JPH0592441A - 遮音板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 構造および製造が簡単で、特に、剛性を有し
て使用時に保形材を必要としない遮音板を目的とする。 【構成】 板状部２と、該板状部２の片面あるいは両面
より突出すると共に先端を開口させた多数の中空体部３
とを樹脂により一体的に成形、かつ、少なくとも上記板
状部２は繊維強化樹脂で成形している。また、上記樹脂
は反応射出成形により成形する衝撃吸収性に優れたナイ
ロンまたはシクロペンタジエン樹脂を用いている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遮音板及びその製造方
法に関し、主として、住宅や各種建造物の遮音材、道路
や鉄道軌道の遮音壁、船舶・自動車・鉄道車両用の遮音
材料として好適に用いられるもので、特に、遮音板の剛
性を繊維強化樹脂を用いて向上すると共に、剛性を受け
持つ板状の支持部と遮音性を受け持つ中空体部とを一体
成形して構造の簡単化を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の遮音板としては、グラス
ウールやロックウール等の繊維材の一側面にブラスター
ボードや石綿板等の遮音材を貼りつけもの、ポリウレタ
ンフォーム等の発泡材に上記遮音材を貼りつけたものが
提供されている。

【０００３】上記した従来の遮音板は、繊維材、発泡材
の剛性が低いため、遮音板自体の剛性が不足し、その結
果、枠組みした桟により保形して、構造壁に取り付けら
れている。

【０００４】上記剛性不足を補うものとしてハニカム心
材の一側面に合板、ブラスターボード、石綿板等からな
る遮音材を張り付け、上記ハニカム心材の他側面を壁面
に取り付けるようにした遮音壁が提案されている。(実
公平３−１２８８４号公報)

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の遮音板
のうち、前記の遮音板では、繊維材や発泡材からなる遮
音部とブラスターボード等の板状の支持部とが別の素材
からなり、遮音材遮音板自体を形成する際に繊維材や発
泡材をブラスターボード等の遮音材に貼着する工程が必
要となり、かつ、上記したように、遮音板自体の剛性が
低い欠点がある。

【０００６】さらに、上記遮音板を構造壁に取り付けて
使用する場合、まず、枠組みをした桟を設け、ついで、
該桟に遮音板を組み付け、その後、構造壁に取り付ける
作業が必要となり、工程数が多くなると共に、必要な部
品点数が多くなる欠点がある。

【０００７】また、後記のハニカム心材に遮音材を貼り
つける場合も別の素材からなり、貼着工程が必要となる
欠点がある。かつ、該遮音板では、合板やブラスターボ
ード等からなる遮音材を表面側に配置しているため、遮
音性が劣る欠点がある。

【０００８】本発明は、上記した欠点を解消せんとする
もので、遮音性を受け持つ部分と支持用の剛性を受け持
つ部分とを樹脂により一体に形成し、かつ、支持部には
繊維強化樹脂を用いて剛性を向上させて、従来必要とさ
れた桟からなる保形手段を必要とせずに、構造壁に取り
付けることが可能であり、かつ、遮音性能の点について
も優れた遮音板を提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、支持用
の剛性を受け持つ板状部と、その片面あるいは両面より
突出すると共に先端を開口させた多数の遮音性を受け持
つ中空体部とを樹脂により一体的に成形している遮音板
を提供するものである。

【００１０】上記樹脂製の遮音板は、反応射出成形法
(以下、 ＲＩＭ製法と略す)で成形される衝撃吸収性に優
れたナイロン樹脂、シクロペンタジエン樹脂から構成す
ることが好ましい。かつ、使用時に桟からなる保形を不
要とするためには、上記のような衝撃吸収性に優れた樹
脂で成形すると共に、少なくとも上記板状部には連続繊
維および／または長繊維からなる繊維強化材を充填して
繊維強化樹脂としていることが好ましい。

【００１１】また、全体的は剛性向上の点からは、中空
体部も含めて全体を繊維強化樹脂で成形することが好ま
しく、その場合、中空体部は多数個を密に配置すること
が遮音機能の点より望ましいため、中空体部の肉厚は薄
く設定される。上記のように、中空体部の肉厚を薄い繊
維強化樹脂から成形するためにも、原料粘度が低く樹脂
を繊維中に浸透させていく上記ＲＩＭ成形を用いること
が好ましい。

【００１２】上記中空体部の形状は、遮音性能をアップ
させるために、 板状部に接する部分の最大長さより、板
状部より突出する高さを大きくしたことが好ましい。か
つ、板状部に接する部分の面積より先端開口の面積を狭
くすることが好ましい。

【００１３】中空体部の形状は具体的には、一端が板状
部に閉鎖され、他端が開口された円筒形状、角筒形状、
円錐形状等の筒形状で、かつ、全て同一形状の筒形状と
しても良く、あるいは異なる筒形状のものを混在させて
も良い。上記中空体部の断面形状は同一としない方が好
ましく、可能な限りランダムとした方が広い帯域で周波
数を遮断出来る。また、これら中空体部の配置は、上記
したように密に配置することが好ましいが、使用箇所に
応じて間隔あけて、あるいは偏在させてもよい。

【００１４】上記繊維強化樹脂に用いる連続繊維及び／
または長繊維の繊維強化材としては、カーボン繊維、ガ
ラス繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、スチール繊
維、アモルファス金属繊維、有機繊維及び／またはそれ
らの混合物が用いられる。また、必要に応じて、上記繊
維の不織布も用いられる。

【００１５】上記反応射出成形法(該反応射出成形法の
一種で反応時間を遅くしたレジントランスファーモール
ディングも含む)に用いる樹脂は、 例えば、 ＲＩＭナイ
ロンである場合、金型内に重合触媒と重合開始剤とを含
む溶融したラクタム類を注入し、これを加熱によりポリ
アミド重合とするモノマーキャスティング法により成形
される。

【００１６】上記モノマーであるω−ラクタム類として
は、α−ピロリドン、α−ピペリドン、ω−エナントラ
クタム、ε−カプロラクタム、ω−カプリロラクタム、
ω−ペラルゴノラクタム、ω−デカノラクタム、ω−ウ
ンデカノラクタム、ω−ラウロラクタム、あるいはこれ
らのｃ−アルキル置換−ω−ラクタム、並びにこれらの
二種以上のω−ラクタムの混合物があげられる。また、
ω−ラクタムは必要に応じて改良成分(ソフト成分)を含
むことができる。該ソフト成分は分子中に使用する開始
剤と反応する官能基を有し、しかも、Ｔgの低い化合物
で、通常の官能基を有するポリエーテルや液状ポリブタ
ジエンなどが使用される。

【００１７】上記ω-ラクタム類として使用される市販
の原料としては、宇部興産(株)会社のＵＢＥナイロン(Ｕ
Ｘ-２１)等がある。これはアルカリ触媒とカプロラクタ
ムからなるＡ成分と、ソフト成分を含むプレポリマーと
カプロラクタムからなるＢ成分とから構成されている。

【００１８】上記重合触媒としては、水素化ナトリウム
が好ましいが、その他のナトリウム、カリウム、水素化
リチウム等の公知のω−ラクタムの重合触媒を使用する
ことが出来る。その添加量はω−ラクタムに対して０.
１〜０.５モル％の範囲が好ましい。

【００１９】また、重合開始剤(活性剤)としては、 Ｎ−
アセチル−ε−カプロラクタムが用いられるが、その他
のトリアリルイソシアヌレート、Ｎ−置換エチレンイミ
ン誘導体、１.１’−カルボニルビスアジリジン、オキ
サゾリン誘導体、２−（Ｎ−フェニルベンズイミドイ
ル）アセトアニリド、２−（Ｎ−フェニルベンズイミド
イル）アセトアニリド、２−Ｎ−モリホリノ−シクロヘ
キセン−１．３−ジカルボキサニリド等や公知のイソシ
アナート、カルボジイミド等の化合物を用いることが出
来る。上記重合開始剤の添加量はω−ラクタムの量に対
して０.０５〜１.０モル％の範囲内にあることが好まし
い。

【００２０】マトリクス樹脂としてシクロペンタジエン
樹脂を用いる場合、該シクロペンタジエン樹脂となる重
合性モノマーとしては、ジシクロペンタジエンのほか、
ジヒドロジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエ
ン、テトラシクロペンタジエン、シクロペンタジエン−
メチルシクロペンタジエン共二重体等が用いられる。

【００２１】上記シクロペンタジエン樹脂の重合触媒と
しては、タングステン、モリブデン、タンタル等のハロ
ゲン化物、オキシハロゲン化物、酸化物、有機アンモニ
ウム塩等が好適に用いられる。重合開始剤としては、周
期率表第I族〜第III族の金属のアルキル化物を中心とす
る有機金属化合物、アルコール、フェノール等の酸素含
有化合物等が好適に用いられる。

【００２２】さらに、上記重合触媒および活性剤(重合
開始剤)を含む溶液は、重合反応が非常に速く開始され
るので、成形用金型に充分に流れ込まない間に硬化が起
こることがあるため、活性調節剤としてアルキレングリ
コールまたはポリアルキレングリコールから選ばれるグ
リコール化合物のモノエーテルおよび／またはモノエス
テルが好適に用いられる。また、金型への射出に際して
は、金型温度を通常４０〜１３０℃の範囲とし、通常１
〜５分間重合反応を行うことが好ましい。

【００２３】上記金型への射出成形に際しては、金型温
度を通常４０〜１３０℃の範囲とし、通常１〜５分間重
合反応を行っている。

【００２４】また、成形時に金型内に、中空体部の中芯
として内圧保持体を配置しており、該中芯は空気等の注
入により金型に沿う可撓性を有するものであれば良く、
ナイロン、セロファン、ゴム、ポリエステル、ポリエー
テルケトン等のチューブ状または袋状のものが用いられ
る。

【００２５】

【作用】上記ナイロンまたはシクロペンタジエン樹脂か
らなる遮音板は、これらの樹脂が耐衝撃吸収性および振
動減衰特性を有するものであるため、遮音板に剛性およ
び遮音性を与えることが出来る。特に、少なくとも支持
部となる板状部を連続繊維及び／または長繊維からなる
繊維強化材で補強した繊維強化樹脂により成形している
ため、これら繊維の機械的物性により剛性の強化を図る
ことが出来る。従って、従来の繊維材あるいは発泡材を
ブラスターボード等の支持板を貼着して形成した遮音板
の場合には必要とされた保形用の桟を不要と出来る。

【００２６】さらに、支持部となる板状部と遮音を図る
中空体部とを一体成形するために、別部材を張り合わせ
る場合と比較して、遮音板自体の形成が簡単に行えると
共に、剛性のアップを図ることが出来る。

【００２７】特に、中空体部の形状の外形、断面形状、
配置状態を任意に設計出来るため、設置箇所に応じた遮
音特性を与えることが出来る。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１および図２は本発明に係わる第１実施
例を示し、遮音板１は剛性を受け持つ支持用の板状部２
と遮音を受け持つ中空体部３とを一体成形した構成から
なる。

【００２９】上記板状部２は平板形状であり、その片面
より円筒形状の中空体部３を密に配置して、板状部２に
対して直角に突設させている。多数の中空体部３は板状
部２側との連結面３ａは板状部２により閉鎖され、突出
側の他端は開口端３ｂとしている。

【００３０】各中空体部３の外形は同一形状としてお
り、板状部２との連結面３ａの外径Ｄ１を板状部２に対
する直角方向の高さＨより小さく設定している。(Ｄ１
＜Ｈ)また、中空体部３は、図２に示すように、その外
径(Ｄ１)は高さ方向に同一としているが、内径は連結面
３ａの内径(Ｄ２ー１)より開口端３ｂの内径(Ｄ２−２)
にかけて次第に小さく設定している。即ち、中空体部３
の肉厚Ｗは開口端３ｂに向かうに従って漸次厚くなって
いる。このように、中空体部３の形状を、板状体２に接
する部分の面積より、先端の開口面の面積を狭くしてい
るが、この条件下において、内径を各中空体部３におい
て種々変更させている。即ち、中空体部３の空隙４の形
状を変えている。

【００３１】第１実施例においては、板状部２の肉厚は
５mm、 中空部体３は外径Ｄ１が１５mm、 高さＨが２０mm
で、 肉厚は最も薄い部分(板状部との接続部)で０.５mm
としている。 また、 密に配置する中空体部３の間の距離
は２mm程度としている。

【００３２】上記板状部２はガラスコンティヌアススト
ランドマット５と１層のカーボン繊維クロス６とを繊維
補強材として充填しており、該板状部２および中空体部
３とをＲＩＭナイロン７により一体に成形している。即
ち、板状部２はガラスコンティヌアスストランドマット
５とカーボン繊維クロス６とを補強材としてＲＩＭナイ
ロン７をマトリクス樹脂とする繊維強化樹脂で成形し、
中空体部３は繊維で補強していないＲＩＭナイロン７の
みから成形している。

【００３３】上記遮音板１の製造は図３に示すように、
上下型１０と１１とからなる金型を用い、板状部２の成
形用キャビティ１１ａの内部に、予めガラスコンティヌ
アスストランドマット５を配置すると共に、その上に１
層のカーボン繊維クロス６を配置している。一方、上型
１０には、中空体部３の成形用キャビティ１０ａを下型
１１のキャビティ１０ａと連続するように並設してお
り、各キャビティ１０ａ内に中芯１２を配置している。
該中芯１２は袋状の弾性体からなり、空気を充填して図
３に示すような形状を呈する構成としている。即ち、中
芯１２は、キャビティ１０aへの挿入時には空気を抜い
た可撓性を有する状態で挿入し、その後空気を導入して
膨張させ、よって、上記した中空体部３の空隙４を形成
出来るようにしている。

【００３４】上記繊維補強材および中芯を配置して状態
で金型を１５０℃に昇温し、かつ、キャビティ１０ａお
よび１１ａの内部を減圧する。

【００３５】上記キャビティの内部に注入口１３より、
重合触媒と重合開始剤とを含む９０℃に溶融したＲＩＭ
ナイロン(宇部興産ＵＸ−２１)を注入する。具体的に
は、所要量のＲＩＭナイロンを２つの容器に分けて入
れ、一方には重合触媒を、他方には重合開始剤と活性調
整剤とを添加し、２種類の安定した反応溶液を調整して
いる。この２種類の反応溶液を２液反応射出成形装置の
ミキシングヘッドで瞬間的に混合させ、混合液を直ち
に、上記金型のキャビティ内に注入している。

【００３６】キャビティに注入された混合液は、キャビ
ティ内に予め配置している繊維強化材に含浸しながら反
応を生じる。２分で重合が完了し、金型を開いて、成形
された遮音板１が取り出される。

【００３７】上記第１実施例においては、各中空体部３
を形成するための金型のキャビテイ１０ａの形状は同一
し、各キャビテイ１０ａに配置する中芯１２の外形を変
えることにより、断面形状の相違する中空体部３を形成
することが出来る。よって、金型のキャビテイ形状を簡
単に出来る利点がある。

【００３８】図４および図５は、本発明の第２実施例に
係わる遮音板を示す。第２実施例の遮音板１の中空体部
３は台円錐形状とし、その肉厚Ｗは板状部２との連結面
３ａと開口端３ｂとを一定にしている。中空体部３の間
隔は５mm程度で、第１実施例よりは間隔をあけて配置し
ている。中空体部３の他の条件は第１実施例１と同様と
している。即ち、第２実施例の中空体部３では、肉厚Ｗ
を０.５mmの均一とし、 連結面３ａ側の直径(外径)を１
０mm、 開口端３ｂの直径(外径)を８mmとし、 高さＨを１
５mmとしている。 また、 板状部２の肉厚は３mmとしてい
る。

【００３９】上記のように、第２実施例では板状部２の
肉厚を第１実施例よりも薄くしているため、板状部２を
ガラスコンティヌアスストランドマット５でのみ補強し
ている。

【００４０】第２実施例の遮音板もＲＩＭナイロンで成
形しており、その成形方法は第１実施例と同様であるた
め、説明を省略する。

【００４１】図６および図７は第３実施例の遮音板を示
す。第３実施例も板状部２の片面に、先端開口の中空体
部３を第１実施例と同程度に密に突設している。上記第
１実施例および第２実施例では中空体部３は外形は全て
同一形状としているが、本第３実施例の中空体部３は図
示のように他種類の筒状部からなる。

【００４２】即ち、中空体部３は円筒形部３−１、台円
錐形部３−２、多角筒部３−３、台多角錐部３−４から
なり、これらの筒部の高さＨもランダムとしている。た
だし、いずれも第１実施例に記載した中空体部３の条
件、即ち、板状部２との連結面３ａの最大長さより高さ
Ｈを大きくし、かつ、板状部２側の開口面積より先端開
口端３ｂの開口面積を狭く設定している。このように、
他種類の断面形状を有する中空体部３を設けているた
め、これら中空体部３の肉厚Ｗは一定厚さとしており、
肉厚を一定としても広い周波数帯域での遮音効果があ
る。

【００４３】第３実施例の遮音板１では、板状部２の肉
厚は５mm、 中空体部３の肉厚は０.５mm、 直径は８〜２
５mm、 高さは８〜３０mmの間に設定している。

【００４４】第３実施例の遮音板１の板状部２にはガラ
スコンティヌアスストランドマット５の他に、２層のア
ラミド繊維織布２１、１層のスチール繊維織布２２を積
層して繊維補強材としている。また、マトリクス樹脂と
してはＲＩＭ製法によるシクロペンタジエン樹脂２３を
用いており、中空体部３はシクロペンタジエン樹脂２３
からのみ成形している。

【００４５】上記シクロペンタジエン樹脂を用いるた
め、成形時において、金型を７０℃に昇温し、シクロペ
ンタジエン樹脂のモノマーを金型内に注入している。Ｒ
ＩＭシクロペンタジエンは金型内で１分で重合が完了
し、金型より脱形して上記形状の遮音板をえることが出
来る。

【００４６】第３実施例の遮音板は、板状部２の肉厚を
大きくして、繊維補強材の充填量を多くしているため、
剛性を極めて高くすることが出来る。また、中空体部３
の形状を多種類設けているため、広い範囲の周波数を遮
断できる特有の作用を有する。

【００４７】図８は第４実施例を示し、第１実施例と形
状は同一としているが、中空体部３の内部にガラス不織
布２５を充填している。即ち、板状部２はガラスコンテ
ィヌアスストランドマット５とカーボン繊維クロス６と
を繊維補強材とする一方、中空体部３はガラス不織布２
５を繊維補強材と、いずれもマトリクス樹脂をＲＩＭナ
イロンとした繊維補強樹脂により成形している。

【００４８】上記繊維補強樹脂からなる中空体部３は金
型の中空体部成形用のキャビテイ内に型面に沿ってガラ
ス不織布２５を予め充填しておくことにより成形され
る。中空体部３の肉厚Ｗは０.５mm程度と薄いが、 ガラ
ス不織布２５は樹脂流れが良いために、ＲＩＭナイロン
の溶液を十分に浸透させることが出来る。

【００４９】上記したように、第４実施例の遮音板は、
剛性を受け持たせる板状部２と共に遮音を受け持たせる
中空体部３も繊維強化樹脂で成形して剛性の向上を図っ
ている。

【００５０】図９は第５実施例の遮音板を示す。前記第
１〜第４実施例はいずれも板状部２の片面にのみ中空体
部３を突設していたが、第５実施例では板状部２の両面
に中空体部３を突設している。板状部２の両面に突設す
る中空体部３は第３実施例と同様なランダムな形状から
なる中空体部である。

【００５１】また、上記板状部２の厚さは５mmとし、炭
素繊維織布２６とガラス繊維織布２７とをガラス繊維不
織布２８を挟んで３層積層したものを２層、即ち、合計
６層の補強繊維層を充填している。中空体部３には第４
実施例と同様にガラス不織布２５を充填している。マト
リクス樹脂としてＲＩＭナイロンを用いて、板状部２お
よび両側の中空体部３を全て繊維強化樹脂により成形し
ている。

【００５２】図１０は第６実施例の遮音板１を示す。上
記第１〜第５実施例ではいずれも、中空体部３はそれぞ
れ独立した筒形状としているが、第６実施例において
は、隣接する中空体部３の壁を共通とし、言い換える
と、板状部２の一側面あるいは両側面に薄肉の仕切壁３
０を介して先端開口の空隙４を穿設した中空部形成部３
１を設けている。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる遮音板は、剛性を受け持たせる支持用の板状部
と遮音を受け持たせる中空体部とを樹脂により一体成形
しているため、従来の支持部と遮音部とを別部材で構成
して貼り合わせていた遮音板と比較して、構造が簡単に
容易に製造することが出来る。

【００５４】かつ、少なくとも板状部は連続繊維及び／
または長繊維からなる繊維補強材を充填し、かつ、マト
リクス樹脂として衝撃吸収性にすぐれたＲＩＭナイロン
あるいはシクロペンタジエン樹脂を用いているため、剛
性の点で非常に優れている。よって、従来の遮音板にお
いては使用時に必要とされた保形用の桟を不要とでき
る。

【００５５】さらに、中空体部の形状を任意に設定する
ことができるため、使用箇所に対応した遮音特性を付与
することが出来る特有の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の遮音板の第１実施例を示す斜視図で
ある。

【図２】 図１の一部断面図である。

【図３】 第１実施例の遮音板を成形するための金型の
断面図である。

【図４】 本発明の第２実施例の斜視図である。

【図５】 図４の一部断面図である。

【図６】 本発明の第３実施例の斜視図である。

【図７】 図６の一部断面図である。

【図８】 本発明の第４実施例の一部断面図である。

【図９】 本発明の第５実施例の一部断面図である。

【図１０】 本発明の第６実施例の一部断面図である。

【符号の説明】

１ 遮音板 ２ 板状部 ３ 中空体部 ４ 空隙 ５ ガラスコンティニュアスストランドマット ６ カーボン繊維クロス ７ ＲＩＭナイロン ２５ ガラス不織布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状部と、該板状部の片面あるいは両面
   より突出すると共に先端を開口させた多数の中空体部と
   を樹脂により一体的に成形し、かつ、 少なくとも上記板状部は繊維強化樹脂で成形しているこ
   とを特徴とする遮音板。
2. 【請求項２】 上記樹脂は反応射出成形で成形するナイ
   ロンまたはシクロペンタジエン樹脂からなることを特徴
   とする請求項１記載の遮音板。