
%の範囲で含有される。炭素繊維の体積混合率が2%よ
り小さいと電波吸収率が不十分となり、一方6%より大
きいと良好な押出成形が困難となる。
【0009】本発明の電波吸収体の比重は0.8〜1.8
である。0.8より小さい場合は保形性が低下し製造が
困難となる。また、1.8より大きい場合は流動性が低
下し、押出できなくなる。
【0010】本発明の水硬性セメント系電波吸収体を押
出成形法によって成形する場合は、炭素繊維を含有する
水硬性セメントを構成するセメントマトリックスは、水
硬性セメント100重量部に対して、シリカ質原料40
〜100重量部、軽量骨材0〜100重量部、鉱物繊維
0〜40重量部、パルプ0〜80重量部、水溶性セルロ
ース0.1〜10重量部配合されてなるものが好まし
い。
【0011】本発明において、「水硬性セメント」とは
水との反応により硬化体を形成することのできるセメン
トまたはこのようなセメントが硬化した硬化体をいう。
本発明で使用する水硬性セメントは特に限定されず、各
種ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシ
ュセメント、アルミナセメント、シリカセメント、マグ
ネシアセメント、硫酸塩セメント等をすべて含む。
【0012】本発明のセメント系押出成形材料に用いる
ことのできるシリカ質原料としては、珪石粉、高炉スラ
グ、珪砂、フライアッシュ、珪藻土、シリカヒューム、
非晶質シリカ等を使用することができる。好ましくは、
成形体の強度向上および寸法安定性に寄与する点から、
珪石粉、珪砂である。これらのシリカ質原料として好ま
しくは比表面積(JIS R 5201に記載の方法によ
る)が3000〜15000cm/gのものを使用す
る。シリカ質原料は水硬性セメント100重量部に対し
て40〜100重量部、好ましくは50〜80重量部の
割合で配合される。シリカ質原料が40重量部より少な
いと成形体の強度が低下する上に、エフロレッセンスが
発生し易くなり、100重量部より多くても成形体の強
度が低下する。より好ましくは50〜80重量部であ
る。
【0013】本発明で配合されるパルプは、綿パルプま
たは木材パルプ等の天然パルプが好ましい。天然パルプ
であれば特に限定されず、バージンパルプのみならず古
紙からの再生パルプも使用できる。また木材パルプの場
合、木材の組織からリグニンを化学的に取り除いた化学
パルプ、木材を機械的に処理した機械パルプのいずれも
使用できる。パルプは繊維長が0.05〜10mmのも
のが好ましい。パルプは水硬性セメント100重量部に
対して80重量部以下、好ましくは2〜30重量部の割
合で配合される。80重量部より多いと分散不良とな
り、成形体の表面平滑性が悪化したりする。
【0014】本発明で配合される水溶性セルロースとし
ては、メチルセルロース、エチルセルロース等のアルキ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキ
シエシルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のヒドロキ
シアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース等を例示するこ
とができる。水溶性セルロースは押出組成物の各成分を
混合、押出成形する場合に、混練物に粘性を付与し、成
形性を向上させるものである。水溶性セルロースは水硬
性セメント100重量部に対して0.1〜10重量部で
配合される。0.1重量部より少ないと可塑性がなく成
形できない。一方10重量部より多い場合にはコストの
上昇を招くだけであり、これ以上の効果の向上は期待で
きない。
【0015】本発明で配合される鉱物繊維としては、セ
ピオライト、ウォラストナイト、タルク、アタパルジャ
イト、ロックウール等を例示することができる。鉱物繊
維は水硬性セメント100重量部に対して0〜40重量
部、好ましくは3〜25重量部の割合で配合される。鉱
物繊維が40重量部より多いと成形体の強度が低下す
る。
【0016】本発明で使用する軽量骨材としては、火山
れきなどの天然軽量骨材、焼成フライアッシュなどの人
工軽量骨材、真珠岩パーライト、黒曜石パーライト、バ
ーミキュライトなどの超軽量骨材、膨張スラグなどの副
産物軽量骨材を使用することができる。好ましくは、比
重を0.06〜0.5に設定できる真珠岩パーライト、黒
曜石パーライト、バーミキュライトである。例えば、特
許第3040144号の特許公報に記載されているよう
なパーライトが例示できる。
【0017】本発明のセメント系押出成形材料には、上
記以外の添加剤として、必要に応じて、マイカ、アルミ
ナ、炭酸カルシウム等のシリカ以外の無機質材料、減水
剤、界面活性剤、増粘剤等を配合することもできる。
【0018】以下、実施例により本発明をより詳細に且
つ具体的に説明する。実施例 1、2 表1に記載した配合で押出成形用セメント組成物を調製
し、これを幅W=60mm、厚さh=8mm、ランド長
L=70mmの矩形断面金型からプランジャータイプ押
出機によって押出成形してセメント系電波吸収体を作製
した。使用した炭素繊維は、呉羽化学工業社製「クレカ
チョップ」であり、長さ3mm、径18μmの均一なも
のである。
【0019】比較例 1 表1に記載したように、炭素繊維の混合量および水の量
を違えた以外は実施例1と同様の配合の組成物を調製
し、同様に押出成形によってセメント系電波吸収体を作
製した。
【0020】こうして得られた実施例1、2および比較
例1の押出成形体について、下記の方法によってその電
波吸収量を測定した。周波数2.4〜2.6GHzの範囲
における最高および最低電波吸収量を表1に記載した。
また電波の入射周波数と吸収量の関係を示す測定データ
を図1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】〔電波吸収量の測定法〕電波吸収量の測定
は、自由空間法により行なう。自由空間法は、電波吸収
体に対して直接電波を送信し、これからの反射レベルを
測定し、これと幾何学的に同面積の金属板からの反射レ
ベルを同様に測定し、両者の差から反射係数を測定する
方法である。即ち、電波暗室に設置した平板に対して、
アンテナから垂直に電波を送信し、その反射波を同じア
ンテナで受け、この電波吸収体の反射係数を求め、この
反射係数から、電波吸収体の吸収量を求めた。
【0023】
【発明の効果】本発明は、軽量で、2.4〜2.6GHz
の周波数に対し効果的な電波吸収能を有するセメント系
電波吸収体を提供するものであり、押出成形により製造
できるため長尺の製品を安価且つ容易に製造することが
できる。またこの電波吸収体はセメント製品であるた
め、建築物の外壁材を兼ねて建築物内外の電波を遮断す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例および比較例の電波吸収体について測
定した電波の周波数と電波吸収量の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1:実施例1、 2:実施例2、 3:比較例1。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 14:06 C04B 16:02 A 16:02 24:38 A 24:38 14:38 C 14:38 14:18 14:18) 111:90 111:90 (72)発明者 宮外 清貴 大阪府寝屋川市下木田町14番5号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内 (72)発明者 高島 博之 大阪府寝屋川市下木田町14番5号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4G012 PA03 PA04 PA05 PA06 PA08 PA15 PA18 PA20 PA22 PA27 PA29 PB04 PB40 PC04 PC08 PC11 5E321 BB34 BB60 GG11

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維長1〜100mm、繊維径5〜40
    μmの炭素繊維を硬化後の成形体における体積混合率が
    2〜6%となる量で含有し、硬化後の比重が0.8〜1.
    8で、周波数2.4〜2.6GHzの電波の電波吸収量が
    10dB以上である水硬性セメント系電波吸収体。
  2. 【請求項2】 電波吸収量が20dB以上である請求項
    1に記載の電波吸収体。
  3. 【請求項3】 水硬性セメントマトリックス中に繊維長
    1〜100mm、繊維径5〜40μmの炭素繊維を硬化
    後の成形体における体積混合率が2〜6%となる量で含
    有する水硬性セメント組成物を押出成形して得られる請
    求項1または2に記載の電波吸収体。
  4. 【請求項4】 水硬性セメントマトリックスが、水硬性
    セメント100重量部に対して、シリカ質原料40〜1
    00重量部、軽量骨材0〜100重量部、鉱物繊維0〜
    40重量部、パルプ0〜80重量部、水溶性セルロース
    0.1〜10重量部配合されてなる請求項3に記載の電
    波吸収体。
  5. 【請求項5】 水硬性セメント100重量部に対して、
    シリカ質原料40〜100重量部、軽量骨材0〜100
    重量部、鉱物繊維0〜40重量部、パルプ0〜80重量
    部、水溶性セルロース0.1〜10重量部配合されてな
    る水硬性セメントマトリックス中に繊維長1〜100m
    m、繊維径5〜40μmの炭素繊維を硬化後の成形体に
    おける体積混合率が2〜6%となる量で含有する水硬性
    セメント組成物を押出成形し、これを硬化して得られる
    比重が0.8〜1.8で、周波数2.4〜2.6GHzの電
    波の電波吸収量が10dB以上である水硬性セメント系
    電波吸収体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109265128A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 河北工业大学 一种可3d打印的电磁防护磷酸盐材料的制备方法
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