(57)【要約】【課題】特別な部材や装置を必要とせず、直径数百マイクロメートルの微細な貫通孔を容易にしかも短時間で形成することが可能な多孔板吸音体の製造方法を提供する。【解決手段】溶融状態の樹脂に貫通孔形成用の埋め込み粒子４を混合して混合物とし、この混合物をシート状に成形することにより、埋め込み粒子４が埋め込まれてなる樹脂製の薄板２を成形する成形工程と、埋め込み粒子４を溶解液で溶解して除去する溶解工程とを順次行い、薄板２に平均孔径が１００μｍ以上２００μｍ以下の複数の貫通孔３を設けることを特徴とする多孔板吸音体１の製造方法を採用する。【選択図】図５
2008231369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融状態の樹脂に貫通孔形成用の埋め込み粒子を混合して混合物とし、この混合物をシート状に成形することにより、埋め込み粒子が埋め込まれてなる樹脂製の薄板を成形する成形工程と、前記埋め込み粒子を溶解液で溶解して除去する溶解工程とを順次行い、前記薄板に平均孔径が１００μｍ以上２００μｍ以下の複数の貫通孔を設けることを特徴とする多孔板吸音体の製造方法。
【請求項２】
加熱重合性を有する樹脂前駆体が含有される溶液に、貫通孔形成用の埋め込み粒子を混合して混合液とし、この混合液を薄く広げてから加熱して樹脂前駆体を重合させることにより、埋め込み粒子が埋め込まれてなる樹脂製の薄板を成形する成形工程と、前記埋め込み粒子を溶解液で溶解して除去する溶解工程とを順次行い、前記薄板に平均孔径が１００μｍ以上２００μｍ以下の複数の貫通孔を設けることを特徴とする多孔板吸音体の製造方法。
【請求項３】
前記薄板の厚みが５０〜２００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多孔板吸音体の製造方法。
【請求項４】
前記成形工程において、前記埋め込み粒子の一部が、前記薄板の両面から露出するように前記薄板を成形することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の多孔板吸音体の製造方法。
【請求項５】
前記成形工程において、前記埋め込み粒子の平均粒径よりも前記薄板の厚みを小さくするように前記薄板を成形することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多孔板吸音体の製造方法。
【請求項６】
前記埋め込み粒子が金属からなる粒子であり、前記埋め込み粒子を溶解する溶解液が前記金属を溶解可能な酸または金属塩を含む溶解液であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の多孔板吸音体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔板吸音体の製造方法に関するものであり、特に、多孔板吸音体を製造するに際してフォトリソグラフィー技術等の複雑な工程を必要としない製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属、木材、プラスチック等からなる板状部材に貫通孔を設け、貫通孔の音源と反対側に背後空気層を持たせた吸音パネルが知られている。特に、直径が数百マイクロメートルの貫通孔を有する吸音パネルは、貫通孔を肉眼で視認できないため、美観性に優れるという特徴がある。
【０００３】
板状部材に数百マイクロメートルの貫通孔を形成する手段としては、例えば、針状の金型を板材に押し当てて貫通孔を形成するプレス加工法（特許文献１）や、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術を組み合わせて貫通孔を形成するエッチング加工法（特許文献２）や、ドリルを用いて貫通孔を形成するドリル加工法や、レーザーによって貫通孔を形成するレザー加工法（特許文献３）などが知られている。
【特許文献１】特表２００２−５２１７２２号公報
【特許文献２】特開平９−２０９１７５号公報
【特許文献３】特許第３１６００８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のプレス加工法によって直径数百マイクロメートルの貫通孔を形成するためには、金型となる針を極細にする必要があり、針が折れて金型が破損しやすいという問題があった。また、吸音特性に応じて貫通孔のピッチや直径等を変更したい場合には、別途金型を用意する必要があり、吸音特性に応じた吸音パネルの仕様の変更が困難になる場合があった。更に、金型やプレス機が高価であるという問題もあった。
また、上記のエッチング加工法では、フォトリソグラフィー技術に供されるマスク、レジスト、現像液、剥離液等がいずれも高価であり、また、露光装置等も高価で、コスト増になるおそれがあった。
更に、ドリル加工法では、貫通孔のピッチ等にもよるが、吸音パネル１平方メートル当たり数十万個程度の貫通孔を逐一形成する必要があり、貫通孔の形成に要する時間が膨大になるという問題があった。
更にまた、レーザー加工法では、ドリル加工法と同様に、吸音パネル１平方メートル当たり数十万個程度の貫通孔を逐一形成する必要があり、貫通孔の形成に要する時間が膨大になるという問題があった。また、レーザー加工装置が高価でコスト増になるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、特別な部材や装置を必要とせず、直径数百マイクロメートルの微細な貫通孔を容易にしかも短時間で形成することが可能な多孔板吸音体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく本発明者らが鋭意研究を行った結果、平均孔径が数百マイクロメートル程度の微細な貫通孔を有する多孔板吸音体においては、貫通孔の平均孔径及び開口率が所定の範囲内にあれば、貫通孔の開口形状、孔径または貫通孔同士のピッチ等が多少ばらついて、これらの分布が比較的広くなっている場合でも、所望の吸音特性が得られることを見出すに至り、本発明を完成させた。すなわち上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
【０００７】
本発明の多孔板吸音体の製造方法は、溶融状態の樹脂に貫通孔形成用の埋め込み粒子を混合して混合物とし、この混合物をシート状に成形することにより、埋め込み粒子が埋め込まれてなる樹脂製の薄板を成形する成形工程と、前記埋め込み粒子を溶解液で溶解して除去する溶解工程とを順次行い、前記薄板に平均孔径が１００μｍ以上２００μｍ以下の複数の貫通孔を設けることを特徴とする。
また、本発明の多孔板吸音体の製造方法は、加熱重合性を有する樹脂前駆体が含有される溶液に、貫通孔形成用の埋め込み粒子を混合して混合液とし、この混合液を薄く広げてから加熱して樹脂前駆体を重合させることにより、埋め込み粒子が埋め込まれてなる樹脂製の薄板を成形する成形工程と、前記埋め込み粒子を溶解液で溶解して除去する溶解工程とを順次行い、前記薄板に平均孔径が１００μｍ以上２００μｍ以下の複数の貫通孔を設けることを特徴とする。
本発明の多孔板吸音体の製造方法においては、前記薄板の厚みが５０〜２００μｍの範囲であることが好ましい。
また、本発明の多孔板吸音体の製造方法においては、前記成形工程において、前記埋め込み粒子の一部が、前記薄板の両面から露出するように前記薄板を成形することが好ましい。
更に、本発明の多孔板吸音体の製造方法においては、前記成形工程において、前記埋め込み粒子の平均粒径よりも前記薄板の厚みを小さくするように前記薄板を成形することが好ましい。
更にまた、溶融樹脂を用いる場合の成形工程においては、溶融樹脂を押出成形してからロール圧延により薄板を成形してもよく、溶融樹脂をカレンダ成形することにより薄板を成形してもよく、溶融樹脂をプレス成形することにより薄板を成形してもよい。
また、本発明の多孔板吸音体の製造方法においては、前記埋め込み粒子が金属からなる粒子であり、前記埋め込み粒子を溶解する溶解液が前記金属を溶解可能な酸または金属塩を含む溶解液であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の多孔板吸音体の製造方法によれば、溶融樹脂に埋め込み粒子を混合してからシート状に成形することで埋め込み粒子入りの薄板とし、この薄板中の埋め込み粒子を溶解することにより多孔板吸音体を製造するので、平均孔径が１００〜２００μｍの微細な貫通孔を容易にしかも短時間で形成することができる。
また、本発明の多孔板吸音体の製造方法によれば、樹脂前駆体を含む溶液に埋め込み粒子を混合してからシート状に成形することで埋め込み粒子入りの薄板とし、この薄板中の埋め込み粒子を溶解することにより多孔板吸音体を製造するので、平均孔径が１００〜２００μｍの微細な貫通孔を容易にしかも短時間で形成することができる。
また、本発明の多孔板吸音体の製造方法によれば、埋め込み粒子の一部が薄板の両面から露出するように薄板を成形するので、溶解工程において溶解液を埋め込み粒子に十分に接触させて埋め込み粒子の大部分を除去することができ、これにより十分な吸音特性を備えた多孔板吸音体を製造することができる。
更に、本発明の多孔板吸音体の製造方法においては、埋め込み粒子の平均粒径よりも薄板の厚みを小さくするように薄板を成形するので、埋め込み粒子の大部分が薄板の両面から露出する状態になり、これにより溶解液を埋め込み粒子に十分に接触させて埋め込み粒子の大部分を除去することができ、十分な吸音特性を備えた多孔板吸音体を製造できる。
更にまた、本発明の多孔板吸音体の製造方法によれば、薄板に金属粒子を埋め込んでから金属粒子を溶解させて除去するので、多孔板吸音体を容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態である多孔板吸音体及びその製造方法について、図面を参照して説明する。以下の説明で参照する図は、吸音パネル等の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の吸音パネル等の寸法関係と異なる場合がある。
【００１０】
「多孔板吸音体」
図１は、本実施形態の多孔板吸音体の製造方法によって製造された多孔板吸音体の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す多孔板吸音体の断面模式図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態の多孔板吸音体１は、厚みが５０μｍ〜２００μｍの薄板２を主体として構成され、この薄板２には、一面２ａから他面２ｂの間をその厚み方向に貫通する複数の貫通孔３が設けられている。複数の貫通孔３を薄板２に設けることによって、音や空気が多孔板吸音体１を通過可能になっている。また、貫通孔３は単に音や空気を通過するのみならず、音を吸音する機能も備わっている。
【００１１】
薄板２の厚みが５０μｍ以上であれば、薄板２自体の強度が低下することなく取り扱いが容易になり、また吸音特性が低下することもなく好適である。また、薄板２の厚み２００μｍ以下であれば、後述するように貫通孔３を良好に形成できる。
【００１２】
また、薄板２の材質は、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、合成ゴム、シリコーンゴム、エラストマー等を用いることが好ましい。
【００１３】
また、薄板２の一面２ａまたは他面２ｂには、多孔板吸音体１の外観の美観性を向上させるために絵、模様等のデザインが施されていても良く、また各面２ａ、２ｂを鏡面仕上げにしても良い。
【００１４】
貫通孔３は後述するように、貫通孔形成用の埋め込み粒子が埋め込まれてなる薄板を成形し、その後、薄板から埋め込み粒子を除去することによって形成される。従って貫通孔３の平面視形状は、埋め込み粒子の形状を反映したものとなり、真円形状、楕円形状、矩形状、不定形状等の様々な形状をなす。また、隣接する貫通孔３同士が相互に繋がることによって、その平面視形状が不定形状になった貫通孔が一部に存在しても良い。
これら貫通孔３の平均孔径は、１００〜２００μｍの範囲が好ましい。平均孔径が１００μｍ以上であれば、十分な吸音特性を確保することができる。また、平均孔径が２００μｍ以下であれば、貫通孔３を肉眼では視認することが困難になり、多孔板吸音体の美観性が向上して化粧板として用いることが可能になる。なお、平均孔径とは、複数の貫通孔３の孔径の平均である。また、貫通孔３の孔径は、例えば、貫通孔３の平面視形状が真円状の場合はその直径が孔径になり、楕円形状の場合はその長径が孔径となり、矩形状の場合はその長辺長が孔径になる。また、貫通孔３が不定形状の場合はその最長の長さが孔径になる。
【００１５】
また、貫通孔３の平面視形状は、図２に示すように薄板３の厚み方向に沿って一定であってもよいが、厚み方向に沿って大きさが徐々に変化してもよい。即ち、図２に示す貫通孔３は、いずれも模式的に示したものであるため、その平面視形状が薄板２の厚み方向に沿って一定であり、貫通孔３の内壁面３ａが薄板の厚み方向に沿うように図示されているが、本実施形態ではこれに限らず、貫通孔３の内壁面３ａがテーパー面でもよく、球面でもよい。また、内壁面３ａは平滑面でもよいし粗面でもよい。貫通孔３は、薄板に埋め込んだ埋め込み粒子を除去することにより形成されるものであるため、貫通孔３の内壁面３ａは埋め込み粒子の表面形状をある程度反映した形状になるので、このような様々な形態の面に形成される。
【００１６】
また、貫通孔３の開口率は、０．２％〜１５％の範囲が好ましく、０．５％〜１０％の範囲がより好ましい。ここで貫通孔３の開口率とは、薄板２の一面２ａまたは他面２ｂの面積に対する貫通孔３の開口面積の割合である。開口率が０．２％以上であれば、良好な吸音特性を得ることができ、開口率が１５％以下であれば、貫通孔３が目立たず、多孔板吸音体１の外観の美観性が損なわれる虞がない。
【００１７】
更に、貫通孔３同士のピッチは、薄板に埋め込まれた埋め込み粒子の数とその分散状態によって決まるので、貫通孔３同士のピッチは完全に揃っていなくてもよく、ある程度均一であればよい。
【００１８】
上記の多孔板吸音体１は、図３に示すように、多孔板吸音体１の音源側の面とは反対側の面に離間して配置された背面板１１（剛体）と組み合わされることによって、吸音パネル１２を構成する。多孔板吸音体１と背面板１１との間には、多孔板吸音体１の各貫通孔３と連通する背後空気層１３が備えられる。また、背後空気層１３には、グラスウールに代表される多孔質吸音基材が配置されてもよい。多孔質吸音基材としては、例えば、ガラス粒子、鉱物粒子、セラミックス粒子、樹脂粒子等が焼結若しくは結着されてなる粒状の多孔質材料でも良く、ガラス繊維、鉱物繊維、樹脂繊維、金属繊維、綿等の天然繊維等が絡まりあってなる繊維状の多孔質材料でも良い。また、繊維状の多孔質材料の場合には、繊維同士の間に、ガラス粒子、鉱物粒子、セラミックス粒子、樹脂粒子等を充填してもよい。
【００１９】
「多孔板吸音体の製造方法の第１の例」
次に、本実施形態の多孔板吸音体の製造方法の第１の例について説明する。本例の製造方法は、溶融状態の樹脂と埋め込み粒子とからなる混合物から、埋め込み粒子４入りの薄板２を形成する成形工程と、埋め込み粒子４を溶解して除去する溶解工程とから概略構成される。以下、各工程について図４を参照して説明する。
【００２０】
（成形工程）
成形工程では、溶融状態の樹脂に貫通孔形成用の埋め込み粒子を混合して混合物とし、この混合物をシート状に成形することにより、埋め込み粒子が埋め込まれてなる樹脂製の薄板を形成する。
具体的には、まず図４に示すように、貫通孔形成用の埋め込み粒子４と溶融状態の樹脂５とを混合して混合物６とし、この混合物を押出成型用の押出ダイ７から押し出すことによって、板状の薄板前駆体８を成形する。薄板前駆体８の厚みは押出ダイ７の形状により決定されるが、押出ダイ７から混合物６を押し出す際に、埋め込み粒子４が押出ダイ７の出口で目詰まりしない程度の厚みにすることが好ましい。
【００２１】
次に、成形工程においては、図５及び図６に示すように、板状の薄板前駆体８を更に双ロール２１で連続的に圧延することにより、埋め込み粒子４が埋め込まれた薄板２を成形する。この圧延は、埋め込み粒子の一部が薄板２の一面２ａ及び他面２ｂから露出する程度になるまで薄板２の厚みを調整するために行う。具体的には、埋め込み粒子４の平均粒径よりも薄板２の厚みが小さくなるように圧延を行う。ロール２１は、埋め込み粒子４が潰されず、かつ粒子を露出させるようにロール材質が復元可能なゴム様なものとし、かつロールによる加圧力を適宜調整するとよい。これにより、埋め込み粒子４の大部分が薄板２の一面２ａ及び他面２ｂから露出した状態になる。
【００２２】
本例の製造方法に使用される溶融状態の樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、合成ゴム、エラストマー等を用いることが好ましい。これらの樹脂を溶融状態にするには、各樹脂の軟化点または融点以上の温度に加熱すればよい。
【００２３】
また、本例の製造方法に使用される埋め込み粒子４は、金属からなる粒子を用いることができ、より具体的には、Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｒ、ＮｉＦｅ合金等からなる粒子を用いることができる。また、埋め込み粒子４の形状は、どのような形状でもよく、例えば、球状、楕円球状、柱状、針状、平板状、不定形状等の形状でもよい。
【００２４】
更に、埋め込み粒子４の平均粒径は、後工程にて成形される薄板２の厚みにもよるが、５００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以下がより好ましく、５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲が最も好ましく、これらの範囲で薄板２の厚みよりも大きな平均粒径がよい。埋め込み粒子４の平均粒径が薄板２の厚みを大幅に超えて例えば５００μｍを超えると、貫通孔３の径が過大になり、多孔板吸音体１の美観性を損ねる場合があるので好ましくない。また、埋め込み粒子４の平均粒径が薄板２の厚みより大幅に小さく例えば５０μｍ未満になると、埋め込み粒子４が薄板２に完全に埋め込まれてしまい、貫通孔３の形成に寄与できなくなる場合があるので好ましくない。更に、埋め込み粒子４の平均粒径が薄板の厚みよりも小さいと、薄板２の厚みより小さな粒径の粒子の割合が増加し、良好な貫通孔３が形成されなくなる場合があるので好ましくない。
【００２５】
また、埋め込み粒子４の粒度分布は、比較的狭い分布幅を持つものが好ましい。埋め込み粒子４の粒度分布の分布幅が過剰に広がると、薄板２の厚みよりも大きな粒径の粒子や、薄板２の厚みよりも小さな粒径の粒子の割合が増加し、良好な貫通孔３が形成されなくなる場合があるので好ましくない。
【００２６】
また、混合物６における埋め込み粒子４の含有率は、１質量％以上２０質量％以下の範囲が好ましく、２質量％以上１０質量％以下の範囲がより好ましい。埋め込み粒子４の含有率が１質量％〜２０質量％の範囲であれば、最終的に得られる多孔板吸音体１の貫通孔３による開口率が適度な範囲となり、良好な吸音特性を示す多孔板吸音体１を得ることができる。例えば、平均粒径２００μｍのアルミニウム粒子（真密度２．７ｇ／ｃｍ３）を、ポリエチレン（真密度１ｇ／ｃｍ３）からなる溶融樹脂に混合する場合には、ポリエチレン５０ｋｇに対してアルミニウム粒子を５０ｇの割合で、すなわち１質量％の割合で添加するとよい。このような添加率の混合物から得られる多孔板吸音体は、貫通孔の平均孔径が２００μｍとなり、平均ピッチが２ｍｍとなり、開口率が０．８％となる。
【００２７】
なお、図５及び図６では、連続して供給される薄板前駆体８を双ロール２１の間に通すことで薄板２を形成する例を示したが、薄板前駆体８を連続的に平板プレスすることで薄板２を形成してもよい。
【００２８】
また、図４〜６では、押出成形法によって混合物６を薄板前駆体８に成形し、薄板前駆体を更に圧延して薄板２に成形したが、本発明はこれに限らず、例えば、加熱ロールに樹脂及び埋め込み粒子を投入し、樹脂を溶融するとともに埋め込み粒子と混練した後、シート状にて冷却固化する所謂カレンダ成形法によって埋め込み粒子４入りの薄板を成形してもよい。また、溶融状態の混合物６をプレスして薄板に成形するプレス成形法を用いてもよい。更に、溶融状態の混合物６を金型内部へ射出し、金型で冷却することによって薄板とする所謂インジェクション成形法を用いてもよい。
いずれの方法で薄板を製造する場合にも、埋め込み粒子４の大部分が薄板２の一面２ａ及び他面２ｂから露出するように、薄板の厚みを調整する必要がある。
【００２９】
（溶解工程）
次に溶解工程では、溶解液によって埋め込み粒子４を溶解して薄板２から除去することにより、薄板２に貫通孔３を形成する。具体的には、例えば図５に示すように、連続的に移動する薄板２に対して、埋め込み粒子４を溶解させる溶解液Ｌをシャワーノズル等で噴射させてもよく、溶解液を満たした溶解槽を用意し、この溶解槽に薄板を連続的に浸漬させてもよい。溶解液に触れた埋め込み粒子４は溶解されて薄板２から除去され、埋め込み粒子４が除去された部分は貫通孔３となる。その後、水洗を行って、残存する溶解液を完全に除去することにより、複数の貫通孔３を有する多孔板吸音体１が製造される。
【００３０】
ここで溶解液としては、金属からなる埋め込み粒子を溶解させるものがよい。埋め込み粒子４を構成する金属の種類にもよるが例えば、塩酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液、塩化第２鉄水溶液等を用いればよい。
【００３１】
図７及び図８には、成形工程後及び溶解工程後の薄板の拡大断面図を示す。図７（ａ）及び図８（ａ）はそれぞれ、成形工程後の薄板の拡大断面模式図であり、図７（ｂ）及び図８（ｂ）はそれぞれ、溶解工程後の薄板の拡大断面模式図である。
図７について説明すると、図７（ａ）は、様々な粒径の球状の埋め込み粒子が薄板に埋め込まれた状態を示している。図７（ａ）に示す埋め込み粒子４ａは、その粒径が薄板２の厚みよりも若干大きいため、その一部が薄板２の一面２ａ及び他面２ｂから僅かに露出している。また、図７（ａ）に同時に示す埋め込み粒子４ｂ〜４ｄは、その粒径が薄板２の厚みより若干小さいため、薄板中に完全に埋め込まれたり（４ｂ）、一部が薄板２の一面２ａまたは他面２ｂから僅かに露出した状態になっている（４ｃ、４ｄ）。
このような状態の薄板に対して溶解工程を行ったのが図７（ｂ）に示される薄板であり、図７（ｂ）においては、埋め込み粒子４ａに対応する貫通孔３ｂが形成される一方、埋め込み粒子４ｂは溶解されずに薄板２内に残存し、埋め込み粒子４ｃについては一面２ａ側に開口する穴３ｃを形成し、更に埋め込み粒子４ｄについては他面２ｂ側に開口する穴３ｄを形成する。このうち、吸音特性を発現するのは貫通孔３ｂであり、残存した埋め込み粒子４ｂ及び穴３ｃ、３ｄは吸音特性に何ら関与しない。
このように、本実施形態の多孔質製造方法によれば、一部に吸音特性に関与しない穴が形成されたり、埋め込み粒子が残存する場合もあるが、埋め込み粒子４の一部を一面２ａ及び他面２ｂから露出させてから溶解除去することで、概ね、平均孔径１００〜２００μｍの貫通孔３が薄板２を貫通するように形成される。
【００３２】
また、図８について説明すると、図８（ａ）は、様々な形状の埋め込み粒子が薄板に埋め込まれた状態を示している。図８（ａ）に示す球状または楕円球状の埋め込み粒子４ｅ、４ｆは、図７に示す埋め込み粒子４ａと同様に、その粒径が薄板２の厚みよりも若干大きいため、その一部が薄板２の一面２ａ及び他面２ｂから僅かに露出している。また、図８（ａ）に示す柱状の埋め込み粒子４ｇは、アスペクト比が１に近いため、薄板２に対してその長手方向が直交する方向に沿って埋め込まれている。更に、図８（ａ）に示す柱状の埋め込み粒子４ｈは、アスペクト比が１より大きいため、薄板２に対してその長手方向が平行になって埋め込まれている。
このような状態の薄板に対して溶解工程を行ったのが図８（ｂ）に示される薄板であり、図８（ｂ）においては、埋め込み粒子４ｅ〜４ｈに対応する貫通孔３ｅ〜３ｈが形成されている。図８に示すように、各貫通孔３ｅ〜３ｈは、埋め込み粒子４ｅ〜４ｈの形状に対応した異なる孔径を有している。
このように、本実施形態の多孔質製造方法によれば、異なる孔径の貫通孔が形成される場合もあるが、概ね、平均孔径１００〜２００μｍの貫通孔が薄板２を貫通して形成される。
【００３３】
「多孔板吸音体の製造方法の第２の例」
次に、本実施形態の多孔板吸音体の製造方法の第２の例について説明する。本例の製造方法は、樹脂前駆体が含有される溶液に貫通孔形成用の埋め込み粒子が混合されてなる混合液から、埋め込み粒子４入りの薄板２を形成する成形工程と、埋め込み粒子４を溶解して除去する溶解工程とから概略構成される。以下、各工程について図９〜１２を参照して説明する。
【００３４】
（成形工程）
本例の成形工程では、加熱重合性を有する樹脂前駆体が含有される溶液に、埋め込み粒子を混合して混合液とし、この混合液を薄く広げてから加熱して樹脂前駆体を重合させることにより、埋め込み粒子が埋め込まれてなる樹脂製の薄板を形成する。
具体的には、まず図９に示すように、樹脂前駆体が含有される溶液２５に、貫通孔形成用の埋め込み粒子４を混合して混合液２６とする。次に、この混合液２６を平坦な底面２７ａを有する型２７に流し込む。混合液２６を型２７に流し込むことで、混合液２６が薄く広げられる。
【００３５】
樹脂前駆体が含有される溶液２５としては、例えば、樹脂の原料となるモノマーまたはオリゴマーが溶媒に溶解または分散されてなる溶液を例示できる。加熱重合性を有する樹脂前駆体としては、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーンゴムのモノマーまたはオリゴマーを例示できる。
また、埋め込み粒子４は、第１の例で説明したものと同じものを用いることができる。
【００３６】
また、混合液２６における埋め込み粒子４の含有率は、混合液２６に含まれる樹脂前駆体の濃度にもよるが、１質量％以上２０質量％以下の範囲が好ましく、２質量％以上１０質量％以下の範囲がより好ましい。埋め込み粒子４の含有率が１質量％〜２０質量％の範囲であれば、最終的に得られる多孔板吸音体１の貫通孔３による開口率が適度な範囲となり、良好な吸音特性を示す多孔板吸音体１を得ることができる。
【００３７】
次に、成形工程では、図１０に示すように、薄く広げた混合液２６をオーブンやホットプレート等のヒータＨで１８０℃〜３００℃程度に加熱することにより、樹脂前駆体を加熱重合させるとともに混合液２６に含まれる溶媒を除去する。これにより、埋め込み粒子４が埋め込まれてなる薄板２が形成される。このとき、埋め込み粒子４の一部が、薄板２の一面２ａ及び他面２ｂから露出するように薄板２の厚みを調整するとよい。より具体的には、埋め込み粒子４の平均粒径よりも薄板の厚みが小さくなるように調整するとよい。薄板２の厚みの調整は、型２７に流し込む混合液２６の量、混合液２６に含まれる樹脂前駆体の濃度及び埋め込み粒子の平均粒径、型２７の有効内容積及び型２７の底面２７ａの面積、等を適宜設定すればよい。
【００３８】
なお、図９〜１０では、混合液２６を平面上に薄く広げてから乾燥することにより樹脂の薄板を形成する所謂キャスティング法の例を示したが、スピンキャスト法などの通常の薄膜形成法を利用してもよい。
【００３９】
（溶解工程）
次に溶解工程では、溶解液によって埋め込み粒子４を溶解して薄板２から除去することにより、薄板２に貫通孔３を形成する。本例では、例えば図１１に示すように、溶解液２８を満たした溶解槽２９を用意し、この溶解槽２９に薄板２を浸漬させればよい。溶解液２８としては、第１の例で説明したものと同じものでよい。溶解液２８に触れた埋め込み粒子４は溶解して薄板２から除去され、埋め込み粒子４が除去された部分は貫通孔３となる。その後、水洗を行って、残存する溶解液を完全に除去することにより、図１２に示すように複数の貫通孔３を有する多孔板吸音体１が製造される。
【００４０】
上記の多孔板吸音体の製造方法の第１の例によれば、溶融樹脂に埋め込み粒子４を混合してからシート状に成形することで埋め込み粒子入りの薄板２とし、この薄板２中の埋め込み粒子を溶解することにより多孔板吸音体１を製造するので、平均孔径が１００〜２００μｍの微細な貫通孔３を容易にしかも短時間で形成することができる。
また、上記の多孔板吸音体の製造方法の第２の例によれば、樹脂前駆体を含む溶液２５に埋め込み粒子４を混合してからシート状に成形することで埋め込み粒子入りの薄板２とし、この薄板２中の埋め込み粒子４を溶解することにより多孔板吸音体１を製造するので、平均孔径が１００〜２００μｍの微細な貫通孔３を容易にしかも短時間で形成することができる。
また、上記の多孔板吸音体の製造方法によれば、埋め込み粒子４の一部が薄板２の両面から露出するように薄板２を成形するので、溶解工程において溶解液を埋め込み粒子４に十分に接触させて埋め込み粒子４の大部分を除去することができ、これにより十分な吸音特性を備えた多孔板吸音体１を製造することができる。
更に、上記の多孔板吸音体の製造方法においては、埋め込み粒子４の平均粒径よりも薄板２の厚みを小さくするように薄板２を成形するので、埋め込み粒子４の大部分が薄板２の両面から露出する状態になり、これにより溶解液を埋め込み粒子４に十分に接触させて埋め込み粒子４の大部分を除去することができ、十分な吸音特性を備えた多孔板吸音体１を製造できる。
更にまた、上記の多孔板吸音体の製造方法によれば、薄板２に金属粒子４を埋め込んでから金属粒子４を溶解させて除去するので、多孔板吸音体１を容易に製造できる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
「実施例１」
ポリエチレンテレフタレート樹脂（帝人化成株式会社製ＴＲ−４５５０ＢＨ、以下、ＰＥＴという）のペレットと、平均粒径１７０μｍで最大粒径が３００μｍの球状のＣｕからなる埋め込み粒子を用意した。これらＰＥＴからなるペレットと埋め込み粒子とを質量比で１００：３の割合で混合して押出成型機に導入し、ＰＥＴからなるペレットを３００℃に加熱して溶融状態にするとともに埋め込み粒子を溶融樹脂中に分散させ、押出ダイから押し出すことにより、厚み０．５ｍｍの薄板前駆体を形成した。次に、得られた薄板前駆体を双ロールに通して圧延することにより、厚み０．１ｍｍの薄板に成形した。成形された薄板には、埋め込み粒子が埋め込まれており、かつ大部分の埋め込み粒子は薄板の両面からその一部が露出していた。
次に、埋め込み粒子が埋め込まれた薄板を、濃度３０重量％の塩化第２鉄水溶液中に浸漬させ、液温を最高４０℃程度に調整することにより、Ｃｕからなる埋め込み粒子を溶解させて除去した。このようにして貫通孔を形成した。その後、薄板を水洗して乾燥することにより、実施例１の多孔板吸音体を製造した。
【００４２】
「実施例２」
樹脂前駆体が含有されてなる溶液として、ポリアミック酸溶液（株式会社アイ．エス．テイ製、商品名：パイヤーＭＬ）を用意した。また、平均粒径１７０μｍで最大粒径が３００μｍの球状のＣｕからなる埋め込み粒子を用意した。この埋め込み粒子をポリアミック溶液に混合して混合液とした。混合液における埋め込み粒子の配合率は３質量％とした。そして、この混合液を平坦な底面を有する型に流し込んで薄く広げた後、１８０℃〜３００℃の範囲で段階的に加熱することにより、ポリアミック酸を加熱重合させて、厚さ０．１ｍｍのポリイミド（以下、ＰＩという）からなる薄板を形成した。成形された薄板には、埋め込み粒子が埋め込まれており、かつ大部分の埋め込み粒子は薄板の両面からその一部が露出していた。
次に、埋め込み粒子が埋め込まれた薄板を、濃度３０重量％の塩化第２鉄水溶液中に浸漬させ、液温を最高４０℃程度に調整することにより、Ｃｕからなる埋め込み粒子を溶解させて除去した。このようにして貫通孔を形成した。その後、薄板を水洗して乾燥することにより、実施例２の多孔板吸音体を製造した。
【００４３】
「実施例３」
埋め込み粒子としてＡｌからなる粒子を用い、また溶解液として濃度１０％の塩酸水溶液を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例３の多孔板吸音体を製造した。
【００４４】
「比較例１」
Ａｌからなる厚み０．１ｍｍの金属薄板を用意した。この金属薄板上にフォトレジスト層を形成し、フォトレジスト層上にマスクを載置し、露光及び現像処理を行ってフォトレジスト層をパターニングした。その後、ウエットエッチング法により金属薄板をエッチングすることにより、貫通孔を形成した。その後、フォトレジスト層を除去することにより、比較例１の多孔板吸音体を製造した。
【００４５】
「比較例２」
ＰＩからなる厚み０．１ｍｍの樹脂薄板を用意した。この樹脂薄板上に針状の金型を配置し、プレス機によって金型を樹脂薄板に押し当てることにより貫通孔を形成した。その後、プレスの際に付着した油分を取り除くことにより、比較例２の多孔板吸音体を製造した。
【００４６】
「比較例３」
ＰＥＴからなる厚み０．１ｍｍの樹脂薄板を用意した。この樹脂薄板に対して、レーザー加工機によるレーザー加工を行うことにより貫通孔を形成した。このようにして、比較例３の多孔板吸音体を製造した。
【００４７】
実施例１〜３及び比較例１〜３の多孔板吸音体について、貫通孔の平均孔径、最大孔径、最小孔径、平均ピッチ及び開口率を計測した。また、実施例１〜３及び比較例１〜３の直径１００ｍｍの多孔板吸音体について、背後空気層の厚みを５０ｍｍとした場合の垂直入射吸音特性を測定した。
これらの結果を表１及び図１３〜図１５に示す。
【００４８】
【表１】
2008231369.tif 000003
【００４９】
表１に示すように、実施例１〜３の多孔板吸音体は、貫通孔の最大孔径と最小孔径との差が２００μｍもあり、一方、比較例１〜３では最大孔径と最小孔径との差が１０〜４０μｍ程度であり、実施例１〜３の貫通孔は孔径のバラツキが大きいことが判る。それにもかかわらず、実施例１〜３については比較例１〜３とほぼ同等の吸音特性を示していることが判る。
【００５０】
すなわち、表１に示すように、実施例１〜３と比較例１〜３の１ｋＨｚにおける吸音率は、いずれも９１％程度である。また、図１３〜図１５に示すように、実施例１及び２並びに比較例３における吸音率の周波数依存性は、ほぼ同等である。以上のことから、実施例１〜３と比較例１〜３とは、ほぼ同等の吸音特性を有していることが判る。
【００５１】
また、実施例１〜３においては、樹脂材料、樹脂前駆体が含まれる溶液、埋め込み粒子及び溶解液を準備する他は、特に特別な材料を用いることなく、また、押出成型機や双ロールプレス機等の汎用的な設備を用意する他は特別な装置を用意することもなく、比較例１〜３の多孔板吸音体と同等の吸音特性を有する多孔板吸音体が得られている。
【００５２】
これに対して、比較例１では、露光装置、エッチング装置等の高価な設備が必要であり、比較例２では高価な金型が必要であった。また、比較例１では製造工程が複雑であった。
また、比較例３では、レーザー光の照射によって貫通孔を１つずつ形成する必要があり、多孔板吸音体の製造に膨大な時間を要した。
このように比較例１〜３では、実施例１〜３に比べて、製造に要する時間が長く、コストも極めて高いものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の多孔板吸音体の部分断面模式図である。
【図３】図３は、図１の多孔板吸音体を備えた吸音パネル一例を示す断面模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第１の例を説明する図であって、成形工程の一部を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第１の例を説明する図であって、成形工程の一部と溶解工程を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第１の例を説明する図であって、成形工程の一部を示す拡大模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第１の例における埋め込み粒子の粒径と薄板の厚みとの関係を説明する模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第１の例における埋め込み粒子の形状と薄板との関係を説明する模式図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第２の例を説明する図であって、成形工程の一部を説明する模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第２の例を説明する図であって、成形工程の一部を説明する模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第２の例を説明する図であって、溶解工程を説明する模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態である多孔板吸音体の製造方法の第２の例を説明する図であって、溶解工程後の薄板を示す模式図である。
【図１３】図１３は、実施例１の多孔板吸音体の垂直入射吸音率を周波数との関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、実施例２の多孔板吸音体の垂直入射吸音率を周波数との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、比較例３の多孔板吸音体の垂直入射吸音率を周波数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１…多孔板吸音体、２…薄板、２ａ…一面（表面）、３…貫通孔、４…埋め込み粒子、５…溶融状態の樹脂、６…混合物、２５…樹脂前駆体が含有される溶液、２６…混合液、２８…溶解液
【図１】
2008231369.tif 000004
【図２】
2008231369.tif 000005
【図３】
2008231369.tif 000006
【図４】
2008231369.tif 000007
【図５】
2008231369.tif 000008
【図６】
2008231369.tif 000009
【図７】
2008231369.tif 000010
【図８】
2008231369.tif 000011
【図９】
2008231369.tif 000012
【図１０】
2008231369.tif 000013
【図１１】
2008231369.tif 000014
【図１２】
2008231369.tif 000015
【図１３】
2008231369.tif 000016
【図１４】
2008231369.tif 000017
【図１５】
2008231369.tif 000018