JPH0447839B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、剛性の遮音板や多重壁構造の遮音構
造体に使用し、あるいは桟を組込んだ板状枠体等
に張設して遮音性を改善するための遮音面材に関
するものである。

近年、住宅騒音例えばピアノ、ステレオ、ドア
の開閉音、家庭用（設備）機器音、カラオケ騒音
等に対処するために多くの遮音技術、遮音材料の
研究開発が行なわれている。一般に遮音材料にお
いては、その遮音性能は音響透過における質量則
に基いて大略決定され、その遮音性能を示す音響
透過損失（Transmission Loss.以下T.L.と称す）
は、材料の面密度が増加するに従つて向上する。
また、質量則以上にT.L.を良くするため、遮音
材料を特に軟質の遮音面材を剛性の面材全面に積
層し、あるいは多重壁構造体の一つまたは複数の
壁面全面に軟質の遮音性面材を張設するなどの施
工法が行なわれ、遮音性の改善が行なわれる。し
かし、この方法を用いてもなお、特定の周波数領
域において、T.L.の低下、すなわち遮音欠損を
生ずる。この遮音欠損として特に問題となるのは
主として剛性面材の限界周波数付近におけるコイ
ンシデンス効果によるT.L.低下および二重壁等
の場合の低音域の共鳴透過によるT.L.の低下で
ある。これらの遮音欠損を改善するための一般的
な方法として、遮音欠損を生ずる周波数領域を可
聴域外に移行させる方法があり、遮音材及び構造
に起因する固有振動数を変更することにより達成
されるが、従来の方法では、重量や厚みの増加を
招くか、遮音材料の剛性の低下を来たし好ましく
ない。

本発明に係る遮音面材は、重量や厚みをほとん
ど増すことなく剛性の面材に接合使用し、または
多重壁構造体に用いるなどして、前記遮音欠損を
改善し、遮音性能を向上せしめるものである。

本発明の要旨は、少なくとも軟質遮音シートを
用いてなる境界を接する複数の領域の集合からな
る遮音面材であつて、領域各々の面密度は0.4
Kg／m²以上で、前記領域中の平均面密度の最大値
と最小値の比が1.3以上で、かつ前記領域が内包
する最大円の直径が５cm以上であり、面材を構成
する全領域の加重平均面密度より10％上回る平
均面密度を持つ領域全体の面積と前記より10％
下回る平均面密度を持つ領域全体の面積がそれぞ
れ面材全体の面積の25％以上を占めることを特徴
とする遮音面材の構成に在る。

本発明者は、遮音板または遮音構造体を面密度
および遮音方向（遮音構造体の厚さ方向に垂直な
面に沿つた各方向）に固有振動数の異なる複数域
の面積部分から構成させたとき、コインシデンス
効果による遮音欠損および低周波域における共鳴
透過による遮音欠損が改善されること、特にこの
効果が剛性材料よりも軟質遮音シートを用いたと
きに有効なことを見出し、本発明を完成するに至
つたものである。

一般に、軟質遮音面材は全く単独で遮音面を構
成することは少なく、例えば工事用遮音シート、
遮音アコーデイオンカーテン等のわずかな使用例
を除き、他の面材と積層又は隣接設置することに
よつて、その遮音効果を発揮し、又は全面的な遮
音性能を増進するものとして用いられる。従つて
他の面材との積層、隣接設置、更には接合・固定
等の各条件によつて遮音性能の付与、増進効果が
異なるのは当然であるが、この際、当該遮音面材
が軟質であると、剛性材料を同様に用いた場合に
較べ以下の著効がある。

１ 面材として使用する場合（剛性面材に不均質
化した複数の領域を有する軟質遮音シートを積
層して２層構造又は、サンドイツチ構造とする
場合） １ 構成された面材の剛性をほとんど変化させ
ずに軟質遮音シートの面密度を大きくするこ
とによつて、コインシデンス周波数を高音域
側に分散させることができる。この為、分散
化によるT.L.の新たな落込み（コインシデ
ンス効果による）も主要可聴域から高音側に
遠ざかる為、欠損による実害がほとんど無く
なる。

２ 又、コインシデンス周波数cが高音域側に
移動した領域からの放射音は、音響放射係数
の関係から小さくなり、中低音域の遮音性が
向上する。

３ 面材の剛性が小さい程、面密度を不均質化
した各領域の音響的挙動が分離し易いため、
剛性を上げずに不均質化が可能な軟質材の使
用により分散化効果を大きくすることができ
る。

４ 同様の理由で本面材を桟、間柱、梁等と接
合又は固定して用いる場合、不均質な各領域
の境界部分で上記部材を接合又は固定する
と、上記面材の剛性が相対的に小さい為、剛
性材料のみを不均質化した場合に較べ分散化
効果が大きい。

５ 一般に剛性材料に軟質材料を積層すると、
面全体の制振性を高めコインシデンス効果を
弱めることができる。（特にサンドイツチ構
造において効果がある） ２ 本面材と他の面材又は本面材によつて構成さ
れる多重壁においては、コインシデンス効果に
よる欠損の他に、多重壁の共鳴透過、特に低音
域の二重壁の共鳴透過による欠損に対する防音
効果に優れる。つまり、多重壁の共鳴周波数も
相対的に剛性の小さい本面材を用いることによ
り、分散化効果を大きくし得る。

３ 前記の不均質化領域を有する軟質遮音シート
を、剛性面材と積層すること無く、他の面材等
と張設等により多重壁構造体を構成した場合に
は、不均質な領域毎に共鳴透過周波数は極めて
分散し易く、遮音欠損の改善に著効を示す。こ
れは張設した軟質面材が固定条件や隣接する不
均質領域の影響を剛性面材等に比較して、はる
かに受け難いことに起因する。

４ 同様に、この軟質遮音シートの不均質領域の
境界部分に沿つて、桟、間柱、梁等を設置した
場合においても、これらの影響を受け難く分散
化効果が高い。

このように、本発明に係る遮音面材は、少なく
とも面密度を異にする複数の領域を有する軟質遮
音シートを必須材料とするものであり、前記した
如く、剛性面材例えばアスベスト板、石綿ケイカ
ル板、木質合板等と積層又はサンドイツチ構造
（軟質遮音シートを芯としてもよく、剛性面材を
芯としてもよい）として用いてもよく、軟質遮音
シートを単独に用いてもよい。

なお、上記１，２の場合に、軟質遮音シートを
全面積層でなく、部分的に用いるものであつても
接合した剛性面材を含んだ複合面材の面密度の分
布が本発明の条件を満たす場合には、前記した効
果を有する。

又、上記２，３，４のように多重壁中に遮音面
材として用いる場合は、多重壁中の複数の面材部
に用いてよく、この場合、各面材の不均質領域を
その形状と分布を同一とし、遮音構造体の厚さ方
向に互いに投影する位置に配設することが望まし
く、特に対向する各領域の（平均）面密度の積の
総和が最も大きくなる様に、面密度を不均質化す
る事が好ましい。又、RC壁、PC壁、ALC壁、石
こうボード積層壁等の様に面密度の大きな面材
（壁体）に付設して多重壁化した場合には、特に
低音域の共鳴透過による欠損を著しく分散化し軽
減する事が可能である。

本発明に係る遮音面材が遮音材として作用する
ためには、面密度は0.4Kg／m²以上、好ましくは
2.0Kg／m²以上である。0.4Kg／m²以下では音響上
意味のある隔壁としての効果が期待できず、遮音
効果に乏しい。

軟質遮音シートとしては、軟質高分子材料、例
えば軟質塩化ビニルコンパウンドに、鉄粉等の重
金属粉や酸化鉄等の重金属化合物を混練しシート
としたものが遮音性に優れ、施工性も良く好適に
使用される。

本発明の係る遮音面材は、境界を接する異なる
領域の、それぞれ異なる固有振動による透過音の
合成効果によるものであり、そのためには、領域
中の面密度の最大値と最小値の比が1.3以上であ
ることが必要で、この比が1.3以下では遮音欠損
を改善する効果が乏しい。

又、前記領域の境界に接し該領域に内包される
円のうち最大のものの直径が５cm以上となる領域
は、遮音性能上特に有害となる遮音欠損周波数に
於て、他の領域と音響的に異なる挙動を示す。前
記直径が好ましくは10cm以上、さらに好ましくは
20cm以上とすることによち、他の領域とさらに大
きく音響的挙動を変化させる。これらのことによ
り遮音欠損を分散化させ平準化させる。５cm以下
では面密度の諸条件によつては本発明の目的とす
る遮音欠損の分散化が困難となるからである。本
軟質遮音シートを剛性面材と積層する場合、その
剛性が大きい程当該最大円の直径を大きくするこ
とが好ましい。但し、当該最大円の設定は当該領
域の外周境界部分の外包線の内部に侵入した切れ
込み程度のもの及び孤立した小領域程度のもの
は、当該領域の音響的挙動にほとんど影響を及ぼ
さないので無視して良い。

さらに、上記した音響上独立的な挙動を示しう
る最大円が５cm以上となる領域に於て、その平均
面密度が全体の加重平均面密度に比し±10％以
上異なり、さらに該の±10％以上異なつた各領
域の面積の和が（＋）側及び（−）側でそれぞれ
面材の全面積の25％以上を占める必要がある。即
ち、面密度の差が（の±10％差し引き）20％以
上なければ充分異なる音響的挙動が望めず、ま
た、この音響的挙動が互に充分異なる領域の面積
が各25％以上占めなければ、遮音欠損の充分な分
散化及び平準化は望めないこととなるからであ
る。

本発明に係る遮音面材は、桟を設けた枠体に張
設して使用され、または桟、間柱、梁等と接合ま
たは固定して用いてもよく、更に多重壁構造の一
つ又は複数の面材として使用され、遮音欠損の改
善を得るものである。

次に例えば角形板とした場合、面密度の異なる
領域を有する遮音板の構造としては、第１図に示
すように複数（図では３区画）に区画された各領
域の面密度を異ならせた構造、例えば酸化鉄粉含
有量を変える事により得られる軟質塩ビシート中
の左右両側でｄ＝1.5、中央の部分でｄ＝3.8と
し、第２図に示すように複数の区画の厚さがそれ
ぞれ異なる構造（積層による厚さの異なる構造で
部分的に積層したものも含む）、および第３図の
ように厚さが一方から他方に次第に薄くなる傾斜
面構造としても良い。

本発明に係る遮音面材は、上述のような構造を
有するので単独で使用し、または他の面材と積層
し、または多重壁構造の面材として使用され、遮
音欠損を改善し、優れた遮音効果、例えば遮音等
級Ｄ−値を向上させる。

次に本発明に係る遮音面材を実施例により、さ
らに説明する。

比較例１，２；実施例１，２ 比較例１は面密度4.5Kg／m²の90cm×180cmの軽
量アスベスト板を用いて、JIS−Ａ−1416「実験室
における音響透過損失の測定方法」にもとづき音
響透過損失の測定を行なつた。

比較例２として、比較例１で用いた軽量アスベ
スト板の全面に、面密度4.2Kg／m²の軟質ポリ塩
化ビニル製遮音シート（商品名サンダム，ゼオ
ン化成（株）製）を貼着し、比較例１と同様にし
て音響透過損失の測定を行なつた。

次いで本願発明に係る遮音面材の実施例１とし
て、比較例１で用いた軽量アスベスト板に、比較
例２に用いた軟質ポリ塩化ビニル製遮音シート
（以下、遮音シートという）を45cm×90cmの大き
さとして２枚、筋かいに市松模様状に貼着して形
成した。本例における面材の面密度の最大値と最
小値の比が1.93、領域の内包する最大円の直径が
45cm、より±10％以上異なる面密度の領域の面
積が何れも50％を占め、本願の要件を全て満たし
ている。この面材についても、同様にして音響透
過損失の測定を行なつた。

また、実施例２として、実施例１で用いた遮音
面材の軽量アスベスト板のみの部分に、面密度が
1.4Kg／m²の遮音シート（商品名サンダム）を
貼着し、（他の部分は面密度が4.2Kg／m²の遮音シ
ートが積層されている）遮音面材を形成した。本
例においては、面密度の最大値と最小値の比が
1.47であり、内包円の直径、より±10％以上異
なる面密度の領域等本願の要件を全て充分に満た
している。本例の面材についても比較例１と同様
にして音響透過損失の測定を行なつた。これらの
比較例、実施例の測定結果を第４図に、比較例１
を「×」印で、比較例２を「△」印で、実施例１
を「○」印で、実施例２を「黒○」印で示す。

第４図に示す如く、比較例１の面材は4KHzか
ら7KHzにおける高音域で大きな遮音欠損が見ら
れる。また比較例２の面材においても質量則によ
る遮音効果の改善が見られるが、６〜7KHzにお
いて依然として大きな遮音欠損を生じている。こ
れに対し、実施例１では、軟質遮音シートの部分
的積層によつて遮音欠損は小さくなり、高音域側
に、なだらかに分散化している。また面密度を異
にする軟質遮音面材を積層した実施例２では、さ
らに遮音欠損は分散化し平準化されており、本発
明による効果が明確に判る。

比較例３〜５；実施例３，４ 比較例３として、面密度が6.4Kg／m²で90×180
cmの重量アスベスト板を用いた。

また、比較例３の重量アスベスト板に比較例２
で用いた面密度4.2Kg／m²の遮音シートを貼着し、
比較例４の面材とした。

比較例４で使用した面密度4.2Kg／m²の遮音シ
ートの面密度を2.1Kg／m²とした以外は比較例と
同様にして比較例５の面材を作成した。

実施例３として、比較例３に用いた重量アスベ
スト板の下半分に90×90cmの面密度4.2Kg／m²の
軟質ポリ塩化ビニル製遮音シートを貼着し遮音面
材を形成し、比較例１と同様に音響透過損失の測
定を行なつた。

また実施例４として、比較例３で用いた重量ア
スベスト板を水平に三等分し、その中央部の1/3
の部分に、90×60cmで面密度が4.2Kg／m²の遮音
シートを貼着し、その両側である上部、下部の各
１／３の部分の各々に90×60cmの面密度が2.1Kg／m²
の遮音シートを貼着し、遮音面材を作成した。実
施例３及び４で作成した遮音面材は、面密度の最
大値と最小値の比等何れも本願発明の要件を満し
ている。これらの比較例、実施例の音響透過損失
の測定結果を第５図に、それぞれ比較例３を
「×」印で、比較例４を「△」印で、比較例５を
「角」印で、実施例３を「○」印で、実施例４を
「黒○」印で示す。

第５図に示す如く、4KHz〜7KHzにおいて比較
例３，４，５の面材はいずれも大きい遮音欠損を
起しているのに対し、実施例３と４の遮音面材に
おいては、なだらかな分散がみられ、著しく高音
域における遮音欠損の改善が認められる。

比較例６、実施例５ 比較例６として、比較例１で用いた面密度が
4.5Kg／m²で90×180cmの軽量アスベスト板２枚の
間に面密度が2.0Kg／m²の90×180cmの遮音シート
を挟着して面材を作成した。

比較例６の遮音シートを、上半分を面密度が
1.2Kg／m²のものを用い、下半分を4.2Kg／m²とし
た遮音シートを各用いて挟着し実施例５の遮音面
材を形成した。実施例５における面密度の最大値
と最小値の比が1.47であり、その他の領域内の最
大円の直径、の±10％以上の面積等、本発明に
係る遮音面材の要件を全く満たしている。これら
の比較例、実施例について音響透過損失の測定を
行ない、結果を第６図に、比較例６を「×」印で
実施例５を「○」印で示す。

第６図に示す通り、比較例６は2KHz〜4KHzに
おいて明らかに遮音欠損がみられるのに対し、実
施例５はこの周波領域においてもほぼ平準化して
おり、顕著な改善が認められる。

比較例７，８，９；実施例６ 比較例７として、厚みが5.5mmで90×180cmの合
板２枚の間に、厚み40mmで密度が48Kg／m³のグラ
スウールを挟着して合板二重壁を形成した。

また比較例８として、比較例７において合板と
グラスウールの間に面密度が4.2Kg／m²の遮音シ
ートを各積層して合板・遮音シート／グラスウー
ル・遮音シート・合板の構造体を作成した。

さらに比較例９として、比較例７における合板
とグラスウールの間に90×90cmの前記と同じ厚み
の合板を下半分に対向させて各積層し合板二重壁
を作成した。

比較例７の合板二重壁中に、合板２枚の各々の
グラスウールとの積層面の上半分に面密度が1.4
Kg／m²の90×90cmの遮音シートを、下半分に面密
度が4.2Kg／m²の90×90cmの遮音シートを各貼着
し、本願発明に係る遮音面材を形成し、該遮音面
材を用いて合板二重壁を作成し、実施例６とし
た。

上記比較例７〜９及び実施例６を各々比較例１
と同様にして音響透過損失の測定を行なつた。こ
れらの音響透過損失の測定結果を第７図に比較例
７を「×」印で、比較例８を「△」印で、比較例
９を「角」印で、実施例６を「○」印で示す。

第７図に示す通り、比較例７と９は250Hz前後
の低音域において大きな遮音欠損が見られ、又
3KHz前後の高音域においても大きな遮音欠損を
有する。比較例８は質量則による遮音効果の改善
は見られるが、依然として150Hz前後において大
きな遮音欠損が見られる。一方、実施例６におい
ては、低音域においても高音域においても、共に
遮音欠損はほとんど認められず、分散化効果が顕
著に認められる。

比較例10，11；実施例７ 比較例10として厚みが12mmで90×180cmの石コ
ウボード（面密度13Kg／m²）に厚み25mmで、密度
が48Kg／m³のグラスウールを積層し、さらにこの
グラスウール上に面密度2.1Kg／m²の90×180cmの
遮音シートを張設して２重壁遮音構造体を形成し
た。

また、比較例10の遮音シートの代りに面密度が
4.2Kg／m²のものを張設形成し、比較例11とした。

上記比較例の遮音シートの代りにグラスウール
面上に上半分、下半分にそれぞれ上記比較例10，
11に用いた遮音シートを張設し、実施例７とし
た。上記比較例10，11及び実施例７について音響
透過損失を測定し、結果を第８図に、比較例10を
「×」印で、比較例11を「△」印で、実施例７を
「○」印で示す。

第８図に示すとおり、比較例10，11では、何れ
も125〜250Hzの低音域において、大きな遮音欠損
が認められるが、一方、実施例７では低音域にお
ける遮音欠損はほとんど見られず、他の周波数域
で全般的に面密度の大きな遮音シートを全面張設
したものと同等の遮音性能を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明に適用される軟
質遮音シートの構造例を示す斜視図で、第４図な
いし第８図は、各比較例および実施例の遮音面材
および遮音構造体の音響透過損失と中心周波数の
関係を示す図面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも軟質遮音シートを用いてなる境界
   を接する複数の領域の集合からなる遮音面材であ
   つて、領域各々の面密度は0.4Kg／m²以上で、前
   記領域中の平均面密度の最大値と最小値の比が
   1.3以上で、かつ前記領域が内包する最大円の直
   径が５cm以上であり、面材を構成する全領域の加
   重平均面密度より10％上回る平均面密度を持つ
   領域全体の面積と前記より10％下回る平均面密
   度を持つ領域全体の面積がそれぞれ面材全体の面
   積の25％以上を占めることを特徴とする遮音面
   材。