JP2003522305A - 遮音性サンドイッチ要素 - Google Patents

遮音性サンドイッチ要素

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Abstract

(57)【要約】 プラスティックフォームコアに実質的に結合された２枚のフェーシング層（１）を含み、前記フォームコアは少なくとも２つ層（２）からなり、コア層（２）はコア層（２）の間にギャップ（４）を形成する接触ポイント（又はブリッジと呼ばれる）（３）を介して結合されており、そして長いスパン及び／又は薄いフェーシング層の場合には、コア層（２）を互いに特定の距離に保つためにギャップ（４）内にトラベルストップを含み、コア層の材料は、５０％を超える連続気泡を含む半硬質の気泡材料であり、そして５０ｋＰａを超える引張り強さを有し、そして５〜２００ｋＰａ、好ましくは１５〜８０ｋＰａの１０％歪み時の圧縮強さを有する、多層の遮音性の機械的に強いサンドイッチ要素。接触ポイント又はブリッジ（３）の間の距離は少なくとも３５０ｍｍである。新規のサンドイッチ要素は遮音性のドア、パーティション要素又は建設物（構造）ユニットとして使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は遮音性サンドイッチ要素に関し、より詳細には、ドア、パーティショ
ン、壁又は天井などの遮音性の多層の建築もしくは建設要素もしくは部品であっ
て、少なくとも１種のコア材料からなる連続気泡半硬質フォームコアを含み、コ
ア内にある１つ以上の中空スペース又は空気ギャップを含み、そして２枚の外側
フェーシング層を含むものに関する。
【０００２】 より詳細には、本発明は、新たな又は既存の建物のドア、パーティション要素
、壁、天井、床、バルクヘッド、ファイアードア、トラップ、リッド、フラップ
、窓、コンパートメント要素又はパネルのような遮音性サンドイッチ要素に関す
る。この新規のサンドイッチ要素は、遮音性能を改良するために、建物、建設業
又はその他の産業において有用である。また、本発明は、構造上の単純さ、機械
強度及び剛性の面で従来技術の要素に勝る遮音性要素に関し、そして、壁、パー
ティション、天井、並びに、建物、構造及び機械の他の部品を音響的に改良する
ための、建設業又は他の産業における、このような新規の遮音性の多層のサンド
イッチ要素の使用に関する。
【０００３】 建設業において、部屋及びオフィスなどの別個の領域に建築領域を小分けする
ために、パーティションウォールとしてパネルを使用することがよく知られてい
る。通常、パネルは、絶縁性鉱物繊維コアと、コア及び空気ギャップ又は中空ス
ペースを包囲する２枚の外側フェーシング層とからなる。鉱物繊維のような絶縁
性材料は断熱性及び／又は遮音性を与えるようにしてフェーシング層の間に配置
される。
【０００４】 多層の遮音性サンドイッチ要素、ラミネート又はボードを、音及び騒音の増幅
及び伝播及び音の放射を低減する目的で、パーティション要素又はコンパートメ
ント要素又は壁もしくは天井に固定するパネルとして使用することも知られてい
る。壁又は天井に遮音性要素を取り付け、又は、パーティション要素として遮音
要素を使用することにより、遮音性能を上げて居住用建築物又はオフィス用建築
物を高品質化することができる。このように、古くなった建築物は、現代のしば
しばより高い規制基準に合致するように調節されうる。近所又は外部源からの騒
音又は室内から生じる騒音は実質的に低減されうる。
【０００５】 しかしながら、鉱物繊維コアを有するこのようなパーティション又はパネルの
主たる欠点は、このような繊維に機械強度がないことである。そのため、フェー
シング層は、例えば、スクリュー又はフレームによって固定され、そして金属も
しくは木材スタッドによって支持されなければならない。これには長い製造工程
が必要である。
【０００６】 ＪＡ０２２１６４２において、少なくとも１つの表面材料と接触しないような
様式で、合板、石膏板又はアクリル板により形成されたフェーシング層の間に多
孔性材料、例えば、グラスウール又は発泡した合成樹脂が積み上げられた遮音性
パネルが開示されている。この明細書の教示によれば、この状態を安定化し又は
固定化するためにはフレームが使用されねばならない。このフレームは、上記の
アセンブリーに取り付けられてパネルを形成する。もちろん、これは比較的に複
雑であり、そのため、費用のかかる手順である。さらに、これは、従来の木材フ
レーム壁又はパネルから推考されるよく知られた方法である。
【０００７】 ＤＥ３７１００５７はミネラルウールの層と外側チップボードフェーシング層
との間に空気ギャップを有する内壁のための多層遮音性パネルを開示している。
この遮音性パネルは、チップボードから製造されたカバーパネル又はフェーシン
グ層からリブによって間隔が空けられたチップボードから製造された主パネルを
含む。これらの２つのパネルの内側表面は、接着剤により保持されたファイバー
ボードによって覆われている。良好な音減衰性能を達成するために、２つのファ
イバーボードは重量が異なる。この多層のパネルは５層からなり、すなわち、各
々がファイバーボードに接着された２層のチップボード層と、遮音性材料として
作用するサンドイッチの中央にあるミネラルウール層とからなる。ミネラルウー
ルは部分的にのみ空間を充填し、それにより、空気ギャップがミネラルウールと
カバーパネルの内側表面に接着されたファイバーボードのうちの１つとの間に提
供される。それはスクリューによってリブに固定される。記載から明らかなよう
に、この多層状パネルの設計は非常に複雑である。それ故、その製造は比較的に
費用がかかる。質量の増加により音響性能は達成されるが、このようなパネルで
は輸送及び設置が困難になる。
【０００８】 幾つかの提案によれば、鉱物繊維の代わりに、有機プラスティック、例えば、
よく知られた連続気泡のポリウレタンフォームラミネートが使用されている。し
かしながら、このようなラミネートは脆くそして低い引張り強さ（約３０ｋＰａ
）を有するという欠点を示す。
【０００９】 米国特許第４，３１７，５０３号明細書には遮音性建築要素が開示されており
、それは、複数の平行な層要素を含み、そのうち、第一の内側の厚い要素は鉱物
繊維又は剛性プラスティックフォームの層により構成されそして複数のキャビテ
ィーを含む。実質的に空気透過性である第二の剛性要素は、第一の内側の要素の
一主面及び外側の不透過性要素に結合されている。外側の不透過性要素は、実質
的に全体の外側要素が第二の内側要素との関係で自由に振動するように、第二の
内側要素から小さな距離を置いて配置される。このタイプの建築要素の主たる欠
点はこのような多層構造の複雑さと製造コストが高いことである。
【００１０】 他の既知のタイプのパーティションは、フォーム又はハニカムコアを有するも
のを含む多層構造である。フォームコアは、しかしながら、適切な機械強度を有
するけれども、遮音性能に関するかぎり、非常に低い性能である。この問題を克
服するために、フォームコアは許容できないほどの厚さ及び重量のものでなけれ
ばならない。
【００１１】 一般的に言って、壁の遮音性能を上げるための幾つかの既知のタイプのシステ
ムがある。例えば、 壁の質量を増加させること、これはもちろんより良好な遮音性能を提供するた
めの最も基本的な方法である（質量則）。 レジリエント性パネル又はサンドイッチ構造を使用し、その部品、すなわち、
フェーシング層とコア層が、入射した音響エネルギーの一部又は殆どが機械エネ
ルギーに変換されるような位相関係を有せずに振動し、入射した音響エネルギー
が内部摩擦及び変形により散逸されるようにすること（マス−スプリング−マス
システム）。 壁の質量の増加又は質量則に従う同様の構造の欠点は良好な性能のためにはむ
しろ重くそして厚い構造が要求されることである。 一般的なマス−スプリング−マスシステムの欠点は、誤って配置されそしてシ
ャープ過ぎる場合には、共鳴周波数がしばしば全体の性能を妨害することである
。
【００１２】 より良好な結果は、ＷＯ９５／１４１３６明細書に開示されているような遮音
性要素又はパネルを使用することにより得られる。この多層の遮音性パネル又は
要素は、好ましい態様において、（ａ）２枚の外側フェーシング層と、（ｂ）キ
ャビティーを有しかつ交互のパターンで接触ポイントで両方の外側層と密に接触
して配置されている単一で連続の軟質合成フォームコア層である軟質合成コア材
料とを含み、それにより、コア層と、対向している外側層との間にギャップを提
供しているものである。
【００１３】 ＷＯ９５／１４１３６の明細書、図面、特許請求の範囲及び要約書に実際に開
示されているのは以下のとおりである。 ２枚のフェーシング層、例えば、石膏ボードと、フェーシング層の間にあるコ
ア材料を含むサンドイッチ要素。 コア層は弾性の独立気泡のポリエチレンフォーム、又は、硬質の独立気泡のポ
リウレタンフォーム、又は、他の独立気泡プラスティックフォーム、例えば、ポ
リ塩化ビニル又はポリスチレンをベースとするフォームを含む。 第二のフェーシング層はブリック構造であってよく、このため、間接的に壁と
して参照し、それにコア層が、例えば、モルタルで接着できる。 コア層は特別な幾何配列でキャビティーを含み、そしてコア層とフェーシング
層との間にギャップがある。 ギャップは、対向しているフェーシングに対して交互のパターンで配置されて
いる接触ポイント又は領域により、コア層とフェーシング層との間に閉じ込めら
れている。そして、 マス−スプリング−マスシステムにおける最良の結果を得るために実験的手段
及び理論考察が応用される。
【００１４】 ＷＯ９５／１４１３６明細書に開示されたパネルは遮音特性及び機械特性の両
方を有する。この技術は以前から知られている製品と比較して良好な遮音性を有
する軽量で安価なパネルを提供するけれども、住居用建築物及び事務所用建築物
を高級化し、そして改良された遮音特性を有するパーティションを設計するため
に特に有用である、遮音特性及び機械特性の両方を有するパーティション及びド
アなどの室内パーティション要素及びサンドイッチ要素を提供することは依然と
して非常に望まれている。また、このような遮音性パネルを製造しそして設置す
るためのより経済的な方法も要求されてきた。
【００１５】 以前の欧州特許出願９８ １１１ ２９５．６−２３０３は、フェーシング層
と、それに結合されたプラスティックフォームコア層で、このコア層の材料が特
定の特性を有する半硬質の気泡材料であるものと、構造体で、この構造体とコア
層との間にギャップを残すストリップ、パッチ、ダブ又は他の幾何突起物（一般
に、「接触ポイント」と呼ばれる）の手段により別個の接触ポイントでコア層が
固定されている構造体と、長いスパン及び／又は薄いフェーシング層の場合には
、構造体からコア層を特定の距離に保つためのトラベルストップとを含む、多層
の遮音パネルに関する。
【００１６】 ＥＰ９８ １１１ ２９５．６−２３０３によるパネルは建築物及び／又は機
械の遮音特性を改良するために建設業及び他の産業において有用である。
【００１７】 これらのサンドイッチ要素は、一般に、パーティション要素として適切である
が、その機械強度は、強度及び耐性がドア又は壁の建設物におけるような建設物
要素への応用に特に重要である用途分野では、フェーシングとコアとの間にギャ
ップが存在するので充分でないことがある。
【００１８】 その要求及び他の要求は本発明により満たされる。このように、本発明は、フ
ェーシング層と、フェーシング層の間にありかつフェーシング層に結合されたプ
ラスティックフォームコアとを含み、このコアが１個以上のキャビティーを呈す
る、多層の遮音性のサンドイッチ要素であって、 キャビティーはフェーシングに本質的に平行にありそしてコアの内部にあるギ
ャップであり、 コア材料は、５０％を超え、好ましくは９０％を超える連続気泡を含む、半硬
質の気泡性材料であり、 そして引張り強さが５０ｋＰａを超え、好ましくは９０ｋＰａを超え、 そして１０％歪みにおける圧縮強さが５〜２００ｋＰａであり、好ましくは１
５〜８０ｋＰａである、 ことを特徴とする、多層の遮音性のサンドイッチ要素を提供する。
【００１９】 本発明の好ましい態様において、ギャップが２つのコア層と「ブリッジ」とも
呼ばれる接触ポイントとにより画定されており、このブリッジがコア層を分離し
そしてコア層間のギャップを形成しながら、コア層間の構造結合部を提供してい
るサンドイッチ要素が提供される。
【００２０】 接触ポイントの間の距離は少なくとも３５０ｍｍであり、より好ましくは最低
で４５０ｍｍであり、又は，さらには６００ｍｍであり、但し、機械的一体性が
保持できることが条件である。
【００２１】 フェーシング層は各々、０．５〜１００ｍｍ、好ましくは０．５〜２５ｍｍの
厚さであることができる。フェーシング層の材料は０．５〜２０ｍｍの厚さの金
属シ−ト、好ましくはスチール又はアルミニウムであるか、又は、４〜２５ｍｍ
の厚さの木製シ−トであってよい。特定の用途分野に有用な他の材料は、当業者
に知られている。
【００２２】 フォームコア層は２０〜５００ｍｍの厚さ、好ましくは２０〜３００ｍｍ、そ
してさらに好ましくは２００ｍｍ以下の厚さであることができる。各フォームコ
ア層は、一般に、有意な減衰性を達成するために最小で１０ｍｍの厚さであり、
好ましくは１５〜１００ｍｍの厚さである。しかしながら、これらの範囲は限定
するものと解釈されるべきでないことに注意されたい。これらの範囲から外れる
値も特定の用途、例えば、非常に高い音波減衰性を要求する施設では適切である
ことがある。
【００２３】 フォームコア層は同一の厚さであっても又はそうでなくてもよい。幾つかのフ
ェーシング材料の場合に、フェーシング及びコア層から製造されるアセンブリー
の特徴的臨界周波数の負の影響を最小とするために、様々な厚さを用いることが
有利であることが判った。
【００２４】 好ましくは、コア層の材料はポリウレタンフォームであり、例えば、米国特許
第５，５３８，７７９号明細書に開示された調製法によるタイプのものである。
【００２５】 コア層の材料は１種を超えるフォームのタイプを含んでよい。例えば、ポリウ
レタンに加えて、ポリエチレン又はポリスチレンを含んでよい。それは、ビチュ
ーメン又は重質プラスティック又は他の材料から作られたシートを含むことがで
きる。
【００２６】 好ましい態様において、コア層の材料は５０００〜８０，０００Ｎｓ／ｍ4、
好ましくは５０００〜３００，０００Ｎｓ／ｍ4の空気流抵抗を有する。
【００２７】 コア層の材料の損失ファクターは好ましくは０．１を超え、より好ましくは０
．２を超え（ＳＡＥ Sound and Heat Insulation Materials Committee, SAE H
andbook, 1994, Volume 1, page 2.30により定義されている）、そして損失ファ
クターは０．３又はそれ以上に達することもできる。
【００２８】 長いギャップ及び／又は薄いフェーシング層の場合には、少なくとも１つのコ
ア層で、ギャップ内部に、トラベルストップが提供され、それにより、コア層が
互いに特定の距離を常に保つようにする。
【００２９】 対向するコア層からのトラベルストップの距離、又は、コア層同士の互いの距
離は、０％歪みで、好ましくは少なくとも０．１ｍｍであり、好ましい範囲は２
〜１０ｍｍである。
【００３０】 好ましい態様において、接触ポイントの総面積はサンドイッチ要素の総面積に
対して３０％未満、好ましくは１５％未満の比である。
【００３１】 好ましい態様において、接触ポイントは厚さが０．５〜１００ｍｍで幅が１０
〜１００ｍｍのプラスティックフォーム、プラスティック、金属又は木材ストリ
ップである。しかしながら、これらの範囲は限定するものと解釈されるべきでな
く、そして用途の特定の応力要求及びフェーシングの剛性により変化するであろ
う。例えば、非常に硬質のフェーシングは不特定の厚さの空気ギャップを可能に
するであろう。コア層の突出部分、又は、さらに他の構造要素、例えば、ドアフ
レームは接触ポイント又は「ブリッジ」の機能を呈することができる。
【００３２】 さらに、本発明は、フェーシング層をプラスティックフォームコアに結合させ
ることによる新規の遮音性サンドイッチ要素の製造方法を提供し、この方法は、
予め決められた距離で接触ポイント又はブリッジを介して２つのコア層を結合し
、それにより、コア層の間にギャップを残すこと、又は、コア層の一体部品とし
て予め決められた距離で接触ポイント又はブリッジを形成するように最初に２つ
のコア層を機械加工し、そして後に、接触ポイント又はブリッジを介して２つの
コア層を結合し、それにより、コア層の間にギャップを残すこと、又は、単一の
プラスティックフォームボードからギャップを切削することによりプラスティッ
クフォームコアが製造されることを特徴とする。
【００３３】 さらに、本発明は、建築物及び／又は機械の遮音特性を改良するための、建設
業及び他の産業における新規の遮音サンドイッチ要素の使用を提供する。
【００３４】 本発明の特に驚くべき特徴は、フェーシング層に結合されたコア層の長スパン
振動がすべての周波数で特に良好な減衰性を提供し、そして共鳴及び臨界周波数
で特に良好な減衰性を提供することである。
【００３５】 フォームコア内で形成されるギャップは与えられた条件での実要求によりかな
り変化しうる。非常に硬質のフェーシングは不特定の厚さの空気ギャップを可能
にするであろう。厚さは、通常、０．１〜２００ｍｍの範囲である。ときどき、
ケーブル、パイプ及び他のサービスラインを通過することができるように２０〜
５０ｍｍの厚さが選択される。特別の考察を別とすると、ギャップの厚さはしば
しば１〜１０ｍｍであり、より好ましくは２〜５ｍｍの範囲である。
【００３６】 石膏ボード（又は不充分に剛性である他の材料のボード）がフェーシング層と
して使用される場合であって、そして、例えば、石膏ボードが１０ｍｍの厚さで
ありかつそのスパンが４００ｍｍを超える場合、又は、１３ｍｍの厚さでありか
つそのスパンが６００ｍｍを超える場合には、石膏ボードの変形を制限するため
に、ストリップ又はパッチから製造された「ミッドスパン」トラベルストップシ
ステムが設置されることができる。例として、ボードの縁で４０ｍｍ幅の接触ポ
イント（又はストライプ）とともに１２００ｍｍ幅の石膏ボードラミネートが設
置され、それにより、１１２０ｍｍのフリースパンが提供されるならば、トラベ
ルストップストライプがボードの中央に固定され、スパンを減じるであろう。も
し接触ストライプ幅が、例えば、４０ｍｍであるならば、トラベルストップスト
ライプの幅は３０〜３９．９ｍｍであり、より好ましくは３５〜３８ｍｍであろ
う。
【００３７】 特に特定のフォーム材料を使用することにより、本明細書及び特許請求の範囲
に規定されるパラメータに従って、コア層、フェーシング層及びトラベルストッ
プに関する特定の設計を適用することによる本発明の実行よって、非常に低い共
鳴周波数を示し、そして特に共鳴周波数において、驚くほど高い振動減衰性を示
し、そして非常に高い機械強度及び剛性を有する遮音性サンドイッチ要素が得ら
れ、このことはこの新規の要素が特に損傷の危険性なく輸送及び取り扱いできる
ことを意味する。それ故、例えば、スクリュー、フレーム又はスタッドなどによ
る、アセンブリーの機械的一体性を確保するための追加の強化は必要ない。
【００３８】 それでも、一旦、部品が配置され又は設置される前に、特定の用途要求を実現
することを確保するために、要素の内部又は結合部に他の連結又は剛性化デバイ
スは取り込まれてもよい。使用における全ての強度要求を実現しながら、音の伝
達が起こらないような設計が提案される。このことは当業者に知られている。
【００３９】 典型的な強化材はドア用途では木製もしくは金属製フレーム、パーティション
用途ではスチールスタッドもしくはビーム、そして壁用途ではモルタルもしくは
接着剤（グルー）であろう。
【００４０】 フェーシング層は、遮音性サンドイッチ要素又はパネルを製造するために通常
に使用されているどの材料から製造されてもよい。フェーシング層として有用な
例示の材料は、プラスティックもしくはパーティクルボード、厚紙もしくはカー
ドボード、ファイバーボード、石膏ボード、可撓性プラスティックフィルムもし
くはホイル、金属シート、例えば、スチール、鉛もしくはアルミニウムシート、
合板、木材ボード及びチップボードを含み、最も典型的には、石膏ボード及びチ
ップボードである。フェーシング層としての使用に好ましい材料はパーティショ
ン用途では石膏ボードであり、そしてドア用途では金属シート又は木製ボードで
ある。
【００４１】 本発明の１つの態様において、２つの表面のうちの１つで接触ポイントとして
、分離されたポリウレタンフォームパッチを有するポリウレタンフォームから製
造されたコア層は、その内側表面において別のポリウレタンフォームコア層に接
着剤によって実質的に取り付けられ、それにより、コアを形成する。通常、この
ようなパネルは現場での組み立てを避けるために予備製造されるであろう。その
後、コアは、ポリウレタングルー、ネオプレン触圧接着剤又はトランスファー接
着剤などの適切な接着剤を用いた接着によって又は機械固定によって２枚のフェ
ーシング層に固定されて、本発明によるサンドイッチ要素が製造されるであろう
。
【００４２】 このように得られたサンドイッチ要素は例えばドアとして使用できる。ドアの
フェーシング材料は、通常、金属シート又は木製シートの薄い層であり、そして
コア層に実質的に結合され、熱安定性、耐衝撃変形性、完全な平面表面及び美観
などの要求を満たす。それ故、フェーシング層に剛性が欠けるときには、強化フ
ォームコアとフェーシング層と間にギャップが形成されないことが重要である。
【００４３】 さらに、接着剤によるフェーシング層とコア層との間の実質的な結合は、例え
ば、本発明により使用される非常に高い減衰性のコア材料が衝撃及び振動の伝達
を非常に低減するかぎり利点を提供する。
【００４４】 新規のサンドイッチ要素は、例えば、自立するルームパーティションとしても
使用できる。このようなパーティション要素は、通常、床及び／又は天井に固定
される。それは壁、天井、床又は他の建築構造物に固定されうる。
【００４５】 本発明によるサンドイッチパーティションの概念は、軽量、容易な連結デバイ
ス、取り扱い容易性及び遮音特性が重要な要件となる、主に、オフィス、インダ
ストリーキャビン及び他のパネル用途のための空間分割ユニットに関する。これ
らのパーティションは垂直配置又は水平配置で置くことができるが、特定の態様
においては、鋭角又は鈍角で配置されてもよい。
【００４６】 コアの内部に特定の接触ポイント又はブリッジを取り入れ、空気ギャップを形
成することにより顕著な遮音性能が達成できたことは驚くべきことであった。そ
れ故、このことは本発明の顕著な特徴である。
【００４７】 接触ポイントは、本発明の要件を満たすかぎり、ポリウレタンフォーム層から
機械加工されるか、又は、他の適切な材料、例えば、ポリウレタン以外のプラス
ティック、グルー又は他の接着剤、木、石膏又は金属から製造されることができ
る。
【００４８】 本発明によるサンドイッチ要素のドア及びパーティション用途に加えて、本発
明の別の態様は建設物ユニット用途に有用なパネルである。ここで、新規のサン
ドイッチ要素は建築物の壁のブリックストーン、天井、床又は他の建設部品又は
ユニットのように機能する。
【００４９】 本発明の遮音性サンドイッチ要素は既存の建築物を改装するのに有用であるだ
けでなく、新規の建設物における要素としても有用である。遮音性サンドイッチ
要素はドアもしくはパーティション要素又は壁建設ユニットとして製造できる。
遮音性サンドイッチ要素は、遮音性を改良し、この要素がなければ壁、ドア、床
、天井及びパーティションを通過するような音及び騒音を無くし又は減衰する、
薄く、軽量で機械的に強固なものとなる。
【００５０】 実施例に基づいて、本発明によるサンドイッチ要素は、従来技術の遮音性要素
と比較して、遮音／機械強度／軽量／厚さの特性及び製造／設置法の組み合わせ
について、驚くほど実質的に優れていることが示されるであろう。それは、現状
技術水準の遮音性サンドイッチ要素と比較して、機械強度が優れており、高い音
響減衰性能を有し、そして共鳴周波数を抑制しそして下げる。コア内のギャップ
は第一の非常に柔らかいスプリングとして作用し、そしてコア層は第二の硬いス
プリングとして作用する。コア層の硬質性のために、要素の変形は非常に抑制さ
れ、それにより、建築物において意図した用途で使用できる。
【００５１】 以下の実施例は本発明を例示するために与えられ、そしていかようにも制限さ
れるものと解釈されるべきでない。
【００５２】 例１ ドアとしての用途のための本発明によるサンドイッチ要素のアセンブリーを模
式的に図１に示す。番号（１）はフェーシング層を示し、（２）はコア層を示し
、（３）は接触ポイントを示す。それは、この場合にＴ形状である。図２及び３
は組み立てた後の２つのサンドイッチ要素を示し、図２による要素と比較したと
きの図３による要素の差は、第三の接触ポイントが組み込まれていることである
。
【００５３】 米国特許第５，５３８，７７９号明細書の例１に記載された方法に従って製造
した、２０ｍｍ厚さのポリウレタンボード及び４０ｍｍ厚さのポリウレタンボー
ド（２）及び２枚の１ｍｍ厚さのスチールシート（１）から要素を製造した。こ
れらの要素は、室温において触圧接着剤（ネオプレン）を用いて、１枚のボード
を１枚の金属シートに、そしてもう一枚のボードを第二の金属シートにスプレー
接着し、そして４０ｍｍ幅で、互いに８００ｍｍの距離にあるＴ形状の接触ポイ
ント（３）を介して図２に示すように、また、Ｔ形状の接触ポイント（３）及び
中央の追加の接触ポイント（３’）を介して図３に示すように両アセンブリーを
結合することにより製造した。接触ポイントは３ｍｍの厚さでかつ４０ｍｍの幅
のプラスティックストライプである（例えば、ＰＥ、ＰＵ又はＰＶＣ）。
【００５４】 ２枚のコア層は厚さが異なることに注意されたい。その理由は、一旦結合され
たこのようなコア層とフェーシングの、特性臨界周波数の負の効果を低減するか
らである。
【００５５】 トラベルストップは必要に応じて組み込まれてよい。
【００５６】 空気ギャップ（４）は接触ポイント（３）により生じる厚さと距離Ｄを特徴と
する。図２及び３に示される距離Ｄは、機械的一体性を維持するかぎり、少なく
とも３５０ｍｍであり、好ましくは少なくとも４５０ｍｍであり、又は、最も好
ましくは６００ｍｍ以上である。
【００５７】 本発明により製造されるドアは異なる温度下にお辞儀効果(bowing effect)を
示すことなく、優れた寸法安定性及び熱安定性を達成するであろう。それは３倍
の重量の従来の構造よりも良好な断熱性及び顕著な耐衝撃性及び空気輸送遮音性
を提供するであろう。
【００５８】 コア材料の厚さ及び剛性の適切な選択により、非常に薄いフェーシング材料を
用いたとしても、優れた平面性及び美観が得られるであろう。
【００５９】 例２ 本発明によるドアサンドイッチ要素を製造しそして遮音性を試験した。
【００６０】 ２．１−図４は試験したドアの断面図及び構成を示し、寸法は１０５０ｍｍ×
２０５０ｍｍ×５５ｍｍである（図１も参照されたい）。フェーシング（１）は
１．５ｍｍ厚さのスチールシートである。
【００６１】 コア材料（２）はThe Dow Chemical Companyから入手可能な米国特許第５，５
３８，７７９号明細書に以前に記載された騒音遮断フォームである。上半分の厚
さＨ１は１５ｍｍであり、そして下半分の厚さＨ２は３５ｍｍである。
【００６２】 接触ポイント（３）は５ｍｍ厚さで２０５０ｍｍ長さの３０ｍｍ幅のフォーム
ストリップからできており、１５ｍｍ幅で５５ｍｍ厚さでドアパネルの４面の周
囲に広がっているパイン木材製のフレームを有し、縁の剛性及び硬質性を提供し
ている。
【００６３】 図４の構造から判るように、木材フレームはフォームコア及びスチールフェー
シングの両方に触圧ネオプレン接着剤により完全に接着されており、フォームス
トライプは２つの対のコア材料（２）同士の接触を確保するためにそこに横たえ
られているだけで、接着されていない。
【００６４】 試験品は５７ｋｇと計量され、すなわち、わずか２６ｋｇ／ｍ2である。全体
の厚さは５８ｍｍである。
【００６５】 非常に軽い重量及び薄くなった厚さにもかかわらず、断面が図４に示される本
発明によるドア要素又はパネルは驚くほど高い遮音性能を達成する（デシベルス
ケール（Ａ）（ｄＢ（Ａ））で測定してＲｗ＝４９ｄＢ（Ａ）、Ｒpink＝４７ｄ
Ｂ（Ａ）、及びＲroad noize＝４１ｄＢ（Ａ））。
【００６６】 このような重量及び厚さの入手可能なドアパネルでこのようなレベルの性能を
示すものはなかった。
【００６７】 これは、例えば、Ｒ＝４７ｄＢの遮音性を達成する９０ｍｍ厚さの２０７ｋｇ
の重量の中実のコンクリート壁に匹敵する。
【００６８】 ２．２−図５は同一のドア断面を示すが、この第二の試験では、中央及び両側
の接触ポイントストライプ（３）はコア材料（２）の両側に触圧接着剤により接
着されている。この取り付け法は要素により高い剛性を付与することを可能にす
る。
【００６９】 期待されるとおり、接触ポイント間の距離Ｄが１０２０ｍｍ（試験１）から４
６５ｍｍ（試験２）に低減され、この距離は遮音性能に幾分か影響を及ぼすが、
性能は非常に高く、依然として本発明の範囲である。 Ｒｗ＝４５ｄＢ（Ａ）、Ｒpink＝４４ｄＢ（Ａ）、Ｒroad noize＝３７ｄＢ（Ａ
）。 ２．３及び２．４−図６及び７は工業化に適するものとして本発明によるドア
パネルの改良された断面図を示す。
【００７０】 図６において、比較的に剛性であるか又は剛性であり（例えば、合板プランク
）、それ故、このタイプのものを強化する必要性はある場合とない場合があり、
スパンＤによって決まる。
【００７１】 ２つの対のコア層（２つのコア層（２））はＨ１及びＨ２の異なる厚さを有す
る。接触ポイント（３）は空気ギャップ（４）を残し、そしてフレーム（７）は
ドアパネルの周囲にわたっている。
【００７２】 ２．４−図７において、フェーシング（１）は薄いシート（例えば、０．６ｍ
ｍ厚さのスチール）である。それ故、フェーシングに溶接され又は接着されたＵ
プロファイル（６）によりフェーシングを剛性化させる必要がある。
【００７３】 これらのＵプロファイル（６）はフォームコア中に埋め込まれているので、そ
の振動パターンはフォームコアの高い減衰能力により低減される。慣性モーメン
ト及び比弾性率による十分な剛性化効果を与えるＴプロファイルなどの他の形状
又は他のプロファイル（アルミニウム、スチール、プラスティック又は木材製）
も許容されうることは理解されねばならない。
【００７４】 空気ギャップ（４）は非常に薄く、そして金属フレーム（７）の厚さにより生
じ、この特定の場合には、金属フレーム（７）が接触ポイント（３）として通常
に用いられるストリップの代わりをし、そしてコア層の間の「ブリッジ」を形成
する。コア材料の２つの層又は対は同一の厚さである（Ｈ１＝Ｈ２）。
【００７５】 ときどき、サンドイッチ要素の高さでなく幅に平行に剛性化プロファイルを配
置することがより便利である。対角線方向及び横断方向の配置ももちろん許容さ
れうる。
【００７６】 例３ パーティション要素のための本発明によるサンドイッチ要素のアセンブリーを
図８に模式的に示す。一旦組み立てられたサンドイッチ要素を図９に示す。番号
（１）はフェーシング層を示し、（２）はコア層を示し、そして（３）は接触ポ
イントを示し、この場合に、２ｍｍの厚さのギャップ（４）が単一のボードから
機械加工されたものであるから、接触ポイントはコア材料自体である。
【００７７】 これらの新規のサンドイッチ要素は、２５ｍｍ厚さのポリウレタン（米国特許
第５，５３８，７７９号明細書による）のボード（２）と、２枚の１５ｍｍ厚さ
の木製ボード（１）とをネオプレンベースの触圧接着剤により接着することによ
り製造された。コアボディーの一部を構成する接触ポイント（３）は１５ｍｍ幅
である。
【００７８】 約５０Ｈｚ〜５０００Ｈｚの騒音周波数を受けるときに、２枚のフェーシング
により生じる同様の臨界周波数の累積的な負の効果を避けるために、好ましくは
ギャップは正確にパネルの中央に配置されない。幾つかの場合には、この効果は
悪影響を及ぼさない。しかしながら、それは全て、フェーシングの厚さ、弾性率
及び減衰ファクターに依存する。
【００７９】 例４ この例において、建設物（構造）ユニットとして応用されるべき本発明による
サンドイッチ要素を開示する。図１０を参照すると、中央にあるか又は好ましく
は中央から外れたギャップ（４）を残しているプラスティックフォーム材料の２
つの結合されたプランクからこの要素のコアができている。サンドイッチ要素は
Ｌ型の粘土製ブリックフェーシングを有し、それらがコア（２）を取り巻いてい
る。Ｌ型フェーシングのブリックは電気ケーブルのための空間を提供するように
要素の垂直縁にそって第二のギャップ（５）を形成している。別の態様において
、ギャップ（５）は結合用モルタルを注ぐために用いられる。
【００８０】 壁の構造の用途ためのサンドイッチ要素の別の態様を図１１に示す。フェーシ
ング（１）は中空のブリックからできている。ブリック内のキャビティー、例え
ば、スロット又は丸い孔は要素のコアに向けて開いている。孔の割合は１０％〜
８０％であり、好ましくは３０％を超える。この配置は本発明の特徴であり、マ
ス−スプリング−マスシステムの共鳴周波数を低減させることができ、同時に吸
音による利益ももたらす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フェーシング層と、前記フェーシング層の間にありかつフェ
    ーシング層に結合されたプラスティックフォームコアとを含み、前記コアが1つ
    以上のキャビティーを示す、多層遮音性サンドイッチ要素であって、 前記キャビティーはフェーシングに対して本質的に平行でかつコア内部に存在
    するギャップであり、 前記コアの材料は、５０％を超え、好ましくは９０％を超える連続気泡を含む
    半硬質の気泡材料であり、 そして５０ｋＰａを超え、好ましくは９０ｋＰａを超える引張り強さを有し、 そして５〜２００ｋＰａ、好ましくは１５〜８０ｋＰａの１０％歪み時の圧縮
    強さを有する、 ことを特徴とする、多層遮音性サンドイッチ要素。
  2. 【請求項２】 前記ギャップは、２つのコア層と、前記コア層を分離した状
    態を維持しながら前記コア層の間の構造結合を与える接触ポイント（ブリッジ）
    とにより画定されていることを特徴とする、請求項１記載の要素。
  3. 【請求項３】 前記接触ポイントの間の距離は少なくとも３５０ｍｍであり
    、より好ましくは少なくとも４５０ｍｍ、さらには少なくとも６００ｍｍである
    ことを特徴とする、請求項１又は２記載の要素。
  4. 【請求項４】 前記コア層の材料はポリウレタンフォームであることを特徴
    とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の要素。
  5. 【請求項５】 前記コア層は、１つを超えるフォームのタイプを含むことを
    特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の要素。
  6. 【請求項６】 前記フェーシング層の各々の厚さは、０．５〜２００ｍｍで
    あり、そして前記フォームコア層の厚さは５〜５００ｍｍであり、好ましくは２
    ０〜２００ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の要
    素。
  7. 【請求項７】 フォームコア層の厚さはそれぞれ異なることを特徴とする、
    請求項１〜６のいずれか１項記載の要素。
  8. 【請求項８】 前記コア層の材料は、５０００〜８００，０００Ｎｓ／ｍ4
    、好ましくは５０００〜３００，０００Ｎｓ／ｍ4の空気流抵抗を有することを
    特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の要素。
  9. 【請求項９】 前記コア層の材料は、０．１を超え、好ましくは０．２を超
    える損失係数を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項記載の要
    素。
  10. 【請求項１０】 長いギャップ及び／又は薄いフェーシング層の場合に、コ
    ア層を互いに特定の距離に維持するために、少なくとも１つのコア層でかつギャ
    ップ内にトラベルストップが提供されていることを特徴とする、請求項１〜９の
    いずれか１項記載の要素。
  11. 【請求項１１】 対向するコア層からのトラベルストップの距離又はコア層
    同士の互いの距離は、０％変形で、少なくとも０．１ｍｍであり、好ましくは２
    〜１０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１０記載の要素。
  12. 【請求項１２】 接触ポイントの総面積は、サンドイッチ要素の総面積に対
    して、３０％未満、好ましくは１５％未満の比率であることを特徴とする、請求
    項１〜１１のいずれか１項記載の要素。
  13. 【請求項１３】 フェーシング層の材料は金属シート、好ましくはスチール
    又はアルミニウムシートであり、又は、木製シートであることを特徴とする、請
    求項１又は１２記載の要素。
  14. 【請求項１４】 接触ポイントはプラスティックフォーム、プラスティック
    、金属又は木製のストリップであり、厚さが０．５〜１００ｍｍであり、そして
    幅が１０〜１００ｍｍであることを特徴とする、請求項２又は１３記載の要素。
  15. 【請求項１５】 フェーシング層をプラスティックフォームコアに結合させ
    ることによる請求項１〜１４のいずれか１項記載のサンドイッチ要素の製造方法
    であって、 プラスティックフォームコアは、予め決められた距離で接触ポイント又はブリ
    ッジを介して２つのコア層を結合させ、それにより、コア層の間にギャップを残
    すことにより製造されるか、又は、コア層の一体部品として予め決められた距離
    に接触ポイント又はブリッジを形成するようにして２つのコア層を最初に機械加
    工し、そしてその後、接触ポイント又はブリッジを介して２つのコア層を結合さ
    せ、それにより、コア層の間にギャップを残すことにより製造されるか、又は、
    単一のフォームプラスティックボードからギャップを切り出すことにより製造さ
    れることを特徴とする、方法。
  16. 【請求項１６】 建築物及び／又は機械の遮音特性を改良するための、建設
    業及び他の産業における請求項１〜１４のいずれか１項記載の要素の使用。
  17. 【請求項１７】 ドアとして、パーティション要素として又は建設物（構造
    ）ユニットとして要素が使用されることを特徴とする、請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 粘土製ブリック又は石膏ストーン(gypsum plaster stone)
    として要素が使用されることを特徴とする、請求項１７記載の使用。
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