JPH09256503A - Sound absorbing material - Google Patents
Sound absorbing materialInfo
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- JPH09256503A JPH09256503A JP8066655A JP6665596A JPH09256503A JP H09256503 A JPH09256503 A JP H09256503A JP 8066655 A JP8066655 A JP 8066655A JP 6665596 A JP6665596 A JP 6665596A JP H09256503 A JPH09256503 A JP H09256503A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は吸音材に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sound absorbing material.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、以下の〜に挙げる用途に吸音
材が使用されている。 リスニングルーム、楽器練習室等の内装材として用い
る。室内の音響特性が問題となる部屋で、室内残響時間
特性および反射特性等を制御するための仕上げ用の内装
材として用いる。2. Description of the Related Art Conventionally, sound absorbing materials have been used for the following applications. Used as interior materials for listening rooms, musical instrument practice rooms, etc. It is used as a finishing interior material for controlling indoor reverberation time characteristics, reflection characteristics, and the like in a room where acoustic characteristics in the room are problematic.
【0003】壁、天井の充填材として用いる。遮音特
性が要求される部屋では、壁や天井の遮音性能を向上さ
せるために二重パネル構造を採用することが多い。これ
らのパネル間に吸音材を充填してさらに性能を上げるた
めに用いる。 その他、吸音ダクトの内貼り用、騒音を発生する機器
の防音カバーの内貼り用等に用いる。Used as a filler for walls and ceilings. In rooms where sound insulation properties are required, a double panel structure is often employed to improve the sound insulation performance of walls and ceilings. The space between these panels is filled with a sound absorbing material and used to further improve the performance. In addition, it is used for sticking inside sound absorbing ducts and inside soundproof covers of equipment that generates noise.
【0004】これらの用途に使用される従来の吸音材
は、発泡ウレタン、グラスウール等の素材の多孔性を利
用したものである。その吸音機構は、音波が発泡ウレタ
ン、グラスウール等の連通した気泡や孔の中に入射する
と、連通した気泡や孔は複雑な断面形状をした連続気泡
であるため、音波の伝播の過程で気泡壁面との粘性摩擦
等によって音圧が低下し、その結果、音波エネルギーが
吸音材中に吸収されるものと考えられている。Conventional sound absorbing materials used in these applications utilize the porosity of materials such as urethane foam and glass wool. The sound absorption mechanism is based on the fact that when sound waves enter into communicating bubbles or holes such as urethane foam or glass wool, the communicating bubbles or holes are open cells with a complicated cross-sectional shape. It is considered that the sound pressure is reduced by viscous friction or the like, and as a result, sound wave energy is absorbed in the sound absorbing material.
【0005】多孔質材の吸音率は、音波の周波数が高く
なるほど、また厚みが増すほど大きいのに、低周波数域
(特に、250Hz以下)の音波に対しては小さい。多
孔質材の厚みが増せば、低周波数域の吸音率を上げるこ
とができる。しかしながら、部屋の内装材として多孔質
材を使用した場合に多孔質材が厚いと、部屋が狭くなる
という問題が生じる。ダクトの内貼りとして使用した場
合に多孔質材が厚いと、空気の通路が狭くなってしまう
という問題が生じる。したがって、多孔質材の厚みを増
やして低周波数域の吸音率を上げるという方法は適切な
方法ではない。The sound absorption coefficient of the porous material increases as the frequency of the sound wave increases and as the thickness increases, but is small for the sound wave in the low frequency range (particularly 250 Hz or less). If the thickness of the porous material is increased, the sound absorption in the low frequency range can be increased. However, when a porous material is used as the interior material of a room, if the porous material is thick, there is a problem that the room becomes narrow. If the porous material is thick when used as an inner lining of a duct, there is a problem that the air passage is narrowed. Therefore, a method of increasing the thickness of the porous material to increase the sound absorption coefficient in a low frequency range is not an appropriate method.
【0006】これとは別の観点で、本出願人は、多孔質
材とは異なる低周波数域において十分な吸音率を有する
吸音材として、低周波数帯域の音波に対して吸音効果が
ある粉体の振動を利用した吸音材を提案している(特願
平2−294220、特願平4−120103、特願平
4−120103、特願平6−176295等)。この
ような粉体を利用した吸音材であっても、低周波数域に
おいて、より優れた吸音性能を得るためには、上記と同
様に、粉体層を厚くする必要があり、実際に粉体を利用
した吸音材を使用する場合に、材料としての取り扱い性
が低下し、このような吸音材を使用中に粉体のこぼれ、
偏り等に起因する性能劣化があるという問題がある。From another point of view, the applicant of the present invention, as a sound absorbing material having a sufficient sound absorption coefficient in a low frequency range different from that of the porous material, is a powder having a sound absorbing effect on sound waves in a low frequency band. Have proposed a sound absorbing material utilizing the vibration of Japanese Patent Application No. 2-294220, Japanese Patent Application No. 4-120103, Japanese Patent Application No. 4-120103, Japanese Patent Application No. 6-176295 and the like. Even with sound absorbing materials that use such powders, in order to obtain better sound absorbing performance in the low frequency range, it is necessary to thicken the powder layer as in the above case. When using a sound absorbing material utilizing, the handling property as a material decreases, and powder spillage during use of such a sound absorbing material,
There is a problem that there is performance deterioration due to bias and the like.
【0007】これらを改善するために、本出願人は、材
料としての取り扱い性を向上させるために、吸音性粉体
層の音波が透過する側に多孔質材層を積層させることに
よって、粉体層の厚みを大幅に減らした吸音材を提案し
ている(特願平6−257217)。さらに、本出願人
は、吸音特性に優れた粉体をシート状に成形した粉体保
持シートを提案している。この粉体保持シートは、粉体
層の厚みが薄く切断・加工が可能であり、材料としての
取り扱い性が高く、粉体のこぼれ、偏り等に起因する性
能劣化はみられず、低周波数帯域の音波に対して吸音特
性が優れた吸音材である。[0007] In order to improve these, the applicant of the present invention, in order to improve the handleability as a material, by laminating a porous material layer on the sound wave transmitting side of the sound absorbing powder layer, A sound-absorbing material having a significantly reduced layer thickness is proposed (Japanese Patent Application No. 6-257217). Further, the present applicant has proposed a powder holding sheet in which a powder having excellent sound absorbing characteristics is formed into a sheet shape. This powder holding sheet has a thin powder layer that can be cut and processed, has high handleability as a material, and does not show performance deterioration due to powder spills, uneven distribution, etc. The sound absorbing material has excellent sound absorbing characteristics against the sound wave of.
【0008】しかし、現在では、これら吸音材よりも、
低周波数域において吸音率がさらに高く、厚みがより薄
いものの開発が望まれている。また、粉体を利用した吸
音材については、低周波数域において吸音率が高く、厚
みがより薄い吸音材の開発が望まれているのが現状であ
る。粉体を利用した吸音材が、経時安定性が高く、性能
劣化がないとさらに望ましい。However, at present, rather than these sound absorbing materials,
It is desired to develop a material having higher sound absorption coefficient and lower thickness in the low frequency range. In addition, regarding the sound absorbing material using powder, it is the current situation that development of a sound absorbing material having a high sound absorbing coefficient in a low frequency region and a thinner thickness is desired. It is more desirable that a sound absorbing material using powder has high stability over time and does not deteriorate in performance.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、厚みが薄くても低周波数域での吸音率が高
く、材料としての取り扱い性に優れた吸音材を提供する
ことである。The problem to be solved by the present invention is to provide a sound absorbing material which has a high sound absorption coefficient in a low frequency range even if the thickness is thin and is excellent in handleability as a material. .
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の吸音材
は、粉体粒子をバインダーを介して互いに接着し成形し
てなる吸音材であって、ヤング率が1.0×106N/m2
以下であることを特徴とする。前記粉体粒子からなる粉
体が、0.1〜1000μmの平均粒径と0.1〜1.
5g/cm3 の範囲のかさ密度とを有すると好ましい。The first sound-absorbing material of the present invention is a sound-absorbing material formed by adhering powder particles to each other through a binder and molding them, and having a Young's modulus of 1.0 × 10 6 N. / m 2
It is characterized by the following. A powder composed of the powder particles has an average particle diameter of 0.1 to 1000 μm and 0.1 to 1.
It preferably has a bulk density in the range of 5 g / cm 3 .
【0011】前記粉体粒子が、粒状粒子とこの粒状粒子
の表面に付着した微小繊維体とからなり、前記微小繊維
体が1×102N/m以下のバネ定数を有すると好ましい。
本発明の第2の吸音材は、粒状粒子と、この粒状粒子の
表面に付着したバネ定数1×102N/m以下の微小繊維体
と、バインダーとを含み、このバインダーを介して前記
微小繊維体同士が接着することによって前記粒状粒子が
互いに接着され成形されてなる吸音材であって、ヤング
率が1.0×106N/m2 以下であることを特徴とする。It is preferable that the powder particles are composed of granular particles and fine fiber bodies attached to the surfaces of the granular particles, and the fine fiber bodies have a spring constant of 1 × 10 2 N / m or less.
The second sound absorbing material of the present invention comprises granular particles, a fine fiber body having a spring constant of 1 × 10 2 N / m or less attached to the surface of the granular particles, and a binder. A sound-absorbing material formed by bonding and molding the above-mentioned granular particles by bonding fibrous bodies to each other, and having a Young's modulus of 1.0 × 10 6 N / m 2 or less.
【0012】本発明の第3の吸音材は、上記吸音材と、
この吸音材の表面に積層された多孔質材とを備え、前記
多孔質材は10〜500kg/cm3のかさ密度と1.0×1
03〜1.0×108 N/m2のヤング率とを有し、前記吸
音材側が音波の入射側となっている。A third sound absorbing material of the present invention is the above sound absorbing material,
A porous material laminated on the surface of the sound absorbing material, the porous material having a bulk density of 10 to 500 kg / cm 3 and 1.0 × 1.
It has a Young's modulus of 0 3 to 1.0 × 10 8 N / m 2 , and the sound absorbing material side is the sound wave incident side.
【0013】[0013]
〔第1および第2の吸音材〕本発明の第1の吸音材は、
たとえば、図1に示すような構造の成形体である。この
吸音材は、粉体粒子をバインダーを介して互いに接着し
成形してなる吸音材であって、そのヤング率が1.0×
106N/m2 以下である。吸音材のかさ密度については特
に限定はないが、たとえば、100〜700kg/cm3であ
ると好ましい。[First and Second Sound Absorbing Material] The first sound absorbing material of the present invention is
For example, it is a molded product having a structure as shown in FIG. This sound absorbing material is a sound absorbing material formed by adhering powder particles to each other via a binder, and having a Young's modulus of 1.0 ×.
It is 10 6 N / m 2 or less. The bulk density of the sound absorbing material is not particularly limited, but is preferably 100 to 700 kg / cm 3 , for example.
【0014】粉体粒子としては、たとえば、粒子の振動
により吸音作用を発現する粉体粒子が用いられ、好まし
いものとして後述のものを使用することができる。第1
の吸音材の内部の構造は、たとえば図2に示すような構
造を有する。粉体粒子1はバインダー3を介して接触点
2において互いの粉体粒子1が振動可能になるように接
着されており、これによって吸音材は成形されたもの、
すなわち成形体となっている。As the powder particles, for example, powder particles exhibiting a sound absorbing action due to vibration of the particles are used, and the following particles can be preferably used. First
The internal structure of the sound absorbing material has a structure as shown in FIG. 2, for example. The powder particles 1 are bonded to each other via a binder 3 at a contact point 2 so that the powder particles 1 can vibrate, whereby a sound absorbing material is molded,
That is, it is a molded body.
【0015】通常、低周波数域で吸音性を発揮する粉体
粒子からなる層のヤング率は1.0×104 〜1.0×
106N/m2 であるため、バインダーを用いる粉体粒子の
成形は、得られる成形体のヤング率の増大をおこさない
ように行う必要がある。バインダーとしては、バインダ
ーを介して粉体粒子を互いに接着し成形してなる吸音材
のヤング率が1.0×106N/m2 以下になるものであれ
ば特に限定はなく、たとえば、ポリエチレン樹脂、ポリ
スチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、フ
ェノール樹脂、ユリア樹脂等の樹脂バインダー;コーン
スターチ、タピオカ等の天然デンプン;PVAc(酢酸
ビニル)等の水性バインダー等を挙げることができる。Usually, the Young's modulus of a layer made of powder particles exhibiting sound absorbing properties in the low frequency range is 1.0 × 10 4 to 1.0 ×.
Since it is 10 6 N / m 2, it is necessary to mold the powder particles using the binder so as not to increase the Young's modulus of the obtained molded body. The binder is not particularly limited as long as it has a Young's modulus of 1.0 × 10 6 N / m 2 or less for the sound absorbing material formed by adhering powder particles to each other via the binder and molding the same. Resin binders such as resins, polystyrene resins, methacrylic resins, polyurethane resins, phenol resins and urea resins; natural starch such as corn starch and tapioca; and aqueous binders such as PVAc (vinyl acetate).
【0016】バインダーを粉体粒子に付着させて、バイ
ンダーを介して互いに接着し成形する方法としては、た
とえば、粉体粒子を攪拌させながら、スプレー等でバイ
ンダーを塗布した後、型枠等に入れて成形する方法、流
動層装置等を用いて、流動中の粉体粒子の表面にバイン
ダーをコーティングさせた後、型枠等に入れて加熱成形
する方法等を挙げることができる。A method of adhering the binder to the powder particles and adhering them to each other via the binder to form the binder particles is, for example, applying the binder by spraying while stirring the powder particles, and then putting it in a mold or the like. And the like, a method of coating a binder on the surface of the powder particles that are flowing using a fluidized bed apparatus, and then placing the binder in a mold or the like and performing heat molding.
【0017】なお、使用するバインダーの種類およびバ
インダー付着方法については、上記から適宜選択するこ
とができる。粉体粒子としては、粉体粒子からなる粉体
が、0.1〜1000μmの平均粒径と0.1〜1.5
g/cm3 の範囲のかさ密度とを有するもの、または、粉体
粒子からなる粉体が、粒状粒子と前記粒状粒子の表面に
付着した微小繊維体とからなる粉体で、微小繊維体が1
×102N/m以下のバネ定数を有するものが挙げられる。The type of binder used and the method of attaching the binder can be appropriately selected from the above. As the powder particles, powder composed of powder particles has an average particle diameter of 0.1 to 1000 μm and 0.1 to 1.5 μm.
Those having a bulk density in the range of g / cm 3 , or a powder composed of powder particles is a powder composed of granular particles and microfibers attached to the surfaces of the granular particles, and the microfibers are 1
An example is one having a spring constant of × 10 2 N / m or less.
【0018】粉体としては、0.1〜1000μmの平
均粒径と0.1〜1.5g/cm3 の範囲のかさ密度とを有
する粉体が望ましい。平均粒径またはかさ密度が前記範
囲を外れると、低音域での吸音特性に劣るおそれがあ
る。低音域での吸音特性をより高めるという点からは、
粉体として、1〜300μmの平均粒径と0.1〜0.
8g/cm3 の範囲のかさ密度とを有する粉体がより望まし
い。本発明に用いられる粉体としては、フラット型また
はピーク型の、吸音率の周波数特性と持つものが挙げら
れる。吸音率の周波数特性がフラット型またはピーク型
でないと、低音域での吸音特性に劣るおそれがある。The powder is preferably a powder having an average particle size of 0.1 to 1000 μm and a bulk density in the range of 0.1 to 1.5 g / cm 3 . If the average particle diameter or the bulk density is out of the above range, the sound absorption characteristics in the low sound range may be deteriorated. From the viewpoint of further enhancing the sound absorption characteristics in the low range,
As a powder, an average particle size of 1 to 300 μm and 0.1 to 0.
More desirable is a powder having a bulk density in the range of 8 g / cm 3 . Examples of the powder used in the present invention include flat type and peak type powders having sound absorption frequency characteristics. Unless the frequency characteristics of the sound absorption coefficient are flat type or peak type, the sound absorption characteristics in the low sound range may be inferior.
【0019】フラット型の、吸音率の周波数特性を有す
るとは、特定の周波数以上の周波数の音波が入射した時
に、ほぼ一定の吸音率を有することである。ここで、特
定の周波数は、粉体層の厚みによって変化するため、そ
の値には特に限定はない。フラット型の、吸音率の周波
数特性を有する粉体としては、 ・バーミキュライト(平均粒径:200〜400μm,
かさ密度:0.1g/cm3) ・湿式シリカ(平均粒径:400〜500μm,かさ密
度:約0.1〜0.2g/cm3 ) ・軟質炭酸カルシウム(平均粒径:1〜2μm,かさ密
度:約0.4g/cm3 ) ・ナイロンパウダー(平均粒径:180〜500μm,
かさ密度:約0.5g/cm 3 ) ・フェライト仮焼品(平均粒径:1.3〜1.5μm,
かさ密度:約1.0g/cm 3 ) ・金マイカ(平均粒径:650μm,かさ密度:約0.
5〜0.6g/cm3 ) 等が挙げられ、それぞれ単独で使用されたり、あるい
は、2以上の粉体が併用されたりする。Flat type, having frequency characteristics of sound absorption coefficient
Is when a sound wave with a frequency above a certain frequency is incident
In addition, it has a substantially constant sound absorption coefficient. Where special
Since the constant frequency changes depending on the thickness of the powder layer,
There is no particular limitation on the value of. Flat type, sound absorption frequency
The powder having several characteristics includes: vermiculite (average particle size: 200 to 400 μm,
Bulk density: 0.1g / cmThree) ・ Wet silica (average particle size: 400-500 μm, bulky
Degree: About 0.1-0.2g / cmThree) ・ Soft calcium carbonate (average particle size: 1-2 μm, bulky)
Degree: About 0.4g / cmThree) Nylon powder (average particle size: 180-500 μm,
Bulk density: About 0.5g / cm Three) ・ Ferrite calcined product (average particle size: 1.3-1.5 μm,
Bulk density: about 1.0 g / cm Three) Gold mica (average particle size: 650 μm, bulk density: about 0.
5 to 0.6 g / cmThree) Etc., each used alone, or
, Two or more powders are used together.
【0020】ピーク型の吸音率の周波数特性を有すると
は、吸音率の周波数特性曲線が上に凸の極大値を有する
ことである。ここで、上に凸の極大値となる周波数は、
粉体層の厚みによって変化するため、その値には特に限
定はない。ピーク型の吸音率の周波数特性を有する粉体
としては、シリカ、マイカ、タルク等が挙げられる。よ
り具体的には、たとえば、 ・金マイカ(平均粒径:40μm,かさ密度:約0.4
g/cm3 ) ・湿式シリカ(平均粒径:7〜150μm,かさ密度:
約0.1〜0.3g/cm3) ・球状シリカ(平均粒径:3〜28μm,かさ密度:約
0.3〜0.9g/cm3 ) ・タルク(平均粒径:1.5〜9.4μm,かさ密度:
約0.3〜0.5g/cm3) ・アクリル樹脂微粉体(平均粒径:1〜2μm,かさ密
度:約0.3g/cm3 ) ・ケイ酸カルシウム粉体(平均粒径:20〜30μm,
かさ密度:約0.1g/cm 3 ) ・パーライト粉体(平均粒径:100〜150μm,か
さ密度:約0.1〜0.2g/cm3 ) ・フッ素樹脂粉体(平均粒径:5〜25μm,かさ密
度:約0.4〜0.5g/cm 3 ) ・ベントナイト(平均粒径:0.3〜3.5μm,かさ
密度:約0.5〜0.8g/cm3 ) ・シラスバルーン(平均粒径:30〜50μm,かさ密
度:約0.2〜0.3g/cm3 ) ・溶融シリカ(平均粒径:5〜32μm,かさ密度:約
0.5〜0.8g/cm3 ) ・炭化ケイ素粉体(平均粒径:0.4〜5.0μm,か
さ密度:約0.6〜1.1g/cm3 ) ・ナイロンパウダー(平均粒径:5〜250μm,かさ
密度:約0.3〜0.5g/cm3 ) ・アクリル樹脂粉体(平均粒径:45μm,かさ密度:
約0.6〜0.7g/cm3) ・炭素繊維粉体(平均繊維径:14〜18μm,繊維
長:100〜200μm,かさ密度:約0.5〜0.6
g/cm3 ) ・二酸化チタン粉体(平均粒径:0.1〜0.25μ
m,かさ密度:約0.5〜0.7g/cm3 ) ・炭酸カルシウム粉体(平均粒径:3〜30μm,かさ
密度:約0.6〜1.0g/cm3 ) ・塩化ビニル樹脂粉体(平均粒径:130μm,かさ密
度:約0.5g/cm3 ) ・バリウムフェライト磁粉(平均粒径:1.8〜2.2
μm,かさ密度:約1.5g/cm3 ) ・シリコーンパウダー(平均粒径:0.3〜0.7μ
m,かさ密度:約0.2〜0.3g/cm3 ) 等が挙げられ、それぞれ単独で使用されたり、あるい
は、2以上の粉体が併用されたりする。With a frequency characteristic of peak type sound absorption coefficient
Has the maximum value of the frequency characteristic curve of the sound absorption coefficient that is convex upward
That is. Here, the frequency that has a convex maximum is
The value is particularly limited because it changes depending on the thickness of the powder layer.
I don't know. Powder with peak-type sound absorption frequency characteristics
Examples thereof include silica, mica, talc and the like. Yo
More specifically, for example, gold mica (average particle size: 40 μm, bulk density: about 0.4
g / cmThree) ・ Wet silica (average particle size: 7 to 150 μm, bulk density:
About 0.1-0.3g / cmThree) ・ Spherical silica (average particle size: 3 to 28 μm, bulk density: approx.
0.3-0.9 g / cmThree) Talc (average particle size: 1.5 to 9.4 μm, bulk density:
About 0.3-0.5g / cmThree・ Acrylic resin fine powder (average particle size: 1-2 μm, bulky)
Degree: About 0.3g / cmThree) Calcium silicate powder (average particle size: 20 to 30 μm,
Bulk density: about 0.1 g / cm Three・ Perlite powder (average particle size: 100-150 μm,
Density: About 0.1-0.2g / cmThree) Fluororesin powder (average particle size: 5-25 μm, bulky)
Degree: About 0.4-0.5g / cm Three) ・ Bentonite (average particle size: 0.3-3.5 μm, bulk
Density: About 0.5-0.8g / cmThree) Shirasu balloon (average particle size: 30-50 μm, bulky)
Degree: About 0.2-0.3g / cmThree) ・ Fused silica (average particle size: 5 to 32 μm, bulk density: approx.
0.5-0.8g / cmThree) ・ Silicon carbide powder (average particle size: 0.4 to 5.0 μm,
Density: about 0.6 to 1.1 g / cmThree) ・ Nylon powder (average particle size: 5-250 μm, bulk
Density: About 0.3-0.5g / cmThree) ・ Acrylic resin powder (average particle size: 45 μm, bulk density:
About 0.6-0.7g / cmThree) ・ Carbon fiber powder (average fiber diameter: 14-18 μm, fiber
Length: 100-200 μm, Bulk density: About 0.5-0.6
g / cmThree・ Titanium dioxide powder (average particle size: 0.1 to 0.25μ)
m, bulk density: about 0.5-0.7 g / cmThree) Calcium carbonate powder (average particle size: 3 to 30 μm, bulk
Density: About 0.6-1.0g / cmThree) ・ Vinyl chloride resin powder (average particle size: 130 μm, bulky)
Degree: about 0.5g / cmThreeBarium ferrite magnetic powder (average particle size: 1.8 to 2.2)
μm, bulk density: about 1.5g / cmThree) ・ Silicone powder (average particle size: 0.3-0.7μ)
m, bulk density: about 0.2 to 0.3 g / cmThree) Etc., each used alone, or
, Two or more powders are used together.
【0021】粉体として、粒状粒子と前記粒状粒子の表
面に付着した微小繊維体とからなる粉体で、微小繊維体
が1×102N/m以下(好ましくはバネ定数10N/m 以
下)のバネ定数を有する粉体を用いることがより一層望
ましい。この粉体を用いることにより、低音域での吸音
特性がより向上する。微小繊維体のバネ定数が前記範囲
を外れると、低音域での吸音特性に劣るおそれがある。
なお、粒状粒子からなる粉体としては、たとえば、上述
した、0.1〜1000μmの平均粒径と0.1〜1.
5g/cm3 の範囲のかさ密度とを有する粉体であり、好ま
しくは、1〜300μmの平均粒径と0.1〜0.8g/
cm3 の範囲のかさ密度とを有する粉体が望ましい。The powder is a powder composed of granular particles and fine fiber bodies attached to the surface of the granular particles, and the fine fiber bodies are 1 × 10 2 N / m or less (preferably the spring constant is 10 N / m or less). It is even more desirable to use a powder having a spring constant of By using this powder, the sound absorption characteristics in the low sound range are further improved. If the spring constant of the fine fiber body deviates from the above range, the sound absorption characteristics in the low sound range may be deteriorated.
As the powder made of granular particles, for example, the above-mentioned average particle diameter of 0.1 to 1000 μm and 0.1 to 1.
A powder having a bulk density in the range of 5 g / cm 3 , preferably having an average particle size of 1 to 300 μm and 0.1 to 0.8 g /
A powder having a bulk density in the cm 3 range is desirable.
【0022】具体的には、図3に示すように、粒状粒子
4からなる粉体の該粒状粒子4の表面に微小繊維体5か
らなる粉体の該微小繊維体5を付けることで、粒状粒子
4からなる粉体よりさらに吸音特性を低音域化して、低
周波域での吸音性能を高めることができ、成形体の厚み
をより低減して取扱い性を向上させることが可能とな
る。Specifically, as shown in FIG. 3, by attaching the fine fibrous bodies 5 of the fine fibrous bodies 5 to the surfaces of the fine grained particles 4 of the fine grained particles 4, It is possible to further lower the sound absorption characteristics of the powder made of the particles 4 to enhance the sound absorption performance in the low frequency range, and it is possible to further reduce the thickness of the molded body and improve the handleability.
【0023】粒状粒子に付着させる微小繊維体として
は、金属ウィスカーなどのウィスカー、プラスティック
繊維、植物繊維、ガラス繊維やそれらが凝集した構造体
等が用いられる。より具体的には、チタン酸カリウムウ
ィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、酸化亜鉛ウィスカ
ー、ケイ酸カルシウム針状粉体、セピオライト等が挙げ
られる。繊維径および繊維長についても特に限定はされ
ないが、通常平均繊維径が0.1〜10μmの範囲であ
り、繊維長は数μmから数十μmまでの範囲内である。As the fine fibrous bodies to be attached to the granular particles, whiskers such as metal whiskers, plastic fibers, plant fibers, glass fibers and structures in which they are aggregated are used. More specifically, mention may be made of potassium titanate whiskers, silicon carbide whiskers, zinc oxide whiskers, calcium silicate needle powder, sepiolite and the like. Although the fiber diameter and the fiber length are not particularly limited, the average fiber diameter is usually in the range of 0.1 to 10 μm, and the fiber length is in the range of several μm to several tens μm.
【0024】微小繊維体は、これらに限定されるもので
はなく、バネ定数が1×102N/m以下のものであれば良
く、望ましくはバネ定数が10N/m 以下のものである。
さらには、粒状粒子と微小繊維体との混合割合は特に限
定はされないが、粒状粒子からなる粉体と微小繊維体か
らなる粉体との重量比率は、たとえば、20:1〜1:
10の範囲内であり、5:1〜1:3の範囲内が好まし
い。微小繊維体粉体の比率が、前記範囲を外れると低音
域での吸音特性に劣るおそれがある。粒状粒子への微小
繊維体の付着方法についても特に限定はされないが、た
とえば、希釈したバインダーに微小繊維体を混合し、熱
風中を流動している粒状粒子にスプレーする方法や、あ
るいは、熱融着性バインダーをコーティングした粒状粒
子と微小繊維体を混合加熱するという方法などがある。The microfiber body is not limited to these, and may have a spring constant of 1 × 10 2 N / m or less, preferably a spring constant of 10 N / m or less.
Furthermore, the mixing ratio of the granular particles and the fine fiber bodies is not particularly limited, but the weight ratio of the powder of the granular particles and the powder of the fine fiber bodies is, for example, 20: 1 to 1: 1.
It is within the range of 10, and preferably within the range of 5: 1 to 1: 3. If the ratio of the fine fibrous body powder is out of the above range, the sound absorption characteristics in the low sound range may be deteriorated. The method for adhering the microfibers to the granular particles is not particularly limited, but for example, a method in which the microfibers are mixed with a diluted binder and sprayed on the granular particles flowing in hot air, or by thermal fusion There is a method in which granular particles coated with an adhesive binder and fine fiber bodies are mixed and heated.
【0025】第1の吸音材は粉体粒子を含んでおり、そ
の吸音機構を説明する。第1の吸音材(成形体)に音波
が入射すると、粉体粒子を含んだ成形体の縦振動モード
が励起され、そのモードが生じる周波数帯域、すなわち
低周波数域では吸音率が大きくなる。これに対して、通
常、ロックウール、グラスウール等のかさ密度が500
kg/cm3以下の多孔質材では、500Hz以上の中高音域で
吸音特性を示すが、低周波数域での吸音作用はほとんど
ない。第1の吸音材において、吸音率が大きくなる周波
数をピーク周波数(fr1)とすると、fr1は、成形
体のヤング率E、成形体のかさ密度ρ、成形体の厚みt
で次式(1)のように表すことができる。 fr1=(E/ρ)1/2 /4t (1) 成形体のヤング率E、かさ密度ρとしては、前述の示す
ように、ヤング率が1.0×106N/m2 以下で、かさ密
度については特に限定はないが、たとえば、100〜7
00kg/cm3であると好ましい。The first sound absorbing material contains powder particles, and the sound absorbing mechanism will be described. When a sound wave is incident on the first sound absorbing material (molded body), the longitudinal vibration mode of the molded body containing the powder particles is excited, and the sound absorption coefficient increases in the frequency band in which the mode occurs, that is, in the low frequency range. On the other hand, the bulk density of rock wool, glass wool, etc. is usually 500.
A porous material with a weight of less than kg / cm 3 exhibits sound absorbing characteristics in the mid-high range of 500 Hz or higher, but has almost no sound absorbing effect in the low frequency range. In the first sound-absorbing material, when the frequency at which the sound absorption coefficient increases becomes the peak frequency (fr1), fr1 is the Young's modulus E of the molded body, the bulk density ρ of the molded body, and the thickness t of the molded body.
Can be expressed by the following equation (1). fr1 = (E / ρ) 1/2 / 4t (1) As the Young's modulus E and bulk density ρ of the molded body, as described above, the Young's modulus is 1.0 × 10 6 N / m 2 or less, Although the bulk density is not particularly limited, for example, 100 to 7
It is preferably 00 kg / cm 3 .
【0026】なお、成形体のヤング率Eは粉体粒子表面
のバネ定数の大きさにより左右される。通常、粒状粒子
表面のバネ定数は102N/mよりも大きいため、前記微小
繊維体のバネ定数が1×102N/m以下と粒状粒子1個の
バネ定数よりも小さければ、吸音特性をさらに低音域化
することができる。次に、本発明の第2の吸音材は、た
とえば、図1に示すような第1の吸音材と同様の構造の
成形体である。この吸音材は、粒状粒子と、この粒状粒
子の表面に付着したバネ定数1×102N/m以下の微小繊
維体と、バインダーとを含み、このバインダーを介して
前記微小繊維体同士が接着することによって前記粒状粒
子が互いに接着され成形されてなる吸音材であって、ヤ
ング率が1.0×106N/m2以下であることを特徴とす
る。吸音材のかさ密度については特に限定はないが、た
とえば、100〜700kg/cm3であると好ましい。第2
の吸音材において使用される粒状粒子は粒子の振動によ
り吸音作用を発現するものであり、この粒状粒子、粒状
粒子の表面に付着したバネ定数1×102N/m以下の微小
繊維体およびバインダーや、第2の吸音材の製造方法お
よび吸音機構等は、前記第1の吸音材で説明したものと
同様である。The Young's modulus E of the compact depends on the magnitude of the spring constant on the surface of the powder particles. Normally, the spring constant of the surface of the granular particles is larger than 10 2 N / m, so if the spring constant of the microfiber body is 1 × 10 2 N / m or less, which is smaller than the spring constant of one granular particle, the sound absorption characteristic is obtained. Can be further lowered. Next, the second sound absorbing material of the present invention is, for example, a molded body having a structure similar to that of the first sound absorbing material as shown in FIG. The sound absorbing material includes granular particles, a fine fiber body having a spring constant of 1 × 10 2 N / m or less attached to the surface of the granular particle, and a binder, and the fine fiber bodies are bonded to each other via the binder. By doing so, the sound absorbing material is formed by adhering and molding the above-mentioned granular particles, and has a Young's modulus of 1.0 × 10 6 N / m 2 or less. The bulk density of the sound absorbing material is not particularly limited, but is preferably 100 to 700 kg / cm 3 , for example. Second
The granular particles used in the sound absorbing material of the present invention exhibit a sound absorbing effect by the vibration of the particles, and the granular particles, the fine fiber body having a spring constant of 1 × 10 2 N / m or less attached to the surface of the granular particles, and the binder. The method of manufacturing the second sound absorbing material, the sound absorbing mechanism, and the like are the same as those described for the first sound absorbing material.
【0027】第2の吸音材の内部の構造は、たとえば図
4に示すような構造を有する。粒状粒子4の表面には微
小繊維体5が付着しており、バインダー3を介して微小
繊維体5同士が接着することによって、粒状粒子4が互
いに振動可能になるように接着され成形される。これに
よって吸音材は成形されたもの、すなわち成形体となっ
ている。The internal structure of the second sound absorbing material has a structure as shown in FIG. 4, for example. The fine fibrous bodies 5 are attached to the surfaces of the granular particles 4, and the fine fibrous bodies 5 are adhered to each other via the binder 3, whereby the granular particles 4 are adhered and molded so that they can vibrate with each other. As a result, the sound absorbing material is a molded product, that is, a molded product.
【0028】第2の吸音材では、微小繊維体同士がバイ
ンダーを介して接着することによって、粒状粒子が互い
振動可能に接着され成形体となっているため、吸音特性
をさらに低音域化することができる。これは、バインダ
ーが粒状粒子の表面に付着した微小繊維体同士を接着
し、微小繊維体が有しているばね定数1×102N/m以下
という物性を活かしたまま成形体を得ることができ、バ
インダーによる成形体のヤング率の増加が抑制されるた
めである。成形体の厚みtを低減すると、前述のピーク
周波数(fr1)の式でfr1が大きくなってしまい、
低周波数域での吸音作用が期待できなくなる。しかしな
がら、第2の吸音材では成形体のヤング率Eの増加が抑
制されているので、成形体の厚みを低減しても低周波数
域での吸音作用を発現することができ、取扱い性を向上
させることが可能になる。[0028] In the second sound absorbing material, since the fine fibrous bodies are bonded to each other through the binder, the granular particles are vibratably bonded to each other to form a molded body, so that the sound absorbing characteristic is further lowered. You can This is because the binder adheres the fine fiber bodies adhered to the surface of the granular particles to each other, and the molded body can be obtained while utilizing the physical properties of the fine fiber body such as the spring constant of 1 × 10 2 N / m or less. This is because the increase in Young's modulus of the molded product due to the binder can be suppressed. When the thickness t of the molded body is reduced, fr1 becomes large in the above expression of the peak frequency (fr1),
Sound absorption in the low frequency range cannot be expected. However, in the second sound absorbing material, the Young's modulus E of the molded body is suppressed from increasing, so that even if the thickness of the molded body is reduced, the sound absorbing effect in the low frequency range can be exhibited, and the handleability is improved. It is possible to let
【0029】本発明の第1および第2の吸音材の厚みに
ついては特に限定はなく、たとえば、50mm以下である
と、取扱い性が向上するために好ましく、30mm以下で
あるとさらに好ましい。なお、ピーク周波数(fr1)
は、成形体物性である(E/ρ)1/2 および成形体の厚
みtから影響を受けるので、要求される吸音特性に応じ
て、粉体粒子(粒状粒子)、バインダー、微小繊維体等
の種類、バインダー付着方法、成形体の厚み等を適宜選
択する必要がある。There is no particular limitation on the thickness of the first and second sound absorbing materials of the present invention. For example, it is preferable that the thickness is 50 mm or less because the handling property is improved, and it is more preferable that it is 30 mm or less. The peak frequency (fr1)
Is affected by the physical properties (E / ρ) 1/2 of the molded product and the thickness t of the molded product, so powder particles (granular particles), binders, fine fibrous materials, etc. can be used depending on the required sound absorption characteristics. It is necessary to appropriately select the type, the method for attaching the binder, the thickness of the molded body, and the like.
【0030】本発明の第1および第2の吸音材に用いら
れる粉体粒子は、粒子の振動により吸音性能が発現する
ようになっている。第1および第2の吸音材は、粒子の
振動により吸音性能が発現する粉体粒子をバインダーを
介して互いに接着し成形して、一体化した成形体からな
る吸音材であるため、取扱い性が高まるとともに、粉体
のこぼれ、偏り等による吸音特性の低下が抑制される。
さらに、第1および第2の吸音材のヤング率は1.0×
106N/m2 以下であるため、吸音材の厚みがうすくても
低周波数域での吸音特性が優れるようになる。 〔第3の吸音材〕本発明の第3の吸音材は、第1または
第2の吸音材(以下、第1または第2の吸音材を「成形
体」ということがある。)と、この吸音材の表面に積層
された多孔質材とを備え、前記多孔質材は10〜500
kg/cm3のかさ密度と1.0×10 3 〜1.0×108 N/
m2のヤング率とを有し、第1または第2の吸音材側が音
波の入射側となっている。第3の吸音材は、たとえば、
図5に示すように、成形体6と、多孔質材7とを積層し
た構造を有する。成形体6のヤング率は1.0×106N
/m2 以下である。成形体6のかさ密度については特に限
定はないが、たとえば、100〜700kg/cm3であると
好ましい。The first and second sound absorbing materials of the present invention are used.
The powder particles that are generated exhibit sound absorbing performance due to the vibration of the particles.
It has become. The first and second sound absorbing materials are made of particles.
Use a binder for powder particles that exhibit sound absorbing performance due to vibration.
Via an adhesive molded together to form an integrated molded body.
As it is a sound absorbing material,
It is possible to prevent the sound absorbing characteristic from being deteriorated due to spillage or unevenness.
Furthermore, the Young's modulus of the first and second sound absorbing materials is 1.0 ×
106N / mTwoSince it is below, even if the thickness of the sound absorbing material is thin
The sound absorption characteristics in the low frequency range become excellent. [Third Sound Absorbing Material] The third sound absorbing material of the present invention is the first or
Second sound absorbing material (hereinafter, the first or second sound absorbing material is "molded"
Sometimes called "body." ) And laminated on the surface of this sound absorbing material
And a porous material, the porous material being 10 to 500
kg / cmThreeBulk density and 1.0 × 10 Three~ 1.0 × 108N /
mTwoAnd the Young's modulus of
It is on the wave incident side. The third sound absorbing material is, for example,
As shown in FIG. 5, the molded body 6 and the porous material 7 are laminated.
It has a different structure. Young's modulus of the molded body 6 is 1.0 × 106N
/ mTwoIt is as follows. The bulk density of the molded body 6 is particularly limited.
Although there is no fixed value, for example, 100 to 700 kg / cmThreeIs
preferable.
【0031】多孔質材は、10〜500kg/m3 のかさ密
度と1.0×103 〜1.0×10 8N/m2 のヤング率と
を有するものであれば特に限定はない。多孔質材の具体
例としては、ロックウール、グラスウール等の無機系多
孔質材、不織布、木質ファイバーボード等の有機系多孔
質材、ロックウール繊維とバインダーとからなるロック
ウール吸音板;ロックウール、ガラスウール等の無機繊
維をフェノール樹脂等のバインダーで成形したボード;
ウレタンボード等の発泡性ボード等を挙げることができ
る。The porous material is 10 to 500 kg / mThreeBulky
Degree and 1.0 × 10Three~ 1.0 × 10 8N / mTwoYoung's modulus of
There is no particular limitation as long as it has Concrete of porous material
For example, inorganic wool such as rock wool and glass wool can be used.
Organic porous materials such as porous materials, non-woven fabrics, and wood fiber boards
Rock composed of quality material, rock wool fiber and binder
Wool sound absorbing board; inorganic fiber such as rock wool and glass wool
Board made by molding fiber with binder such as phenol resin;
Examples include foam boards such as urethane boards.
You.
【0032】成形体および多孔質材の厚みについては特
に制限はないが、成形体の厚みが2〜30mmで、多孔質
材の厚みが5〜50mmであると、多孔質材を成形体に積
層した時の厚みが薄くて取り扱い性に優れ、低周波数域
での吸音作用を付与できるため好ましい。また、成形体
と多孔質材との厚みの比率〔成形体:多孔質材〕が、
4:1〜1:20であると、以下に詳しく説明する低周
波数域でのピーク周波数(fr2)を設定できるため好
ましい。The thickness of the molded body and the porous material is not particularly limited, but when the molded body has a thickness of 2 to 30 mm and the porous material has a thickness of 5 to 50 mm, the porous material is laminated on the molded body. It is preferable because the thickness at that time is thin, the handleability is excellent, and the sound absorbing effect in the low frequency range can be imparted. Further, the ratio of the thickness of the molded body and the porous material [molded body: porous material] is
It is preferable that it is from 4: 1 to 1:20 because the peak frequency (fr2) in the low frequency range described in detail below can be set.
【0033】第3の吸音材では、成形体の表面に多孔質
材が積層されている。成形体に多孔質材を積層する方法
については特に限定はないが、たとえば、接着剤を使用
して積層する方法、熱融着性のバインダーを使用して積
層する方法、粘着テープで接着する方法等がある。第3
の吸音材は、第1または第2の吸音材と多孔質材とが積
層され、一体化されている。第3の吸音材は、異なるか
さ密度の素材を積層したものであるので、、後述の共振
による吸音作用が生じるため厚みを薄くすることがで
き、材料としての取り扱い性に優れている。In the third sound absorbing material, a porous material is laminated on the surface of the molded body. There is no particular limitation on the method of laminating the porous material on the molded body, for example, a method of laminating with an adhesive, a method of laminating with a heat-fusible binder, a method of adhering with an adhesive tape. Etc. Third
In the sound absorbing material, the first or second sound absorbing material and the porous material are laminated and integrated. Since the third sound absorbing material is formed by laminating materials having different bulk densities, a sound absorbing action due to resonance described below occurs, so that the thickness can be reduced and the material is excellent in handleability.
【0034】第3の吸音材においては、成形体側が音波
の入射側であり、多孔質材側が音波の透過側である。音
波の入射側および透過側を逆にすると、低周波数域での
吸音作用が低下するために好ましくない。ロックウール
等のかさ密度500kg/m3 以下の多孔質材単独では、中
高音域においては吸音特性を示すが、低周波数域での吸
音作用は非常に小さい。それにもかかわらず、第3の吸
音材では低周波数域での吸音率が高いが、この理由は以
下のようであると考えられている。すなわち、図5で示
した構造で説明すると、音波の入射側にある成形体6を
「質量(おもり)」、音波の透過側にある多孔質材7を
「バネ」とした共振現象が起こり、共振による吸音作用
によって、低周波数域での吸音性能が高くなると考えら
れる。また、第3の吸音材において音波の入射側および
透過側を逆にすると、低周波数域での吸音作用が低下す
るのは、上述のような共振による吸音作用が得られなく
なるためである。また、成形体および多孔質材は、上記
の範囲のかさ密度およびヤング率とを有する必要があ
る。この範囲外であると、音波が入射した際に多孔質材
の共振現象が起こらないか、または、共振現象が起こっ
てもその共振レベルが小さくなるおそれがあり、低周波
数域での吸音性能は期待できなくなる。In the third sound absorbing material, the molded body side is the sound wave incident side and the porous material side is the sound wave transmitting side. It is not preferable to reverse the incident side and the transmitting side of the sound wave because the sound absorbing effect in the low frequency range is reduced. A porous material having a bulk density of 500 kg / m 3 or less, such as rock wool, exhibits sound absorbing characteristics in the middle and high range, but has a very small sound absorbing effect in the low frequency range. Nevertheless, the third sound absorbing material has a high sound absorption coefficient in the low frequency region, and it is considered that the reason is as follows. That is, to explain using the structure shown in FIG. 5, a resonance phenomenon occurs in which the molded body 6 on the sound wave incident side is a “mass” and the porous material 7 on the sound wave transmission side is a “spring”, It is considered that the sound absorption performance due to resonance enhances the sound absorption performance in the low frequency range. In addition, the sound absorption effect in the low frequency range is reduced by reversing the incident side and the transmission side of the sound wave in the third sound absorbing material, because the sound absorbing effect due to the resonance as described above cannot be obtained. Further, the molded body and the porous material need to have a bulk density and a Young's modulus in the above ranges. If it is outside this range, the resonance phenomenon of the porous material may not occur when a sound wave is incident, or the resonance level may decrease even if the resonance phenomenon occurs, and the sound absorption performance in the low frequency range is I can not expect it.
【0035】吸音材として多孔質材を単独で使用する
と、低周波数域での吸音作用はほとんどないか、あって
も吸音作用は小さい。そのために、これ単独で低周波数
域での吸音率を上げるためには、多孔質材を厚くして使
用する必要がある。それに対して、第3の吸音材では、
上述のように共振による吸音作用が得られるため、吸音
材全体の厚さを薄くすることができる。When the porous material is used alone as the sound absorbing material, there is almost no sound absorbing effect in the low frequency range, or the sound absorbing effect is small. Therefore, in order to increase the sound absorption coefficient in the low frequency region by itself, it is necessary to thicken and use the porous material. On the other hand, in the third sound absorbing material,
Since the sound absorbing effect due to resonance is obtained as described above, the thickness of the entire sound absorbing material can be reduced.
【0036】共振作用による吸音機構では、バネ−質量
系の共振が生じる周波数帯域で吸音率が大きくなる。共
振現象によって吸音率が大きくなる周波数を共振周波数
(fr2)とすると、fr2は次に示す式(2)で表さ
れる。なお、式(2)で、ρ 1 は成形体のかさ密度、t
1 は成形体の厚み、E2 は多孔質材のヤング率、t2は
多孔質材の厚みを示す。 fr2=〔(E2 /t2 )/(ρ1 ×t1 )〕1/2 (2) 上記で、ρ1 ×t1 は成形体の面重量、E2 /t2 は多
孔質材の単位面積当たりのバネ定数であるので、共振周
波数(fr2)は、成形体の面重量および多孔質材のバ
ネ定数によって決定される。成形体および多孔質材にお
ける厚み、材質、かさ密度、ヤング率等の物性について
は、低周波数域での吸音性能と、厚みを薄くすることお
よび材料としての取り扱い性等とのバランスを取りつつ
適宜選択する必要がある。In the sound absorbing mechanism by the resonance action, the spring-mass
The sound absorption coefficient increases in the frequency band in which system resonance occurs. Both
The resonance frequency is the frequency at which the sound absorption coefficient increases due to the vibration phenomenon.
If (fr2), then fr2 is expressed by the following equation (2).
It is. In equation (2), ρ 1Is the bulk density of the compact, t
1Is the thickness of the compact, ETwoIs the Young's modulus of the porous material, tTwoIs
The thickness of the porous material is shown. fr2 = [(ETwo/ TTwo) / (Ρ1× t1)]1/2 (2) In the above, ρ1× t1Is the surface weight of the compact, ETwo/ TTwoIs many
Since it is the spring constant per unit area of the porous material, the resonance circumference
The wave number (fr2) is the surface weight of the compact and the bar of the porous material.
It is determined by the constant. For molded bodies and porous materials
Physical properties such as thickness, material, bulk density, Young's modulus, etc.
Is the sound absorption performance in the low frequency range and the thinness
And balance with handling as a material
It is necessary to select it appropriately.
【0037】第3の吸音材は、成形体と多孔質材とが積
層され、一体化された吸音材であるため、取扱い性が高
まるとともに、成形体の優れた吸音特性に加えて、音波
の入射側にある成形体を「質量(おもり)」、音波の透
過側にある多孔質材を「バネ」とする共振現象が起こ
り、共振による吸音作用がさらに加わるために、低周波
数域において幅広い周波数での吸音作用を得ることがで
きる。The third sound-absorbing material is a sound-absorbing material in which a molded body and a porous material are laminated and integrated, so that the handleability is improved, and in addition to the excellent sound-absorbing characteristics of the molded body, sound wave A resonance phenomenon occurs in which the molded body on the incident side is the “mass” and the porous material on the sound wave transmission side is the “spring”, and the sound absorption effect due to resonance is further added. It is possible to obtain a sound absorbing effect in.
【0038】以上に説明した、第1〜3の吸音材は、薄
型の低周波数域吸音材として、たとえば、リスニングル
ーム、楽器練習室の内装材、吸音ダクトの内貼り用材
料、騒音を発生する機器の防音カバーの内貼り用材料等
に利用することができる。さらに、2重パネルや2重壁
パネル等の間隙に設置することによって、床衝撃音の低
減、遮音性の向上等の効果を得ることができる。The above-described first to third sound absorbing materials are thin, low frequency sound absorbing materials, for example, interior materials for listening rooms, musical instrument practice rooms, materials for attaching sound absorbing ducts, and noise. It can be used as a material for attaching inside soundproof covers of devices. Further, by installing in a space such as a double panel or a double wall panel, effects such as reduction of floor impact sound and improvement of sound insulation can be obtained.
【0039】[0039]
【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および比較
例を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。 (実施例1)粉体粒子からなる粉体としてガラスバルー
ン粉体(平均粒径150μm、密度180kg/m3 )を用
い、これを容器内で攪拌しながら、バインダーである水
性ウレタンエマルジョンをスプレー散布し、金属型枠に
充填した後、熱風乾燥機で加熱成形して、成形体となっ
た吸音材(1)を得た。吸音材(1)の厚みは30mmで
あり、かさ密度は350kg/m3 、ヤング率は5×105N
/m2 である。The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples. (Example 1) A glass balloon powder (average particle size 150 μm, density 180 kg / m 3 ) was used as a powder consisting of powder particles, and an aqueous urethane emulsion as a binder was spray-sprayed while stirring this in a container. Then, after filling the metal mold, it was heat-molded by a hot air dryer to obtain a sound absorbing material (1) which was a molded body. The sound absorbing material (1) has a thickness of 30 mm, a bulk density of 350 kg / m 3 , and a Young's modulus of 5 × 10 5 N.
a / m 2.
【0040】なお、粉体粒子としては、前記ガラスバル
ーン粉体に限定されるものではなく、粒子の振動により
吸音作用を発現する粉体粒子であればよい。吸音材
(1)について、JIS A1409「残響室吸音率の
測定方法」に基づいて吸音性能を計測した結果を表1に
示す。 (実施例2)粉体粒子として、粒状粒子であるガラスバ
ルーン粉体(平均粒径150μm、密度180kg/m3 )
に、ケイ酸カルシウム針状粉体(バネ定数16 N/m、平
均繊維長5〜20μm、平均繊維径0.8μm)を付着
させた粉体粒子(ガラスバルーン粉体とケイ酸カルシウ
ム針状粉体の配合割合は重量比率で1:1)を用いた。
これを容器内で攪拌しながら、バインダーである水性ウ
レタンエマルジョンをスプレー散布し、金属型枠に充填
した後、熱風乾燥機で加熱成形して、成形体となった吸
音材(2)を得た。吸音材(2)の厚みは30mmであ
り、かさ密度は300kg/m3 、ヤング率は1×105N/m
2 である。The powder particles are not limited to the above glass balloon powder, and may be any powder particles capable of exhibiting a sound absorbing effect by vibrating the particles. Table 1 shows the results of measuring the sound absorbing performance of the sound absorbing material (1) based on JIS A1409 “Measuring method of sound absorption coefficient of reverberation room”. (Example 2) As a powder particle, glass balloon powder which is a granular particle (average particle diameter 150 μm, density 180 kg / m 3 )
Acicular powder of calcium silicate (spring constant 16 N / m, average fiber length 5 to 20 μm, average fiber diameter 0.8 μm) adhered to the powder particles (glass balloon powder and calcium silicate acicular powder) The blending ratio of the body was 1: 1 by weight.
While stirring this in a container, an aqueous urethane emulsion as a binder was spray-sprayed, filled in a metal mold, and then heat-molded by a hot air dryer to obtain a sound absorbing material (2) which became a molded body. . The sound absorbing material (2) has a thickness of 30 mm, a bulk density of 300 kg / m 3 , and a Young's modulus of 1 × 10 5 N / m.
2
【0041】吸音材(2)について、JIS A140
9「残響室吸音率の測定方法」に基づいて吸音性能を計
測した結果を表1に示す。なお、粉体粒子としては、前
記ガラスバルーン粉体にケイ酸カルシウム針状粉体を付
着させた粉体粒子に限定されるものではなく、粒子の振
動により吸音作用を発現する粉体粒子であればよい。中
でも、粉体粒子が、粒状粒子とこの粒状粒子の表面に付
着した微小繊維体とからなり、前記微小繊維体が1×1
02N/m以下のバネ定数を有するものや、さらに、バイン
ダーを介して前記微小繊維体同士が接着することによっ
て粒状粒子が互いに接着され成形体となるものが一層好
ましい。つまり、成形体の厚みを薄くしても、吸音特性
に優れた粉体粒子を用いているため、低周波数域での吸
音性能を発現することができる。したがって、粉体粒子
を成形してなる吸音材において、吸音性能と取扱い性と
を両立させることが可能になる。Regarding the sound absorbing material (2), JIS A140
Table 1 shows the results of measuring the sound absorption performance based on 9 “Measurement method of sound absorption coefficient of reverberation room”. The powder particles are not limited to the powder particles obtained by adhering the calcium silicate acicular powder to the glass balloon powder, but may be powder particles exhibiting a sound absorbing effect due to vibration of the particles. Good. Among them, the powder particles are composed of granular particles and fine fiber bodies attached to the surfaces of the granular particles, and the fine fiber bodies are 1 × 1.
Those having a spring constant of 0 2 N / m or less, and those in which the fine particles are adhered to each other through a binder to form granular particles which are adhered to each other, are more preferable. That is, even if the thickness of the molded body is reduced, since the powder particles having excellent sound absorbing characteristics are used, the sound absorbing performance in the low frequency range can be exhibited. Therefore, in the sound absorbing material formed by molding the powder particles, it is possible to achieve both sound absorbing performance and handleability.
【0042】(実施例3)実施例3の吸音材(3)は、
図6に示すような断面構造を有している。吸音材(3)
は、実施例2と同様にして得られた成形体8(厚み2m
m、かさ密度300kg/m3 、ヤング率1×105N/m2 )
と、ロックウール吸音板9(厚み12mm、密度400kg
/m3 、ヤング率7×106 N/m2)とを積層したものであ
り、その総厚みは14mmである。なお、成形体8側を音
波の入射側にした。(Example 3) The sound absorbing material (3) of Example 3 is
It has a sectional structure as shown in FIG. Sound absorbing material (3)
Is a molded body 8 (thickness 2 m obtained in the same manner as in Example 2).
m, bulk density 300 kg / m 3 , Young's modulus 1 × 10 5 N / m 2 )
And rock wool sound absorbing board 9 (12 mm thick, 400 kg density)
/ m 3 , Young's modulus of 7 × 10 6 N / m 2 ) and the total thickness thereof is 14 mm. The side of the molded body 8 was set as the incident side of sound waves.
【0043】吸音材(3)について、JIS A140
9「残響室吸音率の測定方法」に基づいて吸音性能を計
測した結果を表1に示す。 (実施例4)実施例4の吸音材(4)は、図7に示すよ
うな断面構造を有している。吸音材(3)は、実施例2
と同様にして得られた成形体10(厚み10mm、かさ密
度300kg/m3 、ヤング率1×105N/m2 )と、ロック
ウールファイバー11(厚み20mm、密度24kg/m3 、
ヤング率3×103 N/m2)とを積層したものであり、そ
の総厚みは30mmである。なお、成形体10側を音波の
入射側にした。Regarding the sound absorbing material (3), JIS A140
Table 1 shows the results of measuring the sound absorption performance based on 9 “Measurement method of sound absorption coefficient of reverberation room”. (Example 4) The sound absorbing material (4) of Example 4 has a sectional structure as shown in FIG. The sound absorbing material (3) is used in Example 2
Molded product 10 (thickness 10 mm, bulk density 300 kg / m 3 , Young's modulus 1 × 10 5 N / m 2 ) obtained in the same manner as above, and rock wool fiber 11 (thickness 20 mm, density 24 kg / m 3 ,
Young's modulus of 3 × 10 3 N / m 2 ) and the total thickness thereof is 30 mm. In addition, the side of the molded body 10 was set as the incident side of sound waves.
【0044】吸音材(4)について、JIS A140
9「残響室吸音率の測定方法」に基づいて吸音性能を計
測した結果を表1に示す。なお、吸音材(3)、吸音材
(4)は、成形体と多孔質材との積層体となっているた
め、成形体単独の吸音作用に加えて、多孔質材をバネ、
成形体を質量としたバネ−質量系の共振現象による吸音
作用がさらに加わり、低周波数域での吸音作用が高ま
る。Regarding the sound absorbing material (4), JIS A140
Table 1 shows the results of measuring the sound absorption performance based on 9 “Measurement method of sound absorption coefficient of reverberation room”. Since the sound absorbing material (3) and the sound absorbing material (4) are laminated bodies of the molded body and the porous material, in addition to the sound absorbing function of the molded body alone, the porous material is replaced by a spring,
The sound absorbing action due to the resonance phenomenon of the spring-mass system with the molded body as the mass is further added, and the sound absorbing action in the low frequency range is enhanced.
【0045】吸音材(3)、吸音材(4)では、成形体
を構成する粉体粒子の種類、物性、厚み等については、
上記実施例に限定されず、要求される吸音特性に応じて
適宜選択される。また、同様に、多孔質材の種類とし
て、ロックウール吸音板やロックウールファイバーに限
定されるものではなく、10〜500kg/cm3のかさ密度
と1.0×103 〜1.0×108 N/m2のヤング率とを
有するものであればよい。この物性をはずれると、音波
が入射した際に多孔質材をバネにした共振現象は起こら
ないか、または、共振レベルが小さくなることがあり、
低周波数域での吸音性能の向上は期待できなくなる。Regarding the sound absorbing material (3) and the sound absorbing material (4), the kind, physical properties, thickness, etc. of the powder particles constituting the molded body are as follows.
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be appropriately selected according to the required sound absorption characteristics. Similarly, the type of the porous material is not limited to the rock wool sound absorbing plate and the rock wool fiber, but the bulk density of 10 to 500 kg / cm 3 and 1.0 × 10 3 to 1.0 × 10. Any material having a Young's modulus of 8 N / m 2 may be used. If this physical property is deviated, when a sound wave is incident, the resonance phenomenon using the porous material as a spring may not occur, or the resonance level may decrease.
The improvement of sound absorption performance in the low frequency range cannot be expected.
【0046】(比較例1)多孔質吸音材であるロックウ
ールファイバー(厚み30mm、密度24kg/m3 、ヤング
率3×103 N/m2)を比較吸音材(1)として使用し、
これについて、JIS A1409「残響室吸音率の測
定方法」に基づいて吸音性能を計測した結果を表1に示
す。Comparative Example 1 Rock wool fiber (thickness 30 mm, density 24 kg / m 3 , Young's modulus 3 × 10 3 N / m 2 ) which is a porous sound absorbing material was used as a comparative sound absorbing material (1).
Table 1 shows the results of measuring the sound absorbing performance of this material based on JIS A1409 “Measuring method of sound absorption coefficient of reverberation room”.
【0047】(比較例2)多孔質吸音材であるロックウ
ール吸音板(厚み12mm、密度400kg/m3 、ヤング率
7×106 N/m2)を比較吸音材(2)として使用し、こ
れについて、JIS A1409「残響室吸音率の測定
方法」に基づいて吸音性能を計測した結果を表1に示
す。Comparative Example 2 Rock wool sound absorbing plate (thickness 12 mm, density 400 kg / m 3 , Young's modulus 7 × 10 6 N / m 2 ) which is a porous sound absorbing material was used as a comparative sound absorbing material (2). Table 1 shows the results of measuring the sound absorbing performance of this material based on JIS A1409 “Measuring method of sound absorption coefficient of reverberation room”.
【0048】[0048]
【表1】 [Table 1]
【0049】吸音材(1)〜吸音材(4)と、比較吸音
材(1)および比較吸音材(2)とで、吸音性能を比較
すると以下のとおりである。500Hz以下における低周
波数域において、吸音材(1)の吸音率は、常に比較吸
音材(1)および比較吸音材(2)の吸音率よりも優れ
ている。また、比較吸音材(1)および比較吸音材
(2)では、250Hz以下における吸音率は約0.2以
下であるが、吸音材(2)では、250Hz以下における
吸音率は0.7であり、優れた吸音性能を示すことがわ
かる。The sound absorbing performances of the sound absorbing materials (1) to (4) and the comparative sound absorbing material (1) and the comparative sound absorbing material (2) are compared as follows. In the low frequency range below 500 Hz, the sound absorption coefficient of the sound absorbing material (1) is always superior to that of the comparative sound absorbing material (1) and the comparative sound absorbing material (2). Further, the comparative sound absorbing material (1) and the comparative sound absorbing material (2) have a sound absorption coefficient of about 0.2 or less at 250 Hz or less, but the sound absorbing material (2) has a sound absorption coefficient of 0.7 at 250 Hz or less. It can be seen that it exhibits excellent sound absorbing performance.
【0050】成形体と多孔質材とを積層した吸音材
(4)では、吸音率が高くなる周波数域が広がり、これ
と比較吸音材(1)および比較吸音材(2)とを比較す
ると、低周波数域である125〜500Hzでの吸音性能
が向上することがわかる。同様に、吸音材(3)と比較
吸音材(2)とを比較すると、多孔質吸音材であるロッ
クウール吸音板に成形体を積層し、成形体側を音波の入
射側にすると、低周波数域である125〜500Hzでの
吸音性能が向上することがわかる。In the sound absorbing material (4) in which the molded body and the porous material are laminated, the frequency range in which the sound absorbing rate becomes high is widened, and comparing this with the comparative sound absorbing material (1) and the comparative sound absorbing material (2), It can be seen that the sound absorption performance is improved in the low frequency range of 125 to 500 Hz. Similarly, comparing the sound absorbing material (3) with the comparative sound absorbing material (2), when the molded body is laminated on the rock wool sound absorbing plate which is a porous sound absorbing material and the molded body side is the sound wave incident side, the low frequency range is obtained. It can be seen that the sound absorption performance at 125 to 500 Hz is improved.
【0051】吸音材(1)〜吸音材(4)は、いずれ
も、粉体のこぼれ、偏り等がなく、吸音性材料としての
取扱い性が向上し、比較吸音材(1)、比較吸音材
(2)と同様に取り扱うことができる。The sound absorbing material (1) to the sound absorbing material (4) are free from powder spills, uneven distribution, etc., and are improved in handleability as a sound absorbing material. It can be handled in the same manner as (2).
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明の第1および第2の吸音材は、い
ずれも、粒子の振動により吸音性能を発現する性質を有
する粉体粒子をバインダーを介して互いに接着し成形し
て、一体化した成形体からなる吸音材であるため、材料
としての取扱い性が高まるとともに、粉体のこぼれ、偏
り等による吸音特性の低下が抑制され、経時的な性能劣
化はない。さらに、第1および第2の吸音材のヤング率
は1.0×106N/m2 以下であるため、吸音材の厚みが
うすくても低周波数域での吸音特性が優れるようにな
る。In the first and second sound absorbing materials of the present invention, powder particles having a property of exhibiting sound absorbing performance due to vibration of particles are adhered to each other through a binder and molded to be integrated. Since it is a sound-absorbing material composed of a molded body, the handling property as a material is improved, and the deterioration of the sound-absorbing characteristics due to powder spillage, unevenness, etc. is suppressed, and there is no deterioration in performance over time. Furthermore, since the Young's modulus of the first and second sound absorbing materials is 1.0 × 10 6 N / m 2 or less, the sound absorbing characteristics in the low frequency range are excellent even if the thickness of the sound absorbing material is thin.
【0053】本発明の第3の吸音材は、前記第1または
第2の吸音材(成形体)と多孔質材とが積層され、一体
化された吸音材であるため、材料としての取扱い性が高
まるとともに、成形体の優れた吸音特性に加えて、音波
の入射側にある成形体を「質量(おもり)」、音波の透
過側にある多孔質材を「バネ」とする共振現象が起こ
り、共振による吸音作用がさらに加わるために、低周波
数域において幅広い周波数でのさらに優れた吸音作用を
得ることができる。Since the third sound absorbing material of the present invention is a sound absorbing material in which the first or second sound absorbing material (molded body) and the porous material are laminated and integrated, it is easy to handle as a material. In addition to the excellent sound absorption characteristics of the molded body, a resonance phenomenon occurs in which the molded body on the sound wave incident side is a “mass” and the porous material on the sound wave transmission side is a “spring”. Since a sound absorbing effect due to resonance is further added, a further excellent sound absorbing effect can be obtained in a wide frequency range in a low frequency range.
【図1】本発明の第1の吸音材にかかる1実施例を示す
図。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a first sound absorbing material of the present invention.
【図2】本発明の第1の吸音材にかかる1実施例の内部
構造を示す概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram showing the internal structure of one embodiment of the first sound absorbing material of the present invention.
【図3】粒状粒子の表面に微小繊維体を付けた粉体粒子
の概念図。FIG. 3 is a conceptual diagram of powder particles in which fine fibrous bodies are attached to the surface of granular particles.
【図4】本発明の第2の吸音材にかかる1実施例の内部
構造を示す概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram showing an internal structure of an embodiment of a second sound absorbing material of the present invention.
【図5】本発明の第3の吸音材にかかる1実施例を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a third sound absorbing material of the present invention.
【図6】実施例3における吸音材を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a sound absorbing material according to a third embodiment.
【図7】実施例4における吸音材を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a sound absorbing material in Example 4.
1 粉体粒子 2 接触点 3 バインダー 4 粒状粒子 5 微小繊維体 6 成形体 7 多孔質材 8 成形体 9 ロックウール吸音板 10 成形体 11 ロックウールファイバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder particle 2 Contact point 3 Binder 4 Granular particle 5 Microfiber body 6 Molded body 7 Porous material 8 Molded body 9 Rock wool sound absorbing plate 10 Molded body 11 Rock wool fiber
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G10K 11/16 G10K 11/16 D 11/162 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G10K 11/16 G10K 11/16 D 11/162 A
Claims (5)
し成形してなる吸音材であって、ヤング率が1.0×1
06N/m2 以下であることを特徴とする吸音材。1. A sound-absorbing material formed by adhering powder particles to each other through a binder, and having a Young's modulus of 1.0 × 1.
A sound-absorbing material characterized by being less than 0 6 N / m 2 .
000μmの平均粒径と0.1〜1.5g/cm3 の範囲の
かさ密度とを有する請求項1に記載の吸音材。2. The powder comprising the powder particles is 0.1 to 1
The sound absorbing material according to claim 1, having an average particle diameter of 000 μm and a bulk density in the range of 0.1 to 1.5 g / cm 3 .
の表面に付着した微小繊維体とからなり、前記微小繊維
体が1×102N/m以下のバネ定数を有する請求項1に記
載の吸音材。3. The powder particles are composed of granular particles and fine fiber bodies attached to the surfaces of the granular particles, and the fine fiber bodies have a spring constant of 1 × 10 2 N / m or less. Sound absorbing material described in.
たバネ定数1×102N/m以下の微小繊維体と、バインダ
ーとを含み、このバインダーを介して前記微小繊維体同
士が接着することによって前記粒状粒子が互いに接着さ
れ成形されてなる吸音材であって、ヤング率が1.0×
106N/m2 以下であることを特徴とする吸音材。4. Granular particles, microfibers having a spring constant of 1 × 10 2 N / m or less attached to the surface of the granular particles, and a binder, and the microfibers are bonded to each other via the binder. Is a sound absorbing material formed by adhering and molding the above-mentioned granular particles to each other, and having a Young's modulus of 1.0 ×
A sound-absorbing material characterized by being 10 6 N / m 2 or less.
と、この吸音材の表面に積層された多孔質材とを備え、
前記多孔質材は10〜500kg/cm3のかさ密度と1.0
×10 3 〜1.0×108 N/m2のヤング率とを有し、前
記吸音材側が音波の入射側となっている吸音材。5. The sound absorbing material according to any one of claims 1 to 4.
And a porous material laminated on the surface of the sound absorbing material,
The porous material is 10 to 500 kg / cmThreeBulk density and 1.0
× 10 Three~ 1.0 × 108N / mTwoHas a Young's modulus of
Sound absorbing material The sound absorbing material is the sound wave incident side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8066655A JPH09256503A (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Sound absorbing material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8066655A JPH09256503A (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Sound absorbing material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09256503A true JPH09256503A (en) | 1997-09-30 |
Family
ID=13322141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8066655A Pending JPH09256503A (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Sound absorbing material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09256503A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6758305B2 (en) * | 2001-01-16 | 2004-07-06 | Johns Manville International, Inc. | Combination sound-deadening board |
CN104167204A (en) * | 2014-08-07 | 2014-11-26 | 四川正升声学科技有限公司 | Particle board resonance sound absorption structure |
JP2015025983A (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 旭コンクリート工業株式会社 | Sound absorptive panel |
JP2022154968A (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | 大建工業株式会社 | Sound absorption building material |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP8066655A patent/JPH09256503A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6758305B2 (en) * | 2001-01-16 | 2004-07-06 | Johns Manville International, Inc. | Combination sound-deadening board |
JP2015025983A (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 旭コンクリート工業株式会社 | Sound absorptive panel |
CN104167204A (en) * | 2014-08-07 | 2014-11-26 | 四川正升声学科技有限公司 | Particle board resonance sound absorption structure |
JP2022154968A (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | 大建工業株式会社 | Sound absorption building material |
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