JP2000214859A - 制振遮音材 - Google Patents
制振遮音材Info
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- JP2000214859A JP2000214859A JP11013072A JP1307299A JP2000214859A JP 2000214859 A JP2000214859 A JP 2000214859A JP 11013072 A JP11013072 A JP 11013072A JP 1307299 A JP1307299 A JP 1307299A JP 2000214859 A JP2000214859 A JP 2000214859A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 建築物、自動車、鉄道車両、船舶、産業用機
器等、騒音対策が必要な部位、特に建築物の壁、床等に
用いられる制振性と遮音性とを兼ね備えている。 【解決手段】 粘弾性物質と、鉄とチタンの酸化物を主
要鉱物相として成る鉱物粒体と、粉体とからなる。
器等、騒音対策が必要な部位、特に建築物の壁、床等に
用いられる制振性と遮音性とを兼ね備えている。 【解決手段】 粘弾性物質と、鉄とチタンの酸化物を主
要鉱物相として成る鉱物粒体と、粉体とからなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、建築物、自動
車、鉄道車両、船舶、産業用機器等、騒音対策が必要な
部位、特に、建築物の壁、床等に用いられる制振性と遮
音性とを兼ね備えた制振遮音材に関するものである。
車、鉄道車両、船舶、産業用機器等、騒音対策が必要な
部位、特に、建築物の壁、床等に用いられる制振性と遮
音性とを兼ね備えた制振遮音材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車、鉄道車両、航空機等の交
通騒音、工場騒音、工事現場からの騒音、各種の音楽騒
音、住宅の中で生じる壁や床を通しての騒音等が社会問
題となっている。これらの騒音問題の対策として吸音
材、遮音材、制振材と称する防音材料が用いられてい
る。
通騒音、工場騒音、工事現場からの騒音、各種の音楽騒
音、住宅の中で生じる壁や床を通しての騒音等が社会問
題となっている。これらの騒音問題の対策として吸音
材、遮音材、制振材と称する防音材料が用いられてい
る。
【0003】遮音材は、入射した音波のエネルギーを透
過させない材料で、入射した音波のエネルギーを反射さ
せる場合が多い。遮音材の遮音性能は、質量則により概
ね決定され、質量の大きな材料ほど遮音効果が大きい。
入射波がランダム入射の場合の遮音性能は、下式で推定
できる。
過させない材料で、入射した音波のエネルギーを反射さ
せる場合が多い。遮音材の遮音性能は、質量則により概
ね決定され、質量の大きな材料ほど遮音効果が大きい。
入射波がランダム入射の場合の遮音性能は、下式で推定
できる。
【0004】TL=18・log(f・m)−44 ここで、TL:透過損失(dB) f:周波数(Hz) m:面密度(kg/m2) を示す。
【0005】即ち、面密度つまり単位面積当たりの質量
が大きいものほど遮音性能(透過損失)が大きくなる。
このため、遮音材としては、比重の大きな材料、例え
ば、鉛板、鋼板、高比重物質を高分子材料と混合してシ
ート状に成形した物等がある。一方、遮音材が重過ぎる
と、重いことによる取り扱い上の問題、留めたりする場
合の取り付け上の問題等があり、実用上の適正重量があ
る。
が大きいものほど遮音性能(透過損失)が大きくなる。
このため、遮音材としては、比重の大きな材料、例え
ば、鉛板、鋼板、高比重物質を高分子材料と混合してシ
ート状に成形した物等がある。一方、遮音材が重過ぎる
と、重いことによる取り扱い上の問題、留めたりする場
合の取り付け上の問題等があり、実用上の適正重量があ
る。
【0006】シート状に成形した物として、例えば、特
公昭57−32951号公報には、ポリ塩化ビニル樹脂
に鉄粉、硫酸バリウムを配合した可撓性遮音シート、特
公昭57−39262号公報には、ポリ塩化ビニルに酸
化ジルコニウムおよび珪酸ジルコニウムを配合した遮音
用組成物、特公昭61−50496号公報には、塩化ビ
ニル系樹脂に鉄鉱石粉を配合した軟質塩化ビニル系防音
シート、特公昭62−19384号公報には、塩化ビニ
ル系樹脂に製鋼スラグ粉末を配合した軟質塩化ビニル系
防音材、特公平1−22213号公報には、塩化ビニル
系樹脂に酸化鉄粉末、三酸化アンチモン、ホウ酸塩を配
合した難燃性遮音成形体、特公平1−25777号公報
には、塩化ビニル系樹脂に、製鋼スラグと粉末状鉛化合
物を配合した防火性を有する高比重遮音材等、ポリ塩化
ビニル樹脂に高比重化合物を配合したものが開示されて
いる。
公昭57−32951号公報には、ポリ塩化ビニル樹脂
に鉄粉、硫酸バリウムを配合した可撓性遮音シート、特
公昭57−39262号公報には、ポリ塩化ビニルに酸
化ジルコニウムおよび珪酸ジルコニウムを配合した遮音
用組成物、特公昭61−50496号公報には、塩化ビ
ニル系樹脂に鉄鉱石粉を配合した軟質塩化ビニル系防音
シート、特公昭62−19384号公報には、塩化ビニ
ル系樹脂に製鋼スラグ粉末を配合した軟質塩化ビニル系
防音材、特公平1−22213号公報には、塩化ビニル
系樹脂に酸化鉄粉末、三酸化アンチモン、ホウ酸塩を配
合した難燃性遮音成形体、特公平1−25777号公報
には、塩化ビニル系樹脂に、製鋼スラグと粉末状鉛化合
物を配合した防火性を有する高比重遮音材等、ポリ塩化
ビニル樹脂に高比重化合物を配合したものが開示されて
いる。
【0007】また、開昭60−79065号公報には、
アスファルトに金属、金属酸化物、金属塩、無機充填剤
を配合した防音用アスファルト組成物、特公平4−60
064号公報には、エチレン酢酸ビニル共重合体に製鋼
スラグを配合した柔軟性遮音材が開示されている。
アスファルトに金属、金属酸化物、金属塩、無機充填剤
を配合した防音用アスファルト組成物、特公平4−60
064号公報には、エチレン酢酸ビニル共重合体に製鋼
スラグを配合した柔軟性遮音材が開示されている。
【0008】これらの遮音材は、例えば、建築物の壁、
床等に適用した場合、室内外の騒音が空気中を伝播して
伝わる音(空気伝播音)の低減に対して有効である。し
かし、例えば、子供が飛び跳ねる等床面に直接作用し、
建築物の躯体を通して伝わる音(固体伝播音)の低減に
対しては必ずしも有効とは言えない。
床等に適用した場合、室内外の騒音が空気中を伝播して
伝わる音(空気伝播音)の低減に対して有効である。し
かし、例えば、子供が飛び跳ねる等床面に直接作用し、
建築物の躯体を通して伝わる音(固体伝播音)の低減に
対しては必ずしも有効とは言えない。
【0009】一方、制振材は、固体中を伝播してきた振
動エネルギーを吸収し、一部を摩擦抵抗等による熱エネ
ルギーとして消滅させ、振動に伴い発生する音を低減さ
せる材料である。制振材には、合成ゴム、合成樹脂等
と、例えば、マイカ、鉛箔、鉛繊維、アルミ箔等を混合
しシート状に成形したもの、鋼板等金属板に塗布して用
いるアスファルトや合成樹脂系制振塗料、合成ゴム、合
成樹脂等粘弾性物質を2枚の金属板の間にサンドイッチ
構造にした制振鋼板等の制振金属板、更に、Mn−Cu
系、Fe−Cr系等の制振合金がある。このように制振
材に関して、多くの技術が開示されている。
動エネルギーを吸収し、一部を摩擦抵抗等による熱エネ
ルギーとして消滅させ、振動に伴い発生する音を低減さ
せる材料である。制振材には、合成ゴム、合成樹脂等
と、例えば、マイカ、鉛箔、鉛繊維、アルミ箔等を混合
しシート状に成形したもの、鋼板等金属板に塗布して用
いるアスファルトや合成樹脂系制振塗料、合成ゴム、合
成樹脂等粘弾性物質を2枚の金属板の間にサンドイッチ
構造にした制振鋼板等の制振金属板、更に、Mn−Cu
系、Fe−Cr系等の制振合金がある。このように制振
材に関して、多くの技術が開示されている。
【0010】これらの制振材は、例えば、建築物の壁、
床等に適用した場合、子供が飛び跳ねる等床面に直接作
用し、建築物躯体を通して伝わる音(固体伝播音)の低
減に対して有効である。しかし、室内外の騒音が空気中
を伝播して伝わる音(空気伝播音)の低減に対しては必
ずしも有効とは言えない。
床等に適用した場合、子供が飛び跳ねる等床面に直接作
用し、建築物躯体を通して伝わる音(固体伝播音)の低
減に対して有効である。しかし、室内外の騒音が空気中
を伝播して伝わる音(空気伝播音)の低減に対しては必
ずしも有効とは言えない。
【0011】そこで、制振性と遮音性とを兼ね備えた制
振遮音材として、特開平10−18466号公報には、
銑ダライ粉から得た鱗片状鋳鉄粉と無機系球状物とをゴ
ムアスファルトまたはアスファルトコンパウンドに添加
し、更に、無機粉末を添加した制振遮音材が開示されて
いる。この場合、鱗片状鋳鉄粉の大量安定入手が課題と
されている。
振遮音材として、特開平10−18466号公報には、
銑ダライ粉から得た鱗片状鋳鉄粉と無機系球状物とをゴ
ムアスファルトまたはアスファルトコンパウンドに添加
し、更に、無機粉末を添加した制振遮音材が開示されて
いる。この場合、鱗片状鋳鉄粉の大量安定入手が課題と
されている。
【0012】また、特公昭54−17343号公報に
は、熱可塑性樹脂に金属鉛、鉛酸化物を配合した防音性
および防振性に優れた成形用組成物が開示されている。
しかし鉛は高価であり、製造工程および廃棄に際して鉛
公害を引き起こすことがあり好ましくない。
は、熱可塑性樹脂に金属鉛、鉛酸化物を配合した防音性
および防振性に優れた成形用組成物が開示されている。
しかし鉛は高価であり、製造工程および廃棄に際して鉛
公害を引き起こすことがあり好ましくない。
【0013】特開平6−250669号公報には、厚さ
0.1mmのアルミニウム板と塩化ビニル樹脂に鋳鉄粉
末を混合、成形したシートを加圧成形した二重構造の防
音用被覆材が開示されている。しかし、鋳鉄粉末(30
0メッシュ)が粉体であり、比較例の酸化鉄粉末に対し
格段に制振性、遮音性が高いとは言えない。
0.1mmのアルミニウム板と塩化ビニル樹脂に鋳鉄粉
末を混合、成形したシートを加圧成形した二重構造の防
音用被覆材が開示されている。しかし、鋳鉄粉末(30
0メッシュ)が粉体であり、比較例の酸化鉄粉末に対し
格段に制振性、遮音性が高いとは言えない。
【0014】アスファルトと砂鉄との組み合わせ技術と
して、特開昭48−081919、特開昭51−013
826、特開昭52−090116、特開昭52−09
7702、特開昭53−025625、特開昭54−0
13589、特開平06−330511、特開平09−
184216、特開平10−140702等がある。こ
のうち、特開昭52−090116は、遮音幕、特開昭
52−097702は、ソフトな遮音制振シート、特開
昭53−025625は、遮音性組成物、特開昭54−
013589は防音シート、特開平09−184216
は制振材用組成物および制振材、特開平10−1407
02は、制振遮音材および床構成体に関するものであ
る。
して、特開昭48−081919、特開昭51−013
826、特開昭52−090116、特開昭52−09
7702、特開昭53−025625、特開昭54−0
13589、特開平06−330511、特開平09−
184216、特開平10−140702等がある。こ
のうち、特開昭52−090116は、遮音幕、特開昭
52−097702は、ソフトな遮音制振シート、特開
昭53−025625は、遮音性組成物、特開昭54−
013589は防音シート、特開平09−184216
は制振材用組成物および制振材、特開平10−1407
02は、制振遮音材および床構成体に関するものであ
る。
【0015】特開昭53−025625は、砂鉄と、石
油アスファルトまたは石油アスファルトと有機合成樹
脂、天然若しくは合成ゴムの混合物を、重量比にて3:
1以上の割合で均一に混合して得られる遮音性組成物で
あるが、砂鉄の種類、粒度、実施例と遮音性能の関係等
が明確でない。特開昭51−013826は、砂鉄を1
5%含有する特定産地の赤い土に砕石を加えたアスファ
ルト・コンクリートについてのものである。特開昭52
−097702は、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、難
燃剤、滑材を配合するものである。特開昭54−013
589は、多孔質材料等を配合した上、他の層と接着剤
で張り合わせるものである。特開平09−184216
は、ガラス材を必須要件とするものである。特開平10
−140702は、遮音層の形状に特徴をもたせたもの
である。
油アスファルトまたは石油アスファルトと有機合成樹
脂、天然若しくは合成ゴムの混合物を、重量比にて3:
1以上の割合で均一に混合して得られる遮音性組成物で
あるが、砂鉄の種類、粒度、実施例と遮音性能の関係等
が明確でない。特開昭51−013826は、砂鉄を1
5%含有する特定産地の赤い土に砕石を加えたアスファ
ルト・コンクリートについてのものである。特開昭52
−097702は、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、難
燃剤、滑材を配合するものである。特開昭54−013
589は、多孔質材料等を配合した上、他の層と接着剤
で張り合わせるものである。特開平09−184216
は、ガラス材を必須要件とするものである。特開平10
−140702は、遮音層の形状に特徴をもたせたもの
である。
【0016】これらの従来技術は、砂鉄を単なる高比重
材料の一つとして使うものであり、砂鉄の高比重以外の
特性を引き出す使い方に関するものではない。また、使
用した砂鉄の性状についても記載されていない。
材料の一つとして使うものであり、砂鉄の高比重以外の
特性を引き出す使い方に関するものではない。また、使
用した砂鉄の性状についても記載されていない。
【0017】安価且つ廃棄時や、火災時等においても安
全で、優れた制振遮音性を有する材料の提供が社会的課
題である。また、粘弾性物質を高温で溶融状態にして他
の材料を混合する方式では、粘弾性物質の粘性挙動が温
度に対して鋭敏過ぎると、一定温度下で作業するための
条件づくりが大変であり、作業環境上も好ましくない。
全で、優れた制振遮音性を有する材料の提供が社会的課
題である。また、粘弾性物質を高温で溶融状態にして他
の材料を混合する方式では、粘弾性物質の粘性挙動が温
度に対して鋭敏過ぎると、一定温度下で作業するための
条件づくりが大変であり、作業環境上も好ましくない。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】そこで、安価且つ安全
で、ますます高まる制振遮音性の性能要求を満足し、併
せて製造時のアスファルト混合物等の粘性物の作業性・
安全性を向上させることが可能な制振遮音材の開発が強
く望まれていた。
で、ますます高まる制振遮音性の性能要求を満足し、併
せて製造時のアスファルト混合物等の粘性物の作業性・
安全性を向上させることが可能な制振遮音材の開発が強
く望まれていた。
【0019】本発明者等は、上述した要望に答えるべく
鋭意研究を重ねた。この結果、ゴムアスファルト、アス
ファルトコンパウンド等のアスファルトや樹脂等の粘弾
性物質に、砂鉄に代表される鉄とチタンの酸化物を主要
鉱物相とする鉱物粒体と粉体とを配合・混練・成形する
ことにより、性能が良く且つ安価で廃棄時に特別な環境
問題を起こさない制振遮音材を得ることができるといっ
た知見を得た。この発明は、このような知見に基づきな
されたものである。
鋭意研究を重ねた。この結果、ゴムアスファルト、アス
ファルトコンパウンド等のアスファルトや樹脂等の粘弾
性物質に、砂鉄に代表される鉄とチタンの酸化物を主要
鉱物相とする鉱物粒体と粉体とを配合・混練・成形する
ことにより、性能が良く且つ安価で廃棄時に特別な環境
問題を起こさない制振遮音材を得ることができるといっ
た知見を得た。この発明は、このような知見に基づきな
されたものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
粘弾性物質と、鉄とチタンの酸化物を主要鉱物相とする
鉱物粒体と、粉体とからなることに特徴を有するもので
ある。
粘弾性物質と、鉄とチタンの酸化物を主要鉱物相とする
鉱物粒体と、粉体とからなることに特徴を有するもので
ある。
【0021】請求項2記載の発明は、前記鉄とチタンの
酸化物は、[FeO(Fe2O3)(TiO2)]または
FeTiO3からなっていることに特徴を有するもので
ある。
酸化物は、[FeO(Fe2O3)(TiO2)]または
FeTiO3からなっていることに特徴を有するもので
ある。
【0022】請求項3記載の発明は、前記鉱物粒体は、
粒径が0.5mm以下の砂鉄からなることに特徴を有す
るものである。
粒径が0.5mm以下の砂鉄からなることに特徴を有す
るものである。
【0023】請求項4記載の発明は、粘弾性物質は、ア
スファルト類または樹脂類からなることに特徴を有する
ものである。
スファルト類または樹脂類からなることに特徴を有する
ものである。
【0024】請求項5記載の発明は、粉体は、74μm
以下の粒径の割合が70重量%以上の炭酸カルシウムで
あることに特徴を有するものである。
以下の粒径の割合が70重量%以上の炭酸カルシウムで
あることに特徴を有するものである。
【0025】
【発明の実施の形態】この発明の制振遮音材を更に詳細
に説明する。
に説明する。
【0026】この発明において使用する鉱物粒体には、
天然の砂鉄(titanomagnetite ironsand)がある。砂鉄
は、人工的に、チタンを多く含む磁鉄鉱等を必要に応じ
て成分調整して溶解し、冷却することによっても得られ
るが、コストの高いものになるので、例えば、天然の、
[FeO(Fe2O3)(TiO2)]を主要鉱物とす
る、比重4.7の砂鉄を用いるのが好ましい。産地例
は、ニュージーランド北島西岸(概位:東経174-4
0'85、南緯38−10'75)である。粒度例は、
0.25〜0.125mmが71重量%、0.125m
m以下が29重量%の選鉱品を使用する。鉱物粒体の粒
径は、2mm、4mm、6mm、8mm等の厚さの製品
とする場合を考えると、0.5mm程度以下が好ましい
が、比較的厚い製品向けの場合この限りではない。
天然の砂鉄(titanomagnetite ironsand)がある。砂鉄
は、人工的に、チタンを多く含む磁鉄鉱等を必要に応じ
て成分調整して溶解し、冷却することによっても得られ
るが、コストの高いものになるので、例えば、天然の、
[FeO(Fe2O3)(TiO2)]を主要鉱物とす
る、比重4.7の砂鉄を用いるのが好ましい。産地例
は、ニュージーランド北島西岸(概位:東経174-4
0'85、南緯38−10'75)である。粒度例は、
0.25〜0.125mmが71重量%、0.125m
m以下が29重量%の選鉱品を使用する。鉱物粒体の粒
径は、2mm、4mm、6mm、8mm等の厚さの製品
とする場合を考えると、0.5mm程度以下が好ましい
が、比較的厚い製品向けの場合この限りではない。
【0027】天然の砂鉄は、各種の岩石(主として火成
岩)中の副成分鉱物の磁鉄鉱・含チタン磁鉄鉱が、岩石
の風化に伴って分離し、流水または波浪・風・海流によ
り運ばれ、淘汰・集積したものであり、山砂鉄、川砂
鉄、海岸砂鉄、海底砂鉄等産地により呼称されることも
ある。産地により成分は変動するが、何れも鉄とチタン
の酸化物(固溶体の状態を含む)が主要構成鉱物である
点で共通する。従って、この発明における鉱物粒体とし
て好適である。
岩)中の副成分鉱物の磁鉄鉱・含チタン磁鉄鉱が、岩石
の風化に伴って分離し、流水または波浪・風・海流によ
り運ばれ、淘汰・集積したものであり、山砂鉄、川砂
鉄、海岸砂鉄、海底砂鉄等産地により呼称されることも
ある。産地により成分は変動するが、何れも鉄とチタン
の酸化物(固溶体の状態を含む)が主要構成鉱物である
点で共通する。従って、この発明における鉱物粒体とし
て好適である。
【0028】鉱物粒体の粒径は、0.5mm以下、好ま
しくは、0.01〜0.5mmが良い。この理由は、配
合重量一定のとき、粒径が0.5mm超であると粒子数
が少なくなって、制振遮音材の組織的均一性が小さくな
るからである。一方、0.01mm未満であると、粒子
径が小さ過ぎて配合重量一定のとき、粒体の表面積が著
しく大きくなって、粘弾性物質の粘性(作業性)に大き
い影響を及ぼし、しかも、取り扱い時の飛散による粉塵
発生で作業環境の悪化を起こす可能性も出てくるからで
ある。
しくは、0.01〜0.5mmが良い。この理由は、配
合重量一定のとき、粒径が0.5mm超であると粒子数
が少なくなって、制振遮音材の組織的均一性が小さくな
るからである。一方、0.01mm未満であると、粒子
径が小さ過ぎて配合重量一定のとき、粒体の表面積が著
しく大きくなって、粘弾性物質の粘性(作業性)に大き
い影響を及ぼし、しかも、取り扱い時の飛散による粉塵
発生で作業環境の悪化を起こす可能性も出てくるからで
ある。
【0029】この発明において使用する粉体には、74
μm以下(篩通過分)が70重量%以上の炭酸カルシウ
ム粉がある。無機粉末は、無機粉末等の粉末を適当量添
加することにより、マトリックスと分散材(充填材また
は骨材と同義)、即ち、粘弾性物質と鉱物粒体の間隙を
埋め、内部摩擦を大きくすることにより、制振性を向上
させることができる。また、粘弾性物質の製造時の粘性
を、粘弾性物質単独の場合と比べて、作業性・成形性の
良いものにできるためその添加が不可欠である。粉末と
しては、有効性の違いはあるが、炭酸カルシウム、高炉
水砕スラグ粉末、各種セメント粉、クレー、タルク、セ
ッコウ、ケイソウ土、ベントナイト、岩石粉等の無機粉
末が使える。また、炭化物粉や穀物粉等の有機粉末も使
える。重量があることによる性能への寄与と、製造工場
における粉塵の発生が少ない点、さらにコストの点で一
般的には無機粉末が使いやすい。火災時の可燃性、有害
性についても無機粉末は問題ない。通常、無機粉末は、
体積含有率で20%程度以下含有させることができる。
μm以下(篩通過分)が70重量%以上の炭酸カルシウ
ム粉がある。無機粉末は、無機粉末等の粉末を適当量添
加することにより、マトリックスと分散材(充填材また
は骨材と同義)、即ち、粘弾性物質と鉱物粒体の間隙を
埋め、内部摩擦を大きくすることにより、制振性を向上
させることができる。また、粘弾性物質の製造時の粘性
を、粘弾性物質単独の場合と比べて、作業性・成形性の
良いものにできるためその添加が不可欠である。粉末と
しては、有効性の違いはあるが、炭酸カルシウム、高炉
水砕スラグ粉末、各種セメント粉、クレー、タルク、セ
ッコウ、ケイソウ土、ベントナイト、岩石粉等の無機粉
末が使える。また、炭化物粉や穀物粉等の有機粉末も使
える。重量があることによる性能への寄与と、製造工場
における粉塵の発生が少ない点、さらにコストの点で一
般的には無機粉末が使いやすい。火災時の可燃性、有害
性についても無機粉末は問題ない。通常、無機粉末は、
体積含有率で20%程度以下含有させることができる。
【0030】粉体として、74μm以下が70重量%以
上の炭酸カルシウム粉を使用したのは、わが国では良質
な炭酸カルシウムが産出され、工業的にも各種のフィラ
ーとして安価で品質の安定した粉末が得られることによ
る。特に、74μm以下が70重量%以上という粒度範
囲がフィラーとしてよく使われ、価格、流通、品質の点
で優れていることによる。しかも、レオロジー的経験か
ら0.5mm以下の粒径の鉱物粒体間に入り込んで内部
摩擦を発生させるのに好適な粒径の一つが「74μm以
下が70重量%以上」である知見にもよる。
上の炭酸カルシウム粉を使用したのは、わが国では良質
な炭酸カルシウムが産出され、工業的にも各種のフィラ
ーとして安価で品質の安定した粉末が得られることによ
る。特に、74μm以下が70重量%以上という粒度範
囲がフィラーとしてよく使われ、価格、流通、品質の点
で優れていることによる。しかも、レオロジー的経験か
ら0.5mm以下の粒径の鉱物粒体間に入り込んで内部
摩擦を発生させるのに好適な粒径の一つが「74μm以
下が70重量%以上」である知見にもよる。
【0031】この発明において使用する粘弾性物質(バ
インダーまたはマトリックス材と同義)には、アスファ
ルトコンパウンドがある。アスファルトコンパウンド
は、ブローンアスファルトに油脂類、その他脂肪酸ピッ
チ等を添加し、伸度、感温性、接着性、弾力性、耐候性
等を改善したものである。この発明の実施例で用いたア
スファルトコンパウンドは、JISK2207[石油ア
スファルト]に規定されている防水工事用アスファルト
と同等の品質をもつものである。
インダーまたはマトリックス材と同義)には、アスファ
ルトコンパウンドがある。アスファルトコンパウンド
は、ブローンアスファルトに油脂類、その他脂肪酸ピッ
チ等を添加し、伸度、感温性、接着性、弾力性、耐候性
等を改善したものである。この発明の実施例で用いたア
スファルトコンパウンドは、JISK2207[石油ア
スファルト]に規定されている防水工事用アスファルト
と同等の品質をもつものである。
【0032】ここで用いたアスファルトコンパウンド
は、柔軟性を要求されない場合に好適である。アスファ
ルト系粘弾性物質としてアスファルトコンパウンド以外
に、アスファルト基原油を常圧蒸留および真空蒸留し釜
残油として得られるストレートアスファルト、ストレー
トアスファルトを加熱し空気を吹き込んで酸化重合させ
たブローンアスファルト、ストレートアスファルトやブ
ローンアスファルトに熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂
等のゴム物質を添加したゴムアスファルト等があり、ゴ
ムアスファルトは柔軟性をもたせるための粘弾性物質と
して好適である。
は、柔軟性を要求されない場合に好適である。アスファ
ルト系粘弾性物質としてアスファルトコンパウンド以外
に、アスファルト基原油を常圧蒸留および真空蒸留し釜
残油として得られるストレートアスファルト、ストレー
トアスファルトを加熱し空気を吹き込んで酸化重合させ
たブローンアスファルト、ストレートアスファルトやブ
ローンアスファルトに熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂
等のゴム物質を添加したゴムアスファルト等があり、ゴ
ムアスファルトは柔軟性をもたせるための粘弾性物質と
して好適である。
【0033】この発明の制振遮音材には、機械的強度、
接着性、耐熱性を向上させたり、印刷を行うとき、また
は、特にアスファルト系の場合に取り扱い時のベタツキ
感をなくすために表面、裏面、または両面に不織布を複
合するのが通常である。不織布としては、ポリエステル
系、ガラス繊維系、ポリプロピレン系、パルプ系等があ
る。成形温度の低い樹脂系ではポリプロピレン系が多く
使われ、成形温度の高いアスファルト系では耐熱温度の
高いポリエステル系が使われる。不織布以外に、クロ
ス、フィルム、発泡シート、金属箔等も製造条件と目的
に応じて用いられる。
接着性、耐熱性を向上させたり、印刷を行うとき、また
は、特にアスファルト系の場合に取り扱い時のベタツキ
感をなくすために表面、裏面、または両面に不織布を複
合するのが通常である。不織布としては、ポリエステル
系、ガラス繊維系、ポリプロピレン系、パルプ系等があ
る。成形温度の低い樹脂系ではポリプロピレン系が多く
使われ、成形温度の高いアスファルト系では耐熱温度の
高いポリエステル系が使われる。不織布以外に、クロ
ス、フィルム、発泡シート、金属箔等も製造条件と目的
に応じて用いられる。
【0034】この発明の制振遮音材は、所定の原材料を
混合し、加熱して混練機で混練し、成形機により用途に
応じた所定の形状・寸法に成形される。成形は、押出し
方式、ロール成形方式等が用いられる。
混合し、加熱して混練機で混練し、成形機により用途に
応じた所定の形状・寸法に成形される。成形は、押出し
方式、ロール成形方式等が用いられる。
【0035】この発明には、粘弾性物質(マトリック
ス)として、樹脂材が使用できる。目的・用途に合わせ
た樹脂を選択すれば良い。塩化ビニル系樹脂、オレフィ
ン系樹脂等が代表的に使われるが、幅広い樹脂類が選択
できる。
ス)として、樹脂材が使用できる。目的・用途に合わせ
た樹脂を選択すれば良い。塩化ビニル系樹脂、オレフィ
ン系樹脂等が代表的に使われるが、幅広い樹脂類が選択
できる。
【0036】鉱物粒体が鉄とチタンの酸化物を主要鉱物
相として成ることによる効果は明らかでないが、化学・
鉱物組成が岩や粒子の破砕性に影響することによる鉱物
粒体粒子の形状、あるいは粘弾性物質と鉱物粒体粒子お
よび粉体粒子の界面における、物理化学的表面性状の影
響による効果と摩擦効果と推測される。
相として成ることによる効果は明らかでないが、化学・
鉱物組成が岩や粒子の破砕性に影響することによる鉱物
粒体粒子の形状、あるいは粘弾性物質と鉱物粒体粒子お
よび粉体粒子の界面における、物理化学的表面性状の影
響による効果と摩擦効果と推測される。
【0037】
【実施例】次に、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。
明する。
【0038】厚さ8mmのこの発明の実施例および比較
例用の制振遮音材をそれぞれ作製し、以下の項目による
制振性試験を行った。
例用の制振遮音材をそれぞれ作製し、以下の項目による
制振性試験を行った。
【0039】制振性は、制振性の評価指標となる損失係
数の測定を行うことによって評価した。損失係数は、振
動系に対する減衰あるいは抵抗分を示す値で、この値が
大きいほど制振性が優れている。損失係数の測定は、室
内温度20℃の条件のもと、図1に示すように、厚さ8
mmの制振遮音材3を幅3cm×長さ30cmの短冊状
に切断し、これを同サイズの厚さ1.6mmの鋼板2に
エポキシ系接着剤を用いて接着して、試験体を作製し
た。そして、この試験体を絹糸1で吊し、鋼板中央部を
加振機4により加振して、制振遮音材側にセットした加
速度センサー5に受信される加速度応答を測定した。こ
れを周波数応答解析することにより、損失係数を求め
た。この結果を表1および表2に示す。
数の測定を行うことによって評価した。損失係数は、振
動系に対する減衰あるいは抵抗分を示す値で、この値が
大きいほど制振性が優れている。損失係数の測定は、室
内温度20℃の条件のもと、図1に示すように、厚さ8
mmの制振遮音材3を幅3cm×長さ30cmの短冊状
に切断し、これを同サイズの厚さ1.6mmの鋼板2に
エポキシ系接着剤を用いて接着して、試験体を作製し
た。そして、この試験体を絹糸1で吊し、鋼板中央部を
加振機4により加振して、制振遮音材側にセットした加
速度センサー5に受信される加速度応答を測定した。こ
れを周波数応答解析することにより、損失係数を求め
た。この結果を表1および表2に示す。
【0040】
【表1】
【0041】表1において、各物質の詳細は、以下の通
りである。
りである。
【0042】粘弾性物質:アスファルトコンパウンドを
14.5重量%配合した。但し、比較例3は、50重量
%配合した。
14.5重量%配合した。但し、比較例3は、50重量
%配合した。
【0043】砂鉄:主鉱物(titanomagnetite)[Fe
O(Fe2O3)(TiO2)]を60.5重量%配合
した。比重は、4.7、粒度は、0.125〜0.25
mmが71重量%、0.125mm未満が29重量%で
あった。
O(Fe2O3)(TiO2)]を60.5重量%配合
した。比重は、4.7、粒度は、0.125〜0.25
mmが71重量%、0.125mm未満が29重量%で
あった。
【0044】チタン鉱石:FeTiO3を60.5重量
%配合した。比重は、4.8であった。粒度は、砂鉄と
同じに調整した。粒度調整は、破砕、粉砕、篩分けする
ことによって行った(以下、同じ)。
%配合した。比重は、4.8であった。粒度は、砂鉄と
同じに調整した。粒度調整は、破砕、粉砕、篩分けする
ことによって行った(以下、同じ)。
【0045】黄鉄鉱:FeS2を60.5重量%配合し
た。比重は、4.9であった。粒度は、砂鉄と同じに調
整した。
た。比重は、4.9であった。粒度は、砂鉄と同じに調
整した。
【0046】クロム鉄鋼:FeCrO4を60.5重量
%配合した。比重は、4.7であった。粒度は、砂鉄と
同じに調整した。
%配合した。比重は、4.7であった。粒度は、砂鉄と
同じに調整した。
【0047】粉体:炭酸カルシウム粉末を25.0重量
%配合した。但し、比較例3は、50重量%配合した。
粒径は、74μm以下が70重量%以上であった。
%配合した。但し、比較例3は、50重量%配合した。
粒径は、74μm以下が70重量%以上であった。
【0048】表1から明らかなように、この発明の制振
遮音材は、比較制振遮音材に比べて制振性に優れている
ことが分かった。
遮音材は、比較制振遮音材に比べて制振性に優れている
ことが分かった。
【0049】次に、鉱物粒体だけにして、その配合量を
変えて実際の供用性をみる試験を行った。使用材料は、
上記試験と同じであるが、配合比は変えた。その結果を
表2に示すが、何れの場合でも、試作時の作業性等、性
状は良好であった。
変えて実際の供用性をみる試験を行った。使用材料は、
上記試験と同じであるが、配合比は変えた。その結果を
表2に示すが、何れの場合でも、試作時の作業性等、性
状は良好であった。
【0050】
【表2】
【0051】次に、遮音性試験を行った。遮音性試験
は、厚さ4mmと8mmの制振遮音材を次の試験に供す
ることにより行った。アスファルトコンパウンドを19
0〜200℃で溶融し、前記制振性の試験で用いた砂鉄
と炭酸カルシウムを、前記制振性の試験と同じ配合で混
合し、成形機で所定の厚さに成形・冷却しながら表面材
を表裏両面に複合(ラミネート)して試作した。そし
て、冷却後所定の寸法に切断して試験に供した。試験
は、JISA1418「建築物の現場における床衝撃音
レベルの測定方法」、およびJISA1419「建築物
のしゃ音等級」に準じて行った。
は、厚さ4mmと8mmの制振遮音材を次の試験に供す
ることにより行った。アスファルトコンパウンドを19
0〜200℃で溶融し、前記制振性の試験で用いた砂鉄
と炭酸カルシウムを、前記制振性の試験と同じ配合で混
合し、成形機で所定の厚さに成形・冷却しながら表面材
を表裏両面に複合(ラミネート)して試作した。そし
て、冷却後所定の寸法に切断して試験に供した。試験
は、JISA1418「建築物の現場における床衝撃音
レベルの測定方法」、およびJISA1419「建築物
のしゃ音等級」に準じて行った。
【0052】試験のための床の施工は、階上床10畳全
面に供試品を敷き詰め、その上にフローリング(厚さ1
2mm、1×6インチ板)を敷き詰め、そして、フロア
ーネイル38mm脳天釘(606mmピッチ)で固定す
ることにより行った。供試品の材質、寸法は、以下の通
りであった。
面に供試品を敷き詰め、その上にフローリング(厚さ1
2mm、1×6インチ板)を敷き詰め、そして、フロア
ーネイル38mm脳天釘(606mmピッチ)で固定す
ることにより行った。供試品の材質、寸法は、以下の通
りであった。
【0053】表面材:表裏両面に目付量50g/m2 ポ
リエステルの不織布を一体成形した。
リエステルの不織布を一体成形した。
【0054】試作品厚さ:4mmおよび8mm 試作品寸法:910×910mm この結果を表3に示す。
【0055】
【表3】
【0056】表3において、LHのHは、heavy(重量
音)のH、LLのLは、light(軽量音)を意味する。
LH-77とLH-79では、2dBだけLH-77の方
が遮音性に優れていることを示す。同じく、LL-63
とLL-66では3dBだけLL-66の方が遮音性に優
れていることを示す。
音)のH、LLのLは、light(軽量音)を意味する。
LH-77とLH-79では、2dBだけLH-77の方
が遮音性に優れていることを示す。同じく、LL-63
とLL-66では3dBだけLL-66の方が遮音性に優
れていることを示す。
【0057】表3から明らかなように、この発明の制振
遮音材は、比較制振遮音材に比べて遮音性に優れている
ことが分かった。
遮音材は、比較制振遮音材に比べて遮音性に優れている
ことが分かった。
【0058】次に、粘弾性物質として、ゴムアスファル
ト、オレフィン系樹脂を使って、前記遮音性の試験と同
じ配合で、実験室的に作業性等の実用性評価を行った。
ゴムアスファルトでは約170℃、オレフィン系樹脂で
は約140℃で混練した。その結果、実用性良好であっ
た。また、ゴムアスファルトでは、鉱物粒体および粉体
を前記遮音性試験の配合より増量しても良好な作業性が
確保できることを知見した。オレフィン系樹脂では厚さ
2〜3mmの薄いシートの成形にも良好な作業性を確保
できることを知見した。
ト、オレフィン系樹脂を使って、前記遮音性の試験と同
じ配合で、実験室的に作業性等の実用性評価を行った。
ゴムアスファルトでは約170℃、オレフィン系樹脂で
は約140℃で混練した。その結果、実用性良好であっ
た。また、ゴムアスファルトでは、鉱物粒体および粉体
を前記遮音性試験の配合より増量しても良好な作業性が
確保できることを知見した。オレフィン系樹脂では厚さ
2〜3mmの薄いシートの成形にも良好な作業性を確保
できることを知見した。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、粘弾性物質と、鉄とチタンの酸化物を主要鉱物相と
して成る鉱物粒体と、粉体とからなることによって、建
築物、自動車、鉄道車両、船舶、産業用機器等、騒音対
策が必要な部位、特に建築物の壁、床等に用いられる制
振性と遮音性とを兼ね備えた制振遮音材を得ることがで
きるといった有用な効果がもたらされる。
ば、粘弾性物質と、鉄とチタンの酸化物を主要鉱物相と
して成る鉱物粒体と、粉体とからなることによって、建
築物、自動車、鉄道車両、船舶、産業用機器等、騒音対
策が必要な部位、特に建築物の壁、床等に用いられる制
振性と遮音性とを兼ね備えた制振遮音材を得ることがで
きるといった有用な効果がもたらされる。
【図1】損失係数の試験方法を示す説明図である。
1:絹糸 2:鋼板 3:制振遮音材 4:加振機 5:加速度センサー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E04B 1/98 E04B 5/43 H 5/43 F16F 15/02 Q F16F 15/02 C08L 101/00 G10K 11/16 G10K 11/16 J (72)発明者 八木 洋一 埼玉県熊谷市大字三ケ尻6100番地 日本鋼 管ライトスチール株式会社内 (72)発明者 牧田 尚 東京都中央区八丁堀3丁目3番5号 コス モアスファルト株式会社内 (72)発明者 尾関 孝輔 東京都中央区八丁堀3丁目3番5号 コス モアスファルト株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 粘弾性物質と、鉄とチタンの酸化物を主
要鉱物相とする鉱物粒体と、粉体とからなることを特徴
とする制振遮音材。 - 【請求項2】 前記鉄とチタンの酸化物は、[FeO
(Fe2O3)(TiO 2)]またはFeTiO3からなっ
ていることを特徴とする、請求項1記載の制振遮音材。 - 【請求項3】 前記鉱物粒体は、粒径が0.5mm以下
の砂鉄からなることを特徴とする請求項1または2記載
の制振遮音材。 - 【請求項4】 粘弾性物質は、アスファルト類または樹
脂類からなることを特徴とする、請求項1から3のうち
の何れか1つに記載された制振遮音材。 - 【請求項5】 粉体は、74μm以下の粒径の割合が7
0重量%以上の炭酸カルシウムであることを特徴とす
る、請求項1から4のうちの何れか1つに記載された制
振遮音材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11013072A JP2000214859A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 制振遮音材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11013072A JP2000214859A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 制振遮音材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000214859A true JP2000214859A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11822960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11013072A Pending JP2000214859A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 制振遮音材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000214859A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003056598A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-02-26 | Denso Corp | 電磁クラッチ |
| JP3418792B2 (ja) | 1999-10-25 | 2003-06-23 | 陸男 姫野 | 床下地材 |
| JP2007182853A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 空気圧縮機 |
| WO2017035987A1 (zh) * | 2015-09-06 | 2017-03-09 | 歌尔声学股份有限公司 | 吸音材料制备方法以及吸音材料 |
-
1999
- 1999-01-21 JP JP11013072A patent/JP2000214859A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3418792B2 (ja) | 1999-10-25 | 2003-06-23 | 陸男 姫野 | 床下地材 |
| JP2003056598A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-02-26 | Denso Corp | 電磁クラッチ |
| JP2007182853A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 空気圧縮機 |
| WO2017035987A1 (zh) * | 2015-09-06 | 2017-03-09 | 歌尔声学股份有限公司 | 吸音材料制备方法以及吸音材料 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040929 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040929 |