JP2021002011A - 吸音構造体 - Google Patents

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Kazumitsu Tanaka
万充 田中
田中 茂樹
Shigeki Tanaka
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慎一 峯村
Shinichi Minemura
慎一 峯村
顕三 大谷
Kenzo Otani
顕三 大谷
悠美子 雲林院
Yumiko Unrinin
悠美子 雲林院
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Abstract

【課題】1000Hzや5000Hzといった幅広い周波数域の音に対して、優れた吸音特性を有する吸音構造体を提供する。【解決手段】吸音構造体5において、一方面側から他方面側に通じている通路を複数有する吸音基板1と、吸音基板の前記一方面側に配置されているシート層3と、吸音基板とシート層との間に配置されている粘着層2とを有している。【選択図】図1

Description

本発明は吸音構造体に関するものであり、特に一方面側から他方面側に通じている通路を複数有する吸音基板、粘着層、及びシート層とを有する吸音構造体に関するものである。
従来から、建築物、電気製品、車両等における騒音源からの音を吸収して騒音を低減するために、吸音材が用いられている。該吸音材としては、開口部を持った中空構造体を複数有した、ヘルムホルツ共鳴器の原理を利用する吸音材が知られている。例えば、特許文献1には、内部に柱形状のセルが複数並設され、前記セルの上部及び下部を閉塞する閉塞壁を備え、前記閉塞壁に連通孔が設けられている中空板状の樹脂構造体が記載されている。また特許文献2には、2枚の表面材の間に複数の小孔を備える中空構造部を有する吸音構造体が記載されている。
特開2017−65026号公報 特開2017−151256号公報
しかしながら、特許文献1の樹脂構造体は、800〜1000Hzと比較的低周波数域の音の吸音性能を有するのみであり、特許文献2の吸音構造体は、400〜630Hzと低周波数域の音の吸音性能を有するのみであった。
このような状況下、本発明は、例えば1000Hzや5000Hzといった幅広い周波数域の音に対して、優れた吸音特性を有する吸音構造体を提供することを課題として掲げた。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、一方面側から他方面側に通じている通路を複数有する吸音基板と、前記吸音基板の前記一方面側に配置されているシート層と、前記吸音基板と前記シート層との間に配置されている粘着層とを有する吸音構造体により、例えば1000Hzや5000Hzといった幅広い周波数域の音に対して、優れた吸音特性を発揮することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明に係る吸音構造体は、以下の点に要旨を有する。
[1] 一方面側から他方面側に通じている通路を複数有する吸音基板と、
前記吸音基板の前記一方面側に配置されているシート層と、
前記吸音基板と前記シート層との間に配置されている粘着層とを有している吸音構造体。
[2] 前記粘着層は、JIS Z0237:2009の試験方法に準じて測定した粘着力が、0.5〜20N/10mmである[1]に記載の吸音構造体。
[3] 前記粘着層及び/又は前記シート層に、前記吸音基板の通路と連通する複数の孔を有する[1]又は[2]に記載の吸音構造体。
[4] 前記シート層の一方面側であって、前記吸音基板とは反対側に多孔質部材を有する[1]〜[3]のいずれかに記載の吸音構造体。
[5] 前記シート層が配置されている前記吸音基板の前記一方面側が、音源側である[1]〜[4]のいずれかに記載の吸音構造体。
[6] JIS A 1405−2の試験方法に準じて測定した垂直入射吸音率が、周波数1000Hzにおいて0.5以上であり、且つ周波数2500Hz、及び5000Hzにおいて0.6以上である[1]〜[5]のいずれかに記載の吸音構造体。
本発明によれば、一方面側から他方面側に通じている通路を複数有する吸音基板と、前記吸音基板の前記一方面側に配置されているシート層と、前記吸音基板と前記シート層との間に配置されている粘着層とを有する吸音構造体により、例えば1000Hzや5000Hzといった幅広い周波数域の音に対して、優れた吸音特性を発揮することが可能となる。
図1は、本発明の実施形態に係る吸音構造体の一例を示す概略断面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る吸音基板の部分構造の一例を示す斜視図である。
以下、本発明に係る吸音構造体に関して、図面を参照しつつ具体的に説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
<吸音構造体>
図1に、本発明の実施形態に係る吸音構造体の一例を示す概略断面図を示す。吸音構造体5は、一方面側から他方面側に通じている通路10を複数有する吸音基板1と、前記吸音基板1の前記一方面側に配置されているシート層3と、前記吸音基板1と前記シート層3との間に配置されている粘着層2とを有している。吸音構造体5は、伝達された音が当たるとまず、シート層3において共振系が生じ、その共振周波数に近い周波数の音波によりシートが振動する。このように、音の持つ振動エネルギーがシート層3を含む吸音構造体5の振動エネルギーや熱エネルギーに変換されることにより、吸音効果を発揮する。そしてさらに、伝達された音は吸音基板1において共鳴系が生じ、その共鳴周波数の近くで空気が振動する。このように、音のエネルギーが粘性損失によって熱エネルギーに変換されることにより、吸音効果を発揮する。そして、吸音構造体5において、吸音基板1とシート層3との間に粘着層2を有することにより、例えば1000Hzや5000Hzといった幅広い周波数域の音に対して、優れた吸音特性を発揮することができる。この効果は、粘着層2付近の空気が粘性を示すことにより抵抗となって、音のエネルギーを減衰させていることによるものであると考えられる。また、吸音構造体5は、シート層3の一方面側であって、前記吸音基板1とは反対側にさらに多孔質部材4を有していてもよい。多孔質部材4は、内部に有する孔に伝達された音が当たり、孔中の空気の運動に対して摩擦抵抗が働いて音のエネルギーが熱エネルギーに変換されることにより吸音効果を発揮する。
1.吸音基板
吸音基板1は、一方面側から他方面側に通じている通路10を複数有する構造体である。吸音構造体5は、吸音基板1において共鳴系が生じることにより、吸音効果を発揮する。吸音基板1は特に、1000Hz付近の低周波数域の音に対して高い吸音特性を有する。また、吸音構造体5は、一方面側から他方面側に通じている通路10を複数有する構造体である吸音基板1を有することにより、剛性にも優れた構造体とすることができる。
吸音基板1を構成する材料としては特に限定されないが、例えば、合成樹脂、紙、金属、及び布等が挙げられ、2種以上の材料を含有していてもよい。
前記合成樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂;ナイロン樹脂、アラミド樹脂等のポリアミド系樹脂;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂等から選ばれる1種以上を用いることができる。
前記紙としては、例えば、ポリエステル系合成紙、ポリアミド系合成紙、ポリオレフィン系合成紙等の合成紙、和紙、コート紙、ハトロン紙、上質紙、模造紙、硫酸紙等を用いることができる。
前記金属としては、例えば、銅、アルミニウム等を用いることができる。
前記布としては、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が挙げられる。前記不織布としては、スパンボンド不織布;サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法、水流絡合法、ステッチボンド法等の各種結合方法により得られた乾式不織布;サーマルボンド法、ケミカルボンド法、スパンレース法等の各種結合方法により得られた湿式不織布等を用いることができる。
吸音基板1が有する一方面側から他方面側に通じている通路10の形状は、気体が流通可能な形状であれば特に限定されず、通路10の断面は、円形、歪円形、四角形又は六角形等の多角形、正弦波形、ロール形等のいずれであってもよい。また、通路10の途中で断面形状が変更されていてもよいが、通路10の断面形状は一様であることが好ましい。
吸音基板1が有する一方面側から他方面側に通じている通路10間の仕切り11の厚さ(図1におけるw)は、0.01mm以上が好ましく、より好ましくは0.05mm以上、さらに好ましくは0.08mm以上であり、3mm以下が好ましく、より好ましくは1.5mm以下、さらに好ましくは1mm以下である。通路10間の仕切り11の厚さが上記範囲内であれば、吸音基板1として適度な剛性を有するため好ましい。
吸音基板1が有する一方面側から他方面側に通じている通路10の1つ当たりの断面積は、0.5mm2以上が好ましく、より好ましくは1mm2以上、さらに好ましくは3mm2以上であり、50mm2以下が好ましく、より好ましくは40mm2以下、さらに好ましくは35mm2以下である。
吸音基板1が有する一方面側から他方面側に通じている複数の通路10は、通路毎に形状が異なっていてもよく、同一であってもよいが、複数の通路10の形状が全て同一であることが好ましい。
図2に、本発明の実施形態に係る吸音基板1の部分構造の一例を示す斜視図を示す。図2において吸音基板1は、同一形状の通路10を複数有し、通路10の断面は一様に六角形のものである。
吸音基板1の厚さ(図2におけるt)は、3mm以上が好ましく、より好ましくは5mm以上、さらに好ましくは8mm以上であり、150mm以下が好ましく、より好ましくは70mm以下、さらに好ましくは50mm以下である。吸音基板1の厚さが上記範囲内であれば、吸音特性に優れ、且つ剛性にも優れた吸音構造体5とすることができる。
2.シート層
吸音構造体5は、シート層3において共振系が生じ、その共振周波数に近い周波数の音波によりシートが振動して、音の持つ振動エネルギーがシートを含む吸音構造体5の振動エネルギーや熱エネルギーに変換されることにより、吸音効果を発揮する。
シート層3は、1枚以上のシートを含有する層である。
前記シートとしては特に限定されないが、例えば、合成樹脂シート、セロハン、紙、布、金属シート、及び金属蒸着シート等が挙げられる。シートとしては、合成樹脂シート、セロハン、又は紙が好ましい。
前記合成樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂;ナイロン樹脂、アラミド樹脂等のポリアミド系樹脂;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリカーボネート樹脂等から選ばれる1種以上を含む合成樹脂シートを用いることができる。
前記紙としては、例えば、ポリエステル系合成紙、ポリアミド系合成紙、ポリオレフィン系合成紙等の合成紙、和紙、コート紙、ハトロン紙、上質紙、模造紙、硫酸紙等を用いることができる。
前記布としては、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が挙げられる。前記不織布としては、例えば、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ナイロン不織布等を用いることができる。
前記金属シートとしては、例えば、アルミニウム、銅、ステンレススチール等の金属箔を用いることができる。
前記金属蒸着シートとしては、例えば、ポリエステル系樹脂等の合成樹脂シートに、アルミニウム等の金属を蒸着したシートを用いることができる。
シート層3は、1枚のシートより成る単層であってもよく、複数枚のシートを含有していてもよく、複数枚のシートが積層していてもよい。シート層3が、複数枚のシートが積層した積層シートの場合、該積層シートを形成する複数のシートは、同一であってもよく、異なってもよい。
シート層3の質量は、3g/m2以上が好ましく、より好ましくは10g/m2以上であり、200g/m2以下が好ましく、より好ましくは100g/m2以下である。
シート層3の厚さは、3μm以上が好ましく、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10μm以上であり、200μm以下が好ましく、より好ましくは150μm以下、さらに好ましくは100μm以下である。シート層3の厚さが上記範囲内であれば、機械的強度が適切となり、シートに穴が開いたり、破れが生じたりし難く、且つ吸音構造体5が優れた吸音性能を有することに寄与することができる。
シート層3は、吸音基板1の通路10と連通する複数の孔を有していてもよい。
3.粘着層
本発明の実施形態の吸音構造体5は、吸音基板1とシート層3との間に設置される粘着層2(以下、第1の粘着層と称することがある)を有する。さらに、シート層3の吸音基板1とは反対側に、第2の粘着層を設置してもよい。該第1の粘着層を有することにより、第1の粘着層付近の空気が粘性を示し、抵抗となって音のエネルギーを減衰させることにより、幅広い周波数域の音に対して、優れた吸音特性を発揮する吸音構造体5とすることができる。また、接着層とする場合とは異なり、吸音基板1とシート層3が固定化されず、柔軟性を有するため、より幅広い周波数の音に対して吸音性能を発揮することができると考えられる。
吸音基板1とシート層3との間に第1の粘着層を形成する方法としては特に限定されないが、例えば、吸音基板1の一方面側、又はシート層3に、粘着剤をグラビアコート法、キスコート法、ダイコーター法、ロールブラッシュ法等の各種塗工法で塗工して第1の粘着層とする方法等が挙げられる。
前記粘着剤の形態としては、溶剤型、エマルジョン型、ホットメルト型のいずれであってもよい。
前記粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤等が挙げられる。
第1の粘着層の厚さは、特に限定されないが、例えば、1μm以上が好ましく、より好ましくは2μm以上、さらに好ましくは5μm以上であり、150μm以下が好ましく、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは80μm以下である。第1の粘着層の厚さが上記範囲内であれば、第1の粘着層を適度な粘着力とすることができ、また吸音性能に優れた吸音構造体5が得られる。
第1の粘着層は1層で構成されていてもよく、2種以上の粘着剤を用いて2層以上で構成されていてもよい。第1の粘着層が2層以上で構成される場合、各粘着剤の厚さは、前記第1の粘着層の厚さの範囲内で、適宜設定すればよい。
第1の粘着層の質量は、1g/m2以上が好ましく、より好ましくは5g/m2以上であり、100g/m2以下が好ましく、より好ましくは60g/m2以下である。第1の粘着層の質量が上記範囲内であれば、第1の粘着層を適度な粘着力とすることができる。
第1の粘着層の質量は、シート層3の質量よりも小さいことが好ましい。第1の粘着層の質量がシート層3の質量よりも小さいこと、つまり軽いことにより、吸音構造体5の構造安定性が高くなり、機械的特性にも優れる。
第1の粘着層の粘着力は、0.5N/10mm以上が好ましく、より好ましくは1N/10mm以上であり、20N/10mm以下が好ましく、より好ましくは16N/10mm以下である。なお、前記粘着力は、JIS Z0237:2009の試験方法に準じて測定することができる。第1の粘着層の粘着力が前記範囲であることにより、吸音構造体5が幅広い周波数域の音に対して優れた吸音特性を発揮することができる。
第1の粘着層のシート層3に対する面積率(以下、面積率Aと称することがある)が、以下の式で表されるとき、面積率Aは、20%以上が好ましく、40%以上がより好ましく、60%以上がさらに好ましく、上限としては100%であってもよい。
面積率A(%)=(第1の粘着層のシート層3が位置する一方面側の面積/シート層3の第1の粘着層が位置する一方面側の面積)×100
面積率Aは、大きいほど吸音構造体5が幅広い周波数域の音に対して優れた吸音性能を発揮することができるため、好ましい。
第2の粘着層を有する場合、その形成方法や使用できる粘着剤、厚さ、質量、シート層3に対する面積率、及び粘着力の好ましい範囲は、第1の粘着層と同様である。また、第2の粘着層は1層で構成されていてもよく、2種以上の粘着剤を用いて2層以上で構成されていてもよい。
第1の粘着層及び/又は第2の粘着層は、吸音基板1の通路10と連通する複数の孔を有していてもよい。
4.連通孔
シート層3及び/又は粘着層2は、吸音基板1の通路10と連通する複数の孔(以下、連通孔と称することがある)を有していてもよい。なお、吸音基板1の通路10と連通するために、シート層3に有する連通孔と、粘着層2に有する連通孔は、重なり合う位置に設けられていることが好ましい。なお、面積率Aが100%未満の場合には、シート層3に有する連通孔と、粘着層2における粘着剤を有さない箇所とが重なり合う位置に設けられていることも好ましい。また、第2の粘着層に連通孔を有する場合にも、吸音基板1の通路10と連通するために、シート層3及び/又は粘着層2に有する連通孔と、第2の粘着層に有する連通孔又は粘着剤を有さない箇所が、重なり合う位置に設けられていることが好ましい。
シート層3及び/又は粘着層2に連通孔を形成する方法としては、物理的に穿孔する乾式プロセスでもよく、化学的処理を伴う湿式プロセスでもよいが、作業が簡便であることから物理的に穿孔する乾式プロセスが好ましい。
シート層3及び/又は粘着層2に物理的に穿孔する乾式プロセスとしては、針やドリル等で突き破る方法、パンチで打ち抜く方法、レーザー光線で焼き抜く方法等が挙げられる。
シート層3及び/又は粘着層2に連通孔を有する場合、吸音基板1の1つの通路10に対するシート層3及び/又は粘着層2が有する連通孔の数は、0以上、3以下であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。また、シート層3及び/又は粘着層2に連通孔を有する場合、吸音基板1が有する通路10の総数に対する、シート層3又は粘着層2が有する連通孔の総数の割合(シート層3又は粘着層2が有する連通孔の総数/吸音基板1が有する通路10の総数)としては、1/5以上が好ましく、より好ましくは1/3以上であり、特に好ましくは1/1である。
前記シート層3及び/又は粘着層2が有する連通孔の形状は特に限定されず、例えば、楕円を含む円状、矩形状、多角形状、多角形の角が丸みを帯びた形状、及びこれらが組み合わさった形状等が挙げられる。シート層3及び/又は粘着層2が有する連通孔の形状としては、楕円を含む円状が好ましい。
前記シート層3及び/又は粘着層2が有する連通孔の1つ当たりの面積は、吸音基板1の通路10の1つ当たりの断面積に合わせて適宜設定すればよいが、例えば、吸音基板1の通路10の1つ当たりの断面積に対する、シート層3及び/又は粘着層2が有する孔の1つ当たりの面積の割合(シート層3又は粘着層2が有する連通孔の1つ当たりの面積/吸音基板1の通路10の1つ当たりの断面積)としては、0.05/100以上が好ましく、より好ましくは0.1/100以上であり、15/100以下が好ましく、より好ましくは10/100以下である。具体的には、シート層3及び/又は粘着層2が有する連通孔の1つ当たりの面積は、0.01mm2以上が好ましく、より好ましくは0.05mm2以上、さらに好ましくは0.1mm2以上であり、1mm2以下が好ましく、より好ましくは0.8mm2以下、さらに好ましくは0.6mm2以下である。また、シート層3及び/又は粘着層2が有する連通孔のφ40の当たりの総面積は、0.5mm2以上が好ましく、より好ましくは1mm2以上、さらに好ましくは3mm2以上であり、50mm2以下が好ましく、より好ましくは40mm2以下、さらに好ましくは35mm2以下である。
5.多孔質部材
本発明の実施形態の吸音構造体5は、シート層3の一方面側であって吸音基板1とは反対側に、多孔質部材4を有していてもよい。多孔質部材4は、内部に有する孔に音が当たり、孔中の空気の運動に対して摩擦抵抗が生じて音のエネルギーが熱エネルギーに変換されることにより、吸音効果を発揮する。
吸音構造体5が多孔質部材4を有する場合、多孔質部材4の数は特に限定されないが、吸音構造体5がシート層3の一方面側を半分以上覆っている態様が好ましく、吸音構造体5がシート層3の一方面側を全て覆っている態様がより好ましく、1つの多孔質部材4でシート層3の一方面側を全て覆っている態様がさらに好ましい。
多孔質部材4は、気泡体構造を有するものであればよく、例えば、綿、麻、毛、絹等の天然繊維;ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維等の合成繊維;ロックウール、ガラスウール等の繊維を絡めて形成された繊維集合体や、連続気泡を有する発泡樹脂等が挙げられる。多孔質部材4を複数有する場合には、それらは同一であってもよく、異なってもよい。
前記発泡樹脂の原料合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。原料合成樹脂は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多孔質部材4の形状は特に限定されず、立方体を含む直方体、円筒体、半円筒体、その他の不定形の立体であってもよい。
多孔質部材4の目付量は、10g/m2以上が好ましく、より好ましくは20g/m2以上、さらに好ましくは30g/m2以上であり、300g/m2以下が好ましく、より好ましくは250g/m2以下、さらに好ましくは200g/m2以下である。多孔質部材4の目付量が上記範囲内であれば、軽量で、且つ機械的特性に優れた吸音構造体5が得られる。
多孔質部材4の厚さは、特に制限されないが、薄すぎると吸音特性に寄与しない虞があるため、0.5mm以上が好ましく、より好ましくは0.8mm以上、さらに好ましくは1mm以上である。一方、多孔質部材4の厚さが厚すぎると、軽量性を損なう虞があるため、300mm以下が好ましく、より好ましくは100mm以下、さらに好ましくは50mm以下である。
多孔質部材4の通気量は、20cm3/cm2・sec以上が好ましく、より好ましくは30cm3/cm2・sec以上、さらに好ましくは35cm3/cm2・sec以上であり、250cm3/cm2・sec以下が好ましく、より好ましくは200cm3/cm2・sec以下、さらに好ましくは150cm3/cm2・sec以下である。
吸音構造体5が、前述の第2の粘着層を有しない場合、多孔質部材4とシート層3とは、互いに独立した状態であってもよく、また接着剤を介する方法や、熱融着により接着していてもよい。
6.吸音構造体
本発明の実施形態の吸音構造体5は、前述した吸音基板1、粘着層2、及びシート層3を積層することにより形成されている。
吸音構造体5は、吸音基板1にシート層3が配置されている側を、音源方向に向くように設置して使用することが好ましい。
吸音構造体5の厚さは特に限定されないが、例えば、5mm以上が好ましく、より好ましくは8mm以上、さらに好ましくは10mm以上であり、200mm以下が好ましく、より好ましくは100mm以下、さらに好ましくは70mm以下である。
吸音構造体5の質量は特に限定されないが、軽量であることが好ましく、例えば、200g/m2以上が好ましく、より好ましくは300g/m2以上、さらに好ましくは500g/m2以上であり、37000g/m2以下が好ましく、より好ましくは18000g/m2以下、さらに好ましくは9000g/m2以下である。
本発明の一実施形態における吸音構造体5は、例えば周波数1000Hzの音に対して吸音率が0.5以上、且つ周波数2500Hz、及び5000Hzの音に対して吸音率が0.6以上を満たすものである。なお、前記吸音率は、JIS A 1405−2の試験方法に準じて測定することができる。1000Hz、2500Hz、及び5000Hzの音に対する吸音率を高くできることから、幅広い周波数域の音に対して高い吸音性能を発揮することが可能であるといえる。よって、該吸音構造体5は、従来困難であった幅広い周波数域の音に対して、優れた吸音性能を発揮することが可能であるため、建築物、電気製品、及び車両等の様々な場所の吸音材として非常に有用である。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
下記実施例及び比較例で得られた吸音構造体は、以下の測定方法及び試験方法で物性を測定し、特性を評価した。
(1)厚さ;吸音基板および多孔質部材はノギスを用いて見掛け厚さを測定し、吸音基板の通路間の仕切りは株式会社キーエンス製のデジタルマイクロスコープVHX−1000を使用して測定し、シート層および粘着剤はダイヤルゲージを使用して測定した。
(2)粘着力;JIS Z0237:2009に準じて測定した。
(3)吸音率;JIS A 1405−2(垂直入射吸音率)に準じて測定し、周波数1000Hzの吸音率が0.5以上、周波数2500Hz、及び5000Hzの吸音率が0.6以上を合格と判定した。
(4)面積;株式会社キーエンス製のデジタルマイクロスコープVHX−1000を使用して測定した。
(5)目付;JIS L1913の6.2に準じて測定した。
(6)通気量;カトーテック株式会社製通気性試験機(形式:KES−F8)により測定した。
実施例1
四角形断面の通路をφ40の面積当たり65個有する、ポリプロピレン樹脂製の吸音基板(厚さ20mm)の一方面側に、ゴム系粘着剤よりなる第1の粘着層(厚さ17μm)、及びセロハンよりなるシート層(厚さ33μm)を、この順で積層して、厚さ20mmの吸音構造体を得た。なお、前記吸音基板が有する通路の1つ当たりの断面積は13.5mm2、通路間の仕切りの厚さは0.3〜0.9mmであり、前記第1の粘着層の粘着力は3.9N/10mmであった。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
実施例2
シート層及び第1の粘着層に、1つ当たりの面積が0.24mm2の連通孔を、50個/40φの割合で有する以外は、実施例1と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
実施例3
シート層を厚さ36μmの紙に、第1の粘着層を厚さ25μmとしたアクリル系粘着剤に変更し、さらにシート層の吸音基板とは反対側にアクリル系粘着剤よりなる第2の粘着層(厚さ25μm)を積層し、第2の粘着層にも1つ当たりの面積が0.24mm2の連通孔を、50個/40φの割合で有する以外は、実施例2と同様にして吸音構造体を得た。なお、第1の粘着層、及び第2の粘着層の粘着力は8.9N/10mmであった。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
実施例4
多孔質部材(素材;メラミン樹脂、目付;80g/m2、厚さ;10mm、通気量;79.3cm3/cm2・sec)を、シート層の吸音基板とは反対側の一方面側に、前記シート層の一方面側を全て覆うように設置したこと以外は、実施例2と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例1
実施例1で使用した吸音基板の一方面側に、ポリエステルよりなるシート層(厚さ50μm)を積層して吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例2
多孔質部材(素材;メラミン樹脂、目付;162g/m2、厚さ;20mm、通気量;20.5cm3/cm2・sec)を用いて、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例3
ゴム系粘着剤よりなる第1の粘着層(厚さ17μm)、及びセロハンよりなるシート層(厚さ33μm)を積層し、さらに第1の粘着層のシート層とは反対側に厚さ20mmの空気層を設けて吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側がシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例4
シート層及び第1の粘着層に、1つ当たりの面積が0.24mm2の連通孔を、50個/40φの割合で有する以外は、比較例3と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側がシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例5
実施例1で使用した吸音基板を用いて、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例6
第1の粘着層を有さず、シート層の吸音基板とは反対側にゴム系粘着剤よりなる第2の粘着層(厚さ17μm)を有する以外は、実施例1と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例7
第1の粘着層を有さず、シート層の吸音基板とは反対側にゴム系粘着剤よりなる第2の粘着層(厚さ17μm)を有し、第2の粘着層にも1つ当たりの面積が0.24mm2の連通孔を、50個/40φの割合で有する以外は、実施例2と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例8
実施例1で使用した吸音基板の一方面側に、セロハンよりなるシート層(厚さ33μm)を積層して吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例9
シート層に、1つ当たりの面積が0.24mm2の連通孔を、50個/40φの割合で有する以外は、比較例8と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例10
シート層に、1つ当たりの面積が0.24mm2の連通孔を、50個/40φの割合で有する以外は、比較例1と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例11
第1の粘着層を厚さ17μmとしたゴム系接着剤に変更し、吸音基板にシート層を固定したこと以外は、実施例1と同様にして吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
比較例12
実施例1で使用した吸音基板の一方面側に、ポリエチレン/ナイロン/ポリエチレンの積層シートよりなるシート層(厚さ45μm)を積層した後に熱処理し、吸音基板にシート層が熱融着した吸音構造体を得た。得られた吸音構造体について、音の入射側が吸音基板にシート層が配置されている側となるようにして、吸音率を測定した。結果を表4に示す。
以上、実施例及び比較例の吸音構造体の構成を表1〜3に示す。
Figure 2021002011
Figure 2021002011
Figure 2021002011
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表4から明らかなように、実施例1〜4に示す吸音構造体は、いずれも、一方面側から他方面側に通じている通路を複数有する吸音基板と、前記吸音基板の前記一方面側に配置されているシート層と、前記吸音基板と前記シート層との間に配置されている粘着層とを有しているため、周波数1000Hzの吸音率が0.5以上、周波数2500Hz、及び5000Hzの吸音率が0.6以上と高く、幅広く良好な吸音性能を発揮している。
これに対して表4から明らかなように、比較例1、8〜10の吸音構造体は粘着層を有しないため、吸音性能が劣っていた。比較例2のように多孔質部材のみでは、周波数1000Hzでの吸音性能が劣っていた。比較例3、4の吸音構造体は吸音基板を有しないため、吸音性能が劣っていた。比較例5のように吸音基板のみでは、周波数2500Hz、及び5000Hzといった周波数域の音に対しての吸音性能が劣っていた。比較例6、7の吸音構造体は粘着層が吸音基板とシート層との間に配置されていないため、特に周波数5000Hzでの吸音性能が劣っていた。比較例11は吸音基板とシート層が接着剤で接着されていることにより、周波数5000Hzでの吸音性能が劣っており、比較例12は吸音基板とシート層が熱融着していることにより、周波数2500Hzでの吸音性能が劣っていた。
1 吸音基板
10 吸音基板の通路
11 通路間の仕切り
2 粘着層
3 シート層
4 多孔質部材
5 吸音構造体
w 通路間の仕切り部の厚さ
t 吸音基板の厚さ

Claims (6)

  1. 一方面側から他方面側に通じている通路を複数有する吸音基板と、
    前記吸音基板の前記一方面側に配置されているシート層と、
    前記吸音基板と前記シート層との間に配置されている粘着層とを有している吸音構造体。
  2. 前記粘着層は、JIS Z0237:2009の試験方法に準じて測定した粘着力が、0.5〜20N/10mmである請求項1に記載の吸音構造体。
  3. 前記粘着層及び/又は前記シート層に、前記吸音基板の通路と連通する複数の孔を有する請求項1又は2に記載の吸音構造体。
  4. 前記シート層の一方面側であって、前記吸音基板とは反対側に多孔質部材を有する請求項1〜3のいずれかに記載の吸音構造体。
  5. 前記シート層が配置されている前記吸音基板の前記一方面側が、音源側である請求項1〜4のいずれかに記載の吸音構造体。
  6. JIS A 1405−2の試験方法に準じて測定した垂直入射吸音率が、周波数1000Hzにおいて0.5以上であり、且つ周波数2500Hz、及び5000Hzにおいて0.6以上である請求項1〜5のいずれかに記載の吸音構造体。
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