JPH0663286B2 - 建材用防音複合制振材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は壁板、天井板、床板などの建材への衝撃による
固体音の伝搬を防止する複合制振材に関するものであ
る。

〔従来技術とその問題点〕

建材への衝撃による固体音の伝搬を防止する防音建材と
しては次のような公知例が挙げられる。

(a)実開昭５０−４９９１７号： この公知例の床材は床材本体の裏面に発泡倍率３〜１０
倍の軟質高発泡層およびエンボス加工せる発泡倍率1.５
〜３倍未満の軟質低発泡層を順次積層形成せしめたもの
である。

(b)実開昭６１−４７３３９： この公知例の遮音性木質床材は木質板の下面全体に複数
層よりなる遮音用発泡体が貼り付けられており隣接する
上下の層の発泡倍率が相互に異ならしめているものであ
る。

そしてこれらの公知例のように発泡倍率の異なる発泡体
を複合されたものでは、剛性の低い緩衝材であり、その
緩衝効果により直ちに衝撃力を受けた時、その発泡体の
変形される間、衝撃時間が長くなり、運動量の変化、す
なわち、力積、衝撃力の時間的積分値は一定であって
も、衝撃力のピーク値や衝撃固有周波数を低下させ、基
盤への衝撃入力エネルギーは低減され衝撃による音や振
動は共に低下される。

またこれらの緩衝材が建材の裏面に複合された時、その
緩衝効果で衝撃力は建材の曲げ振動で生じる緩衝材の伸
縮変形によって、エネルギー吸収を行うものである。

しかしながら、建材と緩衝材との厚さ比の影響が高く、
厚さ比を２〜３倍とする必要があり緩衝材が厚くなりす
ぎてしまい、建材自体のたわみがひどく建材の接続部の
破損の発生、床材に用いた場合は、歩行の不安定感の原
因となるという問題点を残している。

〔問題点の解決するための手段とその作用〕

本発明は上記のような従来のこの種防音建材の問題点を
解決するため次のような構成の複合制振材を建材に積層
したものである。

すなわち、本発明の複合制振材は、圧縮ヤング係数５０
０〜１５００００Kg/cm²の板状拘束材４を芯とし、その
片面に圧縮ヤング係数が１０〜１０００Kg/cm²の制振材
５を、他面に圧縮ヤング係数が０．０５〜５０Kg/cm²の
緩衝材６を貼着積層したものである。

本発明の防音複合制振材は上記構成を有することによ
り、比較的薄い厚さで制振材５と板状拘束材４とによる
衝撃およびその振動エネルギーの吸収、緩衝材６による
衝撃のエネルギーを吸収する相乗効果を有し、これを建
材に積層することにより、建材の防音効果を著しく向上
したものである。

〔実施例の説明〕

以下、本発明複合制振材を床板に用いた場合の実施例に
ついて説明する。

図面において、１は床板本体であり、合板、繊維板、パ
ーテイクルボードなどの板状体を基板とし、その表面に
柄模様印刷、突板貼り、合成樹脂あるいは合成樹脂発泡
化粧シート貼り、化粧紙あるいは合成樹脂含浸化粧紙貼
り、など任意化粧が施されるとともにその四周の木口縁
の直交する幅及び長さ方向の２辺に上実２を、また他の
木口縁の直交する幅及び長さ方向の２辺に下実３が形成
されている。

該床板本体１の裏面側に合板、繊維板、板紙、パーテイ
クルボド、合成樹脂板、金属板、コンクリート系板、な
どの板状体からなる板状拘束材４を芯材とし、その片面
にゴム系、合成樹脂、あるいは発泡合成樹脂系、アスフ
アルト系のシート状物、鉛粉（遮音性のあるもの）酸化
鉄で内部に比重４以上の重質物などが混合された上記の
ようなシート状物などからなる制振材５を、他面にゴム
系、合成樹脂あるいは発泡合成樹脂系、アスフアルト系
などのシート状物からなる緩衝材６が貼着された床板本
体１の幅、長さと同一サイズの複合制振材７を積層す
る。

発泡合成樹脂系のシート状物を用いる場合は内部気泡が
真円形のものが好ましい。真円形のものが圧縮に対して
一番抵抗力が強いからである。

そして、複合制振材７のその制振材５面が接する如く、
しかも、床板本体１の幅及び長さ方向に形成される上実
２側において適宜幅だけ張り出すように固着し、嵌合凹
溝８を形成し防音床材を得る。

板状拘束材４は先に記した如く板状体であり、圧縮ヤン
グ係数が５００〜１５0.０００kg/cm²以上の剛性を有す
るもの、 制振材５は、先に記した如くシート状物であり圧縮ヤン
グ係数が１０〜１０００kg/cm²であることが好ましい。

床板本体１に積層される複合制振材７は剛性の高い板状
拘束材４と床板本体１の間に粘弾性を有する制振材が設
けられるため、床板本体１に加えられた衝撃力による曲
げ振動に伴う伸縮が、制振材５の裏面側においては板状
拘束材４で拘束されているため、該制振材層にせん断変
形が生ずることとなり、このせん断変形によって、床板
本体１に加わった衝撃力および振動エネルギーの吸収が
なされる。

また、剛性の高い板状拘束材４の裏面側に弾性を有する
緩衝材６が設けられてなるため、制振材５および板状拘
束材４により減少されて伝播される衝撃力は更に緩衝材
６の伸縮変形により吸収される。したがって、板状拘束
材４と制振材５による衝撃力および振動エネルギーの吸
収と相俟って固体音に対する防音効果は優れたものとな
る。

制振材５は、前述の通り床板本体１の衝撃力による曲げ
振動に伴う伸縮が表面側から働くと同時に、裏面側にお
いては板状拘束材４で拘束されているため、該制振材層
にせん断変形が生ずることとなり、このせん断変形によ
ってエネルギー吸収をなすものである。そのため、圧縮
ヤング係数が１０Kg/cm²以下であると、床板本体１に生
ずる伸縮による制振材５のせん断変形が大きく板状拘束
材４による拘束力が床板本体１の伸縮とほとんど拘束す
ることなく、床板本体１が単独で伸縮することとなり、
エネルギー吸収が行なわれにくい。また、逆に制振材５
の圧縮ヤング係数が１０００Kg/cm²以上であると、床板
本体１に生ずる伸縮による拘束力がそのまま床板本体１
に直接働くこととなり、床板本体１と板状拘束材４とが
一体となって伸縮してしまい、エネルギーの吸収が行な
えない。

緩衝材６、は伝搬される衝撃力をそれ自体の伸縮変形に
よって衝撃エネルギー吸収を行なうものであり、圧縮ヤ
ング係数が０．０５Kg/cm²以下であると、伸縮変形は容
易にされうるものの衝撃エネルギー吸収には厚さを厚く
しなくてはならず、また逆に圧縮ヤング係数が５０Kg/c
m²以上であると剛性が高くなってしまい伸縮変形が小さ
く十分にエネルギー吸収が行なえない。

参考までに固体音の防止材料について説明する。

固体音の防止材料 (A)防板材料 主として反射させることで振動の伝搬を防止する材料で
あり通常伝搬系にもとから存在する質量要素を付加する
場合が多く防振といえば即ばね材を連想するほどである (B)制振材料 衝撃のエネルギーを吸収、すなわち熱エネルギーに変換
することで、固有振動系の共振増幅を抑えたり、振動伝
搬の距離減衰を大きくしたり、拡散振動板などのエネル
ギー蓄積を防止したりする材料である。

(1)集中型制振材 質量とばねで構成される固有振動系に、ばね材と並列あ
るいは直列に用いられる抵抗型のダンパーがその典型で
ある。

(2)分布型制振材 一般に、内部損失の大きい粘弾性材をシート状にしたも
のを、被制振基材の片側あるいは基材の中間に接着して
用いることが多いが、多孔性の吸音材などの空気流動抵
抗を利用する場合もある。いずれも、中高音域における
板の曲げ振動を制動する。

(3)制振材の一般的特性 素材としては、ゴム系、プラスツク系、アスフアルト系
のコンパウンド材がほとんどで、いずれもそのガラス転
移点付近の粘弾性を利用したものである。

制振材の基本的な特性としては、何よりも十分な損失を
もつことが大切であるが、力を負担し大きなエネルギー
損失を得るためには基材側に対して適当なヤング係数を
もつことも重要である。

(4)非拘束型制振材 通常は基板の片側に適当な厚さで密着して用いられる制
振材で基板の曲げ振動で生じる伸縮変形によってエネル
ギー吸収を行うものである。

その制振特性は、厚さ比の寄与度が高いが、一定のヤン
グ係数比に対して飽和特性をもっており、たとえばヤン
グ係数が1/10の場合は厚さ比を1/2倍1/100で1.5倍、1/1
000で５倍程度にすると損失係数比が0.4倍程度になっ
て、効率よい制振材の利用ができる。

通常、厚さ比を２〜３倍にしたとき複合板の損失係数が
効率よく、0.05〜0.2ぐらいになるような材料が基材の
材質にあわせて開発されている。

使用上注意すべき点は、まず、基板のヤング係数に合っ
た材料を選び、適当な厚さ比を定め、基板に十分強く接
着することである。

軟かいゴムのりなどでヤング係数の高い制振材を接着し
てもゴム層でずれ変形を生じ、制振材に十分な力が伝達
されないので無意味である。

(5)拘束型制振材 基板の片側に粘弾性層を密着させてその表面にヤング係
数の高い拘束層を設けた制振材で基板の曲げ振動に伴う
伸縮をその反対側で拘束するために粘弾性層に生じるせ
ん断変形によってエネルギー吸収を行うものである。

その制振特性は、各層の弾性係数と厚さならびに粘弾性
層の損失係数によって決まり、いくつかの仮定条件（制
振材のヤング係数が小さい、全体の曲げ剛性は基板と拘
束材で決り、拘束材厚は薄く制振材厚も薄く変化しな
い）で決まる。

基板に対して拘束層の圧縮剛性が近づくほど、全体の損
失係数が大きくなるのは、粘弾性材のせん断変形が大き
くなるので当然の結果ではあるが、拘束層のない場合と
の決定的な違いは、粘弾性材の厚さがほとんど無関係で
あり、0.1mm以下でも十分な性能をもつ点であろう。

第３図に制振材の使用条件分類を図式的に説明したもの
で、１は基板、２は防振材、３は拘束材である。

〔効果〕

本発明防音複合制振材は制振材と板状拘束材とによる衝
撃及び振動エネルギーの吸収、緩衝材による衝撃エネル
ギーの吸収とが相俟つて、建材に積層した場合、その防
音効果を著るしく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明防音材の断面図、 第２図：同じくその斜視図、 第３図：制振材の使用条件分類の説明図、 １……建材、５……制振材、 ２……上実、６……緩衝材、 ３……下実、７……複合制振材 ４……板状拘束材、８……嵌合凹溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮ヤング係数５００〜１５００００Kg/c
   m²の板状拘束材４を芯とし、その片面に圧縮ヤング係数
   が１０〜１０００Kg/cm²の制振材５を、他面に圧縮ヤン
   グ係数が０．０５〜５０Kg/cm²の緩衝材６を貼着積層し
   たことを特徴とする建材用防音複合制振材。