JPH04240168A - 軽量セラミック吸音板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐候性、耐水性、耐熱
性等に優れ、しかも軽量で高強度なセラミック吸音板に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家屋、工場その他の建物のための吸音材
としてはロックウールマット、グラスウールマットなど
が広く用いられているが、これら繊維質の材料は耐候性
や耐水性が十分でなく、屋外での使用には不適当である
。一方、非繊維質の吸音材の一つとして、近年、セラミ
ックスの破砕粒子を釉薬等の無機質結合剤で結合したセ
ラミック吸音板が使用されるようになってきた。セラミ
ックス系吸音板は、強度が高く、耐候性、耐水性、耐熱
性にも優れていて、屋外での使用にも十分耐えるもので
ある。しかしながら、密度が１．４〜１．７ｇ／ｃｍ３
と高いため、重く、取り扱いが容易でないという欠点が
ある。

【０００３】重いというセラミック吸音板の欠点を解消
する手段として、特開平１−２３４３７５号公報には中
空状または多孔質の軽量セラミック粒子を三次元網目状
に結合させる方法が開示されている。しかしながら、中
空状または多孔質のセラミック粒子のうち、膨張パーラ
イトのような天然鉱物を加熱発泡させたものは、安価で
はあるが、一般に強度が弱く、無機質結合剤を用いて結
合させても十分な強度を有する成形体が得られない場合
が多い。アルミナバブルやシリカバルーンは高強度であ
るが、高価なため、これらを用いた吸音板は高価なもの
となる。中空状あるいは多孔質のセラミック粒子は、セ
ラミックス原料粉末やガラス粉末を発泡剤と混合して造
粒し、加熱発泡させる方法、発泡ポリスチレンビーズに
セラミック原料粉末を被覆して成形後に焼成する方法な
どによっても製造することができるが、そのようにして
製造された軽量粒子を吸音板製造原料としたのでは、熱
処理が２回になるなど、製造工程が複雑なものとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のセラミック質吸音板における上述のような問題点を解
決し、軽量で高強度のセラミック吸音板を安価に製造す
る手段を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功したセラミック吸音板の製造法は、膨張パーライト
粒子および発泡ポリスチレンビーズからなる群から選ば
れた多孔質粒子の表面に粘土を主材としてなる被覆材を
被覆し、次いで結合剤水溶液を混合して成形し、焼成し
て粘土を焼結させることを特徴とする。本発明の製造法
において使用する多孔質粒子は、目的とする吸音板の吸
音特性との関係で、粒径が約０．５〜２．５ｍｍのもの
が適当である。それ以上に大粒径のものを用いたのでは
強度が不十分になり、反対に小さすぎるときは、強度は
高くなるが吸音作用が悪くなる。

【０００６】膨張パーライトは、粒子の密度が０．０７
〜０．２８ｇ／ｃｍ３と非常に小さく、本発明の製造法
における原料として適当である。また発泡ポリスチレン
ビーズとしては、表面処理により親水性を付与されてい
るものが適当である。球状粒子に被覆する粘土としては
、蛙目粘土、カオリン、木節粘土など、適度な可塑性と
粘結力を備えたものが適当である。粘土は、必要に応じ
て少量の珪石、長石、石灰石等の焼結助剤、および水溶
性結合剤（たとえばカルボキシメチルセルロース、ポリ
ビニルアルコール、リグニンなど）などと混合し、水の
存在下に多孔質粒子と共に撹拌して粒子表面に均一に付
着させる。被覆量は、重量比で多孔質粒子の１〜２５倍
量が適当である。被覆量が少ないほど製品は軽量になり
、被覆量が多いほど製品の強度は高くなるが、気孔量が
減少し、吸音性能が悪くなるので、用いる多孔質粒子の
種類や製品の用途に応じて被覆量を選定する。

【０００７】粘土を被覆した多孔質粒子は、粒子が破壊
されない程度の圧力で、所望の形状にプレス成形して乾
燥する。成形圧が高すぎて粒子が潰れると、製品の吸音
特性が悪くなる。得られた成形体は、乾燥後、約１２０
０〜１４００℃で焼成し、粘土質被覆材の焼結を生じさ
せる。この過程で、多孔質粒子は溶融し、発泡ポリスチ
レンビーズの場合はその後焼失する。被覆材は既に硬化
しているので、多孔質粒子が溶融または焼失した後には
空洞が形成され、パーライトの溶融物は空洞の壁に付着
または浸透する。粘土等の被覆量が過剰でなければ、焼
成前の成形体において多孔質粒子同士は多少なりとも接
触しているから、上述のようにして形成された空洞は連
通気孔となって吸音作用に関与する。

【０００８】

【実施例】実施例１ 膨張パーライト粒子（嵩密度０．２ｇ／ｃｍ３；粒径０
．５〜１．２ｍｍ；フヨーライト株式会社製品・フヨー
ライト１号）５０重量部にカルボキシメチルセルロース
の１％水溶液２５重量部を加えて撹拌しながら、蛙目粘
土４０重量％、珪石粉末３０重量％、長石粉末３０重量
％の混合物１００重量部を加えて、パーライト粒子表面
を粘土混合物で被覆した。被覆された粒子２５０重量部
に成形助剤としてカルボキシメチルセルロース２重量部
、水３０重量部を加えて混合したのち、板状にプレス成
形し、１２７０℃で３時間焼成した。得られた吸音板は
、嵩密度が０．７５ｇ／ｃｍ３の多孔質のものであり、
曲げ強度は２０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。その吸音特性
を図１に示す。

【０００９】実施例２ 実施例１で用いたのと同じ膨張パーライト粒子５０重量
部にポリビニルアルコールの１％水溶液２５重量部を加
えて撹拌しながら、蛙目粘土６０重量％、珪石粉末２５
重量％、石灰石粉末１５重量％の混合物１００重量部を
加えて、パーライト粒子表面を粘土混合物で被覆した。 被覆された粒子２５０重量部に成形助剤としてカルボキ
シメチルセルロース２重量部、水３０重量部を加えて混
合したのち、板状にプレス成形し、１２５０℃で３時間
焼成した。得られた吸音板は、嵩密度が０．５８ｇ／ｃ
ｍ３の多孔質のものであり、曲げ強度は１５ｋｇｆ／ｃ
ｍ２であった。その吸音特性を図１に示す。

【００１０】実施例３ 発泡ポリスチレンビーズ（嵩密度０．０４ｇ／ｃｍ３；
菱和産資株式会社製品・マイポール）１０重量部にポリ
ビニルアルコール１％水溶液２５重量部を加えて撹拌し
ながら、カオリン４０重量％、珪石粉末１０重量％、長
石粉末５０重量％の混合物１００重量部を加えて、ビー
ズ表面を粘土混合物で被覆した。被覆されたビーズ１８
０重量部に成形助剤としてカルボキシメチルセルロース
２重量部、水３０重量部を加えて混合したのち、板状に
プレス成形し、１３００℃で３時間焼成した。得られた
吸音板は、嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ３の多孔質のもの
であり、曲げ強度は１５ｋｇｆ／ｃｍ２であった。その
吸音特性を図１に示す。

【００１１】

【発明の効果】本発明による吸音板製造法は、上述のよ
うに安価に入手できる膨張パーライト粒子または発泡ポ
リスチレンビーズと粘土を主原料とし、粘土の焼結と多
孔質粒子の消失による気孔形成により吸音特性を発現さ
せるので、従来のセラミック吸音板製造法よりも安価に
高性能かつ軽量なセラミック質吸音板を提供することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明実施例製品の吸音特性を示すグラフ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　膨張パーライト粒子および発泡ポリス
   チレンビーズからなる群から選ばれた多孔質粒子の表面
   に粘土を主材としてなる被覆材を被覆し、次いで結合剤
   水溶液を混合して成形し、焼成して粘土を焼結させるこ
   とを特徴とする軽量セラミック吸音板の製造法。