JP2022162918A - 積層パネル - Google Patents
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Abstract
【課題】吸音性及び不燃性を両立させることができる積層パネルを提供する。【解決手段】積層パネル1は、多孔質層2と、第1繊維層31と、金属層5と、を備える。多孔質層2は、第1面21と、第1面21と反対側の第2面22と、を有する。第1繊維層31は、多孔質層2の第1面21に配置され、繊維不織布及び繊維織布の少なくともいずれかを含む。金属層5は、多孔質層2の第2面22に配置されている。多孔質層2と第1繊維層31とは、直接又は非金属層6を介して間接的に接着されている。【選択図】図1
Description
本開示は、一般に積層パネルに関し、より詳細には多孔質層を備える積層パネルに関する。
特許文献1には、不燃性吸音フォームが開示されている。この不燃性吸音フォームについては、フォームを構成するベースポリマー中に、ベンゾチアジル基を持つ化合物、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物、ジフェニルアクリレート基を持つ化合物、及びベンゾフェノン基を持つ化合物の中から選ばれた1種若しくは2種以上からなる有機系高減衰剤が含まれている。さらにフォームの一方表面に金属層等からなる表皮層が設けられている。
一方、特許文献2には、防音用被覆材が開示されている。この防音用被覆材については、第一の多孔質フィルムと、一以上の弾性多孔質体層と、第二の多孔質フィルムとが、この順番に積層されている。第一の多孔質フィルム及び第二の多孔質フィルムの開孔率は0.1~5.0%で開孔径は100~1000μmである。
しかしながら、特許文献1の不燃性吸音フォームは、吸音性について改良の余地がある。一方、特許文献2の防音用被覆材は、不燃性が低いという問題がある。
本開示の目的は、吸音性及び不燃性を両立させることができる積層パネルを提供することにある。
本開示の一態様に係る積層パネルは、多孔質層と、第1繊維層と、金属層と、を備える。前記多孔質層は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有する。前記第1繊維層は、前記多孔質層の前記第1面に配置され、繊維不織布及び繊維織布の少なくともいずれかを含む。前記金属層は、前記多孔質層の前記第2面に配置されている。前記多孔質層と前記第1繊維層とは、直接又は非金属層を介して間接的に接着されている。
本開示によれば、吸音性及び不燃性を両立させることができる。
1.概要
本実施形態に係る積層パネル1は、例えば、建物の天井及び壁等に用いられる。建物には、小型の建物と、大型の建物と、が含まれる。小型の建物としては、特に限定されないが、例えば、住宅及びオフィス等が挙げられる。大型の建物としては、特に限定されないが、例えば、体育館、ホール、ショッピングモール、工場、及び学校等が挙げられる。
本実施形態に係る積層パネル1は、例えば、建物の天井及び壁等に用いられる。建物には、小型の建物と、大型の建物と、が含まれる。小型の建物としては、特に限定されないが、例えば、住宅及びオフィス等が挙げられる。大型の建物としては、特に限定されないが、例えば、体育館、ホール、ショッピングモール、工場、及び学校等が挙げられる。
積層パネル1は、例えば、天井パネル及び壁パネルとして軽量鉄骨(LGS)等の下地に取り付けられる。上述のように、積層パネル1は、各種建物に用いられるため、吸音性及び不燃性が求められる。
しかしながら、上述のように、特許文献1の不燃性吸音フォームは、吸音性について改良の余地がある。特に低音域の吸音性が低い。その原因の1つは、不燃性吸音フォームの一方表面に設けられた金属層等からなる表皮層にある、と本発明者らは考えている。
一方、特許文献2の防音用被覆材は、不燃性が低いという問題がある。その原因の1つは、一以上の弾性多孔質体層の両面に積層された第一の多孔質フィルム及び第二の多孔質フィルムにある、と本発明者らは考えている。
そこで、本発明者らは、吸音性及び不燃性を両立させるべく鋭意研究を続けた結果、以下のような積層パネル1を開発した。
すなわち、本実施形態に係る積層パネル1は、多孔質層2と、第1繊維層31と、金属層5と、を備える(図1参照)。これらの層が積層一体化されている。積層パネル1は、第1繊維層31を室内側に向け、金属層5を室外側(例えば天井側)に向けて配置される。
ここで、第1繊維層31は、多孔質層2の第1面21に配置されている。したがって、室内で発生した音(音波)は、第1繊維層31を通過して、多孔質層2で吸収される。このように、多孔質層2への音の進入を阻害しない層を、積層パネル1の室内側の面に存在させることによって、主に吸音性を積層パネル1に付与し得る。なお、金属層5は、第1繊維層31に比べて音が通過しにくいが、金属層5は、多孔質層2の第2面22に配置されている。したがって、室内から多孔質層2への音の進入について金属層5が及ぼす影響は無視し得る。
一方、金属層5が多孔質層2の第2面22に配置されていることによって、主として不燃性を積層パネル1に付与し得る。
したがって、本実施形態によれば、吸音性及び不燃性を両立させることができる。
2.詳細
(1)第1実施形態
以下、第1実施形態に係る積層パネル1について、図面を参照して説明する。ただし、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
(1)第1実施形態
以下、第1実施形態に係る積層パネル1について、図面を参照して説明する。ただし、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
説明の都合上、相互に直交するX軸、Y軸、及びZ軸を図示したが、これらは実体を伴わない。なお、積層パネル1の厚さ方向はZ軸方向である。Z軸正の向きは、室内側の向きである。Z軸負の向きは、室外側(例えば天井側)の向きである。本明細書ではZ軸方向から見ることをXY平面視という。XY平面視での積層パネル1は、X軸方向及びY軸方向に延びる矩形状をなしている。この場合の積層パネル1のX軸方向の辺の長さ及びY軸方向の辺の長さは、特に限定されないが、例えば、0.3m以上2.0m以下である。X軸方向の辺の長さ及びY軸方向の辺の長さは、同じでも異なってもよい。
図1に示すように、積層パネル1は、多孔質層2と、第1繊維層31と、金属層5と、非金属層6(接着層8)と、を備える。以下、積層パネル1の構成要素等について順に説明する。
<多孔質層>
多孔質層2は、多数の気泡をもつ層である。気泡には、連続気泡と、独立気泡と、が含まれる。本実施形態に係る積層パネル1の多孔質層2は、少なくとも連続気泡をもつ層である。なお、各図において気泡は図示省略している。
多孔質層2は、多数の気泡をもつ層である。気泡には、連続気泡と、独立気泡と、が含まれる。本実施形態に係る積層パネル1の多孔質層2は、少なくとも連続気泡をもつ層である。なお、各図において気泡は図示省略している。
ここで、連続気泡は、複数の微細な孔がつながって連続して存在する気泡である。吸音性の観点では、連続気泡が有利である。多孔質層2が連続気泡をもつ場合、多孔質層2への入射音が連続気泡内で拡散することで、入射音のエネルギーの多くが熱エネルギーとして失われ、多孔質層2からの反射音が小さくなるからである。
一方、独立気泡は、複数の微細な孔がつながっておらず独立して存在する気泡である。断熱性及び剛性の観点では、独立気泡が有利である。
多孔質層2は、発泡樹脂層を含む。発泡樹脂層としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、フェノール樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体、及び塩化ビニル発泡体等のプラスチック発泡体が挙げられる。
上記に列挙した発泡樹脂層の中では、特にポリウレタン発泡体が好ましい。その理由としては、所望の通気度を有する多孔質層2が得られやすい点、自己接着性を有する点、及びコスト面で有利な点等が挙げられる。
ポリウレタン発泡体は、軟質ウレタンフォーム、半硬質ウレタンフォーム、及び硬質ウレタンフォームに分類される。これらの中では、軟質ウレタンフォームが好ましい。その理由は、軟質ウレタンフォームは連続気泡を含みやすく、クッション性(復元性)を有するからである。
多孔質層2は、不燃性の観点から、難燃剤を含んでいてもよい。難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、無機系難燃剤、リン系難燃剤、及びハロゲン系難燃剤等が挙げられる。
図1に示すように、多孔質層2は、第1面21と、第2面22と、を有する。第1面21は、Z軸正の向きを向いている。第2面22は、第1面21と反対側の面である。第2面22は、Z軸負の向きを向いている。各図では図示省略しているが、実際には、多孔質層2は多数の気泡をもち、これらの気泡が第1面21及び第2面22において開口している。
例えば、積層パネル1を天井パネルとして用いる場合には、第1面21は下を向き、第2面22は上を向く。また積層パネル1を壁パネルとして用いる場合には、第1面21は屋内側を向き、第2面22は屋外側を向く。
本実施形態では、多孔質層2は、所定の通気度を有する。ここで、多孔質層2の通気度とは、JIS L 1096通気性に規定されたA法(フラジール形法)により求めた通気度を意味する。具体的には、本実施形態では、多孔質層2の通気度は10cm3/cm2/sec以上400cm3/cm2/sec以下、好ましくは20cm3/cm2/sec以上200cm3/cm2/sec以下、より好ましくは20cm3/cm2/sec以上150cm3/cm2/sec以下である。
多孔質層2の通気度が10cm3/cm2/sec未満であると、積層パネル1の吸音性が低下するおそれがある。吸音性が低下する理由は、多孔質層2全体に占める気泡の全容積が小さすぎて、多孔質層2への入射音が多孔質層2内で十分に拡散されないためであると考えられる。
一方、多孔質層2の通気度が400cm3/cm2/secを超えると、積層パネル1の吸音性が低下するおそれがある。その理由は、多孔質層2全体に占める気泡の全容積が大きすぎて、多孔質層2への入射音が、多孔質層2内で拡散するよりも、多孔質層2を透過しやすくなるためであると考えられる。
本実施形態では、多孔質層2の面密度(見掛け密度又は嵩密度)は、平面視での多孔質層2の単位面積(1m2)当たりの質量を意味する。多孔質層2の面密度は、好ましくは5kg/m2以上60kg/m2以下、より好ましくは10kg/m2以上40kg/m2以下である。
多孔質層2の面密度が5kg/m2以上であることで、積層パネル1の吸音性を高めることができる。さらに積層パネル1の強度を確保することができる。一方、多孔質層2の面密度が60kg/m2以下であることで、積層パネル1に軽量性を付与することができる。このように、多孔質層2の面密度が10kg/m2以上60kg/m2以下であることにより、強度を確保しながら、積層パネル1に吸音性及び軽量性を付与することができる。
<第1繊維層>
第1繊維層31は、多孔質層2の第1面21に配置されている。本実施形態では、第1繊維層31は、非金属層6(接着層8)を介して多孔質層2の第1面21に間接的に接着されている。第1繊維層31は、通気性を有する。
第1繊維層31は、多孔質層2の第1面21に配置されている。本実施形態では、第1繊維層31は、非金属層6(接着層8)を介して多孔質層2の第1面21に間接的に接着されている。第1繊維層31は、通気性を有する。
第1繊維層31は、繊維不織布及び繊維織布の少なくともいずれかを含む。繊維不織布及び繊維織布は、合成繊維、生分解繊維、天然繊維、無機繊維、低融点熱可塑性繊維、及び再生繊維の少なくともいずれかの繊維を含む。
合成繊維としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、及びアセテート繊維等が挙げられる。
生分解繊維(ポリ乳酸繊維)としては、特に限定されないが、例えば、とうもろこし及びサトウキビ等の植物から抽出された澱粉を含む繊維等が挙げられる。
天然繊維としては、特に限定されないが、例えば、パルプ、木綿、ヤシ繊維、麻繊維、竹繊維、及びケナフ繊維等が挙げられる。
無機繊維としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、及びセラミック繊維等が挙げられる。不燃性及びコストの観点から、ガラス繊維が好ましい。
低融点熱可塑性繊維としては、融点が180℃以下である熱可塑性繊維であれば、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル共重合体繊維、ポリアミド繊維、及びポリアミド共重合体繊維等が挙げられる。上記のポリオレフィン系繊維としては、融点が180℃以下であれば、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、及びエチレン-エチルアクリレート共重合体等が挙げられる。
再生繊維としては、特に限定されないが、例えば、上述の合成繊維、生分解繊維、天然繊維、無機繊維、及び低融点熱可塑性繊維の少なくともいずれかの繊維を使用した繊維製品のスクラップを解繊して得られた繊維等が挙げられる。
第1繊維層31は、不燃性の観点から、ガラス繊維不織布及びガラスクロスの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
第1繊維層31の坪量は、好ましくは20g/m2以上400g/m2以下、より好ましくは30g/m2以上250g/m2以下である。
<金属層>
金属層5は、金属を含む層である。金属としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ステンレス(SUS)、鉄、銅、銀、ニッケル、及びチタン等が挙げられる。
金属層5は、金属を含む層である。金属としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ステンレス(SUS)、鉄、銅、銀、ニッケル、及びチタン等が挙げられる。
金属層5は、多孔質層2の第2面22に配置されている。具体的には、金属層5は、多孔質層2の第2面22に直接又は間接的に接着されている。なお、金属層5が多孔質層2の第2面22に間接的に接着されているとは、金属層5と多孔質層2の第2面22との間にこれら以外の部材(例えば接着剤等)が介在してもよいことを意味する。
金属層5を多孔質層2の第2面22に接着する場合には、接着剤、粘着剤及び粘着テープのいずれを用いてもよい。接着剤としては、特に限定されないが、例えば、液状接着剤等が挙げられる。接着剤の形態としては、特に限定されないが、例えば、液体、粉末、及びフィルム等が挙げられる。粘着テープとしては、特に限定されないが、例えば、両面テープ等が挙げられる。
また金属層5を多孔質層2の第2面22に接着する場合には、接着剤、粘着剤及び粘着テープのいずれを用いなくてもよい。接着剤等を使用しない接着方法としては、例えば、自己接着性発泡材料を用いた方法、及びフレームラミネート法等が挙げられる。
自己接着性発泡材料を用いた方法について説明する。自己接着性発泡材料は、発泡成形する際などに自己接着性を発現し得る材料である。自己接着性発泡材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン等が挙げられる。自己接着性発泡材料を金属層5の表面に接触するように発泡させることによって、多孔質層2の形成と、多孔質層2の第2面22への金属層5の接着とを行うことができる。
フレームラミネート法について説明する。この方法ではまず多孔質層2を形成し、次に多孔質層2の第2面22を炎であぶり、溶融した第2面22に金属層5を重ねて接着(溶着)する。
金属層5の厚さは、好ましくは7μm以上200μm以下、より好ましくは30μm以上100μm以下である。金属層5の厚さが7μm以上であることで、積層パネル1の不燃性が向上する。一方、金属層5の厚さが200μm以下であることで、積層パネル1に軽量性を付与することができる。
<非金属層(接着層)>
非金属層6は、金属を含まない層であって、多孔質層2と第1繊維層31とを接着する層である。非金属層6は、多孔質層2と第1繊維層31との間に介在する。より詳細には、非金属層6は、多孔質層2の第1面21と、第1繊維層31のZ軸負の向きを向く面との間に介在する。非金属層6は、好ましくは通気性を有する。本実施形態では、非金属層6は、接着層8である。
非金属層6は、金属を含まない層であって、多孔質層2と第1繊維層31とを接着する層である。非金属層6は、多孔質層2と第1繊維層31との間に介在する。より詳細には、非金属層6は、多孔質層2の第1面21と、第1繊維層31のZ軸負の向きを向く面との間に介在する。非金属層6は、好ましくは通気性を有する。本実施形態では、非金属層6は、接着層8である。
接着層8は、接着剤によって形成される。つまり、接着層8は、接着剤の硬化物である。接着層8は、接着部8aと、非接着部8bと、を有する。
接着部8aは、多孔質層2及び第1繊維層31と接着されている部分である。本実施形態では、接着部8aは、XY平面視で、多孔質層2の第1面21において気泡が開口していない部分に存在する。接着部8aにより、多孔質層2と第1繊維層31とを接着することができる。
非接着部8bは、多孔質層2及び第1繊維層31と接着されていない部分である。本実施形態では、非接着部8bは、XY平面視で、多孔質層2の第1面21において気泡が開口している部分に存在する。非接着部8bは、Z軸方向の通気のための通気孔として機能し得る。非接着部8bにより、多孔質層2と第1繊維層31との間に通気性を付与することができる。これにより、室内で発生した音が、第1繊維層31及び非接着部8bを通って多孔質層2に入射しやすくなる。
以下において、接着層8が少なくとも1つ以上の非接着部8bを有する場合、接着層8は非連続であるという。一方、接着層8が非接着部8bを有しない場合、接着層8は連続であるという。本実施形態では、接着層8は、少なくとも1つ以上の非接着部8bを有するので、非連続である。
<積層パネルの厚さ>
積層パネル1の厚さは、好ましくは3mm以上40mm以下、より好ましくは4mm以上20mm以下、さらに好ましくは4mm以上15mm以下である。積層パネル1の厚さが3mm以上であることで、積層パネル1の吸音性及び不燃性を両立させやすくなる。一方、積層パネル1の厚さが40mm以下であることで、積層パネル1に軽量性を付与しやすくなる。
積層パネル1の厚さは、好ましくは3mm以上40mm以下、より好ましくは4mm以上20mm以下、さらに好ましくは4mm以上15mm以下である。積層パネル1の厚さが3mm以上であることで、積層パネル1の吸音性及び不燃性を両立させやすくなる。一方、積層パネル1の厚さが40mm以下であることで、積層パネル1に軽量性を付与しやすくなる。
<製造方法>
次に本実施形態に係る積層パネル1の製造方法について説明する。
次に本実施形態に係る積層パネル1の製造方法について説明する。
まず金属層5のZ軸正の向きを向く面に接着剤を塗布した後、この面に多孔質層2の第2面22を重ねる。なお、接着剤の塗布手段は、上述のとおりである。
金属層5のZ軸正の向きを向く面には、もともと通気孔が開口していない。そのため、接着剤を金属層5のZ軸正の向きを向く面に塗布すると、接着剤は、金属層5のZ軸正の向きを向く面全体に塗布される。このように、接着剤を先に金属層5に塗布しておけば、連続な接着層(図示省略)を容易に形成し得る。このようにして、多孔質層2の第2面22に金属層5が固定される。
次に多孔質層2の第1面21に接着剤を塗布する。接着剤の塗布手段は、特に限定されないが、例えば、ローラーを用いることができる。接着剤を多孔質層2の第1面21に塗布すると、接着剤は、気泡が開口していない部分に塗布されやすく、気泡が開口している部分には塗布されにくい。
次に多孔質層2の第1面21に、塗布された接着剤を介して、第1繊維層31を配置する。多孔質層2の第1面21の気泡が開口していない部分に塗布された接着剤が硬化すると接着部8aが形成される。一方、多孔質層2の第1面21の気泡が開口している部分には非接着部8bが形成される。このように、接着剤を先に多孔質層2の第1面21に塗布しておけば、非連続な接着層8を容易に形成し得る。このようにして、多孔質層2の第1面21に第1繊維層31が固定される。このようにして積層パネル1が製造される。
<作用効果>
本実施形態に係る積層パネル1によれば、吸音性及び不燃性を両立させることができる。
本実施形態に係る積層パネル1によれば、吸音性及び不燃性を両立させることができる。
すなわち、第1繊維層31は、多孔質層2の第1面21に配置されている。したがって、室内で発生した音(音波)は、第1繊維層31を通過して、多孔質層2で吸収される。このように、多孔質層2への音の進入を阻害しない層を、積層パネル1の室内側の面に存在させることによって、主に吸音性を積層パネル1に付与し得る。なお、金属層5は、第1繊維層31に比べて音が通過しにくいが、金属層5は、多孔質層2の第2面22に配置されている。したがって、室内から多孔質層2への音の進入について金属層5が及ぼす影響は無視し得る。
一方、金属層5が多孔質層2の第2面22に配置されていることによって、主として不燃性を積層パネル1に付与し得る。
(2)第2実施形態
次に、第2実施形態に係る積層パネル1について、図面を参照して説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同様の構成要素には第1実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
次に、第2実施形態に係る積層パネル1について、図面を参照して説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同様の構成要素には第1実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
図2に示すように、第2実施形態に係る積層パネル1は、第2繊維層32、第1補強層91及び第2補強層92を更に備える点で、第1実施形態に係る積層パネル1と相違する。
<第2繊維層>
第2繊維層32は、金属層5の多孔質層2と反対側の面に配置されている。つまり、第2繊維層32は、金属層5のZ軸負の向きを向く面に配置されている。本実施形態では、第2繊維層32は、金属層5に接着されている。接着手段としては、特に限定されないが、例えば、公知の接着剤を用いた接着等が挙げられる。
第2繊維層32は、金属層5の多孔質層2と反対側の面に配置されている。つまり、第2繊維層32は、金属層5のZ軸負の向きを向く面に配置されている。本実施形態では、第2繊維層32は、金属層5に接着されている。接着手段としては、特に限定されないが、例えば、公知の接着剤を用いた接着等が挙げられる。
第2繊維層32は、繊維織布を含む。繊維織布は、第1繊維層31に含まれ得る繊維織布と同様である。1つの積層パネル1において、第1繊維層31に含まれる繊維の種類と、第2繊維層32に含まれる繊維の種類とは、同じでも異なってもよい。
第2繊維層32は、不燃性の観点から、ガラスクロスを含むことが好ましい。
第2繊維層32の坪量は、好ましくは20g/m2以上400g/m2以下、より好ましくは30g/m2以上300g/m2以下である。
<第1補強層>
第1補強層91は、非金属層6に含まれる。第1補強層91は、積層パネル1を補強する層である。第1補強層91は、多孔質層2と第1繊維層31との間に介在する。より詳細には、第1補強層91は、接着層8のZ軸正の向きを向く面と、第1繊維層31のZ軸負の向きを向く面との間に介在する。
第1補強層91は、非金属層6に含まれる。第1補強層91は、積層パネル1を補強する層である。第1補強層91は、多孔質層2と第1繊維層31との間に介在する。より詳細には、第1補強層91は、接着層8のZ軸正の向きを向く面と、第1繊維層31のZ軸負の向きを向く面との間に介在する。
第1補強層91は、繊維不織布を含む。繊維不織布は、第1繊維層31に含まれ得る繊維不織布と同様である。第1補強層91は、不燃性の観点から、ガラスマットを含むことが好ましい。
第1補強層91は、好ましくは通気性を有する。非接着部8bにより、多孔質層2と第1繊維層31との間の通気性が確保されていれば、第1補強層91は通気性を有しなくてもよい。
<第2補強層>
第2補強層92も、第1補強層91と同様に、積層パネル1を補強する層である。第2補強層92は、多孔質層2と金属層5との間に介在する。より詳細には、第2補強層92は、金属層5のZ軸正の向きを向く面と、多孔質層2の第2面22との間に介在する。
第2補強層92も、第1補強層91と同様に、積層パネル1を補強する層である。第2補強層92は、多孔質層2と金属層5との間に介在する。より詳細には、第2補強層92は、金属層5のZ軸正の向きを向く面と、多孔質層2の第2面22との間に介在する。
第2補強層92は、繊維不織布を含む。繊維不織布は、第1繊維層31に含まれ得る繊維不織布と同様である。第2補強層92は、不燃性の観点から、ガラスマットを含むことが好ましい。
<製造方法>
次に本実施形態に係る積層パネル1の製造方法について、第1実施形態に係る積層パネル1の製造方法と相違する点を説明する。
次に本実施形態に係る積層パネル1の製造方法について、第1実施形態に係る積層パネル1の製造方法と相違する点を説明する。
多孔質層2の第1面21に、塗布された接着剤を介して、第1補強層91及び第1繊維層31をこの順に配置する。接着剤は、第1補強層91内に浸透し、第1繊維層31に到達する。これにより、多孔質層2の第1面21に第1繊維層31が固定される。
一方、金属層5のZ軸正の向きを向く面に接着剤を塗布した後、この面に第2補強層92及び多孔質層2の第2面22をこの順に重ねる。接着剤は、第2補強層92内に浸透し、多孔質層2の第2面22に到達する。これにより、多孔質層2の第2面22に第2補強層92及び金属層5がこの順に固定される。さらに金属層5のZ軸負の向きを向く面に接着剤を塗布し、この面に第2繊維層32を重ねて固定する。
<作用効果>
本実施形態に係る積層パネル1は、第1実施形態に係る積層パネル1と同様の効果を奏する。特に本実施形態に係る積層パネル1によれば、第2繊維層32、第1補強層91及び第2補強層92を備えることで、剛性を向上させることができる。
本実施形態に係る積層パネル1は、第1実施形態に係る積層パネル1と同様の効果を奏する。特に本実施形態に係る積層パネル1によれば、第2繊維層32、第1補強層91及び第2補強層92を備えることで、剛性を向上させることができる。
(3)第3実施形態
次に、第3実施形態に係る積層パネル1について、図面を参照して説明する。第3実施形態では、第1及び第2実施形態と同様の構成要素には第1及び第2実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
次に、第3実施形態に係る積層パネル1について、図面を参照して説明する。第3実施形態では、第1及び第2実施形態と同様の構成要素には第1及び第2実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
図3に示すように、第3実施形態に係る積層パネル1は、複数の貫通孔7を有する点で、第2実施形態に係る積層パネル1と相違する。
<多孔質層>
多孔質層2は、複数の窪み部23を有する。窪み部23は、第2面22から第1面21に向かって窪んでいる部分である。窪み部23は、第2面22において開口している。窪み部23の内面において、多数の気泡が開口している。
多孔質層2は、複数の窪み部23を有する。窪み部23は、第2面22から第1面21に向かって窪んでいる部分である。窪み部23は、第2面22において開口している。窪み部23の内面において、多数の気泡が開口している。
<貫通孔>
複数の貫通孔7は、積層パネル1のZ軸負の向きの側に存在する。本実施形態では、複数の貫通孔7は、第2補強層92、金属層5及び第2繊維層32をZ軸方向に貫通する。貫通孔7の一端は、多孔質層2の窪み部23と繋がっている。これにより、多孔質層2の気泡と貫通孔7とが連通している。貫通孔7の他端は、第2繊維層32のZ軸負の向きを向く面において開口している。
複数の貫通孔7は、積層パネル1のZ軸負の向きの側に存在する。本実施形態では、複数の貫通孔7は、第2補強層92、金属層5及び第2繊維層32をZ軸方向に貫通する。貫通孔7の一端は、多孔質層2の窪み部23と繋がっている。これにより、多孔質層2の気泡と貫通孔7とが連通している。貫通孔7の他端は、第2繊維層32のZ軸負の向きを向く面において開口している。
本実施形態では、複数の貫通孔7は、XY平面内において四角格子状に配列されている(図4参照)。すなわち、複数の貫通孔7は、一定のピッチPxでX軸方向に並び、一定のピッチPyでY軸方向に並んでいる。ピッチPx及びピッチPyは、それぞれX軸方向及びY軸方向に隣り合う貫通孔7の中心間距離である。ピッチPx及びピッチPyは、同じでも異なってもよい。なお、複数の貫通孔7のXY平面内での配列としては、四角格子状に限定されず、この他に例えば千鳥格子状等が挙げられる。
本実施形態では、XY平面視での貫通孔7の形状は円形であるが、円形以外の形状でもよい。円形以外の形状としては、特に限定されないが、例えば、楕円形、角丸長方形、及び多角形等が挙げられる。複数の貫通孔7のXY平面視での形状は、単一の形状に揃っていてもよいし(図4参照)、揃っていなくてもよい。
複数の貫通孔7の孔径D1は、XY平面視での貫通孔7の形状が円形であれば、その直径を意味し、XY平面視での貫通孔7の形状が円形以外の形状であれば、その最大の差し渡し長さを意味する。なお、XY平面視での貫通孔7の形状が円形以外の形状であれば、その中心は、最大の差し渡し長さの中点を意味する。
本実施形態では、複数の貫通孔7の孔径D1は、好ましくは50μm以上10mm以下、より好ましくは300μm以上1000μm(1mm)以下である。これにより、吸音性を更に向上させることができる。複数の貫通孔7の孔径D1は、揃っていてもよいし(図4参照)、ばらついていてもよい。
複数の貫通孔7の開孔率は、好ましくは0.1%以上10%以下、より好ましくは0.1%以上5.0%以下、さらに好ましくは1%以上5.0%以下である。これにより、吸音性を更に向上させることができる。複数の貫通孔7の開孔率が10%以下であることで、剛性の低下が抑制される。なお、複数の貫通孔7の開孔率は、XY平面視での積層パネル1の面積に対する全ての貫通孔7の面積の占める割合(百分率)を意味する。
本実施形態では、複数の貫通孔7は、積層パネル1のZ軸正の向きの側には存在しない。そのため、積層パネル1のZ軸正の向きを向く面の意匠性を向上し得る。
<製造方法>
次に本実施形態に係る積層パネル1の製造方法について、第2実施形態に係る積層パネル1の製造方法と相違する点を説明する。
次に本実施形態に係る積層パネル1の製造方法について、第2実施形態に係る積層パネル1の製造方法と相違する点を説明する。
すなわち、第2実施形態に係る積層パネル1のZ軸負の向きの側に複数の貫通孔7を形成する。複数の貫通孔7の形成手段としては、特に限定されないが、例えば、レーザ加工、及びロール加工等が挙げられる。
複数の貫通孔7の形成が終了すると、図3に示すような積層パネル1が製造される。
<作用効果>
本実施形態に係る積層パネル1は、第1及び第2実施形態に係る積層パネル1と同様の効果を奏する。特に本実施形態に係る積層パネル1によれば、複数の貫通孔7を有するので、吸音性を更に向上させることができる。すなわち、室内で発生した音(音波)は、多孔質層2で吸収される。多孔質層2で吸収しきれない音は、複数の貫通孔7を通って室外側に抜ける。このように、複数の貫通孔7により音を室内側から室外側に逃がすことによって、主に吸音性を積層パネル1に付与し得る。
本実施形態に係る積層パネル1は、第1及び第2実施形態に係る積層パネル1と同様の効果を奏する。特に本実施形態に係る積層パネル1によれば、複数の貫通孔7を有するので、吸音性を更に向上させることができる。すなわち、室内で発生した音(音波)は、多孔質層2で吸収される。多孔質層2で吸収しきれない音は、複数の貫通孔7を通って室外側に抜ける。このように、複数の貫通孔7により音を室内側から室外側に逃がすことによって、主に吸音性を積層パネル1に付与し得る。
3.変形例
第1~第3実施形態では、多孔質層2と第1繊維層31とは、非金属層6を介して間接的に接着されているが、非金属層6は存在しなくてもよい。すなわち、多孔質層2と第1繊維層31とは直接接着されていてもよい。例えば、多孔質層2の自己接着性を利用して、多孔質層2と第1繊維層31とを直接接着することができる。
第1~第3実施形態では、多孔質層2と第1繊維層31とは、非金属層6を介して間接的に接着されているが、非金属層6は存在しなくてもよい。すなわち、多孔質層2と第1繊維層31とは直接接着されていてもよい。例えば、多孔質層2の自己接着性を利用して、多孔質層2と第1繊維層31とを直接接着することができる。
第1実施形態では、積層パネル1を製造する場合に、先に金属層5を多孔質層2に接着し、後で第1繊維層31を多孔質層2に接着するようにしているが、接着の順番は逆でもよい。
第2実施形態では、積層パネル1は、第2繊維層32、第1補強層91及び第2補強層92を備えているが、これら3つの層の1つ又は2つの層を備えていなくてもよい。
第3実施形態では、多孔質層2は、複数の窪み部23を有するが、窪み部23を有しなくてもよい。
4.態様
上記実施形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。
上記実施形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。
第1の態様は、積層パネル(1)であって、多孔質層(2)と、第1繊維層(31)と、金属層(5)と、を備える。前記多孔質層(2)は、第1面(21)と、前記第1面(21)と反対側の第2面(22)と、を有する。前記第1繊維層(31)は、前記多孔質層(2)の前記第1面(21)に配置され、繊維不織布及び繊維織布の少なくともいずれかを含む。前記金属層(5)は、前記多孔質層(2)の前記第2面(22)に配置されている。前記多孔質層(2)と前記第1繊維層(31)とは、直接又は非金属層(6)を介して間接的に接着されている。
この態様によれば、吸音性及び不燃性を両立させることができる。
第2の態様は、第1の態様に基づく積層パネル(1)である。第2の態様では、前記非金属層(6)が接着層(8)である。前記接着層(8)は、前記多孔質層(2)と前記第1繊維層(31)との間に介在する。前記接着層(8)が、前記多孔質層(2)及び前記第1繊維層(31)と接着された接着部(8a)と、前記多孔質層(2)及び前記第1繊維層(31)と接着されていない非接着部(8b)と、を有する。
この態様によれば、接着部(8a)により、多孔質層(2)と第1繊維層(31)とを接着することができる。非接着部(8b)により、多孔質層(2)と第1繊維層(31)との間に通気性を付与することができる。
第3の態様は、第1又は第2の態様に基づく積層パネル(1)である。第3の態様では、第1補強層(91)を更に備える。前記第1補強層(91)は、前記多孔質層(2)と前記第1繊維層(31)との間に介在し、繊維不織布を含む。
この態様によれば、剛性を向上させることができる。
第4の態様は、第1~第3の態様のいずれか一つに基づく積層パネル(1)である。第4の態様では、前記金属層(5)の厚さが7μm以上200μm以下である。
この態様によれば、不燃性を向上させながら、積層パネル(1)に軽量性を付与することができる。
第5の態様は、第1~第4の態様のいずれか一つに基づく積層パネル(1)である。第5の態様では、前記金属層(5)を貫通する複数の貫通孔(7)を有する。
この態様によれば、吸音性を更に向上させることができる。
第6の態様は、第5の態様に基づく積層パネル(1)である。第6の態様では、前記複数の貫通孔(7)の孔径が50μm以上10mm以下である。
この態様によれば、吸音性を更に向上させることができる。
第7の態様は、第5又は第6の態様に基づく積層パネル(1)である。第7の態様では、前記複数の貫通孔(7)の開孔率が0.1%以上10%以下である。
この態様によれば、吸音性を更に向上させることができる。
第8の態様は、第1~第7の態様のいずれか一つに基づく積層パネル(1)である。第8の態様では、第2繊維層(32)を更に備える。前記第2繊維層(32)は、前記金属層(5)の前記多孔質層(2)と反対側の面に配置され、繊維織布を含む。
この態様によれば、不燃性を更に向上させることができる。
第9の態様は、第8の態様に基づく積層パネル(1)である。第9の態様では、前記金属層(5)及び前記第2繊維層(32)を貫通する複数の貫通孔(7)を有する。
この態様によれば、吸音性を更に向上させることができる。
第10の態様は、第1~第9の態様のいずれか一つに基づく積層パネル(1)である。第10の態様では、第2補強層(92)を更に備える。前記第2補強層(92)は、前記多孔質層(2)と前記金属層(5)との間に介在し、繊維不織布を含む。
この態様によれば、剛性を向上させることができる。
第11の態様は、第10の態様に基づく積層パネル(1)である。第11の態様では、前記金属層(5)及び前記第2補強層(92)を貫通する複数の貫通孔(7)を有する。
この態様によれば、吸音性を更に向上させることができる。
以下、本開示を実施例によって具体的に説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されない。
(実施例1)
多孔質層として、ポリウレタン発泡体(トラスコ株式会社製、軟質ウレタンフォーム、通気度110cm3/cm2/sec、面密度22kg/m2)を用意した。また第1繊維層として、ガラス繊維不織布(オリベスト株式会社製、ガラスペーパ、坪量70g/m2)を用意した。また金属層として、アルミニウム箔(厚さ40μm)を用意した。また接着剤(液状)として、セメダイン株式会社製の液状エポキシ樹脂を用意した。
多孔質層として、ポリウレタン発泡体(トラスコ株式会社製、軟質ウレタンフォーム、通気度110cm3/cm2/sec、面密度22kg/m2)を用意した。また第1繊維層として、ガラス繊維不織布(オリベスト株式会社製、ガラスペーパ、坪量70g/m2)を用意した。また金属層として、アルミニウム箔(厚さ40μm)を用意した。また接着剤(液状)として、セメダイン株式会社製の液状エポキシ樹脂を用意した。
そして、金属層の表面に接着剤を塗布した後、この面に多孔質層の第2面を重ねた。これにより、連続な接着層が形成された。
一方、多孔質層の第1面に接着剤を塗布した後、この面に第1繊維層を重ねた。これにより、非連続な接着層が形成された。このようにして積層パネルを製造した。
(実施例2)
第2繊維層として、ガラスクロス(ユニチカ株式会社製、商品名「H201」、坪量210g/m2)を用意した。そして、金属層の厚さを20μmに変更し、かつ第2繊維層を金属層に接着した以外は、実施例1と同様にして、積層パネルを製造した。
第2繊維層として、ガラスクロス(ユニチカ株式会社製、商品名「H201」、坪量210g/m2)を用意した。そして、金属層の厚さを20μmに変更し、かつ第2繊維層を金属層に接着した以外は、実施例1と同様にして、積層パネルを製造した。
(実施例3)
第2補強層として、ガラスマット(坪量100g/m2)を用意した。そして、多孔質層と金属層との間に第2補強層を介在させた以外は、実施例2と同様にして、積層パネルを製造した。
第2補強層として、ガラスマット(坪量100g/m2)を用意した。そして、多孔質層と金属層との間に第2補強層を介在させた以外は、実施例2と同様にして、積層パネルを製造した。
(実施例4)
第1補強層として、ガラスマット(坪量100g/m2)を用意した。そして、接着層と第1繊維層の間に第1補強層を介在させた以外は、実施例3と同様にして、積層パネルを製造した。
第1補強層として、ガラスマット(坪量100g/m2)を用意した。そして、接着層と第1繊維層の間に第1補強層を介在させた以外は、実施例3と同様にして、積層パネルを製造した。
(実施例5)
第2繊維層、金属層及び第2補強層を貫通する複数の貫通孔(孔径900μm、開孔率5%)を形成した以外は、実施例4と同様にして、積層パネルを製造した。
第2繊維層、金属層及び第2補強層を貫通する複数の貫通孔(孔径900μm、開孔率5%)を形成した以外は、実施例4と同様にして、積層パネルを製造した。
(実施例6)
第1繊維層として、ポリエステル繊維不織布(東洋紡績株式会社製、難燃ポリエステル繊維不織布、坪量70g/m2)を用意した。そして、実施例5の第1繊維層のガラス繊維不織布をポリエステル繊維不織布に変更した以外は、実施例5と同様にして、積層パネルを製造した。
第1繊維層として、ポリエステル繊維不織布(東洋紡績株式会社製、難燃ポリエステル繊維不織布、坪量70g/m2)を用意した。そして、実施例5の第1繊維層のガラス繊維不織布をポリエステル繊維不織布に変更した以外は、実施例5と同様にして、積層パネルを製造した。
(比較例1)
非通気層として、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ25μm)を用意した。そして、実施例2の金属層であるアルミニウム箔の代わりにPETフィルムを用いた以外は、実施例2と同様にして、積層パネルを製造した。
非通気層として、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ25μm)を用意した。そして、実施例2の金属層であるアルミニウム箔の代わりにPETフィルムを用いた以外は、実施例2と同様にして、積層パネルを製造した。
(比較例2)
比較例1において、接着層を接着シート(常温でシート状の接着剤)で形成した以外は、比較例1と同様にして、積層パネルを製造した。これにより、連続な接着層が形成された。
比較例1において、接着層を接着シート(常温でシート状の接着剤)で形成した以外は、比較例1と同様にして、積層パネルを製造した。これにより、連続な接着層が形成された。
(比較例3)
多孔質層の厚さを薄くして積層パネルの厚さを変更した以外は、比較例1と同様にして、積層パネルを製造した。
多孔質層の厚さを薄くして積層パネルの厚さを変更した以外は、比較例1と同様にして、積層パネルを製造した。
(評価方法)
<吸音性>
残響室法吸音率試験を行った。具体的には、残響室内に積層パネルを設置し、この積層パネルの背後(第2繊維層側の面)に空気層(厚さ300mm)を設け、250Hz、500Hz、1kHz、及び2kHzでの吸音率を測定した。これらの吸音率の算術平均値として、騒音減少係数(NRC:Noise Reduction Coefficient)を算出した。NRCの値を下記評価基準に分類し、吸音性を評価した。その結果を表1に示す。
<吸音性>
残響室法吸音率試験を行った。具体的には、残響室内に積層パネルを設置し、この積層パネルの背後(第2繊維層側の面)に空気層(厚さ300mm)を設け、250Hz、500Hz、1kHz、及び2kHzでの吸音率を測定した。これらの吸音率の算術平均値として、騒音減少係数(NRC:Noise Reduction Coefficient)を算出した。NRCの値を下記評価基準に分類し、吸音性を評価した。その結果を表1に示す。
≪評価基準≫
A:NRCの値が0.5以上
B:NRCの値が0.3以上0.5未満
C:NRCの値が0.3未満。
A:NRCの値が0.5以上
B:NRCの値が0.3以上0.5未満
C:NRCの値が0.3未満。
<不燃性>
JIS A5422(窯業系サイディング)の附属書Aに準拠して、発熱性試験を行った。試験結果を下記評価基準に分類し、不燃性を評価した。その結果を表1に示す。
JIS A5422(窯業系サイディング)の附属書Aに準拠して、発熱性試験を行った。試験結果を下記評価基準に分類し、不燃性を評価した。その結果を表1に示す。
(1a)20分間の総発熱量が7.2MJ/m2以下
(1b)20分間の総発熱量が7.2MJ/m2超8.0MJ/m2以下
(1c)20分間の総発熱量が8.0MJ/m2超。
(1b)20分間の総発熱量が7.2MJ/m2超8.0MJ/m2以下
(1c)20分間の総発熱量が8.0MJ/m2超。
(2a)発熱速度200kW/m2超の継続時間が8秒以下
(2b)発熱速度200kW/m2超の継続時間が8秒超10秒以下
(2c)発熱速度200kW/m2超の継続時間が10秒超。
(2b)発熱速度200kW/m2超の継続時間が8秒超10秒以下
(2c)発熱速度200kW/m2超の継続時間が10秒超。
≪評価基準≫
A:(1a)かつ(2a)
B:(1a)かつ(2b)、(1b)かつ(2a)、又は(1b)かつ(2b)
C:(1a)かつ(2c)、(1b)かつ(2c)、(1c)かつ(2c)、(1c)かつ(2a)、又は(1c)かつ(2b)。
A:(1a)かつ(2a)
B:(1a)かつ(2b)、(1b)かつ(2a)、又は(1b)かつ(2b)
C:(1a)かつ(2c)、(1b)かつ(2c)、(1c)かつ(2c)、(1c)かつ(2a)、又は(1c)かつ(2b)。
<剛性>
積層パネルを構成する各層(ただし接着層を除く)の常温での引張弾性率を測定し、曲げ剛性(EI)を計算により算出した。
積層パネルを構成する各層(ただし接着層を除く)の常温での引張弾性率を測定し、曲げ剛性(EI)を計算により算出した。
≪評価基準≫
A:曲げ剛性が3.0N・m2以上
B:曲げ剛性が2.6N・m2以上3.0N・m2未満
C:曲げ剛性が2.6N・m2未満。
A:曲げ剛性が3.0N・m2以上
B:曲げ剛性が2.6N・m2以上3.0N・m2未満
C:曲げ剛性が2.6N・m2未満。
1 積層パネル
2 多孔質層
21 第1面
22 第2面
31 第1繊維層
32 第2繊維層
5 金属層
6 非金属層
7 貫通孔
8 接着層
8a 接着部
8b 非接着部
91 第1補強層
92 第2補強層
2 多孔質層
21 第1面
22 第2面
31 第1繊維層
32 第2繊維層
5 金属層
6 非金属層
7 貫通孔
8 接着層
8a 接着部
8b 非接着部
91 第1補強層
92 第2補強層
Claims (11)
- 第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有する多孔質層と、
前記多孔質層の前記第1面に配置され、繊維不織布及び繊維織布の少なくともいずれかを含む第1繊維層と、
前記多孔質層の前記第2面に配置された金属層と、を備え、
前記多孔質層と前記第1繊維層とは、直接又は非金属層を介して間接的に接着されている、
積層パネル。 - 前記非金属層が、前記多孔質層と前記第1繊維層との間に介在する接着層であり、
前記接着層が、前記多孔質層及び前記第1繊維層と接着された接着部と、前記多孔質層及び前記第1繊維層と接着されていない非接着部と、を有する、
請求項1に記載の積層パネル。 - 前記多孔質層と前記第1繊維層との間に介在し、繊維不織布を含む第1補強層を更に備える、
請求項1又は2に記載の積層パネル。 - 前記金属層の厚さが7μm以上200μm以下である、
請求項1~3のいずれか1項に記載の積層パネル。 - 前記金属層を貫通する複数の貫通孔を有する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の積層パネル。 - 前記複数の貫通孔の孔径が50μm以上10mm以下である、
請求項5に記載の積層パネル。 - 前記複数の貫通孔の開孔率が0.1%以上10%以下である、
請求項5又は6に記載の積層パネル。 - 前記金属層の前記多孔質層と反対側の面に配置され、繊維織布を含む第2繊維層を更に備える、
請求項1~7のいずれか1項に記載の積層パネル。 - 前記金属層及び前記第2繊維層を貫通する複数の貫通孔を有する、
請求項8に記載の積層パネル。 - 前記多孔質層と前記金属層との間に介在し、繊維不織布を含む第2補強層を更に備える、
請求項1~9のいずれか1項に記載の積層パネル。 - 前記金属層及び前記第2補強層を貫通する複数の貫通孔を有する、
請求項10に記載の積層パネル。
Priority Applications (1)
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