JPH03147838A - 吸音材およびその製造方法ならびに吸音体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は吸音材およびその製造方法、ならびに前記吸音
材を適用する吸音体に関する。　詳しくは、アルミニウ
ムエクスパンドメタルあるいは樹脂製の網状体と、前記
弗化エチレン茶請［模および／またはポリビニリデン系
薄膜とを用い、前記薄膜の膜振動を適用する吸音材およ
びその製造方法、ならびにこの吸音材を適用する１残音
体に関する。

〈従来の技術〉 従来、吸音材はグラスウール、アルミニウム）孔貿材等
の各種の多孔質材料より構成されている。

ところが、これら従来の吸音材は多孔質材料から構成さ
れるために、配設され、時間が立つにつれ、水分と共に
種々の不純物が孔に蓄積され、最終的には孔が詰まって
しまい吸音特性の劣化が生じてしまう。

また、グラスウール等を用いた吸音材においては経時と
共にバインダーの効果が弱くなり、グラスウールが飛散
してしまい、吸音特性の劣化を生じてしまう。

この対策として、薄膜によって袋体を作り、この中にア
ルミニウム多孔質材、グラスクール、等の多孔質材を充
填して吸音材を構成することが行なわれている。　　し
かしながら、アルミニウム多孔質材、グラスウール等の
吸音材に適用される多孔質体の多くが軟質性であるため
、これらを保持するためにパンチングメタル等の金属製
の前面板を配置する必要があり、施工費の増加等を招い
ていた。

さらに、前面板は通常金Ｒ製であり、またアルミニウム
多孔質材は金属製であるため、電波の遮蔽材として作用
してしまい、この吸音材が適用された周囲における、テ
レビジョンの受像不良等の問題を引き起こしている。

しかも、この方法によって形成された吸音材は、高速道
路の吸音壁として多く用いられているが、前述のように
金属製の前面板を有するために吸音壁の外が見えず、外
の景色を見ることができない。

〈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、従来の多孔質材からなる吸音材料のような吸音
特性の経時劣化を生じることなく、長期に亘って良好な
吸音特性を有し、かつ、各種電波の遮蔽障害等の問題を
起こすことなく、しかも略透明化も可能な吸音材および
、その安価かつ簡易な製造方法を提供するここにある。

〈課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本発明の吸音材の第１の態
様は、アルミニウムエクスパンドメタルと、弗化エチレ
ン系薄膜および／またはポリビニリデン系薄膜との積層
体であることを特徴とする吸音材を提供する。

また、本発明の吸音材の第２の態様は、樹１１製の網状
体と、弗化エチレン系薄膜および／またはポリビニリデ
ン系薄膜との積層体であることを特徴とする吸音材を提
供する。

また、前記弗化エチレン系薄膜およｒＪ−／またはポリ
ビニリデン系ｆｉｖＩＩ！１％の膜厚が４〜２５μｍで
あるのが好ましい。

さらに、本発明の吸音材の製造方法の第１の態様は、ア
ルミニウムエクスパンドメタルの上に少なくとも一枚の
弗化エチレン系薄膜および／またはポリビニリデン系薄
膜を積層し、その上にアルミニウムエクスパンドメタル
を積層した後、この積層体を加圧して前記アルミニウム
エクスパンドメタルと前記弗化エチレン系薄膜および／
またはポリビニリデン系薄膜とを圧着することを特徴と
する吸音材の製造方法を提供する。

また、本発明の吸音材の製造方法の第２の態様は、樹脂
製の網状体の上に少なくとも一枚の弗化エチレン系４Ｍ
および／またはポリビニリデン系薄膜を積層し、その上
に樹脂製の網上体を積層し、前記樹脂製の網状体と弗化
エチレン系薄膜および／またはポリビニリデン系薄膜と
の少なくとも一部を両面テープおよび／または接着剤で
接着することを特徴とする吸音材の製造方法を提供する
。

さらに、本発明の別の態様は、前記吸音材にの遮蔽すべ
き音の進行方向の下流側に、さらに、空気層および／ま
たは多孔質吸音材層からなる吸音層を有することを特徴
とする吸音体を提供する。

なお、本発明においてアルミニウムとはアルミニウム系
合金も含むものであり、また、樹脂は合成であっても天
然であってもよい。

〈発明の構成〉 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

第１図に、本発明の吸音材の第１の態様の一実施例の概
略正面図が、第２図にそのＩＩ　−ＩＩ線断面を概略的
に示す断面図が示される。

図示例の吸音材１０は、アルミニウム（以下、ＡＪＺと
する）エクスパンドメタル１２によって、弗化エチレン
系薄膜またはポリビニリデン系薄膜からなるｒＪｔ膜１
４を挟んで、好ましい態様としてプレス、ローラ等によ
って加圧され圧着された構成を有する。

エクスパンドメタルとは、金属薄板に多数の切込みを入
れ切込みを略直角方向に引張って全体を網状にしたもの
をいい、本発明においては、このエクスパンドメタルと
してＡｎまたはＡｆ１合金を材料としたＡｎエクスパン
ドメタルを用いる。

エクスパンドメタルは、金属網のように金属細線を編ん
だ物でないため、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、斜方向等にずれているねじれ部分のため、薄１］ｉ
１４を介して２枚のＡＪ２上２エクスパンドル１２同士
が密着することが可能である。

本発明に適用されるＡｊ２エクスパンドメタル１２の原
料として適用されるへ２薄板の板厚は特に制限はないが
、通常０，２ＩＩＩＩＩＩＮｌｆｆ１ｍのものが用いら
れる。

なお、本発明の吸音材１０においてはＡＪ２エクスパン
ドメタル＋２の加工度、つまり前述の金属薄板の切込み
や、引張り力による目びらき（開口）の大小に応じて電
波の通過度が変化する。　この目びらきは大きい程電波
の通過度が良好となるので、吸音材１０の用途に応じて
適宜選択すればよい。

図示例の吸音材１０においては、このようなＡｎエクス
パンドメタル１２で薄膜■４を挟み、好ましくは両者が
圧着されて構成される。　本発明の吸音材１０は、この
薄膜１４の膜振動を利用して良好な吸音特性を得る。

本発明に適用される薄膜１４は、弗化エチレン系の樹脂
、ポリビニリデン系の樹脂からなる薄膜である。

本発明に適用される弗化エチレン系の樹脂としては、 各種の物が適用可能であるが、 一例と して下記のものが好適に例示される。

４弗化エチ レン （ Ｔ Ｅ） 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 （ ） ３弗化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ） Ｆ　　　　ＣＩｔ 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。

また、ポリビニリデン系の樹脂としては、下記のものが
好適に例示される。

２弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ） Ｈ ビニリデン・サイアナイド ＣＮ　　　　　　　　　　ＣＮ 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。

本発明の吸音材は、このような材質からなる薄膜】４の
膜振動を利用して吸音を行なうものである。　そのため
、良好な吸音特性を得るために、薄膜１４の膜厚は好ま
しくは４〜２５μｍ程度とするのがよい。

図示例の吸音材ｌＯは、このような薄膜１４ヲＡ　ｉエ
クスパンドメタル１２で挟んで、好ましくは両者を全面
的に圧着して構成されるものである。　両者を圧着する
方法としては特に限定はなく、プレスによる方法、ロー
ラによる方法等、各種の方法が通用可能である。　また
、加圧圧力も特に限定はないが、通常５００〜１０００
　ｋｇｆ／ｃｍ’程度である。

このように薄１１ｉ１４とＡｕエクスパンドメタル１２
とを全面的に圧着した構成とすることにより、好適な吸
音特性に加えて、薄膜が破れる恐れが低く、かつ機械的
強度に優れた吸音材１０とすることができる。

また、全面的に圧着した構成とすることにより、製造後
に所望の形状に切断して使用することが可能で、適用範
囲を広いものとすることができる。

なお、本発明の第１の態様の吸音材は、薄膜１４とＡＪ
２エクスパンドメタル１２とを全面的に圧着したものに
限定はされず、例えば、両者を積層したのち、所望の形
状にプレス切断して、周辺を封着した構成としてもよい
。

第３図に、本発明の吸音材の第２の態様の概略正面図が
、第４図にそのＩＶ−ｒＶ線断面を概略的に示す断面図
が示される。

前述の本発明の第１の態様の吸音材１０は、基本的に、
薄膜１４をＡＩＬエクスパンドメタル１２で挟んだ構成
を有するものであったが、第３図および第４図に示され
る本発明の第２の態様の吸音材３０は、樹脂製の網状体
３２で薄膜１４を挟んで、両面テープ３４で両者を接着
した構成を有するものである。　　ここで、薄膜１４は
前述の第１の態様の吸音材１０と同様であるので、その
説明は省略する。

本発明の第２の態様では、このように樹脂製の網状体３
２と薄膜１４とで吸音材３０を形成することにより、電
波シールドによる障害を完全になくすことが可能である
。

網状体３２は、合成および天然の各種の樹脂からなる網
状物であり、その組成には特に限定はないが、耐候性、
耐熱性、経時劣化が少ない自己消火性および耐薬品性に
優れる等の点で、エチレン系のもの特に弗化エチレン系
の樹脂を適用するのが好ましい。

このような網状体３２の開口率には特に限定はないが、
良好な吸音効果を得るためには、膜振動が十分発揮でき
るように、開口率を５０％以上とするのが好ましい。　
また網状体３２の厚みにも特に限定はないが、通常０．
４〜２■程度である。

本発明の第２の態様の吸音材３０は、図示例のように網
状体３２と薄ｌｌ１１４とを両面テープ３４によって、
あるいは、各種の接着材によって接着することにより形
成される。

適用可能な両面テープや接着材としては特に限定はない
が、好適には耐候性にｆ憂れた材質が好ましい。

なお、接着手段として両面テープ３２を通用する際には
、接着面積は網状体３２の開口面打の１０％程度とする
のが好ましい。

このような本発明の第２の態様の吸音材３０は、比較的
剛性が低く、自己形状の保持性が重連め吸音材１０はど
良好ではないので、実際に各種の用途の吸音材として適
用する際には、１５図に示されるように、例えばポリカ
ーボネート製の筺体３６の一部に間口部を設け、ここに
ある程度のテンションを）１トけて内張して適用するの
が好ましい。

なお、筺体３６はポリカーボネート製に限定されず、各
種の材質のものが通用可能であるが、ポリカーボネート
を適用することにより、景硯の妨げになることがなく、
また、電波障害も起こすことがない等の点でより好まし
い。

本発明の吸音体は、このような吸音材１０または３０の
音の進行方向の下流側に空気層、多孔質吸音材層、さら
には空気層と多孔質吸音材層との両者とからなる吸音層
を有するものである。　第６ａ図に前述の吸音材１０の
吸音層として空気層２２を有する吸音体２０ａが、第６
ｂ図に同様にして多孔質吸音材層２４を有する吸音体２
０ｂが、さらに第６ｃ図に両者を有する吸音体２０ｃが
示される。　なお、図中矢印は音の進行方向を示す。

本発明の吸音材の背後に空気層２２を設けることにより
、特に、薄膜１４の膜振動により、音のエネルギーが熱
エネルギーに変換され、吸音率を向上することができ、
良好な吸音体で得ることができる。

このような空気層２２の厚さは特に限定はなく、目的と
する吸音特性に応じて適宜決定すればよいが、通常５０
〜１５０ｍｍ程度である。

本発明の吸音材１０の吸音層として配置する多孔質吸音
材２４としては、グラスクール、各種の金属ｉｎ　ｉｎ
不織布等、従来、吸音材として通用される多孔質材が全
て適用可能である。

本発明の吸音材の背後に多孔質吸音材層２４を設けるこ
とにより、薄膜１４に損失を付加して、共鳴周波数を中
心として吸音率を向上することができ、低周波より高周
波に到るまで吸音特性に良好な影響を与えることができ
る。

吸音材の吸音特性は、エクスパンドメタルや網状体の目
開き、空気層２２の厚さ、あるいは多孔質材の密度等に
よって変化するので、このような多孔質吸音材層２４の
厚さは、特に限定はなく、設置場所や環境、さらには目
的とする吸音特性に応じて適宜決定すればよい。

また、本発明において、この多孔質吸音材層２４は前述
の吸音材１０に対して平行に配置してもよく、また垂直
に配置してもよい。

なお、吸音材１０の吸音層として、空気層２２および多
孔質吸音材層２４の両者を設ける場合には、その順番（
音の進行方向に対して）とくに限定はない。　また、材
質、厚さ等は前述の記載に準じる。

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明のより詳細
に説明する。

［実施イ列　ｌ　］ 本発明の吸音材の特性を調べるため、単目方向の中心距
１７１ｆｆｌ、長目方向の中心距ｆｌｉｔ４Ｉ、板厚０
．４ｍｍ、および単目方向の中心距離１４ｍｍ、長目方
向の中心距離２８ｍｍ、板厚２．０ｍ＋ｎのＡ２エクス
パンドメタル１２二枚で、厚さ６μｍの薄ｆｌｉ１４　
（ＰＴＦＥ製）を挟んで、ｌ　ＯＯＯｋｇｆ／ｃｍ２で
ロール圧延して、厚さ０．６ｍｍの第１図および第２図
に示される吸音材１０を作製した。

吸音体１−Ａ（本発明例） 上記吸音材１０の吸音層として厚さ１００ｍｍの空気層
２２を設け、第６ａ図に示される吸音体２０ａを作製し
た。

吸音体１−Ｂ（本発明例） 上記吸音材１０の吸音層として、密度３２ｋｇ／ｍ３　
　厚さ２５ｍｍのグラスウール製多孔貿吸音材層２４を
設け、第６ｂ図に示される吸音体２０ｂを作製した。

吸音体１−Ｃ（本発明例） 上記吸音材１０の吸音層として、厚さ７５ｍｍの空気層
２２およびその背後に上記吸音体１−Ｂと同様の多孔質
吸音材層２４を設けて、第６ｃ図に示される吸音体２０
ｃを作製した。

吸音体１−Ｄ（比較例） 枠体上に、厚さ６μｍの薄膜（ＰＴＦＥ製）を内張し、
その後方に１００ｍｍの空気層を設けて吸音体を作製し
た。

吸音体１−Ｅ（比較例） 密度３２　ｋｇ／ｍ３．厚さ２５ｍｏ＋のグラスウール
製多孔質吸音材を用いて吸音体を作製した。

各吸音材とも、面積は１００＋ｎｍφの直径を有する試
験片である。

このような吸音体１−Ａ〜１−Ｅを用い、垂直入射吸音
測定を行なった。

第７図にそれぞれの吸音特性曲線を示す。

第７図に示されるように、本発明例である吸音体１−Ａ
〜１−Ｃは、従来の吸音体である吸音体１−０および１
−Ｅに比べて良好な吸音特性を有する。　特に、吸音層
として空気層２２および多孔質吸音材層２４との両方を
有する吸音体ｔ−Ｃは良好な特性を有する。　また、厚
さ６μｍの薄［（ＰＴＦＥ製）と空気層とからなる吸音
体１−Ｄは殆ど吸音はしていない。

なお、本発明例である吸音体１−Ａおよび１−Ｂは、略
透明−であり、視野を妨げることが無いものであった。

［実施例２］ 第８図に示されるように、吸音層の多孔質吸音材層２４
を吸音材１０に対して垂直に配置した以外は、前記実施
例１の吸音体ｔ−Ｃと同様にして吸音層の全長が１００
ｍｍが吸音体２−Ａ、および吸音層の全長が８０ｍ＋ｎ
の吸音体２−Ｂを作製した。

得られた各吸音材の垂直入射吸音測定を行なった。

第９図にそれぞれの吸音特性曲線を示す。

第９図に示されるように、多孔性吸音材２４を音の進行
方向に対して平行に配置すると、垂直に配置したもの（
実施例１の吸音体１−Ｃ）と異なった吸音特性を得るこ
とができる。　　また、吸音層の長さによっても、異な
った吸音特性を有する吸音体を得ることができる。

［実施例３］ 単回方向の中心距離７ｍｍ、長目方向の中心距１１ｔ１
４Ｉ、厚さ１＋ｎｍの網状体３２（ＰＴＦＥ製）２枚で
、厚さ６μｍの薄膜１４　（ＰＴＦＥ製）を挟んで、両
面テープで両者を接着して、７ＦＪ３図および第４図に
示される本発明の第２の態様の吸音材３０を作製した。

吸音体３−Ａ（本発明例） 上記吸音材３０の吸音層として、厚さ１００ｍｍの空気
層２２を設け、第６ａ図に示される吸音体２０ａと同様
な吸音体を作製した。

吸音体３−Ｂ（本発明例） 上記吸音材１０の吸音層として、密度３２ｋｇ／ｍ３．
厚さ２５ｍｍのグラスウール製多孔質吸音材層２４を設
け、第６ｂ図に示される吸音体２０ｂと同様な吸音体を
作製した。

このような吸音体３−Ａおよび３−Ｂを用い、垂直入θ
す吸音測定を行なった。

第１０図にそれぞれの吸音特性曲線を示す。　なお、第
１０図には、比較例として前述の実施例１の吸音体１−
Ｅの吸音特性も付記する。

第１０図に示されるように、本発明例は従来例に比べ、
良好な吸音特性を有することがわかる。　また、吸音体
３−Ａおよび３−８は電波を遮蔽することは全くなかっ
た。

［実施例４］ 実施例１の吸音材１０と同様にして、吸音材を３種作製
した。

なお、用いたＡＪ２エクスパンドメタル１２は、板厚０
．４ｒｎｔｎで、 単口方向の中心距ｉ１３■、長目方向の中心距離４　ｍ
ｍ　（吸音材４−Ａ）、 単口方向の中心距１１１７■、長目方向の中心距離１４
ｍ＋ｕ（吸音材４−Ｂ）および、阜目方向の中心距ｔｌ
！ｆｆ１４ｍｍ、長目方向の中心距離３０ｍｍ（吸音材
４−Ｃ）に変更した。

第１１図に示される測定システムを用いて、得られた各
吸音材について電波の通過度（？ｉｆ波シールド効果）
を測定した。

結果を第１２図に示す。

むお、計算は下記式によって行なった。

■ｏ　：試料が有る場合の伝送レベル ■、・試料が無い場合の伝送レベル 第１２図に示される結果より、Ａｎエクスパンドメタル
１２の目開きの大きさに応じて、目開きが大きいほど電
波を遮蔽せずに良好に通過させることが解る。

なお、−数的に電波シールド効果が８ｄｂ以下であれば
、テレビジョン受像妨害とはならないので、上記のいず
れの例においても、本発明の吸音材はＴＬ電波妨害原因
とはならないことが解る。

［実施例５コ 上記各実施例１．２．３および４と同様の実験を、ｆｉ
ＶＩＩＱ＋４として６μｍ厚のビニリデン・サイアナイ
ドを用いて行なったところ、本発明に係る吸音材は、い
ずれも同様に良好な結果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。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明の吸音材、およびこ
れを用いた木発明の吸音体は、従来の多孔質材からなる
吸音材料に比べて良好な吸音特性を有し、しかも、この
吸音特性の経時と共に劣化することがない。

また、電波通過性が良いので、各種の電波妨害の原因と
なることもない。

ざら定上述の特性に加えて、略透明化も可能であるので
、高速道路の吸音材等に適用した際にも、景観の妨げに
なることもない。

また１本発明の吸音材の製造方法によれば、このような
優れた特性を有する吸音材を、良好かつ安価に、高い生
産効率で製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の態様に係る吸音材の一実施例
の概略平面図である。 第２図は、第１図に示される吸音材の１１−１ｉ線断面
図である。 第３図は、木発明の第２の態様に係る吸音材の一実施例
の概略平面図である。 第４図は、第１図に示される吸音材のＩＶ　−ＩＶ線断
面図である。 第５図は、第３図に示される吸音材の適用例を示す概略
創視図である。 第６ａ図、第６ｂ図、第６Ｃ図および第８図は、本発明
に係る吸音体の実施例の概略断面図である。 第７図、第９図および第１０図は、吸音体の吸音特性を
示すグラフである。 ′ｆＪ１１図は、電波シールド効果の１ｉｌｌ＋定シス
テムの概略図である。 第１２図は、吸音材の電波シールド効果を示すグラフで
ある。 符号の説明 １０３０・・・吸音材、 １２・・・アルミニウムエクスパンドメタル、１４・・
・薄膜、 ２０ａ　　２０ｂ、２０ｃ・＝吸音体、２２・・・空気
層、 ２４・・・多孔質吸音材、 ３ ２・・・網状体、 ４・・・両面テープ、 ６・・・筐体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムエクスパンドメタルと、弗化エチレ
   ン系薄膜および／またはポリビニリデン系薄膜との積層
   体であることを特徴とする吸音材。
2. （２）樹脂製の網状体と、弗化エチレン系薄膜および／
   またはポリビニリデン系薄膜との積層体であることを特
   徴とする吸音材。
3. （３）前記弗化エチレン系薄膜および／またはポリビニ
   リデン系薄膜の膜厚が４〜２５μｍである請求項１また
   は２に記載の吸音材。
4. （４）アルミニウムエクスパンドメタルの上に少なくと
   も一枚の弗化エチレン系薄膜および／またはポリビニリ
   デン系薄膜を積層し、その上にアルミニウムエクスパン
   ドメタルを積層した後、この積層体を加圧して前記アル
   ミニウムエクスパンドメタルと前記弗化エチレン系薄膜
   および／またはポリビニリデン系薄膜とを圧着すること
   を特徴とする吸音材の製造方法。
5. （５）樹脂製の網状体の上に少なくとも一枚の弗化エチ
   レン系薄膜および／またはポリビニリデン系薄膜を積層
   し、その上に樹脂製の網上体を積層し、前記樹脂製の網
   状体と弗化エチレン系薄膜および／またはポリビニリデ
   ン系薄膜との少なくとも一部を両面テープおよび／また
   は接着剤で接着することを特徴とする吸音材の製造方法
   。
6. （６）請求項１ないし３のいずれかに記載の吸音材の遮
   蔽すべき音の進行方向の下流側に、さらに空気層および
   ／または多孔質吸音材層からなる吸音層を有するを特徴
   とする吸音体。