JPS6026995A - 吸音材 - Google Patents

吸音材

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JPS6026995A
JPS6026995A JP58135128A JP13512883A JPS6026995A JP S6026995 A JPS6026995 A JP S6026995A JP 58135128 A JP58135128 A JP 58135128A JP 13512883 A JP13512883 A JP 13512883A JP S6026995 A JPS6026995 A JP S6026995A
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JP
Japan
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foam
sound
sound absorbing
sound absorption
modulus
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JP58135128A
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JPH0452478B2 (ja
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博章 古川
上野 喜美
藤木 時男
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Tosoh Corp
Original Assignee
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 よりなる従来の吸音材とは異なる優れた吸音性能をもつ
吸音材に関するものである。
現在、市販されている吸音材を、吸音性能の点から分類
すると、低周波域吸音材と高周波域吸音材の二種に大別
できる。前者の代表的なものは軟質高分子シートあるい
は独立発泡軟質高分子シートなどをあげることができ、
その吸音特性の特徴Fisooへルツないし1000ヘ
ルツ付近の音域で最大の垂直入射吸音率を示し、100
0ヘルツ以下での低周波音域の吸音に優れていることに
ある。
これに対し、後者は、低周波域での吸音性は前者に比べ
劣るが,1000ヘルツ以上の音域において垂直入射吸
音率は急激に増加し、高周波域での吸音特性は非常に優
れている。市販されている吸音材の大部分は後者に属す
るものであシ、その代表として例えば、厚さ1crn程
度のポリウレタン発泡成形体,グラスウールあるいは発
泡コンクリートなど連通性多孔質材料をあげることがで
きる。
第1図に、両者の代表的垂直吸音特性を示した。
このように現在市場で入手し得る吸音材料°は、その吸
音特性が特定の周波数域にかたよっておシ、バランスの
よい吸音特性をもつ吸音材料の開発が望まれている。
本願発明者らは、従来の低周波域吸音材と高周波域吸音
材両者の吸音特性を合わせ持つようなシート状吸音材の
開発を意図し本願発明に到達した。
すなわち、本発明は次の5つの限定された物性条件; (x)23°CKおけるみかけヤング率が1.5×10
4M−から7. OX 104N/r?、好ましくは2
.0X104N汐から&0X10’N汐(2)23℃に
おける密度が80臀譬から300臀譬、好ましくは10
0V−から200臀譬(3)通気量が40W4/li・
10關・mln以上、好ましスト樹脂連通性発泡成形体
が、従来の低周波域吸音材と高周波域吸音材それぞれの
吸音性能を合わせもつことを見い出したことKもとづい
ている。
次に、本願発明の基本である上記物性条件を見い出すに
至った背景と、この3つの物性条件を満たす塩化ビニル
ペースト樹脂発泡成形シートの吸音特性を説明する。
可塑化塩化ビニルあるいはその独立発泡成形シートで代
表される低周波域吸音材の吸音は、音波エネルギーが材
料の表面層あるいは内部で粘弾性的な振動、摩擦を起こ
して熱エネルギーに変換消耗するためと考えられている
一般に、軟質高分子材料のような粘弾性体は特定周波数
付近の力学的振動に対して共振し、その共振周波数付近
で吸音効果は大きくなる。このような材料の吸音効果に
影響を与える因子として、材料の弾性率、独立気泡の大
きさとその分布、気泡率が考えられる。特に、独立気泡
の存在は吸音率の向上に効果がある。本願発明者らの研
究によればこの種の材料の吸音機能を高めるためには、
弾性率を低くすること、独立気泡の気泡率を一定の幅の
なかにおさめること、そして気泡の大きさが幅広く分布
していることが要鯖される。
一方、高周波域吸音材、すなわち、連通性多孔質型吸音
材の吸音機構は、音波が材料に入射すると、音のエネル
ギーは、連通気泡壁と空気振動との粘性摩擦によって熱
エネルギーに変換消費され減衰するとされている。した
がって、この種の吸音材の吸音効果を向上させるために
は、連続気泡をできるだけ多くすればよいと考えること
ができる。
しかし、本願発明者らの研究によれば、連続気泡率と吸
音率との関係は必ずしも比例関係にはなく、連続気泡率
がある値以上になると吸音率は平衡状態に達する。
以上の説明からもわかるように、低周波域吸音材と高周
波域吸音材両者の吸音特性を合わせもつような吸音材を
開発するには; (1) 少なく共1000 H2以下の低周波域で力学
的損失が最大になるような低弾性率軟質材料であシ、か
つ (2) 独立気泡と連続気泡とを合わせもつような発泡
成形体であること。
(3) そして、独立気泡の大きさとその分布および発
泡率および連通気泡率が一定の幅のなかで制御されなけ
ればならない。
上記条件+1)14塩化ビニルペースト樹脂、可塑化塩
化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂あるい
はポリウレタン樹脂など軟質高分子材料を用いることに
よって満たすことができるが、条件(1)および(2)
を同時にか゛つ合目的に満たすには、塩化ビニルペース
ト樹脂を用い可塑剤量と発泡加工条件とを選択すること
によって初めて可能となる。
ここで最も困難な%(3,は、発泡セル構造に関するも
のであるが、その制御を適確に行うには次の因子=(a
)独立気泡の大きさ、(b)その分布、そして(C)独
立および連通気泡率の測定方法確立と計量化が必要であ
る。これらの発泡セル構造は、発泡体の切片を光学顕微
鏡下で観測することによって可能であり、計量すること
もできるが、これを実施するには大変な労力と時間を特
徴とする特に、゛工業化を前提として考えるとき、生産
品の品質管理は最も重要でかつ絶対の条件であるが、発
泡セル構造の管理手法として、光学顕微鏡法の採用は、
測定の複雑さからみて当該製品の品質管理手段として適
さない。そこで、本願発明者らは光学顕微鏡法に替シ得
る発泡セル構造の簡易測定方法を研究した結果、発泡成
形体連通気泡率の程度は、第2図に示した通気量測定装
置を用いることによって知ることができる。
第2図に示す通気量測定装置は、試料ホルダーA、クッ
ションタンクB、吸水ピンC1水層り。
水銀マノメーターE、減圧度調整コックFおよび開閉コ
ックGから成る。通気量の測定は、測定試料Hを試料ホ
ルダーAにセットしてから、開閉コックGを閉じ、調整
コックFを調整して試料ホルダーA内の減圧度が100
 u+Hgとなるように保つ。
次に開閉コック■を開くと、試料Hの通気量に相応して
水層りから吸水ピ/Cへ水が流入する。水層りより吸水
とンCへ30秒間に流入する水量をもって試料の通気量
とした。
また独立発泡の発泡率及び発泡セルの大きさ。
分布は、JIEIK6301 「加硫ゴム物理試験方法
」に規定されている2号ダンベル試験片を用い、引張り
速度5−例、温度25±1°C1および相対湿度55±
5チの条件のもとで測定されたみかけのヤング率および
密度と密接に相関することがわかった。ここで、みかけ
のヤング率は、弾性限界内の伸びと応力からめられる。
かくして、これら3つの物性因子と材料とを特定するこ
とによって本願発明者らが意図した吸音材の工業生産が
可能となった。すなわち、23°Cにおける当該みがけ
のヤング率が1.5 X 10’N/m’以下あるいは
7. OX10’N/m’以上のとき、また25℃にお
ける密度が80−以下であるいは3001以上のとき、
あるいは当該通気量が404d・10mm・min以下
のとき、発泡体は従来の吸音材の吸音特性しか示さなく
なる。また、必要に応じて、当該物性限界内において、
比重4以下で粒径が20〜1000μの無機あるいは有
機質フィラー、例えば、シラスバルーン、パーライト、
アルミニウム粉、粉状マイカ。
木粉などを加えてもよい。あるいは、また、装飾を目的
として、多孔性の布1紙、不織布などを積層することも
できる。さらに、本発明の吸音材を軟質遮音材と積層す
れば、吸音と遮音、両機能をもつ防音材として用いるこ
ともできる。特に、遮音材に当該シート状吸音材をはり
合わせることによって遮音材単独のものよシ透過損失で
5dBないし10dBの向上が可能となる。
以下、実施例をもって本願発明の詳細な説明するがこれ
によって本願発明は何ら制限を受けるものではない。
実施例1) 塩化ビニルペースト樹脂(p−1030) :100部
DOP(ジオクチル7オスフエー)) : 80部発 
泡 剤(ADCA) : 7部 安 定 剤(Mark FL−217デカ・アーガス社
製)= 7部 を高速ミキサーで約5分間混練したあと、防燃紙上に均
一に塗布する。これを温度200°Cで2.25分間オ
ープン中で加熱し発泡体を得た。この発泡体から表面ス
キン層及び防燃紙を取シ除き厚さ12−の発泡体を得た
。この発泡体の通気性。
みかけヤング率及び密度を本願詳細の説明に記した方法
によって測定したところ 通気性 : 68 t14/fX/I−10as−mi
nみかけヤング率: 4.8 X 10’N/m’密 
度 : 130皆 であった。これら物性値はいずれも本願発明に規定する
物性限界内にある。また、当該発泡体の垂直入射吸音を
デンマークのプリュエル・ケアー社製垂直入射吸音率測
定装置を用いて測定した。結果は第3図に示す通り、本
発明品(イ)は厚さ101111のポリウレタンフォー
ム(ロ)あるいは、厚さ121mのグラスウールシーH
−)と比べると当該発泡体の吸音特性の周波数依存性は
小さく、吸音のバランスにおいて大変優れておシ本願発
明の有効性を示している。
実施例2) 塩化ビニルペースト樹脂(7渡101):100部DO
P : 80部 発 泡 剤(ムD(!A) : 7部 安 定 剤(Mark FIr−21) : 7部シラ
スバルーン : 40d を実施例1)にしたがって、温度205°Cで2.00
分間オープン中で加熱して発泡体を得た。この発泡体か
ら表面スキ7層を取り除き厚さ10mの発泡シートを得
た。この発泡シートの通気性、みかけヤング率および密
度を本願詳細の説明に記した方法によって測定したとこ
ろ 通気性 =80ψ・10龍・min みかけヤング率:4.5X10’)J汐密 度 : 1
 20 kg/yl であった。これら物性値はいずれも本願発明に規定する
物性限界内にある。垂直入射吸音率の結果は第4図忙示
す通シであシ、同程度の厚さのポリウレタンフォームや
グラスウールシートに比較して、本願発明品は500ヘ
ルツ〜3000ヘルツの広い周波数域で10チを超える
吸音性能を発現している。
実施例5) 塩化ビニルペースト樹脂(重合度1030):100部
DOP : 80部 発 泡 剤(ADOA) : 7郎 女 定 剤(Mark FL−21) : 7部アルミ
ニウム粉 : 3o− を実施例1)に従って、温度205°Cで2.000分
間オープン中加熱して発泡体を得た。この発泡体から表
面スキン層を取り除き、厚さ101111の発泡シート
を得た。この発泡体の通気性、みかけヤング率および密
度を本願詳細の説明に記した方法によって測定したとこ
ろ 通気性 : 84 Wdm 10+u+−minみかけ
ヤング率:&2X104N汐 密 度 : 130 kgld であった。これら物性値はいずれも本願発明に規定する
物性限界内にある。垂直入射吸音率の結果は第5図に示
す通りであり実施例2)で得た発泡体に劣らず、すぐれ
た吸音性能を発現している。
比較例1) 塩化ビニルペースト樹脂(重合度1050):100部
DOP : 80部 発 泡 剤CADOA) : 7郎 女 定 剤(Mark F)−21) : 7部を実施
例1)と全く同じ条件で発泡成形し、同じ発泡体を得た
。表面スキン層を取シ除かない厚さ12@sの発泡体の
物性値を測定したところ、通気性 二〇−・1o属1m
1n みかけヤング率: 4.8 X 1 G’N/wl密 
度 : 130−4御 であった。これら物性値は、本願発明に規定する図に示
す通り、本願発明品と比較すると1000ヘルツ以上の
高周波域で吸音特性が大きく劣っている。
比較例2) 塩化ビニルペースト樹脂(重合度1070):100部
DOP : 60部 発 泡 剤(ADCA) : 3郎 女 定 剤(Mark FI/−21) : 5部を実
施例1)と同様の手順で防燃紙上に塗布し、温度190
°Cで5分間オープン中で加熱し発泡体を得た。この発
泡体から表面スキン層を取り除き厚さ10騙の発泡シー
トを得た。この発泡体の通気性、みかけヤング率および
密度を本願詳細の説明に記した方法忙よって測定したと
ころ 通気性 : S 54d−I Cma−minみかけヤ
ング率: 6−65 X 1 G’N/m’密 度 :
 160ψ− であった。これら物性値の中で通気性とみかけヤング率
は本願発明に規定する物性依界外にある。
吸音率の結果は第6図のに)として示す通シであシ全周
波数域で低い吸音率しか発現していない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の吸音材の代表的垂直入射吸音特性を示
す図である。 第2図は、通気量測定装置の概略図である。第5〜6図
は、本願発明の実施例および比較例による吸音材の垂直
入射吸音特性を示す図である。 A:試料ホルダー C:吸水ビン D:水層 H:試料 イ:本願発明塩化ビニルペースト発泡体ロ:ポリウレタ
ンフォーム ハ:グラスウールシート ニ、ホ:塩化ビニルペースト発泡体 特許出願人 東洋曹達工業株式会社 第 1 図 第2図 周波数(aZ) 第 3 図 周波数()1g) 周波数()l:;)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 発泡成形時に形成される表皮を除いた塩化ビニルペース
    ト樹脂連通性発泡成形体で、その物性値が23°Cにお
    いて、みかけヤング率1.5X10’〜7、 OX 1
    0’ N7m”、密度80〜300峰譬および通気量4
    0 ld・10謔・min以上であることを特徴とする
    吸音材。
JP58135128A 1983-07-26 1983-07-26 吸音材 Granted JPS6026995A (ja)

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JP58135128A JPS6026995A (ja) 1983-07-26 1983-07-26 吸音材

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JPS6026995A true JPS6026995A (ja) 1985-02-09
JPH0452478B2 JPH0452478B2 (ja) 1992-08-21

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ID=15144463

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05313669A (ja) * 1991-04-15 1993-11-26 Matsushita Electric Works Ltd 吸音材および吸音材の製造方法
JP2004263184A (ja) * 2003-02-24 2004-09-24 Basf Ag 高融点プラスチックからなる連続気泡発泡体
JP2006297807A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Kaneka Corp ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体

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JP2006297807A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Kaneka Corp ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体

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