JP2000129815A

JP2000129815A - 遮音パネル

Info

Publication number: JP2000129815A
Application number: JP10302788A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hayashi; 信行林
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】芯材として多孔質成型体を用い、その表裏に
接着一体化された金属板を備えてなる金属サンドイッチ
パネルにおいて、コインシデンスによる遮音欠損を防止
した遮音パネルを提供する。【解決手段】芯材として多孔質成型体を用い、その表
裏に接着一体化された金属板を備えてなる金属サンドイ
ッチパネルにおいて、金属サンドイッチパネルの表裏で
剛性を変えてなる遮音パネル。金属サンドイッチパネル
の表裏で剛性を変える手段としては、金属板の厚さの変
更、金属板の材質の変更、金属板と多孔質成型体の接着
面積の変更、リブ付き金属板への変更、あるいは複層金
属板への変更の少なくとも一つであることがよい。ま
た、金属サンドイッチパネルの表裏で剛性を変えると共
に、少なくとも一方の金属板を有孔金属板とすることが
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、土木分野で
用いられる金属サンドイッチ遮音パネルに関し、更に詳
しくはコインシデンスによる遮音欠損を防止した金属サ
ンドイッチ遮音パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の木材、コンクリート等の建築用資
材に代えて、プラスチック製合成木材や、チップを圧縮
成形した合成木材や、繊維質原料をバインダー等で固化
・成形したものなど各種の素材が使用されている。なか
でも、ガラスウール、ロックウール、セラミックファイ
バー等の無機質繊維は、軽量でかつ不燃性であることか
ら、有望な不燃建築用資材として期待されている。例え
ば、特公昭５２−２５６４４号公報には、ガラスウー
ル、ロックウール等の無機質繊維を一対のカバーシート
問に挟み込んだサンドイッチ状の絶縁パネルが提案され
ている。このカバーシートとしては、金属板、プラスタ
ーポード、ファイバーボード、ベニヤ板、壁紙などが使
用されている。

【０００３】この絶縁パネルにおいて、カバーシートの
間に挟み込まれた無機質繊維層は、パネルを軽量化する
と共にパネル間に耐火・防火層と吸音空隙を形成するこ
とを狙ったものであるが、表裏のカバーシートに金属板
を用いた場合は、この金属板が共鳴して遮音性が低下す
るいわゆるコインシデンスが生じるという問題があっ
た。

【０００４】また、吸音性能を改善するものとして、特
開平６−８１４０７号公報には、圧縮成形した繊維質マ
ットの片面又は両面にパンチングメタル（有孔金属板）
を貼り合わせることにより、強度等の機械的特性を高
め、繊維層本来の吸音性を活かした金属サンドイッチパ
ネルが提案されている。しかしながら、この金属サンド
イッチパネルでも、コインシデンスによる遮音欠損を十
分に改善するには至らなかった。また、表面材と芯材を
接着しないものでは、遮音欠陥は生じないもののパネル
の強度が低いという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、芯材として多孔質成型体を用い、その表裏に接
着一体化された金属板を備えてなる金属サンドイッチパ
ネルにおいて、コインシデンスによる遮音欠損を防止し
た遮音パネルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、芯
材として多孔質成型体を用い、その表裏に接着一体化さ
れた金属板を備えてなる金属サンドイッチパネルにおい
て、金属サンドイッチパネルの表裏で剛性を変えてなる
ことを特徴とする遮音パネルである。そして、金属サン
ドイッチパネルの表裏で剛性を変える手段としては、例
えば、表裏の金属板で厚さを変えたり、表裏の金属板で
材質を変えたり、表裏の金属板で接着面積を変えたり、
表裏の金属板のいずれかの金属板をリブ付き金属板とし
たり、あるいは表裏の金属板のいずれかの金属板を複層
金属板とすることがよい。また、このように金属サンド
イッチパネルの表裏で剛性を変えると共に、表裏の金属
板の少なくとも一方の金属板を有孔金属板とすることが
よい。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の遮音パネルの一
例を模式的に示す断面図である。図１に示す遮音パネル
は、多孔質成型体１を芯材とし、その表面に金属板２と
裏面に金属板３を接着剤４により接着一体化してなる金
属サンドイッチパネルにおいて、金属サンドイッチパネ
ルの表裏、すなわち金属板２側と金属板３側とで剛性を
変えたものである。なお、図１には、金属板２の板厚を
金属板３より厚くした例を示した。

【０００８】本発明の遮音パネルに用いられる多孔質成
型体１としては、芯材として要求される強度を有し、か
つ遮音パネルとして要求される振動吸収特性を有するも
のであれば任意の多孔質成型体を用いることができる。
このような多孔質成型体としては、例えば有機質繊維マ
ット、無機質繊維マット等の繊維質マットや、発泡ウレ
タン、発泡フェノール等の発泡プラスチックや、木片、
木粉等を高分子系バインダーで圧縮成型した木質系遮音
パネルや、気泡コンクリート、気泡ガラス等の無機質遮
音パネルなどが挙げられる。これらの多孔質成型体のう
ち、ロックウール、ガラスウール、セラミックファイバ
ー等の無機質繊維を圧縮成形した繊維質マットは、芯材
として優れた強度と吸音材として優れた振動吸収特性を
有するだけでなく、不燃建材として要求される不燃性を
有するので好ましい。

【０００９】特に好ましい多孔質成型体は、高炉スラ
グ、電気炉スラグ等の各種冶金スラグや、玄武岩、輝緑
岩等の天然岩石を原料とするロックウールから製造され
たロックウール成型マットである。このロックウール成
型マットは、ロックウールの薄層を複数枚積層するかあ
るいはロックウール繊維のフロックを集積したものを、
フェノール樹脂等の高分子系バインダーにより圧縮成形
したものである。ロックウール成型マットは、断熱性、
遮音性、軽量性、強度、耐圧縮性等を勘案して密度８０
〜２５０ kg/m³となるように圧縮成形したものが好まし
い。密度が８０ kg/m³より低いと強度、耐圧縮性が低下
する。逆に、２５０ kg/m³を超える密度では、繊維質マ
ットの長所である軽量性が低下するだけでなく、多量の
ロックウール繊維が必要となることから経済性が損なわ
れる。

【００１０】ロックウールマットの積層方法としては、
例えば薄層のロックウールマットをベルトコンベア上で
積層するとき、薄層のロックウールマットをベルトコン
ベアの走行方向と直角方向に揺動させながら連続的に折
り畳む方法、薄層のロックウールマットをベルトコンベ
アの走行方向に連続的に折り畳む方法、薄層のロックウ
ールマットをベルトコンベアの走行方向に連続的に積み
重ねる方法、製品の出来上り寸法に切断した薄層のロッ
クウールシートを複数層積み重ねてベルトコンベア上に
載せ断続的に走行させる方法などがある。このようにし
て得られた積層体を上下方向から加圧しながら、加熱す
ることによって圧縮成形したものが採用されるが、薄層
のロックウールマットをベルトコンベアの走行方向と直
角方向に揺動させながら連続的に折り畳んで得られた積
層体を圧縮成形したものが、他の方法で得られたものよ
りも強度があることから好ましい。

【００１１】ロックウールを圧縮成形するに先立って、
高分子系バインダーをロックウールに混合することもで
きる。混合された高分子系バインダーは、ロックウール
の各繊維を繊維相互の交叉点で結束し、繊維質マットの
強度を向上させる。ロックウール繊維結束用の高分子系
バインダーとしては、例えばフェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。
なかでも、比較的耐熱性が良好なこと及び低廉な価格で
あるフェノール樹脂系バインダーが好ましい。バインダ
ーの配合量としては、ロックウール成型マットの耐火
性、強度、耐熱性、耐圧縮性などを勘案して、固形分と
して０．５〜３重量％になるようにしたものが好まし
い。バインダーの配合量が０．５重量％より少ないと強
度、耐圧縮性などが低下し、３重量％を超えると火災時
にバインダーの燃焼に起因してパネルの耐火・防火性が
損なわれるおそれがある。

【００１２】金属板２側と金属板３側とで剛性を変えて
異なる剛性とするには、様々な手段がある。例えば、
（１）金属板２と金属板３で厚さを変えたり、（２）金
属板２と金属板３で材質を変えたり、（３）多孔質成型
体１との接着面積を金属板２側と金属板３側で変えた
り、（４）金属板２と金属板３のいずれかにリブ付き金
属板を用いたり、（５）金属板２と金属板３のいずれか
に金属板を２枚以上貼り合わせた複層金属板を用いるな
どの手段が挙げられる。これらの手段は、いずれか一つ
でもよいし、二つ以上を組み合わせてもよい。

【００１３】まず、金属板２と金属板３で厚さを変える
場合には、この種の金属サンドイッチパネルに用いられ
る通常の厚さ０．１〜１．５mm好ましくは０．２〜１．
２mm程度の金属板のうちで異なる厚さの金属板を用いる
ことでよい。表裏の何れの面に厚い金属板とするかは、
特に制限はないが、表面強度の観点から表面側に厚い金
属板を用いることが好ましい。

【００１４】また、金属板２と金属板３で材質を変える
場合には、例えば金属板２を剛性の高い鋼製とし、金属
板３をそれよりも剛性の低いアルミニウム製とするよう
に、剛性の異なる材質の金属板を用いることでよい。

【００１５】また、多孔質成型体１との接着面積を金属
板２側と金属板３側で変える場合には、いずれか一方の
金属板を全面的に接着し、他方の金属板を５〜３０％程
度部分接着することでよい。この場合、表面強度の観点
から表面側を全面的に接着することが好ましい。また、
部分接着する側の金属板は、周辺部を重点的に接着した
り、その端を折り曲げたりすることなどにより剥がれに
くくすることが好ましい。

【００１６】さらに、金属板２と金属板３のいずれかに
リブ付き金属板を用いる場合には、いずれかにリブ付き
金属板やエンボス加工金属板などを用いることでよい。

【００１７】さらにまた、金属板２と金属板３のいずれ
かに金属板を２枚以上貼り合わせた複層金属板を用いる
場合には、図２に示すように、少なくとも２枚の金属板
２’と２''を接着剤４で貼り合わせた複層金属板２Ａを
用いると、複層金属板２Ａ側と金属板３側で剛性を変え
ることができる。また、この接着剤に粘弾性を有する高
分子系接着剤を用いると、金属サンドイッチパネルの遮
音性能のみならず、制振性を改善することが可能とな
る。

【００１８】図１では、金属板２及び金属板３にいずれ
も無孔金属板を用いた例を示したが、いずれか一方の面
又は両面に有孔金属板を用いて、遮音特性に加え吸音性
を改善することもできる。片面の場合、剛性の低い側の
金属板を有孔金属板とすることが好ましい。図３は、金
属板２側を有孔金属板２Ｂとした遮音パネルの一例を模
式的に示す断面図である。外装パネルとして使用する場
合は、有孔金属板２Ｂ側が室内側になるように配置する
ことが好ましい。なお、有孔金属板を用いる場合は、例
えば丸孔や、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角
形の孔、星型孔など任意の形状の孔を千鳥や並列に孔抜
きした金属板、いわゆるパンチングメタルを用いること
ができる。

【００１９】パンチングメタルの具体例としては、丸孔
６０°千鳥抜板、丸孔４５°千鳥抜板、丸孔９０°並列
抜板、角孔千鳥抜板、角孔並列抜板、長孔千鳥抜板、長
孔並列抜板などが挙げられる。この有孔金属板２の開孔
率は２５〜３５％程度が好ましい。開孔率が２５％より
低いと吸音性能が著しく損なわれ、３５％を超えるとパ
ネルの強度が低下するのみならず、耐火・防火性能が低
下したり、接着剤がにじみ出す傾向がある。そして、丸
孔パンチングメタルでは、その孔径は１〜５mm程度が好
ましい。孔径が５mmを超えると接着剤がにじみ出しやす
くなり、１mmより小さいとパンチング作業に手間がかか
り、コスト高となる。また、開孔率が同じであっても、
小さな孔が密に設けられたものは、大きな孔が疎らに設
けられたものより遮音性能の面で優れている。

【００２０】そして、本発明の遮音パネルに有孔金属板
を用いる場合は、有孔金属板の表面に接着剤が付着して
商品価値を損なうことがないように、図４に示すよう
に、多孔質成型体１と有孔金属板２Ｂとの間に繊維層５
を設けることがよい。このように繊維層５を設けると多
孔質成型体１と有孔金属板２Ｂとが強固に接着されると
共に、接着剤が有孔金属板２Ｂのパンチ孔から流れ出る
ことを防止できるので、製品の歩留を高めることができ
る。この繊維層５は、多孔質成型体１と有孔金属板２Ｂ
とを接着する際、不織布、織布等の繊維布に接着剤が含
浸した状態で用いることにより容易に形成することがで
きる。

【００２１】このような繊維層５を形成する不織布とし
ては、例えばガラス繊維不織布、セラミックファイバー
不織布等の無機質繊維不織布や、例えばポリエステル繊
維不織布、ポリプロピレン繊維不織布等の有機質繊維不
織布などを用いることができる。耐火・防火性の観点か
ら、多孔質成型体としてロックウール成型マット等の無
機質繊維マットを用いる場合は、不織布として無機質繊
維不織布を用いるのがよく、より好ましくは吸音性と経
済性の面からガラス繊維不織布がよい。なお、不織布の
代わりに織布を用いることもできる。

【００２２】繊維層５の厚さは０．３〜１mm程度がよ
い。この厚みが０．３mmより薄いと接着剤を保留でき
ず、パネル表面に接着剤が流れ出るおそれがあり、１mm
を超えると接着不良となったり、多量の接着剤を必要と
し、経済性が損なわれる。このため、繊維布はほぼ同様
の厚さで、目付量が３０〜１００g/m²程度のものがよ
い。また、繊維布は、接着剤とのなじみを改善するた
め、樹脂系サイジング剤でサイジングしたものやシラン
カップリング剤などで処理したものが好ましい。

【００２３】次に、多孔質成型体１と金属板２、３を接
着する接着剤４としては、この種の金属サンドイッチパ
ネルに用いられる通常の接着剤であればよく、例えば酢
酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メ
ラミン樹脂、スチレン−ブタジエンゴム等の高分子系接
着剤や、珪酸ソーダ等の無機接着剤などが挙げられる。
これらの接着剤は単独でもよいが、必要に応じて２種類
以上を併用してもよい。

【００２４】また、高分子系接着剤を用いた場合、金属
板又は多孔質成型体への接着剤の塗布量は、パネルの強
度の面から２００〜３５０g/m²程度が好ましい。塗布量
が２００g/m²より少ないとパネル強度が低下し、３５０
g/m²を超えると火災時にあっては接着剤の燃焼に起因し
て有毒ガスが発生したり、パネルの不燃性、耐火・防火
性、吸音性が損なわれるおそれがある。接着剤の塗布
は、例えばロールコーター、カーテンコーター、スプレ
ーコーター等の塗工機を用いて行うことでよい。

【００２５】本発明の金属サンドイッチパネルは、例え
ば、金属板２の表面に接着剤４を塗布し、次いでその上
に多孔質成型体１を重ね、その表面に接着剤４を塗布し
た上に金属板３を重ねて積層体を形成し、この積層体を
ホットプレス等の加熱加圧成型機を用いて成形すること
により製造することができる。

【００２６】

【実施例】実施例１ロックウール成型マット（厚さ１００mm、フェノール樹
脂バインダー量２．４重量％、密度１０８ kg/m³）を５
０mm幅に切断し、９０度回転して並べて縦９１０mm、横
６０５mmのロックウール芯材を製作し、これを多孔質成
型体１として用いた。金属板２には縦９１０mm、横６０
５mm、厚さ１．０mmの鋼板（無孔板）、金属板３には縦
９１０mm、横６０５mm、厚さ０．５mmの鋼板（無孔板）
をそれぞれ用いた。また、接着剤４には変性ウレタン樹
脂を用いた。

【００２７】金属板２の上にウレタン系接着剤３００g/
m²を塗布したものと、予め金属板３に同じ接着剤３００
g/m²を塗布し多孔質成型体１を仮接着したものとを重ね
て積層体を形成した。この積層体をホットプレスで６０
℃に１５分間保持し、図１の断面構造を有する厚さが５
０mmの鋼板サンドイッチパネルを製造した。

【００２８】この鋼板サンドイッチパネルについて、Ｊ
ｌＳＡ−１４１６「実験室における音響透過損失試験
方法」に規定された測定方法により音響透過損失を測定
した結果を図２に示す。図５において、横軸は１／３オ
クターバンド中心周波数（Hz）、縦軸は音響透過損失
（db）を表す。なお、図５中のＤ−３０等級のラインは
ＪｌＳＡ−１４１６で規定されているものである。

【００２９】実施例２実施例１の金属板２の代わりに厚さ０．８mmの有孔鋼板
２Ｂ（丸孔パンチング鋼板、開孔率３０％）、金属板３
に厚さ１．３mmの鋼板（無孔板）を用い、有孔鋼板２Ｂ
と多孔質成型体１との接着にガラス繊維不織布（厚さ
０．４５mm、目付５０g/m²）を用いて繊維層５を形成
し、接着剤４の滲み出しを防止した以外は実施例１と同
様にして、図４の断面構造を有する厚さ５０mmの鋼板サ
ンドイッチパネルを製造した。この鋼板サンドイッチパ
ネルについて、実施例１と同様にして音響透過損失を測
定した結果を図５に示す。また、この鋼板サンドイッチ
パネルの吸音特性は、図５に示すように実施例１の鋼板
サンドイッチパネルより優れたものであった。

【００３０】実施例３実施例１の金属板２の代わりに厚さ０．８mmの鋼板２’
（無孔板）と０．５mmの鋼板２''（無孔板）を同じ接着
剤４で貼り合わせて複層鋼板２Ａとした以外は実施例１
と同様にして、図２の断面構造を有する厚さ５０mmの鋼
板サンドイッチパネルを製造した。この鋼板サンドイッ
チパネルについて、実施例１と同様にして音響透過損失
を測定した結果を図５に示す。

【００３１】実施例４実施例１の金属板２と金属板３にそれぞれ厚さ１．０mm
の鋼板（無孔板）を用い、金属板３側の３０％だけに接
着剤を塗布した以外は実施例１と同様にして、厚さ５０
mmの鋼板サンドイッチパネルを製造した。この鋼板サン
ドイッチパネルについて、実施例１と同様にして音響透
過損失を測定した結果を図５に示す。

【００３２】比較例実施例１の金属板２と金属板３にそれぞれ厚さ０．８mm
の鋼板（無孔板）を用いた以外は実施例１と同様にし
て、厚さ５０mmの鋼板サンドイッチパネルを製造した。
この鋼板サンドイッチパネルについて、実施例１と同様
にして音響透過損失を測定した結果を図５に示す。

【００３３】図５において、比較例の鋼板サンドイッチ
パネルの８００Hz及び１２５０Hzを中心にして両側（４
００Hz及び２０００〜２５００Hz）の領域において透過
損失が著しく低下しており、コインシデンスによる遮音
欠損が認められる。これに対して、実施例１〜４の鋼板
サンドイッチパネルでは、かかる周波数領域における透
過損失の低下が緩和され、遮音性能が改善されているこ
とが認められる。

【００３４】

【発明の効果】多孔質成型体１と金属板２及び金属板３
とよりなる金属サンドイッチパネルにおいて、その表
裏、すなわち金属板２側及び金属板３側で剛性を変える
ことにより、コインシデンスによる遮音欠損を防止し、
遮音性能を著しく改善することができた。また、金属板
２及び金属板３の少なくとも一方を有孔金属板とするこ
とにより、遮音性能に加え吸音性能も改善することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遮音パネルの一例を模式的に示す断面
図である。

【図２】片面に複層金属板を用いた遮音パネルの一例を
模式的に示す断面図である。

【図３】片面に有孔金属板を用いた遮音パネルの一例を
模式的に示す断面図である。

【図４】片面に有孔金属板を用い、繊維層を介して多孔
質成型体と接着した遮音パネルの一例を模式的に示す断
面図である。

【図５】本発明の遮音パネルの音響透過損失を測定した
結果を示す図面である。

【符号の説明】

１：多孔質成型体２、３：金属板２Ａ：複層金属板２Ｂ：有孔金属板４：接着剤５：繊維層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯材として多孔質成型体を用い、その表
裏に接着一体化された金属板を備えてなる金属サンドイ
ッチパネルにおいて、金属サンドイッチパネルの表裏で
剛性を変えてなることを特徴とする遮音パネル。
【請求項２】金属サンドイッチパネルの表裏で剛性を
変える手段が、金属板の厚さの変更、金属板の材質の変
更、金属板と多孔質成型体の接着面積の変更、リブ付き
金属板への変更、あるいは複層金属板への変更の少なく
とも一つである請求項１記載の遮音パネル。
【請求項３】表裏の金属板の少なくとも一方の金属板
が、有孔金属板である請求項１又は２記載の遮音パネ
ル。