JPH11272280A - 多孔質吸音材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湿気や振動等に起因する形状の変化による吸
音効果の低下を防止することができる。 【解決手段】 繊維系マトリックス１と、粒状分散材２
と、マトリックス１と分散材２とを接着するためのバイ
ンダーとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多孔質吸音材
料、特に、湿気や振動等に起因する形状の変化による吸
音効果の低下を防止することができる多孔質吸音材料に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】音の伝播量を低減する手段の一つとし
て、吸音材料を使用する方法が一般的である。吸音材料
には、多孔質吸音材料、孔あき吸音材料、板状吸音材料
等がある。このうち多孔質吸音材料は、最も広く使用さ
れている吸音材料であり、ガラス等の短繊維をボード状
に成形しグラスウールやロックウール製品、短繊維を粒
状にした粒状綿、または、ポリウレタン等の高分子物を
発泡させて連続気泡を持つようにしたもの等が実用化さ
れている。

【０００３】多孔質吸音材料中に音が入射すると、音
は、吸音材料内の小さな隙間に入るので音の周波数に応
じて空気が圧縮と膨張を繰り返す。繊維からなる細い管
を想定すると、空気の粘性および管の断面寸法等によっ
て決まるエネルギー損失によって音は消滅する。また、
空気の圧縮と膨張過程で発生し、移動する熱の伝導によ
っても音は消滅する。更に、繊維自体の振動によっても
エネルギー損失が起こる。このように、音のエネルギー
が熱エネルギーに変わって消滅して、吸音される。

【０００４】多孔質吸音材料を例示すると、グラスウー
ル、ロックウール、スラグウール、発泡連続気泡樹脂材
料、吹付け繊維材料、焼成鉱物材料、木毛セメント板、
木片セメント板、軟質繊維板、織物、植毛材料等があ
る。

【０００５】孔あき吸音材料を例示すると、孔あき石膏
ボード、孔あき石綿セメント板、孔あき合板、孔あきハ
ードボード、孔あきアルミニウム板、孔あき鉄板等があ
る。板状吸音材料を例示すると、合板、石綿セメント
板、石膏ボード、ハードボード、プラスチック板、金属
板等がある。

【０００６】孔あき吸音板材料および板状吸音材料の吸
音機構は、多孔質吸音材料と異なり、共鳴吸収によるも
のである。多孔質吸音材料は、強度や外観等の観点から
素材のままでは使用しにくいので、実際の使用にあたっ
ては、適当な表面処理を多孔質吸音材料に施して使用す
る。表面処理の例は、メタルラス、金網、通気性の大き
な織物（サランクロス、グラスクロス、ヘシアンクロス
等）、薄膜（マイラー、ポリエチレン等）、孔あき板(
金属、ボード等) 、各種リブ等である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各種吸音材料のなかで最も多用されているものの一つ
である繊維系の多孔質吸音材料は、湿気や振動等によっ
て形状が変形しやすいといった問題点を有していた。即
ち、例えば、多孔質吸音材料を孔あき板間に挟んで防音
パネルとして使用した場合、湿気や振動によって多孔質
吸音材料が孔あき板等の表面処理材の下方部に片寄り、
これによって、防音パネルとしての防音効果が著しく低
下する。

【０００８】従って、この発明の目的は、湿気や振動等
に起因する形状変化による吸音効果の低下を防止するこ
とができる多孔質吸音材料を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
繊維系マトリックスと、粒状分散材と、前記繊維系マト
リックスと前記粒状分散材とを接着するためのバインダ
ーとからなることに特徴を有するものである。

【００１０】請求項２記載の発明は、前記分散材は、吸
放湿性を有していることに特徴を有するものである。請
求項３記載の発明は、粒状吸放湿性材が更に加えられて
いることに特徴を有するものである。

【００１１】請求項４記載の発明は、前記マトリックス
は、アスペクト比が１０００以上の無機質材料または有
機質材料からなっていることに特徴を有するものであ
る。請求項５記載の発明は、前記分散材は、長短度で表
した均整度が１０以下の無機質材料または有機質材料か
らなっていることに特徴を有するものである。

【００１２】請求項６記載の発明は、前記分散材の見掛
け比重は、前記マトリックスの見掛け比重以下であるこ
とに特徴を有するものである。請求項７記載の発明は、
前記バインダーは、常温で硬化する無機質材料または有
機質材料からなっていることに特徴を有するものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、この発明の多孔質吸音材料
の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、この発明の多孔質吸音材料を示す
概略図である。図１において、１は、繊維系マトリック
ス、即ち、繊維状材料によって形成されるマトリックス
である。２は、粒状分散材である。分散材２は、マトリ
ックス１の形成繊維１ａにバインダーによって接着され
ている。

【００１５】このように、マトリックス１の形成繊維１
ａに分散材２が接着されることによって、マトリックス
１の形成繊維１ａに突起物が形成された状態となるの
で、マトリックス１の形成繊維１ａ同士が互いに強固に
絡み合う。従って、多孔質吸音材料が振動等によって一
方側に片寄って、即ち、形状変化して、吸音パネルとし
ての吸音効果が低下することを有効に防止できる。

【００１６】マトリックス１は、無機質繊維材料または
有機質繊維材料からなり、マトリックス１の形成繊維１
ａ同士の強固な絡合いにより、必要強度を確保するため
に、アスペクト比( 繊維の長さと太さとの比) は、１０
００以上が好ましい。

【００１７】分散材２は、数１０μｍから数ｍｍの粒径
を有する。分散材２として、吸放湿性を有する、例え
ば、粒状シリカゲル、多孔性樹脂、人工軽量骨材等を使
用すれば、湿気による多孔質吸音材料の形状変化が防止
できる。即ち、多孔質吸音材料のマトリックス１部分が
雨や霧あるいは散水等によって吸湿あるいは濡れると、
マトリックス１の接触部分の摩擦抵抗が低下して、多孔
質吸音材料の形状が変化しやすくなる。しかし、分散材
２として、吸放湿性を有する、即ち、湿潤雰囲気下では
吸湿し、一方、乾燥雰囲気下では放湿するという性質を
有するものを使用すると、分散材２が湿気を吸収して、
多孔質吸音材料の形状変化を防止することができる。

【００１８】分散材２の見掛け比重は、マトリックス１
の見掛け比重以下とする。これは、分散材２の見掛け比
重がマトリックス１の見掛け比重以上であると、分散材
２の沈込みにより、マトリックス１が局部的に変形し
て、吸音効果が低下するからである。

【００１９】分散材２は、長短度（長径／短径）で表し
た均整度が１０以下の形状係数である無機質材料または
有機質材料からなっている。これは、分散材２の形状は
球状に近い程、上述したマトリックス１同士の絡合いう
愛み効果が大きくなるからである。

【００２０】バインダーは、常温で硬化する無機質材料
または有機質材料からなっている。常温硬化性としたの
は、このバインダーは、加工コスト、ハンドリングおよ
び加工性の面で優れているからである。無機質バインダ
ーとしては、通常のセメント材料があり、有機質バイン
ダーとしては、フェノール樹脂等の樹脂系接着剤があ
る。

【００２１】図２に示すように、マトリックス１と分散
材２とからなる多孔質吸音材料に、分散材２より粒径が
大きい粒状吸放湿性材３を更に加えると、多孔質吸音材
料の吸放湿効果が一層向上する。粒状吸放湿性材３の粒
径は、数ｍｍから１０ｍｍ程度が好ましい。吸放湿性材
３は、無機質材料または有機質材料からなっている。無
機質材料としては、シリカゲル、石膏硬化体の破片等が
使用できる。石膏硬化体の破片としては、鋳込み等で使
用する石膏型材の廃材、石膏ボード等の廃材を再利用で
きる。有機質材料としては、多孔性の樹脂材料が使用で
きる。この他、炭等の腐敗しない天然材料を使用するこ
ともできる。

【００２２】上述した多孔質吸音材料を、例えば、吸音
パネルに適用する場合には、図３に示すように、孔あき
板４間に吸多孔質音材料を充填する。この場合、孔あき
板４間に多孔質吸音材料を保持しておく必要がある。こ
れには、図４に示すように、孔あき板４の内面にずれ止
め用の針金等の突起物５を取り付けると良い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、繊維系マトリックスの形成繊維に粒状分散材をバイ
ンダーにより接着させることによって、マトリックスの
形成繊維同士の絡み効果が大きくなる。従って、湿気や
振動等に起因する形状変化による吸音効果の低下を有効
に防止することができるといった有用な効果がもたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の吸多孔質音材料を示す構成図であ
る。

【図２】この発明の他の吸多孔質音材料を示す構成図で
ある。

【図３】この発明の吸多孔質音材料を孔あき板間に充填
した吸音パネルを示す部分斜視図である。

【図４】内面に突起物を設けた孔あき板を示す部分斜視
図である。

【符号の説明】

１：マトリックス １ａ：マトリックス形成繊維 ２：分散材 ３：粒状吸放湿材 ４：孔あき板 ５：突起物

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維系マトリックスと、粒状分散材と、
   前記繊維系マトリックスと前記粒状分散材とを接着する
   ためのバインダーとからなることを特徴とする多孔質吸
   音材料。
2. 【請求項２】 前記分散材は、吸放湿性を有しているこ
   とを特徴とする、請求項１記載の多孔質吸音材料。
3. 【請求項３】 更に、粒状吸放湿性材が加えられている
   ことを特徴とする、請求項１または２記載の多孔質吸音
   材料。
4. 【請求項４】 前記マトリックスは、アスペクト比が１
   ０００以上の無機質材料または有機質材料からなってい
   ることを特徴とする、請求項１から３のうちの何れか１
   つに記載された多孔質吸音材料。
5. 【請求項５】 前記分散材は、長短度で表した均整度が
   １０以下の無機質材料または有機質材料からなっている
   ことを特徴とする、請求項１から４のうちの何れか１つ
   に記載された多孔質吸音材料。
6. 【請求項６】 前記分散材の見掛け比重は、前記マトリ
   ックスの見掛け比重以下であることを特徴とする、請求
   項１から５のうちの何れか１つに記載された多孔質吸音
   材料。
7. 【請求項７】 前記バインダーは、常温で硬化する無機
   質材料または有機質材料からなっていることを特徴とす
   る、請求項１から６のうちの何れか１つに記載された多
   孔質吸音材料。