(57)【要約】【課題】集合住宅、オフィス、シアターおよび移動体等の周囲の騒音を吸収する。【解決手段】本発明における吸音構造は、鉄筋コンクリートから成る集合住宅の床面１上に載置されるシート状の低周波吸音材２ａと、低周波吸音材２ａの上面に低周波吸音材２ａと平行に配置される板状の補強層３と、補強層３の上面に載置され音を透過する性質を有するシート４とを備えている。  低周波吸音材２ａは、低周波領域において優れた吸音特性を発揮する材料、例えば、補強層側に配置される無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜２１と、膜２１の下面側に積層された多孔質体層２２とを備えている。補強層３は開口率が４０〜７０％程度で厚さが４ｍｍ程度のステンレス製のパンチングメタルで構成され、シート４は例えばファブリック製のカーペット等で構成されている。  【選択図】図１
2007133246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の上面に前記低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、前記補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、
前記低周波吸音材は、前記補強層の下面側に配置される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、前記膜の下面側に積層される多孔質体層とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項２】
床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の上面に前記低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、前記補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、
前記低周波吸音材は、前記補強層の下面側に配置される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、前記膜の下面側に積層され、空気層を介して前記床面と平行に配置される多孔質体層とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項３】
床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の上面に前記低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、前記補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、
前記低周波吸音材は、前記補強層の下面側に配置される多孔質体層と、前記多孔質体層の下面側に積層される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、前記膜の下面側に積層される他の多孔質体層とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項４】
床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の上面に前記低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、前記補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、
前記低周波吸音材は、前記補強層の下面側に配置される多孔質体層と、前記多孔質体層の下面側に積層される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、前記膜の下面側に積層され、空気層を介して前記床面と平行に配置される他の多孔質体層とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項５】
床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の上面に前記低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、前記補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、
前記低周波吸音材は、前記補強層の下面側に配置される機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜を備え、
前記膜は、空気層を介して前記床面と平行に配置されていることを特徴とする吸音構造。
【請求項６】
前記補強層は、前記低周波吸音材を保護し、かつ音を透過させる性質を有する板状体から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の吸音構造。
【請求項７】
前記補強層は、多数の開口を有する金属製の板状体から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の吸音構造。
【請求項８】
前記補強層は、パンチングメタルまたはエキスパンドメタルから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の吸音構造。
【請求項９】
前記板状体の開口率は、４０〜７０％であることを特徴とする請求項７記載の吸音構造。
【請求項１０】
前記ゴムは、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムであることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１１】
前記無機化合物は、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物または前記Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項１０何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１２】
前記炭素繊維は、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部であることを特徴とする請求項１乃至請求項１１何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１３】
前記膜の燃焼発熱量は、８ＭＪ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１４】
前記膜の燃焼発熱速度は、［２００ｋＷ／ｍ２］・１０ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１３何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１５】
前記多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、難燃性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１６】
前記多孔質体層および前記他の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項１５何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１７】
前記膜は、前記多孔質体層および前記他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項１６何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１８】
前記膜は、接着により前記多孔質体層および前記他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項１６何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１９】
前記膜は、熱融着により前記多孔質体層および前記他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項１６何れか１項記載の吸音構造。
【請求項２０】
前記膜は、シリコーングラフト反応により前記多孔質体層および前記他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項１６何れか１項記載の吸音構造。
【請求項２１】
前記膜は、前記膜の一部が前記多孔質体層および前記他の多孔質体層の少なくとも何れか一方の孔部に入り込むことで前記多孔質体層および前記他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項１６何れか１項記載の吸音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音構造に係り、特に、集合住宅、オフィス、シアターおよび移動体等の周囲の騒音を吸収することができる吸音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の吸音材として、（ａ）グラスウールやロックウール等から成る多孔質体層を使用するもの、（ｂ）吸音材の前面側に空気層を設けて成るもの、（ｃ）通気度が５〜１００倍異なる高密度と低密度の繊維集合体を少なくとも２層以上積層して成るものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、（ａ）の吸音材においては、１００Ｈｚ以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収するためには、多孔質体層の肉厚を厚くする必要があるところ、多孔質体層の肉厚を厚くすると、吸音材の重量が全体的に重くなるという難点があった。また、（ｂ）の吸音材においては、吸音材の前面側に空気層が存在するため、吸音材の重量が重くなり、また、スペースを広くとらなければならないという難点があった。
【０００４】
一方、（ｃ）の吸音材は、空気の粘性抵抗を利用し、音波のエネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する多孔質吸音構造体に、さらに密度が異なる繊維集合体を積層することで、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて特に低周波領域の吸音率を向上させるものであるが、このような構成の吸音材においては、特に１００Ｈｚ以下の低周波領域においては、十分な吸音効果が得られないという難点があった。また、低周波領域の音や振動は空気伝搬音だけではなく、建物や窓のがたつきなども発生するため、固体伝搬音および振動防止に対する対策を同時に行う必要があり、従来の吸音材ではその対策が困難であった。
【０００５】
このため、本出願人は、先に、空気の粘性抵抗を利用し、音波のエネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する多孔質吸音構造体に、さらに密度が異なる繊維集合体を積層した第１、第２の吸音材を開発し、出願している（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この吸音材は、前面側に配置される発泡体層と、この発泡体層の背面側に積層される多孔質体層とを備えており、発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を含有する発泡体で形成され、また、多孔質体層は、汎用のグラスウールで形成されている。
【０００７】
このような構成の吸音材によれば、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて、特に低周波数帯域の吸音率を向上させることができるものの、次のような難点があった。
【０００８】
第１に、多孔質体層を構成するグラスウールは、１００Ｈｚ以下の低周波領域では吸音効果が弱くなるという難点がある。
【０００９】
第２に、発泡体層と多孔質体層とが一体成型され、この一体成型に際して発泡体層の前面側に表面皮膜が形成されるため、製品の自由度を向上させることができないという難点があった。すなわち、発泡体層と多孔質体層との一体成形の際に表面皮膜が同時に形成されるため、所要の吸音特性を発揮させるためには、発泡体層の前面側や多孔質体層の背面側を変更しなければならないという難点があった。
【００１０】
第３に、吸音材自身が難燃性の材料で形成されていないため、建築基準法の不燃性試験の基準を満たすことができないという難点があった。
【００１１】
第４に、鉄筋コンクリートから成る集合住宅等において、騒音源が存在する居室（以下「第１の居室」という。）から、第１の居室と同一階の居室でかつ第１の居室に隣接する居室（以下「第２の居室」という。）への騒音を防止するには、例えば第１の居室の壁体や天井にパネル状に形成した吸音材を全面に亘って設置する必要があるところ、このような吸音構造では吸音材の設置作業に長時間を要し、また、コスト的にも割高になるという難点があった。
【００１２】
【特許文献１】特開平８−１５２８９０号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、集合住宅、オフィス、シアターおよび移動体等の周囲の低周波領域の騒音を効果的に吸収し、かつ、建築基準法の不燃性試験の基準を満たすことができる吸音構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様である吸音構造は、床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、低周波吸音材の上面に低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、低周波吸音材は、補強層の下面側に配置される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、膜の下面側に積層される多孔質体層とを備えるものである。
【００１５】
本発明の第２の態様である吸音構造は、床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、低周波吸音材の上面に低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、低周波吸音材は、補強層の下面側に配置される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、膜の下面側に積層され、空気層を介して床面と平行に配置される多孔質体層とを備えるものである。
【００１６】
本発明の第３の態様である吸音構造は、床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、低周波吸音材の上面に低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、低周波吸音材は、補強層の下面側に配置される多孔質体層と、多孔質体層の下面側に積層される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、膜の下面側に積層される他の多孔質体層とを備えるものである。
【００１７】
本発明の第４の態様である吸音構造は、床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、低周波吸音材の上面に低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、低周波吸音材は、補強層の下面側に配置される多孔質体層と、多孔質体層の下面側に積層される無機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜と、膜の下面側に積層され、空気層を介して床面と平行に配置される他の多孔質体層とを備えるものである。
【００１８】
本発明の第５の態様である吸音構造は、床面上に載置されるシート状の低周波吸音材と、低周波吸音材の上面に低周波吸音材と平行に配置される板状の補強層と、補強層の上面に載置される音を透過する性質を有するシートとを備え、低周波吸音材は、補強層の下面側に配置される機化合物および／または炭素繊維を含むゴムまたはアクリル樹脂から成る膜を備え、膜は、空気層を介して床面と平行に配置されているものである。
【００１９】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れかの態様である吸音構造において、補強層は、低周波吸音材を保護し、かつ音を透過させる性質を有する板状体から成るものである。
【００２０】
本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れかの態様である吸音構造において、補強層は、多数の開口を有する金属製の板状体から成るものである。
【００２１】
本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れかの態様である吸音構造において、補強層は、パンチングメタルまたはエキスパンドメタルから成るものである。
【００２２】
本発明の第９の態様は、第７の態様である吸音構造において、板状体の開口率は、４０〜７０％とされているものである。
【００２３】
本発明の第１０の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音構造において、ゴムは、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムから成るものである。
【００２４】
本発明の第１１の態様は、第１の態様乃至第１０の態様の何れかの態様である吸音構造において、無機化合物は、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成るものである。
【００２５】
本発明の第１２の態様は、第１の態様乃至第１１の態様の何れかの態様である吸音構造において、炭素繊維は、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部とされているものである。
【００２６】
本発明の第１３の態様は、第１の態様乃至第１２の態様の何れかの態様である吸音構造において、膜の燃焼発熱量は、８ＭＪ／ｍ２以下とされているものである。
【００２７】
本発明の第１４の態様は、第１の態様乃至第１３の態様の何れかの態様である吸音構造において、膜の燃焼発熱速度は、［２００ｋＷ／ｍ２］・１０ｓｅｃ以下とされているものである。
【００２８】
本発明の第１５の態様は、第１の態様乃至第１４の態様の何れかの態様である吸音構造において、多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、難燃性を有する材料で形成されているものである。
【００２９】
本発明の第１６の態様は、第１の態様乃至第１５の態様の何れかの態様である吸音構造において、多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るものである。
【００３０】
本発明の第１７の態様は、第１の態様乃至第１６の態様の何れかの態様である吸音構造において、膜は、多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化しているものである。
【００３１】
本発明の第１８の態様は、第１の態様乃至第１６の態様の何れかの態様である吸音構造において、膜は、接着により多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化しているものである。
【００３２】
本発明の第１９の態様は、第１の態様乃至第１６の態様の何れかの態様である吸音構造において、膜は、熱融着により多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化しているものである。
【００３３】
本発明の第２０の態様は、第１の態様乃至第１６の態様の何れかの態様である吸音構造において、膜は、シリコーングラフト反応により多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化しているものである。
【００３４】
本発明の第２１の態様は、第１の態様乃至第１６の態様の何れかの態様である吸音構造において、膜は、膜の一部が多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方の孔部に入り込むことで多孔質体層および他の多孔質体層の少なくとも何れか一方と一体化しているものである。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の第１の態様乃至第２１の態様の吸音構造によれば、次のような効果がある。
【００３６】
第１に、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域の騒音源が存在する居室（第１の居室）の床面に低周波吸音材を配置することで、当該第１の居室内における騒音を効果的に吸収することができる。従って、本発明の吸音構造によれば、従来のように、第１の居室の壁体や天井に低周波吸音材を配設しなくても、第１の居室からの第２の居室（第１の居室と同一階の居室でかつ第１の居室に隣接する居室）への騒音を効果的に防止することができる。
【００３７】
第２に、床面上に配置する低周波吸音材の仕様を変えることで、騒音源の周波数特性に応じた吸音を行なうことができる。
【００３８】
第３に、低周波吸音材を構成する多孔質体層をガラスウールで形成した場合には、当該ガラスウールが断熱材としての機能を有することから、高断熱・高遮音住宅という付加価値の高い住宅を提供することができる。
【００３９】
第４に、エレベータや自動車等の移動体の床面上に低周波吸音材を配置することで移動体の周囲の騒音を吸収することができ、特に、軽量化を目指す自動車等の移動体においては、空気層を有する膜状吸音構造とすることで、移動体自身の重量アップを抑えつつ移動体の周囲の騒音（エレベータ内部の反響音や自動車内部の騒音等）を効果的に吸収することができる。
【００４０】
第５に、吸音材自身に建築基準法における難燃の規格に適合する難燃性が付与されているので、難燃性が必要とされる場所に適用することができる。
【００４１】
第６に、難燃剤として、ハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、燃焼時に有毒ガスが発生する虞がなく、環境保全対策を施した吸音構造を提供することができる。
【００４２】
第７に、低周波吸音材の上面側に補強材または剛壁層が設けられているので、集合住宅、オフィス、若しくはシアター等の床面に適用しても、低周波吸音材の損傷を防止することができる。
【００４３】
第８に、低周波吸音材として、膜が多孔質体層および／または他の多孔質体層と一体化されたものを使用することで、製品形態の自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の吸音構造を適用した好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の吸音構造を鉄筋コンクリートから成る集合住宅の床面に適用した一実施例を示す断面図である。
【００４５】
同図において、本発明における吸音構造は、鉄筋コンクリートから成る集合住宅の床面１上に載置されるシート状の低周波吸音材２ａと、低周波吸音材２ａの上面に低周波吸音材２ａと平行に配置される板状の補強層３と、補強層３の上面に載置され音を透過する性質を有するシート４とを備えている。
【００４６】
補強層３は、後述する低周波吸音材２ａを機械的に保護し、かつ音を透過させる性質を有する板状体で構成されている。具体的には多数の開口を有する金属製の板状体、例えば開口率が４０〜７０％程度で厚さが４ｍｍ程度のステンレス製のパンチングメタル若しくはエキスパンドメタル等で構成されている。ここで、板状体の開口率を４０〜７０％としたのは、開口率が４０％未満では音が十分に透過せず、また、開口率が７０％を超えると板状体の全体的な機械的強度が弱くなり、低周波吸音材２ａの保護が不十分となるからである。
【００４７】
シート４は、例えば保温性がよく、弾力性に富み、かつ難燃性のもの、具体的にはファブリック製のカーペット等で構成されている。
【００４８】
低周波吸音材２ａとしては、１００Ｈｚ乃至２００Ｈｚの低周波領域において優れた吸音特性を発揮する材料、具体的には、本発明者等が先に開発し出願している吸音材が好適する。
【００４９】
この低周波吸音材は、具体的には、特願２００５−７７５９３号に開示されるように、補強層３の下面側に配置される無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜２１と、膜２１の下面側に積層された多孔質体層２２とを備えている。
【００５０】
膜２１は、難燃性を有し、かつ燃焼時に有害ガスを発生しない材料で形成されている。具体的には、膜２１は、シリコーンゴムに２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物を混入したもので形成されている。
【００５１】
このような構成の膜２１においては、ネットワーク構造のシリコーンゴムの多孔室部分に嵩さ密度が高くかつ粒径の小さい硫酸バリウム等を混入することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する膜を形成することができる。
【００５２】
図２は、本発明の実施例における膜２１の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。
【００５３】
ここで、本実施例における膜２１は、シリコーンゴムに２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウムを混入したもので形成されており、比較例としてウレタンから成る膜が使用されている。
【００５４】
なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。
【００５５】
同図より、本実施例における膜２１は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ２・１０ｓｅｃ未満にすることができる。
【００５６】
次に、このような構成の膜２１に要求される諸性能について説明する。
【００５７】
第１に、膜２１としては単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下のものを使用することが好ましい。膜２１の単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ２を越えると、本実施例による製品の適用法規である建築基準法第２条第９号に規定される不燃グレードに適合できないからである。なお、膜２１の燃焼発熱量は膜２１の原料用樹脂に配合させる無機フィラーの種類や配合量などにより調節することができる。
【００５８】
このような無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜２１によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱量試験において、単位体積当たりの燃焼発熱量を８ＭＪ／ｍ２以下にすることができる。
【００５９】
第２に、膜２１としては燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃ以下のもの使用することが好ましい。膜２１の燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃ３を越えると、建築基準法第２条第９号に規定の不燃グレードに適合しないからである。
【００６０】
このような無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜２１によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱速度試験において、燃焼発熱速度を[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃ以下にすることができる。
【００６１】
次に、多孔質体層２２は、難燃性を有する材料で形成されている。具体的には、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されている。ここで、多孔質体層２２は、厚さが１〜５０ｍｍ、望ましくは１０〜２５ｍｍのもので形成されている。
【００６２】
このような構成の多孔質体層２２においては、低周波数領域から高周波数領域までの広範囲に亘って吸音特性が優れており、また固体伝搬音や振動の低減にも効果的な制振性を発揮する。
【００６３】
この実施例において、膜２１の下面側に多孔質体層２２を積層するのは、膜２１の部分が付加質量、すなわち錘の役割として作用し、多孔質体層２２の部分がバネ、すなわち空気バネの役割として作用し、膜振動による吸音を行わせるためである。
【００６４】
なお、膜２１は、製品形態の自由度を向上させ、現場における施工を簡単にするため、接着やシリコーングラフト反応等により、多孔質体層２２と一体化することが好ましい。
【００６５】
図３は、第１の実施の形態における低周波吸音材の吸音特性を示している。ここで、図中、破線Ｌ１は、多孔質体層（グラスウール）の厚さを１００ｍｍとした従来の吸音材の吸音特性、実線Ｌ２は、膜（シリコーンゴム膜）２１の厚さを０．５ｍｍ、多孔質体層（グラスウール）２２の厚さを７５ｍｍとした第１の実施の形態における低周波吸音材２ａの吸音特性を示している。
【００６６】
同図より、従来の吸音材は、２００Ｈｚ程度を超える高周波領域では吸音率が高いものの、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域では吸音率が低く、これに対して、第1の実施の形態における吸音材は、２００Ｈｚ以上の高周波領域では吸音率が低いものの、２００Ｈｚ以下の低周波領域では吸音率が高いことが分かる。従って、第１の実施の形態における低周波吸音材２ａを使用すれば、低周波領域に対応可能な吸音材を提供することができる。
【００６７】
次に、このように構成された低周波吸音材２ａを鉄筋コンクリートから成る集合住宅の床面１に設置する方法について説明する。
【００６８】
図１および図４において、先ず、鉄筋コンクリートから成る集合住宅の床面１上に、複数本の金属製のライナー５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・、例えば幅が４０ｍｍ、高さが８０ｍｍの角柱のステンレス製のライナーを例えば９１０ｍｍの間隔をおいて平行に布設する。これにより、床面１上に低周波吸音材２ａを布設するための収納溝が形成される。ここで、各ライナー５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・の高さ（収納溝の深さ）は、低周波吸音材２ａの厚さと略同程度、若しくはそれより若干高くなるような寸法に設計されている。
【００６９】
次いで、このようにして形成された各収納溝に、多数個（例えば３０個）の、矩形状に形成されたパネル状の低周波吸音材２ａ（例えば縦幅：６０７ｍｍ、横幅：９１０ｍｍ、厚さ７５ｍｍ）を、多孔質体層２２を床面１側に向けてそれぞれ収納する。
【００７０】
次に、各ライナー５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・の頂部（図１中上部）間に厚さが２ｍｍ程度で開口率が４０％程度のステンレス製のパンチングメタルから成る補強板３を各低周波吸音材２ａの上面を覆うように載置し、さらに、補強板３の上面にカーペットから成るシート４を載置する。これにより、各低周波吸音材２ａは、ライナー５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・によって区画された収納溝および補強板３により機械的に保護されることになる。
【００７１】
図５は、床面に対する吸音構造の施工の有無によるパワーレベルの比較を示している。ここで、比較例は、床面１に吸音構造を適用しない、いわゆる通常の集合住宅の居室のパワーレベルを示しており、実施例は、床面１に、厚さ０．５ｍｍのシリコーンゴムから成る膜２１に厚さ７５ｍｍの３２Ｋフェルトのガラスウール（３２ｋｇ／ｍ３の硬いガラスウール）から成る多孔質体層２２を積層した低周波吸音材２ａを配置した、第１の実施の形態に係る吸音構造のパワーレベルを示している。なお、騒音レベルはＪＩＳＡ１４０９：１９９８「残響室法吸音率の測定方法」により測定した。
【００７２】
同図より、本実施例における吸音構造は、比較例に対して、居室内の卓越騒音である２００Ｈｚの吸音特性でおよそ３０ｄＢの優位差が認められ、本発明における吸音構造が第１の居室からの第２の居室への騒音防止対策として非常に有効であることが判る。
【００７３】
以上のように、本発明の吸音構造によれば、従来のように、第１の居室の壁体や天井に低周波吸音材を配設しなくても、第１の居室における２００Ｈｚ程度以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収することができ、ひいては第１の居室からの第２の居室への騒音を効果的に防止することができる。
［第２の実施の形態］
図６は、本発明における吸音構造の第２の実施の形態を示す断面図である。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７４】
この実施例においては、図６に示すように、図１に示す低周波吸音材２ａに代えて膜２１の上面側に多孔質体層（以下「第１の多孔質体層」という。）２２を、下面側に他の多孔質体層（以下「第２の多孔質体層」という。）２３を積層した低周波吸音材２ｂが用いられている。
【００７５】
ここで、樹脂膜２１に第１、第２の多孔質体層２２、２３を積層するのは、膜２１部分が付加質量、すなわち錘の役割として作用し、第１、第２の多孔質体層２２、２３がバネ、すなわち空気バネの役割として作用し、膜振動による吸音を行わせるためである。
【００７６】
なお、第２の多孔質体層２３は、図１に示す多孔質体層２２と同様のもので形成されている。また、樹脂膜２１は、第１、第２の多孔質体層２２、２３のうち少なくとも何れか一方と、前述と同様の手段により、一体化させることが好ましい。
【００７７】
図７は、第２の実施の形態における低周波吸音材２ｂの吸音特性を示している。ここで、図中、破線Ｌ１は、図３に示すものと同様に、多孔質体層（グラスウール）の厚さを１００ｍｍとした従来の吸音材の吸音特性、実線Ｌ３は、膜（シリコンゴム膜）２１の厚さを０．５ｍｍ、第１、第２の多孔質体層（グラスウール）２２、２３の厚さを７５ｍｍとした第２の実施の形態における吸音材の吸音特性を示している。
【００７８】
同図より、従来の吸音材は、前述と同様に、２００Ｈｚ程度を超える高周波領域では吸音率が高いものの、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域では吸音率が低く、これに対して、第２の実施の形態における低周波吸音材は、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域のみならず、２００Ｈｚ程度以上の高周波領域にわたって、優れた吸音特性を示していることが分かる。
【００７９】
図８は、床面に対する吸音構造の施工の有無によるパワーレベルの比較を示している。ここで、比較例は、床面１に吸音構造を適用しない、いわゆる通常の集合住宅の居室のパワーレベルを示しており、実施例は、床面１に、厚さ０．５ｍｍのシリコーンゴムから成る膜２１の上面側に厚さ２５ｍｍの３２Ｋフェルトのガラスウールから成る第１の多孔質体層２２を、下面側に厚さ５０ｍｍの３２Ｋフェルトのガラスウールから成る第２の多孔質体層２３を積層した低周波吸音材２ｂを配置した、第２の実施の形態に係る吸音構造のパワーレベルを示している。なお、騒音レベルは前述の実施例と同様にＪＩＳＡ１４０９：１９９８「残響室法吸音率の測定方法」により測定した。
【００８０】
同図より、本実施例における吸音構造においても、前述の実施例と同様に、居室内の卓越騒音である２００Ｈｚの吸音特性でおよそ３０ｄＢの優位差が認められ、本発明における吸音構造が第１の居室からの第２の居室への騒音防止対策として非常に有効であることが判る。
【００８１】
以上のように、本発明の吸音構造においても、従来のように、第１の居室の壁体や天井に低周波吸音材を配設しなくても、第１の居室における２００Ｈｚ程度以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収することができ、ひいては第１の居室からの第２の居室への騒音を効果的に防止することができる。
［第３の実施の形態］
図９は、本発明における吸音構造の第３の実施の形態を示す断面図である。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８２】
図９において、この実施例においては、図１に示す低周波吸音材２ａに代えて膜状吸音構造の低周波吸音材２ｃが用いられている。
【００８３】
すなわち、この実施例における低周波吸音材２ｃは、補強層３の下面側に配置される無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜２１を備えており、当該膜２１は、空気層６を介して床面１と平行に配置されている。
【００８４】
このような構成の膜状の吸音構造においては、前述と同様に、低周波吸音材としての膜２１の質量に対して空気層６がバネとして作用し、単一共振系を形成し、音波の周波数がこの単一共振系の共振周波数と一致したとき膜２１が振動し内部摩擦により吸音されることになる。
【００８５】
この実施例においても、鉄筋コンクリートの集合住宅の居室の床面に低周波吸音材２ｃとしての膜２１を配置することで、当該居室内の２００Ｈｚ程度以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収することができ、ひいては、従来のように、第１の居室の壁体や天井に低周波吸音材を配設しなくても、第１の居室からの第２の居室への騒音を効果的に防止することができる。また、この実施例においては、空気層を有する膜状吸音構造とされていることから、軽量化を目指す自動車等の移動体に適用した場合には、移動体自身の重量アップを抑えつつ移動体の周囲の騒音を効果的に吸収することができる。
［第４の実施の形態］
図１０は、本発明における吸音構造の第４の実施の形態を示す断面図である。なお、同図において、図１および図９と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８６】
図１０において、この実施例においては、図１に示す低周波吸音材２ａに代えて薄厚の低周波吸音材２ａ´が用いられている。
【００８７】
すなわち、この実施例における低周波吸音材２ａ´は、膜２１の下面側に図１に示す多孔質体層２２よりも厚さを薄く形成した薄厚の多孔質体層２２´が積層されており、当該薄厚の多孔質体層２２´が空気層６を介して床面１と平行に配置されている。
【００８８】
この実施例においては、第１の実施例と比較すれば多孔質体層の厚さを薄く形成した分だけ若干吸音特性が低下するものの、床面１と多孔質体層２２´間にいわゆる背後空気層を存在させることで、全体として吸音構造の軽量化および低コスト化を図ることができる。従って、この実施例を軽量化を目指す自動車等の移動体に適用した場合には、移動体自身の重量アップを抑えつつ移動体の周囲の騒音を効果的に吸収することができる。
［第５の実施の形態］
図１１は、本発明における吸音構造の第５の実施の形態を示す断面図である。なお、同図において、図６および図９と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８９】
図１１において、この実施例においては、図６に示す低周波吸音材２ｂに代えて薄厚の低周波吸音材２ｂ´が用いられている。
【００９０】
すなわち、この実施例における低周波吸音材２ｂ´は、膜２１の下面側に図６に示す第２の多孔質体層２３よりも厚さを薄く形成した第２の薄厚の多孔質体層２３´が積層されており、当該薄厚の第２の多孔質体層２３´が空気層６を介して床面１と平行に配置されている。
【００９１】
この実施例においても、第２の実施例と比較すれば第２の多孔質体層の厚さを薄く形成した分だけ若干吸音特性が低下するものの、床面１と第２の多孔質体層２３´間にいわゆる背後空気層を存在させることで、全体として吸音構造の軽量化および低コスト化を図ることができる。従って、この実施例においても、軽量化を目指す自動車等の移動体に適用した場合には、移動体自身の重量アップを抑えつつ移動体の周囲の騒音を効果的に吸収することができる。
［第６の実施の形態］
前述の実施例では、膜２１を無機化合物を含むシリコーンゴムで形成した場合について述べているが、当該膜２１は、アクリル樹脂に２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物、並びに次に示す炭素繊維を混入したもので形成してもよい。
【００９２】
このような構成の膜２１においては、アクリル樹脂に炭素繊維を添加することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する樹脂膜を形成することができる。
【００９３】
ここで炭素繊維としては、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部のものを使用することが好ましい。ここで、繊維径を１０〜３０μｍとしたのは、繊維径を１０μｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、繊維径が３０μｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。また、長さの平均値が０.３〜２ｍｍとしたのは、長さの平均値を０.３ｍｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、長さの平均値が２ｍｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。さらに、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部としたのは、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５部未満では樹脂間の結合が低下するからであり、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し１０部を超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。
【００９４】
図１２は、第６の実施の形態における樹脂膜の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。
【００９５】
ここで、第６の実施の形態における膜２１は、アクリル樹脂に２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムを混入したもの形成されており、比較例としてウレタンから成る樹脂膜が使用されている。
【００９６】
なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。
【００９７】
同図より、第６の実施の形態における膜２１は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ2］・１０ｓｅｃ未満にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
前述の実施例においては、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、次のように構成してもよい。
【００９９】
第１に、前述の実施例においては、剛壁としての性能を有する鉄筋コンクリートから成る集合住宅の床面１に適用した場合について述べているが、床面１が剛壁としての性能を有しない場合には、低周波吸音材の背面側にすなわち床面１上に背後剛壁層（例えば厚さ２ｍｍ程度の鋼板、若しくは厚さが５ｍｍ程度のアルミニウム板）を布設する必要がある。
【０１００】
第２に、前述の実施例においては、膜としてシリコーンゴムを使用した場合について説明しているが、シリコーンゴムに代えて、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムを使用してもよい。
【０１０１】
第３に、前述の実施例においては、膜を接着やシリコーングラフト反応等の手段により多孔質体層（または他の多孔質体層）と一体化させる場合について述べているが、膜および／または多孔質体層（または他の多孔質体層）を加熱し、膜および／または多孔質体層（または他の多孔質体層）が軟化する温度（例えば、８０℃）になったときに、多少の圧力を付与することで両者を一体化させてもよい。
【０１０２】
第４に、前述の実施例においては、膜の燃焼発熱量および燃焼発熱速度について述べているが、低周波吸音材自身の燃焼発熱量を８ＭＪ／ｍ２以下、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ２］・１０ｓｅｃ以下としてもよい。
【０１０３】
第５に、前述の実施例においては、鉄筋コンクリートから成る集合住宅の床面に適用した場合について述べているが、オフィスのフリーアクセスフロア、シアターの床面、エレベータの床面、自動車の床面（フロアパン）等に適用しても、周囲の騒音を効果的に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における吸音構造の断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるシリコーンゴムとフィラーの混合比を示す説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における低周波吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における低周波吸音材の設置状況を示す説明図。
【図５】本発明の第１の実施の形態における吸音構造のパワーレベルと周波数との関係を示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における吸音構造の断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態における低周波吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における吸音構造のパワーレベルの測定状況を示す説明図。
【図９】本発明の第３の実施の形態における吸音構造の断面図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態における吸音構造の断面図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態における吸音構造の断面図。
【図１２】本発明の他の実施の形態におけるアクリル樹脂とフィラーの混合比を示す説明図。
【符号の説明】
【０１０５】
１・・・床面
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ・・・低周波吸音材
２１・・・膜
２２・・・第１の多孔質体層（多孔質体層）
２３・・・第２の多孔質体層（他の多孔質体層）
３・・・補強層
４・・・シート
５ａ、５ｂ、５ｃ・・・ライナー
６・・・空気層
【図１】
2007133246.tif 000003
【図２】
2007133246.tif 000004
【図３】
2007133246.tif 000005
【図４】
2007133246.tif 000006
【図５】
2007133246.tif 000007
【図６】
2007133246.tif 000008
【図７】
2007133246.tif 000009
【図８】
2007133246.tif 000010
【図９】
2007133246.tif 000011
【図１０】
2007133246.tif 000012
【図１１】
2007133246.tif 000013
【図１２】
2007133246.tif 000014