JP2014028612A - Sound absorption material - Google Patents
Sound absorption material Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014028612A JP2014028612A JP2013132046A JP2013132046A JP2014028612A JP 2014028612 A JP2014028612 A JP 2014028612A JP 2013132046 A JP2013132046 A JP 2013132046A JP 2013132046 A JP2013132046 A JP 2013132046A JP 2014028612 A JP2014028612 A JP 2014028612A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- sound
- layer
- absorbing material
- sound absorbing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
本発明は車両等に用いる吸音材に関する。 The present invention relates to a sound absorbing material used for a vehicle or the like.
車両等の乗物や建物には室内等の静粛を得るために吸音材が設けられている。例えば、車両(自動車)のフェンダーのホイールハウスにはインナーフェンダーが設けられ、そのインナーフェンダーにはロードノイズ対策として吸音材が取り付けられることがある。その他にも、ダッシュパネルやフードパネルなど車両の様々な部分に吸音材が設けられている。特許文献1には、車両のインナーフェンダーに不織布やウレタンスポンジ等よりなる吸音材を装着することが記載されている。 Vehicles and other vehicles and buildings are provided with a sound absorbing material in order to obtain a quiet interior. For example, an inner fender may be provided in a wheel house of a vehicle (automobile) fender, and a sound absorbing material may be attached to the inner fender as a countermeasure against road noise. In addition, sound absorbing materials are provided in various parts of the vehicle such as the dash panel and the hood panel. Patent Document 1 describes that a sound absorbing material made of a nonwoven fabric, urethane sponge, or the like is attached to an inner fender of a vehicle.
材質が異なる2種以上の素材を積層してなる吸音材も知られている。例えば、特許文献2及び特許文献3には、不織布等の吸音性基材に耐水性フィルムを積層したインナーフェンダー用吸音材が記載されている。
There is also known a sound absorbing material formed by laminating two or more kinds of different materials. For example,
特許文献4には、通気性容器にチップ状フォームを充填してなる吸音材を車両等に用いることが記載されている。その通気性容器として、不織布等の通気性シートを素材とする袋体が挙げられ、チップ状フォームとして、オレフィン系エラストマー等を採用すること、チップ状フォームの大きさを2〜20mmとすること、チップ状フォームを圧縮して通気性容器に充填することも記載されている。
特許文献5には、スチレン系樹脂発泡体を粉砕した粉砕発泡体粒子を通気性又は非通気性の袋状物に封入してなる吸音材を車両等に用いることが記載されている。
特許文献6には、車両のダッシュパネルに装着するダッシュサイレンサーを、流れ抵抗値が200Nsm−3以上1000Nsm−3以下である不織布と、厚さ5〜50mm、面密度200〜3000g/m2のフェルトとの積層構造とすることが記載されている。
上述の如く、積層構造の吸音材は既に知られ、実用にも供されているが、吸音性能の更なる改善が要望される。例えば、フェルトは吸音材として広く採用されているが、このフェルトに不織布を積層しても、吸音性能はほとんど変わらない。図11は流れ抵抗値が104Ns/m4オーダのフェルトのみよりなる吸音材と、このフェルトに流れ抵抗値が106Ns/m4オーダの不織布を積層した吸音材の垂直入射吸音率をみたグラフである。同図によれば、フェルトに不織布を積層しても、吸音率がピークとなる周波数が低周波数側に若干ずれる程度であって、吸音率の上昇はほとんど望めないことがわかる。
As described above, a sound absorbing material having a laminated structure is already known and put to practical use, but further improvement in sound absorbing performance is desired. For example, felt is widely used as a sound absorbing material, but even if a nonwoven fabric is laminated on the felt, the sound absorbing performance is hardly changed. 11 and the sound absorbing material flow resistance is formed of only the felt 10 4 Ns /
もちろん、吸音材を厚くすれば、それだけその吸音性能は高くなるが、例えば、インナーフェンダーとフェンダーとの狭い隙間に設ける場合のように、一般にはその厚さが制限されることが多い。 Of course, the thicker the sound absorbing material, the higher the sound absorbing performance. However, in general, the thickness is often limited, for example, when the sound absorbing material is provided in a narrow gap between the inner fender and the fender.
そこで、本発明は、吸音材の厚さを過度に大きくすることなく、その吸音性能の更なる改善を図る。本発明は特にチップ状発泡弾性体等のチップ材を利用した吸音材の性能向上を図る。 Therefore, the present invention aims to further improve the sound absorbing performance without excessively increasing the thickness of the sound absorbing material. In particular, the present invention aims to improve the performance of a sound absorbing material using a chip material such as a chip-like foamed elastic body.
本発明者は、上記課題を解決すべく、チップ材を利用した吸音材の性能について種々の実験・検討を行ない、チップ材層に皮膜層を設ける場合、その皮膜層の流れ抵抗値いかんで吸音性能が大きく変化することを見出して、本発明を完成した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor conducted various experiments and studies on the performance of the sound absorbing material using the chip material. When a film layer is provided on the chip material layer, the sound absorption depends on the flow resistance value of the film layer. The present invention was completed by finding that the performance changed greatly.
ここに提示する吸音材は、多数のチップ材を含有するチップ材層と、該チップ材層の少なくとも一方の面を覆う通気性を有する皮膜層とを備え、
上記チップ材層は、その厚さ方向の流れ抵抗値が103Ns/m4オーダ(1×103Ns/m4以上1×104s/m4未満)であり、
上記皮膜層は、その厚さ方向の流れ抵抗値が105Ns/m4オーダから108Ns/m4オーダの範囲(1×105Ns/m4以上1×109Ns/m4未満)にあることを特徴とする。
The sound absorbing material presented here includes a chip material layer containing a large number of chip materials, and a breathable coating layer covering at least one surface of the chip material layer,
The chip material layer has a flow resistance value in the thickness direction of the order of 10 3 Ns / m 4 (1 × 10 3 Ns / m 4 or more and less than 1 × 10 4 s / m 4 ),
The film layer has a flow resistance value in the thickness direction of the order of 10 5 Ns / m 4 to 10 8 Ns / m 4 (1 × 10 5 Ns / m 4 or more and less than 1 × 10 9 Ns / m 4. ).
すなわち、例えば特許文献4に記載されている吸音材も、不織布等の通気性シートを素材とする袋体にチップ状フォームを充填してなるから、チップ材層と皮膜層とを備えていると云えるかもしれない。しかし、この特許文献4は、通気性シートとチップ状フォームとを組み合わせることを開示するにとどまり、その通気性シート及びチップ状フォーム各々の流れ抵抗値はどのようにあるべきかにまでは踏み込まれていない。特許文献6も、不織布とフェルトという同種素材の組み合わせにおいて、不織布の流れ抵抗値を特定するに過ぎない。
That is, for example, the sound absorbing material described in
これに対して、本発明によれば、チップ材層の流れ抵抗値が103Ns/m4オーダであるケースにおいて、皮膜層の流れ抵抗値を105Ns/m4オーダから108Ns/m4オーダの範囲に設定したことにより、チップ材層のみよりなる吸音材に比べて、吸音率のピーク値が格段に高くなり、しかも吸音効果を発揮する周波数域が広がるという予想外の効果が得られる。このことは、後述の吸音特性データで明らかにするが、そのような効果が得られる理由は必ずしも明確ではないものの、次のように考えられる。 On the other hand, according to the present invention, in the case where the flow resistance value of the chip material layer is on the order of 10 3 Ns / m 4 , the flow resistance value of the coating layer is changed from 10 5 Ns / m 4 order to 10 8 Ns / m. by set to a range of m 4 orders, as compared to the sound absorbing material consisting of only the chip material layer, an unexpected effect that the peak value of the sound absorption rate becomes remarkably high and the frequency band which exhibits a sound absorbing effect spreads can get. Although this will be clarified in the sound absorption characteristic data described later, the reason why such an effect is obtained is not necessarily clear, but is considered as follows.
すなわち、チップ材層では、音の入射に伴う個々のチップ材まわりの空気の運動による粘性損失、或いは空気とチップ材との間の摩擦損失、チップ材同士の摩擦損失、さらにはチップ材自体の振動による内部損失によって吸音効果を発揮すると考えられる。これに対して、通気性を有する皮膜層では、上記粘性や摩擦による吸音作用があるだけでなく、音が入射したときの皮膜層の膜振動による内部損失が吸音に比較的大きなウェイトを占めると考えられる。その場合、膜振動の振幅が極大となる共振周波数において当該皮膜層による吸音率が高くなるが、この共振周波数は皮膜層の流れ抵抗値に応じて変化する。 That is, in the chip material layer, viscosity loss due to the movement of air around each chip material due to the incidence of sound, or friction loss between air and the chip material, friction loss between the chip materials, and further of the chip material itself It is thought that the sound absorption effect is exhibited by internal loss due to vibration. On the other hand, in the air-permeable film layer, not only has the sound absorption effect due to the above-mentioned viscosity and friction, but the internal loss due to the film vibration of the film layer when the sound is incident occupies a relatively large weight for sound absorption. Conceivable. In that case, the sound absorption rate by the coating layer becomes high at the resonance frequency at which the amplitude of the membrane vibration becomes maximum, but this resonance frequency changes according to the flow resistance value of the coating layer.
そうして、本発明の場合、皮膜層の流れ抵抗値を上述の如く105Ns/m4オーダから108Ns/m4オーダの範囲に設定したことにより、チップ材層の吸音率がピークとなる周波数に比較的近い周波数域に皮膜層の共振周波数が現れる。しかも、上記流れ抵抗値を有する皮膜層であれば、音波がある程度透過することが許容されるから、チップ材層での吸音も図れる。そのため、チップ材層による吸音作用に皮膜層の共振による吸音作用が加わって、吸音材全体としての吸音率が格段と高くなったと考えられる。そして、吸音率がピークとなる周波数は、チップ材層と皮膜層とでは異なり、流れ抵抗値が高い皮膜層では、チップ材層よりも低周波数側に共振周波数が現れる。そのために、幅広い周波数域で吸音率が高くなったと考えられる。 Thus, in the present invention, the flow resistance value of the coating layer is set in the range of 10 5 Ns / m 4 order to 10 8 Ns / m 4 order as described above. The resonance frequency of the coating layer appears in a frequency range that is relatively close to the frequency that becomes. In addition, since the coating layer having the above flow resistance value is allowed to transmit sound waves to some extent, sound absorption in the chip material layer can also be achieved. Therefore, it is considered that the sound absorption rate by the resonance of the coating layer is added to the sound absorption effect by the chip material layer, and the sound absorption rate as a whole of the sound absorption material is remarkably increased. The frequency at which the sound absorption coefficient reaches a peak is different between the chip material layer and the film layer. In the film layer having a high flow resistance value, a resonance frequency appears on the lower frequency side than the chip material layer. Therefore, it is considered that the sound absorption coefficient is increased in a wide frequency range.
また、チップ材層は、多数のチップ材を含有してなるから、圧縮することで厚さを変えることができる。よって、吸音材を所要の設置場所にそのスペースに応じて圧縮して設置することができる。ここに、上記皮膜層は通気性を有するから、チップ材層の皮膜層とは反対側の面を非通気性皮膜層で覆う場合であっても、吸音材の圧縮に支障はない。 Further, since the chip material layer contains a large number of chip materials, the thickness can be changed by compression. Therefore, the sound absorbing material can be compressed and installed in a required installation location according to the space. Here, since the film layer has air permeability, there is no problem in compressing the sound absorbing material even when the surface of the chip material layer opposite to the film layer is covered with a non-air-permeable film layer.
より好ましいのは、上記皮膜層の流れ抵抗値を105s/m4オーダから107Ns/m4オーダの範囲に設定することであり、さらには、その流れ抵抗値を106s/m4オーダから107Ns/m4オーダの範囲に設定することが好ましい。 More preferably, the flow resistance value of the coating layer is set in the range of 10 5 s / m 4 to 10 7 Ns / m 4 , and further the flow resistance value is set to 10 6 s / m. It is preferable to set in the range of 4 orders to 10 7 Ns / m 4 orders.
上記チップ材は、短尺状、球状、不定形破砕状、フレーク状などにすることができ、その形状は問わず、また、ゴム質、プラスチック質、木質、紙質などその材質も問わない。そして、それらが発泡しているか否かも問わない。フレークにあっては、丸まった形状、凹凸を有するように歪んだ形状、或いは周縁がささくれてちぢれた形状等であってもよい。 The chip material can be short, spherical, irregularly crushed, flaky, etc., and the shape thereof is not limited, and the material such as rubber, plastic, wood, paper, etc. is not limited. And it does not matter whether they are foamed or not. The flakes may have a rounded shape, a shape that is distorted so as to have irregularities, or a shape in which the peripheral edge is rolled up.
好ましいのは、上記チップ材層が弾性ないし圧縮復元性を有することであるが、個々のチップ材自体がその材質として弾性ないし圧縮復元性を有することは必ずしも要しない。例えば、丸まったフレーク状チップ材が弾性的に撓むことによってチップ材層が弾性ないし圧縮復元性を有するものであってもよい。 It is preferable that the chip material layer has elasticity or compression recovery, but it is not always necessary that the individual chip material itself has elasticity or compression recovery. For example, the chip material layer may have elasticity or compression restoring property by curving the rounded flaky chip material elastically.
好ましいのは、上記チップ材層の100Hzから1000Hzの圧縮・圧縮解放の反復動作における動的縦弾性率が1×105N/m2以上1×107N/m2以下であることであり、4×105N/m2以上5×106N/m2以下であることがさらに好ましい。また、100Hzから1000Hzにおける損失係数は0.05以上0.5以下であることが好ましく、0.1以上0.4以下であることがさらに好ましい。 It is preferable that the dynamic longitudinal elastic modulus of the above-mentioned chip material layer is 1 × 10 5 N / m 2 or more and 1 × 10 7 N / m 2 or less in repeated operations of compression / compression release from 100 Hz to 1000 Hz. More preferably, it is 4 × 10 5 N / m 2 or more and 5 × 10 6 N / m 2 or less. Further, the loss coefficient from 100 Hz to 1000 Hz is preferably 0.05 or more and 0.5 or less, and more preferably 0.1 or more and 0.4 or less.
上記チップ材の密度(真比重)は0.01g/cm3以上1.5g/cm3以下程度であること、さらには0.03g/cm3以上0.5g/cm3以下程度であることが好ましい。特に密度としては、チップ材の嵩密度(チップ材を容器にフリー状態(非圧縮状態)で充填したときの見かけ密度)が、0.01g/cm3以上0.99g/cm3以下程度であることが好ましく、さらには0.03g/cm3以上0.5g/cm3以下程度であることが好ましい。 The density (true specific gravity) of the chip material is about 0.01 g / cm 3 or more and 1.5 g / cm 3 or less, and further about 0.03 g / cm 3 or more and 0.5 g / cm 3 or less. preferable. In particular, the bulk density of the chip material (apparent density when the chip material is filled in a container in a free state (non-compressed state)) is about 0.01 g / cm 3 or more and 0.99 g / cm 3 or less. It is preferable that it is about 0.03 g / cm 3 or more and 0.5 g / cm 3 or less.
上記チップ材として好ましいのは、不定形破砕状(さいころ状や球状又は短冊状や矩形シート状等の定形状でなく、不定形状(異形)であり、大きさも不揃いであること)のチップ状発泡弾性体(以下、「発泡弾性体チップ」という。)である。その平均粒径は、例えば、0.5mm〜5mm程度が好ましく、その粒径範囲は、例えば、0.1mm〜10mm程度が好ましい。 Preferred as the above-mentioned chip material is a chip-like foam having an irregularly crushed shape (not a regular shape such as a dice, sphere, strip, rectangular sheet, etc., but an irregular shape (an irregular shape) and irregular sizes). It is an elastic body (hereinafter referred to as “foamed elastic chip”). The average particle size is preferably about 0.5 mm to 5 mm, for example, and the particle size range is preferably about 0.1 mm to 10 mm, for example.
上記発泡弾性体チップとしては、例えば、オレフィン系のEPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合体)ゴム発泡体を好ましく採用することができるが、NR(天然ゴム)、IR(イソプレンゴム)、SBR(スチレン−ブタジエンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、熱可塑性エラストマー(オレフィン系又はスチレン系熱可塑性エラストマー)、軟質のポリ塩化ビニル等など、他のゴムないしは他の弾性材よりなる発泡体を用いてもよい。但し、吸音性を高める観点から、上記発泡弾性体チップは、その発泡体の少なくとも一部がスキン層で覆われずに発泡体のセル(スポンジの発泡の目)が表面に露出していることが好ましい。換言すれば、発泡体のセルの凹凸面が露出していることが望ましい。 As the foamed elastic body chip, for example, an olefin-based EPDM (ethylene-propylene-diene copolymer) rubber foam can be preferably used, but NR (natural rubber), IR (isoprene rubber), SBR ( Styrene-butadiene rubber), CR (chloroprene rubber), thermoplastic elastomer (olefin-based or styrene-based thermoplastic elastomer), soft polyvinyl chloride, or other foams made of other rubber or other elastic materials may be used. Good. However, from the viewpoint of enhancing sound absorption, the foamed elastic chip has foam cells (sponge foaming eyes) exposed on the surface without at least a part of the foam being covered with a skin layer. Is preferred. In other words, it is desirable that the uneven surface of the foam cell is exposed.
また、チップ材は、弾性材でない熱可塑性樹脂(プラスチック)の発泡チップであってもよい。熱可塑性樹脂としては、オレフィン系やスチレン系、アミド系、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系など一般工業用に使用される材質であればどのようなものであってもよいが、中でもオレフィン系のポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)及びこれらの重合体などが好ましい。 The chip material may be a foamed chip of a thermoplastic resin (plastic) that is not an elastic material. The thermoplastic resin may be any material as long as it is used for general industrial use, such as olefin, styrene, amide, epoxy, urethane, and polyester. Polypropylene (PP), polyethylene (PE), and polymers thereof are preferable.
またチップ材は非発泡チップであってもよい。これも不定形破砕状(さいころ状や球状又は短冊状や矩形シート状等の定形状でなく、不定形状(異形)であり、大きさも不揃いであること)であり、例えば、厚手又は薄手のシート状物が粉砕されて表面が凹凸になりさらに表面に部分的にちぢれた突出部を生じているものでもよい。その平均粒径は、チップ材本体から突出しているちぢれ部分を除いて、例えば、0.5mm〜10mm程度が好ましく、その粒径範囲は、例えば、0.1mm〜20mm程度が好ましい。このようなチップ材の材質としては、上記した発泡弾性体チップや発泡チップに例示した弾性材又は非弾性材が好ましい。 The chip material may be a non-foamed chip. This is also an irregularly crushed shape (not a regular shape such as a dice, sphere, strip or rectangular sheet, but an irregular shape (an irregular shape) and irregular sizes), for example, a thick or thin sheet The surface may be crushed so that the surface becomes uneven, and a protruding part that is partially twisted on the surface may be generated. The average particle size is preferably about 0.5 mm to 10 mm, for example, excluding the twisted portion protruding from the chip material body, and the particle size range is preferably about 0.1 mm to 20 mm, for example. As a material of such a chip material, an elastic material or an inelastic material exemplified in the above-described foamed elastic chip or foamed chip is preferable.
上記チップ材層は、発泡弾性体チップ、発泡チップ又は非発泡チップが各々に単独で構成されていてもよいし、これらの2種以上がミックスされていてもよい。また、それらチップ材を主材料(例えば、容積率で8割以上)として、その他に繊維材、無機材料の粉末(シリカ、マイカ等)など他の吸音材料ないし充填材を含有するものであってもよい。また、上記チップ材層の厚さは、当該吸音材を設置するスペースの大きさによって決めることになるが、5mm以上100mm以下の厚さであれば、所期の吸音性能が得られる。もちろん、吸音性能をさらに高めるために100mmを越えて厚くすることもできる。吸音材全体としての面密度は1kg/m2以上4kg/m2以下程度にすればよい。 In the chip material layer, a foamed elastic chip, a foamed chip, or a non-foamed chip may be constituted alone, or two or more of these may be mixed. The chip material is a main material (for example, 80% or more in volume ratio), and other sound absorbing materials or fillers such as fiber materials and inorganic material powders (silica, mica, etc.). Also good. Further, the thickness of the chip material layer is determined by the size of the space in which the sound absorbing material is installed, but if the thickness is 5 mm or more and 100 mm or less, the desired sound absorbing performance can be obtained. Of course, in order to further improve the sound absorption performance, the thickness can be increased beyond 100 mm. The surface density of the entire sound absorbing material may be about 1 kg / m 2 or more and 4 kg / m 2 or less.
上記皮膜層は、天然繊維又は化学繊維よりなる不織布又は織布を好ましく採用することができるが、上記オーダの流れ抵抗値を有するのであれば、化学繊維は有機繊維又は無機繊維であってもよく、また、紙であってもよく、その材質は特に問わない。例えば、通気性のない樹脂製シートに多数の通気孔を設けたものであってもよい。また、この皮膜層の厚さは、例えば、0.01mm以上3mm以下程度とすることが好ましく、1.0mm以下とすることがさらに好ましい。また、皮膜層の面密度は、例えば、80g/m2以上500g/m2以下とすることが好ましく、150g/m2以下とすることがさらに好ましい。ここで、通気性のない樹脂製シートに多数の通気孔を設けたものとしては、材質がポリエチレンで、皮膜層の厚さが0.01mm以上1mm以下で好ましくは0.5mm以下となるものが考えられる。 As the coating layer, a non-woven fabric or a woven fabric made of natural fibers or chemical fibers can be preferably used. However, the chemical fibers may be organic fibers or inorganic fibers as long as they have a flow resistance value of the order. Also, paper may be used, and the material is not particularly limited. For example, a resin sheet having no air permeability may be provided with a large number of air holes. The thickness of the coating layer is preferably about 0.01 mm or more and 3 mm or less, and more preferably 1.0 mm or less. Further, the surface density of the coating layer is, for example, preferably 80 g / m 2 or more and 500 g / m 2 or less, and more preferably 150 g / m 2 or less. Here, as for what provided many air holes in the resin-made sheet | seat which does not have air permeability, the material is polyethylene and the thickness of a film layer is 0.01 mm or more and 1 mm or less, Preferably it is 0.5 mm or less. Conceivable.
本発明に係る吸音材は、例えば、扁平袋(凹凸が少なく、平べったい袋)に多数のチップ材を封入することによって得ることができる。この場合、上記扁平袋の片面側が上記皮膜層を形成し、上記扁平袋に封入された上記多数のチップ材が上記チップ材層を形成することになる。扁平袋は、例えば、2枚の不織布等のシート材を重ね合わせ、或いは一枚のシート材を折り重ね、それらの重ね合わされた周縁部を接合することによって得ることができる。その重ねられた周縁部は、チップ材等の内容物が外に出ない程度に接合されていればよく、その接合には、熱融着に限らず、接着、縫合など適宜の方法を採用することができる。 The sound-absorbing material according to the present invention can be obtained, for example, by enclosing a large number of chip materials in a flat bag (a flat bag having few irregularities and flat). In this case, one side of the flat bag forms the coating layer, and the multiple chip materials enclosed in the flat bag form the chip material layer. A flat bag can be obtained, for example, by superposing two sheet materials such as non-woven fabrics or folding one sheet material and joining the overlapped peripheral portions. The overlapped peripheral edge portion only needs to be joined to such an extent that the contents such as the chip material do not come out, and the joining is not limited to heat fusion, and an appropriate method such as adhesion and stitching is adopted. be able to.
以上のように、本発明によれば、流れ抵抗値が103Ns/m4オーダであるチップ材層を備え、該チップ材層の少なくとも一方の面を覆う皮膜層の流れ抵抗値を105Ns/m4オーダから108Ns/m4オーダの範囲に設定したことにより、吸音材の厚さを過度に大きくすることなく、チップ材を利用した吸音材の吸音性能を大きく改善することができ、しかも吸音効果を発揮する周波数域が広がるという効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the chip material layer having a flow resistance value of the order of 10 3 Ns / m 4 is provided, and the flow resistance value of the coating layer covering at least one surface of the chip material layer is 10 5. By setting the range from Ns / m 4 order to 10 8 Ns / m 4 order, the sound absorbing performance of the sound absorbing material using the chip material can be greatly improved without excessively increasing the thickness of the sound absorbing material. In addition, there is an effect that the frequency range in which the sound absorbing effect is exhibited is widened.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its use.
<吸音材を使用する車両例>
図1は本発明に係る吸音材を使用する一例としての車両1を示す。同図において、2はフロントフェンダーであり、そのタイヤハウス3の内側(タイヤ4側)に図2に示すインナーフェンダー5が内張りとして設けられている。インナーフェンダー5は、タイヤ4の跳ね上げる小石や水などによるフロントフェンダー2内側のキズ付きや錆び付き、騒音などを防ぐ。このインナーフェンダー5の上面側(タイヤ4とは反対側の面)には、図2に示すように、ロードノイズ、その他の騒音対策として吸音材6が装着される。吸音材6には、水抜き孔7が設けられている。吸音材6は、車室内の静粛を得るべく、リヤフェンダー側のインナーフェンダー8やダッシュパネル9、アンダーフロアカバー10a〜10cの上面、サイドドア25、ルーフ26など、車体の他の部位にも装着することができる。
<Example of vehicle using sound absorbing material>
FIG. 1 shows a vehicle 1 as an example using a sound absorbing material according to the present invention. In the figure,
また、水抜き孔7はインナーフェンダー5に取り付けるために使用する取付孔としても良い。また、吸音材6は後述するように周縁部に接合箇所があり、この接合箇所を部分的に又は全周にわたって接着(接着剤や接合箇所の素材による融着)によって、又はホッチキスやボルト等の締結具によってインナーフェンダー5に固定することができる。
Further, the
<吸音材について>
図3に示すように、本実施形態に係る吸音材6は、扁平袋11にチップ材12を封入して構成されている。扁平袋11は全周にわたって閉じられている。以下、具体的に説明する。
<About sound absorbing material>
As shown in FIG. 3, the
扁平袋11は2枚の通気性を有する不織布13,14の周縁部を全周にわたって接合して形成されている。特に限定するわけではないが、一例を述べれば、不織布13,14はポリエチレン(PE)とポリエチレンテレフタレート(PET)の化学繊維からなっている。不織布13,14の周縁部の接合には例えば熱融着が採用されている。個々のチップ材12は、互いに非接着状態であって、ずれ動くことができる。チップ材12は扁平袋11に対しても接着されていない。
The
図4はチップ材12を封入する前の扁平袋材16を示す。この扁平袋材16は、胴部17にチップ投入部18が首部19によって連なったものであり、チップ投入部18にチップ投入口20が設けられている。チップ材12をチップ投入部18の投入口20から扁平袋材16の胴部17に充填する。充填後、扁平袋材16の首部19を熱融着によって塞ぐ。そして、チップ材12が充填された胴部17からチップ投入部18を切り離すことにより、吸音材6が得られる。扁平袋材16の胴部17が扁平袋11となる。
FIG. 4 shows the
図5に示すように、吸音材6では、扁平袋11の不織布13,14間に介在する多数のチップ材12がチップ材層21を形成している。この例では、図の下から上に向かって音が入射しており、不織布13がチップ材層21における吸音の対象とする音が入射する側の面、つまり、入射側皮膜層22を形成している。チップ材層21における上記対象音の入射面とは反対側の面を覆う不織布14が背面側皮膜層23を形成している。これら入射側皮膜層22及び背面側皮膜層23はチップ材層21とは非接着である。吸音材6は、車体へ図2のようにその入射側皮膜層22がインナーフェンダー5の上面に接するように重ねられる。図5では2点鎖線でインナーフェンダー5を示しており、入射側皮膜層22とインナーフェンダー5は接着していない。背面側皮膜層23とフロントフェンダー2のタイヤハウス3との間に隙間を形成するようにしてもよい。そして、前述のように吸音材6の周縁部の接合箇所がインナーフェンダー5に固定される。本実施例では吸音材6の周縁部の接合箇所が部分的に熱融着によってインナーフェンダー5に固定されている。
As shown in FIG. 5, in the
本実施形態の吸音材6では、チップ材層21の厚さ方向の流れ抵抗値は103Ns/m4オーダであり、入射側皮膜層22及び背面側皮膜層23各々の厚さ方向の流れ抵抗値は105Ns/m4オーダから108Ns/m4オーダの範囲である。チップ材12が発泡弾性体チップであるときの平均粒径は0.5mm以上5mm以下(個々の粒子では、その最大径が0.1mm〜10mm程度に分布している)であり、発泡密度は0.01g/cm3以上0.99g/cm3以下である。チップ材層21の厚さは5mm以上100mm以下(100mmを越えて厚くすることも可能)である。入射側皮膜層22及び背面側皮膜層23の厚さはいずれも0.2mm以上3mm以下である。
In the
<チップ材層の動的縦弾性率及び損失係数>
チップ材として、EPDMゴム発泡体(スポンジ材)よりなる遮音性シートの端材をチップ状に粉砕することによって得た発泡弾性体チップと、ポリエチレンシートを粉砕して得たフレーク状のPEチップとを準備した。そして、発泡弾性体チップのみを厚さ40mmに積み上げた非圧縮状態のチップ材層、PEチップのみを厚さ40mmに積み上げた非圧縮状態のチップ材層、並びに発泡弾性体チップとPEチップとを1:1の質量比で混合した混合チップを厚さ40mmに積み上げた非圧縮状態のチップ材層各々の動的縦弾性率及び損失係数を測定した。
<Dynamic longitudinal elastic modulus and loss factor of chip material layer>
As a chip material, an elastic foam chip obtained by pulverizing an end material of a sound insulating sheet made of an EPDM rubber foam (sponge material) into a chip shape, a flaky PE chip obtained by pulverizing a polyethylene sheet, and Prepared. An uncompressed chip material layer in which only foamed elastic chips are stacked to a thickness of 40 mm, an uncompressed chip material layer in which only PE chips are stacked to a thickness of 40 mm, and a foamed elastic chip and a PE chip The dynamic longitudinal elastic modulus and loss factor of each uncompressed chip material layer obtained by stacking mixed chips mixed at a mass ratio of 1: 1 to a thickness of 40 mm were measured.
その測定は、厚み方向へ圧縮・圧縮開放の反復動作する加振器を用い、共振法により動的縦弾性率を測定した。損失係数は共振点からの半値幅法により算出した。結果を図6及び図7に示す。 For the measurement, a dynamic longitudinal elastic modulus was measured by a resonance method using a vibrator that repeatedly operated in the thickness direction. The loss factor was calculated by the half-width method from the resonance point. The results are shown in FIGS.
図6に示すように、100Hzから1000Hzにおけるチップ材層の動的縦弾性率は、発泡弾性体チップ、PEチップ、及び混合チップのいずれも、1×105N/m2以上1×107N/m2以下であり、さらには4×105N/m2以上5×106N/m2以下となっている。 As shown in FIG. 6, the dynamic longitudinal elastic modulus of the chip material layer at 100 Hz to 1000 Hz is 1 × 10 5 N / m 2 or more and 1 × 10 7 for all of the foamed elastic chip, the PE chip, and the mixed chip. N / m 2 or less, and further 4 × 10 5 N / m 2 or more and 5 × 10 6 N / m 2 or less.
図7に示すように、100Hzから1000Hzにおけるチップ材層の損失係数は、発泡弾性体チップ、PEチップ、及び混合チップのいずれも、0.05以上0.5以下であり、さらには0.1以上0.4以下となっている。 As shown in FIG. 7, the loss factor of the chip material layer at 100 Hz to 1000 Hz is 0.05 or more and 0.5 or less for all of the foamed elastic chip, the PE chip, and the mixed chip, and further 0.1 It is 0.4 or less.
<吸音材の特性評価1>
−サンプル−
チップ材層21と入射側皮膜層22とよりなる二層構造の吸音材サンプルA〜D、並びにチップ材層21のみで構成された吸音材サンプルEを作製した。サンプルA〜Dは、入射側皮膜層22の流れ抵抗値が互いに異なる。背面側皮膜層23は設置しなかった。
<Characteristic evaluation 1 of sound absorbing material>
-Sample-
A sound-absorbing material sample A to D having a two-layer structure composed of a
サンプルA〜E各々のチップ材層21を構成するチップ材には、いずれも上述の発泡弾性体チップ(EPDMゴム発泡体(スポンジ材)のチップ)を採用した。その発泡弾性体チップの平均粒径は約2mmであり、発泡密度は約0.3g/cm3である。また、このチップ材層21は上述した動的縦弾性率及び損失係数の好ましい範囲の特性を示し、厚さが45mm、面密度が2.5kg/m2であり、厚さ方向の流れ抵抗値は103Ns/m4オーダである。この流れ抵抗値は、発泡弾性体チップを厚さ45mmとなるように積み上げた非圧縮状態で測定した。なお、本発明における流れ抵抗値の測定はISO9053 DC法に準拠して行なっている。
As the chip material constituting the
表1に示すように、サンプルA〜Cの入射側皮膜層22は流れ抵抗値が異なる不織布で形成した。サンプルDの入射側皮膜層22は、厚さ0.08mm、流れ抵抗値が1×109Ns/m4以上である非通気性のポリエチレンシートによって形成した。サンプルA〜Cの入射側皮膜層22の厚さは0.5mm、面密度は100g/m2程度である。ここで、本書においては、非通気を流れ抵抗値が1×109Ns/m4以上と定義する。
As shown in Table 1, the incident side coating layers 22 of Samples A to C were formed of nonwoven fabrics having different flow resistance values. The incident
−特性評価−
サンプルA〜E各々の非圧縮状態での垂直入射吸音率を、JIS A1405−2 に準拠して測定した。結果を図8に示す。なお、同図のサンプル記号に付した数値は入射側皮膜層の流れ抵抗値(単位;Ns/m4)を表す。
-Characterization-
The normal incident sound absorption coefficient in the uncompressed state of each of the samples A to E was measured according to JIS A1405-2. The results are shown in FIG. In addition, the numerical value attached | subjected to the sample symbol of the figure represents the flow resistance value (unit; Ns / m < 4 >) of the incident side membrane | film | coat layer.
チップ材層21のみよりなるサンプルEは、1250Hz付近に吸音率のピークを有する吸音特性を示している。これに対して、入射側皮膜層22に流れ抵抗値4.1×105Ns/m4の不織布を用いたサンプルAでは、入射側皮膜層なしのサンプルEよりも、吸音率ピーク位置が低周波数側に若干シフトして、吸音率が200Hzから2000Hzの広い周波数域で高くなっている。流れ抵抗値2.8×106Ns/m4の不織布を用いたサンプルBになると、2000Hz付近の吸音率が若干下がっているが、吸音率ピーク位置がさらに低周波数側にシフトして、吸音率が200Hzから1800Hzの広い周波数域でサンプルAよりもさらに高くなっている。
Sample E consisting only of the
流れ抵抗値4.2×108Ns/m4の不織布を用いたサンプルCの場合、吸音率のピーク値は高くなっているものの、そのピーク位置の低周波数側へのシフト量が大きくなり、1200Hzから1500Hz付近の吸音率が低くなっている。しかし、その1200Hzから1500Hz付近の吸音率の低下もそれほど大きくはなく、全体的にみれば、広い周波数域で高い吸音率が得られているということができる。 In the case of Sample C using a nonwoven fabric having a flow resistance value of 4.2 × 10 8 Ns / m 4 , the peak value of the sound absorption coefficient is high, but the shift amount of the peak position to the low frequency side is large, The sound absorption coefficient in the vicinity of 1200 Hz to 1500 Hz is low. However, the decrease in the sound absorption coefficient in the vicinity of 1200 Hz to 1500 Hz is not so large, and as a whole, it can be said that a high sound absorption coefficient is obtained in a wide frequency range.
非通気性のポリエチレンシートを入射側皮膜層22に用いたサンプルDでは、吸音率ピーク位置が低周波数側へのシフト量が大きく、また、800Hz以上の周波数域での吸音率の落ち込みが大きくなっている。
In sample D using a non-breathable polyethylene sheet for the incident-
図8のサンプルBの吸音特性とサンプルCの吸音特性との比較から、入射側皮膜層22の流れ抵抗値を107Ns/m4オーダに設定した場合でも、吸音率が広い周波数域で高くなることを理解することができる。
From the comparison between the sound absorption characteristics of sample B and the sound absorption characteristics of sample C in FIG. 8, even when the flow resistance value of the incident-
<吸音材の特性評価2>
−サンプル−
チップ材層21と入射側皮膜層22と背面側皮膜層23とよりなる三層構造の吸音材サンプルFを作製した。チップ材層21には、先のケース(特性評価1)と同じ発泡弾性体チップ(EPDMゴム発泡体(スポンジ材)のチップ)を採用した。このチップ材層21の厚さは40mm、面密度は2.0kg/m2であり、非圧縮状態での厚さ方向の流れ抵抗値は1×103Ns/m4である。入射側皮膜層22及び背面側皮膜層23には、先のサンプルBの入射側皮膜層22と同じく、流れ抵抗値が2.8×106Ns/m4である厚さ0.5mmの不織布を採用した。
<
-Sample-
A sound-absorbing material sample F having a three-layer structure including a
−特性評価−
上記チップ材層21を10%刻みで10%〜50%圧縮した各圧縮状態での厚さ方向の流れ抵抗値を測定した。結果を図9に示す。流れ抵抗値は、圧縮率が高くなるにつれて上昇しているが、50%圧縮でも9×103Ns/m4であり、103Ns/m4オーダである。
-Characterization-
The flow resistance value in the thickness direction in each compressed state in which the
次に、上記三層構造の吸音材サンプルFについて、非圧縮状態での垂直入射吸音率と、チップ材層21を10%刻みで10%〜50%圧縮した各圧縮状態での垂直入射吸音率とを先の特性評価1と同じ方法で測定した。結果を図10に示す。
Next, with respect to the sound absorbing material sample F having the three-layer structure, the normal incident sound absorbing rate in the non-compressed state and the normal incident sound absorbing rate in each compressed state in which the
図8と図10とから、サンプルFの非圧縮状態での吸音率は、500Hz〜2000Hzにおいて先のサンプルBよりも高くなっている。これは、チップ材層21の面密度の相違と、背面側皮膜層23の有無とが影響した結果と認められる。
8 and 10, the sound absorption coefficient of the sample F in the uncompressed state is higher than that of the previous sample B in the range of 500 Hz to 2000 Hz. This is recognized as a result of the difference in the surface density of the
そうして、図10によれば、チップ材層21の圧縮率が高くなる(流れ抵抗値が大きくなる)につれて吸音率のピーク位置の高周波数側へのシフトが大きくなる傾向がみられる。しかし、そのシフトに伴う低周波数側の吸音率の低下量は少なく、広い周波数域で高い吸音性能を示すことは非圧縮状態の場合と同様である。
Thus, according to FIG. 10, as the compression rate of the
すなわち、チップ材層21の流れ抵抗値が103Ns/m4オーダであれば、そのオーダの範囲で流れ抵抗値が大きくなっても、吸音率のピーク位置の高周波数側への多少シフトする程度であって、広い周波数域で高い吸音性能が得られるということができる。
That is, if the flow resistance value of the
なお、吸音材の特性評価1及び吸音材の特性評価2ではチップ材のサンプルを発泡弾性体チップとしたが、チップ材の材質は発泡弾性体である必要はなく、例えば100Hzから1000Hzにおける動的縦弾性率が1×105N/m2以上1×107N/m2以下であり、さらには4×105N/m2以上5×106N/m2以下で、損失係数が0.05以上0.5以下であり、さらには0.1以上0.4以下を示す、PEチップ、及び発泡弾性体チップとPEチップの混合チップ(1:1の質量比)のいずれを用いても、前記した特性評価の結果と同じ結果が得られることを確認した。また本明細書に記載するチップ材層に要求される特性を満足すれば、上記した材質(ポリエチレン又は発泡弾性体)に限定されず色々な材質やその混合物によって構成してもよい。
In the sound absorbing material characteristic evaluation 1 and the sound absorbing material
<その他>
上記背面側皮膜層23は必ずしも設けることを要しないが、背面側皮膜層23を設ける場合、これをポリエチレンシート等の非通気性素材で形成するようにしてもよい。これにより、背面側皮膜層23が遮音効果を発揮して吸音材による防音性が高くなる。また、背面側皮膜層23が防水効果を発揮してチップ材層21に水が浸透することが防止されるため、吸音性能の維持、吸音材の耐久性の向上に有利になり、車両のインナーフェンダーのような水がかかりやすい部位への採用に適した吸音材が得られる。
<Others>
The back
上記実施形態では、本発明に係る吸音材を車両のインナーフェンダー等に取り付けて使用する例について説明したが、これに限らず、自動車のダッシュパネルなど他の部位にも使用することができる。また自動車に限らず、電車や飛行機等の他の乗り物や、建物等の建造物の防音にも本発明の吸音材を利用することができる。 In the above-described embodiment, an example in which the sound absorbing material according to the present invention is used by being attached to an inner fender or the like of a vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this and can be used for other parts such as a dash panel of an automobile. The sound absorbing material of the present invention can be used not only for automobiles but also for other vehicles such as trains and airplanes, and for soundproofing buildings and the like.
1 車両
2 フロントフェンダー
5 インナーフェンダー
6 吸音材
11 扁平袋
12 チップ材
21 チップ材層
22 入射側皮膜層
23 背面側皮膜層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
上記チップ材層の少なくとも一方の面を覆う通気性を有する皮膜層とを備え、
上記チップ材層は、その厚さ方向の流れ抵抗値が103Ns/m4オーダであり、
上記皮膜層は、その厚さ方向の流れ抵抗値が105Ns/m4オーダから108Ns/m4オーダの範囲にあることを特徴とする吸音材。 A chip material layer containing a large number of chip materials;
A breathable coating layer covering at least one surface of the chip material layer,
The chip material layer has a flow resistance value in the thickness direction of the order of 10 3 Ns / m 4 ,
The film layer has a flow resistance value in the thickness direction in the range of 10 5 Ns / m 4 to 10 8 Ns / m 4 .
上記チップ材層は100Hzから1000Hzにおける動的縦弾性率が1×105N/m2以上1×107N/m2以下であり、損失係数が0.05以上0.5以下であることを特徴とする吸音材。 In claim 1,
The chip material layer has a dynamic longitudinal elastic modulus at 100 Hz to 1000 Hz of 1 × 10 5 N / m 2 or more and 1 × 10 7 N / m 2 or less, and a loss coefficient of 0.05 or more and 0.5 or less. Sound-absorbing material characterized by
上記チップ材は、嵩密度(チップ材を容器にフリー状態(非圧縮状態)で充填したときの見かけ密度)が、0.01g/cm3以上0.99g/cm3以下であり、好ましくは0.03g/cm3以上0.5g/cm3以下であることを特徴とする吸音材。 In claim 1 or claim 2,
The chip material has a bulk density (apparent density when the chip material is filled in a container in a free state (non-compressed state)) of 0.01 g / cm 3 or more and 0.99 g / cm 3 or less, preferably 0. sound absorbing material, characterized in that at .03g / cm 3 or more 0.5 g / cm 3 or less.
上記チップ材層は、オレフィン系弾性材の発泡体よりなるチップ、オレフィン系非弾性材の発泡体よりなるチップ、オレフィン系弾性材の非発泡体よりなるチップ、及びオレフィン系非弾性材の非発泡体よりなるチップから選択される一種を、又は二種以上の混合物を含有してなることを特徴とする吸音材。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The chip material layer includes a chip made of a foam of an olefin-based elastic material, a chip made of a foam of an olefin-based inelastic material, a chip made of a non-foamed material of an olefin-based elastic material, and a non-foamed material of an olefin-based inelastic material. A sound-absorbing material comprising one kind selected from a chip made of a body, or a mixture of two or more kinds.
上記チップ材は、EPDMゴム又はポリエチレンからなることを特徴とする吸音材。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The sound absorbing material, wherein the chip material is made of EPDM rubber or polyethylene.
上記皮膜層が不織布よりなることを特徴とする吸音材。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The sound absorbing material, wherein the coating layer is made of a nonwoven fabric.
扁平袋に多数のチップ材が封入されてなり、
上記扁平袋の片面側が上記皮膜層を形成し、上記扁平袋に封入された上記多数のチップ材が上記チップ材層を形成していることを特徴とする吸音材。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
A lot of chip materials are enclosed in a flat bag,
A sound-absorbing material, wherein one side of the flat bag forms the film layer, and the plurality of chip materials enclosed in the flat bag form the chip material layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013132046A JP2014028612A (en) | 2012-07-04 | 2013-06-24 | Sound absorption material |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012150527 | 2012-07-04 | ||
JP2012150527 | 2012-07-04 | ||
JP2013132046A JP2014028612A (en) | 2012-07-04 | 2013-06-24 | Sound absorption material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014028612A true JP2014028612A (en) | 2014-02-13 |
Family
ID=50201516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013132046A Pending JP2014028612A (en) | 2012-07-04 | 2013-06-24 | Sound absorption material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014028612A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101923563B1 (en) * | 2018-02-07 | 2018-11-29 | (주)에코스틱 | A sound absorbing panel |
KR20190095866A (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-16 | ㈜에코스틱 | A sound absorbing panel |
-
2013
- 2013-06-24 JP JP2013132046A patent/JP2014028612A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101923563B1 (en) * | 2018-02-07 | 2018-11-29 | (주)에코스틱 | A sound absorbing panel |
KR20190095866A (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-16 | ㈜에코스틱 | A sound absorbing panel |
KR102291982B1 (en) * | 2018-02-07 | 2021-08-19 | 양영광 | A sound absorbing panel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014006896A1 (en) | Soundproof material | |
US8950548B2 (en) | Broadband sound absorber | |
JP5667990B2 (en) | Soundproof assemblies for automobiles and related wall elements | |
US5851626A (en) | Vehicle acoustic damping and decoupling system | |
US9133615B2 (en) | Soundproofing assembly, in particular for a motor vehicle | |
JP2010521245A (en) | Low mass acoustically enhanced floor carpet mechanism | |
JP5194972B2 (en) | Soundproof material | |
JP2008537526A (en) | Sealed thin multilayer sound absorber | |
JP2007515339A (en) | Multi-layer sound absorbing lightweight member especially for automobiles | |
JP2007506609A (en) | Wheelhouse cover for cars with sound effects | |
JP3930506B2 (en) | Ultralight soundproof material | |
US20140265413A1 (en) | Three-layer acoustic insulator | |
JP2014028611A (en) | Soundproof material for automobile | |
JP6053127B2 (en) | Soundproof structure of door in vehicle | |
JP2014029504A (en) | Soundproof material | |
US20050233106A1 (en) | Floor laying material, piece mat, and arranging structure thereof | |
JP6177599B2 (en) | Soundproof material | |
JP2014028612A (en) | Sound absorption material | |
JP4704910B2 (en) | Sound absorbing sheet | |
CN201136469Y (en) | Vibration damping and deadening felt | |
CN209952535U (en) | Silencing pad capable of removing peculiar smell | |
JP2001310672A (en) | Interior trim material | |
JP6041617B2 (en) | Sound absorbing structure | |
JP3183150U (en) | Automotive interior parts | |
JP2002127836A (en) | Interior trim part for automobile |