JP2010018961A - Sound-absorbing and sound-insulating composite material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、種々の騒音、特に低周波域の騒音である５００Hz以下の騒音を効率的に吸収し、該騒音を遮断することができる吸音及び遮音複合材料、並びに吸音及び遮音複合構造体に関する。 The present invention relates to a sound-absorbing and sound-insulating composite material and a sound-absorbing and sound-insulating composite structure that can efficiently absorb and block various noises, particularly noise of 500 Hz or less, which is low-frequency noise.
これまでに種々の吸音遮音材が商品化されている。このうち、無機物多孔体を用いたものとしては、焼結金属型、泡ガラス型、陶磁器型、セメント型などがあげられ、有機物を用いたものとしては、ゴムスポンジ、プラスチックフォーム、天然高分子多孔体、繊維集合体などがあげられる。これらは、単品および複合体として厚さ数１０mmのものとして使用されているが、８００Ｈｚ以下、特に５００Hz以下といった低周波域の騒音を有効に遮断できないとの問題がある。このような低周波域の騒音は、人によって体調不良などの障害を引き起こすので、効率的に遮断する手段の開発が望まれている。
これに対して、特許文献１には、多孔性無機物、金属粒子及びバインダーを含有する複合材料組成物が、開孔を有するシートに含浸されていることを特徴とする吸音及び遮音複合材料が開示されているが、ここに開示の実施例に記載の吸音及び遮音複合材料では、５００Hz以下の騒音の吸収、遮断効果が十分でないとの問題が判明した。
Various sound absorbing and insulating materials have been commercialized so far. Among these, those using inorganic porous materials include sintered metal molds, foam glass molds, ceramic molds, cement molds, etc., and those using organic substances include rubber sponges, plastic foams, porous natural polymers. Body, fiber assembly and the like. These are used as single products and composites having a thickness of several tens of millimeters, but there is a problem that noise in a low frequency range of 800 Hz or less, particularly 500 Hz or less cannot be effectively blocked. Such low-frequency noise causes troubles such as poor physical condition by humans. Therefore, it is desired to develop a means for efficiently blocking the noise.
On the other hand, Patent Document 1 discloses a sound-absorbing and sound-insulating composite material in which a composite material composition containing a porous inorganic material, metal particles, and a binder is impregnated in a sheet having pores. However, the sound-absorbing and sound-insulating composite materials described in the examples disclosed herein have been found to have a problem that the effect of absorbing and blocking noise of 500 Hz or less is not sufficient.
本発明は、８００Ｈｚ以下、特に５００Hz以下の騒音を一層効率的に吸収・遮断できる吸音及び遮音複合材料を提供することを目的とする。
本発明は、又、８００Ｈｚ以下、特に５００Hz以下の騒音を一層効率的に吸収・遮断できる吸音及び遮音複合構造体を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a sound absorbing and sound insulating composite material that can more efficiently absorb and block noise of 800 Hz or less, particularly 500 Hz or less.
Another object of the present invention is to provide a sound absorbing and sound insulating composite structure that can more efficiently absorb and block noise of 800 Hz or less, particularly 500 Hz or less.
本発明は、特許文献１に記載の吸音及び遮音複合材料に、プラスチック発泡体部材を積層すると、又、特定の空気層を介した構造体とすると、上記課題を解決できるとの知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明は、多孔性無機物、金属粒子及びバインダーを含有する複合材料組成物が、開孔を有する繊維シートに含浸されてなるシート部材の少なくとも片面にプラスチック発泡体部材が積層されていることを特徴とする吸音及び遮音複合材料を提供する。
本発明は、又、基板の１つの表面から外側方向に向かって少なくとも１０ｍｍの空気層を介して、上記吸音及び遮音複合材料のプラスチック発泡体部材表面が、基板の該表面に対面するように配置されてなる吸音及び遮音複合構造体を提供する。
本発明は、又、基板の１つの表面から外側方向に向かって少なくとも５０ｍｍの空気層を介して、多孔性無機物、金属粒子及びバインダーを含有する複合材料組成物が開孔を有する繊維シートに含浸されてなるシート部材の表面が、基板の該表面に対面するように配置されてなる吸音及び遮音複合構造体を提供する。
The present invention is based on the knowledge that if the plastic foam member is laminated on the sound absorbing and sound insulating composite material described in Patent Document 1, or if a structure through a specific air layer is used, the above problem can be solved. It was made.
That is, in the present invention, a plastic foam member is laminated on at least one side of a sheet member in which a composite material composition containing a porous inorganic material, metal particles, and a binder is impregnated in a fiber sheet having an opening. A sound absorbing and sound insulating composite material is provided.
The present invention is also arranged such that the surface of the plastic foam member of the sound absorbing and sound insulating composite material faces the surface of the substrate through an air layer of at least 10 mm outward from one surface of the substrate. Provided is a composite structure for sound absorption and sound insulation.
The present invention also impregnates a fiber sheet having pores with a composite composition containing porous inorganic material, metal particles and a binder through an air layer of at least 50 mm outward from one surface of the substrate. Provided is a composite structure for sound absorption and sound insulation in which the surface of the sheet member thus formed is disposed so as to face the surface of the substrate.
本発明で使用する多孔性無機物としては、シラス発泡体、泡ガラス、セラミックス、パーライト、蛭石、シラス、天然沸石（ゼオライト）、カーボン（活性炭を含む）などの粒径が１μ〜５mm、好ましくは５μ〜５００μの粒子状物（粉状物を含む）があげられる。本発明では、これらの一種又は二種以上の混合物を使用することができる。
特にこれらの一種を使用する場合には、空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有するものを用いるのが好ましく、特に好ましくは３Å〜１０Åの細孔を有するものである。このような多孔性無機物としては、天然沸石などがあげられる。天然沸石としては、粒度範囲が５０mm〜６１μ以下の範囲のものがあるが、最も望ましい粒度は６０μ〜２５０μであり、３Å〜１０Åの細孔を有し、成分 SiO2 ７０重量％（以下、％と略称する）、Al2O3 １０〜１５％、Fe2O3 １〜２％、MnO 0.０５％以上、CaO ２％等で構成されたものがあげられる。天然沸石は、例えば、商品名イズカライト：出雲化学（株）として容易に入手することができる。
As the porous inorganic material used in the present invention, the particle size of shirasu foam, foam glass, ceramics, pearlite, fluorite, shirasu, natural zeolite (zeolite), carbon (including activated carbon), etc. is 1 μ to 5 mm, preferably Particulate matter (including powdery matter) of 5 μm to 500 μm is included. In the present invention, one or a mixture of two or more of these can be used.
In particular, when one of these is used, it is preferable to use those having pores with a pore radius of 2 to 15 inches, and particularly preferably those having 3 to 10 inches. Examples of such a porous inorganic substance include natural zeolite. As natural zeolite, there are particles having a particle size range of 50 mm to 61 μm or less, but the most desirable particle size is 60 μm to 250 μm, having pores of 3 to 10 μm, and component SiO 2 70 wt% (hereinafter referred to as%) Abbreviated to Al 2 O 3 10-15%, Fe 2 O 3 1-2%, MnO 0.05% or more, CaO 2%, and the like. Natural zeolite can be easily obtained, for example, under the trade name Izukalite: Izumo Chemical Co., Ltd.
二種以上の混合物を使用する場合には、上述した空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有する多孔性無機物と、上述した他の多孔性無機物とを併用するのがよい。ここで、他の多孔性無機物としては、シラス発泡体が好ましく、粒径が５μ〜５００μ、望ましくは２０μ〜６０μ、かさ比重が0.１３ｇ／cm3 〜0.５０ｇ／cm3 、望ましくは0.３ｇ／cm3 〜0.５ｇ／cm3 、成分 SiO2 ７０〜８０％、Al2O3 １０〜１４％、Fe2O3 １〜３％、Na2O 0.２〜５％、K2O １〜５％、ロス ２〜５％の範囲のものを用いるのがよい。
本発明で使用する金属粒子としては、粒径５μ〜５００μの鉄粉、銅粉、アルミニウム粉、ステンレス粉などの金属粉があげられるが、アルミニウム粉が好ましい。これは、他の金属と比較して、軽くて、安価であるからである。アルミニウム粉としては、任意の純度のアルミニウムの粉砕物で、球状か又はこれに近い形の粒子からなる粉末があげられるが、９９％以上の純分のアルミニウムの粉砕物を使用するのが好ましい。粒度としては８５０μ〜４５μが例示されるが、２００μ〜１０μのものを使用すると最も優れた吸音遮音効果が得られる。
When using 2 or more types of mixtures, it is good to use together the porous inorganic substance which has the pore whose hole radius mentioned above is 2-15cm, and the other porous inorganic substance mentioned above. Here, as another porous inorganic substance, a shirasu foam is preferable, the particle size is 5 μ to 500 μ, desirably 20 μ to 60 μ, and the bulk specific gravity is 0.13 g / cm 3 to 0.50 g / cm 3 , desirably 0. 0.3 g / cm 3 to 0.5 g / cm 3 , component SiO 2 70 to 80%, Al 2 O 3 10 to 14%, Fe 2 O 3 1 to 3%, Na 2 O 0.2 to 5%, K 2 O 1-5%, loss 2-5% of the range should be used.
Examples of the metal particles used in the present invention include metal powders such as iron powder, copper powder, aluminum powder, and stainless steel powder having a particle diameter of 5 to 500 μm, and aluminum powder is preferable. This is because it is lighter and cheaper than other metals. Examples of the aluminum powder include pulverized products of aluminum having an arbitrary purity, and are powders made of particles having a spherical shape or a shape close to this, but it is preferable to use an aluminum pulverized product having a purity of 99% or more. The particle size is exemplified by 850 μ to 45 μ, but the best sound absorbing and insulating effect can be obtained by using a particle having a particle size of 200 μ to 10 μ.
本発明では、上記原材料を成形するためのバインダーとしては、種々の有機及び／又は無機バインダーを使用することができる。例えば、有機バインダーとしては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコールなどがあげられる。又、無機バインダーとしては、珪酸アルカリ金属塩などがあげられる。このうち、不然又は準不燃材料である無機質バインダーが好ましく、特に珪酸ソーダが好ましい。それは、前記無機材料を攪拌混合した後、珪酸ソーダを添加して、再度混合攪拌してスラリー化する工程でスラリーの粘度調整をする場合、水を添加できるからである。又、珪酸ソーダは、この後の乾燥工程に於いてある一定温度以上で固化させる珪酸ソーダがバインダー作用を果たしながらかつ球形のカルメラ状となり、これが更に気孔を作り吸音材としての効果を向上させるからである。 In the present invention, various organic and / or inorganic binders can be used as the binder for forming the raw material. For example, examples of the organic binder include polyvinyl acetate and polyvinyl alcohol. Examples of inorganic binders include alkali metal silicates. Among these, an inorganic binder which is a natural or semi-incombustible material is preferable, and sodium silicate is particularly preferable. This is because water can be added when adjusting the viscosity of the slurry in the step of adding the sodium silicate after stirring and mixing the inorganic material and mixing and stirring again to form a slurry. In addition, sodium silicate solidifies at a certain temperature or higher in the subsequent drying process, while acting as a binder, becomes a spherical caramel, which further creates pores and improves the effect as a sound absorbing material. It is.
本発明では、空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有する多孔性無機物と金属粒子及びバインダーの割合、又は空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有する多孔性無機物と他の多孔性無機物と金属粒子及びバインダーの割合を任意とすることができるが、空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有する多孔性無機物と金属粒子の比率を３／１〜１／３（重量比）とするのが好ましい。又、空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有する多孔性無機物と他の多孔性無機物と金属粒子の割合を、３／１／１〜１／３／３（重量比）とするのが好ましい。又、これらの粒子混合物とバインダー（例えば、水などの溶剤を２０〜８０％含有する）の割合を４／１〜１／３（重量比）とするのが好ましい。 In the present invention, the ratio of the porous inorganic material having pores having a pore radius of 2 to 15 mm and the metal particles and the binder, or the porous inorganic material having pores having a pore radius of 2 to 15 and other porous inorganic materials, Although the ratio of the metal particles and the binder can be arbitrarily set, the ratio of the porous inorganic material having pores with pores having a radius of 2 to 15 to the metal particles is 3/1 to 1/3 (weight ratio). Is preferred. In addition, the ratio of the porous inorganic material having pores having a pore radius of 2 to 15 to the other porous inorganic material and metal particles is preferably 3/1/1 to 1/3/3 (weight ratio). . The ratio of the particle mixture and the binder (for example, containing 20 to 80% of a solvent such as water) is preferably 4/1 to 1/3 (weight ratio).
本発明では、上記粒状原料と混合攪拌して均一化したものに液状バインダーを加えて、再度混合攪拌して得たスラリーを、開孔を有する繊維状のシート（グラスペーパー、不織布、金属繊維布）に施す。これは、例えば、ロールコーター、ナイフコーター、ナイフロール式コーター、逆ナイフ式コーター、ナイフブランケット式コーターなどの含浸機又はスプレーノズル機などを用いて、該スラリーをシートに塗布又は吹き付け等により行うことができる。この後、常法により乾燥してシート状の吸音及び遮音複合材料（約0.4 mm厚）を得る。この際、含浸量は任意とすることができるが、５０〜７００ｇ／ｍ2 （乾燥基準）、好ましくは１００〜５００ｇ／ｍ2 とするのがよい。
この際、上記粒状原料と混合攪拌して均一化したものに液状バインダーを加えて、再度混合攪拌して得たスラリーに、繊維状のシートを破砕したものや該繊維状のシートを構成する繊維自体を加えた繊維入りスラリーを調製し、これを騒音発生源である機械等に吹き付けて形成することを利用して、本発明の吸音及び遮音複合構造体を構成することもできる。このようにすることにより、複雑な構造体に対しても容易に適用することができる。
In the present invention, a slurry obtained by adding a liquid binder to the mixture obtained by mixing and stirring with the above granular raw material and mixing and stirring again is used as a fibrous sheet (glass paper, nonwoven fabric, metal fiber cloth). ). This is performed, for example, by applying or spraying the slurry onto a sheet using an impregnation machine such as a roll coater, knife coater, knife roll coater, reverse knife coater, knife blanket coater, or a spray nozzle machine. Can do. Thereafter, it is dried by a conventional method to obtain a sheet-like sound absorbing and sound insulating composite material (about 0.4 mm thick). At this time, the amount of impregnation can be arbitrary, but it is 50 to 700 g / m 2 (dry basis), preferably 100 to 500 g / m 2 .
At this time, a liquid binder is added to the mixture obtained by mixing and stirring with the above granular raw material, and the mixture obtained by mixing and stirring again is obtained by pulverizing the fibrous sheet or fibers constituting the fibrous sheet. The sound absorbing and sound insulating composite structure of the present invention can also be configured by preparing a fiber-containing slurry added with itself and spraying it on a machine or the like that is a noise generating source. By doing in this way, it can apply easily also to a complicated structure.
本発明では、このようにして製造した１枚のシートを吸音及び遮音複合材料として使用することができるが、複数枚積層して使用するのが好ましい。例えば、該スラリーを含浸させたシートを複数枚重合わせた後、乾燥することにより積層シートを製造することができる。又、上記方法により製造した乾燥した１枚のシートに液状バインダーを塗布し、その上に同じく乾燥したシートを重合わせ、この操作を繰り返して所望の枚数にした後、乾燥することにより積層シートを製造することができる。この際、最外層にアルミニウムシートなどの金属シート（１００μ〜１０００μ）などの難燃性シートを設けると一層効果的に遮音効果を達成することができる。乾燥は、１４０〜２２０℃、好ましくは１５０〜１８０℃で行うのがよい。 In the present invention, one sheet produced in this way can be used as a sound-absorbing and sound-insulating composite material, but it is preferable to use a plurality of laminated sheets. For example, after laminating a plurality of sheets impregnated with the slurry, a laminated sheet can be produced by drying. In addition, a liquid binder is applied to one dried sheet produced by the above method, and the same dried sheet is overlapped thereon, and this operation is repeated to obtain a desired number of sheets, followed by drying to obtain a laminated sheet. Can be manufactured. At this time, if a flame-retardant sheet such as a metal sheet (100 μm to 1000 μm) such as an aluminum sheet is provided on the outermost layer, a sound insulation effect can be achieved more effectively. Drying is performed at 140 to 220 ° C, preferably 150 to 180 ° C.
より具体的には、２層シートの場合は、スラリーを含浸させた繊維シート１層とアルミシート１層を液状バインダーを介して積層化する。３層シートの場合は、スラリーを含浸させた繊維シート２層とアルミシート１層を裏打ち（繊維シート２層の間に液状バインダーを介して積層した後、さらに液状バインダーを介してアルミニウムシート１層を加える）する。４層シートの場合は、繊維３層を前述したようにして積層した後、アルミニウム１層を積層する。このようにして、２〜１０層の積層を行うことができる。４層構造を基本形態とし４層以上の積層では上記の基本形態を変更しない限り吸音、遮音効果は更に向上するからである。
このようにして製造することにより、４層積層品で厚みが約２mm、面密度は２〜３kg／ｍ2 のものが得られる。第２の発明では、上記原料の多孔性無機物、金属粒子及びバインダーに加えて、繊維を使用することが必要である。ここで、繊維としては、各繊維ごとにばらばらになったものはもとより、該繊維を編んで造ったシートの粉砕物、例えばチップ状のものを使用することができる。この際、有機バインダー、例えば、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンバインダー（酢酸ビニル添加量１０〜５０％、水分量９０〜５０％）をバインダー全量の２０〜６０％、好ましくは５０％添加し、被着体への接着性を向上させるのがよい。繊維を使用すると、無機物と金属粒子の剥離を効率的に防ぐことができる。
More specifically, in the case of a two-layer sheet, one fiber sheet layer impregnated with slurry and one aluminum sheet layer are laminated via a liquid binder. In the case of a three-layer sheet, two layers of fiber sheet impregnated with slurry and one layer of aluminum sheet are lined (after laminating a liquid binder between two layers of fiber sheets and then one layer of aluminum sheet via a liquid binder) Add). In the case of a four-layer sheet, three layers of fibers are stacked as described above, and then one layer of aluminum is stacked. In this way, 2 to 10 layers can be laminated. This is because the sound absorption and sound insulation effects are further improved unless the basic form is changed in a four-layer structure having a four-layer structure as a basic form.
By manufacturing in this way, a four-layer laminate having a thickness of about 2 mm and an areal density of 2 to 3 kg / m 2 is obtained. In the second invention, it is necessary to use fibers in addition to the porous inorganic material, metal particles and binder. Here, as the fibers, not only the fibers that are separated from each other, but also pulverized sheets made of knitted fibers, such as chips, can be used. At this time, an organic binder, for example, a vinyl acetate resin emulsion binder (vinyl acetate addition amount 10 to 50%, water content 90 to 50%) is added to 20 to 60%, preferably 50% of the total amount of the binder. It is better to improve the adhesion to. When fibers are used, it is possible to efficiently prevent the inorganic material and the metal particles from peeling off.
ここで、空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有する多孔性無機物と金属粒子と繊維の比率を３／１／１〜１／３／２（重量比）とするのが好ましい。又、空孔半径が２Å〜１５Åの細孔を有する多孔性無機物と他の多孔性無機物と金属粒子と繊維の割合を、３／１／１／１〜１／３／３／２（重量比）とするのが好ましい。又、これらの粒子混合物とバインダー（例えば、水などの溶剤を２０〜８０％含有する）の割合を４／１〜１／３（重量比）とするのが好ましい。
繊維としては、直径数μのガラス繊維のチョップドストランド（ガラス繊維を短かくカットしたもの）を使用するのが好ましい。この配合原料を混合機で攪拌して粘弾性液（粘度２００cp〜７００cp）を作り、この粘弾性液を圧縮空気を利用したエアー・スプレーやエアーレススプレー機で被着体に吹付ける。この場合の吹付厚さは１mm〜１０mmとするのが望ましい。更に同一形状のものを多量に作る場合は、金型の表面に離型剤を塗布し、粘弾性液をスプレー又は刷毛塗りし、適度に硬化させてから取除き乾燥させることにより、同一形状のものを多量に作ることができる。
Here, it is preferable that the ratio of the porous inorganic material having pores having a pore radius of 2 to 15 mm, the metal particles, and the fiber is 3/1/1 to 1/3/2 (weight ratio). Further, the ratio of the porous inorganic material having pores having a pore radius of 2 to 15 mm, other porous inorganic materials, metal particles, and fibers is 3/1/1/1 to 1/3/3/2 (weight ratio). ) Is preferred. The ratio of the particle mixture and the binder (for example, containing 20 to 80% of a solvent such as water) is preferably 4/1 to 1/3 (weight ratio).
As the fiber, it is preferable to use a chopped strand of glass fiber having a diameter of several μ (a glass fiber cut short). This blended raw material is stirred with a mixer to make a viscoelastic liquid (viscosity 200 cp to 700 cp), and this viscoelastic liquid is sprayed onto the adherend with an air spray or an airless spray machine using compressed air. In this case, the spraying thickness is preferably 1 mm to 10 mm. Furthermore, when making a large amount of the same shape, apply a release agent on the surface of the mold, spray or brush the viscoelastic liquid, cure it properly, remove it and dry it. You can make a lot of things.
本発明では、上記のようにして製造したシート部材の少なくとも片面に、プラスチック発泡体部材を積層して吸音及び遮音複合材料とすることを特徴とする。ここで用いるプラスチック発泡体部材としては、ポリオレフィン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、シリコーン発泡体などを用いることができ、このうち連続気泡を有する発泡体を用いるのが好ましい。これらのプラスチック発泡体としては、かさ密度が０.０１〜０.１ｇ/ｃｍ3程度のものを用いるのが好ましい。プラスチック発泡体部材は、任意の形状とすることができるが、シート状であるのが好ましく、厚さが３〜５０ｍｍであるのが好ましく、より好ましくは１０〜３０ｍｍである。このプラスチック発泡体部材は、上記シート部材に、公知の接着剤、例えば、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンなどの接着剤を用いて積層することができる。
本発明では、さらに、シート部材を構成するシ−ト間にプラスチック発泡体部材を挟み、サンドイッチ構造とすることもできる。この際、プラスチック発泡体部材の厚みは、１〜１０ｍｍ程度とするのが好ましい。
The present invention is characterized in that a plastic foam member is laminated on at least one surface of the sheet member manufactured as described above to form a sound absorbing and sound insulating composite material. As the plastic foam member used here, a polyolefin foam, a polystyrene foam, a polyurethane foam, a silicone foam, or the like can be used. Of these, a foam having open cells is preferably used. As these plastic foams, those having a bulk density of about 0.01 to 0.1 g / cm 3 are preferably used. The plastic foam member can have any shape, but is preferably in the form of a sheet, and preferably has a thickness of 3 to 50 mm, more preferably 10 to 30 mm. The plastic foam member can be laminated on the sheet member using a known adhesive, for example, an adhesive such as a vinyl acetate resin emulsion.
In the present invention, it is also possible to sandwich a plastic foam member between the sheets constituting the sheet member to form a sandwich structure. At this time, the thickness of the plastic foam member is preferably about 1 to 10 mm.
本発明の吸音及び遮音複合材料は、基板の１つの表面から外側方向に向かって少なくとも１０ｍｍ、好ましくは少なくとも５０ｍｍ、特に好ましくは８０〜１５０ｍｍの空気層を介して、その表面（プラスチック発泡体部材表面）が、基板の該表面に対面するように配置されてなる構造体を構成するように用いるのが好ましい。ここで、基板としては、多孔性材料、柔軟材料、膜状材料、穴明き材料から成形される基板、成形吸音板、特殊吸音構造体などに加えて、天然の木材、合成木材、化粧版、石膏ボード、人工又は天然石板、金属板（ブリキ板、銅板、アルミ板、亜鉛板など）やこれらの複合板など各種板材を用いることができる。基板の厚みは任意とすることができるが、１０〜１００ｍｍ程度とするのが好ましい。本発明の吸音及び遮音複合構造体は、建物の壁材や間仕切壁などとして好適に使用することができる。
本発明では、又、基板の１つの表面から外側方向に向かって少なくとも５０ｍｍの空気層を介して、多孔性無機物、金属粒子及びバインダーを含有する複合材料組成物が開孔を有する繊維シートに含浸されてなるシート部材の表面が、基板の該表面に対面するように配置して、吸音及び遮音複合構造体とすることもできる。特に、難燃性シートの片面にシート部材が積層されたものを用いる場合には、対面するシート部材表面と基板表面の間の空気層の厚みは、８０〜１５０ｍｍであるのが好ましい。
次に、実施例及び比較例を示して本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
The sound-absorbing and sound-insulating composite material of the present invention is formed on the surface (plastic foam member surface) through an air layer of at least 10 mm, preferably at least 50 mm, particularly preferably 80 to 150 mm outward from one surface of the substrate. ) Is preferably used to constitute a structure that is arranged to face the surface of the substrate. Here, as a substrate, in addition to a porous material, a flexible material, a film-like material, a substrate formed from a perforated material, a molded sound absorbing plate, a special sound absorbing structure, etc., natural wood, synthetic wood, decorative plate Various plate materials such as gypsum board, artificial or natural stone plate, metal plate (tin plate, copper plate, aluminum plate, zinc plate, etc.) or a composite plate thereof can be used. Although the thickness of a board | substrate can be made arbitrary, it is preferable to set it as about 10-100 mm. The sound absorbing and sound insulating composite structure of the present invention can be suitably used as a building wall material or partition wall.
In the present invention, the fiber sheet having pores is impregnated with the composite material composition containing the porous inorganic substance, the metal particles, and the binder through an air layer of at least 50 mm outward from one surface of the substrate. The surface of the sheet member thus formed may be disposed so as to face the surface of the substrate, thereby forming a sound absorbing and sound insulating composite structure. In particular, when a sheet member laminated on one side of a flame retardant sheet is used, the thickness of the air layer between the facing sheet member surface and the substrate surface is preferably 80 to 150 mm.
Next, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated, this invention is not limited to these Examples.
シラスバルーン（粒度範囲２０μ〜６０μ）２５〜２０％、多孔性ゼオライト粒子（粒径６０μ〜２５０μ）１０〜１５％、アルミニウム粉（純度９９％、１０μ〜２００μ）１５〜２０％、及び硅酸ソーダ３号 ５０〜４５％を混合、攪拌（プロペラ羽根５０〜１００r.p.m ５分攪拌）して１００cp〜１０００cpの粘度をもつスラリー状の混合液を得た。
この混合液を、グラス繊維不織布（厚み５〜１０μ、坪量３６ｇ／ｍ2 、巾１０００mm) に、ナイフコーターで塗布した後、熱風乾燥機にて１５０℃で５〜１０分乾燥（水分蒸発）して、本発明のシート状（１層）吸音及び遮音複合材料を得た（厚さ 0.５mm、重量 ３００ｇ／ｍ2）。このようにして得たシート状吸音及び遮音複合材料（グラス繊維不織布）とアルミニウムシート（１００μ〜１５０μ、真比重2.６ｇ／cm3 、巾１０００mm）の間に硅酸ソーダ３号を塗布し、重合わせてグラス繊維不織布／グラス繊維不織布／グラス繊維不織布／アルミニウムシートからなる４層構造とし、次いで熱風乾燥機にて１５０℃で５〜１０分乾燥（水分蒸発）して、シート状吸音及び遮音複合材料（４層構造シート）を製造した（寸法４５０×９００ｍｍ：厚さ ２.０mm、重量 ２０００ｇ／ｍ2）。
Shirasu balloon (particle size range 20μ-60μ) 25-20%, porous zeolite particles (particle size 60μ-250μ) 10-15%, aluminum powder (purity 99%, 10μ-200μ) 15-20%, and sodium oxalate No. 3 50 to 45% was mixed and stirred (propeller blades 50 to 100 rpm, stirred for 5 minutes) to obtain a slurry mixture having a viscosity of 100 cp to 1000 cp.
This mixed solution was applied to a glass fiber nonwoven fabric (thickness 5 to 10 .mu., Basis weight 36 g / m @ 2, width 1000 mm) with a knife coater, and then dried (water evaporation) at 150 DEG C. for 5 to 10 minutes. Thus, a sheet-like (single layer) sound-absorbing and sound-insulating composite material of the present invention was obtained (thickness 0.5 mm, weight 300 g / m 2 ). Apply sodium oxalate No. 3 between the sheet-like sound-absorbing and sound-insulating composite material (glass fiber nonwoven fabric) thus obtained and the aluminum sheet (100 μm to 150 μm, true specific gravity 2.6 g / cm 3 , width 1000 mm), A four-layer structure composed of glass fiber nonwoven fabric / glass fiber nonwoven fabric / glass fiber nonwoven fabric / aluminum sheet, and then dried (moisture evaporation) at 150 ° C. for 5 to 10 minutes in a hot air dryer to obtain sheet-like sound absorption and sound insulation. A composite material (four-layer structure sheet) was produced (dimension 450 × 900 mm: thickness 2.0 mm, weight 2000 g / m 2 ).
同様にして製造したグラス繊維不織布／グラス繊維不織布／グラス繊維不織布／アルミニウムシートからなる４層構造のシートのグラス繊維不織布表面に、シリコーン発泡体（厚さ２５ｍｍ：かさ密度０.０３〜０.０５ｇ/ｃｍ3）を、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン接着剤を用いて積層し、本発明の吸音及び遮音複合材料（４層構造シート＋シリコーン発泡体：寸法４５０×９００ｍｍ：厚み２７ｍｍ）を製造した。
この４層構造シートが、基板である石板の１つの表面から１０ｍｍ又は５０ｍｍの距離を隔てて、その表面（グラス繊維不織布表面）が基板の該表面に対面するように配置した構造として、ＪＩＳＡ１４０９残響室法吸音率測定方法により、１００〜８００Ｈｚの音に対する吸音率を測定した。
又、吸音及び遮音複合材料（４層構造シート＋シリコーン発泡体）についても、吸音及び遮音複合材料（４層構造シート＋シリコーン発泡体）を、基板である石板の１つの表面から１０ｍｍ又は８３ｍｍの距離を隔てて、その表面（シリコーン発泡体表面）が基板の該表面に対面するように配置した構造として、ＪＩＳＡ１４０９残響室法吸音率測定方法により、１００〜８００Ｈｚの音に対する吸音率を測定した。
結果を表１に示す。
A silicone foam (thickness 25 mm: bulk density 0.03 to 0.05 g) is formed on the surface of the glass fiber nonwoven fabric of a four-layered sheet made of glass fiber nonwoven fabric / glass fiber nonwoven fabric / glass fiber nonwoven fabric / aluminum sheet. / cm 3 ) was laminated using a vinyl acetate resin emulsion adhesive to produce a sound-absorbing and sound-insulating composite material of the present invention (four-layer structure sheet + silicone foam: dimensions 450 × 900 mm: thickness 27 mm).
As a structure in which this four-layer structure sheet is arranged such that the surface (glass fiber nonwoven fabric surface) faces the surface of the substrate at a distance of 10 mm or 50 mm from one surface of the stone plate as the substrate, The sound absorption coefficient for sound of 100 to 800 Hz was measured by the room method sound absorption coefficient measurement method.
In addition, for the sound absorbing and sound insulating composite material (4-layer structure sheet + silicone foam), the sound absorbing and sound insulating composite material (4-layer structure sheet + silicone foam) is 10 mm or 83 mm from one surface of the stone plate as the substrate. As a structure in which the surface (silicone foam surface) is arranged so as to face the surface of the substrate at a distance, the sound absorption coefficient for sound of 100 to 800 Hz was measured by the JIS A 1409 reverberation chamber method sound absorption coefficient measurement method.
The results are shown in Table 1.
表１ 残響室法吸音率
表１の結果から明らかなように、４層構造シートを用いた本発明の吸音及び遮音複合構造体は、空気層の厚みが５０ｍｍ以上である１００ｍｍの場合、２５０Ｈｚ以下の低音を効果的に吸収し、優れた遮音効果を奏することがわかる。
一方、４層構造シート＋シリコーン発泡体を用いた本発明の吸音及び遮音複合構造体は、空気層の厚みが１０ｍｍでも８００Ｈｚ以下、特に５００Ｈｚ以下の低音を効果的に吸収し、優れた遮音効果を奏することがわかる。さらに、空気層の厚みが５０ｍｍ以上である８３ｍｍの場合、８００Ｈｚ以下、特に５００Ｈｚ以下、さらには２００Ｈｚ以下の低音を効果的に吸収し、優れた遮音効果を奏することがわかる。
従って、本発明の吸音及び遮音複合構造体は、低音のよる体調不良などの障害に苦しむ人にとって、好ましいものである。
As is clear from the results in Table 1, the sound absorbing and sound insulating composite structure of the present invention using a four-layer structure sheet effectively absorbs bass at 250 Hz or less when the air layer thickness is 100 mm which is 50 mm or more. And it turns out that there exists an excellent sound-insulation effect.
On the other hand, the sound absorbing and sound insulating composite structure of the present invention using a four-layer structure sheet + silicone foam effectively absorbs low frequencies of 800 Hz or less, particularly 500 Hz or less even when the air layer thickness is 10 mm, and has an excellent sound insulating effect. It can be seen that Furthermore, when the thickness of the air layer is 83 mm which is 50 mm or more, it can be seen that a bass sound of 800 Hz or less, particularly 500 Hz or less, and further 200 Hz or less is effectively absorbed, and an excellent sound insulation effect is exhibited.
Therefore, the sound absorbing and sound insulating composite structure of the present invention is preferable for those who suffer from obstacles such as poor physical condition due to low sounds.
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2008
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