JP2022538945A - 防音材料およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

防音材料、特に、４７～６１重量％のゴム粒子と、３０～５０重量％の水性ケイ酸ナトリウムと、０．１～０．５重量％の水ガラス安定剤と、０．４～１．５重量％の水ガラス硬化剤と、２～６重量％の水酸化アルミニウムとを含有する硬化性混合物からなり、ゴム粒子の表面には全重量の０．１～１重量％を構成するカーボンブラックが設けられる、水ガラスおよびゴム、特に再生ゴムを含む透過性耐火性防音材料。防音材料の製造方法であって、まず、ゴム粒子をカーボンブラックの水溶液と混合して全体表面を被覆し、次いで、水酸化アルミニウムをケイ酸ナトリウム水溶液に加え、全体を混合して防音混合物を形成し、次いで、水ガラス安定剤をケイ酸ナトリウム水溶液に加え、次いで、この溶液に水ガラス硬化剤を混合し、この溶液をさらに１～１０分間撹拌してバインダー溶液を形成し、防音混合物をバインダー溶液に絶えず撹拌しながら加え、全体を混合し、次いで、得られた混合物を適用部位に注ぐ。

Description

本発明は、防音材料、特に水ガラス及びゴムを含む透過性耐火性防音材料、およびその製造方法に関する。
現在の技術から、使用済みゴム、特に使用済み空気式タイヤのリサイクルを解決することである技術的課題が知られている。
使用済みタイヤは、通常、ゴミとして廃棄されるか、または焼却処分される。どちらの方法もエコロジーに適していない。
同様に、ゴム粒子の形態のリサイクルタイヤの使用も知られている。これらの様々な粗さの粒子は例えば、バンパー、シール、タイヤの生産に役立つ自動車産業で使用されている。また道路建設におけるアスファルトへの添加材として建設物にも使用されている。さらなる用途としては、遊び場及び運動競技場の表面の調製、平面交差、インターロッキングタイルまたはカバーおよび格子における安全閾値の生成の場合、などがあり、これらは化学的なあら砂および霜に対して比較的耐性がある。
さらに、結合ゴム粒子、または他のプラスチック発泡体物質および有機ポリマーバインダーの粒子を使用する材料がある。この結合は多くの欠点を提示し、その中で主に引火性および不安定性に関連する。
特許出願ＣＺ ＰＶ２０１７－１２７から、構造物に使用する防音及び断熱材が知られている。これは、３００ｋｇ／ｍ３未満の比体積質量を有する５～７６重量％のバルク断熱材料と、９～３６重量％の０．００１～１ｍｍブリックダストフラクションと、６～３０重量％の水ガラスと、７～３０重量％の水と、最大５重量％までの洗剤とを含む気硬性混合物のスラリからなる。この材料の欠点は、断熱特性が低く、引火性が高く、凝集性が低いことである。
別の特許出願ＣＺ ＰＶ１９９０ー２１５１は、防火効果を有する断熱材料を開示している。この断熱材料は、フィルム形成熱可塑性ポリマー、ヒドロゾルシリカ、不活性ミネラルフィラー、フェロアロイからの排シリカ、膨張火山水ガラス、コルクとゴム粒子の緩い混合物、および水の水性分散液を含有する。ここで、バインダーは、ポリマー熱可塑性水性分散液である。
チェコ共和国特許出願明細書第ＣＺ ＰＶ２０１７－１２７号公報 チェコ共和国特許出願明細書第ＣＺ ＰＶ１９９０－２１５１号公報
欠点は、防音能力が低く、主に耐火性が低いことである。上記の現在の技術から、現在の技術の主な欠点は、既知の材料の防音特性が低い点と、比較的低い耐火性であることは明らかである。
本発明の目的は、リサイクルゴム及びプラスチック廃棄物を使用し、一方で高い耐火性を有する、同時に可撓性及び柔軟性があり、また劣化耐性がある防音材料の構造物である。
上記の欠点は大幅に取り除かれ、本発明の目的は、防音材料、特に、水ガラスおよびゴム、特にリサイクルゴムを含有する透過性耐火性防音材料によって達成される。本発明によれば、４７～６１重量％のゴム粒子と、３０～５０重量％の水性ケイ酸ナトリウムと、０．１～０．５重量％の水ガラス安定剤と、０．４～１．５重量％の水ガラス硬化剤と、２～６重量％の水酸化アルミニウムとを含有する硬化性化合物からなり、ゴム粒子の表面には全重量の０．１～１重量％を構成するカーボンブラックが設けられていることを特徴とする。防音材料の利点は、高い不燃性と耐熱性である。
別の利点は、非常に良好な透過性および抗真菌効果である。従って、大きな利点は、全ての表面への非常に良好な接着性、及び優れた接着及び密封効果である。主な利点は、非常に良好な防音能力である。ゴム粒子は有利には、同じまたは類似の特性を有する別の同等の粒子、例えば、プラスチック粒子によって置き換えることができ、この粒子の材料はひいては、例えば、発泡ゴムである。水酸化アルミニウムを使用する利点は、それが難燃性を著しく改善することである。カーボンブラックを設けたゴム粒子の表面を提供する利点は、このように適用されたカーボンブラックが熱伝導性を低下させ、有利にカーボンブラックがゴム粒子中にある程度に吸収し、それによって得られる混合物中のゴム粒子とのその結合を安定化させることである。さらなる利点は、カーボンブラックが難燃剤として作用することである。別の利点は、カーボンブラックが太陽光照射による分解プロセスの遅延剤として作用することである。それらは、一般的な酸素フリーラジカルを捕捉し、従って、ポリマーの自然な分解を遅らせる。水ガラス硬化剤は、グリセロールモノ～トリアセテートまたはこれらの混合物であってもよい。
有利な実施形態では、ゴム粒子はリサイクルされたものである。有利には、リサイクルされたゴム粒子を、ＰＵＲおよびＰＩＲ発泡体および発泡ゴムなどの他のプラスチック発泡体材料で置き換えることができる。
水ガラスの安定剤は、親水性アルコキシアルキルーアンモニウム塩であることも好ましい。
ケイ酸ナトリウム水溶液が１３７０～１４００ｋｇ／ｍ３の範囲内の密度を有し、ＳｉＯ２とＮａ２Ｏのモル比が３．２～３．４の範囲内であることが非常に有利である。酸化ナトリウムに対する酸化ケイ素のモル質量比ならびに関連する溶液密度および溶液濃度は、ポリマー混合物としての水ガラスのレオロジー特性、電解質における電気的特性、圧縮性および接着強度、さらには硬度、強度などに有意な影響を及ぼす。上述のパラメータの利点は、得られる防音
材料が硬化後に部分的に可撓性と柔軟性とを備えることである。
上述の欠点は大幅に取り除かれ、本発明の目的は、防音材料を製造する方法、特に、水ガラスおよびゴムを含有する透過性耐火性防音材料を製造する方法によって達成される。本発明によれば方法はまず、ゴム粒子を、それらの全体表面が被覆されるようにカーボンブラック水溶液と混合して、次に、水酸化アルミニウムを添加し、全体を混合して防音混合物を形成し、次いで、水ガラス安定剤をケイ酸ナトリウム水溶液に添加し、次いで、水ガラス硬化剤を溶液に混合すること、を特徴とする。この溶液を１～１０分間攪拌してバインダー溶液を形成した後、防音混合物を絶えず攪拌しながらバインダー溶液中に注ぎ、さらに全体を混合した後、適用部位に注ぐ。利点は、防音パネルや建具などの固形製品の両方を生産することが可能で、その液状の状態でも防音材料を塗布できることである。
防音混合物を添加する前に、バインダー溶液を約６５℃の温度に予熱すると非常に有利である。この温度では、水ガラスとゴムとの間に弱い相互作用が形成され、可撓性を備えた強力な結合が形成される。
得られた混合物を型である適用部位に注ぎ、さらに、得られた混合物から、所望の比率の防音混合物およびバインダー溶液を生成するように、プレスの手段によって、ある量のバインダー溶液を押し出すことが好都合である。この利点は、正確なパラメータを有する製品を容易に製造することが可能であることである。
得られた混合物を硬化するまで最終的に静置することも有利である。その利点は得られた防音材が防音空間の形状パラメータに関して正確に作成できることである。硬化長さを規制できるという事実のために、防音材料は所望の形状に正確に成形することができるという事実がある。
本発明による防音材料およびその製造方法の主な利点は、従来公知のリサイクルゴムまたはリサイクル発泡材料を使用する防音材料よりも著しく良好な防音特性およびより高い耐火性を有することであり、一方、蒸気透過性、雨水および湿気に対する耐性、抗真菌性、可撓性、紫外線放射などの外部影響に対する耐性を有することである。別の利点は、塗布の単純な方法である。防音材料から被覆板と建具の両方を作成することができ、延伸、鋳造、スプレーにより液体混合物として容易に塗布できる。したがって、防音材料は、床および天井、水平およびわずかに傾斜した屋根に適している。利点は、硬化後のケイ酸ナトリウムが有効に火炎を反射し、負の燃焼熱を有するので、ケイ酸ナトリウムが存在する各混合物の燃焼を有効に減少させることである。それはゴム粒子を完全に被覆し、それを火から保護する。
ミネラルウールやポリスチレンボードによる防音材とは異なり、手の届きにくい場所や表面に凹凸のあるエッジにうまい具合に塗布される。それは、通常屋根上にある台形及び折り畳まれたシート、エターニット又はアスファルトを含む種々の基材に対する良好な接着性を有する。同時に、防音材料は十分に強く、歩行可能でもありうる。既存の材料よりも優れた本発明による防音材料の大きな利点は、ボードと液体混合物とを組み合わせることができることでもある。従来のポリスチレンボードの固着に付随する問題の一つは、ボードとダボ周辺の穴との間の接合部の充填である。これらの間隙および開口部を液体状の防音材料で充填する可能性のおかげで、熱の逃げ場のない均一な表面が非常に簡単かつ迅速に作成される。大きな利点はまた、液体混合物の形態の半仕上げ防音材料を、産業、例えば、家電製品、電気技術、自動車などの防音ライニングとして適用できることである。
実施例１
透過性耐火性防音材料は、５４重量％の再生ゴム粒子と、４０重量％の水性ケイ酸ナトリウムと、０．３重量％の水ガラス安定剤と、４重量％の水酸化アルミニウムと、１．２重量％の水ガラス硬化剤とを含有する硬化性混合物から構成される。
ゴム粒子の表面には、全重量の０．５重量％を構成するカーボンブラックが設けられる。
水ガラス安定剤は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’ーテトラキス（２ーヒドロキシプロピル）エチレンジアミンの９８％水溶液の形態の親水性アルコキシアルキルーアンモニウム塩である。
ケイ酸ナトリウム水溶液の密度は、１３８０ｋｇ／ｍ３の範囲内であり、Ｎａ２Ｏに対するＳｉＯ２のモル比は３．３の範囲内である。
水ガラス硬化剤は、純粋な水ガラスに対して３重量％の濃度を有する、７：３体積部の比の純粋なグリセロールジアセテート／トリアセテートの混合物である。
通気性難燃性防音材料の製造方法によれば、まず、ゴム粒子をカーボンブラック２５重量％の濃度の水溶液と混合し、その全体表面をカーボンブラックで被覆した後、水酸化アルミニウムを添加し、全体を混合して防音混合物を形成し、水ガラス安定剤をケイ酸ナトリウム溶液に添加し、次いで、この溶液に水ガラス硬化剤を混合し、次いで、この溶液を３分間撹拌してバインダー溶液を形成し、これを６５℃に予熱し、防音混合物をバインダー溶液にさらに混合し、さらに得られた混合物をシリコーン型に注ぎ、得られた混合物をさらにプレス押出しから、防音混合物とバインダー溶液との所望の比率が得られるような、そのような量のバインダー溶液をプレスする。
得られた製品は、防音ボードまたは防音建具である。
実施例２
透過性耐火性防音材料は、６１重量％の再生ゴム粒子と、３０重量％の水性ケイ酸ナトリウムと、０．１重量％の水ガラス安定剤と、６重量％の水酸化アルミニウムと、１．５重量％の水ガラス硬化剤とを含有する硬化性混合物から構成される。
ゴム粒子の表面には、全重量の１重量％を構成するカーボンブラックが設けられる。
水ガラス安定剤は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’ーテトラキス（２ーヒドロキシプロピル）エチレンジアミンの９８％水溶液の形態の親水性アルコキシアルキルーアンモニウム塩である。
ケイ酸ナトリウム水溶液の密度は、１４００ｋｇ／ｍ３の範囲内であり、Ｎａ２０に対するＳｉ０２のモル比は３．４の範囲内である。
水ガラス硬化剤は、純粋な水ガラスに対して５重量％の濃度を有する、７：３体積部の比の純粋なグリセロールジアセテート／トリアセテートの混合物である。
通気性難燃性防音材料の製造方法によれば、まず、ゴム粒子をカーボンブラック２５重量％の濃度の水溶液と混合し、その全体表面をカーボンブラックで被覆し、水酸化アルミニウムを添加し、全体を混合して防音混合物を形成し、水ガラス安定剤をケイ酸ナトリウム溶液に添加し、次いで、水ガラス硬化剤を溶液に混合し、次いで、この溶液を１０分間撹拌してバインダー溶液を形成し、これを６５℃に予熱し、防音混合物をバインダー溶液にさらに混合し、さらに得られた混合物をシリコーン型に注ぎ、得られた混合物をさらにプレス押出しから、防音混合物とバインダー溶液との所望の比率が得られるような、そのような量のバインダー溶液をプレスする。
最後に、得られた混合物は、硬化するまで静置される。
得られた製品は防音建具である。
実施例３
透過性耐火性防音材料は、４７重量％の再生ゴム粒子と、５０重量％の水性ケイ酸ナトリウムと、０．５重量％の水ガラス安定剤と、２重量％の水酸化アルミニウムと、０．４重量％の水ガラス硬化剤とを含有する硬化性混合物から構成される。
ゴム粒子の表面には、全重量の０．１重量％を構成するカーボンブラックが設けられる。
水ガラス安定剤は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’ーテトラキス（２ーヒドロキシプロピル）エチレンジアミンの９８％水溶液の形態の親水性アルコキシアルキルーアンモニウム塩である。
ケイ酸ナトリウム水溶液の密度は、１３７０ｋｇ／ｍ３の範囲内であり、Ｎａ２Ｏに対するＳｉＯ２のモル比が３．２の範囲内である。
水ガラス硬化剤は、純粋な水ガラスに対して０．８重量％の濃度を有する、７：３体積部の比の純粋なグリセロールジアセテート／トリアセテートの混合物である。
通気性難燃性防音材料の製造方法によれば、まず、ゴム粒子をカーボンブラック２５重量％の濃度の水溶液と混合し、その全体表面をカーボンブラックで被覆し、水酸化アルミニウムを添加し、全体を混合して防音混合物を形成し、水ガラス安定剤をケイ酸ナトリウム溶液に添加し、次いで、水ガラス硬化剤を溶液中に混合し、次いで、この溶液を１分間撹拌してバインダー溶液を形成し、これを６５℃に予熱し、防音混合物をバインダー溶液中にさらに混合し、さらに得られた混合物を、平坦な分割屋根裏空間である適用部位に注ぎ、広げ、表面処理し、静置して硬化させる。
本発明による防音材料は特に、建築業界において透過性のある耐火性防音システムを作り出すために使用することができる。

Claims (9)

  1. ４７～６１重量％のゴム粒子と、３０～５０重量％の水性ケイ酸ナトリウムと、０．１～０．５重量％の水ガラス安定剤と、０．４～１．５重量％の水ガラス硬化剤と、２～６重量％の水酸化アルミニウムとを含有する硬化性混合物からなり、ゴム粒子の表面には全重量の０．１～１重量％を構成するカーボンブラックが設けられることを特徴とする、防音材料、特に水ガラスおよびゴム、特に再生ゴムを含む、透過性耐火性防音材料。
  2. 前記ゴム粒子がリサイクルされたものであることを特徴とする請求項１に記載の防音材料。
  3. 前記水ガラス安定剤が親水性アルコキシアルキルーアンモニウム塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載の防音材料。
  4. 前記ケイ酸ナトリウム水溶液の密度が１３７０～１４００ｋｇ／ｍ３の範囲内であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の防音材料。
  5. 前記ケイ酸ナトリウム水溶液の、Ｎａ２Ｏに対するＳｉＯ２のモル比が３．２～３．４の範囲内であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の防音材料。
  6. まず、ゴム粒子をカーボンブラックの水溶液と混合してその全体表面を被覆した後、水酸化アルミニウムを前記ケイ酸ナトリウム水溶液に加え、全体を混合して防音混合物を形成し、次いで、前記ケイ酸ナトリウム水溶液に水ガラス安定剤を加え、次いで、この溶液に水ガラス硬化剤を混合し、この溶液をさらに１～１０分間撹拌してバインダー溶液を形成し、このバインダー溶液に絶えず撹拌しながら防音混合物を加え、全体を混合し、次いで、得られた混合物を適用部位に注ぐことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の防音材料、特に水ガラスおよびゴムを含む透過性耐火性防音材料の製造方法。
  7. 前記防音混合物を添加する前に、前記バインダー溶液を６５℃の温度に予熱することを特徴とする請求項６に記載の防音材料の製造方法。
  8. 得られた混合物を型である前記適用部位に注ぎ、さらに得られた混合物から、所望の比率の防音混合物およびバインダー溶液が得られるように、このような量のバインダー溶液をプレス手段によって押し出すことを特徴とする請求項６または７に記載の防音材料の製造方法。
  9. 最終的に、得られた混合物を静置して硬化することを特徴とする請求項６または７に記載の防音材料の製造方法。
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