JPH116234A - 制振遮音シート及びその製造方法並びに制振遮音床材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波域の防音性能が優れると共に良好な歩
行感を有する制振遮音シート及びその製造方法並びに制
振遮音床材を提供する。 【解決手段】 樹脂成分又はゴム成分を主成分とするバ
インダー成分、高比重充填剤及び吸音性充填剤からな
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、住宅等の遮音に用
いられる制振遮音シート及びその製造方法並びに制振遮
音床材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、木質フローリング床及び多世帯住
宅などが増加していることによって、集合住宅及び一般
個建住宅において、床騒音が下階へ伝わるのを防止しよ
うとする要求が益々増大している。このような床騒音を
防止するための一方策として、上階の床下と下階の天井
との間に、制振遮音シートや防音材が使用されている。

【０００３】制振遮音シートとして、例えば、特公平４
ー６５７７７号公報には、アスファルトに高比重充填材
を添加したシートが提案されている。このシートを住宅
に使用する場合は、合板などの下地材上に敷設し、その
上に木質フローリング床を施工する。

【０００４】しかしながら、上記制振遮音シートでは、
高周波域での吸音性が低いため、上記の用途に適応する
には遮音性が不十分であった。また、高周波域での遮音
性能を高めるために、数ｍｍ厚の発泡シートや不織布シ
ートを、木質フローリング床の下に施工すると、圧縮に
よる歪み量が大きくなるため、歩行感が悪くなるという
問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高周
波域の防音性能が優れると共に良好な歩行感を有する制
振遮音シート及びその製造方法並びに制振遮音床材を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の制振遮音シート
は、樹脂成分又はゴム成分を主成分とするバインダー成
分、高比重充填剤及び吸音性充填剤からなることを特徴
とする。

【０００７】以下、本発明について説明する。本発明で
用いられる高比重充填剤の比重は、２以上が好ましく、
より好ましくは４以上である。比重が２未満では、得ら
れる制振遮音シートに十分な制振遮音性を付与しにくく
なる。

【０００８】上記高比重充填剤としては、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、酸化ス
ズ、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。

【０００９】上記高比重充填剤の性状は、粉体状、繊維
状又は燐片状のいずれもが使用可能であるが、他の成分
と混合するためには粉体状が好ましい。上記高比重充填
剤の粒径は、２ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは５
μｍ〜５００μｍである。粒径が、２ｍｍを超えると均
一に混合し難くなり、得られる制振遮音シートの性能が
不均一となることがある。

【００１０】上記樹脂成分又はゴム成分は、バインダー
成分として用いられる。樹脂成分としては、熱可塑性樹
脂が好ましく、例えば、塩化ビニル、ポリプロピレン、
ポリエチレン、アクリル系樹脂等が挙げられる。

【００１１】ゴム成分としては、加硫されていないもの
が好ましく、例えば、天然ゴム、ＳＢＲ（スチレンブタ
ジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、Ｃ
Ｒ（クロロプレンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、Ｉ
Ｒ（イソプレンゴム）等の無加硫物が挙げられる。

【００１２】また、上記樹脂成分又はゴム成分をバイン
ダー成分として使用する場合は、制振遮音層の形成が容
易な点からエマルジョンが好ましく、エマルジョンとし
ては、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニ
ル系樹脂エマルジョン、塩化ビニル系エステル共重合エ
マルジョン、ＳＢＲエマルジョン、ＮＢＲエマルジョン
等が挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、二種
以上が併用されてもよい。

【００１３】上記樹脂成分及びゴム成分には、粘度調整
のための、可塑剤、増粘剤、ゲル化剤等の加工助剤；顔
料などが添加されてもよい。

【００１４】上記バインダー成分の配合量は、上記高比
重充填剤１００重量部に対して０．５〜３０重量部が好
ましく、より好ましくは１〜２０重量部である。配合量
が、０．５重量部未満では高比重充填剤がバインダー成
分によって十分に保持されなくなるため、得られる制振
遮音シートの強度が不十分となることがあり、３０重量
部を超えると制振遮音シートの制振遮音性が低下するこ
とがある。

【００１５】本発明で用いられる吸音性充填剤は、高周
波域の吸音性を向上させるために使用され、例えば、粉
状又は粒状の多孔質物質、中空物質等が挙げられる。上
記多孔質物質としては、例えば、シラスバルーン、フラ
イアッシュバルーン、パーライト粉等の無機バルーン；
ウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、フェノール等の有機発泡体の粉砕
物又は微粒子状のものなどが好適に用いられる。

【００１６】上記中空物質としては、例えば、ガラスビ
ーズ、中空セラミックス等の無機ビーズ；スチレン、ポ
リカーボネート、ポリプロピレン等の樹脂中空ビーズな
どが好適に用いられる。

【００１７】上記吸音性充填剤の比重は、０．０１〜
１．５の範囲が好ましい。比重が、０．０１未満では制
振遮音シートの製造工程で潰れて吸音効果が発揮されに
くく、１．５を超えると吸音効果が小さくなる。

【００１８】上記吸音性充填剤の粒子径は、５μｍ〜５
ｍｍが好ましい。粒子径が、５μｍ未満では吸音効果が
小さくなり、５ｍｍを超えると制振遮音シートの強度が
弱くなり、取扱い時に制振遮音シートが折れることがあ
る。

【００１９】上記吸音性充填剤の配合量は、それ自体の
比重によって異なるが、上記高比重充填剤１００重量部
に対して０．０１〜１５重量部が好ましい。配合量が、
０．０１重量部未満では吸音効果が小さくなり、１５重
量部を超えると制振遮音シートが軽くなるため全体の遮
音性能が低下することがある。

【００２０】本発明の制振遮音シートを製造する場合
は、樹脂エマルジョン又はゴムエマルジョンに、高比重
充填剤及び吸音性充填剤を混合し、分散剤として水を加
えて水系スラリー状とする方法が好ましい。このとき、
粘度調整のために、可塑剤、増粘剤、ゲル化剤等の加工
助剤；顔料などが添加されてもよい。

【００２１】上記水系スラリーの粘度は、低くなりすぎ
ても高くなりすぎても、塗工厚みを制御しにくくなるの
で、３，０００〜３０，０００ｃｐｓが好ましい。ま
た、塗工後の厚みを安定させるために、水系スラリーに
水架橋性のゲル化剤（例えば、ウレタンプレポリマー
等）が添加される。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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
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。

【００２６】また、上記プレポリマーの分子量として
は、通常、重量平均分子量（Ｍｗ）８００〜３０，００
０が好ましく、より好ましくは２，０００〜２０，００
０であり、さらに、数平均分子量（Ｍｎ）５００〜１
０，０００が好ましく、より好ましくは８００〜８，０
００である。

【００２７】上記制振遮音シートの取り扱い強度を向上
させるために、その少なくとも一面にシート状面材が積
層されてもよい。上記シート状面材としては、例えば、
不織布、発泡シート等が好適に使用されるが、取扱い強
度上からは、合成繊維製の不織布が好ましい。合成繊維
としては、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等の合成繊維が挙げられる。

【００２８】上記合成繊維製の不織布の製造方法として
は、例えば、スパンボンド法、メルトブロー法、フラッ
シュ紡糸法、トウ開繊法、バーストファイバー法等のい
ずれの方法が用いられてもよい。

【００２９】上記合成繊維不織布の目付けは、１０〜１
５０ｇ／ｍ² の範囲が好ましく、より好ましくは、２０
〜８０ｇ／ｍ² の範囲である。目付けが、１０ｇ／ｍ²
未満では、制振遮音シートの成形時にシート状面材が破
断することがあり、１５０ｇ／ｍ² を超えると、水系ス
ラリー内の液体成分のしみ込み方が安定しないため、厚
み精度が出にくくなる。

【００３０】上記制振遮音シート全体の厚みは、１〜３
０ｍｍが好ましく、より好ましくは１．５〜２０ｍｍで
ある。厚みが、１ｍｍ未満では、制振遮音性が不充分と
なることがあり、且つ、製造し難くなることがある。ま
た、厚みが、３０ｍｍを超えると制振遮音シートが重く
なりすぎて施工性が低下することがある。

【００３１】上記制振遮音シートは、例えば、図１に概
要を示す装置を使用して製造することができる。まず、
攪拌機１ａを装備したタンク２ａ内に、高比重充填剤、
吸音性充填剤及び無加硫ゴムのエマルジョンを供給し、
必要に応じて、水を加えて水系スラリー３を調製する。
上記水系スラリー３をタンク２ａからチューブポンプ５
ａによって管路内を移送させ、別途、ウレタンプレポリ
マー４をタンク２ｂからチューブポンプ５ｂによって管
路内を移送させ、パイプラインミキサー７へ供給する。
パイプラインミキサー７中では、攪拌機１ｃの羽根８を
回転させて、水系スラリー３とウレタンプレポリマー４
とを均一に混合する。

【００３２】次いで、上記水系スラリー３とウレタンプ
レポリマー４とが混合された混合スラリー１０を管路を
通じて塗布槽１１へ供給し、塗布槽１１の下方を矢印方
向に移動するシート状面材１上に所定の厚みとなるよう
に塗布する。混合スラリー１０の塗布厚みは、塗布槽１
１に設置されたナイフコーター９の高さを変えることに
よって調節することができる。また、混合スラリー１０
を、シート状面材１の幅方向に滞留がなく均一に塗布す
るために、混合スラリー１０の吐出口９をシート状面材
１の幅方向に往復運動させるためのトラバース機１５が
備えられていてもよい。

【００３３】上記シート状面材１は、ロール状物２１の
回転に伴って矢印方向へ巻き戻され、回転するロール１
２に接しながら搬送される。上記混合スラリー１０を吐
出させる位置はロール１２上が好ましい。この吐出位置
において、シート状面材１がロール１２と接した状態で
混合スラリー１０の塗布が行われるので、ナイフコータ
ー１６の下端によって混合スラリー１０を押圧する際に
シート状面材１に撓みが生じることがなく、均一な厚み
の塗布が可能となる。

【００３４】上記シート状面材１上に塗布された混合ス
ラリー１０は、ロール状物２２から矢印方向に巻き戻さ
れた別のシート状面材２と重ね合わされる。さらに、混
合スラリー１０と、ロール状物２２から巻き戻された別
のシート状面材２とを圧着させることにより、相対する
２枚のシート状面材１，２の間に混合スラリー層（図示
しない）が形成された制振遮音シートが得られる。この
制振遮音シートを、ロール１７ａ，１７ｂで引き取りカ
ッター１４によって所定のサイズに切断し、乾燥するこ
とにより製品とすることができる。

【００３５】上記無加硫ゴムのエマルジョンを含有する
水系スラリーと水架橋性ウレタンプレポリマーとの混合
において、水系スラリー中のエマルジョンの固形成分と
水架橋性ウレタンプレポリマーとの重量比は、反応速
度、分子量、温度等によって異なるが、通常、３０：１
〜０．５：１が好ましく、より好ましくは１０：１〜
１：１である。

【００３６】上記無加硫ゴムのエマルジョンが、水架橋
性ウレタンプレポリマーに対して重量比３０：１を超え
ると、製造時の形状保持性が低下することがあり、重量
比０．５：１を下回ると、無加硫ゴムによる制振性能の
発現が不十分となることがある。

【００３７】上記塗工時に混合スラリーは、配管中及び
塗布槽中で滞留させないように、移送又は塗工すること
が好ましい。また、混合スラリー中に、余分な水分があ
る場合は、乾燥によって除去することが好ましい。

【００３８】

【作用】本発明の制振遮音シートは、吸音性充填剤を含
んでいるため、発泡シートや厚い不織布を使用すること
なく、高周波域の防音性能を高めることができる。本発
明の制振遮音床材は、上記制振遮音シートを用いている
ので、高周波域の防音性能が高められる。本発明の制振
遮音シートの製造方法では、常温の水系スラリーを用い
るので、吸音性充填剤を破壊することなく制振遮音シー
トを成形できる。また、水系スラリーは水架橋性のウレ
タンプレポリマーによって架橋されるため、水系スラリ
ー内で浮力の大きい吸音性充填剤を均一に分散させた状
態で保持でき、制振遮音シートの品質を安定させること
ができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。 （実施例１）水系スラリーの調製 図１に示す装置のタンク２ａに、水１５０重量部及び無
加硫ゴムのエマルジョン（日本合成ゴム社製カルボキシ
変性ＳＢＲエマルジョン「ＪＳＲ−０６１９」、比重＝
１．０、固形分濃度＝４８重量％）６２重量部を投入し
た後、撹拌機１ａで撹拌しながら、高比重充填剤（砂
鉄、比重：４．６、粒径：２００メッシュパス）１，０
００重量部、シラスバルーン（シラックスウ社製「ＰＢ
−３０」、比重＝約０．２、平均粒径約０．９ｍｍ）７
重量部及び増粘剤（信越化学社製メチルセルロース「メ
トローズ９０ＳＨ３００００」）２重量部を同時に少量
ずつ投入し、水系スラリー３を得た。

【００４０】ウレタンプレポリマー ポリオール成分が、ポリエチレングリコール及びポリプ
ロピレングリコールをモル比で８５：１５の割合で含有
する混合物であり、イソシアネート成分がトリレンジイ
ソシアネート（ＴＤＩ）である、ウレタンプレポリマー
（第一工業製薬社製「モノタック３０５」、重量平均分
子量３２００、数平均分子量１２００、比重＝１．１）
を使用した。

【００４１】上記水系スラリー３及びウレタンプレポリ
マー４をパイプラインミキサー７に供給して、撹拌回転
数１，８００ｒｐｍ、重量比１００：１で混合して混合
スラリー１０を調製した。上記混合スラリー１０を塗布
槽１１に供給し、滞留しないようにしてロール１２上の
シート状面材１上に塗布した後、混合スラリー１０層上
に別のシート状面材２を圧着した。上記制振遮音層を、
ロール１７ａ，１７ｂで引き取りながら、カッター１４
で５０ｃｍ×５０ｃｍのサイズに切断した後、８０℃で
８時間乾燥して、図２に示す構成の制振遮音シート（厚
み６ｍｍ、面密度１４．２ｋｇ／ｍ² ）を得た。尚、シ
ート状面材１, ２には、目付５０ｇ／ｍ ² のポリエステ
ル不織布を使用した。

【００４２】（実施例２）高比重充填剤（砂鉄、比重：
４．６、粒径：２００メッシュパス）１，０００重量
部、無加硫ゴムのエマルジョン（日本合成ゴム社製カル
ボキシ変性ＳＢＲエマルジョン「ＪＳＲ−０６１９」、
比重＝１．０、固形分濃度＝４８重量％）７３重量部、
中空ガラスビーズ（東芝バロティーニ社製ガラスビーズ
「ＨＳＣ−１１０」、比重＝約１．１、粒径約１０μ
ｍ）１０重量部、増粘剤（信越化学社製メチルセルロー
ス「メトローズ９０ＳＨ３００００」）２重量部、及
び、水１４５重量部から、実施例１と同様に水系スラリ
ーを調製した。次いで、この水系スラリーと実施例１の
ウレタンプレポリマーとを重量比１００：１で混合して
混合スラリーを得た。この混合スラリーを使用して、実
施例１と同様にして、制振遮音シート（厚み６ｍｍ、面
密度１２．９ｋｇ／ｍ² ）を得た。尚、シート状面材１
には目付５０ｇ／ｍ² のポリエステル不織布、シート状
面材２には目付７０ｇ／ｍ² のポリエステル不織布をそ
れぞれ使用した。

【００４３】（比較例１）シラスバルーンを全く使用し
なかったこと以外は、実施例１と同様にして、制振遮音
シート（厚み６ｍｍ、面密度１２．８ｋｇ／ｍ² ）を得
た。

【００４４】（比較例２）中空ガラスビーズを全く使用
しなかったこと以外は、実施例２と同様にして、制振遮
音シート（厚み６ｍｍ、面密度１５．１ｋｇ／ｍ² ）を
得た。

【００４５】上記実施例及び比較例で得られた制振遮音
シートについて、次の軽量床衝撃音レベル測定を行い、
その測定結果を表１に示した。制振遮音シートの施工 上記実施例及び比較例で得られた制振遮音シートを、ユ
ニット式２バイ４住宅（積水化学社製「ツーユーホー
ム」）の２階床に、図２に示すように施工した。すなわ
ち、制振遮音シート３２を、その緩衝層が下面となるよ
うに床下地材３１である厚さ２０ｍｍのパーティクルボ
ード上に置き敷きし、その上に床仕上げ材３３である厚
さ１２ｍｍのフローリング床材を酢酸ビニルペースト系
接着剤（積水化学社製、商品名「エスダイン床タイル
用」）を用いて接着し、さらに、フローリング床材の突
き合わせ部を、長さ４０ｍｍのフィニッシュネイルを１
５０ｍｍ間隔で釘打ちして一体化し、三層構造の制振遮
音床材を得た。この制振遮音床材を、床根太３４上に固
定した。上記２階床に施工した制振遮音床材を、タッピ
ングマシンを使用して、ＪＩＳ Ａ１４１８に準拠した
測定方法及び遮音等級により、軽量床衝撃音レベルを測
定した。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明の制振遮音シートは、上述の構成
であり、歩行感を阻害することなく、高周波域（１〜４
ｋＨｚ近辺）の吸音性を高めることができる。本発明の
制振遮音床材は、上記制振遮音シートを用いているの
で、該制振遮音シートと同様に歩行感を阻害することな
く、高周波域（１〜４ｋＨｚ）近辺の吸音性能を高める
ことができる。本発明の制振遮音シートの製造方法は、
常温の水系スラリーを用いるため、吸音性充填剤を破壊
することなく成形でき、水架橋性ウレタンプレポリマー
を架橋することによって、水系スラリー内で浮力が大き
い吸音性充填剤を均一に保持することができるので、高
周波域（１〜４ｋＨｚ）近辺の吸音性能を安定させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用される装置の一例を示す簡略図で
ある。

【図２】制振遮音シートの使用状態を示す一部切り欠き
模式斜視図である。

【符号の説明】

１，２ シート状面材 ２ａ，２ｂ タンク ３ 水系スラリー ４ ウレタンプレポリマー ７ パイプラインミキサー ９ 吐出口 １０ 混合スラリー １１ 塗布槽 １２，１７ａ，１７ｂ ロール １４ カッター １６ ナイフコーター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂成分又はゴム成分を主成分とするバ
   インダー成分、高比重充填剤及び吸音性充填剤からなる
   ことを特徴とする制振遮音シート。
2. 【請求項２】 吸音性充填剤が、多孔質物質又は中空物
   質であることを特徴とする請求項１記載の制振遮音シー
   ト。
3. 【請求項３】 樹脂エマルジョン又はゴムエマルジョ
   ン、高比重充填剤ならびに吸音性充填剤を含有する水系
   スラリーと、水架橋性ウレタンプレポリマーとを混合し
   た後、得られた混合スラリーをシート状面材上に塗布
   し、該水架橋性ウレタンプレポリマーをゲル化させるこ
   とを特徴とする制振遮音シートの製造方法。
4. 【請求項４】 床下地材と床仕上げ材との間に、請求項
   １又は２記載の制振遮音シートが挟着されてなることを
   特徴とする制振遮音床材。