JP2000267672A

JP2000267672A - 吸音材

Info

Publication number: JP2000267672A
Application number: JP11071092A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Nishimoto; 一夫西本; Kazuhiro Kudo; 和広工藤; Haruko Sasaki; 晴子佐々木; Hiroomi Takinosawa; 洋臣滝野沢
Original assignee: CI Kasei Co Ltd; Nichias Corp
Current assignee: CI Kasei Co Ltd; Nichias Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波音と共に、中低周波音に対する吸音性
能を向上させる吸音材にある。【解決課題】吸音材１は、繊維質材料からなる成形体
２の内部に、有機質フィルム３を挟み込んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、音響装置等
の分野で使用されるフェルト状ないしボード状の吸音材
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】グラスウール、ロックウール、各種有機
繊維等を少量の結合材で結合しつつ成形してなる繊維質
吸音材は公知である。この種の繊維質吸音材は、フェル
ト状ないし多孔質のボード状のものから、また繊維素材
を選ぶことにより安価で、常温使用品から高度の耐熱性
を有するものまで、様々な性状のものを用途に応じて容
易に製造することができるという特徴がある。

【０００３】しかし、従来の繊維質吸音材は、吸音作用
の周波数特性が平坦でなく、高周波音に対しては良好な
吸音特性を示すが、約５００Ｈｚ以下の中低周波音に対
してはほとんど効果がないという欠点があった。このた
め、実際に建造物等に取り付ける際には、吸音材と壁面
との間に空気層を設けるなど中低周波音の吸収率を高め
る必要があり、吸音材の施工厚さが厚くなって室内が狭
くなるという欠点があった。

【０００４】また、従来の繊維質吸音材は、表面が平滑
な繊維質材料だけからなるため音の反射が単純で、入射
した音波振動のうち透過するものや音源方向に反射され
るものの率が高いという欠点があった。

【０００５】一方、中低音域の吸音率を高める吸音材と
して、たとえば、特開平８−９１９０９号公報には、無
機繊維基材と、この繊維基材に結晶成長されてなる直径
０．１〜０．４μｍ、長さ１〜５μｍの針状結晶体とを
備えた吸音材が記載されている。

【０００６】しかしながら、この吸音材は、針状結晶体
を結晶成長させるため、その製造が困難であると共に、
振動によって針状結晶体が脱落しやすく、その取り扱い
も困難であるという欠点がある。また、中低周波音域で
の吸音性能も不十分で、特に、２５０Ｈｚ以下の垂直入
射吸音率が劣り、実用的に十分満足し得るものではな
い。

【０００７】一般に繊維質吸音材の表面に、例えば繊維
による粉塵の発生を防いだり、美観を向上させるため
に、有機質フィルムを張り付ける場合がある。このよう
な場合、フィルム表面で音が反射するため、一般に吸音
率は低下する。そのため、吸音率の低下を抑えるために
フィルムに穴をあける等の加工を施している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の繊維
質吸音材を改良し、繊維質吸音材の有利な性質を損なう
ことなく、特に、中低周波音に対する吸音性能を向上さ
せると共に、汎用材料を使用するため非常に安価で、し
かも簡単な方法で製造し得る吸音材を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る第１の発明は、繊維質材料からなる成
形体の内部に、有機質フィルムを挟むことを特徴とする
ものであり、第２の発明は、繊維質材料がロックウー
ル、グラスウールからなり、有機質フィルムがポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、
ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール誘導体、芳香族
ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリル、セルロース、
ポリスチレン、セロファン、ポリアセテート、ポリエス
テル等の樹脂からなることを特徴とし、第３の発明は、
繊維質材料からなる成形体の嵩密度が１０〜３００ｋ
ｇ／ｍ ^３であることを特徴としている。

【００１０】さらに、本発明の第４の発明は、有機質フ
ィルムの厚みが０．０１〜１ｍｍであることを特徴と
し、第５の発明は、有機質フィルムに直径１〜２００ｍ
ｍの穴が、フィルム面積の１〜５０％を占めていること
を特徴とし、第６の発明は、成形体の内部に挟む有機質
フィルムは、音源側から成形体の厚み５０〜９５％の範
囲に位置することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の吸音材によれば、繊維質材料からなる
成形体は、高周波音に対して良好な吸音性能があり、ま
た、この成形体の内部に挟み込んである有機質フィルム
は、中低周波音に対して良好な吸音性能があり、両者相
俟ってより良好な吸音性能を発揮できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に係る吸音材の基本構成を
示す説明用断面図である。

【００１３】図１に示す吸音材１は、繊維質材料からな
る成形体２の内部に、有機質フィルム３を挟み込む構成
を基本構成としている。つまり、この吸音材１では、従
来の繊維質吸音材と、それによる吸音可能周波数と異な
る周波数に共振周波数を持つ有機質フィルムを組み合わ
せることで、２つの吸音周波数帯を持つ吸音材１を得る
ことにある。

【００１４】有機質フィルムは、樹脂の種類、厚さによ
って固有の共振周波数を持つ。また、有機樹脂フィルム
は、共振周波数でフィルムを振動させることで、音の振
動エネルギーを吸収し吸音するため、特定の周波数での
み吸音性を示す。

【００１５】これに対し、繊維質の吸音材は、例えば５
００Ｈｚ以上といった比較的高い周波数で、かつ広い周
波数域で高い吸音性を示す。そして、繊維質の吸音材
は、例えば嵩密度を大きくする、厚みを厚くするなどの
条件を変えると、吸音周波数帯は小さい方へシフトし、
より広い周波数帯で吸音するが、重量増、体積増、コス
ト上昇となり、実用的には不都合が生じる場合が多い。
通常、繊維質の吸音材の表面に有機質フィルムを張り付
けるなどの方法で組み合わせると、フィルム表面で音が
反射し、フィルムのみの吸音しか生じない。

【００１６】これに対して、本発明のように繊維質材料
からなる成形体２の内部に有機質フィルム３を挟むこと
で、繊維による吸音とフィルムの共振による吸音が同時
に生じることになる。この際、この成形体２の嵩密度を
小さくすると、フィルム３の自由振動が確保され易いた
め、フィルム３の吸音周波数帯の吸音性能が良好とな
り、かつ軽量、低価格の吸音材１が得られる。

【００１７】本発明の吸音材１を形成する繊維質材料と
しては、従来の繊維質吸音材の材料として使用されてい
るものを用いることができ、用途に応じて選択すること
ができる。最も好適な材料としては、ロックウール、グ
ラスウールが挙げられるが、適当な繊維質材料の具体例
を示すと、有機質繊維では、各種セルロース系繊維、蛋
白質系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、
芳香族ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、ポリビニル
アルコール系繊維、フェノール系繊維等、無機質繊維で
はシリカ繊維、セラミック系繊維、アルミナ繊維等の酸
化物系繊維や、金属系繊維、炭素繊維等の非酸化物系繊
維が挙げられる。

【００１８】上記繊維質材料の素材によって、吸音材の
吸音特性が大きく変わることはないが、建築用のものと
しては、例えばロックウール、グラスウール等の火災に
遭っても着火や有害ガス発生のおそれのない無機質繊維
が有利である。これらの繊維径は１００μｍ以下、好ま
しくは２０μｍ以下のものがよく、あまり繊維径の大き
いものは十分な吸音性能を得にくい。また、本発明にお
いては無機質繊維と有機質繊維を適宜混合して用いるこ
ともできる。

【００１９】一方、本発明に使用される有機質フィルム
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコ
ール誘導体、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアク
リル、セルロース、ポリスチレン、セロファン、ポリア
セテート、ポリエステル等の樹脂が挙げられる。

【００２０】上記成形体２の嵩密度は、原料とする繊維
質材料の種類、成形圧等によって変化する。吸音特性を
考慮すると、適当な嵩密度は約１０〜３００ｋｇ／ｍ^３
なので、そのような成形体が得られるように製造条件を
選ぶのが好ましい。さらに、吸音材１は、フィルムの共
振によって低周波数域の吸音効果を高めることから、軽
量、例えば１００ｋｇ／ｍ^３以下がより好ましい。

【００２１】上記するように本発明の吸音材１は、繊維
質成形体２と有機質フィルム３からなり、繊維質成形体
２の内部に有機質フィルム３を挟み込む構成としてあ
る。成形体２内部のどの位置にフィルム３を挟み込んで
も上述の吸音効果は得られるが、成形体２とフィルム３
が同じ構成であれば、音源に対して遠い部位にフィルム
３を挟んだ方が、低周波数域の吸音率を維持したまま高
周波数域の吸音率が高くなり、有利である。即ち、音源
側から成形体の厚みの５０〜９５％の範囲内に有機質フ
ィルムを挟むものである。有機質フィルムの厚さは、
０．０１〜１ｍｍとするのが良い。１ｍｍを越えると振
動しにくくなり、吸音効果が得られなくなり、０．０１
ｍｍより薄い場合も吸音効果が得られにくい。

【００２２】以下、本願の発明者らが実施した実施例及
び比較例を示して本発明を説明するが、本発明はこれら
に限定されるものではない。図２は、ロックウールフェ
ルト（嵩密度８０ｋｇ／ｃｍ^３、厚さ２０ｍｍ）２
ａ，２ｂの２枚の間に有機質フィルムとしてポリ塩化ビ
ニル（厚さ０．１ｍｍ：実施例１）３ａ、またはポリエ
チレン（厚さ０．１ｍｍ：実施例２）３ｂを挟んで作製
したフィルム複合ロックウールからなる吸音材１ａ、１
ｂである。これについて、日本工業規格で定める残響室
法吸音率を測定した。比較として、同様なロックウール
フェルトの間に有機質フィルムを挟まない場合について
も測定した（比較例１）。実施例１、２及び比較例１の
残響室法吸音率を図３、図４に示す。この例によれば、
ロックウール中にポリ塩化ビニルまたはポリエチレンフ
ィルムを挟むことで、ロックウールのみの場合に比較し
て、１２５〜５００Ｈｚの吸音率が向上したことが確認
できた。

【００２３】図５の例は、グラスウールマット（嵩密度
３２ｋｇ／ｃｍ^３、厚さ２０ｍｍ）２ｃ、２ｄの２枚の
間に有機質フィルムとしてポリプロピレン（厚さ０．０
８ｍｍ：実施例３、厚さ０．２５ｍｍ：実施例４）３
ｃ、３ｄまたはポリエチレンテレフタレート（厚さ０．
０８ｍｍ：実施例５、厚さ０．２５ｍｍ：実施例６）３
ｅ、３ｆを挟んで作製したフィルム複合グラスウールか
らなる吸音材１ｃ〜１ｆである。これについて、日本工
業規格に定める垂直入射吸音率を測定した。比較とし
て、実施例３のグラスウールマットに有機質フィルムを
挟まない場合についても測定した（比較例２）。実施例
３〜６及び比較例２の垂直入射吸音率を図６、図７に示
す。測定結果によれば、グラスウール中にポリプロピレ
ンまたはポリエチレンテレフタレートを挟むことで、グ
ラスウールのみの場合に比較して、１００〜５００Ｈｚ
での吸音率の向上が確認できた。

【００２４】図８の例は、ロックウールフェルト（嵩密
度８０ｋｇ／ｃｍ^３、厚さ２０ｍｍ）２ａ、２ｂの２枚
の間に有機質フィルムとしてポリ塩化ビニル（厚さ０．
１ｍｍ：実施例７）３ｇ、またはポリ塩化ビニルに直径
６ｍｍの穴４ａを２ｃｍおきにあけたもの（密：厚さ
０．１ｍｍ：実施例８）３ｈ、またはポリ塩化ビニルに
直径６ｍｍの穴４ｂを４ｃｍおきにあけたもの（粗：厚
さ０．１ｍｍ：実施例９）３ｉを挟んで作製したフィル
ム複合ロックウールからなる吸音材１ｇ〜１ｉである。
これについて、同様に垂直入射吸音率を測定した。比較
として、実施例７のロックウールフェルト間に有機質フ
ィルムを挟まない場合についても測定した（比較例
３）。実施例７〜９及び比較例３の垂直入射吸音率を図
９、図１０に示す。この結果、ロックウール中にポリ塩
化ビニルフィルムを挟むことで、ロックウールのみの場
合に比較して、２５０〜５００Ｈｚの吸音率の向上が確
認できた。

【００２５】図１１に示す例は、ロックウールフェルト
（嵩密度８０ｋｇ／ｃｍ^３、厚さ２０及び４０ｍｍ）２
ｅ、２ｆを２枚重ね、その間に有機質フィルムとしてポ
リ塩化ビニリデン（厚さ０．０１ｍｍ）３ｊを音源に近
い方にロックウール４０ｍｍを、遠い方にロックウール
２０ｍｍとして挟んだもの（実施例１０）とし、また逆
に音源に近い方にロックウール２０ｍｍを、遠い方にロ
ックウール４０ｍｍとして挟んだもの（実施例１１）と
して作製した吸音板１ｊ、１ｋの例である。これについ
て、同様に垂直入射吸音率を測定した。比較として、同
様なロックウールフェルトの間に有機質フィルムを挟ま
ない場合についても測定した（比較例４）。実施例１
０、１１及び比較例４の垂直入射吸音率を図１２、図１
３に示す。この結果、ロックウール中にポリ塩化ビニリ
デンフィルムを挟むことで、ロックウールのみの場合に
比較して、２５０〜４００Ｈｚの吸音率の向上が確認で
きた。

【００２６】上記する実施例及び比較例によれば、本発
明の吸音材は、特に中低周波音に対する吸音性能が著し
く向上していることが確認できた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の吸音材
は、従来の繊維質吸音材と比べると中低周波領域におけ
る吸音率が著しく改善される。従って、本発明によれ
ば、従来の繊維質吸音材を使用する場合よりも軽量、安
価で高性能な吸音材を提供することができ、その工業的
価値は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸音材の基本構成を示す説明用断
面図。

【図２】本発明に係る吸音材の実施例１，２を示す説明
用断面図。

【図３】同実施例１，２の吸音材と比較例１の残響室法
吸音率を示すグラフ。

【図４】同残響室法吸音率を示す表。

【図５】本発明に係る吸音材の実施例３〜６を示す説明
用断面図。

【図６】同実施例３〜６の吸音材と比較例２の垂直入射
吸音率を示すグラフ。

【図７】同垂直入射吸音率を示す表。

【図８】本発明に係る吸音材の実施例７〜９を示す説明
用断面図。

【図９】同実施例７〜９の吸音材と比較例３の垂直入射
吸音率を示すグラフ。

【図１０】同垂直入射吸音率を示す表。

【図１１】本発明に係る吸音材の実施例１０，１１を示
す説明用断面図。

【図１２】同実施例１０，１１の吸音材と比較例４の垂
直入射吸音率を示すグラフ。

【図１３】同垂直入射吸音率を示す表。

【符号の説明】

１吸音材２成形体３有機質フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木晴子静岡県浜松市有玉西町636−９ (72)発明者滝野沢洋臣東京都中央区京橋１丁目18番１号シーアイ化成株式会社内Ｆターム(参考） 2E001 DF04 GA23 GA29 GA47 HA32 HA33 HD11 4F100 AC10A AC10C AG00A AG00C AJ04B AJ05B AK04B AK07B AK15B AK16B AK19B AK25B AK41B AK42B AK45B AK46B AK47B AK49B BA03 BA06 BA10A BA10C BA14 DC11B DG15A DG15C GB07 JA13A JA13C JA20B JH01 YY00A YY00B YY00C 5D061 AA02 AA06 AA21 AA22 BB21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維質材料からなる成形体の内部に、有
機質フィルムを挟むことを特徴とする吸音材。
【請求項２】繊維質材料がロックウール、グラスウー
ルからなり、有機質フィルムがポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポ
リカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリビニルアルコール誘導体、芳香族ポリアミド、
ポリイミド、ポリアクリル、セルロース、ポリスチレ
ン、セロファン、ポリアセテート、ポリエステル等の樹
脂からなることを特徴とする請求項１記載の吸音材。
【請求項３】繊維質材料からなる成形体の嵩密度が、
１０〜３００ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求
項１又は２記載の吸音材。
【請求項４】有機質フィルムの厚みが、０．０１〜１
ｍｍであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
吸音材。
【請求項５】有機質フィルムに直径１〜２００ｍｍの
穴が、フィルム面積の１〜５０％を占めることを特徴と
する請求項１、２、３又は４記載の吸音材。
【請求項６】成形体の内部に挟む有機質フィルムは、
音源側から成形体の厚み５０〜９５％の範囲に位置する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の吸
音材。