KR0144445B1

KR0144445B1 - 막진동흡음재

Info

Publication number: KR0144445B1
Application number: KR1019930003693A
Authority: KR
Inventors: 도루 모리모또
Original assignee: 도루 모리모또; 가와구찌 히로시; 가부시끼가이샤 유닉스
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1998-07-15
Also published as: GB2264895B; CA2091288C; AU3513693A; AU658054B2; GB2264895A; CA2091288A1; US5545861A; GB9305086D0

Abstract

양호한 흡음특성 및 가공성, 강도뿐 아니라 흡음재를 통과하는 관통성도 확보할 수 있고, 또한 필요에 따라서 방진성이나 무진성도 확보할 수 있고 크린룸 등의 용도에도 문제가 없이 매우 적절히 사용할 수 있는 막진동 흡음재를 제공하는 것을 목적으로 하며 다수의 개구부를 갖는 판상체로 수지박막을 끼워 지지하여 된 것에 의해 전기한 목적을 달성한다.

Description

막진동흡음재

제 1 도는 흡음재에 사용된 박막의 흡음 특성에의 영향을 설명하기 위한 개략도.

제 2 도의 (a)는 본 발명의 막진동흡음재의 일예를 나타내는 개략 평면도,

(b)는 (a)의 b-b선 단면도.

제 3 도는 발명의 막진동흡음재의 다른 예를 나타내는 개략 사시도.

제 4 도는 제 3도에 나타난 흡음재의 A-A선 개략단면도.

제 5 도는 제 3도에 나타난 흡음재의 B-B선 개략단면도.

제 6 도는 팽창금속의 개략 사시도.

제 7 도는 본 발명의 막진동흡음재의 일예의 흡음특성을 나타내는 그래프.

제 8 도는 본 발명의 막진동흡음재의 다른예의 흡음특성을 나타내는 그래프.

제 9 도는 본 발명의 막진동흡음재의 다른예의 흡읍특성을 나타내는 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 70:막진동흡음재 12, 14:팽창금속

16, 52:수지박막 18:개구부

50:유리섬유 54:흡음재

56:차음재 72, 74:펀칭금속

72a, 74a:개구부 G:음파

본 발명은 흡음특성뿐 아니라 경량이며 가공성등이 우수하고, 또한 필요에 따라서 이 흡음재를 통과하는 투명성(see through)이나 방진성 및 무진성도 확보할 수 있는 막진동흡음재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

비행장이나 고속도로 및 그 주변, 음악홀, 체육관, 공사현장, 터널내, 크린룸 등 여러 가지 장소에서 방음을 목적으로 각종 흡음재가 이용되고 있다.

이러한 흡음재는 유리섬유, 석면사, 스폰지와 같은 펠트 등의 연질다공재료, 다공질소결판, 금속섬유판, 발포금속판 등의 다공질 성형판등, 모두가 다공질재이며, 그 때문에 흡음재는 다공질재라는 일반적인 개념이 있다.

이들 흡음재는 흡음특성, 내후성 가격, 가공방법등 각종의 점에서 일장 일단이 있고, 용도에 따라서 거기에 적당한 것이 사용되고 있다.

그런데 최근에는 흡음재의 용도도 다양화하고, 요구되는 특성도 흡음특성 이외에 다양한 요구가 있어 왔다.

그 중에 하나로, 흡음재를 배치한 장소에서 흡음재로 통해 맞은편이 투명되는 것 즉, 투명성이 있다.

예를 들면 고속도로에 있어서는 부근 주민에의 소음공해를 방지하기 위해 도로 양쪽에 측벽으로 흡음재로서 구성된 방음벽이 배치되어 있다.

고속도로의 방음벽으로서는 차음성이 양호한 등의 점에서 폴리카르보네이트가 사용되고 있으나, 폴리카르보네이트제의 차음벽은 내부반사음이 높다.

또한, 이러한 종래의 방음벽은 완전히 도로 외의 시계를 차폐해 버리기 때문에 동승자가 밖의 경치를 볼 수 없고, 또한 운전자에게도 압박감을 주게되어 버리는 결과가 되어 흡음특성뿐만 아니라, 투명성을 갖는 흡음재의 출현이 요망되고 있다.

또한, 공장이나 연구소등에서의 소음으로서, 각종의 공작기계나 측정기계, 펌프, 보일러, 발전기등에서 나는 소음이 있다.

이들 소음원은 필요에 따라서 유리섬유 등의 다공질재제의 흡음재에 의해 포위된 상태로 작동되나, 종래의 흡음재는 투명성을 갖지 않기 때문에, 기계의 작동상황을 흡음재를 통해 확인할 수 없다.

따라서, 투명성이 양호한 흡음재의 출현이 요망되고 있다.

한편, 크린룸등에서는 먼지의 발생 및 침입은 절대적으로 막을 필요가 있다.

그런데, 종래의 흡음재는 다공질재이기 때문에 크린룸에의 응용은 부적당하다.

본 발명의 목적은 전기산 종래기술의 문제점을 해결하는 것으로, 양호한 흡음특성 및 가공성, 강도뿐 아니라, 흡음재를 통과하는 투명성도 확보할 수 있고, 또한 필요에 따라서 방진성이나 무진성도 확보할 수 있으며, 크린룸 등의 용도에도 문제가 없이 매우 적절하게 사용 가능한 막진동흡음재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

전기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명자는 예의 검토를 거듭하여 하기의 점을 얻음으로서 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.

전술한 바와같이, 현재 일반적으로 사용되고 있는 흡음재의 재료로서는 유리섬유, 석면사 등의 연질다공질재료, 다공질소결판, 금속섬유판, 금속발포판 등의 다공질 성형판재료, 펀칭금속 등의 다공판 재료등이 사용되고 있다.

이들 흡음재를 여러 가지로 검토해보면 투명성을 확보하는 것은 곤란하다.

한편, 비닐시이트 등의 박막의 막진동, 즉, 평활한 면에 진동을 일으킴으로서 약간 흡음하는 사실이 알려져 있다.

그러나, 이 평활한 면의 진동을 적용하여 얻어지는 흡음효과는 매우 낮고 최대 흡음율에서도 0.3∼0.4 정도이기 때문에 실용화되지는 못했다.

그래서, 본 발명자는 박막의 막진동에 의한 흡음을 상세히 검토하여 하기의 점을 얻었다.

종래, 다수 이용되고 있는 흡음재에 제 1도에 나타난 바와같은 유리섬유(50)을 표면보호재로써 비닐시이트 등의 박막(52)로 피복한 흡음재(54)가 알려져 있다.

이러한 흡음재(54)는 일반적으로 차음재(56)(강체)와 조합하여 사용되나 박막(52)의 상태에 따라서 흡음특성이 달라진다.

제 1도(a)에 나타낸 상태, 즉 박막(52)의 느슨한 상태에서는 흡음재(54)의 특성은 주로 유리섬유(50)의 밀도나 두께 등에 따라 결정되고, 이들 뿐만 아니라, 박막(52)의 두께나 강성 등을 제어함으로서 넓은 주파수 영역에 걸쳐 양호한 흡음특성을 발휘하는 흡음재로 할 수 있다.

그런데, 제 1도(B)에 나타난 바와같이, 박막(52)의 면적을 작게한 것으로서, 박막(52)가 장력을 유지한 상태로 유리섬유(50)을 덮어 흡음재(54)를 구성한 경우에는 흡음재(54)의 특성은 유리섬유(50)의 밀도나 두께에 관계없이 박막(52)의 장력, 두께 등이 따라 결정된다.

즉, 제 1도(a)에 나타난 흡음재(54)와 같이 박막(52)가 유연성을 갖춘 상태에서는 음파(G)가 박막(52)에 닿으면, 대부분의 경우 유리섬유의 특성에 따라 흡음율이 결정된다.

이에 반하여 제 1도(b)에 나타난 바와같이 박막(52)가 장력을 유지한 상태이면 음파(G)의 대부분은 박막(52)에 의해 반사되어 버리고 흡음특성은 대부분 박막(52)에 따라 결정된다.

여기서, 박막(52)의 흡음특성은 공명주파수(f)에 따라 결정된다.

고명주파수 f 는 하기식에 의해서 나타나게 된다.

f = [ C²·(ρm / E)^1/2] / 1.8t

상기식에서 c는 음속을, ρm은 박막(52)의 체적밀도를, t는 박막(52)의 두께를, E는 박막(52)의 영율을 각각 나타낸다.

상기식으로부터 명백한 바와같이 체적밀도 ρm을 일정하게 한 경우, 공명주파수(f)는 박막(52)의 영율(E), 즉 박막(52)의 장력 및 두께(t)에 크게 영향을 미친다.

여기서, 이와같은 박막은 자기형상유지성을 갖지 않는다.

그 때문에 박막을 흡음재로서, 사용 가능하게 하기 위해서는 전술한 바와같이 적당한 장력을 갖춘 상태로 어떤 보호유지부재에 의해 박막(52)를 보호유지할 필요가 있다.

본 발명자는 적당한 장력 및 투명성을 확보한 상태에서 박막을 적절히 보호 유지할 수 있는 방법을 검토한 결과, 팽창금속, 펀칭금속, 금망 등의 다수의 개구부를 갖는 판상체에 의해, 연속면 또는 복수의 파단부를 갖는 박막을 끼워지지함으로써 장력 및 투명성을 확보하여 박막을 보호 유지할 수 있음과 동시에, 전술한 막진동에 의한 흡음작용 외에 판상체에 의한 흡음작용이 더해져 극히 우수한 흡음특성을 발휘할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 막진동흡음재의 제 1의 상태는 다수의 개구부를 가지고, 또한 서로 개구율의 차가 8%이상 다른 판상체로써 수지박막을 끼워 지지하여 된 것을 특징으로 하는 막진동흡음재를 제공한다.

또, 본 발명의 막진동흡음재의 제 2의상태는 다수의 개구부를 가지고, 또한 서로 개구율이 8%이상 다른 판상체로서 수지박막을 끼워 지지하여 되는 적층체와 다공질재를 갖는 것을 특징으로 하는 막진동흡음재를 제공한다.

또, 전기한 본 발명의 막진동흡음재에 있어서, 전기한 판상체가 팽창금속, 펀칭금속 및 금망의 적어도 하나인 것이 바람직하다.

또, 전기한 본 발명의 막진동흡음재에 있어서, 전기한 판상체가 알루미늄 또는 철제에서 선택되는 적어도 하나인 것이 바람직하다.

또, 전기한 본 발명의 막진동흡음재를 고속도로 등의 방음벽에 이용할 때는 전기한 수지박막이 투명한 것이 바람직하다.

또, 전기한 본 발명의 막진동흡음재를 크린룸 등의 방음벽에 이용할때는 전기한 수지 박막이 연속면인 것이 바람직하다.

또, 전기한 본 발명의 막진동흡음재를 크린룸 이외의 방음벽에 이용할때는, 전기한 수지 박막이 파단부를 갖는 것이 바람직하다.

이와같은 본 발명의 막진동흡음재는, 용도에 따라서 각종 형태가 가능하다

예를들면, 전면적으로 연속면의 수지박막, 즉 전혀 파단부분을 갖지않는 수지박막을 사용함으로서, 흡음특성뿐 아니라 극히 우수한 방진성 및 무진성을 확보할 수 있고, 크린룸 등의 용도에 이용할 수 있다.

또, 배후(흡음재에 대하여 음원의 역방향)에 다공질재를 조합시킴으로서 크린룸내의 방진성 및 무진성을 확보하면서 보다 양호한 흡음특성을 얻는 것도 가능하다.

한편, 수지박막으로서 투명한 것을 사용함으로서, 양호한 투명성을 확보할 수 있고, 공항이나 고속도로의 방음벽이나 공장내부에서의 기계용 방음부재등, 투명성이 요구되는 용도에 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 수지박막에 파단부를 형성하므로서, 이파단부의 막진동에 의해 보다 우수한 흡음특성을 발휘할 수 있고, 투명성를 확보한 상태에서 극히 우수한 흡음특성을 얻어, 전술한 고속도로나 공장 등, 투명성과 우수한 흡음특성의 양쪽을 요구하는 용도에는 특히 적절히 이용될 수 있다.

또한, 이 경우, 투명차음재를 병용하여도 좋다.

이하, 본 발명의 막진동 흡음재에 대하여 상세히 설명한다.

제 2도에 본 발명의 막진동흡음재의 일예의 개략도를 나타낸다.

또한, 제 2도에 있어서, (a)는 본 발명의 막진동흡음재의 일례의 일부 절개 평면도를, (b)는 (a)의 b-b선 단면도를 나타낸다.

제 2도에 나타나는 막진동흡음재(이하, 흡음재라함)(70)은, 다수의 개구부를 갖는 판상체(이하 판상체라함)으로서 금속판에 다수의 개구부를 형성하여 된 소위펀칭금속을 사용한 예로서, 개구율이 다른 2매의 펀칭금속, 즉 작은개구부(72a)를 갖는 펀칭금속(72)와 큰 개구부(74a)를 갖는 펀칭금속(74)에 의해 수지박막(16)을 끼워지지하여 된 구성을 갖는다.

본 발명의 흡음재는 이러한 구성, 즉 펀칭금속, 팽창금속 등 다수의 개구부를 갖는 자기형상 보호유지성을 가지고, 서로 개구율의 차가 8%이상 다른 판상체로 연속면 또는 복수의 파단부를 갖는 수지박막을 끼워지지하여된 구성을 갖음으로서 수지박막의 막진동외에 다수의 개구부를 갖는 판상체에 의한 흡음작용이 가미되어 극히 우수한 흡음특성을 발휘한다.

또한, 도시예에 있어서는 수지박막(16)을 2매의 펀칭금속(72) 및 (74)에 끼운 것만의 간편한 구성으로 극히 우수한 흡음특성을 발휘한다.

이와같은 본 발명의 흡음재에 의한 흡음작용을 제 2도를 참조하여 설명한다.

전술한 바와같이 장력을 유지하지 않고 적당한 느슨함을 갖는 수지박막(16)은, 음파를 받아 진동하여 양호한 흡음특성을 발휘할 수 있다.

여기서, 수지박막(16)의 막진동을 이용하여 양호한 흡음특성을 얻기 위해서는 수지박막(16)이 음파에 대하여 충분히 진동 가능한 상태일 필요가 있고, 그 때문에 어느정도의 비고정(非高定) 면적이 필요하다.

한편, 후술하겠으나, 양호한 흡음특성을 얻을 수 있는 수지박막(16)은, 막두께 4∼50μm정도의 박막으로, 흡음에 필요한 면적을 갖고, 양호한 흡음특성을 발휘하는 수지박막(16)은 강도에 문제가 있다.

또한, 수지박막 그것으로는 형상보호 유지성도 없다.

이에 대하여 발명의 흡음재(70)은 (개구율이 다른)판상체, 도시예에 있어서는 펀칭금속(72) 및 74에 의해서 수지 박막을 끼워 지지하는 구성으로 함으로서, 수지박막(16)의 진동을 방해하지 않고, 더구나 수지박막(16)이 파손되는 것을 방지한다.

즉, 수지박막(16)은 펀칭금속(72)의 개구부분에 있어서는 펀칭금속(74)에 의해 한쪽면만이 눌러지는데 지나지 않으므로, 이 부분은 음파에 대하여 자유로이 진동할 수 있다.

또한, 예컨데 진동가능한 부분이어도 한쪽의 면은 개구부가 작은 펀칭금속(72)에 의해 눌러지고 있으므로, 외부로부터 힘이 가해진 경우에도 수지박막은 다른쪽의 펀칭금속(74)에 의해 보호되어 파단하지 않는다.

이하, 이와같은 서로 개구율이 8%이상 다른 판상체와 막과의 진동 및 흡음작용에 대해서 보다 상세히 설명하면, 제 2도(b)에 나타난 바와같이 펀칭금속(72)와 펀칭금속(74)에 의해 끼워지지되는 수지박막(16)에 음파(G)가 입사되면, 수지박막(16)면에 닿는 음파(진동하는 공기)의 작용에 의해 수지 박막(16)이 진동하여 흡음작용을 발현한다(이하, 흡음작용a라 함).

또, 수지박막(16)에 입사한 음파(G)는, 수지박막(16)의 표면을 따라 흐르므로, 이 음파(G)의 흐름에 의해서 음의 에너지가 감쇄되어 흡음작용이 발현된다(이하, 흡음작용b로 함).

또한, 전술한 흡음작용a와 같이 수지박막(16)이 진동하면, 진동하는 수지박막(16)이 이것을 끼워 지지하는 펀칭금속(72) 및 펀칭금속(74)에 의해서 닿거나 진동 및 음의 에너지가 흡수되어 흡음 작용을 발현한다.(이하, 흡음작용c라 함).

본 발명의 흡음재는, 상기 흡음작용 a∼c 의 상승효과에 의해서 극히 우수한 흡음특성을 발휘할 수 있다.

여기서, 수지박막(16)이 연속면이 아니라 규칙적이거나 불규칙적으로 형성된 톱니모양 등의 복수의 파단부를 갖는 경우는 전기 흡음작용b 및 c의 영향은 거의 없게 되고 대신에 파단부분의 막진동에 의한 흡음작용(이하, 흡음작용d라 함)이 발현하고, 전술한 흡음작용a와 함께 소위 헬름홀쯔의 공명 구조체로 되어 극히 우수한 흡음특성을 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 흡음재가 수지박막(16)에 파단부를 갖는 경우는, 흡음 특성은 흡음작용a 및 d에 의해 거의 지배되고 있으므로, 수지박막(16)을 펀칭금속 등의 판상체와 조합시키지 않아도 유리사, 석면사 등의 연질다공질재와 조합시켜도 양호한 흡음특성을 얻을수 있다.

이와같이 본 발명의 흡음재에 있어서, 판상체는 도시예의 펀칭금속에는 한정하지 않고, 금망, 팽창금속, 수지제의 망이나 구멍난 판 등, 다수의 개구부를 갖고 자기형상을 유지할 수 있는 판상체가 각종 이용 가능하며 특별한 제한은 없다.

또, 펀칭 금속과 팽창금속, 펀칭금속과 금망등 다른 것으로 수지박막을 끼워지지 해도 좋다.

또한, 이하의 설명은 편의적으로 판상체로서 펀칭금속(72) 및 (74)를 사용한 예를 대표적인 예로 했으나, 특별한 기재가 없는 경우에는 금망이나 팽창금속을 사용한 경우도 기본적으로 같다.

본 발명의 흡음재(70)에서, 펀칭금속(72) 및 (74)의 개구율에는 특별한 제한은 없으나, 양호한 흡음특성을 갖기 위해서는 30-80%정도의 개구율로 하는 것이 바람직하다.

또, 개구부(72a) 등의 형상으로는 특별한 제한은 없고, 도시예의 4각형이 외에도 둥근형, 3각형 등이 되어도 좋다.

여기서, 도시예의 흡음재(70)은 바람직한 상태로서, 펀칭금속(72)와 (74)의 개구율이 다르다. 이와같은 구성으로 함으로서, 전술한 흡음 작용 a-c를 양호하게 발휘할 수 있고, 보다 우수한 흡음특성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서 개구율이 다른 펀칭금속이나, 각 펀칭금속의 하나의 개구부(72a나 74a)의 면적이 다른 것을 나타낸다.

개구율의 차는 수지박막(16)을 끼워지지하는 펀칭금속(72) 및 (74)의 개구부(72a) 및 (74a)가 중첩되지 않고 8%이상의 차이가 있으면 좋다.

본 발명의 흡음재는 도시예와 같이 개구율이 다른 펀칭금속에 의해 수지박막을 끼워 지지하는것에 제한되지 않고, 개구율이 같은 펀칭금속에 의해 수지박막(16)을 끼워 지지한 것이어도 좋다.

또한, 이 경우에는 수지박막(16)을 끼워지지하는 펀칭금 속의 개구부가 서로 중첩되지 않도록(즉, 개구부를 빗겨서)하여 펀칭금속으로 수지박막(16)을 끼워 지지함으로서 전술한 흡음작용 a∼c를 양호하게 발휘할수 있어 양호한 흡음특성을 얻을 수 있다.

사용하는 펀칭금 속의 판두께로는 특별한 제한은 없으나, 흡음특성, 취급성, 가공성등이나 후술하는 압착하는 상태에서의 생산성 등을 고려하면 0.3∼1mm정도의 것이 적절하게 이용된다.

또한, 마찬가지의 이유에서, 판상체로 팽창금속을 이용하는 경우에는 통상 0.4∼5mm의 것이, 또 판상체로 금망을 사용하는 경우에는 각각 선직경 0.3mm∼2mm의 것이 적절하게 이용된다.

본 발명의 흡음재에 있어서, 펀칭금속 등의 판상체 재료에는 특별한 제한은 없고, 알루미늄, 철, 동 등의 각종 금속이나 스테인레스 등의 합금, 각종 수지등 모두 이용 가능하다.

특히, 가공성, 내후성, 경량인 점 및 후술하는 판상체를 압박하는 모양의 경우에는, 상호 밀착성이나 수지박막(16)과의 밀착성 등의 점에서 알루미늄이나 그 합금은 적절히 이용된다.

또, 흡음특성 등의 점에서 철이나 그 합금도 매우 적합하게 이용된다.

본 발명의 흡음재(70)은 이와같은 펀칭금속(74)와 펀칭금속(72)에 의해 수지박막(16)을 끼워 지지하여 된 구성을 갖는다.

본 발명의 흡음재(70)은, 상기한 구성을 갖음으로서 수지박막의 막진동을 이용하여 강도, 가공성에도 우수하고 필요에 따라, 투명성, 방진성도 갖는 흡음재를 실현한 것이다.

더구나, 도시예는 구성도 펀칭금속(72) 및 (74)에 의해 수지박막을 끼운것만의 간단한 구성이다.

본 발명에 사용되는 수지박막(16)으로서는 염회비닐계 박막, 폴리에틸렌계 박막, 폴리프로필렌계 박막, 불화에틸렌계 박막, 폴리비닐리덴계 박막, 아크릴계박막등, 공지의 각종 수지박막 모두 적용가능하나 흡음특성, 내후성, 내구성 등의 점에서 불화 에틸렌계 박막, 폴리비닐리덴계 박막이 특히 적당하게 이용된다.

불화 에틸렌계 박막에 사용되는 불화에틸렌계의 수지로서는 공지의 각종의 것이 예시되나, 4불화 에틸렌(PTFE), 4불화에틸렌·6불화프로필렌혼성중합체, 4불화에틸렌·폴리에틸렌 혼성중합체, 3불화염화에틸렌(PCTFE)등이 적절히 예시된다.

이들 불화에틸렌계 수지는 불연성이고, 또한 내약품성, 내후성, 내열성이 우수한 것이다.

또, 풀리비닐리덴계 박막으로서 사용되는 폴리비닐리덴계 수지로서는 공지의 각종의 것이 예시되나, 2불화 비닐리덴(PVDF), 비닐리덴·사이아노이드 등이 적절히 예시된다.

이들 비닐리덴계 수지는 내약품성 및 내후성이 우수한 것이다.

이와같은 수지박막(16)의 두께로서는 특별한 제한은 없으나, 매우 적합한 막진동을 얻고, 양호한 흡음특성을 실현하기 위해서 4∼50μm정도, 바람직하게는 6∼10μm정도로 하는 것이 좋다.

본 발명의 흡음재(70)은 전술한 바와같이, 개구부(18)을 갖는 펀칭금속에 의해 수지박막(16)을 끼워 지지하여 된 구성을 갖는다.

그 때문에 수지박막(16)으로서 투명한 것을 선택함으로서 흡음재(70)을 통한 투명성을 확보할 수 있고, 고속도로의 방음벽, 공장이나 연구소에 배치되는 기계용 방음재등, 흡음재를 통하여 반대쪽의 관찰이 요구되는 용도에 특히 적절하게 이용가능하게 된다.

또한, 본 발명의 흡음재(70)에 사용되는 수지박막(16)은, 투명한 것에 한하지 않고, 불투명하여도 좋은 것은 물론이다.

또한, 수지박막(16)은 유색이어도 좋고, 또 수지박막(16)에 맞추어 펀칭금속 등에 착색을 하여도 좋다.

수지박막(16)은 연속면, 즉 전혀 파단부분을 갖지 않는 것이어도 좋고 또한, 파단부를 형성한 것이어도 좋다.

수지박막(16)으로서 연속면, 즉 전혀 파단부분을 갖지 않는 것을 이용할 때는, 전술한 흡음작용 a∼c 에 의해, 그리고 파단부를 갖는 수지박막(16)을이용한 때는 흡음작용 a 및 b에 의해 각각 우수한 흡음특성을 발휘할 수 있다.

예를들면, 본 발명의 흡음재(70)의 수지박막(16)으로서 파단부분을 갖지 않는 박막을 사용함으로서, LSI공장의 크린룸 등, 방진성이나 무진성을 많이 요구하는 용도에 따라 적절히 이용 가능하게 된다.

근래에 기술의 진보와 함께, LSI나 약품공장 또는 연구소등에서 크린룸의 필요성이 증대하고 있다.

크린룸의 내부에는 각종 제조기계, 분석, 특정기기등, 여러 가지 음원이 배치되어 있으므로 작업환경 등의 점에서 소음을 방지할 필요가 있으나, 종래의 흡음재는 다공질재를 이용하고 있으므로 먼지의 발생 및 침입을 막는 것이 곤란하여 이것만으로는 크린룸용 흡음재로 사용할 수는 없다. 이에 대하여 본 발명의 흡음재(70)은 다공질재를 사용하지 않는 수지박막의 막진동을 이용하는 흡음재이므로 먼지 발생의 염려가 없다.

더구나, 수지박막(16)에 파단부분이 없으면 외부로부터의 먼지의 침입도 막을 수 있고, 방진성이나 무진성을 확보한 상태에서 종래의 다공질재의 흡음재를 (음원에 대하여 배후로)조합시켜 사용하는 것도 가능하게 되어, 보다 우수한 흡음특성을 얻을 수 있다.

또한, 이 다공질재를 조합한 막진동흡음재(본 발명의 다른 형태)에 대해서는 후술한다.

따라서, 본 발명의 흡음재(70), 특히 수지박막(16)에 파단부분을 갖지 않는 본 발명의 흡음재(70)은 크린룸 등의 극히 고도의 방진성이나 무진성을 요구하는 용도에 사용되는 흡음재로 극히 유용하다.

한편, 수지박막(16)에 톱니바퀴 등의 파단부를 형성함으로서 보다 우수한 흡음특성을 발휘할 수 있다.

전술한 바와같이, 본 발명의 흡음재(70)은 수지박막(16)의 막진동을 이용한 흡음재이지만 수지박막(16)에 파단부를 형성함으로서, 흡음시에 수지박막(16)과 함께 이 파단부분이 막진동하여 우수한 흡음특성을 발휘할 수 있다.(전술한 흡음작용d)

또한, 파단부의 형성에 의해서 투명성이 훼손되지 않는다.

그 때문에, 수지박막(16)에 파단부를 갖는 형태는, 고속도로나 공장등, 투명성과 흡음특성 양쪽이 요구된 용도에는 특히 적합하게 사용될 수 있다.

수지박막(16)에 파단부를 형성하는 경우, 파단부는 개구부가 큰 펀칭금속(74)의 개구, 또는 개구부가 작은 펀칭금속(72)의 개구에 맞추어 규칙적으로 형성한 것, 또는 불규칙적으로 형성한 것등 전혀 제한은 없고, 또한 파단부의 수 등에도 전혀 제한은 없다.

또한, 그 크기나 형상은 수지박막(16)의 강도를 훼손하지 않을 정도로 임의의 크기로 설정하면 된다.

이와같은 본 발명의 흡음재(70)의 제조방법에는 특별한 제한은 없고, 예를들면 펀칭금속(72) 및 (74)와 수지박막(16)과의 적층체를 형성하여 주변부나 임의의 부분을 각종부재나 접착제로 고정한 것이어도 좋고, 또는 주변을 형틀 등으로 누른 것이어도 좋다.

제 3도에 본 발명의 흡음재의 다른예의 개략 평면도가, 제 4도에 동A-A선 개략 단면도가, 제 5도에 동B-B선 개략단면도가 각각 나타나 있다.

도시예의 흡음재(10)은, 큰 개구부를 갖는 팽창금속(12)와 개구부가 작은 팽창금속(14)에 의해서 수지박막(16)을 끼워 지지하여 팽창금속(12), 수지박막(16)과 팽창금속(14)가 압착되어 이루어진 구성을 갖는다.

팽창금속이란 기본적으로 제 6도에 나타난 바와같은 형상을 갖는 것으로, 금속박판에 다수의 홈이 형성되어, 이 홈을 약 직각 방향으로 잡아 늘려 개구부(18)을 형성하여 전체를 망상으로 한 것이다.

팽창금속은 금속박판의 홈단면이 인장력에 의해 비틀리고 금속박판 평면과 직각 방향뿐 아니라 평행방향, 경사방향등으로 비틀려 있는 비틀린부분 때문에 도시예와 같은 수지박막(16)을 2매의 팽창금속으로 끼워지지한 적층체를 압착한 상태에 있어서는, 수지박막(16)이나 팽창금속끼리 휘감겨 양호하게 밀착하는 것이 가능하다.

이와같은 팽창금속은 전술한 홈이나 인장력 등의 가공정도에 따라 개구부(18)의 크기 등이 다르다.

본 발명에 적용되는 팽창금 속의 가공정도에는 특별한 제한은 없고, 팽창금속과 다른 부재의 밀착성이나, 소망하는 흡음특성 등에 따라 적절히 결정하면 좋다.

또한, 이와같은 압착되는 상태에 있어서는, 개구부가 큰 팽창금속에서는 통상 1∼5mm의 것이, 또한 개구부가 작은 팽창금속에서는 통상 0.4∼1.5mm의 것이 적당히 사용된다.

또한, 판상체로서 금망을 사용하는 경우에는 개구부가 큰 금망으로서는 선지름 1∼2mm의 것이 또한 개구부가 작은 금망으로서는 선지름 0.3∼1mm의 것이 바람직하게 사용된다.

여기서, 도시예의 흡음재(10)과 같이 압착하는 상태에 있어서는, 수지박막(16)을 끼워 지지하는 2매의 팽창금속(12) 및 (14)의 개구율이 다른 쪽이 양호한 흡음률을 발휘할 수 있다.

특히, 큰 개구부(18)을 갖는 팽창금속(12)의 개구율이 큰쪽이 [개구부(18)이 큰쪽이], 음파에 대하여 양호한 수지박막(16)의 진동을 얻어 우수한 흡음특성을 얻을 수 있다.

흡음재(10)에 있어서, 팽창금속(12)와 팽창금속(14)의 개구율의 차(개구부의 크기의 차)는 8%이상이면 흡음재(10)의 용도에 따라 적절히 선정하면 좋으나, 흡음특성, 후술하는 투명성, 수지박막(16)의 파손방지 등의 점에서 통상 팽창금속(12)의 개구부(18)이 팽창금속(14)의 개구부(18)의 1.08∼50 배 정도이며, 흡음해야 할 주파수를 고려하여 팽창금 속의 개구부의 크기를 선택하면 된다.

이러한 압착에 의해 수지박막(16)을 끼워 지지한 구성을 갖는 흡음재(10)의 제조방법으로서는, 각종의 적층체의 제조방법이 적용 가능하나 바람직하게는 수지박막(16)을 팽창금속(12) 및 팽창금속(14)로 끼운 적층체를 제작하고, 이 적층체를 로울 등에 의해 연속적으로 가압하여 압착하고 제4도(제5도)에 나타난 바와같은 판상적층체로 하는 방법을 들 수 있다.

우선, 수지박막(16)을 팽창금속(12) 및 팽창금속(14)로 끼워적층체를 제작하고, 이어서 이 적층체를 프레스나 로울 등을 사용하여 압착하여 판상적층체로 한다.

이러한 가압압착을 사용함응로서 팽창금속(12)에 첨부한 단면도인 제5도에 나타낸 바와같이 금 속의 전연(展延)성에 따라 개구부가 큰 팽창금속(12)에 작은 팽창금속(14)가 먹혀들어가 각 재료는 적절히 밀착하고, 제조후에 임의의 형상으로 절단하거나 소망하는 형상으로 가공하는 것이 가능하다.

특히, 팽창금속으로서 A1 또는 A1계 합금으로 형성되는 A1계 팽창금속을 사용함으로서 보다 바람직하게는 소둔처리를 한 A1계 팽창금속을 사용하므로서, 각 재료의 강력한 밀착력을 얻을 수 있고, 특히 가압 압착에 의한 상태에 있어서는 강도, 가공성등이 우수한 흡음재를 실현할 수 있다.

흡음재(10)을 이와같이 압착하여 제조할때의 압력으로서는 특별한 제한은 없으나, 각 재료를 적절히 밀착할 수 있다는 점에서, 바람직하게는 300∼2000kg/Cm²정도로 하는 것이 바람직하다.

또, 압착을 전면적으로 하지 않고 부분적으로 압착한 것이어도 좋고 필요에 따라서는 압착제 등을 보조로 사용해도 좋다.

또한, 수지박막(16)에 파단부를 형성할 때는 미리 수지박막(16)의 원하는 위치에 홈이나 자국 등을 설치해 놓아도 좋다.

이러한 본 발명의 흡음재를 사용할때는, 특별한 제한은 없으나, 음파에 의한 수지박막(16)의 진동이 양호하게 일어나도록 개구율이 낮은 판상체, 즉 작은 개구부를 갖는 판상체를 음원쪽으로 향하는 것이 바람직하다.

본 발명의 막진동흡음재의 다른 상태는 이와같은 흡음재 (70)이나, (10), 즉 서로 개구율이 8%이상 다른 펀칭금속이나 팽창금속 등의 판상체, 바람직하게는 개구율이 다른 판상체로, 연속면의 또는 파단부를 갖는 수지박막을 끼워지지한 적층체에, 다시 유리섬유나 석면사등 종래 공지의 다공질 흡수재를 조합한 것이다.

이러한 구성으로함으로서, 전기한 본 발명의 흡음재와 다공질재와의 특성을 겸비한 극히 양호한 흡음특성을 갖는 흡음재를 실현할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 구체적 실시예를 통해 본 발명의 (막진동)흡음재에 대해 좀더 상세히 설명한다.

[실시예 1]

12 × 12mm의 개구부를 갖는 각 펀칭금속(개구율 56%) 및 10 × 10mm의 개구부를 갖는 각 펀칭금속(개구율 64%)에 의해 두께 9μm의 파단부를 갖지 않는 투명한 PTFE제의 박막을 끼워 지지하여 제 2도에 나타낸 상태(단순히 수지박막을 판상체로 끼운 상태)의 본 발명의 흡음재를 제작했다.

이와같은 흡음재를 사용하여 80mm의 배후공간층을 취해 JIS 1405-1963에 준하여 수직입사법 흡수율을 측정했다.

또한, 흡음재는 10 × 10mm의 개구를 갖는 각 펀칭금속을 음원측에 배치했다.

결과는 제 7도에 나타낸다.

제 7도에 나타낸 바와같이. 본 발명의 흡음재는 광범위한 주파수 영역에 걸쳐 양호한 흡음특성을 갖는 것이 된다.

[실시예 2]

12 × 12mm의 개구를 갖는 각 펀칭금속(개구율56%) 및 판두꼐 1mm의 A1제의 팽창금속(개구부의 짧은 쪽의 중심거리 5mm, 긴쪽 방향의 중심거리 10mm)를 압연하여 평평하게 한 판상체에 의해 두께6μm의 파단부를 갖지 않는 투명한 PTFE제의 박막을 끼워 지지하여 제2도에 나타난 바와같은 수지박막을 판상체로 끼워 지지한 상태의 본발명의 흡음재를 제작했다.

이와같은 흡음재를 사용하여 50, 60 및 80mm의 배후공기층을 취해 JIS 1405-1963를 기초로하여 수직입사법 흡수율을 측정했다.

또한, 흡음재는 팽창금속을 가진 각 펀칭금속을 음원(音原)측에 배치했다.

결과를 제 8도에 나타낸다.

제 8도에 나타낸 바와같이, 본 발명의 흡음재는 광범위한 주파수 영역에 걸쳐 양호한 흡음특성을 갖게된다.

또한, 제 8도에 있어서는, a가 배후공기층 50mm, b가 배후공기층60mm, C가 배후공기층 80mm의 결과를 각각 나타낸다.

[실시예 3]

제 3도에 나타난 바와같이 압착된 상태의 본 발명의 흡음재를 제작하기 위한 재료로서 하기의 것을 준비했다.

a. 판두께 1mm의 A1제의 팽창금속 S

(개구부의 짧은쪽 방향의 중심거리 5mm, 긴쪽 방향의 중심거리 10mm).

b. 판두께 2mm의 A1제의 팽창금속L

(개구부의 짧은쪽 방향의 중심거리 36mm, 긴쪽 방향의 중심거리 76mm).

c. 두께 10μm의 파단부를 갖지 않는 투명한 PTFE제의 박막c

d. 두께 10μm의 파단부를 갖는 투명한 PTFE제의 박막d

상기 재료를 사용하여 A1팽창금속으로 PTFE박막을 끼워 지지한 적층체를 제작하고, 800kg/Cm²로 압착하여 제 3도에 나타나는 상태의 하기에 나타낸 각종(막진동)흡음재를 제작했다.

사용한 재료(제작한 적층체)를 하기 제 1표에 나타낸다.

제작한 흡음재와 80mm의 공기층, 또는 면밀도 32kg/m³의 유리섬유를 사용한 80mm의 유리섬유층(이하,GF으로 함)을 조합하여 JIS A1409 - 1967에 의한 건축재료의 잔향실법에 의한 흡음율을 측정했다.

또한, 제작한 흡음재는 작은 개구부를 갖는 팽창금속(S)를 음원측을 향하여 측정했다.

흡음율의 측정결과를 제 9도에 나타낸다.

또한, 공기층이나 유리섬유층의 유무는 O(있음), X(없음)으로 제 1표에 병기한다.

제 9도에 나타낸 바와같이, 파단부를 갖지 않는 박막(c) 및 파단부를 갖는 박막(d)를 동일한 개구율의 팽창금속으로 끼워지지한 흡음재 A 및 B에 비해, 다른 개구율의 팽창금속으로 같은 박막을 끼워 지지한 흡음재 C 및 D는 양호한 흡음율을 발휘한다.

또한, 전기한 흡음재 C 및 D의 배후 공기층 대신에 GF층을 사용한 흡음재 E 및 F는 보다 양호한 흡음특성을 발휘하고 있다.

[실시예 4]

전기한 b의 팽창금속(L) 대신에 다시 개구율이 큰 팽창금속, 즉 개구부의 짧은 방향의 중심거리 50mm, 긴쪽 방향의 중심거리 100mm의 팽창금속을 사용하여 본 발명의 막진동흡음재를 제작하여 동일한 형태의 실험을 했다.

그 결과, 제 9도에 나타난 흡음특성 보다도 우수한 흡음특성을 얻을수 있었다.

이상의 결과로부터 본 발명의 효과는 명백해졌다.

이상 상세히 설명한 바와같이, 본 발명에 따르면 양호한 흡음특성이나 가공성, 강도뿐 아니라 흡음재를 통하는 투명성도 확보할 수 있고, 또한 크린룸 등에서의 용도에는 필요에 따라 방진성도 확보할 수 있는 흡음재를 실현할 수 있어 각종 용도에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims

다수의 개구부(18)를 가지고, 또한 서로 개구율의 차가 8% 이상 다른 판상체로써 수지박막(16)을 끼워지지하여 된 것을 특징으로 하는 막진동흡음재.
다수의 개구부(18)를 가지고, 또한 서로 개구율의 차가 8% 이상 다른 판상체로써 수지박막(16)을 끼워지지하여 된 적층체와 다공질재를 갖는 것을 특징으로 하는 막진동흡음재.
제 1 항에 있어서, 판상체가 팽창금속(12)(14), 펀칭금속(72)(74) 및 금망에서 선택되는 적어도 하난인 막진동흡음재.
제 2 항에 있어서, 판상체가 팽창금속(12)(14), 펀칭금속(72)(74) 및 금망에서 선택되는 적어도 하난인 막진동흡음재.
제 3 항에 있어서, 판상체가 알루미늄 및 철제에서 선택되는 적어도 하나인 막진동흡음재.
제 1 항에 있어서, 수지박막(16)이 투명한 막진동흡음재.
제 2 항에 있어서, 수지박막(16)이 투명한 막진동흡음재.
제 1 항에 있어서, 수지박막(16)이 연속면인 막진동흡음재.
제 2 항에 있어서, 수지박막(16)이 연속면인 막진동흡음재.
제 1 항에 있어서, 수지박막(16)이 복수의 파단부를 갖는 막진동흡음재.
제 2 항에 있어서, 수지박막(16)이 복수의 파단부를 갖는 막진동흡음재.
제 4 항에 있어서, 판상체가 알루미늄 및 철제에서 선택되는 적어도 하나인 막진동흡음재.