(57)【要約】【課題】剛壁が存在しない場合等においても、所要の吸音効果を発揮させる。【解決手段】本発明の吸音材は、多孔質体層１と、多孔質体層１の背面に積層される音の反射層２と、必要に応じて多孔質体層１および反射層２の積層体の外表面に設けられる保護層３とを備えている。  多孔質体層１は、例えば、ロックウール、粗毛フェルト、植物繊維系フェルト、動物繊維系フェルト、合成繊維系フェルト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。  反射層２は、例えば、金属板、セラミック板、面密度の大きいプラスチック樹脂板の何れか、またはこれらの複合物から成るもので構成されている。  保護層３は、例えば、金属箔、プラスチック樹脂フィルムの何れか、またはこれらの複合物から成るもので形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質体層と、前記多孔質体層の背面に積層される音の反射層とを備えることを特徴とする吸音材。
【請求項２】
多孔質体層と、前記多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、前記多孔質体層および前記反射層の積層体の外表面に設けられる保護層とを備えることを特徴とする吸音材。
【請求項３】
多孔質体層と、前記多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、前記多孔質体層の前面に積層される吸音層とを備えることを特徴とする吸音材。
【請求項４】
多孔質体層と、前記多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、前記多孔質体層の前面に積層される吸音層と、前記多孔質体層、反射層および前記吸音層の積層体の外表面に設けられる保護層とを備えることを特徴とする吸音材。
【請求項５】
多孔質体層と、前記多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、前記多孔質体層の前面に積層される吸音層と、前記吸音層の前面に積層される他の多孔質体層とを備えることを特徴とする吸音材。
【請求項６】
多孔質体層と、前記多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、前記多孔質体層の前面に積層される吸音層と、前記吸音層の前面に積層される他の多孔質体層と、前記多孔質体層、前記反射層、前記吸音層および前記他の多孔質体層の積層体の外表面に設けられる保護層とを備えることを特徴とする吸音材。
【請求項７】
前記反射層は、金属板、セラミック板、プラスチック樹脂板の何れか、またはこれらの複合物から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６何れか１項記載の吸音材。
【請求項８】
前記反射層の厚さは、０.５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項７何れか１項記載の吸音材。
【請求項９】
前記反射層の透過損失は、１０ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項８何れか１項記載の吸音材。
【請求項１０】
前記反射層の面密度×周波数は、５×１０３ｋｇ／ｍ２・Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音材。
【請求項１１】
前記吸音層は、耐熱性材料で形成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項１０何れか１項記載の吸音材。
【請求項１２】
前記吸音層は、１００℃×１０００時間暴露したときにヤング率の変化率が２０％以下であることを特徴とする請求項３乃至請求項１１何れか１項記載の吸音材。
【請求項１３】
前記吸音層は、金属繊維凝集体、セラミック繊維凝集体、プラスチック樹脂繊維凝集体の何れか、またはこれらの複合物から成ることを特徴とする請求項３乃至請求項１２何れか１項記載の吸音材。
【請求項１４】
前記吸音層の厚さは、０.５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項３乃至請求項１３何れか１項記載の吸音材。
【請求項１５】
前記吸音層のヤング率は、１０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項３乃至請求項１４何れか１項記載の吸音材。
【請求項１６】
前記保護層は、金属箔、プラスチック樹脂フィルムの何れか、またはこれらの複合物から成ることを特徴とする請求項２、請求項４、請求項６乃至請求項１５何れか１項記載の吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音材に係り、特に、自動車エンジンルーム用、オーディオルーム音場改善用、駅コンコース騒音対策用、ダクト騒音対策用として好適する吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の吸音材として、空気の粘性抵抗を利用し、音波のエネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する多孔質吸音構造体に、さらに密度が異なる繊維集合体を積層して成るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この吸音材は、音源側に配置される発泡体層と、この発泡体層の剛壁側に積層される多孔質体層とを備えている。ここで、発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を含有する発泡体で形成され、また、多孔質体層は、汎用のグラスウールで形成されている。
【０００４】
このような構成の吸音材によれば、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて、特に低周波数帯域の吸音率を向上させることができる。
【０００５】
しかしながら、このような構成の吸音材においては、多孔質体層の背面側、すなわち多孔質体層の音源側と反対側に剛壁が存在しなければ、所要の吸音効果を発揮させることができないという難点があった。また、剛壁がプラスチック樹脂板等のように、面密度が小さい材料から成るもので形成されている場合も、前述と同様に、所要の吸音効果を発揮させることができないという難点があった。
【０００６】
このため、従来の吸音材においては、自動車のエンジンルーム等の騒音を効果的に吸収することができないという難点があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１６３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、剛壁が存在しない場合、若しくは剛壁が面密度の小さい材料で形成されている場合においても、所要の吸音効果を発揮させることができる吸音材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】
【０００９】
本発明の第１の態様である吸音材は、多孔質体層と、多孔質体層の背面に積層される音の反射層とを備えるものである。
【００１０】
本発明の第２の態様である吸音材は、多孔質体層と、多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、多孔質体層および反射層の積層体の外表面に設けられる保護層とを備えるものである。
【００１１】
本発明の第３の態様である吸音材は、多孔質体層と、多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、多孔質体層の前面に積層される吸音層とを備えるものである。
【００１２】
本発明の第４の態様である吸音材は、多孔質体層と、多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、多孔質体層の前面に積層される吸音層と、多孔質体層、反射層および吸音層の積層体の外表面に設けられる保護層とを備えるものである。
【００１３】
本発明の第５の態様である吸音材は、多孔質体層と、多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、多孔質体層の前面に積層される吸音層と、吸音層の前面に積層される他の多孔質体層とを備えるものである。
【００１４】
本発明の第６の態様である吸音材は、多孔質体層と、多孔質体層の背面に積層される音の反射層と、多孔質体層の前面に積層される吸音層と、吸音層の前面に積層される他の多孔質体層と、多孔質体層、反射層、吸音層および他の多孔質体層の積層体の外表面に設けられる保護層とを備えるものである。
【００１５】
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吸音材において、反射層は、金属板、セラミック板、プラスチック樹脂板の何れか、またはこれらの複合物から成るものである。
【００１６】
本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第７の態様の何れかの態様である吸音材において、反射層の厚さは、０.５ｍｍ以上とされているものである。
【００１７】
本発明の第９の態様は、第１の態様乃至第８の態様の何れかの態様である吸音材において、反射層の透過損失は、１０ｄＢ以上とされているものである。
【００１８】
本発明の第１０の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音材において、反射層の面密度×周波数は、５×１０３ｋｇ／ｍ２・Ｈｚ以上とされているものである。
【００１９】
本発明の第１１の態様は、第１の態様乃至第１０の態様の何れかの態様である吸音材において、吸音層は、耐熱性材料で形成されているものである。
【００２０】
本発明の第１２の態様は、第３の態様乃至第１１の態様の何れかの態様である吸音材において、吸音層４は、１００℃×１０００時間暴露したときにヤング率の変化率が２０％以下とされているものである。
【００２１】
本発明の第１３の態様は、第３の態様乃至第１２の態様の何れかの態様である吸音材において、吸音層は、金属繊維凝集体、セラミック繊維凝集体、プラスチック樹脂繊維凝集体の何れか、またはこれらの複合物から成るものである。
【００２２】
本発明の第１４の態様は、第３の態様乃至第１３の態様の何れかの態様である吸音材において、吸音層の厚さは、０.５ｍｍ以上とされているものである。
【００２３】
本発明の第１５の態様は、第３の態様乃至第１４の態様の何れかの態様である吸音材において、吸音層のヤング率は、１０ＭＰａ以下とされているものである。
【００２４】
本発明の第１６の態様は、第２の態様、第４の態様、第６の態様乃至第１５の態様の何れかの態様である吸音材において、保護層は、金属箔、プラスチック樹脂フィルムの何れか、またはこれらの複合物から成るものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の第１の態様乃至第１６の態様の吸音材によれば、多孔質体層背面に音を反射させる反射層が積層されていることから、剛壁が存在しない場合、若しくは剛壁が面密度の小さい材料で形成されている場合においても、所要の吸音効果を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の吸音材を適用した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の実施例における吸音材の断面図を示している。
【００２７】
同図において、本発明の吸音材は、多孔質体層１と、多孔質体層１の音源側と反対側の面（以下「背面」という。）に積層される音の反射層２と、必要に応じて、多孔質体層１および反射層２の積層体の外表面に設けられる保護層３とを備えている。
【００２８】
多孔質体層１は、次のようなもので形成されている。
【００２９】
第１に、多孔質体層１は、ロックウール、粗毛フェルト、植物繊維系フェルト、動物繊維系フェルト、合成繊維系フェルト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。このような構成の多孔質体層１においては、空気の粘性抵抗を利用し、音波のエネルギーを熱エネルギーに変換して吸音を行わせることができる。
【００３０】
第２に、多孔質体層１は、厚さが、１〜５０ｍｍのもので形成されている。ここで、多孔質体層１の厚さを１〜５０ｍｍとしたのは、厚さが１ｍｍ未満では多孔質体層１の骨格部分の振動による吸音効果が低下し、厚さが５０ｍｍを超えると板材としての振動が減少し、吸音効果が低下するからである。なお、吸音材としての強度とスペースファクターとを考慮すると、厚さが１０〜２５ｍｍのものが好適する。
【００３１】
このような構成の多孔質体層１は、エンジン類等の音源に取り付けられ、エンジン類から発生する空気伝搬音、固体伝搬音、振動の低減に効果的な吸音性能を有し、またエンジン類の運転により室内や防音ボックス内の温度が上昇しても多孔質体の温度上昇が抑制でき、劣化が促進されず寿命が長くなる。
【００３２】
次に、反射層２は、次のようなもので形成されている。
【００３３】
第１に、反射層２は、金属板、セラミック板、面密度の大きいプラスチック樹脂板（例えば、無機材料充填ポリエチレン等）の何れか、またはこれらの複合物から成るもので構成されている。
【００３４】
第２に、反射層２の厚さは、０.５ｍｍ以上とすることが好ましい。０.５ｍｍ未満にすると、面密度が低く低周波数領域における遮音性が期待できないからである。
【００３５】
第３に、反射層２の透過損失は、１０ｄＢ以上にすることが好ましい。１０ｄＢ未満にすると、遮音性が期待できないからである。なお、上記の透過損失は、ＪＩＳＡ１４１６規格の測定方法で測定することができる。
【００３６】
第４に、反射層２の「面密度×周波数」は、５×１０３ｋｇ／ｍ２・Ｈｚ以上にすることが好ましい。反射層２の「面密度×周波数」を５×１０３ｋｇ／ｍ２・Ｈｚ未満にすると、遮音性が期待できないからである。本実施例においては、反射層３として、例えば厚さ２．３ｍｍの鋼板（面密度：１８ｋｇ／ｍ２）を使用したときに、周波数が４００Ｈｚ以上において望ましい吸音特性が得られたことから、反射層２の「面密度×周波数」としては７.２×１０３ｋｇ／ｍ２・Ｈｚが好ましい値といえる。
【００３７】
次に、必要に応じて設けられる保護層３は、次のようなもので形成されている。
【００３８】
第１に、保護層３は、金属箔、プラスチック樹脂フィルムの何れか、またはこれらの複合物から成るもので形成されている。具体的には、アルミ箔、金箔、テフロン（登録商標）フィルム、ガラスクロスにアルミ箔をラミネートしたラミネートフィルム、アルミ箔にポリエチレンフィルムをラミネートしたラミネートフィルム等を使用することができる。
【００３９】
第２に、保護層３としては、例えばＪＩＳ２号軽油中に２３℃×２４時間浸漬したときに吸音率の変化率が１０％以下のものを使用することが好ましい。
【００４０】
図２は、吸音ボックスに第１の実施例における吸音材を貼り付けた際に、吸音ボックスの外部に漏れ出る騒音を音圧レベルで評価する場合の測定状況を示す説明図で、分図（ａ）は吸音ボックスの断面図、分図（ｂ）は吸音ボックスの外観図を示している。
【００４１】
同図において、吸音ボックスＢは直方体状のハウジングを備えており、当該ハウジングは外部に音が漏れない程度の厚さを有する鉄板等で形成されている。また、当該ハウジングの一側面には円形の開口部Ｈが設けられており、当該開口部Ｈには第１の実施例における吸音材が反射層２を外側に向けて開口部Ｈを閉塞するように配設されている。
【００４２】
図３は、図２に示す吸音ボックスＢの内部に音源としてのスピーカＳを配置し、吸音ボックスＢの内部から外部に漏れ出る騒音を音圧レベルで評価した吸音特性を示している。ここで、図３中、実線Ｌ１は背面剛壁層を有しない従来の吸音材(厚さ５０ｍｍ)の外部で測定された音圧レベルを示しており、破線Ｌ２は厚さ５０ｍｍの多孔質体層の背面に音の反射層として２．３ｍｍのＳＳ４００鋼板を積層した第1の実施例における吸音材を使用した時に外部で測定された音圧レベルを示している。
【００４３】
同図より、従来の吸音材は１２５Ｈｚ程度の低周波領域では音圧レベルが５２ｄＢ程度であるのに対して、第1の実施例における吸音材はこれよりさらに１０ｄＢ程度低くなっていることが判る。
【００４４】
以上のように、第１の実施例における吸音材によれば、多孔質体層１の背面側に音を反射させる反射層が積層されていることから、剛壁が存在しない場所に当該吸音材を独立して配設しても、所要の吸音効果を発揮させることができる。また、多孔質体層１および反射層２の積層体の外表面に保護層３を設けた場合においては、雨、水、油等による汚れを防止することができる。
［実施例２］
図４は、本発明の第２の実施例における吸音材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。
【００４５】
図４において、本発明の吸音材は、多孔質体層１と、多孔質体層１の背面に積層される音の反射層２と、多孔質体層１の音源側の面（以下「前面」という。）に積層される吸音層４と、必要に応じて、多孔質体層１および反射層２の積層体の外表面に設けられる保護層３とを備えている。なお、多孔質体層１および反射層２については、前述したように、耐熱性の良好な材料で形成されている。
【００４６】
吸音層４は、次のようなもので形成されている。
【００４７】
第１に、吸音層４は、耐熱性材料で形成されている。具体的には、シリコーン、クロロプレンの材料で形成されている。
【００４８】
第２に、吸音層４は、金属繊維凝集体、セラミック繊維凝集体、プラスチック樹脂繊維凝集体の何れか、またはこれらの複合物から成るもので形成されている。
【００４９】
第３に、吸音層４のヤング率は、１０ＭＰａ以下とすることが好ましい。ヤング率が１０ＭＰａを越えると、吸音率のピークが高周波数側に移動し、低周波領域の吸音率が低下するからである。なお、上記のヤング率は、ＪＩＳＫ６２５１規格の試験方法で測定することができる。
【００５０】
図５は、第１の実施例における吸音材と同様に、吸音ボックスに第２の実施例に係る吸音材を反射層を外側に向けて貼り付けた際に、吸音ボックスの外部に漏れ出る騒音を音圧レベルで評価した結果を示している。ここで、図中、実線Ｌ３は背面剛壁層を有しない従来の吸音材(厚さ５０ｍｍ)の吸音特性、破線Ｌ４は厚さ５０ｍｍの多孔質体層の背面に音の反射層として２．３ｍｍのＳＳ４００鋼板を積層し、前面に吸音層として０．５ｍｍのシリコーン系材料を積層した第２の実施例において外部で測定された音圧レベルを示している。
【００５１】
同図より、従来の吸音材は１２５Ｈｚ程度の低周波領域では音圧レベルが４９ｄＢ程度となっているのに対して、第２の実施例における吸音材はこれよりさらに１１ｄＢ程度低くなっていることが判る。
【００５２】
以上のように、第２の実施例における吸音材によれば、多孔質体層１の前面に吸音層が積層されていることから、第１の実施例における吸音材よりも、より一層吸音特性を向上させることができる。また、吸音層を耐熱性材料で形成した場合においては、吸音材の全体が耐熱性とされていることから、当該吸音材を自動車のエンジンルーム等の高温の場所に配設しても、熱劣化することなく、所要の吸音特性を発揮させることができる。
［実施例３］
図６は、本発明の第３の実施例における吸音材の断面図を示している。
なお、同図において、図１および図４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６において、本発明の吸音材は、多孔質体層１（以下、図６の実施例において「第１の多孔質体層１」という。）と、第１の多孔質体層１の背面に積層される音の反射層２と、多孔質体層１の前面に積層される吸音層４と、吸音層４の音源側（前面）に積層される他の多孔質体層５（以下、図６の実施例において「第２の多孔質体層５」という。）と、必要に応じて、第１の多孔質体層１、反射層２、吸音層４および第２の多孔質体層５の積層体の外表面に設けられる保護層３とを備えている。
【００５４】
ここで、吸音層４の両面に、第１、第２の多孔質体層１、５を積層するのは、前述と同様に、吸音層４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１、５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ためである。
【００５５】
なお、第１、第２の多孔質体層１、５は、それぞれ同様の構成とされ、それぞれ前述の多孔質体層１と同様のもので形成されている。
【００５６】
図７は、第１の実施例における吸音材と同様に、吸音ボックスに第３の実施例に係る吸音材を反射層を外側に向けて貼り付けた際に、吸音ボックスの外部に漏れ出る騒音の音圧レベルを示している。ここで、図中、実線Ｌ５は第1の多孔質体２の厚さを７５ｍｍ、第２の多孔質体５の厚さを２５ｍｍとした従来の吸音材（背面剛壁層を有しない吸音材）の外部で測定された音圧レベル、破線Ｌ６は第1の多孔質体２の厚さを７５ｍｍ、第２の多孔質体５の厚さを２５ｍｍ、音の反射層として２．３ｍｍのＳＳ４００鋼板を積層した第３の実施例における吸音材の外部で測定された音圧レベルを示している。
【００５７】
同図より、従来の吸音材は１２５Ｈｚ程度の低周波領域では音圧レベルが４８ｄＢ程度となっているのに対して、第３の実施例における吸音材はこれよりさらに１２ｄＢ程度低くなっていることが判る。
【００５８】
以上のように、第３の実施例における吸音材によれば、第２の実施例における吸音材の吸音層４の前面にさらに第２の多孔質体層５が積層されていることから、第２の実施例における吸音材よりも、より一層吸音特性を向上させることができる。また、吸音層を耐熱性材料で形成した場合においては、前述と同様に、吸音材の全体が耐熱性とされていることから、当該吸音材を自動車のエンジンルーム等の高温の場所に配設しても、熱劣化することなく、所要の吸音特性を発揮させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、特許請求の範囲内で、次のように、変更、修正を加えることができる。
【００６０】
前述の実施例においては、剛壁が存在しない自動車のエンジンルーム等に使用する場合について述べているが、本発明はこれに限定されず、面密度の小さい剛壁、若しくは面密度の大きい剛壁に本発明に係る反射層を当接して配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施例における吸音材の断面図。
【図２】吸音ボックスに吸音材を貼り付けた際に、吸音ボックスの外部に漏れ出る騒音を音圧レベルで評価する場合の測定状況を示す説明図で、分図（ａ）は吸音ボックスの断面図、分図（ｂ）は吸音ボックスの外観図。
【図３】本発明の第１の実施例における吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図４】本発明の第２の実施例における吸音材の断面図。
【図５】本発明の第２の実施例における吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図６】本発明の第３の実施例における吸音材の断面図。
【図７】本発明の第３の実施例における吸音材の吸音特性を示す説明図。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・多孔質体層（第１の多孔質体層）
２・・・反射層
３・・・保護層
４・・・吸音層
５・・・他の多孔質体層（第２の多孔質体層）
【図１】
2007156309.tif 000003
【図２】
2007156309.tif 000004
【図３】
2007156309.tif 000005
【図４】
2007156309.tif 000006
【図５】
2007156309.tif 000007
【図６】
2007156309.tif 000008
【図７】
2007156309.tif 000009