JPH09283971A - 珪酸カルシウムからなる電波吸収体 - Google Patents
珪酸カルシウムからなる電波吸収体Info
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- JPH09283971A JPH09283971A JP9806696A JP9806696A JPH09283971A JP H09283971 A JPH09283971 A JP H09283971A JP 9806696 A JP9806696 A JP 9806696A JP 9806696 A JP9806696 A JP 9806696A JP H09283971 A JPH09283971 A JP H09283971A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量、不燃性で優れた電波吸収能を有する電
波吸収体を提供する。 【解決手段】 珪酸カルシウム成形体中に炭素繊維がラ
ンダム且つ均一に分散しており、炭素繊維の平均長さが
30mm以下であり、その含有量が0.01〜50g/
lであり、嵩密度が0.1〜0.5g/cm3 であり、
且つアーチ法による試験において3ギガヘルツ及び10
ギガヘルツの周波数で測定した場合の電波吸収率が85
%以上である電波吸収体。
波吸収体を提供する。 【解決手段】 珪酸カルシウム成形体中に炭素繊維がラ
ンダム且つ均一に分散しており、炭素繊維の平均長さが
30mm以下であり、その含有量が0.01〜50g/
lであり、嵩密度が0.1〜0.5g/cm3 であり、
且つアーチ法による試験において3ギガヘルツ及び10
ギガヘルツの周波数で測定した場合の電波吸収率が85
%以上である電波吸収体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電波吸収体、特に軽
量かつ不燃性で、加工性に優れた電波吸収体に関するも
のである。
量かつ不燃性で、加工性に優れた電波吸収体に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】電波吸収体には既に50年の歴史があ
り、電波の測定に用いられる電波暗室をはじめ、各種の
用途に供されている。現在実用に供されている電波吸収
体は、発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレンなどに黒鉛
その他の炭素粉を混入させたものである。この炭素粉
は、電波エネルギーを熱に変換する損失誘電体として機
能する。このような発泡プラスチックに炭素粉などを分
散させたものが良好な電波吸収性を示すのは、複素誘電
率の実数部がほぼ1である空気を多量に包含しているこ
とによる。電波吸収体の電気的性質は複素誘電率により
表現されるが、このうち虚数部だけが電波エネルギーの
熱への変換に寄与する。実数部はこれに寄与しないだけ
でなく、電波吸収体のインピーダンスを低下させ、空間
のそれと乖離させるので、空間から電波吸収体への電波
の伝播を阻害し、電波吸収性能を低下させる。
り、電波の測定に用いられる電波暗室をはじめ、各種の
用途に供されている。現在実用に供されている電波吸収
体は、発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレンなどに黒鉛
その他の炭素粉を混入させたものである。この炭素粉
は、電波エネルギーを熱に変換する損失誘電体として機
能する。このような発泡プラスチックに炭素粉などを分
散させたものが良好な電波吸収性を示すのは、複素誘電
率の実数部がほぼ1である空気を多量に包含しているこ
とによる。電波吸収体の電気的性質は複素誘電率により
表現されるが、このうち虚数部だけが電波エネルギーの
熱への変換に寄与する。実数部はこれに寄与しないだけ
でなく、電波吸収体のインピーダンスを低下させ、空間
のそれと乖離させるので、空間から電波吸収体への電波
の伝播を阻害し、電波吸収性能を低下させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来から用いられてい
る発泡プラスチックに炭素粉などを分散させた電波吸収
体の問題点は、高温で変形し易く、且つ燃焼し易いこと
である。また紫外線などにより劣化しやすい。このよう
な問題のない電波吸収体として、無機系のものもいくつ
か提案されている。例えば特開平3−99496には、
コンクリート系の電波吸収体が記載されているが、この
ものは嵩密度が大きく、また電波吸収性を良好にするた
めに多層構造にするなど、製造及び使用上、いくつかの
難点がある。また、コンクリート系の欠点である嵩密度
が大きい点を改良する方法として、マイクロバルーンな
どの軽量骨材を用いることも提案されているが、必然的
に高価なものとなる。従って本発明は、これらの欠点の
ない電波吸収体を提供せんとするものである。
る発泡プラスチックに炭素粉などを分散させた電波吸収
体の問題点は、高温で変形し易く、且つ燃焼し易いこと
である。また紫外線などにより劣化しやすい。このよう
な問題のない電波吸収体として、無機系のものもいくつ
か提案されている。例えば特開平3−99496には、
コンクリート系の電波吸収体が記載されているが、この
ものは嵩密度が大きく、また電波吸収性を良好にするた
めに多層構造にするなど、製造及び使用上、いくつかの
難点がある。また、コンクリート系の欠点である嵩密度
が大きい点を改良する方法として、マイクロバルーンな
どの軽量骨材を用いることも提案されているが、必然的
に高価なものとなる。従って本発明は、これらの欠点の
ない電波吸収体を提供せんとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電波吸収体
は、珪酸カルシウム成形体中に炭素繊維をランダム且つ
均一に分散させたもので、炭素繊維の平均長さが30m
m以下であり、その含有量が0.01〜50g/lであ
り、嵩密度が0.1〜0.5g/cm3 であり、且つア
ーチ法による試験において3ギガヘルツ及び10ギガヘ
ルツの周波数で測定した場合の電波吸収率が85%以上
であることを特徴とするものである。
は、珪酸カルシウム成形体中に炭素繊維をランダム且つ
均一に分散させたもので、炭素繊維の平均長さが30m
m以下であり、その含有量が0.01〜50g/lであ
り、嵩密度が0.1〜0.5g/cm3 であり、且つア
ーチ法による試験において3ギガヘルツ及び10ギガヘ
ルツの周波数で測定した場合の電波吸収率が85%以上
であることを特徴とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明について更に詳細に説明す
るに、本発明に係る電波吸収体は、炭素繊維を含む珪酸
カルシウムスラリーを、常法により脱水成形・乾燥する
か又は脱水成形・水蒸気養生・乾燥することにより製造
することができる。珪酸カルシウムスラリーは、周知の
ように、石灰質原料と珪酸質原料とを水に分散させたス
ラリーを加熱することにより製造される。原料の種類や
組成及び加熱条件により、ゾノトライト、トバモライト
などの結晶質のものから、C−S−H−I、C−S−H
−II、さらには非晶質のものまで各種の珪酸カルシウム
スラリーが生成するが、本発明ではこれらのいずれをも
用いることができる。脱水成形に供する珪酸カルシウム
スラリーの濃度(無水物としての固形分濃度)は、通常
は10重量%以下であり、生産性を考慮すると3〜8重
量%が好ましい。
るに、本発明に係る電波吸収体は、炭素繊維を含む珪酸
カルシウムスラリーを、常法により脱水成形・乾燥する
か又は脱水成形・水蒸気養生・乾燥することにより製造
することができる。珪酸カルシウムスラリーは、周知の
ように、石灰質原料と珪酸質原料とを水に分散させたス
ラリーを加熱することにより製造される。原料の種類や
組成及び加熱条件により、ゾノトライト、トバモライト
などの結晶質のものから、C−S−H−I、C−S−H
−II、さらには非晶質のものまで各種の珪酸カルシウム
スラリーが生成するが、本発明ではこれらのいずれをも
用いることができる。脱水成形に供する珪酸カルシウム
スラリーの濃度(無水物としての固形分濃度)は、通常
は10重量%以下であり、生産性を考慮すると3〜8重
量%が好ましい。
【0006】本発明の電波吸収体の製造に際しては、珪
酸カルシウムスラリーの脱水成形に先立ち、スラリー中
に炭素繊維を含有させる。炭素繊維としては短く切断さ
れた所謂チョップドストランドを用いる。チョップドス
トランドはPAN系でもピッチ系でもよく、また原料ス
ラリー中に添加しておいてもよく、また生成した珪酸カ
ルシウムスラリーに添加してもよい。スラリー中でチョ
ップドストランドは個々の単繊維にまで分散しているの
が好ましい。スラリー中での分散の容易さからして、炭
素繊維の平均長さ(累積重量分布が50%の点の繊維
長)は30mm以下、特に15mm以下が好ましい。炭
素繊維は珪酸カルシウム成形体中に0.01〜50g/
l含有させる。炭素繊維の好適な含有量はその平均長さ
により異なり、一般に平均長さが長いほど、少ない含有
量で良好な電波吸収性を示す。通常は含有量を対数で表
示した片対数グラフ上で、繊維の平均長さ(mm)と含
有量(g/l)との関係が、A点(0.3,0.5)、
B点(3,0.01)、C点(6,0.05)、D点
(10,0.01)、E点(30,0.01)、F点
(30,1)、G点(10,1)、H点(6,5)、I
点(3,10)及びJ点(0.3,50)の各点で囲ま
れた範囲にあるようにする。炭素繊維の含有量が過少で
あると良好な電波吸収性能を示さない。また、過大であ
ると電波を反射するようになり、且つ可燃性となる危険
があることに加えて断熱性能が低下する。好ましくは上
記の範囲内で、炭素繊維の平均長さが15mm以下であ
り、且つ含有量が0.05〜5g/lとなるようにす
る。このようにすると、断熱材として好適な70℃にお
ける熱伝導率を0.08cal/m.hr.℃以下とす
ることができる。特に好適なのは、含有量を対数で表示
した片対数グラフ上で、繊維の平気長さ(mm)と含有
量との関係が、K点(0.3,1)、L点(3,0.
5)、M点(6,0.3)、N点(10,0.1)、P
点(10,0.4)、Q点(6,1.2)、R点(3,
2.5)及びS点(0.3,4)の各点で囲まれた範囲
にあるものである。
酸カルシウムスラリーの脱水成形に先立ち、スラリー中
に炭素繊維を含有させる。炭素繊維としては短く切断さ
れた所謂チョップドストランドを用いる。チョップドス
トランドはPAN系でもピッチ系でもよく、また原料ス
ラリー中に添加しておいてもよく、また生成した珪酸カ
ルシウムスラリーに添加してもよい。スラリー中でチョ
ップドストランドは個々の単繊維にまで分散しているの
が好ましい。スラリー中での分散の容易さからして、炭
素繊維の平均長さ(累積重量分布が50%の点の繊維
長)は30mm以下、特に15mm以下が好ましい。炭
素繊維は珪酸カルシウム成形体中に0.01〜50g/
l含有させる。炭素繊維の好適な含有量はその平均長さ
により異なり、一般に平均長さが長いほど、少ない含有
量で良好な電波吸収性を示す。通常は含有量を対数で表
示した片対数グラフ上で、繊維の平均長さ(mm)と含
有量(g/l)との関係が、A点(0.3,0.5)、
B点(3,0.01)、C点(6,0.05)、D点
(10,0.01)、E点(30,0.01)、F点
(30,1)、G点(10,1)、H点(6,5)、I
点(3,10)及びJ点(0.3,50)の各点で囲ま
れた範囲にあるようにする。炭素繊維の含有量が過少で
あると良好な電波吸収性能を示さない。また、過大であ
ると電波を反射するようになり、且つ可燃性となる危険
があることに加えて断熱性能が低下する。好ましくは上
記の範囲内で、炭素繊維の平均長さが15mm以下であ
り、且つ含有量が0.05〜5g/lとなるようにす
る。このようにすると、断熱材として好適な70℃にお
ける熱伝導率を0.08cal/m.hr.℃以下とす
ることができる。特に好適なのは、含有量を対数で表示
した片対数グラフ上で、繊維の平気長さ(mm)と含有
量との関係が、K点(0.3,1)、L点(3,0.
5)、M点(6,0.3)、N点(10,0.1)、P
点(10,0.4)、Q点(6,1.2)、R点(3,
2.5)及びS点(0.3,4)の各点で囲まれた範囲
にあるものである。
【0007】なお、脱水成形に供するスラリー中には、
通常の珪酸カルシウム成形体の製造の場合と同じく、石
綿、ガラス繊維などの無機繊維や、ナイロン、ポリプロ
ピレン、ビニロン、ポリエチレンなどの合成繊維を補強
材として添加してもよい。また、これらの補強材に加え
て更にカルボキシル化SBRラテックスなどを添加し
て、得られる成形体の曲げ強度、靱性、加工性などを向
上させることもできる。
通常の珪酸カルシウム成形体の製造の場合と同じく、石
綿、ガラス繊維などの無機繊維や、ナイロン、ポリプロ
ピレン、ビニロン、ポリエチレンなどの合成繊維を補強
材として添加してもよい。また、これらの補強材に加え
て更にカルボキシル化SBRラテックスなどを添加し
て、得られる成形体の曲げ強度、靱性、加工性などを向
上させることもできる。
【0008】珪酸カルシウムスラリーからの成形体の製
造は、常法に従って行なうことができる。通常は珪酸カ
ルシウムスラリーを成形型に流し込んで脱水成形し、次
いでそのまま乾燥するか又は水蒸気養生したのち乾燥す
ることにより、目的とする成形体を得ることができる。
得られる成形体の嵩密度は0.5g/cm3 、特に0.
35g/cm3 以下とするのが好ましい。しかし、0.
1g/cm3よりも小さくすることは一般に困難であ
る。この嵩密度は脱水成形の際の圧力を調節することに
より制御できる。特に嵩密度の小さい成形体を所望の場
合には、珪酸カルシウムスラリーとして沈降体積の大き
いものを用いる。得られた成形体の乾燥は、通常100
℃以上、好ましくは100〜180℃、特に105〜1
50℃で行なわれる。乾燥に要する時間は、成形体の大
きさにより異なるが、通常5〜24時間である。
造は、常法に従って行なうことができる。通常は珪酸カ
ルシウムスラリーを成形型に流し込んで脱水成形し、次
いでそのまま乾燥するか又は水蒸気養生したのち乾燥す
ることにより、目的とする成形体を得ることができる。
得られる成形体の嵩密度は0.5g/cm3 、特に0.
35g/cm3 以下とするのが好ましい。しかし、0.
1g/cm3よりも小さくすることは一般に困難であ
る。この嵩密度は脱水成形の際の圧力を調節することに
より制御できる。特に嵩密度の小さい成形体を所望の場
合には、珪酸カルシウムスラリーとして沈降体積の大き
いものを用いる。得られた成形体の乾燥は、通常100
℃以上、好ましくは100〜180℃、特に105〜1
50℃で行なわれる。乾燥に要する時間は、成形体の大
きさにより異なるが、通常5〜24時間である。
【0009】このようにして製造される電波吸収体は、
珪酸カルシウムマトリックス中に炭素繊維が不定方向に
且つ均一に分散した組織を有している。そして、0.1
〜0.5g/cm3 という小さな嵩密度並びに炭素繊維
の含有量とその分散状態とが総合的に作用して、優れた
電波吸収能を示す。例えばアーチ法による試験におい
て、3メガヘルツ及び10メガヘルツの周波数での吸収
率を85%とすることは容易であり、90%以上とする
ことも困難ではない。
珪酸カルシウムマトリックス中に炭素繊維が不定方向に
且つ均一に分散した組織を有している。そして、0.1
〜0.5g/cm3 という小さな嵩密度並びに炭素繊維
の含有量とその分散状態とが総合的に作用して、優れた
電波吸収能を示す。例えばアーチ法による試験におい
て、3メガヘルツ及び10メガヘルツの周波数での吸収
率を85%とすることは容易であり、90%以上とする
ことも困難ではない。
【0010】
【実施例】次に実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。 実施例1〜3及び比較例1 生石灰(CaO:96.2%)49.6重量部に温水を
加えて消石灰スラリーとした。これに珪石粉(Si
O2 :96.4%)50.4重量部を加え、更に水でス
ラリー総重量を2850重量部とした。このスラリーを
オートクレーブに入れ、15kg/cm2 Gの圧力下で
4時間水熱合成して、珪酸カルシウム(ゾノトライト)
のスラリーとした。
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。 実施例1〜3及び比較例1 生石灰(CaO:96.2%)49.6重量部に温水を
加えて消石灰スラリーとした。これに珪石粉(Si
O2 :96.4%)50.4重量部を加え、更に水でス
ラリー総重量を2850重量部とした。このスラリーを
オートクレーブに入れ、15kg/cm2 Gの圧力下で
4時間水熱合成して、珪酸カルシウム(ゾノトライト)
のスラリーとした。
【0011】この珪酸カルシウムスラリーに、珪酸カル
シウムに対して1重量%のガラス繊維(セントラルグラ
スファイバー(株)製品、ELS25−004)、及び
2重量%のパルプ(晒クラフトパルプ N−BKP)並
びに炭素繊維(呉羽化学工業(株)製品、クレカチョッ
プ C−206S、平均長さ6mm)を添加し、撹拌し
て均一に分散させた。この珪酸カルシウムスラリーを3
00×300の型枠に注入し、脱水成形して厚さ50m
mの成形体とし、150℃で20時間乾燥した。このよ
うにして得た製品につき、嵩密度、70℃における熱伝
導率並びに3ギガヘルツ及び10ギガヘルツの周波数に
おける電波吸収率をアーチ法により測定した。結果を表
−1に示す。
シウムに対して1重量%のガラス繊維(セントラルグラ
スファイバー(株)製品、ELS25−004)、及び
2重量%のパルプ(晒クラフトパルプ N−BKP)並
びに炭素繊維(呉羽化学工業(株)製品、クレカチョッ
プ C−206S、平均長さ6mm)を添加し、撹拌し
て均一に分散させた。この珪酸カルシウムスラリーを3
00×300の型枠に注入し、脱水成形して厚さ50m
mの成形体とし、150℃で20時間乾燥した。このよ
うにして得た製品につき、嵩密度、70℃における熱伝
導率並びに3ギガヘルツ及び10ギガヘルツの周波数に
おける電波吸収率をアーチ法により測定した。結果を表
−1に示す。
【0012】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 隆嘉 東京都豊島区南大塚三丁目43番11号 三菱 化学株式会社東京支社内 (72)発明者 田辺 英勝 静岡県引佐郡細江町中川2020番地 日本ケ イカル株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 珪酸カルシウム成形体中に短く切断され
た炭素繊維が不定方向に且つ均一に分散している電波吸
収体であって、炭素繊維の平均長さが30mm以下であ
り、その含有量が0.01〜50g/lであり、嵩密度
が0.1〜0.5g/cm3 であり、且つアーチ法によ
る試験において3ギガヘルツ及び10ギガヘルツの周波
数で測定した場合の電波吸収率が85%以上であること
を特徴とする電波吸収体。 - 【請求項2】 炭素繊維の平均長さと含有量とが、片対
数グラフ上において、A点(0.3,0.5)、B点
(3,0.01)、C点(6,0.05)、D点(1
0,0.01)、E点(30,0.01)、F点(3
0,1)、G点(10,1)、H点(6,5)、I点
(3,10)及びJ点(0.3,50)の各点で囲まれ
た範囲にあることを特徴とする請求項1記載の電波吸収
体。 - 【請求項3】 炭素繊維の平均長さが15mm以下であ
り、その含有量が0.05〜5g/lであることを特徴
とする請求項2記載の電波吸収体。 - 【請求項4】 炭素繊維の平均長さと含有量とが、片対
数グラフ上において、K点(0.3,1)、L点(3,
0.5)、M点(6,0.3)、N点(10,0.
1)、P点(10,0.4)、Q点(6,1.2)、R
点(3,2.5)及びS点(0.3,4)の各点で囲ま
れた範囲にあることを特徴とする請求項1記載の電波吸
収体。 - 【請求項5】 70℃における熱伝導率が0.08ca
l/m.hr.℃以下であることを特徴とする請求項1
ないし4のいずれかに記載の電波吸収体。 - 【請求項6】 嵩密度が0.1〜0.35g/cm3 で
あることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記
載の電波吸収体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9806696A JPH09283971A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 珪酸カルシウムからなる電波吸収体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9806696A JPH09283971A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 珪酸カルシウムからなる電波吸収体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09283971A true JPH09283971A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14209967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9806696A Pending JPH09283971A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 珪酸カルシウムからなる電波吸収体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09283971A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999025166A1 (fr) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Matieres absorbant les ondes radioelectriques, absorbeur d'ondes radioelectriques et chambre anechoique aux ondes radioelectriques et analogue produite au moyen de ceux-ci |
JP2003328469A (ja) * | 1999-06-15 | 2003-11-19 | Nitto Boseki Co Ltd | 不燃吸音電波吸収性の天井板 |
US7544427B2 (en) | 2004-01-19 | 2009-06-09 | Incorporated National University Iwate University | Woody electric-wave-absorbing building material |
-
1996
- 1996-04-19 JP JP9806696A patent/JPH09283971A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999025166A1 (fr) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Matieres absorbant les ondes radioelectriques, absorbeur d'ondes radioelectriques et chambre anechoique aux ondes radioelectriques et analogue produite au moyen de ceux-ci |
US6479140B1 (en) | 1997-11-12 | 2002-11-12 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Radio wave absorbing materials, radio wave absorber, and radio wave anechoic chamber and the like made by using the same |
JP2003328469A (ja) * | 1999-06-15 | 2003-11-19 | Nitto Boseki Co Ltd | 不燃吸音電波吸収性の天井板 |
JP4576801B2 (ja) * | 1999-06-15 | 2010-11-10 | 日東紡績株式会社 | 電波吸収性天井板、その製造方法及びそれを用いた室内無線通信障害の防止方法 |
US7544427B2 (en) | 2004-01-19 | 2009-06-09 | Incorporated National University Iwate University | Woody electric-wave-absorbing building material |
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