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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022182264
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】吸音パネル、及び、その製造方法
(51)【国際特許分類】
   G10K 11/168 20060101AFI20221201BHJP
   G10K 11/16 20060101ALI20221201BHJP
   E04B 1/90 20060101ALI20221201BHJP
   E04F 13/08 20060101ALI20221201BHJP
   D04H 13/00 20060101ALI20221201BHJP
【FI】
G10K11/168
G10K11/16 120
E04B1/90 H
E04F13/08 A
D04H13/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021089732
(22)【出願日】2021-05-28
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用申請有り 令和2年8月19日にアマゾンジャパン合同会社に商品情報送信
(71)【出願人】
【識別番号】000251060
【氏名又は名称】林テレンプ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100096703
【弁理士】
【氏名又は名称】横井 俊之
(74)【代理人】
【識別番号】100124958
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 建志
(72)【発明者】
【氏名】田島 新
(72)【発明者】
【氏名】藤田 将之
【テーマコード(参考)】
2E001
2E110
4L047
5D061
【Fターム(参考)】
2E001DF04
2E001FA06
2E001HA31
2E001HC11
2E001HD11
2E001HE05
2E110AA33
2E110AB04
2E110AB23
2E110DA12
2E110DC32
2E110EA06
2E110GA03W
2E110GA03Z
2E110GA32W
2E110GA42W
2E110GA42X
2E110GB11X
2E110GB32X
2E110GB42W
2E110GB42X
2E110GB43W
2E110GB43X
2E110GB47W
2E110GB47X
2E110GB52W
2E110GB62W
2E110GB62X
4L047CB03
4L047CC07
4L047CC09
5D061AA03
5D061AA06
5D061AA07
5D061AA22
5D061AA23
5D061BB21
5D061DD11
(57)【要約】
【課題】室内の壁面に取り付けられる繊維質の吸音パネルを軽量化させる。
【解決手段】室内90の壁面W1に取り付けられる成形された吸音パネル1は、通気性を有し室内90に面する意匠層10、及び、通気性を有し意匠層10と壁面W1との間において意匠層10と接合されている吸音層20を含む。吸音層20は、該吸音層20における厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する。吸音層20は、該吸音層20における厚さ方向D3へウェブM1が繰り返し折り返された波形状の繊維構造21を有していてもよい。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
室内の壁面に取り付けられる成形された吸音パネルであって、
通気性を有し、前記室内に面する意匠層と、
通気性を有し、前記意匠層と前記壁面との間において前記意匠層と接合されている吸音層と、を含み、
前記吸音層は、該吸音層における厚さ方向へ繊維が配向した繊維構造を有する、吸音パネル。
【請求項2】
室内の壁面に取り付けられる成形された吸音パネルであって、
通気性を有し、前記室内に面する意匠層と、
通気性を有し、前記意匠層と前記壁面との間において前記意匠層と接合されている吸音層と、を含み、
前記吸音層は、該吸音層における厚さ方向へウェブが繰り返し折り返された波形状の繊維構造を有する、吸音パネル。
【請求項3】
前記吸音層のうち前記厚さ方向と交差する方向における端部を除く部位を、前記厚さ方向における中間位置から前記意匠層側にある第一の部位と前記壁面側にある第二の部位とに分けたとき、前記第一の部位は前記第二の部位よりも密度が高い、請求項1又は請求項2に記載の吸音パネル。
【請求項4】
前記吸音層は、前記繊維構造を有する繊維構造層が複数、前記厚さ方向へ重ねられた構造を有する、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の吸音パネル。
【請求項5】
前記意匠層は、前記吸音層において前記厚さ方向と交差する方向における端部の少なくとも一部を覆っている、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の吸音パネル。
【請求項6】
つかみ幅25.4mmにおいて試験片の伸び率が130%である時の前記試験片の引張荷重を引張強さとして、
前記意匠層の引張強さが22.00N/25.4mm以下である、請求項5に記載の吸音パネル。
【請求項7】
前記壁面に向かって見たときに、前記吸音パネルにおいて前記壁面側の面とは反対側の面は、前記壁面側の面の範囲内にあり、前記壁面側の面よりも狭い、請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の吸音パネル。
【請求項8】
室内の壁面に取り付けられる吸音パネルであって、通気性を有し前記室内に面する意匠層と、通気性を有し前記意匠層と前記壁面との間において前記意匠層と接合されている吸音層と、を含む吸音パネルの製造方法であって、
前記意匠層となる意匠材と、熱可塑性バインダーを含む繊維構造体であって該繊維構造体の厚さ方向へ繊維が配向した繊維構造を有する繊維構造体と、を含む積層材料をプレス成形型にセットするセット工程と、
前記積層材料における前記意匠材側の面の温度が前記積層材料における前記意匠材側の面とは反対側の面の温度よりも高い状態で前記積層材料をプレス成形することにより、前記繊維構造体から形成される前記吸音層のうち該吸音層の厚さ方向と交差する方向における端部を除く部位を前記厚さ方向における中間位置から前記意匠層側にある第一の部位と前記壁面側にある第二の部位とに分けたときに前記第一の部位が前記第二の部位よりも密度が高くなるように前記吸音パネルを形成するプレス成形工程と、を含む、吸音パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、室内の壁面に取り付けられる繊維性の吸音パネル、及び、その製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
オフィスや住宅等の室内では、音の反響を抑制することが望ましい場合がある。例えば、オンライン会議やテレワークの際、マイクが反響音を拾うと会話が聞き取りづらくなるため、室内の壁面による音の反射を抑制することが望まれる。
特許文献1には、正面視で正六角形状の吸音材ピースを複数、壁面に貼り付けることが示されている。吸音材ピースは、ポリエステル繊維からなる不織集積体を芯材とし、その表面にポリエステル織布からなる表面材がホットメルト法によって積層され、裏面にアクリル系粘着材層が積層されている。不織集積体の繊維は、ランダムに配向している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-28143号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
吸音性能を向上させるためには不織集積体である芯材を厚くする必要がある一方、芯材を厚くすると吸音材ピースが重くなって壁面から剥がれてしまう。その結果、吸音材ピースを壁面に固定するためにビスやプレート等の固定部材が必要となる。
【0005】
本発明は、室内の壁面に取り付けられる繊維質の吸音パネルを軽量化させる技術を開示するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の吸音パネルは、室内の壁面に取り付けられる成形された吸音パネルであって、
通気性を有し、前記室内に面する意匠層と、
通気性を有し、前記意匠層と前記壁面との間において前記意匠層と接合されている吸音層と、を含み、
前記吸音層は、該吸音層における厚さ方向へ繊維が配向した繊維構造を有する、態様を有する。
【0007】
また、本発明の吸音パネルの製造方法は、室内の壁面に取り付けられる吸音パネルであって、通気性を有し前記室内に面する意匠層と、通気性を有し前記意匠層と前記壁面との間において前記意匠層と接合されている吸音層と、を含む吸音パネルの製造方法であって、
前記意匠層となる意匠材と、熱可塑性バインダーを含む繊維構造体であって該繊維構造体の厚さ方向へ繊維が配向した繊維構造を有する繊維構造体と、を含む積層材料をプレス成形型にセットするセット工程と、
前記積層材料における前記意匠材側の面の温度が前記積層材料における前記意匠材側の面とは反対側の面の温度よりも高い状態で前記積層材料をプレス成形することにより、前記繊維構造体から形成される前記吸音層のうち該吸音層の厚さ方向と交差する方向における端部を除く部位を前記厚さ方向における中間位置から前記意匠層側にある第一の部位と前記壁面側にある第二の部位とに分けたときに前記第一の部位が前記第二の部位よりも密度が高くなるように前記吸音パネルを形成するプレス成形工程と、を含む、態様を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、室内の壁面に取り付けられる繊維質の吸音パネルを軽量化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】壁面に吸音パネルが取り付けられた室内の例を模式的に示す斜視図。
図2】吸音パネルを図1のA1-A1の位置で切断したときの断面の例を模式的に示す図。
図3】繊維構造体の要部を例示する側面図。
図4図4Aは繊維構造体の要部を例示する斜視図、図4Bは折り返し部分が切除された繊維構造体の要部を例示する斜視図。
図5】表面に凹凸形状を有する吸音パネルの例を模式的に示す正面図。
図6】吸音パネルを図1のA1-A1に相当する位置で切断したときの断面の別の例を模式的に示す図。
図7】吸音パネルの製造方法の例を模式的に示す図。
図8】垂直入射吸音率の測定結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
【0011】
(1)本発明に含まれる技術の概要:
まず、図1~8に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
また、本願において、数値範囲「Min~Max」は、最小値Min以上、且つ、最大値Max以下を意味する。
【0012】
[態様1]
図1,2に例示するように、本技術の一態様に係る吸音パネル1は、室内90の壁面W1に取り付けられる成形された吸音パネル1であって、意匠層10と吸音層20を含んでいる。前記意匠層10は、通気性を有し、前記室内90に面している。前記吸音層20は、通気性を有し、前記意匠層10と前記壁面W1との間において前記意匠層10と接合されている。当該吸音層20は、該吸音層20における厚さ方向D3へ繊維64(図3参照)が配向した繊維構造21を有する。
【0013】
室内90から吸音パネル1に向かう音波は、通気性の意匠層10を通り抜けて通気性の吸音層20に入って減衰する。これにより、室内90の壁面W1による音の反射が抑制される。吸音層20の繊維構造21は、吸音層20における厚さ方向D3へ繊維64が配向しているので、吸音層20の密度が低くなっても厚さ方向D3における剛性を維持することができ、吸音層20の軽量化と厚み確保を両立させることができる。従って、上記態様1は、室内の壁面に取り付けられる繊維質の吸音パネルを軽量化させることが可能となる。吸音パネルが軽量であると、例えば、吸音パネルの裏面に磁石を設けておくことにより、強磁性を示す壁面に対して吸音パネルを容易に取り付けることができ、壁面から吸音パネルを容易に取り外すことができる。この場合、吸音パネルを壁面に取り付けるための固定部材(ビスやプレート等)が不要となる。
【0014】
ここで、意匠層が通気性を有することは、意匠層において一面側から他面側へ空気が流通可能であることを意味する。吸音層が通気性を有することは、吸音層において一面側から他面側へ空気が流通可能であることを意味する。
繊維構造の繊維が吸音層の厚さ方向へ配向されていることは、繊維の配列方向が吸音層の厚さ方向へ比較的揃っていることを意味し、繊維を厚さ方向へ配向させるための折り返し部分を有することを含む。繊維構造を構成する繊維は屈曲していることがあるので、吸音層の繊維の配列方向は、吸音層の表面及び裏面に直交する方向からずれていることがある。繊維構造の繊維が厚さ方向へ配向されていることは、真っ直ぐな繊維が厚さ方向へ平行に並んでいることを意味する訳ではない。
以上より、厚さ方向へ繊維が配向した繊維構造は、厚さ方向へウェブが繰り返し折り返された波形状の繊維構造、該波形状の繊維構造の折り返し部分を切除した繊維構造、波形状の繊維構造を厚さ方向の途中で二分割して得られる繊維構造、等が含まれる。
繊維構造を構成する繊維は、一種類の繊維でもよいし、主繊維と接着性繊維の組合せ等、二種類以上の繊維の組合せでもよい。
吸音層は、2以上の層で構成されてもよい。意匠層も、2以上の層で構成されてもよい。
吸音パネルは、吸音層の裏面に貼り付けられた磁石といった壁面への取付手段等、意匠層及び吸音層以外の要素を含んでいてもよい。
尚、上述した付言は、以下の態様においても適用される。
【0015】
[態様2]
また、本技術の別の態様に係る吸音パネル1の吸音層20は、該吸音層20における厚さ方向D3へウェブM1が繰り返し折り返された波形状の繊維構造21(図3,4A参照)を有する。この場合、吸音層20の繊維構造21は、吸音層20における厚さ方向D3へウェブM1が繰り返し折り返された波形状であるので、吸音層20の密度が低くなっても厚さ方向D3における剛性を維持することができ、吸音層20の軽量化と厚み確保を両立させることができる。従って、上記態様2も、室内の壁面に取り付けられる繊維質の吸音パネルを軽量化させることが可能となる。
【0016】
[態様3]
図2に例示するように、前記吸音層20のうち前記厚さ方向D3と交差する方向(例えば裏面20bに沿った方向D4)における端部23を除く部位24を、前記厚さ方向D3における中間位置P1から前記意匠層10側にある第一の部位25と前記壁面W1側にある第二の部位26とに分けたとき、前記第一の部位25は前記第二の部位26よりも密度が高くてもよい。この場合、吸音層20において、意匠層10側の第一の部位25は壁面W1側の第二の部位26よりも通気抵抗が高くなり、壁面W1側の第二の部位26が空洞に対応する共鳴器型吸音構造が吸音パネル1に実現される。従って、本態様は、より高い吸音性を有する吸音パネルを提供することができる。
ここで、本願における「第一」、「第二」、…は、類似点を有する複数の構成要素に含まれる各構成要素を識別するための用語であり、順番を意味しない。この付言は、以下の態様においても適用される。
【0017】
[態様4]
図2等に例示するように、前記吸音層20は、前記繊維構造21を有する繊維構造層30が複数、前記厚さ方向D3へ重ねられた構造(例えば積層構造22)を有していてもよい。この態様は、吸音層20を厚くすることができるので、より良好な吸音性を有する吸音パネルを提供することができる。
【0018】
[態様5]
図2等に例示するように、前記意匠層10は、前記吸音層20において前記厚さ方向D3と交差する方向(D4)における端部23の少なくとも一部を覆っていてもよい。この態様は、吸音層20の端部23の少なくとも一部が意匠層10で隠されるので、より良好な見た目を有する吸音パネルを提供することができる。
尚、意匠層10が吸音層20の端部23の全部を覆っていると吸音パネル1の見た目がさらに良好になるものの、意匠層10は吸音層20の端部23の一部を覆っていてもよい。この場合も、より良好な見た目を有する吸音パネルを提供することができる。
【0019】
[態様6]
つかみ幅25.4mmにおいて試験片の伸び率が130%である時の前記試験片の引張荷重を引張強さとして、前記意匠層10の引張強さは22.00N/25.4mm以下でもよい。この態様は、吸音パネル1の端部1cの角周辺が意匠層10で収縮することが抑制されるので、吸音パネルの端部の角が出ずに丸く潰れることを抑制することができる。
【0020】
[態様7]
図5等に例示するように、前記壁面W1に向かって見たときに、前記吸音パネル1において前記壁面W1側の面(例えば裏面1b)とは反対側の面(例えば表面1a)は、前記壁面W1側の面(1b)の範囲内にあって、前記壁面W1側の面(1b)よりも狭くてもよい。この態様は、吸音パネル1において厚さ方向D3と交差する方向(D4)における端部1cからも音波が吸音パネル1に入射するので、より高い吸音性を有する吸音パネルを提供することができる。
【0021】
[態様8]
ところで、図7に例示するように、本技術の一態様に係る吸音パネル1の製造方法は、室内90の壁面W1に取り付けられる吸音パネル1であって、通気性を有し前記室内90に面する意匠層10と、通気性を有し前記意匠層10と前記壁面W1との間において前記意匠層10と接合されている吸音層20と、を含む吸音パネル1の製造方法であって、以下の工程(A),(B)を含んでいる。
(A)前記意匠層10となる意匠材55と、熱可塑性バインダー(例えば接着性繊維66)を含む繊維構造体60であって該繊維構造体60の厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する繊維構造体60と、を含む積層材料50をプレス成形型210にセットするセット工程ST1。
(B)前記積層材料50における前記意匠材55側の面50aの温度が前記積層材料50における前記意匠材55側の面50aとは反対側の面(例えば繊維構造体60側の面50b)の温度よりも高い状態で前記積層材料50をプレス成形することにより、前記繊維構造体60から形成される前記吸音層20のうち該吸音層20の厚さ方向D3における端部23を除く部位24を前記厚さ方向D3における中間位置P1から前記意匠層10側にある第一の部位25と前記壁面W1側にある第二の部位26とに分けたときに前記第一の部位25が前記第二の部位26よりも密度が高くなるように前記吸音パネル1を形成するプレス成形工程ST2。
【0022】
上記態様8では、プレス成形時に繊維構造体60において比較的温度が高い意匠材55側の部位は比較的温度が低い反対側の部位よりも圧縮されることにより密度が高くなる。これにより、吸音層20において、意匠層10側の第一の部位25は壁面W1側の第二の部位26よりも密度が高くなって通気抵抗が高くなり、壁面W1側の第二の部位26が空洞に対応する共鳴器型吸音構造が吸音パネル1に実現される。従って、本態様は、軽量で良好な吸音性を有する繊維質の吸音パネルの製造方法を提供することができる。
【0023】
(2)吸音パネルの具体例:
図1は、壁面W1に繊維質の吸音パネル1が取り付けられた室内90を模式的に例示している。図2は、吸音パネル1を図1のA1-A1の位置で切断したときの断面を模式的に例示している。図2において二点鎖線で囲んだ部分には、吸音パネル1の断面の要部を拡大した図が示されている。
室内90の対象は、オフィスの会議室といったオフィス内の部屋でもよいし、住宅の応接間といった住宅内の部屋でもよい。図1に示す壁面W1は鉛直面であるが、本技術を適用可能な壁面は鉛直面からずれていてもよい。図1に示す壁面W1には、複数の吸音パネル1が取り外し可能に取り付けられている。図1に示す各吸音パネル1の見た目は、略正方形(略平行四辺形)である。各吸音パネル1の見た目が略平行四辺形である場合、複数の吸音パネル1を隙間無く壁面W1に取り付け易い。
【0024】
各吸音パネル1は、吸音機能を発揮する吸音層20、及び、室内90に面する意匠層10を含んでいる。吸音層20及び意匠層10は、図7に例示するように、吸音層20となる繊維構造体60と、意匠層10となる意匠材55と、を一緒にプレス成形することにより形成される。吸音層20の表面20aは、意匠層10の裏面10bに接合されている。従って、吸音層20は、意匠層10と壁面W1との間において意匠層10と接合されている。尚、吸音層20の表面20aは、吸音層20において裏面20bとは反対側の面を意味し、裏面20bから離隔して裏面20bと概ね並行する面を意味する。ただし、図5に例示するように、意匠層10の凹凸形状11に応じて吸音層20の表面20aが凹凸を有することがある。表面20aが裏面20bから離隔しているので、吸音層20において裏面20bに沿った方向D4における端部23は、表面20aでなく、表面20aと裏面20bとの間にある部位を意味する。尚、裏面20bに沿った方向D4は、吸音層20の厚さ方向D3と交差する方向の例である。意匠層10は、吸音層20において少なくとも表面20aを覆っていることにより、吸音パネル1に良好な見た目を付与する。また、意匠層10は、一面側から他面側へ空気を流通させる通気性を有している。これにより、室内90からの音波が意匠層10を通り抜けて吸音層20に入って減衰し、室内90の壁面W1による音の反射が抑制される。
吸音パネル1の裏面1bには、当該吸音パネル1を壁面W1に取り付けるための取付手段が設けられてもよい。図1,2に示す吸音層20の裏面20bには、前記取付手段の例として複数の磁石40が接合されている。成形された吸音パネル1には、吸音層20と意匠層10を含む成形品に磁石40等の部材が後貼りされたものも含まれる。
【0025】
吸音層20は、図3等に例示するように厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する繊維構造体60から形成され、一面側から他面側へ空気を流通させる通気性を有し、軽量であり、高い吸音性を有する。図3,4Aに示す繊維構造体60は、厚さ方向D3へ繰り返しウェブM1が折り返されて積層された波形状の繊維構造21を有している。従って、図3,4Aに示す繊維構造体60から形成される吸音層20は、該吸音層20における厚さ方向D3へウェブM1が繰り返し折り返された波形状の繊維構造21を有する。ここで、吸音層20における厚さ方向D3は吸音層20の裏面20bと直交する方向とし、繊維構造体60における厚さ方向D3は繊維構造体60における表面60a及び裏面60bと直交する方向とする。吸音層20における厚さ方向D3へウェブM1が折り返されるとは、折り返されたウェブM1が比較的厚さ方向D3へ向いていることを意味し、折り返されたウェブM1が裏面20bと直交する方向からずれていることがある。
また、上記波形状の繊維構造21を有する吸音層20は、該吸音層20における厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有するともいえる。繊維構造21において繊維64が厚さ方向D3へ配向しているので、吸音層20の密度が低くなっても厚さ方向D3における剛性が維持される。
【0026】
吸音層20は、1枚の繊維構造体60から形成されてもよいが、低密度で厚みを増すために厚さ方向D3へ複数重ねられた繊維構造体60から形成されてもよい。図2に示す吸音層20は、繊維構造21を有する繊維構造層30が複数、厚さ方向D3へ重ねられた積層構造22を有している。図2において、複数の繊維構造層30は、意匠層10に接合された表面20aを有する第一の繊維構造層31、及び、壁面W1に対向する裏面20bを有する第二の繊維構造層32を含んでいる。第一の繊維構造層31と第二の繊維構造層32とは、互いに接合されている。むろん、吸音層20は、3以上の繊維構造層30が厚さ方向D3へ重ねられた積層構造を有していてもよい。
【0027】
吸音層20の目付は、300~3000g/m2が好ましく、500~2400g/m2がより好ましく、600~2000g/m2がさらに好ましい。吸音層20の厚さは、10~60mmが好ましく、20~50mmがより好ましい。吸音層20の密度は、0.01~0.30g/cm3の範囲が好ましく、0.02~0.16g/cm3の範囲がより好ましい。吸音層20の繊維構造21において繊維64が厚さ方向D3へ配向しているので、吸音層20は低密度でも吸音パネル1に良好な剛性を付与し、吸音パネル1が軽量化される。
【0028】
吸音層20を形成するための繊維構造体60において、ウェブM1の折返し前の厚さは、例えば、5~10mm程度等、繊維構造体60の厚さの3~30%程度とすることができる。また、ウェブM1の折返し数(折り返した山の数)は例えば1~10回/20mm程度とすることができ、単位長さ当たりの折返し数が少ないほど低密度で成形しやすい一方、単位長さ当たりの折返し数を多くすると剛性が高まる。尚、ウェブM1の折返し数を山の数で定義しているので、ウェブM1の単位長さ当たりの枚数は折返し数の2倍になる。
【0029】
連続したウェブを繰り返し波形に折り返して積層した繊維構造体を製造する装置としては、ストルート(STRUTO)法など公知の製法を適用した各種の繊維構造体製造装置から適宜選択することができる。
上記繊維構造体製造装置としては、例えば、特表2008-538130号公報に記載のテキスタイルラップ装置や、歯車によって連続したウェブを繰り返し波形に折り返す装置が知られている。
【0030】
繊維構造体60は、各ひだM2の折り返し面が繊維構造体60の幅方向D2及び厚さ方向D3を通る面に合わせられ、繊維64が折り返し部分67を除いて厚さ方向D3へ配向している。図3に示す繊維構造体60の繊維64は、主繊維65と接着性繊維66を含む。接着性繊維66は、熱可塑性バインダーの例である。接着性繊維66の少なくとも一部は、溶融され、波形に配向した主繊維65同士を接着している。折り返し部分67が集合した表面60a及び裏面60bは、ひだM2(ウェブM1)の積層方向D1に沿って形成されている。ここで、繊維構造体60の幅方向はウェブM1の幅方向でもあり、ウェブの積層方向D1と、ウェブの幅方向D2と、繊維構造体の厚さ方向D3とは、互いに直交する。ここで、繊維64が厚さ方向D3へ配向していることは、繊維64の配列方向が表面60a及び裏面60bに対して直交する方向へ比較的揃っていることを意味し、繊維の折り返し部分67を有することを含む。
【0031】
繊維構造体60を形成するための繊維64には、合成樹脂(エラストマーを含む)の繊維、合成樹脂に添加剤を添加した繊維、植物繊維、無機繊維、反毛繊維、これらの繊維のうち少なくとも一部の組合せ、等を用いることができ、芯鞘構造やサイドバイサイド構造といったコンジュゲート構造の繊維も用いることができる。
【0032】
主繊維65には、熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)の繊維、熱可塑性樹脂に添加剤を添加した繊維、植物繊維、無機繊維、リサイクルされた反毛繊維、これらの繊維のうち少なくとも一部の組合せ、等を用いることができ、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維といったポリエステル系繊維、ポリプロピレン(PP)繊維といったポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、レーヨン繊維、ガラス繊維、衣料反毛繊維、再生綿繊維、さらに添加剤を添加した材質の繊維、これらの繊維のうち少なくとも一部の組合せ、等を用いることができる。主繊維の繊維径は例えば5~60μm程度とすることができ、主繊維の太さは例えば10~15デシテックス程度とすることができ、主繊維の繊維長は例えば10~100mm程度とすることができる。主繊維が熱可塑性繊維である場合、この熱可塑性繊維の融点は、例えば180~260℃程度の高融点とすることができる。
【0033】
接着性繊維66には、熱可塑性樹脂の繊維、熱可塑性樹脂に添加剤を添加した繊維、これらの繊維の組合せ、等を用いることができ、PET繊維といったポリエステル系繊維、PP繊維やポリエチレン(PE)繊維といったポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、さらに添加剤を添加した材質の繊維、これらの繊維のうち少なくとも一部の組合せ、等を用いることができる。主繊維が熱可塑性繊維である場合、接着性繊維には主繊維よりも低い融点を持つ熱可塑性の繊維を用いるのが好ましい。例えば、接着性繊維に主繊維と相溶性のある繊維を用いると、主繊維と接着性繊維との接着性が良好になり、吸音層20に十分な形状保持性を付与することができる。接着性繊維の融点は、例えば100~220℃程度(好ましくは120℃程度以下)とすることができる。
また、繊維64は、主繊維65に使用可能な成分の芯部と接着性繊維66に使用可能な成分の鞘部とを含む芯鞘構造といったコンジュゲート構造を有していてもよい。コンジュゲート構造を有する繊維64において接着性繊維66に使用可能な成分の部分が表面に現れていると、当該部分が熱可塑性バインダーとして機能する。
【0034】
接着性繊維66の繊維径は例えば10~45μm程度とすることができ、接着性繊維66の太さは例えば2~4デシテックスとすることができ、接着性繊維66の繊維長は例えば10~100mm程度とすることができる。主繊維65と接着性繊維66の配合比は、主繊維を30~95重量%程度、接着性繊維を5~70重量%程度とすることができる。
尚、接着性繊維の代わりに繊維状でない熱可塑性バインダーを用いて繊維構造体60を形成することも可能である。
【0035】
繊維構造体60の目付は、300~1500g/m2が好ましく、500~1200g/m2がより好ましく、600~1000g/m2がさらに好ましい。繊維構造体60の厚さは、10~50mmが好ましく、20~40mmがより好ましい。繊維構造体60の密度は、0.006~0.15g/cm3が好ましく、0.01~0.08g/cm3がさらに好ましい。
繊維構造体60の圧縮強度を実測したところ、密度が0.01~0.15g/cm3のときに1.5~40kPaとなり、0.02~0.08g/cm3のときに2~15kPaとなった。この圧縮強度は、島津製作所製の精密万能試験機AG-500Aを使用して25%ひずみ時の圧縮応力を測定して得られる値である。この測定の試験条件は、試験片サイズが50mm×50mm×厚さ20mmであり、圧縮速度が10mm/minであり、圧縮部位が全面、予備圧縮無しである。
【0036】
吸音層20を形成するための繊維構造体60は、厚さ方向D3へ繊維64が配向していればよい。そこで、図4Bに例示するように、図4Aに示す繊維構造体60の表面60a及び裏面60bの折り返し部分67を切除したような繊維構造体61を用いることも可能である。繊維構造体61の概念は、厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する繊維構造体60の概念に含まれる。また、波形状の繊維構造体を厚さ方向の途中で二分割して得られる繊維構造体を繊維構造体60として用いることも可能である。
【0037】
図1,2に示す意匠層10は、繊維構造体60から形成される吸音層20の表面20aを覆っている。繊維構造体60が図3,4Aに示すようにひだM2を有する場合、吸音層20の表面20aにひだM2同士の間の境界線68が現れ、吸音パネル1に意匠層10が無ければ境界線68が目立つ。意匠層10は、境界線68を隠すことにより吸音パネル1の美観を向上させる。また、吸音層20がリサイクルされた反毛繊維を含む場合、吸音パネル1に意匠層10が無ければ反毛繊維が現れる。意匠層10は、反毛繊維を隠すことにより吸音パネル1の美観を向上させる。
吸音パネル1の美観をさらに向上させるため、意匠層10は、着色されてもよい。意匠層10の色は、特に限定されず、ピスタチオグリーン、モカブラウン、ベリーカラー、レッド、グリーン、ブルー、等、様々な色にすることができる。
【0038】
図1,2に示す意匠層10は、吸音層20の表面20aを覆っていることに加えて、吸音層20において裏面20bに沿った方向D4における端部23も覆っている。尚、図1に示すように吸音パネル1の見た目が略四角形である場合、吸音層20において端部23は当該四角形の四辺にそれぞれ存在する。吸音層20の端部23が意匠層10で隠されることにより、吸音パネル1にさらに良好な見た目が付与されている。
尚、吸音層20の端部23には、露出部分が有ってもよい。意匠層10が吸音層20の端部23の一部を覆っていれば、吸音層20の端部23の一部が意匠層10で隠されることにより、吸音パネル1にさらに良好な見た目が付与される。
【0039】
意匠層10を形成するための意匠材55(図7参照)には、通気性を有する意匠層10が形成される材料であればよく、不織布や織物や編物といった繊維質材料、ポリオレフィン樹脂フィルムといった熱可塑性フィルム、等を用いることができる。前記不織布は、短繊維不織布でもよいし、長繊維不織布でもよい。短繊維不織布には、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、等を用いることができる。長繊維不織布には、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、等を用いることができる。繊維質材料を形成するための繊維には、熱可塑性樹脂といった合成樹脂(エラストマーを含む)の繊維、合成樹脂に添加剤を添加した繊維、植物繊維、着色された植物繊維、これらの繊維のうち少なくとも一部の組合せ、等を用いることができ、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維といったポリエステル系繊維、ポリプロピレン(PP)繊維といったポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、レーヨン繊維、木綿、さらに着色剤といった添加剤を添加した材質の繊維、これらの繊維のうち少なくとも一部の組合せ、等を用いることができる。意匠材55としての熱可塑性フィルムには、成形時の加熱により熱可塑性フィルムが溶融して多数の開口が生じる厚さの材料を使用すればよい。
【0040】
意匠層10の目付は、100~500g/m2が好ましく、200~400g/m2がより好ましく、250~350g/m2がさらに好ましい。従って、意匠層10を形成するための意匠材55の目付は、100~500g/m2が好ましく、200~400g/m2がより好ましく、250~350g/m2がさらに好ましい。意匠層10の厚さは、0.3~3mmが好ましく、0.5~2mmがより好ましい。
【0041】
意匠層10が吸音層20の端部23を覆う場合、意匠層10の引張強さが高いと、図2に示すように吸音パネル1において表面1aと端部1cとの間の角部1dに丸み800が生じることがある。尚、端部1cは、吸音パネル1において吸音層20の裏面20bに沿った方向D4における端部である。吸音パネル1の表面1aは、吸音パネル1の裏面1bとは反対側の面を意味し、吸音層20の裏面20bと並行する面を意味する。吸音パネル1の表面1aは、概ね、意匠層10のうち吸音層20の表面20aに接合されている部分の表面である。吸音パネル1の端部1cは、表面1aと裏面1bとの間にある部位を意味し、概ね、意匠層10のうち吸音層20の端部23に接合されている部位である。角部1dに丸み800を有する吸音パネルも本技術に含まれるが、丸み800が少なくなると吸音パネル1の美観が向上する。丸み800を抑制するためには、意匠層10の引張強さを低くすることが好ましい。
【0042】
ここで、引張強さは、幅が100mmで長さが150mmである試験片を長手方向が鉛直に向いた状態で上部把持具と下部把持具とで把持して200mm/分の引張速度で鉛直方向へ引っ張って伸び率130%となった時の引張荷重とする。上下把持部と下部把持部が試験片を把持する部分は、試験片において長手方向と直交する幅方向の中間位置である。上下把持部と下部把持部が試験片を把持する部分の大きさはそれぞれ幅が25.4mm(つかみ幅)で長さが25.4mmであり、上部把持部と下部把持部との初期のつかみ間隔は76.2mmである。従って、引張強さは、上部把持部と下部把持部とのつかみ間隔が99.06mmとなった時点の引張荷重である。尚、測定誤差を考慮して、複数回、例えば5回の試験を行って得られる引張荷重の相加平均を引張強さにすることが好ましい。
【0043】
意匠層10の引張強さは、22.00N/25.4mm以下が好ましい。これにより、繊維構造体60と意匠材55とを一緒にプレス成形した後に吸音パネル1の角部1d周辺が意匠層10で収縮することが抑制され、吸音パネル1の端部1cの角が出ずに丸く潰れることが抑制される。尚、引張強さの下限は、特に限定されないが、例えば2.38N/25.4mm程度とすることができる。
また、引張試験において意匠層10が向きに応じて異なる引張強さを示す場合、引張強さが最も高くなる向きにおいて22.00N/25.4mm以下であることが好ましい。引張強さが最も低くなる向きにおける引張強さは、22.00N/25.4mm未満となり、7.38N/25.4mm以下が好ましい。
【0044】
通気性を有する吸音層20と通気性を有する意匠層10とが接合されている吸音パネル1は、一面側から他面側へ空気を流通させる通気性を有する。尚、通気性があるとは、通気度が0.05cc/cm2/sec以上(より好ましくは1cc/cm2/sec以上、さらに好ましくは3cc/cm2/sec以上)であることを意味する。通気度は、ASTMインターナショナルが発行しているASTM C522-03(2016)(吸音材の通気抵抗の標準試験方法)に規定された通気抵抗測定結果から計算されるcc/cm2/sec単位の数値とする。
【0045】
吸音層20の通気度は、吸音層20の密度が低いほど高くなる傾向があり、吸音層20の密度が高いほど低くなる傾向がある。図2に示すように吸音層20が意匠層10側にある第一の繊維構造層31と壁面W1側にある第二の繊維構造層32とを含む場合、第一の繊維構造層31は第二の繊維構造層32よりも密度が高い方が好ましい。尚、密度及び厚さが同じ繊維構造体60から繊維構造層31,32が形成される場合、第一の繊維構造層31の厚さT1は第二の繊維構造層32の厚さT2よりも薄い方が好ましい。ここで、繊維構造層31,32の厚さT1,T2は、吸音層20のうち端部23を除く部位24における繊維構造層31,32の厚さである。第一の繊維構造層31の密度が第二の繊維構造層32の密度よりも高い場合、第一の繊維構造層31は第二の繊維構造層32よりも通気抵抗が高くなる。これにより、壁面W1側の第二の繊維構造層32が空洞に対応する共鳴器型吸音構造が吸音パネル1に実現され、吸音パネル1の吸音性が高まる。
【0046】
また、吸音層20の密度は、意匠層10に近いほど高くなってもよい。ここで、図2に示すように、吸音層20のうち端部23を除く部位24を厚さ方向D3における中間位置P1から意匠層10側にある第一の部位25と壁面W1側にある第二の部位26とに分けることにする。意匠層10側にある第一の部位25は、壁面W1側にある第二の部位26よりも密度が高い方が好ましい。この場合、吸音層20において、意匠層10側の第一の部位25は、壁面W1側の第二の部位26よりも通気抵抗が高くなる。これにより、壁面W1側の第二の部位26が空洞に対応する共鳴器型吸音構造が吸音パネル1に実現され、吸音パネル1の吸音性が高まる。
【0047】
本具体例の吸音パネル1は、厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する厚い吸音層20が低密度であるので、軽量である。壁面W1が強磁性を示す場合、図1,2に示すように、吸音層20の裏面20bに磁石40を接合しておくことにより、壁面W1に対して吸音パネル1を容易に取り付けることができ、壁面W1から吸音パネル1を容易に取り外すことができる。この場合、吸音パネル1を壁面W1に取り付けるためのビスやプレート等が不要となる。壁面W1が強磁性を示さない場合、壁面W1にスチールプレートといった強磁性体を設けることにより、磁石40による磁力により吸音パネル1を壁面W1に着脱することができる。
磁石40は、例えば、粘着剤を介して吸音層20の裏面20bに接合することができる。また、磁石40は、吸音層20と意匠層10を含む成形品における吸音層20の裏面20bに後貼りされてもよいし、吸音層20と意匠層10の成形と同時に吸音層20の裏面20bに接合されてもよい。
【0048】
吸音パネル1の表面1aは、図2に例示するように平坦面でもよいし、図5に例示するように凹凸形状11を有していてもよい。図5は、表面1aに凹凸形状11を有する吸音パネル1を模式的に例示する正面図である。図5の下部には、吸音パネル1をA2-A2の位置で切断したときの断面が模式的に例示されている。
表面1aの凹凸形状11は、周囲よりも室内90の方へ出ている凸部11a、及び、周囲よりも凹んでいる凹部11bを含んでいる。表面1aに凹凸形状11があることにより、表面1aに陰影が生じ、吸音パネル1の美観が向上する。凹部11bから凸部11aまでの最大高さH1(厚さ方向D3における距離)は、特に限定されないが、5mm程度以上(例えば10mm程度)あると表面1aに陰影が生じ易いので、好ましい。
【0049】
また、吸音パネル1において厚さ方向D3に沿った断面は、壁面W1に近いほど広がっていてもよい。例えば、図2,5に示す吸音パネル1は、壁面W1に向かって見たときに、表面1aが裏面1bの範囲内にあり、表面1aが裏面1bよりも狭い。このことから、吸音パネル1の端部1cは、室内90に向かって開かれているともいえる。表面1aが裏面1bの範囲内にあって裏面1bよりも狭いことにより、吸音パネル1の端部1cからも音波が吸音パネル1に入射し、高い吸音性が発揮される。また、複数並べられた吸音パネル1を壁面W1から取り外す時に端部1cに手をかけることができるので、吸音パネル1を壁面W1から容易に取り外すことができる。
ここで、図2に示すように厚さ方向D3からの端部1cの傾斜角をθとする。傾斜角θは、例えば、30~60°とすることができる。
【0050】
さらに、図6に例示するように、厚さ方向D3から端部1cが傾斜していない吸音パネル2も、軽量であり、高い吸音性を発揮する。図6は、吸音パネル2を図1のA1-A1に相当する位置で切断したときの断面を模式的に例示している。図6に示す吸音パネル2の概念は、吸音層20と意匠層10を含む吸音パネル1の概念に含まれる。
図6に示す吸音パネル2の吸音層20も、厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する繊維構造層30が複数、厚さ方向D3へ重ねられた積層構造22を有している。吸音層20の端部23は、意匠層10で覆われておらず、吸音パネル2の端部1cにおいて露出している。図6に示す吸音層20は、端部23まで略一様な厚みを有する。端部1cに厚い吸音層20が存在する吸音パネル2は、吸音性を発揮する部分の体積が大きいので、高い吸音性を発揮する。尚、複数の吸音パネル2が端部1c同士を接触させて壁面W1に取り付けられると、吸音層20の端部23が隠れるので、美観が向上する。むろん、意匠層10は、吸音層20の端部23の少なくとも一部を覆っていてもよい。
【0051】
(3)吸音パネルの製造方法の具体例:
図7は、図1,2に示す吸音パネル1を製造する方法を模式的に例示している。図5に示す吸音パネル1や図6に示す吸音パネル2も、吸音パネルの形状に合わせたプレス成形型を使用することにより、図7に示す製造方法に従って製造することができる。図7に示す製造方法は、セット工程ST1、及び、該セット工程ST1の後に行われるプレス成形工程ST2を含んでいる。図7に示すプレス成形工程ST2は、プレス工程ST21、該プレス工程ST21の後に行われる冷却工程ST22、及び、該冷却工程ST22の後に行われる裁断工程ST23を含んでいる。
【0052】
図7には、意匠材55と1以上の繊維構造体60を含む積層材料50のプレス成形に好適なプレス成形機200が示されている。プレス成形機200には、プレス成形型210を構成する上型212及び下型214が近接及び離隔可能に設けられている。上型212は、吸音層20の平坦な裏面20bの形状に合わせた型面を対向面に有する金型であり、プレス成形された積層材料50に冷却用の空気を供給するための通気孔213を有している。下型214は、吸音パネル1の表面1aの形状に合わせた型面を対向面に有する金型であり、加熱手段としてのヒーター215を有している。
【0053】
まず、常温の積層材料50をプレス成形型210にセットするセット工程ST1が行われる。図7に示す積層材料50では、意匠材55上に2枚の繊維構造体60が重ねられている。意匠材55は、上述したように意匠層10となる材料(例えばニードルパンチ不織布)であり、通気性を有する。図7に示す例では、吸音層20の端部23を意匠層10で完全に覆うため意匠材55の縁部が繊維構造体60の縁部よりも外側となるように意匠材55を繊維構造体60よりも若干広くしている。むろん、意匠材55の縁部を繊維構造体60の縁部に合わせることも可能である。各繊維構造体60は、繊維構造層30となる材料であり、通気性を有する。図3等に示すように、繊維構造体60は、接着性繊維66を含み、該繊維構造体60の厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有している。図7に示す2枚の繊維構造体60は、同じ密度及び同じ厚さを有する。複数の繊維構造体60を重ねることにより、プレス成形された吸音層20に圧縮の程度が小さい部分が増え、吸音層20の厚みを低密度で増すことができる。積層材料50は、加熱されておらず、意匠材55側の面50aを下型214に向け、意匠材55側の面50aとは反対側の面である繊維構造体60側の面50bを上型212に向けて、互いに離隔している下型214と上型212との間にセットされる。尚、上型が吸音パネル1の表面1aの形状に合わせた型面を有し、下型が吸音層20の裏面20bの形状に合わせた型面を有する場合、積層材料50は図7に示す位置関係とは上下逆にセットされる。
【0054】
セット工程ST1の後、下型214の温度t1が上型212の温度t2よりも高い状態で下型214と上型212とを近接させることにより積層材料50を厚さ方向D3においてプレスするプレス工程ST21が行われる。下型214の温度t1は、繊維構造体60に含まれる接着性繊維66の融点よりも高い温度であり、例えば、110~200℃程度とすることができる。ヒーター215は、上型212の温度t2よりも高い温度t1に下型214を加熱する。上型212の温度t2は、繊維構造体60に含まれる接着性繊維66の融点よりも低い温度が好ましい。従って、上型212には加熱手段が無くてもよい。
以上により、積層材料50において意匠材55側の面50aの温度が繊維構造体60側の面50bの温度よりも高い状態となり、この状態で積層材料50がプレスされる。型212,214の近接が完了してから型212,214の近接状態を保持する時間は、例えば、120~180秒程度とすることができる。型212,214の近接状態が保持されている間、積層材料50の内、下型214に近い部分は熱可塑性バインダーが溶融して厚さ方向D3へ大きく圧縮され、下型214から遠い部分は熱可塑性バインダーが溶融せず圧縮の程度が小さい。
【0055】
型212,214の近接状態が所定時間保持された後、通気孔213から積層材料50に常温の空気を供給する冷却工程ST22が行われる。これにより、積層材料50が冷却され、熱可塑性バインダーが固化し、プレス成形された吸音パネル1の形状が保持される。積層材料50に空気を供給する時間は、例えば、15~60秒程度とすることができる。
上述した工程ST1,ST21,ST22により、意匠材55からプレス成形された意匠層10が形成され、2枚の繊維構造体60の内、意匠層10上にある繊維構造体60からプレス成形された第一の繊維構造層31が形成され、意匠層10から離隔している繊維構造体60からプレス成形された第二の繊維構造層32が形成される。意匠層10と第一の繊維構造層31とは熱可塑性バインダーにより接合され、第一の繊維構造層31と第二の繊維構造層32とは熱可塑性バインダーにより接合されている。
【0056】
ここで、2枚の繊維構造体60の内、比較的温度が高い部分は比較的大きく圧縮され、比較的温度が低い部分は圧縮の程度が比較的低い。従って、吸音層20のうち端部23を除く部位24(図2参照)において、比較的温度が高い繊維構造体60から成形された第一の繊維構造層31の厚さT1は、比較的温度が低い繊維構造体60から成形された第二の繊維構造層32の厚さT2よりも薄くなる。その結果、第一の繊維構造層31は、第二の繊維構造層32よりも密度が高くなり、通気抵抗が高くなる。これにより、壁面W1側の第二の繊維構造層32が空洞に対応する共鳴器型吸音構造が吸音パネル1に実現される。
また、吸音層20のうち端部23を除く部位24において、図2に示す中間位置P1から意匠層10側にある第一の部位25は、中間位置P1から壁面W1側にある第二の部位26よりも密度が高くなり、通気抵抗が高くなる。これにより、壁面W1側の第二の部位26が空洞に対応する共鳴器型吸音構造が吸音パネル1に実現される。
【0057】
冷却工程ST22の後、型212,214を離隔させて裁断前の吸音パネル1を取り出して製品形状に裁断する裁断工程ST23が行われる。これにより、吸音パネル1において余分な端が切除される。吸音パネル1の裁断は、不図示の裁断機で行われてもよい。裁断機には、裁断刃を備える裁断機、ウォータージェットによる裁断を行う裁断機、等を用いることができる。また、吸音パネル1の裁断は、カッターを用いた手裁断等によっても行うことができる。
以上より、意匠材55側の面50aの温度が繊維構造体60側の面50bの温度よりも高い状態で積層材料50をプレス成形することにより吸音層20において第一の部位25が第二の部位26よりも密度が高くなるように吸音パネル1を形成するプレス成形工程ST2が行われる。
【0058】
その後、取付手段として磁石40を吸音パネル1の裏面1bに設ける場合、例えば、粘着剤を介して吸音層20の裏面20bに磁石40を接合する工程が行われる。
【0059】
繊維構造体60が厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する場合、プレス成形された吸音パネル1の吸音層20は厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する。例えば、繊維構造体60が厚さ方向D3へウェブM1が繰り返し折り返された波形状の繊維構造21を有する場合、プレス成形された吸音パネル1の吸音層20は厚さ方向D3へウェブM1が繰り返し折り返された波形状の繊維構造21を有する。繊維構造体60が厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有することにより、プレス成形後に吸音層20が圧縮状態から元に戻る力が強く、厚みを有する吸音層20が形成される。これにより、吸音層20の密度が低くなる一方で吸音性が高まる。
厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を吸音層20が有することにより、吸音層20の密度が低くなっても厚さ方向D3における剛性を維持することができ、吸音層20の軽量化と厚み確保を両立させることができる。従って、本具体例は、室内90の壁面W1に取り付けられる繊維質の吸音パネル1を軽量化させることが可能となる。壁面W1が強磁性を示す場合、吸音パネル1の裏面1bに磁石40を設けておくことにより、強磁性を示す壁面W1に対して吸音パネル1を容易に取り付けることができ、壁面W1から吸音パネル1を容易に取り外すことができる。これにより、吸音パネル1を壁面W1に取り付けるためのビスやプレート等が不要となる。
【0060】
尚、意匠材(例えばニードルパンチ不織布)と繊維構造体とを含む積層材料を熱可塑性バインダーが溶融する温度まで加熱してからプレス成形型に搬送する場合、意匠層の裏面の通気抵抗を高くするための工程が必要となる。この工程では、例えば、意匠材の裏面にPE樹脂層といったバッキング層を形成し、さらにバッキング層に穴あけ加工が行われる。得られる吸音パネルは、バッキング層があるため、その分重くなる。
本具体例では、積層材料50を加熱してから搬送する工程が不要となり、意匠材の裏面にバッキング層を形成して該バッキング層の穴あけ加工を行う工程も不要となり、製造工程が簡素化される。得られる吸音パネル1は、バッキング層が無い分、軽量である。そのうえ、吸音層20において、意匠層10側の第一の部位25の通気抵抗が高くなることにより壁面W1側の第二の部位26が空洞に対応する共鳴器型吸音構造が吸音パネル1に実現される。従って、本具体例は、軽量で良好な吸音性を有する繊維質の吸音パネル1を製造することが可能となる。
【0061】
また、積層材料50に複数の繊維構造体60を使用することにより、プレス成形後の吸音層20の密度差を大きくすることができる。吸音層20の低密度部分が厚くなることにより、軽量でさらに良好な吸音性を有する繊維質の吸音パネル1が得られる。
【0062】
(4)変形例:
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、吸音パネルの見た目は、略四角形に限定されず、略三角形、略六角形、略円形、等、様々な形状にすることができる。
吸音層は、厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を主体としながら、繊維の配向が厚さ方向D3とは異なる繊維構造、例えば、繊維がランダムに配向した繊維構造を含んでいてもよい。
【0063】
(5)実施例:
以下、実施例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は以下の例により限定されるものではない。
【0064】
[実施例サンプルの作製]
意匠材55には、低融点PET繊維を30重量%含むPET繊維製のニードルパンチ不織布(目付300g/m2)を使用した。繊維構造体60には、主繊維65としてPET繊維と反毛繊維を含み接着性繊維66として低融点PET繊維を30重量%含むウェブM1が厚さ方向D3へ繰り返し折り返された波形状の繊維構造21を有するフェルト(目付800g/m2、厚さ約30mm)を2枚使用した。
意匠材55上に繊維構造体60を2枚重ね、図7に示す製造方法に従って吸音パネルサンプルを複数作製した。
【0065】
[吸音層の密度]
端部1cを除く吸音パネルサンプルの厚さは30mmであり、端部23を除く吸音層20の厚さは29mmであり、端部23を除く第一の繊維構造層31の厚さT1は5~10mmであり、端部23を除く第二の繊維構造層32の厚さT2は20~24mmであった。従って、端部23を除く吸音層20の密度は0.055g/cm3であり、端部1cを除く吸音パネルサンプルの密度は0.063g/cm3である。従って、吸音パネルサンプルは、厚くて軽量である。
【0066】
[吸音性]
図8は、吸音パネルサンプルを指定寸法にカットした試験片に厚さ方向へノイズを入射させたときの200~6300Hzの1/3オクターブバンド毎の中心周波数(単位:Hz)に対する垂直入射吸音率(単位:無し)の測定結果を示している。垂直入射吸音率は、JIS A1405:2007-2「音響管による吸音率及びインピーダンスの測定-第2部:伝達関数法」に規定される管内法に準拠して測定した。
図8に示すように、吸音パネルサンプルは、200~1500Hz程度の人の話し声から2000~4000Hz程度の不快に感じる高周波の音まで幅広く良好な吸音性を有している。
【0067】
以上より、厚さ方向D3へ繊維64が配向した繊維構造21を有する吸音層20を含む吸音パネル1は、軽量で良好な吸音性を有することが確認された。
【0068】
(6)結び:
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、室内の壁面に取り付けられる繊維質の吸音パネルを軽量化させることが可能な技術等を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
【符号の説明】
【0069】
1,2…吸音パネル、1a…表面、1b…裏面、1c…端部、1d…角部、
10…意匠層、10b…裏面、11…凹凸形状、11a…凸部、11b…凹部、
20…吸音層、20a…表面、20b…裏面、21…繊維構造、22…積層構造、
23…端部、24…端部を除く部位、25…第一の部位、26…第二の部位、
30,31,32…繊維構造層、
40…磁石、
50…積層材料、50a…意匠材側の面、50b…繊維構造体側の面、55…意匠材、
60,61…繊維構造体、60a…表面、60b…裏面、
64…繊維、65…主繊維、66…接着性繊維(熱可塑性バインダーの例)、
67…折り返し部分、68…境界線、
90…室内、
200…プレス成形機、210…プレス成形型、215…ヒーター、
D3…厚さ方向、D4…裏面に沿った方向(厚さ方向と交差する方向の例)、
M1…ウェブ、M2…ひだ、
P1…中間位置、
ST1…セット工程、ST2…プレス成形工程、
T1,T2…厚さ、
t1,t2…温度、
W1…壁面。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8