JP2021126901A - 積層吸音材 - Google Patents

Abstract

【課題】低周波数の音を含む広範な音に対して高い吸音効果が得られる積層吸音材を提供する。【解決手段】積層吸音材Ａが、通気性材料からなる第１の層１と、第１の層１よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第２の層２と、第２の層２よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第３の層３と、を有し、第１の層１と第２の層２と第３の層３とが、第１の層１、第２の層２、第３の層３の順番で積層されており、総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は積層吸音材に関する。

内部に音源を有する室内において壁面による音響の反射を低減することや、建物や乗物等において内部と外部との音の伝達を抑制することが求められる場合に、様々な吸音材が用いられている。

特許文献１には、熱可塑性樹脂を含むメルトブローン不織布層と、融点の低い熱可塑性樹脂を含む不織布層またはフィルム層とが、間欠的な離れ離れの溶着部によって溶着されている不織布積層体が開示されている。

特許文献２には、ニードルパンチ不織布とメルトブローン不織布とからなる２層構造であって、ニードルパンチ不織布が、繊維径が６μｍ以上８μｍ以下で繊維長が３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下で重量構成比が４０％より大きく５５％以下の短繊維と、繊維径が２５μｍ以上３０μｍ以下で繊維長が６０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の繊維と、繊維径が２０μｍ以上２５μｍ以下で繊維長が４５ｍｍ以上５５ｍｍ以下の繊維と、を含む吸音材が開示されている。

特許文献３には、繊維系多孔質材料からなる母材の最表面が、通気性のあるクロス生地で覆われ、母材とクロス生地との間に１枚または複数枚の不織布表皮材が挟み込まれている吸音パネルが開示されている。

特開２０１７−８１０４０号公報 特許６４４４５６９号公報 特開２０１０−２８１１３１号公報

特許文献１〜３に開示されている部材は吸音効果を有しているが、特に低周波数の音に対する吸音効果が十分ではない。さらに、特許文献１に開示されている不織布積層体および特許文献２に開示されている吸音材では、表面に不織布が露出しているため意匠性に乏しい。特許文献３に開示されている吸音パネルは、特に低周波数の音に対し高い吸音効果は得られない。

そこで本発明の目的は、低周波数の音を含む広範な音に対して高い吸音効果が得られる積層吸音材を提供することにある。

本発明の積層吸音材は、通気性材料からなる第１の層と、第１の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第２の層と、第２の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第３の層と、を有し、第１の層と第２の層と第３の層とが、第１の層、第２の層、第３の層の順番で積層されており、総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
または、本発明の積層吸音材は、通気性材料からなる第１の層と、第１の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第２の層と、第２の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第３の層と、を有し、第１の層と第２の層と第３の層とが、第１の層、第３の層、第２の層の順番で積層されており、総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
または、本発明の積層吸音材は、通気性材料からなる第１の層と、第１の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第２の層と、第２の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第３の層と、を有し、第１の層と第２の層と２つの第３の層とが、第１の層、第３の層、第２の層、第３の層の順番で積層されており、総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
第１の層は、流れ抵抗が０．１×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ３．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが５．０ｍｍ以上かつ４５ｍｍ以下であることが好ましい。
第２の層は不織布からなることが好ましく、流れ抵抗が２．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ７．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが２．０ｍｍ以上かつ５．０ｍｍ以下であることが好ましい。
第３の層は織布からなることが好ましく、流れ抵抗が１．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
第３の層は綾織り生地（ツイル生地）、平織り生地、または繻子織り生地からなるものであってもよい。
第２の層はメルトブローン不織布、またはメルトブローン不織布と該メルトブローン不織布を挟み込む１対のスパンボンド不織布とからなる多層構造体からなるものであってもよい。
第１の層は多孔質体からなるものであってもよい。
音源が存在する室内の壁面の少なくとも一部を覆い、第１の層が壁面側に位置して壁面に接するとともに、第２の層または第３の層が音源側を向くように配置されていてもよい。
第１の層と第２の層と１つまたは２つの第３の層とに加えて、防炎処理または難燃処理または不燃処理が施されている第４の層が積層されており、積層方向において、一方の端部に第１の層が位置し、他方の端部に第４の層が位置し、第１の層と第４の層との間に第２の層と１つまたは２つの第３の層とが位置していてもよい。
その場合、音源が存在する室内の壁面の少なくとも一部を覆い、第１の層が壁面側に位置して壁面に接するとともに、第４の層が音源側を向くように配置されていてもよい。
また、第１の層と第２の層と１つまたは２つの第３の層とに加えて、防炎処理または難燃処理または不燃処理が施されている２つの第４の層が積層されており、積層方向において、両端部にそれぞれ第４の層が位置し、２つの第４の層の間に、第１の層と第２の層と１つまたは２つの第３の層とが位置していてもよい。
その場合、音源が存在する室内の壁面の少なくとも一部を覆い、第１の層に接する第４の層が壁面側に位置して壁面に接するとともに、第２の層または第３の層に接する第４の層が音源側を向くように配置されていてもよい。
第４の層は織布または不織布からなるものであってよく、流れ抵抗が１．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下であってよい。
第４の層は綾織り生地（ツイル生地）、平織り生地、または繻子織り生地からなるものであってよい。第４の層が不織布である場合には、スパンボンド不織布であることが特に好ましい。

本発明によると、低周波数の音を含む広範な音に対して高い吸音効果が得られる積層吸音材を提供することができる。

本発明の第１の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 図１に示す積層吸音材の設置状態を示す断面図である。 図１に示す積層吸音材の吸音効果の説明図である。 本発明の第２の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 本発明の第７の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 本発明の第８の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。 本発明の第９の実施形態の積層吸音材を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の積層吸音材Ａが図１に示されている。この積層吸音材Ａは、第１の層１と第２の層２と第３の層３とが積層されたものである。第２の層２は、第１の層１よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい。第３の層３は、第２の層２よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい。

具体的な一例としては、第１の層１は通気性材料からなり、例えば多孔質体である。多孔質体は特に限定されず、ポリウレタンフォーム、メラミンフォーム、ゴムスポンジなどの各種発泡体、不織布、織布、綿、フェルト、グラスウール等が挙げられる。第１の層１の流れ抵抗は０．１×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ３．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以下、より好ましくは０．２×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ２．５×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以下であり、厚さは５．０ｍｍ以上かつ４５ｍｍ以下である。なお、流れ抵抗は通気性材料の空気の流れにくさを表す指標であり、ＩＳＯ ９０５３に準拠して測定される値である。

第２の層２は通気性材料、好ましくは不織布、例えばポリプロピレン、ポリエステルなどのメルトブローン不織布からなる。第２の層２の流れ抵抗は２．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ７．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以下、より好ましくは３．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以下であり、厚さは２．０ｍｍ以上かつ５．０ｍｍ以下である。

第３の層３は通気性材料、好ましくは織布または不織布、特に好ましくは織布からなり、例えばポリエステル、綿、ポリエステルと綿との混紡、アクリル、ナイロン、アラミド、ガラス繊維などからなる、綾織り生地（ツイル生地）、平織り生地、繻子織り生地である。また、第３の層３は、防炎または難燃または不燃処理されたものであってもよい。第３の層３の流れ抵抗は１．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下、より好ましくは２．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下、さらに好ましくは３．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下であり、厚さは０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下である。

これらの第１〜３の層１〜３が、第１の層１、第２の層２、第３の層３の順番に積層されて、本実施形態の積層吸音材Ａが構成されている。この積層吸音材Ａの総厚さは１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であり、より好ましくは１２ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下である。この積層吸音材Ａの層構造は、概ね、流れ抵抗が小さく厚い層（第１の層１）の上に、流れ抵抗が中程度で厚さも中程度である層（第２の層２）が積層され、さらにその上に、流れ抵抗が大きく薄い層（第３の層３）が積層されて表層を構成するものである。

積層吸音材Ａを構成する第１〜３の層１〜３のうちの一部の層または全ての層は、本発明の効果を阻害しない範囲で、隣り合う層に対して融着、接着、縫製等によって固定されていてもよい。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、意匠性向上などのために、積層吸音材Ａの表層に表示や装飾を施すことや付属品を配置すること等も可能である。このように少なくとも一部の層を隣り合う層へ固定すること、表示や装飾を付与すること、付属品を配置すること等は、後述する第２〜９の実施形態の積層吸音材Ｂ〜Ｉを含めて本発明に係る積層吸音材全般において、必要に応じて実施可能である。

本実施形態の積層吸音材Ａの使用状態の一例が図２，３に示されている。この例では、図２に示すように、音源４が存在する室５内において壁面６による反射音を低減させるために、壁面６の少なくとも一部を覆うように本実施形態の積層吸音材Ａが配置されている。この時、第１の層１が壁面６側に位置して壁面６に接するとともに、第３の層３が壁面６と反対側、すなわち音源４側を向くように、積層吸音材Ａが配置されている。このように配置された積層吸音材Ａによる吸音効果について、図３を参照して以下に説明する。

音源４が発して壁面６において反射される音は、様々な周波数の音を含んでいる。図３には高周波数の音波Ｈと低周波数の音波Ｌが模式的に示されている。各周波数の音を効果的に吸音するためには、音波の腹（粒子速度の大きい部分）にあたる位置に吸音材を配置しておくことが好ましい。本実施形態では、総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下である厚い積層吸音材Ａが壁面６に配置されているため、低周波数の音波Ｌの腹（粒子速度の大きい部分）にあたる位置に積層吸音材Ａが存在し、低周波数の音を吸音することができる。特に、壁面６からの距離が長い位置に、流れ抵抗が大きい第３の層３が配置されているため、従来の吸音材ではあまり吸音されていなかった低周波数の音を、良好に吸音することができる。従来は、吸音材の厚さが小さいため低周波数の音波Ｌの腹（粒子速度の大きい部分）にあたる位置に吸音材が位置していない構成や、低周波数の音波Ｌの腹（粒子速度の大きい部分）にあたる位置には流れ抵抗が小さい吸音材が配置されている構成（特許文献１〜３）が一般的であり、低周波数の音に対する十分な吸音が実現できていなかった。これに対し、本実施形態では、低周波数の音波Ｌの腹にあたる位置に、流れ抵抗が大きい第３の層３が配置されているため、従来に比べて低周波数の音に対する吸音効果が大きい。

本実施形態の積層吸音材Ａによると、高周波数の音も良好に吸音することができる。すなわち、高周波数の音波Ｈの腹（粒子速度の大きい部分）にあたる位置に、積層吸音材Ａの第１の層１が存在するため、高周波数の音を効果的に吸音できる。仮に、積層吸音材全体が第３の層３のように流れ抵抗が大きい層であったとすると、高周波数の音波Ｈが反射されて、入射し難いため、吸音効果が低い。これに対し、本実施形態では、積層吸音材Ａの一部、特に壁面６からの距離が小さい位置に流れ抵抗が小さい第１の層１が配置されているため、高周波数の音波Ｈをあまり反射せずに入射し易い。従って、本実施形態の積層吸音材Ａによると高周波数の音を良好に吸音できる。また、高周波数の音波Ｈをあまり反射せずに入射し易い状態を保ちつつ、積層吸音材Ａ全体の十分な厚さを確保して、低周波数の音波Ｌの腹（粒子速度の大きい部分）にあたる位置に流れ抵抗が大きい第３の層３を配置させるために、壁面６の近くに位置する流れ抵抗が小さい第１の層１を、第２，３の層２，３よりも厚くしている。さらに、ポリウレタンフォームからなる第１の層１が、織布や不織布からなる第２，３の層２，３より厚いため、軽量化に寄与する。

本実施形態では、壁面６から離れて位置して低周波数の音の吸音に効果的な第３の層３と、壁面６の近くに位置して高周波数の音の吸音に効果的な第１の層１とが、中程度の流れ抵抗を有する第２の層２を介して繋がっているため、音波Ｌ，Ｈを円滑に入射させつつ高い吸音効果を得ることができる。第２の層２はメルトブローン不織布の単層に限られず、メルトブローン不織布と該メルトブローン不織布を挟み込む１対のスパンボンド不織布とからなる多層構造体から構成されていてもよい。

本実施形態では、第３の層３が室内側に露出しており、この第３の層３は流れ抵抗が大きく、織布等によって形成することができる。第３の層３を構成する織布は、不織布や多孔質体に比べて、外観に優れているとともに耐久性が高く傷つきにくいものである。壁面６に取り付けられている積層吸音材Ａの室内側の表層が、織布である第３の層３で構成されることにより、高い意匠性を実現することができ、かつ傷つきにくく高い耐久性を得ることができる。

図２，３には、本実施形態の積層吸音材Ａが、音源４が存在する室５内において壁面６による反射音を低減させるために、壁面６の少なくとも一部を覆うように配置された構成が開示されている。しかし、積層吸音材Ａはこのような用途に限定されない。例えば、壁面６に貼り付けるのではなく、壁面６の前方に吊すことにより、前述したのと同様な効果を実現することもできる。壁面６ではなく、ホワイトボードなどの板状の部材の前方に、積層吸音材Ａを貼り付けたり、吊したりすることもできる。また、室内または屋外で壁面等から離れた位置において、棒や紐を用いて本実施形態の積層吸音材Ａを吊して用いてもよい。その場合、音の反射を防ぐと言うよりも、音の伝達を抑制する効果が期待できる。また、積層吸音材Ａを床に置いて用いたり、自動車等の乗り物の内部に設置して用いたりすることもできる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態の積層吸音材Ｂが図４に示されている。第１の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｂは、第１の実施形態と同様な第１の層１と第２の層２と第３の層３とからなる積層体であり、第１の実施形態とは、第２の層２と第３の層３の積層順番が入れ替わっている。すなわち、第１の実施形態と同様な第１〜３の層１〜３が、第１の層１、第３の層３、第２の層２の順番に積層されて、本実施形態の積層吸音材Ｂが構成されている。本実施形態によると、不織布からなる第２の層２が積層吸音材Ｂの室内側の表層を構成している。それ以外の点では、本実施形態は第１の実施形態と実質的に同様な構成であって、第１の実施形態と実質的に同様な効果が得られる。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態の積層吸音材Ｃが図５に示されている。第１，２の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｃは、第１の実施形態と同様な第１の層１と第２の層２と２つの第３の層３とからなる積層体であり、第１〜３の層１〜３が、第１の層１、第３の層３、第２の層２、第３の層３の順番に積層されて、本実施形態の積層吸音材Ｃが構成されている。本実施形態によると、第１の実施形態と同様な効果が得られる。さらに、流れ抵抗が大きい第３の層３が２つ設けられている。音源４から発せられる音の周波数および波長を考慮し、２つの第３の層の間に位置する第２の層２の厚さを調整することで、各周波数の音波の腹にあたる位置に合わせて適切な位置に、流れ抵抗が大きい２つの第３の層３を配置することができる。それにより、様々な周波数の音に対してより効果的な吸音が実現する。２つの第３の層３の間に第２の層２が配置されているため、音波が反射して入射し難くなるという問題を抑えることができる。それ以外の点では、本実施形態は第１の実施形態と実質的に同様な構成であって、第１の実施形態と実質的に同様な効果が得られる。

［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態の積層吸音材Ｄが図６に示されている。第１〜３の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｄは、第１〜３の実施形態と同様な第１の層１と第２の層２と第３の層３とに加えて、第４の層７を有する積層体である。本実施形態の積層吸音材Ｄは、第１の実施形態の積層吸音材Ａに第４の層７が追加された構成であり、積層方向において、第１の実施形態の積層吸音材Ａの第１の層１の反対側に第４の層７が配置されている。すなわち、第１〜４の層１〜３，７が、第１の層１、第２の層２、第３の層３、第４の層７の順番に積層されて、本実施形態の積層吸音材Ｄが構成されている。第４の層７は、防炎処理または難燃処理または不燃処理が施され、流れ抵抗が１．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下、好ましくは１．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ１．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下の層である。第４の層７は、好ましくは織布または不織布（例えばスパンボンド不織布）、特に好ましくは織布からなり、例えばポリエステル、綿、ポリエステルと綿の混紡、アクリル、ナイロン、アラミド、ガラス繊維などからなる、綾織り生地（ツイル生地）、平織り生地、繻子織り生地である。第４の層７は、第３の層３に比べて、流れ抵抗の許容範囲が広い。本実施形態の積層吸音材Ｄは、積層方向において、一方の端部に第１の層１が位置し、他方の端部に第４の層７が位置し、第１の層１と第４の層７との間に第２の層２と第３の層３とがこの順番に並んで位置している。図２に示す構成と同様な音源４が存在する室５内においては、積層吸音材Ｄは、第１の層１が壁面６側に位置して壁面６に接するとともに、第４の層７が壁面６と反対側、すなわち音源４側を向くように配置される。

［第５の実施形態］
本発明の第５の実施形態の積層吸音材Ｅが図７に示されている。第１〜４の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｅは、第４の実施形態の積層吸音材Ｄにもう１つの第４の層７が追加された構成であり、積層方向において、第４の実施形態の積層吸音材Ｄにおいて設けられた第４の層７の反対側にもう１つの第４の層７が配置されている。すなわち、本実施形態の積層吸音材Ｅでは、積層方向において、両端部にそれぞれ第４の層７が位置し、２つの第４の層７の間に、第１の層１と第２の層２と第３の層とがこの順番に並んで位置している。図２に示す構成と同様な音源４が存在する室５内においては、積層吸音材Ｅは、第１の層１に接する第４の層７が壁面６側に位置して壁面６に接するとともに、第３の層３に接する第４の層７が壁面６と反対側、すなわち音源４側を向くように配置される。

［第６の実施形態］
本発明の第６の実施形態の積層吸音材Ｆが図８に示されている。第１〜５の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｆは、第１〜３の実施形態と同様な第１の層１と第２の層２と第３の層３とに加えて、第４〜５の実施形態と同様な第４の層７を有する積層体である。本実施形態の積層吸音材Ｆは、第２の実施形態の積層吸音材Ｂに第４の層７が追加された構成であり、積層方向において、第２の実施形態の積層吸音材Ｂの第１の層１の反対側に第４の層７が配置されている。すなわち、第１〜４の層１〜３，７が、第１の層１、第３の層３、第２の層２、第４の層７の順番に積層されて、本実施形態の積層吸音材Ｆが構成されている。本実施形態の積層吸音材Ｆは、積層方向において、一方の端部に第１の層１が位置し、他方の端部に第４の層７が位置し、第１の層１と第４の層７との間に第３の層３と第２の層２とがこの順番に並んで位置している。図２に示す構成と同様な音源４が存在する室５内においては、積層吸音材Ｆは、第１の層１が壁面６側に位置して壁面６に接するとともに、第４の層７が壁面６と反対側、すなわち音源４側を向くように配置される。

［第７の実施形態］
本発明の第７の実施形態の積層吸音材Ｇが図９に示されている。第１〜６の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｇは、第６の実施形態の積層吸音材Ｆにもう１つの第４の層７が追加された構成であり、積層方向において、第６の実施形態の積層吸音材Ｆにおいて設けられた第４の層７の反対側にもう１つの第４の層７が配置されている。すなわち、本実施形態の積層吸音材Ｇでは、積層方向において、両端部にそれぞれ第４の層７が位置し、２つの第４の層７の間に、第１の層１と第３の層３と第２の層２とがこの順番に並んで位置している。図２に示す構成と同様な音源４が存在する室５内においては、積層吸音材Ｇは、第１の層１に接する第４の層７が壁面６側に位置して壁面６に接するとともに、第２の層２に接する第４の層７が壁面６と反対側、すなわち音源４側を向くように配置される。

［第８の実施形態］
本発明の第８の実施形態の積層吸音材Ｈが図１０に示されている。第１〜７の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｈは、第１〜３の実施形態と同様な第１の層１と第２の層２と第３の層３とに加えて、第４〜７の実施形態と同様な第４の層７を有する積層体である。本実施形態の積層吸音材Ｈは、第３の実施形態の積層吸音材Ｃに第４の層７が追加された構成であり、積層方向において、第３の実施形態の積層吸音材Ｃの第１の層１の反対側に第４の層７が配置されている。すなわち、第１〜４の層１〜３，７が、第１の層１、第３の層３、第２の層２、第３の層３、第４の層７の順番に積層されて、本実施形態の積層吸音材Ｈが構成されている。本実施形態の積層吸音材Ｈは、積層方向において、一方の端部に第１の層１が位置し、他方の端部に第４の層７が位置し、第１の層１と第４の層７との間に、第３の層３と第２の層２と第３の層３とがこの順番に並んで位置している。図２に示す構成と同様な音源４が存在する室５内においては、積層吸音材Ｈは、第１の層１が壁面６側に位置して壁面６に接するとともに、第４の層７が壁面６と反対側、すなわち音源４側を向くように配置される。

［第９の実施形態］
本発明の第９の実施形態の積層吸音材Ｉが図１１に示されている。第１〜８の実施形態と同様な部分については説明を省略する。本実施形態の積層吸音材Ｉは、第８の実施形態の積層吸音材Ｈにもう１つの第４の層７が追加された構成であり、積層方向において、第８の実施形態の積層吸音材Ｈにおいて設けられた第４の層７の反対側にもう１つの第４の層７が配置されている。すなわち、本実施形態の積層吸音材Ｉでは、積層方向において、両端部にそれぞれ第４の層７が位置し、２つの第４の層７の間に、第１の層１、第３の層３、第２の層２、第３の層３がこの順番に並んで位置している。図２に示す構成と同様な音源４が存在する室５内においては、積層吸音材Ｇは、第１の層１に接する第４の層７が壁面６側に位置して壁面６に接するとともに、第３の層３に接する第４の層７が壁面６と反対側、すなわち音源４側を向くように配置される。

以上説明した通り、本発明は、第１〜３の実施形態の積層吸音材Ａ〜Ｃのように第１の層と第２の層と１つまたは２つの第３の層とからなる構成を含むとともに、第４，６，８の実施形態の積層吸音材Ｄ，Ｆ，Ｈのように第１の層と第２の層と１つまたは２つの第３の層と１つの第４の層７とからなる構成や、第５，７，９の実施形態の積層吸音材Ｅ，Ｇ，Ｉのように第１の層と第２の層と１つまたは２つの第３の層と２つの第４の層７とからなる構成も含む。いずれの構成であっても、積層吸音材の総厚さは１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であり、より好ましくは１２ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下である。

以上説明した本発明の積層吸音材の具体的な実施例と、比較例とについて説明する。以下に説明する各実施例および各比較例の吸音材を構成する各層を表１に示す。すなわち、各実施例および各比較例では、前述した第１〜９の実施形態の第１の層１に相当する多孔質体として、２種類のポリウレタンフォームを用いている。具体的には、カームフレックスＦ−２（商品名：イノアックコーポレーション株式会社製）と、カラーフォームＥＣＳ（商品名：イノアックコーポレーション株式会社製）とを用いている。便宜上、前者を「第１のポリウレタンフォーム」と称し、後者を「第２のポリウレタンフォーム」と称する。また、各実施例および各比較例では、前述した第１〜９の実施形態の第２の層２に相当する層として、メルトブローン不織布を用いている。そして、各実施例および各比較例では、前述した第１〜９の実施形態の第３の層３に相当する層として、織布の１種であるツイル生地と、第２の層２に相当する層として用いられたものとは異なるメルトブローン不織布とを用いている。第２の層２に相当する層として用いられたメルトブローン不織布（便宜上「第１のメルトブローン不織布」と称する）と、第３の層３に相当する層として用いられたメルトブローン不織布（便宜上「第２のメルトブローン不織布」と称する）は、いずれもポリプロピレンからなるメルトブローン不織布（三井化学株式会社製）であるが、表１に示す通り流れ抵抗と目付と厚さが相違する。第３の層３に相当する層として用いられたツイル生地は、Ｔ／ＣツイルＣＭ−８８０（商品名：マスダ株式会社製、ポリエステル６５％、綿３５％）であった。

これらの材料を用いて構成した本発明の実施例１〜３および比較例１〜５の積層吸音材の総厚さおよび目付量と、吸音効果と耐傷つき性について表２〜４に示す。吸音効果は、ＪＩＳ Ａ １４０９：１９９８に準拠し残響室法吸音率で評価した結果を表し、残響室法吸音率が０．５以上である場合に、十分な吸音性が得られたと判断した。耐傷つき性は、図示しないが、積層吸音材の表層（音源側の最外層の上）にスチールウール：＃００００（５ｃｍ×５ｃｍ）を置き、負荷加重２００ｇをかけながら、スチールウールを、長さ１５ｃｍの範囲において１００回往復させた後に、表層の表面状態を目視で確認することで評価した。評価基準は以下の通りである。〇：変化なく良好、△：繊維が乱れる、×：繊維が削れる。

実施例１，２は前述した第１の実施形態と同様な構成であり、第１の層１、第２の層２、第３の層３の順番に積層された積層吸音材Ａである。実施例２では、第１の層１として第１のポリウレタンフォームよりも軽量の第２のポリウレタンフォームを用いた。実施例３は前述した第３の実施形態と同様な構成であり、第１の層１、第３の層３、第２の層２、第３の層３の順番に積層された積層吸音材Ｃである。表２に示すように、実施例１〜３では、周波数５００Ｈｚ〜５０００Ｈｚの音に対して十分な吸音性が得られた。そして、音源側の表層に位置するツイル生地からなる第３の層３の効果により、良好な耐傷つき性が得られた。

比較例１，２はいずれも２層構造の積層吸音材であり、比較例１は第１のポリウレタンフォームと第１のメルトブローン不織布とからなる積層吸音材であり、比較例２は第１のメルトブローン不織布とツイル生地とからなる積層吸音材である。比較例３は第１のメルトブローン不織布のみからなる単層の吸音材であり、特許文献１の構成に類似している。

比較例４は２層構造の積層吸音材であり、第１のメルトブローン不織布と第２のメルトブローン不織布とからなる積層吸音材である。比較例５は３層構造の積層吸音材であり、２層重ねて設けられた第１のメルトブローン不織布と、ツイル生地とからなる積層吸音材である。

表３，４に示すように、比較例１では６３０Ｈｚ以下の低周波数の音に対して、比較例２では８００Ｈｚ以下の低周波数の音に対して、比較例３では１０００Ｈｚ以下の低周波数の音に対して、それぞれ十分な吸音性が得られなかった。比較例２，３の積層吸音材は、総厚さが小さ過ぎたために低周波数の音を吸音できなかったのではないかと考えられる。比較例４では１０００Ｈｚ以下の低周波数の音に対して十分な吸音性が得られなかった。比較例５では６３０Ｈｚ以下の低周波数の音に対して十分な吸音性が得られなかった。そして、比較例１，３〜４では良好な耐傷つき性が得られなかった。

このように、本発明の実施例１〜３では、比較例１〜５と比べて低周波数の音に対する吸音性が向上している。実施例１〜３では、高周波数の音に対する吸音性も良好であるため、非常に広範な周波数域の音を十分に吸音できることが判った。また、本発明の実施例１〜３では、比較例１，３，４とは異なり、良好な耐傷つき性が実現している。

次に、本発明の第４〜９の実施形態の具体的な実施例である実施例４〜８について説明する。実施例４〜８の積層吸音材の総厚さおよび目付量と、吸音効果と耐傷つき性について表５〜７に示す。吸音効果および耐傷つき性については、実施例１〜３および比較例１〜５と同様の方法で評価した。実施例４〜８では、表１に示す第１〜３の層１〜３に加えて、第４の層７が設けられている。実施例４〜８において用いられる第４の層７は、防炎処理が施されたポリエステル製織布の１種であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製防炎生地である。ここでは、流れ抵抗、目付および厚さが異なる２種類のＰＥＴ製防炎生地が用いられている。流れ抵抗、目付および厚さが小さいものを第１のＰＥＴ製防炎生地と称し、流れ抵抗、目付および厚さが大きいものを第２のＰＥＴ製防炎生地と称している。２種類のＰＥＴ製防炎生地の具体的な構成を表５に示す。

実施例４は前述した第４の実施形態と同様な構成であり、第１のポリウレタンフォームからなる第１の層１、第１のメルトブローン不織布からなる第２の層２、ツイル生地からなる第３の層３、第１のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７が、この順番に積層された積層吸音材Ｄ（図６参照）である。

実施例５は前述した第５の実施形態と同様な構成であり、第１のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７、第１のポリウレタンフォームからなる第１の層１、第１のメルトブローン不織布からなる第２の層２、ツイル生地からなる第３の層３、第１のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７が、この順番に積層された積層吸音材Ｅ（図７参照）である。本実施例の積層吸音材Ｅは、実施例４の積層吸音材Ｄの壁面側に第４の層７が１層追加された構成である。

実施例６は前述した第６の実施形態と同様な構成であり、第１のポリウレタンフォームからなる第１の層１、ツイル生地からなる第３の層３、第１のメルトブローン不織布からなる第２の層２、第２のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７の順番に積層された積層吸音材Ｆ（図８参照）である。

実施例７は前述した第８の実施形態と同様な構成であり、第１のポリウレタンフォームからなる第１の層１、ツイル生地からなる第３の層３、第１のメルトブローン不織布からなる第２の層２、ツイル生地からなる第３の層３、第１のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７が、この順番に積層された積層吸音材Ｈ（図１０参照）である。

実施例８は前述した第９の実施形態と同様な構成であり、第１のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７、第１のポリウレタンフォームからなる第１の層１、ツイル生地からなる第３の層３、第１のメルトブローン不織布からなる第２の層２、ツイル生地からなる第３の層３、第１のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７が、この順番に積層された積層吸音材Ｉ（図１１参照）である。本実施例の積層吸音材Ｉは、実施例７の積層吸音材Ｈの壁面側に第４の層７が１層追加された構成である。

表６〜７に示すように、実施例４〜８では、周波数５００Ｈｚ〜５０００Ｈｚの低周波の音を含む広範な周波数域の音に対して十分な吸音性が得られた。そして、音源側の表層に位置する第１または第２のＰＥＴ製防炎生地からなる第４の層７の効果により、良好な耐傷つき性と防炎効果とが得られた。さらに、この第４の層７に難燃処理や不燃処理を施して、難燃効果や不燃効果を付加することもできる。

１ 第１の層
２ 第２の層
３ 第３の層
４ 音源
５ 室
６ 壁面
７ 第４の層
Ａ〜Ｉ 積層吸音材

Claims (16)

1. 通気性材料からなる第１の層と、前記第１の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第２の層と、前記第２の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第３の層と、を有し、
   前記第１の層と前記第２の層と前記第３の層とが、前記第１の層、前記第２の層、前記第３の層の順番で積層されており、
   総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることを特徴とする積層吸音材。
2. 通気性材料からなる第１の層と、前記第１の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第２の層と、前記第２の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第３の層と、を有し、
   前記第１の層と前記第２の層と前記第３の層とが、前記第１の層、前記第３の層、前記第２の層の順番で積層されており、
   総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることを特徴とする積層吸音材。
3. 通気性材料からなる第１の層と、前記第１の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第２の層と、前記第２の層よりも流れ抵抗が大きく厚さが小さい通気性材料からなる第３の層と、を有し、
   前記第１の層と前記第２の層と２つの前記第３の層とが、前記第１の層、前記第３の層、前記第２の層、前記第３の層の順番で積層されており、
   総厚さが１０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下であることを特徴とする積層吸音材。
4. 前記第１の層は、流れ抵抗が０．１×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ３．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが５．０ｍｍ以上かつ４５ｍｍ以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の積層吸音材。
5. 前記第２の層は不織布からなり、流れ抵抗が２．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ７．０×１０⁵Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが２．０ｍｍ以上かつ５．０ｍｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の積層吸音材。
6. 前記第３の層は織布からなり、流れ抵抗が１．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載の積層吸音材。
7. 前記第３の層は綾織り生地（ツイル生地）、平織り生地、または繻子織り生地からなる、請求項１から６のいずれか１項に記載の積層吸音材。
8. 前記第２の層はメルトブローン不織布、またはメルトブローン不織布と該メルトブローン不織布を挟み込む１対のスパンボンド不織布とからなる多層構造体からなる、請求項１から７のいずれか１項に記載の積層吸音材。
9. 前記第１の層は多孔質体からなる、請求項１から８のいずれか１項に記載の積層吸音材。
10. 音源が存在する室内の壁面の少なくとも一部を覆い、前記第１の層が前記壁面側に位置して前記壁面に接するとともに、前記第２の層または前記第３の層が前記音源側を向くように配置されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の積層吸音材。
11. 前記第１の層と前記第２の層と１つまたは２つの前記第３の層とに加えて、防炎処理または難燃処理または不燃処理が施されている第４の層が積層されており、
    積層方向において、一方の端部に前記第１の層が位置し、他方の端部に前記第４の層が位置し、前記第１の層と前記第４の層との間に前記第２の層と１つまたは２つの前記第３の層とが位置する、請求項１から９のいずれか１項に記載の積層吸音材。
12. 音源が存在する室内の壁面の少なくとも一部を覆い、前記第１の層が前記壁面側に位置して前記壁面に接するとともに、前記第４の層が前記音源側を向くように配置されている、請求項１１に記載の積層吸音材。
13. 前記第１の層と前記第２の層と１つまたは２つの前記第３の層とに加えて、防炎処理または難燃処理または不燃処理が施されている２つの第４の層が積層されており、
    積層方向において、両端部にそれぞれ前記第４の層が位置し、２つの前記第４の層の間に、前記第１の層と前記第２の層と１つまたは２つの前記第３の層とが位置する、請求項１から９のいずれか１項に記載の積層吸音材。
14. 音源が存在する室内の壁面の少なくとも一部を覆い、前記第１の層に接する前記第４の層が前記壁面側に位置して前記壁面に接するとともに、前記第２の層または前記第３の層に接する前記第４の層が前記音源側を向くように配置されている、請求項１３に記載の積層吸音材。
15. 前記第４の層は織布または不織布からなり、流れ抵抗が１．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上かつ６．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下で、厚さが０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下である、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の積層吸音材。
16. 前記第４の層は綾織り生地（ツイル生地）、平織り生地、または繻子織り生地からなる、請求項１５に記載の積層吸音材。

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