JP2018091996A

JP2018091996A - 吸音材

Info

Publication number: JP2018091996A
Application number: JP2016235197A
Authority: JP
Inventors: 優作福谷; Yusaku Fukutani; 祐美俣野; Sukeyoshi Matano
Original assignee: Daiken Corp
Current assignee: Daiken Corp
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2018-06-14

Abstract

【課題】吸音構造を、専用の施工部材や補強構造を要することなく容易に施工できるようにする。【解決手段】表裏面側に配置された表裏層２，３と、表裏層２，３間に配置され、表裏層２，３よりも低い密度を有する中間層５とからなる基材１に対し、その表層２に、表層２を貫通して中間層５の空隙部に連通する多数の微細孔７，７，…を形成し、低密度の中間層５を空気層として吸音させる。このことで、基材１自体を空気層を備えた吸音材Ａとし、吸音材Ａ単独で吸音効果が得られるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、吸音材に関するものである。

従来、微細孔を用いた吸音構造は一般に知られている。この吸音構造は、例えば特許文献１や特許文献２に示されるように、多数の微細孔が形成された穿孔材の背面側に空気層が微細孔と連通するように設けられたものであり、音を微細孔を通して空気層に導入することで音のエネルギーを減衰して吸音するようになっている。

特表平８−５１００２０号公報特開２００６−８５１８４号公報

しかし、上記従来の吸音構造では、良好な吸音効果が得られるものの、穿孔材の背面側に空気層を設けるために専用の施工部材が必要となり、その施工も手間が掛かるという難がある。また、穿孔材は通常、薄くて強度の低いものが使用されており、そのため、空気層があることで強度を保つことが困難となり、使用箇所が限定されたり補強構造が必要になったりするという問題も生じる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、吸音構造に工夫を加えることにより、専用の施工部材や補強構造を要することなく容易に施工できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、表裏の高密度層間に低密度層が配置された積層構造の基材には、その低密度層に空気層となる空隙部があることに着目し、高密度層に微細孔を形成して低密度層を空気層として代用することで、基材そのもので吸音材を構成するようにした。

具体的には、第１の発明の吸音材は、表裏面側にそれぞれ配置された表裏層と、該表裏層間に配置され、表裏層よりも低い密度を有する中間層とからなる基材を備え、上記中間層は空隙部を有しており、上記表裏層の一方に、該表裏層の一方を貫通して中間層の空隙部に連通する多数の微細孔が形成されていることを特徴とする。

この第１の発明では、吸音材における基材の表裏層の一方に多数の微細孔が貫通して形成され、これらの微細孔は中間層の空隙部に連通しているので、その基材の低密度の中間層が吸音構造での空気層の代わりとなり、音波が微細孔を通して中間層の空隙部に導入されることで、その音のエネルギーを減衰して吸音することができる。

このように、多数の微細孔が形成された高密度の表裏層の一方が穿孔材となり、それに隣接した低密度の中間層が空気層となることにより、基材自体が空気層を備えた吸音材となる。このことで、吸音材単独で吸音効果を得ることができ、従来のように穿孔材の背面側に空気層を設けるための専用の施工部材が別途不要となり、その施工も手間が掛からずに容易に行うことができる。

また、吸音材の基材は、高密度の表裏層間に低密度の中間層が配置された層構造のものであり、その高密度の表裏層の一方に微細孔が形成されているので、吸音材自体の強度は大に保たれており、吸音材の使用箇所が限定されたり補強構造が必要になったりする等の問題が生じることはない。

第２の発明は、第１の発明において、微細孔の開口率が３％以上であることを特徴とする。このように、微細孔の開口率を３％以上とすることで、高い吸音効果を安定して得ることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、基材は火山性ガラス質複層板であることを特徴とする。

この第３の発明では、発明の効果が有効に発揮される最適な基材が得られる。また、基材が火山性ガラス質複層板であり、その火山性ガラス質複層板に未貫通状態の微細孔が形成されているので、火山性ガラス質複層板に貫通状態の微細孔が形成されていれば、その火山性ガラス質複層板は不燃材料の認定が不可能になるところ、未貫通状態の微細孔によって不燃材料の認定が可能となる。このことで、不燃材料の認定を受け得る吸音材が得られる。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、基材は積層構造のＭＤＦであることを特徴とする。このことで、発明の効果が有効に発揮される最適な基材が得られる。

以上説明したように、本発明によると、表裏層間に低密度の中間層を備えた基材に対し、その表裏層の一方に多数の微細孔を中間層に連通するように貫通形成したことにより、基材における低密度の中間層を空気層として、吸音材単独で吸音効果を得ることができ、専用の施工部材の不要化やその施工の容易化を図ることができるとともに、吸音材の使用箇所の限定不要化や補強構造の不要化を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る吸音材を模式的に示す断面図である。図２は、実施例及び比較例に係る試験体の構成及び吸音率の測定結果を示す図である。図３は、実施例及び比較例の吸音率の測定結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１は本発明の実施形態に係る吸音材Ａを示し、この吸音材Ａは、火山性ガラス質複層板（例えば大建工業（株）製の商品名「ダイライト」）や積層構造のＭＤＦからなる板状の基材１を備え、この基材１は、その表裏面側にそれぞれ配置された表裏層２，３と、それら表裏層２，３間に配置された中間層５とからなる３層構造とされている。例えば表裏層２，３の厚さは互いに同じで、中間層５の厚さは表裏層２，３よりも大きくなっている。尚、表裏層２，３及び中間層５の各厚さの関係は特定されず、例えば中間層５の厚さが表裏層２，３よりも薄くなっていてもよく、或いは表裏層２，３間の厚さが互いに異なっていてもよい。

基材１の表裏層２，３と中間層５とは互いに材料や組成が同じで、密度が異なるだけであり、表裏層２，３は、組成材料（火山性ガラス質材料及び鉱物繊維、或いは木質繊維）が高密度に圧縮成形された高密度層からなり、表裏層２，３の密度は互いに同じか略同じとされている（例えば０．８５〜０．９ｇ／ｃｍ^３）。中間層５は、組成材料が表裏層２，３よりも低い密度に圧縮成形されて表裏層２，３より低密度の低密度層からなっており（例えば０．５〜０．５５ｇ／ｃｍ^３）、この中間層５は低密度組成によって空隙部（図示せず）を有している。尚、表裏層２，３にも空隙部が形成されているが、中間層５の空隙部は、その低密度の組成によって表裏層２，３よりも大きいものとなっている。

そして、本発明の特徴として、基材１における表層２（又は裏層３であってもよい）には、その表層２を貫通して中間層５の空隙部に連通する多数の微細孔７，７，…が形成されている。微細孔７，７，…は表層２を貫通していればよく、その深さが中間層５の内部まで達していてもよい。各微細孔７は、断面が例えば円形等の孔が望ましい。

上記表層２における微細孔７，７，…の開口率は３％以上であることが望ましい。この開口率は、微細孔７，７，…の全体の開口面積を表層２全体の面積で割ったものであり、３％未満であると、十分な吸音効果が得られなくなる。

また、各微細孔７の孔径は０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが望ましい。

尚、この実施形態に係る吸音材Ａは、例えば建物の天井材、壁材、パーティションパネルや、その他に後付けの吸音材、家具等の什器の材料等に用いられる。そのとき、吸音材Ａの表面（基材１の表面）には、シート材によるシート化粧や塗料による塗装仕上げ等が微細孔７，７，…を閉塞しないように施される。

したがって、この実施形態においては、吸音材Ａにおける基材１は表裏層２，３と、その表裏層２，３間に配置されて表裏層２，３よりも低い密度を有する中間層５とからなり、その表層２（又は裏層３）に多数の微細孔７，７，…が貫通して形成され、その各微細孔７は中間層５の空隙部に連通しているので、基材１の低密度の中間層５が吸音構造における空気層として機能する。そのため、音波が表層２の微細孔７，７，…を通して中間層５の空隙部に導入されることで、その音のエネルギーを減衰して吸音することができる。よって、密度の異なる積層構造の基材１によって吸音効果を得ることができる。

このように、多数の微細孔７，７，…が形成された高密度の表層２が穿孔材となり、それに隣接した低密度の中間層５が空気層となることにより、基材１自体が空気層を備えた吸音材Ａとなる。このことで、吸音材Ａ単独で吸音効果を得ることができ、従来の吸音構造のように穿孔材の背面側に空気層を設けるための専用の施工部材が別途不要となり、その施工も手間が掛からずに容易に行うことができる。

また、吸音材Ａの基材１は、高密度の表裏層２，３間に低密度の中間層５が配置された３層構造のものであり、その高密度の表層２（又は裏層３）に微細孔７，７，…が形成されているので、吸音材Ａ自体の強度は大に保たれており、吸音材Ａの使用箇所が限定されることはなく、使用形態に応じて特別の補強構造を要することもなくなる。

また、微細孔７，７，…の開口率が３％以上であるので、高い吸音効果が安定して得られる。

そして、基材１が火山性ガラス質複層板であると、その火山性ガラス質複層板に形成されている多数の微細孔７，７，…は、同複層板を未貫通の状態（表裏面を貫通しない状態）となっている。仮に、火山性ガラス質複層板に貫通孔が形成されている場合、その火山性ガラス質複層板について不燃材料の認定が不可能となるのに対し、本実施形態の吸音材Ａは、火山性ガラス質複層板に対する未貫通状態の微細孔７，７，…の形成によって不燃材料の認定が可能となる。すなわち、通常の吸音構造では、貫通孔のある穿孔材の背面側に空気層を設けるため、その穿孔材については不燃材料の認定が受けられないものの、本実施形態の吸音材Ａは空気層を基材１内に一体化した構造であり、吸音材Ａに貫通孔が形成されず、不燃化が可能となる。このことで、不燃材料の認定を受け得る吸音材Ａが容易に得られる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、吸音材Ａの基材１を３層構造としているが、４層構造以上の複数構造であってもよく、中間層が低密度層であればよい。

次に、具体的に実施した実施例について説明する。

（実施例１）
厚さ１２ｍｍの火山性ガラス質複層板（大建工業（株）製の商品名「ダイライト」）を基材とした。その表裏層の各密度は０．８５〜０．９ｇ／ｃｍ^３であり、中間層の密度は０．５〜０．５５ｇ／ｃｍ^３である。この基材の表層に深さ４．５ｍｍの多数の円形の微細孔を形成した。微細孔の孔径は０．５ｍｍであり、微細孔の開口率は３％とした。

（実施例２）
微細孔の開口率を１％とした。それ以外は実施例１と同じである。

（比較例１）
実施例１における基材の表層に微細孔を形成せず、基材そのものを試験体とした。

（比較例２）
ロックウール吸音板（大建工業（株）製の商品名「ダイロートン」）を試験体とした。その厚さは１２ｍｍであり、密度は０．３４ｇ／ｃｍ^３である。

実施例１，２及び比較例１，２の各試験体の構成を図２に示している。

（吸音率の測定）
上記実施例及び比較例の試験体に対し吸音率を測定した。吸音率はＪＩＳＡ１４０５−２に準拠した垂直入射吸音率であり、音響管（インピーダンス管）内の一端部に試験体を配置して、その試験体に音響管内の他端部のスピーカから出力した音を垂直に入射させ、音響管内の２つの位置の音圧を測定して吸音率を求めた。各試験体の１／３オクターブ帯域中心周波数の吸音率を図２及び図３に示す。

これら図２及び図３を見ると、実施例１及び実施例２の吸音率は、基材に微細孔が形成されていない比較例１よりも高くなっており、特に、実施例１では、２０００Ｈｚ以上の周波数帯域で比較例２（ロックウール吸音板）よりも高い吸音率を示している。このことで、本願発明に係る吸音材では、ロックウール吸音板と遜色ない吸音効果が得られ、特に微細孔の開口率が３％以上でロックウール吸音板を凌駕していることが判る。

本発明は、吸音材単独で吸音効果が得られ、専用の施工部材の不要化やその施工の容易化を図ることができるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

Ａ吸音材
１基材
２表層
３裏層
５中間層
７微細孔

Claims

表裏面側にそれぞれ配置された表裏層と、該表裏層間に配置され、表裏層よりも低い密度を有する中間層とからなる基材を備え、
上記中間層は空隙部を有しており、
上記表裏層の一方に、該表裏層の一方を貫通して中間層の空隙部に連通する多数の微細孔が形成されていることを特徴とする吸音材。
請求項１において、
微細孔の開口率が３％以上であることを特徴とする吸音材。
請求項１又は２において、
基材は、火山性ガラス質複層板であることを特徴とする吸音材。
請求項１又は２において、
基材は、積層構造のＭＤＦであることを特徴とする吸音材。