JPH11256720A - Sound absorbing material - Google Patents
Sound absorbing materialInfo
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- JPH11256720A JPH11256720A JP10073109A JP7310998A JPH11256720A JP H11256720 A JPH11256720 A JP H11256720A JP 10073109 A JP10073109 A JP 10073109A JP 7310998 A JP7310998 A JP 7310998A JP H11256720 A JPH11256720 A JP H11256720A
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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。
更に詳しくは、周波数１５００Ｈｚ以下の低周波数帯域
において優れた吸音特性を有する吸音材に関する。[0001] The present invention relates to a sound absorbing material.
More specifically, the present invention relates to a sound absorbing material having excellent sound absorbing characteristics in a low frequency band of 1500 Hz or less.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から発泡ウレタン樹脂、グラスウー
ル、ロックウール等が柔軟性のある施工し易い吸音材と
して広く使用されている。このような吸音材は、建築物
の壁材や天井材の部材として、また騒音を生じる機器の
防音カバー、吸音ダクトの部材等として、又自動車内装
の吸音材等として使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, foamed urethane resin, glass wool, rock wool and the like have been widely used as a flexible and easy-to-install sound absorbing material. Such a sound absorbing material is used as a member of a wall material or a ceiling material of a building, a soundproof cover of a device that generates noise, a member of a sound absorbing duct, a sound absorbing material of an automobile interior, and the like.
【０００３】ところで上記発泡ウレタン樹脂、グラスウ
ール、ロックウールは、連通した複雑な気孔、気泡、断
面形状を有している。ここに入射した音波は伝搬してい
く過程でこれらの壁面との衝突或いは摩擦等によりその
エネルギーが吸収され、その結果音波が吸収されること
となる。上記の材料は優れた吸音材として広く用いられ
てはいるが、必ずしも音波の広い周波数の全域で吸音特
性が優れているわけではなく、特に１５００Ｈｚ以下の
低周波数帯域での性能は良くなかった。特に、肉厚の薄
い吸音材で性能が悪かった。The urethane foam resin, glass wool, and rock wool have complicated and open pores, bubbles, and cross-sectional shapes. The energy of the incident sound wave is absorbed by collision or friction with these wall surfaces in the course of propagation, and as a result, the sound wave is absorbed. Although the above-mentioned materials are widely used as excellent sound absorbing materials, they do not always have excellent sound absorbing characteristics over a wide range of sound waves, and their performance is not particularly good in a low frequency band of 1500 Hz or less. In particular, the performance was poor with a thin sound absorbing material.
【０００４】従来、低周波数帯域での音波吸収は、例え
ば上記のような吸音材の背後に空間層を設けたり、或い
は穴あき石膏板を背後の空間層に設置すること等のよう
な構造的な工夫を行うことによりなされている。このよ
うな音波吸収法は、大きな設置空間を必要とし、また設
置工事も煩雑になる等の欠点があった。そこでこうした
欠点を軽減しながら、低周波数帯域での音波吸収特性改
善するために以下のような様々な試みがなされている。Conventionally, sound absorption in a low frequency band is performed by using a structural method such as providing a space layer behind the above-described sound absorbing material or installing a perforated gypsum plate in the space layer behind. It is done by performing various ideas. Such a sound absorption method requires a large installation space and has a disadvantage that the installation work is complicated. Therefore, various attempts have been made to improve the sound absorption characteristics in a low frequency band while reducing such disadvantages.
【０００５】例えば、特開平５−８０７７５号公報にお
いて提案されている吸音材は、シリカやタルク等の微粉
体を通気性の袋に封入したものからなる。この吸音材
は、低周波数帯域で特異な吸収性能を示すが、吸収帯域
が狭くまた使用中に微粉体が散逸したり、偏ったりして
しまう欠点があった。特開平８−９５５７６号公報に提
案されている吸音材は、特定形状の粉体と繊維材料を樹
脂等のバインダーで固定する構造を有している。この構
造は、粉末と繊維材料を単独で使用した場合の欠点は、
改善されていると考えられるが、それでもなお粉体脱落
の可能性は高く、また吸音材内部の空間構造を自由に設
計することは困難である。[0005] For example, the sound absorbing material proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-80775 is a material in which fine powder such as silica or talc is sealed in a breathable bag. This sound absorbing material shows a unique absorption performance in a low frequency band, but has a drawback that the absorption band is narrow and fine powder is dissipated or biased during use. The sound absorbing material proposed in JP-A-8-95576 has a structure in which a powder of a specific shape and a fiber material are fixed with a binder such as a resin. This structure has the disadvantages of using powder and fiber material alone,
Although it is considered to be improved, the possibility of powder falling off is still high, and it is difficult to freely design the spatial structure inside the sound absorbing material.
【０００６】上記の如き欠点を有しない吸音材として、
特開平２−１８７７９９号公報には、ウレタン樹脂等の
高分子発泡体とマイカ等の無機フレークからなる吸音材
が提案されているAs a sound absorbing material which does not have the above-mentioned disadvantages,
JP-A-2-187799 proposes a sound absorbing material comprising a polymer foam such as a urethane resin and an inorganic flake such as mica.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−１８７７９９号公報に記載された方法では、無
機フレークが高分子発泡体に含まれているため、無機フ
レークが発泡の妨げとなり、高倍率の発泡体を得ること
が困難であった。更に、得られた吸音材の低周波数帯域
での音波吸収も十分でなかった。However, in the method described in JP-A-2-187799, since the inorganic flakes are contained in the polymer foam, the inorganic flakes hinder foaming, and a high magnification ratio is obtained. It was difficult to obtain a foam of Furthermore, the sound absorbing material obtained did not absorb sound waves sufficiently in a low frequency band.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の発明者等は、上
記課題を解決し、低周波数帯域において優れた吸音特性
を有し、さらに広く或いはシャープな音域での任意の吸
音設計が可能で、二次加工或いは敷設施工の容易な、吸
音材を見いだし本発明に到った。かくして本発明によれ
ば、熱硬化性樹脂に無機粒子を分散させた発泡体からな
り、無機粒子が発泡体を構成する気泡間の気泡柱に実質
的に存在する吸音材が提供される。Means for Solving the Problems The present inventors have solved the above problems, have excellent sound absorption characteristics in a low frequency band, and are able to design an arbitrary sound absorption in a wide or sharp sound range. The present inventors have found a sound-absorbing material which is easy to perform secondary processing or laying work, and arrived at the present invention. Thus, according to the present invention, there is provided a sound-absorbing material comprising a foam in which inorganic particles are dispersed in a thermosetting resin, wherein the inorganic particles substantially exist in the bubble columns between cells constituting the foam.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の吸音材には、基材樹脂と
して熱硬化性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂として
は、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹
脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコン系
樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂等が挙げられる。これ
ら基材樹脂は、二次加工或いは敷設施工の容易性の観点
から、発泡体として、軟質又は半硬質の性質を有するこ
とが好ましい。なお、軟質とは、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ
８８３によれば、発泡体の曲げ或いは引っ張り弾性が
７００ｋｇｆ／ｃｍ2 より小さいことを意味し、半硬質
とは、７００〜７０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲内である
ことを意味すると記載されている。特に好ましい熱硬化
性樹脂は、軟質のポリウレタン樹脂である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the sound absorbing material of the present invention, a thermosetting resin is used as a base resin. Examples of the thermosetting resin include a urethane resin, a melamine resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a silicon resin, and a polyacrylamide resin. It is preferable that these base resins have soft or semi-hard properties as a foam from the viewpoint of ease of secondary processing or laying work. In addition, soft is, for example, ASTM D
According to 883, it is described that the bending or tensile elasticity of the foam is smaller than 700 kgf / cm 2 , and that the semi-rigid is within the range of 700 to 7000 kgf / cm 2 . Particularly preferred thermosetting resins are soft polyurethane resins.
【００１０】なお、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、
フェノール系樹脂等は、そのままでは通常硬質である
が、発泡倍率を高めたり、架橋密度等の低減、他のモノ
マーによる変性等により、発泡体の弾性率を上記範囲に
制御すれば、本発明の軟質又は半硬質の樹脂として使用
することができる。次に、本発明の吸音材には無機粒子
が含まれている。無機粒子には、熱硬化性樹脂の発泡性
と硬化反応を極度に阻害しないものであれば、フィラー
として知られている公知の無機粒子をいずれも使用する
ことができる。無機粒子としては、例えば、黒鉛、カオ
リン、マイカ、ガラス微粉、ベントナイト、珪藻土、シ
ラスバルーン、ゼオライト、炭化珪素や、鉄や鉛等の各
種の金属粉、酸化鉄、二酸化チタン、酸化マグネシウム
等の金属酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニ
ウム等の金属水酸化物、燐酸マグネシウム、燐酸カルシ
ウム、硫酸カルシウム、珪酸カルシム、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。In addition, melamine resin, epoxy resin,
A phenolic resin or the like is usually hard as it is, but if the elastic modulus of the foam is controlled in the above range by increasing the expansion ratio, reducing the crosslink density, etc., or modifying with another monomer, the present invention provides It can be used as a soft or semi-hard resin. Next, the sound absorbing material of the present invention contains inorganic particles. As the inorganic particles, any known inorganic particles known as a filler can be used as long as they do not extremely inhibit the foaming property and the curing reaction of the thermosetting resin. Examples of the inorganic particles include graphite, kaolin, mica, glass fine powder, bentonite, diatomaceous earth, shirasu balloon, zeolite, silicon carbide, various metal powders such as iron and lead, iron oxide, titanium dioxide, and magnesium oxide. Examples include oxides, metal hydroxides such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, magnesium phosphate, calcium phosphate, calcium sulfate, calcium silicate, calcium carbonate, magnesium carbonate, and the like.
【００１１】これらの無機粒子は、単独でも、複数組み
合わせて使用してもよい。また、発泡前の添加時に無機
粉体の形状を有していなくてもよく、無機粉体の前駆体
を添加した後、熱硬化樹脂の発泡及び硬化反応に先立っ
て又はほぼ同時に析出させることにより得られた無機粒
子でもよい。無機粉体の前駆体としては、例えば水酸化
マグネシウム又は水酸化アルミニウムと燐酸との混合物
等が挙げられる。These inorganic particles may be used alone or in combination. Also, it is not necessary to have the shape of the inorganic powder at the time of addition before foaming, and after adding the precursor of the inorganic powder, by precipitating or almost simultaneously with the foaming and curing reaction of the thermosetting resin, The obtained inorganic particles may be used. Examples of the precursor of the inorganic powder include magnesium hydroxide or a mixture of aluminum hydroxide and phosphoric acid.
【００１２】無機粒子の平均粒径は、発泡を阻害しない
限りどのような大きさでもよいが、特に５０μｍ以下で
あることが好ましい。また、真比重は１．５以上である
ことが好ましく、できるだけ真比重が高いことが好まし
い。無機粒子の真比重が、できるだけ高いことにより、
同じ効果を得るための無機粒子の配合割合を少なくする
ことができるためである。なお、真比重が１．５未満の
場合、工業的な生産が困難となるため好ましくない。The average particle size of the inorganic particles may be any size as long as it does not hinder foaming, but is particularly preferably 50 μm or less. Further, the true specific gravity is preferably 1.5 or more, and the true specific gravity is preferably as high as possible. The true specific gravity of the inorganic particles is as high as possible,
This is because the mixing ratio of the inorganic particles for obtaining the same effect can be reduced. If the true specific gravity is less than 1.5, industrial production becomes difficult, which is not preferable.
【００１３】無機粒子の配合割合は、水分を除く吸音材
全体に対して、実質的に３０〜９７重量％であることが
好ましい。このように、本発明の吸音材では、通常知ら
れている発泡体と比較して、はるかに多い割合で無機粒
子が添加されていることが好ましい。ここで、９７重量
％を越える場合は、圧縮弾性率が低下するため好ましく
ない。一方、３０重量％に達しない量では低周波数帯域
での吸音を効率的に行うことが難しいため好ましくな
い。なお、無機粒子が多い割合で添加されていることに
より、ＪＩＳ規格で規定する難燃性を有しているだけで
はなく、建築基準法に定める準不燃性及び不燃性を有す
る吸音材を得ることが可能である。The mixing ratio of the inorganic particles is preferably substantially 30 to 97% by weight based on the whole sound absorbing material excluding water. Thus, in the sound absorbing material of the present invention, it is preferable that the inorganic particles are added in a much larger ratio than a generally known foam. Here, if it exceeds 97% by weight, the compression modulus is undesirably reduced. On the other hand, if the amount does not reach 30% by weight, it is difficult to efficiently absorb sound in a low frequency band, which is not preferable. In addition, by adding inorganic particles in a large proportion, it is possible to obtain not only the flame retardancy specified by JIS standards, but also the semi-flammable and non-flammable sound absorbing material specified by the Building Standards Law. Is possible.
【００１４】また、本発明では、無機粒子は、発泡体を
構成する気泡間の気泡柱に実質的に存在している。ここ
で、実質的に存在するとは、発泡を妨げない程度に、無
機粒子の殆どが気泡柱内に存在していることを意味す
る。本発明の吸音材としての発泡体は、１．３〜４．５
の真比重を有していることが好ましい。従って、この範
囲内になるように基材樹脂と無機粒子の比重及び配合割
合を調整することが好ましい。ここで、真比重が１．３
より小さい場合、低周波数帯域での吸音を効率的に行う
ことが難しいため好ましくない。一方、４．５より大き
い発泡体は、工業的な生産が困難であるため好ましくな
い。Further, in the present invention, the inorganic particles are substantially present in the cell columns between the cells constituting the foam. Here, “substantially present” means that most of the inorganic particles are present in the bubble column to such an extent that foaming is not hindered. The foam as the sound absorbing material of the present invention is 1.3 to 4.5.
It is preferable to have a true specific gravity of Therefore, it is preferable to adjust the specific gravity and the mixing ratio between the base resin and the inorganic particles so as to fall within this range. Here, the true specific gravity is 1.3.
If it is smaller, it is difficult to efficiently absorb sound in a low frequency band, which is not preferable. On the other hand, foams larger than 4.5 are not preferred because industrial production is difficult.
【００１５】また、本発明の吸音材としての発泡体は、
０．０２〜０．６５の見かけ比重を有することが好まし
い。ここで、見かけ比重が０．０２より小さい場合、低
周波数帯域における吸音特性が十分でないため好ましく
ない。０．６５より大きい場合、連続気泡率が十分高く
ないので、その結果として十分な吸音特性を得ることが
できないので好ましくない。Further, the foam as a sound absorbing material of the present invention comprises:
It preferably has an apparent specific gravity of 0.02 to 0.65. Here, when the apparent specific gravity is smaller than 0.02, the sound absorption characteristics in the low frequency band are not sufficient, which is not preferable. If it is larger than 0.65, the open cell ratio is not sufficiently high, and as a result, sufficient sound absorbing characteristics cannot be obtained, which is not preferable.
【００１６】更に、本発明の吸音材としての発泡体は、
０．０２〜０．３ｍｍの範囲の平均気泡径、０．０１〜
０．２ＭＰａの範囲の圧縮弾性率を有することが好まし
い。これら範囲以外の発泡体は、低周波数帯域での吸音
を効率的に行うことが難しいため好ましくない。更にま
た、本発明の吸音材としての発泡体は、連続気泡率が高
いことが好ましく、特に５０〜９９．６％の連続気泡率
を有していることが好ましい。本発明でいう連続気泡率
とは、発泡体の全体積に対する外界へ通じている気泡の
体積の割合を意味する。なお、本発明の吸音材の性質を
妨げない範囲で、独立気泡を含んでいてもよい。Further, the foam as a sound absorbing material of the present invention is:
Average bubble diameter in the range of 0.02-0.3 mm, 0.01-
It preferably has a compression modulus in the range of 0.2 MPa. Foams outside these ranges are not preferred because it is difficult to efficiently absorb sound in a low frequency band. Furthermore, the foam as the sound absorbing material of the present invention preferably has a high open cell rate, and particularly preferably has an open cell rate of 50 to 99.6%. The open cell ratio in the present invention means the ratio of the volume of cells communicating with the outside to the total volume of the foam. In addition, closed cells may be included as long as the properties of the sound absorbing material of the present invention are not hindered.
【００１７】ここで発泡体の気泡形状は、通常多面体で
あり、本明細書において、多面体の面の部分を気泡膜と
称し、多面体の稜線の部分を気泡柱と称する。本発明の
吸音材としての発泡体は、少なくとも気泡柱を有してい
る。更に、上記所定の連続気泡率を示すように、気泡膜
が存在し、かつ気泡膜に発泡工程時又は別工程で穴が形
成されている。ここで発泡工程時に穴を形成した場合に
は、円形の穴が形成され、発泡工程とは別工程で穴を形
成した場合には、亀裂状の穴が形成される（本発明にお
いて、穴が形成された後の気泡膜を気泡残膜を称す
る）。また、これら穴の形状は、特に限定されるもので
はなく、連通していさえすれば、どのような形状の穴が
形成されていてもよい。更に、本発明の吸音材としての
発泡材には、気泡膜を有さず、気泡柱のみを有するもの
を含んでいてもよい。また更に、気泡柱は多面体の稜線
の部分に樹脂が集中することにより太くなった、所謂リ
ブ状の柱であってもよい。Here, the foam shape of the foam is usually a polyhedron, and in this specification, the surface portion of the polyhedron is referred to as a cell membrane, and the ridge line portion of the polyhedron is referred to as a cell column. The foam as the sound absorbing material of the present invention has at least a bubble column. Further, a bubble film is present so as to exhibit the above-mentioned predetermined open cell ratio, and a hole is formed in the bubble film in a foaming step or in another step. Here, when a hole is formed during the foaming step, a circular hole is formed, and when a hole is formed in a step different from the foaming step, a crack-shaped hole is formed (in the present invention, the hole is formed as a hole). The formed bubble film is referred to as a bubble remaining film). Further, the shape of these holes is not particularly limited, and any shape of holes may be formed as long as they are in communication. Further, the foamed material as the sound absorbing material of the present invention may include a foamed material that does not have a bubble film and has only a bubble column. Further, the bubble column may be a so-called rib-shaped column which is thickened by the concentration of the resin at the ridge of the polyhedron.
【００１８】ここで、図１に本発明の吸音材としての発
泡体の断面の顕微鏡写真を示す。図１から判るように、
本発明の吸音材としての発泡体は、気泡柱と一部に円形
及び／又は亀裂状の穴が形成された気泡残膜から構成さ
れている。なお、気泡残膜は、吸音材が音波と接触する
面積の増加に寄与すると共にそれ自体振動板として働く
ため、より高い吸音効率を提供する役割をする。Here, FIG. 1 shows a micrograph of a cross section of a foam as a sound absorbing material of the present invention. As can be seen from FIG.
The foam as the sound-absorbing material of the present invention comprises a cell column and a cell residual film in which a circular and / or crack-shaped hole is partially formed. In addition, since the bubble residual film contributes to the increase of the area where the sound absorbing material comes into contact with the sound wave and also acts as a diaphragm itself, it plays a role of providing higher sound absorbing efficiency.
【００１９】ここで、本発明の吸音材としての発泡体
は、該発泡体を切断し、切断面の全面積に対して、切断
面の気泡柱及び気泡残膜の存在しない部分の面積が占め
る割合が、７０％以下であることが好ましい。７０％以
下であれば、気泡柱及び気泡残膜が残る面積が多くなる
ので、吸音効率が低下しないためである。なお、上記パ
ラメーターは、製造条件の調整したり、気泡調節剤、触
媒、発泡補助剤等の添加剤を加えることにより所望の吸
音特性が得られるように、調整することができる。Here, the foam as the sound-absorbing material of the present invention is obtained by cutting the foam and occupying the area of the cut surface where there is no bubble column and no residual film on the entire cut surface. It is preferable that the ratio is 70% or less. If it is 70% or less, the area in which the bubble column and the bubble residual film remain increases, so that the sound absorption efficiency does not decrease. The above parameters can be adjusted so as to obtain desired sound absorption characteristics by adjusting production conditions or adding additives such as a foam regulator, a catalyst, and a foaming aid.
【００２０】本発明の吸音材は、低周波数帯域において
優れた吸音特性を有する。本発明において、低周波数帯
域とは、１５００Ｈｚ以下の帯域を意味し、特に、本発
明の好適な吸音材は、周波数１５０〜１５００Ｈｚの範
囲に吸音特性のピークを有している。このような吸音特
性が得られるのは、以下の理由によると考えられる。即
ち、発泡体における吸音効果の発現は、連通した複雑な
気泡に入射した音波が伝搬していく過程でこれらの気泡
を構成する壁面との衝突及び摩擦等によりそのエネルギ
ーが吸収されることによると考えられている。The sound absorbing material of the present invention has excellent sound absorbing characteristics in a low frequency band. In the present invention, the low frequency band means a band of 1500 Hz or less, and in particular, the preferred sound absorbing material of the present invention has a peak of sound absorbing characteristics in a frequency range of 150 to 1500 Hz. It is considered that such sound absorbing characteristics are obtained for the following reasons. In other words, the expression of the sound absorbing effect in the foam is due to the fact that the energy is absorbed by the collision and friction with the walls constituting these bubbles during the propagation of the sound waves incident on the communicating complicated bubbles. It is considered.
【００２１】本発明の吸音材が、例えばガラスウールや
ロックウール等の従来の吸音材より吸音特性が優れてい
るのは、従来の吸音材と比較してより低周波数帯域の音
波の吸収により適した高い比重、気泡径、比較的低い弾
性率、連続気泡率等の吸音要素を有しているためである
と考えられる。なお、本発明の吸音材は発泡体からなる
ため、吸音要素の調整が容易であり、所望の吸音特性を
得ることができる。The sound absorbing material of the present invention has better sound absorbing characteristics than conventional sound absorbing materials, such as glass wool and rock wool, because it is more suitable for absorbing sound waves in a lower frequency band than the conventional sound absorbing materials. This is considered to be due to having a sound absorbing element such as high specific gravity, bubble diameter, relatively low elastic modulus, open cell rate, and the like. In addition, since the sound absorbing material of the present invention is made of a foam, adjustment of the sound absorbing element is easy, and desired sound absorbing characteristics can be obtained.
【００２２】本発明の吸音材は、二次加工性に優れてい
るため、折り曲げ、圧縮、切削、他の部材との接着等を
容易に行うことができる。そのため吸音材の形状は、特
に限定されず、使用する用途に応じて適宜成形すること
ができる。つまり、本発明の吸音材は、そのままで十分
吸音特性を有しており、従来のように吸音材の背後に空
間層を設けたりする必要がないと共に従来付設が困難で
あった複雑な形状にも容易に成形することができる。ま
た、吸音材自体に複数の孔を開けることにより、吸音帯
域を変化させてもよい。The sound absorbing material of the present invention is excellent in secondary workability, so that bending, compression, cutting, bonding with other members, and the like can be easily performed. Therefore, the shape of the sound absorbing material is not particularly limited, and can be appropriately formed according to the intended use. In other words, the sound-absorbing material of the present invention has sufficient sound-absorbing characteristics as it is, and it is not necessary to provide a space layer behind the sound-absorbing material as in the related art, and it has a complicated shape which was difficult to attach conventionally. Can also be easily formed. The sound absorbing band may be changed by making a plurality of holes in the sound absorbing material itself.
【００２３】また、本発明の吸音材は、無機粒子の配合
割合等を異ならせることにより得られた異なる帯域の音
波を吸音する複数種の発泡体を、モザイク状に貼り合わ
せたり、積層した構成を有していてもよい。更に、ロッ
クウール、穴あき吸音板等の公知の吸音材と任意に組み
合わせてもよい。更に、本発明の吸音材を、強度、装飾
性等の種々の機能を補完するために、紙、各種不織布、
セラミック紙、プラスチックフィルム、金属箔、石膏ボ
ード等と積層してもよい。The sound-absorbing material of the present invention is formed by laminating or laminating a plurality of types of foams that absorb sound waves in different bands obtained by changing the compounding ratio of the inorganic particles and the like. May be provided. Further, it may be arbitrarily combined with a known sound absorbing material such as rock wool or a perforated sound absorbing plate. Further, the sound-absorbing material of the present invention, in order to complement various functions such as strength and decorativeness, paper, various nonwoven fabrics,
It may be laminated with ceramic paper, plastic film, metal foil, gypsum board and the like.
【００２４】本発明の吸音材は、吸音が必要な用途であ
れば、どの様な用途でも使用することができる。特に、
土木建築物の壁、天井等、自動車等の乗り物の内装、エ
ンジンフード、騒音を生じる機器のカバー、消音ダクト
等に有用に使用できる。吸音材の製造方法としては、特
に限定されることなく、公知の発泡方法を使用すること
ができる。例えば、熱硬化性樹脂前駆体を溶融した反応
性組成物に、無機粒子又は無機粒子の前駆体を配合し
て、発泡とほぼ同時に反応硬化することにより本発明の
吸音材を得ることができる。The sound-absorbing material of the present invention can be used in any applications where sound absorption is required. Especially,
It can be usefully used for the interior of vehicles such as automobiles, engine hoods, covers of noise-generating devices, sound deadening ducts, etc., such as walls and ceilings of civil engineering buildings. The method for producing the sound absorbing material is not particularly limited, and a known foaming method can be used. For example, the sound absorbing material of the present invention can be obtained by blending inorganic particles or a precursor of inorganic particles with a reactive composition obtained by melting a thermosetting resin precursor, and reacting and curing almost simultaneously with foaming.
【００２５】なお、本発明の吸音材は、通常知られるフ
ィラー入り発泡体の場合に比較して添加される無機粉体
の量がはるかに多いため、反応性組成物中の液状物質の
体積が相対的に少なくなり、粘度が上昇する。そのた
め、発泡剤との混合や発泡が、困難な場合がある。この
場合、水を大過剰に加えることにより液体の体積割合を
増やして粘度を下げて、混合及び発泡させ、発泡後に水
を除去することにより、発泡体を得ることができる。Since the amount of the inorganic powder added to the sound-absorbing material of the present invention is much larger than that of the known foam containing filler, the volume of the liquid substance in the reactive composition is reduced. Relatively less, viscosity increases. Therefore, mixing and foaming with a foaming agent may be difficult. In this case, a foam can be obtained by adding a large excess of water to increase the volume ratio of the liquid to lower the viscosity, mixing and foaming, and removing water after foaming.
【００２６】発泡剤としては、特に限定されず、公知の
化学反応性発泡剤又は揮発性物理発泡剤を使用すること
ができる。また、無機粒子の前駆体として、液状のもの
を使用すれば、反応性組成物の粘度が下がり、混合及び
発泡性を向上させることができるので好ましい。更に、
無機粒子生成の際に化学反応により気体を発生する前駆
体を使用すれば、発泡性をより高めることができる。The blowing agent is not particularly limited, and a known chemically reactive blowing agent or volatile physical blowing agent can be used. Further, it is preferable to use a liquid precursor as the precursor of the inorganic particles because the viscosity of the reactive composition is reduced and the mixing and foaming properties can be improved. Furthermore,
Use of a precursor that generates a gas by a chemical reaction at the time of generation of the inorganic particles can further enhance foamability.
【００２７】ここで、ポリウレタン系樹脂は、連続気泡
率の調整を比較的容易に行うことができるため、本発明
の基材樹脂として好ましい樹脂である。以下、ポリウレ
タン系樹脂を使用した場合について説明する。なお、連
続気泡率の調整は、製造条件を調整することにより発泡
時に行ってもよく、発泡後に発泡体を減圧処理して行っ
てもよい。[0027] Here, the polyurethane resin is a preferable resin as the base resin of the present invention because the open cell ratio can be adjusted relatively easily. Hereinafter, the case where a polyurethane resin is used will be described. Adjustment of the open cell ratio may be performed at the time of foaming by adjusting the production conditions, or may be performed after foaming by reducing the pressure of the foam.
【００２８】ポリウレタン系樹脂は、一般に多官能ポリ
オールと多官能イソシアネートのモノマー又はウレタン
系樹脂のプレポリマーを架橋重合させて合成することが
できる。このとき反応系に発泡剤として水を添加すると
共に大過剰の多官能イソシアネートを使用することによ
り、水とイソシアネート又はプレポリマーとを反応させ
て二酸化炭素を発生させれば、水により反応性組成物中
の液状物質の体積を高めることができる。更に、発泡剤
として水と二酸化炭素の両方を使用することができるの
で、より高倍率の発泡体を得ることができる。The polyurethane resin can be generally synthesized by crosslinking and polymerizing a monomer of a polyfunctional polyol and a polyfunctional isocyanate or a prepolymer of a urethane resin. At this time, by adding water as a foaming agent to the reaction system and using a large excess of a polyfunctional isocyanate, the water is reacted with the isocyanate or the prepolymer to generate carbon dioxide. The volume of the liquid substance inside can be increased. Furthermore, since both water and carbon dioxide can be used as a foaming agent, a foam having a higher magnification can be obtained.
【００２９】また、発泡方法としては、押出発泡成形、
型内発泡成形等のいずれの方法も使用することができ
る。また、吸音材の成形は、大サイズに自由発泡したス
ラブから適宜に切り出してもよく、また目的形状に型内
発泡したものでもよく、また板状に連続発泡成型しても
よい。但し、発泡体の少なくとも音波入射面に相当する
側の表皮層は、取り除くことがより好ましい。これは、
表皮層が、内部より早く冷却されるため、気泡径等のパ
ラメーターが内部と異なる場合があるからである。The foaming method includes extrusion foaming,
Any method such as in-mold foam molding can be used. The sound absorbing material may be appropriately cut out from a large-size free-foamed slab, may be foamed into a target shape in a mold, or may be continuously foamed into a plate shape. However, it is more preferable to remove at least the skin layer on the side corresponding to the sound wave incident surface of the foam. this is,
This is because the skin layer cools faster than the inside, and parameters such as the bubble diameter may be different from the inside.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に説明する。 実施例１〜４ 末端がイソシアネート基であるウレタンプレポリマーと
して、ＴＤＩ（日本ポリウレタン（株）社製、商品名：
コロネートＴ−８０）１００重量部に対して、ポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレングリコール（三洋化成
工業（株）社製）、商品名：ニューポールＰＥ−６２）
４２０重量部を反応させプレポリマーとしたもの（プレ
ポリマーのＮＣＯ含量は６．２％）を使用し、これと無
機粉体、水（発泡剤）を使用して型内発泡して吸音剤を
得た。表１に、得られた吸音材に含まれるウレタンポリ
マーの量、無機粉体の種類及び量を示した。EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples. Examples 1-4 As a urethane prepolymer having a terminal isocyanate group, TDI (trade name, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
100 parts by weight of Coronate T-80), polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., trade name: Newpol PE-62)
420 parts by weight were reacted to form a prepolymer (the NCO content of the prepolymer was 6.2%), and this was foamed in a mold using inorganic powder and water (foaming agent) to form a sound absorbing agent. Obtained. Table 1 shows the amount of the urethane polymer and the type and amount of the inorganic powder contained in the obtained sound absorbing material.
【００３１】[0031]
【表１】 [Table 1]
【００３２】得られた吸音剤の発泡体としての特性を表
２に示した。なお、真比重測定は、空気比較式比重計を
用いて測定し、発泡体中に孤立した気泡が含まれること
があってもこの測定値をもって算出した値を真比重とみ
なしている。平均気泡径は、ＡＳＴＭ Ｄ ２８４２−
６９に準拠し、発泡体の切断平面において６０ｍｍの間
に存在する気泡数を数え算式により計算されている。圧
縮弾性率は、ＪＩＳＫ ７２２０に準拠して測定した値
を意味する。Table 2 shows the properties of the obtained sound absorbing agent as a foam. In addition, the true specific gravity measurement is measured using an air-comparison hydrometer, and even if an isolated bubble is contained in the foam, the value calculated based on the measured value is regarded as the true specific gravity. The average cell diameter is determined according to ASTM D2842-
According to No. 69, the number of bubbles existing between 60 mm in the cutting plane of the foam is counted and calculated by a formula. The compression modulus means a value measured according to JIS K 7220.
【００３３】[0033]
【表２】 [Table 2]
【００３４】比較例１〜３ 公知のウレタンフォーム（積水ウレタン加工社製のセキ
スイウレタン−比較例１）、メラミンフォーム（メッツ
ェラー シァウム社製のメツォノール（Metzonor）−比
較例２）及びグラスウール（旭ファイバーグラス社製の
グラスロンウール−比較例３）の特性をそれぞれ表３に
示した。Comparative Examples 1 to 3 Known urethane foams (Sekisui urethane manufactured by Sekisui Urethane Processing Co., Ltd.-Comparative Example 1), melamine foams (Metzonor manufactured by Metzeler Shaium-Comparative Example 2) and glass wool (Asahi Fiberglass) Table 3 shows the properties of Glaslon Wool (Comparative Example 3).
【００３５】[0035]
【表３】 [Table 3]
【００３６】上記実施例１〜４及び比較例１〜３の吸音
材の吸音率を測定した。結果を図２及び３に示す。な
お、吸音率（垂直入射吸音率）は、ＪＩＳ Ａ １４０
５の垂直入射法に準じて、試料（吸音材）厚み３０ｍ
ｍ、背後空気層なしの条件にて測定した。図２及び３よ
り明らかなように、実施例の吸音材は、周波数１５０〜
１５００Ｈｚの範囲に吸音特性のピークを有している。The sound absorbing coefficients of the sound absorbing materials of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were measured. The results are shown in FIGS. The sound absorption coefficient (normal incident sound absorption coefficient) is based on JIS A140
Sample (sound absorbing material) thickness 30 m
m, measured without air layer behind. As is clear from FIGS. 2 and 3, the sound absorbing material of the embodiment has a frequency of 150 to
The sound absorption characteristic has a peak in the range of 1500 Hz.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の吸音材は、周波数１５００Ｈｚ
以下の低周波数帯域において優れた吸音特性を有する。
また、従来のように大きな設置空間を必要とせず、設置
工事も簡便にすることができる。また、所望の形状に容
易に成形することができるため、従来付設が困難であっ
た、複雑な形状の吸音材も容易に得ることができる。The sound absorbing material of the present invention has a frequency of 1500 Hz.
It has excellent sound absorption characteristics in the following low frequency bands.
In addition, the installation work can be simplified without requiring a large installation space unlike the related art. Further, since it can be easily formed into a desired shape, it is possible to easily obtain a sound absorbing material having a complicated shape, which was difficult to attach conventionally.
【図１】本発明の吸音材としての発泡体の断面の電子顕
微鏡写真である。FIG. 1 is an electron micrograph of a cross section of a foam as a sound absorbing material of the present invention.
【図２】実施例１〜４の吸音率を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing sound absorption coefficients of Examples 1 to 4.
【図３】比較例１〜３の吸音率を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing sound absorption coefficients of Comparative Examples 1 to 3.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 泰計 奈良市紀寺町384番地の５ (72)発明者 熊谷 康 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋 化成工業株式会社内 (72)発明者 友定 強 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋 化成工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasushi Ishikawa 5 at 384 Kijimachi, Nara City (72) Inventor Yasushi Yasushi 11 at 11 Honohashinohoncho, Higashiyama-ku, Kyoto Sanyo Chemical Industries Co., Ltd. (72) Invention Tomo Sadayoshi Tsuyoshi 11-1 Hitotsubashi Nohoncho, Higashiyama-ku, Kyoto Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.
Claims (5)
泡体からなり、無機粒子が発泡体を構成する気泡間の気
泡柱に実質的に存在する吸音材。1. A sound absorbing material comprising a foam in which inorganic particles are dispersed in a thermosetting resin, wherein the inorganic particles are substantially present in a bubble column between cells constituting the foam.
け比重０．０２〜０．６５、圧縮弾性率０．０１〜０．
２ＭＰａ、平均気泡径０．２〜３．０ｍｍである請求項
１に記載の吸音材。2. The foam has a true specific gravity of 1.3 to 4.5, an apparent specific gravity of 0.02 to 0.65, and a compression modulus of 0.01 to 0.5.
The sound-absorbing material according to claim 1, which has a pressure of 2 MPa and an average cell diameter of 0.2 to 3.0 mm.
率を有する請求項１又は２に記載の吸音材。3. The sound absorbing material according to claim 1, wherein the foam has an open cell ratio of 50 to 99.6%.
の範囲に吸音特性のピーク曲線を有する請求項１〜３い
ずれか１つに記載の吸音材。4. The sound absorbing material has a frequency of 150 to 1500 Hz.
The sound-absorbing material according to any one of claims 1 to 3, which has a peak curve of sound-absorbing characteristics in the range of (1) to (4).
ン系樹脂、ポリイミド系樹脂又はシリコン系樹脂である
請求項１〜４いずれか１つに記載の吸音材。5. The sound absorbing material according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a urethane resin, a melamine resin, a polyimide resin, or a silicon resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10073109A JPH11256720A (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Sound absorbing material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP10073109A JPH11256720A (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Sound absorbing material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256720A true JPH11256720A (en) | 1999-09-21 |
Family
ID=13508801
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10073109A Pending JPH11256720A (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Sound absorbing material |
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|---|---|
| JP (1) | JPH11256720A (en) |
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