(57)【要約】【課題】多孔質体の一部に破損が生じても耐水吸音体の吸音特性が急激に低下しないようにする。【解決手段】本発明の耐水吸音体１ａは、３個のセル構造の吸音体２を備えている。  セル構造の吸音体２は、平板状の多孔質体２１と、多孔質体２１の外面に設けられた防水層２２とを備えている。  防水層２２はポリエチレンやクロロプレン等の樹脂フイルムで形成されている。  このような構成のセル構造の吸音体２は、平行に配設され、隣接するセル構造の吸音体２の側面に両面接着テープを貼付すること等で一体化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のセル構造の吸音体を平板状に一体化したものであって、
前記セル構造の吸音体は、多孔質体と、前記多孔質体の外面に設けられた防水層とを備えることを特徴とする耐水吸音体。
【請求項２】
前記多孔質体は、音源側に配置される第１の多孔質体層と、剛壁層側に配置される第２の多孔質体層とを備えており、前記第１の多孔質体層と前記第２の多孔質体層との間には膜状の吸音皮膜が積層されていることを特徴とする請求項１記載の耐水吸音体。
【請求項３】
前記吸音皮膜は面密度が１０ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２のゴムまたはアクリル樹脂から成ることを特徴とする請求項２記載の耐水吸音体。
耐水吸音体。
【請求項４】
前記吸音皮膜は、無機化合物および／または炭素繊維を含むことを特徴とする特徴とする請求項２または請求項３記載の耐水吸音体。
【請求項５】
前記一体化された複数個のセル構造の吸音体の外面には保護層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載の耐水吸音体。
【請求項６】
前記防水層の面密度は１５ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の耐水吸音体。
【請求項７】
前記防水層は樹脂フイルムで形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６何れか１項記載の耐水吸音体。
【請求項８】
前記樹脂フイルムは、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素樹脂、塩化ビニル、クロロプレンの何れか一つから成ることを特徴とする請求項７記載の耐水吸音体。
【請求項９】
前記保護層は、機械的強度を有し、かつ音を透過させる性質を有するフイルムで形成されていることを特徴とする請求項５乃至請求項８何れか１項記載の耐水吸音体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐水吸音体に係り、特に屋外環境で使用する場合に有用な耐水吸音体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、吸音体としては、グラスウールやロックウール等から成る多孔質体を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような構成の吸音体を屋外環境で使用した場合には、例えば車両のボディの外側面に配置した場合には、多孔質体を構成するグラスウール等に雨水等が浸入することで高周波領域における吸音特性が低下するという難点があった。
【０００４】
このため、吸音体自体に耐水性をもたせるために、多孔質体を構成するグラスウール等の外面を防水フイルムで包被することが行なわれている。
【０００５】
しかしながら、このような構成の耐水吸音体においては、防水フイルムの一部が破損すると当該破損部分から雨水等の水分が浸入し、当該水分が多孔質体の孔を塞ぐことで吸音体全体の吸音特性が急激に低下する虞があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３―１９５８６９号公報（段落「０００２」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、吸音体の一部に破損が生じ、当該破損部から多孔質体の内部に雨水等が浸入しても吸音特性が急激に低下する虞のない耐水吸音体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様である耐水吸音体は、複数個のセル構造の吸音体を平板状に一体化したものであって、セル構造の吸音体は、多孔質体と、多孔質体の外面に設けられた防水層とを備えるものである。
【０００９】
本発明の第２の態様である耐水吸音体は、第１の態様である耐水吸音体において、多孔質体は、音源側に配置される第１の多孔質体層と、剛壁層側に配置される第２の多孔質体層とを備えており、第１の多孔質体層と第２の多孔質体層との間には膜状の吸音皮膜が積層されているものである。
【００１０】
本発明の第３の態様である耐水吸音体は、第２の態様である耐水吸音体において、吸音皮膜は面密度が１０ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２のゴムまたはアクリル樹脂から成るものである。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第２の態様または第３の態様である耐水吸音体において、吸音皮膜は、無機化合物および／または炭素繊維を含むものである。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様である耐水吸音体において、一体化された複数個のセル構造の吸音体の外面には保護層が設けられているものである。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れかの態様である耐水吸音体において、防水層の面密度は１５ｇ／ｍ２以下とされているものである。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様の何れかの態様である耐水吸音体において、防水層は樹脂フイルムで形成されているものである。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第７の態様である耐水吸音体において、樹脂フイルムは、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素樹脂、塩化ビニル、クロロプレンの何れか一つから成るものである。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第５の態様乃至第８の態様の何れかの態様である耐水吸音体において、保護層は、機械的強度を有し、かつ音を透過させる性質を有するフイルムで形成されているものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の態様乃至第９の態様の耐水吸音体によれば、次のような効果がある。
【００１８】
第１に、一つの吸音体の内部に、多孔質体の外面を防水層で包被してなるセル構造の吸音体が複数個存在することから、あるセル構造の吸音体に係る防水層が破損しても他のセル構造の吸音体が所定の吸音特性を維持することで、吸音体全体の急激な吸音特性の低下を防止することができる。
【００１９】
第２に、セル構造の吸音体を構成する多孔質体の内部に膜状の吸音皮膜を挿入した場合には、同等の厚さを有する従来の多孔質型吸音体に比べて低周波領域における吸音特性を向上させることができる。
【００２０】
第３に、一体化された複数個のセル構造の吸音体の外面を、機械的強度を有しかつ音を透過させる性質を有する保護層で覆った場合には、耐水吸音体としての多孔質体を物理的な衝撃から保護することができると共に吸音特性をより一層向上させることができる。
【００２１】
第４に、防水層を面密度が１５ｇ／ｍ２以下の樹脂フイルムで形成した場合には、高周波領域における吸音特性を阻害しない吸音体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の耐水吸音体を適用した好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例における耐水吸音体の断面図を示している。
【００２３】
図１（ａ）において、本発明の耐水吸音体１ａは、例えば３個の後述するセル構造の吸音体２を備えている。
【００２４】
各セル構造の吸音体２は、それぞれ同様の構成とされ、それぞれ図１（ｂ）に示すように、平板状の多孔質体２１と、多孔質体２１の外面に設けられた防水層２２とを備えている。
【００２５】
各多孔質体２１はそれぞれ同様の構成とされ、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されている。なお、多孔質体２１の厚さは、１〜５０ｍｍ、望ましくは１０〜２５ｍｍ程度とされている。
【００２６】
防水層２２はそれぞれ同様の構成とされ、厚さが１０μｍ程度で、面密度が１５ｇ／ｍ２以下の樹脂フイルムで形成されている。
【００２７】
樹脂フイルムとしては、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素樹脂、塩化ビニル、クロロプレンの何れか一つを使用することができる。ここで、防水層２２の面密度を１５ｇ／ｍ２以下としたのは、面密度が１５ｇ／ｍ２を超えると高周波性能を阻害するためである。
【００２８】
このような構成の複数個のセル構造の吸音体２は、図１（ｃ）に示すように、３個のセル構造の吸音体２が平行に配置され、隣接するセル構造の吸音体２の側面に両面接着テープ２３を貼付し、若しくは接着剤（不図示）を塗布することで一体化され、これにより平板状の耐水吸音体１ａが得られる。
【００２９】
このような構成の耐水吸音体１ａによれば、一つの平板状の吸音体の内部に、それぞれ独立して防水処理が施された複数個のセル構造の吸音体が存在することから、吸音体の一部（例えば図中左側のセル構造の吸音体２に係る防水層２２）が破損し、当該破損箇所から雨水等の水分が浸入しても、他の健全なセル構造の吸音体（例えば図中、中央部および右側のセル構造の吸音体）２には雨水等の水分が浸入せず、ひいては健全なセル構造の吸音体が所定の吸音特性を維持することで、吸音体全体の急激な吸音特性の低下を防止することができる。
［実施例２］
図２は、本発明の第２の実施例における耐水吸音体の断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
図２において、この実施例における耐水吸音体１ｂおいては、図１に示す平板状の耐水吸音体１ａの外面に保護層３が設けられている。
【００３１】
保護層３は機械的強度を有しかつかつ音を透過させる性質を有するフイルム、具体的には面密度が５０ｇ／ｍ２程度のスパンボンド不織布やシリコン系撥水剤により撥水加工を施した撥水性スパンボンド不織布、若しくはこれらの不織布と同等の性能を有する不織布、例えばフエルト等の天然繊維で構成される不織布で形成されている。
【００３２】
このような構成の耐水吸音体１ｂによれば、図１に示す平板状の耐水吸音体１ａの外面に保護層３を設けることで、耐水吸音体１ａを物理的な衝撃から保護することができると共に吸音特性をより一層向上させることができる。
［実施例３］
図３は、本発明の第３の実施例における耐水吸音体の断面図を示している。なお、同図において、図１および図２と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３３】
図３において、この実施例における耐水吸音体１ｃおいては、例えば図２に示すセル構造の吸音体２を構成する多孔質体２１の内部に膜状の吸音皮膜２１２が配設されている。具体的には、多孔質体２１は音源側に配置される第１の多孔質体層２１０と、剛壁層（不図示）側に配置される第２の多孔質体層２１１とを備えており、第１、第２の多孔質体２１０、２１１間にはゴムやアクリル樹脂等から成る膜状の吸音皮膜２１２が積層されている。
【００３４】
吸音皮膜２１２は、柔軟性を有し、燃焼時に有害ガスを発生しない材料で、かつ面密度が１０ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２の材料で形成されている。具体的には、シリコーンゴムに対し３倍から等量のＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物を混入したもので形成されている。
【００３５】
このような構成の吸音皮膜２１２においては、ネットワーク構造のシリコーンゴムの多孔室部分に嵩さ密度が高くかつ粒径の小さい硫酸バリウム等を混入することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する吸音体を形成することができる。
【００３６】
なお、吸音皮膜２１２は、製品形態の自由度を向上させ、現場における施工を簡単にするため、接着やシリコーングラフト反応等により、後述する第１、第２の多孔質体層２１０、２１１と一体化することが好ましい。
【００３７】
ここで、吸音皮膜２１２として、柔軟性を有する材料を使用するのは膜状吸音機構を実現するために必要だからである。また、面密度を１０ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２としたのは、面密度が１０ｇ／ｍ２未満では音の透過が大きく膜状吸音機構が働かず、面密度が２０００ｇ／ｍ２を超えると音の反射量が大きくなりすぎるからである。
【００３８】
このような構成の吸音皮膜２１２においては、ネットワーク構造のシリコーンゴムの多孔室部分に嵩さ密度が高くかつ粒径の小さい硫酸バリウム等を混入することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する吸音体を形成することができる。
【００３９】
なお、吸音皮膜２１２は、製品形態の自由度を向上させ、現場における施工を簡単にするため、接着やシリコーングラフト反応等により、後述する第１、第２の多孔質体層２１０、２１１と一体化することが好ましい。
【００４０】
図４は、本発明の実施例における吸音皮膜の吸音率、面密度、吸音皮膜厚を比較例とともに示した説明図である。
【００４１】
ここで、本実施例における吸音皮膜は、シリコーンゴムに１：３の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウムを混入したもので形成されており、比較例としてウレタンから成る吸音皮膜が使用されている。
【００４２】
次に、吸音皮膜２１２の前面側に積層される第１の多孔質体層２１０および吸音皮膜２１２の背面側に積層される第２の多孔質体層２１１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フェルト、発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタンの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されている。
【００４３】
ここで、吸音皮膜２１２の両側に第１、第２の多孔質体層２１０、２１１を積層することで、吸音皮膜部分が付加質量、すなわち錘の役割として作用し、第１、第２の多孔質体層２１０、２１１がバネ、すなわち空気バネの役割として作用し、膜振動による吸音を行わせることができる。また、吸音皮膜２１２の両側に多孔質体層２１０、２１１を設けることで、車両がトンネルに出入りする際の気圧変動、若しくは対向車とすれ違う際に生じる気圧変動を吸収することができ、ひいては吸音皮膜２１２に破損や損傷を与えない吸音材を提供することができる。特に、シリコーンから成る吸音皮膜２１２の両側に発泡ウレタンから成る第１、第２の多孔質体層２１０、２１１を配設した多孔質体においては、後述するように多孔質体の厚さを従来のもの（シリコーンから成る吸音皮膜２１２の両側にグラスウールから成る第１、第２の多孔質体層２１０、２１１を配設した多孔質体）よりも１／２程度薄く形成することができ、ひいては軽量でかつコンパクトな吸音体を提供することができる。
【００４４】
図５は、第３の実施例における耐水吸音体の吸音特性を比較例と共に示した説明図である。ここで、図中、破線Ｌ１は、多孔質体として厚さが５０ｍｍのグラスウールを使用した従来の吸音体の吸音特性、太線Ｌ２は吸音皮膜として面密度が６３０ｇ／ｍ２で厚さが０.５ｍｍの弾性皮膜を使用し、第１の多孔質体層２１０として、厚さが２５ｍｍのＰＥＴフェルトを使用し、第２の多孔質体層２１１として、厚さが２５ｍｍのＰＥＴフェルトを使用した実施例の吸音特性を示している。
【００４５】
同図より、５００〜２０００Ｈｚの高周波領域においては実施例Ｌ２が比較例Ｌ１よりも若干吸音特性が低下するものの、５００Ｈｚ以下の低周波領域においては実施例Ｌ２が比較例Ｌ１よりも吸音特性が向上していることが分かる。
［実施例４］
前述の実施例においては、吸音皮膜として、無機化合物を含むシリコーンゴムを使用した場合について説明しているが、シリコーンゴムに代えて、無機化合物を含むアクリル樹脂を使用してもよい。
【００４６】
この実施例では、当該吸音皮膜２１２は、アクリル樹脂に２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物、並びに次に示す炭素繊維を混入したもので形成されている。
【００４７】
このような構成の吸音皮膜２１２においては、アクリル樹脂に炭素繊維を添加することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する多孔質体を形成することができる。
【００４８】
ここで炭素繊維としては、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部のものを使用することが好ましい。ここで、繊維径を１０〜３０μｍとしたのは、繊維径を１０μｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、繊維径が３０μｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。また、長さの平均値が０.３〜２ｍｍとしたのは、長さの平均値を０.３ｍｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、長さの平均値が２ｍｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。さらに、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部としたのは、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５部未満では樹脂間の結合が低下するからであり、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し１０部を超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。
【００４９】
図６は、第４の実施例における樹脂皮膜の吸音率、面密度、皮膜厚を比較例とともに示した説明図である。
【００５０】
ここで、第４の実施例における吸音皮膜２１２は、アクリル樹脂に２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムを混入したもの形成されており、比較例としてウレタンから成る樹脂皮膜が使用されている。
【００５１】
同図より、第４の実施例における吸音皮膜２１２は、その皮膜厚を比較例の皮膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。
［実施例５］
図７は、防水層２２として面密度が１５ｇ／ｍ２以下のものを使用した耐水吸音体の吸音特性を示している。ここで、図中、破線Ｌ１は、密度が３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールから成る多孔質体の厚さを５０ｍｍとした従来の吸音体の吸音特性、太線Ｌ２は防水層２２として面密度が０.０２ｇ／ｍ２で厚さが１７μｍのポリエチレンから成る樹脂フイルムを使用し、多孔質体として密度が３２ｋｇ／ｍ3で厚さが５０ｍｍのグラスウールを使用した実施例の吸音特性、細線Ｌ３は防水層２２として面密度が１.２ｇ／ｍ２で厚さが１ｍｍのクロロプレンから成る樹脂フイルムを使用し、多孔質体として密度が３２ｋｇ／ｍ3で厚さが５０ｍｍのグラスウールを使用した実施例の吸音特性を示している。
【００５２】
同図より、比較例Ｌ１と実施例Ｌ２とを比較すると、防水層を設けても低周波領域から高周波領域にわたって両者の吸音特性には殆ど差異が見られないことが分かり、また比較例Ｌ１と実施例Ｌ３とを比較すると、低周波領域から高周波領域にわたって実施例Ｌ３が比較例Ｌ１よりも優れた吸音特性を示していることが分かる。
［実施例６］
図８は、本発明の第６の実施例における耐水吸音体の断面図を示している。なお、同図において、図１および図２と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
図８に示す耐水吸音体１ｄおいては、例えば図２に示す断面視四角形のセル構造の吸音体２に代えて、断面視円形のセル構造の吸音体２ａが設けられている。
【００５４】
このような構成の耐水吸音体１ｄにおいても、前述の実施例と同様に、吸音体の一部が破損しても吸音体全体の急激な吸音特性の低下等を防止することができる。
［実施例７］
図９は、本発明の第７の実施例における耐水吸音体の断面図を示している。なお、同図において、図１および図２と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
図９に示す耐水吸音体１ｅおいては、例えば図１に示す２個の耐水吸音体１ａが２段に重ねられ、その外面に保護層３が設けられている。
【００５６】
このような構成の耐水吸音体１ｅにおいても、前述の実施例と同様に、吸音体の一部が破損しても吸音体全体の急激な吸音特性の低下等を防止することができる。
［実施例８］
図１０は、本発明の第８の実施例における耐水吸音体の断面図を示している。なお、同図において、図９と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５７】
図１０に示す耐水吸音体１ｆおいては、例えば図９に示す断面視四角形のセル構造の吸音体２に代えて、断面視円形のセル構造の吸音体２ａが設けられている。
【００５８】
このような構成の耐水吸音体１ｆにおいても、前述の実施例と同様に、吸音体の一部が破損しても吸音体全体の急激な吸音特性の低下等を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
前述の実施例においては、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、次のように構成してもよい。
【００６０】
第１に、前述の実施例においては、セル構造の吸音体を３個設けた場合について説明しているが、セル構造の吸音体は２個若しくは４個以上設けてもよい。
【００６１】
第２に、前述の実施例においては、平板状の多孔質体について説明しているが、多孔質体は紐状、テープ状、若しくは粒状のものでもよい。
【００６２】
第３に、前述の実施例においては、吸音皮膜としてシリコーンゴムを使用した場合について説明しているが、シリコーンゴムに代えて、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施例における耐水吸音体の断面図。
【図２】本発明の第２の実施例における耐水吸音体の断面図。
【図３】本発明の第３の実施例における耐水吸音体の断面図。
【図４】本発明の第３の実施例におけるシリコーンゴムとフィラーの混合比を示す説明図。
【図５】本発明の第３の実施例における耐水吸音体の吸音特性を示す説明図。
【図６】本発明の第４の実施例におけるアクリル樹脂とフィラーの混合比を示す説明図。
【図７】本発明の第５の実施例における耐水吸音体の吸音特性を示す説明図。
【図８】本発明の第６の実施例における耐水吸音体の断面図。
【図９】本発明の第７の実施例における耐水吸音体の断面図。
【図１０】本発明の第８の実施例における耐水吸音体の断面図。
【符号の説明】
【００６４】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ・・・耐水吸音体
２・・・多孔質体層
２１・・・多孔質体
２１０・・・第１の多孔質体層
２１１・・・第２の多孔質体層
２１２・・・吸音被膜
２２・・・防水層
３・・・保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008070656.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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