KR102179643B1

KR102179643B1 - 흡음 패널

Info

Publication number: KR102179643B1
Application number: KR1020187033942A
Authority: KR
Inventors: 코이치 타케; 토모히사 나카무라; 요시히코 우에키
Original assignee: 가부시키가이샤 시즈카
Priority date: 2016-12-25
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-11-18
Also published as: CN109699187B; EP3477628B1; CN109699187A; EP3477628A1; WO2019039123A1; JP2018103607A; EP3477628A4; KR20190023049A; JP6292339B1; US11495201B2; US20210225348A1

Abstract

[과제]
종래의 흡음 패널은 섬유의 비산, 피부에 대한 자극(따끔거림)이 있고, 또 자립성이 낮아 취급하기 어렵다는 과제가 있었다.
[해결 수단]
섬유 길이보다 작은 구멍 사이즈를 갖는 천공판, 예를 들어 익스펀드 메탈과 허니콤재의 사이에 펠트상 섬유를 끼워 적층하고, 각각을 접착제에 의해 접착하여 이루어지는 흡음 패널에 있어서, 천공판에 도포한 접착제를 구멍으로부터 노출되어 있는 펠트상 섬유의 표면에 침투시킴으로써, 표면의 섬유를 고정시켜 섬유의 비산, 피부에 대한 자극을 방지하였다. 또, 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부와 대향하는 펠트상 섬유를 강하게 압축하고, 또 벽의 주위에서 접착제 수지와 펠트상 섬유가 복합된 구조를 형성하여 강도를 향상하고, 흡음 패널의 자립성을 확보하였다.

Description

흡음 패널

본 발명은 산업용 기계·주택·생활 기기·이동 발생원 등의 소음원에 대한 방음 대책에 이용하는 흡음 패널에 관한 것이다.

흡음재·단열재로서 사용되는 동물계, 유기계, 무기계(광물계) 섬유의 조밀한 집합으로 이루어지는 시트상(생지상)의 부직포 제품은 일반적으로는 펠트라고 불리고 있다. 시트상으로 하는 방법으로서, 기계적·화학적·열처리 등으로 판상으로 압축하는 방법 혹은 니들 펀치 가공에 의한 방법이 있다. 니들 펀치 가공으로 제조한 제품은 니들 매트라고 불리고 있다. 니들 매트는 유연하여 롤상으로 하여 공급되고 있다.

니들 매트는 섬유 직경이 3~20 μm이고, 개개의 섬유 길이가 10~200 mm인 섬유로 이루어지는 성형체로, 섬유의 길이 방향과 직교하는 방향(시트의 두께 방향)으로 니들 펀치 가공기에 의해 섬유 매트에 5~20 개/cm²의 니들을 박아 넣는 니들 펀치 가공에 의해, 섬유끼리가 얽혀 시트상으로 된 것이다.

펠트상 섬유에 대해서, 특허문헌 일본 특허 5558315호의 단락 0014, 단락 0015에 있어서, 펠트상 섬유를 사용한 경우, 유기·무기계 섬유는 섬유의 비산, 무기 섬유는 피부에 대한 자극(따끔거림)과 같은 과제가 있는 것이 기재되어 있다.

흡음재로는 펠트상 섬유 외에, 금속 섬유도 사용된다. 금속 섬유에 대해서는, 일본 특허문헌 소62-282922에 익스펀드 메탈 위에 알루미늄 섬유를 배치 형성하고, 그 후 가압하여 양자를 압착하는 금속 다공질재의 제조 방법이 기재되어 있다. 이는 흡음재 「포아루」(유닉스사 제품)로서 (일반 재단법인) 경제 조사회 발행의 적산 자료에 게재되어 시판되고 있다.

일본 특허공보 5558315호 일본 특허공보 1894692호 (일본 공개특허공보 소62-282922호)

금속 섬유 대신에 흡음재로서 사용되는 글라스 파이버, 록울(rock wool), 세라믹, 실리카 등의 무기계 섬유의 시트상 제품은 섬유 길이가 10~200 mm, 섬유 직경이 3~20 μm이고, 재료 표면으로부터 섬유가 비산하기 쉽고, 인간 피부에 주는 따끔거리는 자극 등 인체에 대한 영향이 있다.

이 때문에, 섬유의 비산, 따끔거림 방지 대책이 필요하며, 그 방법으로는, 니들 펀치 가공 외에, 접착제 등을 사용한 표면의 화학적 고정 방법도 있다. 그러나, 이 과제는 충분하게는 해소되지 않았다. 즉, 화학적 고정 방법으로 표면 처리하는 경우, 통기성이나 다공성의 유지가 어렵고, 막힘에 의해 흡음 기능에 영향이 생긴다. 한편, 다공성을 유지하고자 하면, 비산 및 인간 피부에 대한 자극은 충분히 방지할 수 없다.

또 다른 과제로서, 글라스 파이버, 록울, 세라믹 파이버의 무기계 섬유의 시트상의 제품은 재료 자체가 유연한 것이기 때문에, 두께, 밀도를 선택해도 평면성이 없고, 자립성이 없고, 스침 등에 대한 표면 강도도 없다는 과제도 있다.

펠트상 섬유재의 흡음재로서의 적성 범위는 밀도가 70~160 kg/m³이고, 제품 두께는 3~20 mm이지만, 유연한 재료로 푹신푹신하고, 평면성 및 자립성이 없기 때문에 취급하기 어려워, 단독으로는 흡음 패널의 표면재로서 사용할 수 있는 재료가 아니다.

알루미늄 섬유의 양면을 익스펀드 메탈로 끼워 구성된 상품명 포아루 C1(유닉스사 제품)은 비산 및 인간 피부의 자극 등은 없지만 가격이 비싸다는 과제가 있다. (일반 재단법인) 경제 조사회 발행의 적산 자료(2016년 10월)에 의하면 1mХ2mХ1.6 mm의 포아루가 23,800엔(11,900 엔/m²)이다.

제 1 항 및 제 2 항의 발명은 복수의 재료를 접착하여 적층한 패널 구조에 있어서, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 허니콤재가 인접하여 접착제로 접착되어 있고,

그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부는 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들어 있고,

그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제가 일체화되어 고화된 부분이 복합 구조를 이루어 그 허니콤재의 셀을 보강하고 있는 것을 특징으로 하는 흡음 패널 및 그 제조법이다.

또 제 3 항 및 제 4 항의 발명은 복수의 재료를 접착하여 적층한 패널 구조에 있어서, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 천공판이 인접하여 수용성 접착제에 의해 접착되어 있고,

그 접착제는 그 천공판의 구멍 부분에 있어서 노출되어 있는 그 펠트상 섬유재의 전체면에 퍼져서 표면 근방의 섬유를 고정시켜, 섬유의 비산을 방지하고,

또한 섬유 간에는 간극이 있어 통기성이 있는 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널 및 그 제조법이다.

또한, 제 5 항 및 제 6 항의 발명은 허니콤재, 펠트상 섬유재와 천공판이 이 순서로 수용성 접착제에 의해 접착되어 있고,

그 접착제 및 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부는 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들어 있고,

그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제가 일체화되어 고화된 부분이 복합 구조를 이룸으로써 그 셀을 보강하고 있고,

그 펠트상 섬유재와 그 천공판을 접착하는 그 접착제는 그 천공판의 구멍 부분에 있어서 노출되어 있는 그 펠트상 섬유재의 전체면에 퍼져서 표면 근방의 섬유를 고정시켜, 섬유의 비산을 방지하고, 또한 섬유 간에는 간극이 있어 통기성이 있는 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널 및 그 제조법이다.

또, 제 7 항 및 제 8 항의 발명은 복수의 재료를 접착제로 접착하여 적층한 패널 구조로, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 허니콤재가 인접하고 있고,

그 펠트상 섬유재와 그 허니콤재의 접착에 의해 적층 방향으로 압축력을 가하고,

그 펠트상 섬유재에 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 단부가 파고들어 있고,

그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재만이 눌러 찌부러져 있어, 섬유의 밀도가 높고, 따라서 강도가 높은 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널 및 그 제조법이다.

또한, 제 9 항 및 제 10 항의 발명은 천공판, 펠트상 섬유재 및 허니콤재가 이 순서로 적층되어 있고, 각각의 사이를 수용성 접착제로 접착하고 있고,

그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제가 일체화되어 고화된 부분이 복합 구조를 이루고,

경질로 연통 기포를 가지며 흡수성을 갖는 페놀 폼을 그 허니콤재의 셀의 공간에 충전한 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널 및 그 제조법이다.

또한, 제 11 항의 발명은 제 9 항에 나타낸 발명에 있어서, 그 허니콤재의 표면에 비통기성의 반사재를 접착제로 접착하여 적층하고, 높은 흡음성을 얻는 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널이다.

또한, 제 12 항의 발명은 제 10 항의 발명에서 나타낸 흡음 패널의 제조법에 있어서, 그 허니콤재의 표면에 비통기성의 반사재를 접착제로 접착하여 적층하고, 높은 흡음성을 얻는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법이다.

또한, 제 13 항의 발명은 제 11 항의 발명에서 나타낸 흡음 패널에 있어서,

그 천공판, 그 펠트상 섬유재, 그 반사재가 각각 불연재이며, 그 허니콤재 및 그 페놀 폼에 대해, 각각이 난연재이며,

전체적으로 불연물인 것을 특징으로 하는 흡음 패널이다.

또한, 제 14 항의 발명은 제 12 항의 발명에서 나타낸 흡음 패널의 제조 방법에 있어서,

그 천공판, 그 펠트상 섬유재, 그 반사재를 각각 불연재로 하고, 그 허니콤재 및 그 페놀 폼에 대해, 각각을 난연재로 하고,

전체적으로 불연물로 하는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조 방법이다.

또한, 제 15 항의 발명은 제 3 항 또는 제 5 항의 발명에서 나타낸 흡음 패널에 있어서, 그 천공판의 구멍 치수가 그 펠트상 섬유재의 섬유 길이보다 작아, 그 섬유가 구멍을 넘어 외부로 나오지 않는 것을 특징으로 하는 흡음 패널이다.

또한, 제 16 항의 발명은 제 4 항 또는 제 6 항의 발명에서 나타낸 흡음 패널의 제조법에 있어서, 그 천공판의 구멍 치수가 그 펠트상 섬유재의 섬유 길이보다 작아, 그 섬유가 구멍을 넘어 외부로 나오지 않는 것을 사용한 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법이다.

또한, 제 17 항의 발명은 제 3 항 또는 제 5 항 또는 제 9 항의 발명에서 나타낸 그 천공판이 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈인 것을 특징으로 하는 흡음 패널이다.

또한, 제 18 항의 발명은 제 4 항 또는 제 6 항 또는 제 10 항의 발명에서 나타낸 그 천공판으로서, 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈을 사용하는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법이다.

또한, 제 19 항의 발명은 제 11 항에서 나타낸 흡음 패널에 있어서,

그 허니콤재, 그 페놀 폼 및 그 반사재에 대해,

각각의 사이를 수용성 접착제에 의해 접착하여 일체화되어 있는 구조에 의해 자립 강도가 높은 것을 특징으로 하는 흡음 패널이다.

또한, 제 20 항의 발명은 제 12 항에서 나타낸 흡음 패널의 제조법에 있어서,

그 허니콤재, 그 페놀 폼 및 그 반사재에 대해,

각각의 사이를 수용성 접착제에 의해 접착하여 일체화함으로써 자립 강도를 높인 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법이다.

즉 요약하면, 적층 패널의 구조로서, 또 그것을 제작하는 수단으로서, 천공판과 펠트상 섬유재를, 각각의 사이에 접착제를 도포하여 겹치고, 전체를 가압 프레스로 꽉 눌러 접착하고, 또 허니콤재에 접착제를 도포하여 펠트상 섬유재의 다른 면에 겹쳐서, 전체를 가압 프레스로 강하게 눌러, 펠트상 섬유재의 일부를 허니콤재로 압축하면서 접착하고, 추가로 경질로 연통 기포를 가지며 흡수성을 갖는 페놀 폼을 접착한 흡음 패널이다. 추가로 반사재를 접착해도 된다. 이 때, 전체를 가압 프레스로 꽉 눌러 압축력을 가하면서 접착하기 때문에, 접착제가 고화되었을 때, 가압 프레스에 의한 압축력이 없어져도, 펠트상 섬유재의 일부가 압축된 상태, 즉 압축력을 가한 상태가 접착제에 의해 유지된다.

흡음 패널의 구성과 작용을 상세히 설명한다. 우선, 섬유의 비산 및 인체에 대한 자극이라는 과제에 대한 대책을 설명한다. 이는 펠트상 섬유재의 표면에 눈막음(filling) 처리를 실시함으로써 섬유 간을 접착하고, 섬유의 비산과 접촉했을 때의 따끔거림을 없애는 것이다. 즉, 예를 들어 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈을 펠트상 섬유재의 표면에 배치 형성하면, 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈의 구멍 부분으로부터 펠트상 섬유재의 표면이 노출된다.

익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈을 배치 형성하기 전에 미리 수용성(에멀젼) 접착제를 넣은 탱크(槽)에 침지하여 전체면에 접착제를 부착시키면, 구멍 부분에는 표면 장력으로 접착제의 막이 쳐진다. 그 후, 펠트상 섬유재와 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈을 겹치면, 접착제의 막은 구멍 부분에서 노출되어 있는 펠트상 섬유재의 표면을 덮는다.

이어서, 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈과 펠트상 섬유재를 강하게 가압하면, 구멍 부분에서는 펠트상 섬유재의 표면을 전체적으로 덮어 쳐져 있던 접착제의 막이 섬유에 닿아, 혹은 접착제 수분의 증발에 의한 건조(경화 반응)에 의한 피막의 수축 작용이 일어나, 그 결과 찢어져 구멍이 열리고, 그때까지 전체적으로 덮여 있던 1가닥 1가닥의 섬유 표면을 적셔서 접착제가 퍼진다.

그 후 접착제에 포함되어 있던 수분의 추가적인 증발에 의한 건조에 수반하여 경화 반응이 일어나, 표면 근방의 섬유 주위에 부착된 접착제에 의해, 접촉 또는 근방에 존재하는 1가닥 1가닥의 섬유끼리가 접착되어 일체화되고, 고화된 접착제와 섬유에 의해 복합 구조인 섬유 강화 수지층(FRP)을 형성한다. 이때 1가닥 1가닥의 섬유가 접착되어 있지 않은 부분에는 간극이 남는다. 즉, 섬유끼리가 단순히 얽혀 있을 뿐인 상태였던 것이, 다수의 접촉점이 접착되어 고정된 상태가 된 것이다.

익스펀드 메탈 또는 펀칭 메탈의 구멍 이외의 부분에서는 펀칭 메탈과 펠트상 섬유재 사이에 있던 접착제가 표면 근방의 섬유에 침투하여, 섬유와 섞인다. 접착제가 경화될 때 일체화되어, 복합 구조인 섬유 강화 수지(FRP)를 형성한다.

펠트상 섬유재의 표면 근방의 섬유끼리가 접착되고, 그 결과, 섬유의 비산이 방지되어 구멍 부분에 접촉해도 피부에 대한 따끔거림은 없어진다. 만일 접착에 의해 고정되지 않은 섬유가 있어도, 천공판의 구멍 치수는 섬유 길이 10~200 mm보다 짧기 때문에, 구멍을 넘어 외부로 나오지 않는다. 니들 펀치 가공을 한 시트상의 펠트상 섬유재도 이러한 구조의 대상이 된다.

이는 펠트상 섬유재를 미시적으로 보면 개개의 섬유 간의 간극이 커서, 수용성(에멀젼) 접착제는 면 방향으로 늘어선 섬유의 표면을 적셔서 침투하고, 두께 방향으로 침투하지 않는 것을 이용한 것이다. 이것에 의해 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈의 구멍 부분으로부터 노출되어 있는 펠트상 섬유재의 전체 표면에 퍼진다.

다음으로, 자립성이라는 과제에 대한 대책에 대해 설명한다. 상기의 펠트상 섬유재에 천공판을 접착함으로써 동시에 평면성 및 어느 정도의 자립성이 생긴다. 그러나, 이것만으로는 강고한 자립성은 얻을 수 없다. 본 발명에 있어서는, 강고한 자립성을 얻기 위해, 펠트상 섬유재의 천공판을 접착한 면과는 다른 면에 허니콤재를 접착하고, 허니콤재와 천공판에 의해, 펠트상 섬유재를 끼운 적층 패널로 한 것이다. 이것으로 자립할 수 있는 강도를 확보할 수 있다.

즉, 펠트상 섬유재에 허니콤재를 접착할 때, 양자를 프레스에 끼워 천공판을 접착할 때보다 더 강하게 가압한다. 이 공정에서, 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부는 펠트상 섬유재에 깊게 파고들어, 선단부와 접촉하는 부근의 펠트상 섬유재의 두께가 압축에 의해 2분의 1 정도의 두께로 얇아지고, 그에 따라 밀도가 높아짐에 따라 강도가 증가한다.

또, 이 때 허니콤재의 셀을 형성하는 벽에 미리 칠해져 있던 접착제는 그 벽의 주위 부근에서, 펠트상 섬유재의 표면 근방과 압축된 부분의 섬유의 표면을 적시고, 건조시켜 고화되었을 때 일체화되어 복합 구조인 섬유 강화 수지(FRP)를 형성한다.

이 복합 구조는 허니콤재의 강도를 증가시켜, 결과로서 원하는 자립성이 얻어진다. 발명자가 이전에 발명한 허니콤재를 스펀지에 잠식시켜 접착한 기술은 단지 접착제의 접착 면적을 크게 하여 접착하기 위한 것으로서, 본 발명과 같이 접착제와 펠트상 섬유재가 복합 구조를 만드는 것이 아니었다.

또한, 이와 같이 하여 이루어진 흡음 패널의 흡음 성능을 올리기 위해서, 다른 흡음재인 경질로 연통 기포를 갖는 페놀 폼을 허니콤재의 셀 내부에 충전할 수 있다.

또한, 허니콤재의 펠트상 섬유재를 접착한 것과 반대측 표면에 반사재를 접착하면, 높은 차음성이 얻어지고, 동시에 허니콤재의 셀을 보호할 수 있다. 또, 더욱 강고한 자립성이 얻어진다.

비용면에서 보면, 본 발명에 의한 천공판(익스펀드 메탈), 펠트상 섬유재, 허니콤재를 중첩하여 접착한 구성에 의하면, 비교 대상으로 하는 알루미늄 섬유와 익스펀드 메탈로 구성된 유닉스사 제품인 상품명 포아루 C1의 가격은 1mХ2m 제품이 23,800엔(11,900 엔/m²)(일반 재단법인: 경제 조사회 발행의 적산 자료(2016년 10월))인데 반해, 반값 이하를 실현할 수 있다.

금속 섬유 대신에 펠트상 섬유재, 예를 들어 록울 글라스 매트를 사용한 흡음 패널에 있어서, 펠트상 섬유재를 익스펀드 메탈과 허니콤재로 끼워 접착한 것에 의해, 섬유의 비산 방지 및 피부의 자극 방지라는 과제의 해소를 확인할 수 있었다.

익스펀드 메탈과 허니콤재로 록울 글라스 매트를 끼워 접착시킴으로써, 취급성이 좋고 자립성이 있는 패널을 얻었다. 또한 반사재를 접착함으로써, 현장에서의 거친 취급에도 견딜 수 있는 자립성과 표면 강도라는 과제의 해소를 확인할 수 있었다. 동시에 차음 성능을 올릴 수 있었다.

단락 0011에서 설명한 알루미늄 섬유 흡음재 「상품명 포아루 C-1」을 사용한 경우의 중량 2.6 kg/m²에 비해, 60% 가벼운 1.04 kg/m²로 완성되었다.

본 발명의 흡음 패널의 가격은 (일반 재단법인) 경제 조사회 발행의 적산 자료(2016년 10월)에 기재되어 있는 알루미늄 섬유재를 사용한 흡음 패널의 반값 이하가 되는 것을 확인하였다.

본 발명의 흡음 패널의 흡음 성능을 측정한 결과, 폭넓은 주파수대에서 높은 흡음 성능을 확인할 수 있었다.

도 1은 천공판(익스펀드 메탈)의 도면이다.
도 2는 펠트상 섬유재와 천공판을 적층한 단면도이다.
도 3은 허니콤재의 도면이다.
도 4는 허니콤재와 펠트상 섬유재와 천공판을 적층한 단면도이다.
도 5는 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부가 펠트상 섬유재에 박힌 상태를 나타내는 개념도이다.
도 6은 허니콤재의 셀에 연통 기포 경질 페놀 폼을 충전한 단면도이다.
도 7은 반사재와 허니콤재와 펠트상 섬유재와 천공판을 적층한 단면도이다.
도 8은 수직 입사 흡음률의 그래프이다.
도 9는 섬유의 상태를 미시적으로 보았을 때의 개념도이다.

발명을 실시하기 위한 형태

실시예 1

도 4(b)에 천공판(1)과 펠트상 섬유재(3)와 허니콤재(2)를 적층하여 접착한 흡음 패널의 단면 구조를 나타내고 있다. 프레스 상반(21) 및 프레스 하반(22)은 흡음 패널의 일부가 아니다. 천공판(1)과 펠트상 섬유재(3)를 접착하기 위해 도부(塗附)하는 접착제는 수용성인 에멀젼계가 적성이고, 구체적으로는 아세트산비닐 수지계, 아크릴 수지계, 에틸렌아세트산비닐 공중합 수지(EVA)계, 그 외에 염화비닐계, 염화비닐리덴계, 우레탄계, 에폭시계, 폴리에스테르계 등에서 선택할 수 있다.

선택에 있어서는 점도가 중요하고, 천공판(1)에 대한 부착 공정에 있어서는, 도 2(b)의 단면도에 나타낸 바와 같이, 표면 장력에 의해 구멍 부분에 막을 치도록, 또 다음의 천공판(1)과 펠트상 섬유재(3)의 접착 공정에 있어서는 접착제가 펠트상 섬유재(3)로 이동하여 천공판의 구멍 부분을 막지 않도록, 이 두 가지 조건을 충족시키도록 천공판의 구멍 치수에 맞는 적절한 점도 범위를 선택한다. 이를 위해서 물을 첨가하여 수분량을 조정해도 된다. 본 실시예에서는 아세트산비닐 수지계(코니시 CX50 "불휘발분 45%, 수분 55%") 를 사용하여 수분을 조정하였다.

천공판(1)은 경량화를 실현할 수 있는 익스펀드 메탈 또는 펀칭 메탈이 본 발명에 적당하다. 본 실시예에서는 알루미늄 A1050재로, 두께가 0.6 mm, 개구(구멍) W4ХH8 mm인 익스펀드 메탈을 선택하였다. 도 1(a)에 익스펀드 메탈의 평면도를 나타내었다. 금속 박판에 지그재그형의 칼집을 넣으면서 칼집 방향에 대해서 수직 방향으로 잡아당김으로써, 칼집 부분을 마름모꼴로 넓힌 것이다. 도 1(b)의 AA'로 나타내는 위치의 단면의 일부를 확대하여 도 1(c)에 나타내었다.

본 실시예에서는 섬유의 비산 방지 대책으로서, 구멍의 개구 치수를 섬유 길이의 최소값인 10 mm 이하로 하기 위해, 도 1(b)에 확대해서 나타내는 바와 같이, 가로 치수 W=4.0 mm, 세로 치수 H=8.0 mm로 하였다. 천공판의 두께폭은 자립성에 관계되기 때문에, 상품화하는 패널 치수와 자립성에서 적당한 것을 선택하면 된다.

펠트상 섬유재(3)는 흡음성이나 단열성을 발휘하기 위해 유기물 또는 무기물의 섬유를 소재로 사용하고, 층층이 겹쳐서 가는 니들을 반복해서 찌르는 니들 펀치 가공으로 얇은 판상으로 형성된 것이다. 파이버로서는 유기 섬유(화학 섬유, 자연 섬유), 무기 섬유(글라스 섬유, 록울 등)가 사용된다.

본 실시예에서는 펠트상 섬유재(3)로서 록울 글라스 매트 "RGM"(야마토 리켄 공업(주) 제조)을 사용하였다. 이는 길이 10~200 mm인 록울 섬유와 글라스 파이버를 혼합하고, 니들 펀치 가공으로 제조된 것으로, 불연성, 내열(700℃) 및 흡음성이 우수한 재료이다. 두께는 3~15 mm를 선택할 수 있지만, 본 실시예에서는 밀도가 100~120 kg/m³이고 두께 5 mm를 선택하였다.

펠트상 섬유재(3)는 록울계가 아니고 글라스 파이버계 매트여도 되지만, 본 실시예에서는 피부의 따끔거림이 적고 글라스 함유가 적은 록울계 매트를 선택하였다. 록울계이기 때문에 내열 온도가 글라스 파이버계보다 100℃ 높아, 700℃까지 사용할 수 있으며, 또 석면을 함유하지 않은 재료라는 장점도 있다.

도 2(d)는 천공판(1)과 펠트상 섬유재(3)를 겹친 상태를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 2에 있어서, 번잡함을 피하기 위해 천공판(1)의 단면을 나타내는 도면의 1지점에만 부호를 붙이고 있다. 다른 도면도 동일하다. 천공판(1)은 익스펀드 메탈이고 펠트상 섬유재(3)는 록울 글라스 매트이다.

도 2(a)는 익스펀드 메탈만의 단면을 나타내고 있다. 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 천공판(1)을 접착제(10)로서 기성품인 아세트산비닐계 에멀젼 접착제(불휘발분 45%, 수분 55%)에 물을 적당히 첨가하여 재차 유화한 것을 넣은 수평한 용기 내에 침지하고, 천공판(1)의 전체면에, 구멍 부분에는 표면 장력으로 접착제의 막이 쳐지도록, 접착제(10)를 부착시킨다.

여기서, 아세트산비닐계 에멀젼 접착제에 첨가하는 물의 양은 익스펀드 메탈의 구멍의 크기에 따라 정해지는 적정한 범위가 있다. 적정한 범위인지의 여부는 익스펀드 메탈의 구멍에 막이 쳐져 있으며 충분한 양이 부착되어 있는지, 또 반대로 접착제가 경화된 후에 구멍 부분에 쳐져 있던 막이 찢어져 있는지 여부, 그리고 통기 검사 등으로 펠트상 섬유재(3)의 통기성이 유지되어 있는지 여부를 확인함으로써 판정한다.

접착제(10)가 건조 경화되기 전에, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 니들 펀치 가공된 록울 글라스 매트를 대향시켜 겹치고, 도시되지 않은 이형지에 끼워, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 프레스 상반(21)과 프레스 하반(22) 사이에 끼우고, 적층 방향으로 가압하여 압축하면, 구멍 부분에 쳐져 있던 접착제의 막은 펠트상 섬유재(3)에 접촉하거나, 혹은 건조에 의해 수축하여 찢어지고, 접착제는 펠트상 섬유재(3)로 이동하여 표면 부근의 섬유를 적셔서 침투한다. 이 때, 펠트상 섬유재(3)는 전체 면이 동일하게 압축되어 있다.

여기서, 펠트상 섬유재(3)의 표면은 무수한 가는 털(섬유)로 덮여 있고, 표면의 미세 구조 및 화학적 특성에 의해, 외관상의 발수성(이른바 로터스 효과)에 의해, 접착제(10)는 펠트상 섬유재(3) 내에는 용이하게 침투되지 않는다. 이에, 접착제(10)를 부착시킨 익스펀드 메탈로 가압하고, 접착제(10)도 포함해서 펠트상 섬유재(3)의 표면을 눌러 찌부러뜨리면, 외관상의 발수성이 없어져 접착제(10)가 펠트상 섬유재(3) 내로 침투한다.

도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 프레스로 눌렸을 때 천공판(1)에 도포된 접착제(10)는 펠트상 섬유재(3)에 접촉하고, 접착제(10)의 구멍 부분의 막은 섬유에 접촉했을 때, 혹은 접착제 수분의 증발에 의한 건조(경화 반응)에 의한 피막의 수축 작용이 일어나 찢어지며, 또 펠트상 섬유재(3)의 외관의 발수성도 없어져 접착제(10)는 표면 부근의 섬유 1가닥 1가닥의 표면을 적신다.

이 때, 접착제(10)는 펠트상 섬유재(3)의 두께 방향으로는 거의 스며들지 않고, 천공판(1)의 구멍 부분을 덮어 펠트상 섬유재(3)의 표면 부근에 막을 치고 있던 접착제(10)가 닿은 부분의 섬유 부근만이 젖는다. 이는 펠트상 섬유재(3)의 섬유가 신장되어 있는 방향이 면 방향인 것과, 또 표면 장력이 큰 수용성 접착제를 선택함으로써 이 현상이 일어난 것이다.

도 9에 펠트상 섬유재를 미시적으로 보았을 때의 섬유 상태의 개념을 나타내고 있다. 도 9(a)는 니들 펀치 가공에 의해 섬유끼리가 단순히 얽힌 상태를 나타내고 있다. 도 9(b)는 섬유의 표면을 접착제가 적셔서 퍼져 있는 상태를 나타내고 있는 단면도이다. 도 9(c)는 접착제가 고화되어 섬유끼리를 고정시키고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 섬유 1가닥 1가닥의 일부분만이 접촉하고 있거나 혹은 근방에 있다. 도 9(b)에서 파악할 수 있는 바와 같이, 이 때 접착제(10)가 스며든 장소여도 섬유 간은 떨어져 있어, 사이에 공간이 존재하고 있다.

즉 접착제(10)는 섬유 표면을 적시고 있을 뿐으로 1가닥 1가닥의 섬유와 섬유 간은 접착제(10)로 메워져 있지 않고, 서로 일부분이 접촉하고 있거나 혹은 근방에 존재하고 있는 구조로 되어 있을 뿐으로서, 1가닥 1가닥의 섬유 간의 공간은 유지되어 있다. 도 9(c)에 나타낸 바와 같이, 그 상태대로 건조시켜 고화시킨 결과, 도 9(b)에 비해서 접착제가 건조 수축되어 있고, 천공판(1)의 구멍에서 노출되어 있는 펠트상 섬유재(3)의 전체에 있어서 섬유 간의 통기성이 확보된다. 따라서 흡음성은 유지되어 있다.

여기서, 익스펀드 메탈의 전체면에 접착제를 도포하는 것은 익스펀드 메탈에 대한 부착량을 확보하고, 구멍 부분에 막을 치기 위함이지만, 익스펀드 메탈의 방청의 목적이기도 하다. 에멀젼계 접착제는 액체일 때는 백색이지만, 경화되면 투명해진다. 상품화에 있어서, 이 색상 변화는 미관에 있어서도 좋은 효과를 나타낸다. 또 에멀젼계 접착제의 도부에 의한 익스펀드 메탈 표면의 균일한 코팅에 의해, 익스펀드 메탈면에 버(burr)가 남아 있어도 그것을 피복하므로 익스펀드 메탈면이 매끄러워진다는 효과도 있다.

단, 이와 같이 하여, 펠트상 섬유재인 록울 글라스 매트의 편면에만 익스펀드 메탈을, 장척으로 적층하여 접착하면 록울 글라스 매트와 익스펀드 메탈에는 충분한 경도가 없기 때문에, 자립시키고자 하면, 적층된 패널은 평면이 되지 않고 휨이 발생한다. 이 대책으로서 록울 글라스 매트의 익스펀드 메탈을 접착한 것과 타방의 면에도, 강도가 있는 재료를 적층하면 휨을 방지할 수 있다.

이하에 그 방법을 설명한다. 도 3(a)에 강도가 있으며 수축되지 않고 경량인 재료로서 사용하는 허니콤재(2)의 사시도를 나타낸다. 허니콤재의 육각형의 셀은 얇은 벽에 의해 형성되어 있다. 본 실시예에서는 가볍고 강도가 있는 셀 사이즈 20 mm, 두께 30 mm, 셀을 형성하는 벽 두께 0.35 mm인 허니콤재(타이가렉스사 "규산마그네슘 혼초지(mixed paper) 허니콤 코어")를 선택하고, 록울 글라스 매트에 대향하여 접착시켰다. 도 3(b)에, 도 3(a)에 나타낸 절단면 A에 있어서의 허니콤재(2)의 단면도를 나타낸다.

도 4(a)는 허니콤재(2)의 벽 하측의 단부에 아세트산비닐 수지 에멀젼계의 접착제(11)를 도부한 상태를 상세히 나타낸 도면으로, 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w) 하측의 단부에 접착제(11)를 도부하고 있는 상태를 나타낸 것이다. 도 4 이후의 도면에서는 펠트상 섬유재(3)의 두께를 허니콤재(2)의 두께에 대해 크게 과장해서 그리고 있다. 도 4(a)의 파선은 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)의 하단이며, 그 상하로 보이는 물결친 선은 셀을 형성하는 벽(2w) 하측의 단부에 부착되어 있는 접착제(11)의 상단과 하단을 나타내고 있다.

즉, 허니콤재(2)를 수평으로 놓고, 접착제가 들어 있는 용기에 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w) 하측의 선단부를 침지하여, 아세트산비닐 수지 에멀젼계의 접착제(11) (불휘발분 45%, 수분 55%)의 충분한 양을 부착시켰다.

도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 이 허니콤재(2)를 상기의 천공판(1)(즉 익스펀드 메탈)과 펠트상 섬유재(3)(즉 록울 글라스 매트)를 적층한 패널의 상방에서 대향시켜, 도 4(b)에서 나타내는 바와 같이, 프레스 상반(21)과 프레스 하반(22) 사이에 끼우고, 상하 화살표로 나타내는 바와 같이 가압하여, 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽의 하측의 단을 펠트상 섬유재(3)에 박히게 하여, 펠트상 섬유재(3)의 대향하는 부분을 압축한다.

이 때, 펠트상 섬유재(3)와 천공판(1)을 접착하기 위해 가압했을 때보다 더 강한 힘으로 가압한다. 그 결과, 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽의 선단부와 대향하는 지점의 펠트상 섬유재(3)만이 압축되어, 원래 5 mm의 두께였던 것이 2~3 mm로 압축된다.

이상의 공정으로 펠트상 섬유재(3)가 압축되어 밀도를 높인 부분의 강도가 증가하고, 또 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽의 하측에 부착되어 있던 접착제(11)와 섬유가 얽혀 FRP상의 구조를 형성하여 허니콤재(2)의 셀 강도를 증가시킨다. 이와 같이 하여 적층한 패널에 자립 가능한 강도를 갖는 구조가 된다. 또한, 이 강도 대책에 있어서, 허니콤재(2)의 두께 및 재질은 기재된 것에 한정되지 않는다.

도 4(b)는 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)에 도포한 접착제(11)를, 펠트상 섬유재(3)의 내부에 스며들게 한 부분을 더욱 상세히 나타내고 있다. 단, 이 도면에서는 허니콤재의 셀을 형성하는 벽(2w) 하측의 단부가 밀려들어가 펠트상 섬유재(3)의 일부가 압축되어 있는 상황이 보이도록 하기 위해 접착제(11)를 그리지 않았으므로, 접착제(11)가 그려져 있는 도 5도 참조하면서 설명한다.

도 4(b)에 의해 제조 공정을 반복해서 상세히 설명하면, 허니콤재(2)에 아세트산비닐 수지 에멀젼계의 접착제(11)(불휘발분 45%, 수분 55%)를 도포한 면을, 천공판(1)(즉 익스펀드 메탈)과 접착되어 있지 않은 펠트상 섬유재(3)(즉 록울 글라스 매트)의 면에 대향시킨다.

그 후에, 프레스에 끼워 도면에 화살표로 나타내는 바와 같이 압력을 가함으로써, 펠트상 섬유재(3)(즉 록울 글라스 매트)의 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)과 대향하는 부분에 파고들면서, 펠트상 섬유재(3)의 두께를 얇게 하고, 즉 섬유 간의 간극을 작게 하고, 동시에 접착제(11)를 펠트상 섬유재(3)의 셀을 형성하는 벽(2w)의 근방의 섬유 간에 스며들게 하여, 접착제(11)와 펠트상 섬유재(3)로 FRP상의 복합 구조를 형성하는 것이다.

여기까지는, 처음에 천공판(1)(즉 익스펀드 메탈)과 펠트상 섬유재(3)(즉 록울 글라스 매트)를 접착하고, 그 후에 허니콤재(2)와 접착하는 순서를 설명했지만, 이 순서이면 도중에 천공판(1)이 변형되기 쉽다는 과제가 있었다. 이 과제를 해결하기 위해서는, 먼저 펠트상 섬유재(3)(즉 록울 글라스 매트)와 허니콤재(2)를 접착하고 나서, 그 후에 천공판(1)(즉 익스펀드 메탈)을 접착하는 순서로 해도 된다.

도 5는 도 4(b)의 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)의 선단부의 1지점을 확대하여, 도 4(b)에서는 나타내지 않은 접착제(11)를 추가로 그려서 나타내는 것이다. 도 5(a)는 접착제를 투시하여 섬유가 보이고 있는 도면이며, 도 5(b)는 접착제의 부분을 알아보기 쉽게 하기 위해 접착제를 불투명하게 하여 나타낸 것이다.

여기서, 접착제(11)의 일부이며 셀을 형성하는 벽(2w)의 선단부가 록울 글라스 매트에 파고들 때 섬유에 닦여서 표면 상에 남은 부분을 R부, 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)의 하부 주위에 부착되어 남은 부분을 Q부, 도면에서 셀을 형성하는 벽(2w)의 선단부 아래에 남은 부분을 P부라고 명명하고 있다. P부 및 R부의 부분은 셀을 형성하는 벽(2w)의 주위에, 면 방향(도면에서 수평 방향)으로 치수 1~2 mm로 넓어져 있고, 록울 글라스 매트의 표면 근방에서 섬유에 침투하여 섬유 강화 수지(FRP)를 형성하고 있다.

P부는 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)의 선단부를 중심으로, Q부에 있어서는 동일하게 벽의 벽면에 접착제(11)가, 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w) 근방의 U자상으로 보이고 있는 섬유에, 0.5~1.0 mm의 깊이로 침투하고 있고, 벽을 심재로 하여, 고화된 접착제의 수지가 섬유와 일체화되어 보강되는 섬유 강화 수지(FRP)를 형성하고 있어, 강도가 높은 구조로 되어 있다.

흡음 패널 전체로서, P부 및 R부는 셀을 형성하는 벽(2w) 주변에서 고화되고, 육각형의 연속된 FRP가 록울 글라스 매트의 전체 면에 완성되어, 자립시켰을 때 휘거나 꺾이지 않는 강도를 발휘한다. 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)의 단부와 대향하는 록울 글라스 매트의 부분은 초기의 두께 치수 5 mm인 경우, 압축되어 2~3 mm로 되어 있다. 이와 같이, 흡음 패널의 자립성은 천공판, 펠트상 섬유재의 압축된 부분, 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 주변의 복합 구조(FRP)의 3개의 강도에 의해 확보되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 록울 글라스 매트의 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)의 선단부와 대향하지 않고, 따라서 압축되지 않는 부분은 두께 방향으로 눌러 찌부러져 있지 않아, 두께는 4~5 mm 그대로이다. 록울 글라스 매트는 눌러 찌부러지면 흡음 성능이 악화되지만, 허니콤재(2)의 셀을 형성하는 벽(2w)은 얇고, 눌러 찌부러지는 부분의 면적의 록울 글라스 매트의 전체 면적에 대한 비율은 작기 때문에, 흡음 패널로서의 성능을 거의 저하시키지 않는다.

이상 기술한 바와 같이, 천공판과 펠트재의 접착 및 허니콤재와 펠트재의 접착에 있어서, 가하는 압력을 천공판일 때와 비교해서, 허니콤재일 때는 충분히 크게 함으로써, 천공판측에서는 펠트상 섬유재의 표면 근방의 개개의 섬유에 접착제의 피막을 형성하여 섬유의 비산을 막고, 또한 흡음성은 확보하고, 한편으로 허니콤재측에서는 벽의 선단부를 펠트상 섬유재의 내부까지 밀어 넣어 단면 형상을 평판상에서 U자상으로 변형시키고, 허니콤재의 벽면 근방에 접착제와 섬유의 복합 구조를 형성함으로써 강도를 올리고, 또한 전체의 흡음성은 확보하고 있다.

펠트상 섬유재(3)의 강도를 크게 하는 방법으로서, 니들의 박음 개수를 늘리고, 밀도를 올리는 방법이 있지만, 이 경우, 필요한 부분만을 균일하게 밀도를 올릴 수는 없다. 본 실시예에서는 허니콤재를 이용하여, 허니콤재의 벽의 단부로 눌러 압축함으로써, 당해 부분만의 밀도를 올림으로써, 강도 지지층으로 할 수 있었다. 또한, 이상의 실시예에 있어서는 주로 펠트재에 천공판을 접착하고 나서 허니콤재를 접착하는 공정으로 설명하고 있지만, 펠트재에 허니콤재를 접착하고 나서 천공판을 접착하는 공정이어도 된다.

본 실시예에 있어서, 허니콤재로서는, 규산마그네슘 혼초지 허니콤 코어를 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 금속·수지·그 밖의 종이 등을 재료로서 사용한 허니콤 코어여도 된다. 셀 사이즈는 15~25 mm가 본 발명에 있어서 적당하다. 셀 사이즈가 작으면 셀을 형성하는 벽(2w)이 록울 글라스 매트의 면적의 상당 부분이 눌러 찌부러져 두께가 얇아지게 되어, 흡음 효과를 저하시켜 버린다. 반대로, 셀 사이즈가 너무 크면 자립성 및 강도가 저하되어, 취급에 지장을 초래한다. 본 실시예와 같이 적절한 셀 사이즈를 선정하면 이러한 문제는 회피할 수 있다.

본 실시예에서는, 록울 글라스 매트는 자립성을 향상시키기 위해, 밀도 130~150 kg/m³를 사용하고, 두께 5 mm를 선택하였다.

또한, 허니콤재(2)의 셀의 형상은 도면에 나타낸 육각형으로 한정되지 않는다. 펠트상 섬유재(3)는 록울 글라스 매트로 한정되지 않고, 밀도는 70~160 kg/m³의 범위에서 유효하다.

실시예 2

도 6은 더 높은 흡음률을 얻기 위한 흡음 패널의 제2 실시예의 단면도이다. 도 4에 나타낸 구조에 더하여, 허니콤재의 셀 중에 연통 기포형 흡수성 페놀 폼을 충전한 것이다. 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 허니콤재(2)와 동등한 두께(28~29 mm. 단 도면에서는 펠트상 섬유재(3)의 두께를 알기 쉽게 하기 위해 과장하고 있기 때문에, 동등한 두께로 그려져 있지 않다)의 경질로 연통 기포를 가지며 흡수성을 갖는 페놀 폼(4)을, 허니콤재(2)의 펠트상 섬유재(3)와 접착한 면과는 반대면에 겹쳐서 대향하고, 이어서 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 프레스로 끼워 적층 방향으로 강하게 눌러, 허니콤재 셀의 공간에 페놀 폼(4)을 밀어 넣어 충전한 것이다.

페놀 폼(4)은 연통 기포인 것, 흡음 성능, 흡수 성능에 따라서 선택하고, 밀도는 16~30 kg/m³의 범위가 본 발명에 적당하다. 본 실시예에서는 20 kg/m³를 선택하였다. 또한, 사용하는 폼재는 경질, 연통 기포형, 흡수성이면 되고, 기재된 페놀 폼재로 한정되지 않는다.

경질 페놀 폼은 페놀 수지에 여러 가지 변성을 실시하고, 발포 경화시켜서 얻어진 것으로, 발포 플라스틱 중에서도, 열적·화학적으로 가장 안정된 성질을 갖는 동시에 우수한 단열성, 차음성, 난연성을 가지고 있다. 발포시킬 때의 조건에 따라 독립 기포형 또는 연통 기포형이 얻어진다. 연통 기포형임으로써 흡음 성능이 높다는 효과가 있다.

또한, 허니콤재(2)와 펠트상 섬유재(3)를 접착하는 단계에서, 작업을 신속하게 하기 위해, 수용성인 접착제(10)의 수분을 재빠르게 제거하는 것이 필요하지만, 흡수성의 페놀 폼(4)을 허니콤재(2)에 부착시킨 접착제(10)의 위치까지 밀어 넣어, 페놀 폼(4)이 수분을 흡수함으로써 건조 경화를 빠르게 한다는 효과가 있다.

실시예 3

도 7에 나타낸 것은, 더욱 높은 차음 성능을 얻기 위한 흡음 패널의 다른 실시예의 단면도이다. 도 6까지의 공정에 더하여, 허니콤재(2)의, 펠트상 섬유재(3)와 접착한 것과는 반대면에 비통기성(즉 비흡음성)의 반사재(5)를 접착제(12)에 의해 접착한다. 반사재(5)는 통기성이 없는 금속·목재·유기재무기재에서, 질량가격차음 기능을 감안하여 선택한다. 본 실시예에서는 가격·중량·불연성·미관의 면에서 두께 1.2 mm인 도장 알루미늄판을 사용하였다. 이렇게 하여 이루어진 흡음 패널은 도 8에 나타내는 흡음 성능을 발휘하는 것을 확인하였다.

반사재(5)와 허니콤재(2)를 접착시키는 접착제로서 에폭시계를 사용하였다. 단, 접착제는 에폭시계로 한정되지 않는다.

실시예 4

또 다른 실시예로서 실시예 3에서 나타낸 도 7과 동일한 흡음 패널 구조로서, 반사재(5)로서 두께 1.0 mm인 불연지(不燃紙)(타이가렉스 주식회사 제조, 타이가렉스 「불연 보드 GX10NA」, 불연 인정 NM-2285)를 사용한 것을 나타낸다. 다른 재료로서 천공판(1)에 두께 0.5 mm인 익스펀드 메탈, 펠트상 섬유재(3)로서 두께 5 mm인 록울 글라스 매트(야마토 리켄 공업 주식회사 제조, 록울 글라스 매트 RGM5-100, 불연 인정 NM-8112), 허니콤재(2)로서 두께는 30 mm, 허니콤재의 셀에 충전하는 연통 기포를 갖는 경질의 페놀 폼(4)의 두께는 허니콤재(2)와 동일한 두께 30 mm인 것을 사용하면, 합계 두께는 접착제층을 포함하여 37 mm가 되고, 또 실측 중량은 3.7 kg/m²를 얻었다.

발명자가 별도로 발명한, 도 7에 나타낸 본 실시예와 유사한 구성으로, 다른 재료를 사용하고 있는 경우, 즉 천공판(1), 펠트상 섬유재(3)의 부분에 두께 1.6 mm인 알루미늄 섬유재, 반사재(5)로서 두께 1.2 mm인 알루미늄판을 사용한 합계 두께 32.8 mm인 흡음 패널에서는 중량 8 kg/m²였지만, 이에 비해 본 실시 예에서는 53.75%의 경량화를 달성할 수 있었다.

본 실시예인 도 7에 나타낸 흡음 패널 구조에 있어서, 천공판(1)으로서 알루미늄 A1050재의 익스펀드 메탈을 사용하고, 허니콤재(2)로서 타이가렉스사 규산마그네슘 혼초지 허니콤 코어를 사용하고, 펠트상 섬유재(3)로서 록울 글라스 매트를 사용하고, 페놀 폼(4)으로서 연통 기포형 흡수성 페놀 폼을 사용하고, 및 반사재(5)로서 불연지를 사용하고, 접착재(12) 및 다른 부위의 접착에 아세트산비닐계 에멀젼 접착제를 사용함으로써, 발명자가 별도로 발명한 불연 인정(불연 인정 NM-3167)을 취득한 흡음 패널과 불연 성능에서 동등해지는 것을 확인하였다.

여기서, 흡음 패널 전체가 불연성이 되는 조건을 정리하면, 패널의 표리면을 형성하고, 외계와 접하는 천공판, 펠트 섬유, 반사재에는 불연성이 요구된다. 한편, 흡음 패널의 내부에 있는 허니콤재, 페놀 폼재는 외계에 있는 화염에 직접적으로는 접하지 않지만, 고온화에 의해 자연 발화되지 않는 것이 요구된다. 이는 불연성보다 다소 완화된 조건이 되어, 여기서는 불연성과 구별하여 난연성으로 칭하기로 한다.

또, 각 층을 적층하는데 사용한 수용성의 아세트산비닐계 에멀젼 접착제(코니시 주식회사 제조, CX-50)에 포함되는 고형 성분(필러재)은 연소되기 어렵고, 또한 도포 후에 흡수성인 불연지, 연통 기포를 갖는 경질 페놀 폼, 허니콤의 각 재료에 접착제가 침투하여, 불연 재료 간을 밀착하고, 흡음 패널 내부에 페놀 폼재를 허니콤재와 반사재로 둘러싸는 밀봉 구조를 형성한다. 이 밀봉 구조에 의해, 외계로부터의 산소 공급이 차단되어, 흡음 패널 외부로부터 불을 쬐어도 내부는 착화 발염되기 어렵다.

단, 흡음 패널의 천공판, 펠트 섬유측은 통기성이 유지되어 있다. 그러나, 흡음 패널 외부가 고온화되면, 이에 따른 흡음 패널 내부의 고온화에 의해 접착제나 페놀 폼재에 함유되는 유기 성분으로부터 분해 가스가 방출되고, 분해 가스 중에는 고농도의 탄산 가스가 포함된다. 이 결과, 흡음 패널의 천공판, 펠트 섬유측에 통기성이 있어도 흡음 패널 외부로부터 산소는 유입되지 않아, 흡음 패널 내부로부터의 연소를 방해한다.

이와 같이 밀봉 구조와 발생 탄산 가스가 작용하는 결과, 흡음 패널 내부에 연소에 필요한 산소가 존재하지 않기 때문에, 흡음 패널을 구성하는 전체 요소가 불연성이 아니고 구성 요소의 일부가 난연성이어도, 도 7에 나타낸 흡음 패널 구조는 불연성이 된다. 이 결과, 알루미늄판을 사용하는 것보다 경량을 달성하면서, 동시에 불연성인 흡음 패널을 실현할 수 있었다.

또, 허니콤재(2), 페놀 폼(4), 반사재(5)는 흡수성 재료이며, 반사재(5)의 전체 면에 수용성의 아세트산비닐계 에멀젼 접착제(코니시 주식회사 제조, CX-50)를 도포하고, 허니콤재(2), 페놀 폼(4)에 접착하면, 반사재(5)에 도포한 접착제는 허니콤재(2), 페놀 폼(4), 반사재(5)에 침투하고, 재료 간의 접착층을 확인할 수 없을 정도로 밀착하여 완성된다. 즉, 이 적층 구조는 완전히 일체화되므로, 흡음 패널의 자립 강도를 증가시킬 수 있었다. 이 자립성의 확인은 450×910×37 mm와 910×1820×37 mm인 치수의 패널로 실시하였다.

1: 천공판(익스펀드 메탈)
2: 허니콤재
2w: 셀을 형성하는 벽
3: 펠트상 섬유재(록울 글라스 매트)
31: 섬유
4: 페놀 폼
5: 반사재(비통기재)
10: 접착제
11: 접착제
12: 접착제
14: 접착제
21: 프레스 상반
22: 프레스 하반
P: 접착제와 셀의 벽 선단부 근방의 섬유에 의한 복합 구조
Q: 접착제와 셀의 벽면 근방의 섬유에 의한 복합 구조
R: 접착제와 펠트재의 표면층의 섬유에 의한 복합 구조

Claims

복수의 재료를 접착하여 적층한 패널 구조에 있어서, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 허니콤재가 수용성 접착제로 접착되어 있고,
그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부는 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들어 U자형의 홈을 형성하며,
그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제가 일체화되어 고화된 부분이 복합 구조를 이루어, 그 허니콤재의 셀을 보강하고 있는 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
복수의 재료를 접착하여 적층한 패널 구조에 있어서, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 허니콤재를 수용성 접착제로 접착할 때,
그 허니콤재의 셀을 구성하는 벽의 그 펠트상 섬유재와 대향하는 선단부에 접착제를 도포하고,
양자를 적층 방향으로 강하게 누름으로써, 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부 및 그 접착제를 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들게 하여 U자형의 홈을 형성하고,
그 펠트상 섬유재 내에서 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 섬유와 그 접착제를 일체화하여 고화시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
복수의 재료를 접착하여 적층한 패널 구조에 있어서, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 천공판이 수용성 접착제에 의해 접착되어 있고,
그 접착제는 그 천공판의 구멍 부분에 있어서 노출되어 있는 그 펠트상 섬유재의 전체면에 퍼져서 표면 근방의 섬유를 고정시켜, 섬유의 비산을 방지하고,
또한 섬유 간에는 간극이 있어 통기성이 있는 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
복수의 재료를 접착하여 적층한 패널 구조로, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 천공판을 수용성 접착제에 의해 접착하고,
그 접착제를, 그 천공판의 구멍 부분에 있어서 노출되어 있는 그 펠트상 섬유재의 전체면에 퍼지게 하고, 그럼으로써 표면 근방의 섬유를 고정시켜, 섬유의 비산을 방지하고, 또한 섬유 간에는 간극을 남겨, 통기성을 갖게 한 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
허니콤재, 펠트상 섬유재와 천공판이 이 순서로 수용성 접착제에 의해 접착되어 있고,
그 접착제 및 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부는 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들어 U자형의 홈을 형성하며,
그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제가 일체화되어 고화된 부분이 복합 구조를 이룸으로써 그 셀을 보강하고 있고,
그 펠트상 섬유재와 그 천공판을 접착하는 그 접착제는 그 천공판의 구멍 부분에 있어서 노출되어 있는 그 펠트상 섬유재의 전체면에 퍼져서 표면 근방의 섬유를 고정시켜, 섬유의 비산을 방지하고, 또한 섬유 간에는 간극이 있어 통기성이 있는 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
허니콤재, 펠트상 섬유재와 천공판을 이 순서로 수용성 접착제에 의해 접착하고,
그 펠트상 섬유재와 그 허니콤재를 적층 방향으로 강하게 누르고, 그 접착제 및 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부를 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들게 하여 U자형의 홈을 형성하고,
그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제가 고화된 부분을 일체화하여 복합 구조를 형성하여 그 셀을 보강하고,
그 펠트상 섬유재와 그 천공판을 접착하는 그 접착제를, 그 천공판의 구멍 부분에 있어서 노출되어 있는 그 펠트상 섬유재의 전체면에 퍼지게 하여 표면 근방의 섬유를 고정시킴으로써, 섬유의 비산을 방지하고, 또한 섬유 간에는 간극을 남겨, 통기성을 갖게 한 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
복수의 재료를 접착제로 접착하여 적층한 패널 구조로, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 허니콤재가 인접하고 있고,
그 펠트상 섬유재와 그 허니콤재의 접착에 의해 적층 방향으로 압축력이 가해지고 있고,
그 펠트상 섬유재에 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 단부가 파고들어 U자형의 홈을 형성하며,
그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재만이 눌러 찌부러져 있어, 섬유의 밀도가 높고, 따라서 강도가 높은 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
복수의 재료를 접착제로 접착하여 적층한 패널 구조로, 그 패널 구조의 일부로서 펠트상 섬유재와 허니콤재를 인접시키고,
그 펠트상 섬유재와 그 허니콤재의 접착에 있어서 적층 방향으로 압축력을 가하고,
그 펠트상 섬유재에 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 단부를 파고들게 하여 U자형의 홈을 형성하고, 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재만을 눌러 찌부러뜨리고, 섬유의 밀도가 높은 상태로 하여, 그것에 의해 강도를 높이는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
천공판, 펠트상 섬유재 및 허니콤재가 이 순서로 적층되어 있고,
각각의 사이를 수용성 접착제에 의해 접착하고 있고,
그 접착제 및 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부는 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들어 U자형의 홈을 형성하며,
그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제가 일체화되어 고화된 부분이 복합 구조를 이루고,
경질로 연통 기포를 가지며 흡수성을 갖는 페놀 폼을 그 허니콤재의 셀의 공간에 충전한 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
천공판, 펠트상 섬유재 및 허니콤재를, 이 순서로 적층하고,
각각의 사이를 수용성 접착제에 의해 접착하고,
그 접착제 및 그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽의 선단부를 그 펠트상 섬유재에 깊게 파고들게 하여 U자형의 홈을 형성하고,
그 허니콤재의 셀을 형성하는 벽 근방의 그 펠트상 섬유재의 섬유와 그 접착제를 일체화하여 고화시킨 부분이 복합 구조를 이루게 하고,
그 허니콤재의 표면에 경질로 연통 기포를 가지며 흡수성을 갖는 페놀 폼을 대향하여 겹치고, 전체를 적층 방향으로 강하게 누름으로써, 그 허니콤재의 셀의 공간에 그 페놀 폼을 밀어 넣어 충전하는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
제 9 항에 있어서,
그 허니콤재의 표면에 비통기성의 반사재를 접착제로 접착하여 적층하고, 높은 흡음성을 얻는 구조인 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
제 10 항에 있어서,
그 허니콤재의 표면에 비통기성의 반사재를 접착제로 접착하여 적층하고, 높은 흡음성을 얻는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
제 11 항에 있어서,
그 천공판, 그 펠트상 섬유재, 그 반사재가 각각 불연재이며, 그 허니콤재 및 그 페놀 폼에 대해, 각각이 난연재이며,
전체적으로 불연물인 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
제 12 항에 있어서,
그 천공판, 그 펠트상 섬유재, 그 반사재를 각각 불연재로 하고,
그 허니콤재 및 그 페놀 폼에 대해, 각각을 난연재로 하고,
전체적으로 불연물로 하는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
그 천공판의 구멍 치수가 그 펠트상 섬유재의 섬유 길이보다 작아, 그 섬유가 구멍을 넘어 외부로 나오지 않는 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,
그 천공판의 구멍 치수가 그 펠트상 섬유재의 섬유 길이보다 작아, 그 섬유가 구멍을 넘어 외부로 나오지 않는 것을 사용한 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
제 3 항 또는 제 5 항 또는 제 9 항의 그 천공판은 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈인 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
제 4 항 또는 제 6 항 또는 제 10 항의 그 천공판으로서, 익스펀드 메탈 혹은 펀칭 메탈을 사용하는 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.
제 11 항에 있어서,
그 허니콤재, 그 페놀 폼 및 그 반사재에 대해,
각각의 사이를 수용성 접착제에 의해 접착하여 일체화되어 있는 구조에 의해 자립 강도가 높은 것을 특징으로 하는 흡음 패널.
제 12 항에 있어서,
그 허니콤재, 그 페놀 폼 및 그 반사재에 대해,
각각의 사이를 수용성 접착제에 의해 접착하여 일체화함으로써 자립 강도를 높인 것을 특징으로 하는 흡음 패널의 제조법.