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Description
本発明は、耐水性吸音材およびこれを用いた構造体に係り、特に、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耐水性吸音材およびこれを用いた構造体に関する。
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)。
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。
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。
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(特開2003−316364号公報、特願2004−57089号明細書)。
ここで、特開2003−316364号公報において開示されている第1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。
このような構成の第1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、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り、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。
次に、特願2004−57089号明細書において開示されている第2の吸音材は、発泡体層と、発泡体層の前面側に積層される多孔質体層と、発泡体層の背面側に積層される第2の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原料成分としている。
このような構成の第2の吸音材によれば、150Hz以下の低周波領域のみならず150Hzを超える高周波領域の広帯域の騒音を効果的に吸収することができるものの、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。また、第2の吸音材においては、発泡体層に積層された多孔質体層が水分を吸収することで痩せてしまい、吸音特性が低下するという難点があった。
本発明は、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耐水性吸音材およびこれを用いた構造体を提供することを目的としている。
本発明の第1の態様である耐水性吸音材は、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、膜の背面側に積層される第1の多孔質体層と、膜の前面側および第1の多孔質体層の背面側の少なくとも一方に積層される防水層、または前記膜および前記第1の多孔質体層の積層体の外面に積層される防水層とを備えるものである。
本発明の第2の態様である耐水性吸音材は、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、膜の背面側に積層される第1の多孔質体層と、膜の前面側に積層される第2の多孔質体層と、第1の多孔質体層の背面側および第2の多孔質体層の前面側の少なくとも一方に積層される防水層、または前記膜、前記第1の多孔質体層および前記第2の多孔質体層の積層体の外面に積層される防水層とを備えるものである。
本発明の第3の態様は、第1の態様または第2の態様である耐水性吸音材において、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。
本発明の第4の態様は、第1の態様乃至第3の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、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。
本発明の第5の態様は、第1の態様乃至第4の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、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。
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耐水性吸音材において、防水層は、非透湿性のフィルムまたはテープから成るものである。
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耐水性吸音材において、防水層は、プラスチック樹脂フィルムまたはテープから成るものである。
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耐水性吸音材において、防水層は、金属箔から成るものである。
本発明の第9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耐水性吸音材において、防水層は、プラスチック樹脂フィルムまたはテープの片面に金属箔を積層したラミネートフィルムまたはテープから成るものである。
本発明の第10の態様は、第7の態様または第9の態様である耐水性吸音材において、プラスチック樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート樹脂または塩化ビニリデン樹脂から成るものである。
本発明の第11の態様は、第8の態様または第9の態様である耐水性吸音材において、金属箔は、アルミ箔または銅箔から成るものである。
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耐水性吸音材において、膜の燃焼発熱量は、8MJ/m3以下とされているものである。
本発明の第13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耐水性吸音材において、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。
本発明の第14の態様は、第2の態様乃至第13の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、第1の多孔質体層および第2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。
本発明の第15の態様は、第2の態様乃至第13の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、第1の多孔質体層および第2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。
本発明の第16の態様は、第2の態様乃至第15の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、膜は、第1の多孔質体層および第2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。
本発明の第17の態様は、第2の態様乃至第15の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、膜は、接着により第1の多孔質体層および第2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。
本発明の第18の態様は、第2の態様乃至第15の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、膜は、熱融着により第1の多孔質体層および第2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。
本発明の第19の態様は、第2の態様乃至第15の態様の何れかの態様である耐水性吸音材において、膜は、シリコーングラフト反応により第1の多孔質体層および第2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。
本発明の第20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耐水性吸音材において、膜は、膜の一部が第1の多孔質体層および第2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第1の多孔質体層および第2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。
本発明の第21の態様である構造体は、第1の態様乃至第20の態様の何れかの態様である耐水性吸音材と、剛壁とを備え、耐水性吸音材は、耐水性吸音材を構成する第1の多孔質体層を剛壁側に向けて、剛壁と平行に設置されているものである。
本発明の第22の態様である構造体は、第1の態様乃至第20の態様の何れかの態様である耐水性吸音材と、剛壁とを備え、耐水性吸音材は、空気層を介して耐水性吸音材を構成する第1の多孔質体層を剛壁側に向けて、剛壁と平行に設置されているものである。
本発明の第23の態様である構造体は、第1の態様乃至第20の態様の何れかの態様である耐水性吸音材を備え、耐水性吸音材の燃焼発熱量は、8MJ/m3以下、燃焼発熱速度は[200kW/m2]・10sec以下とされているものである。
本発明の第1の態様乃至第23の態様の耐水性吸音材およびこれを用いた構造体によれば、次のような効果がある。
第1に、耐水性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、当該耐水性吸音材を難燃性が必要とされる場所に配設することがでる。
第2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耐水性吸音材を提供することができる。
第3に、膜の剛壁側に多孔質体層を備えた耐水性吸音材を使用することで、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る。
第4に、膜が多孔質体層と一体化された耐水性吸音材を使用することで、製品形態の自由度を向上させることができる。
第5に、第1の多孔質体層および/または第2の多孔質体層の外面に防水層を積層することで、第1の多孔質体層および/または第2の多孔質体層が水分を吸収するおそれがなくなり、ひいては吸音特性が低下するおそれのない吸音材を提供することができる。
以下、本発明の耐水性吸音材を適用した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、本発明における耐水性吸音材およびこれを用いた構造体の第1の実施の形態を示す断面図である。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明における耐水性吸音材およびこれを用いた構造体の第1の実施の形態を示す断面図である。
図1(a)において、本発明の耐水性吸音材1aは、無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜11と、当該膜11の背面側(剛壁側)に積層された第1の多孔質体層12と、膜11および第1の多孔質体層12の積層体の外面(膜11の前面側(音源側)、第1の多孔質体層12の背面側および前記積層体の全外周縁)に積層された防水層13とを備えている。
このような構成の耐水性吸音材1aは、剛壁2に対して、第1の多孔質体層12を剛壁2側に向けて、かつ剛壁2と平行に設置されることで、本発明の構造体3aが形成されることになる。
膜11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、当該膜11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。
このような構成の膜11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。
図2は、本発明の実施例における膜11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。
ここで、本実施例における膜11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。
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。
同図より、本実施例における膜11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。
次に、このような構成の膜11に要求される諸性能について説明する。
第1に、膜11としては単位体積当たりの燃焼発熱量が8MJ/m3以下のものを使用することが好ましい。膜11の単位体積当たりの燃焼発熱量が8MJ/m3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11の燃焼発熱量は膜11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。
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11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/m3以下にすることができる。
第2に、膜11としては燃焼発熱速度が[200kW/m2] ・10sec以下のものを使用することが好ましい。膜11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。
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11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。
次に、第1の多孔質体層12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。第1の多孔質体層12は、厚さが1〜50mm、望ましくは10〜25mmのもので形成されている。
このような構成の第1の多孔質体層12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。
ここで、膜11の剛壁2側に、第1の多孔質体層12を積層するのは、膜11の部分が付加質量、すなわち錘の役割として作用し、第1の多孔質体層12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。
次に、防水層13は、薄厚の非透湿性のフィルムまたはテープで形成されている。具体的には、プラスチック樹脂フィルムまたはテープ、金属箔、若しくはプラスチック樹脂フィルムまたはテープの片面に金属箔を積層したラミネートフィルムまたはテープを挙げることができる。ここで、プラスチック樹脂フィルムまたはテープの材質としては、実際の作り易さやコスト面から、厚さが25μm程度のポリエチレンテレフタレート樹脂若しくは塩化ビニリデン樹脂を使用することが好ましく、また、金属箔としてはアルミ箔若しくは銅箔を使用することが好ましい。さらに、ラミネートフィルムまたはテープを使用する場合は、プラスチック樹脂面を外側に向けて設けることが好ましい。なお、ラミネートフィルムまたはテープを使用した場合には、後述する防水性の向上の効果に加えて副次的に不燃性の効果も向上する。
ここで、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、膜11を第1の多孔質体層12と一体化することが好ましい。
図3は、第1の実施の形態における耐水性吸音材1aの吸音特性を示している。ここで、図中、点線L1は、多孔質体層(グラスウール)の厚さを100mmとした従来の耐水性吸音材の吸音特性、実線L2は、防水層13としてのアルミニウム箔の厚さを30μm、膜11としてのシリコーンゴムの厚さを0.5mm、第1の多孔質体層12としてのグラスウールの厚さを75mmとした第1の実施の形態における耐水性吸音材の吸音特性を示している。
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耐水性吸音材は、200Hz程度以上の高周波領域では吸音率が低いものの、200Hz程度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耐水性吸音材を使用すれば、低周波領域に対応可能な耐水性吸音材を提供することができる。
図4は、吸音材の垂直入射法における吸音率の測定結果を示している。ここで、比較例は、多孔質体層(グラスウール)の厚さを50mmとした従来の吸音材の吸音率を示しており、実施例は、防水層13としてのポリエチレンテレフタレートの厚さを25μm、膜11としてのシリコーンゴムの厚さを0.5mm、第1の多孔質体層12としてのグラスウールの厚さを50mmとした第1の実施の形態の耐水性吸音材の吸音率を示している。
同図より、垂直入射法における吸音率の測定方法において、125Hzの周波数領域で、従来の吸音材が1時間浸水後に吸音特性が70%程度低下しているのに対し、本発明の吸音材は1時間浸水後においても吸音特性が低下していないことが分かる。従って、第1の実施の形態における耐水性吸音材を使用すれば、低周波領域に対応可能な耐水性吸音材を提供することができる。
このような構成の耐水性吸音材1aを用いた構造体3aによれば、第1に、耐水性吸音材1aを難燃性が必要とされる場所に設置することができ、第2に、耐水性吸音材1aが燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞がなく、第3に、建築基準法の不燃性試験の基準を満たすことができ、第4に、膜11を第1の多孔質体層12と一体化することで、現場における施工を簡単に行なうことができ、第5に、積層体の外面に防水層13を設けることで、第1の多孔質体層が水分を吸収するおそれがなくなり、ひいては吸音特性が低下するおそれのない吸音材を提供することができる。
[第2の実施の形態]
図5は、本発明における耐水性吸音材およびこれを用いた構造体の第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。
[第2の実施の形態]
図5は、本発明における耐水性吸音材およびこれを用いた構造体の第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。
図5(a)において、本発明の耐水性吸音材1bは、無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜11と、当該膜11の背面側(剛壁側)に積層される第1の多孔質体層12と、当該膜11膜の前面側(音源側)に積層される第2の多孔質体層14と、膜11、第1の多孔質体層12および第2の多孔質体層14の積層体の外面(第2の多孔質体層14の前面側(音源側)、第1の多孔質体層12の背面側および前記積層体の全外周縁)に積層された防水層13とを備えている。
ここで、第2の多孔質体層14は、第1の多孔質体層12と同様に、難燃性を有する材料、すなわち、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。
このような構成の耐水性吸音材1bは、剛壁2に対して、第1の多孔質体層12を剛壁2側に向けて、かつ剛壁2と平行に設置されることで、本発明の構造体3bが形成されることになる。
ここで、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、膜11を第1の多孔質体層12および第2の多孔質体層14の少なくとも一方と一体化することが好ましい。
このような構成の耐水性吸音材1bを用いた構造体3bによれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏する上、第1の実施の形態の耐水性吸音材1aよりも、さらに吸音特性を向上させることができる。
[第3の実施の形態]
図6は、第1の実施の形態における耐水性吸音材1aを使用した膜状吸音構造の構造体の断面図を示している。なお、同図において、図1と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
[第3の実施の形態]
図6は、第1の実施の形態における耐水性吸音材1aを使用した膜状吸音構造の構造体の断面図を示している。なお、同図において、図1と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図6において、本発明の構造体3cは、剛壁2と、剛壁2の音源側に、第1の多孔質体層12を剛壁2側に向けて、一対の支持部材4a、4bを介して剛壁2と平行に設置される膜状の耐水性吸音材1aと、耐水性吸音材1aと剛壁2により区画される背後空気層5とを備えている。
このような構成の膜状吸音構造の構造体3cにおいては、膜状の耐水性吸音材1aの質量に対して背後空気層5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状の耐水性吸音材1aが振動し内部摩擦により吸音されることになる。従って、第3の実施の形態における構造体3cによれば、第1の実施の形態における構造体3aよりもさらに吸音率を向上させることができる。
[第4の実施の形態]
図7は、第2の実施の形態における耐水性吸音材1bを使用した膜状吸音構造の構造体の断面図を示している。なお、同図において、図5および図6と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
[第4の実施の形態]
図7は、第2の実施の形態における耐水性吸音材1bを使用した膜状吸音構造の構造体の断面図を示している。なお、同図において、図5および図6と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図7において、本発明の構造体3dは、剛壁2と、剛壁2の音源側に、第1の多孔質体層12を剛壁2側に向けて、一対の支持部材4a、4bを介して剛壁2と平行に設置される膜状の耐水性吸音材1bと、耐水性吸音材1bと剛壁2により区画される背後空気層5とを備えている。
このような構成の膜状吸音構造の構造体3dにおいては、第3の実施の形態と同様に、膜状の耐水性吸音材1bの質量に対して背後空気層5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状の耐水性吸音材1bが振動し内部摩擦により吸音されることになる。従って、第4の実施の形態における構造体3dによれば、第2の実施の形態における構造体3bよりもさらに吸音率を向上させることができる。
[第5の実施の形態]
前述の実施例では、膜11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11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。
[第5の実施の形態]
前述の実施例では、膜11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11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。
このような構成の膜11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。
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。
図8は、第5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。
ここで、第5の実施の形態における膜11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。
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。
同図より、第5の実施の形態における膜11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。
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。
第1に、前述の第1の実施の形態(図1(a))においては、膜11および第1の多孔質体層12の積層体の外面に防水層13を設けた場合について述べているが、当該防水層13は、図1(b)に示すように第1の多孔質体層12の背面側にのみ、図1(c)に示すように膜11の前面側にのみ、若しくは図1(d)に示すように膜11の前面側および第1の多孔質体層12の背面側にそれぞれ積層してもよい。
第2に、前述の第2の実施の形態(図5(a))においては、膜11、第1の多孔質体層12および第2の多孔質体層14の積層体の外面に防水層13を設けた場合について述べているが、当該防水層13は、図5(b)に示すように第1の多孔質体層12の背面側にのみ、図5(c)に示すように第2の多孔質体層14の前面側にのみ、若しくは図5(d)に示すように第2の多孔質体層14の前面側および第1の多孔質体層12の背面側にそれぞれ積層してもよい。
第3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。
第4に、前述の実施例においては、膜11を接着やシリコーングラフト反応等の手段により第1の多孔質体層12(および/または第2の多孔質体層14)と一体化させる場合について述べているが、膜11および/または第1の多孔質体層12(および/または第2の多孔質体層14)を加熱し、膜11および/または第1の多孔質体層12(および/または第2の多孔質体層14)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。
第5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、耐水性吸音材自身の燃焼発熱量を8MJ/m3以下、燃焼発熱速度を[200kW/m2]・10sec以下としてもよい。
1a、1b・・・耐水性吸音材
11・・・シリコーンゴムから成る膜
12・・・第1の多孔質体層
13・・・防水層
14・・・第2の多孔質体層
2・・・剛壁
3a、3b、3c、3d・・・構造体
4a、4b・・・支持部材
5・・・背後空気層
11・・・シリコーンゴムから成る膜
12・・・第1の多孔質体層
13・・・防水層
14・・・第2の多孔質体層
2・・・剛壁
3a、3b、3c、3d・・・構造体
4a、4b・・・支持部材
5・・・背後空気層
Claims (23)
- 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、前記膜の背面側に積層される第1の多孔質体層と、前記膜の前面側および前記第1の多孔質体層の背面側の少なくとも一方に積層される防水層、または前記膜および前記第1の多孔質体層の積層体の外面に積層される防水層とを備えることを特徴とする耐水性吸音材。
- 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、前記膜の背面側に積層される第1の多孔質体層と、前記膜の前面側に積層される第2の多孔質体層と、前記第1の多孔質体層の背面側および前記第2の多孔質体層の前面側の少なくとも一方に積層される防水層、または前記膜、前記第1の多孔質体層および前記第2の多孔質体層の積層体の外面に積層される防水層とを備えることを特徴とする耐水性吸音材。
- 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または請求項2記載の耐水性吸音材。
- 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3何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 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4何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記防水層は、非透湿性のフィルムまたはテープ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項記載の耐水性吸音材。
- 前記防水層は、プラスチック樹脂フィルムまたはテープ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項記載の耐水性吸音材。
- 前記防水層は、金属箔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項記載の耐水性吸音材。
- 前記防水層は、プラスチック樹脂フィルムまたはテープの片面に金属箔を積層したラミネートフィルムまたはテープ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項記載の耐水性吸音材。
- 前記プラスチック樹脂フィルムまたはテープは、ポリエチレンテレフタレート樹脂または塩化ビニリデン樹脂から成ることを特徴とする請求項7または請求項9記載の耐水性吸音材。
- 前記金属箔は、アルミ箔または銅箔であることを特徴とする請求項8または請求項9記載の耐水性吸音材。
- 前記膜の燃焼発熱量は、8MJ/m3以下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項記載の耐水性吸音材。
- 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11何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記第1の多孔質体層および前記第2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2乃至請求項13何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記第1の多孔質体層および前記第2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2乃至請求項13何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記膜は、前記第1の多孔質体層および前記第2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2乃至請求項15何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記膜は、接着により前記第1の多孔質体層および前記第2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2乃至請求項15何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記膜は、熱融着により前記第1の多孔質体層および前記第2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2乃至請求項15何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記膜は、シリコーングラフト反応により前記第1の多孔質体層および前記第2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2乃至請求項15何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 前記膜は、前記膜の一部が前記第1の多孔質体層および前記第2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第1の多孔質体層および前記第2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2乃至請求項15何れか1項記載の耐水性吸音材。
- 請求項1乃至請求項20の何れか1項記載の耐水性吸音材と、剛壁とを備え、前記耐水性吸音材は、前記耐水性吸音材を構成する第1の多孔質体層を剛壁側に向けて、前記剛壁と平行に設置されていることを特徴とする構造体。
- 請求項1乃至請求項20の何れか1項記載の耐水性吸音材と、剛壁とを備え、前記耐水性吸音材は、空気層を介して前記耐水性吸音材を構成する第1の多孔質体層を剛壁側に向けて、前記剛壁と平行に設置されていることを特徴とする構造体。
- 請求項1乃至請求項20の何れか1項記載の耐水性吸音材を備え、前記耐水性吸音材の燃焼発熱量は、8MJ/m3以下、燃焼発熱速度は[200kW/m2]・10sec以下であることを特徴とする構造体。
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