JP2014029504A - Soundproof material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は防音材に関する。 The present invention relates to a soundproofing material.
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ロードノイズ対策として吸音材等の防音材が取り付けられることがある。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 soundproof material such as a sound absorbing material may be attached to the inner fender as a countermeasure against road noise. 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。
インナーフェンダーには、例えば、フェルトやシンサレート（商標）のような繊維系吸音材が広く採用されている。しかし、この繊維系吸音材は、図１８に示すように、１５００Ｈｚ以上の高周波数域では比較的高い吸音性能を示すものの、低い周波数域では吸音率が低い。すなわち、車両では、エンジン音やロードノイズによる１０００Ｈｚ付近ないしそれ以下の周波数の騒音が問題になるが、従来の繊維系吸音材では期待する吸音性能が得られない。 For the inner fender, for example, a fiber-based sound absorbing material such as felt or Cynsalate (trademark) is widely used. However, as shown in FIG. 18, the fiber-based sound absorbing material exhibits a relatively high sound absorbing performance in a high frequency range of 1500 Hz or higher, but has a low sound absorption rate in a low frequency range. That is, in a vehicle, noise with a frequency of about 1000 Hz or lower due to engine noise or road noise becomes a problem, but the expected sound absorbing performance cannot be obtained with a conventional fiber-based sound absorbing material.
また、特許文献４，５に記載されているように、チップ状発泡弾性体を通気性又は非通気性の袋に充填して、チップ状発泡弾性体の層に通気性又は非通気性のシート材を重ねた状態にすることもなされているが、必ずしも優れた吸音性能は得られていない。
Further, as described in
さらに、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１９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。
Further, 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. Figure 19 is a sound absorbing material flow resistance is formed of only the felt 10 4 Ns /
もちろん、防音材を厚くすれば、それだけその防音性能は高くなるが、インナーフェンダーとフェンダーとの狭い隙間に設けられるインナーフェンダー用防音材の場合、その厚さを大きくすることにも限界がある。 Of course, the thicker the soundproofing material, the higher the soundproofing performance, but in the case of the soundproofing material for the inner fender provided in the narrow gap between the inner fender and the fender, there is a limit to increasing the thickness.
そこで、本発明は、防音材に関し、その厚さを過度に大きくすることなく、その防音性能の更なる改善を図る。また、本発明は、吸音に関する所望の周波数特性が簡単に得られるようにする。 Therefore, the present invention relates to a soundproofing material, and further aims to improve the soundproofing performance without excessively increasing its thickness. The present invention also makes it easy to obtain a desired frequency characteristic related to sound absorption.
本発明では、上記課題を解決するために、チップ状発泡弾性体等のチップ材よりなる層の内部に非通気性の中間膜を配置するようにした。以下、具体的に説明する。 In the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, an air-impermeable intermediate film is arranged inside a layer made of a chip material such as a chip-like foamed elastic body. This will be specifically described below.
ここに提示する防音材は、
多数のチップ材を含有するチップ材層を備え、
上記チップ材層が皮膜層で覆われており、
上記チップ材層に該チップ材層を複数の層に分ける非通気性の中間膜層を備えていることを特徴とする。
The soundproofing material presented here is
Provided with a chip material layer containing a large number of chip materials,
The chip material layer is covered with a coating layer,
The chip material layer is provided with an air-impermeable intermediate film layer that divides the chip material layer into a plurality of layers.
すなわち、例えば特許文献５に記載されている吸音材も、粉砕発泡体粒子を非通気性の袋状物に封入してなるケースでは、チップ材層と非通気性の層とを有すると云うことができるが、その非通気性の層はチップ材層に重ねられているだけで、チップ材層の内部に設けられているわけではない。
That is, for example, the sound absorbing material described in
これに対して、本発明によれば、チップ材層に非通気性の中間膜層が配置されているから、チップ材層のみよりなる防音材に比べて、低周波数側の吸音効果が高くなる。これは、次のように考えられる。 On the other hand, according to the present invention, since the non-breathable intermediate film layer is arranged in the chip material layer, the sound absorption effect on the low frequency side is higher than that of the soundproof material made only of the chip material layer. . This 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、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。一方、中間膜層は、非通気性であるから、上記粘性等による吸音作用が得られない代わりに、音が入射したときの中間膜層自体の膜振動による内部損失で吸音効果を発揮する。この場合、チップ材層が多数のチップ材を含有してなる柔軟な層であることから、中間膜の全体的な膜振動、局部的な膜振動が許容されることになる。そして、膜振動の振幅が極大となる共振周波数において吸音率が高くなる。中間膜層の吸音率のピークは、膜振動による吸音であるから、チップ材層による吸音率のピーク位置よりも低周波数側に現れる。 That is, in the chip material layer, viscosity loss due to air movement around each chip material due to sound incidence, friction loss between air and the chip material, friction loss between chip materials, and vibration of the chip material itself It is thought that the sound absorption effect is exhibited by the internal loss due to. On the other hand, since the interlayer film is non-breathable, the sound absorbing effect due to the internal vibration due to the film vibration of the interlayer film itself when sound enters is exhibited instead of obtaining the sound absorbing action due to the viscosity or the like. In this case, since the chip material layer is a flexible layer containing a large number of chip materials, overall film vibration and local film vibration of the intermediate film are allowed. And the sound absorption rate becomes high at the resonance frequency where the amplitude of the membrane vibration becomes maximum. Since the peak of the sound absorption coefficient of the intermediate film layer is sound absorption due to film vibration, it appears on the lower frequency side than the peak position of the sound absorption coefficient of the chip material layer.
そうして、チップ材層における中間膜層よりも防音の対象とする音が入射する側に存するチップ材は、比較的高周波数側の吸音に効果を発揮し、中間膜層は低周波数側の吸音に効果を発揮し、チップ材層における中間膜層よりも背面側に存するチップ材は、中間膜層を通して伝わる音の吸収ないし遮音に効果を発揮することになる。 Thus, the chip material existing on the side of the chip material layer where the sound to be sound-insulated is incident is more effective than the intermediate film layer on the side where the sound is targeted, and the intermediate film layer is effective on the low frequency side. The chip material that is effective in absorbing sound and is located on the back side of the interlayer film layer in the chip material layer is effective in absorbing or insulating sound transmitted through the interlayer film layer.
このように、本発明に係る防音材では、チップ材層による吸音作用に非通気性中間膜層の共振による吸音作用が加わるから、防音材全体としては、チップ材層のみの場合よりも、低周波数側の吸音効果が高くなる。すなわち、チップ材層内に音響インピーダンスが異なる非通気性の中間膜層を配置したことにより、防音材全体の厚さを大きくすることなく、吸音率がピークとなる周波数を低周波数側にシフトさせることができる。さらに、中間膜層は非通気性であるため遮音効果を発揮する。 As described above, in the soundproofing material according to the present invention, the sound absorbing effect by the resonance of the non-breathable intermediate film layer is added to the sound absorbing effect by the chip material layer, so that the soundproofing material as a whole is lower than the case of only the chip material layer. The sound absorption effect on the frequency side is increased. That is, by disposing an air-impermeable intermediate film layer with different acoustic impedance in the chip material layer, the frequency at which the sound absorption coefficient peaks is shifted to the low frequency side without increasing the thickness of the entire soundproofing material. be able to. Furthermore, since the interlayer film is non-breathable, it exhibits a sound insulation effect.
ここに、上記防音材の吸音に関する周波数特性はチップ材層における中間膜層の位置によって変わる。すなわち、中間膜層の位置が防音の対象とする音が入射する入射側皮膜層に近づくほど、中間膜層が低周波数側の音を受けやすくなる一方、この中間膜層よりも入射側に存する高周波数側の吸音に効果があるチップ材の量が少なくなるから、防音材全体としてみれば、吸音率ピーク位置の低周波数側へのシフトが大きくなる。また、中間膜層の位置が上記入射側皮膜層とは反対側の背面側皮膜層に近づくほど、中間膜層による低周波数側の吸音効果が小さくなる一方、この中間膜層よりも入射側に存するチップ材の量が多くなるから、防音材全体としてみれば、吸音率ピーク位置の低周波数側へのシフトが小さくなる。 Here, the frequency characteristics regarding the sound absorption of the soundproofing material vary depending on the position of the interlayer film layer in the chip material layer. That is, the closer the intermediate film layer is to the incident-side film layer on which the sound to be sound-proofed is incident, the more easily the intermediate film layer receives the sound on the low frequency side, but the intermediate film layer is present on the incident side of the intermediate film layer. Since the amount of the chip material effective for sound absorption on the high frequency side decreases, the shift of the sound absorption coefficient peak position to the low frequency side becomes large when viewed as the entire soundproofing material. Further, the closer the intermediate film layer is to the back side film layer opposite to the incident side film layer, the lower the sound absorption effect on the low frequency side due to the intermediate film layer, while the intermediate film layer is closer to the incident side. Since the amount of existing chip material increases, the shift of the sound absorption coefficient peak position to the low frequency side becomes small when viewed as the entire soundproofing material.
このように、本発明に係る防音材によれば、吸音の周波数特性を所望の特性に調整することが容易になる。 Thus, according to the soundproofing material according to the present invention, it is easy to adjust the frequency characteristic of sound absorption to a desired characteristic.
上記非通気性の中間膜層は、上記チップ材層が２層に分かれるように１枚の非通気性膜によって構成してもよく、或いは、上記チップ材層が３層以上に分かれるように該チップ材層内に間隔をおいて設けた複数の非通気性膜によって構成してもよい。 The air-impermeable intermediate film layer may be constituted by a single air-impermeable film so that the chip material layer is divided into two layers, or the chip material layer is divided into three or more layers. You may comprise by the some air-impermeable film | membrane provided in the chip | tip material layer at intervals.
上記入射側皮膜層は、通気性及び非通気性のいずれであってもよいが、通気性を有する入射側皮膜層を採用すると、チップ材層による吸音に有利になる。入射側皮膜を非通気性にすると、遮音効果が高くなる。 The incident-side film layer may be either air permeable or air-impermeable, but adopting an air-permeable incident-side film layer is advantageous for sound absorption by the tip material layer. When the incident side film is made non-breathable, the sound insulation effect is enhanced.
上記背面側皮膜層に関しても、通気性及び非通気性のいずれを採用してもよいが、非通気性にすると、この背面側皮膜層が遮音効果を発揮して防音性が高くなる。また、非通気性の背面側皮膜層が防水効果を発揮してチップ材層に水が浸透することが防止されるため、吸音性能の維持、防音材の耐久性の向上に有利になる。特に、インナーフェンダーは水がかかりやすいことから、背面側皮膜層を非通気性にする意義がある。 As for the back side film layer, either air permeability or non-breathability may be adopted. However, if the back side film layer is made non-breathable, the back side film layer exhibits a sound insulation effect and the soundproofing property is enhanced. In addition, since the non-breathable back side film layer exhibits a waterproof effect and prevents water from penetrating into the chip material layer, it is advantageous in maintaining sound absorption performance and improving the durability of the soundproof material. In particular, since the inner fender is likely to be splashed with water, it has the significance of making the back side film layer non-breathable.
好ましいのは、上記チップ材層の厚さ方向の流れ抵抗値を１×１０２Ｎｓ／ｍ４以上１×１０４Ｎｓ／ｍ４以下とし、さらには、１０３Ｎｓ／ｍ４オーダとし、上記入射側皮膜層の厚さ方向の流れ抵抗値を１０５Ｎｓ／ｍ４オーダから１０８Ｎｓ／ｍ４オーダの範囲にすることである。これにより、チップ材層と入射側皮膜層とが相俟って優れた吸音性能を得ることができる。すなわち、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。 Preferably, the flow resistance value in the thickness direction of the chip material layer is 1 × 10 2 Ns / m 4 or more and 1 × 10 4 Ns / m 4 or less, and more preferably on the order of 10 3 Ns / m 4 , The flow resistance value in the thickness direction of the incident side coating layer is set in the range of 10 5 Ns / m 4 order to 10 8 Ns / m 4 order. Thereby, the sound absorption performance which was excellent in combination with the chip material layer and the incident side coating layer can be obtained. That is, an unexpected effect that the peak value of the sound absorption rate is remarkably higher than that of the sound absorbing material consisting only of the chip material layer and the frequency range in which the sound absorbing effect is exhibited is widened can be obtained.
より好ましいのは、上記入射側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 incident-side film 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. It is preferable to set it in the range of / m 4 order to 10 7 Ns / m 4 order.
上記チップ材層は、多数のチップ材を含有するから、吸音効果が高くなるとともに、このチップ材層を圧縮することでその厚さを変えることが可能になる。よって、フェンダーのタイヤハウス部とインナーフェンダーとの隙間が狭い場合であっても、その隙間の大きさに応じて防音材を圧縮して設置することができる。ここに、上記入射側皮膜層及び背面側皮膜層の少なくとも一方に通気性を有する素材を採用すれば、チップ材層の圧縮が容易になる。 Since the chip material layer contains a large number of chip materials, the sound absorption effect is enhanced, and the thickness of the chip material layer can be changed by compressing the chip material layer. Therefore, even if the gap between the tire house portion of the fender and the inner fender is narrow, the soundproofing material can be compressed and installed according to the size of the gap. Here, if a material having air permeability is employed for at least one of the incident side coating layer and the back side coating layer, the chip material layer can be easily compressed.
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、当該防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。防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. The thickness of the chip material layer is determined by the size of the space where the soundproofing material is installed. If the thickness is not less than 5 mm and not more than 100 mm, 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 soundproofing material may be about 1 kg / m 2 or more and 4 kg / m 2 or less.
上記入射側皮膜層又は背面側皮膜層を、通気性を有する素材で形成する場合、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。もちろん、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、この入射側皮膜層及び背面側皮膜層の厚さは、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、入射側皮膜層の面密度は、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。 When the incident-side coating layer or the back-side coating layer is formed of a material having air permeability, a nonwoven fabric or a woven fabric made of natural fibers or chemical fibers can be preferably used. Of course, the chemical fiber may be an organic fiber or an inorganic fiber, or may be paper, and the material thereof is not particularly limited. For example, a resin sheet having no air permeability may be provided with a large number of air holes. Further, the thickness of the incident side coating layer and the back side coating layer is, for example, preferably about 0.01 mm to 3 mm, and more preferably 1.0 mm or less. In addition, the surface density of the incident-side 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.
非通気性の中間膜層の素材、或いは入射側皮膜層を非通気性とする場合の素材としては、厚さ０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度の流れ抵抗値が１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上のポリエチレンシート、その他の樹脂製シートを採用すればよい。背面側皮膜層も非通気性とする場合は、その厚さは０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であればよい。 As a material for the non-breathable intermediate film layer or a material for making the incident side film layer non-breathable, a flow resistance value of about 0.01 mm to 0.5 mm in thickness is 1 × 10 9 Ns / m. Four or more polyethylene sheets and other resin sheets may be employed. When the back side film layer is also non-breathable, its thickness may be 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.
本発明に係る防音材は、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。すなわち、その扁平袋は、内部が隔膜によって片面側の空間部とその反対側の空間部とに仕切られた袋であり、上記多数のチップ材を上記両空間部各々に充填する。この場合、上記扁平袋の両面が皮膜層を形成し（上記扁平袋の片面側が上記入射側皮膜層を形成し、上記扁平袋の反対側が上記背面側皮膜層を形成し）、上記扁平袋の隔膜が上記中間膜層を形成し、上記両空間部に充填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。 The soundproofing 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). That is, the flat bag is a bag whose interior is partitioned into a space portion on one side and a space portion on the opposite side by a diaphragm, and each of the space portions is filled with the plurality of chip materials. In this case, both sides of the flat bag form a coating layer (one side of the flat bag forms the incident side coating layer, and the opposite side of the flat bag forms the back side coating layer), The diaphragm forms the intermediate film layer, and the plurality of chip materials filled in the both spaces form the chip material layer.
扁平袋は、例えば、入射側皮膜層、背面側皮膜層及び中間膜層各々を形成するための３枚のシート材を重ね合わせ、そ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。或いは、一枚のシート材を折ってその間に中間膜層用のシート材が挟まれた状態になるように重ね、それらのシート材の重ねられた周縁部を接合するようにしてもよい。この場合、一枚のシート材の折り重ねられた片側が入射側皮膜層となり、反対側が背面側皮膜層となる。 The flat bag can be obtained, for example, by superimposing three sheet materials for forming the incident side coating layer, the back side coating layer, and the intermediate film layer, 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. Alternatively, one sheet material may be folded and overlapped so that the sheet material for the interlayer film is sandwiched therebetween, and the peripheral portions where the sheet materials are overlapped may be joined. In this case, one side of the sheet material folded is the incident side coating layer, and the opposite side is the back side coating layer.
以上のように、本発明によれば、皮膜層で覆われたチップ材層に該チップ材層を複数の層に分ける非通気性の中間膜層が配置されているから、防音材の厚さを過度に大きくすることなく、その防音性能を改善することができ、しかも吸音に関する所望の周波数特性を簡単に得ることができるようになる。 As described above, according to the present invention, since the non-breathable intermediate film layer that divides the chip material layer into a plurality of layers is arranged in the chip material layer covered with the coating layer, the thickness of the soundproof material The soundproof performance can be improved without excessively increasing the frequency, and a desired frequency characteristic related to sound absorption can be easily obtained.
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.
＜防音材を使用する車両例＞
図１は本発明に係る防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が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防音材６が装着される。防音材６には、水抜き孔７が設けられている。防音材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。
<Vehicle example using soundproof material>
FIG. 1 shows a vehicle 1 as an example using a soundproofing 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、防音材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
＜防音材について＞
図３に示すように、本実施形態に係る防音材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 soundproof material>
As shown in FIG. 3, the soundproofing
扁平袋１１は、袋の両面を形成する２枚の通気性を有する不織布１３，１４と袋内部の非通気性の隔膜１５とを備えてなる。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おり、非通気性の隔膜１５はポリエチレン（ＰＥ）製である。不織布１３，１４及び隔膜１５の周縁部同士は全周にわたって接合されており、この接合には例えば熱融着が採用されている。非通気性の隔膜１５が扁平袋１１の内部を片面側の空間部とその反対側の空間部とに仕切っている。この両空間部各々にチップ材１２が充填されている。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、不織布１３，１４及び隔膜１５各々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。扁平袋材１６の内部は非通気性の隔膜１５によって片面側の空間部とその反対側の空間部とに仕切られている。チップ材１２をチップ投入部１８の投入口２０から胴部１７の隔膜１５によって仕切られた両空間部に充填する。充填後、扁平袋材１６の首部１９を熱融着等によって塞ぐ。チップ材１２が充填された胴部１７からチップ投入部１８を切り離すと、防音材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、防音材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における防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。扁平袋１１の隔膜１５がチップ材層２１を複数の層に分ける非通気性の中間膜層２４を形成している。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。
As shown in FIG. 5, in the
防音材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、前述のように防音材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。本実施例では防音材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. 2, the
本実施形態の防音材６では、チップ材層２１の厚さ方向の流れ抵抗値は１０３Ｎｓ／ｍ４オーダである。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。中間膜層２４の流れ抵抗値は１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上（非通気性）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。中間膜層２４の厚さは０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ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.
＜防音材の特性評価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防音材サンプルＡ〜Ｄ（中間膜なし）、並びにチップ材層２１のみで構成された防音材サンプルＥ（中間膜なし）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 soundproof material>
-Sample-
A two-layered soundproofing material sample A to D (without an intermediate film) 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-
＜防音材の特性評価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防音材サンプルＦ（中間膜なし）を作製した。チップ材層２１には、先の特性評価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 soundproof material sample F (without an intermediate film) 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、上記三層構造の防音材サンプル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, regarding the soundproof material sample F having the three-layer structure, the normal incident sound absorption coefficient in the non-compressed state and the normal incident sound absorption coefficient in each compressed state in which the
図８と図１０とから、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。
From FIG. 8 and FIG. 10, the sound absorption coefficient in the uncompressed state is higher than that of the previous sample B at 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
＜防音材の特性評価３＞
−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と中間膜層２４とよりなる四層構造の防音材サンプルＧを作製した。防音材サンプルＧの中間膜層２４は、チップ材層２１の厚さ方向の中央位置に配置した。
<
-Sample-
A soundproofing material sample G having a four-layer structure including a
サンプルＧのチップ材層２１には、先の特性評価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。サンプルＧの入射側皮膜層２２及び背面側皮膜層２３には、先の特性評価１，２の結果を踏まえて、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。サンプルＧの中間膜層２４には、厚さ０．０８ｍｍ程度の非通気性（流れ抵抗値が１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上）のポリエチレンシートを採用した。
For the
−特性評価−
上記サンプルＧの非圧縮状態での垂直入射吸音率を先のケースと同じ方法で測定した。その結果をサンプルＦ（非圧縮状態）の結果と共に図１１に示す。
-Characterization-
The normal incident sound absorption coefficient of the sample G in an uncompressed state was measured by the same method as in the previous case. The result is shown in FIG. 11 together with the result of sample F (uncompressed state).
サンプルＧは、サンプルＦよりも吸音率ピーク位置が低周波数側にシフトし、その吸音率のピーク値もサンプルＧはサンプルＦよりも高くなっている。サンプルＧでは、非通気性中間膜層２４の共振による吸音作用によって、中間膜なしのサンプルＦの吸音率ピーク位置（１２５０Ｈｚ付近）よりも、低周波数側の１０００Ｈｚ付近の吸音効果が高くなったものと認められる。
The sound absorption coefficient peak position of sample G is shifted to the lower frequency side than that of sample F, and the peak value of the sound absorption coefficient of sample G is also higher than that of sample F. In sample G, the sound absorption effect due to resonance of the non-breathable
また、サンプルＧでは、上述の如く吸音率ピーク位置が低周波数側にシフトとしているものの、高周波数側の吸音率の低下はそれほど大きくない。サンプルＧのチップ材層２１には非通気性中間膜層２４が設けられているものの、この中間膜層２４と入射側皮膜層２２との間に存する発泡弾性体チップがサンプルＦの発泡弾性体チップと同じく吸音作用を発揮したためであると考えられる。
In Sample G, although the sound absorption coefficient peak position is shifted to the low frequency side as described above, the decrease in the sound absorption coefficient on the high frequency side is not so great. Although the non-breathable
従って、非通気性中間膜層２４を有するサンプルＧの防音材によれば、車両のインナーフェンダーに装着することにより、１０００Ｈｚ付近のエンジン音やロードノイズの低減に有効であるということができる。
Therefore, according to the soundproof material of sample G having the non-breathable
また、チップ材層２１における非通気性中間膜層２４の位置を入射側皮膜層２２に近づけると、図１１に矢符Ａで示すように、吸音率のピーク位置が低周波数側にシフトする。これは、非通気性中間膜層２４が低周波数側の音を受けやすくなるとともに、この中間膜層２４よりも入射側に存する高周波数側の吸音に効果がある発泡弾性体チップの量が少なくなるためである。また、チップ材層２１における非通気性中間膜層２４の位置を背面側皮膜層２３に近づけると、図１１に矢符Ｂで示すように、吸音率のピーク位置が高周波数側にシフトする。これは、中間膜層２４による低周波数側の吸音効果が小さくなる一方、この中間膜層２４よりも入射側に存する高周波数側の吸音に効果がある発泡弾性体チップの量が多くなるためである。
Further, when the position of the air-impermeable
従って、チップ材層２１における非通気性中間膜層２４の位置の調整により、吸音に関する所望の周波数特性を得ることができる。
Therefore, by adjusting the position of the non-breathable
＜防音材の特性評価４＞
−サンプルＨ−
チップ材層２１と入射側皮膜層２２と背面側皮膜層２３と中間膜層２４とよりなる四層構造の防音材サンプルＨを作製した。防音材サンプルＨの中間膜層２４は、チップ材層２１の厚さ方向の中央位置に配置した。
<
-Sample H-
A soundproof material sample H having a four-layer structure including a
チップ材層２１には、先の特性評価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の面密度は２．５ｋｇ／ｍ２であり、非圧縮状態での厚さ方向の流れ抵抗値は２×１０３Ｎｓ／ｍ４である。入射側皮膜層２２及び背面側皮膜層２３には、流れ抵抗値が４×１０５Ｎｓ／ｍ４である厚さ０．５５ｍｍの不織布を採用した。中間膜層２４には、厚さ０．０８ｍｍ程度の非通気性（流れ抵抗値が１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上）のポリエチレンシートを採用した。
For the
−サンプルＩ−
チップ材層２１と入射側皮膜層２２と背面側皮膜層２３と２枚の中間膜層２４とよりなる五層構造の防音材サンプルＩを作製した。２枚の中間膜層２４は、チップ材層２１を厚さ方向に三等分するように配置した。チップ材、チップ材層２１の面密度及び流れ抵抗値はサンプルＨと同じであり、入射側皮膜層２２及び背面側皮膜層２３を構成する不織布、並びに中間膜層２４を構成するポリエチレンシートもサンプルＨと同じである。
-Sample I-
A soundproofing material sample I having a five-layer structure comprising a
サンプルＪ−
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防音材サンプルＪ（中間膜層なし）を作製した。チップ材、チップ材層２１の面密度及び流れ抵抗値はサンプルＨと同じであり、入射側皮膜層２２及び背面側皮膜層２３を構成する不織布もサンプルＨと同じである。
Sample J-
A soundproof material sample J (without an intermediate film layer) having a three-layer structure including a
−特性評価−
上記サンプルＨ〜Ｊの非圧縮状態での垂直入射吸音率を先のケースと同じ方法で測定した。但し、いずれのサンプルも背面側皮膜層２３を省いた状態で当該測定を行なった。結果を図１２に示す。中間膜層２４を有するサンプルＨは、低周波数域と高周波数域に現れる吸音率ピーク位置が共に中間膜層がないサンプルＪよりも低周波数側にシフトしているとともに、２５００Ｈｚ付近での吸音率の落ち込みが小さい。２枚の中間膜層２４を有するサンプルＩは、低周波数域と高周波数域に現れる吸音率のピーク値が少し低くなっているが、それらピーク位置がサンプルＨよりもさらに低周波数側にシフトする傾向が見られる。また、中間膜層を有するサンプルＨとＩは約６００Ｈｚ以上においてどちらも吸音率が０．６以上と安定した吸音効果を示しており、中間膜層を有しないサンプルＪの２５００Ｈｚ付近のような大きな落ち込みがみられない。
-Characterization-
The normal incident sound absorption coefficient of the samples H to J in an uncompressed state was measured by the same method as in the previous case. However, the measurement was performed in a state where any of the samples did not include the back
上記サンプルＨ〜Ｊの非圧縮状態での透過損失を、背面側皮膜２３を省くことなく（背面側皮膜２３を設置して）、測定した。結果を図１３に示す。中間膜層２４によって透過損失が大きくなり、遮音性が高くなっていることがわかる。
The transmission loss of the samples H to J in the uncompressed state was measured without omitting the back side film 23 (with the
＜防音材の特性評価５＞
−サンプルＫ，Ｌ−
チップ材として上記ＰＥチップを採用し、他はサンプルＨと同じ構成の防音材サンプルＫ、並びにチップ材として上記ＰＥチップを採用し、他はサンプルＩと同じ構成の防音材サンプルＬを作製した。上記ＰＥチップによるチップ材層の面密度はいずれも２．５ｋｇ／ｍ２である。
<
-Samples K, L-
The PE chip was used as the chip material, the other soundproofing material sample K having the same configuration as the sample H, the PE chip was used as the chip material, and the other soundproofing material sample L was manufactured having the same configuration as the sample I. The surface density of the chip material layer by the PE chip is 2.5 kg / m 2 .
−特性評価−
上記サンプルＫ，Ｌの非圧縮状態での垂直入射吸音率を先のケースと同じ方法（背面側皮膜層２３を省いた状態）で測定した結果を先のサンプルＪの結果と共に図１４に示す。サンプルＫ，Ｌは図１２の対応するサンプルＨ，Ｉ各々と同様の吸音特性を示している。但し、サンプルＬは対応するサンプルＩよりも高周波数側における吸音率ピーク位置が高周波数側にずれ、且つそのピーク値も高くなっている。
-Characterization-
FIG. 14 shows the results of measuring the normal incident sound absorption coefficient of the samples K and L in the uncompressed state by the same method as in the previous case (the state in which the back
上記サンプルＫの非圧縮状態（背面側皮膜層２３あり）での透過損失を測定した結果を先のサンプルＪの結果と共に図１５に示す。サンプルＫはサンプルＪよりも透過損失が大きくなっているが、図１３の対応するサンプルＨと比べると、サンプルＫの透過損失は低周波数側で大きく、高周波数側で小さいという結果になっている。 FIG. 15 shows the result of measuring the transmission loss of the sample K in the uncompressed state (with the back-side coating layer 23) together with the result of the previous sample J. The sample K has a transmission loss larger than that of the sample J, but the transmission loss of the sample K is larger on the low frequency side and smaller on the high frequency side than the corresponding sample H in FIG. .
＜防音材の特性評価６＞
−サンプルＭ，Ｎ−
チップ材として上記混合チップ（発泡弾性体チップとＰＥチップとを１：１の質量比で混合）を採用し、他はサンプルＨと同じ構成の防音材サンプルＭ、並びにチップ材として上記混合チップを採用し、他はサンプルＩと同じ構成の防音材サンプルＮを作製した。上記混合チップによるチップ材層の面密度はいずれも２．５ｋｇ／ｍ２である。
<
-Sample M, N-
The above-mentioned mixed chip (a foamed elastic chip and a PE chip are mixed at a mass ratio of 1: 1) is used as a chip material, and the other is the soundproof material sample M having the same configuration as the sample H, and the mixed chip as a chip material. The soundproofing material sample N having the same configuration as that of the sample I was employed. The surface density of the chip material layer by the mixed chip is 2.5 kg / m 2 .
−特性評価−
上記サンプルＭ，Ｎの非圧縮状態での垂直入射吸音率を先のケースと同じ方法（背面側皮膜層２３を省いた状態）で測定した結果を先のサンプルＪの結果と共に図１６に示す。サンプルＭ，Ｎは図１２の対応するサンプルＨ，Ｉ各々と同様の吸音特性を示している。
-Characterization-
FIG. 16 shows the results of measuring the normal incident sound absorption coefficient of the samples M and N in the uncompressed state by the same method as in the previous case (the state in which the back
上記サンプルＭの非圧縮状態（背面側皮膜層２３あり）での透過損失を測定した結果を先のサンプルＪの結果と共に図１７に示す。サンプルＭは、サンプルＪよりも透過損失が大きくなっている。また、図１３のサンプルＨ、図１５のサンプルＫ及び図１７サンプルＭを比べると、サンプルＭはサンプルＨ及びサンプルＫの中間的な透過損失特性を示していることがわかる。 FIG. 17 shows the result of measuring the transmission loss of the sample M in the uncompressed state (with the back side coating layer 23) together with the result of the previous sample J. Sample M has a larger transmission loss than sample J. Further, comparing the sample H in FIG. 13, the sample K in FIG. 15, and the sample M in FIG. 17, it can be seen that the sample M exhibits an intermediate transmission loss characteristic between the sample H and the sample K.
また、図１２〜図１７によれば、吸音特性及び遮音特性は、チップ材の種類（発泡弾性体チップ、ＰＥチップ及び混合チップ）によって少し異なるが、大差はなく、いずれのチップ材を採用しても良好な吸音特性及び遮音特性が得られることがわかる。 Further, according to FIGS. 12 to 17, the sound absorption characteristics and the sound insulation characteristics are slightly different depending on the type of chip material (foamed elastic chip, PE chip and mixed chip), but there is no great difference, and any chip material is adopted. However, it can be seen that good sound absorption characteristics and sound insulation characteristics can be obtained.
＜背面側皮膜層について＞
背面側皮膜層２３については、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場合がある。これにより、背面側皮膜層２３の遮音効果を発揮して防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。よって、防音材をタイヤによる跳ね上げ水がかかりやすいインナーフェンダーに使用したときの防音性能の維持、防音材の耐久性の向上に有利になる。
<Back side coating layer>
About the back side membrane | film |
＜その他＞
上記実施形態では、入射側皮膜層２２が通気性を有するが、遮音効果を高めるために、入射側皮膜層２２を非通気性にしてもよい。上記実施形態では、本発明に係る防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防音材を利用することができる。
<Others>
In the said embodiment, although the incident side membrane | film |
１ 車両
２ フロントフェンダー
５ インナーフェンダー
６ 防音材
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
２４ 中間膜層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
上記チップ材層が皮膜層で覆われており、
上記チップ材層に該チップ材層を複数の層に分ける非通気性の中間膜層を備えていることを特徴とする防音材。 Provided with a chip material layer containing a large number of chip materials,
The chip material layer is covered with a coating layer,
A soundproofing material comprising a non-breathable intermediate film layer that divides the chip material layer into a plurality of layers in the chip material layer.
上記チップ材層を覆う一方の皮膜層が通気性を有することを特徴とする防音材。 In claim 1,
A soundproofing material, wherein one of the coating layers covering the chip material layer has air permeability.
上記チップ材層の防音の対象とする音が入射する側の面が通気性を有する入射側皮膜層で覆われていることを特徴とする防音材。 In claim 1 or claim 2,
A soundproofing material characterized in that the surface of the chip material layer on which sound targeted for soundproofing is incident is covered with a light-incident side coating layer.
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、
上記入射側皮膜層は、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防音材。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The chip material layer has a flow resistance value in the thickness direction of the order of 10 3 Ns / m 4 ,
The incident-side coating 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 .
上記非通気性の中間膜層は、その厚さ方向の流れ抵抗値が１０９Ｎｓ／ｍ４以上であることを特徴とする防音材。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The non-breathable intermediate film layer has a flow resistance value in the thickness direction of 10 9 Ns / m 4 or more.
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防音材。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
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. Soundproofing 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防音材。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
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. .03g / cm 3 or more 0.5 g / cm 3 soundproofing material, characterized in that less.
扁平袋に多数のチップ材が封入されてなり、
上記扁平袋は、その内部が隔膜によって片面側の空間部とその反対側の空間部とに仕切られていて、上記多数のチップ材は、上記両空間部各々に充填されており、
上記扁平袋の両面が上記皮膜層を形成し、上記扁平袋の隔膜が上記中間膜層を形成し、上記両空間部に充填された上記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防音材。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
A lot of chip materials are enclosed in a flat bag,
The flat bag is partitioned into a space portion on one side and a space portion on the opposite side by a diaphragm, and the plurality of chip materials are filled in each of the space portions,
Both sides of the flat bag form the film layer, the diaphragm of the flat bag forms the intermediate film layer, and the chip material filled in the space portions forms the chip material layer. A soundproofing material.
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防音材。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
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 soundproofing 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ゴム及び／又はポリエチレンからなることを特徴とする防音材。 In any one of Claims 1 thru | or 9,
The chip material is made of EPDM rubber and / or polyethylene.
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| JP2012150523 | 2012-07-04 | ||
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|---|---|---|---|---|
| JP2019219466A (en) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 株式会社 照和樹脂 | Sound absorption member |
| JP2020016072A (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社竹中工務店 | Sound absorbing structure |
| KR102306039B1 (en) * | 2020-12-30 | 2021-09-28 | 코리아웨코스타 주식회사 | Vehicle wheel guard and manufacturing method thereof |
-
2013
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