JP2013250501A - 吸音ボード - Google Patents

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Abstract

【課題】装飾性を有すると同時に、吸音性、遮音性を有し、容易に施工できる吸音ボードを提供すること。
【解決手段】装飾層と剛性を有する基体とが積層された吸音ボードであって、基体が、所定間隔で平行する溝を有し、かつ、溝の、基体の長手方向に対して垂直な断面が、互いに隣接するネック部及び胴体部を有する形状である吸音ボード。
【選択図】図1

Description

本発明は、吸音ボードに関するものである。
コンサートホールやスタジオ等の吸音や遮音を目的として、従来から、壁材、天井材、床材等として使用する木質、無機質、樹脂、金属等から構成される吸音材が使用されている。また、住宅やオフィスにおいても、近所や隣室への音漏れを防ぐために、壁、天井、床等に貼付して使用する吸音材が使用されている。
そのため、吸音性、遮音性、及び装飾性を併せ持ち、かつ住宅やオフィスの頻繁なリフォームに対応できるよう施工が容易な吸音材が求められている。
例えば特許文献1には、ハニカム構造や仕切り板で空間を設け吸音特性を付与する吸音仕切壁が記載されている。このような仕切壁は、建築段階で取り付けるか、あるいは改築する際に取り付ける必要があり容易に設置することが難しい。また通常の住宅やオフィス用途では、装飾性に欠ける傾向がある。
また、特許文献2には、微小な穴を有する装飾フィルム層に、不燃性連続発泡体層及び接着剤層を積層した吸音装飾シートが開示されている。この吸音装飾シートは、建築物の壁面、天井面、床面またはパーティション等に貼り付けて使用するものである。
特公昭63−34263号公報 特開2010−196421号公報
装飾性を有すると同時に、吸音性、遮音性を有し、容易に施工できる吸音ボードを提供する。
本発明は、装飾層と剛性を有する基体とが積層された吸音ボードであって、基体が、所定間隔で平行する溝を有し、かつ、溝の、基体の長手方向に対して垂直な断面が、互いに隣接するネック部及び胴体部を有する形状である吸音ボードを提供するものである。
本発明により、装飾性を有すると同時に、吸音性、遮音性を有し、容易に施工できる吸音ボードを提供することが可能となる。また基体として特定の素材を用いる場合、不燃性を有する吸音ボードを提供することが可能となる。
本発明の吸音ボードの一例を示す斜視図である。 本発明の吸音ボードの基体の一例を示す斜視図である。 本発明の吸音ボードの他の一例を示す断面図である。 本発明の吸音ボードの他の一例を示す断面図である。 本発明の吸音ボードの吸音ボードの基体の一例を示す断面図である。 本発明の吸音ボードの吸音率(図6a)及び音響透過損失(図6b)を示すグラフである。 本発明の吸音ボードの吸音率(図7a)及び音響透過損失(図7b)を示すグラフである。 本発明の吸音ボードの吸音率(図8a)及び音響透過損失(図8b)を示すグラフである。 本発明の吸音ボードの吸音率を示すグラフである。 本発明の吸音ボードの吸音率を示すグラフである。 本発明の吸音ボードの吸音率を示すグラフである。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、本発明の吸音ボードの一例を示す斜視図である。装飾層2は基体3に積層されている。装飾層2は微小な穴5(以下「穴5」ということがある)を有し、基体3は所定間隔で互いに平行する複数の溝4を有する。
装飾層2は、吸音ボードに装飾性を付与する層であり、その表面(最外層)に色彩、模様、または文字、又はこれらを組み合わせたもの(装飾)が施されているか、有色で無地の層である。
装飾層2は、単一の層でも複数の層であってもよい。例えば、プラスチックフィルムから構成される装飾フィルム層と接着層との積層体とすることができる。この場合、装飾フィルム層と接着層との積層体に、穴5を施すことができる。穴5は、基体3の溝4に連通する位置に設けることが、吸音効率向上の点から好ましい。
装飾フィルム層は、穴5を有する。穴5の直径は、装飾フィルム層の表面すなわち基体3とは反対側の面における微小な穴の直径を示す。穴5の直径は、基体の溝4の幅よりも小さいことが好ましく、例えば、約20μm〜約500μm、約40μm〜約350μm、または約50μm〜約250μmとすることができる。また穴5の数密度は、2〜700個/cmとすることができる。数密度は、単位面積当たりの微小な穴の数を示し、例えば約4〜約625個/cm、または約10〜約200個/cmとすることができる。かかる範囲において、装飾性を維持しつつ所望の吸音性を得ることができる。穴5の直径と数密度の好適な範囲は、それぞれ適宜組み合わせて用いることができる。
穴5は、装飾層2を基体3に積層したときに、溝4と外部とを連通することができるよう、溝4の形状に合わせて穿孔することが好ましい。隣り合う穴の中心の間隔(ピッチP1)は、要求される吸音特性や、製造上の観点から選択することができ特に限定されない。例えば、約1mm〜約10mm、または約3mm〜約8mmとすることができる。図1に示すように、基体3の長手方向に平行する溝4に合わせて穴5を設ける場合、長手方向に隣り合う穴5の中心の間隔と、長手方向と垂直な方向に隣り合う穴5の中心の間隔が異なってもよい。
装飾フィルム層としては、従来公知のプラスチックフィルムを使用することができる。例えば、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂等の各種合成樹脂よりなるフィルムを用いることができる。装飾フィルム層の厚さは特に限定されないが、例えば約0.01mm〜約0.5mmとすることができる。
接着層としては、装飾フィルム層と基体とを接着することができる従来公知の感圧性接着剤や感熱性接着剤を用いることができる。例えば、感圧性接着剤としては、粘着性ポリマーを含有する単層フィルム状の感圧接着フィルムや、2つの感圧接着層を有する両面接着シートを使用することができる。
接着層は、例えば、剥離紙の剥離面の上に塗膜化した粘着剤層を有する剥離紙付き粘着剤層を別途用意し、この粘着剤層とフィルム層とをドライラミネートすることによって製造することができる。あるいは、装飾フィルム層に直接粘着性ポリマー等の接着剤を塗布・乾燥して接着層とすることができる。
接着層の厚さは特に限定されないが、例えば、約0.01mm〜約0.2mmとすることができる。
装飾フィルム層は、上述のようにして装飾フィルム層と接着層とを積層した後、例えば、レーザーを用いて、あるいは針やドリル等により微小な穴を施すことにより得られる。あるいは、市販の内装用装飾シートや粘着剤付きのグラフィックフィルムに上述のようにして微小な穴を設けたものを用いることができる。
レーザーは、従来公知の装置を用いて照射することができるが、例えば、堀内電機社製炭酸ガスレーザー照射機(LSS−S050VAH−W)あるいは、住友重機械工業メカトロニクス社製炭酸ガスレーザー照射機(LUMONICS IMPACT2500「LAVIA1000TW」)を使用することができる。
後者の照射機を用いる場合、レーザー照射装置の仕様を、波長9.3μmm、レーザー照射機の平均最大出力65W、ガルバノシステム×2ヘッド、加工条件を、出力1〜1.6Wとすることができる。
装飾層2として、装飾を有する不織布や織布等通気性を有する素材を用いることもできる。この場合、装飾層2と基体3との間に接着層を設けてもよいし、装飾層2をステープラーや吸音ボードの側面を覆うフレーム等で基体に固定することもできる。
基体3は、所定間隔で基体の長手方向に延びる互いに平行な複数の溝4を有する。基体3は剛性を有するため、吸音ボードに剛性を与え、施工を容易にすることができる。尚、「剛性を有する」とは、実質的に可撓性を有しないことを示す。
基体3としては、樹脂やセラミック等を使用することができる。
樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂等を用いることができる。
「セラミック」とは、基本成分が金属酸化物で、高温で熱処理することによって焼き固めた物質をいう。成分としては、従来公知の材料を用いることができる。例えば、セメント、珪藻土、消石灰、アルミナ、ジルコニア、ハイドロキシアパタイト、または炭化ケイ素等、あるいはこれらを混合して用いることができる。さらに必要に応じて所望の機能を付与するための添加剤を加えることができる。基体3として、セラミックを使用する場合、吸音ボードに不燃性を付与することができる。
基体3は、上述した要素の他、安定化剤等公知の添加剤を添加してもよい。
基体3の厚さは特に限定されないが、例えば、約3mm〜約100mm、または約10mm〜約30mmとすることができる。
溝4は、長手方向に対して垂直な断面がネック部4a及び胴体部4bを有する形状をしている。
基体3は、材料となる樹脂やセラミックを用いて、従来公知の方法により製造可能である。例えば、溝4の長手方向に垂直な断面の形状とほぼ同様の形状を有する型(口金)を準備し、樹脂やセラミック等の材料を押出し、続いてオートクレーブ等で焼結(養生)した後乾燥することにより製造することができる。
図2は、基体3の一例を示す斜視図である。溝4が長手方向に並行に施されており、いずれの場所においても、同一の溝における長手方向に垂直な断面の形状は同一である。
図3は、吸音ボードの他の一例を示す長手方向に対して垂直な断面の断面図である。胴体部の断面形状が矩形になっている例である。胴体部の断面形状はどのような形状であってもよいが、ネック部の直径L1よりも胴体部の直径L2の方が長い方が、吸音効率の点から好ましい。また、図3に示すように、溝4のネック部4aの直径が装飾層2に施された穴5の直径より大きくなっていることが、吸音率向上の点から好ましい。
図4は、吸音ボードの他の一例を示す断面図である。隣り合う溝4のネック部4aの長さが互い違いになっている。このように、基体3に施した溝4の断面形状やネック部4aあるいは胴体部4bの長さや大きさを調整したり、溝の体積を調整したりすることによって吸音特性をコントロールすることができる。
また、各溝の断面形状は、同一の溝については同一であるが、隣り合う溝同士の断面形状が同じでなくてもよい。
図5は、吸音ボードの基体の一例を示す断面図である。基体3は装飾層2とは反対側の一部に溝4を有しない基体底部6を有する。
ネック部4aと胴体部4bの形状やサイズは特に限定されないが、ネック部4aの直径L1は胴体部4bの直径L2より小さいことが吸音率向上の点から好ましい。
ネック部4aの直径L1は、例えば、約0.5mm〜約3mmとすることができる。ネック部4aの長さL5は、例えば、約0.5mm〜約98mmとすることができる。
また、胴体部4bの直径L2は、ネック部直径L2と平行する面で胴体部を切ったときに最大の距離を有する部分の長さをいい、例えば、約1mm〜約98mmとすることができる。
胴体部4bの長さL6は、例えば、約1mm〜約98.5mmとすることができる。
溝の深さL3は、ネック部の長さL5と胴体部の長さL6の合計である。また、溝の深さL3と基体底部の厚さL4の合計は基体全体の厚さである。
溝の深さL3は、所望の吸音性や遮音性に応じて適宜選択することができ限定されないが、例えば、約1.5mm〜約99mmとすることができる。
また、隣り合う溝4は互いに平行して長手方向に伸びていることが好ましい。溝4は直線であっても曲線であっても良いが、基体3の製造上の観点、及び装飾層2の穴5と溝4の位置を合わせる観点からは、直線であることが好ましい。
隣り合う溝4の各々の中心線間の距離(ピッチP2)は、適宜選択することができ限定されない。ピッチP2は、製造上の観点、吸音性の観点、あるいは吸音ボードの強度の観点などから選択することができる。具体的には例えば、約2mm〜約10mmとすることができる。
吸音ボードは、上述した要素の他、プライマー層や表面保護層等の機能を付与する層を設けることができる。
基体底部6を有することにより、吸音ボードに遮音性を付与することができる。基体底部の厚さL4は、特に限定されないが、例えば、約1mm〜約98mm、とすることができる。基体底部の厚さを厚くすると遮音性が向上する一方、厚すぎると吸音ボードが重たくなり施工性や運搬の点から好ましくない。
吸音ボード全体の厚さ、すなわち、装飾層2と基体3との厚さの合計は、吸音性や遮音性の観点、吸音ボードの強度や製造上の観点から適宜選択することができる。具体的には例えば、約2.5mm〜約100mmとすることができる。
吸音ボードは、上述したように、例えば押出しにより成形した基体3の、溝の開口部を有する面に、装飾層2を積層することにより得られる。
吸音ボードは、例えば、一般家屋、集合住宅、ビルその他の建築物の壁面、天井面、床面、またはパーティションなどとして使用することができる。
吸音ボードは、穴5の数密度や直径、溝4の深さ、ネック部の長さ、胴体部の長さ、溝4の断面形状、基体底部の厚さを調節することにより吸音特性や遮音特性をコントロールできるので、設置する場所や環境に合わせてより有効な吸音特性や遮音特性を有する吸音ボードを提供することができる。
吸音ボードは、その端部を公知の材料で覆い、溝が閉じた空間になるか、あるいは装飾層の穴または装飾層の通気性により外と連通するようになっていてもよい。しかし、吸音ボードは、図1に記載されている様に、端部で溝が解放されている状態であっても、吸音特性及び遮音特性を有するので、端部を覆わなくても使用することができる。
吸音ボードは、基体の材料を、所望の断面形状と略同一の形状を有する型から押出して成形し、得られた基体に装飾層を公知の方法により積層して製造することができる。装飾層が微小な穴を有する装飾フィルムと接着層との積層体である場合は、装飾層と基体とを積層する際に、装飾層の微小な穴が、基体の溝と一致し、穴と溝とが連通するようにすることが好ましい。穴と溝とが連通している場合、穴を通して外部の音が溝に入り、吸音及び遮音効果がより大きくなる。また、押出しに使用する型の形状やサイズを変えることにより、所望の基体を得ることができる。
吸音率の測定
JIS 1405−2の垂直入射吸音率の測定法に従い、B&K(株)製垂直入射吸音測定機を用いて垂直入射吸音率を測定した。サンプル径は30mmとなるようにした。
音響透過損失(遮音特性)の測定
遮音特性として、JIS 1405−2の垂直入射透過損失の測定法に従い、日東紡音響エンジニアリング(株)製垂直入射透過損失測定機を用いて垂直入射透過損失を測定した。サンプル径は40mmとなるようにした。
実施例1
実施例1のサンプル作製
ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂(徳山積水社製TS−800E)に安定剤、滑剤を添加し押し出し機で混練溶融させ図1のような断面になるように押出し型で押出し冷却して基体を製造した。
溝の深さは約6mm、基体底面の厚さは約4mm、基体全体の厚さは約10mm、ネック部の直径は約1mm、ネック部の長さは約2mm、胴体部の直径は約2mm、胴体部の長さは約4mm、ピッチ(P2)は約3mmであった。
装飾層として、ポリ塩化ビニル製フィルムとアクリル系粘着剤を積層した住友スリーエム社製ダイノックィルムFW−888(ライナー付き、厚さ約200μm)に、堀内電機社製炭酸ガスレーザー照射機(LSS−S050VAH−W)により、出力6Wのレーザーを照射して、直径約0.2mmの穴を、ピッチ(P1)が約3mmとなるように施した(数密度16個/cm)。得られた微小な穴を有するダイノックフィルムからライナーを剥がし、これを、上記で得られた基体の溝の中心とフィルムの穴の中心とが一致するように、貼り付けて吸音ボードサンプルを作成した。得られた吸音ボードサンプルの吸音率と音響透過損失を測定し、結果を図6に示した。
実施例2
セメント20質量%・珪藻土(SiO2)30質量%、消石灰(Ca(OH))30質量%に、20質量%のロックウ−ル繊維を水と粘度状にまぜセラミックを図1のような断面になるように押出し型で押出し120℃のオートクレーブで50分加熱加圧養生した後、乾燥して基体を製造した。
基体の溝の深さは約7mm、基体底面の厚さは約5mm、基体全体の厚さは約12mm、ネック部の直径は約2mm、ネック部の長さは約2mm、胴体部の直径は約4mm、胴体部の長さは約5mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプルを作成した。得られた吸音ボードサンプルの吸音率と音響透過損失を測定し、結果を図7に示した。
実施例3
ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂(徳山積水社製TS−800E)に安定剤、滑剤を添加し押し出し機で混練溶融させ図1のような断面になるように押出し型で押出し冷却して基体を製造した。
溝の深さは約10mm、基体底面の厚さは約4mm、基体全体の厚さは約14mm、ネック部の直径は約2mm、ネック部の長さは約4mm、胴体部の直径は約4mm、胴体部の長さは約6mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプルを作成した。得られた吸音ボードサンプルの吸音率と音響透過損失を測定し、結果を図8に示した。
実施例4−1〜4−3
実施例2と同様のセラミックを図1の様な断面でかつ溝の深さと基体底面の厚さを変えた押出し型で押出し120℃のオートクレーブで50分加熱加圧養生した後、乾燥して三種類の基体を製造した。
実施例4−1の基体は、溝の深さは約7mm、基体底面の厚さは約5mm、基体全体の厚さは約12mm、ネック部の直径は約2mm、ネック部の長さは約4mm、胴体部の直径は約3mm、胴体部の長さは約3mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプル(実施例4−1)を作成した。
実施例4−2の基体は、溝の深さは約8mm、基体底面の厚さは約4mm、基体全体の厚さは約12mm、ネック部の直径は約2mm、ネック部の長さは約4mm、胴体部の直径は約4mm、胴体部の長さは約4mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプル(実施例4−2)を作成した。
実施例4−3の基体は、溝の深さは約8mm、基体底面の厚さは約6mm、基体全体の厚さは約12mm、ネック部の直径は約2mm、ネック部の長さは約4mm、胴体部の直径は約2mm、胴体部の長さは約2mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプル(実施例4−3)を作成した。
得られた吸音ボードサンプルの吸音率を測定し、結果を図9に示した。図9のグラフにおいて、Aは実施例4−1、Bは実施例4−2、Cは実施例4−3の吸音率をそれぞれ示す。
実施例5〜7
実施例5のサンプルの作成
実施例2と同様のセラミックを図1の様な断面を有する押出し型で押出し120℃のオートクレーブで50分加熱加圧養生した後、乾燥して基体を製造した。
溝の深さは約5mm、基体底面の厚さは約7mm、基体全体の厚さは約12mm、ネック部の直径は約2mm、ネック部の長さは約1mm、胴体部の直径は約4mm、胴体部の長さは約4mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプルを作成した。
実施例6のサンプルの作成
実施例2と同様のセラミックを図1の様な断面を有する押出し型で押出し120℃のオートクレーブで50分加熱加圧養生した後、乾燥して基体を製造した。
溝の深さは約9mm、基体底面の厚さは約3mm、基体全体の厚さは約12mm、ネック部の直径は約2mm、ネック部の長さは約5mm、胴体部の直径は約4mm、胴体部の長さは約4mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプルを作成した。
実施例7のサンプルの作成
実施例2と同様のセラミックを図4の様な断面を有する押出し型で押出し120℃のオートクレーブで50分加熱加圧養生した後、乾燥して基体を製造した。
溝の深さは深い方が約9mm及び浅い方が約5mm、基体底面の厚さは薄い方が約3mm及び厚い方が約7mm、基体全体の厚さは約12mm、ネック部の直径はいずれも約2mm、ネック部の長さは長い方が約5mm及び短い方が約1mm、胴体部の直径はいずれも約4mm、胴体部の長さはいずれも約4mm、ピッチ(P2)は約6mmであった。得られた基体に、実施例1と同様の装飾層を積層して吸音ボードサンプルを作成した。
得られた実施例5〜7の吸音ボードサンプルの吸音率を測定し、結果を図10に示した。図10のグラフにおいて、Aは実施例5、Bは実施例6、Cは実施例7の吸音率をそれぞれ示す。
実施例8
実施例8のサンプルの作成
ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂(徳山積水社製TS−800E)に安定剤、滑剤を添加し押し出し機で混練溶融させ図1のような断面になるように押出し型で押出し冷却して基体を製造した。
溝の深さは約6mm、基体底面の厚さは約4mm、基体全体の厚さは約10mm、ネック部の直径は約1mm、ネック部の長さは約2mm、胴体部の直径は約2mm、胴体部の長さは約4mm、ピッチ(P2)は約3mmであった。得られた基体に、サンゲツ社製織物壁紙SG21を貼り付けて吸音ボードサンプルを作成した。得られた吸音ボードサンプルの吸音率を測定し、結果を図11に示した。
1 吸音ボード
2 装飾層
3 基体
4 溝
4a ネック部
4b 胴体部
5 穴
6 基体底部
P1、P2 ピッチ
L1 ネック部の直径
L2 胴体部の直径
L3 溝の深さ
L4 基体底部の厚さ
L5 ネック部の長さ
L6 胴体部の長さ

Claims (4)

  1. 装飾層と剛性を有する基体とが積層された吸音ボードであって、
    基体が、所定間隔で平行する溝を有し、かつ、
    溝の、基体の長手方向に対して垂直な断面が、互いに隣接するネック部及び胴体部を有する形状である吸音ボード。
  2. 装飾層が、プラスチックフィルムから構成される装飾フィルム層と、接着層とが積層された層であり、直径20〜500μmで数密度が2〜700個/cm2の微小な穴を有する請求項1に記載の吸音ボード。
  3. 装飾層が、通気性を有する不織布または織布である請求項1に記載の吸音ボード。
  4. 基体が、樹脂またはセラミックからなる請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸音ボード。
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