JP2018036518A

JP2018036518A - 吸音部材及び壁部材

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Publication number: JP2018036518A
Application number: JP2016169895A
Authority: JP
Inventors: 健吾後藤; Kengo Goto; 文人竹内; Fumito Takeuchi
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-03-08

Abstract

【課題】１５０Ｈｚ以下の特に低い周波数領域における優れた吸音効果を奏する吸音部材及び壁部材を提供する。【解決手段】吸音部材１は、１〜１０ｍｍの厚さを有し、厚さ方向に貫通する貫通孔２ａが穿設された第１の部材２と、第１の部材２と積層されている１５〜３０ｍｍの厚さを有する第２の部材３で構成し、第１の部材２が音源側に向くように配置されて用いる。【選択図】図１

Description

本発明は吸音部材及び壁部材に関する。

自動車等の乗物や住宅等の建物の様々な場所において吸音部材が用いられている。特に自動車等の乗物において、エンジン音が乗員室内にできるだけ伝わらないようにして、快適な乗り心地を実現することが望まれている。この場合、例えばエンジンカバーの内装材等に吸音部材を用いるために、吸音部材の軽量化及び小型化が求められる。特許文献１，２には、このような吸音部材が提案されている。

特開２００７−３０２６８号公報特開昭５６−１５７３４７号公報

特許文献１，２に開示されている吸音部材では、ある程度低い周波数領域における吸音効果を奏することが意図されているが、例えば１５０Ｈｚ以下の特に低い周波数領域において優れた吸音効果が得られたという報告はなされていない。このように特に非常に低い周波数領域における良好な吸音効果を得るための構成は実現していない。

本発明では、特に低い周波数領域における優れた吸音効果を奏することができる吸音部材及び壁部材を提供することを目的とする。

本発明の吸音部材は、１〜１０ｍｍの厚さを有し、厚さ方向に貫通する貫通孔が穿設された第１の部材と、第１の部材と積層されている１５〜３０ｍｍの厚さを有する第２の部材とを含む。そして、本発明の壁部材は、板材と、板材に貼り付けられている前述の吸音部材とからなる。

本発明の吸音部材及び壁部材によると、特に低い周波数領域における優れた吸音効果を奏することができる。

本発明の一実施形態の吸音部材の斜視図である。図１に示す吸音部材の分解斜視図である。吸音特性の測定を行うための測定装置の断面図である。本発明の実施例１等の吸音部材の正面図である。実施例１〜１３の吸音部材の詳細と吸音率の測定結果を示す表である。実施例８の吸音部材の正面図である。実施例１０等の吸音部材の正面図である。比較例１〜２３の吸音部材の詳細と吸音率の測定結果を示す表である。実施例１及び比較例８，１５，２２の周波数と吸音率の関係を示すグラフである。本発明の吸音部材を含む壁部材を模式的に示す断面図である。本発明の吸音部材の他の用途を示す説明図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に本発明の一実施形態の吸音部材１を示し、図２にその分解図を示している。この吸音部材１は、厚さが１〜１０ｍｍの第１の部材２と、厚さが１５〜３０ｍｍの第２の部材３とが互いに積層された２層構造である。吸音部材１は、第１の部材２が音源側に向くように配置されて用いられ、音源側から見ると第２の部材３は、後述する貫通孔２ａに対向する部分を除いて、第１の部材２に覆われている。第１の部材２と第２の部材３の詳細について以下に説明する。

第１の部材２は、非多孔質材であるエラストマー、例えば天然ゴム、合成ゴム（スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、クロロプレンゴム、熱硬化性ポリウレタン、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム）、熱可塑性エラストマー（オレフィン系、ＥＶＡ（ポリエチレンビニルアセテート）、スチレン系、ポリ塩化ビニル系、熱可塑性ポリウレタン系、ポリエステル系）等からなり、厚さ方向に貫通する貫通孔２ａが穿設されている。具体例としては、第１の部材２を構成する材料は、貯蔵弾性率（２４℃における動的弾性率）が０．１〜１００ＭＰａであり、より好ましくは０．５〜５０ＭＰａである。さらに好ましくは０．６〜３０ＭＰａである。その密度は、０．８〜２．５ｇ／ｃｍ³であり、より好ましくは０．８５〜２．０ｇ／ｃｍ³である。さらに好ましくは０．８７〜１．８ｇ／ｃｍ³である。吸水率は好ましくは０％である。厚さは１〜１０ｍｍであり、より好ましくは１〜３ｍｍである。この第１の部材２を厚さ方向に貫通する貫通孔２ａの開孔率、すなわち、各貫通孔２ａの開孔面積の合計の、第１の部材２の表面積に対する割合は０．００５〜０．４０％であり、より好ましくは０．０１〜０．１％である。個々の貫通孔２ａの開孔面積の、第１の部材２の表面積に対する割合は０．０００５〜０．４％である。第１の部材２が直径１００ｍｍ程度の円板状である場合に、貫通孔２ａの数は１〜２０個、より好ましくは１〜１０個である。そして、各貫通孔２ａの開孔径は０．３〜５ｍｍであり、より好ましくは０．５〜４ｍｍ、さらに好ましくは１〜３ｍｍである。

一方、第２の部材３は、多孔質材、例えばポリウレタンフォームからなり、貫通孔は穿設されていない。具体例としては、第２の部材３を構成するポリウレタンフォームは、貯蔵弾性率（２４℃における動的弾性率）が０．０１〜０．２０ＭＰａであり、より好ましくは０．０２〜０．１５ＭＰａである。さらに好ましくは０．０４〜０．１２ＭＰａである。密度は、０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³であり、より好ましくは０．０２〜０．０８ｇ／ｃｍ³である。さらに好ましくは０．０２５〜０．０７ｇ／ｃｍ³である。吸水率は１０〜１０００％であり、好ましくは４０〜９００％である。第２の部材２は多孔質であり多数の細孔を内包しているが、厚さ方向の一方の面から他方の面に向かって直線的に貫通する貫通孔は穿設されていない。本発明では、このようにして形成された第１の部材２と第２の部材３を重ね合わせて、２層構造の複合体である吸音部材１を作製した。

前述したように第１の部材２と第２の部材３からなる２層構造の複合体である本発明の実施例１〜１３の吸音部材１と、比較例１〜２０の吸音部材を作製して、それらの吸音率を測定した。吸音率の測定は、図３に示す測定装置を用いて行った。図３に示す測定装置は、例えば内径１００ｍｍの円筒状の音響管４の一端部に音源５が設置され、試験片（例えば吸音部材１）を保持するとともに音響管４の長手方向に沿って移動可能な可動壁６が他端部側に設けられている。そして、音源５と可動壁６との間にマイク７が設置されている。この測定装置では、試験片を可動壁６に接する位置に配置した状態で音源５から発音し、マイク７によって音響測定を行う。この時にマイク７によって測定された音は、試験片による反射音も含んでいる。従って、マイク７によって測定された音が大きいほど、試験片による反射音が大きいと判断できる。なお、この測定装置では試験片による反射音を求めており、反射されなかった音が試験片を透過するか、あるいは試験片によって遮断されるかは問わない。なお、可動壁６を移動させることによって異なる周波数における吸音率を求めることが可能になる。

図３に示す測定装置を用いて吸音率を測定した本発明の実施例１〜１３及び比較例１〜２３の吸音部材について具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例１〜１３に限定されるものではない。

［使用した材料］
実施例１〜１３及び比較例１〜２３の吸音部材の第１の部材の材料として用いられたのは、以下のＡ−１〜Ａ−５である。
Ａ−１：カームフレックス（登録商標）ＲＺ−２（イノアック株式会社製、ゴムシート）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：１６ＭＰａ、密度：１．７０ｇ／ｃｍ3
Ａ−２：タフマー（登録商標）Ａ３５０７０Ｓ（三井エラストマーシンガポール社製、エチレン・１−ブテンランダム共重合体）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：４．１ＭＰａ、密度：０．８７ｇ／ｃｍ3
Ａ−３：三井ＥＰＴ（登録商標）８０３０Ｍ（三井化学株式会社製、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：０．７ＭＰａ、密度：０．８７ｇ／ｃｍ3
Ａ−４：プライムポリプロ（登録商標）Ｆ−３２７（株式会社プライムポリマー製、ランダムポリプロピレン）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：５３５ＭＰａ、密度：０．９１ｇ／ｃｍ3
Ａ−５：エプトシーラー（登録商標）ＥＥ−１０１０（日東電工株式会社製、ＥＰＤＭ混和物の発泡体）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：０．０６ＭＰａ、密度：０．１１ｇ／ｃｍ3
第１の部材２の厚さは、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍのいずれかとした。

実施例１〜１３及び比較例１〜２３の吸音部材の第２の部材３の材料として用いられたのは、主に、表１に示すＢ−１〜Ｂ−４である。
Ｂ−１：シールフレックスＥＳＨ（イノアック株式会社製、ポリウレタンフォーム）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：０．１０ＭＰａ、密度：０．０５ｇ／ｃｍ3、吸水率：６２%
Ｂ−２：カームフレックス（登録商標）Ｆ２（イノアック株式会社製、吸音材用途のウレタンフォーム）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：０．０６ＭＰａ、密度：０．０３ｇ／ｃｍ3、吸水率：６９１%
Ｂ−３：カラーフォームＥＣＳ（イノアック株式会社製、ポリエーテル系ポリウレタンフォーム）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：０．０５ＭＰａ、密度：０．０３ｇ／ｃｍ3、吸水率：８０６%
Ｂ−４：エプトシーラー（登録商標）ＥＥ−１０１０（日東電工株式会社製、ＥＰＤＭ混和物の発泡体）、２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'：０．０６ＭＰａ、密度：０．１１ｇ／ｃｍ3、吸水率：１６%
第２の部材３の厚さは、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、３１ｍｍのいずれかであり、このうち、厚さ３０ｍｍ及び３１ｍｍの第２の部材３は、厚さ１０ｍｍまたは１１ｍｍのシートと厚さ２０ｍｍのシートをスプレーのりで貼り合わせたものである。厚さ１５ｍｍの第２の部材３は、厚さ１０ｍｍのシートを２つ用意し、一方のシートをカッターで半分の厚さにスライスし、他方のシートにスプレーのりで貼り合わせたものである。

以上説明した材料Ａ−１〜Ａ−５及びＢ−１〜Ｂ−４の詳細については、表１にもまとめて示している。

これらの第１の部材２と第２の部材３に関して、貯蔵弾性率と見かけ密度と吸水率を測定した。それらの測定方法は以下の通りである。
[動的粘弾性測定]
第１の部材２及び第２の部材３のそれぞれの２４℃における貯蔵弾性率を求めるために、厚さ２ｍｍの試験片（シート状架橋体サンプル）を作製した後に、粘弾性測定装置ＡＲＥＳ（ＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｓＪＡＰＡＮＩｎｃ．社製）を用いて、以下の測定条件で粘度の温度依存性を測定し、貯蔵弾性率（Ｇ’）を測定した。
（測定条件）
周波数（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）：１．０Ｈｚ
温度（Ｔｅｍｐａｒａｔｕｒｅ）：−７０〜８０℃
ランプ速度（ＲａｍｐＲａｔｅ）：４．０℃／分
歪み（Ｓｔｒａｉｎ）：０．５％
[見かけ密度測定]
第１の部材２の場合は厚さ２ｍｍ、第２の部材３の場合は厚さ１０ｍｍのシートを、直径１００ｍｍの打ち抜き刃を用いて打ち抜き、円板状の試験片を作製した。この試験片を用いて、ＪＩＳＫ７２２２に準拠して、見かけ密度を測定した。
[吸水率測定]
吸水率の測定は第２の部材３に関してのみ行った。第１の部材２を構成する材料Ａ−１〜Ａ−５の給水率は０％またはそれに近い微小な値であることがわかっているため、吸水率の測定は行っていない。
吸水率の測定のために、厚さ１０ｍｍの第２の部材３のシートから、２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形の試験片を打ち抜き、この試験片の表面の汚れをアルコールでふき取った後、試験片を水面下５０ｍｍの位置で−１２５ｍｍＨｇまで減圧し、３分間保持した。続いて大気圧に戻して３分間経過した後、吸水した試験片の重量を測定し、以下の式から試験片の吸水率を算出した。
(吸水率)［％］＝｛（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１｝×１００
Ｗ１：浸せき前の試験片の重量（ｇ）
Ｗ２：浸せき後の試験片の重量（ｇ）
これらの第１の部材２と第２の部材３を用いて作製した実施例１〜１３及び比較例１〜２０の吸音部材の吸音率を測定した。その具体的な測定方法について説明する。
[吸音率測定]
ISO 10534-2:1998のAcoustics Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes Part 2: Transfer-function methodに準拠し、図３に示す測定装置、具体的には４２０６−Ｔ型音響管（Ｂｒｕｅｌ＆Ｋｊａｅｒ製）の内径１００ｍｍφの太管、および測定用ソフト（ＰＵＬＳＥＭａｔｅｒｉａｌＴｅｓｔｉｎｇＴｙｐｅ７７５８、Ｂｒｕｅｌ＆Ｋｊａｅｒ製）を用いて、周波数ごとの垂直入射吸音率を測定した。垂直入射吸音率の数値が大きい程、吸音性が良好であることを示す。１５０Ｈｚにおける吸音率が０．３以上を◎、０．２〜０．３を○、０．２未満を×と判定した。各実施例及び比較例の吸音率の測定結果は、後述する図５，８に示している。

［実施例１］
第１の部材２として厚さ２ｍｍのＡ−１のシートを用い、直径１００ｍｍの打ち抜き刃を用いて円板状に打ち抜いた後、直径１ｍｍのポンチ工具を用いて、図４に示すように、この円板状のシートに９箇所の開孔径１ｍｍの貫通孔２ａを形成した。円板の中心に１個の貫通孔２ａを配置し、それを取り囲む円をなすように８個の貫通孔２ａを配置した。
第２の部材として厚さ３０ｍｍのＢ−３のシートを用い、直径１００ｍｍの打ち抜き刃を用いて円板状に打ち抜いた。第２の部材３に貫通孔は形成していない。
続いて、第１の部材２に備えられている粘着テープ（図示せず）を用いて、第１の部材２と第２の部材３を貼り合わせ、複合型吸音部材１を作製して試験片とした。この複合型吸音部材２を、図３に示す測定装置に、第１の部材２が音源５の方を向く姿勢で可動壁６に取り付けた。音源２の方から見ると第２の部材３は、貫通孔２ａに対向する部分を除いて第１の部材２に覆われている。この状態で音源５から５０〜６５０Ｈｚの周波数の音を発してマイク７により音響測定を行い、その測定結果に基づいて吸音率（吸音部材１に垂直に入射した音のうち反射されなかった音の割合）を求めて図５の表に示している。実施例１の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．３３であり、良好な吸音性能が得られた。

［実施例２〜３］
実施例１と同様の第１の部材２に、実施例２では厚さ３０ｍｍのＢ−１からなる第２の部材３、実施例３では厚さ３０ｍｍのＢ−２からなる第２の部材３を貼り合わせて、それぞれ吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。実施例２の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．３２であり、良好な吸音性能が得られた。実施例３の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２８であり、実施例１，２には劣るが、比較的良好な吸音性能が得られた。

［実施例４］
厚さ２ｍｍのＡ−１の円板状のシートの中央に１個のみ貫通孔２ａを形成して第１の部材２を形成し、厚さ２０ｍｍのＢ−３からなる第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。実施例４の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２９であり、実施例１，２には劣るが、比較的良好な吸音性能が得られた。

［実施例５］
Ａ−２のシートをプレス成形し、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍの四角形のプレスシートを作製した。具体的には、コータキ株式会社製５０Ｔ電熱プレスを用い、２１０℃で６分間ホットプレスした後に２０℃で５分間コールドプレスを行うことによりプレスシートを作製した。このプレスシートに、実施例１と同様に９個の貫通孔２ａを形成して第１の部材２を形成し、コニシ株式会社製スプレーのりＺ３をまんべんなく吹き付けて、実施例１と同様の第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。実施例５の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．３０であり、良好な吸音性能が得られた。

［実施例６］
Ａ−３のシートをプレス成形し、実施例５と同様に２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍの四角形のプレスシートを作製して、開孔径２ｍｍの９個の貫通孔２ａを形成して第１の部材２を形成し、コニシ株式会社製スプレーのりＺ３をまんべんなく吹き付けて、実施例１と同様の第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。実施例６の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２２であり、比較的良好な吸音性能が得られた。

［実施例７］
実施例１の第１の部材２の厚さを１ｍｍに変更し、それ以外は実施例１と同じ構成の吸音部材１を作製して吸音率を測定した。実施例７の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２２であり、比較的良好な吸音性能が得られた。

［実施例８］
厚さ３ｍｍのＡ−１の円板状のシートに、図６に示すように、開孔径３ｍｍの５個の貫通孔２ａ（円板の中央に１個、それを取り囲む円をなすように４個）を形成して第１の部材２を形成し、実施例１と同様の第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。実施例８の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．３０であり、良好な吸音性能が得られた。

［実施例９］
厚さ２ｍｍのＡ−１の円板状のシートの中央に、開孔径３ｍｍの１個の貫通孔２ａのみを形成して第１の部材２を形成し、実施例１と同様の第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。実施例９の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２４であり、比較的良好な吸音性能が得られた。

［実施例１０］
実施例１の第１の部材２の貫通孔２ａの数を１７個に変更し（図７参照）、それ以外は実施例１と同じ構成の吸音部材１を作製して吸音率を測定した。実施例１１の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．３２であり、良好な吸音性能が得られた。

［実施例１１］
実施例１の第１の部材２の各貫通孔２ａの開孔径を２ｍｍに変更し、それ以外は実施例１と同じ構成の吸音部材１を作製して吸音率を測定した。実施例１１の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２６であり、比較的良好な吸音性能が得られた。

［実施例１２］
実施例１０の第１の部材２の各貫通孔２ａの開孔径を２ｍｍに変更し、それ以外は実施例１０と同じ構成の吸音部材１を作製して吸音率を測定した。実施例１２の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２２であり、比較的良好な吸音性能が得られた。

［実施例１３］
実施例１と同様な第１の部材２を、厚さ１５ｍｍのＢ−３からなる第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。実施例１３の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．２３であり、比較的良好な吸音性能が得られた。

［比較例１］
実施例１と同様な第１の部材２を、厚さ１０ｍｍのＢ−３からなる第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。図８に示すように、比較例１の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．０８であり、吸音性能が不十分であった。比較例１は第２の部材３の厚みが足りないため、吸音率は低くなったと考えられる。

［比較例２］
材料として厚さ２ｍｍのＡ−４のシートを用いて実施例１と同様な形状の第１の部材２を作製し、実施例１と同様な第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。比較例２の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．１７であり、吸音性能が不十分であった。比較例２は第１の部材２の２４℃での貯蔵弾性率Ｇ'が高すぎるため、吸音率は低くなったと考えられる。

［比較例３］
材料として厚さ５ｍｍのＡ−５のシートを用いて実施例１と同様な９個の貫通孔２ａを有する第１の部材２を作製し、実施例１と同様な第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。比較例３の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．１４であり、吸音性能が不十分であった。比較例３は第１の部材２の密度が低すぎるため、吸音率は低くなったと考えられる。

［比較例４］
厚さ１ｍｍのＡ−１のシートに貫通孔２ａを形成せずに第１の部材２として用い、実施例１と同様な第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。比較例４の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．０７であり、吸音性能が不十分であった。比較例４は第１の部材２に貫通孔２ａが設けられていないため、吸音率は低くなったと考えられる。

［比較例５］
実施例１と同様な第１の部材２と第２の部材３の位置を入れ替えて吸音部材１を作製した。すなわち、比較例５では、音源５（図３参照）側に第１の部材２ではなく第２の部材３を配置した。この比較例５の吸音部材１の吸音率を測定すると、１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．０８であり、吸音性能が不十分であった。比較例５は音源側に第１の部材２を配置していないため、吸音率は低くなったと考えられる。

［比較例６］
材料として厚さ２ｍｍのＡ−５のシートを用いて開孔径３ｍｍの１個の貫通孔２ａのみを有する第１の部材２を作製し、厚さ３０ｍｍのＢ−４からなる第２の部材３と貼り合わせて、吸音部材１を作製し、実施例１と同様に吸音率を測定した。比較例６の吸音部材１の１５０Ｈｚにおける垂直入射吸音率は０．１１であり、吸音性能が不十分であった。比較例６は第１の部材２の密度が低すぎるため、吸音率は低くなったと考えられる。

［比較例７〜１９］
第２の部材３を作製せず、第１の部材２のみを吸音部材１として用いて吸音率を測定した。比較例７〜１９では、第２の部材が存在しないために空いたスペース（厚さ３０ｍｍ）に空気層が存在している。比較例７では第１の部材の厚さが１ｍｍで貫通孔２ａが形成されておらず、比較例８では第１の部材の厚さが２ｍｍで貫通孔２ａが形成されておらず、比較例９では第１の部材の厚さが２ｍｍ（Ａ−３）で、開孔径３ｍｍの貫通孔２ａの数が１個であった。比較例１０では第１の部材の厚さが１ｍｍで、開孔径３ｍｍの貫通孔２ａの数が５個であった。比較例１１では第１の部材の厚さが１ｍｍで、開孔径１ｍｍの貫通孔２ａの数が９個であった。比較例１２では第１の部材の厚さが１ｍｍで、開孔径３ｍｍの貫通孔２ａの数が９個であった。比較例１３〜１５では第１の部材の厚さが２ｍｍで、開孔径３ｍｍの貫通孔２ａの数がそれぞれ１個、５個、９個であった。比較例１６〜１８では第１の部材の厚さが３ｍｍで、開孔径３ｍｍの貫通孔２ａの数がそれぞれ１個、５個、９個であった。比較例１９では第１の部材の厚さが１ｍｍで、開孔径３ｍｍの貫通孔２ａの数が１個であった。比較例７〜１９の吸音部材１の吸音率は、それぞれ０．１１、０．０８、０．０９、０．０９、０．１３、０．０９、０．１６、０．１４、０．１２、０．１８、０．１７、０．１５、０．１１であり、吸音性能が不十分であった。厚さ３０ｍｍの空気層は、実施例１〜１３の第２の部材３の代替として十分ではなかった。

［比較例２０〜２３］
第１の部材２を作製せず、第２の部材３のみを吸音部材１として用いて吸音率を測定した。比較例２０〜２３の第２の部材の材料はそれぞれＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４であり、いずれも厚さは３０ｍｍである。比較例２０〜２３の吸音部材１の吸音率は、それぞれ０．０８、０．０８、０．０９、０．１１であり、吸音性能が不十分であった。従って、吸音効果を得るためには第１の部材が不可欠であるといえる。

以上説明した通り、本発明の実施例１〜１３によると、特に低い周波数（一例として１５０Ｈｚ）において優れた吸音率が得られ、とりわけ実施例１，２，５，８，１０の吸音率が高いことが確認された。それに対し、比較例１〜２３では、特に低い周波数（一例として１５０Ｈｚ）における吸音率が低く、好ましくないことがわかった。これらの実施例及び比較例を代表して、実施例１の吸音部材と、比較例８，１５，２２の吸音部材について、周波数５０〜３５０Ｈｚにおける吸音率を図９に示している。図９を見ると、特に低い周波数５０〜２８０Ｈｚの範囲、なかでも１５０Ｈｚ以下の周波数において、本発明の実施例１の吸音部材１が、比較例８，１５，２２の吸音部材よりも明らかに高い吸音率を示している。仮に、各比較例の吸音部材で、本発明の実施例１の吸音部材１と同等の吸音率を得ようとすると、吸音部材の大型化が不可欠であり、特に自動車等の乗物における各部材の小型化の要望に反することになる。しかし、本発明では、ある程度厚い貫通孔２ｂを穿設した第１の部材２を有することにより、第２の部材３を薄くしても、図９に示すように特に低い周波数において優れた吸音率を実現でき、結果的に吸音部材１全体としての小型化が図れる。

従来は、２００Ｈｚを下回るような非常に低い周波数における吸音率については、特に着目されておらず吸音率の測定結果も報告されていなかった。しかし、本発明者は、例えば自動車等の乗物において１５０Ｈｚ程度の低い周波数の音が乗員に大きな不快感を与えることを見出し、このように特に低い周波数に特化して優れた吸音効果を実現するための吸音部材１の開発に取り組んだ。その結果、前述した構成、すなわち、第２の部材３に、第２の部材３よりも薄い第１の部材２を積層し、第１の部材２に貫通孔２ａを形成しておくことによって、小型の吸音部材で、特に低い周波数における高い吸音率を実現できることを見出した。本発明は、例えば自動車等の乗物などにおいて、特に低い周波数の吸音に特化して用いられる吸音部材１を提供するものであり、高い周波数（例えば３００Ｈｚ以上）における吸音率に関しては考慮していない。３００Ｈｚ以上の高い周波数では比較例１５の方が高い吸音率を示すが、本発明の用途には合致していない。このように、用途に応じて必要とされる周波数帯の吸音率のみを選択的に向上させた吸音部材を作製することは、本発明によって初めてなされたものである。とりわけ、特許文献１，２では吸音率の測定すら行われておらず、吸音率向上が図られていなかった特に低い周波数（１５０Ｈｚ以下）に着目して、選択的に吸音率を向上させることは、本発明以前には存在しなかった技術的思想である。

本発明の吸音部材１を用いて構成した壁部材８を図１０に示している。この壁部材８は、壁本体となる板材９に、吸音部材１の第２の部材３が貼り付けられた構成であり、第１の部材２が音源に向いて位置するように配置される。壁部材８は、建物の壁や、自動車等の乗物の乗員室の壁やエンジンルームの内装として用いられ、特に低い周波数（例えば１５０Ｈｚ）における優れた吸音効果を奏し、この壁部材８に囲まれた空間内に特に低い周波数の音が伝わらないようにすることができる。

また、この吸音部材１の他の用途として、図１１に示すように、乗物のエンジン１０に空気を取り込む経路１１中に設けられているエアフィルター１２に吸音部材１を採用することが考えられる。この場合、エンジン音が空気の経路１１を介して伝わることを抑えることができる。

１吸音部材
２第１の部材
２ａ貫通孔
３第２の部材
４音響管
５音源
６可動壁
７マイク
８壁部材
９板材
１０エンジン
１１経路
１２エアフィルター

Claims

１〜１０ｍｍの厚さを有し、厚さ方向に貫通する貫通孔が穿設された第１の部材と、前記第１の部材と積層されている１５〜３０ｍｍの厚さを有する第２の部材とを含む、吸音部材。
前記第１の部材は非多孔質材からなり、前記第２の部材は多孔質材からなる、請求項１に記載の吸音部材。
前記第１の部材を音源側に向けて配置され、前記第１の部材側から見ると、前記第２の部材は、前記貫通孔に対向する部分を除いて前記第１の部材に覆われている、請求項１または２に記載の吸音部材。
前記第１の部材はエラストマーからなり、前記第２の部材は発泡樹脂からなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の吸音部材。
前記第２の部材はポリウレタンフォームからなる、請求項４に記載の吸音部材。
前記第１の部材は０．１〜１００ＭＰａの弾性率を有し、前記第２の部材は０．０１〜０．２０ＭＰａの弾性率を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の吸音部材。
前記第１の部材は０．５〜５０ＭＰａの弾性率を有し、前記第２の部材は０．０２〜０．１５ＭＰａの弾性率を有する、請求項６に記載の吸音部材。
前記第１の部材は０．８０〜２．５０ｇ／ｃｍ³の密度を有し、前記第２の部材は０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ³の密度を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の吸音部材。
前記第１の部材は０．８〜２．０ｇ／ｃｍ³の密度を有し、前記第２の部材は０．０２〜０．０８ｇ／ｃｍ³の密度を有する、請求項８に記載の吸音部材。
前記第２の部材は１０〜１０００％の吸水率を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の吸音部材。
前記第２の部材は４０〜９００％の吸水率を有する、請求項１０に記載の吸音部材。
前記貫通孔を有する前記第１の部材の開孔率は０．００５〜０．４０％である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の吸音部材。
前記貫通孔を有する前記第１の部材の開孔率は０．０１〜０．１０％である、請求項１２に記載の吸音部材。
前記第１の部材には１〜２０個の前記貫通孔が設けられている、請求項１から１３のいずれか１項に記載の吸音部材。
前記第１の部材には１〜１０個の前記貫通孔が設けられている、請求項１４に記載の吸音部材。
前記第１の部材の前記貫通孔は、直径が０．３〜５．０ｍｍの円孔である、請求項１から１５のいずれか１項に記載の吸音部材。
前記第１の部材の前記貫通孔は、直径が０．５〜４．０ｍｍの円孔である、請求項１６に記載の吸音部材。
前記第１の部材の前記貫通孔は、直径が１．０〜３．０ｍｍの円孔である、請求項１７に記載の吸音部材。
前記第１の部材の、前記貫通孔が開孔している面の総面積に対する、個々の前記貫通孔の開孔面積の割合は、０．０００５〜０．４％である、請求項１から１８のいずれか１項に記載の吸音部材。
板材と、前記板材に貼り付けられている請求項１から１９のいずれか１項に記載の吸音部材とからなる、壁部材。