JP2007047567A - 吸音材およびこれを用いた構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】難燃性を有し、１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音を効果的に吸収し、また、製品形態の自由度を向上させる。
【解決手段】本発明の吸音材１は、シリコーンゴムから成る第１の膜１１と、第１の膜１１の前面側に積層される第１の多孔質体層１２と、第１の膜の背面側に積層される第２の多孔質体層１３と、第１の多孔質体層１２の前面側に積層されるシリコーンゴムから成る第２の膜１４と、第２の膜１４の前面側に積層される第３の多孔質体層１５とを備えている。
第１、第２の膜１１、１４は、それぞれ難燃性を有し、かつ燃焼時に有害ガスを発生しない材料、例えば、シリコーンゴムに無機化合物および／または炭素繊維を混入したもので形成されている。
第１、第２、第３の多孔質体層１２、１３、１５は、難燃性を有する材料、例えばグラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸音材およびこれを用いた構造体に係り、特に、１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音を効果的に吸収し、また、製品形態の自由度を向上させることができる吸音材およびこれを用いた構造体に関する。

従来から、この種の吸音材として、（ａ）グラスウールやロックウール等から成る多孔質体層を使用するもの、（ｂ）吸音材の前面側に空気層を設けて成るもの、（ｃ）通気度が５〜１００倍異なる高密度と低密度の繊維集合体を少なくとも２層以上積層して成るものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、（ａ）の吸音材においては、１００Ｈｚ以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収するためには、多孔質体層の肉厚を厚くする必要があるところ、多孔質体層の肉厚を厚くすると、吸音材の重量が全体的に重くなるという難点があった。また、（ｂ）の吸音材においては、吸音材の前面側に空気層が存在するため、吸音材の重量が重くなり、また、スペースを広くとらなければならないという難点があった。一方、（ｃ）の吸音材は、空気の粘性抵抗を利用し、音波のエネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する多孔質吸音構造体に、さらに密度が異なる繊維集合体を積層することで、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて特に低周波領域の吸音率を向上させるものであるが、このような構成の吸音材においては、特に１００Ｈｚ以下の低周波領域においては、十分な吸音効果が得られないという難点があった。また、低周波領域の音や振動は空気伝搬音だけではなく、建物や窓のがたつきなども発生するため、固体伝搬音および振動防止に対する対策を同時に行う必要があり、従来の吸音材ではその対策が困難であった。

このため、本出願人は、先に、空気の粘性抵抗を利用し、音波のエネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する多孔質吸音構造体に、さらに密度が異なる繊維集合体を積層した第１、第２の吸音材を開発し、出願している（特開２００３−３１６３６４号公報、特願２００４−５７０８９号明細書）。

ここで、特開２００３−３１６３６４号公報において開示されている第１の吸音材は、前面側に配置される第１の発泡体層と、この第１の発泡体層の背面側に積層される多孔質体層とを備えており、第１の発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を含有する発泡体で形成され、また、多孔質体層は、汎用のグラスウールで形成されている。

このような構成の第１の吸音材によれば、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて、特に低周波数帯域の吸音率を向上させることができるものの、第１に、多孔質体層を構成するグラスウールは、１００Ｈｚ以下の低周波領域では吸音効果が弱くなるという難点があり、第２に、第１の発泡体層と多孔質体層とが一体成型され、この一体成型に際して第１の発泡体層の前面側に表面皮膜が形成されるため、製品の自由度を向上させることができないという難点があった。すなわち、第１の発泡体層と多孔質体層との一体成形の際に表面皮膜が同時に形成されるため、所要の吸音特性を発揮させるためには、第１の発泡体層の前面側や多孔質体層の背面側を変更しなければならないという難点があった。

次に、特願２００４−５７０８９号明細書において開示されている第２の吸音材は、第１の発泡体層と、第１の発泡体層の前面側に積層される第１の多孔質体層と、第１の発泡体層の背面側に積層される第２の多孔質体層とを備えており、第１の発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を原料成分としている。

このような構成の第２の吸音材によれば、１５０Ｈｚ以下の低周波領域のみならず１５０Ｈｚを超える高周波領域の広帯域の騒音を効果的に吸収することができるものの、特に、１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音を効果的に吸収することができないという難点があった。

特開平８−１５２８９０号公報 特開２００３−３１６３６４号公報

本発明は、１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音を効果的に吸収し、また、製品形態の自由度を向上させることができる吸音材およびこれを用いた構造体を提供することを目的としている。

本発明の第１の態様である吸音材は、ゴムまたはアクリル樹脂から成る第１の膜と、第１の膜の前面側に積層される第１の多孔質体層と、第１の膜の背面側に積層される第２の多孔質体層と、第１の多孔質体層の前面側に積層される第２の膜と、第２の膜の前面側に積層される第３の多孔質体層とを備えるものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様である吸音材において、ゴムは、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムとされているものである。

本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様である吸音材において、第１の膜および第２の膜の少なくとも一方の燃焼発熱量は、８ＭＪ／ｍ^３以下とされているものである。

本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の膜および第２の膜の少なくとも一方の燃焼発熱速度は、［２００ｋＷ／ｍ^２］・１０ｓｅｃ以下とされているものである。

本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の膜および第２の膜の少なくとも一方は、無機化合物および／または炭素繊維を含むものである。

本発明の第６の態様は、第５の態様である吸音材において、無機化合物は、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物または前記Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成るものである。

本発明の第７の態様は、第５の態様である吸音材において、炭素繊維は、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のゴムまたはアクリル樹脂に対し０.５〜１０部とされているものである。

本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第７の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の多孔質体層、第２の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、難燃性を有する材料で形成されているものである。

本発明の第９の態様は、第１の態様乃至第７の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の多孔質体層、第２の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るものである。

本発明の第１０の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の膜は、第１の多孔質体層および第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１１の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第２の膜は、第１の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１２の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の膜は、接着により第１の多孔質体層および第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１３の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第２の膜は、接着により第１の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１４の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の膜は、熱融着により第１の多孔質体層および第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１５の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第２の膜は、熱融着により第１の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１６の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の膜は、シリコーングラフト反応により第１の多孔質体層および第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１７の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第２の膜は、シリコーングラフト反応により第１の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化しているものである。

本発明の第１８の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第１の膜は、第１の膜の一部が第１の多孔質体層および第２の多孔質体層の少なくとも一方の孔部に入り込むことで第１の多孔質体層および／または第２の多孔質体層と一体化しているものである。

本発明の第１９の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、第２の膜は、第２の膜の一部が第１の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも一方の孔部に入り込むことで第１の多孔質体層および／または第３の多孔質体層と一体化しているものである。

本発明の第２０の態様である構造体は、第１の態様乃至第１９の態様の何れかの態様の吸音材と、剛壁とを備え、吸音材は、吸音材を構成する第２の多孔質体層を剛壁側に向けて、剛壁と平行に設置されているものである。

本発明の第２１の態様である構造体は、第１の態様乃至第１９の態様の何れかの態様の吸音材と、遮音板とを備え、吸音材は、吸音材を構成する第２の多孔質体層を遮音板側に向けて、遮音板と平行に設置されているものである。

本発明の第２２の態様である構造体は、第１の態様乃至第１９の態様の何れかの態様の吸音材と、剛壁とを備え、吸音材は、空気層を介して吸音材を構成する第２の多孔質体層を剛壁側に向けて、剛壁と平行に設置されているものである。

本発明の第２３の態様である構造体は、第１の態様乃至第１９の態様の何れかの態様の吸音材と、遮音板とを備え、吸音材は、空気層を介して吸音材を構成する第２の多孔質体層を遮音板側に向けて、遮音板と平行に設置されているものである。

本発明の第２４の態様である構造体は、第１の態様乃至第１９の態様の何れかの態様の吸音材を備え、吸音材の燃焼発熱量は、８ＭＪ／ｍ^３以下、燃焼発熱速度が［２００ｋＷ／ｍ^２］・１０ｓｅｃ以下とされているものである。

本発明の第１の態様乃至第２４の態様の吸音材およびこれを用いた構造体によれば、次のような効果がある。

第１に、吸音材自身に建築基準法における難燃の規格に適合する難燃性が付与されているので、当該吸音材を難燃性が必要とされる場所に配設することがでる。

第２に、難燃剤として、ハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、燃焼時に有毒ガスが発生する虞がなく、環境保全対策を施した吸音材を提供することができる。

第３に、ゴムまたはアクリル樹脂から成る第１の膜の両面に多孔質体層を備えた従来の吸音材に、さらに別体のゴムまたはアクリル樹脂から成る第２の膜および多孔質体層をそれぞれ一層追加することで、１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音、特に、８０Ｈｚ程度の低周波領域の騒音を効果的に吸収することができる。

第４に、ゴムまたはアクリル樹脂から成る第１の膜の両面に多孔質体層を備えた従来の吸音材のうち、何れか一方の多孔質体層中に、例えば剛壁側の多孔質体層中にゴムまたはアクリル樹脂から成る第２の膜を１層追加することで、１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音を効果的に吸収することができることから、従来の吸音材と略同等の厚みに形成することができ、ひいてはその重量も従来の吸音材と略同等にすることができる。

第５に、第１の膜を第１の多孔質体層および第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化し、若しくは第２の膜を第１の多孔質体層および第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化することにより、製品形態の自由度を向上させることができる。

以下、本発明の吸音材およびこれを用いた構造体を適用した実施の形態例について、図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明における吸音材の第１の実施の形態を示す断面図である。

同図において、本発明の吸音材１は、例えばパネル状に形成されて、例えば１００Ｈz以下の高調波騒音を発生する変圧器（不図示）などを収容する電気室のコンクリートの壁体などから成る剛壁２の前面側（変圧器（音源）側）に剛壁２と平行に配置されている。

吸音材１は、シリコーンゴムから成る第１の膜１１と、第１の膜１１の前面側に積層される第１の多孔質体層１２と、第１の膜の背面側に積層される第２の多孔質体層１３と、第１の多孔質体層１２の前面側に積層されるシリコーンゴムから成る第２の膜１４と、第２の膜１４の前面側に積層される第３の多孔質体層１５とを備えている。

ここで、第１、第２の膜１１、１４の両面側に、多孔質体層１２、１３、１４を積層するのは、第１、第２の膜１１、１４の部分が付加質量、すなわち錘の役割として作用し、多孔質体層１２、１３、１４の部分がバネ、すなわち空気バネの役割として作用し、膜振動による吸音を行わせるためである。

このような構成の吸音材１は、剛壁２に対して、第２の多孔質体層１３を剛壁２側に向けて、かつ剛壁２と平行に設置されることで、本発明の構造体３が形成されることになる。

第１、第２の膜１１、１４は、それぞれ難燃性を有し、かつ燃焼時に有害ガスを発生しない材料で形成されている。具体的には、後述するようにシリコーンゴムに無機化合物および／または炭素繊維を混入したもので形成されている。

次に、このような構成の第１、第２の膜１１、１４に要求される諸性能について説明する。

第１に、第１、第２の膜１１、１４としては単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ^３以下のものを使用することが好ましい。第１、第２の膜１１、１４の単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ^３を越えると、本実施例による製品の適用法規である建築基準法第２条第９号に規定される不燃グレードに適合できないからである。なお、第１、第２の膜１１、１４の燃焼発熱量は第１、第２の膜１１、１４の原料用樹脂に配合させる無機フィラーの種類や配合量などにより調節することができる。

このような構成のシリコーンゴムから成る第１、第２の膜１１、１４によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱量試験において、単位体積当たりの燃焼発熱量を８ＭＪ／ｍ^３以下にすることができる。

第２に、第１、第２の膜１１、１４としては燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ^２] ・１０ｓｅｃ以下のもの使用することが好ましい。第１、第２の膜１１、１４の燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ^２] ・１０ｓｅｃ^３を越えると、建築基準法第２条第９号に規定の不燃グレードに適合しないからである。

このような構成のシリコーンゴムから成る第１、第２の膜１１、１４によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱速度試験において、燃焼発熱速度を[２００ｋＷ／ｍ^２] ・１０ｓｅｃ以下にすることができる。

次に、第１、第２、第３の多孔質体層１２、１３、１５は、それぞれ難燃性を有する材料で形成されている。具体的には、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されている。

ここで、製品形態の自由度を向上させ、現場における施工を簡単にするため、接着やシリコーングラフト反応等により、第１の膜１１を第１、第２の多孔質体層１２、１３と一体化し、第２の膜１４を第１、第３の多孔質体層１２、１５と一体化することが好ましい。

以上のように、このような構成の吸音材１を用いた構造体３によれば、吸音材自身に建築基準法における難燃の規格に適合する難燃性が付与されているので、当該吸音材を難燃性が必要とされる場所に設置することができ、また、難燃剤としてハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞がなく、さらに、第１の膜１１を第１、第２の多孔質体層１２、１３と一体化し、第２の膜１４を第１、第３の多孔質体層１２、１５と一体化することで、現場における施工を簡単に行なうことができる。

ここで、前述の実施例では、第１、第２の膜１１、１４をシリコーンゴムのみで形成した場合について述べているが、第１、第２の膜１１、１４は、シリコーンゴムに２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物を混入したもので形成してもよい。

このような構成の第１、第２の膜１１、１４においては、ネットワーク構造のシリコーンゴムの多孔室部分に嵩さ密度が高くかつ粒径の小さい硫酸バリウム等を混入することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する膜を形成することができる。

図２は、本発明の実施例における第１、第２の膜１１、１４の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。

ここで、本実施例における第１、第２の膜１１、１４は、シリコーンゴムに２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウムを混入したもの形成されており、比較例としてウレタンから成る膜が使用されている。

なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。

同図より、本実施例における第１、第２の膜１１、１４は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ^２］・１０ｓｅｃ未満にすることができる。

図３は、第１の実施の形態における吸音材１の吸音特性を示している。ここで、図中、Ｌ１は、厚さ０．５ｍｍのシリコーンゴムから成る膜の両面にグラスウールから成る多孔質体層を積層した従来の吸音材の吸音特性、Ｌ２は、シリコーンゴムから成る第１、第２の膜１１、１４の厚さをそれぞれ０．５ｍｍ、グラスウールから成る第１の多孔質体層１２の厚さを２５ｍｍ、グラスウールから成る第２の多孔質体層１３の厚さを５０ｍｍ、グラスウールから成る第３の多孔質体層１５の厚さを２５ｍｍとした本発明の吸音材の吸音特性を示している。

同図より、従来の吸音材と同等の厚みに形成しても、本発明の吸音材が１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音、特に、８０Ｈｚ程度の低周波領域において優れた吸音特性を示していることが分かる。従って、第１の実施の形態における吸音材を使用すれば、変圧器などから発生する高調波騒音を効果的に吸収することができる。
［第２の実施の形態］
前述の実施例では、第１、第２の膜１１、１４をシリコーンゴムで形成した場合について述べているが、アクリル樹脂のみで、若しくはアクリル樹脂に２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物、並びに次に示す炭素繊維を混入したもので形成してもよい。

このような構成の第１、第２の膜１１、１４においては、アクリル樹脂に炭素繊維を添加することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する樹脂膜を形成することができる。

ここで炭素繊維としては、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部のものを使用することが好ましい。ここで、繊維径を１０〜３０μｍとしたのは、繊維径を１０μｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、繊維径が３０μｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。また、長さの平均値が０.３〜２ｍｍとしたのは、長さの平均値を０.３ｍｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、長さの平均値が２ｍｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。さらに、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部としたのは、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５部未満では樹脂間の結合が低下するからであり、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し１０部を超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。

図４は、本発明の実施例における樹脂膜の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。

ここで、本実施例における第１、第２の膜１１、１４は、アクリル樹脂に２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムを混入したもので形成されており、比較例としてウレタンから成る樹脂膜が使用されている。

なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。

同図より、本実施例における第１、第２の膜１１、１４は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ^２］・１０ｓｅｃ未満にすることができる。

また、本実施例の吸音材を従来の吸音材と同等の厚みに形成しても、第１の実施例と同様に、本実施例の吸音材が１００Ｈｚ周辺の低周波側の騒音、特に、８０Ｈｚ程度の低周波領域において優れた吸音特性を示していることが分かる。従って、第２の実施の形態における吸音材を使用しても、変圧器などから発生する高調波騒音を効果的に吸収することができる。
［第３の実施の形態］
図５は、第１、若しくは第２の実施の形態における吸音材１を使用した膜状吸音構造の構造体の断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図５において、本発明の構造体３ａは、剛壁２と、剛壁２の音源側に、第２の多孔質体層１３を剛壁２側に向けて、一対の支持部材４ａ、４ｂを介して剛壁２と平行に設置される膜状の吸音材１と、吸音材１と剛壁２により区画される背後空気層５とを備えている。

このような構成の膜状吸音構造の構造体３ａにおいては、膜状の吸音材１の質量に対して背後空気層５がバネとして作用し、単一共振系を形成し、音波の周波数がこの単一共振系の共振周波数と一致したとき膜状の吸音材１が振動し内部摩擦により吸音されることになる。従って、第３の実施の形態における構造体３ａによれば、前述と同様に、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、また、難燃剤としてハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞がなく、さらに、第１、第２の膜１１、１４が多孔質体層１２、１３、１５と一体化されているので、現場における施工を簡単に行なうことができる上、第１、若しくは第２の実施の形態における構造体３よりもさらに吸音率を向上させることができる。
［第４の実施の形態］
図６は、第１、若しくは第２の実施の形態における吸音材１を遮音壁に適用した構造体の断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図６において、本発明の構造体３ｂは、例えば建物内部の床上に簡易間仕切りとして設けられた中空二重壁体６を備えている。

中空二重壁体６は、音源側に配設される第１の壁部材６ａと、受音側に第１の壁部材６ａから所定長離間した位置に第１の壁部材６ａと平行に配設される第２の壁部材６ｂとを備えており、これらの第１、第２の壁部材６ａ、６ｂ間に、前述の吸音材１が第１の壁部材６ａ（若しくは第２の壁部材６ｂ）と平行に配設されている。

このような構成の構造体によれば、第１、第２の壁部材６ａ、６ｂ間に吸音材自身に建築基準法における難燃の規格に適合する難燃性が付与された吸音材１が配設されているので、前述と同様に、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、また、難燃剤としてハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞がなく、さらに、第１、第２の膜１１、１４が多孔質体層１２、１３、１５と一体化されているので、現場における施工を簡単に行なうことができる。

［第５の実施の形態］
図７は、第１若しくは第２の実施の形態における吸音材１を遮音壁に適用した他の構造体の断面図を示している。なお、同図において、図１、図４〜図６と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図７において、本発明の構造体３ｃは、それ自身の第２の多孔質体層１３を第２の壁部材６ｂ側に向けて、一対の支持部材４ａ、４ｂを介して第２の壁部材６ｂと平行に設置される第１若しくは第２の実施の形態における吸音材１と、吸音材１と第２の壁部材６ｂにより区画される背後空気層５とを備えている。

このような構成の膜状吸音構造の構造体３ｃにおいては、前述と同様に、膜状の吸音材１の質量に対して背後空気層５がバネとして作用し、単一共振系を形成し、音波の周波数がこの単一共振系の共振周波数と一致したとき膜状の吸音材１が振動し内部摩擦により吸音されることになる。従って、第５の実施の形態における構造体３ｃによれば、前述と同様に、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、また、難燃剤としてハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞がなく、さらに、第１の膜１１が第２の多孔質体層１３と一体化されているので、現場における施工を簡単に行なうことができる上、また、第４の実施の形態における構造体３よりもさらに吸音率を向上させることができる。

前述の実施例においては、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、次のように構成してもよい。

第１に、前述の実施例においては、第１、第２の膜としてシリコーンゴムを使用した場合について説明しているが、シリコーンゴムに代えて、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムを使用してもよい。

第２に、前述の実施例においては、多孔質体層中に２つのゴムまたはアクリル樹脂から成る膜を離間して形成した場合について述べているが、多孔質体層中に３または４以上のゴムまたはアクリル樹脂から成る膜を離間して形成してもよい。

第３に、前述の実施例においては、第１、第２の膜１１、１４を接着やシリコーングラフト反応等の手段により第1、第２、第３の多孔質体層１２、１３、１５のうち、すくなくとも何れか一方と一体化させる場合について述べているが、第１、第２の膜１１、１４および／または第1、第２、第３の多孔質体層１２、１３、１５を加熱し、第１、第２の膜１１、１４および／または第1、第２、第３の多孔質体層１２、１３、１５が軟化する温度（例えば、８０℃）になったときに、多少の圧力を付与することで両者を一体化させてもよい。

第４に、前述の実施例においては、第１、第２の膜１１、１４の燃焼発熱量および燃焼発熱速度について述べているが、吸音材自身の燃焼発熱量を８ＭＪ／ｍ^３以下、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ^２］・１０ｓｅｃ以下としてもよい。

本発明の第１の実施の形態における吸音材およびこれを用いた構造体の断面図。 本発明の第１の実施の形態における膜の他の実施例を示す説明図。 本発明の第１の実施の形態における吸音材の吸音特性を示す説明図。 本発明の第２の実施の形態における膜の他の実施例を示す説明図。 本発明の第１若しくは第２の実施の形態における吸音材を使用した膜状吸音構造の構造体の断面図。 本発明の第１若しくは第２の実施の形態における吸音材を遮音壁に適用した構造体の断面図。 本発明の第１若しくは第２の実施の形態における吸音材を遮音壁に適用した他の構造体の断面図。

符号の説明

１・・・吸音材
１１・・・第１の膜
１２・・・第1の多孔質体層
１３・・・第２の多孔質体層
１４・・・第２の膜
１５・・・第３の多孔質体層
２・・・剛壁
３、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・構造体
４ａ、４ｂ・・・支持部材
５・・・背後空気層
６・・・中空二重壁体
６ａ・・・第１の壁部材
６ａ・・・第２の壁部材

Claims (24)

1. ゴムまたはアクリル樹脂から成る第１の膜と、前記第１の膜の前面側に積層される第１の多孔質体層と、前記第１の膜の背面側に積層される第２の多孔質体層と、前記第１の多孔質体層の前面側に積層される第２の膜と、前記第２の膜の前面側に積層される第３の多孔質体層とを備えることを特徴とする吸音材。
2. 前記ゴムは、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムであることを特徴とする請求項１記載の吸音材。
3. 前記第１の膜および前記第２の膜の少なくとも一方の燃焼発熱量は、８ＭＪ／ｍ^３以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の吸音材。
4. 前記第１の膜および前記第２の膜の少なくとも一方の燃焼発熱速度は、［２００ｋＷ／ｍ^２］・１０ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の吸音材。
5. 前記第１の膜および前記第２の膜の少なくとも一方は、無機化合物および／または炭素繊維を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の吸音材。
6. 前記無機化合物は、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物または前記Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成ることを特徴とする請求項５記載の吸音材。
7. 前記炭素繊維は、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のゴムまたはアクリル樹脂に対し０.５〜１０部であることを特徴とする請求項５記載の吸音材。
8. 前記第１の多孔質体層、前記第２の多孔質体層および前記第３の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、難燃性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７何れか１項記載の吸音材。
9. 前記第１の多孔質体層、前記第２の多孔質体層および前記第３の多孔質体層の少なくとも何れか一方は、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項７何れか１項記載の吸音材。
10. 前記第１の膜は、前記第１の多孔質体層および前記第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
11. 前記第２の膜は、前記第１の多孔質体層および前記第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
12. 前記第１の膜は、接着により前記第１の多孔質体層および前記第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
13. 前記第２の膜は、接着により前記第１の多孔質体層および前記第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
14. 前記第１の膜は、熱融着により前記第１の多孔質体層および前記第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
15. 前記第２の膜は、熱融着により前記第１の多孔質体層および前記第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
16. 前記第１の膜は、シリコーングラフト反応により前記第１の多孔質体層および前記第２の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
17. 前記第２の膜は、シリコーングラフト反応により前記第１の多孔質体層および前記第３の多孔質体層の少なくとも一方と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
18. 前記第１の膜は、前記第１の膜の一部が前記第１の多孔質体層および前記第２の多孔質体層の少なくとも一方の孔部に入り込むことで前記第１の多孔質体層および／または前記第２の多孔質体層と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
19. 前記第２の膜は、前記第２の膜の一部が前記第１の多孔質体層および前記第３の多孔質体層の少なくとも一方の孔部に入り込むことで前記第１の多孔質体層および／または前記第３の多孔質体層と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
20. 請求項１乃至請求項１９の何れか１項記載の吸音材と、剛壁とを備え、前記吸音材は、前記吸音材を構成する第２の多孔質体層を前記剛壁側に向けて、前記剛壁と平行に設置されていることを特徴とする構造体。
21. 請求項１乃至請求項１９の何れか１項記載の吸音材と、遮音板とを備え、前記吸音材は、前記吸音材を構成する第２の多孔質体層を前記遮音板側に向けて、前記遮音板と平行に設置されていることを特徴とする構造体。
22. 請求項１乃至請求項１９の何れか１項記載の吸音材と、剛壁とを備え、前記吸音材は、空気層を介して前記吸音材を構成する第２の多孔質体層を前記剛壁側に向けて、前記剛壁と平行に設置されていることを特徴とする構造体。
23. 請求項１乃至請求項１９の何れか１項記載の吸音材と、遮音板とを備え、前記吸音材は、空気層を介して前記吸音材を構成する第２の多孔質体層を前記遮音板側に向けて、前記遮音板と平行に設置されていることを特徴とする構造体。
24. 請求項１乃至請求項１９の何れか１項記載の吸音材を備え、前記吸音材の燃焼発熱量は、８ＭＪ／ｍ^３以下、燃焼発熱速度が［２００ｋＷ／ｍ^２］・１０ｓｅｃ以下であることを特徴とする構造体。
    
    

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