KR20200022000A

KR20200022000A - 방음재

Info

Publication number: KR20200022000A
Application number: KR1020207001965A
Authority: KR
Inventors: 노리후미 호리베; 스스무 미우라
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-03-02
Also published as: CA3071098A1; CA3071098C; KR102157758B1; JPWO2019022245A1; EP3660833A1; CN110959173A; RU2723476C1; US20200147921A1; WO2019022245A1; BR112020001771B1; BR112020001771A2; EP3660833B1; CN110959173B; JP6879369B2; US10850472B2; EP3660833A4

Abstract

2000Hz 이하의 주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 높은 방음 성능을 발휘하는 것을 가능하게 하는 수단을 제공한다. 탄성을 갖는 시트와, 상기 시트를 보유 지지함과 함께 상기 시트를 구획부로 구획하는 지지부를 구비하는 방음재에 있어서, 상기 구획부에 있어서의 상기 시트의 강성(k) 및 상기 시트의 면밀도(m)가, 하기 수식 1의 관계를 만족하도록 구성한다.
[수식 1]

Description

방음재

본 발명은 방음재에 관한 것이다.

자동차 내에는 많은 음원이 있다. 차내 및 차외에 있어서의 소음으로부터의 정숙성이 요구된다는 점에서, 자동차에는 여러 가지 방음 대책이 실시되고 있다. 특히, 엔진이나 트랜스미션, 구동계와 같은 큰 음을 발생시키는 부분(고유 음원)에 대해서는, 발생원에 가까운 위치에서 방음 대책이 필요하다. 이 때문에, 이들 음원에 대해서는 흡음/차음 성능이 우수한 전용 방음 커버가 사용되고 있다. 여기서, 잇따른 법 개정에 의한 차외 소음 레벨 규제의 강화나, 차내 소음의 정숙화가 차의 가치(고급감)에 직결된다는 점과 더불어, 자동차에 있어서의 저소음화 부품의 요구는 매우 높다. 특히, 2013년도에 유럽 연합(EU)에 있어서 도입된 차외 소음 규제는, 최종적으로 종래 규제값에 대하여 -3dB(음압 에너지로서 1/2로 저감이 필요)로 엄격한 것이 되었다. 여기에는 엔진 룸 내의 주(主) 소음 발생원으로서의 엔진 본체 및 트랜스미션 등 고유 음원에 대한 소음 저감 대책이 불가결하다. 이제까지도, 엔진 상면측의 엔진 톱 커버 등의 여러 가지 방음 부품이 사용되고 있지만, 한층 더 성능의 향상이 요구되고 있다. 또한, 저연비화의 관점에서, 방음 대책은 경량화의 요청에도 응할 수 있는 것이면 바람직하다.

방음을 겨냥한 방음 구조체의 구성은 여러 가지가 알려져 있지만, 그 중에서도 「음향 메타 머티리얼」이라고 칭해지는 재료가 있다. 「음향 메타 머티리얼」이란, 자연계에 존재하는 물질이 통상 나타내지 않는 음향적 성질을 나타내도록 설계된 인공 매질이다. 종래, 원하는 방음 효과를 나타내는 음향 메타 머티리얼의 개발이 예의 행해지고 있으며, 각종 제안이 이루어져 있다.

여기서, 균질의 재료로 이루어지는 단일벽에 어떤 주파수의 음파가 수직으로 입사되었을 때의 당해 단일벽에 의한 투과 손실(TL; Transmission Loss)의 값은, 상기 주파수(f) 및 상기 단일벽의 면밀도(m)를 사용하여, TL≒20log₁₀(mㆍf)-43[dB]로 산출된다는 것이 알려져 있다(질량 법칙). 즉 일반적으로, 방음 재료가 경량일수록, 또한 음파의 주파수가 작을수록, 투과 손실(TL)은 작아지고, 방음 성능이 저하하게 된다. 예를 들어 500Hz의 음파인 경우, 20dB의 STL을 달성하기 위해서는, 콘크리트벽으로는 12㎝, 우레탄폼 차음재로는 35㎝ 초과나 되는 사이즈가 필요하게 된다.

이러한 상황을 감안하여, 예를 들어 Ni Sui et al., Applied Physics Letters 106, 171905(2015)에서는, 연속적으로 형성된 복수의 통형 셀을 갖는 아라미드 섬유 시트제 하니컴에 의해 라텍스 고무제의 막이 기밀하게 지지되어 이루어지는 격자형 구조체로 이루어지는 음향 메타 머티리얼이 제안되어 있다. 여기서, Ni Sui et al., Applied Physics Letters 106, 171905(2015)에 개시되어 있는 격자형 구조체에 있어서는, 라텍스 고무제의 막이 복수의 통형 셀에 의해 정육각형(한 변의 길이가 3.65mm)의 형상을 갖는 구획부로 구획되어 있다. Ni Sui et al., Applied Physics Letters 106, 171905(2015)에 따르면, 이러한 음향 메타 머티리얼을 사용함으로써, 경량이라도 특히 저주파수의 음파에 대한 방음 성능이 우수한 재료를 제공할 수 있다고 되어 있으며, 실험에 의해 500Hz 미만의 주파수의 음파에 대해서는 25dB을 초과하는 STL을 달성 가능함도 개시되어 있다.

그러나, Ni Sui et al., Applied Physics Letters 106, 171905(2015)에 기재되어 있는 바와 같은 상기 음향 메타 머티리얼을 방음재로서 사용한 경우에는, 2000Hz 이하의 주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 충분한 방음 성능을 발휘할 수 있는 것은 아님이 본 발명자들의 검토에 의해 판명되었다.

그래서 본 발명은 2000Hz 이하의 주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 높은 방음 성능을 발휘하는 것을 가능하게 하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 감안하여 예의 검토를 행하였다. 그 결과, Ni Sui et al., Applied Physics Letters 106, 171905(2015)에 개시되어 있는 바와 같은, 탄성을 갖는 시트와, 당해 시트를 지지함과 함께 당해 시트를 구획부로 구획하는 지지부를 갖는 음향 메타 머티리얼에 있어서, 당해 구획부를 구성하는 시트의 면강성 및 면밀도가 소정의 관계를 만족하도록 제어함으로써 2000Hz 이하(특히 400 내지 1000Hz)의 주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 높은 방음 성능이 발휘될 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 일 형태에 따르면, 탄성을 갖는 시트와, 상기 시트를 지지함과 함께 상기 시트를 구획부로 구획하는 지지부를 구비하는 방음재가 제공된다. 그리고, 당해 방음재는, 상기 구획부에 있어서의 시트의 면강성(k) 및 면밀도(m)가 하기 수식 1의 관계를 만족하는 점에 특징을 갖고 있다.

[수식 1]

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방음재의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방음재의 상면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방음재를 구성하는 통형 셀의 단면 형상 및 그 사이즈를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 4는, 본 발명에 관한 방음재의 방음 성능(투과 손실 ＠500Hz)을, 종래 공지의 방음재에 있어서의 성능 트렌드와 대비하여 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는, 방음재의 면밀도를 크게 한 경우에 있어서의 질량 법칙에 따른 방음 성능(투과 손실)의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은, 본 발명에 관한 방음재의 방음 성능(투과 손실)을, 하니컴 구조를 갖는 격자형 구조체(지지부)만으로 이루어지는 방음재, 단일벽만으로 이루어지는 방음재, 및 철판으로 이루어지는 방음재와 대비하여 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은, 강성 법칙에 따른 방음 성능에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 본 발명에 관한 방음재의 방음 성능에 질량 법칙(도 5) 및 강성 법칙(도 7)의 양쪽이 관여하고 있다고 가정한 경우의 모델식을, 투과 손실의 실측값과 대비하여 나타내는 그래프이다.
도 9는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 방음 성능을 평가하는 데 사용한 측정계(차음 박스 및 마이크)의 배치를 설명하기 위한 사진이다.
도 10은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 10은, 비교예 1-1 내지 1-3 및 실시예 1에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 11은, 비교예 2-1 내지 2-7에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 12는, 비교예 3-1 내지 3-2 및 실시예 3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 13은, 실시예 4-1 내지 4-2에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 14는, 실시예 5-1 내지 5-6에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 15는, 실시예 6-1 내지 6-5에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 16은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 16은, 비교예 7-1 내지 7-2 및 실시예 7-1 내지 7-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 17은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 17은, 실시예 8-1 내지 8-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 18은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 18은, 실시예 9-1 내지 9-4에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 19는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 19는, 실시예 10-1 내지 10-4에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 20은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 20은, 실시예 11-1 내지 11-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 21은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 21은, 실시예 12-1 내지 12-2에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 22는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 22는, 실시예 13-1 내지 13-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 23은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 23은, 실시예 14-1 내지 14-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 24는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 24는, 실시예 15-1 내지 15-2에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 25는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 25는, 실시예 16-1 내지 16-4에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 26은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 26은, 실시예 17-1 내지 17-4에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 27은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 27은, 실시예 18-1 내지 18-3 및 비교예 18에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 28은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 28은, 실시예 19-1 내지 19-4에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 29는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 29는, 실시예 20-1 내지 20-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 30은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 30은, 실시예 21-1 내지 21-2에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 31은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 31은, 실시예 22-1 내지 22-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 32는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 32는, 실시예 23-1 내지 23-2 및 비교예 23에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 33은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 33은, 실시예 24-1 내지 24-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 34는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 34는, 실시예 25-1 내지 25-5 및 비교예 25에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 35는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 35는, 실시예 26-1 내지 26-4에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 36은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 36은, 실시예 27-1 내지 27-3 및 비교예 27에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 37은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 37은, 실시예 28 및 비교예 28-1 내지 28-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 38은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 38은, 실시예 29-1 내지 29-3에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 39는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 제작한 방음재에 대하여 삽입 손실을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 39는, 실시예 30-1 내지 30-2 및 비교예 30에 대한 결과를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 일 형태는, 탄성을 갖는 시트와, 상기 시트를 지지함과 함께 상기 시트를 구획부로 구획하는 지지부를 구비하고, 상기 구획부에 있어서의 상기 시트의 면강성(k) 및 상기 시트의 면밀도(m)가, 하기 수식 1의 관계를 만족하는, 방음재이다.

[수식 1]

수식 1에 있어서의 면강성(k) 및 면밀도(m)의 산출 방법에 대해서는, 후술한다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명하지만, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위의 기재에 기초하여 정해져야 하며, 이하의 형태로만 제한되지 않는다. 또한, 도면의 치수 비율은, 설명의 편의상 과장되어 있고, 실제의 비율과는 상이한 경우가 있다. 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 「X 내지 Y」는 「X 이상 Y 이하」를 의미한다. 또한, 특기하지 않는 한, 조작 및 물성 등의 측정은 실온(20 내지 25℃)/상대 습도 40 내지 50％의 조건에서 행한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방음재의 외관을 도시하는 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방음재의 상면도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방음재를 구성하는 지지부의 단면 형상 및 그 사이즈를 설명하기 위한 확대 단면도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방음재(10)는, 연속적(규칙적)으로 배열된 통형 셀로 구성되는 격자형 구조체(100)(지지부)와, 탄성을 갖는 라텍스 고무로 구성되는 라텍스 고무 시트(200)를 구비하고 있다. 이 라텍스 고무 시트(200)는, 격자형 구조체(100)의 양측의 개구부 중 한쪽 측을 막도록 당해 격자형 구조체(100)에 기밀하게 접합되어 있고, 시트형 기재로서 기능한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 라텍스 고무 시트(200)의 두께는 0.25mm(250㎛)이다. 한편, 본 실시 형태에 있어서, 격자형 구조체(100)는, 폴리염화비닐 수지로 구성되어 있다. 그리고, 격자형 구조체(100)는, 연속적(규칙적)으로 형성된 다수의 통형 셀(110)을 갖고 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 방음재(10)에 있어서, 격자형 구조체(100)의 연장 방향에 수직인 단면(도 2의 지면)에 있어서의 통형 셀(110)의 단면 형상은 정육각형이다. 즉, 격자형 구조체(100)는 소위 하니컴 구조를 갖고 있다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 격자형 구조체(100)는, 시트형 기재로서의 라텍스 고무 시트(200)를 지지함과 함께, 라텍스 고무 시트(200)를 복수의 (도 1 및 도 2에서는 다수의) 구획부로 구획하고 있다. 그리고, 당해 복수의 구획부는, 동일한 외곽 형상을 갖는 당해 복수의 구획부가 규칙적으로 배열되어 이루어지는 규칙 배열 구조를 구성하고 있다.

또한, 하니컴 구조를 구성하는 하나의 통형 셀(도 3에 도시하는 110a)의 셀 사이즈(단면 형상의 정육각형에 있어서의 대향하는 평행인 변의 거리; 도 3에 도시하는 거리 w)는 4mm이다. 이러한 구성으로 함으로써, 매우 간단한 구성으로 우수한 차음 성능을 실현할 수 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 격자형 구조체(100)는, 주위에 벽을 갖는 다수의 통형 셀(110)이 연결됨으로써 구성되어 있다고 간주할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 이 통형 셀의 벽의 두께(도 3에 도시하는 거리 t)는 0.07mm(70㎛)이다. 또한, 격자형 구조체(통형 셀)의 연장 방향의 높이(도 1에 도시하는 거리 h)는 25mm이며, 높이가 균일한 단일 구조체로 구성되어 있다.

상술한 바와 같이, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같은 구성을 갖는 방음재는, 매우 간단한 구성으로 우수한 방음 성능을 실현할 수 있다. 특히, 경량이면서 또한 간편한 구성임에도 불구하고 2000Hz 이하의 주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 높은 방음 성능을 발휘할 수 있다고 하는 종래의 기술로는 달성할 수 없었던 특성을 발현할 수 있다.

본 발명자들은, 상술한 실시 형태와 같은 방음재가 이와 같이 우수한 방음 성능을 나타내는 메커니즘에 대하여 정력적으로 검토를 진행시켰다. 그 결과, 차량 등에 종래 적용되고 있던 방음재와는 상이한 메커니즘이 관여하고 있음을 밝혀내고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다. 그리고, 최종적으로 발견된 메커니즘은, 차량 등에 적용되는 방음재에 관한 종래의 상식을 뒤엎는 것이었다. 이하, 본 실시 형태에 관한 방음재가 우수한 방음 성능을 발휘하는 메커니즘과, 본 발명자들에 의해 해명된 당해 메커니즘에 기초하여 완성된 본원 발명의 구성에 대하여, 순서대로 설명한다.

우선, 본 발명에 관한 방음재의 방음 성능(＠500Hz)을, 종래 공지의 방음재에 있어서의 성능 트렌드와 대비하는 형태로 도 4에 도시한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 종래 공지의 방음재에서는, 구성 재료의 밀도가 커짐에 따라 방음 성능(투과 손실)이 향상된다고 하는 성능 트렌드가 존재하였다. 이러한 종래 공지의 방음재에 있어서의 성능 트렌드는 「질량 법칙」으로서 알려져 있는 것이다. 이 질량 법칙에 따른 방음재에 있어서의 투과 손실의 이론값(TL)은, 대상으로 하는 음파의 주파수(f) 및 방음재의 면밀도(m; 단위 면적당 질량)를 사용하여, 하기 수식 2에 따라 산출된다.

[수식 2]

이 때문에, 방음재의 면밀도를 크게 하면 방음 성능(투과 손실(TL))을 향상시킬 수 있지만, 한편, 방음 성능을 향상시키기 위해서는 방음재의 면밀도를 크게 하지 않을 수 없다고 하는 것이 질량 법칙에 기초하는 종래 기술에 있어서의 상식이었다(도 5). 바꾸어 말하면, 2000Hz 이하의 주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 높은 방음 성능을 발휘하는 방음재를 경량의 재료로 구성하는 것은 불가능하다고 믿어지고 있었던 것이다. 이에 비해, 본 발명에 관한 방음재는, 이 성능 트렌드로부터 크게 벗어나도록 하여 우수한 방음 성능을 나타내는(즉, 저밀도(경량)라도 상대적으로 높은 방음 성능을 나타내는) 것이다(도 6).

보다 상세하게 설명하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 하니컴 구조를 갖는 격자형 구조체(지지부)만으로는 방음 성능은 전혀 발휘되지 않는다. 또한, 단일벽으로 이루어지는 방음재의 경우, 탄성을 갖는 시트(고무막)만으로는 질량 법칙에 따른 방음 성능(고주파수 영역에서는 투과 손실이 증대되기는 하지만 저주파수 영역에서는 투과 손실이 저감됨)이 발휘되는 것에 머무른다. 따라서, 저주파수 영역(특히 2000Hz 이하의 영역)에서의 방음 성능을 발휘시키기 위해서는, 예를 들어 철판과 같이 면밀도가 매우 큰(즉, 무거운) 재료를 사용할 필요가 있었다. 이에 비해, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 관한 방음재는, 고주파수 영역에 있어서는 질량 법칙에 따른 방음 성능을 발휘하고, 주파수의 감소에 수반하여 투과 손실의 값도 감소한다. 한편, 본 발명에 관한 방음재는 경량임에도 불구하고, 어떤 주파수(공진 주파수)를 경계로 저주파수 영역(특히 2000Hz 이하의 영역)측에 있어서도 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있다.

이러한 저주파수 영역에 있어서의 방음 성능의 현저한 향상은, 질량 법칙에 의해서는 설명할 수 없다. 그래서, 본 발명자들은, 종래의 기술로부터는 설명이 되지 않는 이러한 현상을 설명하기 위한 모델로서, 여러 가지 패턴에 대하여 예의 검토를 행하였다. 그 과정에서, 본 발명자들은, 놀랍게도, 저주파수 영역에 있어서의 방음 성능이, 질량 법칙과는 상이한 차음 원리인 「강성 법칙」에 따라 발휘되고 있음을 발견하였다. 이하, 이 점에 대하여 설명한다.

강성 법칙에 따른 방음재에 있어서의 투과 손실의 이론값(TL)은, 대상으로 하는 음파의 주파수(f), 방음재의 면밀도(m; 단위 면적당 질량) 및 방음재의 면강성(K)을 사용하여, 하기 수식 3에 따라 산출된다. 또한, 면강성(K)은, 지지부(격자형 구조체)에 의해 구획된 시트의 구획부 중 하나를, 질량 m의 매스를 갖고, 음파의 입사에 대하여 진동하는 매스 스프링 모델에 근사하였을 때의 스프링 상수이며, K가 클수록 입력에 대하여 변형되기 어려움이 큰 것에 상당한다.

[수식 3]

그리고, 이 식을 TL이 극소값을 취하는 조건에서 주파수(f)에 대하여 풀면, 공진 주파수(f₀)의 값은, 하기 수식 4와 같이 표시된다(도 7).

[수식 4]

이것에 기초하여, 본 발명자들은, 질량 법칙(도 5) 및 강성 법칙(도 7)의 양쪽이 방음 성능의 발현에 관여하고 있다고 가정한 경우의 모델식의 작성을 시도하였다. 그리고, 이 모델식이 실제로 측정된 투과 손실(TL)의 결과와 정합하는 것을 확인하고, 본 형태에 관한 방음재에 의한 방음 성능의 발휘 메커니즘에는 질량 법칙 및 강성 법칙의 양쪽이 관여하고 있음을 검증하기에 이른 것이다(도 8).

본 형태에 관한 방음재에 의한 방음 성능의 발휘 메커니즘에 있어서, 질량 법칙뿐만 아니라 강성 법칙도 관여하고 있는 이유에 대해서는 완전히는 밝혀지지 않았지만, 탄성을 갖는 시트의 구획부는 각각, 지지부(통형 셀을 갖는 격자형 구조체)에 의해 구획되어 있음으로써 시트의 강성이 향상되어 있다(즉, 진동하기 어렵게 되어 있다)고 생각된다. 따라서, 본 발명자들은, 상술한 매스 스프링 모델에 의한 근사에 의해, 메커니즘이 잘 설명될 수 있는 것은 아닐까라고 추측하고 있다.

이상과 같은 메커니즘을 전제로 하여, 본 발명자들은, 방음재의 방음 특성의 설계에 필요한 요소에 대하여 더 검토를 진행했다. 그 과정에서, 본 발명자들은, 탄성을 갖는 시트의 구획부의 각각을 면적이 동등하게 되는 반경 a의 원판에 근사하여, 하중 p가 입력되었을 때의 당해 구획부의 면강성(k; 본 명세서에서는, 본 근사에 따르는 경우의 면강성의 값을 소문자 k로 나타내기로 함)을, 당해 원판이 주변 고정ㆍ등분포 하중 모드에서 진동할 때의 평균 휨(w_ave)을 사용하여 하기 수식 5와 같이 산출하였다. 본 명세서에서는, 이 k의 값이 수식 1에 있어서 사용되는 것이다.

[수식 5]

또한, 수식 5에 있어서, ν는 구획부에 있어서의 시트의 푸아송비이고, E는 구획부에 있어서의 시트의 영률[Pa]이고, h는 구획부에 있어서의 시트의 막 두께[m]이다. 또한, 구획부를 원판에 근사하였을 때의 반경 a는, 구획부의 면적 등가 원 반경[m]이다. 일례로서, 구획부가 한 변의 길이가 l(엘)인 육각형인 경우, 당해 구획부(육각형)의 면적 S_hex는, 하기 수식 6과 같이 산출된다.

[수식 6]

그렇게 하면, 이 구획부(육각형)의 등가 원 반경 a_eq(구획부(육각형)의 면적과 동등한 면적을 갖는 원의 반경)는, 하기 수식 7과 같이 산출된다.

[수식 7]

그리고, 이와 같이 하여 산출된 면강성(k)의 값을, 상술한 수식 4에 있어서의 면강성(K)의 값으로서 채용하면, 공진 주파수(f₀)의 값은, 하기 수식 8과 같이 나타낼 수 있다.

[수식 8]

또한, 구획부에 있어서의 시트의 면밀도(m)는, 하기 수식 9와 같이 나타낼 수 있다.

[수식 9]

수식 3에 있어서, ρ는 상기 구획부에 있어서의 시트의 밀도[kg/㎥]이고, h는 상기 구획부에 있어서의 시트의 막 두께[m]이다.

이 때문에, 수식 8과 수식 9로부터, 공진 주파수(f₀)의 값은, 구획부에 있어서의 시트의 밀도(ρ; 단위 체적당 질량; kg/㎥)의 값과, 상술한 구획부에 있어서의 시트의 막 두께[m]의 값을 사용하여, 하기 수식 10과 같이 나타낼 수 있다. 이것은, 구획부의 사이즈나 형상, 구획부에 있어서의 시트의 재질 및 막 두께를 여러 가지로 변경함으로써, 방음재가 나타내는 공진 주파수(f₀)의 값을 제어 가능함을 의미한다.

[수식 10]

상술한 바와 같이, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 2000Hz 이하의 주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 높은 방음 성능을 발휘할 수 있는 방음재를 제공한다고 하는 것이다. 그리고, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 공진 주파수(f₀)를 경계로 하여, 주파수가 작아질수록 강성 법칙에 따른 방음 성능(투과 손실의 값)은 우수한 것이 된다. 따라서, 본 발명자들은, 공진 주파수(f₀)를 어느 정도 이상의 값으로 설정함으로써, 2000Hz 이하의 주파수 영역의 음에 대한 방음 성능을 향상시킬 수 있는 것은 아닐까라고 생각하였다. 그리고, 이 생각을 토대로, 상술한 수식 10에 따라, 탄성을 갖는 시트와, 상기 시트를 지지함과 함께 상기 시트를 구획부로 구획하는 지지부를 구비하는 방음재에 있어서, 구획부의 사이즈나 형상, 구획부에 있어서의 시트의 재질 및 막 두께를 여러 가지로 변경함으로써, 상이한 공진 주파수(f₀)를 갖는 방음재를 다수 제작하고, 그 각각에 대하여(특히 2000Hz 이하의 주파수 영역에 있어서의) 방음 성능을 평가하였다. 그 결과, 상기 구획부에 있어서의 시트의 면강성(k; 상기 수식 5에 의해 산출됨) 및 시트의 면밀도(m; 상기 수식 9에 의해 산출됨)가 하기 수식 1의 관계를 만족함으로써, 특히 2000Hz 이하의 주파수 영역에 있어서도 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다. 하기 수식 1은, 상술한 근사에 기초하여 산출되는 공진 주파수(f₀)가 900[Hz]보다 큼을 의미하고 있다.

[수식 1]

여기서, 수식 1에 있어서의 좌변의 값의 형태는 특별히 제한되지 않고, 방음재에 대하여 방음 성능을 발휘시키고 싶은 주파수 영역에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 일반적으로, 수식 1에 있어서의 좌변의 값을 크게 할수록 공진 주파수는 고주파수측으로 시프트된다는 점에서, 이것을 고려하여 적절하게 설정하면 된다. 일례로서, 수식 1에 있어서의 좌변의 값은, 바람직하게는 2000Hz 이상이고, 보다 바람직하게는 3000Hz 이상이고, 더욱 바람직하게는 4000Hz 이상이고, 특히 바람직하게는 5000Hz 이상이다. 수식 1에 있어서의 좌변의 값은, 예를 들어 10000Hz 이상이며, 예를 들어 50000Hz 이상이고, 예를 들어 100000Hz 이상이다. 또한, 본 발명에 관한 기술적 사상의 범위 내에서 방음 성능을 발휘하는 방음재에 있어서, 수식 1에 있어서의 좌변의 값의 상한값으로서는, 바람직하게는 1000000Hz 이하이고, 보다 바람직하게는 800000Hz 이하이고, 더욱 바람직하게는 600000Hz 이하이다.

그런데, 비특허문헌 1에 개시된 기술에 있어서는, 셀 사이즈가 지나치게 큰 결과, 탄성을 갖는 시트의 면강성이 작아져, (k/m)^1/2/2π의 값이 900Hz 이상으로는 되지 않기 때문에, 특히 2000Hz 이하의 주파수 영역에 있어서 우수한 방음 성능을 발휘할 수 없다고 생각된다.

또한, 종래, 복수의 셀이 병설되어 이루어지는 코어층과, 당해 코어층의 양면에 배치된 스킨층으로 이루어지는 수지 구조체가 다양한 용도로 제안되어 있으며, 당해 수지 구조체에 흡음성이나 차음성을 갖게 하는 것도 시도되고 있다. 그러나, 이러한 수지 구조체에 흡음성이나 차음성을 갖게 하는 것을 의도하고 있는 종래의 기술은, 코어층을 구성하는 셀의 내외를 연통시키는 연통 구멍을 스킨층에 마련하는 것을 전제로 하고 있다. 그리고, 이와 같이 스킨층에 연통 구멍이 마련되어 있는 경우도 또한, 역시 탄성을 갖는 시트의 면강성을 충분히 확보할 수 없다. 그 결과, (k/m)^1/2/2π의 값이 900Hz 이상으로는 되지 않기 때문에, 특히 2000Hz 이하의 주파수 영역에 있어서 우수한 방음 성능을 발휘할 수 없다(예를 들어, 후술하는 비교예 18을 참조). 한편, 상기와 마찬가지의 구조를 갖는 수지 구조체에 있어서, 상술한 바와 같은 연통 구멍을 스킨층에 마련하는 것을 전제로 하고 있지 않은 기술도 종래 제안되어 있지만, 이들 기술은 흡음이나 차음, 방음 등에 관한 것은 아니다. 이들 기술 중에는, 예를 들어 굽힘 강성이나 굽힘 강도와 같은 기계적 강도를 향상시키는 것을 목적으로 하여, 용기, 선반, 팔레트, 패널 등의 강성이 요구되는 용도에 대한 적용을 의도한 것이 있다. 또한, 마찬가지의 수지 구조체를 사용하는 다른 제안에서는, 스킨층에 당해 스킨층의 탄성률을 저하시키기 위한 내충격성 개량재를 필수로 함유시키는 것으로 되어 있다는 점에서, 당해 스킨층은 본원 발명에 있어서의 「탄성을 갖는 시트」에는 해당하지 않을 가능성이 높다. 또한, 마찬가지의 수지 구조체를 사용하는 또 다른 제안에서는, 두께가 0.05 내지 수mm 정도인 금속 부재를 스킨층으로서 배치하는 것으로 하고 있고, 역시 강성이 높은 재료가 스킨층에 사용되고 있다. 이 때문에, 스킨층에 연통 구멍을 마련하지 않는 수지 구조체에 관한 종래 기술에 있어서는, 본원 발명에 있어서의 면강성의 값이 지나치게 커지는 결과, (k/m)^1/2/2π의 값을 측정할 수 없을 정도로 큰(고주파수측의) 값으로 되는 것이라고 생각된다.

이하, 방음재(10)의 구성 요소에 대하여, 보다 상세하게 설명한다.

(탄성을 갖는 시트)

탄성을 갖는 시트(도 1에 도시하는 라텍스 고무 시트(200)에 상당)의 구성 재료에 대하여 특별히 제한은 없고, 탄성을 갖는 재료라면 여러 가지 재료가 사용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 시트가 「탄성을 갖는」이란, 영률의 값이 0.001 내지 70[GPa]의 범위 내의 값인 재료로 구성되어 있는 것을 의미한다. 또한, 영률의 값은, 수지에 대해서는 JIS K7161-1(2014년)에 의해 측정될 수 있다. 또한, 금속의 영률에 대해서는 JIS Z2241(2011년)에 의해 측정될 수 있다. 그리고, 고무의 영률에 대해서는 JIS Z6251(2010년)에 의해 측정될 수 있다. 탄성을 갖는 시트의 구성 재료로서는, 상술한 실시 형태에 있어서 사용되고 있는 라텍스 고무 외에, 클로로프렌 고무(CR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 에틸렌프로필렌디엔 고무(EPDM), 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔 고무(NBR) 등의 고무 재료가 마찬가지로 사용될 수 있다. 또한, 수지 재료나 금속 재료, 종이 재료 등이 탄성을 갖는 시트로서 사용되어도 된다. 또한, 에어 쿠션 등의 완충 기능을 갖는 재료도 또한 사용될 수 있다. 이들 재료는 모두, 고무 재료도 포함하여, 본 형태에 관한 방음재의 효과를 발현할 수 있을 정도로 높은 탄성을 갖는 것이다. 수지 재료로서는, 폴리에틸렌(예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등), 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 아세트산비닐 수지, 에틸렌-아세트산비닐 수지, 스티렌-부타디엔 수지 등이 예시된다. 또한, 열경화성 수지로서는, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 열경화형 아크릴 수지, 요소 수지, 페놀 수지, 레조르신 수지, 알킬레조르신 수지, 에폭시 수지, 열경화형 폴리에스테르 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들 수지를 생성하는 우레탄 수지 프리폴리머, 요소 수지 프리폴리머(초기 축합체), 페놀 수지 프리폴리머(초기 축합체), 디알릴프탈레이트 프리폴리머, 아크릴 올리고머, 다가 이소시아나토, 메타크릴에스테르 모노머, 디알릴프탈레이트 모노머 등의 프리폴리머, 올리고머, 모노머 등의 수지 전구체가 사용되어도 된다. 금속 재료로서는, 구리, 알루미늄 등을 들 수 있다. 탄성을 갖는 시트의 구성 재료는 상기의 것에 한정되지 않고, 그 밖의 재료가 물론 사용되어도 된다. 또한, 탄성을 갖는 시트의 구성 재료로서는 고무 재료가 바람직하며, 그 중에서도 라텍스 고무 또는 EPDM 고무가 보다 바람직하다. 이들 고무 재료를 탄성을 갖는 시트의 구성 재료로서 사용함으로써, 본 발명에 관한 방음체에 의한 방음 효과가 적합하게 발현될 수 있다. 또한, 이들 고무 재료는 경량이라고 하는 점에서, 특히 차량 용도에 대한 적용을 고려하면, 저연비화에의 기여도 크기 때문에, 특히 바람직한 재료라고 할 수 있다. 또한, 저비용화의 관점에서는, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지도 또한, 탄성을 갖는 시트의 구성 재료로서 바람직한 것이다.

탄성을 갖는 시트의 막 두께는, 방음재의 방음 효과의 관점에서, 바람직하게는 10 내지 1000㎛이고, 보다 바람직하게는 100 내지 500㎛이다.

(지지부(격자형 구조체))

지지부는, 상술한 탄성을 갖는 시트를 지지함과 함께 당해 시트를 (기밀적으로 구획된) 구획부로 구획하는 것이다. 이러한 기능을 발현 가능한 구성을 갖는 것이라면, 지지부의 구체적인 구성에 대하여 특별히 제한은 없다. 도 1 및 도 2는 다수의 구획부가 존재하도록 기재되어 있지만, 구획부는 하나만이라도 본 발명의 범위 내의 것이다.

지지부의 구성 재료에 대하여 특별히 제한은 없고, 상술한 실시 형태에 있어서 사용되고 있는 폴리염화비닐 수지 외에, 종래 공지의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 사용될 수 있다. 또한, 금속 재료나 그 밖의 재료가 지지부의 구성 재료로서 사용되어도 된다. 이들 재료는 모두, 탄성을 갖는 시트를 보유 지지하여 이것을 구획부로 구획하는 데 적합한 물성을 갖고 있다.

열가소성 수지로서는, 폴리염화비닐 수지 외에, 폴리에틸렌(예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등), 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 아세트산비닐 수지, 에틸렌-아세트산비닐 수지, 스티렌-부타디엔 수지 등이 예시된다. 또한, 열경화성 수지로서는, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 열경화형 아크릴 수지, 요소 수지, 페놀 수지, 레조르신 수지, 알킬레조르신 수지, 에폭시 수지, 열경화형 폴리에스테르 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들 수지를 생성하는 우레탄 수지 프리폴리머, 요소 수지 프리폴리머(초기 축합체), 페놀 수지 프리폴리머(초기 축합체), 디알릴프탈레이트 프리폴리머, 아크릴 올리고머, 다가 이소시아나토, 메타크릴에스테르 모노머, 디알릴프탈레이트 모노머 등의 프리폴리머, 올리고머, 모노머 등의 수지 전구체가 사용되어도 된다. 그 중에서도, 성형이 용이하다고 하는 관점에서는, 열가소성 수지가 바람직하게 사용되며, 특히 염화비닐 수지나 폴리올레핀 수지는 경량이며, 또한 내구성이 우수하고, 저렴하다고 하는 이점에서 바람직하다.

상술한 바와 같이, 지지부는, 연속적으로 형성된 다수의 통형 셀을 갖는 격자형 구조체인 것이 바람직하다. 이 경우, 지지부는, 탄성을 갖는 시트를 복수의 구획부로 구획하게 된다. 그리고 또한, 당해 복수의 구획부 중 적어도 일부는, 동일한 외곽 형상을 갖는 복수의 구획부가 규칙적으로 배열되어 이루어지는 규칙 배열 구조를 구성하는 것이면 보다 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 제조가 용이하고, 또한 동일 형상의 다수의 구획부의 존재에 의해 원하는 주파수 영역의 음파에 대한 방음 성능을 특이적으로 발현시킬 수 있다. 이때, 방음 성능을 한층 더 발휘시킨다고 하는 관점에서, 탄성을 갖는 시트의 면적에서 차지하는 상기 규칙 배열 구조의 면적의 비율은, 바람직하게는 80 내지 100％이고, 보다 바람직하게는 90 내지 100％이고, 더욱 바람직하게는 95 내지 100％이고, 한층 더 바람직하게는 98 내지 100％이고, 특히 바람직하게는 99 내지 100％이고, 가장 바람직하게는 100％이다. 또한, 하나의 상기 시트에 대하여 적어도 하나의 격자형 구조체(지지부)가, 복수의 부재로 분할되어 있어도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 본 형태에 관한 방음재는, 전체로서 가요성을 갖는 것이면 바람직하다. 단, 지지부가 복수의 부재로 분할되어 있지 않은 형태라도, 방음재가 전체로서 가요성을 갖는 것은 바람직한 실시 형태이다. 이와 같이 방음재가 가요성을 가짐으로써, 다양한 형상의 음원에 추종시킨 형태로 방음재를 배치하는 것이 가능하게 되므로 바람직하다.

상술한 규칙 배열 구조에 있어서의 구획부의 외곽 형상(격자형 구조체의 연장 방향에 수직인 단면에 있어서의 통형 셀의 단면 형상)은, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같은 정육각형에 한정되지 않고, 그 밖의 형상이어도 된다. 동일한 단면 형상을 갖는 정다각형을 연속적으로 형성함으로써 다수의 통형 셀을 배치하는 것이라면, 단면 형상으로서는 정육각형 외에, 정사각형(정방형), 정삼각형이 채용될 수 있다. 이들 형상을 채용함으로써, 제조가 용이하고, 또한 우수한 강도를 나타내는 지지체가 제공될 수 있다. 또한, 격자형 구조체의 단면을 복수의 정다각형이 규칙적으로 배치된 패턴으로 하는 것이면, 예를 들어 아르키메데스의 평면 충전법에 의해, (정삼각형 4개, 정육각형 1개), (정삼각형 3개, 정사각형(정방형) 2개)×2가지, (정삼각형 1개, 정사각형(정방형) 2개, 정육각형 1개), (정삼각형 2개, 정육각형 2개), (정삼각형 1개, 정십이각형 2개), (정사각형(정방형) 1개, 정육각형 1개, 정십이각형 1개), (정사각형(정방형) 1개, 정팔각형 2개) 중 어느 조합에 의해 격자형 구조체의 단면이 상기 패턴을 갖도록 구성할 수 있다. 그 중에서도, 단위 질량당 압궤 강도가 최대로 된다고 하는 관점에서는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 통형 셀의 단면 형상은 정육각형인(즉, 격자형 구조체가 하니컴 구조를 갖는) 것이 가장 바람직하다.

격자형 구조체를 구성하는 통형 셀의 사이즈에 대해서는, 상술한 수식 1을 만족하는 것이라면 구체적인 값에 대하여 특별히 제한은 없다. 격자형 구조체가 하니컴 구조를 갖는 경우에 있어서의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 통형 셀의 사이즈(단면 형상의 정육각형에 있어서의 대향하는 평행인 변의 거리)는 6.0mm 이하인 것이 바람직하다. 이러한 사이즈를 가짐으로써, 우수한 방음 성능이 발휘될 수 있다. 또한, 통형 셀의 사이즈(단면 형상의 정육각형에 있어서의 대향하는 평행인 변의 거리)는 5.9mm 이하, 5.8mm 이하, 5.7mm 이하, 5.6mm 이하, 5.5mm 이하, 5.4mm 이하, 5.3mm 이하, 5.2mm 이하, 5.1mm 이하, 5.0mm 이하, 4.9mm 이하, 4.8mm 이하, 4.7mm 이하, 4.6mm 이하, 4.5mm 이하, 4.4mm 이하, 4.3mm 이하, 4.2mm 이하, 4.1mm 이하, 4.0mm 이하 등이어도 되고, 이들 수치 범위는 좁은 것일수록 보다 바람직하다. 또한, 통형 셀의 사이즈의 하한값에 대하여 특별히 제한은 없지만, 통형 셀의 사이즈가 지나치게 작으면 격자형 구조체(나아가 방음재)의 질량이 증가한다는 점에서, 2.0mm 이상인 것이 바람직하다.

또한, 통형 셀의 벽의 두께(도 3에 도시하는 거리 t)는, 바람직하게는 10 내지 150㎛이고, 보다 바람직하게는 30 내지 100㎛이다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 실시 형태에 있어서, 격자형 구조체(지지부)는 탄성을 갖는 시트의 편면에만 마련되어 있다. 단, 적어도 하나의 탄성을 갖는 시트의 양면에, 격자형 구조체(지지부)가 마련된 형태여도, 역시 마찬가지로 하여 우수한 방음 성능을 발휘하는 것이 가능하다. 이 경우, 탄성을 갖는 시트의 양면에 각각 마련되는 격자형 구조체(지지부)의 형태는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 그 중에서도, 탄성을 갖는 시트의 양면에 각각 마련되는 격자형 구조체(지지부)의 형태는 서로 다른 것이면 바람직하다. 또한, 이때, 격자형 구조체(지지부)의 통형 셀의 형상이 탄성을 갖는 시트의 양면에서 정확히 중첩되도록 각각의 격자형 구조체를 배치하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 특히 우수한 방음 성능이 발휘될 수 있다고 하는 이점이 있다.

한편, 적어도 하나의 격자형 구조체(지지부)의 양측에, 탄성을 갖는 시트가 배치되는 형태도 또한 채용될 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써도, 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있다. 이 경우, 격자형 구조체(지지부)의 양면에 각각 마련되는 탄성을 갖는 시트의 형태는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 그 중에서도, 격자형 구조체(지지부)의 양면에 각각 마련되는 탄성을 갖는 시트의 형태는 서로 다른 것이면 바람직하다.

후술하는 실시예의 란에 있어서 실증되어 있는 바와 같이, 본 형태에 있어서는, 격자형 구조체(지지부)의 연장 방향의 높이가 클수록, 2000Hz 이하의 저주파수 영역의 넓은 범위에 걸쳐 특히 우수한 방음 성능이 발휘될 수 있는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 격자형 구조체(지지부)는 높이가 균일한 단일 구조체인 것이 바람직하다. 또한, 이 경우에 있어서, 격자형 구조체의 연장 방향의 높이(도 1에 도시하는 거리 h)는, 바람직하게는 5mm 이상이고, 보다 바람직하게는 6mm 이상이고, 더욱 바람직하게는 13mm 이상이고, 한층 더 바람직하게는 19mm 이상이고, 특히 바람직하게는 22mm 이상이고, 가장 바람직하게는 25mm 이상이다.

본 형태에 관한 방음재는, 상술한 바와 같이, 경량인 것이 바람직하다. 이 관점에서, 본 형태에 관한 방음재의 전체로서의 면밀도는, 바람직하게는 3.24kg/㎡ 미만이고, 보다 바람직하게는 2.0kg/㎡ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.5kg/㎡ 이하이고, 특히 바람직하게는 1.0kg/㎡ 이하이다.

본 형태에 관한 방음재는, 여러 가지 음원 유래의 소음을 차폐하는 용도로 적합하게 사용될 수 있다. 그 중에서도, 본 형태에 관한 방음재는 매우 경량으로 구성하는 것이 가능하다. 본 형태에 관한 방음재는, 이와 같이 경량화가 가능하다는 점에서, 차량에 탑재되어 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 엔진이나 트랜스미션, 구동계와 같은 큰 음을 발생시키는 부분(고유 음원)으로부터 발생하는 소음에 대한 방음 용도에 적용되는 것이 가장 바람직하다. 적용 부위의 일례로서, 엔진 컴파트먼트에 있어서는, 엔진 헤드 커버, 엔진 보디 커버, 후드 인슐레이터, 대시 전방 인슐레이터, 에어 박스의 격벽, 에어 인테이크의 에어 클리너, 더스트 사이드 덕트, 언더 커버 등에 적용 가능하다. 또한, 캐빈에 있어서는, 대시 인슐레이터, 대시 패널, 플로어의 카펫, 스페이서, 도어의 도어 트림, 도어 트림 내의 방음재, 컴파트먼트 내의 방음재, 인스트루먼트 패널, 인스트루먼트 센터박스, 인스트루먼트 어퍼박스, 에어컨의 하우징, 루프의 트림, 루프 트림 내의 방음재, 선바이저, 뒷자리용 에어컨 덕트, 전지 탑재 차량에 있어서의 전지 냉각 시스템의 냉각 덕트, 냉각 팬, 센터 콘솔의 트림, 콘솔 내의 방음재, 퍼셀 트림, 퍼셀 패널, 시트의 헤드레스트, 프론트 시트의 시트 백, 리어 시트의 시트 백 등에 적용 가능하다. 또한, 트렁크에 있어서는, 트렁크 플로어의 트림, 트렁크 보드, 트렁크 사이드의 트림, 트림 내의 방음재, 드래프터 커버 등에 적용 가능하다. 또한, 차량의 골격 내나 패널간에도 적용할 수 있으며, 예를 들어 필러의 트림, 펜더에 적용 가능하다. 나아가, 차외의 각 부재, 예를 들어 플로어 밑의 언더 커버, 펜더 프로텍터, 백 도어, 휠 커버, 서스펜션의 공력 커버 등에도 적용 가능하다.

또한, 본 형태에 관한 방음재를 음원에 대하여 배치할 때의 배치 형태에 대하여 특별히 제한은 없다. 본 형태에 관한 방음재를 음원에 대하여 배치할 때에는, 격자형 구조체(지지부)를 구성하는 통형 셀의 연장 방향으로 음원이 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이 배치할 때에는, 탄성을 갖는 시트가 음원측에 위치하도록 배치해도 되고, 통형 셀의 개구부가 음원측에 위치하도록 배치해도 되지만, 보다 방음 성능이 우수하다고 하는 관점에서는, 전자의 배치 형태가 보다 바람직하다.

<실시예>

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시예에만 제한되는 것은 아니다.

<<방음재의 방음 성능의 평가>>

후술하는 실시예 및 비교예에서 제작한 방음재에 대하여, 각 주파수의 음파에 대한 방음 성능을 측정하였다. 구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같은 철 박스로 이루어지는 차음 박스의 내부에 스피커(음원)를 배치하고, 차음 박스의 개구부에 샘플(방음재)을 배치하였다. 또한, 차음 박스의 개구부에 있어서의 샘플(방음재)의 주위로부터의 음 누설을 방지하기 위해, 샘플(방음재)의 주위에 고무 시트를 배치하였다. 그리고, 차음 박스의 내부에 설치한 스피커(음원)로부터 음을 발생시켜, 샘플(방음재)을 배치하지 않는 경우(컨트롤)에 대한 삽입 손실[단위: dB]을 측정함으로써, 방음 성능을 평가하였다. 어떤 주파수에 있어서의 삽입 손실의 값이 클수록, 당해 주파수의 음파에 대한 방음 성능이 우수함을 의미한다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 란에 있어서 특기하지 않는 한, 탄성을 갖는 시트가 마이크측에 위치하도록 방음재를 배치하여 평가를 행하였다. 또한, 음원의 발생 조건은 이하와 같이 하였다:

스펙트럼 레벨: 화이트 노이즈(100 내지 8192Hz)

F_max: 8192Hz

평균값: 300회의 가산 평균(1회의 측정에 있어서 시간을 조금씩 어긋나게 하면서 300회 측정을 행하고, 그 가산 평균을 측정값으로 하였음)

오버랩: 75％.

<<방음재의 제작>>

(음향 메타 머티리얼의 효과)

[비교예 1-1]

탄성을 갖는 시트로서의 라텍스 고무로 이루어지는 시트(막 두께 0.25mm)를, 그대로 본 비교예의 방음재로 하였다.

[비교예 1-2]

폴리염화비닐로 이루어지는 하니컴 구조체(다수의 정육각형 단면을 갖는 하니컴 지지체)(지지체 두께 25mm)를, 그대로 본 비교예의 방음재로 하였다. 또한, 하니컴 구조체를 구성하는 통형 셀의 사이즈(하니컴 구조체의 단면 형상의 정육각형에 있어서의 대향하는 평행인 변의 거리; 도 3에 도시하는 거리 W)를 4mm로 하였다.

[비교예 1-3]

라텍스 고무로 이루어지는 시트(막 두께 0.25mm)와, 폴리염화비닐로 이루어지는 하니컴 구조체(다수의 정육각형 단면을 갖는 하니컴 지지체)(지지체 두께 25mm; 셀 사이즈 4mm)를, 접착하지 않고 적층하여, 본 비교예의 방음재로 하였다.

[실시예 1]

라텍스 고무로 이루어지는 시트(막 두께 0.25mm)의 한쪽 면에, 폴리염화비닐로 이루어지는 하니컴 구조체(다수의 정육각형 단면을 갖는 하니컴 지지체)(지지체 두께 25mm; 셀 사이즈 4mm)의 개구 단면을 기밀적으로 접착하여, 도 1에 도시하는 구조를 갖는 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 1에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 10에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 관한 방음재는, 시트 단체 또는 하니컴 지지체 단체의 경우와 비교하여, 우수한 방음 성능을 나타낸다. 또한, 이들 양쪽을 구비하고 있다고 해도, 단순히 적층되어 있는 것만으로 이것들이 접착되어 있지 않으면, 격자형 구조체(지지부)인 하니컴 지지체가 시트를 지지할 수 없어, 원하는 방음 성능은 발휘되지 않는다.

(일반적인 방음재를 사용한 비교 데이터)

[비교예 2-1 내지 비교예 2-7]

이하의 재질을 갖는 종래 공지의 방음재를, 각 비교예에 있어서 사용하였다.

비교예 2-1: 알루미늄판

비교예 2-2: 철판

비교예 2-3: 잡 펠트

비교예 2-4: 우레탄폼

비교예 2-5: 타카 폴(니혼 도쿠슈 도료 가부시키가이샤제; 펠트+고무 시트; 고무 시트가 마이크측으로 되도록 배치하였음)

비교예 2-6: 신슐레이트(Thinsulate^TM; 3M사제)

비교예 2-7: 텍셀(TECCELL) T5(기후 플라스틱 고교 가부시키가이샤제; 하니컴 샌드위치 패널).

상기 비교예의 사양을 하기 표 2에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 11에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래 공지의 방음재에서는 저주파수 영역에 있어서의 방음 성능을 발휘할 수 없거나, 가능하였다고 해도 중량이 큼에 따른 질량 법칙에 따른 성능을 발현하는 데 그쳤다.

(하니컴 지지체의 셀 사이즈의 영향(라텍스 시트))

[실시예 3]

상술한 실시예 1의 방음재(셀 사이즈 4mm)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[비교예 3-1]

셀 사이즈를 8mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 3과 마찬가지로 하여, 본 비교예의 방음재를 제작하였다.

[비교예 3-2]

셀 사이즈를 13mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 3과 마찬가지로 하여, 본 비교예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 3에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 12에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 시트와 격자형 구조체(지지부)의 조합에 있어서는, 셀 사이즈 4mm일 때만 우수한 방음 성능이 발휘되고, 셀 사이즈 8mm 또는 13mm인 경우에는 원하는 방음 성능은 발휘되지 않았다. 이것은, 본 발명에 있어서 규정되는 (k/m)^1/2/2π의 값이 900Hz 미만인 것에 의한 것이라고 생각된다.

(시트의 두께의 영향(라텍스 시트))

[실시예 4-1]

상술한 실시예 1의 방음재(라텍스 시트 막 두께 0.25mm)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 4-2]

라텍스 시트의 막 두께를 0.4mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 3과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 4에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 13에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트의 막 두께를 변화시킴으로써, 특정 주파수 영역에 있어서의 삽입 손실을 향상시킬 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트로서 각종 고무 시트를 사용한 예)

[실시예 5-1]

상술한 실시예 4-1(즉, 실시예 1)의 방음재(라텍스 시트; 시트 막 두께 0.25mm)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 5-2]

상술한 실시예 4-2의 방음재(라텍스 시트; 시트 막 두께 0.4mm)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 5-3]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.4mm의 에틸렌프로필렌디엔 고무(EPDM) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 5-2와 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 5-4]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.25mm의 클로로프렌 고무(CR) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 5-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 5-5]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.45mm의 스티렌부타디엔 고무(SBR) 시트로 변경하고, 시트 막 두께를 0.45mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 5-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 5-6]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.4mm의 실리콘 수지 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 5-2와 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 5에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 14에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트의 재질에 의존하여 삽입 손실의 값을 변화시키는 것이 가능하였다.

(탄성을 갖는 시트로서 각종 고무 피복 천을 사용한 예)

[실시예 6-1]

탄성을 갖는 시트의 재질을, 막 두께 0.2mm의 얇게 만든 고무 피복 천(84dtex의 폴리에스테르(PEs) 기포(基布)와 클로로술폰화 폴리에틸렌(CSM) 고무의 적층체)으로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 5-1(즉, 실시예 1)과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 6-2]

탄성을 갖는 시트의 재질을, 막 두께 0.15mm의 얇게 만든 고무 피복 천(78dtex의 나일론(폴리아미드(PA)) 기포와 클로로프렌(CR) 고무의 적층체)으로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 6-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 6-3]

탄성을 갖는 시트의 재질을, 막 두께 0.3mm의 피복 천(235dtex의 나일론(폴리아미드(PA)) 기포와 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU)의 적층체)으로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 6-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 6-4]

탄성을 갖는 시트의 재질을, 막 두께 0.2mm의 피복 천(84dtex의 폴리에스테르(PEs) 기포와 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU)의 적층체)으로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 6-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 6-5]

탄성을 갖는 시트의 재질을, 막 두께 0.15mm의 내유 고무 피복 천(84dtex의 폴리에스테르(PEs) 기포와 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR)의 적층체)으로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 6-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 6에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 15에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 각종 피복 천을 사용한 경우에 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실에 거의 차이는 보이지 않았지만, 고주파수 영역에 있어서의 삽입 손실에는 차이가 보였다.

(하니컴 지지체의 두께의 영향)

[비교예 7-1]

상술한 비교예 1-1의 방음재(라텍스 시트; 하니컴 지지체없음)를, 본 비교예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 7-1]

상술한 실시예 1의 방음재(하니컴 지지체 두께 25mm)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 7-2]

하니컴 지지체의 두께를 12.5mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 7-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 7-3]

하니컴 지지체의 두께를 6mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 7-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[비교예 7-2]

상술한 비교예 2-7의 방음재(하니컴 샌드위치 패널)를, 본 비교예의 방음재로서 사용하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 7에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 16에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 격자형 구조체(지지부)인 하니컴 지지체의 두께에 의존하여 삽입 손실의 값을 변화시키는 것이 가능하였다.

(방음재의 배치 형태의 영향)

[실시예 8-1]

상술한 실시예 1의 방음재를, 본 실시예의 방음재로서 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 탄성을 갖는 시트가 마이크측에 위치하도록 배치하여 방음 성능의 평가를 행하였다.

[실시예 8-2]

상술한 실시예 1의 방음재의 지지체(두께 25mm)를 두께 방향으로 이등분하고, 탄성을 갖는 시트(라텍스 시트)의 양면에, 이등분된 지지체를 각각 접착하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 8-3]

상술한 실시예 1의 방음재를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다. 단, 방음 성능의 평가 시에는 방음재의 배치 형태를 실시예 1과는 반대로 하여, 하니컴 지지체가 마이크측에 위치(탄성을 갖는 시트가 스피커측에 위치)하도록 배치하여 방음 성능의 평가를 행하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 8에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 17에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 방음재의 배치 형태나 방음재에 있어서의 시트와 격자형 구조체(지지부)의 배치 형태를 변화시킴으로써, 1000Hz 이상의 주파수 영역에 있어서의 삽입 손실을 변화시킬 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트로서 각종 플라스틱(수지) 시트를 사용한 예)

[실시예 9-1]

[실시예 9-2]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.2mm의 경질 폴리염화비닐(PVC) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 9-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 9-3]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.08mm의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 9-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 9-4]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 1mm의 경질 폴리프로필렌(PP) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 9-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 9에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 18에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트로서 각종 플라스틱(수지) 시트를 사용한 경우라도, 라텍스 시트 등의 고무 재료를 사용한 경우와 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트로서 그 밖의 각종 재료를 사용한 예)

[실시예 10-1]

[실시예 10-2]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.012mm의 알루미늄박으로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 10-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 10-3]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.25mm의 도화지로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 10-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 10-4]

탄성을 갖는 시트를 에어 쿠션으로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 10-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 10에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 19에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트로서 각종 재료(금속 재료, 종이 재료 등)를 사용한 경우라도, 라텍스 시트 등의 고무 재료를 사용한 경우와 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다. 또한, 에어 쿠션을 시트로서 사용한 경우에도 저주파수 영역에 있어서의 방음 성능은 우수하였지만, 고주파수 영역에 있어서의 방음 성능은 저하되는 경향이 보였다.

(알루미늄제 하니컴 지지체를 사용한 예)

[실시예 11-1]

상술한 실시예 1의 방음재(셀 사이즈 4mm의 PVC 하니컴 지지체)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 11-2]

하니컴 지지체를, 셀 사이즈 3.2mm의 알루미늄제 하니컴 지지체로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 11-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 11-3]

하니컴 지지체를, 셀 사이즈 6.3mm의 알루미늄제 하니컴 지지체로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 11-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 11에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 20에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 격자형 구조체(지지부)로서 알루미늄제 하니컴 지지체를 사용한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다. 또한, 셀 사이즈를 변경함으로써 방음 성능을 발휘시키는 주파수 영역을 변화시키는 것도 가능하였다.

(알루미늄제 하니컴 지지체의 두께를 변경한 예)

[실시예 12-1]

상술한 실시예 11-3의 방음재(두께 6mm의 알루미늄제 하니컴 지지체)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 12-2]

알루미늄제 하니컴 지지체의 두께를 12.5mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 12-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 12에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 21에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 격자형 구조체(지지부)로서 알루미늄제 하니컴 지지체를 사용한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다. 또한, 격자형 구조체(지지부)인 알루미늄제 하니컴 지지체의 두께를 변경함으로써 방음 성능을 발휘시키는 주파수 영역을 변화시키는 것도 가능하였다.

(PP 시트 및 PP제 코러게이트 지지체를 사용한 예)

[실시예 13-1]

상술한 실시예 7-2의 방음재(라텍스 시트+PVC제 하니컴 지지체)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 13-2]

탄성을 갖는 시트로서 막 두께 0.1mm의 폴리프로필렌(PP) 시트를 사용하고, 지지체로서 폴리프로필렌(PP)제 코러게이트 지지체를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 13-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 13-3]

탄성을 갖는 시트로서 막 두께 0.03mm의 폴리프로필렌(PP) 시트를 사용하고, 지지체로서 폴리프로필렌(PP)제 코러게이트 지지체를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 13-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 13에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 22에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 격자형 구조체(지지부)로서 PP 코러게이트 지지체를 사용한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다. 또한, 이 경우에, 탄성을 갖는 시트의 막 두께의 영향은 고주파수 영역에 있어서만 확인되었다.

(코러게이트 지지체의 두께 및 배치 형태를 변경한 예)

[실시예 14-1]

상술한 실시예 13-2의 방음재(코러게이트 지지체 두께 12.5mm)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 14-2]

코러게이트 지지체의 두께를 6mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 14-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 14-3]

코러게이트 지지체의 양면에 PP제 시트를 배치(접착)한 것 이외에는, 상술한 실시예 14-2와 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 14에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 23에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 격자형 구조체(지지부)로서 PP 코러게이트 지지체를 사용한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다. 또한, PP 코러게이트 지지체의 두께나 배치 형태는 이 방음 성능의 발현에 큰 영향은 미치지 않았다.

(하니컴 지지체를 분할한 예)

[실시예 15-1]

상술한 실시예 1의 방음재(하니컴 지지체는 분할되어 있지 않음)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 15-2]

하니컴 지지체(평면 형상이 정사각형)를, 당해 정사각형의 중심을 통과하고 당해 정사각형의 변에 평행인 2개의 직선으로 4개의 사분면으로 분할하고, 이것에 1매의 라텍스 시트를 접착한 것 이외에는, 상술한 실시예 15-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 15에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 24에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 격자형 구조체(지지부)를 4분할한 경우라도, 거의 마찬가지의 방음 성능 프로파일이 얻어졌다. 이로부터, 지지부를 적절하게 분할함으로써 방음재에 가요성을 갖게 하는 것이 가능하게 되어, 여러 가지 음원에 대하여 방음재의 배치 형상을 추종시키는 것이 가능하게 된다.

(지지체로서 트리칼 네트를 사용한 예)

[실시예 16-1]

상술한 실시예 1의 방음재(라텍스 시트+PVC제 하니컴 지지체)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 16-2]

하니컴 지지체를, 셀 사이즈 2.7mm, 두께 1.1mm의 폴리프로필렌(PP)제 트리칼 네트 지지체로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 16-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 16-3]

하니컴 지지체를, 셀 사이즈 2mm, 두께 1mm의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)제 트리칼 네트 지지체로 변경하고, 탄성을 갖는 시트를 막 두께 0.03mm의 폴리프로필렌(PP) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 16-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 16-4]

탄성을 갖는 시트(폴리프로필렌(PP) 시트)의 막 두께를 0.1mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 16-3과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 16에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 25에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 격자형 구조체(지지부)로서 트리칼 네트 지지체를 사용한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트를 지지체의 양면에 배치한 예)

[실시예 17-1]

상술한 실시예 7-3의 방음재(라텍스 시트+PVC제 하니컴 지지체)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 17-2]

하니컴 지지체의 양면에 라텍스 시트를 배치(접착)한 것 이외에는, 상술한 실시예 17-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 17-3]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.2mm의 PVC 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 17-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 17-4]

하니컴 지지체의 양면에 PVC 시트를 배치(접착)한 것 이외에는, 상술한 실시예 17-3과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 17에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 26에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트를 격자형 구조체(지지부)의 양면에 배치한 경우라도, 편면에 배치한 경우와 마찬가지의 우수한 방음 성능을 나타내었다. 또한, 특히 라텍스 시트 양면 배치의 경우에는, 고주파수 영역에 있어서도 우수한 방음 성능이 발휘되었다.

(탄성을 갖는 시트로서 LDPE 시트를 사용한 예)

[실시예 18-1]

상술한 실시예 9-3의 방음재(LDPE 시트+PVC 하니컴 지지체)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 18-2]

탄성을 갖는 시트의 막 두께를 0.03mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 9-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 18-3]

탄성을 갖는 시트의 막 두께를 0.01mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 9-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[비교예 18]

탄성을 갖는 시트의 모든 구획부에 다수의 세공을 뚫은 것을 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 18-3과 마찬가지로 하여, 본 비교예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 18에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 27에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트로서 LDPE 시트를 사용한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다. 또한, 시트의 두께에 의존하여, 방음 성능을 발휘시키는 주파수 영역을 변화시키는 것이 가능하였다. 또한, 시트에 다수의 세공을 뚫은 비교예 18에서는, 구획부의 기밀성이 확보되지 않음으로써, 저주파수 영역에 있어서의 원하는 방음 성능은 얻어지지 않았다.

(탄성을 갖는 시트로서 경질 PVC 시트를 사용한 예)

[실시예 19-1]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.4mm의 경질 폴리염화비닐(PVC) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 7-3과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 19-2]

탄성을 갖는 시트의 막 두께를 0.5mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 19-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 19-3]

탄성을 갖는 시트의 막 두께를 1mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 19-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 19-4]

탄성을 갖는 시트의 막 두께를 2mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 19-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 19에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 28에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트로서 경질 PVC 시트를 사용한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다.

(지지체의 양면에 상이한 시트를 배치한 예)

[실시예 20-1]

상술한 실시예 17-4의 방음재(PVC 시트+PVC 하니컴 지지체+PVC 시트)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 20-2]

탄성을 갖는 시트의 한쪽을 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 20-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다. 또한, 방음 성능의 평가 시에는, PVC 시트가 마이크측에 위치(LDPE 시트가 스피커측에 위치)하도록 배치하여 방음 성능의 평가를 행하였다.

[실시예 20-3]

상술한 실시예 20-2의 방음재를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다. 단, 방음 성능의 평가 시에는 방음재의 배치 형태를 실시예 20-2와는 반대로 하여, LDPE 시트가 마이크측에 위치(PVC 시트가 스피커측에 위치)하도록 배치하여 방음 성능의 평가를 행하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 20에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 29에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트로서 격자형 구조체(지지부)의 각각의 면에 상이한 시트를 배치한 경우라도, 마찬가지로 우수한 방음 성능을 발휘할 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트의 양면에 두께가 상이한 지지체를 배치한 예)

[실시예 21-1]

두께가 각각 6mm 및 12.5mm인 PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 4mm)를, 탄성을 갖는 시트(라텍스 시트)의 양면에 배치(접착)한 것 이외에는, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다. 또한, 방음 성능의 평가 시에는, 두께 12.5mm의 PVC 하니컴 지지체가 마이크측에 위치(두께 6mm의 PVC 하니컴 지지체가 스피커측에 위치)하도록 배치하여 방음 성능의 평가를 행하였다.

[실시예 21-2]

상술한 실시예 21-1의 방음재를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다. 단, 방음 성능의 평가 시에는 방음재의 배치 형태를 실시예 21-1과는 반대로 하여, 두께 6mm의 PVC 하니컴 지지체가 마이크측에 위치(두께 12.5mm의 PVC 하니컴 지지체가 스피커측에 위치)하도록 배치하여 방음 성능의 평가를 행하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 21에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 30에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트의 양면에 격자형 구조체(지지부)가 배치된 방음재에 있어서, 각 격자형 구조체(지지부)의 두께를 변화시킨 경우라도, 방음 성능에 큰 변화는 보이지 않았다.

(탄성을 갖는 시트로서 EPDM 시트를 사용한 예)

[실시예 22-1]

탄성을 갖는 시트를, 막 두께 0.2mm의 에틸렌프로필렌디엔 고무(EPDM) 시트로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 22-2]

탄성을 갖는 시트의 막 두께를 0.4mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 22-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 22-3]

탄성을 갖는 시트의 막 두께를 0.6mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 22-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 22에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 31에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성을 갖는 시트로서 EPDM 시트를 사용한 경우에 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실에 거의 차이는 보이지 않았지만, 고주파수 영역에 있어서의 삽입 손실에는 차이가 보였다.

(하니컴 지지체의 셀 사이즈의 영향(EPDM 시트))

[실시예 23-1]

상술한 실시예 5-3의 방음재(EPDM 시트+PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 4mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 23-2]

셀 사이즈를 8mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 23-1과 마찬가지로 하여, 본 비교예의 방음재를 제작하였다.

[비교예 23]

셀 사이즈를 13mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 23-1과 마찬가지로 하여, 본 비교예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 23에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 32에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 시트와 격자형 구조체(지지부)의 조합에 있어서는, 셀 사이즈 4mm 또는 8mm일 때에만 우수한 방음 성능이 발휘되고, 셀 사이즈 13mm인 경우에는 원하는 방음 성능은 발휘되지 않았다. 이것은, 본 발명에 있어서 규정되는 (k/m)^1/2/2π의 값이 900Hz 미만인 것에 의한 것이라고 생각된다.

(시트의 두께의 영향(폴리프로필렌(PP) 시트))

[실시예 24-1]

상술한 실시예 9-4의 방음재(폴리프로필렌(PP) 시트 막 두께 1mm)를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 24-2]

폴리프로필렌(PP) 시트의 막 두께를 0.1mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 23-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 24-3]

폴리프로필렌(PP) 시트의 막 두께를 0.03mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 23-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 24에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 33에 도시한다. 이들 결과로부터, 탄성을 갖는 시트로서 폴리프로필렌(PP) 시트를 사용한 경우, 그 막 두께를 1mm 내지 0.03mm의 범위에서 변화시킨 경우라도, 본 발명에 관한 방음재에 따르면, 2000Hz 이하의 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실은 동등하게 유지됨을 알 수 있었다.

(지지체의 형상 및 탄성을 갖는 시트의 두께의 영향)

[실시예 25-1]

상술한 실시예 7-2의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 4mm)+라텍스 시트(막 두께 1mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 25-2]

탄성을 갖는 시트로서 폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.1mm)를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 25-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 25-3]

폴리프로필렌(PP) 시트의 막 두께를 0.03mm로 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 25-2와 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 25-4]

지지체로서 폴리프로필렌(PP)제 코러게이트 지지체를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 25-2와 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 25-5]

지지체로서 폴리프로필렌(PP)제 코러게이트 지지체를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 25-3과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[비교예 25]

상술한 비교예 2-7의 방음재(TECCELL T5)를, 본 비교예의 방음재로서 사용하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 25에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 34에 도시한다. 이들 결과로부터, 탄성을 갖는 시트의 재질이나 막 두께를 변화시킨 경우라도, 또한 지지체의 형상을 하니컴 형상이나 코러게이트 형상 등의 사이에서 변화시킨 경우라도, 본 발명에 관한 방음재에 따르면, 2000Hz 이하의 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실은 동등하게 유지됨을 알 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트의 재질 및 두께의 영향)

[실시예 26-1]

상술한 실시예 1의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 4mm, 두께 25mm)+라텍스 시트(막 두께 0.25mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 26-2]

탄성을 갖는 시트로서 EPDM 시트(막 두께 0.4mm)를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 26-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 26-3]

상술한 실시예 24-2의 방음재(PVC 하니컴 지지체(두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.1mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 26-4]

상술한 실시예 24-3의 방음재(PVC 하니컴 지지체(두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.03mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 26에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 35에 도시한다. 이들 결과로부터, 탄성을 갖는 시트의 재질이나 막 두께를 변화시킨 경우라도, 본 발명에 관한 방음재에 따르면, 2000Hz 이하의 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실은 동등하게 유지됨을 알 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트의 재질 및 두께의 영향)

[비교예 27]

상술한 비교예 3-1의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 8mm, 두께 25mm)+라텍스 시트(막 두께 0.25mm))를, 본 비교예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 27-1]

상술한 실시예 23-2의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 8mm, 두께 25mm)+EPDM 시트(막 두께 0.4mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 27-2]

탄성을 갖는 시트로서 폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.1mm)를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 27-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[실시예 27-3]

탄성을 갖는 시트로서 폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.03mm)를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 27-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 27에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 36에 도시한다. 이들 결과로부터, 탄성을 갖는 시트의 재질이나 막 두께를 변화시킨 경우라도, 본 발명에 관한 방음재에 따르면, 2000Hz 이하의 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실은 동등하게 유지됨을 알 수 있었다.

(탄성을 갖는 시트의 재질 및 두께의 영향)

[비교예 28-1]

상술한 비교예 3-2의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 13mm, 두께 25mm)+라텍스 시트(막 두께 0.25mm))를, 본 비교예의 방음재로서 사용하였다.

[비교예 28-2]

상술한 비교예 23의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 13mm, 두께 25mm)+EPDM 시트(막 두께 0.4mm))를, 본 비교예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 28]

탄성을 갖는 시트로서 폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.1mm)를 사용한 것 이외에는, 상술한 비교예 28-1과 마찬가지로 하여, 본 실시예의 방음재를 제작하였다.

[비교예 28-3]

탄성을 갖는 시트로서 폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.03mm)를 사용한 것 이외에는, 상술한 비교예 28-1과 마찬가지로 하여, 본 비교예의 방음재를 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 28에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 37에 도시한다. 이들 결과로부터, 탄성을 갖는 시트의 재질이나 막 두께를 변화시킴으로써, 본 발명에 관한 방음재의 구성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

(하니컴 지지체의 셀 사이즈의 영향)

[실시예 29-1]

상술한 실시예 24-2의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 4mm, 두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.1mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 29-2]

상술한 실시예 27-2의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 8mm, 두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.1mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 29-3]

상술한 실시예 28의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 13mm, 두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.1mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

상기 실시예의 사양을 하기 표 29에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 38에 도시한다. 이들 결과로부터, 본 발명에 관한 방음재에 따르면, 하니컴 지지체의 셀 사이즈를 변화시킴으로써, 2000Hz 이하의 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실을 제어하는 것이 가능함을 알 수 있었다.

(하니컴 지지체의 셀 사이즈의 영향)

[실시예 30-1]

상술한 실시예 24-3의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 4mm, 두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.03mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[실시예 30-2]

상술한 실시예 27-3의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 8mm, 두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.03mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

[비교예 30]

상술한 비교예 28-3의 방음재(PVC 하니컴 지지체(셀 사이즈 13mm, 두께 25mm)+폴리프로필렌(PP) 시트(막 두께 0.03mm))를, 본 실시예의 방음재로서 사용하였다.

상기 실시예 및 비교예의 사양을 하기 표 30에 나타내고, 방음 성능을 평가하여 얻어진 삽입 손실의 결과를 도 39에 도시한다. 이들 결과로부터, 탄성을 갖는 시트의 재질이나 막 두께 외에, 지지체의 셀 사이즈를 변화시킴으로써, 본 발명에 관한 방음재의 구성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

상술한 표 및 도 10 내지 도 39에 나타내는 바와 같이, 각 실시예에 있어서 제작된 방음재를 사용함으로써, 대응하는 비교예와 비교하여, 2000Hz 이하의 저주파수 영역에 있어서의 삽입 손실이 대폭 개선됨을 알 수 있다. 또한, 구획부(셀)의 사이즈나 형상, 구획부(셀)에 있어서의 시트의 재질 및 막 두께 등을 여러 가지로 변경함으로써, 방음재가 나타내는 방음 성능(삽입 손실이 큰 주파수 영역)을 제어 가능함도 알 수 있다.

본 출원은 2017년 7월 28일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2017-146066호 및 2018년 7월 20일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2018-136411호에 기초하고 있으며, 그 개시 내용은 참조에 의해 전체로서 원용되고 있다.

10: 방음재
100: 지지체
110, 110a: 통형 셀
200: 라텍스 고무 시트(탄성을 갖는 시트)
h: 지지체(통형 셀)의 연장 방향의 높이
w: 통형 셀의 사이즈(단면 형상의 정육각형에 있어서의 대향하는 평행인 변의 거리)
a: 통형 셀의 단면 형상인 정육각형의 한 변의 길이
t: 통형 셀의 내벽(격자벽)의 두께

Claims

탄성을 갖는 시트와,
상기 시트를 지지함과 함께 상기 시트를 구획부로 구획하는 지지부
를 구비하고,
상기 구획부에 있어서의 상기 시트의 면강성(k) 및 상기 시트의 면밀도(m)가, 하기 수식 1의 관계를 만족하는, 방음재.
[수식 1]
제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 시트를 복수의 구획부로 구획하고 있고, 상기 복수의 구획부 중 적어도 일부는, 동일한 외곽 형상을 갖는 상기 복수의 구획부가 규칙적으로 배열되어 이루어지는 규칙 배열 구조를 구성하고 있는, 방음재.
제2항에 있어서,
상기 시트의 면적에서 차지하는 상기 규칙 배열 구조의 면적의 비율이 90 내지 100％인, 방음재.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 규칙 배열 구조에 있어서의 상기 구획부의 외곽 형상이 정육각형, 정사각형 및 정삼각형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 다각형인, 방음재.
제4항에 있어서,
상기 다각형이 정육각형이며, 상기 정육각형에 있어서의 대향하는 평행인 변의 거리가 6.0mm 이하인, 방음재.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부는, 높이가 균일한 단일 구조체인, 방음재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부의 연장 방향의 높이가 5mm 이상인, 방음재.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부가, 적어도 하나의 상기 시트의 양면에 배치되어 있는, 방음재.
제8항에 있어서,
상기 시트의 양면에 배치되는 각각의 상기 지지부의 구성 재료가 서로 다른, 방음재.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시트가, 적어도 하나의 상기 지지부의 양측에 배치되어 있는, 방음재.
제10항에 있어서,
상기 지지부의 양측에 배치되는 각각의 상기 시트의 구성 재료가 서로 다른, 방음재.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
하나의 상기 시트에 대하여 적어도 하나의 상기 지지부가 복수의 부재로 분할되어 있는, 방음재.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 시트의 구성 재료가 고무 재료인, 방음재.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 시트의 구성 재료가 수지 재료인, 방음재.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 시트의 구성 재료가 금속 재료인, 방음재.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 시트의 구성 재료가 종이 재료인, 방음재.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 시트가 완충 기능을 갖는 재료인, 방음재.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 지지부의 구성 재료가 수지 재료인, 방음재.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 지지부의 구성 재료가 금속 재료인, 방음재.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
가요성을 갖는 것인, 방음재.