JP2518589B2

JP2518589B2 - 膜振動吸音材

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Publication number: JP2518589B2
Application number: JP5020227A
Authority: JP
Inventors: 本徹森
Original assignee: YUNITSUKUSU KK
Current assignee: YUNITSUKUSU KK
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPH0683365A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸音特性のみならず軽
量で加工性等に優れ、かつ、必要に応じて、この吸音材
を通しての見通し性（See through)や、防塵性および無
塵性も確保することができる膜振動吸音材およびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】飛行場や高速道路およびその周辺、音楽
ホール、体育館、工事現場、トンネル内、クリーンルー
ム等、様々な場所で防音を目的として各種の吸音材が利
用されている。

【０００３】このような吸音材は、グラスファイバ、ロ
ックウール、スポンジのようなフエルト等の軟質多孔材
料、多孔質燒結板、金属繊維板、発泡金属板等の多孔質
成形板等、すべてが多孔質材であり、そのため吸音材は
多孔質材という一般的な概念がある。これらの吸音材は
吸音特性、耐候性、価格、加工方法等、各種の点で一長
一短であり、用途に応じてそれに適したものが用いられ
ている。

【０００４】ところで、近年では吸音材の用途も多様化
し、求められる特性も吸音特性以外に様々な要求がなさ
れている。その中の一つに、吸音材を配置した場所で、
吸音材を介して向う側が見通せること、つまり見通し性
（See through)がある。

【０００５】例えば、高速道路においては、付近住民へ
の騒音公害を防止するために道路の両側に側壁として吸
音材より構成される防音壁が配置されている。高速道路
の防音壁としては、遮音性が良好である等の点でポリカ
ーボネートが用いられていたが、ポリカーボネート製の
遮音壁は内部反射音が高い。また、このような従来の防
音壁は完全に道路外の視界を遮蔽してしまうため、同乗
者が外の景色を見ることができず、また、運転者にも圧
迫感を与えてしまう結果となり、吸音特性に加え、見通
し性を有する吸音材の出現が望まれている。

【０００６】また、工場や研究所等における騒音とし
て、各種の工作機械や測定機械、ポンプ、ボイラー、発
電機等に源を発する騒音がある。これらの騒音源は、必
要に応じてグラスファイバなどの多孔質材製の吸音材に
よって囲まれた状態で作動されるが、従来の吸音材は見
通し性を有さないので、機械の作動状況を吸音材を通し
て確認することができず、ここでも見通し性の良好な吸
音材の出現が望まれている。

【０００７】他方、クリーンルーム等においてはダスト
の発生および侵入は絶対に防ぐ必要がある。ところが、
従来の吸音材は多孔質材であるためクリーンルームへの
応用は不適当である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決することにあり、良好な吸音特
性や加工性、強度のみならず、吸音材を通しての見通し
性も確保することができ、また、必要に応じて防塵性や
無塵性も確保することができ、クリーンルーム等の用途
にも問題なく好適に使用できる膜振動吸音材を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者は鋭意検討を重ね、下記の知見を得ること
により本発明を成すに至った。

【００１０】前述のように、現在一般に使用されている
吸音材の材料としては、グラスファイバ、ロックウール
等の軟質多孔質材料；多孔質焼結板、金属繊維板、金
属発泡板等の多孔質成型板材料；パンチングメタル等
の孔あき板材料；等が用いられている。これらの吸音
材を各種検討すると、見通し性を確保することは困難で
ある。

【００１１】他方、ビニールシート等の薄膜の膜振動、
すなわち平滑な面に振動を起こさせることにより、若干
吸音することが知られている。ところが、この平滑な面
の振動を適用して得られる吸音効果は非常に低く、最大
吸音率でも０．３〜０．４程度であるため実用化される
には到らなかった。

【００１２】ここで、本発明者は、薄膜の膜振動による
吸音を詳細に検討して、下記の知見を得た。従来、多数
利用されている吸音材に、図１に示されるような、グラ
スファイバ５０を、表面保護材としてビニールシート等
の薄膜５２で覆った吸音材５４が知られている。このよ
うな吸音材５４は、一般的に遮音材５６（剛体）と組み
合わされて使用されるが、薄膜５２の状態に応じて吸音
特性が異なる。

【００１３】図１（ａ）に示される状態、つまり、薄膜
５２の緩く張った状態では、吸音材５４の特性は主にグ
ラスファイバ５０の密度や厚さ等によって決定され、こ
れらに加えて、薄膜５２の厚さや剛性等をコントロール
することにより、広い周波数領域に渡って良好な吸音特
性を発現する吸音材とすることができる。ところが、図
１（ｂ）に示されるように、薄膜５２の面積を小さいも
のとして、薄膜５２が張力（テンション）を持った状態
でグラスファイバ５０を覆って吸音材５４を構成した場
合には、吸音材５４の特性は、グラスファイバ５０の密
度や厚さに関係なく、薄膜５２の張力、厚さ等によって
決定される。

【００１４】すなわち、図１（ａ）に示される吸音材５
４のように薄膜５２が柔軟性を持った状態では、音波Ｇ
が薄膜５２に当たると、ほとんどの場合グラスファイバ
５０の特性によって吸音率が決定される。これに対し、
図１（ｂ）に示されるように薄膜５２が張力を持った状
態であると、音波Ｇの多くは薄膜５２によって反射され
てしまい、吸音特性は、ほぼ薄膜５２によって決定され
る。ここで、薄膜５２の吸音特性は共鳴周波数ｆによっ
て決定される。共鳴周波数ｆは下記式によって示され
る。ｆ＝［Ｃ² ・（ρm ／Ｅ）^1/2 ］／１．８ｔ上記式において、Ｃは音速を、ρm は薄膜５２の体積密
度を、ｔは薄膜５２の厚さを、Ｅは薄膜５２のヤング率
を、それぞれ示す。

【００１５】上記式より明らかなように、体積密度ρm
を一定とした場合、共鳴周波数ｆは薄膜５２のヤング率
Ｅ、すなわち薄膜５２の張力（テンション）および厚さ
ｔに大きく影響される。

【００１６】ここで、このような薄膜は自己形状保持性
を有さない。そのため薄膜を吸音材として使用可能にす
るためには、前述のように適度な張力を保った状態で何
らかの保持部材によって薄膜５２を保持する必要があ
る。本発明者は適度な張力および見通し性を確保した状
態で、薄膜を好適に保持できる方法を検討した結果、エ
クスパンドメタル、パンチングメタル、金網等の多数の
開口を有する板状体によって、連続面のあるいは複数の
破断部を有する薄膜を挟持することにより、張力および
見通し性を確保して薄膜を保持できると共に、前述の膜
振動による吸音作用に加え、板状体による吸音作用が加
わって極めて優れた吸音特製を発現できることを見出し
本発明を成すに至った。

【００１７】すなわち、本発明の膜振動吸音材の第１の
態様は、多数の開口を有しかつ互いに開口率の異なる板
状体で、樹脂薄膜を挟持してなることを特徴とする膜振
動吸音材を提供する。また、本発明の膜振動吸音材の第
２の態様は、多数の開口を有しかつ互いに開と率の異な
る板状体で樹脂薄膜を挟持してなる積層体と、多孔質材
とを有することを特徴とする膜振動吸音材を提供する。

【００１８】また、前記本発明の膜振動吸音材におい
て、前記板状体が、エクスパンドメタル、パンチングメ
タルおよび金網のいずれかであるのが好ましい。

【００１９】また、前記本発明の膜振動吸音材におい
て、前記板状体がアルミニウムまたは鉄製から選択され
る１以上であるのが好ましい。

【００２０】また、前記本発明の膜振動吸音材を高速道
路等の防音壁に利用する際には、前記樹脂薄膜が透明で
あるのが好ましい。

【００２１】また、前記本発明の膜振動吸音材をクリー
ンルーム等の防音壁に利用する際には、前記樹脂薄膜が
連続面であるのが好ましい。

【００２２】また、前記本発明の膜振動吸音材をクリー
ンルーム以外の防音壁に利用する際には、前記樹脂薄膜
が破断部を有するのが好ましい。

【００２３】このような本発明の膜振動吸音材は、用途
に応じて各種の態様が可能である。例えば、全面的に連
続面の樹脂薄膜、つまり全く破断部分を有さない樹脂薄
膜を用いることにより、吸音特性のみならず極めて優れ
た防塵性および無塵性を確保することができ、クリーン
ルーム等の用途に利用することができる。また、背後
（吸音材に対して音源の逆側）に多孔質材を組み合わせ
ることにより、クリーンルーム内の防塵性および無塵性
を確保したまま、より良好な吸音特性を得ることも可能
である。

【００２４】他方、樹脂薄膜として透明なものを用いる
ことにより、良好な見通し性を確保することができ、空
港や高速道路の防音壁や工場内部における機械用の防音
部材等、見通し性を要求される用途に好適に用いること
ができる。しかも、樹脂薄膜に破断部を形成することに
より、この破断部の膜振動によってより優れた吸音特性
を発現することができ、見通し性を確保した状態で、極
めて優れた吸音特性を得、前述の高速道路や工場等、見
通し性と優れた吸音特性との両方を要求される用途には
特に好適に利用できる。なお、この場合、透明遮音材を
併用してもよい。

【００２５】

【実施態様】以下、本発明の膜振動吸音材について詳細
に説明する。図２に、本発明の膜振動吸音材の一例の概
略図を示す。なお、図２において、（ａ）は本発明の膜
振動吸音材の一例の一部切り欠き平面図を、（ｂ）は同
ｂ−ｂ線断面図を示す。

【００２６】図２に示される膜振動吸音材（以下、吸音
材とする）７０は、多数の開口を有する板状体（以下、
板状体とする）として、金属板に多数の開口を形成して
なるいわゆるパンチングメタルを用いた例であって、開
口率の異なる２枚のパンチングメタル、つまり小さな開
口７２ａを有するパンチングメタル７２と大きな開口７
４ａを有するパンチングメタル７４とによって、樹脂薄
膜１６を挟持してなる構成を有する。

【００２７】本発明の吸音材は、このような構成、すな
わちパンチングメタル、エクスパンドメタル等の、多数
の開口を有し自己形状保持性を有し、かつ互いに開口率
の異なる板状体で、連続面のあるいは複数の破断部を有
する樹脂薄膜を挟持してなる構成を有することにより、
樹脂薄膜の膜振動に加え、多数の開口を有する板状体に
よる吸音作用が加味されて、極めて優れた吸音特性を発
現する。しかも、図示例においては、樹脂薄膜１６を２
枚のパンチングメタル７２および７４で挟んだだけの簡
易な構成で、極めて優れた吸音特性を発現する。

【００２８】このような本発明の吸音材による吸音作用
を、図２を参照して説明する。前述のように、張力を持
たず適度な弛みを持った樹脂薄膜１６は、音波を受けて
振動して良好な吸音特性を発現することができる。ここ
で、樹脂薄膜１６の膜振動を利用して良好な吸音特性を
得るためには、樹脂薄膜１６が音波に対して十分に振動
可能な状態である必要があり、そのためには、ある程度
の非固定面積が必要である。他方、後述するが、良好な
吸音特性を得ることができる樹脂薄膜１６は、膜厚４〜
５０μｍ程度の薄膜であり、吸音に必要な面積を有し、
良好な吸音特性を発揮する樹脂薄膜１６は強度に問題が
ある。また、樹脂薄膜そのものでは形状保持性もない。

【００２９】これに対し、本発明の吸音材７０は（開口
率の異なる）板状体、図示例においてはパンチングメタ
ル７２および７４によって樹脂薄膜を挟持する構成とす
ることにより、樹脂薄膜１６の振動を妨害することな
く、しかも樹脂薄膜１６が破損することを防止する。つ
まり、樹脂薄膜１６はパンチングメタル７２の開口部分
においては、パンチングメタル７４によって一方の面の
みが押さえられているにすぎないので、この部分は音波
に対して自由に振動することができる。他方、例え振動
可能な部分であっても一方の面は開口の小さなパンチン
グメタル７２によって押さえられているので、外部から
力が加わった場合であっても、樹脂薄膜は他方のパンチ
ングメタル７４によって保護され破断することがない。

【００３０】以下、このような膜振動および（多数の開
口を有する）板状体による吸音作用についてより詳細に
説明すると、図２（ｂ）に示されるようにパンチングメ
タル７２とパンチングメタル７４とによって挟持される
樹脂薄膜１６に音波Ｇが入射すると、樹脂薄膜１６面に
当たる音波（振動する空気）の圧縮作用によって樹脂薄
膜１６が振動して、吸音作用を発現する（以下、吸音作
用ａとする）。また、樹脂薄膜１６に入射した音波Ｇ
は、樹脂薄膜１６表面に沿って流れるので、この音波Ｇ
の流れの粘性作用による吸音作用を発現する（以下、吸
音作用ｂとする）。さらに、前述の吸音作用ａのように
樹脂薄膜１６が振動すると、樹脂薄膜１６がこれを挟持
するパンチングメタル７２およびパンチングメタル７４
に当たり、振動および音のエネルギーを吸収して吸音作
用を発現する（以下、吸音作用ｃとする）。本発明の吸
音材は、樹脂薄膜１６が破断部分を有さない連続面であ
る場合には、上記吸音作用ａ〜ｃの相乗効果によって極
めて優れた吸音特性を発揮することができる。

【００３１】ここで、樹脂薄膜１６が連続面ではなく、
規則的あるいは不規則に形成された切れ込み等の複数の
破断部を有する場合は、前記吸音作用ｂおよびｃの影響
はほとんどなくなり、変わって破断部分の膜振動による
吸音作用（以下、吸音作用ｄとする）が発現し、前述の
吸音作用ａと共に、いわゆるヘルムホルツの共鳴構造体
となって極めて優れた吸音特性を発揮することができ
る。なお、本発明の吸音剤が樹脂薄膜１６に破断部を有
する場合は、吸音特性は吸音作用ａおよびｄによってほ
とんど支配されるので、樹脂薄膜１６をパンチングメタ
ル等の板状体と組み合わせなくても、グラスウールやロ
ックウール等の軟質多孔質材と組み合わせても良好な吸
音特性を得ることができる。

【００３２】このような本発明の吸音材において、板状
体は図示例のパンチングメタルには限定はされず、金
網、エクスパンドメタル、樹脂製の網や孔空き板等、多
数の開口を有し自己形状を保持することができる板状体
が各種利用可能であり特に限定はない。また、パンチン
グメタルとエクスパンドメタル、パンチングメタルと金
網等、異なるもので樹脂薄膜を挟持してもよい。なお、
以下の説明は便宜的に板状体としてパンチングメタル７
２および７４を用いた例を代表例として行うが、特に記
載がない場合には金網やエクスパンドメタルを用いた場
合も基本的に同様である。

【００３３】本発明の吸音材７０において、パンチング
メタル７２および７４の開口率には特に限定はないが、
良好な吸音特性を得るためには、３０〜８０％程度の開
口率とするのが好ましい。また開口７２ａ等の形状には
特に限定はなく、図示例の四角形以外にも、丸形、三角
形等であってもよい。

【００３４】ここで、図示例の吸音材７０は好ましい態
様として、パンチングメタル７２と７４との開口率が異
なる。このような構成とすることにより、前述の吸音作
用ａ〜ｃを良好に発現することができ、より優れた吸音
特性を得ることができる。なお、本発明において開口率
の異なるパンチングメタルとは、各パンチングメタルの
１つの開口（７２ａや７４ａ）の面積が異なることを示
す。

【００３５】開口率の差には特に限定はなく、樹脂薄膜
１６を挟持するパンチングメタル７２および７４の開口
７２ａおよび７４ａが重ならず、好適にズレた状態とで
きるような差があればよい。

【００３６】用いるパンチングメタルの板厚には特に限
定はないが、吸音特性、取り扱い性、加工性等や、後述
する圧着する態様における生産性等を考慮すると、０．
３〜１mm程度のものが好適に利用される。なお、同様の
理由で、板状体としてエクスパンドメタルを利用する場
合には通常０．４mm〜５mmのものが、また、板状体とし
て金網を用いる場合には線径０．３mm〜２mmのものそれ
ぞれが好適に用いられる。

【００３７】本発明の吸音材において、パンチングメタ
ル等の板状体の材料には特に限定はなく、アルミニウ
ム、鉄、銅等の各種の金属やステンレス等の合金、各種
の樹脂等がいずれも利用可能である。特に、加工性、耐
候性、軽量である点や、後述する板状体を圧着する態様
の場合には、互いの密着性や樹脂薄膜１６との密着性等
の点でアルミニウムやその合金は好適に利用される。ま
た、吸音特性等の点で、鉄やその合金も好適に利用され
る。

【００３８】本発明の吸音材７０は、このようなパンチ
ングメタル７４とパンチングメタル７２とによって樹脂
薄膜１６を挟持してなる構成を有する。本発明の吸音材
７０は、上記構成を有することにより、樹脂薄膜の膜振
動を利用し、強度、加工性にも優れ、必要に応じて見通
し性、防塵性をも有する吸音材を実現したものである。
しかも、図示例は構成もパンチングメタル７２および７
４によって樹脂薄膜を挟んだだけの簡易な構成である。

【００３９】本発明に用いられる樹脂薄膜１６として
は、塩化ビニル系薄膜、ポリエチレン系薄膜、ポリプロ
ピレン系薄膜、弗化エチレン系薄膜、ポリビニリデン系
薄膜、アクリル系薄膜等、公知の各種の樹脂薄膜がいず
れも適用可能であるが、吸音特性、耐候性、耐久性等の
点で、弗化エチレン系薄膜、ポリビニリデン系薄膜が特
に好適に適用される。

【００４０】弗化エチレン系薄膜に用いられる弗化エチ
レン系の樹脂としては、公知の各種のものが例示される
が、４弗化エチレン（ＰＴＦＥ）、４弗化エチレン・６
弗化プロピレン共重合体、４弗化エチレン・ポリエチレ
ン共重合体（ＥＴＦＥ）、３弗化塩化エチレン（ＰＣＴ
ＦＥ）等が好適に例示される。これらの弗化エチレン系
樹脂は、不燃性で、かつ耐薬品性、耐候性、耐熱性に優
れたものである。

【００４１】また、ポリビニリデン系薄膜として用いら
れるポリビニリデン系の樹脂としては、公知の各種のも
のが例示されるが、２弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ビ
ニリデン・サイアナイド等が好適に例示される。これら
のビニリデン系樹脂は耐薬品性および耐候性に優れたも
のである。

【００４２】このような樹脂薄膜１６の厚さとしては、
特に限定はないが、好適な膜振動を得、良好な吸音特性
を実現するために４〜５０μｍ程度、好ましくは６〜１
０μｍ程度とするのがよい。

【００４３】本発明の吸音材７０は、前述のように、開
口１８を有するパンチングメタルによって樹脂薄膜１６
を挟持してなる構成を有する。そのため、樹脂薄膜１６
として透明なものを選択することにより、吸音材７０を
通しての見通し性（See through)を確保することがで
き、高速道路の防音壁、工場や研究所に配備される機械
用の防音材等、吸音材を通して逆側の観察が希望される
用途に特に好適に利用可能となる。

【００４４】なお、本発明の吸音材７０に用いられる樹
脂薄膜１６は、透明なものに限定はされず、不透明であ
っても良いのはもちろんである。また、樹脂薄膜１６は
有色であってもよく、さらに、樹脂薄膜１６に合わせて
パンチングメタル等に着色を施してもよい。

【００４５】樹脂薄膜１６は、連続面すなわち全く破断
部分を有さないものであってもよく、あるいは、破断部
を形成したものであっても良い。樹脂薄膜１６として連
続面すなわち全く破断部分を有さないものを利用した際
には、前述の吸音作用ａ〜ｃによって、他方、破断部を
有する樹脂薄膜１６を利用した際には吸音作用ａおよび
ｄによって、それぞれ優れた吸音特性を発現することが
できる。

【００４６】例えば、本発明の吸音材７０の樹脂薄膜１
６として破断部分を有さない薄膜を用いることにより、
ＬＳＩ工場のクリーンルーム等、防塵性や無塵性を強く
要求される用途により好適に利用可能となる。近年の技
術の進歩と共に、ＬＳＩや薬品の工場や研究所等におい
てクリーンルームの必要性が増大している。クリーンル
ームの内部には各種の製造機械、分析・測定機器等、様
々な音源が配備されているので作業環境等の点で騒音を
防止する必要があるが、従来の吸音材は多孔質材を利用
しているので、ダストの発生および侵入を防ぐことが困
難であり、これのみではクリーンルーム用の吸音材とし
て用いることはできない。

【００４７】これに対し、本発明の吸音材７０は多孔質
材を用いない樹脂薄膜の膜振動を利用する吸音材である
ので、ダスト発生の心配がない。しかも、樹脂薄膜１６
に破断部分がなければ外部からのダストの侵入も防ぐこ
とができ、防塵性や無塵性を確保した状態で、従来の多
孔質材の吸音材を（音源に対して背後に）組み合わせて
使用することも可能となり、より優れた吸音特性を得る
ことができる。なお、この多孔質材を組み合わせた膜振
動吸音材（本発明の別の態様）については後に詳述す
る。従って、本発明の吸音材７０、特に樹脂薄膜１６に
破断部分を有さない本発明の吸音材７０は、クリーンル
ーム等の極めて高度な防塵性や無塵性を要求される用途
に配備される吸音材として極めて有用である。

【００４８】他方、樹脂薄膜１６に切れ込み等の破断部
を形成することにより、より優れた吸音特性を発現する
ことができる。前述のように、本発明の吸音材７０は樹
脂薄膜１６の膜振動を利用した吸音材であるが、樹脂薄
膜１６に破断部を形成することにより、吸音に際し、樹
脂薄膜１６と共にこの破断部分が膜振動して、優れた吸
音特性を発揮することができる（前述の吸音作用ｄ）。
また、破断部の形成によって見通し性が損なわれること
もない。そのため、樹脂薄膜１６に破断部を有する態様
は、高速道路や工場等、見通し性と吸音特性との両方を
要求される用途には特に好適に用いることができる。

【００４９】樹脂薄膜１６に破断部を形成する場合、破
断部は開口の大きなパンチングメタル７４の開口、ある
いは開口の小さなパンチングメタル７２の開口に合わせ
て規則的に形成したもの、あるいは、不規則に形成した
もの等、全く限定はなく、また、破断部の数等にも全く
限定はない。また、その大きさや形状は樹脂薄膜１６の
強度を損なわない程度に任意のサイズを設定すればよ
い。

【００５０】このような本発明の吸音材７０の製造方法
には特に限定はなく、例えば、パンチングメタル７２お
よび７４と樹脂薄膜１６との積層体を形成し、周辺部や
任意の部分を各種の部材や接着剤で固定したものであっ
てもよく、あるいは、周辺を枠体等で押さえたものであ
っても良い。

【００５１】図３に本発明の吸音材の別の例の概略平面
図が、図４に同Ａ−Ａ線概略断面図が、図５に同Ｂ−Ｂ
線概略断面図がそれぞれ示される。図示例の吸音材１０
は、大きな開口を有するエクスパンドメタル１２と開口
の小さなエクスパンドメタル１４とによって樹脂薄膜１
６を挟持して、エクスパンドメタル１２と、樹脂薄膜１
６と、エクスパンドメタル１４とが圧着されてなる構成
を有する。

【００５２】エクスパンドメタルとは、基本的に図６に
示されるような形状を有するものであり、金属薄板に多
数の切込みを入れ、この切込みを略直角方向に引張って
開口１８を形成し、全体を網状にしたものである。エク
スパンドメタルは、金属薄板の切込み断面が引張り力に
よってねじれ、金属薄板平面と直角方向のみならず平行
方向、斜め方向等にずれているねじれ部分のため、図示
例のような樹脂薄膜１６を２枚のエクスパンドメタルに
よって挟持した積層体を圧着した態様においては、樹脂
薄膜１６やエクスパンドメタル同士で絡み付き、良好に
密着することが可能である。

【００５３】このようなエクスパンドメタルは、前述の
切れ込みや、引っ張り等の加工程度によって開口１８の
大きさ等が異なる。本発明に適用されるエクスパンドメ
タルの加工程度には特に限定はなく、エクスパンドメタ
ルと他の部材との密着性や、所望する吸音特性等に応じ
て適宜決定すればよい。なお、このような圧着される態
様においては、開口の大きなエクスパンドメタルでは通
常１mm〜５mmのものが、他方、開口の小さなエクスパン
ドメタルでは通常０．４mm〜１．５mmのものが好適に用
いられる。また、板状体として金網を用いる場合には、
開口の大きな金網としては線径１mm〜２mmのものが、他
方、開口の小さな金網としては線径０．３mm〜１mmのも
のが好適に用いられる。

【００５４】ここで、図示例の吸音材１０のように圧着
する態様においては、樹脂薄膜１６を挟持する２枚のエ
クスパンドメタル１２および１４の開口率が異なる方が
良好な吸音率を発現することができる。特に、大きな開
口１８を有するエクスパンドメタル１２の開口率が大き
い方が（開口１８が大きいほうが）、音波に対して良好
な樹脂薄膜１６の振動を得て優れた吸音特性を得ること
ができる。

【００５５】吸音材１０において、エクスパンドメタル
１２とエクスパンドメタル１４との開口率の差（開口の
大きさの差）には特に限定はなく、吸音材１０の用途に
応じて適宜選択すればよいが、吸音特性、後述する見通
し性、樹脂薄膜１６の破損防止等の点で、通常、エクス
パンドメタル１２の開口１８が、エクスパンドメタル１
４の開口１８の１〜５０倍程度であり、吸音すべき周波
数を考慮してエクスパンドメタルの開口の大きさを選択
するとよい。

【００５６】このような圧着によって樹脂薄膜１６を挟
持した構成を有する吸音材１０の製造方法としては、各
種の積層体の製造方法が適用可能であるが、好ましく
は、樹脂薄膜１６をエクスパンドメタル１２およびエク
スパンドメタル１４で挟んだ積層体を作製し、この積層
体をロール等によって連続的に加圧して圧着し、図４
（図５）に示されるような板状積層体とする方法が挙げ
られる。

【００５７】まず、樹脂薄膜１６をエクスパンドメタル
１２およびエクスパンドメタル１４で挟んで積層体を作
製し、次いで、この積層体をプレスやロール等を用いて
圧着して板状積層体とする。このような加圧圧着を用い
ることにより、エクスパンドメタル１２に添っての断面
図である図５に示されるように、金属の展延性によっ
て、開口の大きなエクスパンドメタル１２に小さなエク
スパンドメタル１４が食い込んで各材料は好適に密着
し、製造後に任意の形状に切断することや、所望の形状
に加工することが可能である。特に、エクスパンドメタ
ルとしてＡｌあるいはＡｌ系合金より形成されるＡｌ系
エクスパンドメタルを用いることにより、より好ましく
は、焼鈍処理を施されたＡｌ系エクスパンドメタルを用
いることにより、各材料の強力な密着力を得ることがで
き、特に加圧圧着による態様においては、強度、加工性
等に優れた吸音材を実現することができる。

【００５８】吸音材１０を、このように圧着して製造す
る際の圧力としては、特に限定はないが、各材料を好適
に密着することができるという点で、好ましくは 300〜
2000kg/cm²程度とするのが好ましい。また、圧着を全面
的に行わず部分的に圧着したものであってもよく、必要
に応じて接着剤等を補助に使ってもよい。なお、樹脂薄
膜１６に破断部を形成する際には、あらかじめ樹脂薄膜
１６の所望の位置に切れ込み、キズ等を設けておいても
よい。

【００５９】このような本発明の吸音材を使用する際
は、特に限定はないが、音波による樹脂薄膜１６の振動
が良好に起こるように、開口率の低い板状体、つまり小
さな開口を有する板状体を音源側に向けるのが好まし
い。

【００６０】本発明の膜振動吸音材の別の態様は、この
ような吸音材７０や１０、つまり互いに開口率の異なる
パンチングメタルやエクスパンドメタル等の板状体で、
連続面のあるいは破断部を有する樹脂薄膜を挟持した積
層体に、さらにグラスファイバやロックウール等、従来
公知の多孔質吸音材とを組合わせたものである。このよ
うな構成とすることにより、前記本発明の吸音材と多孔
質材との特性を兼ね備えた、極めて良好な吸音特性を有
する吸音材を実現することができる。

【００６１】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
の（膜振動）吸音材についてより詳細に説明する。［実施例１］１２×１２mmの開口を持つ角パンチングメ
タル（開口率５６％）、および１０×１０mmの開口を持
つ角パンチングメタル（開口率６４％）によって、厚さ
９μｍの破断部を有さない透明なＰＴＦＥ製の薄膜を挟
持して、図２に示される態様（単に樹脂薄膜を板状体で
挟んだ態様）の本発明の吸音材を作製した。このような
吸音材を用い、８０mmの背後空気層を取って、ＪＩＳ
１４０５−１９６３に基づいて垂直入射法吸音率を測定
した。なお、吸音材は１０×１０mmの開口を持つ角パン
チングメタルを音源側に配置した。結果を図７に示す。
図７に示されるように、本発明の吸音材は広範な周波数
領域にわたって良好な吸音特性を有することが解る。

【００６２】［実施例２］１２×１２mmの開口を持つ角
パンチングメタル（開口率５６％）、および板厚１mmの
Ａｌ製のエクスパンドメタル（開口の短目方向の中心距
離５mm、長目方向の中心距離１０mm）を圧延してフラッ
トにした板状体によって、厚さ６マイクロの破断部を有
さない透明なＰＴＦＥ製の薄膜を挟持して、図２に示さ
れるような樹脂薄膜を板状体で挟持した態様の本発明の
吸音材を作製した。このような吸音材を用い、５０、６
０、および８０mmの背後空気層を取って、ＪＩＳ１４
０５−１９６３に基づいて垂直入射法吸音率を測定し
た。なお、吸音材はエクスパンドメタルを持つ角パンチ
ングメタルを音源側に配置した。結果を図８に示す。図
８に示されるように、本発明の吸音材は広範な周波数領
域にわたって良好な吸音特性を有することが解る。な
お、図８においては、ａが背後空気層５０mm、ｂが背後
空気層６０mm、ｃが背後空気層８０mmの結果をそれぞれ
示す。

【００６３】［実施例３］図３に示されるような圧着さ
れた態様の本発明の吸音材を作製するための材料とし
て、下記のものを用意した。ａ．板厚１mmのＡｌ製のエクスパンドメタルＳ（開口の
短目方向の中心距離５mm、長目方向の中心距離１０mm）ｂ．板厚２mmのＡｌ製のエクスパンドメタルＬ（開口の
短目方向の中心距離３６mm、長目方向の中心距離７６m
m）ｃ．厚さ１０μｍの破断部を有さない透明なＰＴＦＥ製
の薄膜ｃｄ．厚さ１０μｍの破断部を有する透明なＰＴＦＥ製の
薄膜ｄ

【００６４】上記各材料を用いて、Ａｌエクスパンドメ
タルでＰＴＦＥ薄膜を挟持した積層体を作製し、８００
kg/cm²で圧着して、図３に示される態様の下記に示す各
種の（膜振動）吸音材を作製した。用いた材料（作製し
た積層体）を下記表１に示す。

【００６５】作製した吸音材と、８０mmの空気層、ある
いは面密度３２kg/m³ のグラスファイバを用いた８０mm
のグラスファイバ層（以下、ＧＦ層とする）とを組み合
わせて、ＪＩＳＡ１４０９−１９６７による建築材料
の残響室法による吸音率を測定した。なお、作製した吸
音材は、小さな開口を有するエクスパンドメタルＳを音
源側に向けて測定を行った。吸音率の測定結果を図９に
示す。なお、空気層およびグラスファイバ層の有無は、
○（有る）、×（無し）で表１に併記する。

【００６６】

【００６７】図９に示されるように、破断部を有さない
薄膜ｃおよび破断部を有する薄膜ｄを同じ開口率のエク
スパンドメタルで挟持した吸音材ＡおよびＢに比べ、異
なる開口率のエクスパンドメタルで同様の薄膜を挟持し
た吸音材ＣおよびＤは良好な吸音率を発揮する。また、
前記吸音材ＣおよびＤの背後空気層の代わりに、ＧＦ層
を用いた吸音材ＥおよびＦは、より良好な吸音特性を発
揮している。

【００６８】［実施例４］前記ｂのエクスパンドメタル
Ｌの代わりに、さらに開口率の大きなエクスパンドメタ
ル、つまり、開口の短目方向の中心距離５０mm、長目方
向の中心距離１００mmのエクスパンドメタルを用いて本
発明の膜振動吸音材を作製し、同様の実験を行った。そ
の結果、図９に示される吸音特性よりも、より優れた吸
音特性を得ることができた。以上の結果より、本発明の
効果は明らかである。

【００６９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、良好な吸音特性や加工性、強度のみならず、吸音
材を通しての見通し性も確保することができ、また、ク
リーンルーム等における用途では、必要に応じて防塵性
も確保することができる吸音材を実現することができ、
各種の用途に好適に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸音材に用いられた薄膜の吸音特性への影響を
説明するための概略図である。

【図２】（ａ）は本発明の膜振動吸音材の一例を示す概
略平面図、（ｂ）は同ｂ−ｂ線断面図である。

【図３】本発明の膜振動吸音材の別の例を示す概略斜視
図である。

【図４】図３に示される吸音材のＡ−Ａ線概略断面図で
ある。

【図５】図３に示される吸音材のＢ−Ｂ線概略断面図で
ある。

【図６】エクスパンドメタルの概略斜視図である。

【図７】本発明の膜振動吸音材の一例の吸音特性を示す
グラフである。

【図８】本発明の膜振動吸音材の別の例の吸音特性を示
すグラフである。

【図９】本発明の膜振動吸音材の別の例の吸音特性を示
すグラフである。

【符号の説明】

１０，７０膜振動吸音材１２エクスパンドメタル（開口大）１４エクスパンドメタル（開口小）１６，５２樹脂薄膜１８開口７２，７４パンチングメタルＧ音波

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の開口を有しかつ互いに開口率の異な
る板状体で、樹脂薄膜を挟持してなることを特徴とする
膜振動吸音材。
【請求項２】多数の開口を有しかつ互いに開口率の異な
る板状体で樹脂薄膜を挟持してなる積層体と、多孔質材
とを有することを特徴とする膜振動吸音材。
【請求項３】前記板状体が、エクスパンドメタル、パン
チングメタルおよび金網のいずれかである請求項１また
は２に記載の膜振動吸音材。
【請求項４】前記板状体が、アルミニウムおよび鉄製か
ら選択される１以上である請求項１〜３のいずれかに記
載の膜振動吸音材。
【請求項５】前記樹脂薄膜が透明である請求項１〜４の
いずれかに記載の膜振動吸音材。
【請求項６】前記樹脂薄膜が連続面である請求項１〜５
のいずれかに記載の膜振動吸音材。
【請求項７】前記樹脂薄膜が複数の破断部を有する請求
項１〜６のいずれかに記載の膜振動吸音材。