JPH01221799A - 吸音パネル製品およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸音パネル製品および吸音パネル製品の製造
法に関するものである。

吸音ないし遮音製品または材料は、騒音減少のため事務
所や工場に用いられたり、他にも多く使用されている。

部屋の騒音、例えば事務所の騒音は、人を疲労させいら
いらさせ精神集中する時間を短くする。隣接する事務所
どうしの間で防音されていないと、秘密の会話ができな
くなる。工場での高い騒音レベルでは、作業者の聴覚障
害を防止するための措置が必要である。

例えば鉱物繊維、ガラスファイバーおよび木ウールをベ
ースとした材料などの種々の形態の吸音製品および材料
が知られている。本発明は、例えば木薄片等の小片のよ
うな改質リグノセルロース材料から形成される改良ある
いは少なくとも代替吸音パネル製品およびこれの製造法
を提供するものである。

本発明は、第１の而で、圧縮結合されたりブノセルロー
ス材の小片からなり、これらの小片は、同じ大きさおよ
び形であって、隣接する小片間の多数の吸音空隙が少な
くともパネルの一方の側からパネル内にのびるように少
なくとも多数の小片をパネル製品の主な面に配向させ、
ある密度に圧縮されている吸音パネル製品からなるもの
である。

本発明は、第２の面で、加熱および／または圧力下で、
バインダーとともに圧縮されたリグノセルロース材の小
片からなるパネルを形成することからなる吸音パネル製
品の製造法であって、小片が同じ大きさおよび形であり
、隣接する小片間の多数の吸音空隙が少なくともパネル
の一方の側からパネル内にのびるように少なくとも多数
の小片をパネル製品の主な面に配向させ、ある密度に圧
縮されているものである。

本発明のパネル製品を、パネル製品の一面における１つ
の大きさが同一面における他の大きさより大きい木薄片
ないし薄片状小片からつ（るのが最も望ましい。隣接片
どうし間に多数の空隙が存在するように比較的低密度に
薄片は圧縮され、そして使用に際しては吸音のため露出
される少なくとも１つの主な面に空隙が開口するように
、パネル製品の主な面に配向せられる。

このようにして形成されたパネル製品は、後述するよう
に効果的な吸音特性を有する。

多くの効果的な既知の吸音材料は、殆んど物理的強度を
有せず、そのために特に吸音材料を支持するため形成さ
れた既存の壁あるいは天井枠に同前する必要がある。他
方、例えば吸音用と言われている事務所の隔壁スクリー
ンは、非常に効果的な吸音特性を有しないか、隔壁を形
成するガラス繊維等の軟質充填材を支持するための別の
硬質枠を必要とする。

本発明のパネル製品は、少なくともパネル製品が自立で
きる程度まで構造上の強度を有するよう、そしてまたパ
ネル製品自体が壁あるいは天井部材として、例えば特に
内部隔壁として、別の荷重に耐える壁枠を必要としない
で用いられるに足る構造上の強度を有するよう形成せら
れる。そのように形成されたパネル製品は、高密度領域
がパネル製品に構造上の強度を与える助けとなるよう多
数の空間を備えた比較的低密度の圧縮小片を縦方向にの
びる間隔をあけて配置された高密度領域から構成するこ
とが好ましい。これらの高密度領域は同様に、もっと小
さい木材繊維等のリグノセルロース材の圧縮小片から構
成される。

縦方向にのびる高密度領域を有する本発明のパネル製品
は、また改良音伝達防止特性を有する。防音に影響を及
ぼすもう１つの物理特性は隔壁の強さである。幾らかの
範囲の科目入射角にわたって音が隔壁に当り、入射音の
波長が隔壁特有のたわみ性振動と一致し、その際その音
は簡単に隔壁を介して伝達される。すなわち、ある周波
数では伝達された音に対する防音ロスがある。この効果
は“一致効果”として知られている。その結果は、吸音
隔壁の防音値（ＳＴＣ）が周波数と共に徐々に増加する
代わりに、周波数に対する伝達ロスのグラフに下降が生
じ、その後伝達ロスが再び周波数と共に増加する。

防音のための最も重要な周波数範囲は、１００〜４００
０Ｈ２で、事実、例えば会話は１００Ｈｚ以下、５ＫＨ
ｚ以上の周波数を有しない。

普通の材料を用いるためには４ＫＨｚ以上の防音が通常
適切であるが、一般に吸音構造が望ましい結果以下なの
は通常１００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数帯域において
である。本発明のパネル製品は、パネルの曲げ（ｆ　１
ｅｘｕｒａｌ）振動から生じる音伝達を減少するため形
成されている。

皿洗い機およびタイプライタ−等の多数の機械を備えた
近代的な家および事務所は、高吸音係数および高吸音伝
達係数を備えた壁を必要とすると共に荷重を支えること
ができる性能のような通常の建築要件を満たさなければ
ならない。

少なくとも好ましい形態では本発明のパネル製品は、良
好な吸音性および少ない音伝達性を有すると共に、別の
構造枠を必要としないでパネル壁部材としての役目を果
たすに足る構造上の強度を有するように形成されている
。

本発明の吸音パネル製品は、圧縮されたりグロセルロー
ス材の小片から形成されている。殆んど全ての用途では
小片は、木材の小片からなるが、例えば木皮片のような
他の形態のリグノセルロース材を使用することができる
。リグノセルロースの小片は適切なバインダーと共に圧
縮されて複合パネル製品を形成する。熱硬化性樹脂のよ
うなバインダーと共に加熱および圧力の下で、木の小片
を硬質パネル製品の形態に圧縮することにより改質木材
製品を形成する技術は周知であるので、ここでは詳述し
ない。

本発明では小片は、記述のパネル製品を形成する間比較
的低密度に圧縮される。密度が高ければ音伝達防止性お
よび吸音性は低くなるが、どのようにも応用できるよう
密度は、所望の構造上の強度を達成するに足るものであ
るべきである。小片は３５０〜６００ｋｇ／ｍ３の範囲
の密度に圧縮されるのが好ましく、４８０ｋｇ／ｍ３の
密度であれば、吸音性、低い音伝達性および構造上の強
度のバランスの良い最終製品が得られる。

木材小片は薄片あるいは薄片状小片として形成されるが
、他の形態の小片例えば四角、六角、丸あるいは他の種
々の形態の小片を用いることができる。パネル製品の主
な面における１つのサイズがその面における小片の他の
サイズよりも大きい薄片あるいは薄片状小片が、従来は
薄片とは述べられていないが、最も好ましい。

薄片の場合、その厚さ、すなわち薄片の面に直角の薄片
の大きさは０．３〜４ｎｍの範囲である。０．３ｍｍ以
下では、薄片は密に圧縮されすぎて隣接片どうし間の空
隙が望ましいもの以下になる。

一般には薄片は長ければ長い程よく、その幅は重要では
ないが、薄片の長さは２０〜１００ｍｍの範囲で、その
幅は２〜２０ＩＩｌｆｆｌの範囲であるのが好ましい。

厚さ０．６ａ＋ｉ〜０．７ａ＋Ｉｌｌ、長さ６２■、幅
３〜６０ｍｍ、中央幅１５１１Ｉｌｌの薄片だと仕上り
がよいことが分かった。

木材小片ないし薄片は適切なバインダー、例えばユリア
ホルムアルデヒドバインダー等と共に圧縮されて、小片
が、最終パネル製品の少なくとも１つの主な面に対し開
放する隣接小片間に多数の空隙が存在するように配向せ
られて比較的低密度にパネル製品を形成する。空隙のサ
イズは、用いられる薄片等の木材小片のサイズおよび形
態ならびに小片が圧縮される密度により決定される。木
材小片として薄片が用いられる場合は、少なくとも多数
の薄片の面がパネル製品の主な面に対し横方向にのびる
ように配向せられる。

また、パネル製品は、更に空隙を有する低密度圧縮小片
領域の間を通ってパネルを貫通する、間をあけて配置さ
れた比較的高密度領域を備えているのが最も好ましい。

これらの高密度領域は、例えば中位の密度の繊維板のも
ののような高密度に圧縮された木材繊維等の改質リグノ
セルロース材から形成きれる。できたパネル製品゛が吸
音特性および低い音伝達特性の両方を有し、更に良好な
構造上の強度によりパネルが自立壁あるいは天井部材と
しての役目が果たせるように、高密度領域はパネル製品
を縦方向にのび、パネルに構造上の強度を備える助けと
なるようにするのが好ましい。

高密度リブからなる本発明のパネル製品の好ましい形態
は、第１図に示されている。第１図は１つの主な面の図
である。低密度領域は（１）に、高密度領域すなわちリ
ブは（２）に示されて−いる。低密度領域が製品の主要
部分を形成する。

高密度領域がパネル製品の１つの主な面から他の主な面
までパネル製品を縦方向に通っている。

図示のパネルでは、低密度領域（１）は圧縮水薄片から
形成されていて、その多数の薄片の面が、パネル両側の
主な面に対し直角に、そして高密度領域すなわちリブ（
２）に平行にのびる。高密度リブ（２）はもっと小さい
木材繊維から構成されている。高密度領域（１）はまた
、木材繊維あるいは他の小片からなる別の領域の代わり
に、低密度領域（２）を形成する薄片あるいは他の小片
を高密度にした領域あるいは多量の樹脂を含む領域から
構成し、このようにして形成された高密度領域が、図示
の別個の繊維板高密度領域にほぼ等しくなるようにして
もよい。

第１のパネルの（Ａ）で示されているコーナは、第２図
によって詳細に示されている。第２図に関し、低密度領
域（１）における個々の薄片は、ほぼ矢印（Ｉ３）の方
向にのびる。第２図は、パネルの吸音特性を増加させる
ためのへルムホルツ共振器としてパネルの面にのびる一
体パターンに配置された小さな穴を示す。ヘルムホルツ
共振器が最も効果的な周波数は穴の大きさ、深さおよび
間隔により変えられる。

パネル製品が形成せられる主な面の間の厚さは、用途に
より決定される。一般に、製品の厚さが厚ければ厚い程
合はパネルを通過しにくくなる。構造上の強度がパネル
製品に必要となる場合はその用途に必要とされる厚さを
決定する。

特にパネルは２０〜２００１１１１の厚さである。例え
ば事務所どうし間（床から天井までの）いっばいの高さ
の自立隔壁用の壁パネルとしては１００ＩＩＩＩ１１の
厚さが、そしてもっと大きい天井パネル用には５０ｒＡ
Ｉ１１の厚さが適切である。例えば吊り天井タイルシス
テムにおける既存のプラスターあるいは同様のパネルに
代えられるものと意図されている軽量のもっと小さい天
井パネルは、２０＋ｑｍの厚さに形成する。

本発明のパネル製品は、パネルが完成隔壁あるいは天井
パネルとして製造される製造中かあるいは現場での壁の
建築後適切な繊維材料で覆う。パネルの塗布あるいは壁
紙等によるパネルの被覆は、パネルの吸音特性が減少す
るので避けるべきである。

吸音板で被覆された壁は、両側のパネル間に鋼板をはさ
むことにより、本発明のパネルを用いて形成される。

本発明のパネル製品は上記の従来の熱および圧力改質木
材製品技術を用いる本発明の方法により、製品が形成さ
れている小片あるいは薄片を本発明が達成される方向に
配向して形成される。

空隙を備えた低密度領域と高密度リブとからなる本発明
の好ましい形態は、木材繊維からなる下部層と、薄片か
らなる中間層と木材繊維からなる上層を圧縮して先ず中
間パネルを形成して適宜形成される。薄片の面が中間パ
ネルの面にのびるそのようなパネルの製造技術は既知で
あり、本発明のパネル製品の製造に中間パネルとして用
いられるそのようなパネルは、ニューシーラントのＮｏ
ｒｔｈｅｒｎ　　Ｐｕ１ｐ　　Ｌｔｄ（ノーザン・バル
ブ・リミティッド）から商標ｒＴＵＦＴＩＭＪのもとで
製造され取り寄せられる商業的に手に入る３重板パネル
である。

これらの中間パネルをストリップ状に縦方向に切断し、
ついでストリップを９０＠回転して、隣接ストリップの
繊維板側を接触させて背中合わせに接合して本発明のパ
ネル製品を形成する。

上下繊維板層および中間パネルの中央薄片芯が形成され
る密度が本発明の完成パネル製品における低密度および
高密度領域の密度を決定し、ストリップが切断される大
きさが完成パネル製品の厚さを決定する。

また、上記多数の中間パネルは、各パネルの繊維板面と
隣接パネル面とを背中合わせに接合して積層体として接
合し、ついでその積層体を、例えば手のこぎりで中間パ
ネルの面に対し横方向に切断して本発明のパネル製品を
形成する。

積層体が形成される高さが本発明のパネル製品の幅を決
定する。

本発明の実施例を以下に説明する。

実施例１ 中間パネルは、木材薄片からなる芯層と、木繊維がなる
上下層を圧管してつくられた。木材薄片は、厚さが０６
６■〜０，７■の範囲で、中央部の長さが６２ｎ＋ａ＋
、幅がさまざまで３１から６０１１ＩＩＩの範囲で中央
部の幅が約１５ａ＋ｎ＋であった。中間パネルは、薄片
中心部が４８０ｋｇ／ｍ３の密度になるまで圧縮された
。このようにしてつくられた中間パネルは、長さ４　ｍ
　ｓ幅２゜５ｍ、厚さ０．６１１１＋ｎであった。つぎ
に、中間パネルは５０ａａ＋幅のストリップになるよう
に、縦に切断せられた（５０ｍＩｌ１幅は中間パネルの
平面で計られた。）。各ストリップは９０度回転させ“
られ、隣り合うストリップの繊維板側どうしが、ユリア
ホルムアルデヒド常温硬化接着剤で接着され、２４時間
で硬化された。このようにして形成されたパネル製品は
、厚さが５０ｍｏ＋であった。

実施例２ 本発明のパネル製品は、下記以外は実施例１に記載され
たようにして形成された。本発明の中間パネルは、パネ
ル平面幅１００ＩＤ１１のストリップに切断せられた結
果、本発明のパネル製品は、厚さ１０Ｃ１ｖであった。

実施例３ 実施例１で記載されたようにして製品パネルが形成され
た。該形成後、製品パネルの一面に、一定パターンで９
０００個／　ｍ　２の穴があけられた。各式は直径５■
で、深さ２５ａｖであった。

第３図は、実施例工ないし実施例３における３つの製品
パネルの周波数に対する吸音係数を表わす。ヘルムホル
ツ共鳴器なしで５０ｍｍ厚と１００ＩｌｌＩ１１厚の製
品パネルの場合、吸音係数は、１２５Ｈｚで０．３から
５ＫＨｚで０．７まで単調に増える。ヘルムホルツ共鳴
器付きで実施例３の５０ｒａＩｌｌ厚の製品の場合、重
要な周波数範囲にわたって１００％の吸音率を達成して
いる。

この周波数範囲は、穴の深さ・直径やヘルムホルツ共鳴
器の間隔を変えることで、調節できる。

３枚の板に関する周波数に対する減音指数を表わす第４
図には、実施例工ないし実施例３で記載された３枚の板
の音の透過特性が表わされている。

実施例１の５０ｍｍ厚板と実施例２の１００ｍａ＋厚板
の透過率は、それぞれ２７ｄＢと３９ｄＢで、（減音指
数）下降限一致周波数はそれぞれの２５０Ｈｚと２００
Ｈｚである。

（減音指数）下降限一致周波数は、製品パネルの弾性係
数、密度、厚さによる。板の質、厚さ、そして１ｍあた
りの繊維板リブ数を変えることによって、１００■厚板
の（減音指数）下降限一致周波数を１００Ｈｚ又はそれ
以下に減らすことができ、それは音の透過係数のかなり
な増加をもたらす。本発明のパネル製品の利点の一つは
、どのような適用のもとでも最適な音の透過特性を持つ
ようにデザインすることができることである。

同様に、良好な吸音が最も重要な場合、製品パネルは、
最大吸音用にデザインすることができる。

下記の表１は、高密度繊維板リブを備えた本発明のパネ
ル製品の構造特性を、６００１１１間隔で立てられた従
来の垂直本壁組立て間柱と比較したものである。間柱の
３本の異ったサイズに匹敵する剛性と強度をもつのに要
求されるパネルの厚みが示されている。

その厚み寸法以外、パネル製品は上記実施例で記載され
たようにしてつくられた。

表　　１ 以上は、本発明の好ましい形態を含んだ本発明を述べた
ものである。当業者にとって明白な変更や変形は本発明
範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図は第１図
のＡ部分の拡大詳細斜視図、第３図は種々の形態の本発
明のパネル製品に関する周波数に対する吸音係数のグラ
フである。 第４図は種々の形態の本発明のパネル製品に関する周波
数に対する音伝達減少指数のグラフである。 （１）・・・低密度領域、（２）・・・高密度領域（リ
ブ）以上 特許出願人　　テレンス・ダグラス・ロマックス同　　
　　ルドルフ・ニドワード・ブッカー手本売谷ＩＹ正密
　（方テ０ 平成　１年　３月　１日 １　事件の表示 昭和６３年特ｙ「願第２５３６１０号 ２、発明の名称 吸音パネル製品およびその製造法 ３　補正をする４者 事件との関係　　特許出願人 氏名　テレンス・ダグラス働ロマツクス外１名 ４代理人 ５　補正命令の日付 昭和６４年１月６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮結合されたリグノセルロース材の小片からなり
   、これらの小片は、隣接する小片間の多数の吸音空隙が
   少なくとも一つの主な面からパネル内にのびるように、
   少なくとも過半数の小片がパネル製品の主な面に配向さ
   れる密度まで小片が圧縮されるような大きさおよび形を
   している吸音パネル製品。 ２、多数の吸音空隙からなるパネル製品の領域は、一定
   の間隔をおいてパネルを縦にのびる高密度の領域によっ
   て分断されている請求項１記載の吸音パネル製品。 ３、高密度領域も圧縮されたリグノセルロース材からな
   る請求項２記載の吸音パネル製品。 ４、高密度領域は圧縮された繊維からなり、その繊維の
   平均サイズが、高密度領域間の低密度領域を構成してい
   る小片の平均サイズより小さい請求項３記載の吸音パネ
   ル製品。 ５、パネル製品の同じ面上の小片の大きさが異なる請求
   項１から４までのいずれかに記載の吸音パネル製品。 ６、小片が、ほぼ薄片の形である請求項５記載の吸音パ
   ネル製品。 ７、小片ないし薄片は、その大多数の小片ないし薄片が
   高密度領域の縦方向とほぼ平行にのびるように配向され
   ている請求項５または６記載の吸音パネル製品。 ８、小片が、３５０〜６００ｋｇ／ｍ＾３の密度範囲で
   圧縮されている請求項１ないし７のいずれかに記載の吸
   音パネル製品。 ９、小片が、長さ範囲２〜１０ｍｍ、厚さ範囲０．３〜
   ４ｍｍ、幅範囲２〜２０ｍｍである請求項１から８まで
   のいずれかに記載の吸音パネル製品。 １０、リグノセルロース材が木である請求項１から９ま
   でのいずれかに記載の吸音パネル製品。 １１、主な面からパネル内に一定の間隔をおいてのびる
   小さい減音空隙のパターンを含んでいる請求項１から１
   ０までのいずれかに記載の吸音パネル製品。 １２、別の構造骨組なしに内部間仕切壁として用いるこ
   とができるほどそのパネル強度が十分である請求項２か
   ら１１までのいずれかに記載の吸音パネル製品。 １３、壁または壁パネルが、厚さ範囲５０〜２００ｍｍ
   である請求項１から１２までのいずれかに記載の吸音パ
   ネル製品。 １４、天井または天井パネルは、厚さ範囲２０〜５０ｍ
   ｍである請求項１から１３までのいずれかに記載の吸音
   パネル製品。 １５、使用時露出するパネル表面が繊維材料でおおわれ
   ている請求項１３または１４記載の吸音パネル製品。 １６、加熱および／または加圧下でバインダーとともに
   圧縮されたリグノセルロース材の小片からなるパネルを
   形成し、これらの小片が、隣接する小片間の多数の吸音
   空隙が少なくとも一つの主な面からパネル内にのびるよ
   うに、少なくとも大多数の小片がパネル製品の主な面に
   配向される密度まで小片が圧縮されるような大きさおよ
   び形をしている、吸音パネル製品の製造法。 １７、パネル製品は、そのパネル中一定間隔をおいて縦
   にのびる高密度領域で形成される請求項１６記載の吸音
   パネル製品の製造法。 １８、まず、圧縮小片からなる低密度芯部と芯部両側の
   高密度層から構成されたほぼ長方形のストリップを形成
   し、つぎに、隣接するストリップの高密度層を背中合わ
   せにして多数のストリップを接着することにより、パネ
   ル製品を形成し、これによりストリップの芯部はパネル
   製品の低密度領域となりかつストリップの隣接する高密
   度層はパネル製品の高密度層を形成する請求項１６記載
   の吸音パネル製品の製造法。 １９、まず、低密度芯部と各主な面にある高密度層から
   なる中間パネルを形成し、つぎに、中間パネルの主な面
   を横に切断してストリップを形成する請求項１８に記載
   の吸音パネル製品の製造法。 ２０、圧縮小片よりなる低密度芯部と各主な面にある高
   密度層とで構成された多数の中間パネルの形成と、隣接
   する中間パネルの高密度層を背中合わせに数枚積み重ね
   ての接着と、積み重ねの主な面を横に切断して複数のパ
   ネル製品を形成することとからなる請求項１７記載の吸
   音パネル製品の製造法。 ２１、低密度領域の密度が、３５０〜６００ｋｇ／ｍ＾
   ３の範囲である請求項１７から２０までのいずれかに記
   載の吸音パネル製品の製造法。 ２２、小片が木薄片からなり、高密度領域が木繊維から
   なる請求項１７から２１までのいずれかに記載の吸音パ
   ネル製品の製造法。 ２３、小片が長さ範囲２〜１０ｍｍ、厚さ範囲０．３〜
   ４ｍｍ、幅範囲２〜２０ｍｍである請求項１４から２２
   までのいずれかに記載の吸音パネル製品の製造法。