(57)【要約】【課題】人の会話に係る周波数帯の騒音レベル、特に高周波数領域を低減することで、車室内での会話明瞭度を効率よく改善する。【解決手段】吸音層２０２の厚さは５〜５０mmであり、単位面積当りの重量が２０００g/m2以下であり、吸音層２０２は密度が異なる２層の高密度吸音層２０２ａ及び低密度吸音層２０２ｂから形成され、通気性の共振層２０３に接着層２０４を介し、接着されている高密度吸音層２０２ａの密度は０．０５〜０．２０g/cm3であり、厚さが２〜３０mmの範囲であり、低密度吸音層２０２ｂは、通気性の共振層２０３と反対側の高密度吸音層２０２ａの面に密度が０．０１〜０．１０g/cm3で厚さが２〜３０mmの範囲で接着層２０２ｃを介して接着される。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが１〜１００mm、密度が０．０１〜０．２g／cm3、好ましくは０．０３〜０．０８g／cm3の軽量な吸音層と、
該吸音層と接着層を介して接着する、単位面積当りの重量は１０〜２８０g／m２、好ましくは１００〜２００g／m２の通気性の共振層と、からなり、
前記吸音層と通気性の共振層に対する前記接着層の接着強度が剥離幅２５mmで１８０度の剥離にて１〜２０Ｎ／２５mm、好ましくは３〜１０Ｎ／２５mmに設定され、
前記接着層を前記吸音層と通気性の共振層の全界面に対して、５０〜１００％、好ましくは８０％〜１００％の面積で接着させ、
前記吸音層が車体パネル側に配置され、前記通気性の共振層は車室内側に設置されることを特徴とする超軽量な防音材。
【請求項２】
前記吸音層は、高密度吸音層と低密度吸音層の複層体に形成されることを特徴とする超軽量な防音材。
【請求項３】
前記高密度吸音層の密度は０．０５〜０．２０g/cm3、厚さが２〜７０mmの範囲であり、
前記低密度吸音層の密度は０．０１〜０．１０g/cm3、厚さが２〜７０mmの範囲である請求項２の超軽量な防音材。
【請求項４】
前記高密度吸音層の初期圧縮反発力が３０〜６００Ｎ、好ましくは５０〜３００Ｎで、前記低密度吸音層の初期圧縮反発力が５〜３００Ｎ、好ましくは１０〜１００Ｎであり、
少なくとも前記高密度吸音層の初期圧縮反発力は前記低密度吸音層の１．２〜４０倍であり、前記吸音層の厚さにおける高密度吸音層の占める厚さは２０〜８０％であり、
少なくとも前記高密度吸音層の初期圧縮反発力は低密度吸音層の１．５〜５倍であり、
吸音層の厚さにおける高密度吸音層の占める厚さは４０〜６０％である請求項２又は３の超軽量な防音材。
【請求項５】
前記吸音層は単層であり、密度は０．０２〜０．２０g/cm3、厚さが２〜７０mmである請求項１の超軽量な防音材。
【請求項６】
前記吸音層の初期圧縮反発力は２〜２００Ｎ、好ましくは２０〜１００Ｎであることを特徴とする請求項５の超軽量な防音材。
【請求項７】
前記接着層で接着されていない前記通気性の共振層の車室内側の面に第２吸音層を接合させ、
前記第２吸音層は密度０．０１〜０．２g/cm3で厚さが１〜２０mmであり、好ましくは密度０．０５〜０．１５g/cm3で厚さが４〜１０mmであることを特徴とする請求項１乃至６いずれかの超軽量な防音材。
【請求項８】
前記第２吸音層は単層又は複層である請求項７の超軽量な防音材。
【請求項９】
前記第２吸音層が複層であり、その下層が共振層と接着されるか、又は、上層と下層とが機械的穿孔力により積み重ねられる請求項７又は８いずれかの超軽量な防音材。
【請求項１０】
前記通気性の共振層の構造は発泡体またはフィルム体であり、
前記発泡体の場合は、厚さ１〜７mm、好ましくは２〜３mmであり、
前記フィルムの場合は厚さ１０〜６００μm、好ましくは２０〜３００μmである請求項１乃至９いずれかの超軽量な防音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンルームなどの非車室内側における騒音等を車室内に伝播しないようにする超軽量な防音材に関し、特に、軽量な構造にして、車室内への騒音を吸収できる超軽量な防音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すとおり、車両においてノイズ低減と断熱とをもたらすよう、特に、フロア遮音や端部壁遮音やドアカバーや屋根内側カバーにおいて、吸音性かつ遮音性かつ振動減衰性かつ断熱性のカバーを形成するための多機能キット（４１）であって、少なくとも１つの面状車体パーツ（１１）と、複数層からなるノイズ低減アセンブリパッケージ（４２）と、を具備してなり、前記アセンブリパッケージは、少なくとも１つのポーラスなスプリング層（１３）とりわけ開放ポアを有したフォーム層を備え、前記アセンブリパッケージ（４２）と前記面状車体パーツとの間には、空気層（２５）が設けられ、遮音性と吸音性と振動減衰性とを最適に組み合わせるのに好適であるような超軽量キット（４１）を形成するために、前記多層アセンブリパッケージ（４２）は、重量層を有していないアセンブリパッケージであって、微小ポーラスを有した硬質層（１４）とりわけ開放ポアを有したファイバ層またはファイバ/フォーム複合体層を備え、前記硬質層（１４）は、Ｒt＝５００Ｎｓm-3〜Ｒt＝２５００Ｎｓm-3という空気流に対しての総抵抗を有し、とりわけ、Ｒt＝９００Ｎｓm-3〜Ｒt＝２０００Ｎｓm-3という空気流に対しての総抵抗を有し、および、mF＝０．３ｋg/m2〜mF＝２．０ｋg/m2という単位面積あたりの重量を有し、とりわけ、mF＝０．５ｋg/m2〜mF＝１．６ｋg/m2という単位面積あたりの重量を有していることを特徴とするキットである。この発明によるキットの利点は、今日、自動車産業において好んで使用されているような、薄いスチールシートまたは軽量アルミニウムシートまたは有機シートに対して応用した場合に、特に明瞭である。本発明によるキットのさらなる利点は、使用されているポーラススプリング層の熱伝導度が極度に小さいことにある。このため、このようなキットは、良好な音響特性（すなわち、遮音効果）を示しつつも、良好な断熱性をも有している。
【０００３】
特許文献２に示すとおり、車両用の防音材１０であって、車室内側１００より順に、第１の通気性吸音層２０、非通気性遮音層３０、第２の通気性吸音層４０の順に積層されており、かつ第１の通気性吸音層２０の車室内側には非通気層を有せず、第２通気性吸音層４０の反車室内側にも非通気層を有しないことを特徴とし、防音材を通過し車室内側に漏れた騒音を再吸収するとともに、エンジンルーム外から車室内に進入してくる騒音も吸収できる防音材を提供すること、かつ、軽量化も考慮した防音材を提供するものである。
【０００４】
特許文献３に示すとおり、車体パネル（１０）の室内面側に添装される自動車用インシュレータ（２０）であって、このインシュレータ（２０）は、繊維成形体をベースとした吸音層（２１）の単層から構成され、車体パネル（１０）を通じて吸音層（２１）内に侵入する騒音を吸音するとともに、吸音層（２１）を透過した透過騒音が車室内のパネル（４０）内面で反射して、再度表面側から吸音層（２１）内に再帰し、該反射騒音を吸音できる通気型インシュレータとして構成されていることを特徴とし、吸音層（２１）の表裏面のうち少なくとも一方面に、吸音層（２１）の面密度より高密度に設定された高密度繊維集合体からなる表皮層（２２）が積層されている。また、吸音層（２１）の表裏面のうち少なくとも一方面の全面、あるいは一部に発泡樹脂シート材からなる表皮層（２７）が積層されている。これにより、従来の遮音層を廃止することにより、軽量化が図れるとともに、インストルメントパネル４０内の音圧上昇を抑え車室内の静粛性を高める。
【０００５】
特許文献４に示すとおり、積層品は、スキン剥離強度が２０Ｎ/cm以下であり、Ｌ値が６０以下であるポリオレフィン系樹脂発泡体と、厚さが５mm以上、密度が５０ｋg/cm3以下の嵩高性不織布とを一体成形してなる積層体であって、該積層体の単位面積当りの重量が３ｋg/m2以下であることを特徴とするものである。これにより、軽量、かつリサイクル性に優れ、成形加工が容易で外観美麗な積層品を提供できる。
【０００６】
通気抵抗を利用した表皮層と吸音層の組み合わせのダッシュサイレンサーが提案されている。
従来からの遮音構造と、特許文献１の構造と透過損失と吸音力を比較すると以下の通りである。ここで、低周波数とは１/３オクターブバンド中心周波数で３１５Hz以下であり、中周波数は４００〜１６００Hzで、高周波数は２０００Hz以上である。
ここで従来の遮音タイプ構造（図２７参照、以下「図２７の構造」という）と、特許文献１の構造（図２８参照、以下「図２８の構造」という）と透過損失と吸音力を比較すると以下の通りである。
図２７の構造のダッシュサイレンサーの単位面積当りの重量は６．０kg/m2であり、図２８の構造の現状利用されている実効単位面積当りの重量は２．０kg/m2である。これらの製品は自動車ボディパネルに取り付けられている。
このボディパネルの単位面積当りの重量は６．２kg/m2である。
図２９（ａ）の透過損失のグラフから図２７の構造では非通気性の表皮層とパネルで二重壁構造となり、更に、中間に通気抵抗のある吸音材を利用することで重量則以上の透過損失を得ることができる。但し、ゴムシートの単位面積当りの重量が高い為、低い周波数で大きな透過共鳴が発生し透過損失が大幅に低下する。
図２９（ａ）の透過損失のグラフから図２８の構造では通気の表皮層とパネルで二重壁構造となるが表皮層が通気するため、高周波数での音漏れが発生し、重量則以下の透過損失しか得られない。遮音性では図２８の構造では十分な透過損失を得ることができない。
図２９（ｂ）の吸音率のグラフから図２７の構造では低周波数に強い表皮共振による吸音率が向上する周波数が発生するが、中周波数及び高周波数側で吸音率がほとんどない。
図２９（ｂ）の吸音率のグラフから図２８の構造では通気抵抗の高い表皮層による表皮共振と背後の吸音層の吸音力を利用して中周波数から高周波数にかけ吸音力を得ている。
実際の自動車静粛性への影響はダッシュサイレンサー部では、ダッシュパネルから入射する直接音より、自動車各部より入射し、反射する間接音が多いため、従来構造と比較して特許文献１は大幅に透過損失は低下しているが、中周波数からの比較的高い吸音力で車室内の吸音力を向上され、ほぼ同等の車室内の静粛性を確保することができる。更に製品重量で大幅に軽量化できるため、最近のダッシュパネル構造として利用されてきた。
【特許文献１】特表２０００−５１６１７５
【特許文献２】特開２００１−３４７８９９
【特許文献３】特開２００２−２２０００９
【特許文献４】特開２００２−３４７１９４
【特許文献５】特開２００２−６７８２６
【特許文献６】特開２００３−１９９３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、車両構造によっては直接音の影響が大きい自動車もあり、この図２８の構造では透過損失が不足し（図２９（ａ）参照）、車室内の静粛性が確保できないことがある。また、実際の製品は凹凸があり、吸音層の厚さが１〜３０mmも変化する。これにより、高周波数では吸音層の吸音力を利用している特許文献１の図２８の構造では吸音層の厚さ低減により、吸音力は低下する。更に、吸音層は厚さ３０〜５０mmのフェルトを成形して生産されるため、薄肉部では通気抵抗が一般面より低下して、十分な吸音力を得ることができない。本来、特許文献１の構造のダッシュサイレンサーは吸音力で車室内の静粛性を確保している為、これにより十分な性能を発揮することができなくなるおそれがある。
【０００８】
また従来の防音材は車室外からの透過音を低減することを目的にしており、幅広い周波数で良い吸音力を得ることができるが、車室内の反射音を吸音する対策が十分ではなく、図３０に示す通り、１/３オクターブバンド中心周波数で８００Hz〜１６００Hzが会話明瞭度に重要でありこの会話明瞭度の観点から比較的高い１０００Hz近辺の周波数の吸音が不十分である。
特許文献２では、図３１に示す通り、１０００Hz以上の周波数の吸音は吸音材の吸音力を利用することから、吸音層の厚さが薄くなると吸音率が低下する傾向がある。
図２８の構造の防音材は車室内での反射音を吸音する機能があるが吸音周波数の制御の方策が明確でない。
特許文献３、４の従来の防音材では吸音部と表層の界面の拘束状態、表皮部の通気量で吸音特性、遮音特性が大きく影響されることを見過ごしている。実際の製品では複雑な形状で界面の接着強度も必要となり、設計条件と異なる吸音・遮音特性となるおそれがある。また、狭いスペースでの利用ができないおそれがある。
さらに、特許文献５、６の従来の防音材では、前記特許文献１と同様の問題がある。
【０００９】
したがって、本発明は、車体パネルから入射する直接音に対する遮音性向上、つまり、透過損失が低い中周波数からの透過損失の向上を目的とし、実際の製品の凹凸で吸音層が薄肉化しても十分吸音力を確保する、つまり、中周波数（特に人の会話に係る周波数帯の騒音レベル範囲を含む）から高周波数へかけての吸音力向上を目的とし、従来、３１５〜８００Hzの吸音力が上がりにくい周波数での吸音力向上を目的とし、更に、吸音材の軽量化を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記諸課題に鑑み、本発明者は吸音層と通気性の共振層との間の界面における接着状態に着目するとともに通気性の共振層を極めて軽量化し、吸音層を高密度の吸音材と低密度の吸音材の２層構造にするか、或いは室内側に吸音層を設けるかにより透過損失と吸音率を周波数制御することで車外からの騒音を遮音しながら車室内の吸音を確保することで、車室内の静粛性を向上させる。
請求項１記載の発明は、厚さが１〜１００mm、密度が０．０１〜０．２g／cm3、好ましくは０．０３〜０．０８g／cm3の軽量な吸音層と、該吸音層と接着層を介して接着する、単位面積当りの重量は１０〜２８０g／m２、好ましくは１００〜２００g／m２の通気性の共振層と、からなり、前記吸音層と通気性の共振層に対する前記接着層の接着強度が剥離幅２５mmで１８０度の剥離にて１〜２０Ｎ／２５mm、好ましくは３〜１０Ｎ／２５mmに設定され、前記接着層を前記吸音層と通気性の共振層の全界面に対して、５０〜１００％、好ましくは８０％〜１００％の面積で接着させ、前記吸音層が車体パネル側に配置され、前記通気性の共振層は車室内側に設置されることを特徴とする超軽量な防音材である。
前記の剥離方法は「JIS Ｋ６８５４ 図４：１８０度剥離」に類似し、剥離速度２００mm/分で行う。
前記通気性の共振層と吸音層との界面は前記接着層によって十分な接着力で接着されており、前記吸音層と前記通気性の共振層とをその界面で共振させることで吸音することを特徴とする防音材である。ここでJIS L1018 8.3.3.1編地の通気性による「フラジール形試験機」及びこの結果に相関性が極めて高い通気性試験機を用い測定するものであり、通気性とは、その通気量が設備の最低測定能力以上である０．１cm3/cm2・sec以上であるものをいう。前記吸音層は空気層を持つことが好ましい。
【００１１】
本発明者は通気性の共振層と吸音層との界面の状態を示す剥離強度と接着層の接着面積が吸音性に影響することを見出し本発明に至ったものである。本発明による超軽量な防音材の原理は、通気性の共振層と吸音層との界面での共振現象による吸音である。通気性の共振層と吸音層との間にある接着層の利用によって、界面において吸音する音の周波数を制御することができ、車室内の音は通気性の共振層と吸音層の膜共振で吸音されるのである。
【００１２】
通気性の共振層の配置構成としては、吸音層の全周に亘り設けても良く、また、吸音層の表面側、裏面側のいずれか一方面に設けるものである。
【００１３】
吸音層と、この吸音層に対して車室内に近い側に通気性の共振層（具体的には通気性の薄いフィルム層または超軽量な通気性の発泡層）を形成することが好ましい。吸音層及び接着層は通気性の材質である。吸音層は、吸音性があれば通気性、非通気性は関係がない。例えばウレタンモールド品の中には通気性のものもある。
【００１４】
通気性の共振層は、車両の音振特性等により、吸音層のどちらか一方に形成する必要があるが、全面、あるいは部分的に設けても良い。
【００１５】
通気性の共振層と吸音層との接着部の面積は５０〜１００％、特に８０％以上が好ましい。全面接着でも部分接着でもよい。例えば、吸音層と通気性の共振層とは、接着層によって連続的に接着されていることが好ましいが、１〜５０ドット/cm2に相当する。点接着で接合してもよいし、糸状に接着されていることでもよい。また、接着フィルムを利用した場合、全面接着でもよい。
【００１６】
接着強度は、剥離幅２５mmで１８０度の剥離にて１〜２０Ｎ/２５mm、好ましくは３〜１０Ｎ/２５mmである。
【００１７】
通気性の共振層は、通気性の材質である。例えば、樹脂発泡体又は樹脂フィルム等である。吸音層は通気性の材質であり、例えば、熱可塑性フェルトであり、化繊反毛材、ＰＥＴ繊維をバインダー繊維でフェルト化したものである。接着層は通気性の材質であり、例えば、エチレンビニルアセテート（以下ＥＶＡと略す）、ウレタン系接着剤等である。共振層の通気度は、８．０〜１．０cm3/cm2・sec、好ましくは５．０〜２．５cm3/cm2・secである。
【００１８】
請求項２記載の発明の前記吸音層は、高密度吸音層と低密度吸音層の複層体に形成されることを特徴とする超軽量な防音材である。
【００１９】
請求項３記載の発明は、前記高密度吸音層の密度は０．０５〜０．２０g/cm3、厚さが２〜７０mmの範囲であり、前記低密度吸音層の密度は０．０１〜０．１０g/cm3、厚さが２〜７０mmの範囲である請求項２の超軽量な防音材である。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記高密度吸音層の初期圧縮反発力が３０〜６００Ｎ、好ましくは５０〜３００Ｎで、前記低密度吸音層の初期圧縮反発力が５〜３００Ｎ、好ましくは１０〜１００Ｎであり、少なくとも前記高密度吸音層の初期圧縮反発力は前記低密度吸音層の１．２〜４０倍であり、前記吸音層の厚さにおける高密度吸音層の占める厚さは２０〜８０％であり、少なくとも前記高密度吸音層の初期圧縮反発力は低密度吸音層の１．５〜５倍であり、吸音層の厚さにおける高密度吸音層の占める厚さは４０〜６０％である請求項２又は３の超軽量な防音材である。
ここで、初期圧縮反発力と高密度吸音層の厚さは、バネマス系振動におけるバネの所に影響を与える。つまり、初期圧縮反発力が高い高密度吸音層は接着層による接着で通気性の共振層の剛性を向上させ、共振周波数を高周波側へ移動する。また、高密度吸音層と低密度吸音層の剛性差が適度でないと高周波側と低周波側の共振が目的とする周波数に発生しなくなるおそれがある。
【００２１】
吸音層に使用されている吸音材の初期圧縮反発力の測定方法はφ１００mm、厚さ２０mmの円柱状に吸音材をトリミングしたものを試料とする。
図１に示すように先の試料に上面から荷重を加え、５mm圧縮した時の反発力をテンシロン等の荷重測定装置で測定する。この時の荷重速度は５０mm/分とする。測定の参考値に２．５mm圧縮時と７．５mm圧縮時も同時に測定する。
図１は、初期圧縮反発力の測定方法である。φ１００mmの円柱状にカットした吸音材に荷重を加え、圧縮する。
図２は、初期圧縮反発力の測定結果である。ＰＥＴ（ポリエステル）フェルト、ＲＳＰＰ（シュレッタ゛ータ゛ストを原料とした再生防音材料）、ＰＵＦ（ポリウレタンフォーム）についての測定結果である。ここで吸音層の圧縮反発力は制振材の弾性率に関わる値である。従来、防音材の一種であるフェルト材は制振材の一種である。制振材料は振動エネルギーを吸収し熱エネルギーに変換する。制振効果を示す特性として損失係数ηがある。この損失係数ηは以下の式で計算される。
【数１】
2005208494.tif 000003
【００２２】
前記吸音層において高密度吸音層及び低密度吸音層は２層の個別材料による複層体もしくは単一材料で高密度側と低密度側のように密度勾配がある材料であることが好ましい。
前記吸音層において高密度吸音層及び低密度吸音層が２層の個別材料による複層体は、個別の高密度と低密度の吸音材の２層の組み合わせであることが好ましい。また単一材料で高密度側と低密度側のように密度勾配がある材料は、通気性の共振層側に高密度側が接着層で接着されていれば２層の場合と同じ効果が得られる。
【００２３】
前記高密度吸音層の片面が前記共振層に前記接着層を介して接着されるとともに、前記低密度吸音層の片面が前記高密度吸音層の前記共振層と反対側の片面に別の接着層を介して接着されるか、若しくは積層されてもよいし、又は、単一材料で高密度側と低密度側のように密度勾配を設けたものでも良い。
【００２４】
吸音層の材質は、熱可塑性フェルト、ポリエチレンテレフタレート等のＰＥＴ系フェルト、ウレタンモールド品、ウレタン発泡のスラブ品、ＲＳＰＰ等が好ましい。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記吸音層は単層であり、密度は０．０２〜０．２０g/cm3、厚さが２〜７０mmであることが好ましい。吸音層は単一材料であることが好ましい。
請求項６記載の発明は、前記吸音層の初期圧縮反発力は２〜２００Ｎ、好ましくは２０〜１００Ｎであることが好ましい。
【００２６】
請求項７記載の発明は、前記接着層で接着されていない前記通気性の共振層の車室内側の面に第２吸音層を接合させ、前記第２吸音層は密度０．０１〜０．２g/cm3で厚さが１〜２０mmであり、好ましくは密度０．０５〜０．１５g/cm3で厚さが４〜１０mmであることを特徴とする請求項１乃至５いずれかの超軽量な防音材である。
【００２７】
第２吸音層が通気性の共振層の上に拘束されていればよく、非接着で単純に積層した状態（例えば、ファスナ（図示略）で第２吸音層と共振層と吸音層を一緒にダッシュパネル、又はフロア等の車体パネルに固定する場合）、２０〜１００mmピッチのドット接着等の局部的接着、接着層による全面接着でもよい。第２吸音層と共振層の接着強度は、剥離幅２５mmで１８０度の剥離にて０．１〜２０Ｎ/２５mm、好ましくは３〜１０Ｎ/２５mmである。第２吸音層は通気性の共振層の片面の全面に設置する場合と、必要に応じ車室内騒音の反射が高い部位に設置する場合などがある。第２吸音層は単層又は複層いずれでもよい。複層の吸音層の積層は接着での積み重ねでもよい。複数の吸音層の接合は、接着剤、接着フィルム、機械的な接合、例えばニードルパンチ等の機械的穿孔力による接合でもよい。
【００２８】
請求項８記載の発明は、前記第２吸音層は、単層又は複層であることが好ましい。
請求項９記載の発明は、前記第２吸音層が複層であり、その下層が共振層と接着されるか、又は、上層と下層とが機械的穿孔力により積み重ねられることが好ましい。より具体的には、下層がフィルム共振層と接着されるか、又は、フィルムである上層と、フェルトである下層とがニードルパンチにより積み重ねられることが好ましい。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、前記通気性の共振層の構造は発泡体またはフィルム体であり、前記発泡体の場合は、厚さ１〜７mm、好ましくは２〜３mmであり、前記フィルムの場合は厚さ１０〜６００μm、好ましくは２０〜３００μmである請求項１乃至８いずれかの超軽量な防音材である。
吸音層は通気性の低密度の吸音特性を持っているが、通気性の共振層は低い音または振動エネルギーで振動を容易にする為、十分軽量である必要があるからである。
【００３０】
通気性共振フィルム層の材質は、オレフィン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル（ＰＥＴ）系フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム又はそれらの複合体から構成することが好ましい。通気性独立共振発泡体は、ポリプロピレン発泡体（以下、ＰＰＦという）、ポリエチレン発泡体（以下、ＰＥＦという）等のオレフィン系発泡体が好ましい。
【００３１】
本発明によれば、会話明瞭度を改善させるため、１０００〜１６００Hzでの吸音力が特に良好である。これは前記吸音層がその厚さを連続的に任意に変化させるからである。この範囲での周波数でのシート共振による吸音力の向上を効果的に得ることができ、車室内の良好な静粛性が得られる。超軽量な防音材の厚さが薄くなってもシートの共振現象を利用している為、高い吸音率を得ることができる。
【００３２】
従来の吸音材に対し通気性の共振層の大幅な重量低減が可能になる。これは前記通気性の共振層の単位面積当りの重量は１０〜２８０g／m２、好ましくは１００〜２００g／m２、前記通気性の共振層の構造は発泡体またはフィルム体であり、前記発泡体の場合は、厚さ１〜７mm、好ましくは２〜３mm、前記フィルムの場合は厚さ１０〜６００μm、好ましくは２０〜３００μmとしたからである。
例えば、単位面積当りの重量は、遮音タイプでは４０００〜１００００g/m2であり、吸音タイプでは５００〜２０００g/m2であるが、本発明は単位面積当りの重量が通気性の共振層では２００g/m2以下である。
【００３３】
なお、接着層の厚みは、１〜１００μm、好ましくは５〜５０μmが好ましい。接着層の単位面積当りの重量は５〜２００g/m2、好ましくは１０〜１００g/m2が好ましい。接着層の密度は任意であることが好ましい。
【００３４】
ここで全界面とは前記通気性の共振層と吸音層とが接着可能な全ての界面をいう。全界面の面積は、例えば、通気性の共振層、吸音層の片面の面積をそれぞれＳ1、Ｓ2とすると、Ｓ1＝Ｓ2の場合なら、全界面の面積Ｓ＝Ｓ1＝Ｓ2となり、Ｓ1>Ｓ2の場合なら、Ｓ＝Ｓ2、Ｓ1<Ｓ2の場合なら、Ｓ＝Ｓ1である。剥離とは先の接着された吸音層と通気性の共振層が所定の測定条件で剥がされることを言う。このときの剥離状態は、材料の表層破壊（たとえばフェルトの表層破壊）、接着剤の界面剥離（たとえば全ての接着剤が吸音層側について剥離する）、接着剤の凝集剥離（たとえば吸音層と通気性の共振層の双方に残りながら接着剤自体が糸を引くように剥離される）、またはこの材料の表層破壊と、接着剤の界面剥離と、接着剤の凝集剥離とが複合した状態で剥離することをいう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の超軽量な防音材に係る実施形態１〜６について図面を参照して説明する。
実施形態１のダッシュサイレンサ１は、図３に示す通り、熱可塑性フェルトでは通気度が１０〜５０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃでモールドし、ウレタン発泡体（フォーム）では１０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃ以下の通気度を持つ吸音層２と、通気性の共振層３との２層構造である。吸音層２と通気性の共振層３の間にそれらを接着する接着層４が形成されている。吸音層２と通気性の共振層３とをその界面で共振させることで吸音するものである。
【００３６】
図４のダッシュパネル１０は、車室外（エンジンルーム）と車室内とを区画する鉄製パネルであって、車室内面側に沿ってダッシュサイレンサ１が添装されている。ダッシュサイレンサ１は、燃費効率及び取付作業性を高めるために、製品重量を超軽量化するとともに、超軽量化しても充分な吸音特性を備えるように構成されている。
【００３７】
図４は実施形態１のダッシュサイレンサ１である。車室内、通気性の共振層３、接着層４、吸音層２、車のボディであるダッシュパネル１０、車室外の順番に配置されている。吸音層２がダッシュパネル１０側に配置され、通気性の共振層３は車室内側に設置される。吸音層２はダッシュパネル１０に接合されている。それらの間に嵩上げ材等を介装させることもある。
【００３８】
吸音層２は、ダッシュパネル１０の面形状に沿って成形されている。吸音層２の厚さは５０mm以下、好ましくは、５mm〜４０mmであり、任意の厚さに成形される。単位面積当りの重量が５００〜２０００g/m2、好ましくは、１０００〜１６００g/m2である。吸音層２の密度は０．０１〜０．２g/cm3、好ましくは、０．０３〜０．０８g/cm3である。吸音層２の初期圧縮反発力は、２〜２００N、好ましくは、２０〜１００Ｎである。ただし、局部的に厚さが１mmまで圧縮成形される場合は、この部分の密度は０．５g/cm3と極めて高くなり、吸音性能が低下するがこの部分の遮音について重量則分は確保できる。
【００３９】
吸音層２は、通気性の材質である。熱可塑性フェルトが好ましい。化繊反毛材、ＰＥＴ繊維をバインダー繊維でフェルト化したものである。例えば、再生ＰＥＴ繊維に低融点ＰＥＴ樹脂をバインダとして混入し、コンベアベルト上でマット状に集積したものを加熱処理後、プレス加工により所望のマット状に成形され、この原反マットを加熱軟化させた後、所望の金型形状をもつコールドプレス成形金型によりダッシュパネル１０の面形状に沿った所望の形状に成形されるものである。バインダとして熱硬化性樹脂を含浸させたものでは、ホットプレス成形を使用して所要形状に成形される。バインダとして熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でも良く、吸音特性に優れた繊維集合体から構成されれば、材質や成形工法は特に限定するものではない。
【００４０】
図４に示す通り、吸音層２が５０mm以下の範囲で厚さを任意に変化させてあることでダッシュサイレンサ１の厚みも変化している。
ランダムに吸音層２の厚みを変更することで、トータルでみると３１５〜４０００Hzの広い周波数の範囲の音を吸音できる。
【００４１】
通気性の共振層３は、吸音層２に対して車室内側に形成したものである。この通気性の共振層３は、主として、吸音層２と膜共振することで、車室内の音を吸音するものである。通気性の共振層３は、共振フィルム層又は独立共振発泡体である。この通気性の共振層３は、単位面積当りの重量は２００g/m2以下、好ましくは１００g/m2以下である。通気性の共振層の厚さは、発泡体であるときには、１〜７mm、好ましくは２〜３mmであり、通気性の共振層がフィルムであるときには、１０〜２００μm、好ましくは２０〜１００μmである。通気性の共振層の密度は、発泡体であるときには、０．０２〜０．１g/cm3、好ましくは、０．０３〜０．０６g/cm3であり、フィルムであるときには、０．９〜１．２g/cm3、好ましくは、０．９〜１．０g/cm3である。
通気性の共振層３の材質は、オレフィン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル系フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム又はそれらの複合体である。通気性の共振発泡体は、ポリプロピレン発泡体（以下、ＰＰＦという）、ポリエチレン発泡体（以下、ＰＥＦという）等のオレフィン系発泡体である。
【００４２】
接着層４の単位面積当りの重量は５〜２００g/m2、好ましくは１０〜１００g/m2である。接着層４の厚みは、１〜１００μm、好ましくは５〜５０μmである。密度は接着剤の一般的な値でよい。接着層４の接着強度は１〜２０Ｎ/２５mm、好ましくは３〜１０Ｎ/２５mmである。接着面積率は５０％から１００％、好ましくは８０％〜１００％である。全面接着でも部分接着でもよい。例えば、吸音層２と通気性の共振層３とは、接着層によって連続的に接着されてもよいし、１〜５０ドット/cm2に相当する点接着で接合してもよいし、糸状に接着されていることでもよい。また、接着フィルムを利用した場合、全面接着でもよい。接着層４の材質は、EVA系、ウレタン系、クロロプレンラテックス（CR）系、スチレン−ブタジエン系重合体（SBR）系、アクリル系、オレフィン系等の樹脂を採択する。但し、通気性の共振層３を十分、吸音層２で強制するために、所定の接着力が確保できない材質の使用は望ましくない。共振層の通気度は、１．０〜８．０cm3/cm2・sec、好ましくは２．５〜５．０cm3/cm2・secである。
【００４３】
吸音層２と通気性の共振層３の成形工法としては、防音材の抄造工法はカード機による積層、またはランダム抄造機を利用するが、通気性の共振層３との接着面はなるべく平滑に仕上げることが好ましい。これは接着面積を確実に確保するためであり、これにより通気性の共振層３を効率よく強制することができる。
【００４４】
ダッシュパネル１０から入射する直接音に対する遮音性向上、つまり、透過損失が低い中周波数からの透過損失の向上の課題については、ダッシュパネル１０の単位面積当りの重量に比べ、大幅に軽量にした通気性の共振層３を表皮層として利用し、パネル１０と通気性の共振層３の間に通気抵抗のある吸音層２を設けた。更に従来技術ではなかった通気性の共振層３と吸音層２の界面の制御（接着層４による接着力の制御）を行ったものである。通気性の共振層３の単位面積当りの重量を大幅に下げ２００g/m2以下にしたので、これにより、透過共鳴の周波数が高い方の他に低い方にも出現する（図５（ａ）（ｂ）(1)参照）。また２重層構造による透過損失の向上が認められる（図５（ａ）(3)参照）。
【００４５】
実際の製品の凹凸で吸音層２が薄肉化しても十分吸音力を確保する、つまり、中周波数から高周波数へかけての吸音力向上の課題について、部品の立て付け、スペースの影響で吸音層２が薄くなっても、吸音層２と通気性の共振層３との膜共振を利用することで高い吸音率を確保できる。共振層の単位面積当りの重量を５０g/m2とした場合、吸音層２の厚さと共振周波数ｆｒとの関係は次の表１の通りになる。
【表１】
2005208494.tif 000004
【００４６】
車室内での音は拡散入射であり、通気性の共振層３は軽量で剛性が低い為、共振は微少な範囲で独立して発生している。この為、例えば吸音層２の厚さLの値が３０〜５mmに変化したとき、共振周波数は１５３１〜３７５０Hzで変化し、図６（ａ），（ｂ）に示す通り、吸音率は幅広い範囲で確保され、高い吸音力を確保することができる。
ここで、一般的なバネ・マス系の振動モデルを考えた場合、吸音層２の空気バネと、吸音層２と通気性の共振層３の総質量による機械的バネを利用したときの共振周波数の式は、通常のバネ振動の式においてバネ定数にあたるｋ＝ρ・Ｃ2/Ｌとすることにより、共振周波数ｆが式２で算出される。ただし、ｆｒは共振周波数（Hz）、ρは空気密度（１．２Ｋg/m3）、Ｃは音速（３４０m/s）、mは通気性の共振層３の単位面積当りの重量（g/m2）、Ｌは吸音層の厚さ（mm）である。
【数２】
2005208494.tif 000005
【００４７】
従来、２５０〜５００Hzの吸音力があがりにくい周波数での吸音力向上の課題について、通気性の共振層３を吸音層２に十分接着することで、吸音層２のマスが加わり通気性の共振層３単品の共振周波数が高周波数側へ移動するほかに、前記接着により低周波数側にも出現し（図７（ａ）（ｂ）(4)参照）、吸音層２の強制力で共振による透過損失の低下量が減少する（図７（ａ）（ｂ）(5)参照）。吸音層２の空気バネと、吸音層２と通気性の共振層３の総質量によるバネマスで３１５〜６３０Hzで共振が発生し、この周波数の吸音率が向上する（図７（ａ）（ｂ）(6)参照）。
【００４８】
この構造ではダッシュサイレンサ１とパネル１０（ここでは鉄製パネル）との２重壁効果で重量則以上の透過損失を得ることができる。更にこの効果を悪化させる透過共鳴の周波数を表皮層（通気性の共振層３）を極めて軽量にすることで透過損失が十分高い周波数領域で発生させ更に表皮層である通気性の共振層３が極めて軽量であることと通気性の共振層３と吸音層２の接着力を制御し、十分な接着力と接着面積を確保することから吸音層の制振性による透過共鳴により透過損失の低下量を低減している（図７（ａ）参照）。一方、吸音特性は通気性の共振層３が極めて軽く更に吸音層２の厚さを５０mm以下に制御することで、共振周波数が３１５〜４０００Hzで制御でき、高い吸音率を得ることができる。高い方の周波数である中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）で通気性の共振層３単品による共振が発生し、また、通気性の共振層３は、吸音層２と、十分な接着力と接着面積で接着されているため、吸音層２の一部の質量を利用したバネ・マス系の共振が低い方の周波数である３１５〜６３０Hzで発生し、吸音性が向上する（図７（ｂ）参照）。この構成のダッシュサイレンサ１の通気性の共振層３は、従来の表皮層と比べ単位面積当りの重量が十分軽量でありながら、ダッシュパネル１０から入射する直接音（ここではエンジンルームからの音）を十分遮音し、さらに他部位（ここではエンジンルーム以外の部分）から入射し車室内で反射する間接音を吸音する効果がある。
【００４９】
実施形態１によれば、通気性の共振層３が柔軟な薄層よりなること等により、車室内の音がこの通気性の共振層３に干渉し、吸音層２と通気性の共振層３とが薄膜振動を行っており、これは通気性の共振層３と吸音層２との界面での共振現象による吸音である。また、通気性の共振層３と吸音層２との間にある接着層４の利用によって、界面において吸音する音の周波数を制御することができる。本実施形態１によれば、会話明瞭度を改善させるため、１０００〜１６００Hzでの吸音力が特に良好である。通気性共振シ−ト層の単位面積当りの重量１０〜５００g/m2と吸音層２の厚さを１〜５０mm以下で変化させることで、この範囲での周波数でのシート共振による吸音力の向上を効果的に得ることができ、車室内の良好な静粛性が得られる。ダッシュサイレンサ１の厚さが薄くなってもシートの共振現象を利用している為、高い吸音率を得ることができる。従来の防音材に対し通気性の共振層の大幅な重量低減が可能になる。
【００５０】
（実施例１）
実施例と比較例のデータ比較を行ったのでこれを図８及び図９に示す。比較例の構成は、接着層４の接着面積が２０％の場合であり、接着層４の接着面積が９０％であることと相違する点を除き、実施例と同じものを用いた。ダッシュサイレンサ１の厚みが２２mm、吸音層２の厚みが２０mm、通気性共振層３の厚みが２mm、接着層４の厚みが５０μmである。ダッシュサイレンサ１は、通気性の共振層３がポリプロピレン発泡体（ＰＰＦ）で、発泡率３０倍、比重０．０３１ｇ／cm3、厚み２mm、単位面積当りの重量６２ｇ／m2であり、吸音層２が熱可塑性フェルト（ポリエステル化繊と雑綿を利用した一般的なもの）、比重０．０６ｇ／cm3、厚み２０mm、単位面積当りの重量１２００ｇ／m2であり、接着層の接着面積は９０％である。水溶性ＥＶＡ系接着剤を、通気性の共振層３としての発泡率３０倍で厚さ２mmのポリプロピレン発泡体に５０g／ｍ2塗布し、熱可塑性フェルトまたはニードルパンチを行ったフェルトからなる吸音層２と圧力１kg／cm2で６０秒間圧縮する。乾燥が遅い場合は加熱することで約３０秒間の圧締でよい。接着後の接着強度は２〜８Ｎ／２５mm で、界面のほぼ９０％が接着している。剥離状態は吸音層２の熱可塑フェルトの表層破壊である。ここでニードルパンチを行ったフェルトはそうでないフェルトに対し表層破壊強度が高くなりこの為、接着強度は５〜１０Ｎ／２５mmと高くなる。
【００５１】
図８において、接着層の接着面積が９０％である場合と、接着面積が２０％である場合と比較すると、接着面積が９０％の場合、４００Ｈｚ以上の周波数範囲において接着面積が２０％である場合より透過損失の上昇が認められる。これにより車室外から車室内に侵入する騒音を低減できる。さらにニードルパンチを行ったフェルトはそうでないフェルトに対し表層破壊強度が高く、すなわち接着強度が５〜１０Ｎ／２５mmとなり、図には示されていないが４００Ｈｚ以上の周波数範囲において、さらに１〜３ｄＢ、透過損失が高くなる。
【００５２】
図９において、接着層の接着面積が９０％である場合と、接着面積が２０％である場合とを比較すると、接着面積が９０％の場合、６３０Ｈｚ〜１６００Ｈｚの周波数範囲において、接着力と接着面積により通気性の共振層が拘束され、防振・制振され、吸音率の多少の低減が認められるが、吸音率は０．６以上はあるので車室内の騒音を吸音できる。比較例では通気性の共振層により吸音率は上昇する。６３０Ｈｚ〜１６００Ｈｚの周波数以外の範囲では、接着面積が９０％の場合、接着力と接着面積により通気性の共振層と吸音層による共振現象によって、接着面積が２０％の場合よりも吸音率が上昇する。これにより、この周波数領域で車室内の騒音を接着面積が２０％の場合より低減できる。更に４００〜５００Ｈｚ付近の周波数で通気性の共振層と吸音層の相互からなる共振周波数により、吸音率０．７を得ることができ、中周波数での車室内の騒音低減に役に立っている。
【００５３】
図１０（ａ）は実施形態２のダッシュサイレンサ２０１である。実施形態１のダッシュサイレンサ１と同様の構造を備えるので、説明は援用する。異なる構成は、吸音層２０２は密度が異なる高密度吸音層２０２ａ、低密度吸音層２０２ｂとから構成され、吸音層２０２ａ及び２０２ｂがダッシュパネル１０側に配置され、通気性の共振層２０３は車室内側に設置されることである。低密度吸音層２０２ｂはダッシュパネル１０に接合されている。
【００５４】
高密度吸音層２０２ａは通気性の共振層２０３に前記接着層２０４を介し接着されている。高密度吸音層２０２ａの密度は０．０５〜０．２０g/cm3であり、厚さが２mm〜３０mmの範囲である。低密度吸音層２０２ｂは、通気性の共振層２０３と反対側の高密度吸音層２０２ａの面に密度が０．０１〜０．１０g/cm3で厚さが２〜３０mmの範囲で接着層２０２ｃを介して接着されている。高密度吸音層２０２ａの初期圧縮反発力が３０〜４００Nで低密度吸音層２０２ｂの初期圧縮反発力が０．５〜２００Nであり、少なくとも高密度吸音層２０２ａの初期圧縮反発力は低密度吸音層の１．２〜４０倍であり、吸音層２０２の厚さにおける高密度吸音層２０２ａの占める厚さは２０〜８０％である。好ましくは高密度吸音層２０２ａの初期圧縮反発力が２００〜３００Nで低密度吸音層２０２ｂの初期圧縮反発力が５０〜１００Nであり、少なくとも高密度吸音層２０２ａの初期圧縮反発力は低密度吸音層２０２ｂの１．５〜５倍であり吸音層２０２の厚さにおける高密度吸音層２０２ａの占める厚さは４０〜６０％である。
吸音層２０２において高密度吸音層２０２ａ及び低密度吸音層２０２ｂは２層の個別材料による複層体もしくは単一材料で高密度側と低密度側のように密度勾配がある材料である。
なお、吸音層２０２、通気性の共振層２０３、接着層２０４の材質等は実施形態１と同様である。
【００５５】
図１０（ａ）に示す実施形態２のダッシュサイレンサ２０１において、吸音層２０２を異密度の２層である高密度吸音層２０２ａ及び低密度吸音層２０２ｂにする場合と、吸音層２０２を非異密度にする場合との周波数ＶＳ透過損失の比較を図１１に示す。吸音層２０２を異密度の高密度吸音層２０２ａ及び低密度吸音層２０２ｂの２層構造にすることで中周波数（６４０〜１２５０Hz）以上で更に透過損失が大幅に改善される。
【００５６】
図１２に、図３構造と図１０ａ構造（第２吸音層が無い場合）の場合、図１７構造と図１０ｂ構造（第２吸音層がある場合）において、第１吸音層が異密度と非異密度であることを比較するときの周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。実施形態１は吸音層が非異密度の場合、中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）だけが著しく高い吸音率を示している。一方、第１吸音層が異密度である場合、３１５Hz〜４０００Hzの幅広い周波数で高い吸音率を得ている。実施形態２では、中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）の特定の周波数を持つ騒音だけでなく、幅広く吸音可能になる。実施形態２では４００Hzと１６００Hzの周波数の間では、実施形態１の非異密度の場合よりも吸音率は低下し、共振周波数のピークが明確に現れることが判る。これは実施形態２では、接着層２０４を介して通気性の共振層２０３と高密度吸音層２０２ａの剛性の影響を受けているからである。この剛性が高くなると高い周波数へ共振周波数は移行することになる。また低周波数側の共振周波数は実施形態２も、同様に低周波数領域（１２５〜５００Hz）である。これは吸音層２０２の異密度差による剛性差に影響はなく、通気性の共振層２０３と吸音層２０２の質量の総和のマスと吸音層２０２のバネによるバネマス系振動による。
【００５７】
図１３は、接着層２０４があり更に吸音層２０２が異密度の２層からなる図１０（ａ）の構造のとき、通気性の共振層２０３の質量を変化させた場合の周波数ＶＳ吸音率の比較を示すグラフである。図１３のデータは第２吸音層３０６がないデータであり、図１３は通気性の共振層３の質量を変化させた場合の高周波側に発生する吸音率のピーク周波数の変化を示している。しかし、この現象は第２吸音層３０６の有無に関わらず発生する。したがって、図１３は第２吸音層３０６がある場合、第２吸音層３０６が無い場合の両方に適用される。通気性の共振層３０３の質量により、高周波数側の共振周波数が変化する。通気性の共振層３の質量は６０g/m2であるとき、１２５０Hzの共振周波数が発生するがこれは発泡体で厚みが２〜３mmであり、フィルムで２０〜１００μに相当する。通気性の共振層３の質量が３００g/m2であるとき、１０００Hzの共振周波数が発生し、通気性の共振層３の質量が２０００g/m2であるとき、３１５Hzの共振周波数が発生する。通気性の共振層３の質量が重くなると共振周波数が低周波数へ移行してしまい目的とする周波数の吸音ができなくなる。
【００５８】
図１０（ａ）に示す実施形態２のダッシュサイレンサ２０１、すなわち、吸音層２０２が異密度で接着層２０４を介して共振層２０３がある超軽量な防音材においては、１つは、吸音層２０２の空気バネと、通気性の共振層２０３と吸音層２０２の総和の質量（マスともいう）による振動と、他は、吸音層２０２の空気バネと通気性の共振層２０３の剛性によるバネと、通気性の共振層２０３のマスによる振動とが発生する。この吸音層２０２の空気バネと、通気性の共振層２０３と吸音層２０２の総和のマスによる振動は、図１５（第２吸音層３０６がなしの折れ線参照）で低周波数領域（１２５〜５００Hz）に吸音率のピークとして発生している。更に、吸音層２０２の空気バネと通気性の共振層２０３の剛性によるバネと、通気性の共振層２０３のマスによる振動は、図１５（第２吸音層３０６がなしの折れ線参照）で高周波数領域（１６００〜６４００Hz）に吸音率のピークとして発生している。この高周波数に発生する吸音率のピークはコインシデンスの影響を受ける。これは通気性の共振層２０３と高密度吸音層２０２ａの接着層２０４による通気性の共振層２０３の剛性が影響する。
【００５９】
（実施例２）
実施例２は実施例１の吸音層を異密度にしたものであり、他は同様である。高密度吸音層２０２ａは密度０．１００g/cm3、厚さ１０ｍｍ、単位面積当りの重量１０００g/cm2、初期圧縮反発力２００N、熱可塑性フェルト（PETをバイダとし化繊反毛とPE繊維とをフェルトとしたもの）、低密度吸音層２０２ｂは、密度０．０４g/cm3，厚さ１０ｍｍ、単位面積当りの重量４００g/cm2、初期圧縮反発力５０N、材質は綿繊維フェルトとする。接着層２０４の接着力は５N／２５mmである。高密度吸音層２０２ａと低密度吸音層２０２ｂとをPET系フェルトとしニードルパンチで積層してもよい。
【００６０】
図１０（ｂ）に示す実施形態３のダッシュサイレンサ３０１は、実施形態２のダッシュサイレンサ２０１と同様の構造を備える上、実施形態２の通気性の共振層２０３の車室内側の面に車室内側接着層３０５及び第２吸音層３０６を付加したものである。通気性の共振層３０３は車室内側接着層３０５（厚みは任意でよく、例えば２０μm〜１００μｍ程度でよい）を介して軽量な第２吸音層３０６と接着されている。この第２吸音層３０６は、密度０．０１〜０．１g/cm3で厚さが１〜１０mmであり、好ましくは密度０．０２〜０．０４g/cm3で厚さが４〜６mmである。
【００６１】
実施形態３のダッシュサイレンサ３０１で付加する第２吸音層３０６は、車室内側の高周波の吸音性を改善するために設定されている。図１４乃至図１６に第２吸音層３０６の効果と接合状態による通気性の共振層３０３への影響を示す。図１４は第２吸音層３０６の付加による透過損失への影響を示し、図１５及び図１６は第２吸音層３０６の付加による吸音率への影響を示す。図１４の透過損失については、(1)(2)の場合は(3)よりも改善するが、(1)の方が(2)よりも若干優れる。また、図１５の吸音率は第２吸音層３０６がない場合であり、通気性の共振層３０３はそれ自体、拘束が少ない状態で共振する。これにより高周波領域（1600〜6400Ｈｚ）で共振し、高い吸音率を示す。同時に低周波数領域（125〜500Ｈｚ）で共振が発生している。通気性の共振層３０３が吸音性の無い材料で拘束される場合には、吸音率は矢印に示す通り高周波数領域（１６００〜６４００Hz）で低下する。これに対し、第２吸音層３０６を通気性の共振層３０３の上に付加すると、図１６に示す通り、表皮部である共振層３０３が第２吸音層３０６で拘束され高周波数領域の吸音ピークは低下するが、第２吸音層３０６自体の吸音性が付加され、通気性の共振層３０３が吸音性のない材料で拘束される場合に対して、中周波数（６４０〜１２５０Hz）〜高周波数（1600〜6400Ｈｚ）の吸音率が向上する。
【００６２】
図１０（ｂ）に示す実施形態３のダッシュサイレンサ３０１において、車室内側接着層３０５及び第２吸音層３０６がある超軽量な防音材においては、１つは、第１吸音層３０２の空気バネと、第２吸音層３０６と通気性の共振層３０３と第１吸音層３０２の総和のマスによる振動が発生する。これは図１６（第２吸音層３０６がある折れ線）で低周波数領域（１２５〜５００Hz）に吸音率のピークとして発生している。更に吸音層３０２の空気バネと第２吸音層３０６と通気性の共振層３０３のマスによる振動とがある。これは図１６（第２吸音層３０６で共振層３０３を拘束する折れ線参照）で高周波数領域（１６００〜６４００Hz）に吸音率のピークとして発生している。このモデルも同様にコインシデンスの影響を受ける。
吸音層３０２の異密度化による影響は高密度吸音層３０２ａのコインシデンスへの影響にみられ、高周波数側の吸音率のピークに影響する。
【００６３】
（実施例３）
実施例３は実施例２に第２吸音層３０６を付加し１００ｍｍドットピッチで共振層３０３に接着したものであり、第２吸音層は、密度０．０４g/cm3，厚さ５ｍｍ、単位面積当りの重量２００g/cm2、初期圧縮反発力５０N、材質は熱可塑性フェルト（PETをバイダとし化繊反毛とPE繊維とをフェルトとしたもの）とする。
【００６４】
実施形態４のダッシュサイレンサ４０１について図１７を参照して説明する。この実施形態４は実施形態３の第１吸音層３０２を密度均一の単層の第１吸音層４０２とし（密度均一で複数層の場合も適用できる）、他は実施形態３と同様であるので、部品番号を４００番台とし共通する要素は説明を援用する。図１７において、車室内、第２吸音層４０６、接着層４０５、通気性の共振層４０３、接着層４０４、第１吸音層４０２、車室外（エンジンルーム等）の順番で配置されていて、第１吸音層４０２が車のボディであるダッシュパネル１０に固定され、第２吸音層４０６が車室内に面している。このダッシュサイレンサ４０１において接着層４０４が無いときは通気性の共振層４０３がマスとなり第１吸音層４０２がバネとなったバネマス系の単一の振動モデルが発生する。つまり、単純な通気性の共振層４０３の膜共振が中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）で発生している。これに対して、接着層４０４がある場合は、先に説明した中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）の通気性の共振層４０３の膜共振と同時に、低周波数領域（１２５〜５００Hz）で共振が発生している。先に説明した通気性の共振層４０３と第１吸音層４０２のマスと第１吸音層４０２のバネによるバネマス系が発生していることがわかる。
【００６５】
図１８は接着層４０４の透過損失への効果を示す。図１８より接着層４０４がある時は無いときに比べ透過損失は低周波数領域（１２５〜５００Hz）以上で向上している。図１９は、接着層４０４の吸音率への効果を示す。図１９より吸音率は接着層４０４がないと中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）だけが、著しく高い吸音率を示しているが、接着層４０４があると低周波数領域（１２５〜５００Hz）から高周波数領域（１６００〜６４００Hz）の幅広い周波数で高い吸音率を得ている。これにより中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）の特定の周波数を持つ騒音だけでなく、幅広く吸音可能である。この原理は共振周波数が接着層４０４が無いときは通気性の共振層による中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）の共振しか発生していないが、接着層４０４があると、この中周波数領域（６４０〜１２５０Hz）の共振と同時に低周波数領域（１２５〜５００Hz）にも共振が発生することによる。
【００６６】
（実施例４）
実施例４は実施例３の第１吸音層３０２を単層としたものであり、第１吸音層４０２は、密度０．０４g/cm3，厚さ５ｍｍ、単位面積当りの重量２００g/cm2、初期圧縮反発力５０N、材質は熱可塑性フェルト（PETをバイダとし化繊反毛とPE繊維とをフェルトとしたもの）とする。
【００６７】
図２０に示す実施形態５のフロアサイレンサ５０１は、車室外と車室内とを区画する鉄製フロアパネル５１０に固定され、車室内面側に沿って添装されている。フロアサイレンサ５０１は、燃費効率及び取付作業性を高めるために、製品重量を超軽量化するとともに、超軽量化しても充分な吸音特性を備えるように構成されているフロアサイレンサ５０１である。車室内、表皮／バッキング層５０７、複層に構成される第２吸音層５０６、通気性の共振層５０３、接着層５０４、吸音層５０２、車のボディであるフロアパネル５１０、車室外の順番に配置されている。吸音層５０２がフロアパネル５１０側に配置され、通気性の共振層５０３は車室内側に設置される。吸音層５０２はフロアパネル５１０に接合されている。
【００６８】
実施形態５のフロアサイレンサ５０１は、実施形態４のダッシュサイレンサ４０１と物性範囲は一部が共通するので、説明は援用する。物性範囲が変更される点を説明すると、吸音層５０２の厚みは、５mm〜１００mm、通気性の共振層５０３の単位面積当りの重量が１０〜２８０g／m２、好ましくは１００〜２００g／m２である。共振層５０３がフィルムである場合、厚みが１０〜６００μ、好ましくは２０〜３００μである。第２吸音層５０６の密度は０．０１〜０．２好ましくは０．０５〜０．１５g/m3である。
【００６９】
表皮／バッキング層５０７は、表皮材とバッキング材、例えばポリエチレン、またはＥＶＡ、ＳＢＲから構成されている。第２吸音層５０６は単層または複層で構成される。例えば、図２０では第２吸音層５０６は上層５０６ａと、下層５０６ｂとからなる複層で構成されている。
上層５０６ａの上面は表皮／バッキング層５０７とは接着層５０８を介して接合され、上層５０６ａの下面は下層５０６ｂと接着または載せた状態で接されている。下層５０６ｂはフェルトを圧縮したハードシートであり、下層５０６ｂの下面が通気共振層５０３に接着されている。上層５０６ａは材料の吸音性による高周波吸音力の向上と下層５０６ｂの弾性共振による高周波吸音力向上の増強を図る。下層５０６ｂと吸音層５０２により、下層５０６ｂの剛体共振による中周波吸音力向上と、下層５０６ｂの弾性共振による高周波吸音力向上を図る。下層５０６ｂと通気性の共振層５０３により、下層５０６ｂのマスを使用して遮音性の向上を図る。
【００７０】
（実施例５−１）
実施例５−１は図２０にて表皮／バッキング層５０７の単位面積当りの重量が３５０g/m2、上層５０６ａがフェルトで厚みが５〜１５mm、下層５０６ｂがハードシート層で厚みが２〜５ｍｍ、フィルム層５０３で厚みが３００μ、接着層５０４の材質はオレフィン系接着剤、フェルト層５０２は熱可塑性ポリエステル、アクリル、綿繊維等が混紡されたフェルトで厚みが１０mm、嵩上げ材５０９はＰＰまたはＰＥ系のビーズ発泡品、またはＲＳＰＰの圧縮成形品で厚みが５〜５０mmであるモールド品である。フィルム付きのハードシート層の単位面積当りの重量は３５０g/m2である。
【００７１】
図２１（ａ）は、比較例１のフロアサイレンサ５０１ａの構造を示す。フロアサイレンサ５０１ａは、上から、表皮／ＰＥバッキング層５０７ｄ、ハードシート層５０６ｅ、フェルト層５０３ｆ、嵩上げ材５０９ａとから構成されている。バッキング層５０７ｄとハードシート層５０６ｅとフェルト層５０３ｆは予め接着され一体化しているときが多いが、車両組み付け上５０９ａ層は別体化されて居るときもある。この構造ではパッキング層５０７ｄでの車外騒音の遮音性効果はあるが室内吸音は殆どない。
図２１（ｂ）は比較例２の図２８構造を適用したフロアサイレンサ５０１ｂの構造を示す。フロアサイレンサ５０１ｂは、上から表皮／ＰＥバッキング層５０７ｇ、ハードシート層５０６ｈ、フェルト層５０３ｉ、嵩上げ材５０９ｂとから構成されている。図２１（ｃ）は実施形態５のフロアサイレンサ５０１´の具体例の構造を示す。この構造はハードシートの通気量を制御することで、室内吸音を確保しながら、車外騒音の遮音性を確保している。ただし、通気性があるため、遮音性の効果は少ない。フロアサイレンサ５０１´は、上から、表皮／バッキング層５０７´、ハードシート層５０６´、フィルム層（通気性の共振層）５０３´、接着層５０４´、フェルト層５０２´、嵩上げ材５０９´とから構成されている。ハードシート層５０６´とフィルム層（通気性の共振層）５０３´とはほぼ全面接着されている。この構造も室内吸音を確保しながら、車外騒音の遮音性を確保しているが、弾性共振と剛体共振をさらに利用できる為、さらに良い吸音率の確保と通気性フィルムによる高い遮音性を確保できる。
図２２（ａ）に示す通り、実施形態５の透過損失は比較例１、２より向上している。特に比較例２に対して向上している。図２２（ｂ）に示す通り、具体例の吸音率は比較例１、２より向上している。特に比較例１に対して向上している。これはフィルム層５０３の寄与による。
【００７２】
実施形態５の変更形態として、図２０にてフェルトである上層５０６ａを小孔をあけた非通気性のフィルム（厚み３０〜４００μ、好ましくは２００μ、材質はPE、PP等オレフィン系）とし、ハードシートである下層５０６ｂをフェルトとする構造がある。上層５０６ａと下層５０６ｂとをニードルでパンチしてある。この孔空きフィルムの有無よる効果の差異を図２３（ａ）（ｂ）に示す。フィルム有り、フイルム無しともに透過損失及び吸音率は向上している。図２３（ａ）の透過損失は、０．８ｍｍの鉄板の透過損失を０ｄＢとしたときの値で示している。
【００７３】
（実施例５−２）
実施例５−２は表皮／バッキング層５０７の単位面積当りの重量が３５０g/m2、上層５０６ａが非通気性のフィルムで厚みが２００μ、ハードシート層５０６（熱可塑性フェルトの圧縮成形品、厚み５ｍｍ）、フィルム層５０３（PE系フィルム、厚み３００μ）、接着層５０４（オレフィン系接着剤）、フェルト層５０２（主にポリエステル繊維による熱可塑性フェルト）の厚みが１０mm、嵩上げ材５０９（PPビーズ発泡モールド品）の厚みが５〜４０mmである。フィルム付きのハードシート層５０６の単位面積当りの重量は３５０g/m2である。
【００７４】
図２４は実施形態６のフロアサイレンサ６０１を示す。実施形態５のフロアサイレンサ５０１と概ね構造は共通し、吸音層６０２が高密度吸音層６０２ａ、低密度吸音層６０２ｂから構成されている点が異なるだけである。実施形態３のダッシュサイレンサ３０１の高密度吸音層３０２ａ、３０２ｂとは物性範囲が一部共通しているので、説明は援用する。物性が変更される点は、高密度吸音層６０２ａの厚さが２mm〜７０mm、低密度吸音層６０２ｂは厚さが２〜７０mmの範囲であり、高密度吸音層６０２ａの初期圧縮反発力が３０〜６００N、好ましくは５０〜３００N、低密度吸音層６０２ｂの初期圧縮反発力が５〜３００N、好ましくは１０〜１００Nである。
【００７５】
（実施例６）
実施例６は実施例５−１の吸音層を高密度吸音層と低密度吸音層で構成したものである。高密度吸音層６０２ａは密度０．１００g/cm3、厚さ１００ｍｍ、単位面積当りの重量１０００g/cm2、初期圧縮反発力３００N、熱可塑性フェルト（PETをバイダとし化繊反毛とPE繊維とをフェルトとしたもの）、低密度吸音層６０２ｂは、密度０．０４g/cm3，厚さ１００ｍｍ、単位面積当りの重量４００g/cm2、初期圧縮反発力１００N、材質は綿繊維フェルトとする。接着層６０４の接着力は５N／２５mmである。高密度吸音層６０２ａと低密度吸音層６０２ｂとをPET系フェルトとしニードルパンチで積層してもよい。
【００７６】
ここで、通気度については、JIS L1018 8.3.3.1編地の通気性による「フラジール形試験機」及びこの結果に相関性が極めて高い通気性試験機を用い測定する。
【００７７】
この透過損失の測定は、ＪＩＳ  Ａ  １４０９によるが、試験体が１０m2ではなく、１m2でおこなったものである。図２５は測定室の平面図であり、スピーカ２０とマイクロフォン３１〜３６が配置され、ダッシュサイレンサ１などの試験体が各部屋の壁に配置される。
【００７８】
この吸音率の測定は、ＪＩＳ  Ａ  １４１６（残響室吸音）によるが、試験体が１０m2ではなく、１m2でおこなったものである。図２６は測定室の平面図であり、スピーカ４０とマイクロフォン５１〜５３が配置され、測定室の床にダッシュサイレンサ１などの試験体が配置される。
【００７９】
以上、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得るものである。また、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】初期圧縮反発力の測定方法の説明図である。
【図２】初期圧縮反発力の測定結果の一覧図表である。
【図３】本発明実施形態１の基本構造を示す説明図である。
【図４】本発明の防音材が適用されるダッシュサイレンサ１が適用されるダッシュパネルの断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明実施形態のダッシュサイレンサ１と図２７の構造と図２８の構造についての周波数ＶＳ透過損失、及び周波数ＶＳ吸音率との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）（ｂ）は、本発明実施形態のダッシュサイレンサ１の周波数ＶＳ吸音率との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明実施形態のダッシュサイレンサについての、接着層が十分である場合と不十分である場合を比較するための、周波数ＶＳ透過損失、及び周波数ＶＳ吸音率との関係を示すグラフである。
【図８】ダッシュサイレンサ１の１／３オクターブバンドの周波数ＶＳ透過損失の特性図表である。
【図９】ダッシュサイレンサ１の１／３オクターブバンドの周波数ＶＳ吸音率の特性図表である。
【図１０】（ａ）は、本発明実施形態２（吸音層が異密度の２層からなる場合）の基本構造を示す説明図、（ｂ）は、本発明実施形態３（通気性の共振層に第２吸音層を設ける場合）の基本構造を示す説明図である。
【図１１】第２吸音層６がない場合で吸音層２を異密度の２層にする場合と２層にしない場合を比較するための周波数ＶＳ透過損失を示すグラフである。
【図１２】第２吸音層６がない場合で吸音層２を異密度の２層にする場合と２層にしない場合を比較するための周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。
【図１３】接着層があり更に吸音層が異密度のときの周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。
【図１４】第２吸音層付加の有無及び接合状態による周波数ＶＳ透過損失を示すグラフである。
【図１５】第２吸音層がない場合と、吸音性の無い材料で拘束する場合の周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。
【図１６】第２吸音層がある場合と、吸音性の無い材料で拘束する場合の周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。
【図１７】本発明実施形態４（吸音層が単独層の場合）の基本構造を示す説明図である。
【図１８】実施形態４の周波数ＶＳ透過損失を示すグラフである。
【図１９】実施形態４の周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。
【図２０】実施形態５の基本構造を示す説明図である。
【図２１】（ａ）は比較例１の基本構造を示す説明図、（ｂ）は比較例２の基本構造を示す説明図、（ｃ）は実施形態５の具体例の基本構造を示す説明図である。
【図２２】（ａ）は図２１（ａ）〜（ｃ）の各構造の周波数ＶＳ透過損失、（ｂ）は図２１（ａ）〜（ｃ）の各構造の周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。
【図２３】（ａ）は実施形態６とフィルム層無しの構造の周波数ＶＳ透過損失、（ｂ）は同じく周波数ＶＳ吸音率を示すグラフである。
【図２４】実施形態６の基本構造を示す説明図である。
【図２５】透過損失の測定装置の平面図である。
【図２６】吸音率の測定装置の平面図である。
【図２７】従来からの遮音構造の説明図である。
【図２８】特許文献１の遮音構造の説明図である。
【図２９】（ａ）（ｂ）は、それぞれ、特許文献１の遮音構造の吸音材の周波数と透過損失との関係を示すグラフ、及び従来からの遮音構造の吸音材の周波数と吸音率との関係を示すグラフである。
【図３０】車室内の騒音レベルを示すグラフである。
【図３１】特許文献２の周波数と吸音率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８１】
１，１０１，２０１，３０１，４０１…ダッシュサイレンサ  １０…ダッシュパネル
５０１，６０１，５０１ａ，５０１ｂ…フロアサイレンサ
２，１０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２…吸音層
２０２ａ，３０２ａ，６０２ａ…高密度吸音層
２０２ｂ，３０２b，６０２b…低密度吸音層
２０２ｃ，３０２ｃ…接着層
３，１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３…通気性の共振層
４，１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４…接着層
３０５，４０５，５０５，６０５…接着層
３０６，４０６，５０６，６０６…第２吸音層
５１０…フロアパネル
５０３ｆ，５０３ｉ…フェルト層  
５０６ａ…上層
５０６ｅ，５０６ｈ…ハードシート層
５０６ｂ…下層
５０７，５０７ｄ，５０７ｇ…表皮／バッキング層
５０８…接着層
５０９，５０９ａ，５０９ｂ…嵩上げ材
【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】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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