(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルから選択される１種以上の熱可塑性樹脂類又は無機熱可塑性材料を含有し、加熱により軟化する熱可塑性材料マトリックス中に、カーボン、金属、フェライトから選択される材料から構成され、長さ１０ｍｍ以下の繊維状、或いは、平均粒子径０．１μｍ〜１０ｍｍの粒子状の形状を有する、波長１ｍ〜１ｃｍの電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を分散・含有してなり、電波の照射により軟化又は溶融して変形し、電波の照射を停止することにより再硬化する電波吸収可塑性材料又はその成形体を、被加工物の所定の空隙或いは２つの被加工物間の空隙に充填する工程と、電波吸収可塑性材料又はその成形体を充填した部位に、局所的に電磁波を照射する電磁波照射手段により、電磁波の収束位置を該空隙の深さ方向に連続的に変位させるように照射して、電波吸収可塑性材料を軟化又は溶融させ、所定の空隙を充填するように変形させる工程と、電波の照射を停止して電波吸収可塑性材料又はその成形体を、空隙を充填するように変形した形状を維持した状態で再硬化させる工程と、を含むことを特徴とする建築施工における加工方法。
【請求項２】
前記局所的に電磁波を照射する電磁波照射手段が、変位可能な電磁ホーンアンテナを用いた電波放射器を備え、電磁波の収束位置の変位を、電波放射器を変位させることで行うことを特徴とする請求項１記載の建築施工における加工方法。
【請求項３】
前記局所的に電磁波を照射する電磁波照射手段が、さらに、変位可能なパラボラ反射板及び平板反射板より選択される少なくとも１種の反射板を備え、電磁波の収束位置の変位を、反射板を変位させることで行うことを特徴とする請求項１記載の建築施工における加工方法。
【請求項４】
前記局所的に電磁波を照射する電磁波照射手段が、さらに、変位可能な電磁波収束用の誘電体レンズを備え、電磁波の収束位置の変位を、電磁波収束用の誘電体レンズを変位させることで行うることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の建築施工における加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築施工の技術分野における接着、補修等の加工に適する電波吸収可塑性材料及びその成形体を用いた建築施工における加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械加工及び建築施工においては、従来、加工方法は主として機械的な方法に頼っている。建築施工においては、充填、接着等の加工に利用する材料がモルタルや鉄骨であるため、精密な加工精度を有する施工をすることが困難であり、これらの公知の建築用材料だけでは、例えば、真空を保ったり、水を漏洩させない建築物を構築する等の精度の高い加工は実施し難かった。
【０００３】
接着加工を簡易に行うため、特開昭６３−６３７７３号には、熱硬化性或いは熱溶融性を有する被接着体の接着部に電磁波の吸収能を持たせ、電磁波を照射して接着部分近傍を加熱し、接着を行う方法が記載されている。この方法は、電磁波の照射により特定部分を選択的に加熱しうる利点を有するものの、被接着体が加熱により溶融或いは硬化するものに限られ、さらに、電磁波の吸収能を持たせた材料の配置位置も限定されることから、適用部位や形状に制限があり、精密加工分野には適さなかった。
【０００４】
電磁波を照射して加熱する技術は広く知られているものの、機械加工及び建築施工分野においては、加工・施工方法として電磁波のエネルギーを用いることは、従来、静電加工、電気溶接、光硬化等に限られており、この分野における高精度の加工方法は未だ実用化されていないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、本発明の目的は、機械加工及び建築施工の技術分野において精密な接着、成形、補修等の加工を簡易に行いうる電波吸収可塑性材料を提供することにある。また、本発明の他の目的は、前記電波吸収可塑性材料を加工に適する形状に予め成形した電波吸収可塑性材料成形体を提供することにある。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、機械加工及び建築施工の技術分野において精密な接着、成形、補修等の加工を簡易に行いうる加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討の結果、電磁波を吸収して発熱する材料を所定のマトリックス中に均一に分散することにより得られた、精密加工に適する材料を用いる加工方法を見いだし、本発明を完成した。
【０００８】
即ち、本発明の加工方法は、熱可塑性材料マトリックス中に、電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を分散・含有してなる電波吸収可塑性材料又はその成形体を用いることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記電波吸収可塑性材料は、粒子状又は繊維状のカーボン、金属、フェライトから選択されることが好ましく、熱可塑性材料は加熱により溶融或いは軟化して変形しうる熱可塑性樹脂、熱可塑性無機材料から選択されることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の電波吸収可塑性材料成形体は、前記本発明の加工方法に用いる成形体であって、熱可塑性材料マトリックス中に、電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を分散・含有してなり、電波の照射により軟化又は溶融し、電波の照射を停止することにより再硬化する電波吸収可塑性材料を所望の形状に成形してなることを特徴とする。
【００１１】
前記電波吸収可塑性材料を用いた加工方法としては、加熱により軟化する熱可塑性材料マトリックス中に、電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を分散・含有してなり、電波の照射により軟化又は溶融し、電波の照射を停止することにより再硬化する電波吸収可塑性材料を、被加工物の所定の空間或いは被加工物により形成される所定の空間に充填し、該充填部位に局所的に電磁波を照射する電磁波照射手段により、電磁波の収束位置を該空隙の深さ方向に連続的に変位させるように照射して、電波吸収可塑性材料を軟化又は溶融し、その後、再硬化する方法が挙げられる。
【００１２】
本発明の加工方法では、クラックの補充、被加工物に発生した空隙の充填、複数の被加工物間の空隙の充填等を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る電波吸収可塑性材料は、加熱により軟化する熱可塑性材料マトリックス中に、電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を分散・含有してなり、電波の照射により軟化又は溶融し、電波の照射を停止することにより再硬化する材料を指す。
その好ましい態様は、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルから選択される１種以上の熱可塑性樹脂類又は無機熱可塑性材料を含有し、加熱により軟化する熱可塑性材料を用い、長さ１０ｍｍ以下の繊維状、或いは、平均粒子径０．１μｍ〜１０ｍｍの粒子状の形状を有し、電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を熱可塑性材料に対して０．１〜１０容量％、分散・含有してなる材料である。
【００１４】
ここで、電波吸収性材料は熱可塑性材料を軟化、溶融するための熱源であり、熱可塑性材料を均一に、効率よく軟化、溶融させる観点から、体積の小さいものがマトリックス中に均一に分散されていることが好ましい。従って、電波吸収性材料は粒子状或いは繊維状の形状を有するものが好ましい。
【００１５】
ここで、電波吸収材料とは、電波のエネルギーを熱に変換しうる物質であれば特に制限はないが、前記分散性、安全性及び入手の容易性の観点から、素材としては、カーボン、金属、フェライト等が好ましく例示され、形状としては、粒子状又は繊維状であることが好ましい。用いうる電波吸収材料の具体例としては、炭素繊維、カーボンブラック等の炭素質微粒子、メタルファイバーと称される金属繊維類、金属或いは金属酸化物、金属間化合物等の微粒子、繊維状フェライト、或いはフェライト微粒子等が挙げられる。
【００１６】
繊維状のものとしては、分散性の観点から長さ１０ｍｍ以下の短繊維が好ましく、微粒子状のものとしては、平均粒子径が０．１μｍ〜１０ｍｍ程度のものが好ましい。粒子径が小さ過ぎると２次凝集を起こしやすくなり、均一分散が困難でハンドリング性が低下する。一方、粒子径が大き過ぎると沈殿しやすくなり、均一分散が困難になるし、熱の発生が局所的となりやすく、熱可塑性材料に均一に熱を付与し難い。
【００１７】
マトリックス材料である熱可塑性材料としては、公知の熱可塑性樹脂、ガラス等の熱可塑性を有する無機材料等を目的に応じて使用することができるが、前記の電波吸収材料の発熱能との関連で、溶融温度或いは軟化点が、ガラスなどの無機材料においては１５００℃以下のものが好ましく、樹脂などの有機材料においては１５０〜２５０℃程度のものが好ましい。軟化点又は溶融温度が高過ぎると加工に要するエネルギーが多量に必要となり、低過ぎると被加工品や加工された接着部分等の耐熱性が低下するため、いずれも好ましくない。
【００１８】
熱可塑性材料の具体例としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂類及びこれらに公知の補強繊維などを混合した繊維強化樹脂（ＦＲＰ）、ガラス等の無機熱可塑性材料等が挙げられる。ガラスはその種類にもよるが、溶融温度は高温であるものの、軟化温度が比較的低温の材料もあり、本発明に好適に使用しうる材料といえる。例えば、ソーダ石灰ガラスの場合、溶融温度は１４００〜１５００℃と高温であるものの、軟化点は５００〜７００℃であり、好適な材料である。
【００１９】
熱可塑性材料と電波吸収材料との配合比については、所望の熱特性や接着強度などにより、適宜選択しうるが、一般的には、電磁波を照射した時の発熱量は、電波吸収材料の単位体積当たりの濃度に比例するため、所定の電磁波の強度に対して電波吸収材料が発生させるジュール熱を考慮して、熱可塑性材料中に配合する電波吸収材料の配合量を決定すればよい。例えば、熱可塑性材料の温度が暖まる程度で加工をなしうる場合には添加量は少なくて済むが、面接着のように熱可塑性材料が完全に溶融する必要がある場合には添加量も多くする必要がある。また、熱可塑性材料の軟化、溶融温度が低い場合には、少量でもよく、比較的高い場合には同様の加工性を達成する場合には、より多量の配合を必要とする。このように、配合比は目的や使用する材料より適宜決定されるが、一般的には、熱可塑性材料に対して０．１〜１０容量％程度を配合すればよく、０．５〜３容量％程度であることが好ましい。
【００２０】
例えば、熱可塑性材料としてアクリルを用い、電波吸収材料としてカーボンファイバーを配合する場合、その配合比は容量比で１００：１０〜１００：０．１程度であることが好ましい。
【００２１】
本発明の電波吸収可塑性材料は、熱可塑性材料中に微粒子状又は繊維状の電波吸収材料を均一に固体分散することにより製造される。この方法としては、公知の固体分散方法を適用すれば良く、例えば、メタルファイバーやカーボンファイバーを補強材として含有するＦＲＰの製造等と同様にして、熱可塑性材料の混練時の最終段階において、繊維状又は粒子状の電波吸収材料を配合し、よく分散するまで混練を続ける方法や、熱可塑性材料に電波吸収材料を所定量添加して、熱可塑性材料の軟化点或いは溶融温度又はその温度以上になるまで加熱して攪拌混合する方法等が挙げられる。混練、攪拌、混合の処理は均一に分散するまで行う必要があり、通常は１〜１０時間程度行われる。また、材料の安定性の観点から、配合を還元雰囲気下で行うことも好ましい態様である。
【００２２】
この電波吸収可塑性材料は、溶融状態で所望の空隙に充填したり、溶剤に溶解して所望の部位に塗布するなどの方法で被加工物に適用することができる。
【００２３】
また、この電波吸収可塑性材料は予め所望の形状に成形した成形体として使用することもできる。即ち、ペレット状、粒子状等の成形体とすればハンドリング性が向上するのがよい。さらには、電波を照射するまで２つの反応性材料間に隔壁を設けるような目的で本発明の電波吸収可塑性材料を用いる場合には、袋状、或いはマイクロカプセル状の成形体を形成すればよい。これらの成形体を得るには、通常の熱可塑性材料の成形方法をそのまま適用すればよい。
【００２４】
本発明の建築施工における加工方法は、熱可塑性材料マトリックス中に電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を分散・含有してなる電波吸収可塑性材料に電波を照射して軟化又は溶融状態とし、所望の空隙を充填することで実施できる。電波吸収可塑性材料を、加工を行おうとする所定の空隙に被加工体として、あるいは被加工体と接触するように充填し、充填箇所に局所的に電磁波を照射する電磁波照射手段により、電磁波の収束位置を該空隙の深さに対して連続的に変位させるように電波を照射して軟化、溶融させ、電波の照射を停止して再硬化させる方法に基づくものであり、これを種々の部位に適用して、補修、接着、充填等を精度高く行いうるという利点を有する。
【００２５】
具体的には、例えば、電波吸収可塑性材料を被加工物の所定の空間に充填、配置し、充填部位に電波を照射すると、電波の照射により電波吸収性材料が発熱し、その熱で熱可塑性材料が軟化又は溶融して空間に密着するように変形し、電波の照射を停止することにより、熱可塑性材料が所定の空間の形状に適合した状態で再度硬化するため、空隙を精度高く充填することができる。壁面に形成されたクラックにこの方法を用いれば、充填した材料が一旦溶融状態になって、再硬化するため、クラックは隙間なく充填され、水分や空気を遮断しうるクラックの補修を簡単に行うことができる。この空間が貫通孔である場合には、電波吸収可塑性材料を充填する際に、反対側から吸引することにより、空隙への充填を効率よく行うことができる。また、２つの加工体の間に形成された空間に電波吸収可塑性材料を配置すれば、２つの物体の接着を同様の方法で行うことができる。
【００２６】
次に、電波吸収可塑性材料の成形体を用いる加工方法について説明する。この方法においては、熱可塑性材料マトリックス中に電波のエネルギーを熱に変換しうる電波吸収性材料を分散・含有してなる電波吸収可塑性材料からなる成形体を、被接着物に接するように配置し、該成形体に電波を照射して該成形体を一旦軟化又は溶融し、再硬化させることにより、成形体と被接着物とが固着される。
【００２８】
また、粒子状あるいはペレット状の電波吸収可塑性材料成形体を用いて、先に電波吸収可塑性材料を用いる場合に説明したような空間の充填等を同様に行うことができる。粒子状あるいはペレット状の電波吸収可塑性材料成形体は所定の空間に充填、配置する場合のハンドリング性にも優れている。この粒子状の電波吸収可塑性材料成形体をクラックに充填して電波を照射すると、成形体の見掛け上の体積が溶融により減少することがあるが、この場合には、さらに粒子状の電波吸収可塑性材料成形体を追加して、その後、電磁波の照射を行い、クラックを完全に充填することもできる。
【００３１】
本発明の電波吸収可塑性材料の所定の位置へ電波を照射して該電波吸収可塑性材料を軟化、又は溶融して加工を行うものであるが、照射される電波は、該材料内に分散、含有される電波吸収性材料の発熱（ジュール熱の発生）を効率よく行いうるものが好ましく、例えば、波長１ｍ〜１ｃｍ程度の電磁波、マイクロ波等が好適である。
【００３２】
電波の照射は常法により行うことができるが、通常は、エネルギー効率の観点から、局所的な電波の放射手段が用いられ、例えば、図１（Ａ）に示すように、円錐形電磁ホーンアンテナ１０等を用いた電波放射器からの電波（図中に矢印で照射方向を示す）を電波吸収可塑性材料１２の被加工部分に照射することが好ましく、図１（Ｂ）に示すように、該ホーンアンテナ１０からの電波を電波吸収可塑性材料１２を配置した被加工部分の反対側に位置させたパラボラアンテナ（回転パラボラ反射板）１４によって収束させることがさらに好ましい。この円錐形電磁ホーンアンテナ１０或いはパラボラ反射板１４の位置を変位させることにより、収束点を変位させながら所望の位置に集中的に電波を照射する。
【００３３】
加工部位の条件によって反対側に反射板を置くことが困難な場合には、ホーンアンテナ１０に誘電体レンズ１６等の電波収束手段を併用することにより、直接電磁波を収束させ、ホーンアンテナ１０自体の位置を変位させることにより、誘電体レンズ１６による収束点を変位させながら所望の位置に集中的に電波を照射する方法（図２参照）、あるいは、照射側に後方散乱してくる電磁波を遮蔽するとともに、エネルギーを効率的に被加工部位に集めるために、電波の放射器１０側のみに平面状の反射板１８またはパラボラ状の反射板１４を置く方法（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）などを適用することができる。特に、図３（Ｂ）に示すように、電波放射器１０側にパラボラ反射板１４を用いる方法では、後方散乱してくるエネルギーを収束して反射させることが可能になる。反射板１４、１８の周辺部には、電波吸収体２０を置いて遮蔽効率を高めることもできる。
【００３４】
また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電波の照射側と反対側の両側に平面状の反射板１８またはパラボラ状の反射板１４を置き、両端間で反射させてさらにエネルギー効率の向上を図ることもできる。なお、組み合わせとしては、平板反射板同士（図４（Ａ）参照）、パラボラ反射板同士（図４（Ｂ）参照）、あるいは平板反射板とパラボラ反射板を組み合わせてもよい。また、距離を正確に制御することができる場合には、ファブリペロー共振器を構成することが可能になり、さらに効率的にエネルギーを被加工部位に収束させることが可能になる。この場合には、厚さ方向全体で、中央部分にエネルギーが集まることになるが、この収束点を移動させることが好ましい。
【００３５】
これらは、電磁波の効率的な照射方法であるが、他方、他の構造物や人体に対する電磁波の影響を軽減するために、該ホーンアンテナからの電波を被加工部分の反対側に位置させた反射板で反射させ、照射を所望する部分以外への電波の拡散を防止することもできる。
【００３６】
本発明の電波吸収可塑性材料に含まれる金属ファイバーやカーボンファイバー等の導電性の電波吸収材料が電磁波の照射によって加熱されるのは、それ自体が電磁波に対して微少アンテナとして働き、この際にアンテナ上に流れる電流によるジュール熱を発生させるからである。この発熱により、マトリックスである熱可塑性材料を軟化、或いは溶融させて加工を行うものであるが、この発熱反応に伴って、金属やカーボンファイバー等のアンテナとして働く材料自体が溶融したり、酸化等による導電率の低下が起これば、材料全体が電波吸収性能を示さなくなることも起こり得る。本発明では、局所的に電磁波を照射する電磁波照射手段により、電磁波の収束位置を該空隙の深さ方向に連続的に変位させるように照射するため、空隙に充填された電波吸収可塑性材料の深部まで反応が進み、奥行きのある部材における精密な加工の実施が可能になる。
【００３７】
この反応性を応用して、厚い熱可塑性材料を接合させる場合に、接合部の電波吸収材料の単位重量当たりの配合量を電波放射器近傍では少なく、反対側に離れるに従って多くするように、傾斜性を持たせることにより、ほぼ均一な温度で全体を加熱することが可能となり、均一な加工を行うことができる。
【００３８】
さらに、被加工体が熱可塑性材料である場合、例えば、マトリックス材料と被加工体の材料として同じ熱可塑性材料を用いるなど、溶融によって電波吸収可塑性材料が被加工体である熱可塑性材料中に均一に拡散するような条件を設定することにより、接合部位の痕跡を残さない加工も可能になる。
【００３９】
このように、電波吸収可塑性材料の温度は、電波放射源から遠くなるほど下がる傾向があるが、電磁波の収束位置を該空隙の深さに対して連続的に変位させるため、加熱による材料の熱膨張等があったとしても電波収束位置が変位するため、内部応力が一個所に集中することなく、クラックの補修や接合等の加工を行える利点がある。
【００４０】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
【００４１】
（参考例１）
［電波吸収可塑性材料の調整］
熱可塑性材料マトリックスであるアクリルに対して、電波吸収材料である炭素繊維（平均繊維長６ｍｍ）を１．０容量％配合し、１５０〜２００℃に加熱しながら、還元雰囲気中、溶融攪拌機で３時間、十分に混練して炭素繊維をマトリックス中に均一分散させて電波吸収可塑性材料を得た。この電波吸収可塑性材料を平均粒子径１ｍｍの粒子状に成形し、電波吸収性可塑性材料成形体を作製した。
【００４２】
［熱可塑性材料ブロックの接着加工］
２つの熱可塑性材料ブロックを接着加工する方法について説明する。
【００４３】
図５（Ａ）、（Ｂ）は、参考例１の熱可塑性材料ブロックの接着加工状態を示す概略図である。厚みが５ｃｍである２つの熱可塑性材料ブロック２２、２４の間に粒子状の電波吸収可塑性材料成形体１２を挟み込む（図５（Ａ））。ホーンアンテナ１０より電波吸収可塑性材料成形体１２及びその近傍に電磁波（図中に矢印で示す：照射条件  ２．４５ＧＨｚ  ５００Ｗ〜１ｋＷ）を照射する。電磁波を吸収した電波吸収可塑性材料成形体１２は内在する電波吸収材料の発熱により溶融し、熱可塑性材料ブロック同士を溶融、接合する。被加工体である熱可塑性材料ブロック２２、２４自体は、電磁波を透過させるため、本体は電磁波により影響を受けない。
【００４４】
電磁波の照射を止めると、電波吸収可塑性材料は自然冷却されて再硬化し、２つの熱可塑性材料ブロック２２、２４は強固に接着加工される。この接着部位は、ブロックの外側と完全に密着しており、水分や気体を遮断しうることが確認された。
【００４５】
（参考例２）
［電波吸収可塑性材料の調整］
参考例１で用いたのと同じ電波吸収可塑性材料を、厚さ５ｍｍの板状及び厚さ５ｍｍ、外径３０ｍｍ、内径１５ｍｍのワッシャー状に成形し、電波吸収性可塑性材料成形体を作製した。
【００４６】
［熱可塑性材料ブロックの接着加工］
図６（Ａ）に示すようなコの字型の２つの熱可塑性材料ブロックを接着加工する。
【００４７】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、参考例２の熱可塑性材料ブロックの接着加工状態を示す概略図である。厚みが５ｃｍである２つのコの字型の熱可塑性材料ブロック２６、２８の間に板状の電波吸収可塑性材料成形体３０を挟み込み、電波吸収可塑性材料からなるワッシャー３２を挟んでボルト３４で固定した（図６（Ａ））。
【００４８】
ホーンアンテナ１０より板状の電波吸収可塑性材料成形体３０、ワッシャー３２及びその近傍に電磁波（図中に矢印で示す：照射条件は参考例１と同様）を照射する（図６（Ｂ））。電磁波を吸収した板状の電波吸収可塑性材料成形体３０とワッシャー３２は内在する電波吸収材料の発熱により溶融し、板状の電波吸収可塑性材料成形体３０が熱可塑性材料ブロック２６、２８同士を溶融、接合するとともに、ワッシャー３２がボルト３４と熱可塑性材料ブロック２６、２８間を溶融、接合する。被加工体である熱可塑性材料ブロック２６、２８自体は、電磁波を透過させるため、本体は電磁波により影響を受けない。
【００４９】
電磁波の照射を止めると、電波吸収可塑性材料成形体３０及びワッシャー３２は自然冷却されて再硬化し、２つの熱可塑性材料ブロック２６、２８及びそれらと、それらを固定するワッシャー３２とボルト３４が互いに強固に接着加工される。この接着部位は、ブロックの外側と完全に密着しており、水分や気体を遮断しうることが確認された。
【００５０】
（参考例３）
［電波吸収可塑性材料の調整］
熱可塑性材料マトリックスであるガラス（軟化点７００℃）に対して、電波吸収材料であるメタルファイバー（ステンレス製、平均繊維長１０μｍ）を０．５容量％添加し、８００〜９００℃に加熱しながら、還元雰囲気中、溶融攪拌機で１時間、十分に混練してメタルファイバーをマトリックス中に均一分散させて電波吸収可塑性材料を得た。この電波吸収可塑性材料を平均粒子径１ｍｍの粒子状に成形し、電波吸収性可塑性材料成形体を作製した。
【００５１】
［熱可塑性材料クラックの補修加工］
図７（Ａ）に示すようなクラックを有するガラス製ブロックのクラックを補修加工する。
【００５２】
ガラス製ブロック３６のクラック中に、前記粒子状の電波吸収性可塑性材料成形体３８を充填した（図７（Ａ））。
【００５３】
ホーンアンテナ１０より粒子状の電波吸収可塑性材料成形体３８を充填したクラック及びその近傍に電磁波（図中に矢印で示す：照射条件  ２．４５ＧＨｚ
１０〜５０ｋＷ）を照射する（図７（Ｂ））。
【００５４】
電波吸収材料としてメタルファイバーを用い、熱可塑性材料としてガラスを用いた時には、メタルとガラスの融点が近接しているため、電磁波の照射によってガラスが溶融するとメタルファイバーがガラス中に溶融し、導電性を消失して、電波吸収性能が小さくなる。これにより、溶融して溶着した後には、メタルファイバーはガラスに融けて姿を消し、同時に発熱も停止する。
【００５５】
ガラス自体は電波透過性であり、電磁波の影響を受けないが、発熱、軟化、溶融につれて発熱体であるメタルファイバーが消尽し、自動的に溶融部の発熱が止まってガラス部分が再硬化するとともに、メタルファイバーの痕跡が消えて補修部分が殆ど目立たなくなるという利点も有するものである。
【００５６】
（参考例４）
［電波吸収可塑性材料の調整］
参考例３と同様にして、メタルファイバーをガラスマトリックス中に均一分散させた電波吸収可塑性材料を得て、この電波吸収可塑性材料を厚さ１０ｍｍの板状に成形し、電波吸収性可塑性材料成形体４０を作製した。
【００５７】
［熱可塑性材料のプレス加工］
図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に板状のガラスをプレス加工する状態を概略図で示す。
【００５８】
ガラスマトリックスを含む板状電波吸収性可塑性材料成形体４０全体に、ホーンアンテナ１０より電磁波を照射すると（照射条件は参考例３と同様）、板状電波吸収性可塑性材料成形体４０が軟化する。電磁波の照射を継続しながら、互いに嵌合して所望の形状を空間を形成する一対のセラミック製型４２を用いてプレス加工を行い、プレス加工が完了し、板状電波吸収性可塑性材料成形体４０が所望の形状に型付けされた時点で電磁波の照射を終了する。板状電波吸収性可塑性材料が再硬化し、所望の形状に加工される（図８（Ａ））。ここでは電波吸収性可塑性材料への電磁波の照射を阻害しない電波透過性のセラミック製型を用いる。
【００５９】
同様に、図８（Ｂ）に示すように、板状電波吸収性可塑性材料成形体４０全体に、ホーンアンテナ１０より電磁波の照射を継続しながら、所望の形状のセラミック製型４４を用い、真空吸引により、軟化した板状電波吸収性可塑性材料をセラミック製型に密着させ、所望の形状に型付けされた時点で電磁波の照射を終了し、再硬化させて、所望の形状に加工することもできる。
【００６０】
同様に、図８（Ｃ）に示すように、板状電波吸収性可塑性材料成形体４０全体に、ホーンアンテナ１０より電磁波の照射を継続しながら、所望の形状のセラミック製型４６を用い、ブローと真空吸引により、軟化した板状電波吸収性可塑性材料をセラミック製型に密着させ、所望の形状に型付けされた時点で電磁波の照射を終了し、再硬化させて、所望の形状に加工することもできる。
【００６１】
また、型として金型（金属製型）を用い、ブロー、吸引用開口部からマイクロ波を照射させる形式で、前記図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）に示したのと同様の加工を行ってもよい。
【００６２】
このように、電波吸収可塑性材料に電磁波を照射しながら、型を用いてプレスしたり、真空吸引して型に密着させたり、加圧して型に密着させる。これにより、従来、２次加工が困難であったガラス板等の熱可塑性材料においても、それらに電波吸収性を持たせることにより、型を用いた加工を行うことが可能になる。この手法により、アクリル等の熱可塑性材料をマトリックスとした場合も同様の加工が可能になった。
【００６３】
（実施例１）
［電波吸収可塑性材料の調整］
参考例１で用いたのと同じ電波吸収可塑性材料を、厚さ５ｍｍの板状に成形し、電波吸収性可塑性材料成形体を作製した。
【００６４】
［熱可塑性材料ブロックの接着加工］
図９は、実施例１の熱可塑性材料ブロックの接着加工状態を示す概略図である。厚みが１５ｃｍである２つの熱可塑性材料ブロック４８、５０の間に板状電波吸収性可塑性材料成形体を配置し、ホーンアンテナ１０より電磁波の照射を行う。照射条件は参考例１の場合と同じである。この熱可塑性材料ブロック４８、５０は厚みが大きいため、電波を照射する際に、背面に金属板としてパラボラ状の反射板１４を用意し、電磁エネルギーの照射効率を高める。このパラボラ状の反射板１４を用いれば、電磁波を反射させ、特定の点に収束させて強く加熱することが可能になるため、パラボラ状の反射板１４を上下させることにより、電磁波の収束点即ち、強い発熱が生じる点をスキャンニングさせて、同じ電磁波の強さで、厚い試料の均一な加熱、溶融による均一接合が可能になる。
【００６５】
（参考例５）
［電波吸収可塑性材料の調整］
実施例１で用いたのと同じ電波吸収可塑性材料を、１０ｃｍ×２００ｃｍ×２００ｃｍのブロック形に成形し、電波吸収性可塑性材料成形体を作製した。
【００６６】
［電波吸収可塑性材料ブロックの接着加工］
前記の電波吸収可塑性材料からなる２このブロック４８、５０を接合する。このとき、照射した電磁波が周囲に漏れると、作業者の健康や環境に望ましくない影響を与えることが懸念されるが、電波吸収可塑性材料同士を接合しようとする時、図１０に概略図で示すように、接合個所を２枚の金属平板１８、１９で囲み、一方の金属平板１８の所定の部分に、電磁波を照射するホーンアンテナ１０を取付けて、ホーンアンテナ１０を接合部に合わせて配置し、接合箇所に電波を照射する。このようにすれば、照射方向の電磁波は、接合部分の電波吸収材料に吸収され、吸収されなかった電磁波は反対側の金属板１９で反射される。また、電波吸収可塑性材料中へ漏洩し、拡散される電磁波は、材料自体に電波吸収性能があるため材料内部で減衰し、金属平板間から外へ漏洩することがない。このような金属板１８、１９を両方とも同時にずらして順次溶融接合して行けば、電波吸収可塑性材料ブロックを複数個、接着加工して大きなブロックを形成することも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の電波吸収可塑性材料によれば、機械加工及び建築施工の技術分野において精密な接着、成形、補修等の加工を簡易に行いうる。また、該電波吸収可塑性材料を加工に適する形状に予め成形した本発明の電波吸収可塑性材料成形体によれば、さらに加工性、取り扱い性が向上するという効果を奏する。
【００６８】
本発明の加工方法は、機械加工及び建築施工の技術分野において電波を照射することにより精密な接着、成形、補修等の加工を簡易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は、本発明の電波吸収可塑性材料にホーンアンテナを用いて電波を照射する状態を示す概略図であり、（Ｂ）はさらに電磁波のパラボラ反射板を併用した状態を示す概略図である。
【図２】  ホーンアンテナに電波を収束させる誘電体レンズを備えた状態を示す概略図である。
【図３】  （Ａ）は、ホーンアンテナ側に平板状の反射板を配置した状態を示す概略図であり、（Ｂ）は、ホーンアンテナ側にパラボラ状の反射板を配置した状態を示す概略図である。
【図４】  （Ａ）は、被加工体の両側に平板状の反射板を配置した状態を示す概略図であり、（Ｂ）は、同様にパラボラ状の反射板を配置した状態を示す概略図である。
【図５】  （Ａ）は、２つの熱可塑性材料ブロックの間に本発明の電波吸収可塑性材料を挟み込んだ状態を示す概略図であり、（Ｂ）は、その電波吸収可塑性材料にホーンアンテナで電磁波を照射している状態を示す概略図である。
【図６】  （Ａ）は、２つのコの字型熱可塑性材料ブロックの間に本発明の電波吸収可塑性材料を挟み込んでボルトで固定した状態を示す概略図であり、（Ｂ）は、その電波吸収可塑性材料にホーンアンテナで電磁波を照射している状態を示す概略図である。
【図７】  （Ａ）は、ガラスマトリックスを用いた熱可塑性材料ブロックのクラック内に粒子状の電波吸収可塑性材料を充填した状態を示す概略図であり、（Ｂ）は、その電波吸収可塑性材料にホーンアンテナで電磁波を照射している状態を示す概略図である。
【図８】  ガラスマトリックスを用いた。板状の電波吸収可塑性材料を２次加工する状態を示す概略図であり、（Ａ）は、２つの電波透過性のセラミック製型間に配置してプレス加工を行う態様、（Ｂ）は、同様のセラミック製型に真空吸引により密着させる加工を行う態様、（Ｃ）は、同様のセラミック製型に加圧により密着させる加工を行う態様を示す。
【図９】  ２つの厚みのある電波吸収可塑性材料ブロックを、ホーンアンテナで照射した電磁波をパラボラ反射板で収束させて溶融、接着加工している状態を示す概略図である。
【図１０】  ２つの電波吸収可塑性材料ブロックの接合個所を２枚の金属平板で囲み、電磁波の漏洩を防止しながら溶融、接着加工している状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  ホーンアンテナ（電波放射器）
１２  電波吸収可塑性材料
１４  パラボラ状反射板
１６  誘電体レンズ
１８、１９  平板状反射板
２２、２４、２６、２８  熱可塑性材料ブロック
３６  ガラスブロック（熱可塑性材料ブロック）
４２  電波透過性のセラミック製型
４８、５０  電波吸収可塑性材料ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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