JP2006342565A

JP2006342565A - 防音内装材

Info

Publication number: JP2006342565A
Application number: JP2005168538A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Komakura; 昌和駒倉; Masanori Muraoka; 昌紀村岡
Original assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】壁下地材として用いるのに好適な内装材であって、優れた防音性能を有し、且つ充分な強度を有する防音内装材を提供する。
【解決手段】表裏面間に亘って貫通した吸音孔４を縦幅方向及び横幅方向に一定間隔毎に設けている吸音表層材１の裏面に同じ材料からなる裏面材２を一体に積層していると共に、この裏面材２の裏面に遮音層３を層着してなる内装材であって、上記吸音孔４の表面側を小径孔部4aに、裏面側を大径孔部4bに形成して、吸音孔４内に入った音を効果的に吸収させるようにし、さらに、隣接する吸音孔４の大径孔部4b間を裏面材２の表面に沿う溝状空間部５によって連通して、この溝状空間部５内でさらに音を減衰、吸収させるように構成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅におけるピアノ室やホームシアター室、オーディオルームなどの防音を必要とする室内における内装材、特に、壁材あるいは壁下地材として用いるのに好適な防音内装材に関する。

従来から、吸音性や遮音性を備えた防音内装材としては、種々の構造のものが開発されており、例えば、特許文献１に記載されているように、表面にピン孔等の多数の吸音孔を穿設している繊維板よりなる吸音板の表面に通気性を有する表装材を貼着すると共にこの吸音板の裏面に遮音層を一体に層着することにより、室内で発生する音を上記多数の微細な吸音孔によって吸収して減衰させ、さらに、遮音層によって隣室への音の伝搬を防止するように構成した防音内装材が知られている。

また、特許文献２に記載されているように、多数の小径貫通孔を有する合板等の表層材と、この表層材の裏面に接着され且つ上記貫通孔よりも大径の半貫通孔または貫通孔を有する繊維板と、この繊維板の裏面に設けられた遮音板との積層複合板からなり、上記表層材の小径貫通孔に繊維板の大径半貫通孔又は貫通孔を連通させた状態にしてこれらの孔により音の吸収、減衰を効果的に行わせることができる中広がりの吸音孔を形成してなる防音内装材も提案されている。
実公昭６３−９６９２号公報実公昭６３−２８７４０号公報

しかしながら、前者の防音内装材によれば、ピン孔等からなる吸音孔が開口端から孔底に至るまで一定の微細な径に形成されているため、音を吸収して減衰させる性能が今一つ不十分であった。

一方、後者の防音内装材によれば、吸音孔を開口端側が小径で内部が大径の中広がり形状に形成しているため、ヘルムホルツ共鳴器と同様な消音作用を発揮し、この吸音孔の小径開口端から拡大した孔内に入った音は該孔内で拡散すると共に孔壁で乱反射しながら孔内の空気層を振動させ、さらに周囲との摩擦によって音のエネルギーを熱エネルギーに変えて吸音することができ、その上、表層材の小径貫通孔を数ｍｍ程度の孔径としておくことによって、この表層材の表面に化粧シートを貼着した場合においても、孔部を塞いでいる部分に音が当たった時に、該部分の空気の振動を増大させて吸音性能を向上させることができる。

しかしながら、吸音内装材として充分な吸音性能を備えるようにするには、上記中広がり形状の吸音孔を多数、設けておく必要があるが、そうすると、内部の空間面積が広くなって強度が低下するため、吸音孔を多数設けるにしても限界があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、充分な強度を有しかつ優れた吸音性能を発揮することができる防音内装材を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の防音内装材は、請求項１に記載したように、長さ方向及び幅方向に吸音孔を一定間隔毎に設けている吸音表層材と、この吸音表層材の裏面に一体に積層した裏面材とからなる防音内装材であって、上記吸音孔は吸音表層材の表裏面間に亘って貫通していると共にその上部を小径孔部に、下部を大径孔部に形成してあり、さらに、隣接する吸音孔の大径孔部間を上記裏面材の表面に沿って設けている溝状空間部により連通させた構造としている。

このように構成した防音内装材において、請求項２に係る発明は、上記裏面材の裏面に遮音層を積層、接着していることを特徴とする。

本発明の防音内装材によれば、吸音表層材に設けている吸音孔を表面側においては小径孔部に裏面側においては大径孔部に形成しているので、小径孔部の開口端から入った音を大径の孔部内で効果的に吸収して効率よく減衰させることができ、従って、吸音性を高めることができるばかりでなく、隣接する吸音孔の大径孔部における裏面側の開口端間を上記裏面材の表面に沿って設けている溝状空間部により連通させているので、この溝状空間部によって上記大径孔部を通じて小径孔部の開口端に連通している裏面側の空気層が拡大されて上記大径の孔部と共にこの溝状空間部内で効率よく音を減衰させることができ、特に、高い周波数域の音の吸収率を向上させることができる。

さらに、各吸音孔の孔径を拡大させることなく、上述したように、この吸音孔を設けている吸音表層材の裏面側に、裏面材の表面に沿って隣接する吸音孔間を連通させた溝状空間部を設けることによって吸音空気層を拡大させているので、内装材の強度を殆ど低下させることなく、優れた吸音性能を有する防音内装材を提供することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、上記裏面材の裏面に遮音層を積層、接着しているので、上記吸音孔と溝状空間部によって減衰された音をさらにこの遮音層によって遮音して裏面側に伝搬するのを確実に抑制することができ、壁下地材として好適な防音内装材を形成することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面について説明すると、図１〜図３において、防音内装材は多数の吸音孔４、４、４・・・を表裏面間に亘って貫通した状態で設けている吸音表層材１と、この吸音表層材１の裏面に一体に積層している裏面材２と、この裏面材２の裏面に積層している遮音層３とから構成され、さらに、隣接する吸音孔４、４における吸音表層材１の裏面側に開口した開口部間を上記裏面材２の表面に沿って設けている溝状空間部５により連通させた構造を有している。

この吸音孔４と溝状空間部５を設けている上記吸音表層材１は、一定厚みを有する長方形状の鉱物質繊維板や火山性ガラス質複層板（商品名：ダイライト、大建工業株式会社製）などの多孔質材料からなり、その長さ方向及び幅方向（縦幅方向と横幅方向）に一定間隔毎に、上記吸音孔４を表裏面間に貫通させた状態で設けている。

なお、上記吸音表層材１の構成材料としては、上記鉱物質繊維板や火山性ガラス質複層板以外に合板、軟質繊維板、ＬＶＬ、木質単板、パーティクルボード、ウェハーボードなどの木質材料や、グラスウールボード等の無機質繊維を含む無機質繊維製板状物や石膏ボード等を使用することができる。この場合、吸音性を考慮すると、軟質繊維板や鉱物質繊維板、グラスウールボード等の内部がよりポーラスなものを使用することが望ましい。また、難燃性や防火性の面も考慮すると、鉱物質繊維板、火山性ガラス質複層板、グラスウールボード等の無機質繊維を含む無機質繊維製板状物を使用することが望ましい。

一方、上記裏面材２の構成材料としては特に限定されないが、上記吸音表層材１と同様なものを用いることができる。この際、吸音表層材１が比較的吸音性の低い材料からなる場合には、裏面材２として吸音性の高い材料で構成しておくことが望ましい。このように構成しておくと、吸音表層材１に設けている上記吸音孔４内に入った音を、該吸音孔４の開口下端を閉止しているこの裏面材２によって良好に吸収、減衰させることができる。勿論、吸音表層材１も吸音性の高い材料で構成しておいた場合には、一層、吸音性能を向上させることができる。

吸音表層材１に設けている上記各吸音孔４は、この吸音表層材１の表面に開口している部分を小径孔部4aに、裏面に開口している部分をその開口下端が上記裏面材２の表面によって閉止されている大径部4bに形成している。例えば、図１、図２においては、吸音孔４は、吸音表層材１の厚み方向の中央部を境にして該吸音表層材１の表面側（上半部側）に設けられている部分を全長に亘って一定径を有する小径孔部4aに、裏面側（下半部側）に設けられている部分を上記小径孔部4aの下端から吸音表層材１の裏面に向かって徐々に拡径した断面截頭円錐形状の大径孔部4bに形成している。

なお、吸音孔４としては、上記の形状に限定されることなく、例えば、図４、図５に示すように、表面側を上記小径孔部4aと同じ形状の孔部に形成する一方、裏面側を該小径孔部4aの下端から断面円弧状に拡径した大径孔部4b1 、又は、小径孔部4aの下端から段状に拡大した大径孔部4b2 とした孔形状に形成しておいてもよい。また、吸音表層材１の表面側に一定径を有する小径孔部4aを形成することなく、図６に示すように、吸音孔全体を吸音表層材１の表面から裏面に向かって徐々にテーパ状に拡径した截頭円錐形状の吸音孔４に形成して表面側を小径孔部4a' に、裏面側を大径孔部4b' に形成しておいてもよいが、このような孔形状に形成すると、小径孔部4a' の表面側開口縁が鋭角となって欠損が生じ易くなり、また、加工性においても難点があるので、上記図２や図４、図５に示した孔形状に形成しておくことが望ましい。

このように、吸音孔４の形状として表面側を小径孔部4aに裏面側を大径の孔部4bに形成しておけば、ヘルムホルツ共鳴器のような消音作用を発揮して優れた吸音効果が得られるが、吸音表層材１の表面に開口する小径孔部4aの開口端の径が小さすぎるとその吸音効果が低下し、大きすぎるとクロス等で表面仕上げを行った場合に該孔部が破損し易くなる虞れがある。また、この吸音孔４における小径孔部4aに連通している上記大径孔部4bの孔径が大きすぎると、吸音表層材１の内部の空隙率が増大して吸音表層材１の強度が不充分となり、また、この吸音表層材１と裏面材２との接着強度が充分に得られなくなる。

従って、吸音表層材１の厚みによっても変わるが、この吸音表層材１の強度と吸音孔４による良好な吸音性を確保するには、吸音表層材１の厚みを約７mmとした場合に、吸音孔４の小径孔部4aの開口上端の径を４mm〜８mm程度に、大径孔部4bの径を５mm〜15mm程度に形成し、且つ、吸音孔４を単位面積（ｍ²）当たり、500 〜3000個程度の割合で形成しておくことが望ましい。なお、吸音孔４は横断面円形の孔に限らず、楕円形、多角形の孔に形成することもできる。

吸音表層材１に設けている全ての吸音孔４における大径孔部4bの開口端は、この吸音表層材１の裏面に積層接着している上記裏面材２の表面によって閉止されているが、隣接する吸音孔４、４においては、その大径孔部4bの開口端部間は、上述したように、上記裏面材２の表面に沿って設けている溝状空間部５により連通している。

この溝状空間部５は図３に示すように、吸音表層材１の長さ方向（縦幅方向）と幅方向（横幅方向）とに隣接する吸音孔４、４の大径孔部4b、4b間、即ち、一つの吸音孔４からこの吸音孔４に隣接する四方の吸音孔４に放射状に連通するように設けられているが、図７に示すように、対角線上で隣接する吸音孔４、４間も斜行状の溝状空間部5'によって連通させておいてもよい。しかしながら、吸音孔４、４の大径孔部4b、4b間を連通させるこれらの溝状空間部５、5'の数が多くなると、溝状空間部５、5'の大きさにもよるが、吸音表層材１の強度を低下させる虞れがあると共に裏面材２との接着面積が少なくなって接着強度が充分に得られなくなり、また、長さ方向に隣接する吸音孔４、４の大径孔部4b、4b間のみ、或いは、幅方向に隣接する吸音孔４、４の大径孔部4b、4b間のみ等のように、連通させる溝状空間部５、5'の数が少ない場合には溝状空間部５、5'による吸音機能が低下するので一つの吸音孔４から４方向〜８方向に溝状空間部５、5'を設けておくことが望ましい。

溝状空間部５、5'の大きさとしては、その溝幅が吸音孔４における大径孔部4bの径よりも小さい範囲内で、小径孔部4aの孔径より±３mm程度の幅に形成している。また、吸音表層材１の裏面からの深さは0.5mm 〜3.5mm 程度であることが望ましい。溝幅が狭すぎ、深さが0.5mm 未満ではこれらの溝状空間部５、5'により吸音効果が小さくなる一方、溝幅が広すぎると上述したように裏面材２との接着強度が弱くなり、深さが3.5mm より深さなると強度が不充分となる虞れがある。

なお、これらの溝状空間部５、5'の断面形状としては矩形状に限らず半円形状、多角形状等、特に限定されないが、加工性を考慮すると半円形状が望ましい。また、溝状空間部５、5'が吸音表層材１側において、この吸音表層材１の裏面から該吸音表層材１の厚み方向の中央部に向かって刻設され、吸音表層材１の裏面に開口する開口端を吸音孔４の大径孔部4bの開口端と共に裏面材２の表面で閉止されているが、吸音表層材１に設けることなく裏面材２の表層部に設けておいてもよい。しかしながら、裏面材２側に設けると、吸音表層材１には吸音孔４を設け、裏面材２には溝状空間部５を設けなければならないので、加工手間を多く必要とし、又、吸音表層材１の裏面にこの裏面材２を積層、接着する時に、吸音孔４と溝状空間部５、5'との位置合わせ等が困難で生産性が低下するので好ましくない。

この裏面材２の裏面に一体に層着される遮音層３としては、金属板類、セメント板類、金属粉混入樹脂層、硫酸バリウム等の高比重物質を混入した樹脂製シートなど、密度の高い材料より構成されている。また、多孔質材料を採用する場合は、密度の比較的高い合板やＭＤＦ、ＬＶＬ、パーティクルボード、ウェハーボード、火山性ガラス質複層板、石膏ボード等を用いることもできる。なお、吸音表層材１の表面にクロス等の化粧シートを貼着しておいてもよい。次に、本発明の具体的な実施例と比較例とを示す。

〔実施例１〕
吸音表層材と裏面材とを比重が0.48で厚さが７mmの鉱物質繊維板から形成し、吸音表層材に、この吸音表層材の表面からの深さが3.5mm で径が６mmの小径孔部と、この小径孔に連通し且つ吸音表層材の裏面に開口径が15mmの径でもって開口している截頭円錐形状の大径孔部とからなる吸音孔を、長さ方向及び幅方向に25mmピッチでもって１４４４個／ｍ²の割合で設けた。さらに、吸音表層材の裏面に、上記図３に示すように長さ方向及び幅方向に隣接する吸音孔の大径孔部間を連通させた深さが１mmで溝幅が５mmの断面半円形状の溝状空間部を加工した。そして、この吸音表層材の裏面に上記の裏面材を重ね合わせて一体に接着すると共に該裏面材の裏面に高比重物質配合の塩化ビニル樹脂を基材とする厚さが0.6mm の遮音シートを積層、接着して遮音層を形成してなる内装材を得た。

〔実施例２〕
上記実施例１の内装材において、吸音表層材に長さ方向及び幅方向に隣接する吸音孔の大径孔部間を連通させた深さが１mmで溝幅が５mmの断面半円形状の溝状空間部の加工と共に、図７に示すように、対角線上で隣接する吸音孔間も深さが１mm、で溝幅が５mmの断面半円形状の斜行状溝状空間部によって連通させた構造の内装材を得た。吸音孔の形状や大きさ、単位面積当たりの数、その他の構成は上記実施例１と同様である。

〔比較例１〕
上記実施例１の内装材において、溝状空間部を設けることなく吸音孔のみを設けた構造の内装材を得た。この内装材における吸音孔の形状や大きさ、単位面積当たりの数、その他の構成は上記実施例１と同様である。

上記実施例１、実施例２及び比較例１の吸音性能を比較試験結果を図８に示す。図８は吸音率の試験結果であって、実施例１をＡの実線、実施例２をＢの実線、比較例１をＣの実線でそれぞれの吸音率を示している。なお、吸音率はJISA1045「インピーダンス管による吸音率及びインピーダンスの測定一定在波比法」（管内法試験）により測定した。この図から明らかなように、隣接する吸音孔の大径孔部間を溝状空間部によって連通させている実施例１、実施例２においては、溝状空間部を設けていない比較例１に比べて、特に、500Hz 以上の周波数域において、吸音孔に入った音を該溝状空間部内で効率よく減衰させることができる。

部分的に切欠き及び断面した簡略斜視図。その一部の縦断正面図。吸音孔の配列状態を示す吸音表層材の一部の裏面図。吸音孔の別な形状を示す断面図。吸音孔のさらに別な形状を示す断面図。同じく吸音孔のさらに別な形状を示す断面図。吸音孔の別な配設状態を示す吸音表層材の一部の裏面図。吸音率の比較線図。

符号の説明

１吸音表層材
２裏面材
３遮音層
４吸音孔
4a 小径孔部
4b 大径孔部
５溝状空間部

Claims

長さ方向及び幅方向に吸音孔を一定間隔毎に設けている吸音表層材と、この吸音表層材の裏面に一体に積層した裏面材とからなる防音内装材であって、上記吸音孔を吸音表層材の表裏面間に亘って貫通していると共にその表面側を小径孔部に、裏面側を大径孔部に形成してあり、さらに、隣接する吸音孔の大径孔部間を上記裏面材の表面に沿って設けている溝状空間部により連通させていることを特徴とする防音内装材。
裏面材の裏面に遮音層を積層、接着していることを特徴とする請求項１に記載の防音内装材。