(57)【要約】【課題】  音響透過損失における低域共鳴がなく、しかも、全周波数領域において高い吸遮音性能を有する防音材を提供する。【解決手段】  第１の通気性吸音材に、ウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記第２の通気性吸音材の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたことを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通気性吸音材に、ウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記第２の通気性吸音材の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたことを特徴とする防音材。
【請求項２】
第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたことを特徴とする防音材。
【請求項３】
請求項２に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする防音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音材に関し、特に、自動車のエンジンルーム等の非乗室側の騒音を、乗室側に伝播することを防止するための防音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジンルーム内の騒音が、乗室内に伝播するのを防止するために、防音材を、エンジンルームと乗室とを仕切るダッシュパネルの乗室内側に設けるようにしている。また、このような防音材は、乗室の床上等の自動車の各部位に設けられている。
【０００３】
この種の防音材として、特許文献１には、ポーラスなスプリング層に、微小ポーラスを有する硬質層を積層し、前記硬質層をＲt＝５００Ｎｓｍ-3〜２５００Ｎｓｍ-3という空気流に対しての総抵抗を有する構造とした防音材が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示される防音材は、遮音性能が低いため、例えば、エンジン音が大きくなった場合には、乗室側の騒音も大きくなってしまうという問題があった。更に、全体として遮音性能が低いため、特に、周波数領域が高い範囲での遮音性能は低いため、自動車に適用した場合には、乗室内に比較的高い周波数の音が伝播して、運転する者に対して精神的な負荷を与える可能性が高いものであった。
【０００４】
また、特許文献２及び３には、通気性吸音層間に、非通気性吸音層を介挿した構造の防音材が開示されている。
しかしながら、これらの文献に開示される防音材は、非通気性吸音層が共振するために、低域共鳴が生じ、その周波数における音響透過損失（ＴＬ；Transmission Loss）の低下があり、遮音性に劣るものであった。
【０００５】
また、特許文献４にも、吸音層に対して、非通気性の共振層を積層した構造の防音材が開示されているが、前記特許文献２及び３で説明したのと同様に、非通気性吸音層が共振するために、低域共鳴が生じ、その周波数における音響透過損失の低下があり、遮音性に劣るものであった。
【０００６】
また、更に、特許文献５には、吸音層に対して、非通気性材質からなる多孔の共振層を積層した構造の防音材を、前記共振層を乗室側に配置することが開示されている。
しかしながら、通常、前記共振層は、ダッシュパネルにより囲まれるために、ダッシュパネル内側で反射した音が、共振層で反射される等して充分な防音性能が得られなかった。
【０００７】
【特許文献１】特許第３３５９６４５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４７８９９号公報
【特許文献３】特開２００１−３４７９００号公報
【特許文献４】特許第３４９８０８５号公報
【特許文献５】特許第３５３０５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、音響透過損失における低域共鳴がなく、しかも、全周波数領域において高い吸遮音性能を有する防音材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は鋭意検討の結果、次の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明の防音材は、請求項１に記載の通り、第１の通気性吸音材に、ウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記第２の通気性吸音材の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたことを特徴とする。
また、本発明の防音材は、請求項２に記載の通り、第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたことを特徴とする。
また、請求項３に記載の防音材は、請求項２に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の防音材によれば、低域共鳴が生じることがないため、音響透過損失の低下がない優れた防音性能を得ることができる。
また、本発明の防音材は、開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗の基本的な制御を、樹脂フィルムの開口率を変化させることにより行うことができる。従って、製造過程において、所望の性能を得るための調整が容易になるので、製造コストを低減することができる。
また、第１の通気性吸音材に積層された開口を有する樹脂フィルムの上からウレタン樹脂を流し込んで発泡させることにより、前記開口からウレタン樹脂が、第１の通気性吸音材に含浸して、第１の通気性吸音材と第２の通気性吸音材とを接着するようにすれば、接着剤が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の第１の実施の形態は、第１の通気性吸音材に、ウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記第２の通気性吸音材の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたものである。
前記第１の通気性吸音材は、通気性と吸音性を備えるものであれば特に制限するものではなく、例えば、天然繊維材、合成繊維材やフェルト材等の繊維系吸音材やウレタン発泡体を使用することができる。また、ヤング率、密度、厚み等についても特に制限はなく、例えば、ヤング率を０．１ＫＰａ〜１０ＫＰａ、密度を０．０１ｇ／ｃｍ3〜０．１ｇ／ｃｍ3、厚みを５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で設定することができる。
また、第２の通気性吸音材は、ウレタン発泡体からなり、ヤング率、密度、厚み等についても特に制限はなく、例えば、ヤング率１ＫＰａ〜１００ＫＰａ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3〜０．３ｇ／ｃｍ3、厚み５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で構成することができる。
そして、第１と第２の通気性吸音材は、ホットメルト樹脂、ゴム系溶剤型の接着剤等により接着される。この場合、接着剤は、通気性を阻害しない程度であれば特に制限はないが、その中でも、塗布量を２０ｇ／ｃｍ3〜１００ｇ／ｃｍ3とすることが好ましい。
本発明において、第２の通気性吸音材の通気抵抗は、２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしている。２ｋＰａ・ｓ／ｍ未満であると、充分な遮音性能が得られず、５０ｋＰａ・ｓ／ｍを超えると、顕著な低域共鳴が生じるからである。更に、第２の通気性吸音材の通気抵抗は、この中でも、３ｋＰａ・ｓ／ｍ〜２０ｋＰａ・ｓ／ｍとすることが好ましい。低域共鳴がより少なくして遮音性能を維持することができるからである。
【００１２】
また、本発明の第２の実施の形態は、第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とからなる積層部の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたものである。
第１及び第２の通気性吸音材は、前記第１の実施の形態の第１の通気性吸音材と同じ材料により構成することができる。
また、第１と第２の通気性吸音材間に介挿される開口を有する樹脂フィルムは、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン、ポリウレタン、ナイロン等の樹脂フィルムから構成され、通気性を有するように開口を備えるものであれば特に制限はない。前記樹脂フィルムの厚さは、好ましくは、１０μｍ〜５００μｍとする。
前記樹脂フィルムと、第１及び第２の通気性吸音材とは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に接着剤等により接着することができる。
本発明において、開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とからなる積層体の通気抵抗の基本的な制御は、樹脂フィルムの開口率により制御することができる。
前記開口率は、対面積比で、０．０５％〜１０％とすることが好ましい。０．０５％未満であると、低域共鳴が生じて、その周波数領域において遮音性能が低下し、１０％を超えると、全体的な周波数領域において遮音性能が低下するからである。また、開口の形状についても特に制限はないが、例えば、円形等の形状にすることができる。開口の形状を円形状とした場合の開口の直径としては、特に制限はなく、例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることができる。
前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とからなる積層部の通気抵抗は、２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとする。２ｋＰａ・ｓ／ｍ未満であると、充分な遮音性能が得られず、５０ｋＰａ・ｓ／ｍを超えると、顕著な低域共鳴が生じるからである。更に、この中でも、３ｋＰａ・ｓ／ｍ〜２０ｋＰａ・ｓ／ｍとすることが好ましい。低域共鳴がより少なくして遮音性能を維持することができるからである。
【００１３】
また、本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態の吸音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものである。
これにより、接着剤を使用することなく防音材を作製することができる。
【００１４】
本発明における防音材は、所望の厚さに加工等される場合があるが、この場合の通気抵抗は、第２の通気性吸音材、或いは、第２の通気性吸音材と樹脂フィルムとの積層体の単位面積当たりの平均通気抵抗をいうものとする。
【００１５】
また、本発明の防音材は、例えば、自動車のエンジンルームと乗室とを仕切るパネルに第１の通気性吸音材を配置して使用することができる。
通常、乗室側には、防音材の乗室側にダッシュボードパネルが設けられるため、この構造の場合には、エンジンルームから伝播する音が防音材を通過して、ダッシュボードパネルのエンジンルーム側で反射しても、本発明の防音材の吸音機能により吸収することができる。
【実施例】
【００１６】
次に、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
第１の通気性吸音材として、通気抵抗０．５４ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１２ｍｍ、密度０．０６ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、第２の通気性吸音材として、通気抵抗３．５ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１５ｍｍ、密度０．１０ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体を接着して、防音材を作製した。
【００１７】
（実施例２）
第１の通気性吸音材として、通気抵抗０．１４ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、直径１ｍｍの円形状の開口を２５ｍｍ間隔で設けて、開口率を０．１％とした、厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを重ね、その上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．０５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体を接着して、防音材を作製した。尚、第２の通気性吸音材とポリエチレンフィルムとからなる積層部の通気抵抗は、８．４７ｋＰａ・ｓ／ｍとした。
【００１８】
（実施例３）
第１の通気性吸音材として、通気抵抗０．１４ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、直径２ｍｍの円形状の開口を２５ｍｍ間隔で設けて、開口率を０．５％とした、厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを重ね、ウレタン発泡体成型用型内に敷設して、ポリエチレンフィルム上に厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3の第２の通気性吸音材となるウレタン発泡体を積層するとともに、注入されたウレタン樹脂により、ポリエチレンフィルムを介して第１の通気性吸音材と第２の通気性吸音材とを接着して防音材を作製した。尚、第１の通気性吸音材と第２の通気性吸音材との積層部の通気抵抗は、５．０３ｋＰａ・ｓ／ｍとした。
【００１９】
次に、上記実施例と吸遮音性能を比較するために、比較例の防音材を作製した。
（比較例１）
通気抵抗０．１ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを積層し、その上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．０５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体を接着して防音材を作製した。
【００２０】
（比較例２）
通気抵抗０．１ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、通気抵抗１．３５ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体を接着して防音材を作製した。
【００２１】
（比較例３）
通気抵抗０．２８ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ２０ｍｍ、密度０．０６ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ２ｍｍ、面密度３．４ｇ／ｃｍ2のＥＰＤＭを接着して防音材を作製した。
【００２２】
（比較試験例１）
厚さ０．８ｍｍの鋼板製の基板に、実施例１〜３及び比較例１〜３の防音材を貼着して、２５０Ｈｚ〜８０００Ｈｚの範囲におけるＴＬ（ｄＢ）を測定し、その結果を図１に示す。
実施例１〜３は、共鳴透過が少なく、全周波数領域において優れた遮音性能があることがわかった。
これに対して、比較例１は、完全非通気の樹脂フィルムを使用しているために、４００Ｈｚ付近で、共鳴透過が生じ、大幅に遮音性能が低下していることが分かった。また、比較例２は、共鳴による遮音性能の低下は生じなかったものの、全体的に遮音性能が望めないことがわかった。また、比較例３は、低い周波数領域において全体的に遮音性能が低いことがわかった。
更に詳細に比較するために、図１の共鳴透過周波数４００Ｈｚ付近を拡大したものを図２に示す。この図から、実施例２と比較例１とは、４００Ｈｚ付近におけるTLの差が、約３ｄＢあり、エネルギー換算で、遮音性能に２倍もの差があることがわかった。また、２００ｋHz付近では、比較例３と、実施例１〜３とは、同様にエネルギー換算で、遮音性能に２倍もの差があることがわかった。
【００２３】
（比較試験例２）
上記実施例１〜３及び比較例１〜３の防音材について、２５０Ｈｚ〜８０００Ｈｚの範囲における損失係数を測定した。尚、測定は、ＪＩＳ  Ａ  １４０９に基づく残響室法吸音率の測定に従った。但し、残響室の容積は、９ｍ3で試料面積は、１ｍ2とした。その結果を図３に示す。
図３から、上層のウレタン発泡体の厚さが同じ実施例２及び３と、比較例１及び２とを比較すると、比較例１及び２は８００Ｈｚ付近でピークが極端に表れ、他の周波数では全体的に吸音性能が低いことがわかった。また、比較例３は、表面が反射体であるゴムシートのため、予想した通りに全周波数領域において吸音性能が低いことがわかった。尚、実施例１は、実施例２及び３、比較例１及び２と比べて全体的に吸音率がやや低くなっているが、これは、上層のウレタン発泡体の厚さが１５ｍｍと薄い為である。
【００２４】
上記比較試験についての結果を、各例の構成とともに下記表１及び表２に示す。
【００２５】
【表１】
2006208859.tif 000002
【００２６】
【表２】
2006208859.tif 000003
【００２７】
上記表１及び表２から、実施例１〜３は、遮音性能及び吸音性能が共に優れており、防音材として適するものであることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の防音材は、自動車のフロアシート、ルーフシート、足回り、ドア、サイドカバー等の防音材をはじめとして、防音を目的とする広汎な産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】比較試験例１の結果を示すグラフ
【図２】図１の４００Ｈｚ付近を拡大したグラフ
【図３】比較試験例２の結果を示すグラフ
【図１】
2006208859.tif 000004
【図２】
2006208859.tif 000005
【図３】
2006208859.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月10日(2005.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたことを特徴とする防音材。
【請求項２】
請求項１に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする防音材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明者等は鋭意検討の結果、次の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明の防音材は、請求項１に記載の通り、第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の防音材は、請求項１に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月6日(2005.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとし、第１の通気性吸音材側を配置面側にしたことを特徴とする防音材。
【請求項２】
請求項１に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする防音材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明者等は鋭意検討の結果、次の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明の防音材は、請求項１に記載の通り、第１の通気性吸音材に、第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとし、第１の通気性吸音材側を配置面側にしたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の防音材は、請求項１に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月16日(2006.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通気性吸音材に、開口率が対面積比０．０５％〜１０％の開口を有する厚さ１０μｍ〜５００μｍの樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記第２の通気性吸音材の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとし、前記開口を有する樹脂フィルムにより、前記樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を３ｋＰａ・ｓ／ｍ〜２０ｋＰａ・ｓ／ｍの範囲に制御し、第１の通気性吸音材側を配置面側にしたことを特徴とする防音材。
【請求項２】
請求項１に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする防音材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音材に関し、特に、自動車のエンジンルーム等の非乗室側の騒音を、乗室側に伝播することを防止するための防音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジンルーム内の騒音が、乗室内に伝播するのを防止するために、防音材を、エンジンルームと乗室とを仕切るダッシュパネルの乗室内側に設けるようにしている。また、このような防音材は、乗室の床上等の自動車の各部位に設けられている。
【０００３】
この種の防音材として、特許文献１には、ポーラスなスプリング層に、微小ポーラスを有する硬質層を積層し、前記硬質層をＲt＝５００Ｎｓｍ-3〜２５００Ｎｓｍ-3という空気流に対しての総抵抗を有する構造とした防音材が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示される防音材は、遮音性能が低いため、例えば、エンジン音が大きくなった場合には、乗室側の騒音も大きくなってしまうという問題があった。更に、全体として遮音性能が低いため、特に、周波数領域が高い範囲での遮音性能は低いため、自動車に適用した場合には、乗室内に比較的高い周波数の音が伝播して、運転する者に対して精神的な負荷を与える可能性が高いものであった。
【０００４】
また、特許文献２及び３には、通気性吸音層間に、非通気性吸音層を介挿した構造の防音材が開示されている。
しかしながら、これらの文献に開示される防音材は、非通気性吸音層が共振するために、低域共鳴が生じ、その周波数における音響透過損失（ＴＬ；Transmission Loss）の低下があり、遮音性に劣るものであった。
【０００５】
また、特許文献４にも、吸音層に対して、非通気性の共振層を積層した構造の防音材が開示されているが、前記特許文献２及び３で説明したのと同様に、非通気性吸音層が共振するために、低域共鳴が生じ、その周波数における音響透過損失の低下があり、遮音性に劣るものであった。
【０００６】
また、更に、特許文献５には、吸音層に対して、非通気性材質からなる多孔の共振層を積層した構造の防音材を、前記共振層が乗室側に配置することが開示されている。
しかしながら、通常、前記共振層は、ダッシュパネルにより囲まれるために、ダッシュパネル内側で反射した音が、共振層で反射される等して充分な防音性能が得られなかった。
【０００７】
【特許文献１】特許第３３５９６４５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４７８９９号公報
【特許文献３】特開２００１−３４７９００号公報
【特許文献４】特許第３４９８０８５号公報
【特許文献５】特許第３５３０５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、音響透過損失における低域共鳴がなく、しかも、全周波数領域において高い吸遮音性能を有する防音材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は鋭意検討の結果、次の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明の防音材は、請求項１に記載の通り、第１の通気性吸音材に、第１の通気性吸音材に、開口率が対面積比０．０５％〜１０％の開口を有する厚さ１０μｍ〜５００μｍの樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記第２の通気性吸音材の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとし、前記開口を有する樹脂フィルムにより、前記樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗を３ｋＰａ・ｓ／ｍ〜２０ｋＰａ・ｓ／ｍの範囲に制御し、第１の通気性吸音材側を配置面側にしたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の防音材は、請求項１に記載の防音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の防音材によれば、低域共鳴が生じることがないため、音響透過損失の低下がない優れた防音性能を得ることができる。
また、本発明の防音材は、開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とを合わせた通気抵抗の基本的な制御を、樹脂フィルムの開口率を変化させることにより行うことができる。従って、製造過程において、所望の性能を得るための調整が容易になるので、製造コストを低減することができる。
また、第１の通気性吸音材に積層された開口を有する樹脂フィルムの上からウレタン樹脂を流し込んで発泡させることにより、前記開口からウレタン樹脂が、第１の通気性吸音材に含浸して、第１の通気性吸音材と第２の通気性吸音材とを接着するようにすれば、接着剤が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の第１の実施の形態は、第１の通気性吸音材に、ウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記第２の通気性吸音材の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたものである。
前記第１の通気性吸音材は、通気性と吸音性を備えるものであれば特に制限するものではなく、例えば、天然繊維材、合成繊維材やフェルト材等の繊維系吸音材やウレタン発泡体を使用することができる。また、ヤング率、密度、厚み等についても特に制限はなく、例えば、ヤング率を０．１ＫＰａ〜１０ＫＰａ、密度を０．０１ｇ／ｃｍ3〜０．１ｇ／ｃｍ3、厚みを５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で設定することができる。
また、第２の通気性吸音材は、ウレタン発泡体からなり、ヤング率、密度、厚み等についても特に制限はなく、例えば、ヤング率１ＫＰａ〜１００ＫＰａ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3〜０．３ｇ／ｃｍ3、厚み５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で構成することができる。
そして、第１と第２の通気性吸音材は、ホットメルト樹脂、ゴム系溶剤型の接着剤等により接着される。この場合、接着剤は、通気性を阻害しない程度であれば特に制限はないが、その中でも、塗布量を２０ｇ／ｃｍ3〜１００ｇ／ｃｍ3とすることが好ましい。
本発明において、第２の通気性吸音材の通気抵抗は、２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしている。２ｋＰａ・ｓ／ｍ未満であると、充分な遮音性能が得られず、５０ｋＰａ・ｓ／ｍを超えると、顕著な低域共鳴が生じるからである。更に、第２の通気性吸音材の通気抵抗は、この中でも、３ｋＰａ・ｓ／ｍ〜２０ｋＰａ・ｓ／ｍとすることが好ましい。低域共鳴がより少なくして遮音性能を維持することができるからである。
【００１２】
また、本発明の第２の実施の形態は、第１の通気性吸音材に、開口を有する樹脂フィルムを介してウレタン発泡体からなる第２の通気性吸音材を積層し、前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とからなる積層部の通気抵抗を２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとしたものである。
第１及び第２の通気性吸音材は、前記第１の実施の形態の第１の通気性吸音材と同じ材料により構成することができる。
また、第１と第２の通気性吸音材間に介挿される開口を有する樹脂フィルムは、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン、ポリウレタン、ナイロン等の樹脂フィルムから構成され、通気性を有するように開口を備えるものであれば特に制限はない。前記樹脂フィルムの厚さは、好ましくは、１０μｍ〜５００μｍとする。
前記樹脂フィルムと、第１及び第２の通気性吸音材とは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に接着剤等により接着することができる。
本発明において、開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とからなる積層体の通気抵抗の基本的な制御は、樹脂フィルムの開口率により制御することができる。
前記開口率は、対面積比で、０．０５％〜１０％とすることが好ましい。０．０５％未満であると、低域共鳴が生じて、その周波数領域において遮音性能が低下し、１０％を超えると、全体的な周波数領域において遮音性能が低下するからである。また、開口の形状についても特に制限はないが、例えば、円形等の形状にすることができる。開口の形状を円形状とした場合の開口の直径としては、特に制限はなく、例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることができる。
前記開口を有する樹脂フィルムと第２の通気性吸音材とからなる積層部の通気抵抗は、２ｋＰａ・ｓ／ｍ〜５０ｋＰａ・ｓ／ｍとする。２ｋＰａ・ｓ／ｍ未満であると、充分な遮音性能が得られず、５０ｋＰａ・ｓ／ｍを超えると、顕著な低域共鳴が生じるからである。更に、この中でも、３ｋＰａ・ｓ／ｍ〜２０ｋＰａ・ｓ／ｍとすることが好ましい。低域共鳴がより少なくして遮音性能を維持することができるからである。
【００１３】
また、本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態の吸音材において、第１の通気性吸音材に、前記開口を有する樹脂フィルムを積層し、前記樹脂フィルム上にウレタン樹脂を流し込み発泡させて、第２の通気性吸音材を形成するとともに、第２の通気性吸音材を前記開口を有する樹脂フィルムを介して第１の通気性吸音材に接着したものである。
これにより、接着剤を使用することなく防音材を作製することができる。
【００１４】
本発明における防音材は、所望の厚さに加工等される場合があるが、この場合の通気抵抗は、第２の通気性吸音材、或いは、第２の通気性吸音材と樹脂フィルムとの積層体の単位面積当たりの平均通気抵抗をいうものとする。
【００１５】
また、本発明の防音材は、例えば、自動車のエンジンルームと乗室とを仕切るパネルに第１の通気性吸音材を配置して使用することができる。
通常、乗室側には、防音材の乗室側にダッシュボードパネルが設けられるため、この構造の場合には、エンジンルームから伝播する音が防音材を通過して、ダッシュボードパネルのエンジンルーム側で反射しても、本発明の防音材の吸音機能により吸収することができる。
【実施例】
【００１６】
次に、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１７】
（実施例２）
第１の通気性吸音材として、通気抵抗０．１４ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、直径１ｍｍの円形状の開口を２５ｍｍ間隔で設けて、開口率を０．１％とした、厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを重ね、その上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．０５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体を接着して、防音材を作製した。尚、第２の通気性吸音材とポリエチレンフィルムとからなる積層部の通気抵抗は、８．４７ｋＰａ・ｓ／ｍとした。
【００１８】
（実施例３）
第１の通気性吸音材として、通気抵抗０．１４ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、直径２ｍｍの円形状の開口を２５ｍｍ間隔で設けて、開口率を０．５％とした、厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを重ね、ウレタン発泡体成型用型内に敷設して、ポリエチレンフィルム上に厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3の第２の通気性吸音材となるウレタン発泡体を積層するとともに、注入されたウレタン樹脂により、ポリエチレンフィルムを介して第１の通気性吸音材と第２の通気性吸音材とを接着して防音材を作製した。尚、第１の通気性吸音材と第２の通気性吸音材との積層部の通気抵抗は、５．０３ｋＰａ・ｓ／ｍとした。
【００１９】
次に、上記実施例と吸遮音性能を比較するために、比較例の防音材を作製した。
（比較例１）
通気抵抗０．１ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ６０μｍのポリエチレンフィルムを積層し、その上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．０５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体を接着して防音材を作製した。
【００２０】
（比較例２）
通気抵抗０．１ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ１０ｍｍ、密度０．０５ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム系の接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、通気抵抗１．３５ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ２２ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ3のウレタン発泡体を接着して防音材を作製した。
【００２１】
（比較例３）
通気抵抗０．２８ｋＰａ・ｓ／ｍ、厚さ２０ｍｍ、密度０．０６ｇ／ｃｍ3のフェルト上の全面に、ネオプレンゴム接着剤を、密度０．００５ｇ／ｃｍ2でスプレーにより塗布してから、厚さ２ｍｍ、面密度３．４ｇ／ｃｍ2のＥＰＤＭを接着して防音材を作製した。
【００２２】
（比較試験例１）
厚さ０．８ｍｍの鋼板製の基板に、実施例２〜３及び比較例１〜３の防音材を貼着して、２５０Ｈｚ〜８０００Ｈｚの範囲におけるＴＬ（ｄＢ）を測定し、その結果を図１に示す。
実施例２〜３は、共鳴透過が少なく、全周波数領域において優れた遮音性能があることがわかった。
これに対して、比較例１は、完全非通気の樹脂フィルムを使用しているために、４００Ｈｚ付近で、共鳴透過が生じ、大幅に遮音性能が低下していることが分かった。また、比較例２は、共鳴による遮音性能の低下は生じなかったものの、全体的に遮音性能が望めないことがわかった。また、比較例３は、低い周波数領域において全体的に遮音性能が低いことがわかった。
更に詳細に比較するために、図１の共鳴透過周波数４００Ｈｚ付近を拡大したものを図２に示す。この図から、実施例２と比較例１とは、４００Ｈｚ付近におけるTLの差が、約３ｄＢあり、エネルギー換算で、遮音性能に２倍もの差があることがわかった。また、２００ｋHz付近では、比較例３と、実施例２〜３と、同様にエネルギー換算で、遮音性能に２倍もの差があることがわかった。
【００２３】
（比較試験例２）
上記実施例２〜３及び比較例１〜３の防音材について、２５０Ｈｚ〜８０００Ｈｚの範囲における損失係数を測定した。尚、測定は、ＪＩＳ  Ａ  １４０９に基づく残響室法吸音率の測定に従った。但し、残響室の容積は、９ｍ3で試料面積は、１ｍ2とした。その結果を図３に示す。
図３から、上層のウレタン発泡体の厚さが同じ実施例２及び３と、比較例１及び２とを比較すると、比較例１及び２は８００Ｈｚ付近でピークが極端に表れ、他の周波数では全体的に吸音性能が低いことがわかった。また、比較例３は、表面が反射体であるゴムシートのため、予想した通りに全周波数領域において吸音性能が低いことがわかった。
【００２４】
上記比較試験についての結果を、各例の構成とともに下記表１及び表２に示す。
【００２５】
【表１】
2006208859.tif 000007
【００２６】
【表２】
2006208859.tif 000008
【００２７】
上記表１及び表２から、実施例２〜３は、遮音性能及び吸音性能が共に優れており、防音材として適するものであることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の防音材は、自動車のフロアシート、ルーフシート、足回り、ドア、サイドカバー等の防音材をはじめとして、防音を目的とする広汎な産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】比較試験例１の結果を示すグラフ
【図２】図１の４００Ｈｚ付近を拡大したグラフ
【図３】比較試験例２の結果を示すグラフ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006208859.tif 000009
【図２】
2006208859.tif 000010
【図３】
2006208859.tif 000011