JPH07140985A

JPH07140985A - 吸音体

Info

Publication number: JPH07140985A
Application number: JP5311080A
Authority: JP
Inventors: Mototane Yamamoto; 元種山本
Original assignee: NIPPON MICRO KOOTEINGU KK; Nihon Micro Coating Co Ltd
Current assignee: NIPPON MICRO KOOTEINGU KK; Nihon Micro Coating Co Ltd
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 1995-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】吸音性及び遮音性に優れ、かつ比較的体積が
小さく軽量な吸音体を提供する。【構成】可撓性を有するベースフィルム（６）と、そ
のベースフィルム（６）の少なくとも片面表面上に、バ
インダー接着剤で接着された粒径が微細な砂、鉱物結
晶、ガラス等のおもり粒子５とから成る吸音層３と、ポ
ーラスな材料から成る弾性層４の一組を一段とし、それ
を少なくとも一段以上積層し多層構造とした吸音体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、騒音または音響を発す
る機械、装置の付近に設置して、騒音、音響を吸収し、
遮断するための吸音体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の吸音体として知られているのは、
ガラスウール、発泡ゴム、発泡ウレタン、ゴム等の弾力
性のある材料を板状に加工し単層構造としたものであ
る。

【０００３】従来の吸音体の特徴は、吸音材全体の均一
な弾性および重量の均一な分布にあった。従来の吸音体
に音が入射すると、この特徴により、音響インピーダン
スの不連続が抑えられるため、音の反射が非常に少なく
なる。したがって、吸音体の厚さと面積を増大すれば、
音の吸収効果が上がる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の吸音体では音が
吸音体に入射する際、音響インピーダンスの急激な変化
による音の反射が少ないという反面、音を十分吸収する
ためには、吸音体の体積及び重量は、少なくとも３ｋｇ
／ｍ²以上必要であると考えられてきた。特に無響室の
壁などに使用するには、反射を極端に少なくし音を十分
吸収する必要があり、例えば先端を尖らせた体積の大き
い吸収体構造になってしまい、一般的でなかった。

【０００５】プリンタなどのＯＡ機器の発する雑音に対
し、そのような体積及び重量の大きな吸音体を使用する
のは不可能である。このため今までは、単層構造の軽い
発泡ゴムやガラスウールを小さく切って吸音体としてプ
リンタなどに貼り着けていたに過ぎなかった。したがっ
て、従来のこのような吸音体による吸音効果は、ほとん
ど無かったと言ってよい。

【０００６】そこで本発明の目的は、このようなオフィ
スに限らず、マンションの室内など日常生活の限られた
空間内で発生する雑音を有効に吸収し処理する吸音体を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、従来技術とは逆に、音の反射を
抑制するよりも吸収効果を向上させることに着目した。

【０００８】本発明による吸音体は雑音を吸収し遮蔽す
るためのもので、可撓性を有するベースフィルムと、そ
のベースフィルムの少なくとも片面上に均一に散りばめ
られた、微細な粒子とを含む吸音層と、その吸音層に面
接着されたポーラスな材料から成る弾性層とから成る吸
音体である。

【０００９】上記可撓性を有するベースフィルムとして
は、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ
塩化ビニール若しくはポリプロピレンなどから成るフィ
ルム、発泡体フィルム又は不織布であることが好まし
い。

【００１０】さらに上記粒子としては、良質の川砂、酸
化アルミニウム、酸化鉄、シリコンカーバイト、カーボ
ランダム、酸化クロム、酸化シリコン、粒状ガラス又は
粉砕ガラスなどを用いると良い。その粒子は０．００１
ｍｍから２ｍｍが好適である。

【００１１】上記ベースフィルムと上記粒子は、バイン
ダー接着剤により接着されるものであるが、特に、バイ
ンダー接着剤としては、エステル系、ウレタン系、ビニ
ール系若しくはエポキシ系などの樹脂接着剤、又はブタ
ジェン若しくはクロロプレンから成るゴム系接着剤であ
ることが効果的である。

【００１２】また、上記弾性層としては、ポーラスで弾
力性のある材料である、発泡ゴム、発泡ウレタン又はガ
ラスウールなどを用いると良い。

【００１３】さらに、上記吸音体は、その吸音体を目的
場所に貼着して使用するために、その吸音体表面に粘着
性接着剤又は両面テープを含むこともできる。

【００１４】また上記吸音体は、吸音層及び弾性層の一
組で使用しても良いが、それらの一組を一段とし、それ
を複数段積層し、多層構造として使用するとより効果的
である。

【００１５】そして、上記吸音体を使用する方法として
は、吸収すべき対象音の音域の高低及び強弱により吸音
層若しくは弾性層の成分及びその段数を選択的に変化さ
せる工程と、吸収すべき対象音の音源の付近に、局所的
に吸音体を設置する工程と、から成る方法がある。

【００１６】この方法において、対象音が高音域の場合
は、吸収層のベースフィルムとして薄いものを選択し、
粒子として軽く小さめのものを選択し、バインダー接着
剤の粘性を下げることが効果的であり、一方対象音が低
音域の場合は、吸収層のベースフィルムとして厚いもの
を選択し、粒子として重く大きめのものを選択し、バイ
ンダー接着剤の粘性を上げることが効果的である。

【００１７】また、この方法において、対象音の音量が
大きいときは吸音体の段数を増加させることがより効果
できであるが、対象音の音量が小さいときは、一段ない
し数段でよい。

【００１８】さらに、この方法において、吸音体は、接
着剤又は両面テープによって、音源付近又は共鳴箱の内
壁面上に、吸音層の面を音源に対し垂直となるよう音源
を囲むように、局所的に等間隔に配置することがより効
果的である。

【００１９】

【作用】上記のように構成された吸音体を、吸音層の面
が雑音源に対し垂直になるよう装置等の内壁に貼着す
る。その吸音層に圧力波が垂直に入射すると、圧力波の
作用部分で振動のエネルギーは二次元方向に素早く伝達
され、吸音層はベースフィルムの広範囲に圧力波の影響
が及ぶように働く。

【００２０】一方、弾性層は、それ自身吸音機能を有す
るが、主に吸音層と吸音層の間のスペーサとして働く。

【００２１】

【実施例】図１は、本発明の好適実施例を示したもので
ある。本発明による吸音体１は、吸音層３及び弾性層４
から成る一組を一段とし、これを数段積層した多段構造
を成す。

【００２２】吸音層３は、厚さ１０〜２００μｍのポリ
エステルフィルムから成る可撓性ベースフィルム６と、
粒径が１〜３０μｍの酸化アルミニウムまたはシリコン
カーバイドを混合したおもり粒子５と、そのベースフィ
ルム６の上面におもり粒子を８ｇ／ｍ²の割合で均一に
接着するためのポリエステル樹脂系バインダー接着剤
（図示せず）と、から成る。弾性層４は、厚さ約３ｍｍ
の発砲ゴム膜７から成り、吸音層３の表面に平行に接面
し、吸音層３と部分的または全面で接着される。図１に
示す、本発明による吸音体１は、好適には三段の多層構
造を成すが、その段数は以下に説明するよう選択可能で
あり、三段以下でも、三段以上でもよい。

【００２３】本発明の他の実施例を図５に示す。これ
は、ピアノボディーまたはスピーカーボックス内部用吸
音体としての使用に適するものである。他の実施例６０
は図１の好適実施例同様、吸音層６３及び弾性層６４か
ら成る一組を一段とする多層構造を図示するが、この用
途で使用する場合、一段でも所期の効果が得られる。そ
の吸音層６３は、厚さ０．５ｍｍのポリウレタン発泡シ
ートであるベースフィルム６２と、粒径が２ｍｍ以下の
良質川砂６１と、その川砂をベースフィルムの上面に均
一に塗布接着するためのブタジェンゴムまたは塩化ビニ
ール系バインダー接着剤（図示せず）とから成る。ま
た、弾性層６４は厚さ３０ｍｍのガラスウール６５から
成る。

【００２４】本発明のその他の実施例において、吸音層
のベースシートは、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール若
しくはポリプロピレンから成るフィルム、それらの発泡
体フィルム、又はそれらの不織布であってもよい。ま
た、おもり粒子は、酸化鉄、カーボランダム、酸化クロ
ム、酸化シリコン、粒状ガラス又は粉砕ガラスであって
もよい。さらに、バインダー接着剤は、ウレタン系若し
くはエポキシ系の樹脂接着剤又はクロロプレンから成る
ゴム系接着剤であってもよい。さらにまた、弾性層は、
発泡ウレタンであってもよい。

【００２５】ここで、上記構成を有する本発明と従来技
術との違いを図２及び図３を用いて説明する。

【００２６】図２（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ従来の吸
音体と本発明による吸音体の断面の略示図である。従来
の吸音体は、図２（Ａ）に示すように、発砲ゴムまたは
ガラスウールから成る単層構造１０を有する。一方、本
発明の吸音体は、図２（Ｂ）に示すように、ベースフィ
ルム１２の表面上に砂、鉱物またはガラス粒子１１をバ
インダー接着剤で均一に接着した吸音層１３と、その吸
音層に面接着したポーラスな材料１６から成る弾性層１
４とから成る一組を一段とし、それを数段積み重ね多層
構造１５としたものである。

【００２７】図３（Ａ）、（Ｂ）は、図２（Ａ）、
（Ｂ）に示したそれぞれ従来の吸音体と本発明による吸
音体の吸音体構造の等価モデルの概念図である。従来の
吸音体２０は、図３（Ａ）に示すように、弱いバネ２２
（バネ定数の小さなバネ）と、その一端の軽いおもり２
１と、もう一端のダッシュポット２３から成る一組の構
成物をユニットとし、そのユニットが網目状に多数結合
したものと考えることができる。

【００２８】一方本発明の吸音体は、図３（Ｂ）に示す
ように、大きく強いバネ３２（バネ定数の大きいバネ）
と、その一端の重いおもり３１と、もう一端の大きなダ
ッシュポット３３から成る一組の構成物をユニットと
し、そのユニットのいくつかが吸音体面上に面に沿って
２次元的に結合し分布した吸音層部分と、ユニットと一
端で結合し吸音体面に対し垂直に伸びた複数の非常に弱
いバネ３４（バネ定数の非常に小さなバネ）で示される
弾性層部分とによって表される。

【００２９】図２（Ｂ）の本発明の吸音体において、ベ
ースフィルム１２は大きく強いバネ３２（バネ定数の大
きいバネ）に、粒子１１はおもり３１に、バインダー接
着剤はダッシュポット３３に相当する。また、ポーラス
な材料１６から成る弾性層１４は、それ自身吸音機能を
有するが、本発明においては、吸音層と吸音層の間のス
ペーサ、すなわち弱いバネ３４の役割をする。

【００３０】次に、図４により従来技術と本発明の吸音
体の吸音効果の違いを説明する。

【００３１】図４（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ従来技術
と本発明の吸音体に、左方から音波の圧力波４１を作用
させた場合の音の吸収のようすを概念的に示したもので
ある。従来の吸音体では、図４（Ａ）に示すように、弱
いバネ４４及び軽いおもり４３及び小さなダッシュポッ
ト４５から成るユニットの多数が分布しているが、音響
エネルギーの吸収に寄与しているものは、その内、入射
波の進行方向のユニットのみであり、その他大部分のユ
ニットは振動に多少関与するか全く無関係の状態にあ
る。したがって、透過波４２のエネルギーは、入射波４
１に比べあまり減少していないのがわかる。

【００３２】これに対して、本発明の吸音体では、図４
（Ｂ）に示すように、強いバネ５３及び重いおもり５２
及び大きなダッシュポット５４から成るユニットが吸音
体面上に２次元的に結合し分布しているため、吸音体の
一部に音の圧力波が作用しても、ベースフィルムの広範
囲に圧力波の影響が及ぶことになる。すなわち、少数の
強いバネに同時に力が作用するため、ダッシュポットで
のピストンの変位が大きくなる。さらに、おもりの重量
が従来に比べ大きいため振動の慣性が大きい。したがっ
て、透過波５５のエネルギーは従来の透過波４２に比べ
小さくなり、より多くの音響エネルギーを吸収すること
がわかる。

【００３３】本発明によれば、吸収すべき音の音域の高
低、音量の大小及び設置場所により、最も吸音効果の高
い吸音体を選択的に使用することができる。

【００３４】すなわち、対象音域が低音域に限られる場
合には、ベースフィルムが厚く、おもり粒子が大きく重
く、且つバインダー接着剤の粘性が高い吸音層を有する
吸音体を使用する。逆に、対象音域が高音域に限られる
場合には、ベースフィルムが薄く、おもり粒子が小さく
軽く、且つバインダー接着剤の粘性が低い吸音層を有す
る吸音体を使用する。また、対象音量が大きい場合に
は、積層する段数を増やし、逆に音量があまり大きくな
ければ一段でよい。

【００３５】さらに、本発明によれば吸音体を所望の音
源付近に設置することが可能になる。本発明の吸音体の
片面または両面に、接着剤または両面テープを貼着する
ことで、機械または装置の内壁面、外表面に簡単に設置
することができる。しかも、吸音体のコンパクト化の成
功により、所望の形にハサミで切って使用することもで
きる。吸音体を音源付近に貼着するときはその音源を囲
むように局部的に等間隔に配置する。

【００３６】本発明により、吸音体の大幅なコンパクト
化が達成できた。従来の板状吸音体では、通常の使用に
際して、重さが３ｋｇ／ｍ²以上、厚さが５０ｍｍ以上
必要であった。これに対して、本発明による三段の板状
吸音体では、重さは０．３ｋｇ／ｍ²、厚さは１０ｍｍ
でよい。したがって、従来のものに比べ、重さで１０分
の１、体積で５分の１のコンパクト化に成功したことに
なる。

【００３７】さらに、本発明の吸音体の吸音効果が従来
の吸音体に比べ優れていることを示す実験データを得
た。音源としてＯＡプリンタの発する４２．４ｄＢの雑
音を使用した。プリンタ付近に従来の吸音体及び本発明
の吸音体を順に設置し、吸音効果を比較した。それによ
ると、従来の吸音体では３８．６ｄＢに減少したのに対
し、本発明の吸音体では３６．５ｄＢまで減少した。こ
の実験結果から、本発明による吸音体の方が、吸収率で
約５％も優れていることがわかる。

【００３８】

【効果】本発明は、以上説明したように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。

【００３９】どんな音も吸音層及び弾性層から成る多層
構造により、吸音体全体の振動として吸収するため、局
所的に静音化することができる。

【００４０】本発明により、軽くて薄く且つ吸音効果の
高い吸音体の製造が可能となる。

【００４１】さらに、吸収すべき音の高低又は強弱によ
り、使用すべき吸音体を単純に選択的に製造することが
できる。

【００４２】さらにまた、接着剤等により、音源付近に
容易に貼着可能であり、しかも従来の吸音体に比べ小さ
くて済むために、コストを低減できる。

【００４３】以上、発明はいくつかの特別な実施例につ
いて説明されてきたが、請求の範囲に記載された発明の
思想及び態様から離れることなく、さまざまな変形及び
応用が可能であることは、当業者の認めるところであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の好適実施例の斜視図であり、
（Ｂ）はその断面拡大図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の吸音体及び本
発明の吸音体の断面構造の略示図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の吸音体及び本
発明の吸音体の等価モデルの概念図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図３（Ａ）、
（Ｂ）に示した従来の吸音体及び本発明の吸音体に左方
から音波が入射した際の作用を示した等価モデルによる
概念図である。

【図５】（Ａ）は本発明の他の実施例の斜視図であり、
（Ｂ）はその断面拡大図である。

【符号の説明】

１吸音体３吸音層４弾性層５おもり粒子６ベースフィルム７発砲ゴム膜２０従来の吸音体等価モデル２１軽いおもり２２弱いバネ２３小さいダッシュポット３０本発明の吸音体等価モデル３１重いおもり３２強いバネ３３大きいダッシュポット３４非常に弱いバネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雑音を吸収し遮蔽するための吸音体であ
って、可撓性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの少なくとも片面上に均一に散りば
められた、微細な粒子と、を含む吸音層と、前記吸音層に面接着されたポーラスな材料から成る弾性
層と、から成る吸音体。
【請求項２】請求項１記載の吸音体であって、前記可
撓性を有するベースフィルムは、ポリエステル、ポリウ
レタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール若しくはポリ
プロピレンから成るフィルム、又はこれらの発泡体フィ
ルム若しくは不織布である、ところの吸音体。
【請求項３】請求項１記載の吸音体であって、前記粒
子は、良質の川砂、酸化アルミニウム、酸化鉄、シリコ
ンカーバイト、カーボランダム、酸化クロム、酸化シリ
コン、粒状ガラス又は粉砕ガラスであり、その粒径が
０．００１ｍｍから２ｍｍである、ところの吸音体。
【請求項４】請求項１記載の吸音体であって、さら
に、前記ベースフィルムと前記粒子が、バインダー接着剤に
より接着されているところの吸音体。
【請求項５】請求項４記載の吸音体であって、前記バ
インダー接着剤は、エステル系、ウレタン系、ビニール
系若しくはエポキシ系樹脂接着剤、又はブタジェン若し
くはクロロプレンから成るゴム系接着剤であるところの
吸音体。
【請求項６】請求項１記載の吸音体であって、前記弾
性層は、発泡ゴム、発泡ウレタン又はガラスウールであ
る、ところの吸音体。
【請求項７】請求項１記載の吸音体が、さらに、前記吸音体を目的場所に貼着して使用するための、前記
吸音体表面に塗布された粘着性接着剤又は両面テープを
含む、ところの吸音体。
【請求項８】請求項１から７のうちの一つに記載され
た吸音体であって、前記吸音層及び前記弾性層の一組を
一段とし、それを複数段積層し、多層構造とした、とこ
ろの吸音体。
【請求項９】雑音を吸収し遮蔽するための請求項１ま
たは８記載の吸音体を狭い領域内で使用するための方法
であって、吸収すべき対象音の音域の高低によって、前記吸収層及
び前記弾性層の成分を選択的に変化させる工程と、前記吸収すべき対象音の強弱によって、前記段数を選択
的に増減する工程と、前記吸収すべき対象音の音源の付近に、局所的に前記吸
音体を設置する工程と、から成る方法。
【請求項１０】請求項９記載の方法であって、前記対
象音が高音域の場合は、前記吸収層の前記ベースフィルムとして薄いものを選択
し、前記粒子として軽く小さめのものを選択し、前記バインダー接着剤の粘性を下げる、ところの方法。
【請求項１１】請求項９記載の方法であって、前記対
象音が低音域の場合は、前記吸収層の前記ベースフィルムとして厚いものを選択
し、前記粒子として重く大きめのものを選択し、前記バインダー接着剤の粘性を上げる、ところの方法。
【請求項１２】請求項９記載の方法であって、前記対
象音の音量が大きいとき、前記吸音体の前記段数を増加
させる、ところの方法。
【請求項１３】請求項９記載の方法であって、前記対
象音の音量が小さいとき、前記吸音体の前記段数を減少
させる、ところの方法。
【請求項１４】請求項９記載の方法であって、前記吸
音体を接着剤又は両面テープによって、音源付近又は共
鳴箱の内壁面上に、該音源を囲むように、局所的に等間
隔に配置するところの方法。