JP2005043826A - Sound insulating material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の各種車両、土木及び建築の分野、家庭用及び産業用機器において、騒音防止、防音対策に使用する防音材に関する。 The present invention relates to a soundproofing material used for noise prevention and soundproofing measures in various vehicles such as automobiles, civil engineering and construction fields, household and industrial equipment.
従来、入射する音を吸収することで防音効果を得る何種類かの吸音材が知られている。
例えば、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂発泡体の小片を発泡させて、小片間に空隙が残るように融着した材料が知られており、この材料を吸音材として使用することがある。
また、樹脂発泡粒子からなる多孔質成形体で、多数の樹脂発泡粒子が隣接する粒子表面の一部で面接合している材料が知られており、この材料を吸音材として使用することができる。
また、第1の通気性吸音層、非通気性遮音層、第2の通気性吸音層を順に積層した材料からなる防音材が知られている。
For example, there is known a material obtained by foaming small pieces of styrene-modified polyolefin resin foam so that voids remain between the small pieces, and this material may be used as a sound absorbing material.
In addition, a porous molded body made of resin foam particles, in which a large number of resin foam particles are surface-bonded at a part of the adjacent particle surface, can be used as a sound absorbing material. .
In addition, a soundproof material made of a material in which a first breathable sound absorbing layer, a non-breathable sound insulating layer, and a second breathable sound absorbing layer are sequentially laminated is known.
しかしながら、従来知られた吸音材で、上述したスチレン改質ポリオレフィン系樹脂発泡体の小片を発泡させた材料や、上記樹脂発泡粒子からなる多孔質成形体はポーラスで通気性があるため、吸音しきれなかった音が透過して、音漏れが生じるおそれがあった。
また、特許文献3にかかる第1、第2の通気性吸音層の間に非通気性遮音層を挟んだ構成にかかる防音材は、構成が複雑である。そのため、単純形状の防音材に適用することができても、複雑形状の防音材として使用することが困難となるおそれがあった。更に、特許文献3にかかる防音材は、ウレタン材、天然繊維材、合成繊維材、フェルト材を通気性吸音層として使用した上で、三層構成を採用しているため、所定の形状に成形するのは容易でないと考えられる。
However, a material obtained by foaming a small piece of the above-mentioned styrene-modified polyolefin resin foam or a porous molded body made of the above resin foam particles is porous and breathable, so that it absorbs sound. There was a risk that sound that could not be transmitted was transmitted and sound leakage occurred.
Further, the soundproofing material according to the configuration in which the non-breathable sound-insulating layer is sandwiched between the first and second breathable sound-absorbing layers according to
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、防音性能が高く、かつ、形状の自由度が高い防音材を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and is intended to provide a soundproofing material having high soundproofing performance and high degree of freedom in shape.
本発明は、遮音層と吸音層とを積層してなる防音材であって、
上記遮音層及び上記吸音層は共に発泡成形体からなり、
上記遮音層は、発泡粒子が相互に略全面で融着してなり、
上記吸音層は、発泡粒子間に空隙を有するように発泡粒子が相互に点融着してなり、
上記遮音層の空隙率は0〜5%、上記吸音層の空隙率は15〜40%であることを特徴とする防音材にある(請求項1)。
The present invention is a soundproof material formed by laminating a sound insulation layer and a sound absorption layer,
Both the sound insulation layer and the sound absorption layer are formed of a foam molded article,
The sound insulating layer is formed by fusing the expanded particles to each other on substantially the entire surface,
The sound absorbing layer is formed by fusing the foam particles to each other so as to have voids between the foam particles,
The sound insulation layer has a porosity of 0 to 5%, and the sound absorption layer has a porosity of 15 to 40% (claim 1).
本発明にかかる防音材は積層した遮音層と吸音層とからなる。
遮音層の空隙率は非常に低く、殆どまたは全く通気性がない。そのため、遮音層に入射した音は該遮音層を透過することが殆どなく、ここにおいて反射される。
一方、吸音層は、発泡粒子間に空隙を有し、該空隙は細い通気路を介して相互に連通している。ここで「細い」通気路と表現した意図は、通気路の幅が粒子間空隙の径より小さいことを意味しており、模式図を後述する図3に記載した。
The soundproofing material according to the present invention comprises a laminated sound insulating layer and sound absorbing layer.
The porosity of the sound insulation layer is very low and has little or no breathability. Therefore, the sound incident on the sound insulation layer hardly reflects through the sound insulation layer and is reflected here.
On the other hand, the sound absorbing layer has voids between the foam particles, and the voids communicate with each other through a narrow air passage. The intention expressed here as “thin” air passage means that the width of the air passage is smaller than the diameter of the interparticle void, and a schematic diagram is shown in FIG. 3 described later.
後述する図4に示すごとく、消音器の一種として膨張型消音器なるものが知られている。膨張型消音器は、管の太さを、音の進行方向に沿って、細い→太い→細い・・・という具合に部分的に変更した構造を有する。
膨張型消音器において、音の平面波が管の軸方向に進行すると、管の断面積が大きくなるところで音響インピーダンスが変化する。そのため、音の一部は反射、音の一部は進行する。その後、管の断面積が小さくなるところで、進行してきた音の一部が反射される。この反射音と進行する音とが干渉しあって音のエネルギーが減衰する。
本発明にかかる吸音層は、多くの発泡粒子に囲まれて形成された大きな粒子間空隙と、該空隙を相互に連通させる細い通気路とを有し、従って吸音層の内部に上述した膨張型消音器が多数存在する。
As shown in FIG. 4 to be described later, an expansion-type silencer is known as a kind of silencer. The expansion-type silencer has a structure in which the thickness of the tube is partially changed in the order of thin → thick → thin ... along the sound traveling direction.
In the expansion silencer, when a plane wave of sound travels in the axial direction of the tube, the acoustic impedance changes where the cross-sectional area of the tube increases. Therefore, part of the sound is reflected and part of the sound proceeds. Thereafter, when the cross-sectional area of the tube becomes small, a part of the sound that has traveled is reflected. The reflected sound and the traveling sound interfere with each other to attenuate sound energy.
The sound absorbing layer according to the present invention has a large interparticle void formed by being surrounded by many foamed particles and a thin air passage that allows the void to communicate with each other. There are many silencers.
本発明にかかる防音材は、防音材に入射した音が吸音層で吸音され、吸音層で吸音できなかった音は遮音層に入射するが、遮音層において音は吸音層側に反射され、再び吸音層に入射させられる。再度入射した音は更に吸音層で吸音される。このように音は吸音層を何度も行き来させられるため、音のエネルギーの大部分は吸音層で吸収されてしまう。
よって、本発明にかかる防音材の防音効果は非常に高くなる。
更に、本発明にかかる防音材は、発泡粒子を発泡させた発泡成形体からなるため、成形自由度が高く、また成形後の加工も容易である。従って、複雑な形状の防音材を容易に作製することができる。
In the soundproofing material according to the present invention, the sound incident on the soundproofing material is absorbed by the sound absorbing layer, and the sound that could not be absorbed by the sound absorbing layer is incident on the sound insulating layer. It is made incident on the sound absorbing layer. The sound incident again is further absorbed by the sound absorbing layer. In this way, since sound can be moved back and forth through the sound absorbing layer, most of the energy of the sound is absorbed by the sound absorbing layer.
Therefore, the soundproofing effect of the soundproofing material according to the present invention is very high.
Furthermore, since the soundproofing material according to the present invention is composed of a foamed molded body obtained by foaming foamed particles, the degree of freedom in molding is high and processing after molding is easy. Therefore, a soundproof material having a complicated shape can be easily produced.
以上、本発明によれば、防音性能が高く、かつ、形状の自由度が高い防音材を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a soundproofing material having high soundproofing performance and high degree of freedom in shape.
本発明の防音材は、遮音層と吸音層を一体成形して作製することができる。または、別々に遮音層と吸音層とを成形し、その後両者を接着して作製することができる。
一体成形する場合の例について説明する。
まず成形金型の成形空間に遮音層用の未発泡の発泡粒子を入れ、水蒸気等を吹き込み発泡させる。発泡終了後、成形空間を拡大し、吸音層用の未発泡の発泡粒子を導入する。そして水蒸気等を吹き込み発泡させる。吸音層は、発泡する際に遮音層と融着し、一体化した状態で成形される。
別々に成形する場合は、別々の金型でそれぞれ遮音層と吸音層を成形した後、例えば接着剤を用いて接着したり、熱融着で接着する等して両者を一体化、本発明にかかる防音材を得ることができる。
The soundproofing material of the present invention can be produced by integrally molding a sound insulating layer and a sound absorbing layer. Alternatively, the sound insulation layer and the sound absorption layer can be separately formed, and then both can be bonded together.
An example in the case of integral molding will be described.
First, unfoamed foam particles for the sound insulation layer are placed in the molding space of the molding die, and steam or the like is blown to foam. After completion of foaming, the molding space is expanded and unfoamed foam particles for the sound absorbing layer are introduced. Then, steam or the like is blown into the foam. The sound absorbing layer is fused and integrated with the sound insulating layer when foaming.
In the case of molding separately, after forming the sound insulation layer and the sound absorption layer with separate molds, respectively, for example, by using an adhesive or by heat fusion, the both are integrated into the present invention. Such a soundproof material can be obtained.
上記遮音層は、発泡粒子が相互に略全面で融着してなる。概略を後述する図2に記載した。遮音層の空隙率は0〜5%であり、0%は通気性がなく、音が通らないため、理想的である。空隙率が5%を越えると、遮音層を透過する音が多くなり、防音効果が得難くなるおそれがある。 The sound insulation layer is formed by fusing the foamed particles to each other on substantially the entire surface. The outline is shown in FIG. The porosity of the sound insulation layer is 0 to 5%, and 0% is ideal because it has no air permeability and does not allow sound to pass. If the porosity exceeds 5%, the sound transmitted through the sound insulation layer increases, and it may be difficult to obtain a soundproofing effect.
上記吸音層は、概略を後述する図3に記載したように、粒子間空隙と、該粒子間空隙を相互に連通させる細い通気路とを有する。
この構造は発泡粒子が点融着することで形成される。点融着は融着する領域の面積が狭く、点状に近い状態にあることを示している。即ち、発泡粒子の表面全体が、隣接する他の発泡粒子と融着するのではなく、部分的に融着することで、発泡粒子間に大きな空隙が生じる。
そして、この粒子間空隙と通気路は、前述したごとく膨張型消音器として機能する。通気路から入った音が粒子間空隙に入る際、また粒子間空隙から再び通気路に入る際に音響インピーダンスの変化から、音の一部が反射されて、進行する音と干渉しあって、音が減衰する。
As described in FIG. 3, the outline of which will be described later, the sound absorbing layer has an interparticle void and a narrow air passage that allows the interparticle void to communicate with each other.
This structure is formed by the point fusion of the expanded particles. Point fusion indicates that the area of the region to be fused is narrow and is close to a point. That is, the entire surface of the expanded particles is not fused with other adjacent expanded particles, but is partially fused, thereby generating a large gap between the expanded particles.
The interparticle void and the air passage function as an expansion silencer as described above. When sound entering from the air passage enters the interparticle gap, and when entering the air passage again from the interparticle gap, a part of the sound is reflected from the change in acoustic impedance, interfering with the traveling sound, Sound is attenuated.
吸音層の空隙率が15%未満である場合は、十分な吸音効果が得難くなるおそれがある。空隙率が40%を越えると、吸音層が崩壊しやすくなり、荷重がかかることで形が崩れたり、発泡粒子が脱落する等、吸音層の圧縮強度が低く、実用に耐えなくなるおそれがある。 When the porosity of the sound absorbing layer is less than 15%, it may be difficult to obtain a sufficient sound absorbing effect. If the porosity exceeds 40%, the sound absorbing layer is likely to be collapsed, and the compression layer of the sound absorbing layer has a low compressive strength due to a load being applied and the foamed particles fall off.
また、本発明にかかる遮音層及び吸音層は熱可塑性樹脂からなる発泡成形体から構成することが好ましい。
具体的には、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリルニトリル・アクリルゴム・スチレン系樹脂等からなる発泡成形体で構成することが好ましい。あるいは、これらの樹脂を2種類以上混合した混合樹脂からなる発泡成形体で構成することが、好ましい。この中でもポリスチレン樹脂とポリエチレン樹脂との混合樹脂からなる発泡成形体は、強度成形性、融着性の観点から特に好ましい。
Moreover, it is preferable that the sound insulating layer and the sound absorbing layer according to the present invention are formed of a foam molded body made of a thermoplastic resin.
Specifically, it is preferable to form a foam molded body made of polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyolefin resin, acrylonitrile / acrylic rubber / styrene resin, or the like. Or it is preferable to comprise with the foaming molding which consists of mixed resin which mixed 2 or more types of these resin. Among these, a foamed molded article made of a mixed resin of a polystyrene resin and a polyethylene resin is particularly preferable from the viewpoints of strength moldability and fusibility.
また、上記遮音層より上記吸音層の厚みを厚くすることが好ましい(請求項2)。
吸音層は音を吸収するため、厚ければ厚いほど好ましい。遮音層は吸音層から入射する音を反射し、音を通さないため、ある程度の厚みを備えていれば本発明の効果を得ることができる。従って、遮音層よりも吸音層を厚くすることが好ましい。
The thickness of the sound absorbing layer is preferably thicker than that of the sound insulating layer.
Since the sound absorbing layer absorbs sound, the thicker the better. Since the sound insulating layer reflects the sound incident from the sound absorbing layer and does not pass the sound, the effect of the present invention can be obtained if it has a certain thickness. Therefore, it is preferable to make the sound absorbing layer thicker than the sound insulating layer.
そして、上記防音材の全体の厚みをTとすると、上記遮音層の厚みは0.1T〜0.45T、上記吸音層の厚みは0.9T〜0.55Tであることが好ましい(請求項3)。
遮音層の厚みが0.1T未満である場合は、遮音層の厚みが薄すぎて、吸音層で吸収しきれなかった音が遮音層を透過して、防音性能が低下するおそれがある。0.45Tより大である場合は、吸音層の厚みが薄くなりすぎて、十分な吸音効果を得ることが困難となり、防音性能が低下するおそれがある。
When the total thickness of the soundproofing material is T, the thickness of the sound insulation layer is preferably 0.1T to 0.45T, and the thickness of the sound absorption layer is preferably 0.9T to 0.55T. ).
When the thickness of the sound insulation layer is less than 0.1 T, the sound insulation layer is too thin, and the sound that cannot be absorbed by the sound absorption layer is transmitted through the sound insulation layer, which may reduce the sound insulation performance. When it is larger than 0.45T, the thickness of the sound absorbing layer becomes too thin, and it becomes difficult to obtain a sufficient sound absorbing effect, and the soundproof performance may be lowered.
また、上記防音材は車体フロア面をフラット化する車両用フロアフラット材として、上記遮音層を車室側、上記吸音層を車体側に向けて設置して用いることが好ましい(請求項4)。 Further, the soundproofing material is preferably used as a vehicle floor flat material for flattening the vehicle body floor surface with the sound insulation layer facing the vehicle compartment and the sound absorbing layer facing the vehicle body.
ここに車両用フロアフラット材とは、後述する図11に示すごとく、車室のフロアにおいて車体の車室側の表面の凹凸をならして、平らなフロア表面を形成する部材である。
従来、車両用フロアフラット材はウレタン系材料で作製することが多かったが、ウレタン系材料は重く、軟らかすぎて踏み心地がよくない。更に、ティビア性能が悪く、衝突安全性に優れているとはいえなかった。
これらの問題を踏まえて、近年は発泡成形体から作製した車両用フロアフラット材が増えてきた。しかしながら、発泡成形体は上記問題を解決することができるが、ウレタン材と比較して防音性に劣るという問題があった。
Here, the vehicle floor flat material is a member which forms a flat floor surface by leveling the surface of the vehicle body on the vehicle compartment side on the vehicle floor as shown in FIG.
Conventionally, a vehicle floor flat material is often made of a urethane-based material, but the urethane-based material is heavy and too soft to be comfortable to step on. Furthermore, the tibia performance was poor and it could not be said that the collision safety was excellent.
In view of these problems, in recent years, the number of vehicle floor flat materials made from foam molded articles has increased. However, the foamed molded product can solve the above-mentioned problem, but has a problem that it is inferior in soundproofing property as compared with the urethane material.
本発明にかかる防音材は、遮音層と吸音層を有する発泡成形体からなる材料である。
そのため、本発明にかかる防音材を車両用フロアフラット材として用いた場合、従来知られた発泡成形体からなるものと比較して、ウレタン系材料のような優れた防音性能を持つと共に、発泡成形体が元来備えている軽量で踏み心地がよく、衝突安全性に優れるという特徴を持つ。
また、上記遮音層を車室側、上記吸音層を車体側に向けて使用するのは、一般的に騒音が車体側から入るためである。これにより、車体側から入る音を吸音層で吸収し、吸収できなかった音を遮音層で遮ることができ、車内に音が入ることを防止することができる。
The soundproofing material according to the present invention is a material made of a foam molded body having a sound insulating layer and a sound absorbing layer.
Therefore, when the soundproofing material according to the present invention is used as a vehicle floor flat material, it has excellent soundproofing performance such as a urethane-based material, compared with a conventionally known foamed molded product, and foam molding. The body is naturally light and comfortable to walk on, and has excellent collision safety.
The reason why the sound insulation layer is used with the vehicle interior side and the sound absorption layer facing the vehicle body side is that noise generally enters from the vehicle body side. Thereby, the sound entering from the vehicle body side can be absorbed by the sound absorbing layer, and the sound that could not be absorbed can be blocked by the sound insulating layer, so that the sound can be prevented from entering the vehicle.
更に、本発明にかかる防音材は、空隙率の異なる複数の発泡成形体を積層して構成されている。発泡成形体は原料となる発泡ビーズ等を金型に導入して発泡成形して作製するため、形状の自由度が非常に高く、複雑な形状であっても成形困難となることはない。
本発明にかかる防音材は、従来技術で示したような三層構成で天然繊維材や合成繊維材、フェルト材等を積層する防音材と比較して、高い成形自由度を備えている。
車両用フロアフラット材は、車室側に面する車体フロアの凹凸を均す部材であるため、下面の形状が複雑であり、この点から本発明にかかる防音材は車両用フロアフラット材に好適である。
Furthermore, the soundproofing material according to the present invention is formed by laminating a plurality of foamed molded products having different porosity. Since the foam molded body is produced by introducing foam beads or the like as a raw material into a mold and foam molding, the degree of freedom of shape is very high, and even a complicated shape does not become difficult to mold.
The soundproofing material according to the present invention has a higher degree of molding freedom than a soundproofing material in which natural fiber materials, synthetic fiber materials, felt materials and the like are laminated in a three-layer structure as shown in the prior art.
Since the vehicle floor flat material is a member that smoothes the unevenness of the vehicle body floor facing the passenger compartment side, the shape of the lower surface is complicated. From this point, the soundproof material according to the present invention is suitable for the vehicle floor flat material. It is.
また、上記防音材は周波数1〜6.3kHzの音を十分に吸収できることが好ましく、例えば、上記各周波数での音の透過損失が30dB以上であることが好ましい。
人間の可聴音域の範囲において、特に周波数1〜6.3kHzの音は自動車等の各種車両において発生しやすい音である。従って、これらの音を遮ることが可能となれば、より車内の快適性を高めることができる。
本発明における防音材は、上記範囲にかかる周波数の音の透過損失が30dB以上であるため、車内の快適性に大きな効力を発揮する。
Moreover, it is preferable that the said soundproofing material can fully absorb the sound of frequency 1-6.3 kHz, for example, it is preferable that the transmission loss of the sound in said each frequency is 30 dB or more.
In the range of human audible sound range, especially the sound with a frequency of 1 to 6.3 kHz is likely to be generated in various vehicles such as automobiles. Therefore, if these sounds can be blocked, the comfort in the vehicle can be further enhanced.
The soundproofing material in the present invention exhibits a great effect on the comfort in the vehicle because the transmission loss of sound having a frequency in the above range is 30 dB or more.
また、上記遮音層の厚みは15〜25mmであることが好ましい(請求項5)。
これにより、防音性能に優れ、軽量な防音材を得ることができる。
遮音層の厚みが15mm未満である場合は、車両用フロアフラット材として必要な圧縮強度を確保できないおそれがある。また、遮音層が25mmを越えた場合は、吸音層の厚みが相対的に薄くなって十分な吸音効果が得られず、防音性能が低下するおそれがある。
The thickness of the sound insulation layer is preferably 15 to 25 mm.
Thereby, it is excellent in soundproofing performance and can obtain a lightweight soundproofing material.
When the thickness of the sound insulation layer is less than 15 mm, there is a possibility that the compressive strength necessary as a vehicle floor flat material cannot be secured. On the other hand, when the sound insulation layer exceeds 25 mm, the sound absorption layer is relatively thin and a sufficient sound absorption effect cannot be obtained, and the sound insulation performance may be deteriorated.
また、上記遮音層または吸音層はポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂のいずれかまたはこれらの樹脂を2種類以上混合した混合樹脂からなることが好ましい(請求項6)。
これらの樹脂は、軽量かつ適度に硬くて踏み心地性に優れ、衝突安全性(ティビア性能)に優れているため、車両用のフロアフラット材として用いる防音材として適切である。
The sound insulating layer or sound absorbing layer is preferably made of polypropylene resin, polyethylene resin, polystyrene resin or a mixed resin obtained by mixing two or more of these resins.
Since these resins are light and moderately hard, excellent in stepping comfort, and excellent in collision safety (tibia performance), they are suitable as soundproofing materials used as floor flat materials for vehicles.
(実施例1)
本例にかかる防音材1は、図1に示すごとく、遮音層2と吸音層3とを積層してなる。
上記遮音層2及び上記吸音層3は共に発泡成形体からなり、図2に示すごとく、上記遮音層2は、発泡粒子21が相互に略全面で融着してなる。
図3に示すごとく、上記吸音層3は、複数の発泡粒子31間に形成された粒子間空隙33と、該粒子間空隙33を相互に連通させる細い通気路32とを有すると共に発泡粒子31が相互に点融着してなる。また、上記遮音層2の空隙率は0〜5%、上記吸音層3の空隙率は15〜40%である。
(Example 1)
As shown in FIG. 1, the soundproofing
Both the sound
As shown in FIG. 3, the
以下詳細に説明する。
この防音材1は、図1に示すごとく、吸音層3と遮音層2とが積層して構成される。
本例の遮音層2は厚さ15mm、吸音層3は35mmで、騒音が吸音層3側から入射するようにして使用する。
遮音層2は、ポリプロピレンからなる発泡ビーズを金型に導入して水蒸気を吹き込んで発泡することにより得た、図2に示すごとく、多数の発泡粒子21が融着した発泡成形体からなる。各発泡粒子21は相互に表面210の略全体で融着し、最密充填構造を呈する。各発泡粒子21は断面が略六角形となって密に詰まり、各発泡粒子21間は隙間がないか僅かの隙間しかない。
This will be described in detail below.
As shown in FIG. 1, the soundproofing
The
The sound
吸音層3は、ポリプロピレンからなる発泡ビーズを金型に導入して水蒸気を吹き込んで発泡させて成形する。図3に示すように、発泡粒子31間は表面310の一部で融着し、粒子相互の間隔が大きく空いている。主として複数の発泡粒子で囲まれた粒子間空隙33と該粒子間空隙33を相互に連通させる通気路32とを有する。
粒子間空隙33と通気路32とが吸音層3における吸音効果を担う。
The
The interparticle voids 33 and the
図3の吸音層3にかかる粒子間空隙33と通気路32とは、図4に示すごとき、膨張型消音器4と同様のメカニズムによって吸音を実現する。
即ち、図4に示すごとく、膨張型消音器4は細管42と該細管42より大きな室43とが交互に連結されてなる。膨張型消音器4において、音源41から発せられる音が矢線Oに示すように細管42内を伝わる場合を考える。
細管42から室43に入るところで膨張型消音器4は断面積が大きくなる。細管42内を音の平面波が該細管42の軸方向に沿って矢線Oに示すごとく進行すると、断面積が大きくなるところで音響インピーダンスが変化、音の一部は反射、一部は進行する。
更に音が進行すると、室43から細管42に切り替わるところで、断面積が小さくなるため、進行してきた音の一部がここで反射する。この反射音と進行する音とが干渉しあって減衰する。
The interparticle voids 33 and the
That is, as shown in FIG. 4, the
When the
When the sound further advances, the cross-sectional area becomes small at the point where the
つまり、音源41から発した音は矢線Oに沿って細管42を経由し室43に入る。細管42から室43で膨張型消音器4の断面積が大きく変化するため、ここで音が減衰する。
また、細管42と室43とを交互に多数連結させることで、音の経路長を長くして、音が減衰する場所を増やして、吸音性能を高めることができる。
That is, the sound emitted from the
Further, by connecting a large number of the
本例の吸音層3は粒子間空隙33と通気路32とが膨張型消音器4と類似の構造を呈し、この粒子間空隙33と通気路32を音が通過する時に膨張型消音器4と同じ原理で音が減衰する。
図3に矢線Oで音の進行の一例を記載した。このように通気路32から粒子間空隙33に移る時は、上記膨張型吸音器4と同様に断面積が大きく変化するため、ここで音が反射して、音の減衰が発生し、吸音効果を得るのである。
In the
FIG. 3 shows an example of the progress of the sound with the arrow O. In this way, when moving from the
また、上記吸音層3における粒子間空隙33と通気路32が膨張型消音器4と同様の機能を備えていることは、以下に示す測定から分かる。
即ち、図5に示すごとく、一つの室43と、該室43の両端に接続された細管42とからなる単純構造の膨張型消音器49について考える。
細管42は全て径が一様な円筒で断面積がS1である。室43は径が一様な円筒で断面積がS2、音が通過する方向は矢線Oで示され、該矢線Oに沿った室43の長さがLである。
この膨張型消音器49に図面左方から音が入射する。
ここで、音の透過損失TLは、TL(dB)=10log{1+1/4(m−1/m)2sin2kL}(m=S2/S1、k=2πf/c、fは音の周波数、cは音の速度)となる。
そして縦軸に音の透過損失を、横軸に音の周波数(ただし単位をc/4Lとする)を取って線図となしたものを図6に記載する。
このように膨張型消音器49における音の透過損失TLは、周期的にサインカーブの山を繰り返す特性を呈する。
Moreover, it can be seen from the following measurements that the
That is, as shown in FIG. 5, consider an
The
Sound enters the
Here, sound transmission loss TL is TL (dB) = 10 log {1 + 1/4 (m−1 / m) 2sin2kL} (m = S2 / S1, k = 2πf / c, f is sound frequency, and c is Sound speed).
FIG. 6 shows a diagram in which the vertical axis represents sound transmission loss and the horizontal axis represents sound frequency (where the unit is c / 4L).
Thus, the sound transmission loss TL in the
ついで、遮音層2のみ(50ミリ厚さ)、吸音層3のみ(50ミリ厚さ)、両者を合わせた本例にかかる防音材1(遮音層が20ミリ、吸音層が30ミリ、あわせて50ミリ厚さ)について、それぞれ吸音率をJIS A 1405「管内法による建築材料の垂直入射吸音率の測定方法」で規定された垂直入射吸音率にて測定した。測定結果から図7に示すごとき線図を得た。
図7より明らかであるが、吸音層3の吸音率は1kHz以上の周波数に対し、図6と似た山なりの特性を示しており、吸音層3における吸音のメカニズムが膨張型消音器49と同様であることが分かった。
また、遮音層2は粒子間空隙33と通気路32がないため、吸音率はいずれの周波数においても一様に低かった。そのため、本例の防音材1の吸音率は、吸音層3の特性から来る吸音率に遮音層2の一様な低い吸音率を足した状態となることが、図7より分かった。
Next, only the sound insulating layer 2 (thickness of 50 mm), only the sound absorbing layer 3 (thickness of 50 mm), and the
As is clear from FIG. 7, the sound absorption rate of the
Further, since the
以下、本例にかかる防音材1の作用効果について説明する。
本例にかかる防音材1は、積層した発泡成形体の遮音層2と吸音層3とからなる。
遮音層2の空隙率は非常に低く、殆どまたは全く通気性がない。そのため、遮音層2に入射した音は該遮音層2を透過することが殆どなく、ここから反射される。
一方、吸音層3は、粒子間空隙33と該粒子間空隙33とを相互に連通させる細い通気路32とを有する。従って、吸音層3の内部に上述した膨張型消音器4、49と同様の構造が多数存在する。
Hereinafter, the effect of the
The soundproofing
The porosity of the
On the other hand, the
従って、本例にかかる防音材1は、防音材1に入射した音を吸音層3で吸音し、次いで吸音層3で吸音できなかった音が遮音層2に入射するが、遮音層2において音は反射され、再び吸音層3に入射させられる。再度入射した音は吸音層3で更に吸音される。よって、本例にかかる防音材1の防音効果は非常に高くなる。
更に、本例にかかる防音材1は、発泡粒子を発泡させた発泡成形体からなるため、形状の自由度が高く、加工も容易である。
以上、本例によれば、防音性能が高く、形状の自由度が高い防音材を提供することができる。
Therefore, in the
Furthermore, since the
As described above, according to this example, it is possible to provide a soundproofing material having a high soundproofing performance and a high degree of freedom in shape.
(実施例2)
本例は、実施例1にかかる防音材の性能試験について試料1〜3を用いて説明する。
試料1は本発明にかかる遮音層と同じ材質からなる。試料2は本発明にかかる吸音層と同じ材質からなる。試料3は、実施例1にかかる防音材と同様の構成である。
試料1〜3はいずれも厚みが50ミリ、大きさは530×530ミリの正方形の板であり、試料1の遮音層はポリプロピレンの発泡成形体、試料2の吸音層はポリスチレンとポリエチレンとの混合樹脂からなる発泡成形体(積水化成品工業株式会社製、ピオセラン)から構成する。
試料3は、実施例1に示したような防音材料であり、試料1にかかる遮音層と、試料2にかかる吸音層とを積層してなり、それぞれ厚さ20ミリと30ミリである。
(Example 2)
In this example, the performance test of the soundproofing material according to Example 1 will be described using
また試料1〜3にかかる遮音層の空隙率は0%、吸音層の空隙率は21%であった。ここで空隙率は、縦1000ミリ、横1000ミリの内寸法を有する水槽に貯留した水中に遮音層または吸音層を完全に沈めた際の水面の上昇高さhミリを測定し、「(遮音層または吸音層の体積−1000×1000×h)÷遮音層または吸音層の体積×100」より算出した。 Moreover, the porosity of the sound insulation layer concerning Samples 1-3 was 0%, and the porosity of the sound absorption layer was 21%. Here, the porosity is measured by measuring the rising height h mm of the water surface when the sound insulation layer or the sound absorption layer is completely submerged in water stored in a water tank having internal dimensions of 1000 mm in length and 1000 mm in width. The volume of the layer or the sound absorbing layer−1000 × 1000 × h) ÷ the volume of the sound insulating layer or the sound absorbing layer × 100 ”.
これらの試料1〜3の性能試験について説明する。
図8に示すごとく、試料1〜3で中央を仕切った測定槽5を準備する。なお、図8は防音材1で仕切った状態を記載した。
測定槽5の一方の壁面51にスピーカー510を取り付けて、防音材1に向けて音を再生する。壁面51と防音材1を隔てて対向する壁面52に測定器520を配置して、防音材1を透過する音の強度を測定し、スピーカー510の出力と合わせて透過損失を測定する。
測定槽5に試料3の防音材を設置する場合、スピーカー510の側に吸音層3を向けておく。
また、試料1や2についても同様の測定を行う。
The performance test of these
As shown in FIG. 8, a
A
When the soundproof material of the
The same measurement is performed for
測定結果を図9に記載した。
同図によれば、遮音層のみからなる試料1、吸音層のみからなる試料2と比較して、実施例1にかかる防音材1は広い周波数帯域において透過損失が高く、優れた防音性能を備えていることが判った。
また、試料3にかかる防音材1は、特に1kHzから8kHzの範囲の防音性能に優れていることが判った。
上記範囲は可聴音域の中でも、車両エンジンノイズ及びロードノイズでよく見られる波長範囲であるため、この点から本例の防音材が車両用防音材用途に優れていることが分かった。
The measurement results are shown in FIG.
According to the figure, the soundproofing
Moreover, it turned out that the
Since the above range is a wavelength range often seen in vehicle engine noise and road noise in the audible sound range, it was found that the soundproof material of this example is excellent for use in vehicle soundproof materials.
(実施例3)
本例は、図10、図11に示すごとく、実施例1にかかる防音材を車両用フロアフラット材61として使用し、遮音層611を車室側、吸音層612を車体側に向けて設置して用いることについて説明する。
上記遮音層611を車室側、上記吸音層612を車体側に向けて使用するのは、一般的に騒音が車体側から入るためであり、車体側から入る音を吸音層で吸収し、吸収できなかった音を遮音層で遮ることができ、車室に音が入ることを防止することができる。
(Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 10 and 11, the soundproofing material according to Example 1 is used as the vehicle floor
The reason for using the
図10に示すごとく、車両用フロアフラット材61は、車室6のフロアにおいて車体60の車室側の表面の凹凸をならして、平らなフロア表面を形成する部材である。車両用フロアフラット材61の表面にフロアマット等が敷かれて車室のフロアが形成される。
図11に示すごとく、車両用フロアフラット材61は車室側に面する表面は平らで、車体側に面する表面は車体表面の凹凸に沿った凹凸形状を備えている。
車室側の遮音層611は均一な厚みを有し、本例では15ミリである。車体側の吸音層は厚みが不均一である。
As shown in FIG. 10, the vehicle floor
As shown in FIG. 11, the vehicle floor
The
そして、本例の車両用フロアフラット材61は発泡成形体からなるため、従来使用されていたウレタン系材料にかかる問題点を解決することができた。即ち、ウレタン系材料は重く、軟らかすぎて踏み心地がよくない。更に、ティビア性能が悪く、衝突安全性が優れているとはいえなかった。
本例によれば、軽量で踏み心地に優れ、衝突安全性に優れたフロアフラット材61を得ることができる。その上、本例にかかる車両用フロアフラット材61は防音性に優れている(実施例1や実施例2を参照)。
以上、本例によれば、優れた防音性能を備えると共に、軽量で踏み心地がよく、衝突安全性に優れた車両用フロアフラット材を得ることができる。
And since the floor
According to this example, it is possible to obtain a floor
As described above, according to this example, it is possible to obtain a floor flat material for a vehicle that has excellent soundproof performance, is lightweight and comfortable to step on, and has excellent collision safety.
1 防音材
2 遮音層
3 吸音層
21、31 発泡粒子
32 通気路
33 粒子間空隙
61 車両用フロアフラット材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記遮音層及び上記吸音層は共に発泡成形体からなり、
上記遮音層は、発泡粒子が相互に略全面で融着してなり、
上記吸音層は、発泡粒子間に空隙を有するように発泡粒子が相互に点融着してなり、
上記遮音層の空隙率は0〜5%、上記吸音層の空隙率は15〜40%であることを特徴とする防音材。 A soundproof material formed by laminating a sound insulation layer and a sound absorption layer,
Both the sound insulation layer and the sound absorption layer are formed of a foam molded article,
The sound insulating layer is formed by fusing the expanded particles to each other on substantially the entire surface,
The sound absorbing layer is formed by fusing the foam particles to each other so as to have voids between the foam particles,
A soundproofing material, wherein the sound insulation layer has a porosity of 0 to 5%, and the sound absorption layer has a porosity of 15 to 40%.
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