(57)【要約】【課題】優れた吸音性能を実現しながら、多孔質材などからなる吸音材による吸湿を有効に防止可能な吸音パネル用板およびこのような吸音パネル用板を用いて得られる吸音パネルを提供することを目的とする。【解決手段】樹脂フィルム４０と有孔板２０とを積層してなることを特徴とする吸音パネル用板、および該吸音パネル用板に吸音材１０を積層してなることを特徴とする吸音パネルを提供する。【選択図】図１
2013213362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムと有孔板とを積層してなることを特徴とする吸音パネル用板。
【請求項２】
前記樹脂フィルムの厚みが、５〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の吸音パネル用板。
【請求項３】
前記樹脂フィルムが、アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１または２に記載の吸音パネル用板。
【請求項４】
前記有孔板の開孔率が、３５〜５５％であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の吸音パネル用板。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載の吸音パネル用板に吸音材を積層してなることを特徴とする吸音パネル。
【請求項６】
前記吸音材に基材を積層してなることを特徴とする請求項５に記載の吸音パネル。
【請求項７】
前記吸音材が、前記有孔板と接触した状態で、前記積層体と積層されていることを特徴とする請求項５または６に記載の吸音パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物の外壁材などとして用いられる吸音パネル用板および吸音パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築構造物の外壁材には、ロックウールなどの多孔質材の両面を金属板で挟みこんだ断熱パネルと、岩綿吸音板などの吸音板とを貼り付けた材料が主として用いられている。
【０００３】
これに対し、たとえば、特許文献１では、断熱パネルを構成する一対の金属板のうち、一方を孔あき構造とし、これにより、外部で発生した音が、断熱パネルを構成する多孔質材まで到達するような構成とすることで、断熱パネルに吸音性能を持たせる技術が開示されている。このような技術によれば、断熱パネルが吸音性能を有しているため、別途、吸音板を設ける必要がなく、そのため、製造工程やコストの削減が可能となる。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１においては、ロックウールなどからなる多孔質材が、金属板に形成されている孔を通して外部に露出された構成となっているため、多孔質材が空気中の水分などを吸湿してしまい、結果として、多孔質材自体の吸音性能が低下したり、多孔質材に腐食や黴が発生してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８２１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、有孔板と、多孔質材などからなる吸音材とを備える吸音パネルにおいて、優れた吸音性能を実現しながら、多孔質材などからなる吸音材による吸湿を有効に防止可能な吸音パネル用板およびこのような吸音パネル用板を用いて得られる吸音パネル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】
【０００７】
本発明者等は、有孔板に、樹脂フィルムを積層することで、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、樹脂フィルムと有孔板とを積層してなることを特徴とする吸音パネル用板が提供される。
【０００９】
本発明においては、前記樹脂フィルムの厚みが、５〜３０μｍであることが好ましい。
本発明においては、前記樹脂フィルムが、アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。
本発明においては、前記有孔板の開孔率が、３５〜５５％であるが好ましい。
【００１０】
また、本発明によれば、上記いずれかの吸音パネル用板に吸音材を積層してなることを特徴とする吸音パネルが提供される。
本発明においては、前記吸音材に基材を積層してなることが好ましい。
本発明においては、前記吸音材が、前記有孔板と接触した状態で、前記積層体と積層されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の吸音パネルは、有孔板に樹脂フィルムを積層してなる積層体を、吸音材と積層してなるものであるため、本発明の吸音パネルによれば、樹脂フィルムの作用により、優れた吸音性能を実現しながら、吸音材による吸湿を有効に防止することができる。そのため、吸音材が吸湿することによる不具合、たとえば、吸音性能の低下や、吸音材の腐食や黴の発生を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る吸音パネルの断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る吸音パネルを構成する第１の金属板の斜視図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態に係る吸音パネルの断面図である。
【図４】図４は、本実施例における吸音率の測定に用いた垂直入射吸音率測定システムを示す図である。
【図５】図５は、実施例１〜４の吸音率の測定結果を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例１，５，６の吸音率の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る吸音パネル１の断面図である。本実施形態に係る吸音パネル１は、図１は、吸音材１０を、第１の金属板２０と第２の金属板３０とで挟むことにより構成されるとともに、第１の金属板２０の上には、樹脂フィルム４０が積層されている。本実施形態に係る吸音パネル１は、たとえば、建築構造物の外壁材として用いられる。
【００１４】
吸音材１０としては、外部からの音を吸収するために、吸音性能を有する材料で構成すればよいが、本実施形態の吸音パネル１を、吸音性能に加えて、断熱性能をも有するものとすることができるという観点より、多孔質材料から構成することが好ましい。また、このような多孔質材料としては、たとえば、グラスウールやロックウール等の無機繊維系多孔質材料、ポリエステルウール（ＰＥＴウール）やセルロースマットなどの有機繊維系多孔質材、羊毛等の天然繊維系多孔質材などが挙げられ、材料コストや難燃性等の点から、特に無機繊維系多孔質材料が好ましく使用できる。
【００１５】
第１の金属板２０は、図２に示すように、複数の開孔２１を有する有孔金属板である。本実施形態においては、第１の金属板２０を、有孔金属板とすることにより、第１の金属板２０側からの音を、開孔２１を介して吸音材１０内に導くことができ、これにより、吸音材１０により吸音できるようになっている。そして、これにより、本実施形態の吸音パネル１は、吸音性能を実現するものであり、そのため、本実施形態の吸音パネル１は、通常、第１の金属板２０側（樹脂フィルム４０側）を、吸音性能を発揮させたい空間に向けた状態で配置して用いられることとなる。
【００１６】
なお、第１の金属板２０を構成する金属としては、特に限定されず、たとえば、鋼板、ティンフリースチール、アルミニウム合金板、亜鉛めっき鋼板、亜鉛―コバルトーモリブデン複合めっき鋼板、亜鉛―ニッケル合金めっき鋼板、亜鉛―鉄合金めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼板、ニッケルめっき鋼板、銅めっき鋼板あるいはステンレス鋼板等が挙げられる。
【００１７】
一方、第２の金属板３０は、第１の金属板２０とは異なり、開孔を有していない通常の金属板であり、第１の金属板２０と同様の材料で構成することができる。
【００１８】
樹脂フィルム４０は、樹脂材料から構成されるフィルムであり、第１の金属板２０上に積層して用いられる。本実施形態においては、樹脂フィルム４０は、本実施形態の吸音パネル１の吸音性能を良好に保ちながら、第１の金属板２０に形成されている複数の開孔２１を介して吸音材１０へと水分が浸入し、吸音材１０が吸水してしまうことを防止するために設けられる。すなわち、樹脂フィルム４０は、第１の金属板２０に形成されている複数の開孔２１を介して、樹脂フィルム４０側からの音を、吸音材１０へ到達させる一方で、吸音材１０が吸水してしまうことを防止する機能を奏するものである。
【００１９】
このような樹脂フィルム４０を構成する樹脂材料としては、特に限定されず、音の伝達性能が高く、水蒸気に対するバリア性が高い材料であれば何でもよいが、たとえば、アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などが挙げられる。これらのなかでも、水蒸気に対するバリア性および音の伝達性能が特に高いという点より、アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデンが好ましく、アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンが特に好ましい。樹脂材料として密度が高いものを用いることにより、水蒸気に対するバリア性をより高めることが可能となる。
【００２０】
また、樹脂フィルム４０の厚みｔは、水蒸気に対するバリア性を十分に保ちながら、音の伝達性能を十分に高くすることができるという点より、好ましくは５〜３０μｍの範囲であり、より好ましくは１２〜２５μｍの範囲である。樹脂フィルム４０の厚みｔが薄すぎると、水蒸気に対するバリア性が不十分となってしまう。一方、樹脂フィルム４０の厚みｔが厚すぎると、音の伝達性能が低下してしまい、本実施形態の吸音パネル１の吸音性能が低下してしまうこととなる。
【００２１】
なお、樹脂フィルム４０を、第１の金属板２０上に積層する方法としては、特に限定されないが、水蒸気に対するバリア性を高めるという点より、樹脂フィルム４０を、樹脂接着剤を介して、第１の金属板２０に接着する方法が好ましい。この場合に用いる樹脂接着剤の具体例としては、たとえば、酢酸ビニル樹脂系、エチレン−ビニルアセテート樹脂系、尿素樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル樹脂系、ポリエステルウレタン樹脂系などのエマルジョン型接着剤や、エポキシ−フェノール樹脂系などの熱硬化型接着剤などが挙げられる。
【００２２】
また、図２に示す第１の金属板２０の開孔率（すなわち、第１の金属板２０の主面の面積に対する、開孔２１の総面積の比率）は、複数の開孔２１の直径、および互いに隣接する開孔２１間の距離ｄ（開孔２１間のピッチ）を調整することにより、適宜設定することができるが、水蒸気に対するバリア性を十分に保ちながら、音の伝達性能を十分に高くすることができるという点より、好ましくは３５〜５５％であり、より好ましくは４０〜５１％である。第１の金属板２０の開孔率が低すぎると、音の伝達性能が低下してしまい、本実施形態の吸音パネル１の吸音性能が低下してしまうこととなる。
【００２３】
なお、第１の金属板２０の開孔２１の直径、および互いに隣接する開孔２１間の距離ｄ（開孔２１間のピッチ）は、第１の金属板２０の開孔率が上記範囲となるような範囲で、適宜調整すればよいが、開孔２１の直径は、好ましくは５〜１０ｍｍであり、より好ましくは６〜８ｍｍである。また、隣接する開孔２１間の距離ｄ（開孔２１間のピッチ）は、好ましくは６〜１５ｍｍであり、より好ましくは９〜１２ｍｍである。本実施形態においては、第１の金属板２０の開孔２１の直径、および互いに隣接する開孔２１間の距離ｄを上記範囲とすることにより、開孔２１による音の伝達性能をより高めることができる。なお、本実施形態においては、第１の金属板２０の開孔率が同じ場合でも、開孔２１の直径が大きいほど、音の伝達性能が高くなり、そのため、吸音パネル１の吸音性能は向上する傾向にある。
【００２４】
本実施形態の吸音パネル１を製造する方法としては、特に限定されないが、たとえば、吸音材１０を、樹脂フィルム４０と第１の金属板２０との積層体と、第２の金属板３０とで挟むことにより製造することができる。この場合において、吸音材１０と、第１の金属板２０、第２の金属板３０との密着性を向上させるために、樹脂接着剤を介して、これらを接着させてもよい。この場合に用いる樹脂接着剤としては、特に限定されないが、樹脂フィルム４０と第１の金属板２０とを接着させるために用いるものと同様のものを用いることができる。
【００２５】
このような本実施形態の吸音パネル１は、吸音材１０を、図２に示す複数の開孔２１を有する第１の金属板２０と、第２の金属板３０とで挟んで構成するとともに、第１の金属板２０上に、樹脂フィルム４０を積層してなるものである。そのため、本実施形態の吸音パネル１においては、樹脂フィルム４０の音の伝達性能により、樹脂フィルム４０側からの音を、第１の金属板２０に設けられた複数の開孔２１を介して、吸音材１０に良好に吸音させることができ、しかも、樹脂フィルム４０の水蒸気に対するバリア性により、第１の金属板２０に形成されている複数の開孔２１から、吸音材１０へと水分が浸入し、吸音材１０が吸水してしまうことを有効に防止することができるものである。そして、その結果として、本実施形態の吸音パネル１によれば、優れた吸音性能を実現しながら、吸音材による吸湿を有効に防止することができ、そのため、吸音材が吸湿することによる不具合、たとえば、吸音性能の低下や、多孔質材の腐食や黴の発生を有効に防止することができる。
【００２６】
加えて、本実施形態の吸音パネル１によれば、それ自体が優れた吸音性能を有するため、別途、吸音板を設ける必要がなく、そのため、製造工程やコストの削減が可能となる。特に、本実施形態の吸音パネル１を構成する吸音材１０として、多孔質材などの吸音性能に加えて、断熱性能を有する材料を用いることにより、吸音パネル１を吸音性能および断熱性能を有するものとすることができ、これにより、別途、吸音板を設けることなく、吸音性および断熱性に優れ、各種建築構造物に好適な外壁材を提供することができる。
【００２７】
なお、上記においては、図１に示すように、第１の金属板２０の吸音材１０と接触させる面と反対側の面に、樹脂フィルム４０を設けるような態様を例示して説明したが、図３に示すように、第１の金属板２０と、吸音材１０とを樹脂フィルム４０を介して積層させるような構成としてもよく、この場合でも、図１に示す態様と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例】
【００２８】
以下に、実施例を挙げて、本発明についてより具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００２９】
＜実施例１＞
第１の金属板２０として、厚さ：０．８ｍｍ、開孔２１の直径：８ｍｍ、開孔２１間の距離ｄ（開孔２１間のピッチ）：１２ｍｍ、開孔率：４０％の鋼板に、樹脂接着剤としてのポリエステル系接着剤を用いて、樹脂フィルム４０として、厚さ１２μｍのアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム（製品名：ＧＬ−ＡＥ、凸版印刷株式会社製）を貼り付けることにより、図１に示す第１の金属板２０と樹脂フィルム４０の積層体を得た。
【００３０】
そして、得られた積層体と、厚さ０．８ｍｍの鋼板と、厚さ５０ｍｍのロックウール（製品名：ＭＧベルト１号、ニチアス株式会社製）とを、樹脂接着剤としてのポリエステル系接着剤を用いて、貼り付けることにより、図１に示す吸音材１０、第１の金属板２０および樹脂フィルム４０からなる評価サンプルを得た。
【００３１】
そして、得られた評価サンプルを用いて、図４に示すような垂直入射吸音率測定システムを用いて、吸音率の測定を行なった。具体的には、図４に示すように、管内に音源としてのスピーカを設置し、スピーカに対する面に、上記にて得られた評価サンプルを、樹脂フィルム４０をスピーカに向けた状態で配置し、ＡＳＴＭ  Ｅ  １０５０（ＩＳＯ１０５３４−２）の２マイクロホン法にしたがって、第１および第２のマイクロホンを使用して、測定周波数範囲５０〜１６００Ｈｚの条件にて測定を行なった。なお、評価サンプルの直径は、１００ｍｍとした。結果を図５、図６に示す。
【００３２】
ここで、図４に示すように、管内に音源としてのスピーカがあり、スピーカに対する面に、評価サンプルが設置されている場合、波長が管の断面方向の寸法に比べて十分に大きい場合には、管内の音場を、長手方向の一次元音場でモデル化することができる。すなわち、評価サンプルに入射する音波ｐＩ、評価サンプルからの反射波ｐＲは、下記式（１）、（２）のように表すことができる。
【数１】
2013213362.tif 000003
また、上記式（１）、（２）において、ｋ０は、複素波数であり、ｋ０＝ｋ０'−ｊｋ０''と表すことができ、ｋ０の実数部は実際の波数、ｋ０の虚数部は管の長手方向の減衰定数を表す。
【００３３】
そして、管内の音場は、入射波と反射波との和で表すことができ、第１のマイクロホンの場所における音圧ｐ１、第２のマイクロホンの場所における音圧ｐ２は、それぞれ下記式（３）、（４）で表すことができる。
【数２】
2013213362.tif 000004
ここで、入射波のみが存在する場合の第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとの間の伝達関数は、下記式（５）で表される。
【数３】
2013213362.tif 000005
同様に反射波のみが存在する場合の第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとの間の伝達関数は、下記式（６）で表される。
【数４】
2013213362.tif 000006
【００３４】
そして、第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとの２点間の伝達関数は、下記式（７）で表すことができる。
【数５】
2013213362.tif 000007
上記式（７）をｒについて解き、整理すると、下記式（８）を得ることができる。
【数６】
2013213362.tif 000008
そして、上記式（８）から、管内での第１のマイクロホンと第２のマイクロホンとの２点間の伝達関数から複素音圧反射率を求めることができ、得られた複素音圧反射率から、下記式（９）にしたがって、垂直入射吸音率を求めることができる。
【数７】
2013213362.tif 000009
そのため、本実施例においては、上記手法に基づいて、吸音率（垂直入射吸音率）の測定を行った。
【００３５】
＜実施例２＞
樹脂フィルム４０として、厚さ１５μｍのポリプロピレンフィルム（製品名：トレファン、東レ株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして評価サンプルを得て、同様に吸音率の測定を行なった。結果を図５に示す。
【００３６】
＜実施例３＞
樹脂フィルム４０として、厚さ２０μｍのポリプロピレンフィルム（製品名：トレファン、東レ株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして評価サンプルを得て、同様に吸音率の測定を行なった。結果を図５に示す。
【００３７】
＜実施例４＞
樹脂フィルム４０として、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして評価サンプルを得て、同様に吸音率の測定を行なった。結果を図５に示す。
【００３８】
＜評価１＞
図５に、実施例１〜４の吸音率の測定結果を、測定周波数に対する吸音率のグラフとして、まとめて示す。なお、本実施例においては、リファレンスとして、市販の岩綿吸音板（ロックウールのみからなる板）について同様に吸音率の測定を行い、その結果得られた測定データを図５中に併せて示した。図５に示すように、樹脂フィルム４０として、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ１２μｍおよび２０μｍのポリプロピレンフィルムのいずれを用いた場合でも、広い周波数帯域において、市販の岩綿吸音板よりも吸音率が高く、優れた吸音性能を有していることが確認できる。また、実施例１〜３の評価サンプルについて、４５℃９５％Ｒｈの恒温恒湿槽にて１週間経時後にロックウールの重量変化を測定する方法により、ロックウールの吸湿性を評価したところ、いずれも水分の吸湿は認められず、良好な結果であった。
【００３９】
＜実施例５＞
第１の金属板２０として、厚さ：０．８ｍｍ、開孔２１の直径：６ｍｍ、開孔２１間の距離ｄ（開孔２１間のピッチ）：８ｍｍ、開孔率：５１％の鋼板を用いた以外は、実施例１と同様にして評価サンプルを得て、同様に吸音率の測定を行なった。結果を図６に示す。
【００４０】
＜実施例６＞
第１の金属板２０として、厚さ：０．８ｍｍ、開孔２１の直径：６ｍｍ、開孔２１間の距離ｄ（開孔２１間のピッチ）：９ｍｍ、開孔率：４０％の鋼板を用いた以外は、実施例１と同様にして評価サンプルを得て、同様に吸音率の測定を行なった。結果を図６に示す。
【００４１】
＜評価２＞
図６に、実施例１，５，６の吸音率の測定結果を、測定周波数に対する吸音率のグラフとして、まとめて示す。なお、図６においても、リファレンスとして、市販の岩綿吸音板（ロックウールのみからなる板）について同様に吸音率の測定を行なった際に得られた測定データを併せて示した。図６に示すように、第１の金属板２０として、開孔率が４０％、５１％である鋼板のいずれを用いた場合でも、広い周波数帯域において、市販の岩綿吸音板よりも吸音率が高く、優れた吸音性能を有していることが確認できる。また、実施例１，５，６の評価サンプルについて、４５℃９５％Ｒｈの恒温恒湿槽にて１週間経時後にロックウールの重量変化を測定する方法により、ロックウールの吸湿性を評価したところ、いずれも水分の吸湿は認められず、良好な結果であった。
【符号の説明】
【００４２】
１，１ａ…吸音パネル
１０…吸音材
２０…第１の金属板
２１…開孔
３０…第２の金属板
４０…樹脂フィルム
【図１】
2013213362.tif 000010
【図２】
2013213362.tif 000011
【図３】
2013213362.tif 000012
【図４】
2013213362.tif 000013
【図５】
2013213362.tif 000014
【図６】
2013213362.tif 000015