JP2022034238A - 吸音材 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は吸音材の模式断面図である。吸音材10は、樹脂フィルム1と、基材層として連通孔を有する第一基材層2及び連通孔を有する第二基材層3と、をこの順に備える。樹脂フィルム側から入射した音(音響エネルギー)は、吸音材を透過する際に熱エネルギーとして散逸される。これにより音の減衰が観察される。
連通孔を有する基材層としては、樹脂発泡体、不織布、高分子多孔体、多孔質セラミック等が挙げられる。これらのうち、広い周波数領域における吸音特性に優れる観点から、基材層は樹脂発泡体又は不織布であってよい。第一基材層及び第二基材層は、同じ素材から構成されていてもよく、異なる素材から構成されていてもよい。
樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン(低密度又は高密度)、ポリプロピレン、共重合ポリエチレン、共重合ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、PTFE、FEP、PFA等のフッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、アラミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、エチレン・酢酸ビニル系樹脂などが挙げられる。樹脂フィルムは、連通孔を有しないフィルムである。
吸音材は、上記の各層間にさらに接着剤層を備えていてもよい。例えば、吸音材は、樹脂フィルム及び第一基材層間、並びに第一基材層及び第二基材層間の少なくともいずれかに接着剤層を備えていてもよい。接着剤層としては、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、イソブテン・無水マレイン酸共重合樹脂、アクリル共重合樹脂、アクリルモノマー、アクリルオリゴマー、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂(湿気硬化型含む)、シリル化ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴム、イソプレンゴム等の天然ゴム、水ガラス、シリケート等の接着成分を含む層、あるいは紙、布、樹脂フィルム、金属テープ等から構成される支持体の両面にこれらの接着成分を含む層を備える積層物(例えば両面テープ)などが挙げられる。また、接着剤層は、上記接着成分を含む層又は上記積層物を、樹脂フィルムの両面に備えるもの(接着シート)であってもよい。この場合樹脂フィルムとしては、上記した樹脂フィルムを用いることができる。各接着剤層は、同じ素材から構成されていてもよく、異なる素材から構成されていてもよい。
吸音材は、各層を積層することにより製造することができる。吸音材は、上記のとおり接着剤層を備えることにより各層が接着された状態で用いられてもよいが、各層が接着されずに用いられてもよい。また、一部の層間のみに接着剤層が設けられてもよい。吸音材を構成する積層体は、筐体に収納された状態で用いてもよい。
上記吸音材は広い周波数領域における吸音特性に優れる。そのため、上記吸音材は、自動車、鉄道車両、航空機、船舶、住宅等の建築物、電子機器、精密機械などの用途において好適に用いることができる。ここでいう広い周波数領域とは、周波数が500~1500Hzの領域とすることができ、上記吸音材は、当該周波数領域において優れた吸音特性を有する。
後述の表1~3に示す基材層を準備した。基材層の圧縮弾性率の測定には、基材層を20mm×20mmにカットしたものを測定サンプルとして用いた。測定サンプルの厚さは、ノギスで測定した。
ε=Δd/d1
式中、Δdは負荷による測定サンプルの厚さの変位(mm)を示し、d1は負荷をかける前の測定サンプルの厚さ(mm)を示す。
また、圧縮応力σ(MPa)は、次式より求めた。
σ=F/A
式中、Fは圧縮力(N)を示し、Aは負荷をかける前の測定サンプルの断面積(mm2)を示す。
圧縮弾性率E(MPa)は、次式を用いて、応力-ひずみ曲線より、ひずみが20%~30%の間の傾きから計算した。
E=(σ2-σ1)/(ε2-ε1)
式中、ε2は圧縮ひずみが30%であることを示し、ε1は圧縮ひずみが20%であることを示し、σ1は圧縮ひずみε1において測定される圧縮応力を示し、σ2は圧縮ひずみε2において測定される圧縮応力を示す。
両面アルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ12μm)を準備した。
両面テープ(スリーエムジャパン株式会社、PGD-100、厚さ0.12mm)を準備した。
接着剤層で樹脂フィルム及び基材層を貼り合わせることで、樹脂フィルム、接着剤層、第一基材層、接着剤層、及び第二基材層をこの順に備える吸音材を作製した。
作製した各吸音材の垂直入射吸音率を、以下に従って測定した。樹脂フィルム側から音を入射した。500~1500Hzにおける垂直入射吸音率の平均値を平均吸音率として算出し、比較例1の平均吸音率を100とした場合の比をその吸音材の吸音特性とした。結果を表1~3に示す。
装置名:4206型インピーダンス管(ブリュエル・ケアー社)
測定方法:垂直入射吸音率(JIS A 1405-1に準拠)
測定範囲:50~1600Hz
Claims (8)
- 樹脂フィルムと、連通孔を有する第一基材層と、連通孔を有する第二基材層と、をこの順に備え、
前記第一基材層の、25℃における圧縮弾性率が0.001~3.000MPaであり、
前記第二基材層の、25℃における圧縮弾性率が0.001~1.000MPaである、吸音材。 - 前記第一基材層及び前記第二基材層が、樹脂発泡体又は不織布である、請求項1に記載の吸音材。
- 前記第一基材層の厚さが、前記第二基材層の厚さよりも薄い、請求項1又は2に記載の吸音材。
- 前記樹脂フィルムが、ポリオレフィン、ポリエステル又はポリアミドから構成される、請求項1~3のいずれか一項に記載の吸音材。
- 前記樹脂フィルムの少なくともいずれかの表面に、金属蒸着層をさらに備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の吸音材。
- 前記樹脂フィルム及び前記第一基材層間、並びに前記第一基材層及び前記第二基材層間の少なくともいずれかに、接着剤層をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の吸音材。
- 前記第一基材層の圧縮弾性率が、前記第二基材層の圧縮弾性率よりも大きい、請求項1~6のいずれか一項に記載の吸音材。
- 厚さが1~100mmである、請求項1~7のいずれか一項に記載の吸音材。
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