JP5762284B2 - メッシュ層を含む多層吸音構造物 - Google Patents

Description

本開示は、第１の微小穿孔フィルム、第２の微小穿孔フィルム、及び第１の微小穿孔フィルムと第２の微小穿孔フィルムとの間に挟まれたメッシュ層を含む多層吸音構造物に関する。

多くの様々な分野で、音を吸収するために種々の吸音材が使用されている。例えば、吸音材は、電気電子機器に使用されることが多い。そのような機器のサイズ縮小及びコスト削減は引き続き重視されており、薄くて柔軟な吸音材が望ましい。電気電子機器の場合、電磁遮蔽特性も望ましいことがある。

したがって、広範囲の周波数の音を吸収することができ、薄く（裏側空気層を含んでも）、場合によっては電磁遮蔽特性を有する吸音材を提供することが望ましい。

本開示は、第１の微小穿孔フィルム、第２の微小穿孔フィルム、及び第１の微小穿孔フィルムと第２の微小穿孔フィルムとの間に挟まれたメッシュ層を含む、多層吸音構造物を提供する。多層吸音構造物は、比較的薄くてよく（例えば、約５０マイクロメートル〜１５００マイクロメートル、又は約８０マイクロメートル〜１０００マイクロメートルの全厚を有することができる）、比較的薄い裏側空気層（例えば、約１ｍｍ〜約２０ｍｍ、又は約１ｍｍ〜約１０ｍｍ）を使用することを可能にできる。この多層吸音構造物は、様々な周波数の音を有効に吸収することができる。更に、特定の実施形態では、本開示の多層吸音構造物は、強化された電磁遮蔽特性を有し得る。多層吸音構造物は、様々な種類の電気電子機器でよく見られるような比較的限られた空間又は狭い空間内で使用することができる。

したがって、本明細書の一態様において、貫通マイクロボアを有する第１の微小穿孔フィルム、貫通マイクロボアを有する第２の微小穿孔フィルム、並びに第１の微小穿孔フィルムと第２の微小穿孔フィルムとの間に挟まれたメッシュ層を含む、多層吸音構造物が開示される。

また、本明細書では、貫通マイクロボアを有する第１の微小穿孔フィルム、貫通マイクロボアを有する第２の微小穿孔フィルム、並びに第１の微小穿孔フィルムと第２の微小穿孔フィルムとの間に挟まれたメッシュ層を含む多層吸音構造物を提供する工程と、多層吸音構造物を音響源と音反射面との間に、裏側空気層が多層吸音構造物と音反射面との間にある状態で位置決めする工程と、含む、音を吸収する方法も開示される。

また、本明細書では、音反射面と、貫通マイクロボアを有する第１の微小穿孔フィルム、貫通マイクロボアを有する第２の微小穿孔フィルム、並びに第１の微小穿孔フィルムと第２の微小穿孔フィルムとの間に挟まれたメッシュ層を含む多層吸音構造物であって、多層吸音構造物と音反射面との間に裏側空気層がある状態で音反射面の近くに配置された、多層吸音構造物と、を有する吸音材も開示される。

本発明の上記の概要は、本発明の図示される各実施形態又はあらゆる実施を説明しようとするものではない。図及び以下の詳細な説明は、これらの実施形態をより具体的に例示する。

本開示の多層吸音構造物の一実施形態の断面図。 本開示の多層吸音構造物の別の実施形態の断面図。 本開示の多層吸音構造物の一実施形態の上面切り欠き図。 本開示の多層吸音構造物の別の実施形態の断面図。 様々な裏側空気層（間隙）厚さを有する多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 ２枚の微小穿孔フィルム層の組み合わせ、及び多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 様々なメッシュサイズを有するメッシュ層を有する多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 様々な種類の材料の第１及び第２の微小穿孔フィルム層を有する多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 様々な種類の材料の第１及び第２の微小穿孔フィルム層を有する多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 様々な厚さの第１及び第２の微小穿孔フィルム層を有する多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 様々な材料のメッシュ層を有する多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 様々な積層方法によって組み立てられた多層吸音構造物の吸音係数のグラフ。 様々なメタルメッシュの電磁遮蔽特性を示すグラフ。

本発明は種々の修正及び代替の形態に容易に応じるが、その細部は一例として図面に示されており、また詳しく説明することにする。しかしながら、その意図は、記載された特定の実施形態に本発明を限定することにないことを理解するべきである。反対に、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の趣旨及び範囲内にあるすべての変更、等価物、及び代替物を網羅しようとするものである。

図１は、本開示の多層吸音構造物の一実施形態の断面図である。この実施形態では、多層吸音構造物１００は、第１の微小穿孔フィルム１０２、第２の微小穿孔フィルム１０６、及び第１の微小穿孔フィルム１０２と第２の微小穿孔フィルム１０６との間に挟まれたメッシュ層１０４を有する。第１の微小穿孔フィルム１０２は、第１のパターンで存在しフィルム１０２を貫通する貫通マイクロボア１０８を有する。第２の微小穿孔フィルム１０６は、第２のパターンで存在しフィルム１０６を貫通する貫通マイクロボア１１０を有する。一実施形態では、貫通マイクロボア１０８及び１１０は、約１０マイクロメートル〜約２００マイクロメートルの直径範囲を有する。様々な実施形態では、貫通マイクロボア１０８及び１１０は、約７７，５００個／平方メートル〜約６，２００，０００個／平方メートル、又は約６２０，０００個／平方メートル〜約３，１００，０００個／平方メートルのボア密度で存在する。一実施形態では、第１の微小穿孔フィルム１０２及び第２の微小穿孔フィルム１０６はそれぞれ、約０．１秒／１００ｃｃ〜約３００秒／１００ｃｃの透気度を有する（株式会社東洋精機製作所から入手可能なＧＵＲＬＥＹ ＴＹＰＥ ＤＥＮＳＯＭＥＴＥＲを使用して、ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に概要が示されるような手順を使用して測定された）。ガーレー法での透気度は、１００ｃｃの空気がフィルムを透過するのにかかる時間を示す（１００ｃｃ当たりの秒数）。

各フィルムの貫通マイクロボアは、円形でも非円形（例えば、楕円形、スリット、正方形など）でもよく、規則的でも不規則的でもよい。非円形又は不規則形状のマイクロボアの場合、用語「直径」は、非円形マイクロボアの開口部と同じ面積を有する円形開口部の直径を指す。またマイクロボアは、様々なサイズであってよい。そのような場合、直径は、フィルムのマイクロボア全数の平均直径を指す。第１の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアの直径及び間隔は、本明細書で以下に詳しく説明されるように、第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアの直径及び間隔と同じでも異なってもよい。

第１の微小穿孔フィルム１０２及び／又は第２の微小穿孔フィルム１０６は、これに限定されないが、柔軟性を有する樹脂フィルムを含んでもよい。使用することができる代表的な高分子材料には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリブチレンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、又はポリビニルアセタールなどのポリビニル樹脂、三酢酸セルロース又は酢酸セルロースなどのセルロースエステル樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。第１の微小穿孔フィルム１０２及び第２の微小穿孔フィルム１０６の厚さは同じでも異なってもよく、一実施形態では、それぞれは厚さ約１０マイクロメートル〜約２５０マイクロメートルである。フィルムの単位面積当たりの重量は限定されないが、約５グラム／平方メートル〜約５００グラム／平方メートルであることができる。

メッシュ層は、高分子材料又は金属からなることができるが、これらに限定されない。使用できる代表的な高分子材料には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリブチレンなどのポリオレフィン、ナイロン６又はナイロン６，６などのナイロン、あるいはエチレンテトラフロオルエチレン（ＥＴＦＥ）又はポリテトラフルオロエチレンなどのフルオロポリマー（ＰＴＦＥ）が挙げられるが、これらに限定されない。使用することができる代表的な金属には、銅、アルミニウム、鉄、スズ、チタン、ニッケル、鉛、亜鉛、銀、金及びこれらの混合物、配合物及び／又は合金が挙げられるが、これらに限定されない。使用できる可能性のある特定の合金には、例えば、黄銅、青銅、ステンレス鋼、ベリリウム銅、又はリン青銅が挙げられる。

メッシュ層の厚さは、限定されないが、一実施形態では、約３０マイクロメートル〜約１０００マイクロメートルであることができる。フィルムの単位面積当たりの重量は、限定されないが、一実施形態では、約５グラム／平方メートル〜約１５００グラム／平方メートルであることができる。

本出願に使用されるとき、用語「メッシュ」は、マトリックス又は網状組織；の形態の１組の部材（例えば、繊維、紐、糸、細片、リボン、支柱（strut）など）を意味する。そのようなメッシュは、例えば、既存の繊維を取得し、その繊維を編み、織り、綴り、からませ、かつ／又は接着することによって形成され得る。又は、そのようなメッシュは、網状組織；（例えば、網目状の重合体網状結合）を直接（既存の個々の繊維から組み立てられたメッシュではなく）形成するために、前駆体材料を提供し、それにモールド成形、重合、架橋などを行うことによって形成されてもよい。メタルメッシュの特定の事例では、メタルメッシュは、いわゆるエキスパンドメタル構造を含んでもよい。形成方法に関係なく、そのようなメッシュ層は、一般的に、第３の寸法（厚さ）よりも実質的に大きい２つの寸法（例えば、長さ及び幅）を有し、自立型ウェブとして取り扱われる（巻き上げ、積層など）のに十分な物理的強度と完全性を有する構造を含む。

一実施形態では、メッシュ層は、メッシュ層の厚さを貫通するメッシュ穴１０５を有する。メッシュ穴１０５は、サイズ及び／又は形状が均一でも均一でなくてもよく、また円形でも円形でなくてもよい。場合によって、メッシュ穴は、正方形でもよい（例えば、メッシュ穴がほぼ垂直に配向された織られた糸又は部材によって画定された場合）。場合によって、メッシュ穴は、形状及び／又はサイズが不規則かつ／又は可変でもよい。

メッシュ穴１０５の平均直径には、約０．００１ｍｍ〜約３０ｍｍ、又は約０．０２ｍｍ〜約２０ｍｍが挙げられるが、これらに限定されない（直径という用語は、実際のメッシュ穴の面積と同等の面積を有する円形の穴の直径を指す）。特に、ほぼ正方形又はほぼ長方形のメッシュ穴を伴う幾つかの事例では、メッシュ穴は、穴の一方又は両方の主（長）軸にわたる距離により特徴付けられてもよい（本明細書で説明する特定のメッシュに関して行われたときに）。当然ながら、そのような事例では、やはり平均（同等）の直径が計算されることができる。

そのようなメッシュは、メッシュを構成する繊維（例えば、高分子繊維、織物などの場合は糸、又はメタルメッシュの場合はワイヤ）の（平均）断面寸法に関して特徴付けられてもよい。そのような繊維は、断面が比較的均一でもよく（例えば、円形、正方形など）、その場合は、メッシュ繊維を特徴付けるのに単一パラメータ（例えば、断面が円形の繊維の場合は繊維直径）で十分なことがある。又は、そのような繊維は、断面が不均一でもよい（例えば、卵形、楕円形、又は長方形）。そのような場合、そのような繊維は、長断面寸法及び短断面寸法によって特徴付けられてもよい。本明細書に使用される繊維の平均断面寸法には、約２０マイクロメートル〜約２ｍｍが挙げられるが、これらに限定されない。

微小穿孔フィルムとメッシュ層との組み合わせにより、構造物が比較的薄い場合及び／又は比較的薄い裏側空気層を使用する場合でも、優れた吸音を達成することができる。理論又は機構によって限定されることを望むものではないが、本開示の多層吸音構造物は、例えば、フィルムの膜振動、貫通マイクロボア内の空気の摩擦、又はこれらの機構の組み合わせによって、音を吸収することができる。更に、メッシュ層が金属材料を含むときに、強化された電磁遮蔽特性を達成することができる。

多層吸音構造物１００の層は、任意の既知の方法によって作製することができる。例えば、ニードルを有するローラでニードルパンチすることにより第１のフィルムを微小穿孔して、貫通マイクロボアを形成することができる。必要に応じて、そのようなニードルパンチにニップロール（バックアップロール）を使用することができる。貫通マイクロボアの微小穿孔には、前述のように、様々な種類のニードルを使用することができ、様々な形状の貫通マイクロボアを実現し使用することができる。第１のフィルムに関して述べた手法と同じ手法によって、第２のフィルムを微小穿孔することができる。

本明細書に示したように、第１の微小穿孔フィルム、メッシュ層及び第２の微小穿孔フィルムは、この順序で配置されてよい（即ち、メッシュ層が２つの微小穿孔フィルムの間に挟まれている）。一実施形態では、これらは、メッシュ層の少なくとも一部分が第１及び第２の微小穿孔フィルムの一部分と接触しているように位置決めされる。特定の実施形態では、これらは、メッシュ層の一部分だけが第１及び第２の微小穿孔フィルムと接触しているように位置決めされる。そのような構成により、第１の微小穿孔フィルムと第２の微小穿孔フィルムとの間の少なくとも特定の場所に追加の空気間隙ができる（メッシュの存在により、そのメッシュ穴によって第１の微小穿孔フィルムと第２の微小穿孔フィルムとの間に供給された空気間隙に加えて）。そのような追加の空気間隙により、吸音性が更に改善され得る。

一実施形態では、第１及び第２の微小穿孔フィルム並びにメッシュ層は、乾式積層、接着、ステープル留め、又は縫合などの任意の既知の積層方法によって積層されることにより共に配置される（例えば、貼り付けられる）。乾式積層の場合、加熱積層が使用されてもよく、又は加熱なし（室温）の積層が使用されてもよい。接着の場合は、例えば、圧感接着剤、ホットメルト接着剤、ボンド又はボンディングテープによる接着が使用され得る。特定の実施形態では、例えば不連続の場所だけに接着剤を塗布することによって、スポット又はポイント結合が使用される。選択された場所だけの乾式積層によって、又はスポット接着、ステープル留め、縫合などによって達成されるようなスポット結合若しくは貼り付けによって、第１及び／又は第２の微小穿孔フィルムの少なくとも一部分とメッシュ層との間の少なくとも特定の場所に追加の空気間隙が有利にもできる。そのような追加の空気間隙ができると、吸音が更に改善されることができる。

図１を参照すると、特定の実施形態では、第１の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアのパターンは、第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアのパターンと異なってもよい。したがって、２つのそのような微小穿孔フィルムがメッシュ層の対向する表面に隣接して配置されて図１のサンドイッチ構造が形成されると、第１及び第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアは、互いにぴったりと合わなくなる。即ち、第１の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアのうちの幾つかは、第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアと重なる関係になり得るが、第１の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアの少なくとも幾つかは、第２の微小穿孔フィルムの中実部分（即ち、貫通マイクロボアのない部分）と重なる関係になる。また、第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアのうちの少なくとも幾つかは、第１の微小穿孔フィルムの中実部分と重なる関係になり得る。

このタイプの構成は、本明細書では、第１の微小穿孔フィルムの貫通ボア及び第２の微小穿孔フィルムの貫通ボアが非整合パターン（non-aligned pattern）を有するという専門用語によって定義され、整合パターン（aligned pattern）を伴う構造と区別される。整合パターン（後で更に述べる）は、例えば、第１の微小穿孔フィルム及び第２の微小穿孔フィルムを共に配置し（例えば、メッシュ層がその間にある状態で）、次に両方のフィルムを単一操作で微小穿孔する（例えば、両方のフィルムをニードルパンチすることにより）ことによって実現することができ、その場合、第１の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボア全ては、必然的に第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアと整合される。

そのような非整合パターンの場合、各微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアが、他の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアと整合された数、整合された貫通マイクロボアの場所、及びひとつのフィルム上の個々の貫通マイクロボアと他のフィルムの貫通マイクロボアとの重なり量は、当然ながら、２つの異なるフィルムの厳密な微小穿孔パターン及び／又はそれらのフィルムをメッシュ層１０４の対向する側に配置したときの２つのフィルムの互いに対する配置に依存することになる。特定の実施形態では、貫通マイクロボア１０８のどれもが貫通マイクロボア１１０と整合されない場合がある。

また、代替実施形態では、第１及び第２の微小穿孔フィルムが同一の微小穿孔パターンを有する場合でも、第１の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアが第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアとぴったり合わないようにメッシュ層の対向する側に２つのフィルムを配置することによって、非整合パターンを実現することができることも指摘される。

図２は、本開示の多層吸音構造物の別の実施形態の断面図である。この実施形態では、多層吸音構造物２００は、貫通マイクロボア２０８を有する第１の微小穿孔フィルム２０２、メッシュ穴２０５を有するメッシュ層２０４、及び貫通マイクロボア２０９を有する第２の微小穿孔フィルム２０６を有し、これらはこの順序で配置されている。そのような実施形態では、貫通マイクロボア２０８及び貫通マイクロボア２０９は、整合パターンを有する。そのような構成は、例えば、層２０２、２０４及び２０６を共に積層し、次にこれらの層を微小穿孔作業にかけることによって得ることができる（そのような場合、メッシュ層２０４がそのような作業の実行を許容する必要がある）。そのような構成は、事前に微小穿孔されたフィルム２０２及び２０６を利用し、層２０２、２０４及び２０６を、フィルム２０２の貫通マイクロボア２０８がフィルム２０６の貫通マイクロボア２０９と整合されまたその逆になるように位置合わせして配置されることによっても得ることができる。この手法の特定の実施形態では、貫通マイクロボア２０８及び２０９は、同じサイズ（又は形状）でなくてもよく、各ボア２０８の少なくとも一部分が対応するボア２０９と少なくとも部分的に整合するように位置決めされるだけでよい。

フィルム２０２及び２０６の貫通マイクロボア２０８と２０９の直径、密度及び透気度の範囲はそれぞれ、前述の貫通マイクロボア１０８、１１０と同じである。第１及び第２の微小穿孔フィルム２０２及び２０６並びにメッシュ層２０４の例示的な材料、厚さ及び単位面積当たりの重量は、前述のものと同じである。

図３は、第１の微小穿孔フィルム３０２の側から見た本開示の多層吸音構造物の一実施形態の上面切り欠き図である。多層吸音構造物３００は、貫通マイクロボア３０８及び３０９をそれぞれ有する第１及び第２の微小穿孔フィルム３０２及び３０６、並びに第１の微小穿孔フィルム３０２と第２の微小穿孔フィルム３０６との間のメッシュ層３０４を有する。貫通マイクロボア３０８及び３０９は、代替の実施形態では、整合パターンを含んでもよく非整合パターンを含んでもよい。

貫通マイクロボア３０８及び３０９のサイズ、密度及び透気度は、前述の貫通マイクロボア１０８及び１１０と同じである。第１及び第２の微小穿孔フィルム並びにメッシュ層の例示的な材料、厚さ、単位面積当たりの重量は、前述のものと同じである。

図４は、本開示の多層吸音構造物の別の実施形態の断面図である。吸音効果を作り出すために、図４に代表的に示したように、多層吸音構造物１００／２００／３００を音反射面４２０に又はその近くに設置することができる。様々な実施形態では、第１の微小穿孔フィルム又は第２の微小穿孔フィルムのどちらかを音響源（例えば、到来する空気伝播音）に向くように設置することができる。更に、多層吸音構造物１００／２００／３００は、多層吸音構造物と音反射面４２０との間に裏側空気層（間隙）４０２を有することができる。裏側空気層が比較的薄い（例えば、約１ｍｍ〜約２０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍｍ、又は約１ｍｍ〜約５ｍｍなど）場合でも、本開示の多層吸音構造物は、良好な吸音効果を発揮することができる。必要に応じて、多層吸音構造物は、何らかの形状に形成されてもよい。例えば、多層吸音構造物は、シートの１つ以上の縁にフランジ４０４を備えてもよく、その結果、シートをフランジ４０４によって音反射面４２０に取り付けることができ、多層吸音構造物の少なくとも一部分が、多層吸音構造物のその部分と音反射面４２０との間に空気層４０２が存在するように十分に音反射面から遠ざけられる。

図５は、様々な厚さの裏側空気層を有する多層吸音構造物の吸音係数を、不織シートと比較して示したグラフである。（比較のために、スペクトル５００は、厚さ約１０ｍｍの不織シートの吸音係数を示す。この例及び他の例において、１０ｍｍの不織シートは、スパンボンドされたスクリムを有する、メルトブローン法で作製された密度約２００グラム／平方メートルのポリプロピレンウェブで構成される。）本明細書で使用されるとき、用語「裏側空気層」は、音響源と多層吸音構造物の反対側の音反射面との間の距離を意味する。他のスペクトルは、平均直径約１００マイクロメートルの貫通マイクロボアを非整合パターンで１，２４０，０００個／平方メートルのボア密度で有する２つの厚さ１２マイクロメートルの微小穿孔ＰＥＴフィルム、及び微小穿孔ＰＥＴフィルム間に、約１２ｍｍのメッシュ穴が配置された厚さ４００マイクロメートルのＰＥＴメッシュ層を有する多層吸音構造物のものである。メッシュ層の重量は、約３４グラム／平方メートルであり、メッシュは、約３２０マイクロメートルの短断面寸法及び約１．５ｍｍの長断面寸法を有する繊維で構成されていた。これらのＰＥＴフィルムはそれぞれ、ニードル付きローラで個別に穿孔され、次にこれらのフィルムは、メッシュ層の相対する面に貼り付けられ、次にＴＲＡＮＳ ＪＵＭＢＯ ＪＰ−５０４０Ａ装置（ジャパンポリマーク株式会社から入手可能）により、室温で３０秒間、約１００ｋｇの負荷を使用して積層された。メッシュ層の両面には、積層前に噴霧接着剤が塗布された。各微小穿孔ＰＥＴフィルムは、約１７グラム／平方メートルの重量及び約０．４秒／１００ｃｃの透気度を有する。図５に示したように、各多層吸音構造物は、様々な厚さの裏側空気層での吸音に関して試験された。全ての吸音スペクトル（この例及び他の全ての例において）は、周知のインピーダンス管試験を使用してＡＳＴＭ Ｅ １０５０にしたがって生成された。フィルム試料及び多層吸音構造物試料に関して、試料は、フィルム又は多層吸音構造物の直径２９ｍｍの切片がインピーダンス管の開口部全体に亘るようにインピーダンス管内に位置決めされ、試料の縁は両面接着剤を使用してインピーダンス管の開口部のフランジに接着された状態にされ、したがって、多層吸音構造物は、入射音に対して垂直に配置された（これらの実験では、多層吸音構造物は、音響源が微小穿孔フィルムの１つを向くように位置決めされた）。インピーダンス管の反射面（音響源から見て試料の後ろ）は、図５の様々なスペクトルに示した厚さ（深さ）の裏側空気間隙ができるように調整された。不織シート試料の場合、不織シートは、空気間隙なしにインピーダンス管の反射面に直接配置された。

図６は、フィルム／フィルム積層体及び多層吸音構造物の吸音係数のグラフである。スペクトル６００は、裏側空気層がなく約１０ｍｍの厚さを有する不織シートの吸音係数を示す。スペクトル６０２は、厚さ１２マイクロメートルの２つの微小穿孔ＰＥＴフィルムからなるフィルム積層体の吸音係数を示す。これらのＰＥＴフィルムは、図５に使用されたものと同じであり、ＴＲＡＮＳ ＪＵＭＢＯ ＪＰ−５０４０Ａ装置（ジャンパンポリマーク株式会社から入手可能）で、ニードルによる穿孔後に、室温で３０秒間、約１００ｋｇの負荷を使用して積層された。これらのＰＥＴフィルムには、積層前に噴霧接着剤が塗布された。スペクトル６０４は、前述の微小穿孔ＰＥＴフィルムとそれらのフィルムの間に積層されたメッシュ層とを含む多層吸音構造物の吸音係数を示す。メッシュ層は、スペクトル５０２のものと同じであった。多層吸音メッシュ層は、前述の方法と同じ方法によって調製され、第１及び第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアは、非整合パターンであった。スペクトル６０６は、前述の微小穿孔ＰＥＴフィルムとそれらのフィルムの間に積層されたメッシュ層とを含む多層吸音構造物の吸音係数を示す。メッシュ層は、スペクトル６０４に使用されたものと同じであった。６０６の多層吸音構造物は、図２に関して述べた手順と類似の手順で調製され、第１及び第２の微小穿孔フィルムの貫通マイクロボアは、整合パターンであった。スペクトル６０２、６０４及び６０６の吸音材の裏側空気層は１０ｍｍであった。図６の全てのスペクトルは、図５に関して述べた方法と類似の方法で生成された。

図７は、様々なメッシュサイズのメッシュ層を含む多層吸音構造物の吸音係数を不織シートと比較して示したグラフである。スペクトル７００は、裏側空気層がなく約１０ｍｍの厚さを有する非不織シートの吸音係数を示す。スペクトル７０２、７０４、７０６、７０８、７１０及び７１２の試料は、スペクトル６０６と同じ厚さ１０マイクロメートルの微小穿孔ＰＥフィルムと、スペクトル６０６に使用されたものと同じ厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルムとを含んでいた。スペクトル７０２のメッシュ層は、約２７７マイクロメートル×約３００マイクロメートルの平均メッシュ穴と約１５３マイクロメートルの断面寸法とを有する厚さ２９０マイクロメートルのポリプロピレン（ＰＰ）メッシュを含んでいた（日本東京の株式会社ＮＢＣから入手可能な産業用メッシュクロスＰＰ＃７０）。スペクトル７０４のメッシュ層は、約６４７マイクロメートルの平均メッシュ穴と約２００マイクロメートルの断面寸法とを有する厚さ３９０マイクロメートルのエチレンテトラフロオルエチレン（ＥＴＦＥ）メッシュを含んでいた（ＮＢＣから入手可能な産業用メッシュクロスＡＦ３０）。スペクトル７０６のメッシュ層は、約９９０マイクロメートルの平均メッシュ穴と約２８０マイクロメートルの断面寸法とを有する厚さ５２０マイクロメートルのナイロンメッシュを含んでいた（ＮＢＣから入手可能な産業用メッシュクロスＮＢ２０）。スペクトル７０８、７１０及び７１２のメッシュ層は、ＰＥＴメッシュを含んでいた。７０８のメッシュは、約４ｍｍのメッシュ穴、約５９グラム／平方メートル、及び約２６０マイクロメートルの厚さを有していた。このメッシュは、約１６０マイクロメートルの短断面寸法及び約１ｍｍの長断面寸法を有する繊維で構成されていた。７１０のメッシュは、スペクトル５０２のものと同じである。７１２のメッシュは、約１９ｍｍのメッシュ穴、約７グラム／平方メートル及び約２００マイクロメートルの厚さを有していた。このメッシュは、約１６０マイクロメートルの短断面寸法及び約０．６ｍｍの長断面寸法を有する繊維で構成されていた。７０２、７０４及び７０６の多層吸音メッシュ層は、メッシュ表面に接着剤が塗布されずまた積層が約７０℃で行われたという点を除き、図５に関して述べた方法と類似の方法によって調製された。７０８、７１０及び７１２の多層吸音メッシュ層は、メッシュ表面に接着剤が塗布されなかったという点を除き、図５に関して述べた方法と類似の方法によって調製された。裏側空気層は、１０ｍｍであった。図７のスペクトルは全て、図５に関して述べた方法と類似の方法で生成された。

図８ａ及び図８ｂは、様々な厚さ又は材料のフィルムを含む多層吸音構造物の吸音係数を不織シートと比較して示したグラフである。スペクトル８００は、裏側空気層がなく約１０ｍｍの厚さを有する不織シートの吸音係数を示す。スペクトル８０２に使用された試料は、スペクトル５０２に使用されたものと同じであった。スペクトル８０４に使用された試料は、スペクトル８０２に使用されたような厚さ１２マイクロメートルのＰＥＴフィルム、スペクトル８０２に使用されたようなメッシュ層、及びスペクトル６０６に使用されたような厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルムを含んでいた。厚さ１２マイクロメートルのＰＥＴフィルムは、音響源に向いていた。スペクトル８０６に使用された試料は、スペクトル８０４に使用されたような厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルム、スペクトル８０４に使用されたようなメッシュ層、及びスペクトル８０４に使用されたような厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルムを含んでいた。スペクトル８０８に使用された試料は、スペクトル８０４に使用されたような厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルム、スペクトル８０４に使用されたようなメッシュ層、及びスペクトル８０４に使用されたような厚さ１２マイクロメートルのＰＥＴフィルムを含んでいた。厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルムは、音響源に向いていた。スペクトル８１０に使用された試料は、厚さ２０マイクロメートルのポリエチレン（ＰＥ）フィルム、スペクトル８０４に使用されたようなメッシュ層、及びスペクトル８０４に使用されたような厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルムを含んでいた。厚さ２０マイクロメートルのＰＥフィルムは、約１，２４０，０００個／平方メートルのボアを有し、ボアは、約１００マイクロメートルの平均直径を有していた。ＰＥフィルムの透気度は、約０．８秒／１００ｃｃであった。厚さ２０マイクロメートルのＰＥフィルム及び厚さ１２マイクロメートルのＰＥＴフィルムの重量は、ほとんど同じであり、約１７グラム／平方メートルであった。厚さ２０マイクロメートルのＰＥフィルムは、音響源に向いていた。スペクトル８１２に使用された試料は、厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルムが音響源に向いている点を除き、８１０に使用されたものと同じであった。多層吸音構造物はそれぞれ、図５に関して述べた方法と同じ方法で調製された。裏側空気層は１０ｍｍであった。図８のスペクトルは全て、図５に関して述べた方法と類似の方法で生成された。

図９は、様々な厚さの第１及び第２の微小穿孔フィルム層を有する多層吸音構造物の吸音係数を不織シートと比較したグラフである。スペクトル９００は、裏側空気層がなく約１０ｍｍの厚さを有する不織シートの吸音係数を示す。スペクトル９０２の試料は、スペクトル７０２に使用されたような厚さ１０マイクロメートルのＰＥフィルム、スペクトル７０６に使用されたようなナイロンメッシュ、及び５０２に使用されたような厚さ１２マイクロメートルのＰＥＴフィルムを含んでいた。スペクトル９０４の試料は、スペクトル９０２に使用されたようなＰＥフィルム、スペクトル９０２に使用されたようなメッシュ、及びボア密度１，２４０，０００個／平方メートルで平均直径約１００マイクロメートルの貫通マイクロボアを含む厚さ５０マイクロメートルのＰＥＴフィルムを含んでいた。ＰＥＴフィルムの透気度及び重量はそれぞれ約１．６秒／１００ｃｃ及び約７０グラム／平方メートルであった。スペクトル９０６の試料は、厚さ５０マイクロメートルのＰＥフィルム、９０２と同じメッシュ、及び９０２と同じＰＥＴフィルムを含んでいた。厚さ５０マイクロメートルのＰＥフィルムは、約１００マイクロメートルの平均直径の貫通マイクロボアを１，２４０，０００個／平方メートルのボア密度で含んでいた。ＰＥフィルムの透気度及び重量はそれぞれ約４．５秒／１００ｃｃ及び約４４グラム／平方メートルであった。スペクトル９０８の試料は、９０６と同じＰＥフィルム、９０２と同じメッシュ、及び９０４と同じＰＥＴフィルムを含む。音響源は、ＰＥフィルムに向いていた。多層吸音構造物はそれぞれ、スペクトル７０８、７１０及び７１２の試料と同じ方法によって調製された。裏側空気層は１０ｍｍであった。図９のスペクトルは全て、図５に関して述べた方法と類似の方法で生成された。

図１０は、様々な組み合わせのフィルム及び多層吸音構造物の吸音係数を不織シートと比較して示したグラフである。スペクトル１０００は、裏側空気層がなく厚さ約１０ｍｍを有する不織シートの吸音係数を示す。スペクトル１００２、１００４、１００６、１００８及び１０１０の試料は、スペクトル７０２に使用されたような厚さ１０マイクロメートルのＰＥフィルム、メッシュ層、及びスペクトル７０２に使用されたような厚さ３８マイクロメートルのＰＥＴフィルムを含んでいた。スペクトル１００２のメッシュ層は、５１２マイクロメートルのメッシュ穴及び約２３５マイクロメートルの断面寸法を有する厚さ４４０マイクロメートルのナイロンメッシュを含んでいた（ＮＢＣから入手可能な産業用メッシュクロスＮＢ３４）。スペクトル１００４のメッシュ層は、約３３５マイクロメートル×３６７マイクロメートルの平均メッシュ穴及び約１７３マイクロメートルの断面寸法を有する厚さ約３２５マイクロメートルのＰＥメッシュを含んでいた（ＮＢＣから入手可能な産業用メッシュクロス＃６０）。スペクトル１００６のメッシュ層は、約２１１マイクロメートルの平均メッシュ穴及び７１マイクロメートル断面寸法を有する厚さ約１２５マイクロメートルのＰＥＴメッシュを含んでいた（ＮＢＣから入手可能な産業用メッシュクロスＴ−ＮＯ．９０Ｓ）。スペクトル１００８のメッシュ層は、約２７マイクロメートルの平均メッシュ穴及び約３３マイクロメートル断面寸法を有する厚さ約６０マイクロメートルのＰＥＴメッシュを含んでいた（ＮＢＣから入手可能な産業用メッシュクロス＃７０）。スペクトル１０１０のメッシュ層は、スペクトル７０２と同じＰＥＴメッシュを含んでいた。多層吸音構造物はそれぞれ、スペクトル７０２、７０４及び７０６の試料と同じ方法によって調製された。裏側空気層は１０ｍｍであった。図１０のスペクトルは全て、図５に関して述べた方法と類似の方法で生成された。

図１１は、様々な積層方法による多層吸音構造物の吸音係数の不織シートと比較したグラフである。スペクトル１１００は、裏側空気層がなく厚さ約１０ｍｍを有する不織シートの吸音係数を示す。スペクトル１１０２は、スペクトル７１０の試料と同じ多層吸音構造物の吸音係数を示す。１１０２の多層吸音構造物は、スペクトル７０８、７１０及び７１２の試料と同じ方法によって調製された。スペクトル１１０４の試料は、１１０２の試料と同じ層を有し、スペクトル７０２、７０４及び７０６の試料と同じ方法によって調製された。裏側空気層は１０ｍｍであった。図１１のスペクトルは全て、図５に関して述べた方法と類似の方法で生成された。

図１２は、様々なメタルメッシュの電磁遮蔽特性を示すグラフである。スペクトル１２００及び１２０４の試料は、ＳＵＳ３０４を含むステンレス鋼と、スペクトル５０２に使用されたものと同じ厚さ１２マイクロメートルのＰＥＴフィルムとを含んでいた。１２００のステンレス鋼メッシュは、約０．６ｍｍのメッシュ穴、約０．３ｍｍのワイヤ断面寸法、及び約５３７マイクロメートルの厚さを有し、１２０４のステンレス鋼メッシュは、約１．５ｍｍのメッシュ穴、約０．３ｍｍのワイヤ断面寸法、及び約５５６マイクロメートルの厚さを有する。スペクトル１２０２及び１２０６の試料は、銅メッシュと、スペクトル５０２に使用されたものと同じ厚さ１２マイクロメートルのＰＥＴフィルムとを含んでいた。１２０２の銅のメッシュは、約０．４ｍｍのメッシュ穴、約０．２ｍｍのワイヤ断面寸法及び約６４６マイクロメートルの厚さを有し、１２０６の銅メッシュは、約０．８ｍｍのメッシュ穴、約０．３ｍｍのワイヤ断面寸法及び約５６０マイクロメートルの厚さを有していた。図１２のスペクトルは全て、ＫＥＣ方法にしたがって生成され、この方法は、Ｋａｎｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒによって開発された遮蔽効果測定方法である。ＴＥＭセル内の電界分布に基づいて、ＥＭＩ遮蔽効果試験装置は、信号送信軸に垂直な平面上の２つの相対する面の間に試料を対称的に保持する試験空間を有する。送信アンテナが電磁界を生成するようにセットされ、受信アンテナの信号レベルが測定される。送信アンテナ及び受信アンテナの信号レベルを比較することによって電界強度減衰が計算され、この減衰が遮蔽効果の測定値である。射出部分と受信部分との間の試験空間は１０ｍｍであり、０．１〜１０００ＭＨｚの周波数が測定に使用された。一般的に、２０ｄＢ以上の遮蔽効果を有する物品が９０％以上の電磁波を遮ると言うことができる。

以上述べた開示から、この開示が様々に変更されてもよいことは明らかであろう。そのような変更は、この開示の趣旨及び範囲から逸脱しないと考えられるべきであり、当業者に明らかなそのような全ての変更は、以下の特許請求の範囲に含まれるものとする。

Claims (5)

1. 多層吸音構造物であって、
   貫通マイクロボアを有する第１の微小穿孔フィルム、貫通マイクロボアを有する第２の微小穿孔フィルム、及び前記第１の微小穿孔フィルムと前記第２の微小穿孔フィルムとの間に挟まれたメッシュ層を有し、
   前記第１及び第２の微小穿孔フィルムのそれぞれが、１０マイクロメートル〜２５０マイクロメートルの範囲の厚さを有し、
   前記メッシュ層が、３０マイクロメートル〜１０００マイクロメートルの範囲の厚さを有し、
   前記第１及び第２の微小穿孔フィルムのそれぞれに形成された前記貫通マイクロボアが、１０マイクロメートル〜２００マイクロメートルの範囲の貫通マイクロボア直径を有している、多層吸音構造物。
2. 前記第１及び第２の微小穿孔フィルムのそれぞれが、（ａ）０．１秒／１００ｃｃ〜３００秒／１００ｃのガーレー透気度、（ｂ）７７，５００個／平方メートル〜６，２００，０００個／平方メートルの貫通マイクロボア密度、又は、（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の組み合わせを有する、請求項１に記載の多層吸音構造物。
3. 前記メッシュ層が、（ａ）０．００１ｍｍ〜３０ｍｍの平均直径を有するメッシュ穴、（ｂ）５グラム／平方メートル〜１５００グラム／平方メートルの重量、又は、（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方を有する、請求項１又は２に記載の多層吸音構造物。
4. 多層吸音構造物であって、
   貫通マイクロボアを有する第１の微小穿孔フィルム、貫通マイクロボアを有する第２の微小穿孔フィルム、及び前記第１の微小穿孔フィルムと前記第２の微小穿孔フィルムとの間に挟まれたメッシュ層を有し、
   前記第１及び第２の微小穿孔フィルムのそれぞれに形成された前記貫通マイクロボアの少なくとも一部が互いに非整合となっている、多層吸音構造物。
5. 吸音材であって、
   音反射面を含み、請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記多層吸音構造物が、前記多層吸音構造物と前記音反射面との間に裏側空気層を有する状態で前記音反射面の近くに配置された、吸音材。

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