JPH0916180A - セラミックス吸音材 - Google Patents

セラミックス吸音材

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JPH0916180A
JPH0916180A JP7167533A JP16753395A JPH0916180A JP H0916180 A JPH0916180 A JP H0916180A JP 7167533 A JP7167533 A JP 7167533A JP 16753395 A JP16753395 A JP 16753395A JP H0916180 A JPH0916180 A JP H0916180A
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JP
Japan
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binder
absorbing material
sound absorbing
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ceramic particles
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JP7167533A
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Masayuki Moriyama
雅之 森山
Shiro Seki
四郎 関
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 火災等の高温雰囲気にさらされても強度低下
やセラミックス粒子の脱落の起らない改良された吸音材
を提供すること。 【解決手段】 酸化物系セラミックス粒体を骨材として
これに樹脂系バインダーと無機系バインダーを添加し得
られた混合物を加圧し一体成形してなるセラミックス吸
音材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路、住宅、ビル
などに使用される吸音材、特に火災等の急熱、急冷の状
態に瀑されても吸音性能の劣化しない吸音材に関する。
【0002】
【従来の技術】焼成工程を経ない従来のセラミックス吸
音材の製造方法は、一般的に、セラミックス粒子に樹脂
系バインダーを添加しよく混合し、この混合物をプレス
型に充填してプレス成形させた後、取出し常温で1日以
上乾燥させ強度を発揮させることからなる(図3)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の樹脂系バインダ
ーを用いた、高温焼成しないタイプのセラミックス吸音
材は、火災等の高温雰囲気のもとでは樹脂系バインダー
が焼失する為に、製造時の加圧工程に於ける押圧力のみ
で、セラミックス粒子同志が固着されているだけであり
吸音材の強度の著しい低下をもたらす。また、時として
吸音材表面のセラミックス粒子の部分的な脱落も起こ
る。(表1の,)。本発明は、このような従来技術
の問題点を解消して、火災等の高温雰囲気に瀑されても
強度低下やセラミックス粒子の脱落の起こらない改良さ
れた吸音材を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術の欠点を克服するため種々研究の結果、火災等の急
激な高温雰囲気にさらされても吸音材表面からセラミッ
クス粒子が脱落するのを防止するために、従来からの樹
脂系バインダーばかりではなく、無機系バインダーをバ
インダーとして添加する(図1)ことが有効であるとの
知見を得た。ここで、用いられる無機系バインダーは、
火災の温度約500〜800℃で溶融又は半溶融状態と
なり、またある程度の粘度を有した、粘りのあるのり状
の状態になる必要がある(図2)。
【0005】すなわち、本発明は、酸化物系セラミック
ス粒体を骨材としてこれに樹脂系バインダーと無機系バ
インダーを添加し得られた混合物を加圧し一体成形して
なるセラミックス吸音材を要旨とするものである。ここ
で用いられる無機系バインダーは上記の必要性を満たす
ことが好ましく、例えばホウケイ酸鉛ガラスが好適であ
り、特に下記の組成及び特性を有するものがよい。 PbO :35〜65%(重量%) SiO2 :20〜35% B2 O3 : 5〜20% ZnO,Al2 O3 , その他:残部 からなる組成を有し、かつ体膨張係数が300×10-7
以下のもの。又、骨材として用いられる酸化物セラミッ
クス粒子としては、例えば、ムライト等が挙げられ、樹
脂系バインダーとしては、一般にエポキシ樹脂等の熱硬
化性樹脂が好ましい。
【0006】樹脂系バインダーと無機系バインダーの両
者を添加した吸音材が火災に出会った時、急激な温度上
昇が起こり、短時間のあいだに500〜800℃に加熱
されるが、又、通常、短時間のうちに消化又は鎮火され
る。この短時間の昇温の間に樹脂系バインダーは消失す
るが、無機系バインダーは溶融又は半溶融状態になり、
この時、それ自身の強度は高くないが、いわばのり状
(又は溶融ガラス状)となり、吸音材表面からの、セラ
ミックス粒子の脱落を防止する役目を果たす。
【0007】
【発明の実施の形態】そこで低融点の無機系バインダー
として、リン酸系(P2 O5 系)、ホウ酸系(B2 O3
系)、鉛系(PbO系)及びそれらの混合物を検討し
た。まずリン酸系、例えばSM−5(日本フリット株式
会社製商品名、主成分としてP2 O5 35〜40%含
有)は体膨張系数が高い為に(450×10-7)、特に
急冷の場合に自身にクラックが入り強度の低下が著し
く、バインダーとしては適当でない。
【0008】次にホウ酸系において、例えばPR520
3(日本フリット株式会社製商品名、主成分としてB2
O3 35〜40%含有、他にAl2 O3 、SiO2 含
有)は体膨張係数がやや高い程度であるが(350×1
0-7)、溶融温度が約800℃と高い為、火災の場合の
り状にならずバインダーの役目を果たさず、又溶融した
としても、急冷の際、クラックが入り易いのでバインダ
ーとしては適さない。
【0009】鉛系に於いて、例えば、XM−735L
(日本フリット株式会社製商品名、主成分としてPbO
40〜45%、その他SiO2 ,Al2 O3 含有)は体
膨張系数が170×10-7と低く、溶融後の急冷時のク
ラックは見られない。しかし、溶融温度が800〜90
0℃と高い為に、火災の場合には目的を充分果たさな
い。そこで、体膨張系数の低い鉛系で溶融温度が低い成
分のものを種々テストした。その結果目安として、体膨
張系数が300×10-7以下でかつ軟化温度350℃、
溶融温度400〜600℃のものが、火災のような急
熱、急冷の場合に、無材バインダーとしての効果を果た
すことが判明した。
【0010】この条件を満足するものとしては、Pb
O,B2 O3 ,SiO2 などから構成されているホウケ
イ酸鉛ガラスが良い。P2 O5 系は膨張係数が高いので
好ましくない。ホウケイ酸鉛ガラスで、体膨張係数を3
00×10-7以下とする為にはB2 O3 20%以下とす
ることが必要であり、また溶融温度を下げる為にはPb
Oが35%以上、B2 O3 5%以上、さらに、これらに
SiO2 ,ZnOが適当に配合されていることが必要で
ある。
【0011】またこのホウケイ酸鉛ガラスの配合量とし
ては、セラミックス粒子:ホウケイ酸鉛ガラス:樹脂バ
インダーを重量%で100:3〜20:2〜10の範囲
とするのが好ましい。ホウケイ酸鉛ガラスが3%以下で
は急冷後の強度アップの効果が期待出来ず、又高温時の
バインダーの効果も低い。また増量するにつれて強度ア
ップは期待できるが、気孔率が低下して来て、吸音性能
に大きな影響を及ぼしてくる。尚、樹脂バインダーは、
吸音材として常時使用する雰囲気である低温時での強度
確保の為に添加するものであるが、2〜10%が好まし
く2%以下では強度不足、また10%を越えると、気孔
率が低下し、吸音性能に影響を及ぼすことが判明してい
る。
【0012】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 (実施例1)セラミックス吸音材の製造 (i) セラミックス粒子(約0.5〜1mm径のムライト粉砕粒子) ・・・・・・5000g (ii)エポキシ樹脂接着剤 ・・・・・・・・100g (iii) ホウケイ酸鉛ガラス(#4370) ・・・・・・・・500g (日本ホ−ロ−釉薬株式会社製) の上記原料をミキサーで約20分よく混合した。得られ
た混合物をプレスの金型(450mm×900mm)に
充填して、約200トンの圧力でプレス成形することに
より450×900×9mm厚のサイズの試料を得た。
これを金型より取出し常温で1日以上乾燥させて、接着
剤の硬化を図り、相当の強度を有した吸音材が得られ
た。(表1の)曲げ強度は140kg/cm2 であっ
た。この配合での吸音率を図4に示す。次に、750℃
に30分加熱した後、急冷し常温に戻した試料について
強度を測定したところ80kg/cm2 を示した(表1
の)。図4中実線は加熱前の試料の吸音率を示し、点
線は750℃×30分加熱処理後、冷却した試料の吸音
率を示す。
【0013】(比較例1)ホウケイ酸ガラスを配合しな
いほかは実施例1と同様に処理して得られた試料の曲げ
強度を表1の及びに示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【発明の効果】無機系バインダーとしてホウケイ酸鉛ガ
ラスを用いることにより、焼成工程を経ない吸音材も
火災等の急熱時にもセラミックス粒子の脱落を防止で
きる。 又、消火後の冷却時にも溶融していたのが固
まり、ホウケイ酸鉛ガラスがセラミックス粒子の接合剤
としての役目を果たし、適当な強度を有し、しかも吸音
材として再度使用できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のセラミックス吸音材の一実施態
様を示す模式図である。
【図2】図2は本発明のセラミックス吸音材において用
いられる無機系バインダーが溶融した状態を示す模式図
である。
【図3】図3は樹脂系バインダーを用いた従来のセラミ
ックス吸音材の一例を示す模式図である。
【図4】図4は本発明の吸音材の加熱前後の残響室法吸
音率を示すグラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化物系セラミックス粒体を骨材として
    これに樹脂系バインダーと無機系バインダーを添加し得
    られた混合物を加圧し一体成形してなるセラミックス吸
    音材。
  2. 【請求項2】 無機系バインダーがホウケイ酸鉛ガラス
    である請求項1に記載のセラミックス吸音材。
  3. 【請求項3】 ホウケイ酸鉛ガラスが、重量比で PbO :35〜65% SiO2 :20〜35% B2 O3 : 5〜20% ZnO,Al2 O3 , その他:残部 からなる組成を有し、かつ体膨張系数が300×10-7
    以下のものである請求項2に記載のセラミックス吸音
    材。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1180763A3 (en) * 2000-08-15 2003-03-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ceramic sound absorbing material and manufacturing method therefor
KR20050096483A (ko) * 2004-03-30 2005-10-06 주식회사 이이엠 건축물용 층간 흡음재
CN104167204A (zh) * 2014-08-07 2014-11-26 四川正升声学科技有限公司 微粒板共振吸声结构
CN105332435A (zh) * 2014-08-07 2016-02-17 四川正升声学科技有限公司 一种组合式微粒消声单元及由其组合成的消音砌块

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CN105332435A (zh) * 2014-08-07 2016-02-17 四川正升声学科技有限公司 一种组合式微粒消声单元及由其组合成的消音砌块

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