JPS6117783B2

JPS6117783B2 -

Info

Publication number: JPS6117783B2
Application number: JP53071440A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Koketsu; Yoshihiro Oota
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1986-05-09
Also published as: JPS54163001A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は無機質固体粒子を有機結合剤により結
合した難燃性の吸音材に関するものである。従来吸音材として硝子繊維をフエノール等で結
合した繊維質吸音材が多く用いられている。しか
しながら、これら繊維質の吸音材は水分を吸収し
易く、また吸収した水分の放出が極めて遅いた
め、吸水による吸音特性の低下が著しいものであ
り、さらに吸音特性が回復するのに長時間を要
し、また繊維状であることから、その吸音材の形
状を維持するためや、繊維質の飛散を防止するた
めに、金属枠内に納め、表面にパンチングメタル
等を配するなど、種々の吸音材の保護対策を施さ
ねばならず、このためパネル化した際の加工性が
著しく劣るなど、繊維質吸音材には多くの問題点
や欠点があつた。また、珪砂或いは陶磁器粉砕物などの無機質固
体粒子を、ガラス系結合剤を用いて焼成結合した
謂ゆるセラミツク吸音材も広く知られているが、
このものは焼成コストが高く、しかも焼成品であ
るため、大きな寸法の吸音材の製作が困難であ
り、更に切削等の加工が極めて困難で、しかも吸
音材の重量が重いなどの多くの欠点を有するもの
であつた。更に、パーライト、中空バルーン、軽石等の軽
量骨材や珪砂或いは陶磁器粉砕物等の無機質固体
粒子を、単独或いは混合して有機系結合剤或いは
無機質固体粒子を用いて結合した吸音材も種々提
案されているが、珪酸塩類、燐酸塩類、セメン
ト、石膏類などの無機系結合剤を用いた吸音材
は、その結合剤の接着強度が低いため、所定強度
を得るために多量の結合剤を使用しなければなら
ず、このため吸音に必要な骨材間の細隙が吸音剤
によつて埋められてしまい、吸音特性が低く、か
つ重量の重いものであり、更に無機系結合剤を用
いた吸音材は、耐水性、耐凍結性、加工性に劣る
等の欠点があるものであつた。また、有機系結合剤を用いた吸音材は可燃性で
あり、特に屋内に使用した場合、防災上好ましく
ないものであつた。本発明の高強度難燃性吸音材は、従来の吸音材
のこれらの欠点を解決するためになされたもので
あり、無機質固体粒子を難燃性剤の存在のもとで
有機系結合剤によつて結合した無機粒子結合型の
多孔質吸音材であり、嵩比重0.1〜1.5で平均粒径
0.2〜５mmの無機質固体粒子と、該無機質固体粒
子の１〜10容量部の有機結合剤と、有機結合剤に
対して30〜80重量部の水酸化アルミニウムおよび
三酸化アンチモン／塩化パラフインの混合比が
0.2〜1.5である５〜30重量部の三酸化アンチモン
と塩化パラフインの混合物並びにガラス繊維とよ
り少なくとも構成される高強度難燃性吸音材であ
る。すなわち本発明は、特定の粒径及び嵩比重の
無機質固体粒子と、特定量の有機結合剤と、特定
種類および量の難燃化剤並びに補強材であるガラ
ス繊維とより少なくとも構成されることの相乗的
効果により、難燃性、吸音特性、撥水性、曲げ強
さ、加工性等に優れた吸音材を得たものである。更に本発明を詳しく説明すれば、珪砂、パーラ
イト、軽石、中空バルーン、軽量骨材、金属造粒
物、陶磁器、耐火物、タイル等の粉砕物等の無機
質固体粒子に対して１〜10容量部の好ましくは不
飽和ポリエステル樹脂類或いはフエノール樹脂類
などの有機結合剤と、その有機結合剤に対して30
〜80重量部の高温時に含有水分の放出によつて燃
焼温度を低下させる水酸化アルミニウムと、高温
時に不活性ガスを発生する塩化パラフインとの併
用によつて被覆効果のある三酸化アンチモンとの
混合物より成り、その混合比が0.2〜1.5の範囲内
である前記有機結合剤に対して５〜30重量部の前
記混合物と、ガラス単繊維、ロービング、ガラス
クロス等の補強用のガラス繊維とより少なくとも
成る吸音材であり、更に好ましくは吸音材の難燃
化をより高めるために、臭化アンモン、リン酸ア
ンモン、リン酸グアジニンのうち少くとも１種以
上を有機結合剤に対して１〜15重量部含むもので
ある。そしてこれらの吸音材は、気孔率30〜50％、最
大気孔径が４mm以下の板状体に形成され、その吸
音材の厚さ方向の周囲は、金属あるいはプラスチ
ツク等の枠体で囲繞されパネル化されていること
がより好ましいものである。次に本発明の難燃性吸音材の製造法について述
べる。嵩比重が0.1〜1.5で平均粒径が0.2〜５mmに整粒
された前記無機質固体粒子の１種あるいはそれら
の混合物100部に対し、１〜10容量部の不飽和ポ
リエステル樹脂類、フエノール樹脂類、エポキシ
樹脂類等の有機結合剤を添加し、更に該有機結合
剤に対して30〜80重量部の水酸化アルミニウムお
よび該結合剤に対して５〜30重量部に相当し、そ
の混合比が（三酸化アンチモン／塩化パラフイ
ン）＝0.2〜1.5の範囲内に混合された三酸化アン
チモンと塩化パラフインとの混合物および必要に
応じて該結合剤に対して１〜15重量部の臭化アン
モン、リン酸アンモン、リン酸グアニシンのいず
れか一種またはこれらの混合物および必要に応じ
て該結合剤に対して５〜50重量部の長さ約３〜25
mm程度のガラス単織繊を加え、十分混練して無機
質固体粒子表面に結合剤の被膜を形成する。この際、無機質固体粒子と結合剤を混練するに
当り、必要に応じて硬化促進剤、紫外線吸収剤、
増量材、顔料等を加えても勿論良い。そして次に所定寸法の金型の内面四周に、好ま
しくは金属あるいはプラスチツク等の枠体を配
し、更に必要に応じて所定寸法に切断されたガラ
スクロスを金型内に配し、前記混練物を枠体内に
入れて均一化し、振動圧縮成形法等で成形した
後、結合剤を硬化させて枠体と一体結合した多孔
質の高強度難燃吸音材を製造する。尚、気孔率、最大気孔径、吸音材の嵩比重など
の調整は、加振力、加振時間、加圧力、滑材の粒
度分布や結合剤量の調整などにより任意に所定の
最適数値に容易に製造できるものであるが、特に
気孔率は30〜50％、最大気孔径は４mm以下に調整
することが吸音特性に最も優れた吸音材が得られ
るものである。尚、吸音材の厚さ方向の周囲を囲繞する枠体
は、金型中に配置せず成形し硬化した後の吸音材
の周囲を囲うように設けても勿論良い。また、ガラス繊維は短繊維でもつても、クロス
であつてもいずれも良いが、補強のためにはいず
れかの繊維が必要であり、その繊維は表面に露出
していても、内部に埋設されていてもいずれでも
良い。次に本発明の限定理由を述べる。無機質固体粒子の嵩比重を0.1〜1.5と限定した
のは、嵩比重が0.1を下廻るものでは、固体粒子
に存在する気孔の形態が、開気孔であつても、ま
た閉気孔であつても、気孔中に存在する空気が燃
焼に大きく寄与し、本発明における各種難燃化
剤、補強材の効果を以てしても良好なる難燃性が
得られないものであり、更に、嵩比重が0.1を下
廻るものは、一般に固体粒子強度が弱く、混練、
成形工程において破損しやすいためであり、また
嵩比重が1.5を上廻るものでは、吸音材の重量が
重くなるためであり、および嵩比重が1.5を上廻
る固体粒子は一般に固く、該無機質固体粒子を用
いた吸音材では、切断、孔開け等の加工法が劣る
ためである。また、無機質固体粒子の平均粒径を0.2〜５mm
と限定したのは、平均粒径が0.2mm未満の粒子を
用いた吸音材では成形板の表裏を貫通する細隙の
径が細かくなり、毛細現象により吸水量が多く、
また吸水水分の排出が悪くなり、降雨時における
吸音特性の低下および回復の遅れが著しくなり、
更には吸音特性のピーク値が著しく低下するため
である。また、平均粒径が５mmを越えると、吸着
材表裏を貫通する細隙の径が大きくなり、高温に
曝された際に炎が貫通し易く、また燃焼に寄与す
る空気が供給され易く、更には燃焼による分解ガ
スが放出され易くなり、難燃性が著しく低下し、
また、細隙の径が大きくなることにより、吸音特
性のピーク性が強くなり、良好な吸音特性が得ら
れないためである。次に、有機結合剤の含有量が無機質固体粒子に
対して、１〜10容量部と限定したのは、１部未満
では有機結合剤の量が少な過ぎて機械的強度が不
十分であり、10部を越えると粒子間の空隙を結合
材が埋めて気孔率が低下し、吸音特性が低下する
ためである。次に、水酸化アルミニウムの含有量を、結合剤
に対して30〜80重量部と限定したのは、30重量部
未満では高温時に水分の発生も少なく、難燃化が
不十分であり、また80重量部を越えると高温時に
亀裂やふくれを生ずるためである。次に、三酸化アンチモンと塩化パラフインとの
混合比を三酸化アンチモン／塩化パラフイン＝
0.2〜1.5とし、該混合物の含有量を有機結合剤に
対して５〜30重量部と限定したのは、第１図に示
すように、三酸化アンチモンと塩化パラフインと
の混合比が前記限定範囲外となると、難燃化効果
が低下するためであり、また、該混合物の含有量
が結合剤に対して５重量部未満であると排気温度
時間面積が増加し、残炎時間も長くなり、30重量
部を越えると発煙量が増加し、いずれの場合も難
燃化効果が低下するためである。次に本発明の実施例を述べる。第１表に示した嵩比重、平均粒径を有する無機
質固体粒子に対し、第１表に示した割合の熱硬化
性不飽和ポリエステル樹脂を加え、更に第１表に
記載する量の水酸化アルミニウムおよび三酸化ア
ンチモンと塩化パラフインの等重量混合物（混合
比１）およびガラス繊維を加え、臭化アンモン、
リン酸アンモン、リン酸グアジニンのいずれか一
種又はそれらの混合物を加え、混練機にて混練
し、混練物―Ａを得た。

【表】

【表】次に、離型剤を塗布し、ガラスペーパーとガラ
スクロスが敷かれた内寸法100cm×50cm×２cmの
金型内の周囲に、肉厚２mmの枠体を設置し、混合
物―Ａの所定量を枠体内に入れ、均一にならした
後、ガラスペーパーとガラスクロスを敷き上型を
乗せた。次に該金型を加圧下において加振した
後、130℃に保つたホツトプレスにて10分間加熱
し、本発明品No.１〜No.23を得た。尚、参考品とし
ては本発明品の数値限定範囲外のものを用意し、
No.24〜No.33とした。また、従来品としてグラスウール系繊維質吸音
材（No.34）および無機粒子を釉薬にて焼成結合し
た謂ゆるセラミツク吸音材（No.35）も用意した。これらの吸音材について気孔率および最大気孔
径を各々測定すると共に、各々JIS―Ａ―1321に
示されている難燃性試験方法に準じた試験を行
い、標準温度曲線を超える時間温度面積、発煙係
数、残炎時間を測定し、結果を第２表に記載し
た。

【表】

【表】また、吸音特性はJTS―Ａ―1405「管内法によ
る建築材料の垂直入射吸音率測定方法」に準拠し
て背後空気層を60mmとして測定し、さらに吸撥水
試験は、試料を24時間水中浸漬した後、温度20
℃、湿度60％に保つた恒温恒湿槽内に放置し測定
を行つた。また、吸音板よりカツターによりテストピース
を切り出し、曲げ強さを測定すると共に、その際
の機械的加工性について比較測定し、各々結果を
第１表および第２表に記載した。また、本発明品
No.１およびNo.20と参考品No.24、No.25および従来品
No.35の吸音特性は第２図に示す通りである。以上述べた通り、本発明の高強度難燃性吸音材
は、特定の嵩比重および平均粒径の無機質固体粒
子と、特定量の有機結合剤と、特定種類および量
の難燃化剤および補強ガラス繊維との組合せによ
る相乗効果により、難燃性、吸音特性、撥水性、
曲げ強さ、加工性等に極めて優れた吸音材を初め
て得たものであり、防音壁用吸音材、吸音内装
材、床下吸音材等、各種騒音公害防止用の吸音材
として使用でき、公害防止上、極めて有用なもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は三酸化アンチモンと塩化パラフインと
の混合比と難燃性との関係を示す説明図であり、
第２図は本発明品と参考品および従来品との吸音
特性の比較を示す説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１嵩比重0.1〜1.5で平均粒径0.2〜５mmの無機質
固体粒子と、該無機質固体粒子の１〜10容量部の
有機結合剤に対して30〜80重量部の水酸化アルミ
ニウムおよび三酸化アンチモン／塩化パラフイン
の混合比が0.2〜1.5である５〜30重量部の前記混
合物ならびにガラス繊維とより少なくとも構成さ
れることを特徴とする高強度難燃吸音材。