WO2024075807A1 - 遮音シート部材、及びこれを備えた遮音構造体 - Google Patents

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WO2024075807A1
WO2024075807A1 PCT/JP2023/036325 JP2023036325W WO2024075807A1 WO 2024075807 A1 WO2024075807 A1 WO 2024075807A1 JP 2023036325 W JP2023036325 W JP 2023036325W WO 2024075807 A1 WO2024075807 A1 WO 2024075807A1
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sound
sheet
sheet member
space
protrusion
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PCT/JP2023/036325
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一真 井上
貴裕 駒村
雄也 齋藤
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三菱ケミカル株式会社
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    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
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    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects

Definitions

  • the present invention relates to a sound-insulating sheet member and a sound-insulating structure equipped with the same.
  • the characteristics of soundproofing materials which reduce transmitted sound by bouncing sound back, follow the so-called mass law.
  • the transmission loss which is an indicator of the amount of noise reduction, is determined by the logarithm of the product of the mass of the soundproofing material and the frequency of the elastic wave or sound wave. Therefore, in order to increase the amount of noise reduction at a certain frequency, the mass of the soundproofing material must be increased.
  • the mass of the soundproofing material there is a limit to the amount of noise reduction due to the constraints of the mass of buildings, vehicles, etc.
  • Patent Document 1 a sound-proofing sheet member that includes a sheet having rubber elasticity and a resonating part that includes a base and a weight, in order to achieve sound-proofing performance that exceeds the mass law.
  • the soundproofing sheet member described in Patent Document 1 has a high degree of design freedom and is highly versatile. However, there are design limitations simply by changing the size and material of the resonating part, and there is a problem that it is difficult to apply it to places with limited installation space or to soundproof low frequencies.
  • the present invention has been made in consideration of this background technology. Its purpose is to provide a sound-insulating sheet member and a sound-insulating structure including the same that can be installed in places with limited installation space and can block low-frequency sounds.
  • the present invention also aims to achieve effects that cannot be obtained by conventional techniques, which are derived from the various components shown in the detailed description of the invention described below.
  • the convex portion is a sound-insulating sheet member having a slit portion on an inner wall surface at a tip side of the convex portion.
  • the convex portion has a weight portion on an inner wall on a tip side thereof, The sound-proof sheet member according to claim 3, wherein the slit portion is formed circumferentially around the weight portion.
  • a sound insulation structure comprising at least the sound insulation sheet member according to any one of [1] to [14] above, and a support body for supporting the sound insulation sheet member.
  • the present invention provides a sound-insulating sheet member and a sound-insulating structure including the same that can be installed in places with limited installation space and can provide low-frequency sound insulation.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a sound-insulating sheet member according to the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1 .
  • 2 is a cross-sectional view of the sound-insulating sheet member according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a sound-insulating sheet member showing one embodiment of a space portion.
  • FIG. 1 is a diagram showing a simplified model illustrating the operating principle of the sound insulation structure according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a simplified model illustrating the operating principle of the sound insulation structure according to the present embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a schematic perspective view showing a sound-insulating sheet member according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 7.
  • 4 is a cross-sectional view of a sound-insulating sheet member showing one embodiment of a space portion.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams for explaining a vertical extension vibration mode and a trampoline vibration mode.
  • 1 is a diagram showing a simplified model illustrating the operating principle of the sound insulation structure according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a simplified model illustrating the operating principle of the sound insulation structure according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a sound insulation structure including a sound insulation sheet member according to a first embodiment
  • FIG. 11 is a schematic perspective view showing a sound insulation structure including a sound insulation sheet member according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a support body and a sound-insulating structure including the support body and a sound-insulating sheet member.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a unit cell used in calculating the natural frequency.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a unit cell without a weight portion. 13 is a graph showing the results of a projection vibration experiment in an example. 13 is a graph showing the results of a projection vibration experiment in an example.
  • One embodiment of the sound-insulating sheet member (also simply referred to as a "sound-insulating sheet member") of the present invention is a sound-insulating sheet member comprising a sheet portion having rubber elasticity and at least one convex portion having rubber elasticity provided on at least one surface of the sheet portion, a space portion in at least a portion of the surrounding area in which the convex portion is provided, and a slit portion on an inner wall surface at the tip side of the convex portion.
  • the term “plurality” means two or more.
  • FIG. 1 An example (first embodiment) of a sound-insulating sheet member according to this embodiment is shown in Fig. 1.
  • the sound-insulating sheet member 100 shown in Fig. 1 has a sheet portion 11 having rubber elasticity and at least one protruding portion 21 having rubber elasticity provided on one surface of the sheet portion 11, and at least the protruding portion 21 has a space portion 12.
  • the sheet portion 11 has a sheet surface 11a and a sheet surface 11b.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I in Fig. 1.
  • the sound-insulating sheet member 100 shown in Figure 2 is in an embodiment in which both the sheet portion 11 and the convex portion 21 have a space portion 12, and the convex portion 21 is composed of the space portion 12 and a convex forming portion 22 that is provided around the space portion 12 and forms a convex shape, and the space portion 12 is composed of a space portion 12r and a slit portion (also referred to as a "space portion 12t") that the convex portion 21 has, and a space portion 12s that the sheet portion has.
  • the space 12t is formed on a tip-side inner wall surface 22′, which is the inner wall surface on the tip side (opposite side to the seat portion 11) of the protrusion 21.
  • Dotted line B in Fig. 2 indicates the boundary between sheet portion 11 and protrusion 21.
  • t1 indicates the height of protrusion 21
  • t2 indicates the thickness of sheet portion 11
  • t3 indicates the height of space 12t (groove depth of the slit)
  • w1 indicates the width of protrusion 21
  • w2 indicates the cross-sectional width of space 12 in the planar direction of the sheet portion
  • w3 indicates the cross-sectional width of space 12t.
  • Dotted line C in Fig. 2 indicates the boundary between space 12t and space 12r.
  • the area of the sheet portion 11 in which the convex portion 21 is provided is the area of the sheet portion 11 which overlaps with the convex portion 21 when the sound-insulating sheet member 100 is viewed in a plane, and in Figure 2, it is the area of the sheet portion 11 having the width indicated by w1.
  • the space 12 is treated as a general term for the space 12r, the space 12s, and the space 12t. That is, the space 12 in the description of the protrusion 21 refers to the space 12r and the space 12t, the space 12 in the description of the sheet portion 11 refers to the space 12s, and the description of the space 12 unless otherwise specified applies to any of the space 12r, the space 12s, and the space 12t.
  • FIGS Examples of the sound-insulating sheet member 100 are shown in FIGS.
  • the sound-insulating sheet member 100 shown in FIG. 3( a ) is in a form in which both the sheet portion 11 and the protruding portion 21 have spaces 12 , similar to the sound-insulating sheet member 100 shown in FIG.
  • the sound-proof sheet member 100 shown in FIG. 3( b ) is an embodiment in which only the protruding portion 21 has a space 12 .
  • 3(c) is an embodiment in which both the sheet portion 11 and the convex portion 21 have spaces 12, and the spaces 12 are provided so as to penetrate from the surface of the sheet portion 11 opposite to the side on which the convex portion 21 is provided to the spaces 12 of the convex portion 21.
  • the sound-insulating sheet member 100 shown in Figure 3(d) has a configuration similar to that of the sound-insulating sheet member 100 in Figure 3(c) described above, and is configured such that the cross-sectional width w2-2 of the space 12s of the sheet portion in the planar direction of the sheet portion is smaller than the cross-sectional width w2-1 of the space 12r of the convex portion in the planar direction of the sheet portion.
  • the protrusion may have no through-hole connecting the space to the outside.
  • the through-hole is a through-hole that directly connects the protrusion to the outside, and does not include a through-hole that connects the space of the protrusion to the outside via a sheet part as shown in Fig. 3(c). From the viewpoint of improving sound insulation performance, this embodiment is preferable.
  • this sound-proofing sheet member 100 for example, when sound waves are incident from a noise source on the sheet portion 11 side, vibrations occur in the sheet portion 11 and/or the convex portions 21.
  • the frequency of the incident sound waves and the natural frequency of the convex portions 21 are close to or coincident with each other, the convex portions resonate and vibrate violently.
  • the two forces acting on the sheet portion 11, 1) the force generated by the sound waves and 2) the force generated by the vibration of the convex portions 21, are in opposite directions, and the vibration of the sheet portion 11 is suppressed.
  • high sound-proofing performance that surpasses the mass law is obtained.
  • the sound-insulating sheet member 100 of this embodiment can be easily made low-profile because it can achieve good sound-insulating performance in a smaller size than general sound-insulating members, and the size and shape of the convex portion, space portion and sheet portion can be appropriately changed depending on the installation environment and conditions, making it possible to install it in places with limited installation space.
  • Each of the components of the sound-insulating sheet member 100 will now be described in detail.
  • the sheet portion 11 is a sheet portion having rubber elasticity, and the form thereof is not particularly limited, but may have rubber elasticity due to molecular motion of a resin (organic polymer).
  • the sheet portion 11 can also function as an oscillator (resonator) that vibrates at a certain frequency when sound waves are incident from a noise source.
  • the sheet portion 11 may have a space portion 12.
  • the space portion 12 may be integrated with the space portion of the protrusion portion 21 as shown in FIG. 3(a).
  • the material constituting the sheet portion 11 contains at least one type selected from the group consisting of a thermosetting elastomer, a photocurable elastomer, and a thermoplastic elastomer.
  • a thermosetting elastomer elastomer
  • a photocurable elastomer elastomer
  • a thermoplastic elastomer elastomer
  • the material constituting the sheet portion 11 is: Thermosetting resin elastomers such as vulcanized thermosetting resin elastomers such as chemically crosslinked natural rubber or synthetic rubber, urethane thermosetting resin elastomers, silicone thermosetting resin elastomers, fluorine thermosetting resin elastomers, and acrylic thermosetting resin elastomers; Photocurable elastomers such as acrylic photocurable elastomers, silicone photocurable elastomers, and epoxy photocurable elastomers;
  • the thermoplastic elastomer include an olefin-based thermoplastic elastomer, a styrene-based thermoplastic elastomer, a vinyl chloride-based thermoplastic elastomer, a urethane-based thermoplastic elastomer, an ester-based thermoplastic elastomer, an amide-based thermoplastic elastomer, a silicone-based thermoplastic elastomer, and an acrylic
  • thermosetting elastomers examples include rubber.
  • Specific examples include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene rubber, ethylene-propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, acrylic rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber, polyester rubber, urethane rubber, silicone rubber, or modified versions of these, but are not limited to these. These can be used alone or in combination of two or more.
  • natural rubber isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene rubber, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, acrylic rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber, polyester rubber, urethane rubber, silicone rubber, and modified products thereof are preferred, with silicone rubber, acrylic rubber, or modified products thereof being more preferred.
  • the use of these materials tends to result in excellent heat resistance and cold resistance.
  • the sheet portion 11 may contain various additives such as a flame retardant, an antioxidant, a plasticizer, or a colorant, so long as the sheet portion 11 is a sheet having so-called rubber elasticity.
  • a flame retardant is an additive that is blended to make flammable materials less flammable or to prevent them from catching fire.
  • flame retardants include, but are not limited to, bromine compounds such as pentabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, decabromodiphenyl ether, tetrabromobisphenol A, hexabromocyclododecane, or hexabromobenzene, phosphorus compounds such as triphenyl phosphate, chlorine compounds such as chlorinated paraffin, antimony compounds such as antimony trioxide, metal hydroxides such as aluminum hydroxide, nitrogen compounds such as melamine cyanurate, and boron compounds such as sodium borate.
  • bromine compounds such as pentabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, decabromodiphenyl ether, tetrabromobisphenol A, hexabromocyclododecane, or hexabromobenzene
  • phosphorus compounds such as triphenyl
  • the antioxidant is an additive that is blended to prevent oxidative deterioration. Specific examples thereof include, but are not limited to, phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants.
  • the plasticizer is an additive that is blended to improve flexibility and weather resistance, and specific examples thereof include, but are not limited to, phthalic acid esters, adipic acid esters, trimellitic acid esters, polyesters, phosphate esters, citrate esters, sebacic acid esters, azelaic acid esters, maleic acid esters, silicone oils, mineral oils, vegetable oils, or modified products thereof.
  • examples of colorants include dyes and pigments. These various additives may be used alone or in combination of two or more.
  • the sheet portion 11 is formed in a square shape in a plan view, but the shape is not particularly limited to this. Any shape in a plan view can be used, such as a triangular shape, a rectangular shape, a rectangular shape, a trapezoidal shape, a diamond shape, a polygonal shape such as a pentagonal shape or a hexagonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or an irregular shape not classified into the above.
  • the thickness t2 of the sheet portion 11 is not particularly limited and can be set appropriately. If the thickness t2 of the sheet portion 11 is thick, the natural frequency of the protrusions 21 tends to shift to a lower frequency side, and if the thickness t2 of the sheet portion 11 is thin, the natural frequency of the protrusions 21 tends to shift to a higher frequency side. From the viewpoint of sound insulation performance, mechanical strength, flexibility, handling, etc., the thickness of the sheet portion 11 is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more, and even more preferably 100 ⁇ m or more. The thickness of the sheet 11 is preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less, and even more preferably 500 ⁇ m or less.
  • the thickness of the sheet portion 11 does not have to be uniform throughout the sheet portion.
  • the sheet portion may be provided with an inclination within a range that is recognized as a sheet.
  • the thickness t2 of the sheet portion 11 is calculated as an average value.
  • it is preferable that the thickness of the sheet portion 11 is uniform.
  • the sheet portion 11 preferably has a Young's modulus of 0.01 MPa or more, more preferably 0.1 MPa or more, and preferably has a Young's modulus of 100 MPa or less, more preferably 10 MPa or less.
  • the Young's modulus in this specification means the ratio of the force (stress) acting per unit cross-sectional area of a sample to the deformation rate (strain) when an external force is applied in one axial direction, and means the value of the storage vertical elastic modulus at 25°C and 10 Hz measured by the forced vibration non-resonance method of JIS K 6394:2007 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber - Determination of dynamic properties -".
  • the sheet portion 11 has a glass transition temperature of 0°C or lower.
  • the glass transition temperature of the sheet portion 11 is more preferably -10°C or lower, even more preferably -20°C or lower, and particularly preferably -30°C or lower.
  • the glass transition temperature of the sheet portion 11 means the peak temperature of the loss tangent in the dynamic viscoelasticity measurement at a frequency of 10 Hz described above, particularly in the temperature dependency measurement.
  • At least one protrusion 21 is provided on the sheet portion 11, and functions as an oscillator (resonator) that vibrates at a certain frequency when sound waves are incident on the protrusion 21 from a noise source.
  • the protruding portion 21 has a space 12, and for example, as in the sound insulation sheet member 100 of Fig. 2, the protruding portion 21 may be composed of a space 12 continuing from the sheet portion 11, and a protruding forming portion 22 covering the periphery of the space 12.
  • the protruding portion 21 effectively functions as a resonator in which the tip side portion of the protruding forming portion 22, particularly the portion tip side of the space 12r, acts as a weight, and the rear end portion of the protruding forming portion 22 acts as a spring.
  • Each parameter of the protrusion 21 described below represents the average value of the parameters of all the protrusions provided, unless otherwise specified.
  • the tip side portion of the protrusion 21 may be a region in a range generally recognized as the tip side, specifically, it may be a region of 50% of the entire region of the protrusion 21 on the tip side in the height direction of the protrusion 21, and when the protrusion has a space, it may be a region on the tip side of the end of the space on the sheet side, but it is preferable to define it as the latter from the viewpoint of ensuring that the effect of the present invention is obtained.
  • the protrusions 21 may be provided on at least one of the surfaces of the sheet portion 11, and may be provided on only one surface or on both surfaces, but from the viewpoint of improving the sound insulation performance, it is preferable that the protrusions 21 are provided on both surfaces. However, when a support body, which will be described later, is provided to form a sound insulation structure, from the viewpoints of ease of manufacture and stabilization of performance, it is preferable that the protrusions 21 are provided on only one surface of the sheet portion 11. In addition, when convex portions are provided on both sides of the sheet portion, the parameters related to the convex portions in this specification are treated as parameters of the convex portions provided on one side unless otherwise specified.
  • the conditions for the height of the convex portions described later are applied to the parameters of the convex portions provided on one side of the sheet portion (if multiple convex portions are provided, their average values). Furthermore, the parameters of the sound insulation sheet member in this embodiment are treated as parameters of the entire sound insulation sheet including all the convex portions on both sides of the sheet portion.
  • the arrangement, number, size, etc. of the protrusions 21 can be appropriately set according to the desired performance and are not particularly limited.
  • the protrusions 21 are provided in contact with at least one surface of the sheet portion 11.
  • the multiple protrusions 21 are arranged at equal intervals in a lattice pattern, but the arrangement of the protrusions 21 is not particularly limited to this.
  • the multiple protrusions 21 may be arranged, for example, in a staggered pattern or randomly. Since the sound-insulating mechanism of the sound-insulating sheet member according to this embodiment does not utilize Bragg scattering like so-called phononic crystals, the protrusions 21 do not necessarily have to be arranged at regular, periodic intervals.
  • the number of protruding portions 21 provided per unit area is not particularly limited as long as the protruding portions 21 can be arranged so as not to come into contact with each other and thereby not to interfere with each other.
  • the maximum number of protrusions 21 per unit area varies depending on the shape of the protrusions 21, etc., but for example, when the protrusions 21 are cylindrical, the height direction of the cylinder is set parallel to the normal direction of the sheet, and the cross-sectional diameter of the cylinder is 1 cm, it is preferable that there be no more than 100 protrusions per 100 cm2.
  • the minimum number of protrusions 21 per unit area is, for example, preferably 1 or more per 100 cm2, more preferably 10 or more, and even more preferably 50 or more, when the protrusions 21 are cylindrical and arranged so that the height direction of the cylinder is parallel to the sheet normal direction, and the cross-sectional diameter is 1 cm.
  • the heights of the multiple protrusions 21 may or may not be uniform, but are preferably uniform from the viewpoint of ease of molding and ensuring stable sound insulation performance.
  • the height of the highest protrusion among the multiple protrusions 21 can be set appropriately according to the desired performance and is not particularly limited.
  • the maximum height of the protrusions 21 is preferably 100 ⁇ m or more, more preferably 500 ⁇ m or more, and even more preferably 1 mm or more. Also, it is preferably 50 mm or less, more preferably 40 mm or less, and even more preferably 30 mm or less.
  • the cross-sectional area of the convex portion having the largest area among the cross sections of the convex portions included in said plane is preferably 8000 mm2 or less, more preferably 2000 mm2 or less, and even more preferably 500 mm2 or less, and the cross-sectional area of the convex portion having the smallest area is preferably 50 ⁇ m2 or more, more preferably 8000 ⁇ m2 or more, and even more preferably 0.15 mm2 or more.
  • the diameter of the largest circle among the cross sections of the convex portions included in the plane is preferably 100 mm or less, more preferably 50 mm or less, and even more preferably 25 mm or less. Also, the diameter of the smallest circle is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more, and even more preferably 1 mm or more.
  • At least one convex portion 21 is provided on at least one surface of the sheet portion 11, but the material constituting the convex portion 21, the arrangement, shape, size, and installation direction of the convex portion 21, etc. do not necessarily have to be the same for all of the multiple convex portions 21.
  • the cross-sectional shape of the convex portion 21 is not particularly limited, and any shape can be adopted, such as a triangular prism, a rectangular prism, a trapezoidal prism, a polygonal prism such as a pentagonal prism or a hexagonal prism, a cylindrical shape, an elliptical prism, a truncated pyramid shape, a truncated cone shape, a pyramid shape, a cone shape, a cylinder, or an indefinite shape not classified as any of the above. From the viewpoint of productivity, a rectangular prism shape or a cylindrical shape is preferable. The shape can be appropriately selected depending on the application from the viewpoints of sound insulation performance, manufacturing costs, handling, etc.
  • the space 12 is provided at least in the protrusion 21, but in order to obtain good sound insulation performance, it is preferable that the space 12 is provided in both the protrusion 21 and the region of the sheet portion 11 where the protrusion 21 is provided, and it is particularly preferable that one space 12 is provided that is connected across both the protrusion 21 and the region of the sheet portion 11 where the protrusion 21 is provided.
  • the space 12 having a substantially cylindrical shape may be provided continuously in the sheet portion 11 and the protrusion 21.
  • the region that combines each protrusion and the region of the sheet portion where the protrusion is provided is also referred to as a "composite region.”
  • the shape of the space 12 is not particularly limited, and any shape can be adopted, such as a triangular prism, a rectangular prism, a trapezoidal prism, a polygonal prism such as a pentagonal prism or a hexagonal prism, a cylindrical prism, an elliptical prism, a pyramidal frustum, a conical frustum, a pyramidal frustum, a conical prism, a cylindrical prism, or an indefinite shape not classified as above.
  • the number of spaces 12 in each composite region is not limited to one, and may be divided, for example, as shown in FIG. 4(a).
  • the space 12 does not need to be composed of air only, and may have a sound absorbing material 24 such as a foam or a nonwoven fabric provided inside as long as it does not inhibit the resonance of the protrusion 21, as shown in FIG. 4(b).
  • the protrusion 21 may have a slit-shaped space 12t continuing from the tip end of the space 12r.
  • the space 12t is formed on the tip inner wall surface 22', which is the inner wall surface on the tip side of the protrusion 21 (the side opposite the sheet portion 11).
  • the shape of the space 12t, which is the slit portion is not particularly limited, but it is preferably formed circumferentially. By forming it circumferentially, the thickness of the protrusion forming portion 22 at the portion where the slit is formed becomes thinner, making it easier to generate the trampoline vibration described below.
  • the circumferential shape is not particularly limited, but it can be formed circumferentially along the cross-sectional shape of the protrusion 21, for example. In FIG. 1, the cross-sectional shape of the protrusion 21 is cylindrical, and the circumferential shape of the slit (space 12t) is also cylindrical.
  • the slit depth t3 is in the range of 99% or less of the height t1 of the protrusion 21, and preferably 85% or less of the height t1. If the slit depth t3 is more than 0% of the height t1 of the protrusion 21, the effect of lowering the natural frequency or reducing the height can be obtained, but in terms of ease of manufacture, it is preferably 0.05 mm or more, and more preferably 0.1 mm or more.
  • the cross-sectional width w3 of the space 12 in the sheet plane direction is in the range of 99% or less of the width w1 of the protrusion 21, and preferably 45% or less of the width w1.
  • the cross-sectional width w3 of the space 12 in the sheet plane direction is more than 0% of the width w1 of the protrusion 21, the effect of lowering the natural frequency or making the bottom back can be obtained, but in terms of ease of manufacture, it is preferably 0.05 mm or more, and more preferably 0.1 mm or more.
  • the sound-proof sheet member 100 can obtain the effect of lowering the natural frequency or reducing the height by having a space, but further, as shown in FIG. 3(c) or FIG. 3(d), by configuring at least the sheet portion 11 to have a space 12 and a portion of the space 12 to reach the surface of the sheet portion 11 on the side opposite to the side on which the protrusion 21 is provided, the following further effect can be obtained.
  • the sound-insulating sheet member 100 When the sound-insulating sheet member 100 is provided on a support that supports the member, air may get between the sheet portion 11 and the adherend. However, if the sound-insulating sheet member 100 is provided in such a manner that at least the sheet portion 11 has a space 12 and a part of the space 12 reaches the surface of the sheet portion 11 opposite the side on which the protrusion 21 is provided, as shown in FIG. 3(c) or FIG. 3(d), a space exists in a part of the contact portion between the sound-insulating sheet member and the support, so that the air can escape into the space and adhesive can be filled between the sound-insulating sheet member 100 and the adherend. Therefore, peeling of the sound-insulating sheet member 100 can be suppressed, and the stability is superior compared to when there is no space in a part of the contact portion between the sound-insulating sheet member and the support.
  • the thickness of the adhesive may become uneven.
  • the excess adhesive can escape into the recess under the sheet when leveling out the thickness of the adhesive, making it possible to make the thickness of the adhesive layer uniform.
  • the natural frequency of the convex portion 21 can be lowered or the height of the convex portion 21 can be reduced.
  • this refers to a lower frequency when comparing the natural frequency with the same convex outer shape, and a lower height when comparing the height with a convex shape that results in the same natural frequency.
  • FIG. 5 indicates the direction of resonance.
  • the part (mass) indicated by a circle corresponds to the tip side part of the protrusion 21, particularly the part of the protrusion 21 on the tip side of the space part 12, and the notation of the spring corresponds to the rear end part of the protrusion 21, particularly the protrusion forming part 22 around the space part 12 in the case where the space part 12 reaches the sheet part 11, and the part indicated by a rectangle corresponds to the adherend.
  • the natural frequency of the protrusion 21 can be described as f ⁇ (K/M) 1/2 , and it can be seen that the natural frequency f of the protrusion 21 is proportional to the 1/2 power of the spring constant K.
  • the convex portion 21 is a rod-shaped spring with a constant cross-sectional area of the protrusion, without any space such as a cylinder or a rectangular column.
  • the relationship between the load F and the extension L of the rod-shaped spring is expressed by the following formula.
  • the arrow in Fig. 6 indicates the resonance direction.
  • ⁇ F (EA ⁇ L/L)
  • the natural frequency f of the convex portion 21 is proportional to the 1/2 power of the spring constant K, and therefore it can be seen that the natural frequency f of the convex portion 21 is proportional to the 1/2 power of the cross-sectional area A of the convex portion 21.
  • the convex portion 21 has a space portion 12
  • the cross-sectional area A of the convex portion 21 becomes smaller in proportion to the proportion of the space portion 12, and therefore the natural frequency f of the convex portion 21 also decreases. Therefore, the presence of the space portion 12 can lower the natural frequency of the convex portion 21.
  • the spring constant K is inversely proportional to the height L of the resin spring portion.
  • the height of the convex portion 21 must be increased.
  • the frequency can be lowered by providing the space portion 12 as described above, there is no need to change the height of the convex portion 21, and the height of the convex portion 21 can be reduced.
  • the ratio of the space 12 to the sheet portion 11 and the protrusions 21 is not particularly limited as long as it satisfies the scope of this embodiment.
  • the ratio of the space 12 can be set appropriately so that the natural frequency of the protrusions 21 matches the desired sound insulation frequency range. If the ratio of the space 12 is large, the natural frequency of the protrusions 21 tends to shift significantly to the low frequency side, but the strength of the protrusions 21 decreases because the ratio of the protrusions 22 decreases. Also, if the ratio of the space 12 is small, the ratio of the protrusions 22 increases, so the strength of the protrusions 21 can be increased, but the shift of the natural frequency of the protrusions 21 to the low frequency side tends to be smaller.
  • the ratio of the area of the space 12 in the horizontal cross section of the convex portion 21 at the maximum is preferably 20% or more, more preferably 30% or more, and even more preferably 40% or more, from the viewpoint of sound insulation performance. Also, from the viewpoint of mechanical strength, handling, etc., this ratio is preferably 90% or less, more preferably 85% or less, and even more preferably 80% or less.
  • the volume proportion of the space 12 in the convex portion 21 is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, even more preferably 30% or more, and is preferably 80% or less, more preferably 75% or less, and even more preferably 70% or less.
  • the volume proportion of the space 12 in the composite region which is the region consisting of each convex portion 21 and the region in the sheet portion 11 in which the convex portions 21 are provided, is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, even more preferably 30% or more, from the standpoint of sound insulation performance, and is preferably 80% or less, more preferably 75% or less, and even more preferably 70% or less.
  • At least one convex forming portion 22 is provided in contact with the sheet surface 11a of the sheet portion 11, and is provided around the space portion 12 to form a convex shape.
  • the outer shape and outer parameters of the convex forming portion 22 are similar to the outer shape and outer parameters of the convex portion 21 described above.
  • the material of the convex forming portion 22 is not particularly limited as long as it satisfies the above required characteristics, and may be the same as or different from the material of the sheet portion, and the material can be selected independently.
  • the material can be selected independently.
  • at least one selected from the group consisting of thermosetting elastomers, photocurable elastomers, thermoplastic elastomers, thermosetting resins, photocurable resins, and thermoplastic resins can be used.
  • thermosetting elastomers from the viewpoint of imparting rubber elasticity, thermosetting elastomers, photocurable elastomers, and thermoplastic elastomers are preferable, and examples of the types include those exemplified for the sheet portion 11 described above.
  • thermosetting resin or photocurable resin include acrylic thermosetting resin, urethane thermosetting resin, silicone thermosetting resin, epoxy thermosetting resin, etc.
  • thermoplastic resin examples include polyolefin thermoplastic resin, polyester thermoplastic resin, acrylic thermoplastic resin, urethane thermoplastic resin, polycarbonate thermoplastic resin, etc.
  • resins include, but are not limited to, polymers such as polyacrylonitrile, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, polychlorotrifluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polynorbornene, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polycarbonate, polystyrene, epoxy resins, and oxazine resins.
  • polymers such as polyacrylonitrile, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, polychlorotrifluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polynorbornene, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polycarbonate, polystyrene, epoxy resins, and oxazine resins.
  • elastomers include vulcanized rubber such as chemically crosslinked natural or synthetic rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene rubber, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, acrylic rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber, polyester rubber, urethane rubber, silicone rubber and modified versions thereof, polyacrylonitrile, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, polychlorotrifluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polynorbornene, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polycarbonate, polystyrene, epoxy resin, oxazine resin, etc., but are not limited to these.
  • vulcanized rubber such as chemically crosslinked natural or synthetic rubber, isoprene rubber
  • natural rubber isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene rubber, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, acrylic rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber, polyester rubber, urethane rubber, silicone rubber, and modified products thereof are preferred, and from the viewpoint of excellent heat resistance and cold resistance, silicone rubber, acrylic rubber, and modified products thereof are more preferred.
  • the above materials may be used alone or in combination of two or more.
  • the material of the convex forming portion 22 is the same as that of the sheet portion 11 described above, and elastomers are particularly preferable. If the sheet portion 11 and the convex forming portion 22 contain the same elastomers, the sheet portion 11 and the convex forming portion 22 can be easily molded together, and productivity can be dramatically improved. In other words, one particularly preferable embodiment is that the sheet portion 11 and the convex forming portion 21 (convex forming portion 22) are an integrally molded product that both contain at least one type selected from the group consisting of thermosetting elastomers, photocurable elastomers, and thermoplastic elastomers.
  • the convex forming portion 22 can also be a two-color molded body or a multi-color molded body made of two or more materials. In this case, by using the same elastomers as the sheet portion 11 described above for the convex forming portion 22 on the side that contacts the sheet portion 11 (rear end side), it becomes easier to mold the sheet portion 11 and the convex forming portion 22 as a single unit.
  • FIG. 7 Another example (second embodiment) of the sound insulation sheet member according to this embodiment is shown in Fig. 7.
  • the sound insulation sheet member 101 shown in Fig. 7 has a sheet portion 11 having rubber elasticity and at least one protruding portion 21 having rubber elasticity provided on one surface of the sheet portion 11, at least the protruding portion 21 having a space portion 12, and further, the protruding portion 21 has a weight portion on the tip side.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view taken along the line II-II in Fig. 7. In this embodiment, except for the fact that the weight portion 23 is provided on the tip side of the convex portion 21, the configuration is the same as that of the sound-insulating sheet member 100 of the first embodiment described above, so duplicate explanations will be omitted here.
  • the weight portion 23 is not particularly limited as long as it has a density higher than that of the above-mentioned convex forming portion 22.
  • the weight portion 23 in the sound insulation sheet member 100 shown in FIG. 7 is formed in a substantially cylindrical shape with a maximum diameter smaller than that of the convex forming portion 22, and is embedded in the convex forming portion 22 at the tip side of the convex forming portion 21.
  • the spring constant can be adjusted by changing the shape or material (elastic modulus, mass) of the convex forming portion 22, or the mass of the weight portion 23 can be changed to control the natural frequency of the convex portion 21.
  • the elastic modulus of the convex forming portion 22 becomes smaller, the natural frequency of the convex portion 21 tends to shift to the lower frequency side.
  • the mass of the weight portion 23 becomes larger, the natural frequency of the convex portion 21 tends to shift to the lower frequency side.
  • the shape of the weight 23 is not particularly limited, but a plate-like weight is preferable in terms of adjusting the sound insulation performance and making the weight 23 thinner.
  • the plate-like weight 23 allows the center of gravity of the weight 23 to be located farther away from the sheet portion 11 than when the weight 23 is a sphere or the like, and tends to increase the vibration moment of the protrusion 21.
  • the plate-like weight 23 can be made thinner than when the weight 23 is a sphere or the like.
  • the plate-like weight can obtain a larger vibration moment than when the weight 23 is a sphere or the like.
  • the weight portion 23 may have a through hole, and examples of its shape include a donut shape, a washer shape, and a nut shape.
  • the material constituting the weight portion 23 may be appropriately selected in consideration of mass, cost, etc., and the type is not particularly limited. From the viewpoint of miniaturizing the sound-insulating sheet member 101 and improving the sound-insulating performance, the material constituting the weight portion 23 is preferably a material with a high specific gravity.
  • the material of the weight portion 23 include, but are not limited to, metals or alloys such as aluminum, stainless steel, iron, tungsten, gold, silver, copper, lead, zinc, brass, etc.; inorganic glasses such as soda glass, quartz glass, lead glass, etc.; and composites containing powders of these metals or alloys or these inorganic glasses in the resin material of the above-mentioned convex-forming portion 22.
  • the material, mass, and specific gravity of the weight portion 23 may be determined so that the natural frequency of the convex portion 21 coincides with a desired sound insulation frequency range.
  • At least one selected from the group consisting of metals, alloys, and inorganic glass is preferred from the viewpoints of low cost and high specific gravity.
  • specific gravity refers to the ratio of the mass of the material to the mass of the same volume of pure water at 4°C under a pressure of 1013.25 hPa, and in this specification, the value measured according to JIS K 0061 "Method of measuring density and specific gravity of chemical products" is used.
  • the surface of the weight portion 23 may be subjected to a surface treatment in order to improve process suitability and member strength.
  • a surface treatment for example, it is possible to carry out a chemical treatment using a solvent or the like to increase adhesion with the convex forming portion 22, or to carry out a physical treatment to increase the strength of the component by providing irregularities on the surface, but the method of surface treatment is not particularly limited.
  • the volume ratio of the weight portion 23 in the convex portion 21 is usually 1 volume % or more, preferably 5 volume % or more, more preferably 10 volume % or more, and even more preferably 20 volume % or more, relative to 100 volume % of the convex portion, and is usually 90 volume % or less, preferably 80 volume % or less, more preferably 70 volume % or less, and even more preferably 50 volume % or less.
  • the weight portion 23 is embedded in the convex forming portion 22 at the tip side of the convex portion 21 shown in Fig. 7, but the installation position is not particularly limited to this. Although it varies depending on the shape, mass, elastic modulus, etc. of the convex forming portion 22 and the weight portion 23, it is preferable to arrange the convex forming portion 22 and the weight portion 23 so that the center of gravity (center of mass) of the convex portion 21 is located at least on the tip side from the center in the height direction of the convex portion 21, from the viewpoint of reducing the thickness and weight of the sound insulation sheet member 101 or improving the sound insulation performance. Typically, the weight portion 23 may be arranged offset from the center in the height direction of the convex portion 21 to the tip side.
  • the weight portion 23 may be completely embedded in the convex forming portion 22 (convex portion 21), or at least a portion of it may be embedded, or it may be provided on the convex forming portion 22 without being embedded in the convex forming portion 22. From the viewpoint of preventing the weight portion from falling off, it is preferable that at least a portion of the weight portion 23 is embedded in the convex forming portion 22 (convex portion 21), and it is more preferable that the weight portion 23 is completely embedded. Furthermore, the shapes and heights of the multiple weights 23 included in the sound-proof sheet member may be the same or different.
  • the space portion 12t which is a slit portion, can be formed, for example, in a circumferential shape around the weight portion 23 so as to surround the weight portion 23. In this way, the trampoline vibration can be effectively generated.
  • a part of the space portion 12 may be provided so as to reach at least one of the tip and side surfaces of the convex portion 21. This configuration is advantageous because it reduces the effect of the air inside on the resonance of the convex portion 21 compared to when air is sealed inside.
  • the protrusion 21 may have through holes on both the tip side and the sheet side.
  • the above-mentioned spring-mass model expressed by a resonator having a spring portion as a unit is a model in a vertical stretching vibration mode, but hereinafter, a model in a trampoline vibration mode will be described.
  • the "trampoline vibration" which is a preferred vibration mode can be used to further reduce the natural frequency of the convex portion 21 or to further reduce the height of the convex portion 21.
  • the trampoline vibration mode becomes more likely to occur, so that the natural frequency of the convex portion 21 can be reduced or the height of the convex portion 21 can be reduced.
  • the term “longitudinal stretching vibration” refers to a mode in which an outer periphery P of the tip of the protrusion 21 and a center portion Q of the tip of the protrusion 21 vibrate up and down to the same extent, as shown in FIG. 10(a).
  • the trampoline vibration refers to a mode in which a center portion Q of the tip of the protrusion 21 vibrates up and down compared to an outer periphery P of the tip of the protrusion 21, as shown in FIG. 10(b).
  • a vibration mode that satisfies dP / dQ ⁇ 0.8, more preferably dP / dQ ⁇ 0.5 is defined as a trampoline vibration mode.
  • the plane on which the sheet portion spreads is defined as the XY plane, and the direction perpendicular to the plane on which the sheet portion spreads is defined as the Z-axis direction.
  • the displacement field Z components dP and dQ were obtained by calculating the natural vibration mode of the structure using COMSOL Multiphysics (manufactured by COMSOL), a physical simulation software using the finite element method. The conditions of this physical simulation will be described in detail in the explanation of ⁇ Experiment 3> below.
  • the natural frequency can be lowered for the same height of the protrusions 21 compared to when vertical stretching vibration is occurring, and the height of the protrusions 21 that achieve the same natural frequency can be lowered (reduced in height).
  • the effects are similar and are described in detail below.
  • the notation of a spring corresponds to a part S (spring portion S) of the convex forming portion 22 on the tip side of the space portion 12 of the convex portion 21 that does not overlap with the weight portion 23 and overlaps with the space portion 12 when the sound insulation sheet member is viewed in a plane
  • the part (wall) indicated in a rectangular shape corresponds to a part Q (square portion Q) consisting of a part Q1 of the convex forming portion 22 that does not overlap with the space portion 12 when the sound insulation sheet member is viewed in a plane and a part Q2 of the sheet portion 11 that overlaps with the part Q1 when the sound insulation sheet member is viewed in a plane.
  • the natural frequency of convex portion 21 can be described as f ⁇ (K/M) 1 ⁇ 2 , and it can be seen that the natural frequency f of convex portion 21 is proportional to the 1 ⁇ 2 power of the spring constant K.
  • the shape of the portion consisting of the convex forming portion and the weight portion 23 on the tip side of the space portion 12 of the convex portion 21 is a shape without a space portion such as a cylinder or a rectangular column, and that the cross-sectional area of the cross section of this convex forming portion in the planar direction of the sheet portion is a rod-shaped spring of a constant shape.
  • the relationship between the load F and the height of the spring portion (elongation of the spring portion) L in the rod-shaped spring is expressed by the following formula.
  • ⁇ F (EA ⁇ L/L)
  • E (MPa) storage elastic modulus of spring portion S
  • a ( mm2 ) cross-sectional area of a section perpendicular to the direction of expansion and contraction of a portion consisting of weight portion 23 on the tip side of space 12 of convex portion 21 and convex forming portion 22 on the tip side of space 12 of convex portion 21
  • L (mm) length in the direction of expansion and contraction of spring portion S
  • the cross-sectional area A in the above formula is reduced, so the spring constant K is reduced and the natural frequency f of the convex portion 21 can be made lower.
  • the spring constant K is inversely proportional to the length L of the spring portion S in the expansion and contraction direction.
  • the diameter of the cross section of the convex portion 21 in the planar direction of the sheet portion becomes larger, the length L of the spring portion S in the expansion and contraction direction becomes larger, so the natural frequency f of the convex portion 21 can be made lower.
  • the structure of the convex portion 21 in which the trampoline vibration mode ( dP / dQ ⁇ 0.8) is likely to occur is a structure that satisfies the following (1) or (2), and is more likely to occur in a structure that satisfies both of the following conditions (1) and (2).
  • the ratio (D P /D W ) of the equivalent diameter D P of the convex portion, expressed by the following formula, to the equivalent diameter D W of the weight portion, expressed by the following formula, is 1.2 or more.
  • the ratio (H/D P ) of the height H of the composite region (the sum of the height of the convex portion in the direction perpendicular to the plane direction of the sheet portion and the thickness of the sheet portion) to the equivalent diameter D P of the convex portion represented by the following formula is 3.0 or less (more preferably, 0.91 or less).
  • a P area of the region formed from the outer periphery of the cross section of the convex portion in the planar direction of the sheet portion
  • a W area of the region formed from the outer periphery of the cross section of the weight portion in the planar direction of the sheet portion
  • p P outer periphery of the cross section of the convex portion in the planar direction of the sheet portion p W : outer periphery of the cross section of the weight portion in the planar direction of the sheet portion
  • the vibration mode does not become the trampoline vibration mode. Also, if the height of the convex portion 21 is large relative to the outer diameter of the convex portion 21, only the weight portion 23 arranged on the tip side of the convex portion 21 cannot vibrate, and the vibration mode does not become the trampoline vibration mode.
  • the above-mentioned sound-insulating sheet member can be appropriately installed according to the environment in which the sound-insulating performance is to be expressed.
  • the sound-insulating sheet member may be installed directly on an apparatus, a structure, etc.
  • An adhesive layer or the like may be provided between the sound-insulating sheet member and the apparatus, structure, etc.
  • the sound-insulating sheet member may be used together with a support that supports the sound-insulating sheet member to form a sound-insulating structure.
  • the support only needs to support the sound-insulating sheet member when the above-mentioned sound-insulating sheet member is used to insulate sound, and does not need to support the sound-insulating sheet member during the manufacturing or storage stage, etc.
  • An example of a sound insulation structure is shown in Figures 13 and 14.
  • Figure 13 shows a sound insulation structure 200 including the sound insulation sheet member 100 according to the above-mentioned first embodiment and a support body 51 supporting the sound insulation sheet member 100.
  • Figure 14 shows a sound insulation structure 201 including the sound insulation sheet member 101 according to the above-mentioned second embodiment and a support body 51 supporting the sound insulation sheet member 101.
  • the support is not particularly limited as long as it is provided on the sound-insulating sheet member, but from the viewpoint of ease of manufacture and structural stability, it is preferable that the support is provided in contact with the surface opposite to the surface on which the convex portion is provided, in a sound-insulating sheet member in which the convex portion is provided only on one side of the sheet member.
  • a support with holes may be used and provided on the sheet surface on which the convex portion is provided in contact, as shown in FIG. 15(a). Note that the support shown in FIG.
  • FIG. 15(a) may be provided on the side on which the convex portion is provided, in a mode in which the convex portion is provided only on one side of the sheet portion.
  • a cross-sectional view of a sound-insulating sheet member having the support shown in FIG. 15(a) is shown in FIG. 15(b).
  • the material constituting the support is not particularly limited as long as it can support the sound-insulating sheet member, but from the viewpoint of improving sound insulation performance, it is preferable that the material has a higher rigidity than the material constituting the sheet portion and the protrusion portion.
  • the support 51 preferably has a Young's modulus of 1 GPa or more, more preferably 1.5 GPa or more, and although there is no particular upper limit, it can be, for example, 1000 GPa or less.
  • the surface on which the sound-insulating sheet member is installed has the same rigidity as the above-mentioned support from the standpoint of supporting the sheet and improving sound-insulating performance.
  • Examples of materials constituting the support include a photocurable resin sheet, a thermosetting resin sheet, a thermoplastic resin sheet, a metal plate, an alloy plate, etc.
  • Examples of the photocurable resin sheet, the thermosetting resin sheet, and the thermoplastic resin sheet include sheets using the photocurable resin, the thermosetting resin, and the thermoplastic resin listed in the sheet portion 11 above.
  • materials constituting the support include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene succinate; poly(meth)acrylate resins such as polymethyl methacrylate; polycarbonate resins such as polycarbonate made mainly from isosorbide; polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and polynorbornene; organic materials such as vinyl chloride resins, polyacrylonitrile, polyvinylidene chloride, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyamide, polyimide, triacetyl cellulose, polystyrene, epoxy resins, and oxazine resins; and composite materials containing metals such as aluminum, stainless steel, iron, copper, zinc, and brass, inorganic glass, or inorganic particles or fibers in these organic materials.
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate
  • the support is preferably at least one selected from the group consisting of a photocurable resin sheet, a thermosetting resin sheet, a thermoplastic resin sheet, a metal plate, and an alloy plate.
  • the thickness of the support is not particularly limited, but from the viewpoints of sound insulation performance, rigidity, moldability, weight reduction, cost, etc., it is usually preferably 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the support may be provided with a coating layer on the surface of the support.
  • the shape of the support can be appropriately set according to the installation surface of the soundproofing structure, and is not particularly limited.
  • it may be a flat sheet, a curved sheet, or a special shape processed to have curved or bent portions.
  • cuts, punched portions, etc. may be provided at any location on the support.
  • the surface density of the support (mass per unit area) can also be set appropriately according to the desired performance, and is not particularly limited. From the viewpoint of enhancing the effect of the present invention, the surface density of the support is preferably 80% or less of the surface density of the sound-proofing sheet member, more preferably 30% or less, and even more preferably 10% or less, and there is no particular upper limit, but it may be, for example, 1% or more.
  • the sound insulation structure may be a laminate including the sound insulation sheet member of this embodiment.
  • sound insulation sheet members may be provided on both sides of a support.
  • a plurality of sound insulation structures each having a sound insulation sheet member provided on a support may be laminated and used.
  • the sound-proofing structure it is possible to be stably attached because it can conform to non-flat surfaces including curved surfaces.
  • Sound insulation sheet materials and sound insulation structures One example of a use of the sound-insulating sheet member and sound-insulating structure is to attach them to the inside or outside of small electronic devices to reduce or mute motor sounds and switching sounds in electronic circuits.
  • Figure 16 shows an embodiment in which a perforated nut (hexagonal plate) is used as the weight.
  • the physical properties specifically gravity, storage modulus (Young's modulus), Poisson's ratio listed in Table 1 and the material dimensions (r, h, a) listed in Table 1 and Figure 16 were substituted into the equations of the solid mechanics module of COMSOL Multiphysics (COMSOL), and the natural vibration mode was calculated under the condition that the bottom surface of the sheet part v was completely fixed. This calculation assumes a case where there is no influence of the adhesive as an ideal state, so the natural frequency was calculated under the condition that the bottom surface of the part v was completely fixed.
  • COMP solid mechanics module of COMSOL Multiphysics
  • Examples 1 to 4 are unit cells including the sound insulation sheet member shown in Fig. 16. The size, material, and physical properties of the constituent members of the unit cell are shown in Table 1. The natural frequency of the longitudinal stretching vibration of the protrusions in this unit cell was calculated based on the above calculation method, and the results are shown in Table 1.
  • Comparative Examples 1 and 2 are also unit cells including the sound insulation sheet member shown in Fig. 16.
  • the size, material, and physical properties of the constituent members of the unit cell are shown in Table 1.
  • the natural frequency of the longitudinal stretching vibration of the protrusions in this unit cell was calculated based on the above calculation method, and the results are shown in Table 1.
  • Examples 1-2, Comparative Example 1] and [Examples 3-4, Comparative Example 2] have the same outer shape of the unit cell, and are compared with and without part iv.
  • the natural frequency was 525 Hz in Example 1, 46 Hz in Example 3, and 699 Hz in Comparative Example 1, confirming that part iv significantly lowers the natural frequency.
  • it was 256 Hz in Example 3, 169 Hz in Example 4, and 355 Hz in Comparative Example 2, confirming that part iv significantly lowers the natural frequency.
  • Examples 5 to 8 are unit cells including the sound insulation sheet member shown in Fig. 17.
  • the size, material, and physical properties of the constituent members of the unit cells are shown in Table 2.
  • the natural frequency of the longitudinal stretching vibration of the protrusions in these unit cells was calculated based on the above calculation method, and the results are shown in Table 2.
  • Comparative Examples 3 and 4 are also unit cells including the sound insulation sheet member shown in Fig. 17.
  • the size, material, and physical properties of the constituent members of the unit cell are shown in Table 2.
  • the natural frequency of the longitudinal stretching vibration of the protrusions in this unit cell was calculated based on the above calculation method, and the results are shown in Table 2.
  • Examples 5-6, Comparative Example 3] and [Examples 7-8, Comparative Example 4] have the same outer shape of the unit cell, and are a comparison of the presence or absence of part iv.
  • the natural frequency was 811 Hz in Example 5, 621 Hz in Example 6, and 997 Hz in Comparative Example 3, confirming that part iv significantly lowers the natural frequency.
  • the natural frequency was 404 Hz in Example 7, 314 Hz in Example 8, and 498 Hz in Comparative Example 4, confirming that part iv significantly lowers the natural frequency.
  • the prepared measurement sample was vibrated using a small vibrator: K2007E01 (manufactured by The Modal Shop), and the force and velocity signals acting on the base portion were analyzed using an FFT analyzer: OR34 (manufactured by OROS).
  • the excitation conditions were a sweep excitation of the base with a sine signal from 10 Hz to 1000 Hz, and the output signals of the force and velocity described above were obtained.
  • the analysis conditions were a frequency resolution of 1.25 Hz, FFT was performed, and the force was divided by the velocity to calculate the impedance (dB).
  • the impedance of the measurement sample alone was obtained by subtracting the impedance measured with only the base from the impedance of the base + measurement sample. The measurement results are shown in Figures 18 and 19, and the frequency at which the impedance of the measurement sample was maximum is indicated in the figures.
  • Figure 18 shows the measurement results for Examples 1'-2' and Comparative Example 1', which are identical in external shape and compare the presence or absence of a space.
  • the frequency at which the impedance is maximum i.e., the natural frequency
  • the natural frequency was 522 Hz for Example 1', 349 Hz for Example 2', and 693 Hz for Comparative Example 1', confirming that the natural frequency was lower, just as in the simulation results.
  • Examples A-1 to A-6 and Comparative Examples B-1 to B-3 are unit cells including the sound insulation sheet member shown in FIG. 16.
  • the size, material, and physical properties of the constituent members of the unit cell are shown in Tables 3 and 4.
  • Table 4 shows the size, material, and physical properties of the constituent members common to Examples A-1 to A-6 and Comparative Examples B-1 to B-3.
  • the natural frequency (resonance frequency) of the longitudinal stretching vibration or trampoline vibration of the protrusion in this unit cell, and the ratio d P /d Q of the Z component d P of the displacement field of the outer periphery P of the tip of the convex portion 21 to the Z component d Q of the displacement field of the center Q of the tip of the convex portion 21 were calculated using the above-mentioned COMSOL Multiphysics (manufactured by COMSOL), and the results are shown in Table 3. The conditions of the physical simulation will be described in detail.
  • the "displacement field Z component ratio dP / dQ" represents the ratio between the Z component dP of the displacement field at the outer periphery P of the tip of the convex portion 21 and the Z component dQ of the displacement field at the center Q of the tip of the convex portion 21.
  • Comparative Examples B-1 to B-3 show the embodiment A-1 to A-4, A-5, and A-6 without the space iii and slit iv, respectively, and are references for calculating the frequency shift amount.
  • the unit cell has the same convex radius, convex height, and space area ratio, and the slit height h iv is different.
  • the natural frequency is 757 Hz and 580 Hz, respectively
  • the natural frequency is 410 Hz and 316 Hz, respectively
  • the vibration mode shifts from the vertical vibration mode to the trampoline mode and the natural frequency decreases with an increase in the slit height h iv .
  • the trampoline vibration mode has a larger frequency shift rate of the natural frequency than the vertical stretching vibration mode, and is a mode more suitable for lowering the frequency.
  • Example A-4 and Example A-5 are a comparison in which the slit height h iv is adjusted so that the natural frequencies of the vertical stretching vibration and the trampoline vibration are almost equal. Although both have almost the same natural frequency, the height of the convex part in Example A-5 showing the vertical stretching vibration mode is 10.2 mm, and in Example A-4 showing the trampoline vibration mode, it is 4.5 mm, and it was confirmed that the height of the convex part for resonating at a specific natural frequency is lower in the trampoline vibration mode. From the above, it was confirmed that when designing the shape of the convex part of the same frequency, the height of the convex part can be made lower by using the trampoline vibration mode than in the vertical stretching vibration mode.

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Abstract

設置空間の限られた場所への設置や低周波数の遮音が可能である、遮音シート部材及びこれを備えた遮音構造体を提供する。　ゴム弾性を有するシート部と、前記シート部の少なくとも一方の面に設けられ、ゴム弾性を有する少なくとも一つの凸部とを有し、前記凸部の周辺の少なくとも一部に空間部を有し、前記凸部はその先端側内壁面にスリット部を有する遮音シート部材。

Description

遮音シート部材、及びこれを備えた遮音構造体
　本発明は、遮音シート部材、及びこれを備えた遮音構造体に関する。
　集合住宅、オフィスビルやホテル等の建物においては、自動車、鉄道、航空機、船舶等からの屋外騒音や建物内部で発生する設備騒音や人声を遮断して、室用途に適した静謐性が要求される。また、自動車、鉄道、航空機、船舶等の乗り物においては、風切り音やエンジン音を遮断して、乗員に静粛で快適な空間を提供するために室内騒音を低減する必要がある。そのため、屋外から屋内、又は、乗り物の室外から室内への騒音や振動の伝搬を遮断する手段、すなわち、制振手段や遮音手段の研究開発が進められてきている。近年では、建物においては高層化等に伴い軽量の制振部材や遮音部材が求められており、また、乗り物においてもエネルギー効率向上のため軽量の制振部材や遮音部材が求められている。さらに、建物、乗り物やそれらの設備の設計自由度向上のために、複雑な形状にも対応可能な制振部材や遮音部材が求められている。
　一般的に、音を跳ね返すことで透過音を減少させる遮音材料の特性は、いわゆる質量則に従う。すなわち、騒音の低減量の指標である透過損失は、遮音材料の質量と弾性波や音波の周波数との積の対数により決定される。そのため、ある一定周波数の騒音の低減量をより大きくするためには、遮音材料の質量を増やさなければならない。しかしながら、遮音材料の質量を増やす方法では、建物や乗り物等の質量の制約から騒音低減量に限界が生じてしまう。
　遮音部材の質量増加の問題を解決するために、従来から、部材構造の改良がなされている。例えば、石膏ボード、コンクリート、鋼板、ガラス板、樹脂板等の剛性のある平板材を複数枚組み合わせて用いる方法や、石膏ボード等を用いて中空二重壁構造や中空三重壁構造とする方法等が知られている。
　また、本出願人たちは先に、質量則を凌駕する遮音性能を実現するために、ゴム弾性を有するシート及び基部と錘部を備えた共振部を備えた遮音シート部材を提案した（特許文献１）。
国際公開２０１７／１３５４０９号
　特許文献１に記載の遮音シート部材は、設計自由度が高く汎用性に優れている。しかしながら、共振部の大きさや素材の変更だけでは設計の限界があり、設置空間の限られた場所や低周波数の遮音への適用は難しいという問題があった。
　本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものである。その目的は、設置空間の限られた場所への設置や低周波数の遮音が可能である、遮音シート部材及びこれを備えた遮音構造体を提供することにある。
　なお、ここでいう目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも、本発明の他の目的として位置づけることができる。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ゴム弾性を有するシート上に凸部を設け、凸部に特定の空間部を設けたシート部材を採用することで、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、以下に示す種々の具体的態様を提供する。
　〔１〕　ゴム弾性を有するシート部と、
　前記シート部の少なくとも一方の面に設けられ、ゴム弾性を有する少なくとも一つの凸部と、を有し、
　前記凸部が空間部を有し、
　前記凸部は、前記凸部の先端側内壁面にスリット部を有する遮音シート部材。
　〔２〕　前記スリット部は、前記凸部の先端側内壁に周状に形成された、前記〔１〕に記載の遮音シート部材。
　〔３〕　前記シート部が空間部を有し、該シート部の空間部が、該シート部における前記凸部が設けられている側とは反対側の面から前記凸部の空間部までを貫通するように設けられる、前記〔２〕に記載の遮音シート部材。
　〔４〕　前記凸部が、固有周波数において、前記凸部の先端の外周部の変位場Ｚ成分をｄＰ、前記凸部の先端の中心部の変位場Ｚ成分をｄＱとしたときに、ｄＰ／ｄＱ≦０．８を満たす振動モードを有する前記〔１〕に記載の遮音シート部材。
　〔５〕　前記凸部は、その先端側内壁に錘部を有し、
　前記スリット部は、前記錘部の周りに周状に形成されている、前記〔３〕に記載の遮音シート部材。
　〔６〕　前記スリット部は、前記凸部の外壁形状に沿って周状に形成された、前記〔５〕に記載の遮音シート部材。
　〔７〕　前記凸部のシート部平面方向の断面の内、前記空間部の占める面積の割合が最大となる断面において、該割合が９０％以下である、前記〔２〕から〔６〕のいずれかに記載の遮音シート部材。
　〔８〕　前記凸部における前記空間部の占める体積の割合が１０％以上である、前記〔２〕から〔７〕のいずれかに記載の遮音シート部材。
　〔９〕　前記凸部の空間部の一部が、前記凸部の先端面及び側面の少なくともいずれかの面まで達するように設けられる、前記〔２〕から〔８〕のいずれかに記載の遮音シート部材。
　〔１０〕　前記凸部の空間部の一部が、前記凸部の先端面及び側面の少なくともいずれかの面まで達するように設けられる、前記〔１〕から〔９〕のいずれかに記載の遮音シート部材。
　〔１１〕　下記の式で表される前記錘部の相当直径ＤＷに対する下記の式で表される前記凸部の相当直径ＤＰの比（ＤＰ／ＤＷ）が、１．２５以上である、前記〔１０〕に記載の遮音シート部材。
　ＤＰ＝４ＡＰ/ｐＰ
　ＤＷ＝４ＡＷ/ｐＷ
　ＤＰ：凸部の相当直径
　ＤＷ：錘部の相当直径
　ＡＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周から形成される領域の面積
　ＡＷ：前記シート部平面方向の前記錘部の断面の外周から形成される領域の面積
　ｐＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周の長さ
　ｐＷ：前記シート部平面方向の前記錘部の断面の外周の長さ
　〔１２〕　下記の式で表されるＤＰに対する、前記凸部の高さと前記シート部の厚みとの合計値Ｈの比（Ｈ／ＤＰ）が、２．１以下である、前記〔１０〕又は〔１１〕に記載の遮音シート部材。
　ＤＰ＝４ＡＰ/ｐＰ
　ＤＰ：凸部の相当直径
　ＡＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周から形成される領域の面積
　ｐＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周の長さ
　〔１３〕　前記錘部の少なくとも一部が、前記凸部に埋設されている、前記〔１０〕から〔１２〕のいずれかに記載の遮音シート部材。
　〔１４〕　一体成型品である、前記〔１〕から〔１３〕のいずれかに記載の遮音シート部材。
　〔１５〕　前記〔１〕から〔１４〕のいずれかに記載の遮音シート部材、及び該遮音シート部材を支持する支持体を少なくとも備える、遮音構造体。
　〔１６〕　前記シート部及び前記凸部が、独立して、熱硬化性エラストマー、光硬化性エラストマー、及び熱可塑性エラストマーよりなる群から選択される少なくとも１種を含有する、前記〔１５〕に記載の遮音構造体。
　本発明によれば、設置空間の限られた場所への設置や低周波数の遮音が可能である、遮音シート部材及びこれを備えた遮音構造体を提供することができる。
第１実施形態の遮音シート部材を示す概略斜視図である。 図１のＩ－Ｉ矢視断面図である。 第１実施形態に係る遮音シート部材の断面図である。 空間部の一態様を示す遮音シート部材の断面図である。 本実施形態に係る遮音構造体の動作原理を表す簡易モデルを示す図である。 本実施形態に係る遮音構造体の動作原理を表す簡易モデルを示す図である。 第２実施形態の遮音シート部材を示す概略斜視図である。 図７のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。 空間部の一態様を示す遮音シート部材の断面図である。 縦伸縮振動モードとトランポリン振動モードを説明するための図である。 本実施形態に係る遮音構造体の動作原理を表す簡易モデルを示す図である。 本実施形態に係る遮音構造体の動作原理を表す簡易モデルを示す図である。 第１実施形態の遮音シート部材を備えた遮音構造体を示す概略斜視図である。 第２実施形態の遮音シート部材を備えた遮音構造体を示す概略斜視図である。 支持体の一例、及び該支持体と遮音シート部材とを備える遮音構造体の断面図である。 固有周波数の計算に用いたユニットセルの概略構成図である。 錘部のないユニットセルの概略構成図である。 実施例における突起加振実験の結果を示すグラフである。 実施例における突起加振実験の結果を示すグラフである。
　以下、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。
　なお、以下の各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されるものではない。また、以降においては特に断らない限り、上下左右等の位置関係は、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。
　なお、本明細書において、例えば「１～１００」との数値範囲の表記は、その下限値「１」及び上限値「１００」の双方を包含するものとする。また、他の数値範囲の表記も同様である。
　＜遮音シート部材＞
　本発明の一実施形態である遮音シート部材（単に「遮音シート部材」とも称する。）は、ゴム弾性を有するシート部と、前記シート部の少なくとも一方の面に設けられ、ゴム弾性を有する少なくとも一つの凸部と、を有し、前記凸部が設けられた周辺の領域のうち少なくとも一部の領域に空間部を有し、前記凸部の先端側内壁面にスリット部を有する、遮音シート部材である。
　以下、本実施形態の具体的態様について図を用いて説明するが、これに限定されるものではない。なお、本明細書において「複数」とは２以上であることを意味する。
　＜第１実施形態＞
　本実施形態に係る遮音シート部材の一例（第１実施形態）を図１に示す。図１に示す遮音シート部材１００は、ゴム弾性を有するシート部１１と、該シート部１１の一方の面に設けられ、ゴム弾性を有する少なくとも一つの凸部２１とを有し、少なくとも該凸部２１が、空間部１２を有する。該シート部１１は、シート面１１ａ及びシート面１１ｂを有する。また、図２は、図１におけるＩ－Ｉ矢視断面図である。
　図２に示す遮音シート部材１００は、シート部１１及び凸部２１の両方が空間部１２を有する態様であり、該凸部２１は、空間部１２の周囲に設けられて凸形状を形成する凸形成部２２と空間部１２とから構成され、該空間部１２は、凸部２１が有する空間部１２ｒ及びスリット部（「空間部１２ｔ」ともいう。）、シート部が有する空間部１２ｓとから構成される。
　空間部１２ｔは、凸部２１の先端側（シート部１１とは反対側）の内壁面である先端側内壁面２２’に形成されている。空間部１２ｔが形成されることにより、後述するトランポリン振動が起こりやすく、低周波数の遮音又は低背化することができる。
　また、図２に示す点線Ｂは、シート部１１と凸部２１との境界を示す線である。また、図２において、ｔ１は凸部２１の高さ、ｔ２はシート部１１の厚み、ｔ３は空間部１２ｔの高さ（スリットの溝深さ）、ｗ１は凸部２１の幅、ｗ２はシート部平面方向の空間部１２の断面幅、ｗ３は空間部１２ｔの断面幅を示す。また、図２中の点線Ｃは、空間部１２ｔと空間部１２ｒとの境界を示す線である。
　なお、シート部１１における凸部２１が設けられた領域とは、遮音シート部材１００を平面視した場合に凸部２１に重複するシート部１１の領域であり、図２においては、ｗ１で示される幅を有するシート部１１の領域である。
　また、本明細書において、空間部１２は、空間部１２ｒ、空間部１２ｓ及び空間部１２ｔの総称として扱われる。つまり、凸部２１の説明における空間部１２は空間部１２ｒ及び空間部１２ｔを示し、シート部１１の説明における空間部１２は空間部１２ｓを示し、特段の区別をしない場合における空間部１２の説明は空間部１２ｒ、空間部１２ｓ及び空間部１２ｔのいずれにも適用される。
　遮音シート部材１００の態様の例を図３（ａ）～（ｄ）に示す。
　図３（ａ）に示す遮音シート部材１００は、図２と同様に、シート部１１及び凸部２１の両方が空間部１２を有する態様である。
　図３（ｂ）に示す遮音シート部材１００は、凸部２１のみが空間部１２を有する態様である。
　図３（ｃ）に示す遮音シート部材１００は、シート部１１及び凸部２１の両方が空間部１２を有し、且つ、該空間部１２が、シート部１１における凸部２１が設けられている側とは反対側の面から凸部２１の空間部１２まで貫通するように設けられる態様である。成形容易性と遮音性能の両立の観点からは、本態様が好ましい。
　図３（ｄ）に示す遮音シート部材１００は、上記の図３（ｃ）における遮音シート部材１００と同様の構成を有し、且つ、シート部平面方向のシート部の空間部１２ｓの断面幅ｗ２－２が、シート部平面方向の凸部の空間部１２ｒの断面幅ｗ２－１よりも小さい態様である。
　また、凸部が空間部を有する場合、凸部は、空間部と外部とを繋ぐ貫通孔を有さない態様であってもよい。この貫通孔は、凸部と外部と直接繋ぐ貫通孔であり、図３（ｃ）に示すような、シート部を介して凸部の空間部と外部とを繋ぐ貫通孔は対象でない。遮音性能向上の観点からは、本態様が好ましい。
　この遮音シート部材１００においては、例えばシート部１１側にある騒音源から音波が入射された際、シート部１１及び／又は凸部２１の振動が生じる。入射される音波の周波数と凸部２１の固有周波数が近い、又は一致するとき、凸部は共振し激しく振動する。このとき、シート部１１に作用する二つの力、１）音波により発生する力と、２）凸部２１の振動により発生する力の方向が逆となりシート部１１の振動が抑制される。その結果、質量則を凌駕する高い遮音性能が得られる。
　本実施形態に係る遮音シート部材１００は、一般的な遮音部材よりも小さなサイズで良好な遮音性能が得られるために低背化することが容易であり、また、設置する環境や条件に応じて凸部、空間部及びシート部のサイズや形状を適宜変更して適用できるため、設置空間の限られた場所への設置を可能とする。
　以下、遮音シート部材１００の各構成要素について詳述する。
　［シート部］
　シート部１１は、ゴム弾性を有するシート部であり、その態様は特に限定されないが、樹脂（有機高分子）の分子運動等に起因して、ゴム弾性を有するものであってよい。このシート部１１は、騒音源から音波が入射された際に、ある周波数で振動する振動子（共振器）としても機能し得るものである。シート部１１は、空間部１２を有していてもよい。空間部１２は、図３（ａ）に示されるように凸部２１が有する空間部と一体となっていてもよい。
　シート部１１を構成する材料としては、シート部にゴム弾性を付与する観点から、熱硬化性エラストマー、光硬化性エラストマー、及び熱可塑性エラストマーよりなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
　金属型等を用いて注型して製造する場合には、金型表面のキャビティ内をエラストマーで充填する必要があるが、光硬化性エラストマーの方が、硬化前の比較的低粘度の液体の状態でキャビティ内を充填でき、充填率を高められるため好ましい。
　シート部１１を構成する材料として、具体的には、
　化学架橋された天然ゴム或いは合成ゴム等の加硫系熱硬化性樹脂系エラストマー、ウレタン系熱硬化性樹脂系エラストマー、シリコーン系熱硬化性樹脂系エラストマー、フッ素系熱硬化性樹脂系エラストマー、又はアクリル系熱硬化性樹脂系エラストマー等の熱硬化性樹脂系エラストマー；
　アクリル系光硬化性エラストマー、シリコーン系光硬化性エラストマー、又はエポキシ系光硬化性エラストマー等の光硬化性エラストマー；
　オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、又はアクリル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
　上記熱硬化性エラストマー、光硬化性エラストマー、及び熱可塑性エラストマーのさらなる具体例としては、ゴムが挙げられる。具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレン－プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム、ポリエステルゴム、ウレタンゴム、もしくはシリコーンゴム、又はこれらの変性体等が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　さらにこれらのなかでも、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム、ポリエステルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム及びこれらの変性体が好ましく、シリコーンゴム、もしくはアクリルゴム、又はこれらの変性体がより好ましい。これらの材料を用いることで、耐熱性や耐寒性に優れる傾向にある。
　シート部１１は、所謂ゴム弾性を有するシートである限り、難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、又は着色剤等の各種添加剤を含有していてもよい。
　難燃剤は、可燃性の素材を燃え難くする又は発火しないようにするために配合される添加剤である。その具体例としては、ペンタブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ、ヘキサブロモシクロドデカン、もしくはヘキサブロモベンゼン等の臭素化合物、トリフェニルホスフェート等のリン化合物、塩素化パラフィン等の塩素化合物、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、メラミンシアヌレート等の窒素化合物、又はホウ酸ナトリウム等のホウ素化合物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
　また、酸化防止剤は、酸化劣化防止のために配合される添加剤である。その具体例としては、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、又はリン系酸化防止剤等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
　さらに、可塑剤は、柔軟性や耐候性を改良するために配合される添加剤である。その具体例としては、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、ポリエステル、リン酸エステル、クエン酸エステル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、マレイン酸エステル、シリコーン油、鉱物油、もしくは植物油、又はこれらの変性体等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
　さらに、着色剤として、色素や顔料等が挙げられる。
　これらの各種添加剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　図１に示す遮音シート部材１００では、シート部１１は平面視で正方形状に形成されているが、その形状はこれに特に限定されない。三角形状、長方形状、矩形状、台形状、ひし形状、５角形状や６角形状等の多角形状、円状、楕円状、又はこれらに分類されない不定形状等、任意の平面視形状を採用することができる。
　シート部１１の厚みｔ２は特に限定されず、適宜設定することができる。シート部１１の厚みｔ２が厚いと、凸部２１の固有周波数が低周波数側にシフトする傾向にあり、またシート部１１の厚みｔ２が薄いと、凸部２１の固有周波数が高周波側にシフトする傾向にある。
　遮音性能、機械的強度、柔軟性、又はハンドリング性等の観点から、シート部１１の厚みは、好ましくは1０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上、さらに好ましくは１００μｍ以上である。また、シート１１の厚みは、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下である。なお、シート部１１の厚みはシート部全体で均一でなくともよく、例えば、遮音シート部材１００が設置される態様に応じて、また部分的に遮音性能の強弱を付与したいときには、シートと認識される範囲でシート部に傾斜が設けられていてもよい。シート部の厚みが均一でない場合には、シート部１１の厚みｔ２は平均値として算出される。ただし、成形容易性や安定的な遮音性能の確保の観点から、シート部１１の厚みは均一であることが好ましい。
　シート部１１は、遮音性能や機械的強度、柔軟性、ハンドリング性、生産性等の観点から、好ましくは０．０１ＭＰａ以上、より好ましくは０．１ＭＰａ以上のヤング率を有することが好ましく、また、好ましくは１００ＭＰａ以下、より好ましくは１０ＭＰａ以下のヤング率を有することが好ましい。
　ここで、本明細書におけるヤング率とは、一軸方向に外力を加えた際の試料の単位断面積あたりに働く力（応力）と変形率（歪み）の比を意味し、ＪＩＳ　Ｋ　６３９４：２００７「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－動的性質の求め方－」の強制振動非共振方法により測定される貯蔵たて弾性係数の２５℃、１０Ｈｚにおける値を意味している。
　また、シート部１１は、低温における遮音性の温度依存性を低減させる観点から、０℃以下のガラス転移温度を有することが好ましい。シート部１１のガラス転移温度が低いほど、耐寒性が高められ、弾性率の０℃付近での温度依存性が小さくなり遮音性能が環境温度に依存し難くなる傾向にある。シート部１１のガラス転移温度は、より好ましくは－１０℃以下、さらに好ましくは－２０℃以下、特に好ましくは－３０℃以下である。なお、本明細書において、シート部１１のガラス転移温度は、上述した周波数１０Ｈｚにおける動的粘弾性測定、特に温度依存性測定において、損失正接のピーク温度を意味する。
　［凸部］
　凸部２１は、シート部１１上に少なくとも一つが設けられ、騒音源から音波が入射された際に、ある周波数で振動する振動子（共振器）として機能するものである。
　凸部２１は空間部１２を有していており、例えば、図２の遮音シート部材１００のように、凸部２１は、シート部１１から続く空間部１２と、該空間部１２の周囲を覆う凸形成部２２とから構成されていてもよい。凸部２１は、凸形成部２２の内、先端側の部分、特に空間部１２ｒより先端側の部分が錘として働き、凸形成部２２の後端の部分がバネとして働く共振器として有効に機能する。
　以下で説明する凸部２１の各パラメータは、特段の断りがない限り、設けられる全ての凸部のパラメータの平均値を表す。凸部２１（凸形成部２２）の先端側の部分とは、一般的に先端側と認識される範囲の領域であってよく、具体的には、凸部２１の高さ方向に対して、凸部２１の全体の領域のうち先端側５０％の領域であってよく、また、凸部が空間部を有する場合には、該空間部のシート側の端部よりも先端側の領域であってもよいが、本発明の効果を得ることを確保する観点からは後者で定義されることが好ましい。
　凸部２１は、シート部１１の少なくともいずれか一方の面に設けられていればよく、一方の面にのみ設けられていても、両方の面に設けられていてもよいが、遮音高性能の向上の観点からは、両方の面に設けられていることが好ましい。ただし、後述する支持体を設けて遮音構造体とする場合には、製造容易性及び性能の安定化の観点から、凸部２１はシート部１１の一方の面にのみ設けられていることが好ましい。
　なお、シート部の両面に凸部が設けられる場合、本明細書における凸部に関するパラメータは、特段の断りがない限り、片面に設けられた凸部のパラメータとして扱う。例えば、後述する凸部の高さの条件は、シート部の片面に設けられた凸部のパラメータ（複数設けられる場合には、その平均値）に適用される。また、この態様における遮音シート部材のパラメータは、シート部両面の凸部全体を含む遮音シート全体のパラメータとして扱う。
　凸部２１の配列、設置数、及び大きさ等は、所望性能に応じて適宜設定でき、特に限定されない。凸部２１は、シート部１１の少なくとも一方の表面に接して設けられる。
　例えば図１に示す遮音シート部材１００では、複数の凸部２１を格子状に等間隔に配置しているが、凸部２１の配列は、これに特に限定されない。複数の凸部２１が、例えば千鳥状に配置されていても、ランダムに配置されていてもよい。本実施形態に係る遮音シート部材による遮音機構は所謂フォノニック結晶のようにブラッグ散乱を利用していないため、必ずしも凸部２１の間隔が規則正しく周期的に配置されていなくてもよい。
　また、単位面積当たりの凸部２１の設置数は、凸部２１同士が接触する等により干渉しないように配置可能であれば、特に限定されない。
　単位面積当たりの凸部２１の最大数は、凸部２１の形状等によっても異なるが、例えば、凸部２１が円柱状で、円柱の高さ方向がシート法線方向と平行に設置され、且つ、円柱断面直径が１ｃｍの場合には、１００ｃｍ2当たり１００個以下が好ましい。
　単位面積当たりの凸部２１の最小数は、例えば、凸部２１が円柱状で、円柱の高さ方向がシート法線方向と平行となるように設置され、且つ、断面直径が１ｃｍの場合には、１００ｃｍ2当たり１個以上が好ましく、より好ましくは１０個以上、さらに好ましくは５０個以上である。凸部２１の設置数が、上記の好ましい下限以上であることで、より高い遮音性能が得られる傾向にある。また、上記の好ましい上限以下であることで、シート全体の軽量化を図ることが容易となる。
　複数の凸部２１の高さ（シート部１１の法線方向における長さ）は、均一であってよく、均一でなくともよいが、成形容易性や安定的な遮音性能の確保の観点から、均一であることが好ましい。複数の凸部２１のうち最も高い凸部の高さ（凸部２１の最大高さ）は、所望性能に応じて適宜設定でき、特に限定されない。成形容易性及び生産性の向上等の観点から、凸部２１の最大高さは、１００μｍ以上が好ましく、より好ましくは５００μｍ以上、さらに好ましくは１ｍｍ以上である。また、５０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは４０ｍｍ以下、さらに好ましくは３０ｍｍ以下である。上記の好ましい数値範囲内とすることで、凸部２１を設けたシート１１（すなわち遮音シート部材１００）の離型性がよくなる傾向にある。
　複数の凸部２１の断面積の総和が最大となる高さ位置におけるシート部１１のシート面１１ａに平行な面において、当該面に含まれる凸部の断面のうち、面積が最大である凸部の断面積は、８０００ｍｍ２以下であることが好ましく、２０００ｍｍ２以下であることがより好ましく、５００ｍｍ２以下であることがさらに好ましく、また、面積が最小である凸部の断面積は、５０μｍ２以上であることが好ましく、８０００μｍ２以上であることがより好ましく、０．１５ｍｍ２以上であることがさらに好ましい。
　また、図１に示すように、凸部が円柱である場合、複数の凸部２１の断面積の総和が最大となる高さ位置におけるシート部１１のシート面１１ａに平行な面において、当該面に含まれる凸部の断面のうち、直径が最大である円の直径は１００ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｍｍ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ以下である。また、直径が最小である円形の直径は１０μｍ以上が好ましく、より好ましくは１００μｍ以上、さらに好ましくは１ｍｍ以上である。凸部２１の断面積及び円柱の場合の円の直径を上記の好ましい数値範囲内とすることで、シート部１１のシート面１１ａへ設置する凸部２１を所定数以上確保することができ、さらに良好な遮音性能を得ることができ、また、成形容易性及び生産性もさらに高められる傾向にある。
　また、凸部２１はシート部１１の少なくとも一方の面に少なくとも一つ設けられているが、凸部２１を構成する材料、凸部２１の配列、形状、大きさ、凸部２１の設置の方向等は、複数個の凸部２１すべてにおいて必ずしも同一でなくてもよい。これらのうち少なくとも１種を相違させた複数種の凸部２１を設置することにより、高遮音性能が現れる周波数領域を拡大する等の効果が得られる場合がある。
　凸部２１の横断面形状は、特に限定されず、三角柱状、矩形柱状、台形柱状、５角柱や６角柱等の多角柱状、円柱状、楕円柱状、角錐台状、円錐台状、角錐状、円錐状、円筒状、これらに分類されない不定形状等、任意の形状を採用することができる。生産性の観点から、角柱形状又は円柱形状であることが好ましい。遮音性能や製造コスト、ハンドリング性等の観点から用途に応じて適宜選択し得る。
　［空間部］
　空間部１２は、少なくとも凸部２１に設けられていればよいが、良好な遮音性能を得るため、凸部２１とシート部１１における凸部２１が設けられた領域の両方に設けられることが好ましく、特に凸部２１とシート部１１における凸部２１が設けられた領域の両方にまたがってつながれた１つの空間部１２が設けられることが好ましい。例えば、図１に示すように、略円柱状の形状を有する空間部１２が、シート部１１と凸部２１に連続して設けられていてもよい。本明細書では、各凸部とシート部における該凸部が設けられた領域とを併せた領域を「複合領域」とも称する。
　空間部１２の形状は、特に限定されず、三角柱状、矩形柱状、台形柱状、５角柱や６角柱等の多角柱状、円柱状、楕円柱状、角錐台状、円錐台状、角錐状、円錐状、円筒状、これらに分類されない不定形状等、任意の形状を採用することができる。また、各複合領域中の空間部１２の数は１つに限定されず、例えば図４（ａ）のように分割されていてもよい。また、空間部１２は空気のみで構成される必要はなく、例えば図４（ｂ）のように、凸部２１の共振を阻害しないものであれば内部に発泡体や不織布などの吸音材２４を設けてもよい。
　また、図１に示すように、凸部２１の空間部１２ｒの先端側に連続してスリット状の空間部１２ｔを有していてもよい。
　空間部１２ｔは、凸部２１の先端側（シート部１１とは反対側）の内壁面である先端側内壁面２２’に形成されている。スリット部である空間部１２ｔの形状は特に限られないが、周状に形成されていることが好ましい。周状に形成されることにより、スリットを形成した部分の凸形成部２２の厚みが薄くなることで、後述するトランポリン振動をより起こしやすくすることができる。周状の形状は特に限られないが、例えば凸部２１の横断面形状に沿って周状に形成することができる。図１は、凸部２１の横断面形状が円柱状であり、スリット（空間部１２ｔ）の周状形状も円柱状としている。
　スリットの深さであるｔ３は凸部２１の高さｔ１の９９％以下の範囲であり、好ましくは前記ｔ１の８５％以下である。スリットの深さであるｔ３は凸部２１の高さｔ１の０％超であれば、固有周波数の低周波数化又は低背化の効果を得られるが、製造が容易であることから０．０５ｍｍ以上が好ましく、０．１ｍｍ以上がより好ましい。
　シート部平面方向の空間部１２の断面幅ｗ３は、凸部２１の幅ｗ１の９９％以下の範囲であり、好ましくは前記ｗ１の４５％以下である。シート部平面方向の空間部１２の断面幅ｗ３は、凸部２１の幅ｗ１の０％超であれば、固有周波数の低周波数化又は底背化の効果を得られるが、製造が容易であることから０．０５ｍｍ以上が好ましく、０．１ｍｍ以上がより好ましい。
　遮音シート部材１００は、空間部を有することにより、固有周波数の低周波数化又は低背化の効果を得ることができるが、さらに、図３（ｃ）又は図３（ｄ）に示すように、少なくともシート部１１が空間部１２を有し、且つ、該空間部１２の一部が、凸部２１が設けられた側とは反対側のシート部１１の表面まで達するように設けられている態様とすることで下記に示す更なる効果を得ることができる。
　遮音シート部材１００を、該部材を支持する支持体に設ける場合、シート部１１と被着体間に空気が入ってしまうことがある。しかし、遮音シート部材１００を、図３（ｃ）又は図３（ｄ）に示すように、少なくともシート部１１が空間部１２を有し、且つ、該空間部１２の一部が、凸部２１が設けられた側とは反対側のシート部１１の表面まで達するように設けられている態様とすると、遮音シート部材と支持体との接触部分の一部に空間部が存在することとなるため、空気だまりを空間部に逃がすことができ、遮音シート部材１００と被着体との間に接着剤を充填することができる。そのため遮音シート部材１００の剥がれを抑制でき、遮音シート部材と支持体との接触部分の一部に空間部が存在しない場合と比較して、安定性に優れる。
　また、接着剤を塗布して遮音シート部材と支持体とを接着させる場合、接着剤の厚みにムラが出てしまうことがある。しかし、図３（ｃ）又は図３（ｄ）における遮音シート部材１００では、接着剤の厚みを均す際に余った接着剤をシート下の凹部に逃がすことができ、接着層の厚みを均一化することができる。
　また、さらに図３（ｃ）のように、凸部２１が設けられた側とは反対側のシート部１１の表面から空間部１２にかけて空間部１２の断面積が大きくなる部分を有さないことで、製造がしやすいという利点がある。このように断面積が大きくなる部分を有さないことで、凹形状を有する金型と凸形状を有する金型を用いることによる製造方法を用いることができる。
　また、凸部２１が設けられた反対側のシート面の前記凸部に対応する位置に空間部１２が形成されていることで、凸部２１の固有周波数の低周波数化、もしくは凸部２１の低背化をすることができる。ここでは空間部１２を持たない凸部２１と比較し、同じ凸部外形形状で固有周波数を比較する場合に低周波数化でき、同じ固有周波数となる凸部形状で高さを比較する場合に低背化できることを指している。作用効果は同様のものであり、以下に詳述する。
　本特徴は、凸部２１を図５に示すようなバネ部をユニットとする共振器で表現したバネマスモデルを用いて記述することができる。図５の矢印は、共振方向を示す。また、図５において、丸印で表示した部分（マス）が凸部２１の先端側の部分、特に凸部２１の空間部１２より先端側の部分に相当し、バネの表記が凸部２１の後端部分、特にシート部１１にまで達する空間部１２を有する場合においては空間部１２周囲の凸形成部２２、矩形状に表示した部分が被着体を示す。ここで凸部２１の先端側の部分の質量をＭ、凸部２１の後端側の部分のバネ定数をＫとおくと凸部２１の固有周波数はｆ∝（Ｋ／Ｍ）１／２と記述でき、凸部２１の固有周波数ｆがバネ定数Ｋの１／２乗に比例することが分かる。
　上記のバネマスモデルと凸部形状、及び材料物性との対応関係を明らかにするため、図６に示すモデルに従い説明する。まずは、凸部２１が円柱、角柱などの空間部を持たない、突起部断面積が一定の形状である棒状バネであると仮定する。この場合、棒状バネにおける加重Ｆと伸びＬとの関係は、下記の式で表される。図６の矢印は、共振方向を示す。
　△Ｆ＝（ＥＡ△Ｌ／Ｌ）
　Ｅ（ＭＰａ）：貯蔵弾性率
　Ａ（ｍｍ２）：凸部の断面積
　Ｌ（ｍｍ）：樹脂バネ部の高さ
　△Ｌ（ｍｍ）：加重Ｆが加わったときの伸び
　上記の式において、バネ定数Ｋは、△Ｆ／△Ｌ＝Ｋの関係から、Ｋ＝ＥＡ／Ｌと表される。従って、バネ定数Ｋが凸部２１の断面積Ａに比例することが分かる。前述したとおり、凸部２１の固有周波数ｆはバネ定数Ｋの１／２乗に比例するため、凸部２１の固有周波数ｆは凸部２１の断面積Ａの１／２乗に比例することが分かる。ここで凸部２１が空間部１２を有するとき、凸部２１の断面積Ａは空間部１２の割合に応じて小さくなるため、凸部２１の固有周波数ｆも低下する。よって空間部１２の存在により、凸部２１の固有周波数を低周波数化することができる。
　また、Ｋ＝ＥＡ／Ｌの関係からバネ定数Ｋは樹脂バネ部の高さＬに反比例することが分かる。つまり凸部外形形状の調整で低周波数化するには、凸部２１の高さを増加させなければいけない。一方、空間部１２を設けることで前述のように低周波数化することができるため、凸部２１の高さを変更する必要がなく、凸部２１を低背化することができる。
　シート部１１や凸部２１に対する空間部１２の割合は、本実施形態の範囲を満足する限り、特に制限されない。凸部２１の固有周波数が所望の遮音周波数領域に一致するように空間部１２の割合を適宜設定することができる。空間部１２の割合が大きいと凸部２１の固有周波数が低周波数側に大きくシフトする傾向にあるが、凸形成部２２の割合が減るため凸部２１の強度が下がる。また、空間部１２の割合が小さいと凸形成部２２の割合が増えるため凸部２１の強度を上げることができるが、凸部２１の固有周波数の低周波数側へのシフトが小さくなる傾向にある。
　凸部２１の水平方向の断面の内、空間部１２の占める面積の割合が最大となる断面における割合は、遮音性能の観点から、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは４０％以上である。また、この割合は、機械的強度、ハンドリング性等の観点から、好ましくは９０％以下、より好ましくは８５％以下、さらに好ましくは８０％以下である。
　凸部２１における空間部１２の占める体積の割合は、遮音性能の観点から、好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上であり、好ましくは８０％以下であり、より好ましくは７５％以下であり、さらに好ましくは７０％以下である。
　また、各凸部２１とシート部１１における該凸部２１が設けられた領域とを併せた領域である複合領域における空間部１２の占める体積の割合は、遮音性能の観点から好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上であり、好ましくは８０％以下であり、より好ましくは７５％以下であり、さらに好ましくは７０％以下である。
　［凸形成部］
　凸形成部２２は、シート部１１のシート面１１ａ上に接して少なくとも一つ設けられ、且つ、空間部１２の周囲に設けられて凸形状を形成する。凸形成部２２の外形形状や外形的なパラメータは、上述した凸部２１の外形形状や外形的なパラメータと同様である。
　凸形成部２２（凸部２１）の材料は、上記要求特性を満足する限り、特に制限されず、シート部の材料と同じであっても異なっていてもよく、独立して材料を選択することができる。例えば、熱硬化性エラストマー、光硬化性エラストマー、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。
　これらのなかでも、ゴム弾性を付与する観点から、熱硬化性エラストマー、光硬化性エラストマー、及び熱可塑性エラストマーであることが好ましく、その種類としては、上述したシート部１１で例示したものが挙げられる。
　熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂としては、アクリル系熱硬化性樹脂、ウレタン系熱硬化性樹脂、シリコーン系熱硬化性樹脂、エポキシ系熱硬化性樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂、アクリル系熱可塑性樹脂、ウレタン系熱可塑性樹脂、又はポリカーボネート系熱可塑性樹脂等が挙げられる。
　樹脂の具体例としては、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリクロロトリフロロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリノルボルネン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、オキサジン樹脂等のポリマー類等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
　エラストマー類の具体例としては、化学架橋された天然ゴム或いは合成ゴム等の加硫ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム、ポリエステルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム及びこれらの変性体、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリクロロトリフロロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリノルボルネン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、オキサジン樹脂等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
　これらのなかでも、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム、ポリエステルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム及びこれらの変性体が好ましく、耐熱性や耐寒性に優れる等の観点から、シリコーンゴム、アクリルゴム及びこれらの変性体がより好ましい。
　上記の材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　これらのなかでも、凸形成部２２の材料は、上述したシート部１１と同じ材料であることが好ましく、特にエラストマー類が好ましい。シート部１１及び凸形成部２２が同じエラストマー類を含有するものであれば、シート部１１と凸形成部２２との一体成形が容易となり、生産性が飛躍的に高められる。すなわち、シート部１１及び凸部２１（凸形成部２２）が、熱硬化性エラストマー、光硬化性エラストマー、及び熱可塑性エラストマーよりなる群から選択される少なくとも１種を共に含有する一体成形物であることが、特に好ましい態様の１つである。
　なお、凸形成部２２は、２種又はそれ以上の材料からなる２色成形体又は多色成形体とすることもできる。この場合、シート部１１と接する側（後端側）の凸形成部２２に上述したシート部１１と同じエラストマー類を採用することで、シート部１１と凸形成部２２との一体成形が容易となる。
　＜第２実施形態＞
　本実施形態に係る遮音シート部材の別の例（第２実施形態）を図７に示す。図７に示す遮音シート部材１０１は、ゴム弾性を有するシート部１１と、該シート部１１の一方の面に設けられ、ゴム弾性を有する少なくとも一つの凸部２１とを有し、少なくとも該凸部２１が、空間部１２を有し、さらに、凸部２１が先端側に錘部を有する。また、図８は、図７におけるＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
　本実施形態においては、錘部２３が凸部２１の先端側に設けられていること以外は、上述した第１実施形態の遮音シート部材１００と同等の構成を有するため、ここでの重複した説明は省略する。
　［錘部］
　錘部２３は、上述した凸形成部２２より大きな密度を有するものであれば特に限定されない。図７に示す遮音シート部材１００における錘部２３は、最大直径が凸形成部２２よりも小さな略円柱状に形成されており、凸部２１の先端側において凸形成部２２内に埋設されている。このように共振器の錘として働く錘部２３がバネ定数を決定する凸形成部２２に支持された構成を採用しているため、例えば凸形成部２２の形状或いは素材（弾性率、質量）の変更によるバネ定数の調整や、錘部２３の質量の変更によって、凸部２１の固有周波数の制御を行うことができる。一般的には、凸形成部２２の弾性率が小さくなると凸部２１の固有周波数は低周波数側にシフトする傾向にある。また、錘部２３の質量が大きくなると、凸部２１の固有周波数は低周波数側にシフトする傾向にある。
　錘部２３の形状は特に限定されないが、板状であることが遮音性能の調整及び薄型化の点から好ましい。錘部２３が板状であることで、錘部２３が球体等の場合と比較して錘部２３の重心をシート部１１から離れた位置とすることが可能となり、凸部２１の振動モーメントを大きくすることができる傾向にある。例えば、凸部２１の振動モーメントを一定とする場合、錘部２３が球体等の場合と比較して、板状の錘部２３の方が薄くすることが可能となる。一方、錘部２３の高さを一定とする場合、錘部２３が球体等の場合と比較して、板状の錘の方が大きな振動モーメントを得ることが可能となる。
　また、錘部２３は、貫通孔を有していてもよく、その形状としては、ドーナツ形状、ワッシャ形状、ナット形状等が挙げられる。
　錘部２３を構成する素材は、質量やコスト等を考慮して適宜選択すればよく、その種類は特に限定されない。遮音シート部材１０１の小型化及び遮音性能の向上等の観点から、錘部２３を構成する素材は、比重の高い材料が好ましい。
　具体的には、錘部２３の材料としては、アルミニウム、ステンレス、鉄、タングステン、金、銀、銅、鉛、亜鉛、真鍮等の金属又は合金；ソーダガラス、石英ガラス、鉛ガラス等の無機ガラス；これらの金属或いは合金の粉体又はこれらの無機ガラス等を上述した凸形成部２２の樹脂材料中に含むコンポジット等が挙げられるが、これらに特に限定されない。錘部２３の材質、質量、比重は、凸部２１の固有周波数が所望する遮音周波数領域に一致するように決定すればよい。
　これらのなかでも、低コスト及び高比重である等の観点から、金属、合金、及び無機ガラスよりなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。なお、比重は、材料の質量と、それと同体積の圧力１０１３．２５ｈＰａのもとにおける４℃の純水の質量との比を意味し、本明細書においては、ＪＩＳ　Ｋ　００６１「化学製品の密度及び比重測定方法」により測定される値を用いている。
　錘部２３の表面には、プロセス適正や部材強度を高めるために、表面処理を施してもよい。
　例えば凸形成部２２との密着性を高めるための溶剤等での化学的な処理を施すことや、表面に凹凸を設けることで部材強度を高める物理的な処理を施すことが考えられるが、表面処理の方法は特に限定されない。
　凸部２１における錘部２３の体積比率は、遮音性能を向上させる観点から、凸部１００体積％に対して、通常１体積％以上であり、５体積％以上であることが好ましく、１０体積％以上であることがより好ましく、２０体積％以上であることがさらに好ましく、また、通常９０体積％以下であり、８０体積％以下であることが好ましく、７０体積％以下であることがより好ましく、５０体積％以下であることがさらに好ましい。
　錘部２３は、図７に示す凸部２１の先端側において凸形成部２２内に埋設されているが、その設置位置はこれに特に限定されない。凸形成部２２及び錘部２３の形状、質量、弾性率等により異なるが、遮音シート部材１０１の厚み低減、重量低減、又は遮音性能向上の観点から、凸部２１の重心（質量中心）が、少なくとも凸部２１の高さ方向の中央よりも先端側に位置するように、凸形成部２２及び錘部２３を配置することが好ましい。典型的には、錘部２３を、凸部２１の高さ方向の中央よりも先端側にオフセット配置すればよい。
　なお、錘部２３は、凸形成部２２（凸部２１）内に完全に埋設されていても、その少なくとも一部が埋設されていても、或いは、凸形成部２２内に埋設されることなく凸形成部２２上に設けられていてもよい。錘部の脱落を抑制する観点からは、錘部２３の少なくとも一部が凸形成部２２（凸部２１）に埋設されていることが好ましく、錘部２３が完全に埋設されていることがより好ましい。
　また、遮音シート部材に含まれる複数の錘部２３の形状や高さは、同一でも異なっていてもよい。
　凸部２１が、錘部２３を有する場合、スリット部である空間部１２ｔは、例えば錘部２３を囲むように錘部２３の周りに周状に形成することができる。こうすることにより、トランポリン振動を効果的に発現することができる。
　さらに、第２実施形態に係る遮音シート部材では、凸部２１が空間部１２を有する場合、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、空間部１２の一部が、凸部２１の先端及び側面の少なくともいずれかの面まで達するように設けられていてよい。このような構成であると、内部に空気が密封される場合と比較し、内部の空気による凸部２１の共振への影響が小さくなるため有利である。
　図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すように、凸部２１の先端側と、シート側の両方に貫通孔を有していてもよい。
　前述したバネ部をユニットとする共振器で表現したバネマスモデルは、縦伸縮振動モードでのモデルであったが、以下、トランポリン振動モードでのモデルについて説明する。
　空間部１２を有する凸部２１の形状が特定の条件を満たす場合、好ましい振動モードである「トランポリン振動」により、凸部２１の固有周波数のさらなる低周波数化、もしくは凸部２１のさらなる低背化を達成することができる。特に、空間部１２ｔを設けることで、トランポリン振動モードが起こりやすくなるため、凸部２１の固有周波数の低周波数化、もしくは凸部２１の低背化を達成することができる。
　本明細書における縦伸縮振動とは、図１０（ａ）に示すように、凸部２１の先端の外周部Ｐ及び凸部２１の先端の中心部Ｑが同程度上下に振動するモードを指す。
　本明細書におけるトランポリン振動とは、図１０（ｂ）に示すように、凸部２１の先端の外周部Ｐと比較して凸部２１の先端の中心部Ｑが上下に振動するモードを指す。
　本明細書では図１０に示すように、ある振動モードにおける凸部２１の先端の外周部Ｐの変位場Ｚ成分をｄＰ、凸部２１の先端の中心部Ｑの変位場Ｚ成分をｄＱとしたとき、ｄＰ／ｄＱ≦０．８、より好ましくはｄＰ／ｄＱ≦０．５を満たすような振動モードをトランポリン振動モードと定義する。ただし、シート部が広がる平面をＸＹ平面とし、シート部が広がる平面と垂直方向をＺ軸方向とする。
　変位場Ｚ成分ｄＰ及びｄＱは、有限要素法を用いた物理シミュレーションソフトであるＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ（ＣＯＭＳＯＬ社製）を用いて構造の固有振動モードを計算することで求めた。この物理シミュレーションの条件については後述の＜実験３＞の説明の中で詳述する。
　トランポリン振動が起きている場合、縦伸縮振動が起きている場合と比較し、同じ凸部２１の高さで固有周波数を低周波数化することができ、同じ固有周波数となる凸部２１の高さを低くすること（低背化すること）ができる。作用効果は同様のものであり、下記に詳述する。
　本特徴は、凸部２１を図１１（ａ）に示すようなバネ部をユニットとする共振器で表現したバネマスモデルを用いて記述することができる。図１１（ａ）の矢印は、共振方向を示す。また、凸部２１が錘部２３を有する場合、図１１（ａ）及び（ｂ）において、丸印で表示した部分（マス）が、凸部２１の空間部１２より先端側の錘部２３に相当し、バネの表記が、凸部２１の空間部１２より先端側の凸形成部２２のうち、遮音シート部材を平面視したときに、錘部２３と重複せず、空間部１２と重複する部分Ｓ（バネ部Ｓ）に相当し、矩形状に表示した部分（壁）が、凸形成部２２のうち、遮音シート部材を平面視したときに、空間部１２と重複しない部分Ｑ１と、遮音シート部材を平面視したときに、該Ｑ１と重複するシート部１１の部分Ｑ２と、からなる部分Ｑ（四角部Ｑ）に相当する。
　ここで凸部２１の空間部１２より先端側の錘部２３の質量をＭ、バネ部Ｓのバネ定数をＫとおくと、凸部２１の固有周波数はｆ∝（Ｋ／Ｍ）１／２と記述でき、凸部２１の固有周波数ｆがバネ定数Ｋの１／２乗に比例することが分かる。
　上記のバネマスモデルと、凸部形状及び材料物性との対応関係を明らかにするため、図１２に示すモデルに従い説明する。まずは、凸部２１の空間部１２より先端側の凸形成部及び錘部２３からなる部分の形状が円柱、角柱などの空間部を持たない形状であり、この凸形成部のシート部平面方向の断面の断面積が一定の形状である棒状バネであると仮定する。この場合、棒状バネにおける加重Ｆとバネ部の高さ（バネ部の伸び）Ｌとの関係は、下記の式で表される。図１２の白矢印は共振方向を、黒矢印は伸縮方向を示す。
　△Ｆ＝（ＥＡ△Ｌ／Ｌ）
　Ｅ（ＭＰａ）：バネ部Ｓの貯蔵弾性率
　Ａ（ｍｍ２）：凸部２１の空間部１２より先端側の錘部２３と、凸部２１の空間部１２より先端側の凸形成部２２と、からなる部分の伸縮方向に対して垂直な断面の断面積
　Ｌ（ｍｍ）：バネ部Ｓの伸縮方向の長さ
　△Ｌ（ｍｍ）：加重Ｆが加わったときのバネ部Ｓの伸縮方向の伸び
　上記の式において、バネ定数Ｋは、△Ｆ／△Ｌ＝Ｋの関係から、Ｋ＝ＥＡ／Ｌと表される。空間部(スリット)１２ｔを設けることで、上式の断面積Ａが小さくなるため、バネ定数Ｋが小さくなり、凸部２１の固有周波数ｆを低周波化することができる。また、上式より、バネ定数Ｋがバネ部Ｓの伸縮方向の長さＬに反比例することが分かる。ここで、シート部平面方向における凸部２１の断面の直径が大きくなるとき、バネ部Ｓの伸縮方向の長さＬが大きくなるため、凸部２１の固有周波数ｆを低周波数化することができる。
　トランポリン振動モードにおけるこの傾向は、前述した縦伸縮振動モードのモデルとは逆の傾向を示す。縦伸縮振動モードのモデルにおいては、シート部平面方向における凸部２１の断面の直径を大きくすると、凸部２１の断面積Ａが大きくなり、これによりＫ＝ＥＡ／Ｌの関係からＫが大きくなり、凸部２１の固有周波数ｆは高周波数側にシフトするためである。
　また、縦伸縮振動モードにおいて、凸部２１の外径形状の変更により低周波数化を達成する場合には凸部２１の高さを大きくする必要があるのに対し、トランポリン振動モードにおいては、凸部２１の高さを変更することなく、シート部平面方向における凸部２１の断面の直径の増大により低周波が可能であるため、縦伸縮振動モードよりも凸部２１の高さが低い場合においても、同じ周波数を達成できるため、結果として凸部２１の低背化が可能となる。
　トランポリン振動モード（ｄＰ／ｄＱ≦０．８）が起こりやすい凸部２１の構造としては、下記の（１）又は（２）を満たす構造であり、より起こりやすくは下記の（１）及び（２）の両方の条件を満たす構造である。
　（１）下記の式で表される錘部の相当直径ＤＷに対する下記の式で表される凸部の相当直径ＤＰの比（ＤＰ／ＤＷ）が、１．２以上である。
　（２）下記の式で表される凸部の相当直径ＤＰに対する前記複合領域の高さ（シート部平面方向に垂直の方向における凸部の高さ及びシート部の厚みの合計値）Ｈの比（Ｈ／ＤＰ）が、３．０以下（より好ましくは、０．９１以下）である。
　ＤＰ＝４ＡＰ/ｐＰ
　ＤＷ＝４ＡＷ/ｐＷ
　ＤＰ：凸部の相当直径
　ＤＷ：錘部の相当直径
　ＡＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周から形成される領域の面積
　ＡＷ：前記シート部平面方向の前記錘部の断面の外周から形成される領域の面積
　ｐＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周の長さ
　ｐＷ：前記シート部平面方向の前記錘部の断面の外周の長さ
　凸部２１の外径が錘部２３の外径に近い値を取ると、凸部２１の先端側に配置される錘部２３のみが振動することができず、振動モードがトランポリン振動モードとならない。また、凸部２１の外径に対して凸部２１の高さが大きくなると、同じく凸部２１の先端側に配置される錘部２３のみが振動することができず、振動モードがトランポリン振動モードとならない。
　〔遮音構造体〕
　本発明の別の実施形態である遮音構造体（単に「遮音構造体」とも称する。）は、上記の各実施形態に係る遮音シート部材、及び該遮音シート部材を支持する支持体を少なくとも備える、遮音構造体である。
　上述の遮音シート部材は、遮音性能を発現させる環境に合わせ適宜設置することができる。例えば、遮音シート部材を装置、構造体上等に直接設置してもよい。遮音シート部材と装置、構造体等の間には、接着層等を設けてもよい。一方で、本実施形態のように、遮音シート部材を支持する支持体とともに用いて遮音構造体としてもよい。なお、支持体は、上述した遮音シート部材を用いて遮音する際に、遮音シート部材を支持していればよく、製造、又は保管時等の段階では遮音シート部材を支持していなくともよい。
　遮音構造体の一例を図１３及び図１４に示す。図１３は、上述の第１実施形態に係る遮音シート部材１００、及び該遮音シート部材１００を支持する支持体５１を備える遮音構造体２００である。図１４は、上述の第２実施形態に係る遮音シート部材１０１、及び該遮音シート部材１０１を支持する支持体５１を備える遮音構造体２０１である。
　［支持体］
　支持体は、遮音シート部材に設けられていれば特段制限されないが、製造容易性及び構造的安定性の観点から、シート部材の一方の面にのみ凸部が設けられた遮音シート部材で、凸部が設けられた面とは反対側の面に接して設けられていることが好ましい。また、シート部の両面に凸部が形成される場合には、図１５（ａ）に示すように、穴の開いた支持体を用い、凸部が接して設けられているシート面上に設けられていてもよい。なお、図１５（ａ）に示す支持体は、シート部の片面にのみ凸部が設けられる態様で、凸部が設けられている側に設けられていてもよい。図１５（ａ）に示す支持体を有する遮音シート部材の断面図を図１５（ｂ）に示す。
　支持体を構成する素材は、遮音シート部材を支持可能なものであれば特に限定されないが、遮音性能を高める観点から、シート部や凸部を構成する材料よりも剛性の高いものが好ましい。具体的には、支持体５１は、１ＧＰａ以上のヤング率を有することが好ましく、より好ましくは１．５ＧＰａ以上であり、上限は特にないが、例えば１０００ＧＰａ以下であることが挙げられる。
　また、遮音シート部材を装置、構造体上等に直接設置する場合において、遮音シート部材を設置する面は、シートを支持する観点、遮音性能を高める観点等から上記支持体と同様の剛性を有することが好ましい。
　支持体を構成する素材としては、例えば、光硬化性樹脂シート、熱硬化性樹脂シート、熱可塑性樹脂シート、金属板、合金板等が挙げられる。光硬化性樹脂シート、熱硬化性樹脂シート及び熱可塑性樹脂シートは、上記シート部１１で挙げた光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を用いたシート等が挙げられる。
　支持体を構成する素材の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、もしくはポリブチレンサクシネート等のポリエステル樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のポリ（メタ）アクリレート樹脂、もしくはイソソルバイドを主原料としたポリカーボネート等のポリカーボネート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、もしくはポリノルボルネン等のポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリアミド、ポリイミド、トリアセチルセルロース、ポリスチレン、エポキシ樹脂、もしくはオキサジン樹脂等の有機材料、又はこれらの有機材料中にアルミニウム、ステンレス、鉄、銅、亜鉛、もしくは真鍮等の金属、無機ガラス、もしくは無機粒子や繊維を含む複合材料等が挙げられる。
　これらのなかでも、遮音性、剛性、成形性、コスト等の観点から、支持体は、光硬化性樹脂シート、熱硬化性樹脂シート、熱可塑性樹脂シート、金属板及び合金板からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。ここで、支持体の厚みは、特に限定されないが、遮音性能、剛性、成形性、軽量化、コスト等の観点から、通常０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
　さらに、支持体は光透過性、遮音シート部材との密着性等の観点から、支持体表面にコーティング層を設けてもよい。
　なお、支持体の形状は、遮音構造体の設置面に応じて適宜設定でき、特に限定されない。例えば、平坦なシート状であっても、湾曲したシート状であっても、曲面部や折り曲げ部等を有するように加工された特殊形状であってもよい。さらに、軽量化等の観点から、切り込みや打ち抜き部等が、支持体の任意の場所に設けられていてもよい。
　また、支持体の面密度（単位面積当たりの質量）も、所望性能に応じて適宜設定でき、特に限定されない。本発明の効果を高める観点からは、支持体の面密度は、遮音シート部材の面密度の８０％以下が好ましく、より好ましくは３０％以下、さらに好ましくは１０％以下であり、また、上限は特にないが、例えば１％以上であってよい。
　遮音構造体は、本実施形態の遮音シート部材を含む積層体であってもよい。例えば、支持体の両面に遮音シート部材を設けてもよい。また、遮音シート部材を支持体上に設けた遮音構造体を複数積層して用いてもよい。複数の遮音シート部材を組み合わせることで、周波数位置等を制御することができる。
　また、支持体の両面に遮音シート部材を有する積層体であっても、支持体、積層体を含む筐体等がフレキシブルであれば、曲面等を有する非平坦面等に追随することができるため、遮音構造体を安定して取付けることも可能である。
　[遮音シート部材及び遮音構造体の利用]
　遮音シート部材及び遮音構造体の利用法の一例として、小型電子機器などのモーター音や電子回路中のスイッチング音等の減消音用として、小型電子機器の内部や外部に取り付けるといった利用法が考えられる。
　以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
　＜実験１＞
　[固有周波数の計算]
　後述の実施例では、有限要素法を用いた物理シミュレーションソフトであるＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ（ＣＯＭＳＯＬ社製）を用いて構造の固有周波数を計算した。この物理シミュレーションの条件について詳述する。
　物理シミュレーションには有限要素法を用いた。有限要素法は解析的に解くことができない微分方程式を高い精度で近似的に解くための数値解析の手法であり、解析したい複雑な対象を単純な小部分（要素）に分割して全体の挙動を近似的に計算する方法である。後述の実施例における突起の固有周波数は、下記手順により計算した。
　図１６は、錘部として穴あきナット（六角板）を用いた態様を示す。図１６における遮音構造体の各部位ｉ～ｖのそれぞれに対して、表１に記載の物性（比重、貯蔵弾性率（ヤング率）、ポアソン比）、及び表１、図１６に記載の材料寸法（ｒ、ｈ、ａ）をＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ（ＣＯＭＳＯＬ社）の固体力学モジュールの方程式に代入し、シート部ｖの底面を完全固定した条件にて固有振動モードを計算した。本計算は理想的な状態として接着剤の影響を受けない場合を想定するため、部位ｖの底面を完全固定した条件での固有周波数を計算している。
　凸部の水平方向の断面の内、空間部（部位ｉｉｉ）の占める面積の割合が最大となる断面における、その割合を下記のように定める
　空間部面積割合［％］＝（部位ｉｉｉの半径）２／（部位ｉの半径）２
　また、空間部（部位ｉｉｉ）及びスリット部（部位ｉｖ）による固有周波数のシフト量の大きさを明確にするために、規格化した固有周波数のシフト量を下記のように定める。
　周波数シフト量［％］＝（（部位ｉｉｉ及び部位ｉｖの無い態様の固有周波数）－（固有周波数））／（部位ｉｉｉ及び部位ｉｖの無い態様の固有周波数）
　＜錘部として穴あきナット（六角板）を用いた態様＞
　［実施例１～４］
　実施例１～４は、図１６に示す遮音シート部材を含むユニットセルである。ユニットセルの構成部材のサイズ、材料、物性を表１に示す。このユニットセルにおける突起の縦伸縮振動の固有周波数を上記計算方法に基づいて算出し、結果を表１に記載した。
　［比較例１～２］
　比較例１～２も、図１６に示す遮音シート部材を含むユニットセルである。ユニットセルの構成部材のサイズ、材料、物性を表１に示す。このユニットセルにおける突起の縦伸縮振動の固有周波数を上記計算方法に基づいて算出し、結果を表１に記載した。
　［実施例１～２、比較例１］と［実施例３～４、比較例２］はそれぞれ、ユニットセルの外形形状は等しく、部位ｉｖの有無の比較である。凸部寸法が同じであるにもかかわらず、固有周波数が実施例１では５２５Ｈｚ、実施例３４６ではＨｚ、比較例１では６９９Ｈｚとなり、部位ｉｖによって固有周波数が大幅に低周波数化していることが確認された。同様に、実施例３では２５６Ｈｚ、実施例４では１６９Ｈｚ、比較例２では３５５Ｈｚとなり、部位ｉｖによって固有周波数が大幅に低周波数化していることが確認された。
　＜錘部なしの態様＞
　［実施例５～８］
　実施例５～８は、図１７に示す遮音シート部材を含むユニットセルである。ユニットセルの構成部材のサイズ、材料、物性を表２に示す。このユニットセルにおける突起の縦伸縮振動の固有周波数を上記計算方法に基づいて算出し、結果を表２に記載した。
　［比較例３～４］
　比較例３～４も、前記図１７に示す遮音シート部材を含むユニットセルである。ユニットセルの構成部材のサイズ、材料、物性を表２に示す。このユニットセルにおける突起の縦伸縮振動の固有周波数を上記計算方法に基づいて算出し、結果を表２に記載した。
　［実施例５～６、比較例３］と［実施例７～８、比較例４］はそれぞれ、ユニットセルの外形形状は等しく、部位ｉｖの有無の比較である。凸部寸法が同じであるにもかかわらず、固有周波数が実施例５では８１１Ｈｚ、実施例６では６２１Ｈｚ、比較例３では９９７Ｈｚとなり、部位ｉｖによって固有周波数が大幅に低周波数化していることが確認された。同様に、実施例７では４０４Ｈｚ、実施例８では３１４Ｈｚ、比較例４では４９８Ｈｚとなり、部位ｉｖによって固有周波数が大幅に低周波数化していることが確認された。
　＜実験２＞
　前記実施例１’～４’、比較例１’～２’の各々の成形条件でシリコーン製の遮音シートを作製した。
　シリコーンはＫＥ－９４１－Ｕ（信越シリコーン社製）を用い、錘部としてナット（材質：ステンレス製）を用い、前記表１に示した凸部寸法に従って、各実施例１’～４’、比較例１’～２’の遮音シートをＡ６サイズにて作製した。
　作製は、以下（１）～（４）工程により行った。
　(１)複数のキャビティを有する金型を準備し、金型に設けられた複数のキャビティに錘を配置する工程。
　(２)キャビティ内に樹脂材料を流し込む工程。
　(３)流し込まれた樹脂材料を硬化する工程（硬化温度：１６５℃、加熱時間：１２分）。
　(４)得られた硬化物を金型より剥離して遮音シート部材を得る工程。
　作製されたシリコーンゴムのヤング率は動的粘弾性装置ＤＭＳ６１００により測定され、２５℃、１０Ｈｚで、７．２ＭＰａであった。
　（実施例１’～４’、比較例１’～２’）
　［突起加振実験］
　前記作製したシリコーン製の遮音シートの突起について加振実験を行った。
　先ず、前記遮音シートから一つの突起を切り出し、切り出した突起を接着剤：Ｄ４３４－ＥＬ（東亞合成社製）を用いて、円柱台座（寸法：φ３０ｍｍ厚み１０ｍｍ、材質：Ａ５２５０）に接着し、測定サンプルを作製した。
　作製した測定サンプルは、小型加振器：Ｋ２００７Ｅ０１（Ｔｈｅ　Ｍｏｄａｌ　Ｓｈｏｐ社製）にて加振し、台座部分にかかる力と速度の信号をＦＦＴアナライザ：ＯＲ３４（ＯＲＯＳ社製）にて解析した。
　加振条件は台座をｓｉｎ信号にて１０Ｈｚ～１０００Ｈｚでスイープ加振し、前述の力と速度の出力信号を得た。解析条件は周波数分解能：１.２５ＨｚでＦＦＴを実施し、力を速度で除算し、インピーダンス（ｄＢ）を計算した。台座＋測定サンプルのインピーダンスから台座のみで測定したインピーダンスを減算することにより、測定サンプル単体のインピーダンスを得た。測定結果を図１８と図１９に示し、測定サンプルのインピーダンスが最大となる周波数を図中に示す。
　図１８は実施例１’～２’、比較例１’の測定結果であり、外形形状は等しく、空間部の有無の比較である。凸部寸法が同じであるにもかかわらず、インピーダンスの最大となる周波数、すなわち固有周波数が実施例１’では５２２Ｈｚ、実施例２’では３４９Ｈｚ、比較例１’では６９３Ｈｚと、シミュレーションの結果と同様に固有周波数が低周波数化していることが確認された。
　図１９は実施例３’～４’、比較例２’の測定結果であり、外形形状は等しく、空間部の有無の比較である。凸部寸法が同じであるにもかかわらず、インピーダンスの最大となる周波数、すなわち固有周波数が実施例３’では２５８Ｈｚ、実施例４’では１７４Ｈｚ、比較例２’では３５６Ｈｚとシミュレーションの結果と同様に固有周波数が低周波数化していることが確認された。
　以上の結果から、実測でもシミュレーションと同様に凸部の固有周波数の低周波数化を確認することができた。
　＜実験３＞
　＜トランポリン振動の検討＞
　実施例Ａ－１～Ａ－６及び比較例Ｂ－１～Ｂ－３は、図１６に示す遮音シート部材を含むユニットセルである。ユニットセルの構成部材のサイズ、材料、物性を表３及び表４に示す。表４は実施例Ａ－１～Ａ－６及び比較例Ｂ－１～Ｂ－３で共通の構成部材のサイズ、材料、物性を示している。このユニットセルにおける突起の縦伸縮振動又はトランポリン振動の固有周波数（共振周波数）、及び、凸部２１の先端の外周部Ｐの変位場のＺ成分ｄＰと凸部２１の先端の中心部Ｑの変位場のＺ成分ｄＱとの比率ｄＰ／ｄＱ、を前述のＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ（ＣＯＭＳＯＬ社製）を用いて計算し、結果を表３に記載した。該物理シミュレーションの条件について詳述する。
　該物理シミュレーションには実験１と同様、有限要素法を用いた。図１６における遮音構造体の各部位ｉ～ｖのそれぞれに対して、表４に記載の物性（比重、貯蔵弾性率（ヤング率）、ポアソン比）、及び表３、表４、図１６に記載の材料寸法（ｒ、ｈ、ａ）をＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ（ＣＯＭＳＯＬ社製）の固体力学モジュールの方程式に代入し、シート部ｖの底面を完全固定した条件にて固有振動モードを計算した。なお、図１６は、錘部として穴あきナット（六角板）を用いた態様である。本計算は理想的な状態として接着剤の影響を受けない場合を想定するため、部位ｖの底面を完全固定した条件での固有周波数を計算している。
　なお、表３において、「変位場Ｚ成分比ｄＰ／ｄＱ」は、凸部２１の先端の外周部Ｐの変位場のＺ成分ｄＰと、凸部２１の先端の中心部Ｑの変位場のＺ成分ｄＱとの比率を表す。ｄＰ／ｄＱの値が１に近いほど、凸部２１の先端の外周部Ｐと凸部２１の先端の中心部Ｑが同程度振動していること、すなわち縦伸縮振動モードの性質が強いことを示す。また、ｄＰ／ｄＱの値が０に近いほど、凸部２１の先端の外周部Ｐに対して凸部２１の先端の中心部Ｑが大きく動いていること、すなわちトランポリン振動モードの性質が強いことを示す。
　比較例Ｂ－１～Ｂ－３は、それぞれ実施例Ａ－１～Ａ－４、Ａ－５、Ａ－６の空間部ｉｉｉ及びスリット部ｉｖが無い様態を示しており、周波数シフト量計算のための参考である。実施例Ａ－１～Ａ－４はユニットセルの凸部半径及び凸部の高さ及び空間部面積割合は等しく、スリット部高さｈｉｖが異なる比較である。縦伸縮振動モードを示す実施例Ａ－１～Ａ－２では、それぞれ固有周波数が７５７Ｈｚ、５８０Ｈｚであるが、トランポリン振動モードを示す実施例Ａ－３～Ａ－４では、それぞれ固有周波数が４１０Ｈｚ、３１６Ｈｚとなり、スリット部高さｈｉｖの増加に伴い、振動モードが縦振動モードからトランポリンモードへシフトし、固有周波数が低下していくことが確認された。縦伸縮振動モードよりもトランポリン振動モードの方が、固有周波数の周波数シフト割合が大きく、より低周波化に適したモードであることが確認された。
　実施例Ａ－４と実施例Ａ－５との比較は、縦伸縮振動及びトランポリン振動の固有周波数がほぼ等しくなるようにスリット部高さｈｉｖを調整した比較である。どちらも固有周波数がほぼ同じであるにもかかわらず、縦伸縮振動モードを示す実施例Ａ－５では凸部の高さが１０．２ｍｍ、トランポリン振動モードを示す実施例Ａ－４では４．５ｍｍとなり、トランポリン振動モードの方が、特定の固有周波数での共振を起こすための凸部の高さが低いことが確認された。以上より、同一周波数の凸部の形状を設計する際に、トランポリン振動モードを利用することで縦伸縮振動モードよりも凸部の高さを低背化できることが確認された。
　１１：シート部
　１１ａ：シート面
　１１ｂ：シート面
　１２：空間部
　１２ｒ：空間部（凸部）
　１２ｓ：空間部（シート部）
　１２ｔ：空間部（スリット部）
　２１：凸部
　２２：凸形成部
　２２’：先端側内壁面
　２３：錘部
　２３’：錘
　２４：吸音材
　５１：支持体
　１００：遮音シート部材
　１０１：遮音シート部材
　２００：遮音構造体
　２０１：遮音構造体
　Ｓ：バネ部
　Ｑ：四角部

Claims (16)

  1. 　ゴム弾性を有するシート部と、
    　前記シート部の少なくとも一方の面に設けられ、ゴム弾性を有する少なくとも一つの凸部と、を有し、
    　前記凸部が空間部を有し、
    　前記凸部は、前記凸部の先端側内壁面にスリット部を有する遮音シート部材。
  2. 　前記スリット部は、前記凸部の先端側内壁に周状に形成された、請求項１に記載の遮音シート部材。
  3. 　前記シート部が空間部を有し、該シート部の空間部が、該シート部における前記凸部が設けられている側とは反対側の面から前記凸部の空間部までを貫通するように設けられる、請求項２に記載の遮音シート部材。
  4. 　前記凸部が、固有周波数において、前記凸部の先端の外周部の変位場Ｚ成分をｄＰ、前記凸部の先端の中心部の変位場Ｚ成分をｄＱとしたときに、ｄＰ／ｄＱ≦０．８を満たす振動モードを有する請求項１に記載の遮音シート部材。
  5. 　前記凸部は、その先端側内壁に錘部を有し、
    　前記スリット部は、前記錘部の周りに周状に形成されている、請求項３に記載の遮音シート部材。
  6. 　前記スリット部は、前記凸部の外壁形状に沿って周状に形成された、請求項５に記載の遮音シート部材。
  7. 　前記凸部のシート部平面方向の断面の内、前記空間部の占める面積の割合が最大となる断面において、該割合が９０％以下である、請求項２から６のいずれか１項に記載の遮音シート部材。
  8. 　前記凸部のシート部平面方向の断面の内、前記空間部の占める面積の割合が最大となる断面において、該割合が２０％以上である、請求項２から７のいずれか１項に記載の遮音シート部材。
  9. 　前記凸部における前記空間部の占める体積の割合が１０％以上である、請求項２から８のいずれか１項に記載の遮音シート部材。
  10. 　前記凸部の空間部の一部が、前記凸部の先端面及び側面の少なくともいずれかの面まで達するように設けられる、請求項２から９のいずれか１項に記載の遮音シート部材。
  11. 　下記の式で表される前記錘部の相当直径ＤＷに対する下記の式で表される前記凸部の相当直径ＤＰの比（ＤＰ／ＤＷ）が、１．２５以上である、請求項１０に記載の遮音シート部材。
    ＤＰ＝４ＡＰ/ｐＰ
    ＤＷ＝４ＡＷ/ｐＷ
    ＤＰ：凸部の相当直径
    ＤＷ：錘部の相当直径
    ＡＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周から形成される領域の面積
    ＡＷ：前記シート部平面方向の前記錘部の断面の外周から形成される領域の面積
    ｐＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周の長さ
    ｐＷ：前記シート部平面方向の前記錘部の断面の外周の長さ
  12. 　下記の式で表されるＤＰに対する、前記凸部の高さと前記シート部の厚みとの合計値Ｈの比（Ｈ／ＤＰ）が、２．１以下である、請求項１０又は１１に記載の遮音シート部材。
    ＤＰ＝４ＡＰ/ｐＰ
    ＤＰ：凸部の相当直径
    ＡＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周から形成される領域の面積
    ｐＰ：前記シート部平面方向の前記凸部の断面の外周の長さ
  13. 　前記錘部の少なくとも一部が、前記凸部に埋設されている、請求項９から１２のいずれか１項に記載の遮音シート部材。
  14. 　一体成型品である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の遮音シート部材。
  15. 　請求項１から１４のいずれか１項に記載の遮音シート部材、及び該遮音シート部材を支持する支持体を少なくとも備える、遮音構造体。
  16. 　前記シート部及び前記凸部が、独立して、熱硬化性エラストマー、光硬化性エラストマー、及び熱可塑性エラストマーよりなる群から選択される少なくとも１種を含有する、請求項１５に記載の遮音構造体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015152794A (ja) * 2014-02-17 2015-08-24 善治 北村 気流を阻害しない防音シート、カーテン及び建築工事用シート

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