JPH108592A - 制振遮音材 - Google Patents

制振遮音材

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JPH108592A
JPH108592A JP16730796A JP16730796A JPH108592A JP H108592 A JPH108592 A JP H108592A JP 16730796 A JP16730796 A JP 16730796A JP 16730796 A JP16730796 A JP 16730796A JP H108592 A JPH108592 A JP H108592A
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JP
Japan
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layer
nonwoven fabric
weight
sound
sound insulation
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Application number
JP16730796A
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English (en)
Inventor
Hisao Ikeda
尚夫 池田
Koichi Adachi
浩一 足立
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 置き敷き施工性に優れ、しかも、床衝撃音の
遮断性にも優れた制振遮音材を提供することにある。 【解決手段】 面重量が15〜80g/m2 の繊維不織
布層(A)、高比重充填材と、無加硫ゴムを主成分とす
るバインダー成分とからなる遮音層(B)、連続気泡発
泡体層(C)、高比重充填材と、無加硫ゴムを主成分と
するバインダー成分とからなる遮音層(B)、及び面重
量が120〜450g/m2 の繊維不織布層(D)が、
この順序で積層されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、住宅等の遮音に用
いる制振遮音材に関するものであり、特に住宅の床部へ
の使用に適した制振遮音材に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、木質フローリング床の普及及び多
世帯住宅などの増加に伴い、集合住宅及び一般個建住宅
において、床騒音が階下へ伝わるのを防止しようとする
要求がますます増大している。床、特に木造系の床の衝
撃音を改善するのに好適な制振遮音材として、例えば、
特開昭63−259595号公報には、ゴムに高比重の
充填材を添加したシートなどが開示されているが、この
シートは、通常、合板等の床下地材として使用されるも
のであり、このシート上に木質フローリングが施工され
る。
【0003】通常、上記のようなシートを施工するとき
は、接着剤や止め釘などを用いているが、施工時の工数
や接着剤等のコスト削減、あるいは床騒音の低減化効果
の点から、最近では床下地材と遮音材の施工に、従来か
ら用いられてきた接着剤を使用しない施工法である、置
き敷き施工が見直されている。しかしながら、この置き
敷き施工は、床下地材と遮音材との界面が滑り易い材質
の場合は、施工時間が多くかかったり、時には床鳴りの
原因となることがあった。そこで、この施工法を採用す
るために、遮音材として滑り難い材質のものを選定する
必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するためのものであり、その目的は、置き敷き施工
性に優れ、しかも、床衝撃音の遮断性にも優れた制振遮
音材を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の制振遮音材は、
(A)面重量が15〜80g/m2 の繊維不織布層、
(B)高比重充填材と、無加硫ゴムを主成分とするバイ
ンダー成分とからなる遮音層、(C)連続気泡発泡体
層、(B)高比重充填材と、無加硫ゴムを主成分とする
バインダー成分とからなる遮音層、及び(D)面重量が
120〜450g/m2 の繊維不織布層が、この順序で
積層されていることを特徴とするものである。
【0006】本発明の制振遮音材では、最上層に繊維不
織布層(A)が積層される。上記繊維不織布層(A)に
用いられる不織布としては、例えば、天然繊維と化学繊
維の不織布が挙げられる。天然繊維としては、植物、鉱
物及び動物の各繊維が挙げられ、毛布、アスベスト、紙
などが例示される。また、化学繊維としては、合成繊
維、無機繊維等が挙げられ、無機繊維には岩石繊維、ガ
ラス繊維、金属繊維が例示される。
【0007】上記繊維不織布層(A)としては、合成繊
維の不織布を用いるのが好ましい。合成繊維の不織布と
は、合成繊維の紡糸工程、繊維ウェブの形成工程及びボ
ンディング工程から製造される合成繊維の長繊維不織布
をいう。上記合成繊維の原材料としては、ナイロン、ポ
リエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等が好適に
用いられる。合成繊維不織布の材質としては、特に限定
されないが、最も汎用的に用いられているポリエステル
が実績も多く好適である。
【0008】上記合成繊維不織布の製造方法としては、
例えば、スパンボンド法、メルトフロー法、フラッシュ
紡糸法、トウ開繊法、バーストファイバー法、フィルム
法等が挙げられ、いずれの方法が用いられてもよい。
【0009】上記繊維不織布層(A)に用いられる不織
布の面重量は、15〜80g/m2に限定される。面重
量が15g/m2 未満では、遮音層の補強効果が低く、
面重量が80g/m2 を超えると、床仕上げ材を接着積
層する際の施工性に悪影響を及ぼす恐れがある。
【0010】本発明で用いられる遮音層(B)は、高比
重充填材と、無加硫ゴムを主成分とするバインダー成分
とから形成される。
【0011】上記高比重充填材としては、比重2以上の
ものが好ましく、より好ましくは比重4以上15以下で
ある。比重2未満では、制振遮音性が低下する。このよ
うな高比重充填材としては、例えば、砂鉄、鉄粉、酸化
鉄、炭酸カルシウム、ジルコンサンド、クロマイトサン
ド、製鉄スラグ粉、珪砂、鉛粉、酸化錫、酸化亜鉛、硫
酸バリウム、硫化鉄、マイカ、水酸化アルミニウム、タ
ルク、クレー等が挙げられる。
【0012】上記高比重充填材の形状は、粉体、繊維
状、鱗片状などのいずれも使用可能であるが、混合性の
観点から粉体が好ましい。
【0013】また、上記高比重充填材の粒径は、3μm
〜2mmが好ましく、より好ましくは5〜500μmで
ある。粒径が3μm未満では、嵩比重が小さくなり過ぎ
て、多量の高比重充填材を混入することが困難となるた
め、比重の高いシートを得るのが困難であり、制振性の
高い制振遮音材を得ることが困難となる恐れがある。ま
た、粒径が2mmを超えると、均一な混合が困難となる
ため、制振遮音材の性能が不均一となり易く、さらに嵩
比重が大きくなり過ぎて、多量の高比重充填材を混入す
ることが困難となる恐れがある。
【0014】上記無加硫ゴムとしては、天然ゴム、SB
R(スチレン−ブタジエンゴム)、NBR(ニトリルゴ
ム)、CR(クロロプレンゴム)、BR(ブタジエンゴ
ム)、IR(イソプレンゴム)等の加硫処理されていな
いゴムが挙げられる。中でも、制振遮音材製造上の観点
から、エマルジョン化されたものが好ましく、例えば、
SBRエマルジョン、NBRエマルジョン等が好適に用
いられる。
【0015】上記遮音層(B)において、高比重充填材
の割合は、85〜99.5重量%が好ましく、より好ま
しくは95〜99重量%である。高比重充填材の割合が
85重量%未満では、衝撃音遮断性能に優れた高比重充
填遮音材が得られ難くなる。また、99.5重量%を超
えると、バインダー成分である無加硫ゴムとの均一な混
合が困難となる。
【0016】上記無加硫ゴムの配合量(固形分換算)
は、上記高比重充填材100重量に対して0.5〜15
重量部が好ましく、より好ましくは1〜5重量部であ
る。無加硫ゴムの配合量が0.5重量部未満では、高比
重充填材が無加硫ゴムによって十分に保持されなくなる
ため、得られる制振遮音材の強度が低下する。また、無
加硫ゴムの配合量が15重量部を超えると、得られる制
振遮音材の制振遮音性が低下する。
【0017】上記遮音層(B)には、ゲル化剤、増粘剤
等の加工助剤や顔料が配合されてもよい。ゲル化剤とし
てはウレタンプレポリマー等が、増粘剤としてはメチル
セルロース等がそれぞれ挙げられる。また、バインダー
として使用する無加硫ゴムやゲル化剤の粘度を調節する
ため、DOP(ジオクチルフタレート)等の可塑剤が使
用されてもよい。
【0018】上記ゲル化剤として使用されるウレタンプ
レポリマーは、ポリオールとポリイソシアネートとの反
応により得られる末端にNCO基を含有するプレポリマ
ーであり、水と反応して架橋体を形成する。
【0019】上記ポリオールとしては、例えば、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリ
オキシアルキレンポリオール;ポリエステルポリオー
ル、ポリカプロラクトンポリオール、ダイマー酸エステ
ルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ブタジエ
ンポリオール、アクリルポリオール、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体の加水分解物、クロロプレンポリオール等
が挙げられる。
【0020】上記ポリイソシアネートとしては、例え
ば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニル
メタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリ
フェニルイソシアネート(C−MDI)、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(X
DI)、イソホロンジイソシアネート、水素添加XD
I、水素添加MDI等が挙げられる。
【0021】上記ウレタンプレポリマーは、水系スラリ
ーに対する分散性を考慮すると、親水性であることが好
ましい。ポリオール成分としては、例えば、ポリエチレ
ングリコールとポリプロピレングリコールとを、モル比
で85:15の割合で含有し、イソシアネート成分とし
て、トリレンジイソシアネート(TDI)及び/又はジ
フェニルメタンジイソシアネート(MDI)を含有し、
末端NCOの割合が5モル%程度であるプレポリマーが
好ましい。
【0022】上記ウレタンプレポリマーの分子量として
は、通常、重量平均分子量(Mw)8×102 〜3×1
4 が好ましく、より好ましくは2×103 〜2×10
4 である。また、数平均分子量(Mn)としては5×1
2 〜1×104 が好ましく、より好ましくは8×10
2 〜8×103 である。
【0023】上記バインダー成分中における、無加硫ゴ
ムとウレタンプレポリマー(架橋体)との重量比率は、
5:1〜0.5:1が好ましく、より好ましくは3:1
〜1:1である。無加硫ゴムが0.5:1の重量比率を
下回ると、無加硫ゴムによる制振性能の発現が不十分と
なり、無加硫ゴムが5:1の重量比率を上回ると、圧縮
荷重に対する変形防止能が不十分となる。
【0024】上記遮音層(B)は、次の〜の工程に
従って製造することができる。 高比重充填材と無加硫ゴムのエマルジョンとを含有す
る水系スラリーを調製する工程。 上記水系スラリーを、繊維不織布や連続気泡発泡体シ
ート上に塗布して積層する工程。 上記水系スラリー中の水分を乾燥除去する工程。
【0025】上記工程において、高比重充填材と無加
硫ゴムのエマルジョンとの混合には、攪拌羽根を有する
混合機及びスクリュー式混合機等を使用することができ
る。水の添加量は、上記高比重充填材100重量部に対
して20〜40重量部が好ましく、より好ましくは10
〜25重量部である。
【0026】上記工程において、水系スラリーをシー
ト状に賦形する方法としては、繊維不織布や連続気泡発
泡体シート上に塗布、積層する以外に、押出機を用いる
方法、吹き付け塗装等の方法が用いられ、さらに、プレ
ス成形、注型成形等によっても所望の形状(通常はシー
ト状)に賦形可能である。水系スラリーを塗布する基材
として、合板等の木質パネル、石膏ボードなどが用いら
れてもよい。
【0027】上記工程によって賦形又は塗布された水
系スラリーでは、ウレタンプレポリマーのNCO基が水
と反応して尿素結合による架橋体を形成することによっ
てゲル化する。この反応では、CO2 ガスが発生するた
め、反応生成物スラリー中にCO2 の気泡を含有する。
この反応は下記の式(1)で表される。 2R(NCO)2+H2O →OCN−R−(NHCONH)−R−NCO+CO2 ・・(1) この反応は通常常温で起こるため、特に加熱を必要とし
ないが、ゲル化を促進させる場合には加熱を行ってもよ
い。
【0028】上記工程において、乾燥方法としては、
通常の加熱方法が使用可能であり、例えば、熱風加熱
炉、加熱板等を用いる方法が挙げられる。
【0029】本発明で用いられる連続気泡発泡体層
(C)に使用される連続気泡発泡体の材質としては、特
に限定されないが、最も汎用的な軟質ポリウレタン発泡
体が衝撃緩衝材として実績も多く好適である。一般に、
発泡体は、主として、ポリエチレン発泡体、ポリスチレ
ン発泡体等に代表される独立気泡発泡体と、軟質ポリウ
レタン発泡体等に代表される連続気泡発泡体との2種類
に分類される。
【0030】ここで、独立気泡発泡体と連続気泡発泡体
との区別は、はっきりとした規定はないが、通常独立気
泡率を測定することによって決定され、独立気泡率が低
いもの、つまり連続気泡率が高いものを連続気泡発泡体
と称する。上記独立気泡率は、全体積中に存在するクロ
ーズドセル(発泡セルが連通していない完全な泡)を体
積百分率で示したものであり、例えば、ASTM D2
856に準拠して測定することができる。
【0031】上記連続気泡発泡体層(C)において、連
続気泡率が高くなると発泡体内部を空気が自由に行き来
できるため、吸音性や衝撃吸収性が高くなり、圧縮永久
歪が小さくなると考えられる。逆に、独立気泡率が高く
なると、衝撃吸収性の低下や圧縮永久歪みの増大を招
く。従って、連続気泡発泡体層(C)の連続気泡率とし
ては、20体積%以下が好ましい。
【0032】上記連続気泡発泡体層(C)には、通常、
シート状の発泡体が用いられ、発泡体としては一般的に
ポリウレタン発泡体が用いられる。連続気泡発泡体層
(C)の厚みは、1〜5mmが好ましい。1mm未満で
は、衝撃吸収性が劣り、5mmを超えると床材の下に制
振遮音材を施工した際に歩行感が低下する。
【0033】本発明の制振遮音材では、最下層に繊維不
織布層(D)が積層される。上記繊維不織布(D)とし
ては、特に限定されず、繊維不織布層(A)に用いられ
るものと同様な不織布が使用可能であるが、最も汎用的
に使用されているポリエステル不織布が使用実績も多く
好ましい。
【0034】上記繊維不織布層(D)に用いられる不織
布の面重量としては、120〜450g/m2 に限定さ
れ、好ましくは150〜400g/m2 である。面重量
が120g/m2 未満では、遮音層の補強効果、施工性
にやや問題があり、面重量が450g/m2 を超える
と、厚みが厚くなり過ぎ、施工性を含む取扱い性が悪く
なる。
【0035】本発明の制振遮音材は、上述したように、
最上層に繊維不織布層(A)、最下層に繊維不織布層
(D)が設けられ、(A)及び(D)の各層の内側に遮
音層(B)がそれぞれ積層され、中央に連続気泡発泡体
層(C)が配置された5層構造の積層体からなる。
【0036】上記制振遮音材の厚さは、2〜15mmが
好ましく、より好ましくは3〜10mmである。厚さ
が、2mm未満では製造するのが難しく、15mmを超
えると制振遮音材自体が重くなり過ぎ、施工性が悪くな
る。
【0037】本発明の制振遮音材は、制振遮音床材とし
て用いられる場合は、制振遮音材が木質層の少なくとも
片面又は両面に積層されるか、制振遮音材が2枚の木質
層の間にサンドイッチ状に積層されて用いられる。床材
として使用する際には、一般に制振遮音材を床下地材と
床仕上げ材との間にサンドイッチ状に設けた状態で使用
するため、制振遮音材を下地材として使用する場合は木
質層の上面に、床仕上げ材として使用する場合は木質層
の下面に積層するのが好ましい。
【0038】ここで木質層とは、通常、住宅の床下地材
又は床仕上げ材等の床構造に使用される木質パネルをい
う。このような木質層としては、例えば、合板、パーテ
ィクルボード、OSB(オリエンティッドストランドボ
ード)、MDF(ミディアルデンシティファイバー)ボ
ード等の床下地材;寄木フローリング材等の床仕上げ材
が挙げられる。
【0039】上記制振遮音材は、床下地材と寄木フロー
リング材等の床仕上げ材との間にサンドイッチ状で用い
る場合は、通常、接着剤により積層される。接着には、
通常溶剤系の接着剤が用いられるので、接着剤が染み込
み易い連続気泡発泡体層が施工上、不具合を有する場合
には、連続気泡発泡体層の両面に遮音層を1層ずつ積層
するのが好ましい。連続気泡発泡体層が露出した状態で
積層すると、接着剤が塗布し難いだけでなく、染み込ん
だ接着剤により、連続気泡発泡体層の本来の緩衝性が大
幅に低下する。
【0040】上記制振遮音材において、上記繊維不織布
層(A)は、パーティクルボードとの非接着施工を考慮
して、上記合成繊維不織布層(D)は、フローリング材
との接着施工を考慮して選定される。また、連続気泡発
泡体層(C)を設けることにより、該発泡体層の有する
低弾性率により床面に発生した衝撃力を低下させ、緩衝
性の効果が得られる。連続気泡であるために、空気の移
動時の摩擦により吸音や制振の効果を発揮することがで
きる。遮音層(B)は高比重であるので他の音源に対す
る遮音性に優れ、さらに損失係数が大きいので制振性能
に優れる。
【0041】以上述べたように、本発明の制振遮音材は
5層構造とされることにより、相乗効果が発揮され、総
合的に高い遮音性能を有する。
【0042】(作用)本発明の制振遮音材は、最下層に
面重量が120〜450g/m2 の繊維不織布層(D)
を用いることにより、パーティクルボード等の床面上で
滑りが起こり難く、床面上に敷き詰める際に位置決めが
容易にでき、面重量の点から床鳴りが発生し難い。さら
に、施工時に木質層と積層されるので、制振性及び衝撃
に対する緩衝性という意味で制振遮音性が高いものとな
る。
【0043】また、上記制振遮音材の最上層には、繊維
不織布層(A)が積層されていることにより、接着剤塗
布性が良好で、緩衝性や制振性を与え、かつ吸音や制振
の効果を発揮することができるので、特に、木質フロー
リング材の遮音材として有効である。
【0044】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について詳
述する。なお、本発明はこれら実施例に何ら限定される
ものではなく、種々の変更が可能である。
【0045】(実施例1) 1)繊維不織布層(A):スパンボンドポリエステル不
織布(東洋紡績社製「6301A」、面重量30g/m
2 )を使用した。 2)遮音層(B):高比重充填材として砂鉄(比重4.
6、粒径50メッシュパス)750重量部、無加硫ゴム
としてカルボキシ変性SBRエマルジョン(日本合成ゴ
ム社製「JSR−0619」、比重1.0、固形分48
重量%)20重量部(固形分9.6重量部)、増粘剤と
してメチルセルロース(信越化学社製「メトローズ90
SH30000」)0.5重量部、ゲル化剤(水架橋性
ウレタンプレポリマー)3.8重量部及び水100重量
部を攪拌羽根を用いて攪拌混合し、混合スラリーを調製
した。
【0046】3)連続気泡発泡体層(C):軟質ポリウ
レタン発泡シート(東洋ゴム工販西日本社製「ソフラン
エーテルフォーム360s」、2.5mm厚連続気泡発
泡体)を使用した。 4)繊維不織布層(D):スパンボンドポリエステル不
織布(東洋紡績社製「ボランス4161N」、面重量1
65g/m2 )を使用した。
【0047】〔制振遮音材の作製〕上記混合スラリー
を、剥離紙(サンエー化学社製「SJA70A」)上に
敷いた繊維不織布層(D)上に、型枠とナイフコーター
とを用いて厚み2mmとなるように塗工し遮音層(B)
を形成した。さらに、そのスラリー上に、上記連続気泡
発泡体層(C)を載せ軽く圧縮して積層した。さらに、
連続気泡発泡体層(C)上に、上記混合スラリーを型枠
とナイフコーターとを用いて厚み1.5mmとなるよう
に塗工し遮音層(B)を形成した。最後に、この上に繊
維不織布層(A)を積層し、5層構造の積層体を得た。
【0048】上記積層体を50℃に保たれた乾燥室内で
24時間乾燥して制振遮音材を得た。得られた制振遮音
材は、水分が蒸発して層間剥離もなく一体化されてお
り、全体厚み7.5mm、全体重量7.4kg/m2
あり、遮音層(B)の材料構成は砂鉄98重量%、バイ
ンダー成分2重量%であった。
【0049】(実施例2)繊維不織布層(D)として、
スパンボンドポリエステル不織布(東洋紡績社製「ボラ
ンス4421N」、面重量420g/m2 )を使用した
こと以外は、実施例1と同様にして、全体厚み10m
m、全体重量7.8kg/m2 の制振遮音材を得た。
【0050】(実施例3)繊維不織布層(D)として、
スパンボンドポリエステル不織布(東洋紡績社製「ボラ
ンス4301N」、面重量300g/m2 )を使用した
こと以外は、実施例1と同様にして、全体厚み8.8m
m、全体重量7.6kg/m2 の制振遮音材を得た。
【0051】(実施例4)繊維不織布層(D)としてス
パンボンドポリエステル不織布(東洋紡績社製「H67
01A」、面重量70g/m2 )を使用したこと以外
は、実施例1と同様にして、全体厚み7.6mm、全体
重量7.5kg/m2 の制振遮音材を得た。
【0052】(比較例1)繊維不織布層(D)として、
スパンボンドポリエステル不織布(東洋紡績社製「H6
501A」、面重量50g/m2 )を使用したこと以外
は、実施例1と同様にして、全体厚み6.2mm、全体
重量7.2kg/m2 の制振遮音材を得た。
【0053】(比較例2)繊維不織布層(D)として、
ポリエステル繊維不織布(面重量550g/m2)を使
用したこと以外は、実施例1と同様にして、全体厚み1
1.2mm、全体重量8.0kg/m2 の制振遮音材を
得た。
【0054】(比較例3)合成繊維不織布層(A)とし
て、ポリエステル繊維不織布(面重量10g/m 2 )を
使用し、繊維不織布層(D)として、スパンボンドポリ
エステル不織布(東洋紡績社製「6301A」、面重量
30g/m2 )を使用したこと以外は、実施例1と同様
にして、全体厚み6.2mm、全体重量7.2kg/m
2 の制振遮音材を得た。
【0055】上記実施例及び比較例で得られた制振遮音
材につき下記の評価を行い、その結果を表1に示した。 (1)施工性 上記制振遮音材を、縦910mm×横455mmに切断
し、積水化学社製「ツーユーホーム」の2階の6畳の洋
室のパーティクルボード上に接着剤なしの、置き敷き施
工を行った後、制振遮音材上に、木質フローリング用接
着剤(積水化学社製「セキスイボンド」、水性一液型/
ノンシンナー)を専用塗布具により塗布しフローリング
材(幅300mm×長さ1800mm)を接着積層し、
この施工に要する1m2 当たりの施工時間を測定した。 (2)床鳴り 上記制振遮音材を接着積層したフローリング材上を、人
が歩いて床鳴りが発生するかどうかを聴覚により判定し
た。
【0056】
【表1】
【0057】
【発明の効果】本発明の制振遮音材は、上述の通りであ
り、最上層に合成繊維不織布層が積層されているので、
緩衝性や制振性を与え、吸音や制振の効果を発揮するこ
とができる。また、高比重の遮音層を有することによ
り、遮音性に優れ、かつ損失係数が大きいので制振性能
に優れると共に、連続気泡発泡体層のもつ高い緩衝性や
振動制振性により、総合的に極めて優れた遮音性能を提
供する。
【0058】また、最下層に面重量120〜450g/
2 の繊維不織布が積層されているため、パーティクル
ボード上で滑りが起こり難く、施工時の位置決めを容易
に行うことができるので、置き敷き施工性に優れると共
に、フローリング材と接着性に優れ床鳴りが発生し難
い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)面重量が15〜80g/m2 の繊
    維不織布層、(B)高比重充填材と、無加硫ゴムを主成
    分とするバインダー成分とからなる遮音層、(C)連続
    気泡発泡体層、(B)高比重充填材と、無加硫ゴムを主
    成分とするバインダー成分とからなる遮音層、及び
    (D)面重量が120〜450g/m2 の繊維不織布層
    が、この順序で積層されていることを特徴とする制振遮
    音材。
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