JPH11327565A - 吸音材 - Google Patents
吸音材Info
- Publication number
- JPH11327565A JPH11327565A JP10133575A JP13357598A JPH11327565A JP H11327565 A JPH11327565 A JP H11327565A JP 10133575 A JP10133575 A JP 10133575A JP 13357598 A JP13357598 A JP 13357598A JP H11327565 A JPH11327565 A JP H11327565A
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- binder
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- Pending
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Building Environments (AREA)
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Abstract
た新規な粒子系吸音材を提供する。 【解決手段】 表面を被覆したバインダーを介して粒子
同士が点状に結合された粒子径0.2〜2mmの無機質
粒子層中に、バインダーが含浸された無機質繊維チョッ
プドストランドが分散され、無機質繊維束間と無機質粒
子間とが点状に結合されてなる吸音材。また、表面を被
覆したバインダーを介して粒子同士が点状に結合された
無機質軽量粒子からなる内層の片面又は両面に、表面を
被覆したバインダーを介して粒子同士が点状に結合され
た無機質重量粒子からなる層中に、バインダーが含浸さ
れた無機質繊維チョップドストランドが分散され、無機
質繊維束間と無機質粒子間とが点状に結合されてなる外
層が積層一体化されてなる吸音材。
Description
に住宅、ビル等の一般吸音材や道路、トンネル用等の防
音壁等に用いられる粒状吸音材に関する。
内部空隙率を比較的容易にコントロールできることか
ら、内装材兼用の吸音材として、また景観重視型の道路
用防音壁としての用途が開けてきている。この種の吸音
体の製造方法は、基本的には、高温で焼結するか、バイ
ンダーとともにプレス成形するかの二通りである。
着強度が発現するので問題は少ないが、バインダーとと
もにプレス成形を行う場合、粒子間空隙を保持させるた
めに使用可能なバインダー量が制限されるので強度物性
は弱い欠点がある。
系吸音材外部上下に無機質繊維層を張りあわせて補強す
る方法が開示されているが、外部に補強層を有する構造
では膨張係数の相違による変形、割れ又は剥離等の不具
合が発生する。
目的は、上記のような従来技術の欠点を解決するため、
内装材又は外装材としての強度をあわせ持った新規な粒
子系吸音材を提供することにある。
面を被覆したバインダーを介して粒子同士が点状に結合
された粒子径0.2〜2mmの無機質粒子層中に、バイ
ンダーが含浸された無機質繊維チョップドストランドが
分散され、無機質繊維束間と無機質粒子間とが点状に結
合されてなる吸音材である。
ーを介して粒子同士が点状に結合された無機質軽量粒子
からなる内層の片面又は両面に、表面を被覆したバイン
ダーを介して粒子同士が点状に結合された無機質重量粒
子からなる層中に、バインダーが含浸された無機質繊維
チョップドストランドが分散され、無機質繊維束間と無
機質粒子間とが点状に結合されてなる外層が積層一体化
されてなる吸音材である。
模式的に示す断面図である。図1において、吸音材A
は、点状に結合したバインダー被覆無機質粒子1中に、
バインダー含浸無機質繊維チョップドストランド2が混
在し、相互に点状に結合し、一体的に成形されたもので
ある。
は、かさ密度が1〜2g/cm3 、好ましくは1〜1.
8g/cm3 の無機質重量粒子(重量粒子ともいう)が
よい。このような重量粒子としては、例えば天然石、
砂、セラミック粒子、陶磁器の破砕物、ガラス粒子の
他、種々の無機質粉体を造粒した粒子などが挙げられ
る。その粒子径は、粒径0.2〜3mm、好ましくは
0.5〜2mmの範囲から適宜必要な範囲で選択すれば
よい。これらの重量粒子は単独で用いてもよいし、2種
類以上を併用してもよい。また、強度より軽量性が要求
される用途では、この重量粒子の一部又は全部を後記す
る軽量粒子、例えばパーライト、回収ガラス造粒焼成発
泡体などで置換してもよい。
で被覆した無機質粒子を用いる。無機質粒子を被覆する
のに用いるバインダーとしては、例えばフェノール樹
脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、熱硬化型アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や、例え
ばケイ酸ソーダ、ポリリン酸等の無機系バインダーなど
の1種又は2種以上が挙げられる。これらのバインダー
の内、熱硬化性樹脂が好ましく、特にフェノール樹脂が
好適である。このバインダーは未硬化であることが好ま
しく、最終的に積層物を熱圧一体成形する工程におい
て、バインダーを加熱硬化させ各粒子間及び粒子と繊維
束間を結合させることがよい。バインダー被覆無機質粒
子は、無機質粒子とバインダーをミキサー等の混合機で
攪拌、混合することで製造することができる。このよう
に、予めバインダーで無機質粒子を被覆することによっ
て、バインダー量を減らして製造コストを低減できるの
みならず、各粒子同士を点結着状態で強固に結合させる
ことができて吸音材の強度が向上し、また空隙率を上げ
て吸音性能を向上させることができる。
必要強度が得られかつ粒子間空隙をバインダーで埋めて
吸音性能を阻害しないことを条件として決められるが、
例えばシリカ粒子を用いた場合、シリカ粒子100重量
部に対し樹脂量は1.5〜5重量部程度がよい。
を低くするためにチョップドストランドを用いる。その
繊維の長さは、特に限定されず1〜100mm、好まし
くは10〜50mmの範囲から目的に応じて選択すれば
よい。このような無機質繊維としては、例えばガラス繊
維、炭素繊維、セラミック繊維などを収束させて得られ
るストランド状の収束繊維が挙げられるが、成形作業や
経済性の観点からガラス繊維が好適である。ガラス繊維
ストランドは、5〜25μmのモノフィラメントを50
〜250本引きそろえてバインダーを加えて1本に集束
したもので、機械強度を期待するには10mm以上の繊
維長のチョップドストランドとして用いることがよい。
の無機質粒子を被覆するのに用いたバインダーと同じも
のを使用することがよい。バインダーの含浸量は、集束
繊維の繊維間を浸潤し、繊維束表面にわずかに染み出す
程度であればよく、例えばガラス繊維ストランドを用い
た場合、樹脂量は繊維100重量部に対し20〜100
重量部がよい。この際、繊維束表面に染み出た樹脂が成
形条件下において隣接する繊維束又はバインダー被覆無
機質粒子との接点で点状に結合し、粒子間隙を形成した
状態となる。バインダー量が100重量部を超えるとバ
インダーが染み出し、粒子間隙を埋めて吸音性が阻害さ
れる。
に分散していてもよく、無機質粒子層中に局在し、無機
質繊維を含まない無機質粒子層と互層となっていてもよ
い。無機質繊維の配合割合は、無機質粒子100重量部
に対し10重量部以上であればよく、配合割合の上限は
特に制限されないが、30重量部程度以上になれば、無
機質繊維層中に無機質粒子が分散している状態となる。
空隙率は、5〜50体積%であることがよい。この空隙
率が5体積%を下回ると吸音材が緻密化し、吸音効果が
低下する傾向にある。また、50体積%を超えると空気
流れ抵抗の減少により吸音性が低下すると共に成形板と
しての強度が低下する。
示す断面図である。この吸音材Bが先の例の吸音材Aと
異なるところは、軽量化するために、表面を被覆したバ
インダーを介して粒子同士が点状に結合された無機質軽
量粒子からなる内層3の両面に、吸音材Aの繊維補強無
機質粒子層からなる外層4、4’を積層し、これらを熱
圧一体成形した点である。なお、図2には内層3の両面
に外層4、4’が積層された例を示したが、片面にのみ
外層4が積層されたものでも差し支えない。力学的な観
点からは、相対的に強度物性の小さい内層3を強度物性
の大きい前記の外層4、4’でサンドイッチ状に又はカ
ナッペ状に補強した構造が好ましい。
かさ密度が0.1〜1g/cm3 、好ましくは0.15
〜0.8g/cm3 のものがよい。このような軽量粒子
としては、例えばシラス、火山レキ、抗火石等の天然軽
量骨材や、メサライト、パーライト、回収ガラス造粒焼
成発泡体、その他各種粉体の造粒物等の人工軽量骨材な
どが挙げられる。これらの軽量粒子は単独で用いてもよ
いし、2種類以上を併用してもよい。その粒径は、最小
粒径0.2mm以上で最大粒径は内層の1/2以下とす
る中から適宜に選択して用いる。その粒子表面は、前記
のバインダーと同じもので被覆する。そのバインダー量
は、外層に用いる無機質重量粒子のそれと同程度でよ
い。
層4と4’の合計厚さ、片面品は外層4の厚さ)の比
は、要求される性能や製品厚さに応じて決められるが、
通常1:1〜1:10程度がよい。内層3が全外層の1
/10より薄いと得られる吸音材が軽量化されず、内層
3が全外層より厚くなると強度物性が低下する。
合して連続空隙を残した無機質粒子層中に、チョップド
ストランド状の無機質繊維束を分散させているので、繊
維束と無機質粒子間に連続した空隙を容易に形成するこ
とができ、粒子層の連続空隙構造とあいまって吸音性能
が阻害されることがない。チョップドストランド状繊維
束にはバインダーが含浸しており、繊維束同士の結合及
び繊維束と無機質粒子間で結合が生じるので、FRP材
等と比べると強度発現性は小さいが、内・外装材として
必要とされる必要とされる機械的物性を十分発現させる
ことができる。
せる繊維強化構造では、分散できる繊維量に制限があ
り、充分な強度発現性が得られないとともに、繊維径が
相対的に細いので無機質粒子間隙内に繊維が入り込み空
隙量を減らし、吸音性能が阻害される。
ガラス繊維ロービング(商品名RS−240PR−34
8CS、日東紡績社製)を繊維長さ38mmに切断した
チョップドストランドにレゾール型フェノール樹脂(R
G−600、旭有機材工業社製)を30重量%含浸した
ものと、上記樹脂で3重量%となるように被覆した粒径
0.3〜1.0mmの珪砂(かさ密度1.6g/c
m3 )を用いた。次に、底面30cm×30cmの金型
内に樹脂被覆珪砂粒子100g、チョップドストランド
20g、樹脂被覆珪砂470g、チョップドストランド
25g、樹脂被覆珪砂100gの順に交互に散布積層
し、チョップドストランドが樹脂被覆珪砂中に分散した
積層体を形成した。この積層体を熱プレスに入れて加熱
温度160℃、圧力10kg/cm2 、10分間の条件
で熱キュアして単独層の吸音材1を作製した。
てから発泡剤とともに造粒した後、焼成発泡させて得た
軽量骨材(商品名:Gライト、(株)サンライト製)で
あって粒径0.3〜1.2mm、かさ密度0.45g/
cm3 のものに前記熱硬化性樹脂を5重量%被覆したも
のを用いた。次に、底面30cm×30cmの金型内に
樹脂被覆珪砂粒子140g、チョップドストランド26
g、樹脂被覆Gライト220g、樹脂被覆珪砂140
g、チョップドストランド26gの順に交互に散布積層
し、チョップドストランドが樹脂被覆珪砂中に分散した
高密度層を両外層とし、内層に低比重の軽量骨材層を持
つサンドイッチ構造の積層体を得た。この積層体を熱プ
レスに入れて加熱温度160℃、圧力10kg/c
m 2 、13分間の条件で熱キュアして複層の吸音材2を
作製した。
ョップドストランドを使用せずに成形し、それぞれ単独
層の吸音材3と複層の吸音材4を作製した。
られたそれぞれ吸音材1〜4について、それぞれ厚さ、
かさ比重、3点曲げ強度及び垂直入射吸音率を測定し
た。なお、3点曲げ試験はJISA1408に準拠して
行った。試験体寸法は30×200mmとし、試験体の
金型面すなわち積層順の下面側を下にしてスパン180
mmの条件で行った。また、吸音率はJISA1405
に準拠して管内法による垂直入射吸音率(背後空気層5
0mm)を測定した。試験結果を表1に、垂直入射吸音
率を図3に示す。
チョップドストランドを配合した吸音材1は使用しない
吸音材3に比べ、曲げ強度が約2倍高く、また破壊する
までのたわみが大きく靱性に優れていることが認められ
た。また、複層の吸音材においてもチョップドストラン
ドを配合した吸音材2は使用しない吸音材4に比べ、曲
げ強度が約2倍も高く、さらに靱性にも優れていること
が認められた。なお、いずれの場合も弾性率には大きな
差はなかった。
1と吸音材3の垂直入射吸音率はほぼ同等であり、また
複層の吸音材2と吸音材4の垂直入射吸音率もほぼ同等
であった。このことにより、実施例の条件によるチョッ
プドストランドの配合は、粒子間隙閉塞等の吸音阻害を
起こしていないことを示していると考えられる。
し、強度物性に優れており、変形、割れ又は剥離などを
生じにくく、かつその製造コストが低廉であり、内装材
又は外装材として好適に使用できる。また、軽量粒子層
を設けた本発明の吸音材は、高い吸音性能と優れた強度
物性に加えて軽量化され、輸送や施工が容易になる。
面図である。
面図である。
示すグラフである。
ランド 3 : 内層 4、4’: 外層
Claims (4)
- 【請求項1】 表面を被覆したバインダーを介して粒子
同士が点状に結合された粒子径0.2〜2mmの無機質
粒子層中に、バインダーが含浸された無機質繊維チョッ
プドストランドが分散され、無機質繊維束間と無機質粒
子間とが点状に結合されてなる吸音材。 - 【請求項2】 無機質繊維の配合割合が無機質粒子10
0重量部に対し10重量部以上である請求項1記載の吸
音材。 - 【請求項3】 表面を被覆したバインダーを介して粒子
同士が点状に結合された無機質軽量粒子からなる内層の
片面又は両面に、表面を被覆したバインダーを介して粒
子同士が点状に結合された無機質重量粒子からなる層中
に、バインダーが含浸された無機質繊維チョップドスト
ランドが分散され、無機質繊維束間と無機質粒子間とが
点状に結合されてなる外層が積層一体化されてなる吸音
材。 - 【請求項4】 内層と全外層の厚さ比が1:1〜1:1
0である請求項3記載の吸音材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10133575A JPH11327565A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 吸音材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10133575A JPH11327565A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 吸音材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11327565A true JPH11327565A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15108027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10133575A Pending JPH11327565A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 吸音材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11327565A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004100125A1 (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-18 | Nagoya Oil Chemical Co., Ltd. | 難燃性吸音材 |
JP2014037678A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-27 | Taisei Corp | 天井構造 |
JP2016102401A (ja) * | 2016-01-26 | 2016-06-02 | 大成建設株式会社 | 天井構造 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP10133575A patent/JPH11327565A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004100125A1 (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-18 | Nagoya Oil Chemical Co., Ltd. | 難燃性吸音材 |
JP2014037678A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-27 | Taisei Corp | 天井構造 |
JP2016102401A (ja) * | 2016-01-26 | 2016-06-02 | 大成建設株式会社 | 天井構造 |
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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