JP2000112482A - 吸音シートおよび吸音シート積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のシート状吸音材（フェルトや発泡ウレ
タン等）の厚さや嵩比重を増加させることなく、吸音性
能を向上させることができる吸音シートを提供する。 【解決手段】 通気性と柔軟性を有する紙、織物または
不織布からなるシート状下地に合成ゴム系樹脂を塗布ま
たは含浸して通気度を１．７〜４５ｃｍ³ ／ｃｍ ² ／秒
とした吸音シートを、シート状吸音材の少なくとも片面
に接着、積層せしめてなる吸音シート積層体。シート状
吸音材と積層せずに吸音シート単体で使用することもで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量、薄型でしか
も吸音効果に優れた新規かつ改良された吸音シート、お
よびこの吸音シートとシート状吸音材とを積層した吸音
シート積層体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸音材は、自動車、家庭電化製品、重機
等の機械音を外部に放散させないようにするため、ある
いは、建築物などの壁材や間仕切り等に用いて外部から
の音を遮断するために従来から使用されている。

【０００３】この種の吸音材の素材としては、ある程度
の厚みのあるフェルトや発泡ウレタン等の多孔質の素材
が採用されており、これを主にシート状として用いてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フェルトや発泡ウレタン等の吸音材を用いて吸音性能を
高めるためには、厚さや嵩比重を増大しなければなら
ず、その結果、嵩張ってしまい、より大きい設置スペー
スが必要となる。

【０００５】そこで本発明は、厚さや嵩比重を増加せず
に優れた吸音性能が得られる新規かつ改良された吸音シ
ート、さらにはフェルトや発泡ウレタン等の従来のシー
ト状吸音材と吸音シートとを積層した吸音シート積層体
を提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の吸音シ
ートは、通気性と柔軟性を有する紙、織物または不織布
からなるシート状下地に合成ゴム系樹脂を塗布または含
浸して通気度を１．７〜４５ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒とした
ことを特徴とするものである。

【０００７】さらに本発明は、上記の吸音シートを、シ
ート状吸音材の少なくとも片面に接着、積層せしめたこ
とを特徴とする吸音シート積層体である。上記の吸音シ
ートを、シート状吸音材の内部層として挿入、接着して
積層させることもできる。

【０００８】本発明においては、合成ゴム系樹脂を塗布
または含浸せしめて所定範囲内の通気度とした通気性と
柔軟性を有する吸音シートが音波を受ける振動体とな
り、吸音シートに生じた振動を吸音シート自体の柔軟性
と通気性により減衰、吸振することで効果的な吸音効果
が得られるものと考えられる。

【０００９】また、吸音シートとシート状吸音材との積
層体においては、振動体となる吸音シートが音波を受け
て振動し、この振動を、吸音シートの柔軟性とシート状
吸音材の吸音性とが互いに機能して減衰させる結果、効
果的な静振作用を得ることができるものと考えられる。
さらにまた、通気性のある吸音シートを通過する音は、
シート状吸音材により吸音され、上記の静振作用とシー
ト状吸音材本来の吸音作用とにより優れた吸音効果が得
られることになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で使用する通気性と柔軟性
を有するシート状下地としては、紙、織物または不織布
から適宜選択して使用することができる。シート状下地
自体が通気性を持たないものは、この下地に合成ゴム系
樹脂を塗布または含浸した場合に所定の通気度とするこ
とができないため、使用できない。また過度に通気性を
有する下地の場合、当然に下地自体に空隙が多くなるた
め、かような下地に合成ゴム系樹脂を塗布しても、所定
の通気度とすることができない。また、下地に合成ゴム
系樹脂をスプレーなどで塗布し下地の表面のみで膜形成
がなされるようにすることが望ましいが、樹脂が下地内
部まで侵入しない程度の短時間の含浸であれば含浸処理
でもよい。

【００１１】本発明においては、下地に合成ゴム系樹脂
を塗布または含浸（以下、両者を総称した意味で“塗
布”と記載する）した後の吸音シートの通気度（ＪＩＳ
Ｌ１０９６に準じてフラジール形試験機を用いて測定
した値）を１．７〜４５ｃｍ ³ ／ｃｍ² ／秒の範囲とす
る。通気度の調節は、下地に対する合成ゴム系樹脂の塗
布量を調節することにより行うことができる。通気性の
高い下地を用いた場合には、合成ゴム系樹脂の塗布量を
比較的多くし、通気性の低い下地に対しては、合成ゴム
系樹脂の塗布量を比較的少なくすることにより、上記範
囲の通気度が得られるように制御することができる。

【００１２】吸音シートをシート状吸音材と接着、積層
して使用する場合のシート状吸音材としては、フェルト
や発泡ウレタン等の従来から吸音材として使用されてい
る多孔質で弾力性を有する素材が同様に使用でき、その
厚さは用途により適宜決定すればよい。本発明によれ
ば、シート状吸音材の厚さが同じ場合には、吸音シート
を積層したものの方がより優れた吸音効果が得られ、従
来のシート状吸音材と同程度の吸音効果を得るために
は、吸音シートと積層するシート状吸音材の厚さを比較
的薄くすることが可能となる。

【００１３】シート状吸音材に対して吸音シートを接着
するには、両者を接着できる接着剤であれば、合成ゴム
系やセルロース系を問わずいかなるタイプの接着剤でも
使用できる。好ましい接着剤は、硬化後も弾力性をもつ
合成ゴム系接着剤である。吸音効果の観点からは、吸音
シートとシート状吸音材とを全面的に接着するよりも、
点接着した場合の方が好ましい。点接着するに際しての
接着個所の間隔は１〜５ｃｍ程度が望ましく、点接着間
隔を５ｃｍより大きくすると、シート状吸音材との接着
性が悪くなり剥がれてしまう危険がある。

【００１４】本発明においては上述したように、下地に
合成ゴム系樹脂を塗布した吸音シートの通気度を１．７
〜４５ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒とすることが必要である。吸
音シートの通気度と吸音効果の関係を、以下の方法によ
り検討した。

【００１５】厚さ０．１ｍｍ、目付２５．０ｇ／ｍ² の
キッチンペーパー（商品名「キッチンタオル」、コプロ
社製）をシート状下地として使用し、これに合成ゴム系
樹脂（アクリル系合成ゴム塗料（水性）、（株）ユタカ
メイク社製）をスプレーガンを用いて塗布したのち自然
乾燥して、通気度５８．０ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒（目付２
５．６ｇ／ｍ² ）、通気度４１．１ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒
（目付２８．６ｇ／ｍ ² ）、３９．４ｃｍ³ ／ｃｍ² ／
秒（目付３６．２ｇ／ｍ² ）、１１．９ｃｍ³／ｃｍ²
／秒（目付６２．９ｇ／ｍ² ）、１．７ｃｍ³ ／ｃｍ²
／秒（目付１２４．０ｇ／ｍ² ）の吸音シートを作成し
た。この吸音シートをそれぞれ、厚さ１０ｍｍのフェル
トからなるシート状吸音材の片面に合成ゴム系接着剤を
用いて２ｃｍ間隔で点接着により貼り付け、図１に示し
たような吸音シート積層体とした。これらの吸音シート
積層体試料について、ＪＩＳ Ａ １４０５「管内法に
よる建築材料の垂直入射吸音率測定方法」に準じて吸音
率を測定した。測定に際しては、図１の一点鎖線で示し
たような円形断面の主管の一端の端板に接するように吸
音シート積層体を挿入して、主管の他端側に設置した音
源（スピーカー）からの音波を吸音シートで受けるよう
にし、端板で反射する音波を主管の他端側に設置したマ
イクロホンで受音する。なお比較の対象として、厚さ１
０ｍｍのフェルト単体を用いて同様に吸音率を測定し
た。結果を図２のグラフに示す。

【００１６】図２のグラフからわかるように、通気度
１．７ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒の吸音シート積層体試料は、
中心周波数１８００〜２０００Ｈｚで１００％近くの吸
音率を示しているものの、４０００Ｈｚではフェルト単
体と同じ吸音率を示している。従って、これより低い通
気度では４０００Ｈｚでフェルト単体よりも低い吸音率
を示すことになると予想できるため、フェルト単体以上
の吸音率を得るためには通気度１．７ｃｍ³ ／ｃｍ² ／
秒を下限値とすることができる。一方、通気度４１．１
ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒の吸音シート積層体試料は、フェル
ト単体の吸音率と比較して優れた吸音率を示している
が、通気度５８．０ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒の吸音シート積
層体試料は、約８００Ｈｚ以下ではフェルト単体より吸
音率が低下する。従って、フェルト単体以上の吸音率を
得るためには通気度４５ｃｍ³ ／ｃｍ ² ／秒程度が上限
値であると考えられる。

【００１７】さらに図２のグラフからわかるように、通
気度１．７ｍ³ ／ｃｍ² ／秒とした吸音シートを用いた
積層体は１８００〜２０００Ｈｚ付近で最高吸音率を示
し、通気度１１．９ｍ³ ／ｃｍ² ／秒の吸音シートを用
いた積層体は２５００〜３０００Ｈｚ付近で最高吸音率
を示し、通気度３９．４ｍ³ ／ｃｍ² ／秒の吸音シート
を用いた積層対は４０００Ｈｚ付近で最高吸音率を示し
ている。従って、特定音域において高吸音率を希望する
場合には、その音域の周波数に的を絞って、使用する吸
音シートの通気度を選定することにより、吸音のチュー
ニングが可能となる。

【００１８】上述したような吸音のチューニングは、騒
音発生源となる電気製品、自動車、その他の種類や機種
により発生周波数が異なる場合に、特定の発生源からの
騒音を吸音する際に特に好ましく応用することができ
る。

【００１９】図１に示したような本発明の吸音シート積
層体を実際に吸音手段として使用する際には、音波が進
行してくる側に吸音シートが位置するようにして使用さ
れるが、吸音シートが接着されている面とは反対側のシ
ート状吸音材の裏面にゴムや金属板のごとき遮音材を配
設してもよい。なお、吸音シートをシート状吸音材の表
裏両面に接着した構成の吸音シート積層体とすれば、吸
音シート積層体の表裏いずれの側から進行してくる音波
に対しても吸音効果を発揮することができる。

【００２０】フェルトや発泡ウレタンのごとき従来から
使用されている吸音材は、難燃性処理が施されているも
のもある。かような難燃性吸音材の表面に、吸音シート
を貼り付けた場合、難燃性が低下することも考えられ
る。さらには、音源に熱が発生するような場合には、音
源側に吸音シートを配置すると吸音シートが燃焼してし
まう危険もある。そのため本発明の吸音シート積層体の
別の実施形態においては、図３に示すように、２枚のシ
ート状吸音材の間に吸音シートを内部層として挿入した
サンドイッチ構造としている。かようなサンドイッチ構
造とすれば、吸音シートがシート状吸音材の表面を覆う
ことがないため、シート状吸音材の難燃性を低下させる
ことがなく、燃焼する危険のある吸音シートを積層体表
面に配置しなくてもよい。なお図３に図示した例では、
挿入した吸音シートを一方のシート状吸音材のみに点接
着しているが、必要に応じて両方のシート状吸音材に接
着してもよい。

【００２１】サンドイッチ構造の吸音シート積層体も優
れた吸音効果が得られることを、以下の方法により確認
した。厚さ０．１ｍｍ、目付２５．０ｇ／ｍ² のキッチ
ンペーパーをシート状下地とし、これに合成ゴム系樹脂
を塗布して通気度２５．３ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒（目付４
７．７ｇ／ｍ² ）の吸音シートを作成した。この吸音シ
ートを、厚さ１０ｍｍのフェルトを３枚積層したシート
状吸音材の内部層として挿入、点接着して図４に示した
ような吸音シート積層体とした。すなわち、図４の吸音
シート積層体Ａでは１枚目と２枚目のフェルトの間に吸
音シートを挿入し、吸音シート積層体Ｂでは２枚目と３
枚目のフェルトの間に吸音シートを挿入して吸音シート
積層体を作成し、矢印方向から音波を受けるようにして
それぞれについて吸音率を測定した。比較のために、１
枚目フェルトの表面に吸音シートを点接着した積層体Ｃ
（図示せず）、および吸音シートを貼り付けずに３枚の
フェルトのみの積層体Ｄ（図示せず）についても吸音率
を測定した。結果を図５のグラフに示す。

【００２２】図５のグラフからわかるように、吸音シー
トを用いた積層体Ａ、Ｂ、Ｃはいずれも、フェルトのみ
の積層体Ｄに比べて吸音率が向上する。また吸音シート
の挿入位置を変えることにより特定周波数の吸音率も変
化することから、吸音のチューニングに応用することも
できる。

【００２３】本発明によれば、吸音シートをフェルトな
どのシート状吸音材と積層せずに、吸音シートのみの単
体で使用しても優れた吸音効果が得られる。この点を確
認するために、図１に一点鎖線で示したような円筒状の
主管の端板から１０ｍｍ、２０ｍｍ、５０ｍｍの空隙を
隔てて吸音シート単体（厚さ０．１ｍｍ、目付２５．０
ｇ／ｍ² のキッチンペーパーをシート状下地とし、これ
に合成ゴム系樹脂を塗布して通気度２５．３ｃｍ³ ／ｃ
ｍ² ／秒（目付４７．７ｇ／ｍ² ）としたもの）を挿入
し、そのときの吸音率を測定した。結果を図６のグラフ
に示す。なお比較の対象として、厚さ１０ｍｍのフェル
ト単体を主管の端板に接して挿入したときの吸音率も併
せて示す。

【００２４】図６のグラフからわかるように、吸音シー
トの裏面側（受音面の反対側）に１０〜５０ｍｍ程度の
空気層を設けることにより、吸音シート単体でも優れた
吸音効果が奏せられる。また、吸音シート裏面側の空気
層の厚さを変えることにより、吸音率１００％となる周
波数域が変化する現象を利用して、吸音のチューニング
を行うことも可能である。

【００２５】

【発明の効果】上述した説明からわかるように本発明に
よれば、通気性と柔軟性を有する紙、織物、不織布とい
ったシート状下地に合成ゴム系樹脂を所定の通気度とな
るように塗布または含浸させた吸音シートをそのまま、
あるいはフェルトのようなシート状吸音材に貼り付けて
吸音シート積層体として使用するものであり、簡便な構
成によって優れた吸音効果を広範な周波数範囲にわたっ
て得ることができる。

【００２６】その結果、吸音シート積層体として使用す
る際には、シート状吸音材の厚さが同じ場合にはより優
れた吸音効果が得られ、同程度の吸音効果を得るために
はシート状吸音材の厚さを比較的薄くすることが可能と
なる。

【００２７】さらに、吸音シートの通気度、吸音シート
とシート状吸音材との積層様式、吸音シート単体で使用
する際のシート裏面の空気層の厚さなどを適宜選定する
ことにより、特定音域の周波数に対して特に吸音効果を
高めるようにするチューニングを行うことも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸音シートをシート状吸音材の片面に点接着し
た本発明の吸音シート積層体の実施例を模式的に示す断
面図である。

【図２】シート状吸音材に積層させる吸音シートの通気
度による吸音効果の変化を示すグラフである。

【図３】吸音シートを２枚のシート状吸音材の間に挿入
して点接着したサンドイッチ構造による本発明の吸音シ
ート積層体の実施例を模式的に示す断面図である。

【図４】３枚のシート状吸音材の間に吸音シートを挿
入、接着して積層させた本発明の吸音シート積層体Ａお
よびＢの実施例を示す断面図である。

【図５】図４の吸音シート積層体ＡおよびＢの吸音率を
示すグラフである。

【図６】本発明の吸音シートのみを使用した際の、シー
ト裏面の空隙による吸音効果の変化を示すグラフであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 裕子 群馬県太田市矢場町2713−８ 株式会社玉 川繊維工業所群馬事業所内 (72)発明者 倉沢 進 群馬県太田市矢場町2713−８ 株式会社玉 川繊維工業所群馬事業所内 Ｆターム(参考） 2E001 DF04 FA03 FA07 GA06 GA27 GA28 HC07 HD03 HE01 LA04 4L033 AB05 AB07 AC15 CA68 CA70 5D061 AA22 AA23 AA40 BB01 BB37

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気性と柔軟性を有する紙、織物または
   不織布からなるシート状下地に合成ゴム系樹脂を塗布ま
   たは含浸して通気度を１．７〜４５ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒
   としたことを特徴とする吸音シート。
2. 【請求項２】 通気性と柔軟性を有する紙、織物または
   不織布からなるシート状下地に合成ゴム系樹脂を塗布ま
   たは含浸して通気度を１．７〜４５ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒
   とした吸音シートを、シート状吸音材の少なくとも片面
   に接着、積層せしめたことを特徴とする吸音シート積層
   体。
3. 【請求項３】 通気性と柔軟性を有する紙、織物または
   不織布からなるシート状下地に合成ゴム系樹脂を塗布ま
   たは含浸して通気度を１．７〜４５ｃｍ³ ／ｃｍ² ／秒
   とした吸音シートを、シート状吸音材の内部層として挿
   入、接着して積層せしめたことを特徴とする吸音シート
   積層体。