JPH10240269A - 吸音材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低周波数域においても良好な吸音特性を有
し、粉体の移動等による偏りによって吸音性能が劣化す
ることを防ぐことができる吸音材を提供する。 【解決手段】 高分子材料のフィブリル１に粉体を保持
させて吸音材を形成する。粉体２はフィブリル１のミク
ロのネットワーク内に包み込まれて保持されており、粉
体が移動したりすることなく、粉体による低周波数域の
吸音特性を高く得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リスニングルーム
や楽器練習室等の音響処理や、空調ダクト内を伝搬する
騒音の低減等のために使用される吸音材及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸音材は、室内の音響特性が問題になる
リスニングルームや楽器練習室等において室内残響特性
や反射特性等を制御する内装材や、遮音性能が要求され
る部屋の二重構造に形成した壁や天井に充填される充填
材や、空調ダクトの側に張って騒音の伝搬を防ぐ内張り
材や、騒音を発生する機器の防音カバーの内側に張る内
張り材等として使用されている。

【０００３】このような用途に使用される吸音材として
は、グラスウール、ロックウール、発泡ポリウレタン等
の多孔質吸音材が従来から主として使用されている。こ
れらの多孔質吸音材は内部に連通した空隙を有するため
に、空隙内に音波が入射すると、空隙内を伝播する途中
でファイバーの表面やウレタン気泡壁面との間で粘性摩
擦等が生じ、音波エネルギーが材料内に吸収されること
によって吸音がなされるのである。

【０００４】しかし、これらの多孔質吸音材は高周波域
では十分な吸音率を有するが、音の周波数が低くなるに
つれて吸音率が低くなり、低周波域では十分な吸音率を
得ることができないという問題がある。多孔質吸音材の
厚みを増せば低周波域の吸音率は高くなるが、吸音材が
非常に嵩高になり、例えば部屋の内装材として使用する
場合には部屋が狭くなる等の問題が生じ、空調ダクトの
内張りとして使用する場合には空気の通路が狭くなる等
の問題が生じる。

【０００５】そこで、厚みが薄くても低周波域で優れた
吸音性能を有する吸音材として、シリカ粉体等の粉体層
から形成したものが提供されている。この吸音材では、
粉体層に音が入射すると粉体粒子が振動し、音波エネル
ギーがこの振動に吸収されて吸音作用が発現するもので
ある。しかしながら、この粉体を材料とする吸音材は、
例えば箱状の容器中に粉体を充填して粉体層を形成し、
音波透過性が良好なフィルム等で蓋をすることによって
形成することができるが、容器に粉体を均一に充填して
も使用過程で粉体が徐々に移動して粉体が偏り、吸音性
能が変化するおそれがあるという問題がある。またグラ
スウール等の非常に目の粗い多孔質材の空隙に粉体を充
填して保持させることによって吸音材を形成することも
できるが、この場合も、当初は粉体を均一に充填してあ
っても使用過程で粉体が徐々に移動して偏り、同様に吸
音性能が変化するおそれがある。

【０００６】さらに特開平５−３２３９７３号公報、特
開平６−１１０４６８号公報、特開平６−１５８７４８
号公報等に、粉体層を繊維層と交互に積層した構造の吸
音材が提供されている。しかしこのものでも粉体層の粉
体はフリーな状態のままであり、粉体の移動による問題
は解決されていない。これらに対して、特開平８−３９
５９６号公報では、繊維の空隙に発泡性樹脂バインダー
を介在させ、この発泡性樹脂バインダーで粉体を保持す
るようにした吸音材が提供されている。しかしこのもの
では、吸音材中に占める粉体の割合が発泡性樹脂バイン
ダーによって小さくなるために、粉体による低周波域で
の吸音特性が低下するという問題があり、また繊維と粉
体の他に発泡性樹脂バインダーを用いるために、製造が
煩雑になるという問題もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、低周
波数域においても良好な吸音特性を有し、粉体の移動等
による偏りによって吸音性能が劣化することを防ぐこと
ができる吸音材を提供することを目的とし、またこのよ
うな吸音材を容易に製造することができる吸音材の製造
方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
吸音材は、高分子材料のフィブリル１に粉体２が保持さ
れて成ることを特徴とするものである。本発明の請求項
２に係る吸音材の製造方法は、高分子材料と粉体２との
混合物に剪断力等の物理的な力を加えることによって、
高分子材料をフィブリル化すると共にこの高分子材料の
フィブリル１に粉体２を保持させることを特徴とするも
のである。

【０００９】また請求項３の発明は、高分子材料はポリ
テトラフルオロエチレンであることを特徴とするもので
ある。本発明の請求項４に係る吸音材は、芯材３の表面
を芯材３の融点よりも低い融点の被覆材４で被覆した芯
鞘構造の繊維５の集合体６中に、高分子材料のフィブリ
ル１に粉体２が保持されたフィブリル・粉体複合物７が
分散され、芯鞘構造の繊維５の被覆材４によって繊維と
繊維及びフィブリル・粉体混在物７の少なくとも一部と
繊維が融着されていることを特徴とするものである。

【００１０】また請求項５の発明は、芯鞘構造の繊維５
の集合体６中には、芯鞘構造の繊維５よりも形状復元力
の高い繊維８が混在されていることを特徴とするもので
ある。また請求項６の発明は、上記の吸音材が、多孔質
材料９と積層されていることを特徴とするものである。

【００１１】また請求項７の発明は、粉体２はタルクと
シラスバルーンの少なくとも一方であることを特徴とす
るものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は吸音材Ａの実施の形態の一例を示すもので
あり、高分子材料をフィブリル化して得られるフィブリ
ル（微細繊維）１の三次元的なミクロのネットワーク内
に包み込まれるようにして、粉体２が保持されている。
粉体２による吸音特性を活かすには、粉体２がばらばら
で振動できる状態を維持していることが必要であるが、
図１の吸音材Ａでは粉体２はこのようにフィブリル１の
ミクロのネットワーク内に包み込まれているだけであ
り、固定されていないので、粉体２による低周波数域の
吸音特性を高く得ることができるものである。しかも粉
体２はミクロのネットワーク内に包み込まれていて移動
や流出するようなことがない状態に吸音材Ａ内に保持さ
れており、粉体２の移動や流出による偏りで吸音材Ａの
吸音特性が劣化するようなことを防ぐことができるもの
である。

【００１３】高分子材料をフィブリル化するにあたって
は、高分子材料に剪断、圧縮、引張等の物理的な力を加
えることによって行なうことができる。また粉体２とし
ては、特に制限されることなく使用することができる
が、金マイカ、シリカ、アクリル樹脂、タルク、シラス
バルーン、珪酸カルシウム、フッ素樹脂、パーライト、
溶融シリカ、黒鉛、結晶セルロース、炭化ケイ素、珪藻
土、ナイロン、ポリエステル、炭素繊維、二酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、ポリ塩化ビニル、ポリメタクル酸
メチル、バリウムフェライト、シリコーン等の粉末を例
示することができ、これらの中から１種あるいは複数種
を組み合わせて用いることができる。これらの中でも低
周波数域の吸音効果を高く得る上で、粉体２としてタル
クを用いるのが好ましい。またシラスバルーンを用いる
ことによって、特に中低周波数域の吸音効果を高く得る
ことができる。これらの粉体２は粒径が０．１〜１００
０μｍの範囲のものが好ましく、粉体２の嵩密度は０．
１〜１．５ｇ／ｃｍ³ 程度の範囲が好ましい。

【００１４】図１のような吸音材Ａを作製するにあたっ
て、高分子材料のフィブリル１と粉体２とは均一に混合
されていることが望ましく、高分子材料のフィブリル１
と粉体２を均一に混合した吸音材Ａを作製する方法とし
て次のような方法がある。すなわちまず、高分子材料の
微細粒子が分散された溶媒中に粉体２を添加して混合す
る。このとき、粉体２と高分子材料の微細粒子とを均一
に混合するにあたっては、物理的な力が加わって高分子
材料がフィブリル化し難い方法、例えば、スターラー等
を用いた低回転での攪拌を行なうのが好ましく、高分子
材料がフィブリル化し難い温度（高分子材料のガラス転
移温度以下）に保ちながら混合を行なうのがよい。そし
て高分子材料をフィブリル化するにあたっては、高分子
材料の微細粒子に物理的な力が十分に作用する方法であ
ればどのような方法でもよいが、例えば高分子材料の微
細粒子の分散溶媒に粉体２を混合した混合液をホモジナ
イザー等による高速回転で攪拌することによって、高分
子材料の微細粒子に剪断力を作用させる方法を採用する
ことができる。このようにして粉体２を均一に混合した
状態で高分子材料の微細粒子をフィブリル化することが
できるものであり、この混合液を乾燥することによっ
て、高分子材料のフィブリル１に粉体２を均一に混合し
た吸音材Ａを得ることができるものである。

【００１５】この混合液を単に乾燥する他に、溶媒量を
調整しておいて混合液をペースト状となし、これを押し
出し成形した後に乾燥する方法や、押し出し成形したも
のをさらにロール等によって圧延したりする方法で吸音
材Ａを作製することもできる。押し出し成形したものを
圧延する場合には、圧延を行なった後に乾燥を行なうよ
うにしても、熱ロール等を用いて圧延しながら乾燥する
ようにしても、押し出し成形して乾燥した後に圧延を行
なうようにしてもいずれでもよい。

【００１６】フィブリル１と粉体２の比率は、両者の合
計量に対してフィブリル１が３〜２５重量％になるよう
に設定するのが好ましく、高分子材料がこの比率になる
ように高分子材料と粉体２を混合して、高分子材料をフ
ィブリル化するのが好ましい。フィブリル１が３重量％
未満であると、粉体２の保持が不十分になり、逆にフィ
ブリル１が２５重量％を超えると、フィブリル１同士が
結着してダマになって粉体２と均一に混合するのが困難
になる。

【００１７】ここで、フィブリル化する高分子材料とし
ては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用い
るのが好ましく、特に乳化重合して得られたＰＴＦＥの
微粒子を含む分散液を用いるの好ましい。そして、この
ＰＴＦＥの分散液に粉体２を８０℃以下の温度（好まし
くは５０℃以下の温度）で混合した後に、この混合液を
上記のようにホモジナイザー等による高速回転で攪拌す
ることによって、ＰＴＦＥの微細粒子に剪断力を作用さ
せ、ＰＴＦＥの微細粒子をフィブリル化することができ
るものであり、この混合液を乾燥することによって、Ｐ
ＴＦＥのフィブリル１に粉体２を均一に混合した吸音材
Ａを得ることができるものである。

【００１８】上記のようにして得られる吸音材Ａには、
必要に応じて、不織布等の表面材１３を片面あるいは両
面に接合して、シート状の吸音材Ａとして仕上げるよう
にすることもできる。吸音材Ａの両面を不織布等の表面
材１３で挟むか、あるいは吸音材Ａの片面に不織布等の
表面材１３を被せるか敷くかした状態でロールをかける
ことによって、図２のような表面材１３付きの吸音材Ａ
に仕上げることができるものである。

【００１９】図３は、不織布あるいはウェブとして形成
される繊維の集合体６中に、上記のようにして高分子材
料のフィブリル１に粉体２を保持させて得たフィブリル
・粉体複合物７を分散させるようにした吸音材Ｂを示す
ものである。繊維の集合体６は、芯材３の表面を芯材３
の融点よりも低い融点の被覆材４で被覆した芯鞘構造の
繊維５を集積して調製されるものであり、繊維の集合体
６を嵩高いものとして調製するために、この芯鞘構造の
繊維５よりも形状復元力の高い繊維８を混在しておくの
が好ましい。

【００２０】ここで芯鞘構造の繊維５は、繊維本体とな
る芯材３の外周に被覆材４を被覆することによって図４
のように２層構造に形成したものである。芯材３は有機
繊維や無機繊維で形成することができるものであり、有
機繊維としてはポリエステル、ナイロン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニル等の合成樹脂繊維や、木質ファイバー、木綿、麻、
竹、リンター、絹、羊毛等の天然繊維や、レーヨン等の
再生繊維を例示することができ、無機繊維としてはロッ
クファイバー、ガラス、アルミナ、炭化ケイ素、炭素、
スチール等の繊維を例示することができる。

【００２１】この有機繊維や無機繊維からなる芯材３に
被覆される被覆材４は、芯材３の融点よりも低い融点を
有する材料で形成されるものである。被覆材４は芯材３
よりも融点が低い材料であれば特に制限されるものでは
なく、例えば上記の有機繊維材料で形成することができ
るが、被覆材４の融点が芯材３の融点よりも１０〜１０
０℃程度低いものであることが好ましく、４０〜６０℃
低いものであることがより好ましい。芯鞘構造の繊維５
の芯材３と被覆材４は、３０：７０〜５０：５０の範囲
の重量比率のものが好ましい。またこの芯鞘構造の繊維
５は、１〜１５デニールの範囲の繊維径のものを用いる
のが好ましく、繊維長は５〜１００ｍｍの範囲のものを
用いるのが好ましい。

【００２２】一方、この芯鞘構造の繊維５よりも形状復
元力が大きい繊維８とは、芯鞘構造の繊維５よりもいわ
ゆる腰が強いものであり、例えば、芯鞘構造の繊維５の
芯材３を構成する繊維と同材質の繊維であって、芯鞘構
造の繊維５よりもデニールが大きい芯鞘構造を持たない
通常のものを用いることができる。そして、芯鞘構造の
繊維５と形状復元力が大きい繊維８を重量比で５：５〜
３：７の範囲で混合して集積することによって繊維の集
合体６を調製する。芯鞘構造の繊維５のみを集合させて
繊維集合体６を調製する場合、芯鞘構造の繊維５は表面
の融点の低い被覆材４の影響で腰が弱く形状復元力が小
さいために、繊維集合体６は厚みを保持することができ
ず厚みが薄くなって嵩高さが小さくなるが、芯鞘構造の
繊維５より形状復元力の大きい繊維８を共存させて繊維
集合体６を作製することによって、形状復元力の大きい
繊維８によって繊維集合体６の厚みを保持し、嵩が高い
繊維集合体６を得ることができる。次にこの嵩の高い繊
維集合体６にフィブリル・粉体複合物７を上方から散布
し、繊維集合体６に機械的な振動を与えることによって
フィブリル・粉体複合物７を繊維集合体６の内部の空隙
へと充填させる。ここで繊維集合体６は嵩高く形成して
あって繊維間の空隙が大きいので、フィブリル・粉体複
合物７は繊維複合体８の内部に容易に入り、繊維集合体
６内にフィブリル・粉体複合物７を均一に分散させるこ
とが容易になるものである。ここで、繊維集合体６に対
するフィブリル・粉体複合物７の混合量は、繊維集合体
６が１００重量部に対してフィブリル・粉体複合物７が
１００〜５０００重量部の範囲になるように設定するの
が好ましい。

【００２３】上記のように繊維集合体６にフィブリル・
粉体複合物７を分散させた後、これを芯鞘構造の繊維５
の被覆材４の融点よりも３０〜４０℃程度高い温度で加
熱する。加熱温度は芯鞘構造の繊維５の芯材３の融点や
形状復元力の大きい繊維８の融点よりも低い温度（且つ
フィブリル１や粉体２の融点よりも低い温度）に設定さ
れるものであり、芯材３や形状復元力の大きい繊維８は
溶融しないが、被覆材４は溶融するので、絡み合ってい
る繊維５，８はその交点において被覆材４が融着し、繊
維５，８同士を接合させてネットワーク構造に形成する
ことができる。またこの加熱による被覆材４の溶融でフ
ィブリル・粉体複合物７は被覆材４に融着し、芯鞘構造
の繊維５に付着して保持される。フィブリル・粉体複合
物７の総てが繊維５に融着保持されることが理想的であ
るが、必ずしもその必要はない。少なくとも一部のフィ
ブリル・粉体複合物７が繊維５に融着されていればよ
く、フィブリル・粉体複合物７のうち１０重量％程度以
上のものが繊維５に融着保持されていればよい。

【００２４】上記のようにして、繊維の集合体６中にフ
ィブリル・粉体複合物７を分散させた吸音材Ｂを得るこ
とができるものであり、繊維の集合体６によって強度の
高い吸音材Ｂを形成することができるものであり、しか
もフィブリル・粉体複合物７は芯鞘構造の繊維５の被覆
材４に融着して繊維の集合体６に繋がっているので、使
用過程での振動によって粉体２が移動することを確実に
抑制することができ、粉体２による低周波吸音特性を活
かしながら、粉体２の移動・偏りによる吸音性能の劣化
を防ぐことができるものである。図３の実施の形態で
は、この吸音材Ｂの両面に不織布等の表面材１３を接合
するようにしてあり、芯鞘構造の繊維５の被覆材４に融
着させることによって表面材１３を接合することができ
る。

【００２５】また、上記のようにして得られた吸音材
Ａ，Ｂをグラスウールやロックウール、発泡ポリウレタ
ン、フェルト、不織布、紙などの多孔質材料９と積層す
ることによって、図５に示すような複合構成の吸音材Ｃ
を作製することができる。高周波数域の吸音特性は優れ
ているが低周波数域の吸音特性が低い多孔質材料９に、
低周波数域の吸音特性が高い上記の吸音材Ａ，Ｂを積層
することによって、低周波数域から、高周波数域に至る
まで吸音特性に優れた吸音材Ｃを得ることができるもの
である。またこのように多孔質材料９を積層一体化する
ことによって、機械的強度の高い吸音材Ｃを得ることが
できるものであり、さらに多孔質材料９が背後空気層と
しての作用をして低周波数域の吸音特性を一層向上させ
ることができるものである。ここで多孔質材料９は単に
重ね合わせて積層するだけでもよいが、吸音材Ｃを垂直
面に施工する場合など、吸音材Ａ，Ｂから多孔質材料９
が離れると不都合が生じる場合には、接着シートやホッ
トメルトバインダーなどの接着剤で接着して積層一体化
するようにしてもよい。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 （実施例１）ＰＴＦＥディスパージョン（ダイキン工業
株式会社製「Ｄ−２Ｃ」：ＰＴＦＥ微粒子の平均粒径
０．２μｍ、ＰＴＦＥ６０重量％、界面活性剤３．６重
量％、残り水）に、ＰＴＦＥ固形分５重量部に対して９
５重量部の配合量でタルク粉末（嵩密度０．４ｇ／ｃｍ
³ 、平均粒径２０μｍ）を１９℃以下の温度で混合し、
これを２０００ｒｐｍの回転数のミキサーで剪断力を与
えながら５分間攪拌し、次にこれを乾燥した後、常温で
５０ｇ／ｃｍ² の圧力で３０ｍｍの厚さにまで圧縮する
成形を行なうことによって、厚さ３０ｍｍ、面密度３０
ｋｇ／ｍ² の吸音材を得た。

【００２７】（実施例２）ＰＴＦＥディスパージョン
（ダイキン工業株式会社製「Ｄ−２Ｃ」：ＰＴＦＥ微粒
子の平均粒径０．２μｍ、ＰＴＦＥ６０重量％、界面活
性剤３．６重量％、残り水）に、ＰＴＦＥ固形分５重量
部に対して９５重量部の配合量でシラスバルーン粉末
（嵩密度０．２ｇ／ｃｍ³ 、平均粒径８０μｍ）を１９
℃以下の温度で混合し、これを２０００ｒｐｍの回転数
のミキサーで剪断力を与えながら５分間攪拌し、次にこ
れを乾燥したのちに、面密度５０ｇ／ｍ² のポリエステ
ル不織布で上下両面を挟んで、常温で５０ｇ／ｃｍ² の
圧力で３ｍｍの厚さにまで圧縮する成形を行なうことに
よって、厚さ３ｍｍ、面密度１．７ｋｇ／ｍ² の吸音材
を得た。このシート状に成形した吸音材を、連続気泡の
厚さ発泡ポリウレタン（密度１６ｋｇ／ｍ³ ）からなる
多孔質材料の上に積層して、複合構成の吸音材を得た。

【００２８】（実施例３）ＰＴＦＥディスパージョン
（ダイキン工業株式会社製「Ｄ−２Ｃ」：ＰＴＦＥ微粒
子の平均粒径０．２μｍ、ＰＴＦＥ６０重量％、界面活
性剤３．６重量％、残り水）に、ＰＴＦＥ固形分５重量
部に対して９５重量部の配合量でタルク粉末（嵩密度
０．４ｇ／ｃｍ³ 、平均粒径２０μｍ）を１９℃以下の
温度で混合し、これを２０００ｒｐｍの回転数のミキサ
ーで剪断力を与えながら５分間攪拌し、次にこれを乾燥
してペースト状にした後、シート状に押し出し成形する
と共にロール圧延してさらに剪断力を与えてフィブリル
化を促進して、厚さ３ｍｍ、面密度２ｋｇ／ｍ² の吸音
材を得た。このシート状に成形した吸音材を、連続気泡
の厚さ発泡ポリウレタン（密度１６ｋｇ／ｍ³ ）からな
る厚さ３０ｍｍの多孔質材料の上に積層して、複合構成
の吸音材を得た。

【００２９】（実施例４）ＰＴＦＥディスパージョン
（ダイキン工業株式会社製「Ｄ−２Ｃ」：ＰＴＦＥ微粒
子の平均粒径０．２μｍ、ＰＴＦＥ６０重量％、界面活
性剤３．６重量％、残り水）に、ＰＴＦＥ固形分５重量
部に対して９５重量部の配合量でタルク粉末（嵩密度
０．４ｇ／ｃｍ³ 、平均粒径２０μｍ）を１９℃以下の
温度で混合し、これを２０００ｒｐｍの回転数のミキサ
ーで剪断力を与えながら５分間攪拌し、次にこれを乾燥
してフィブリル・粉体複合物を調製した。

【００３０】また芯鞘構造の繊維として芯材がポリエス
テル（融点１５０℃）、被覆材が低融点ポリエステル
（融点１１０℃）のユニチカ株式会社製「メルティ＜４
０８０＞」（繊維径４デニール、平均長さ５１ｍｍ）を
用い、形状復元力の大きい繊維としてポリエステル繊維
（繊維径１３デニール、平均長さ５１ｍｍ）を用い、芯
鞘構造の繊維を３０重量％、形状復元力の大きい繊維を
７０重量％の割合で混合して集積することによって、面
密度が１００ｇ／ｍ² のウェブ状の繊維集合体を形成し
た。この繊維集合体の上に上記のフィブリル・粉体複合
物を１０００ｇ／ｍ² の散布量で均一に散布し、さらに
機械的に振動させてタルク粉を繊維集合体の内部へ落と
し込んで分散させた。次にこの繊維集合体とフィブリル
・粉体複合物とを混合したものの上下両面を、面密度５
０ｇ／ｍ² のポリエステル不織布で挟んだ後、厚み３ｍ
ｍになるように加圧しながら１５０℃で３０分間加熱処
理することによって、厚み３ｍｍの吸音材を得た。さら
にこのシート状に成形した吸音材を、連続気泡の厚さ発
泡ポリウレタン（密度１６ｋｇ／ｍ³ ）からなる厚さ３
０ｍｍの多孔質材料の上に積層して、複合構成の吸音材
を得た。

【００３１】（比較例１）厚み３０ｍｍの連続気泡の発
泡ポリウレタン（密度１６ｋｇ／ｍ³ ）をそのまま吸音
材とした。 （比較例２）２枚のポリエステル不織布（ユニチカ株式
会社製「エルベス」；５０ｇ／ｍ²）の間にタルク粉末
（平均粒径２０μｍ）の嵩密度０．２ｇ／ｃｍ³ の層を
３０ｍｍの厚みで挟むことによって、吸音材を得た。

【００３２】（比較例３）連続気泡の厚さ発泡ポリウレ
タン（密度１６ｋｇ／ｍ³ ）からなる厚さ３０ｍｍの多
孔質材料の上に、平均粒径８０μｍのシラスバルーン粉
末を５００ｇ／ｍ ² で均一に散布して厚み３ｍｍの粉体
層を形成することによって、吸音材を得た。

【００３３】（比較例４）連続気泡の厚さ発泡ポリウレ
タン（密度１６ｋｇ／ｍ³ ）からなる厚さ３０ｍｍの多
孔質材料の上に、平均粒径２０μｍのタルク粉末を１０
００ｇ／ｍ² で均一に散布して厚み３ｍｍの粉体層を形
成することによって、吸音材を得た。上記の実施例１〜
４及び比較例１〜３で得た各吸音材について、吸音特性
をＪＩＳ Ａ １４０５「管内法による建築材料の垂直
入射吸音率測定方法」に基づいて測定した。結果を図
６、図７、図８、図９に示す。

【００３４】各図にみられるように、実施例１〜４のも
のはいずれも、多孔質吸音材である比較例１のものより
も低周波数域で優れた吸音特性を示している。また比較
例２は粉体のみで吸音材を構成しているが、吸音特性が
特定の周波数で鋭いピークを示すものとなっており、吸
昔する周波数の幅が狭い。これに対して、実施例１の吸
音材では、比較例１と同機のシラスバルーン粉末を用い
ており、吸音ピーク周波数はほほ同じで、吸音率のピー
ク値が０．１程度低下しているものの、吸音特性が広い
周波数範囲に及んでいる。しかも比較例２は粉体をポリ
エステル不繊布で挟んだだけであるので、傾けたり、揺
すったりすると粉体が偏り、また飛散するが、実施例１
の吸音材では内部での粉体の偏りや飛散は認められず、
安定した吸音特性が得られた。

【００３５】そして実施例２の吸音材では、比較例３の
粉体層と多孔質吸音材との組合せと同等の低周波数での
吸音性能を示している。また、実施例１に準じた方法で
製造しているため、粉体の偏りやこほれ等は認められな
かった。次に、実施例３及び４は、粉体にタルクを使用
しているが、比較例１に示されるような、従来の一般的
な多孔質吸音材に比較すると、５００Ｈｚ前後で吸音率
が格段に向上している。また、比較例４に示されるタル
ク単独の粉体層と発泡ポリウレタンとの組み合わせで
は、実施例３よりも吸音率のピークを示す周波教が１０
０Ｈｚ程度下がっているが、吸音率で見た場合、実施例
３の方が約倍の周波数範囲で吸音特性を持っており、ト
ータルの吸音性としては実施例３のほうが向上してい
る。

【００３６】さらに、実施例４では、比較例４に比べて
極端な吸音特性の向上は認められないが、粉体の移動は
十分に阻止されており、長期信頼性の向上が図られてい
る。上記のように、各実施例の吸音材は、従来の吸音材
に対して、低周波数域においても良好な吸音特性を示
し、粉体のこぼれ、偏り等による性能劣化を生じ難いも
のであった。

【００３７】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る吸
音材は、高分子材料のフィブリルに粉体が保持されて成
ることを特徴とするものであり、粉体はフィブリルのミ
クロのネットワーク内に包み込まれて保持されているだ
けであって、固定されていず、粉体による低周波数域の
吸音特性を高く得ることができるものであり、しかも粉
体はフィブリルに保持されていて移動や流出することが
なく、粉体の移動や流出による偏りで吸音材の吸音特性
が劣化するようなことを防ぐことができるものである。

【００３８】本発明の請求項２に係る吸音材の製造方法
は、高分子材料と粉体との混合物に剪断力等の物理的な
力を加えることによって、高分子材料をフィブリル化す
ると共にこの高分子材料のフィブリルに粉体を保持させ
ることを特徴とするものであり、粉体を混合しながら高
分子材料をフィブリル化することができ、高分子材料の
フィブリルに粉体を均一に混合して保持させることがで
きるものである。

【００３９】また請求項３の発明は、高分子材料はポリ
テトラフルオロエチレンであることを特徴とするもので
あり、物理的な力の付与で容易にフィブリル化すること
ができるものである。本発明の請求項４に係る吸音材
は、芯材の表面を芯材の融点よりも低い融点の被覆材で
被覆した芯鞘構造の繊維の集合体中に、高分子材料のフ
ィブリルに粉体が保持されたフィブリル・粉体複合物が
分散され、芯鞘構造の繊維の被覆材によって繊維と繊維
及びフィブリル・粉体混在物の少なくとも一部と繊維が
融着されていることを特徴とするものであり、繊維の集
合体によって強度の高い吸音材を形成することができる
ものであり、しかもフィブリル・粉体複合物は芯鞘構造
の繊維の被覆材に融着して繊維の集合体に繋がってお
り、使用過程での振動によって粉体が移動することを確
実に抑制することができるものである。

【００４０】また請求項５の発明は、芯鞘構造の繊維の
集合体中には、芯鞘構造の繊維よりも形状復元力の高い
繊維が混在されていることを特徴とするものであり、形
状復元力の高い繊維によって繊維の集合体を嵩高く形成
することができ、繊維間の空隙を大きく形成して、繊維
の集合体内にフィブリル・粉体複合物を均一に分散させ
ることが容易になるものである。

【００４１】また請求項６の発明は、上記の吸音材が、
多孔質材料と積層されていることを特徴とするものであ
り、多孔質材料による補強作用で機械的強度の高い吸音
材を得ることができると共に、また多孔質材料の持つ吸
音特性と粉体の持つ吸音特性、さらに多孔質材料による
背後空気層の効果の相乗で、広い周波数域で吸音特性を
有する吸音材を得ることができるものである。

【００４２】また請求項７の発明は、粉体はタルクとシ
ラスバルーンの少なくとも一方であることを特徴とする
ものであり、タルクを用いることによって低い周波数域
の吸音効果を高く得ることができ、またシラスバルーン
を用いることによって、中低周波数域の吸音効果を高く
得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の他の一例を示す概略図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態の他の一例を示す概略図で
ある。

【図４】本発明で用いる芯鞘構造の繊維の拡大した一部
切欠斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態の他の一例を示す概略図で
ある。

【図６】実施例１及び比較例１，２の吸音特性（吸音率
と周波数の関係）を示すグラフである。

【図７】実施例２及び比較例１，３の吸音特性（吸音率
と周波数の関係）を示すグラフである。

【図８】実施例３及び比較例１，４の吸音特性（吸音率
と周波数の関係）を示すグラフである。

【図９】実施例４及び比較例１，４の吸音特性（吸音率
と周波数の関係）を示すグラフである。

【符号の説明】

１ フィブリル ２ 粉体 ３ 芯材 ４ 被覆材 ５ 芯鞘構造の繊維 ６ 繊維の集合体 ７ フィブリル・粉体複合物 ８ 形状復元力の高い繊維 ９ 多孔質材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｄ (72)発明者 大西 兼司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子材料のフィブリルに粉体が保持さ
   れて成ることを特徴とする吸音材。
2. 【請求項２】 高分子材料と粉体との混合物に剪断力等
   の物理的な力を加えることによって、高分子材料をフィ
   ブリル化すると共にこの高分子材料のフィブリルに粉体
   を保持させることを特徴とする吸音材の製造方法。
3. 【請求項３】 高分子材料はポリテトラフルオロエチレ
   ンであることを特徴とする請求項２に記載の吸音材の製
   造方法。
4. 【請求項４】 芯材の表面を芯材の融点よりも低い融点
   の被覆材で被覆した芯鞘構造の繊維の集合体中に、高分
   子材料のフィブリルに粉体が保持されたフィブリル・粉
   体複合物が分散され、芯鞘構造の繊維の被覆材によって
   繊維と繊維及びフィブリル・粉体複合物の少なくとも一
   部と繊維が融着されていることを特徴とする吸音材。
5. 【請求項５】 芯鞘構造の繊維の集合体中には、芯鞘構
   造の繊維よりも形状復元力の高い繊維が混在されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の吸音材。
6. 【請求項６】 請求項１、４、５のいずれかに記載の吸
   音材が、多孔質材料と積層されていることを特徴とする
   吸音材。
7. 【請求項７】 粉体はタルクとシラスバルーンの少なく
   とも一方であることを特徴とする請求項１、４、５、６
   のいずれかに記載の吸音材。