JP2012189783A - Sound absorbing material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a vibration control property and a sound absorbing property of a sound absorbing material while reducing a weight thereof.SOLUTION: A sound absorbing material comprises: polyurethane foam 12 having a glass transition point in the vicinity of room temperature; and a nonwoven fabric 14 stacked on the polyurethane foam 12 and having a weight per unit area of 10 g/mor more and less than 20 g/m. The polyurethane foam 12 having a glass transition point in the vicinity of room temperature is low-repulsive and hence may improve a vibration control property. Besides, when the weight per unit area of the nonwoven fabric 14 is set to be small, the weight may be reduced and a sound absorbing property may be improved.

Description

本発明は、吸音材に関する。   The present invention relates to a sound absorbing material.

ウレタンフォーム発泡性樹脂基材表面に、開孔部を形成した樹脂フィルムからなる樹脂層を積層すること、更に該樹脂層の表面に樹脂不織布層を積層することが開示されている（特許文献１参照）。   It is disclosed that a resin layer made of a resin film in which an aperture is formed is laminated on the surface of a urethane foam foamable resin substrate, and further a resin nonwoven fabric layer is laminated on the surface of the resin layer (Patent Document 1). reference).

また振動吸収性を有する低反発性ポリウレタンフォームの表層側に、別素材の一例として不織布を設けることが開示されている（特許文献２参照）。   Moreover, providing the nonwoven fabric as an example of another material is disclosed by the surface layer side of the low resilience polyurethane foam which has vibration absorption (refer patent document 2).

更に不織布等からなる多孔層と、発泡ポリウレタン等からなる多孔質層とを有する防音材料が開示されている（特許文献３参照）。   Furthermore, a soundproof material having a porous layer made of a nonwoven fabric or the like and a porous layer made of foamed polyurethane or the like is disclosed (see Patent Document 3).

特開２００７−３０２６８号公報JP 2007-30268 A 国際公開第２００５／０７７９９８号International Publication No. 2005/077998 特開平９−３１７０４７号公報JP 9-317047 A

しかしながら、上記した特許文献１及び特許文献３に記載の従来例では、不織布や多孔層の目付け量が２０ｇ／ｍ2 又はそれ以上と多くなっている。目付け量が大きいと、通気性が小さくなり、密度が大きくなるため、質量が大きくなる。 However, in the conventional examples described in Patent Document 1 and Patent Document 3 described above, the basis weight of the nonwoven fabric and the porous layer is as large as 20 g / m 2 or more. If the basis weight is large, the air permeability decreases and the density increases, so that the mass increases.

また上記した特許文献２に記載の従来例では、不織布の目付け量について何ら言及されていない。   Moreover, in the prior art example described in Patent Document 2 described above, nothing is mentioned about the basis weight of the nonwoven fabric.

本発明は、上記事実を考慮して、吸音材の軽量化を図りつつ、制振性及び吸音特性を向上させることを目的とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to improve vibration damping and sound absorption characteristics while reducing the weight of a sound absorbing material.

請求項１の発明は、ガラス転移点が室温付近にあるポリウレタンフォームと、該ポリウレタンフォームに積層された不織布と、を有している。   The invention of claim 1 has a polyurethane foam having a glass transition point near room temperature and a nonwoven fabric laminated on the polyurethane foam.

請求項１に記載の吸音材では、ガラス転移点が室温付近にあるポリウレタンフォーム、即ち低反発性のウレタンフォームを用いることにより、制振性を向上させることができる。また低反発性ポリウレタンフォームに不織布を積層しているので、軽量化を図りつつ吸音特性を向上させることができる。   In the sound-absorbing material according to claim 1, the vibration damping property can be improved by using a polyurethane foam having a glass transition point near room temperature, that is, a low-resilience urethane foam. Moreover, since the nonwoven fabric is laminated on the low resilience polyurethane foam, the sound absorption characteristics can be improved while reducing the weight.

請求項２の発明は、請求項１に記載の吸音材において、前記不織布には、ニードルパンチによる開孔部が形成されている。   According to a second aspect of the present invention, in the sound-absorbing material according to the first aspect, the nonwoven fabric has a hole formed by a needle punch.

請求項２に記載の吸音材では、不織布に、ニードルパンチによる開孔部が形成されているので、該不織布の目付け量が小さくても、狙いの周波数に対する吸音特性を向上させることができる。   In the sound-absorbing material according to claim 2, since the opening portion by needle punching is formed in the nonwoven fabric, the sound-absorbing characteristics with respect to the target frequency can be improved even if the basis weight of the nonwoven fabric is small.

請求項３の発明は、請求項２に記載の吸音材において、前記不織布と前記ポリウレタンフォームとは、ポリアミド系のホットメルトフィルムにより接着されている。   According to a third aspect of the present invention, in the sound absorbing material according to the second aspect, the nonwoven fabric and the polyurethane foam are bonded to each other by a polyamide-based hot melt film.

請求項３に記載の吸音材では、不織布とポリウレタンフォームを接着するに際し、ポリアミド系のホットメルトフィルムを用いているので、一般的に接着し難い低反発性のポリウレタンフォームに対して、不織布を安定的に接着することができる。このため、優れた吸音特性が長期にわたって持続する。   In the sound-absorbing material according to claim 3, since a polyamide-based hot melt film is used for bonding the nonwoven fabric and the polyurethane foam, the nonwoven fabric is stabilized against the low-resilience polyurethane foam which is generally difficult to bond. Can be bonded together. For this reason, the outstanding sound absorption characteristic is maintained over a long period of time.

請求項４の発明は、請求項３に記載の吸音材において、前記ホットメルトフィルムには、ニードルパンチによる開孔部が形成されている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the sound-absorbing material according to the third aspect, the hot melt film has a hole formed by a needle punch.

請求項４に記載の吸音材では、不織布に加えてホットメルトフィルムにも開孔部が形成されているので、狙いの周波数に対する吸音特性を更に向上させることができる。   In the sound-absorbing material according to claim 4, since the hole is formed in the hot melt film in addition to the nonwoven fabric, it is possible to further improve the sound-absorbing characteristic with respect to the target frequency.

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の吸音材によれば、吸音材の軽量化を図りつつ、制振性及び吸音特性を向上させることができる、という優れた効果が得られる。   As described above, the sound-absorbing material according to claim 1 of the present invention has an excellent effect that the vibration-absorbing property and the sound-absorbing property can be improved while reducing the weight of the sound-absorbing material. It is done.

請求項２に記載の吸音材によれば、不織布の目付け量が小さくても、狙いの周波数に対する吸音特性を向上させることができる、という優れた効果が得られる。   According to the sound-absorbing material of the second aspect, an excellent effect is obtained that the sound-absorbing characteristics with respect to the target frequency can be improved even if the basis weight of the nonwoven fabric is small.

請求項３に記載の吸音材によれば、優れた吸音特性が長期にわたって持続する、という優れた効果が得られる。   According to the sound-absorbing material according to claim 3, an excellent effect that excellent sound-absorbing characteristics are maintained for a long time can be obtained.

請求項４に記載の吸音材によれば、狙いの周波数に対する吸音特性を更に向上させることができる、という優れた効果が得られる。   According to the sound absorbing material of the fourth aspect, it is possible to obtain an excellent effect that the sound absorbing characteristics with respect to the target frequency can be further improved.

吸音材を示す部分破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows a sound-absorbing material. 実施例に係る周波数と振動伝達率との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the frequency which concerns on an Example, and a vibration transmissibility. 実施例に係る周波数と吸音率との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the frequency which concerns on an Example, and a sound absorption coefficient.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施形態に係る吸音材１０は、例えば空調装置の室外機のケース内面や、建設車両の外板の内面等（図示せず）に取り付けて、制振及び吸音を行うために用いられる部材であって、ポリウレタンフォーム１２と、不織布１４とを有している。不織布１４とポリウレタンフォーム１２とは、ポリアミド系のホットメルトフィルム１６により接着されている。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a sound absorbing material 10 according to the present embodiment is attached to, for example, an inner surface of a case of an outdoor unit of an air conditioner, an inner surface of an outer plate of a construction vehicle, or the like (not shown) for vibration damping and sound absorption. The member used is a polyurethane foam 12 and a nonwoven fabric 14. The nonwoven fabric 14 and the polyurethane foam 12 are bonded together by a polyamide-based hot melt film 16.

ポリウレタンフォーム１２は、ガラス転移点が室温付近にある、低反発性のポリウレタンフォームである。ここで、「室温付近」とは、１５〜２５℃である。   The polyurethane foam 12 is a low resilience polyurethane foam having a glass transition point near room temperature. Here, “near room temperature” is 15 to 25 ° C.

不織布１４は、ポリウレタンフォーム１２に積層され、例えば目付け量が１０ｇ／ｍ2 以上２０ｇ／ｍ2 未満である。ここで、不織布１４の目付け量の下限を１０ｇ／ｍ2としたのは、吸音性の観点からであり、上限を２０ｇ／ｍ2 としたのは、軽量化の観点からである。なお、目付け量のより好ましい範囲は、１５〜１９ｇ／ｍ2である。 The nonwoven fabric 14 is laminated on the polyurethane foam 12, and has a basis weight of, for example, 10 g / m 2 or more and less than 20 g / m 2 . Here, the lower limit of the basis weight of the nonwoven fabric 14 is set to 10 g / m 2 from the viewpoint of sound absorption, and the upper limit is set to 20 g / m 2 from the viewpoint of weight reduction. A more preferable range of the basis weight is 15 to 19 g / m 2 .

不織布１４には、ニードルパンチ（図示せず）による開孔部１４Ａが形成されている。ニードルパンチにより形成される開孔部１４Ａの密度は、１４０〜２００個／ｃｍ2 である。ここで、開孔部１４Ａの密度の下限を１４０／ｃｍ2としたのは、これを下回ると、通気性が足りず吸音性能が悪いからであり、上限を２００／ｃｍ2 としたのは、これを上回ると、表面に穴が開きすぎて吸音性能が落ちるからである。 The nonwoven fabric 14 is formed with an opening 14A by a needle punch (not shown). The density of the opening 14A formed by the needle punch is 140 to 200 / cm 2 . Here, the reason why the lower limit of the density of the opening portion 14A is 140 / cm 2 is that if the density is lower than that, the air permeability is insufficient and the sound absorption performance is poor, and the upper limit is 200 / cm 2 . If it exceeds this, holes will be formed in the surface too much, and the sound absorption performance will drop.

また開孔部１４Ａの直径は、１００〜２００μｍである。ここで、開孔部１４Ａの直径の下限を１００μmとしたのは、吸音性能の観点からであり、上限を２００μmとしたのは、吸音性能の観点からである。   The diameter of the opening 14A is 100 to 200 μm. Here, the lower limit of the diameter of the opening 14A is set to 100 μm from the viewpoint of sound absorption performance, and the upper limit is set to 200 μm from the viewpoint of sound absorption performance.

ホットメルトフィルム１６は、ポリアミド系の熱可塑性樹脂である。このホットメルトフィルム１６にも、ニードルパンチ（図示せず）による開孔部１６Ａが形成されている。具体的には、ホットメルトフィルム１６は、加熱により一旦溶かされて不織布１４の裏面に接着される。不織布１４とホットメルトフィルム１６とが一体化した状態でニードルパンチ加工を行うことで、開孔部１４Ａ，開孔部１６Ａを一度に形成することができる。   The hot melt film 16 is a polyamide-based thermoplastic resin. The hot melt film 16 also has an opening 16A formed by a needle punch (not shown). Specifically, the hot melt film 16 is once melted by heating and bonded to the back surface of the nonwoven fabric 14. By performing needle punching in a state where the nonwoven fabric 14 and the hot melt film 16 are integrated, the opening 14A and the opening 16A can be formed at a time.

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る吸音材１０では、ガラス転移点が室温付近にあるポリウレタンフォーム１２、即ち低反発性のウレタンフォームを用いることにより、制振性を向上させることができる。またポリウレタンフォーム１２に積層される不織布１４の目付け量を適切に設定しているので、軽量化を図りつつ吸音特性を一層向上させることができる。 (Function)
This embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. In FIG. 1, in the sound-absorbing material 10 according to the present embodiment, the vibration damping property can be improved by using a polyurethane foam 12 having a glass transition point near room temperature, that is, a low-resilience urethane foam. Moreover, since the fabric weight of the nonwoven fabric 14 laminated | stacked on the polyurethane foam 12 is set appropriately, a sound absorption characteristic can be improved further, aiming at weight reduction.

特に本実施形態に係る吸音材１０では、不織布１４及びホットメルトフィルム１６に、ニードルパンチによる開孔部１４Ａ，開孔部１６Ａが形成されているので、該不織布１４の目付け量が小さくても、狙いの周波数に対する吸音特性を向上させることができる。   In particular, in the sound absorbing material 10 according to the present embodiment, the opening 14A and the opening 16A are formed by needle punching in the nonwoven fabric 14 and the hot melt film 16, so even if the basis weight of the nonwoven fabric 14 is small, The sound absorption characteristic with respect to the target frequency can be improved.

また不織布１４とポリウレタンフォーム１２を接着するに際し、ポリアミド系のホットメルトフィルム１６を用いているので、一般的に接着し難い低反発性のポリウレタンフォーム１２に対して、不織布１４を安定的に接着することができる。このため、優れた吸音特性が長期にわたって持続する。   Further, since the polyamide-based hot melt film 16 is used when the nonwoven fabric 14 and the polyurethane foam 12 are bonded, the nonwoven fabric 14 is stably bonded to the low resilience polyurethane foam 12 that is generally difficult to bond. be able to. For this reason, the outstanding sound absorption characteristic is maintained over a long period of time.

（他の実施形態）
開孔部１４Ａ，１６Ａの配置は、図１に示されるような、縦方向及び横方向に夫々整列しているものに限られず、例えば千鳥配置であってもよい。 (Other embodiments)
The arrangement of the openings 14A and 16A is not limited to the arrangement in the vertical direction and the horizontal direction as shown in FIG. 1, and may be, for example, a staggered arrangement.

また不織布１４に開孔部１４Ａを設けない構成としてもよい。同様に、ホットメルトフィルム１６に開孔部１６Ａを設けない構成としてもよい。不織布１４の目付け量を適切に設定するだけでも、吸音特性を向上させることができるためである。   Moreover, it is good also as a structure which does not provide the opening part 14A in the nonwoven fabric 14. FIG. Similarly, it is good also as a structure which does not provide the opening part 16A in the hot-melt film 16. FIG. This is because the sound absorption characteristics can be improved only by appropriately setting the basis weight of the nonwoven fabric 14.

不織布１４とポリウレタンフォーム１２とを接着するために、ポリアミド系のホットメルトフィルム１６を用いると、接着性が良好となるが、これに限られず、不織布１４とポリウレタンフォーム１２とを接着できるものであれば、該ホットメルトフィルム１６以外の接着手段を用いてもよい。   When a polyamide-based hot melt film 16 is used to bond the nonwoven fabric 14 and the polyurethane foam 12, the adhesiveness is improved. However, the present invention is not limited to this, and the nonwoven fabric 14 and the polyurethane foam 12 can be bonded. For example, an adhesive means other than the hot melt film 16 may be used.

（試験例）
実施例に係る吸音材を作成し、制振性（振動伝達率）と吸音特性について試験を行った。制振性についての比較対象は、不織布を有しない吸音用のウレタンフォームであり、吸音特性についての比較対象は、不織布を有しない低反発ウレタンフォームである。 (Test example)
A sound absorbing material according to the example was prepared and tested for vibration damping (vibration transmission rate) and sound absorbing characteristics. The comparison object regarding vibration damping is a urethane foam for sound absorption that does not have a nonwoven fabric, and the comparison object regarding sound absorption characteristics is a low-resilience urethane foam that does not have a nonwoven fabric.

実施例に係る吸音材の仕様は次の通りである。不織布の目付け量は、１５〜１９ｇ／ｍ2である。 The specifications of the sound absorbing material according to the example are as follows. Basis weight of the nonwoven fabric is 15~19g / m 2.

ホットメルトフィルムは、スパンファブ社のＰＡ１５４１である。ポリウレタンフォームは、ガラス転移点が室温付近にある低反発タイプのものである。   The hot melt film is Spanfab PA1541. The polyurethane foam is of a low resilience type having a glass transition point near room temperature.

図２は。周波数と制振性（振動伝達率）との関係を、０〜３０℃まで１０℃刻みで測定した結果を示している。図２の縦軸は振動伝達率を示しており、単位はｄＢである。この振動伝達率は、表面加速度／ベース加速度で算出され、原点から遠のくほど伝わる振動が多く、制振性に劣ることを示している。   FIG. The result of having measured the relationship between a frequency and damping property (vibration transmissibility) from 0 to 30 degreeC by the 10 degreeC step is shown. The vertical axis | shaft of FIG. 2 has shown the vibration transmissibility, and a unit is dB. This vibration transmissibility is calculated by the surface acceleration / base acceleration, and indicates that there is a lot of vibration transmitted farther from the origin, and the vibration damping property is inferior.

この図によれば、比較例に係る吸音用のウレタンフォームは、温度変化にあまり依存せず、比較的低い周波数域にピーク（共振周波数）を有し、かつ制振性が高い（振動伝達率が０に近い）範囲が狭いのに対し、実施例に係る吸音材では、温度変化に依存するものの、比較的高い周波数域にピークを有し、かつ比較的広い範囲で制振性が高いことがわかった。   According to this figure, the urethane foam for sound absorption according to the comparative example does not depend much on the temperature change, has a peak (resonance frequency) in a relatively low frequency range, and has high vibration damping (vibration transmission rate). The sound absorbing material according to the example has a peak in a relatively high frequency range and has high damping performance in a relatively wide range, although the range is narrow) I understood.

図３は、周波数と吸音率との関係を測定した結果を示している。この図によれば、実施例に係る吸音材の吸音率は、比較的高い周波数域において、低反発ウレタンフォームの吸音率よりも大幅に高くなることがわかった。   FIG. 3 shows the results of measuring the relationship between frequency and sound absorption coefficient. According to this figure, it has been found that the sound absorption coefficient of the sound absorbing material according to the example is significantly higher than the sound absorption coefficient of the low-resilience urethane foam in a relatively high frequency range.

図２，図３から、実施例に係る吸音材は、吸音用ウレタンフォームでは得られない制振性と、低反発ウレタンフォームでは得られない吸音特性を有することが確認できた。   2 and 3, it was confirmed that the sound absorbing material according to the example had a vibration damping property that could not be obtained with the sound absorbing urethane foam and a sound absorbing property that could not be obtained with the low resilience urethane foam.

１０ 吸音材
１２ ポリウレタンフォーム
１４ 不織布
１４Ａ 開孔部
１６ ホットメルトフィルム
１６Ａ 開孔部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sound absorbing material 12 Polyurethane foam 14 Nonwoven fabric 14A Opening part 16 Hot melt film 16A Opening part

Claims (4)

ガラス転移点が室温付近にあるポリウレタンフォームと、
該ポリウレタンフォームに積層された不織布と、
を有する吸音材。 A polyurethane foam having a glass transition point near room temperature;
A nonwoven fabric laminated on the polyurethane foam;
A sound-absorbing material. 前記不織布には、ニードルパンチによる開孔部が形成されている請求項１に記載の吸音材。   The sound absorbing material according to claim 1, wherein the nonwoven fabric has a hole formed by a needle punch. 前記不織布と前記ポリウレタンフォームとは、ポリアミド系のホットメルトフィルムにより接着されている請求項２に記載の吸音材。   The sound absorbing material according to claim 2, wherein the nonwoven fabric and the polyurethane foam are bonded to each other by a polyamide-based hot melt film. 前記ホットメルトフィルムには、ニードルパンチによる開孔部が形成されている請求項３に記載の吸音材。   The sound-absorbing material according to claim 3, wherein the hot melt film has a hole formed by a needle punch.
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