JP6441705B2

JP6441705B2 - 防音材

Info

Publication number: JP6441705B2
Application number: JP2015028405A
Authority: JP
Inventors: 邦明田中
Original assignee: 松村アクア株式会社
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2035-02-17
Also published as: JP2016151640A

Description

この発明は、室内・工事現場等で発生した音が外部に漏れるのを防止したり、逆に外部の音が室内等に伝わるのを防止したりするための遮音材、あるいは、音のエネルギーを吸収して音圧を調整するための吸音材として用いられる、パネル状の防音材に関する。

この種の防音材として、ハニカム材の各セル内にフェノールフォーム等の合成樹脂発泡体を充填してなる芯材を備えたものが知られている（例えば、下記の特許文献１，２参照）。
上記の芯材は、通常、板状に成形された合成樹脂発泡体の片面にハニカム材を重ねて、両者をプレス等で加圧することにより、合成樹脂発泡体をハニカム材のセル隔壁の一端縁で切断分割して各セル内に充填することにより製造される。

特開２００１−８８２２９号公報特開２００７−３１３６９８号公報

上記の防音材の場合、そのままでは、ハニカム材の各セルから合成樹脂発泡体が抜け落ちるおそれがある。
そのため、ハニカム材と合成樹脂発泡体とを加圧して一体化する工程に先立って、ハニカム材のセル隔壁の表面に接着剤を塗布し、同接着剤によって両者を接合することが行われていた（特許文献１参照）。
しかしながら、ハニカム材のセル隔壁の表面に接着剤が塗布された状態では、セル隔壁の一端縁による合成樹脂発泡体の切断分割が良好に行わず、製造不良を起こすおそれがあった。

また、上記の防音材にあっては、芯材の両面に、用途・機能に応じた適宜材料よりなる面材を貼り付けたものが、より一般的に用いられている（特許文献２参照）。
このような積層構造を有する防音材の場合、ハニカム材とその各セル内に充填された合成樹脂発泡体とをいちいち接着しなくても、面材によって合成樹脂発泡体の脱落を防止することができるが、面材を使用する分だけコストがアップする上、防音材全体の重量が大きくなり、また、製造工程も複雑になるという問題があった。

この発明は、上記の課題に鑑みて考案されたものであって、合成樹脂発泡体とハニカム材とを組み合わせたパネル状の防音材として、製造が容易であって、軽量で、かつ低コストのものを提供することを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するために、以下の態様からなる。

１）板状に成形された合成樹脂発泡体よりなる基材と、基材にその一方の面から厚さ中間まで差し込まれている第１ハニカム材と、基材にその他方の面から厚さ中間まで差し込まれている第２ハニカム材とを備えており、第１ハニカム材および第２ハニカム材は、これらのセルの断面の形状および大きさがほぼ同一のものであって、平面より見て互いのセルの配置がずれるように基材に差し込まれている、防音材。

２）板状に成形された合成樹脂発泡体よりなる基材と、基材にその一方の面から厚さ中間まで差し込まれている第１ハニカム材と、基材にその他方の面から厚さ中間まで差し込まれている第２ハニカム材とを備えており、第１ハニカム材および第２ハニカム材は、これらのセルの断面の形状および大きさのうち少なくともいずれか一方が互いに相違するものである、防音材。

３）第１ハニカム材および第２ハニカム材は、これらの材質が互いに相違するものである、上記１）または２）の防音材。

４）第１ハニカム材のセル隔壁における差込側と反対側の端部が、基材の一方の面から突出させられており、第２ハニカム材のセル隔壁における差込側と反対側の端部が、基材の他方の面から突出させられている、上記１）〜３）のいずれか１つの防音材。

５）第１ハニカム材および第２ハニカム材のセル隔壁における差込側の端縁どうしが、基材内で互いに当接させられている、上記１）〜４）のいずれか１つの防音材。

上記１）の防音材にあっては、基材の一方の面側に第１ハニカム材を差し込むとともに、基材の他方の面側に第２ハニカム材を差し込むだけで、形成することができる。しかも、第１ハニカム材および第２ハニカム材のセルの配置が平面より見て互いにずれているため、基材は、両ハニカム材のセル隔壁によって細かく分断されることなく、一体につながった状態となる。そのため、基材と両ハニカム材とを接着したり、基材の両面に面材を貼り付けたりしなくても、使用可能となる。
従って、上記１）の防音材によれば、その製造をきわめて容易に行うことができ、コストが抑えられ、また、軽量のものとすることができる。

上記２）の防音材にあっては、基材の一方の面側に第１ハニカム材を差し込むとともに、基材の他方の面側に第２ハニカム材を差し込むだけで、形成することができる。しかも、第１ハニカム材および第２ハニカム材のセルの断面の形状および／または大きさが互いに相違しているため、基材は、両ハニカム材のセル隔壁によって細かく分断されることなく、一体につながった状態となる。そのため、基材と両ハニカム材とを接着したり、基材の両面に面材を貼り付けたりしなくても、使用可能となる。
従って、上記２）の防音材によれば、その製造をきわめて容易に行うことができ、コストが抑えられ、また、軽量のものとすることができる。

上記３）の防音材によれば、防音材の一方の面側と他方の面側とで異なる機能・強度等が要求される場合でも、第１ハニカム材および第２ハニカム材の材質を適宜選択することによって、容易に対応することができる。

上記４）の防音材によれば、基材の一方の面から突出した第１ハニカム材のセル隔壁の端部、および、基材の他方の面から突出した第２ハニカム材のセル隔壁の端部を、防音材の両面を覆うための面材との接着部として使用することができ、それによって面材を強固に接着することが可能となる。

上記５）の防音材によれば、第１ハニカム材および第２ハニカム材のセル隔壁における差込側の端縁どうしが当接させられており、基材の厚さ方向全体にわたってハニカム材が存在しているので、それによって防音材の強度が高められ、また、両ハニカム材の位置ズレ等による防音材の変形が生じ難くなる。

この発明による第１の実施形態に係る防音材の斜視図である。図１のII−II線に沿う断面図である。同防音材の部分拡大平面図である。同防音材の製造方法の一工程を示す断面図である。この発明による第２の実施形態に係る防音の部分拡大平面図である。実施例１の防音材の残響室法吸音率の測定結果を示すグラフである。実施例２の防音材の残響室法吸音率の測定結果を示すグラフである。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１〜図３は、この発明による第１の実施形態の防音材を示すものである。
図示の防音材(1)は、板状に成形された合成樹脂発泡体よりなる基材(2)と、基材(2)にその上面から厚さ中間まで差し込まれている第１ハニカム材(3A)と、基材(2)にその下面から厚さ中間まで差し込まれている第２ハニカム材(3B)とを備えている。
第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)は、これらのセル(30)の断面の形状および大きさが同一のものであって、平面より見て互いのセル(30)の配置がずれるように基材(2)に差し込まれている。

基材(2)を構成する合成樹脂発泡体は、所望の遮音・吸音効果が得られるものであれば特に限定されないが、好適には、遮音・吸音効果が高く難燃性を有するフェノールフォーム材が用いられる。
フェノールフォーム材としては、例えば、連続気泡型の密度１０〜３０ｋｇ／ｍ^３程度のものが用いられるが、高い遮音性能が要求される場合には、独立気泡型のフェノールフォーム材が使用される。

第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)は、基材(2)の中に差し込まれて基材(2)の強度を高める補強材として機能するとともに、セル構造による音の減衰等の効果を奏するものである。
各ハニカム材(3A)(3B)としては、一般に、紙製のものが用いられるが、難燃性や高強度が要求される場合には、水酸化アルミニウム等を含浸した紙製のものや、アルミニウム等の金属製のものや、ポリ塩化ビニル・ポリプロピレン・ＦＲＰ等の合成樹脂製のものが用いられる。
両ハニカム材(3A)(3B)のセル(30)の断面形状は、特に限定されず、図示のような六角形とする他、四角形や三角形等とすることも可能である。また、セル(30)のサイズも、防音材(1)の用途等に応じて、適宜設定すればよい。
また、両ハニカム材(3A)(3B)は、互いに異なる材質のものとしてもよい。例えば、防音材(1)を建材パネルとして使用する場合において、設置面側となる一方のハニカム材を、強度に優れた金属製・合成樹脂製とし、他方のハニカム材を、取扱性や接着性に優れた紙製とすることが可能である。

図２に示すように、第１ハニカム材(3A)のセル隔壁(31)の上端部(311)が、基材(2)の上面から所定長さだけ突出させられ、また、第２ハニカム材(3B)のセル隔壁(31)の下端部(311)が、基材(2)の下面から所定長さだけ突出させられている。
これらの突出端部(311)は、防音材(1)の上下両面に図示しない面材を貼り付ける際の接着部として使用される。つまり、基材(2)を構成する合成樹脂発泡体は、面材との接着性が良くない場合があるが、上記のように各ハニカム材(3A)(3B)のセル隔壁(31)の突出端部(311)が設けられていれば、これらに接着剤を塗布して面材と強固に接合することが可能である。
各ハニカム材(3A)(3B)のセル隔壁(31)の突出端部(311)の長さは、特に限定されないが、例えば１〜３ｍｍ程度となされる。

また、図２および図３に示すように、第１ハニカム材(3A)のセル隔壁(31)の下端縁(312)と、第２ハニカム材(3B)のセル隔壁(31)の上端縁(312)とが、基材(2)内で互いに当接させられている。
上記端縁(312)どうしの当接位置は、基材(2)の厚さ中間であれば特に限定されないが、通常、基材(2)の厚さ中央付近とされる。すなわち、第１ハニカム材(3A)の基材(2)上面側への差込深さと、第２ハニカム材(3B)の基材(2)下面側への差込深さが、ほぼ同一となされる。
また、これらの端縁(312)どうしは、通常、平面より見て交差状に接触させられる（図３参照）。

図３に示すように、第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)は、これらのセル(30)の配置が、セル(30)の短径方向に、同短径の半分の長さ分だけずれるように、基材(2)に差し込まれている。なお、第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)は、これらのセル(30)どうしが平面より見て重ならなければ、図示以外の態様でずれていても構わない。
以上の構成により、基材(2)は、先行技術のようにハニカム材のセルに充填された部分毎に切断分割されず、全体が一体につながったままの状態となされる。
また、以上の構成により、第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)は、基材(2)の周縁ギリギリまで配置可能であるので、両ハニカム材(3A)(3B)による補強効果や吸音効果等が、防音材(1)のほぼ全面に亘って均等に得られる。

次に、上記防音材(1)の製造方法の一例を、図４を参照して説明する。
まず、所定寸法に成形された基材(2)、第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)を用意する。
ここで、両ハニカム材(3A)(3B)の厚さは、基材(2)の厚さの半分にセル隔壁(31)の突出端部(311)の長さを加えた大きさとなされる。
また、両ハニカム材(3A)(3B)の縦横の寸法は、基材(2)の縦横の寸法よりもやや大きいものとなされるのが好ましい。

そして、これらの基材(2)および両ハニカム材(3A)(3B)を、所定の順番に重ねかつ両ハニカム材(3A)(3B)をずらした状態で、プレス成型装置(P)の上型(P1)および下型(P2)間にセットする。
上下両型(P1)(P2)のプレス面には、スポンジ等のクッション材(C)が配されている。

この状態で、プレス成形装置(P)を作動させると、基材(2)の上面に第１ハニカム材(3A)のセル隔壁(31)の下端縁(312)が押し付けられて、第１ハニカム材(3A)が基材(2)の上面側に差し込まれると同時に、基材(2)の下面に第２ハニカム材(3B)のセル隔壁(31)の上端縁(312)が押し付けられて、第２ハニカム材(3B)が基材(2)の下面側に差し込まれる。
この際、上下型(P1)(P2)のプレス面に配されたクッション材(C)により、両ハニカム材(3A)(3B)が、基材(2)内に均等に差し込まれるようになっている。
そして、第１ハニカム材(3A)のセル隔壁(31)の下端縁(312)と、第２ハニカム材(3B)のセル隔壁(31)の上端縁(312)とが、基材(2)の厚さ中央付近で互いに当接した時点で、プレス成形装置(P)を停止して、上下型(P1)(P2)を開き、一体化された基材(2)および両ハニカム材(3A)(3B)を取り出す。
両ハニカム材(3A)(3B)のうち基材(2)の周縁からはみ出した部分があれば、同部分をカッター等によって切除する。

こうして、図１〜図３に示す防音材(1)が、きわめて容易にかつ低コストで得られる。
得られた防音材(1)は、そのままの形態で使用することができる他、更にその両面に面材を貼り付けた積層体の形態で使用することもできる。貼り付ける面材は、防音材(1)に要求される機能等に応じて適宜選定すればよく、例えば、アルミニウム板等の金属板や、通気性を有する不織布シート、あるいは所定構造の遮音板等が用いられる。
また、例えば工事現場等の屋外で使用される場合には、上記防音材(1)をフィルム製の袋状カバーで覆った形態や、上記防音材(1)を合成樹脂製の箱状ケースに収容した形態としてもよい。

［第２の実施形態］
図５は、この発明による第２の実施形態の防音材を示すものである。
この実施形態の防音材(10)は、以下の点を除いて、図１〜図４に示す第１の実施形態の防音材(1)と実質的に同じである。
すなわち、図５に示すように、この防音材(10)では、第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)が、これらのセル(30)の断面の大きさを互いに異にするものとなされている。より具体的には、第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)は、これらのセル(30)(30X)の断面の形状は、相似形の六角形で同一であるが、セル(30)(30X)の断面の大きさは、後者が前者の３分の２程度となされている。
そのため、平面より見て、両ハニカム材(3A)(3B)のセル(30)(30X)の配置は重なっておらず、基材(2)は全体が一体につながったままの状態となされているので、基材(2)と両ハニカム材(3A)(3B)との接着が不要であり、また、面材を貼り付けない形態でも防音材(10)を使用することが可能である。
なお、上記実施形態の防音材(10)においては、第１ハニカム材(3A)および第２ハニカム材(3B)のセル(30)(30X)の断面の大きさが互いに異なるものであるが、これに代えて、またはこれに加えて、両ハニカム材のセルの断面の形状を互いに異なるものとしてもよく、さらに、両ハニカム材の材質を互いに異なるものとしてもよい。

次に、この発明の具体的実施例について説明するが、この発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
防音材(1)の基材(2)として、連続気泡型で密度２０ｋｇ／ｍ^３のフェノールフォーム材を用意した。基材(2)のサイズは、縦１０００ｍｍ、横１０００ｍｍ、厚さ２０ｍｍとした。
また、２つの同形同大の紙製ハニカム材(3A)(3B)を用意した。ハニカム材(3A)(3B)には、セル(30)の断面が六角形であって、その長径が２５ｍｍ、短径が２０ｍｍのものを使用した(図３参照)。また、各ハニカム材(3A)(3B)の全体のサイズは、縦１１００ｍｍ、横１１７０ｍｍ、厚さ（＝セル隔壁(31)の長さ）１２．５ｍｍとした。
次に、図４に示すプレス成形装置(P)を用いて、基材(2)に、その上下両面から、２つのハニカム材(3A)（3B)を、平面より見てセル(30)の配置がずれるように差し込んだ。
そして、両ハニカム材(3A)(3B)におけるセル隔壁(31)の差込側の端縁(312)どうしが基材(2)の厚さ中央付近で当接した時点で、プレス成形装置(P)を停止し、一体化された基材(2)および両ハニカム材(3A)(3B)を取り出した。
次いで、両ハニカム材(3A)(3B)のうち基材(2)の周面からはみ出した部分を、カッターを使って切除した。
こうして、実施例１の防音材(1)を得た（図１〜図３参照）。得られた防音材(1)は、縦９１０ｍｍ、横９１０ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、重量０．７ｋｇであった。

＜実施例２＞
防音材(1)の基材(2)として、連続気泡型で密度２０ｋｇ／ｍ^３のフェノールフォーム材を用意した。基材(2)のサイズは、縦１０００ｍｍ、横１０００ｍｍ、厚さ４５ｍｍとした。
また、２つの同形同大の紙製ハニカム材(3A)(3B)を用意した。ハニカム材(3A)(3B)は、セル(30)の断面が六角形であって、その長径が２５ｍｍ、短径が２０ｍｍのものを使用した(図３参照)。また、各ハニカム材(3A)(3B)の全体のサイズは、縦１１００ｍｍ、横１１７０ｍｍ、厚さ（＝セル隔壁(31)の長さ）２５ｍｍとした。
次に、図４に示すプレス成形装置(P)を用いて、基材(2)に、その上下両面から、２つのハニカム材(3A)(3B)を、平面より見てセル(30)の配置がずれるように差し込んだ。
そして、両ハニカム材(3A)(3B)におけるセル隔壁(31)の差込側の端縁(312)どうしが、基材(2)の厚さ中央付近で当接した時点で、プレス成形装置(P)を停止し、一体化された基材(2)および両ハニカム材(3A)(3B)を取り出した。
次いで、両ハニカム材(3A)(3B)のうち基材(2)の周面からはみ出した部分を、カッターを使って切除した。
こうして、実施例２の防音材(1)を得た。得られた防音材(1)は、縦９１０ｍｍ、横９１０ｍｍ、厚さ５０ｍｍ、重量１．６ｋｇであった。

＜吸音性能測定試験＞
実施例１，２の防音材(1)につき、公的機関（一般財団法人日本建築総合試験所）において、残響室法吸音率を測定した。測定は、ＪＩＳＡ１４０９「残響室法吸音率の測定方法」に準拠して行った。
実施例１の防音材(1)についての測定結果（試験番号：ＩＶＡ−１４−０２３７）を、図６に示す。また、実施例２の防音材(1)についての測定結果（試験番号：ＩＶＡ−１４−０２３３）を、図７に示す。
図６から分かるように、実施例１の防音材(1)では、１／３オクターブバンド中心周波数が２５０Ｈｚ以上の範囲で大きな吸音効果が得られた。
また、図７から分かるように、実施例２の防音材(1)では、さらに低音の領域で大きな吸音効果が得られた。

(1)(10)：防音材
(2)：基材
(3A)：第１ハニカム材
(3B)：第２ハニカム材
(30)(30X):セル
(31)：セル隔壁
(311)：突出端部（セル隔壁における差込側と反対側の端部）
(312)：セル隔壁の差込側の端縁

Claims

板状に成形された合成樹脂発泡体よりなる基材と、基材にその一方の面から厚さ中間まで差し込まれている第１ハニカム材と、基材にその他方の面から厚さ中間まで差し込まれている第２ハニカム材とを備えており、第１ハニカム材および第２ハニカム材は、これらのセルの断面の形状および大きさがほぼ同一のものであって、平面より見て互いのセルの配置がずれるように基材に差し込まれており、基材は、第１ハニカム材および第２ハニカム材のセル隔壁によって分断されずに全体が一体につながっていて、第１ハニカム材および第２ハニカム材に対して非接着となされており、第１ハニカム材および第２ハニカム材のセル隔壁における差込側の端縁どうしが、基材内で互いに当接させられている、防音材。
板状に成形された合成樹脂発泡体よりなる基材と、基材にその一方の面から厚さ中間まで差し込まれている第１ハニカム材と、基材にその他方の面から厚さ中間まで差し込まれている第２ハニカム材とを備えており、第１ハニカム材および第２ハニカム材は、これらのセルの断面の形状および大きさのうち少なくともいずれか一方が互いに相違するものであり、基材は、第１ハニカム材および第２ハニカム材のセル隔壁によって分断されずに全体が一体につながっていて、第１ハニカム材および第２ハニカム材に対して非接着となされており、第１ハニカム材および第２ハニカム材のセル隔壁における差込側の端縁どうしが、基材内で互いに当接させられている、防音材。
第１ハニカム材および第２ハニカム材は、これらの材質が互いに相違するものである、請求項１または２記載の防音材。
第１ハニカム材のセル隔壁における差込側と反対側の端部が、基材の一方の面から突出させられており、第２ハニカム材のセル隔壁における差込側と反対側の端部が、基材の他方の面から突出させられている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の防音材。