(57)【要約】  改善された音響減衰性壁（天井または床）あるいはドア材料は、接着剤としても働く１または複数の粘弾性材料からなる層をその一体的部分として有するとともに、プラスチック、ビニル、プラスチックまたはゴムのような石油系製品、金属、セルロース若しくは木材などの１または複数の拘束層を有する。一実施例では、標準的ウォールボード（通常石膏）が層状構造の外面を含み、１または複数の拘束層はこの石膏の外面の間に形成される。結果として得られる構造では、該構造を透過する音の減衰が改善される。
2007505237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁、床、天井またはドアを構成するのに用いられる層状構造であって、
所定の材料からなる２つの外部層と、
少なくとも一つの内部拘束層と、
前記少なくとも一つの内部拘束層によって分離された粘弾性接着剤からなる２以上の内部層とを有することを特徴とする層状構造。
【請求項２】
前記拘束層が金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記２つの外部層が選択された厚さの石膏ボード層を各々有することを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項４】
前記接着剤が吸音性の粘弾性材料を含むことを特徴とする請求項３に記載の構造。
【請求項５】
前記少なくとも一つの内部拘束層が選択された厚さのシート状金属層を有することを特徴とする請求項４に記載の構造。
【請求項６】
前記選択された厚さのシート状金属層が亜鉛めっき鋼を有することを特徴とする請求項５に記載の構造。
【請求項７】
層状構造であって、
選択された材料からなる少なくとも一つの内部層と、
前記内部層の各側に設けられた、粘弾性接着剤からなる２つの内部層と、
粘弾性接着剤からなる各内部層の他側に設けられた少なくとも一つの付加層とを有することを特徴とする層状構造。
【請求項８】
前記少なくとも一つの付加層が第１の吸音性材料からなる外部層を含むことを特徴とする請求項７に記載の構造。
【請求項９】
前記第１の吸音性材料からなる外部層が石膏を含むことを特徴とする請求項８に記載の構造。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの外部層が選択された材料からなる複数の層を含むことを特徴とする請求項８に記載の構造。
【請求項１１】
選択された材料からなる前記複数の層が、
金属からなる第１の層と、
粘弾性接着剤からなる第２の層と、
選択された材料からなる第３の層とを有することを特徴とする請求項１０に記載の構造。
【請求項１２】
選択された材料からなる前記第３の層が石膏を含むことを特徴とする請求項１１に記載の構造。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの内部層が金属層を含むことを特徴とする請求項７に記載の構造。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの内部層が木材のようなセルロース材料からなる層を含むことを特徴とする請求項７に記載の構造。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの内部層がビニル、プラスチック複合材、またはゴムのような固体石油系合成材料からなる層を含むことを特徴とする請求項７に記載の構造。
【請求項１６】
層状構造の形成方法であって、
２つの面を有する第１の材料からなる層を提供する過程と、
前記第１の材料からなる層の一面に粘弾性接着剤からなる層を配置する過程と、
前記粘弾性接着剤上に第２の材料からなる層を配置する過程と、
前記第２の材料からなる層を前記粘弾性接着剤の層及び前記第１の材料からなる層に選択された時間押し付ける過程と、
前記第２の材料からなる層、前記第１の材料からなる層、及び前記粘弾性接着剤を乾燥させる過程とを有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
所定の材料からなる内部層または選択された複数の材料からなる複数の層を提供する過程と、
請求項１６の過程を用いて形成される２以上の層状構造の内面となるべき各面上に粘弾性接着剤からなる層を形成する過程と、
２以上の内面となるべき面が前記内部層または前記複数の層に隣接するように２以上の層状構造を配置する過程と、
上記過程によって形成された複合構造を所定時間、所定圧力で加圧する過程と、
前記加圧された複合構造を乾燥させる過程とを有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の材料が金属層を含み、前記第２の材料が石膏層を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記内部層が任意の木材のようなセルロース系の層を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記セルロース系の層が木材であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記内部層が、ビニル、プラスチック複合材及びゴムからなる群から選択された層を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記内部層が、亜鉛めっき鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタニウム、及び２以上の金属の複合材からなる群から選択された金属層を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記金属層が亜鉛めっき鋼を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記内部拘束層が木材のようなセルロース製品であることを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項２５】
前記セルロース製品が木材であることを特徴とする請求項２４に記載の構造。
【請求項２６】
前記内部拘束層が、セルロース、木材、金属、プラスチック、ビニル、プラスチック複合材及びゴムからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の構造。
【請求項２７】
層状構造の形成方法であって、
２つの面を有する第１の材料からなる層を提供する過程と、
前記第１の材料からなる層の一面に粘弾性接着剤からなる層を配置する過程と、
前記粘弾性接着剤上に、前記第１の材料の１００分の１から２分の１の厚さの第２の材料からなる層を配置する過程と、
前記第２の材料からなる層を前記粘弾性接着剤の層及び前記第１の材料に選択された時間押し付ける過程と、
前記第２の材料からなる層、前記第１の材料からなる層、及び前記粘弾性接着剤を乾燥させる過程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２８】
前記第１の材料が石膏層を含み、前記第２の材料が金属層を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の材料が石膏層を含み、前記第２の材料がプラスチック及びプラスチック複合材層からなる群から選択された層を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の材料が石膏層を含み、前記第２の材料がビニル及びゴムからなる群から選択された層を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の材料が石膏層を含み、前記第２の材料がセルロース系材料及び木材からなる群から選択された層を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の材料がセルロース系材料及び木材からなる群から選択された層を含み、前記第２の材料が金属を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の材料がセルロース系材料及び木材層からなる群から選択された材料を含み、前記第２の材料が石油系プラスチック複合材及び石油系ゴム層からなる材料の群から選択された材料を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の材料がセルロース系材料及び木材からなる群から選択された層を含み、前記第２の材料が石油系プラスチック複合材、ビニル及びゴムからなる群から選択された層を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
層状構造の形成方法であって、
２つの面を有する第１の材料からなる層を提供する過程と、
前記第１の材料からなる層の一面に粘弾性接着剤からなる層を配置する過程と、
前記粘弾性接着剤上に第２の材料からなる層を配置する過程と、
前記第２の材料からなる層を前記粘弾性接着剤の層及び前記第１の材料に選択された時間押し付ける過程と、
前記第２の材料からなる層、前記第１の材料からなる層、及び前記粘弾性接着剤を乾燥させる過程とを有することを特徴とする方法。
【請求項３６】
前記２つの外部層が対称的であり、全く同じタイプの材料から形成され、全く同じ密度及び厚さを有することを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記２つの外部層が非対称であり、全く同じタイプの材料以外の材料からなり、全く同じ密度及び厚さ以外の密度及び厚さを有していることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記２以上の内部層が対称的であり、全く同じタイプの材料から形成され、全く同じ密度及び厚さを有することを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記２以上の内部層が非対称であり、全く同じタイプの材料以外の材料からなり、全く同じ密度及び厚さ以外の密度及び厚さを有していることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
層状の吸音構造であって、
２つの面を有する第１の材料からなる層と、
前記第１の材料からなる層の一面上に設けられた粘弾性接着剤からなる層と、
前記粘弾性接着剤上に設けられた第２の材料からなる層とを有することを特徴とする構造。
【請求項４１】
前記第２の材料からなる層が前記第１の材料の１０分の１から２分の１の厚さであることを特徴とする請求項４０に記載の層状吸音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響減衰性（acoustical damping）の材料、特に、壁、天井、床及びドアの防音特性を大幅に向上し、あるエリアから別のエリアへの音の透過を防止する新規な層状構造の防音材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
騒音は経済的問題及び公共政策的問題の両方として発生している。防音室は様々な目的で必要とされる。例えば、共同住宅、ホテル及び学校は全て、音の透過を極力抑え隣の部屋にいる人に不快感を与えないようにする壁、天井及び床を備えた部屋を必要とする。防音は、高速道路、空港、鉄道のような公共輸送設備に隣接した建物、映画館、ホームシアター、音楽練習室、レコーディングスタジオなどにおいて特に重要である。問題の深刻さを示す一つの指標は、音響透過クラス（Sound Transmission Class: ＳＴＣ）評価の下限を規定する建築条例が広範に生じていることである。また、容認し難い騒音について住宅所有者と建築業者との間で訴訟問題が広範に発生していることも問題の深刻さを示している。米国経済にとって不利益なことに、どちらの問題も、ある自治体において大手建築業者が住宅、マンション、アパートの建築を拒否したり、建築業者に対する責任保険の広範な解約が生じたりすることにつながっている。
【０００３】
これまで壁は、通常、スタッド（studs）の両外面にドライウォール（drywall）を設けることで形成され、スタッド間にはある部屋から隣の部屋へ音が透過するのを減少させる目的でバッフル（baffles）またはプレートが配置されるのが普通であった。残念ながら、そのようなドライウォールを用いた標準的な壁は最良のものでも約３０ｄｂしか音の透過を減少させることができず、しかもその大部分は、ほとんどの苦情や訴訟の原因となっている低周波数ではなく、中域周波数及び高周波数に集中している。
【０００４】
このような問題を軽減するため、様々な技法及び製品が生まれている。例えば、木製スタッドのスチールスタッドによる置き換え、ドライウォールをスタッドから離し分離するための弾性チャネル、質量荷重された（mass-loaded）ビニルバリア、セルロース遮音壁（cellulose sound-board）、セルロース及びファイバーグラス芯の遮音材、及び、互い違い梁（staggered-beam）構造や二重梁（double-beam）構造のような技法が生まれている。これらは全て騒音の透過を減らすものであるが、やはり、所与の部屋においてある種の音（例えば低周波数、高デシベル）が隣接する部屋（上や下の部屋も含む）に伝わるのを防止する程ではない。商業的に入手可能な製品を簡単に見ると、これらの技法及び技術において長年ほとんど革新がなされていないことがわかる。
【０００５】
従って、所与の部屋から隣接する部屋への音の透過を減少するための新規な材料及び新規な構成方法が必要とされている。
【発明の開示】
【０００６】
本発明によると、ある部屋から隣接する部屋へ、または部屋の外から中へ、若しくは部屋の中から外へと音が透過するのを防止するための壁、天井、床またはドアの能力を大幅に高める新規な層状構造及び関連する製造プロセスが提供される。
【０００７】
この材料はいくつかの異なる材料を積層した構造を有する。一実施例によると、ドライウォールの代替となる層状構造は、金属、セルロース（例えば、木材）、あるいはビニル、複合プラスチックまたはゴムのような石油系製品からなる内部拘束層に吸音性接着剤でそれぞれ接着された選択された厚さの石膏ボードからなる２つの外部層によるサンドイッチ構造を有する。一実施例では、拘束層は選択された厚さの亜鉛めっき鋼を有し、接着剤層は特定の厚さの特別に調合されたＱｕｉｅｔＧｌｕｅという粘弾性材料からなる。２つの石膏ボードの内側面に設けられた接着剤層は各々約１６分の１インチの厚さであり、亜鉛めっき鋼は０．００５から０．５インチの厚さである。一例では、１６分の１インチ厚さの接着剤層と３０ゲージ亜鉛めっき鋼を用いて構成された４フィート×８フィートのパネルは、同じ厚さの典型的なドライウォールが約７５ポンドであるのに対し、約１０８ポンドの重量があり、全体の厚さは約８分の５インチであり、ＳＴＣは約３８である。この特定の材料を用いた両面標準構造では約５８のＳＴＣが得られる。その結果、壁を透過する騒音の低減は約６０ｄｂとなるが、それに対し商業的に入手可能な標準的なドライウォールを用いた透過騒音の低減は３０ｄｂである。
【０００８】
一実施例では、亜鉛めっき鋼金属層は好適には油が塗られておらず、標準的なスパックル処理（regular spackle）がなされている。その結果得られる製品は、亜鉛めっき鋼のセンターシートを含むものの、ウッドブレード（wood blades）を用いた標準的な手鋸でカットすることができる。ただし通常のドライウォールのように表面に傷をつけて割ることはできない。
【０００９】
本発明の別の実施例は所定材料の付加層（additional layers）を用いており、非対象である。２つの外部石膏ボード層はそれらの表面に直に隣接してｑｕｉｅｔ  ｇｌｕｅの層を有し、それらに続いて２つの金属層があり、その後に２つの更なる接着剤層があり、そして中央に積層木材（一実施例では、合板で使用されるような積層木材の層）が配置される。この構造の仕上げ後のトータルの厚さは変動し得るが、付加された２つの金属層により通過する音が一層減衰される。
【００１０】
本発明の積層シートは、一つの層から隣接する層への音の伝搬を低減する１または複数の拘束層とともに音及び振動を効果的に吸収することのできる特殊な接着剤を用いている。拘束層は金属、セルロース、プラスチック複合材、ビニルまたは他の多孔質若しくは半多孔質（semi-porous）の材料からなるものとすることができる。得られる音の減衰は、標準的なドライウォールを用いて得られるのと比べて大きく向上される。
【００１１】
本発明は以下の詳細な説明と図面によってより良く理解されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の詳細な説明は例示を意図しているのであって限定的であることを意図しているのではない。本発明の他の実施例（例えば、外部及び内部層材料の数、種類、厚さ及び配置順序）は以下の説明から当業者には自明であろう。
【００１３】
このような層状パネルの形成プロセスには、多くの因子、即ち、接着剤の正確な化学組成、積層材料及び接着剤の対称的及び非対称的な様々な厚さ、加圧プロセス、乾燥及び脱湿プロセスが考慮される。
【００１４】
図１は本発明の一実施例の層状構造を示している。図１において、本構造は水平に示されており、本構造の各層は上から下へと説明される。しかしながら、本発明の層状構造は垂直な壁やドアに設けられるときは垂直方向に配置され、天井や床に配置されるときは水平方向や角度をつけられて設けることができる。従って、上層から下層へと説明するのは図１のような配置においてこれらの層について説明するためであり、本発明を垂直方向に用いる場合はこの限りではない。図１において、最上層１１は標準的な石膏ボードで形成され、一実施例では４分の１インチの厚さである。もちろん、所望に応じていずれの層に対しても多くの他の組み合わせ及び厚さを用いることができる。厚さは、得られる層状構造に求められる音響減衰（即ち、ＳＴＣ評価）及び得られる構造の重さによってのみ制限される。構造の重さにより、意図された用途のため層状構造を壁、天井、床及びドアに設置する作業員の能力が制限される。
【００１５】
最上層１１の石膏ボードは通常標準的な公知の技法を用いて形成され、従って石膏ボードの製造方法については説明しない。次に、石膏ボード１１の下には「ＱＧquiet glue（商標）」と呼ばれる接着剤層１２が設けられている。接着剤１２は特殊な粘弾性ポリマーから形成され、周囲の層により拘束された接着剤に衝当した音のエネルギーを効果的に吸収し、広い周波数スペクトルに渡って音の振幅を低減し、それによって得られる層状構造を透過する音のエネルギーを低減する特性有する。通常、この接着剤は表１に示した材料で形成されるが、表１の下に示した特性を有する他の接着剤を本発明において用いることもできる。
【００１６】
2007505237.tif 000003
【００１７】
ＱｕｉｅｔＧｌｕｅの物理的な固体状態の特性には以下が含まれる：
１）室温より低い広いガラス転位温度
２）ゴムに典型的な機械的応答（即ち、破断時の高伸張、低弾性率）
３）室温における高い剥離強度
４）室温における低い剪断強さ
５）有機溶剤（例えば、テトラヒドロフラン、メタノール）中での膨張
６）水に溶けない（わずかに膨張）
７）ドライアイスの温度において容易に基体（substrate）から剥離
【００１８】
接着剤層１２の下には金属層１３がある。金属層１３は、一実施例では、０．１３インチの厚さの３０ゲージ亜鉛めっき鋼からなる。もちろん、所望であれば他ゲージの亜鉛めっき鋼あるいは他の材料を用いることもできる。例えば、所望ならばアルミニウムを用いることもでき、超軽量チタンのシートやアルミニウムとチタンの積層を含む金属の積層のような特殊金属を用いることもできる。重要なのは亜鉛めっき鋼は、使用される場合、油が塗られておらず（non-oiled）且つ標準的なスパックル処理（regular spackle）がなされているということである。油が塗られていないことは、ＱｕｉｅｔＧｌｕｅ層が金属層１３の上面に確実に接着し且つ金属層１３の下面の隣接するＱｕｉｅｔＧｌｕｅ層１４が金属層１３の下面に確実に接着するのに必要である。標準的なスパックル処理によって、金属がその全面に渡って均一な特性を有することが保証される。
【００１９】
次に、接着剤層１４が金属層１３の下面に被覆範囲及び厚みに関して慎重に制御されて配置される。接着剤層１４はやはり音を吸収する粘弾性材料からなり、通常、接着剤層１２と同じ材料である。最後に、石膏ボード層１５が構造の最下層に配置され、均一な圧力（ポンド／平方インチ）、温度及び時間について制御されて慎重に圧力が加えられる。
【００２０】
最後に、パネルを乾燥させるため、得られたアセンブリは通常４８時間脱湿及び乾燥される。
【００２１】
通常、ただし常にではないが、得られる層状構造が火災規定（fire codes）に合致するように、石膏ボード層１１及び１５は収縮を低減するための繊維を含む。典型的な火災規定では、壁構造は１時間は炎に耐え得ることが必要とされる。外側の石膏ボード層及び金属コアは、得られる層状構造が少なくとも１時間、構造によっては４時間程度火災に耐えられ、それにより通常の火災規定を満たし得るようにすることが意図されている。
【００２２】
典型的には３０ゲージ鋼板からなる金属層１３（しかし求められるＳＴＣ、重量及び厚さに応じて、１０ゲージから４０ゲージの範囲に渡る、他の金属とすることもできる）は、概ね名刺程度の厚さである。重要なのは、組立前において、この金属に折り目（creased）がついていないことである。なぜなら折り目があると金属が音の透過の低減に果たす能力が損なわれるからである。本層状構造では、完全に平坦で損傷のない金属板のみが使用され得る。
【００２３】
別の実施例では、鋼板１３は質量荷重されたビニル（mass-loaded vinyl）や同様の製品で置き換えられる。しかしながら、鋼板はビニルよりもずっと変形しずらい（less forgiveness）ので、拘束層としてビニルよりも高い性能を発揮し得る。しかしながら、他のカットしやすさなどの理由のため、所望ならばビニルを鋼板の代わりに層状構造において用いてもよい。セルロース、木材、石膏、プラスチックまたは他の拘束材料をビニルまたは金属の代わりに用いることもできる。代替材料は任意の種類、任意の適切な厚さとすることができる。
【００２４】
結果として得られる構造はウッドブレードを有する標準的な木材用鋸でカットすることができる。
【００２５】
図２は本発明の第２の実施例を示している。石膏ボードからなる２つの外部層２１及び２９は、それらの内側面が好適には図１の接着剤１２のような粘弾性ポリマーから形成されたＱｕｉｅｔＧｌｕｅ層２２及び２８によりそれぞれコーティングされている。このような粘弾性ポリマーは音の音響エネルギーに応答して変形することにより音響エネルギーを吸収することができる。ＱｕｉｅｔＧｌｕｅの内側面には２つのシート金属層２３及び２７が設けられている。通常、これらのシート金属層２３及び２７は各々亜鉛めっき鋼である。一実施例では、亜鉛めっき鋼は３０ゲージであり、０．０１３インチの厚さを有するが、所望に応じて、他の厚さの鋼板または他の材料とすることもできる。鋼板層２３及び２７の内側面は、接着剤層２２及び２８と同じ種類の粘弾性材料からなる、ｑｕｉｅｔ  ｇｌｕｅの付加層２４及び２６によって覆われている。そしてこの構造の中央部は合板で広く用いられているようなパイン材積層板２５により形成されている。一実施例では、このパイン材積層板は１０分の１インチの厚さであるが、ＭＤＦまたは他の木材タイプとすることもできる。
【００２６】
ここでもまた、亜鉛めっき鋼は図１の実施例に関連して上記した理由により油が塗られておらず且つ標準的なスパックル処理がされている。接着剤層は全て吸音能力を有する粘弾性材料である。得られる製品は約８分の７インチの厚さを有し、重さは４×８セクション当たり約１４８ポンドである。得られた材料の単独のＳＴＣは４２であり、これにより両面標準構造のＳＴＣの値として６２が得られる。鋼板層は組立前において折り目がないことが好ましい。鋼板に折り目があるとその意図された目的が達成できなくなる恐れがある。損傷のない完全に平坦な鋼板を用いることが最適な結果を得るのに必要である。ここでもまた、得られる構造はウッドブレードを用いた標準的な動力鋸でカットすることができる。木材からなる内部層２５は一実施例ではカリフォルニア州、ロックリン（Rocklin）で入手可能なＳｉｅｒｒａ  ｐｉｎｅ社の１０分の１インチ厚のＭＤＦからなる（http://www.sierrapine.com）。
【００２７】
図１及び２の構造の製造においては、まず接着剤が通常１６分の１インチの厚さで（ただし所望に応じて他の厚さとしてもよい）石膏ボード上に所定の態様でローラーで塗られ、続いて鋼板が接着剤上に置かれる。接着剤が水性である場合、採用される乾燥及び脱湿技法に応じて、接着剤が完全に乾くのに１０〜３０時間を要する。溶液型の粘弾性接着剤を代わりに用いることもできる。その結果得られる構造は各アセンブリの固有の要求に応じて約２乃至５ポンド／平方インチの圧力の下で所定の態様で乾燥される。所望により他の圧力を用いてもよい。図２の実施例を形成するため、石膏ボード−接着剤−金属層構造の各々の金属が露出した面に付加接着剤層が約１６分の１インチの厚さにローラによって塗布され、続いて薄いパイン木材層が、既に形成された石膏−接着剤−金属シート上の２つの接着剤層の間に配置される。その結果得られる構造はプレス機に設置され、１乃至５ポンド／平方インチの圧力が加えられて、４８時間までの所定の時間乾燥される。
【００２８】
図３は本発明の音響防音材料の別の実施例を示している。図３において、石膏ボード３０及び３４からなる２つの外部層はそれらの内側面に接着剤層３１及び３３をそれぞれ有している。これら２つの接着剤層３１及び３３の間には、ビニルからなる拘束材料３２が配置されている。このビニルは質量荷重されており、一実施例では、１ポンド／平方フィートまたはそれ以上であり、ミネソタ州ミネアポリスのＴｅｃｈｎｉｆｏａｍ社を含む多くのメーカから入手可能である。石膏ボードからなる外部層３０及び３４がそれぞれ８分の５インチの厚さであり、粘弾性ＱｕｉｅｔＧｌｕｅ層３１及び３３がそれぞれ約１６分の１インチの厚さであり、質量荷重されたビニルが約３２分の１インチの厚さである場合、この構造の総重量は４×８フィートセクション当たり約１９０ポンドとなる。この材料の仕上げ後のトータルの厚さは、ビニルの厚さ及び粘弾性ＱｕｉｅｔＧｌｕｅ層３１及び３３の実際の厚さに依存して１．３乃至１５．インチとなる。
【００２９】
図３の実施例は標準的なドライウォールのように刻みをつけることはできず、木材用鋸を用いてカットしなければならない。図３の防音材料を実際にカットするのには通常の木材用鋸刃で十分である。
【００３０】
図４は本発明の防音材料の更なる実施例を示している。この実施例では、２つの外部層３５及び３９は８分の５インチの合板であり、それらの内面にｑｕｉｅｔ  ｇｌｕｅの層３６及び３８をそれぞれ有している。ＱｕｉｅｔＧｌｕｅの間には質量荷重されたビニル３７の層が設けられている。図４の構造は床や他の通常木材が用いられるような建築エリアに用いることが意図されている。一実施例では合板シート３５及び３９はそれぞれ通常８分の５インチの厚さである。この実施例では、ＱｕｉｅｔＧｌｕｅ層３６及び３８は各々約１６分の１インチの厚さであり（ただし所望ならば他の厚さも用いることができる）、質量荷重されたビニル３７は通常１６分の１乃至４分の１インチの厚さである。質量荷重されたビニルが８分の１インチの厚さのとき、図４の構造のトータルの厚さは約１．５インチとなる。ビニルが１６分の１インチの厚さの場合、トータルの厚さは約１．４インチとなる。
【００３１】
図３の構造単独では３８のＳＴＣを有し、図４の構造は３６のＳＴＣを有する。図１及び２の構造はそれぞれ３７及び３８のＳＴＣを有する。
【００３２】
ＱｕｉｅｔＧｌｕｅが不均一に塗布されていたり上記した防音材料のシートの端部に空隙が残っていたりするとＳＴＣ評価が数ｄｂ下がり得る。更に、これらの材料で形成された壁、床、天井あるいはドアの防音特性を改善するには、シートの端及び角まで全体に渡って接着剤を均一に塗布しなければならない。上記したパネルはいずれも通常のドライウォールのように刻み目をつけることはできない。これらのパネルは鋸刃（通常、木材用鋸刃）を用いてカットしなければならない。
【００３３】
上記した音響透過クラスの数値は基本的には建築の分野でパーティション、ドア及び窓をそれらの防音特性を評価するのに用いられる数値である。ＳＴＣテストの結果特定のパーティションに割り当てられる数値は、音響透過クラスを定める複数の曲線のセットに対するベストフィット型アプローチを表している。テストはそれをテスト環境から独立したものとしパーティションについてのみの数値を与えるようになされる。このようなＳＴＣ測定法は、３分の１オクターブ幅で得られる音響測定に対するＡＳＴＭ  Ｅ９０実験室テスト、及び各パーティションにおける音響透過損失から“ＳＴＣ”（音響透過クラス）の数値を計算するためのＡＳＴＭ  Ｅ４１３によって定められ、これらの基準は、http://www.astm.orgにおいてインターネットで入手可能である。
【００３４】
本発明の防音材料に対する透過損失を周波数の関数としてデシベルで示したデータが図５、６、７、８、９及び１０に記載されている。図５は、図３に示したようなＱｕｉｅｔ  Ｒｏｃｋ  Ｕｌｔｒａをスタッドの両側に配し遮音材（insulation）を用いない標準的な２×４構造を示している。デシベルで表した透過損失は６３Ｈｚにおける２５ｄｂから４、０００Ｈｚにおける約５８ｄｂまで変化している。
【００３５】
オクターブ幅の中心周波数は表において２行に渡って示されている。各行の一番上のラインには３分の１オクターブ幅の中心周波数が示されている。水平方向に区分けされた数値の第２行はトータル値を示しており、３つめの数値のセットは不足ｄｂ値の９５％信頼係数を示している。ＥＷＲ及びＯＩＴＣはそれぞれ“External Wall Rating”、“Outdoor-Indoor Transmission Class”を表しており、透過損失を測定する他の方法を示している。最終的な音響透過クラスの数値は右下角においてＳＴＣという表記の下に示されている。図３に示したタイプの２つのパネルを標準的な２インチ×４インチの木製スタッド構造の両面に使用したものでは、ＳＴＣは５４となっている。
【００３６】
当業者には知られているように、標準的な２×４構造の両面に標準的な８分の５インチのドライウォールを用いた同様の構造のＳＴＣは３４である。従って、本発明はこの特定の構成において標準的なドライウォールに対しＳＴＣを２０ポイント改善している。
【００３７】
カナダの国家研究会議（National Research Council：ＮＲＣ）は、多くの他の構造（例えば、弾性チャネルのような様々なアイソレータや、遮音壁、セルロース及びファイバーグラス芯のような遮音充填材とともに木製及びスチールスタッドを標準的な互い違い梁または二重梁構造で用いたもの）のＳＴＣ評価を文書化している。本発明に対しても同様のテストを行った。
【００３８】
図３に示したタイプのパネルを単独で用いる場合、図６の右下角に示すように、ＳＴＣは３８である。従って、図１に示したタイプのパネルを単独で使用するのは、図５に示したように２×４スタッドの両面に２つのパネルを用いる場合よりも音の透過を減少させる上で効果が小さい。
【００３９】
図４に示した構造を標準的な２×４構造の両面に用いる場合、図７に示すようにＳＴＣは４９である。このことは、図４に示した木材構造は、ビニルの内部層と石膏ボードの外部層を有する図３に示した構造に比べると音の透過の低減において効果が小さいが、いずれも標準的な材料に比べて大きく改善されていることを示している。
【００４０】
図８は図４の木材構造を２×４スタッドに単独で用いた場合（遮音材なし）、ＳＴＣが４９となることを示しており、これは同様の構成で図３の構造で得られるＳＴＣ評価より低い。当業者には知られているように、標準的な合板を両面に有する同様の壁のＳＴＣ評価は２９である。従って、標準的な木材に対して大幅な改善がなされることが示されている。
【００４１】
図４の構造を遮音材なしに標準的な２×４構造の一面に用いた場合、図９のグラフに示すように、ＳＴＣが４３となった。これは標準的な合板に対し音響減衰特性の大幅な改善であるが、図８５に示したような標準的な２×４構造においてスタッドの両面に図４の構造を用いた場合ほどよくはない。最後に、図４の構造を単独で用いた場合、図１０に示すようにＳＴＣは３６となったが、これは同様の構成における図３の構造に対するＳＴＣである３８（図６）よりも低い。
【００４２】
このように、本発明の層状構造はそれに関連する音響透過クラスの数値において大幅な改善を示し、ある部屋から隣接した部屋へと透過する音を大幅に減少させる。
【００４３】
本発明の別の実施例は非対称的であり、比較的厚い材料の層の一面に粘弾性接着剤が配置され、粘弾性接着剤上に、第１の材料層に比べて薄い材料の層が配置される。この薄い材料層は、金属またはビニルまたはゴムまたは他の適切な薄い材料のような拘束層とすることができる。この構造は音響減衰効果を有するが、図１乃至４に記載した構造よりも軽く取り扱いやすい。このような構造は、例えば、図１に示した構造の層１１、１２及び１３により形成することができる。
【００４４】
本発明の層状構造の各材料に対して与えた寸法は、コスト、全体的な厚さ、重量及びＳＴＣ値を制御するのに必要に応じて変えることができる。記載した実施例及びそれらの寸法は単に例示を目的としたものであって限定的なものではない。
【００４５】
本発明の他の実施例は上記記載から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】音の透過を低減するための本発明に基づいて形成された層状構造を示している。
【図２】音の透過を大きく低減することのできる９層の材料を含む層状構造の第２実施例を示している。
【図３】図３及び図４は、音の透過を低減することのできる本発明に基づく代替的な実施例を示している。
【図４】図３及び図４は、音の透過を低減することのできる本発明に基づく代替的な実施例を示している。
【図５】本発明のいくつかの実施例における音響減衰テストの結果を示している。
【図６】本発明のいくつかの実施例における音響減衰テストの結果を示している。
【図７】本発明のいくつかの実施例における音響減衰テストの結果を示している。
【図８】本発明のいくつかの実施例における音響減衰テストの結果を示している。
【図９】本発明のいくつかの実施例における音響減衰テストの結果を示している。
【図１０】本発明のいくつかの実施例における音響減衰テストの結果を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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