JPH11217280A

JPH11217280A - 無機質吸音材

Info

Publication number: JPH11217280A
Application number: JP2088398A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Yokoyama; 祐三横山; Yoichi Ikemoto; 陽一池本; Kunio Kusano; 邦雄草野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】多孔体で高度の吸音性を有しながら、優れた
耐凍結融解性（又は、耐凍結破壊性）を有する無機質吸
音材を提供する。【解決手段】非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、ア
ルカリ金属珪酸塩、及び、水から製せられ、連続気孔径
が０．０５〜０．３ｍｍである無機質多孔体に、下記の
一般式〔１〕で示される有機珪素化合物が０．０３〜
０．１ｇ／ｃｍ²塗布されていることを特徴とする。（Ｒ₁は炭素数１〜１６のアルキル基、Ｒ₂は炭素数１
〜５のアルキル基、ｎは１〜２０の自然数）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は不燃性の建築材料と
して好適に使用され、耐凍結融解性に優れた無機質吸音
材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、無機質吸音材は数多く提案さ
れている。例えば、特開平４─２９２４８２号公報に
は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩
水溶液、充填材、発泡剤との混合物に液状シリコーンオ
イルを所定の割合で添加することにより、疎水性を有す
る吸音性に優れた無機質多孔体を得ることができると記
載されている。

【０００３】しかしながら、上述の如き従来の無機質多
孔体は、連続気孔径が大きく、撥水性も不充分で、吸水
率が大きいため、これが冬の凍結期に屋外で使用される
と、吸収した水が膨張収縮を繰り返すため、無機質多孔
体自体が崩壊する‘所謂’凍結破壊が起こるという問題
があった。

【０００４】これを防止するためには、高水準の吸水防
止性を多孔体に付与する必要性があり、多量の撥水剤が
塗布されなければならなかった。その結果、連続気孔が
撥水剤によって封鎖されて、吸音性が低下するばかり
か、コストまでも上昇させてしうという欠陥があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な問題を解消するためになされたもので、多孔体で高度
の吸音性を有しながら、優れた耐凍結融解性（又は、耐
凍結破壊性）を有する無機質吸音材を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明（以下、第１発明という）の無機質吸音材は、非晶
質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、
及び、水から製せられ、連続気孔径が０．０５〜０．３
ｍｍである無機質多孔体に、下記の一般式〔１〕で示さ
れる有機珪素化合物が０．０３〜０．１ｇ／ｃｍ²塗布
されていることを特徴とする。（Ｒ₁は炭素数１〜１６のアルキル基、Ｒ₂は炭素数１
〜５のアルキル基、ｎは１〜２０の自然数）

【０００７】本願の請求項２に記載の発明（以下、第２
発明という）の無機質吸音材は、第１発明に於いて、無
機質多孔体を脱アルカリ処理後、一般式〔１〕で示され
る有機珪素化合物が０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ²塗布さ
れていることを特徴とする。

【０００８】第１発明及び第２発明は、無機質吸音材に
関するもので、相互に緊密な関連性を持っているので、
以後、これらを纏めて、本発明の無機質吸音材と呼んで
説明する。

【０００９】非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体は、Ｓ
ｉＯ₂が１０〜９０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃が９０〜１０重
量％の組成のものが使用され、具体的に例示すれば、ア
ルミナ系研磨剤を製造する際のダスト、フライアッシ
ュ、フライアッシュの分級品や粉砕品、メタカオリン、
フライアッシュを溶融し気体中に噴霧させて得られる粉
体、シリカアルミナ系粉体からなる粘土を溶融し気体中
に噴霧させて得られる粉体、シリカアルミナ系粉体に機
械的エネルギーを作用させて得られる粉体、粘土鉱物を
５００〜９００℃で加熱脱水して得られる粉体に機械的
エネルギーを作用させて得られる粉体などが使用できる
が、組成と粒度が適当であれば、これに限定されるもの
ではない。

【００１０】アルカリ金属珪酸塩は、一般式がＭ₂Ｏ・
n ＳｉＯ₂（Ｍ＝Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ又それらの混合物）で
表されるもので、ｎの数は、好ましくは、ｎ＝０．０５
〜８、さらに好ましくは、ｎ＝０．１〜３、最も好まし
くは、ｎ＝０．５〜２．５である。ｎが８を越えると、
アルカリ金属珪酸塩水溶液はゲル化を起こし易く、粘度
が急激に上昇する為、粉体との混合が困難になる。又、
ｎが０．０５未満になると、無機質多孔体の機械的強度
が低下する。尚、アルカリ金属珪酸塩は反応制御の面か
ら、水溶液にして、添加・混合することが好ましい。

【００１１】アルカリ金属珪酸塩水溶液の濃度は、特に
限定はないが、１０〜６０重量％が好ましい。アルカリ
金属珪酸塩水溶液の濃度が、６０重量％を超えると、無
機質多孔体の製造に適した粘度が得られない。又、１０
重量％未満の場合は、水が過剰である為、硬化の際に収
縮が大きく、所定の機械的強度が得られない。

【００１２】アルカリ金属珪酸塩の添加量は、非晶質Ｓ
ｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し、０．２
〜４５０重量部が好ましく、更に好ましくは、１０〜３
５０重量部、最も好ましくは、２０〜２５０重量部であ
る。アルカリ金属珪酸塩の添加量が０．２重量部未満の
場合は、反応に必要なアルカリの量が少な過ぎるため
に、硬化不良になる。逆に、４５０重量部を越えると、
硬化剤が多量となるため、無機質多孔体の耐水性が悪く
なる。

【００１３】非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アル
カリ金属珪酸塩に配合する水の添加量は、非晶質ＳｉＯ
₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対して、３５〜１
５００重量部が好ましく、更に好ましくは、４５〜１０
００重量部であり、最も好ましくは、５０〜５００重量
部である。水の添加量が１５００重量部を超えると、無
機質多孔体を製造する時の粘度が低下し、発泡安定性が
悪くなり、得られる多孔体の強度も低下する。又、３５
重量部が未満の場合は、粘度が高過ぎて、発泡適性に合
わない。

【００１４】本発明に於いて、必要に応じて、無機充填
材、補強繊維、発泡助剤、無機質発泡材を、適宜、添加
しても構わない。以下、上記添加物に就いて、逐次、説
明をする。

【００１５】無機充填材は、硬化時の収縮低減、スラリ
ーの流動性の向上、セルの緻密化、気泡の安定化などに
寄与し、例えば、珪砂、珪石粉、フライアッシュ、スラ
グ、シリカヒューム、マイカ、タルク、ウオラストナイ
ト、炭酸カルシウム、エアロジル、シリカゲル、ゼオラ
イト、活性炭、アルミナゲルの多孔体などが挙げられ
る。

【００１６】無機充填材の平均粒径は、０．０１μｍ〜
１ｍｍの範囲が好ましく、１ｍｍを超えると、安定した
無機質多孔体が得られず、０．０１μｍ以下になると、
吸着水量が増加して、無機質多孔体の原料の粘度が増加
して、作業性が悪く、発泡性が低下する。

【００１７】無機充填材の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し、２０〜６００重
量部が好ましく、更に好ましくは、４０〜４００重量部
である。２０重量部未満の場合は、充填材を加える意味
がなく、６００重量部を超えると、無機質多孔体の強度
が低下する。

【００１８】補強繊維は、無機質多孔体の強度を向上さ
せ、クラック防止に役立ち、例えば、ビニロン、ポリプ
ロピレン、アラミド、アクリル、レーヨン、カーボン、
ガラス、チタン酸カリウム、アルミナ、鋼、スラグウー
ルなどが挙げられる。

【００１９】補強繊維の長さは、１〜１５ｍｍの範囲が
好ましく、長が過ぎると、無機質多孔体原料への補強繊
維の分散性が悪くなり、短か過ぎると、無機質多孔体に
所望の強度が得られない。

【００２０】補強繊維の直径は、１〜５００μｍが好ま
しく、細すぎると、無機質多孔体原料への混合時に、再
凝集し、ファイバーボールが形成し、多孔体の強度が向
上しない。又、太い場合は、補強の効果が少ない。

【００２１】補強繊維の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し、１０重量部以下で
ある。添加量が１０重量を超えると、無機質多孔体原料
への分散性が低下する。

【００２２】発泡助剤は、発泡の安定化と均一、微細化
に寄与し、多孔質粉体や界面活性剤がある。前者として
は、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミ
ナゲルなどが挙げられ、その添加量は５重量部以下が好
ましく、多いと気泡が破れ、多孔体の製造に悪い影響が
でる。後者としては、ステアリン酸金属塩、オレイン酸
金属塩、パルミチン酸金属塩などの脂肪酸金属塩が挙げ
られ、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシ
ウム、ステアリン酸アルミニウム、オレイン酸ナトリウ
ム、オレイン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウム、パ
ルミチン酸カリウム、ラウリルベンゼンスルホン酸ナト
リウム、ラウリル硫酸ナトリウムなどが挙げられる。

【００２３】発泡助剤の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し、０．０５〜５重量
部が好ましく、さらに好ましくは０．３〜３．０重量部
である。添加量が５重量部を超えると、多孔体原料の粘
度が上昇して、製造に悪い影響を及ぼし、逆に、０．０
５重量部未満の場合は、気泡が破れて、製造が安定しな
い。

【００２４】無機質発泡材は、無機質多孔体の軽量化に
役立ち、例えば、ガラスバルーン、シラスバルーン、フ
ライアッシュバルーン、シリカバルーン、パーライト、
ヒル石、粒状発泡シリカなどが挙げられ、これらの少な
くとも１種が使用できる。これらの比重は、０．０１〜
１が好ましく、更に好ましくは０．０３〜０．７であ
る。比重が０．０１未満の場合は、無機質多孔体の機械
的強度を低下させ、１を超えると、軽量化に寄与しな
い。無機質発泡体の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂
Ｏ₃系粉体１００重量部に対して、１０〜１００重量部
が好ましく、さらに好ましくは、３０〜８０重量部であ
る。添加量が１０重量部未満の場合は、軽量化の効果が
得られず、１００重量部を超えると、機械的強度が低下
する。

【００２５】上述の無機質多孔体の製造方法は種々あ
り、発泡剤法、起泡剤法、溶出・焼成法などがある。以
下、これらを順次、説明する。

【００２６】発泡剤法は、無機質多孔体原料に過酸化物
や金属粉末などの発泡剤を均一に混合し、これを分解・
ガス化させ、内部に気泡を形成・硬化させる方法であ
る。上記の過酸化物としては、例えば、過酸化水素、過
酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過酸化ホウ酸ナトリ
ウムなどが挙げられ、アルカリ存在下で、酸素が発生す
る。

【００２７】過酸化物水溶液の濃度は、０．５〜３５重
量％が好ましく、更に好ましくは、１〜２５重量％であ
る。０．５重量％未満の場合は、粘度が低過ぎて、気泡
が破れて製造できなく、３５重量％を超えると、発泡速
度が早過ぎて、発泡が不安定になる。又、過酸化物の添
加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量
部に対して、０．０１〜１０重量部が好ましい。０．０
１重量部未満の場合は、発泡倍率が小さくなり過ぎ、１
０重量部を超えると、発泡ガスが過剰になり、気泡が破
裂してしまう。

【００２８】上記の金属粉末としては、例えば、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコンなどが挙げら
れ、アルカリと反応して、水素が発生して、無機質多孔
体原料を発泡させる。金属粉末の平均粒径は、１〜２０
０μｍが好ましく、１μｍ未満の場合は、反応が激し過
ぎて、発泡ガスの発生が早過ぎ、２００μｍを超える
と、反応が遅過ぎて、何れも発泡の安定性が悪い。

【００２９】金属粉末の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対して、０．０１〜５．
０重量部が好ましい。０．０１重量部未満の場合は、無
機質多孔体の密度が大き過ぎて、吸音性が発現せず、
５．０重量部を超えると、発泡ガスが過剰で、無機質多
孔体の製造が安定しない。

【００３０】起泡剤法は、メカニカルフロス法とも呼ば
れ、起泡剤を多孔体原料に添加し、所定の起泡装置で攪
拌して、安定した発泡流動体を作り、これを硬化させ
て、多孔体にする方法である。起泡剤としては、例え
ば、カゼイン、にかわ、アルブミンなどの動物蛋白系界
面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性
剤、両性界面活性剤、非イオン系界面活性剤が挙げられ
る。起泡剤の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系
粉体１００重量部に対して、０．０５〜５重量部が好ま
しく、０．０５重量部未満の場合は、起泡性と発泡性が
不足し、５重量部を超えると、起泡力が強過ぎて、多孔
体の密度が低下し、機械的強度が低下する。

【００３１】溶出・焼成法は、有機発泡体の粉体や粒状
体を、無機質多孔体原料に均一に混合し、硬化させた
後、有機発泡体を溶融温度、焼成温度以上に加熱する
か、又は、有機溶媒で溶解・溶出して、連続気孔構造に
製造する方法である。上記有機発泡体としては、スチレ
ン、エチレン、ポリプロピレン、ウレタン、フェノー
ル、尿素などの発泡体が挙げられ、発泡体の気泡構造は
独立、連続気泡を問わなく、２種類以上を併用しても構
わない。有機発泡体の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ
₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対して、１０〜１００重量
部が好ましく、更に好ましくは、３０〜８０重量部であ
る。１０重量部未満の場合は吸音性が発現しなく、１０
０重量部を超えると、無機質多孔体の機械的強度が低下
する。

【００３２】本発明に於いて、無機質多孔体を製造する
には、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金
属珪酸塩、水の混合物に、多孔化手段として、発泡剤、
起泡剤、有機発泡体の何れかが添加され、場合によって
は、無機充填剤、補強繊維、発泡助剤、無機質発泡材の
少なくとも１種が加えられて、混合機で混合され、均一
なスラリーにされる。しかる後に、所定の容器（成形
型）に該スラリーを流し込み、硬化させる。硬化は常温
でも良いが、５０〜１００℃で硬化が促進されて、機械
的強度の向上が図られる。硬化時間は２〜２４時間が好
ましい。

【００３３】本発明の無機質吸音材に使用される無機質
多孔体は、上述のようにして得られ、その連続気孔径が
０．０５〜０．３ｍｍであることが必要である。連続気
孔径が０．０５ｍｍ未満の場合は、一般式〔１〕で示さ
れる有機珪素化合物が塗布された時、連続気孔が封鎖さ
れて、吸音性が著しく低下する。又、連続気孔径が０．
３ｍｍを超えると、水が内部まで浸透し易くなり、耐水
性、耐凍結融解性（又は、耐凍結破壊性）が低下する。
尚、上記連続気孔径とは、独立気泡同士が互いに隣接
し、その隣接した気泡膜（セル）が破れた部分の空孔の
直径をいい、その測定方法は、後述の評価方法で説明さ
れている。

【００３４】かくして得られた無機質多孔体は、そのま
ま、又は、脱アルカリ処理されて、一般式〔１〕で示さ
れる有機珪素化合物が塗布されて、本発明の無機質吸音
材にされる。

【００３５】無機質多孔体を脱アルカリ処理には、種々
の方法があり、例えば、水浸漬法、酸水溶液浸漬法、酸
性ガス接触法などが挙げられる。水浸漬法では、無機質
多孔体を８０〜９０℃の温水に長時間、洗浄、浸漬し、
これが洗浄が数回繰り返された後、室温又は加熱オーブ
ンで乾燥される。酸水溶液浸漬法は、塩酸、硫酸、硝
酸、炭酸などで酸性にされたｐＨ３〜６の水溶液が用意
され、これに無機質多孔体を重量比で１：５以上の割合
で大容量の酸水溶液に２時間以上浸漬されて、アルカリ
分が中和された後、水で充分洗浄され、室温又は加熱オ
ーブンで乾燥される。酸性ガス接触法は、硫化水素、塩
化水素、炭酸ガスなどの酸性ガスの雰囲気に無機質多孔
体を２４時間以上放置する方法であり、脱アルカリされ
た後は、水で充分洗浄して、室温又は加熱オーブンで乾
燥される。

【００３６】一般式〔１〕で示される有機珪素化合物
は、下記の通りである。

【００３７】ここに於いて、Ｒ₁は炭素数が１〜１６の
アルキル基であることが必要であり、疎水性の向上の点
で、４以上が好ましい。炭素が１６を超える場合は、有
機溶剤への溶解性が悪くなり、無機質多孔体への均一な
塗布が困難になる場合がある。Ｒ₂は炭素数１〜５のア
ルキル基で、炭素数が５を超えると、硬化するときの反
応性が低下する。又、ｎは１〜２０の自然数であること
が必要であり、好ましくは３〜１０である。ｎが２０を
超えると、粘度が大きくなって、無機質多孔体の深部へ
の浸透性が低くなり、連続気孔を塞ぎ吸音性が低下す
る。

【００３８】使用する一般式〔１〕で示される有機珪素
化合物は、無機質多孔体に均一に塗布するため、通常、
有機溶剤で希釈することが好ましい。有機溶剤として
は、上記有機珪素化合物が均一に溶解できるものであれ
ば、特に限定されず、例えば、エチルアルコール、ｎ−
プロパノール、ｉ−プロパノール、ｔ−ブタノールなど
のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエステルエーテル、エチレ
ングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、アセ
トン、メチルエチルケトンなどのケトン類、脂肪酸ナフ
サ、ミネラルスピリットなどのアルカン類、トルエン、
キシレン、ソルベンナフサ、芳香族ナフサなどの炭化水
素、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハ
ロゲン化炭化水素などが挙げられ、これらの少なくとも
１種が使用できる。

【００３９】有機溶剤の上記有機珪素化合物の溶液濃度
は、５〜２０重量％が好ましく、この濃度範囲にある
と、無機質多孔体に好適に塗布できる。上記溶液には、
縮合反応を促進する目的で、ジブチルチンラウレートの
ような触媒が加えられたり、着色、増量の目的で、顔
料、充填剤などを目的に応じて、適宜、添加されても構
わない。

【００４０】一般式〔１〕で示される有機珪素化合物の
塗布量は、無機質多孔体がアルカリ処理されている場合
と、処理されていない場合とで異なる。無機質多孔体が
無処理の場合は、有機珪素化合物の固形物換算で、０．
０３〜０．１ｇ／ｃｍ²が必要であり、０．０３ｇ／ｃ
ｍ²未満の場合は、耐水性、耐凍結融解性が不充分とな
り、０．１ｇ／ｃｍ²を超えると、無機質多孔体の連続
気孔が封鎖されて、吸音性が得られなくなる。

【００４１】又、無機質多孔体がアルカリ処理されてい
る場合は、有機珪素化合物の固形物換算で、０．０１〜
０．１ｇ／ｃｍ²が必要であり、０．０１ｇ／ｃｍ²未
満の場合は、耐水性、耐凍結融解性が不充分となり、
０．１ｇ／ｃｍ²を超えると、無機質多孔体の連続気孔
が封鎖されて、吸音性が得られなくなる。

【００４２】無機質多孔体への塗布方法としては、特に
限定されるものではなく、エアースプレー、ロール、刷
毛、浸漬など公知の手段が適用できる。無機質多孔体へ
の塗布した後は、有機珪素化合物を定着させるため、常
温で、２４時間以上放置し、更に５０〜１１０℃で加熱
することが好ましい。

【００４３】

【作用】本発明の無機質吸音材は、特定された組成と連
続気孔径に作製された無機質多孔体に、特定の有機珪素
化合物が、所定量塗布されている。該有機珪素化合物は
水が存在すると、自然に加水分解して、アルキルシラノ
ールとアルコールになり、アルキルシラノールは無機質
多孔体の表面にある珪素、アルミニウムの水酸基と反応
して、それ自体が縮合し、シロキサン結合形成して硬化
する。それ故、本発明の無機質吸音材は、多孔体で高度
の吸音性を有しながら、上記有機珪素化合物が表面とそ
の近傍に特に高濃度に塗布・硬化されているので、疎水
・撥水性が高度に付与されて水が内部に浸透せず、耐水
性、耐凍結融解性が優れている。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明を実施例、比較例をもって
更に詳しく説明する。実施例１〜４、比較例１〜７（１）非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体の用意非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体として、下記の２種
類の無機質粉体１、２を用意した。無機質粉体１：アルミナ系研磨材を製造する時のダスト
である。その組成と平均粒子径は、表１に示す通りであ
る。

【００４５】

【表１】

【００４６】無機質粉体２：フライアッシュ（関電化工
社製、ＪＩＳＡ６２０１に準じて測定した平均粒子
径２０μｍ）を分級機（日清エンジニアリング社製、型
式；ＴＣ−１５）により分級して、平均粒子径が１０μ
ｍ以下だけになるようにした。

【００４７】（２）無機質多孔体の作製表２に示した配合に基づいて、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂
Ｏ₃系粉体（無機質粉体１、２）、珪酸塩ナトリウム水
溶液、タルク（山陽クレー工業社製、タルク８３、平均
粒子径；５μｍ）、マイカ（レプコ社製、コスコバイト
（白雲母）Ｍ−２００、平均粒子径；６０μｍ）、酸化
カルシウム（カルシード社製、２００メッシュ通過粒
子）、ビニロン繊維（クラレ社製、繊維長；３ｍｍ）、
粘度調整水、オレイン酸ナトリウム（和光純薬社製）、
シリコーン系整泡剤（信越化学社製、Ｆ３４５）、ジメ
チルシリコーンオイル（信越化学社製）をハンドミキサ
ーで混合攪拌して、各種配合の均一なペーストを作製し
た。

【００４８】しかる後に、該ペーストに、表１に示した
２０重量％の過酸化水素水（三菱瓦斯化学社製、３５重
量％を２０重量％に希釈して使用）を所定量添加して、
約３０秒間、混合・攪拌し、成形容器に流し込んで、放
置すると、徐々に発泡が起こり、約３分で発泡が完了し
た。発泡完結後、８５℃、１２時間、硬化加熱し、更
に、室温で２４時間で乾燥し最終的に１０５℃で２４時
間乾燥を行って、５種類の無機質多孔体Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅを得た。得られた無機質多孔体は、後述する評価
方法に基づいて、平均連続気孔径、かさ比重を測定し
て、表２に纏めた。

【００４９】

【表２】

【００５０】（３）無機質吸音材の作製と評価上記（２）で得られた５種類の無機質多孔体Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅを直径１００ｍｍ×高さ６０ｍｍの円柱に切
断した。しかる後に、表３、表４に示す様に、種々の有
機珪素化合物をイソプロパノールで１０重量％に希釈し
て、その所定量を各無機質多孔体の表面に刷毛で塗布
し、室温で２４時間乾燥し、最終的に１０５℃で２４時
間、硬化、乾燥を行って、各種の無機質吸音材を作製し
た。得られた無機質吸音材は、後述する評価方法に基づ
いて、平均連続気孔径、かさ比重、平均吸音率、吸水
率、耐凍結融解性を測定して、表３、４に纏めた。

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】実施例５〜８、比較例８〜１２（１）無機質多孔体の脱アルカリ処理上記の実施例１〜４、比較例１〜７の（２）で得られた
無機質多孔体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを直径１００ｍｍ×高さ６
０ｍｍの円柱に切断して、それぞれ、ｐＨ４に調整した
塩酸１リッターに攪拌しながら浸漬し、２４時間放置し
た。しかる後に、１リッターの純水に浸漬してよく洗浄
し、これを３回繰り返した後、１０５℃のオーブンで２
４時間放置、乾燥して、脱アルカリ処理を行った。

【００５４】（２）無機質多孔体の作製上記（１）で脱アルカリ処理された無機質多孔体を用意
し、しかる後に、表５、表６に示す様に、種々の有機珪
素化合物をイソプロパノールで１０重量％に希釈して、
その所定量を各無機質多孔体の表面に刷毛で塗布し、室
温で２４時間乾燥し、最終的に１０５℃で２４時間、硬
化、乾燥を行って、各種の無機質吸音材を作製した。得
られた無機質吸音材は、後述する評価方法に基づいて、
平均連続気孔径、かさ比重、平均吸音率、吸水率、耐凍
結融解性を測定して、表５、６に纏めた。

【００５５】

【表５】

【００５６】

【表６】

【００５７】評価方法（ａ）連続気孔径無機質多孔体から一辺が５０ｍｍの立方体を切り取り、
平面と両側面とを１３倍に拡大した反射型顕微鏡写真を
撮影して行った。上記写真の上で、各面の稜線に平行な
互いに直交する二本の直線を引き、一本の直線に沿っ
て、任意の気孔膜から次の気孔膜を切る点までの距離を
個々に連続して５０個測定し、更に、二本目の直線に就
いても同様な操作を行う。距離の合計を個数（１００
個）で割つた値をこの面の連続気孔径と定義した。距離
の測定は、反射型顕微鏡のプレパラートに刻印したスケ
ールで測定・換算した。尚、本発明に使用した連続気孔
径の数値は、無機質多孔体の縦、横、高さ方向の連続気
孔径の平均値を使用した。

【００５８】（ｂ）かさ比重ρf 無機質多孔体を直径１００×肉厚６０ｍｍの円柱に切断
して、その重量Ｗ₀を測定し、その体積Ｖ₀で除して算
出した。即ち、かさ比重ρf ＝Ｗ₀／Ｖ₀

【００５９】（ｃ）吸水率Ｗ_AR 無機質吸音材から、直径１００×６０ｍｍの円柱の試料
を切断して、重量Ｗ₀を測定し、しかる後に、水面下１
０ｍｍに２４時間浸漬し、表面に付着した水を濾紙で軽
く拭き取った後、重量Ｗを測定した。吸水前と吸水後の
重量差（Ｗ−Ｗ₀）を試料の気孔率Ｐで除して、体積％
で表示した。尚、試料の気孔率Ｐは、ヘリウムピクノメ
ーター（島津製作所社製）で、無機質吸音材の真比重ρ
_mを測定し、下式より求めた。即ち、気孔率Ｐ＝１−
（かさ比重ρf ／真比重ρ_m）吸水率Ｗ_AR＝（Ｗ−Ｗ₀）／Ｐ

【００６０】（ｄ）平均吸音率ＪＩＳＡ１４０５に準じて、垂直入射吸音率を測定
し、直径１００×高さ６０ｍｍの円柱の無機質吸音材試
料を肉厚２５ｍｍの鋼鉄の円板に密着させ、空気層がな
い状態で測定した。音の周波数は、４００〜４０００Ｈ
ｚの範囲で行い、表７に示される各周波数毎の垂直入射
吸音率ａ_jを実測し、各周波数毎の加重ｋ_jを乗じて、
平均吸音率を下記の式に従って算出した。平均吸音率＝Σａ_jｋ_j／Σｋ_j

【００６１】

【表７】

【００６２】（ｅ）耐凍結融解性ＪＩＳＡ１４３５に準じて、試料（無機質吸音材）
を空気中で凍結させた後、水中で融解させるテストを５
０サイクル継続して行った。テストを終了した試料を空
気中で乾燥させて、その外観を目視で観察した。

【００６３】

【発明の効果】本発明の無機質吸音材は、上記のように
構成されているので、高度の吸音性を有した多孔体であ
りながら、優れた耐水性と耐凍結融解性（又は、耐凍結
破壊性）が付与されているので、建築分野に於いて、不
燃性の内装材、外装材として極めて好適に使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、ア
ルカリ金属珪酸塩、及び、水から製せられ、連続気孔径
が０．０５〜０．３ｍｍである無機質多孔体に、下記の
一般式〔１〕で示される有機珪素化合物が０．０３〜
０．１ｇ／ｃｍ ²塗布されていることを特徴とする無機
質吸音材。（Ｒ₁は炭素数１〜１６のアルキル基、Ｒ₂は炭素数１
〜５のアルキル基、ｎは１〜２０の自然数）
【請求項２】上記無機質多孔体を脱アルカリ処理後、
一般式〔１〕で示される有機珪素化合物が０．０１〜
０．１ｇ／ｃｍ²塗布されていることを特徴とする請求
項１記載の無機質吸音材。