JP2011002523A - 吸音体及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、同一の体積であっても、より効果的な吸音材を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係る吸音体としての特徴は、軟質ポリウレタンフォームからなる原材料Ｃが体積比１．５分の１〜１２分の１に熱圧縮成型されてなることにある。成型用金型Ａ・Ｂを電気炉に入れた状態で１８０℃の設定温度まで上昇させ、成型用金型Ａ・Ｂの間にセル数５０の軟質ポリウレタンフォームを挟んで圧縮する。この状態で１８０℃の電気炉内で６０分間熱した後、固定クランプをはずし、熱圧縮整形されたウレタンフォームを取り出して吸音体となる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、軟質ポリウレタンフォームを用いた吸音体及びその製造方法に関するものである。
従来、吸音体としては、グラスウールなどの繊維状物質やウレタンフォームなどの発泡体が広く用いられている（特許文献１参照）。そして、その吸音効果を高めるためには体積を増やす方法が一般的であった。
特許第３３８８６８１号公報
しかしながら、上述のように体積を増やす方法では、吸音効果を高めるためには吸音体の体積を増大せざるを得ず、空間の有効利用の面で問題があった。
本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたものであって、本発明は、同一の体積であっても、より効果的な吸音材を提供することを課題とする。
本発明に係る吸音体の特徴は、軟質ポリウレタンフォームからなる原材料が体積比１．５分の１〜１２分の１に熱圧縮成型されてなることにある。また、本発明に係る吸音体の製造方法としての特徴は、軟質ポリウレタンフォームからなる原材料を体積比１．５分の１〜１２分の１に熱圧縮成型して、吸音体を製造することにある。
上記構成からなる本発明にあっては、従来のものに比して、同一の体積であっても、より効果的な吸音効果を発揮することができる。
なお、本発明にあって、吸音体の原材料としての軟質ポリウレタンフォームとしては、セル数１０〜８０のものを用いることが好ましい。
また、本発明にあっては、吸音体の表面に皮膜の付加や塗装や植毛加工を施すことが好ましく、これにより、表面の皮膜により中低域の吸音効果を増すことができ、また、植毛加工や塗装によって、装飾性の付加により室内等で直接目に触れる機会が多い場合にも好適に用いることができる。
また、本発明にあっては、吸音体として原材料（軟質ポリウレタンフォーム）を熱圧縮成型する型面に凸凹や装飾性を施した成型用金型を用いて熱圧縮加工を施すことが好ましく、これにより、表面の凸凹により入射音の拡散を図ることができ、また、装飾性の付加により、室内等で直接目に触れる機会が多い場合にも好適に用いることができる。
また、本発明にあって、ポリウレタンフォームを成型する成型装置としては、熱間プレス装置又は電気炉及び成型用金型を用いて成型することができる。また、成型温度は１５０〜２４０℃が好ましい。さらに、圧縮時間は、ポリウレタンフォームの体積や物性によって決定されるが、作業性や劣化を考慮すると、可能な限りの短時間であることが好ましい。
本発明に係る吸音体、所望の圧縮率を持ったポリウレタンフォームを、吸音材として使用することにより、従来ではスペースの問題で少量の吸音材しか設置出来ず効果の乏しかった場所への効果的な吸音材の装着や、一定の吸音効果を求めるために大型にならざるを得なかった機器を小型化でき、省スペース、省資源になるほか、同一の体積の吸音材を用いる場合はよりいっそう効果的な吸音性能を提供することができる。また、プロファイル加工等では難しかった絵柄などの吸音材表面への意匠付けが、成型金型を加工することにより、一工程で簡単に出来、従来装飾性に乏しかった吸音材にデザイン性の優れた加工を施すことができる。また、同一体積で比較した場合、従来の非圧縮の物より、本発明のように圧縮した物の方が中低域での吸音効果が上昇する。また、吸音材表面に皮膜を付加することで高音域での吸音効果は下がるが、中低域での吸音効果が増すことができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参酌しつつ説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る吸音体の製造方法の実施の形態の概略的正面図、図２は本発明の実施の形態に係る吸音体の製造方法の実施の形態の概略的正面図、図３は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図５は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図６は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図７は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図８は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図９は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１０は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１１はセル数１３、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。
図１２は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１３は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１４は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１５は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１６は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１７は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１８は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図１９は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２０はセル数２０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。
図２１は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２２は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２３は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２４は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２５は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２６は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２７は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２８は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図２９はセル数４０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。
図３０は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３１は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３２は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３３は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３４は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３５は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３６は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３７は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図３８はセル数５０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。
図３９は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４０は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４１は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４２は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４３は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４４は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４５は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４６は本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフ、図４７はセル数８０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。
図４８は本発明の他の実施の形態に係る吸音体の製造方法の実施の形態の概略的正面図、図４９は本発明の他の実施の形態に係る吸音体の製造方法に使用する成型用金型の概略的平面図である。
なお、上述の図面の説明における『厚さ○○ｍｍ』の『厚さ』は圧縮する前の素材としての軟質ポリウレタンフォームの厚さを示すものとする。
また、本出願におけるセル数とは、ある素材（本出願においては軟質ポリウレタンフォーム）の断面に長さ２５ｍｍの直線を引き、その直線が横切る孔の数をいう。すなわち、軟質ポリウレタンフォームの断面に引かれた長さ２５ｍｍの直線が、５０個の孔を横切っている場合のセル数は５０となる。
なお、このセル数については、ＪＩＳ規格Ｋ６４００の中のＫ６４００−１の『軟質発泡材料―物理特性の求め方―第１部：通則の付属書１』に規定されている。
また、以下の実験では、軟質ポリウレタンフォームとして、株式会社イノアックコーポレーションのフィルター素材であるＭＦシリーズを使用しているが、他社の軟質ポリウレタンフォームであってもよいことはもちろんである。
まず、成型用金型Ａ・Ｂを電気炉に入れた状態で１８０℃の設定温度まで上昇させ、その後、図１に示すように成型用金型Ａ・Ｂの間に軟質ポリウレタンフォームＣ（縦１５０×横４００×厚み１２０ｍｍ）を挟んで、図２に示すように、クランプで締め付けて圧縮する。この時、圧縮時の厚みを３０ｍｍとする為に金属片Ｄ・Ｅを成型用金型Ａ・Ｂの間且つウレタンフォームＣの両側に設置している。そして、この状態で１８０℃の電気炉内で６０分間熱した後、固定クランプをはずし、熱圧縮整形されたウレタンフォームＣを取り出すことによって、本実施形態の吸音体が製造されることになる。
なお、吸音率の測定に関してはＪＩＳ規格ＪＩＳＡ１４０５−２『音響管による吸音率及びインピーダンスの測定−第２部：伝達関数法』による測定方法を用いている。
次に、セル数がセル数１３、セル数２０、セル数４０、セル数５０、セル数８０の５種類で、厚さが厚さ２４０ｍｍ、２１０ｍｍ、１８０ｍｍ、１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、９０ｍｍ、６０ｍｍ、４５ｍｍの８種類の軟質ポリウレタンフォームをそれぞれ厚さ３０ｍｍに圧縮して得られた吸音体の各周波数（単位：Ｈｚ）における吸音率と、これらの吸音体の素材となった未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数（単位：Ｈｚ）における吸音率とを比較する。
なお、厚さ２４０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／８、厚さ２１０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／７、厚さ１８０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／６、厚さ１５０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／５、厚さ１２０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／４、厚さ９０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／３、厚さ６０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／２、厚さ４５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを３０ｍｍに圧縮した場合の圧縮率は１／１．５となっている。
セル数１３で厚さ２４０ｍｍ、２１０ｍｍ、１８０ｍｍ、１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、９０ｍｍ、６０ｍｍ、４５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを厚さ３０ｍｍに圧縮して得た吸音材の各周波数における吸音率と、セル数１３で厚さ３０ｍｍの同等の軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率とを比較する。なお、図３乃至図１１にグラフで示されている。

図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８ 図９ 図１０ 図１１
周波数 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.06916 0.06816 0.07850 0.06862 0.06653 0.06507 0.05546 0.04879 0.04078
250 0.09170 0.08551 0.09261 0.08220 0.07623 0.07449 0.06114 0.05349 0.04506
315 0.12528 0.11291 0.11343 0.10098 0.09057 0.08687 0.06896 0.06044 0.04995
400 0.17250 0.15041 0.14231 0.12546 0.10879 0.10165 0.07754 0.06976 0.05555
500 0.23174 0.19993 0.18497 0.15649 0.12931 0.11920 0.08604 0.08086 0.06047
630 0.32676 0.26702 0.23853 0.19616 0.16055 0.14252 0.09829 0.09735 0.06644
800 0.46740 0.37528 0.32376 0.25730 0.20542 0.17100 0.11230 0.11350 0.07171
1000 0.65172 0.52284 0.44768 0.34691 0.26983 0.20923 0.13151 0.12168 0.07829
1250 0.84309 0.70460 0.61040 0.47279 0.35548 0.26645 0.16009 0.13166 0.08985
1600 0.97530 0.88660 0.78729 0.63783 0.47855 0.35693 0.20877 0.16260 0.11490
2000 0.96659 0.97080 0.91031 0.79476 0.62550 0.47675 0.27853 0.21325 0.14941
2500 0.83945 0.89544 0.90299 0.83407 0.71496 0.56996 0.35483 0.26647 0.18390
3150 0.75374 0.79743 0.83238 0.77908 0.71121 0.56999 0.40456 0.29870 0.20477
セル数２０で厚さ２４０ｍｍ、２１０ｍｍ、１８０ｍｍ、１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、９０ｍｍ、６０ｍｍ、４５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを厚さ３０ｍｍに圧縮して得た吸音材の各周波数における吸音率と、セル数２０で厚さ３０ｍｍの同等の軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率とを比較する。なお、図１２乃至図２０にグラフで示されている。
図１２ 図１３ 図１４ 図１５ 図１６ 図１７ 図１８ 図１９ 図２０
周波数 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.08177 0.07481 0.07262 0.06817 0.07174 0.06934 0.06229 0.05686 0.04689
250 0.11127 0.09843 0.09582 0.08712 0.08824 0.08407 0.07227 0.06294 0.05269
315 0.15995 0.14061 0.13300 0.11723 0.11141 0.10284 0.08447 0.07088 0.05822
400 0.22367 0.19601 0.18532 0.15712 0.14318 0.12508 0.09810 0.07992 0.06497
500 0.31322 0.27039 0.24963 0.20392 0.18253 0.15013 0.11371 0.08966 0.07107
630 0.45929 0.39524 0.34081 0.27613 0.23718 0.18649 0.13443 0.10314 0.08047
800 0.62716 0.54962 0.47743 0.37682 0.30887 0.23400 0.16067 0.12006 0.09261
1000 0.79560 0.72550 0.64010 0.50822 0.41040 0.29850 0.19728 0.14396 0.10984
1250 0.92148 0.88714 0.81254 0.66503 0.54649 0.38923 0.24859 0.17887 0.13643
1600 0.96851 0.98048 0.94969 0.83560 0.70926 0.51122 0.32437 0.23246 0.17825
2000 0.92085 0.96546 0.99396 0.95364 0.85176 0.65417 0.42775 0.30718 0.23317
2500 0.83565 0.87508 0.93491 0.94577 0.88553 0.75553 0.53461 0.38982 0.28679
3150 0.79190 0.80362 0.87419 0.88217 0.83867 0.76962 0.59022 0.44837 0.31585
セル数４０で厚さ２４０ｍｍ、２１０ｍｍ、１８０ｍｍ、１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、９０ｍｍ、６０ｍｍ、４５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを厚さ３０ｍｍに圧縮して得た吸音材の各周波数における吸音率と、セル数４０で厚さ３０ｍｍの同等の軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率とを比較する。なお、図２１乃至図２９にグラフで示されている。
図２１ 図２２ 図２３ 図２４ 図２５ 図２６ 図２７ 図２８ 図２９
周波数 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.14851 0.12345 0.11370 0.09691 0.07958 0.07435 0.07066 0.07357 0.08478
250 0.19813 0.16876 0.15188 0.12504 0.10648 0.09753 0.08958 0.08869 0.09646
315 0.27088 0.24127 0.21355 0.16276 0.14931 0.13244 0.11562 0.11003 0.10975
400 0.34902 0.31474 0.27686 0.25400 0.19465 0.17289 0.15098 0.13299 0.12391
500 0.52141 0.43419 0.40141 0.37533 0.29721 0.24383 0.19528 0.16222 0.14072
630 0.65822 0.62872 0.57775 0.50316 0.43017 0.33286 0.24773 0.19717 0.16229
800 0.71181 0.72022 0.70048 0.64026 0.56945 0.43707 0.31415 0.23966 0.18989
1000 0.72141 0.76441 0.79400 0.77914 0.71859 0.56588 0.39774 0.29584 0.22728
1250 0.71889 0.78350 0.85302 0.88397 0.85278 0.70560 0.50171 0.36857 0.27973
1600 0.71337 0.77911 0.86532 0.93942 0.94695 0.84441 0.62827 0.46491 0.35435
2000 0.70805 0.76542 0.85019 0.94770 0.98137 0.95137 0.76348 0.58177 0.44687
2500 0.72716 0.76585 0.83428 0.92751 0.95472 0.98315 0.85674 0.68599 0.52833
3150 0.78256 0.79534 0.85016 0.91167 0.91535 0.95775 0.87375 0.72842 0.56443
セル数５０で厚さ２４０ｍｍ、２１０ｍｍ、１８０ｍｍ、１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、９０ｍｍ、６０ｍｍ、４５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを厚さ３０ｍｍに圧縮して得た吸音材の各周波数における吸音率と、セル数５０で厚さ３０ｍｍの同等の軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率とを比較する。なお、図３０乃至図３８にグラフで示されている。
図３０ 図３１ 図３２ 図３３ 図３４ 図３５ 図３６ 図３７ 図３８
周波数 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.19051 0.16278 0.14553 0.12059 0.10366 0.08412 0.07969 0.08456 0.09712
250 0.24146 0.20992 0.18779 0.15345 0.12811 0.10683 0.09865 0.10479 0.11311
315 0.31455 0.28303 0.25251 0.19611 0.16054 0.13943 0.12960 0.13116 0.13159
400 0.38175 0.35146 0.31002 0.27583 0.25156 0.18527 0.16815 0.16086 0.15360
500 0.54523 0.47419 0.46711 0.45715 0.38072 0.29006 0.23418 0.20470 0.18238
630 0.67259 0.66734 0.65197 0.59589 0.51000 0.40053 0.30692 0.25722 0.21214
800 0.65614 0.69736 0.72547 0.70612 0.64793 0.52499 0.39035 0.31933 0.25098
1000 0.62602 0.68803 0.75847 0.79980 0.78158 0.66696 0.48969 0.39955 0.30325
1250 0.61333 0.68041 0.77429 0.85196 0.88215 0.80178 0.60315 0.49875 0.37365
1600 0.62327 0.68229 0.77490 0.86871 0.94325 0.91429 0.72862 0.60723 0.45389
2000 0.64562 0.69413 0.77332 0.86219 0.95918 0.98367 0.84695 0.71830 0.54464
2500 0.67364 0.71936 0.78051 0.84657 0.93606 0.99434 0.92075 0.80676 0.62932
3150 0.69144 0.77250 0.80130 0.83823 0.90919 0.96904 0.93335 0.83898 0.66787
セル数８０で厚さ２４０ｍｍ、２１０ｍｍ、１８０ｍｍ、１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、９０ｍｍ、６０ｍｍ、４５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームを厚さ３０ｍｍに圧縮して得た吸音材の各周波数における吸音率と、セル数８０で厚さ３０ｍｍの同等の軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率とを比較する。なお、図３９乃至図４７にグラフで示されている。
図３９ 図４０ 図４１ 図４２ 図４３ 図４４ 図４５ 図４６ 図４７
周波数 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.09433 0.15708 0.23046 0.23490 0.23653 0.14876 0.10741 0.08177 0.08161
250 0.11044 0.19338 0.30013 0.31232 0.34931 0.22945 0.17731 0.10814 0.11311
315 0.14081 0.25877 0.40409 0.40834 0.51023 0.34369 0.27097 0.17405 0.16339
400 0.18786 0.37195 0.50290 0.46941 0.60527 0.45835 0.37329 0.26443 0.22510
500 0.26438 0.52017 0.53975 0.47945 0.59975 0.56142 0.50459 0.36709 0.30371
630 0.38663 0.55405 0.48692 0.44908 0.54546 0.64072 0.63683 0.49987 0.39980
800 0.47294 0.42620 0.39748 0.41013 0.51013 0.65249 0.73573 0.64069 0.51553
1000 0.37721 0.31904 0.34492 0.37583 0.50289 0.63262 0.80106 0.77469 0.64911
1250 0.25072 0.28415 0.32925 0.35629 0.51260 0.61490 0.83115 0.88035 0.78638
1600 0.20670 0.29574 0.34825 0.35960 0.52940 0.61190 0.83289 0.94185 0.90904
2000 0.24978 0.32866 0.36591 0.36941 0.54299 0.62484 0.81690 0.94980 0.98247
2500 0.32476 0.31953 0.35197 0.37748 0.55829 0.65332 0.80469 0.91588 0.97691
3150 0.41394 0.45120 0.38436 0.43849 0.57420 0.65974 0.81784 0.89191 0.93850
これらのデータから判明することは、圧縮率が高いほど、すなわち元の軟質ポリウレタンフォームの厚さが厚いほど全周波数域において吸音率が高くなるという事実である。
これはセル数が異なっても同様の結果を示している。ただし、全体としてセル数が高いほど高い吸音率を示す傾向にあると思われる。また、圧縮率を上げ過ぎると吸音率は低下する傾向にある。この圧縮率を上げ過ぎると吸音率が低下する原因は、明確にはわからないが軟質ポリウレタンフォームの空隙が押しつぶされてしまうことにあると考えられる。
特に、図１１で示すように、セル数１３で未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームは、ほとんど吸音率が低いものであるが、図３乃至図７に示すように圧縮することによって顕著に吸音率が向上していることが判明する。
また、図２１乃至図２８で示すように、セル数４０のものは圧縮することにより、６３０Ｈｚから２０００Ｈｚの範囲で吸音率が向上していることが判明する。
このように、軟質ポリウレタンフォームを圧縮することにって、吸音率を高めることができるのである。特に、この傾向は圧縮度を高めるとなお顕著に現れるものである。
なお、現状においては、軟質ポリウレタンフォームを熱圧縮することで吸音率が向上する理由は完全には解明されていないが、熱圧縮することによって軟質ポリウレタンフォームの単位体積当たりの内部の空隙の数が増加したり、空隙の形状が変化することが理由として考えられる。
なお、このため、いくつかの圧縮度の異なったウレタンフォームの組み合わせで、より広範囲な周波数特性を持つ吸音体を作ることも可能である。
また、セル数と圧縮率の組み合わせを変えることにより、特定の周波数を重点的に吸音させるようにすることも可能である。
なお、本実施形態は上記構成からなるため上記利点を有するものであったが、本発明の意図する範囲内で適宜設計変更可能である。
つまり、上記実施形態にあっては、セル数が１３、２０、４０、５０、８０の５種類のものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜なセル数を持った軟質ポリウレタンフォームを採用することができる。
また、上記実施形態においては、熱圧縮成型する型の型面が平面であるものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、凸凹に型面を施して、得られる製品の表面に凸凹ができるようにすることも可能であり、また、型面に所望の意匠を施して、得られる製品の表面に所望の意匠が施されるように設けることも可能である。
また、熱圧縮成型された製品の表面に、中低域の吸音効果を増すために皮膜を付加することも可能であり、また、表面に布などを巻いたり、植毛加工や塗装を施すことも適宜設計変更可能である。
さらに、軟質ポリウレタンフォームを熱圧縮成型する成型用金型Ａ、Ｂに孔Ｈを開設しておき、この孔Ｈに熱風を供給することで熱圧縮成型の作業時間を短縮することも可能である。
例えば、図４８に示すように、成型用金型Ａ、Ｂの軟質ポリウレタンフォームＣが接する部分に複数の孔Ｈを開設し、この孔に熱風発生機からの熱風を供給するようにする。その際、軟質ポリウレタンフォームＣから熱風が漏れでないように、軟質ポリウレタンフォームＣの全周囲を覆うカバーＧを設ける。このカバーＧは、熱風の漏れ防止のためのみならず、軟質ポリウレタンフォームＣの圧縮時の厚みを３０ｍｍとする役目も併せ持っている。なお、図４８では説明のためにカバーＧの一部を破断し，内部の軟質ポリウレタンフォームＣを示している。
株式会社イノアックコーポレーションのフィルター素材であるＭＦシリーズのセル数４０の厚さ１２０ｍｍ（縦：１８０ｍｍ、横１８０ｍｍの直方体）の軟質ポリウレタンフォームを図４８に示す装置に設置し、上側の成型用金型Ａから１８０℃の熱風を０．１ＭＰａで２００リットル／分で供給すると、１０分で吸音体として成型された。熱風は軟質ポリウレタンフォームを通過して下側の成型用金型Ｂの孔Ｈから排気された。
なお、成型用金型Ａ、Ｂの孔Ｈは、直径２ｍｍで３０ｍｍ間隔で３６個開設した。
これに対し、熱風を供給しない場合であれば、吸音体として成型されるまでに５０分の時間を必要とした。
このように、軟質ポリウレタンフォームを熱圧縮する際に、熱風を供給すると、成型用金型のみで加熱するよりも成型に要する時間を大幅に短縮することができる。
なお、上側の成型用金型Ａのみから熱風を供給したが、上下両方の成型用金型Ａ、Ｂから同時に熱風を供給してもよいし、孔Ｈを開けるのは、上下の成型用金型Ａ、Ｂのうちの一方であってもよい。
本発明の実施の形態に係る吸音体の製造方法の実施の形態の概略的正面図である。 本発明の実施の形態に係る吸音体の製造方法の実施の形態の概略的正面図である。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数１３、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 セル数１３、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数２０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 セル数２０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数４０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 セル数４０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 セル数５０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ２４０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数５０、厚さ２１０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ１８０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ１５０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ１２０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ９０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ６０ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る吸音体（セル数８０、厚さ４５ｍｍ）の各周波数における吸音率を示すグラフである。 セル数８０、未圧縮の厚さ３０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームの各周波数における吸音率を示すグラフである。 本発明の他の実施の形態に係る吸音体の製造方法の実施の形態の概略的正面図である。 本発明の他の実施の形態に係る吸音体の製造方法に使用する成型用金型の概略的平面図である。
Ａ，Ｂ 成型用金型
Ｃ 軟質ポリウレタンフォーム
Ｄ，Ｅ 金属片

Claims (10)

  1. 軟質ポリウレタンフォームからなる原材料が体積比１．５分の１〜１２分の１に熱圧縮成型されてなることを特徴とする吸音体。
  2. 請求項１記載の吸音体であって、前記原材料は、セル数１０〜８０であることを特徴とする吸音体。
  3. 請求項１または２記載の吸音体であって、表面に皮膜の付加や塗装や植毛加工が施されてなることを特徴とする吸音体。
  4. 請求項１乃至３の何れかに記載の吸音体であって、型面に凸凹や装飾性を施した成型用金型を用いて熱圧縮加工が施されてなることを特徴とする吸音体。
  5. 請求項１乃至４の何れかに記載の吸音体であって、布が巻き付けられてなることを特徴とする吸音体。
  6. 軟質ポリウレタンフォームからなる原材料を体積比１．５分の１〜１２分の１に熱圧縮成型して、吸音体を製造することを特徴とする吸音体の製造方法。
  7. 軟質ポリウレタンフォームからなる原材料を体積比１．５分の１〜１２分の１に熱圧縮成型して、吸音体を製造する吸音体の製造方法において、軟質ポリウレタンフォームを熱圧縮する際の成型用金型に軟質ポリウレタンフォームが接触する部分に孔を設け、この孔に熱風を供給することを特徴とする吸音体の製造方法。
  8. 請求項６または７記載の吸音体の製造方法であって、前記原材料として、セル数１０〜８０の軟質ポリウレタンフォームを用いることを特徴とする吸音体の製造方法。
  9. 請求項６乃至８記載の吸音体の製造方法であって、熱圧縮成型された原材料の表面に、皮膜の付加や塗装や植毛加工を施すことを特徴とする吸音体の製造方法。
  10. 請求項６乃至９の何れかに記載の吸音体の製造方法であって、型面に凸凹や装飾性が施された金型を用いて熱圧縮加工を施すことを特徴とする吸音体の製造方法。
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