JPH09194270A

JPH09194270A - 無機質吸音材及び積層防音材

Info

Publication number: JPH09194270A
Application number: JP8100138A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Yokoyama; 裕三横山; Masatake Kamiya; 昌岳神谷
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】吸音性と遮音性、特に４００〜１０００Ｈｚ
の中音域の吸音性が優れた積層防音材を提供する。【解決手段】連続気孔を有し、その通気率が１〜４０
ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏである無機
質吸音材において、この無機質吸音材が、非晶質ＳｉＯ
₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び水に
より構成されてなるペーストを発泡、硬化させてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸音性に優れた不
燃性の建築材料に好適な無機質吸音材、及び吸音性と遮
音性が優れた積層防音材、更には道路用積層防音材に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無機質系の材料よりなる防音材は
種々提案されている。例えば、特公平１−４７４２９号
公報には、連続気孔の平均細孔径が１０〜５０００μ、
通気率が１〜４０ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈ₂Ｏであり、セメント等の水硬性無機材料、又はシリ
カ質、アルミナ質等の無機焼結材料、或いは無機多孔質
吸音体からなる吸音層と、重量が大きい材料からなる遮
音層を有する防音パネルが記載されている。

【０００３】又、特公昭５２−１９６９０号公報には、
合成樹脂製の箱形の枠の中にグラスウール等の吸音材を
挿入し、その前面を穴開板で蓋をする防音壁が記載され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の特公平１−４７４２９号公報に記載されているよう
な防音パネルは、セメント等の水硬性無機材料、又はシ
リカ質、アルミナ質等の無機焼結材料を使用しているた
め、１６００〜４０００Ｈｚの中、高音域の吸音性が低
いといった問題がある。

【０００５】又、上記後者の特公昭５２−１９６９０号
公報に記載されているような防音壁は、吸音材としてグ
ラスウール等が使用されているため、道路において必要
とされる４００〜１０００Ｈｚの中音域にける防音性、
特に吸音性が低いといった問題があった。更に、グラス
ウールは耐候性が劣るため、前面に保護のための穴開板
を必要とし、より以上に吸音性が低下するといった問題
があった。

【０００６】本発明は、上記のこのような残された問題
点に着目してなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、これらの問題点を解消し、吸音性と遮音性、特に
４００〜１０００Ｈｚの中音域の吸音性が優れた積層防
音材を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
無機質吸音材においては、連続気孔を有し、その通気率
が１〜４０ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏ
である無機質吸音材において、この無機質吸音材が、Ｓ
ｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び
水により構成されてなるペーストを発泡し、硬化させて
なることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の本発明の積層防音材におい
ては、連続気孔を有し、その通気率が１〜４０ｃｍ³・
ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏであり、且つ、非晶
質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、
及び水により構成されてなるペーストを発泡し、硬化さ
せてなる吸音層と、面密度が２０〜５０ｋｇ／ｍ²の材
料からなる遮音層とが積層されてなることを特徴とす
る。

【０００９】請求項３記載の本発明の道路用積層防音材
においては、連続気孔を有し、その通気率が１〜３０ｃ
ｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏであり、且
つ、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属
珪酸塩、及び水により構成されてなるペーストを発泡
し、硬化させてなる吸音層と、面密度が２０〜５０ｋｇ
／ｍ²の材料からなる遮音層とが積層されてなることを
特徴とする。

【００１０】本発明における吸音層は連続気孔を有する
ものである。上記連続気孔とは、独立させた気泡同士の
互いに隣接する気泡膜が破れることにより形成された気
孔をいう。この連続気孔の直径は、１０〜５０００μｍ
が好ましく、この範囲外であると、吸音性が低下するの
で好ましくない。より好ましくは５０〜５０００μｍで
ある。

【００１１】又、本発明の吸音層の通気性に関わる通気
率は、１〜４０ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ
₂Ｏである。即ち、この通気率が１ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ
²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏ未満であると、吸音性が低下す
る。又、４０ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂
Ｏを越えると、吸音性が低下し、又強度も低下する。従
って、好ましくは３〜２０ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨ₂Ｏであり、より好ましくは、５〜１０ｃｍ
³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏである。

【００１２】本発明の吸音層は、ＳｉＯ₂−Ａｌ
₂Ｏ₃、アルカリ金属珪酸塩、及び水により構成され
る。本発明においては、無機質吸音材が上記材料により
構成されることが必須である。

【００１３】上記非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体の
組成としては、ＳｉＯ₂１０〜９０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃
９０〜１０重量％のものが使用される。このような酸化
物としては、例えば、アルミナ系研磨材を製造する際の
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粘
度を溶融し、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、粘度鉱物を５００〜９００℃で加熱脱水して得
られる粉体などが使用できるが、組成と粒度が適当であ
ればこれらに限定されるものではない。

【００１４】アルカリ金属珪酸塩は、一般式Ｍ₂Ｏ・ｎ
ＳｉＯ₂（Ｍは、Ｌｉ、Ｋ、Ｍａ、又はこれらの混合
物、ｎは有理数）で表されるものであり、ｎの数は好ま
しくは、０．０５〜８、更に好ましくは、０．１〜３、
最も好ましくは、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がゲル化を起こしやす
く、粘度が急激に増加するために粉体との混合が困難に
なる。又、ｎが０．５未満の場合には強度低下を起こ
す。又、このアルカリ金属珪酸塩は水溶液にして添加、
混合されるのが好ましい。

【００１５】上記アルカリ金属珪酸塩は水溶液の濃度
は、１０〜６０重量％が好ましい。１０重量％未満であ
ると、水が過剰となり硬化収縮が大きくなり、得られる
吸音層の強度低下の原因となり、６０重量％を越える
と、発泡に適した粘度が得られなくなる。

【００１６】上記アルカリ金属珪酸塩の添加量は、無機
粉体１００重量部に対して、０．２〜４５重量部が好ま
しい。更に好ましい範囲は１０〜３５０重量部、最も好
ましい範囲は２０〜２５０重量部である。添加量が０．
２重量部未満の場合には、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となり、逆に４５０重量部を
越えると、硬化剤が多量となるため、無機質成形体の耐
水性に問題が生じる。

【００１７】水の好ましい添加量は、３５〜１５００重
量部、更に好ましくは４５〜１０００重量部、最も好ま
しくは５０〜５００重量部である。即ち、３５重量部未
満であると、粘度が高くなり発泡体が安定せず、或いは
高倍率の低密度発泡体が得られず、５００重量部を越え
ると、ペースト全体に対する水の量が多くなり、強度低
下を起こすことになる。

【００１８】以上の組成物を多孔体とする手段には、以
下に説明するように種々の方法が用いられる。例えば、１）過酸化物や金属粉末等の発泡剤を用い、内部に気泡
を形成させる方法。２）カゼイン、にかわ、アルブミン、高分子界面活性
剤、加水分解蛋白等の起泡剤を起泡機を用いて安定性が
高い泡を形成させ、これに上記無機質多孔体材料を混ぜ
込む方法。３）上記起泡剤と上記無機質多孔体材料とを練り合わ
せ、中に安定な気泡を発生させ、これを内部に巻き込む
方法。４）有機質多孔体の粒状物、切り屑、紐状物等を本発明
の吸音層の構成材料と混ぜ、硬化後に上記有機質多孔体
の融解温度、或いは焼成温度以上に加熱するか、又は上
記有機質多孔体をアセトン等の溶剤中につけ込んで融解
させ、連通孔を形成させる方法。等が適宜に採用され
る。

【００１９】上記１）の発泡剤は特に限定されないが、
例えば、過酸化物として過酸化水素、過酸化ソーダ、過
酸化カリ、過ほう酸ソーダが用いられ、好ましい添加量
は、０．０１〜１０重量部であり、１０重量部を越える
と、発泡ガスが過剰となり破泡する。又、０．０１重量
部未満では、発泡倍率が小さ過ぎて発泡体の意味を失
う。

【００２０】過酸化水素を発泡剤として用いる場合は、
水溶液にして用いるのが好ましい。この水溶液の好まし
い濃度は、０．５〜３５％、更に好ましい濃度は、１〜
２５％であり、３５％を越えると、発泡が早くなり過ぎ
て安定した発泡とならない。又、０．５〜３５％未満で
は、過酸化水素量に対し水の量が多くなり過ぎ、粘度が
低下して発泡が安定しない。

【００２１】金属粉末としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓ
ｎ、Ｓｉ、フェロシリコンが用いられる。これらの好ま
しい添加量は、０．０１〜５．０重量部であり、５．０
重量部を越えると、発泡ガスが過剰となり破泡する。
又、０．０１重量部未満では、発泡倍率が小さ過ぎ発泡
体の意味を失う。又、好ましい平均粒径は、１〜２００
μｍであり、２００μｍを越えると、反応性が低下し、
又、１μｍ未満では、反応性が高くなり発泡が速くなり
過ぎる。

【００２２】好ましくは、コスト、安全性、入手のし易
さ、更には混合のし易さより過酸化水素、アルミニウム
が好ましい。

【００２３】上記２）、３）の方法において使用される
起泡剤は特に限定されず、従来より気泡コンクリートと
して用いられているものが使用できる。例えば、カゼイ
ン、にかわ、アルブミン、アニオン系界面活性剤、カチ
オン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性界面活
性剤、動物蛋白系の起泡剤が用いられる。この好ましい
添加量は、０．０５〜５重量部であり、５重量部を越え
ると、起泡力が強すぎて強度低下を起こし、又、０．０
５〜５重量部未満では、起泡性が十分でない。

【００２４】上記４）の方法において使用される有機質
多孔質は特に限定されず、例えば、塩化ビニル、フェノ
ール、ユリア、スチレン、ウレタン、エチレン等の合成
樹脂の発泡体が用いられる。この発泡体は単独で用いら
れてもよく、又、２種以上が併用されてもよい。又、こ
の発泡体の添加量は、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉
体１００重量部に対して、０〜１００重量部が好まし
く、更に好ましくは、３０〜８０重量部である。

【００２５】本発明の吸音層の構成材料に対して、更に
必要に応じて無機質充填剤、補強繊維、発泡助剤、無機
質発泡体が添加されてもよい。

【００２６】無機質充填剤としては、硬化時の収縮の低
減、スラリーの流動性向上、セルの緻密化、気泡の安定
化が図れるものとして、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、ウォラ
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、アルミナゲルなどの多孔質粉
体が用いられる。

【００２７】これらの好ましい平均粒径は、０．０１μ
ｍ以上１μｍ以下であり、１μｍを越えると、発泡が安
定せず、０．０１μｍ未満では、吸着水量の増加によっ
て粘度が上がり作業性が低下するか、十分に発泡しな
い。又、無機質充填剤の好ましい添加量は、２０〜６０
０重量部であり、更に好ましくは４０〜４００重量部で
ある。

【００２８】補強繊維としては、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、スラグウールが
用いられる。この補強繊維の好ましい繊維長は、１〜１
５ｍｍ、好ましい繊維径は、１〜５００μｍであり、１
５ｍｍを越えると、分散性が低下し、又、１〜１５ｍｍ
未満では、混合時に再凝集し、ファイバーボールが形成
されて強度が得られない。又、短く、太い場合には補強
硬化が期待されない。この補強繊維の好ましい添加量
は、１０重量部以下が好ましく、これより多い場合に
は、繊維の分散性が低下する。

【００２９】発泡助剤は発泡の安定化を図るためは、シ
リカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔
質粉体が用いられる。この添加量は５重量部以下が好ま
しく、これより多いと破泡が発生する。脂肪酸金属塩等
の界面活性剤としては、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等の金属石鹸が用いら
れ、好ましくは、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フォン酸
ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等である。

【００３０】上記界面活性剤の添加量は、０．０５〜５
重量部が好ましく、更に好ましくは、０．３〜３．０重
量部であり、５重量部を越えると、粘度が上昇し、発泡
に悪影響となり、０．０５未満では、破泡を起こし、発
泡が安定しない。

【００３１】無機質発泡体は、材料の軽量化のために用
いられ、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、
粒状発泡シリカ等が挙げられる。この無機質発泡体は、
比重が０．０１〜１が好ましく、更に好ましくは０．０
３〜０．７であるが、比重が０．０１以下では成形体の
強度を来たし、又比重が１を越えると軽量化の硬化が期
待できない。

【００３２】上記無機質発泡体は、単独、或いは２種以
上を併用することができる。又、無機質発泡体の添加量
は、無機質粉体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
り、１０重量部未満では軽量化の効果が得られず、又、
１００重量部を越えると強度が低下する。

【００３３】本発明における吸音層は、上記１）〜４）
等の方法により、発泡させ、硬化させることにより得ら
れる。この吸音層の厚さは２０〜２００ｍｍが好まし
い。この場合の硬化温度は、常温であってもよいが、５
０℃〜１００℃で行うと硬化反応が促進され、又、機械
的強度を向上させることができる。

【００３４】本発明における遮音層は、面密度が２０〜
５０ｋｇ／ｃｍ²であることが必要である。この面密度
が２０ｋｇ／ｃｍ²未満であると遮音性が低く、又、５
０ｋｇ／ｃｍ²を越えると、重量の増加程には遮音性が
向上しない。

【００３５】この遮音層を形成する材料としては、かさ
密度が大きいものが好ましく、例えば、１）鉄、ステンレス鋼等の金属２）普通セメント、アルミナセメント、スラグセメント
等の各種セメント、及び石膏、石灰等の水硬性無機材の
硬化体３）本発明の吸音層に用いられる非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ
₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、水からなるペース
トの硬化体が好ましいが、かさ密度が大きければこれに
限定されるものではない。

【００３６】又、上記２）の水硬性無機材の硬化体、
３）の本発明の吸音層に用いられる非晶質ＳｉＯ₂−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、水からなるペー
ストを用いる場合には、必要に応じて充填材、補強繊維
等を添加してもよい。

【００３７】上記充填材は、かさ密度の増加、硬化時の
収縮の低減、強度の向上、スラリーの流動性の向上を図
ることができる。この充填材の例としては、金属粉、金
属片、砂鉄、砂利、礫、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、ウォラ
ストナイト、炭酸カルシウム、エアロジル、シタカゲ
ル、ゼオライト、活性炭、アルミナゲル等が挙げられ
る。

【００３８】上記充填材の平均粒径は、０．０１μｍ以
上１μｍ以下が好ましく、１μｍを越えると、流動性が
低下し、又、充填材と材料との分離が起こり、又、０．
０１μｍ未満では、吸着水量の増加によって粘度が上が
り作業性が低下する。

【００３９】上記充填材の添加量は、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。

【００４０】上記遮音層の厚さは、特に限定されない
が、１０〜３０ｍｍが好ましい。上記吸音層と遮音層を
積層する手段としては、特に限定されるものではない
が、以下にその数例を挙げる。１）上記吸音層と遮音層とを必要な厚さになるように重
ね合わせ、その周辺をフレーム等で締結する。２）上記吸音層、又は遮音層の表面に接着剤を塗布し、
その上に遮音層、又は吸音層を接着する。

【００４１】遮音層として金属材を使用する場合には、
次の方法を用いることができる。３）金属材を箱形に成形し、その中に吸音層を挿入する
方法。４）金属材を箱形に成形し、その中に吸音層を形成する
材料を流し込んで硬化させる方法。

【００４２】又、遮音層として、上記水硬性無機材料の
硬化体、又は上記非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、
アルカリ金属珪酸塩、水からなるペーストの硬化体を使
用する場合には次の方法を用いる。５）上記吸音層、又は遮音層の上に型枠を設け、この中
に遮音層、又は吸音層を形成する材料を流し込んで硬化
させる方法。６）上記遮音層の材料を型枠に流し込んで成形した後、
硬化する前にこの上から吸音層の材料を流し込み、しか
る後、全体を硬化させる方法。

【００４３】

【作用】請求項１記載の本発明の連続気孔を有し、その
通気率が１〜４０ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈ₂Ｏである無機質吸音材において、この無機質吸音材
が、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸
塩、及び水により構成されてなるペーストを発泡し、硬
化させたものとしたので、中、高音域における吸音性が
優れたものとすることが可能となった。

【００４４】請求項２記載の本発明の積層防音材におい
ては、連続気孔を有し、その通気率が１〜４０ｃｍ³・
ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏであり、且つ、非晶
質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、
及び水により構成されてなるペーストを発泡し、硬化さ
せてなる吸音層と、面密度が２０〜５０ｋｇ／ｍ²の材
料からなる遮音層とを積層させることにより、中音域の
吸音性、特に遮音性が優れた積層防音材とすることが可
能となった。

【００４５】請求項３記載の本発明の道路用積層防音材
においては、連続気孔を有し、その通気率が１〜３０ｃ
ｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏであり、且
つ、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属
珪酸塩、及び水により構成されてなるペーストを発泡
し、硬化させてなる吸音層と、面密度が２０〜５０ｋｇ
／ｍ²の材料からなる遮音層とを積層されることによ
り、中音域の吸音性、遮音性が優れた積層防音材とする
ことができ、特に道路用積層防音材として好適に用いら
れるものとなった。

【００４６】

【発明の実施の形態】

（実施例１〜５）、及び（比較例１〜４）表１に示した
配合で、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ａ、Ｂ、及びＣ
に、珪酸ナトリウムを所定濃度の水溶液にしたもの、タ
ルク（山陽クレー社製タルク８３、平均粒径５μ
ｍ、）、マイカ（３２５Ｓ、平均粒径４０μｍ）、ポリ
プロピレン繊維（大和紡績社製ＰＺＬ２ｄ×６ｍ
ｍ）、オレイン酸ナトリウム（和光純薬社製）、ステア
リン酸亜鉛（和光純薬社製）、及びシリコン系整泡剤
（信越化学工業社製Ｆ３４５）をそれぞれ添加し、ハ
ンドミキサーで混合攪拌し、均一なペーストとした。

【００４７】更に、約１秒間混合し、その後、上記ペー
ストを容器中に流し込んだ。これを放置しておくと徐々
に発泡が起こり、混合攪拌後約３分で発泡が完了した。
更に、８５℃で１２時間加熱硬化することにより無機質
多孔体を得た。得られた無機質多孔体を脱型し、五酸化
二燐を入れたデシケータ中で乾燥した。

【００４８】上記無機質多孔体の通気率、かさ密度、吸
音率を下記評価方法により測定した。通気率、かさ密度
の評価結果を表２に示した。実施例１の吸音率を■、実
施例２のそれを▲、実施例３のそれを●、実施例４のそ
れを◆、実施例５のそれを□で、図１に示した。又、比
較例１の吸音率を■、比較例２のそれを▲、比較例３の
それを●、比較例４のそれを◆で図２に示した。尚、実
施例１〜５において得られた無機質多孔体は、顕微鏡に
よる観察により、連通気孔を有することを確認した。

【００４９】表１中、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ａ
は、アルミナ系研磨剤製造時に生成されたダスト（Ｓｉ
Ｏ₂３２重量％、Ａｌ₂Ｏ₃５６重量％、Ｆｅ₂Ｏ₃重
量６．２％、ＴｉＯ₂１．４重量％、その他４．４重量
％、粒度０．１〜１μｍ）を、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系
粉体Ｂは、フライアッシュ（関電化工社製平均粒径２
０μｍ、ＪＩＳＡ６２０１準拠）を分級機（日清エ
ンジニアリング社製ＴＣ−１５）により分級し、粒径
が１０μｍ以下の粉体を１００重量％含有するフライア
ッシュとしたものを、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ｃ
は、メタカオリン（エンゲルハード社製ＳＡＴＩＮＴ
ＯＮＥＳＰ３３、平均粒径３．３μｍ、比表面積１
３．９ｍ²／ｇ）を、それぞれ表す。

【００５０】（比較例５）普通ポルトランドセメント
（小野田セメント社製）１００重量部、石膏（チッソ社
製）５重量部、タルク（山陽クレー工業社製タルク８
３、平均粒径５μｍ、）３０重量部、マイカ（３２５
Ｓ、平均粒径４０μｍ）２０重量部、ポリプロピレン繊
維（大和紡績社製ＰＺＬ２ｄ×６ｍｍ）０．７重量
部、オレイン酸ナトリウム（和光純薬社製）１．５重量
部、及び水４９重量部をそれぞれ添加し、ハンドミキサ
ーで混合攪拌し、均一なペーストとした。

【００５１】更に発泡剤として過酸化水素（三菱ガス化
学社製３５％品を１０％に希釈）を１．２重量部を水
１０．８重量部に分散、又は溶解させた後、上記ペース
とに添加し、更に約１０秒間混合した。その後、上記ペ
ーストを容器中に流し込んだ。これを放置しておくと徐
々に発泡が起こり、混合攪拌後約５分で発泡が完了し
た。

【００５２】更に、２５℃、９５％ＲＨ中で７日間硬化
し、無機質多孔体を得た。上記無機質多孔体を脱型し、
五酸化二燐を入れたデシケータ中で乾燥した。得られた
無機質多孔体の物性を、実施例１と同様にして評価し
た。その結果を表２に示した。又、吸音率は、図２に□
で示した。

【００５３】（比較例６）発泡ポリスチレンビーズ（積
水化成品社製ダイラークビーズＨ１２４０）１０重量
部にポリビニルアルコール（和光純薬社製１％水溶
液、重合度１５００〜１８００）２５重量部を加えて攪
拌しながら、カオリン（山陽クレー工業社製Ａ．Ａカオ
リン）４０重量部、珪石粉（土屋カオリン工業社製珪
石粉末Ａ−３）１０重量部、長石粉（山陽クレー工業社
製酸化シリーズＳＳ−３００）５０重量部の粘土混合
物を加え、更に混合することにより、上記発泡ポリスチ
レンビーズの表面を粘土混合物で被覆した。

【００５４】被覆された上記発泡ポリスチレンビーズ１
８０重量部にヒドロキシプロピルメチルセルロース（信
越化学工業社製メトローズＳＨ−１５０００）２重量
部、水３０重量部を加えて混合した後、板状にプレス成
形した。更に、１３００℃で３時間焼成し、焼結させる
と同時に上記発泡ポリスチレンビーズを融解させること
により、無機質多孔体を得た。

【００５５】上記得られた無機質多孔体を五酸化二燐を
入れたデシケータ中で乾燥した。得られた無機質多孔体
の物性を、実施例１と同様にして評価した結果を表２に
示した。その吸音率を図２に△で示した。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】以下、本発明の積層防音材の作成に関して
具体的に説明する。・非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１の作成。アルミナ系研磨材を製造する際のダスト（その組成、平
均粒径を表４に示す）。

【００６０】・非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体２の
作成。フライアッシュ（関電化工社製平均粒径２０μｍＪ
ＩＳＡ６２０１に準ずる）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、粒径が
１０μｍ以下の粉末を１００重量％含有する無機質粉体
を得た。

【００６１】・非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体３の
作成。メタカオリン（エンゲルハード社製ＳＡＴＩＮＴＯＮ
ＥＳＰ３３平均粒径３．３μｍ比表面積１３．９
ｍ₂／ｇ）を用いた。

【００６２】・吸音層１〜５の作成。表２に示す所定重量部の非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系
粉体１、非晶質ＳｉＯ ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体２、又は非
晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体３と、珪酸ナトリウム
を所定濃度の水溶液にしたもの、タルク、マイカ、ポリ
プロピレン繊維、オレイン酸ナトリウムをハンドミキサ
ーで混合攪拌し、均一なペーストとした。

【００６３】次に、表２に示す所定量の発泡剤を所定量
の水に溶かして添加し、ほぼ１０秒間混合した。引き続
き、上記ペーストを容器中に流し込み、放置することに
より徐々に発泡を起こさせ、混合攪拌後３分で完了し
た。その後、８５℃の温度下で１２時間硬化させて発泡
体を得た。尚、１２時間加熱後、得られた発泡体を脱型
し、五酸化二燐のデシケータ中で乾燥し、物性の測定を
行った。その結果を表５に示した。

【００６４】

【表４】

【００６５】

【表５】

【００６６】

【表６】

【００６７】・遮音層１の作成。厚さ３ｍｍの鉄板を用いた。・遮音層２の作成表３に示す配合により、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系
粉体２、８号珪砂（六呂鉱業社製）、珪酸ナトリウムを
所定濃度の水溶液にしたもの、ビニロン繊維（クラレ社
製ＲＭ１８２−６ｍｍ）をハンドミキサーで混合攪拌
し、均一なペーストとした。その後、容器中に流し込
み、８５℃の温度下で１２時間硬化させた。その面密
度、厚さを表７に示す。

【００６８】

【表７】

【００６９】以下に、本発明の積層防音材の実施例を説
明する。（実施例６）吸音層は、実施例２で使用した無機質発泡
体を厚さ３０ｍｍの板状に切断したものを用いた。遮音
層には厚さ４ｍｍの鉄板を使用した。面密度が２８ｋｇ
／ｃｍ²鉄板の片面に接着剤を塗布し吸音層を接着し、
その後、室温で２４時間乾燥し、積層防音層を得た。こ
の吸音率、及び音響透過損失の測定結果は、それぞれ図
３、及び図５に示す通りであった。

【００７０】（実施例７）吸音層は、実施例３で使用し
た無機質発泡体を厚さ３０ｍｍの板状に切断したものを
用いた。遮音層は、表５に示す配合で非晶質ＳｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ｂ、８号珪砂（六呂鉱業社製）、珪酸
ナトリウムを所定濃度の水溶液にしたもの、ビニロン繊
維（クラレ社製ＲＭ１８２−６ｍｍ）をハンドミキサ
ーで混合攪拌し、均一なペーストとした。その後、容器
中に流し込み、８５℃の温度下で１２時間硬化させ、厚
さ２０ｍｍの遮音層を得た。この面密度は３６ｋｇ／ｃ
ｍ²であった。この遮音層の片面に接着材を塗布し吸音
層を接着し、その後、室温で２４時間乾燥し、積層防音
層を得た。この吸音率、及び音響透過損失の測定結果
は、それぞれ図３、及び図５に示す通りであった。

【００７１】（比較例７）吸音層は、実施例２で使用し
た無機質発泡体を厚さ３０ｍｍの板状に切断したものを
用いた。遮音層は、表５に示す配合で非晶質ＳｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ｂ、８号珪砂（六呂鉱業社製）、珪酸
ナトリウムを所定濃度の水溶液にしたもの、ビニロン繊
維（クラレ社製ＲＭ１８２−６ｍｍ）をハンドミキサ
ーで混合攪拌し、均一なペーストとした。その後、容器
中に流し込み、８５℃の温度下で１２時間硬化させ、厚
さ２０ｍｍの遮音層を得た。この面密度は１０ｋｇ／ｃ
ｍ²であった。この遮音層の片面に接着材を塗布し吸音
層を接着し、その後、室温で２４時間乾燥し、積層防音
層を得た。この吸音率、及び音響透過損失の測定結果
は、それぞれ図４、及び図５に示す通りであった。

【００７２】（比較例８）吸音層は、実施例３で使用し
た無機質発泡体を厚さ３０ｍｍの板状に切断したものを
用いた。遮音層は、表５に示す配合で非晶質ＳｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ｂ、８号珪砂（六呂鉱業社製）、珪酸
ナトリウムを所定濃度の水溶液にしたもの、ビニロン繊
維（クラレ社製ＲＭ１８２−６ｍｍ）をハンドミキサ
ーで混合攪拌し、均一なペーストとした。その後、容器
中に流し込み、６０℃、ＲＨ９５％中で２４時間蒸気養
生し、その後、気中養生を７日間行い厚さ２０ｍｍ、面
密度３５ｋｇ／ｃｍ²の遮音層を得た。この遮音層の片
面に接着剤を塗布し吸音層を接着し、その後、室温で２
４時間乾燥し、積層防音層を得た。この吸音率、及び音
響透過損失の測定結果は、それぞれ図４、及び図５に示
す通りであった。

【００７３】（実施例８〜１０）、（比較例９〜１２）
次に、上記の吸音層１〜５、遮音層１〜２を組み合わせ
て接着し、表７に示すように、道路用防音壁を作成し
た。上記の防音壁の直入射吸音率、及び音響透過損失の
測定結果は、図６〜図８に示す通りであった。

【００７４】上記種々の測定項目に関する測定方法は、
以下の通りとした。・かさ密度得られた無機質多孔質体を、寸法５０×５０×５０ｍｍ
に切断して重量を測定し、体積で除した。・通気率サンプル寸法１００Φ×３０ｍｍのものを、通気率測定
装置（高尾製作所製ＴＡ−０１）にて測定した。・面密度遮音層を５００×５００ｍｍに切断し、その重量を測定
し、４倍した。・吸音率ＪＩＳＡ１４０５に準じて行った。サンプルの大き
さは、吸音層単独の場合は直径１００ｍｍ、厚さ３０ｍ
ｍで行い、吸音層と遮音層の積層防音材の場合は直径１
００ｍｍ、厚さは各実施例、比較例で示した厚さで行っ
た。又、サンプル背面は厚さ２５ｍｍの鉄板を密着させ
空気層がない状態で測定を行った。・音響透過損失ＪＩＳＡ１４１６に準じて行った。残響室の容積
は、音源側が２０１ｍ³、受音側が２０６ｍ³、サンプ
ルの面積は１０ｍ²で行った。

【００７５】以上の実施例の測定結果を示す図１〜図７
より明らかなように、本発明の無機質吸音材、及び積層
防音材においては、中音域において優れた吸音特性を持
つものであることが確認された。

【００７６】

【発明の効果】本発明の無機質吸音材においては、連続
気孔の通気率が１〜４０ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ
・ｃｍＨ₂Ｏで、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカ
リ金属珪酸塩、及び水により構成されてなるペーストを
発泡、硬化させてなり、又、積層防音材においては、連
続気孔の通気率が１〜４０（或いは１〜３０）ｃｍ³・
ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏで、非晶質ＳｉＯ₂
−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び水によ
り構成されてなるペーストを発泡、硬化させてなる吸音
層と、面密度が２０〜５０ｋｇ／ｍ²の材料からなる遮
音層とが積層されてなることにより、吸音性と遮音性、
特に４００〜１０００Ｈｚの中音域の吸音性が優れた積
層防音材とすることが可能となった。従って、積層防音
材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無機質吸音材の吸音特性（垂直入射吸
音率）を示すグラフ。

【図２】比較例の無機質吸音材の吸音特性（垂直入射吸
音率）を示すグラフ。

【図３】本発明の積層防音材の吸音特性（垂直入射吸音
率）を示すグラフ。

【図４】比較例の積層防音材の吸音特性（垂直入射吸音
率）を示すグラフ。

【図５】本発明、及び比較例の積層防音材の音響透過損
失と、比較例のそれを示すグラフ。

【図６】本発明の積層防音材の吸音特性（垂直入射吸音
率）を示すグラフ。

【図７】比較例の積層防音材の吸音特性（垂直入射吸音
率）を示すグラフ。

【図８】本発明の積層防音材の音響透過損失と、比較例
のそれを示すグラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 //(Ｃ０４Ｂ 28/26 14:04 16:06 14:20） 111:52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続気孔を有し、その通気率が１〜４０
ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏである無機
質吸音材において、この無機質吸音材が、ＳｉＯ₂−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び水により構
成されてなるペーストを発泡し、硬化させてなることを
特徴とする無機質吸音材。
【請求項２】連続気孔を有し、その通気率が１〜４０
ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏであり、且
つ、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属
珪酸塩、及び水により構成されてなるペーストを発泡
し、硬化させてなる吸音層と、面密度が２０〜５０ｋｇ
／ｍ²の材料からなる遮音層とが積層されてなることを
特徴とする積層防音材。
【請求項３】連続気孔を有し、その通気率が１〜３０
ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ ²・ｓｅｃ・ｃｍＨ₂Ｏであり、且
つ、非晶質ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属
珪酸塩、及び水により構成されてなるペーストを発泡
し、硬化させてなる吸音層と、面密度が２０〜５０ｋｇ
／ｍ²の材料からなる遮音層とが積層されてなることを
特徴とする道路用積層防音材。