JPH0448098B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、制振板の製造方法に関する発明に係
り、特に制振、防音に優れた性能を有し、衝撃音
の遮断性能をより向上させた制振板の製造方法に
関するものである。 （従来の技術） 近年、住宅に於る居住性能という観点から、遮
音、結露防止、断熱害虫防止等が重要視されてき
ている。そのうち遮音対策については技術的困難
さもあつて衝撃音の遮断性能向上対策がクローズ
アツプされてきている。更に近年、カーペツト、
畳類においてはダニ等の害虫類が繁殖しやすく、
木質系床材が見直されている。しかし乍ら、木質
床の最大の欠点は、スリツパ音を始め、子供の飛
びはねる音等に帰因する衝撃音を遮断する事が非
常に困難である点である。 これら衝撃音は不快を感ずる種類の騒音であ
り、固体振動の伝播により発生する騒音のため、
床板構造が大きな影響を及すことが知られてい
る。床衝撃音の遮音性能を評価する衝撃源とし
て、「建物の現場における床衝撃音レベルの測定
方法JIS−Ａ−1418」でハイヒール靴での歩行や
ナイフの落下を対象と考える力積の小さい軽量衝
撃源と飛び降り音や走り回る音を対象と考える力
積の大きい重量衝撃源とが規定されている。 軽量衝撃音による遮音性能は、上階で畳床、カ
ーペット等の床仕上げ材の使用、又は下階に天井
を増設する事により比較的容易に改善しうるが重
量衝撃源による遮音性能は周波数が低い為通常床
板の板厚を厚くする方法がとられている。 （発明が解決しようとする課題） 床板の板厚増加は、剛性強化をもたらし、重量
衝撃源に対する遮音性能は向上するが、床板重量
の増加によりこれを支える柱、はり等のの建物駆
体自体の強化、床下スペースの減少、住宅の軒高
の増加、居住空間の圧縮を来し、建築コストを含
めデメリツトが大きくなつてしまう。 床板厚の増加による剛性向上とは別に、床板に
高い制振性能を付加して、床板内での振動エネル
ギーの損失を増大させれば床衝撃音の遮断性能も
向上する筈である。しかしながら低周波域で遮音
効果を発揮しなければならない点、重量増を柱、
はり等建物構造自体の強化が不要である範囲に抑
える必要がある点、既設住宅にも適用し得るもの
である点等の条件を考慮すると技術条件は極めて
難しくなる。 従来制振材として構造部材にシート状タイプの
ものを接着させる、又は、制振塗料を塗布、吹き
付けを行うものがある。しかしながらこれら非拘
束タイプのものは厚みを基板厚の２〜数倍にしな
いと制振効果が小さくなり、且つ充分な厚みにす
るとコスト高になつてしまう。 一方、建物、その他の構造体自体に高い制振性
能を付与する手段として、鋼板の間に粘弾性物質
をはさんだ拘束タイプの制振鋼板が極めて高い制
振性能を有することが知られている。粘弾性物質
としては、例えば特公昭39−12451号公報、或い
は、特公昭49−34703号公報などに見られる如き
酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリルなどの樹脂
と、可塑剤、顔料等からなるプラスチツク系の粘
弾性物質やポリイソブチレン、ポリブテン、顔料
などからなるゴム系の粘弾性物質が公知である
が、これらの粘弾性物質は熱溶解したものを構造
部材に接着させるホツトメルトタイプ故、建設現
場、或いは、工場生産の場合でも通常100℃以上
で溶解させ、塗工する必要があり、特に最も一般
的な板材の一つである木質板への適用は木質板か
らの水分等の影響を受けてふくれの発生等、不具
合が発生し易く、又、熱容量が大でコスト高にな
るなどにより好ましくない。 また従来のものとして、特開昭55−90735号公
報に記載の如く、ウレタンエラストマーを剛直な
板状体に一体発泡形成により同時に接着し、か
つ、ウレタンエラストマー材の基体底面に接する
部分に切欠部を設けたものが知られているが、発
泡体は永久圧縮歪を受け易く、製造当初は振動防
止効果が高くても徐々にその機能が低下し、長期
にわたる振動防止効果を保証できない欠点があ
る。このためにウレタンエラストマーの製造過程
で鎖長延長剤を用いてハードセグメント数を増加
させハードセグメントを多く有する比較的硬いウ
レタンエラストマーを使用し、かつ、基板との接
合面に切欠部を設けバネ定数を低減させるように
しているが、発泡体の振動防止効果の経時劣化を
防止し得ない欠点がある。 （課題を解決するための手段） 本発明は、特に近年、ダニを始めとする害虫に
対しての問題より、カベ紙、カーペツト、及び畳
から木質材への要求が高まり、従来床衝撃音レベ
ルに言うＬ−55が技術的に非常に困難とされてき
た木質材の衝撃音を緩和し、木質材でのＬ−55達
成を目的として、従来からの要望や技術的困難を
解決するため詳細な多くの実験の結果なされたも
ので本発明は少くとも未端に水酸基を有する液状
ゴムと、イソシアネート系硬化剤とを必須成分と
し、これを20万cps以下の粘度で二液混合し、こ
れを０℃〜80℃の反応温度で架橋反応させて得ら
れたエラストマーで、且つ架橋反応物が150℃以
下の温度条件下で流動しない無発泡の粘弾性物質
層Ａと、該粘弾性物質層Ａが含浸し得る不織布、
ガラスクロス、金属網、及び布、紙等の半拘束層
Ｂと、木質系及び／又は無機質系の板材、若しく
は複合板材Ｃとからなる拘束タイプのＡ，Ｂ，Ｃ
多層構造として積層して結合し一体化したことを
特徴とする制振板の製造方法にあり、重量増が小
さくて制振性能に優れ、衝撃音の遮断性能に優れ
た制振板を提供するにある。 次に本発明の構成材料について説明する。 粘弾性物質Ａとは、未端に水酸基を有する液状
ゴムとイソシアネート系硬化剤を必須成分とし、
これを20万cps以下の粘度で二液混合し、これを
０℃〜80℃の反応温度で架橋反応させて得られた
エラストマーで、且つ架橋反応物が150℃以下の
温度条件下で流動しない無発泡の粘弾性体物質で
ある。更に詳細に述べると、水酸基未端液状ポリ
マーには主鎖をポリブタジエン、水素添加ポリブ
タジエン、ポリブタジエン−ニトリル、ポリブタ
ジエン−スチレン、クロロプレン、イソプレン等
とした液状ゴムポリオール、ポリエーテルポリオ
ール、ポリエステルポリオール、アニリン誘導体
ポリオール、ウレタンアクリルポリオール等があ
るが、それ等を単独、若しくは併用して用いる事
が出来る。 又、イソシアネート系硬化剤としては、トルイ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、ジフエニルメタンジイソシアネート、未端
にイソシアネート基を有するプレポリマー、及
び、それ等のブロツク品を挙げる事が出来、単
独、若しくは併用して用いる事が出来る。イソシ
アネート系硬化剤はその配合比率、及び粘度等の
問題で可塑剤と混合して用いる事も出来るが、可
塑剤は脱水処理をしたものである事と、イソシア
ネート系化合物と反応しない事が必要である。 上記のごとき必須成分のみの組み合わせで本発
明を満足し得る粘弾性物質を得る事も出来るが、
コスト、作業性、物性の点で更に各種の添加剤を
加える事により、幅広い安定した粘弾性物質を得
る事ができる。添加剤として、可塑剤、瀝青物、
充填剤、その他を挙げる事が出来る。次にそれ等
の具体例を示す。 可塑剤は粘度を調節し、作業性の改善を行う
事、粘弾性体の物性コントロールを行う事、難燃
性を附与する事等を目的として配合される。可塑
剤の具体例としては、ナフテン系イル、パラフイ
ン系オイル、アロマテイツク系オイル、ひまし
油、綿実油、パインオイル、トール油、フタル酸
誘導体、アジピン酸誘導体、マレイン酸誘導体、
液状ゴムの管能基を含まないもの等があり、単
独、又は併用して用いる事が出来る。 瀝青物としては、ストレートアスフアルト、ブ
ロンアスフアルト、タール等があり、所望の粘弾
性体を得る為に、予め粘着性附与樹脂、石油系軟
化剤等で改質して用いる事も出来る。 充填剤は、振動減衰性、遮音性、難燃性に影響
を与え、主剤／硬化剤の配合比率の調整、粘性の
調整、及び配合のコストダウンを図る目的で使用
するものであり、ゴム及び塗料関係で使用される
ものを使用出来る。 その具体例としては、マイカ、グラフアイト、
ヒル石、クレー、タルク等の鱗片状無機粉体、フ
エライト、金属粉、硫酸バリウム、リトポン等の
高比重充填剤、炭酸カルシウム、微粉シリカ、カ
ーボン、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、アスベスト等の汎用充填剤等を、単独、又は
併用して用いる事も出来る。又、三酸化アンチモ
ン、ホウ砂を難燃化を目的として用いる事も出来
る。その他の添加剤として、各種老化防止剤、触
媒、顔料、界面活性剤、防虫、防カビ、カツプリ
ング剤を配合する事も出来る。 上記の如く配合される粘弾性物質Ａは、二液混
合作業時の粘度が20万CPS以下であり、架橋反応
物が150℃以下の温度条件下で流動しない粘弾性
物質であり、常温、低周波域での力学的損失率が
大きい事が要望される。 又、この粘弾性体Ａは、イソシアネート系硬化
剤により架橋反応を行うが、イソシアネート系硬
化剤の添加量により反応モル比を調節し、架橋密
度をコントロールする事が出来る。その結果、非
常に柔軟な粘弾性物質から硬い粘弾性物質迄得ら
れるが、本発明に適した反応モル比は、0.5〜1.5
モルNCO／OHである。 反応モル比が0.5モルNCO／OH以下である場
合は、イソシアネート系硬化剤が不充分である
為、未反応水酸基未端ポリマーが過剰となり、高
温での流動現象、低温でのゴム弾性の不足が生
じ、振動吸収の温度特性が悪くなつたり、圧縮永
久歪が大きくなつたりする欠点が生じる。又、施
工面では硬化不良が生じる危険性が高まる。逆に
反応モル比が1.5モルNCO／OH以上の場合、イ
ソシアネート系硬化剤が過剰となり、ゴム弾性が
損なわれて併用温度域、及び低周波域での制振特
性が損なわれる傾向がある。又、施工面では余剰
イソシアネート系硬化剤の微量水分等との反応に
よる炭酸ガスの発生に伴う発泡現象が起り易く、
粘弾性物質の耐久性に悪影響を及す危険性があり
好ましくない。 尚、水酸基未端液状ゴム100重量部に対するイ
ソシアネート系硬化剤の必要量（反応モル比1.0
モルNCO／OHの場合）は次の様になる。 硬化剤必要量＝水酸基未端液状ゴムの重量×水酸基含有
率（重量％）／イソシアネート基含有率（重量％）×NC
O／OH ここでNCO／OH＝42／17＝2.47である。 水酸基含有率とは、水酸基未端液状ゴム中の水
酸基の重量百分率を示す。又、イソシアネート基
含有率とは、イソシアネート系硬化剤中のイソシ
アネート基の重量百分率を示す。 次に架橋反応条件について述ると、本発明に適
用される粘弾性物質は、常温、若しくは加温時に
液状である水酸基末端液状ゴムを主成分に含む主
剤と常温で液状であるイソシアネート系硬化剤と
が混合されて架橋反応を行つて得られる物質であ
り、その架橋反応を行なわせる条件としては、温
度と時間の要因が架橋反応速度に大きく係り、非
流動固体化に至る迄の架橋硬化時間は低温になる
に従い長くなり、好ましくは架橋反応温度が０℃
〜80℃の温度範囲である。 次に、本質系、又は無機質系の板材、若しくは
複合板材Ｃについて述べる。これらの板材Ｃは性
能的、経済的に通常用いられる取扱い容易な材料
でよく、充分な剛性を持ち得る板厚であればよ
い。その具体例として、木質系板材として、合
板、コルク板、ラワン板、杉板等の各種単板をそ
の具体例として挙げることが出来る。無機質板と
は、石綿板、木毛セメント板、ケイカル板、
ALC板、PC板、コンクリート板等をその具体例
として挙げる事が出来る。 複合板材とは、前記木質板材、及び／又は、無
機質板材とその組み合わせはもとより、加硫ゴム
シート、非加硫ゴムシート、塩化ビニルを始めと
するプラスチツクシート、ポリエチレンを始めと
する各種発泡体、ガラス繊維、フエルト等を１
種、又は２種以上併用して積層せしめた物を言
い、これらは制振板取付基材の不陸調整等にも有
効である。又、木質系、及び／又は、無機質系の
板材、若しくは複合板材Ｃは必ずしも平板である
必要はなく、目的用途によつて穴あき板、溝付
板、波状板等の板状であつてもよい。次に半拘束
層Ｂについての説明をする。 半拘束層とは、粘弾性物質Ａが含浸可能な不織
布、ガラスクロス、金属網、布、紙等をその具体
例として挙げる事が出来る。又、これらは、粘弾
性物質Ａ間にある事を特徴とし、その形状は必ず
しも平面である必要はなく、波形等の変形面であ
つてもよく、フレキシブルで、粘弾性物質層の動
きに追従するものであればよい。次に、半拘束層
Ｂは粘弾性物質Ａ中に１層、又は２層以上であつ
てもよく、半拘束層Ｂを含む粘弾性物質の厚み
が、1.0mm〜10.0mmであるのが好ましく、1.0mm以
下では衝撃遮断能力が乏しく、10.0mm以上ではコ
スト面で不適当である。 次にこの半拘束層Ｂを含む粘弾性物質Ａ及び、
板材Ｃの組み合せはどの様になつてもよく、半拘
束層Ｂを含む粘弾性物質Ａは、板材Ｃとの組み合
せにより、２層以上となつてもよい。次に、本発
明の制振層の実施態様を示すが、本発明はこれに
より何等制限を受けるものではない。先ず粘弾性
物質Ａの製造の一態様を示す。 撹拌容器中に反応性液状ゴムを投入し、加熱溶
解したアスフアルト、及び粘着性附与樹脂、可塑
剤を投入し、充分均一な溶液となる様に混合した
後、充填剤、老化防止剤、触媒等を適宜添加し、
例えばインクロールの如き混合分散機を用いて充
分均一な溶液として粘弾性物質の主剤を得る。 次に前記方法にて得られた主剤にイソシアネー
ト系硬化剤を加えて充分混合した後、仕上げ材上
に塗布し、その上に半拘束層を置き更にその上
に、イソシアネート系硬化剤を混合した主剤を塗
布し、架橋反応せしめ本発明の制振層を得た。次
に本発明に用いる粘弾性物質Ａの架橋反応例を、
液温と固体化に要する時間の関係にて第１図に示
す。 本発明に用いる粘弾性物質Ａは、０℃以下の低
温から80℃以上の高温でも架橋反応するが０℃以
下の低温の場合は架橋反応に要する時間が長すぎ
る。又、80℃以上の高温の場合は、仕上げ材、例
えば一般的に、木質系、無機質系板材等から発生
する水蒸気等によるふくれ等の問題点が発生し易
い等の欠点を有するため、０℃〜80℃での温度範
囲で架橋反応を行う事が望ましい。 次に本明に用いる粘弾性物質Ａの配合例を第２
表に示す。第２表に示した配合例は、何れも本発
明に適用出来る粘弾性物質であるが各々に次の様
な特徴を有する。 配合例１は、低粘度であり、作業性に優れ、温
度変化による衝撃遮断性に差がほとんどない特徴
を有する。 配合例２は、粘弾性物質の架橋反応を行なわせ
る際の主剤と硬化剤の重量比が100：８のタイプ
であり、混合撹拌操作を改善したものである。 配合例３は、粘弾性物質のコスト面を重視した
場合の配合例である。このタイプは、加温する事
により作業性改善、及び架橋反応速度が早い特徴
を有し、工場ライン生産に適するものである。

【表】

【表】

【表】 次に試験方法につて記す。 表３に示す構成をもつて供試体とし、JIS−Ａ
−1418に記される「建築物の現場における床衝撃
音レベルの測定方法」に従い、床衝撃音レベルの
測定を行つた。 尚、第３図に試験設備の概要図を示した。 又、測定結果と「床衝撃音に関する評価の遮音
等級」に照らし合わせた評価は、第４表に示し
た。 次に本発明に適応する水酸基未端液状ゴムとイ
ソシアネート系硬化剤を必須成分とし、且つ架橋
反応物が150℃以下の温度条件で流動しない粘弾
性物質Ａと、半拘束層Ｂの構成と制振硬化につい
て第３表、第４表に起す。ただしここでは、仕上
げ材として、最も一般的な５mm厚の合板を使用し
た。 実施例１は、５mm厚合板を板材とし、粘弾性物
質Ａを積層し、その粘弾性物質Ａ間に不織布を挿
入してあるものである。 実施例２は、５mm厚合板を板材とし、粘弾性物
質Ａを積層し、その粘弾性物質Ａ間に金属網を挿
入してあるものである。 比較例１は、実施例１〜２に使用した同一の板
材単独の例である。 比較例２は、半拘束層Ｂを含む粘弾性物質Ａの
厚みが1.0mm以下の場合の例である。 第４表の結果から、実施例１は、５mm厚の合板
上に粘弾性物質Ａを積層し、粘弾性物質Ａ間に不
織布を挿入してある制振板であり、遮音等級Ｌ−
50をクリアーしている。 実施例２は、５mm厚の合板上に粘弾性物質Ａを
積層し、粘弾性物質中に金属網を挿入して成る制
振板であり遮音等級Ｌ−50をクリアーしている。 比較例１は実施例１，２に表層部として使用し
た５mm厚の合板を単独で用いた場合を示したもの
であり、本発明に該当するものではない。 比較例２は、実施例１の粘弾性物質Ａの厚みが
0.8mmであり、本発明の粘弾性物質Ａの厚みの条
件より外れる。 以上の事から、実施例１〜２は何れも遮音等級
Ｌ−50を達成しており、粘弾性物質Ａ、及びその
間に半拘束層を設けた事により大幅な改善が出来
た。又、比較例２に於いても遮音性能は充分でな
いものの、相当改善されており、粘弾性物質の衝
撃音の遮断性能の高さを知る事が出来る。 上記の如く、本発明により、制振材では達し得
なかつた遮音等級Ｌ−55はもちろんの事、さらに
Ｌ−50を達成する事が出来た。 本発明による制振材は床のみに限るものでな
く、天井材、壁材への適用を行う事により、衝撃
音の遮断に対し非常に有効であり、快適で静かな
居住空間を得る事が出来る点で社会への貢献度は
大である。

【表】

【表】 ベルの測定〓に依る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る板材Ｃと粘
弾性物質Ａと半拘束層Ｂとの積層を示す断面構成
図であり、第２図は、本発明の他の実施例に係る
板材Ｃと粘弾性物質Ａと半拘束層Ｂとを交互に積
層した断面構成図であり、さらに第３図は、本発
明に係る実験設備の概要図である。 １…制振板取付基材、２…木質系板材、又は無
機質系板材、３…半拘束層を含む粘弾性物質。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも水酸基末端液状ゴムと、イソシアネ
   ート系硬化剤とを必須成分とし、これを20万cps
   以下の粘度で二液混合し、これを０℃〜80℃の反
   応温度で架橋反応させて得られたエラストマー
   で、且つ、架橋反応物が150℃以下の温度条件で
   流動しない粘弾性物質層Ａと、該粘弾性物質層Ａ
   が含浸しうる不織布、ガラスクロス、金属網、及
   び布、紙等の半拘束層Ｂと、木質系及び／又は無
   機質系の板材、若しくは複合板材Ｃとからなる拘
   束タイプのＡ，Ｂ，Ｃ多層構造として積層して結
   合し一体化したことを特徴とする制振板の製造方
   法。 ２ 粘弾性物質が水酸基末端液状ゴムとイソシア
   ネート硬化剤とを必須成分とし、添加剤として適
   量の可塑剤、瀝青剤、充填剤、老化防止剤、触
   媒、顔料、界面活性剤、防虫剤、防カビ剤、カツ
   プリング剤の何れか１種又は２種以上を配合、混
   和して温度０℃〜80℃で架橋反応させて得られる
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の制振板の製造方法。 ３ 半拘束層Ｂを含む粘弾性物質層Ａの架橋反応
   物の厚みが1.0mm〜10.0mmであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の制振板の製造方
   法。