(57)【要約】【課題】  吸音性能の自由度が大きい吸音材を提供するとともに、製造の容易化を図ることができる吸音材の製造方法を提供する。【解決手段】  メラミンフォームからなる多孔質層１１を有する吸音材１０であって、多孔質層１１は、厚さ方向で表面側から順番に、上層部１２Ａ、中間層部１３及び下層部１２Ｂの３部分に分けると、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂと、中間層部１３とで密度が相違しており、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂの密度が、中間層部１３の密度の１．１０〜１．６３倍であり、この吸音材１０は、メラミンフォームを所定温度で加熱しながら厚さ方向へ圧縮する圧縮工程を経て製造される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メラミンフォームからなる多孔質層を有する吸音材であって、
上記多孔質層は、厚さ方向で表面側から順番に、上層部、中間層部及び下層部の３部分に分けると、上層部及び下層部と、中間層部とで密度が相違しており、
上記上層部及び上記下層部の密度が、上記中間層部の密度の１．１０〜１．６３倍であることを特徴とする吸音材。
【請求項２】
上記中間層部の密度は、６〜１１ｋｇ／ｍ３である請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】
上記上層部及び上記下層部の密度は、６．７〜１５．７ｋｇ／ｍ３である請求項１又は請求項２に記載の吸音材。
【請求項４】
上記多孔質層の片面又は両面に積層された保護層を有する請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の吸音材。
【請求項５】
上記保護層の材料は、不織布である請求項４に記載の吸音材。
【請求項６】
上記多孔質層の厚さは、１５〜６０ｍｍである請求項１から請求項５のうち何れか一項に記載の吸音材。
【請求項７】
上記吸音材は、垂直入射法で測定された周波数１２５０Ｈｚの音に対する吸音率が、５０％以上である請求項６に記載の吸音材。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうち何れか一項に記載の吸音材の製造方法であって、
メラミンフォームを、所定温度で加熱しながら、厚さ方向へ圧縮する圧縮工程を備えることを特徴とする吸音材の製造方法。
【請求項９】
上記圧縮工程において、単層のメラミンフォームを使用する請求項８に記載の吸音材の製造方法。
【請求項１０】
上記圧縮工程において、加熱温度は、１８０〜２２０℃である請求項８又は請求項９に記載の吸音材の製造方法。
【請求項１１】
上記圧縮工程において、メラミンフォームの圧縮前の厚さをＴ０とし、圧縮後の厚さをＴとした場合に、計算式：（１−Ｔ／Ｔ０）×１００で求められるメラミンフォームの圧縮率は、１０〜３０％である請求項８から請求項１０のうち何れか一項に記載の吸音材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、鉄道等の車両、航空機、船舶、あるいは建築物や土木構造物の建材で利用される吸音材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車、鉄道等の車両、航空機、船舶、あるいは建築物や土木構造物の建材には、外部からの騒音の進入を防止するために、必要に応じて任意の形状に形成した吸音材が利用される。主な吸音材の材料としては、綿、ウール、麻等の天然繊維や、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリオレフィン、ポリウレタン等の合成繊維や、ガラス繊維、ロックウール、炭素繊維、金属繊維等の無機繊維からなる編織布や不織布等といった繊維集合体が挙げられる。
通常、繊維集合体による吸音材は、３０００Ｈｚを超える高周波音に対して好適な吸音性能を発揮できるが、３０００Ｈｚ以下の中周波音や低周波音に対して吸音性能を発揮しづらい、という性質を有している。そこで、特許文献１，２に示されるような、繊維集合体の厚さや通気度を調整することで吸音性能の向上を図った吸音材が提案されている。
吸音材として特許文献１に記載の嵩高性フェルトは、少なくとも面密度が３００〜７００ｇ／ｍ２である部分と、７００〜１４００ｇ／ｍ２である部分を有している。この嵩高性フェルトにおいては、製造工程で、繊維量を増減させる、繊維をまとめる空気流の強さを変える、厚さの異なる薄い不織布を積層させる等することにより、面密度の異なる部分を形成している。
吸音材として特許文献２に記載の吸音フェルトは、単層フェルトであって、空気流れ抵抗値が５０〜３００Ｎ・Ｓ／ｍ３の部分と、５００〜４０００Ｎ・Ｓ／ｍ３の部分とを有している。この吸音フェルトにおいては、製造工程で、低密度の綿状物であるフリースを基に、バインダー樹脂の散布量が異なるフリースを上下層に重ね合わせにして加熱する、あるいは、フェルトに樹脂エマルションを含浸させることにより、空気流れ抵抗値が異なる部分を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１８３４０８号公報
【特許文献２】特開２００５−０７１９５９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の吸音材は、面密度や空気流れ抵抗値が異なる部分を形成するため、製造工程において、繊維量を増減させる、空気流の強さを変える、積層される不織布の厚さを変える、バインダー樹脂の散布量を異ならせる、樹脂エマルションを含浸させる等の作業を必要とする。しかし、繊維集合体による吸音材は、繊維が偏在することで繊維の密度に偏りが発生しやすく、この繊維の密度の偏りが樹脂の散布量、含浸量等の緻密なコントロールを極めて困難にしている。
また、上記従来の吸音材は、吸音対象とする特定周波数の騒音に対して特に好適な吸音性能を発揮できるように、面密度や空気流れ抵抗値を変更しようとする場合、繊維量の増減の加減、空気流の強さを変える加減、樹脂の散布量や含浸量などを適宜変更しなければならず、こうした作業が非常に煩雑で製造を複雑化してしまうという問題があった。
さらに、上記従来の吸音材は、上記の煩雑な作業を実行しても、繊維集合体における繊維の偏在等を原因として、製造されたものが所望とする面密度や空気流れ抵抗値を有していない場合があり、その吸音性能の自由度が想定以上に小さいという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、吸音性能の自由度が大きい吸音材を提供するとともに、製造の容易化を図ることができる吸音材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の問題点を解決する手段として、請求項１に記載の吸音材の発明は、メラミンフォームからなる多孔質層を有する吸音材であって、上記多孔質層は、厚さ方向で表面側から順番に、上層部、中間層部及び下層部の３部分に分けると、上層部及び下層部と、中間層部とで密度が相違しており、上記上層部及び上記下層部の密度が、上記中間層部の密度の１．１０〜１．６３倍であることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の吸音材の発明において、上記中間層部の密度は、６〜１１ｋｇ／ｍ３であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の吸音材の発明において、上記上層部及び上記下層部の密度は、６．７〜１５．７ｋｇ／ｍ３であることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の吸音材の発明において、上記多孔質層の片面又は両面に積層された保護層を有することを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の吸音材の発明において、上記保護層の材料は、不織布であることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のうち何れか一項に記載の吸音材の発明において、上記多孔質層の厚さは、１５〜６０ｍｍであることを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の吸音材の発明において、上記吸音材は、垂直入射法で測定された周波数１２５０Ｈｚの音に対する吸音率が、５０％以上であることを要旨とする。
請求項８に記載の吸音材の製造方法の発明は、請求項１から請求項７のうち何れか一項に記載の吸音材において、メラミンフォームを、所定温度で加熱しながら、厚さ方向へ圧縮する圧縮工程を備えることを要旨とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の吸音材の製造方法の発明において、上記圧縮工程において、単層のメラミンフォームを使用することを要旨とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の吸音材の製造方法の発明において、上記圧縮工程において、加熱温度は、１８０〜２２０℃であることを要旨とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項８から請求項１０のうち何れか一項に記載の吸音材の製造方法において、上記圧縮工程において、メラミンフォームの圧縮前の厚さをＴ０とし、圧縮後の厚さをＴとした場合に、計算式：（１−Ｔ／Ｔ０）×１００で求められるメラミンフォームの圧縮率は、１０〜３０％であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
〔作用〕
本発明の吸音材は、メラミンフォームからなる多孔質層を有しており、多孔質層は、厚さ方向で表面側から順番に、上層部、中間層部及び下層部の３部分に分けると、上層部及び下層部と、中間層部とで密度が相違しており、上層部及び下層部の密度が、中間層部の密度の１．１０〜１．６３倍である。
多孔質層は、１つの層の中に密度が相違する上層部、中間層部及び下層部を有することで、各部分の通気抵抗が相違するため、幅広い周波数の騒音に対して吸音性能を発揮することができる。
さらに、多孔質層に使用されるメラミンフォームは、密度が全体でほぼ均一であり、部分的に圧縮することで、その圧縮された部分の密度を局所的に高めることができる、という性質を有している。
従って、吸音材は、上述のメラミンフォームの性質を利用することで、密度が異なる上層部及び下層部と中間層部とを効率よく製造することができるので製造効率の向上を図ることができるとともに、密度の変更や調整が簡単であるため、吸音性能の自由度が大きいものとすることができる。
中間層部の密度が６〜１１ｋｇ／ｍ３である場合、又は上層部及び下層部の密度が６．７〜１５．７ｋｇ／ｍ３である場合には、自動車、鉄道等の車両、航空機、船舶、あるいは建築物の建材や土木構造物で利用される吸音材として好適なものとすることができる。
多孔質層の片面又は両面に保護層を有する場合には、傷付きや崩れなどから多孔質層の上層部や下層部を保護することができる。
保護層の材料が不織布である場合には、不織布が吸音性を発揮することにより、吸音性能の向上を図ることができる。
多孔質層の厚さが１５〜６０ｍｍである場合には、車両、航空機、船舶、あるいは建築物や土木構造物の建材で利用される吸音材ものとして好適な吸音材とすることができる。
また、吸音材は、垂直入射法で測定された周波数１２５０Ｈｚの音に対する吸音率が、５０％以上である場合、自動車用又は建材用として良好な吸音材とすることができる。
【０００８】
本発明の吸音材の製造方法は、メラミンフォームを、所定温度で加熱しながら、厚さ方向へ圧縮する圧縮工程を備えており、この圧縮工程で密度が相違する上層部及び下層部と、中間層部とが形成される。すなわち、メラミンフォームを厚さ方向へ加熱圧縮することで、密度が相違する上層部及び下層部と、中間層部とを形成することができ、煩雑な作業を必要とせず、製造の容易化を図ることができる。
また、圧縮工程において、単層のメラミンフォームを使用する場合、複数の層を積層して貼り合わせる等の煩雑な作業を必要とせずに、吸音材を製造することができる。
また、圧縮工程において、加熱温度が１８０〜２２０℃である場合、上層部及び下層部を好適に形成することができる。
また、圧縮工程において、メラミンフォームの圧縮前の厚さをＴ０とし、圧縮後の厚さをＴとした場合に、計算式：（１−Ｔ／Ｔ０）×１００で求められるメラミンフォームの圧縮率が１０〜３０％である場合、自動車用又は建材用として好適な吸音材を製造することができる。
【０００９】
〔効果〕
本発明の吸音材によれば、製造効率の向上を図ることができる。
また本発明の吸音材の製造方法によれば、製造の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の吸音材を示す断面図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、別形態の吸音材を示す断面図。
【図３】実施形態の圧縮行程を示す断面図。
【図４】実施例で測定された吸音率を示すグラフ。
【図５】実施例で測定された吸音率を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を具体化した実施形態について、図面に基づき、以下に説明する。
図１に示すように、吸音材１０は、多孔質層１１を有している。
多孔質層１１は、厚さ方向で表面側から順番に、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂの３部分に分けると、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂと、中間層部１３とで密度が相違している。
また、図２（ａ）に示すように、吸音材１０は、多孔質層１１の上層部１２Ａ側の片面に積層された保護層１４を有することができる。
あるいは、図２（ｂ）に示すように、吸音材１０は、多孔質層１１の上層部１２Ａ側と下層部１２Ｂの両面に積層された保護層１４を有することができる。
【００１２】
吸音材１０は、多孔質層１１が通気性を有しており、この多孔質層１１の内部を通過する騒音に対して通気抵抗による緩衝作用を働かせることにより、吸音性能を発揮する。
吸音材１０の用途は、例えば自動車や鉄道等の車両用、航空機用、船舶用、あるいは建築物や土木構造物の建材用など、特に限定されないが、本願の吸音材１０は、吸音性能の自由度が大きく、多孔質層１１に後述するメラミンフォームを使用することで薄く、軽量にできるという観点から、好ましくは自動車用、あるいは建材用である。
【００１３】
吸音材１０の通気抵抗は、特に限定されないが、用途に応じたものにするという観点で、その用途で吸音対象とされる騒音の周波数に合わせて設定される。
用途が自動車用である場合の吸音材１０の通気抵抗は、周波数が２５００〜６０００Ｈｚの音を騒音とし、この騒音に対して吸音性能を発揮するように、好ましくは０．４〜０．９ｋＰｓ・ｓ／ｍである。
用途が建材用である場合の吸音材１０の通気抵抗は、周波数が４００〜２０００Ｈｚの音を騒音とし、この騒音に対して吸音性能を発揮するように、吸音材１０の通気抵抗は、好ましくは０．９〜１．５ｋＰｓ・ｓ／ｍである。
なお、本発明の通気抵抗（ｋＰａ・ｓ／ｍ）は、通気性試験機（製品名：ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式）によって測定された値を指すものとする。
【００１４】
吸音材１０の吸音性能は、ＪＩＳ  Ａ  １４０５−２に規定又は準拠の垂直入射法で測定された吸音率で表すことができる。
吸音材１０の吸音率は、用途によって所望される値が異なるため、特に限定されないが、種々の用途で好適な吸音性能を発揮するという観点から、好ましくは周波数１２５０Ｈｚの音に対する吸音率が５０％以上である。
用途が自動車用である場合の吸音材１０の吸音率は、好ましくは周波数１２５０Ｈｚの音に対する吸音率が５５％以上である。
用途が建材用である場合の吸音材１０の通気抵抗は、好ましくは周波数１２５０Ｈｚの音に対する吸音率が８０％以上である。
【００１５】
なお、吸音材１０の形状は、用途に応じた形状とすればよく、特に限定されない。
また、吸音材１０の使用形態は、特に限定されず、単独で使用されてもよく、一般的な遮音材や他の吸音材と併用されてもよい。
【００１６】
多孔質層１１は、吸音材１０において吸音性能を発揮する主たるものである。この多孔質層１１は、メラミンフォームによって形成されている。
具体的に、多孔質層１１は、吸音材１０の通気抵抗が用途に応じたものとなるように、所定密度のメラミンフォームを、厚さ方向に加圧して圧縮し、圧縮後の密度を前記所定密度よりも高くすることによって形成されている。
そして、メラミンフォームを圧縮して形成された多孔質層１１は、その通気抵抗が、前記吸音材１０の通気抵抗に相応するように調整される。つまり、吸音材１０の通気抵抗は、この多孔質層１１の通気抵抗の調整によって決定することができ、吸音材１０の通気抵抗と多孔質層１１の通気抵抗とは略同値となる。
【００１７】
多孔質層１１に使用されるメラミンフォームは、２層以上の複層のもの又は単層のものの何れかについて、特に限定されないが、複層同士の貼り合わせを省略して製造の容易化を図るという観点から、単層のものが好ましい。
メラミンフォームは、内部に均一で微細な多数の孔を有する連続気泡構造の発泡体であり、厚さ方向に加圧して圧縮する際、製造条件によっては、加圧力の影響を厚さ方向の上層部分と下層部分に留め、厚さ方向の中間部分まで及ばせず、上層部分と下層部分を局所的に圧縮して、中間部分の圧縮を抑制することができる、という物性を有している。
このメラミンフォームの物性を利用することにより、単層のメラミンフォームを使用して、多孔質層１１に密度が相違する上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂを形成することができる。
また、圧縮前のメラミンフォームの密度は、特に限定されないが、自動車、鉄道等の車両、航空機、船舶、あるいは建築物や土木構造物の建材の用途で好適な吸音性能を発揮するという観点で、好ましくは６〜１１ｋｇ／ｍ３である。
【００１８】
多孔質層１１の厚さは、用途に応じた吸音性能を発揮できるとともに、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂを形成することができるのであれば、特に限定されないが、自動車用又は建材用の観点で、好ましくは１５〜６０ｍｍである。
また、メラミンフォームによって形成された多孔質層１１は、薄くなるにつれて高い周波数の音に対する吸音率が上昇し、一方、厚くなるにつれて低い周波数の音に対する吸音率が上昇する、という性質を有している。
従って、周波数が２５００〜６０００Ｈｚの音を騒音とする自動車用の吸音材１０であれば、高い周波数の音に対する吸音率を上昇させるという観点と、さらに自動車内における搭載スペースの省スペース化や軽量化を図るという観点からも、多孔質層１１の厚さは、薄くすることが好ましく、具体的に、好ましくは１５〜４５ｍｍ、より好ましくは１５〜３９ｍｍ、さらに好ましくは１５〜３３ｍｍである。
さらに、周波数が４００〜２０００Ｈｚの音を騒音とする建材用の吸音材１０であれば、低い周波数の音に対する吸音率を上昇させるという観点と、さらに耐久性や耐火性能（難燃性能）の向上を図る、断熱効果や保温効果を付与する等の観点からも、多孔質層１１の厚さは、厚くすることが好ましく、具体的に、好ましくは１８〜６０ｍｍ、より好ましくは２４〜６０ｍｍ、さらに好ましくは３０〜６０ｍｍである。
なお、多孔質層１１の厚さは、圧縮後のメラミンフォームの厚さに相応している。
【００１９】
上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂの各部は、多孔質層１１中で一体となっており、特に多孔質層１１に単層のメラミンフォームを使用した場合、各部の境界が明確になりにくい。但し、メラミンフォームを使用した多孔質層１１において、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂは、内部に生じた応力の釣り合いを取ろうとすることにより、それぞれの厚さが略等しくなる。
よって、本願の吸音材１０では、多孔質層１１を厚さ方向で３等分し、表面側から順番に各部分を、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂとする。
上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂのそれぞれの厚さは、上述の多孔質層１１の厚さと同様に特に限定されないが、自動車用又は建材用の観点で、好ましくは５〜２０ｍｍである。
また、吸音材１０の用途が自動車用の場合、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂのそれぞれの厚さは、好ましくは５〜１５ｍｍ、より好ましくは５〜１３ｍｍ、さらに好ましくは５〜１１ｍｍである。さらに、吸音材１０の用途が建材用の場合、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂのそれぞれの厚さは、好ましくは６〜２０ｍｍ、より好ましくは８〜２０ｍｍ、さらに好ましくは１０〜２０ｍｍである。
【００２０】
単層のメラミンフォームを使用した多孔質層１１において、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂは、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂの密度が、中間層部１３の密度に比べて、高くなる。これは、メラミンフォームを厚さ方向に加圧して圧縮する際、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂは、加圧力の影響が及ぶことで圧縮されて密度が局所的に高まることに対し、中間層部１３は、加圧力の影響が殆ど及ばないことで圧縮を抑制されることによる。
上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂは、それぞれの密度が相違することで、それぞれの通気抵抗も相違する。このため、密度が相違する上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂが形成された多孔質層１１は、幅広い周波数の騒音に対して、好適な吸音性能を発揮する。
なお、上述したように、本願の吸音材１０では、多孔質層１１を厚さ方向で３等分し、表面側から順番に各部分を、上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂとしている。よって、本願における上層部１２Ａ、中間層部１３、及び下層部１２Ｂの密度は、多孔質層１１を厚さ方向で３等分した各部分のそれぞれで測定された平均密度をいうものとする。
【００２１】
中間層部１３の密度は、吸音材１０の用途に応じたものであれば、特に限定されないが、自動車用又は建材用という観点で、好ましくは６〜１１ｋｇ／ｍ３である。
また、中間層部１３は、メラミンフォームの圧縮時に加圧力の影響が殆ど及ばないため、中間層部１３の密度は、圧縮前のメラミンフォームの密度に略相応するが、具体的に、圧縮前のメラミンフォームの密度の、好ましくは１．１０倍未満、より好ましくは１．０８倍以下、さらに好ましくは１．０５倍以下である。
【００２２】
上層部１２Ａと下層部１２Ｂとは、メラミンフォームの圧縮時に加圧力の影響が及ぶことから、それぞれの密度が中間層部１３の密度よりも高くなる。そして、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂの密度は、幅広い周波数の騒音に対して好適な吸音性能を発揮するという観点から、中間層部１３の密度の１．１０〜１．６３倍である。具体的に、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂの密度は、好ましくは６．７〜１５．７ｋｇ／ｍ３である。
また、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂの密度は、吸音材１０の用途に応じて適宜設定することができる。用途が自動車用である場合、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂの密度は、中間層部１３の密度の、好ましくは１．１０〜１．４０倍である。用途が建材用である場合、上層部１２Ａ及び下層部１２Ｂの密度は、中間層部１３の密度の、好ましくは１．３５〜１．６３倍である。
さらに、上層部１２Ａと下層部１２Ｂは、例えばメラミンフォームの圧縮時の加熱温度を、上層部１２Ａ側と下層部１２Ｂ側とで適宜調整する等して、互いの密度を、略等しいものとすることができ、あるいは異なるものとすることができるが、製造の簡便さから、互いの密度を、略等しいものとすることが好ましい。
【００２３】
保護層１４は、吸音材１０において多孔質層１１の表面を保護するためのものである。
多孔質層１１の表面に存在する上層部１２Ａと下層部１２Ｂは、メラミンフォームを厚さ方向に圧縮して形成されており、密度が高められているが、硬度が高まることで脆くなる場合がある。このため、多孔質層１１の少なくとも片面（上層部１２Ａ）は、保護層１４によって保護されることが好ましい。
保護層１４の材料は、多孔質層１１の表面を保護できるのであれば、特に限定されず、編織布、不織布等のシート、合成樹脂よるフィルム等を使用することができる。これら保護層１４の材料の中でも、不織布は、入手容易性の観点と、吸音性能を発揮できるという観点から、好ましい。特に、吸音材１０の用途が自動車用又は建材用である場合、保護層１４の材料に不織布を使用することにより、吸音材１０の外観品質の向上を図ることができ、この吸音材１０を、自動車用であれば内装材、建材用であれば内壁材等のような、人目につく部材としても利用することができる。
【００２４】
不織布の繊維は、多孔質層１１の表面を保護できるのであれば、特に限定されず、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、アセテート繊維等の合成繊維、とうもろこしやサトウキビ等の植物から抽出された澱粉からなる生分解繊維（ポリ乳酸繊維）、パルプ、木綿、ヤシ繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維等の天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維等の無機繊維、あるいはこれら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再生繊維などが例示され、これらの中から１種または２種以上が使用される。これら繊維の中でもポリエステル繊維は、入手容易性の観点と、成形性の観点で、好ましい繊維である。
不織布の製法は、多孔質層１１の表面を保護できるのであれば、特に限定されず、スパンボンド法、ニードルパンチング法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ステッチボンド法、スパンレース法等が例示される。これら製法の中でも、スパンボンド法は、製造容易性と、得られる不織布が薄くて強度が高いという観点で、好ましい製法である。
【００２５】
保護層１４の通気抵抗は、多孔質層１１の通気抵抗に影響を及ぼさないのであれば、特に限定されない。この多孔質層１１の通気抵抗に影響を及ぼさないとは、つまり、保護層１４の通気抵抗が多孔質層１１の通気抵抗に比べて低いことを意味する。なお、保護層１４の通気抵抗が多孔質層１１の通気抵抗よりも高い場合、吸音材１０の吸音性能が保護層１４の通気抵抗によって決定されてしまう可能性が高い。
具体的に、保護層１４の通気抵抗は、多孔質層１１の表面を保護可能な強度や耐久性を維持しつつ、吸音性能の向上を図るという観点から、好ましくは０．０１〜０．１ｋＰａ・ｓ／ｍ、より好ましくは０．０１５〜０．０８ｋＰａ・ｓ／ｍ、さらに好ましくは０．０１５〜０．０４ｋＰａ・ｓ／ｍである。
保護層１４に不織布を使用する場合、その目付量は、保護層１４の通気抵抗を上記の範囲にするという観点から、好ましくは１０ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２、より好ましくは１５ｇ／ｍ２〜１１０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは１５ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２である。
【００２６】
保護層１４に不織布を使用する場合、多孔質層１１の表面を保護可能な強度や耐久性を維持する、多孔質層１１との接合に使用する、繊維の脱落を防止する、外観品質の向上を図る等の観点で、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などの合成樹脂を含浸させることができる。
不織布に対する合成樹脂の含浸量は、不織布の通気抵抗が多孔質層１１の通気抵抗に比べて低く維持できるのであれば、特に限定されない。具体的に合成樹脂の含浸量は、好ましくは５０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１０〜５０ｇ／ｍ２である。
【００２７】
不織布に含浸させる合成樹脂は、多孔質層１１の形成時にメラミンフォームを加熱すること、用途に応じて吸音材１０を加熱プレス成形することから、熱硬化性樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂としては、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、熱硬化型アクリル系樹脂、特に加熱によりエステル結合を形成して硬化する熱硬化性アクリル系樹脂、尿素系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、熱硬化型ポリエステル系樹脂等が例示される。
また、熱硬化性樹脂は、取り扱いが容易な点から、水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパーションとしたものを使用することが好ましい。
【００２８】
熱硬化性樹脂として望ましいものは、入手が容易であり、水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパーションとしやすく、接着性を有するという観点から、フェノール系樹脂であり、より望ましいのはフェノール−アルキルレゾルシン共縮合物である。フェノール−アルキルレゾルシン共縮合物は、初期縮合物の水溶液の安定性が良く、かつフェノールのみからなる初期縮合物に比べて常温で長期間保存することが出来るという利点がある。
特に、フェノール−アルキルレゾルシン共縮合物の水溶液を不織布に含浸させ、半硬化状態（Ｂステージ）にすることで、安定性が向上し、長期間保存しても成形性を保持することができる。
【００２９】
図３に示すように、上述の吸音材１０は、メラミンフォーム１１Ａを、所定温度で加熱しながら、厚さ方向へ圧縮する圧縮工程を経て製造される。
圧縮工程を実施するための圧縮成形方法は、特に限定されず、プレス板成形、ロール成形などの一般的な方法を使用することができる。
圧縮工程において、メラミンフォーム１１Ａには、上記したように製造の容易化を図るという観点から、単層のメラミンフォームを使用することが好ましい。
圧縮工程の加熱温度は、メラミンフォーム１１Ａの耐熱温度である２４０℃未満であれば、特に限定されないが、上層部１２Ａと下層部１２Ｂとを好適に形成し、弾力性等によって元の密度に戻ることを抑制するという観点から、好ましくは１８０〜２３０℃、より好ましくは１８０〜２２０℃、さらに好ましくは２００〜２２０℃である。
圧縮工程の時間は、メラミンフォーム１１Ａから多孔質層１１を形成できるのであれば、特に限定されないが、上層部１２Ａ、中間層部１３及び下層部１２Ｂを好適に形成するとともに作業効率の向上を図るという観点から、好ましくは１分間〜５分間、より好ましくは２分間〜４分間である。
【００３０】
圧縮工程では、上述したように、吸音材１０の通気抵抗が用途に応じたものとなるように、所定密度のメラミンフォームを厚さ方向に加圧して圧縮し、前記所定密度に対して圧縮後の密度を所定の倍率とすることにより、多孔質層１１を形成している。
また、圧縮工程では、メラミンフォーム１１Ａを圧縮することで、上層部１２Ａ、中間層部１３及び下層部１２Ｂを有する多孔質層１１を形成している。
上記のような多孔質層１１を形成するべく、圧縮工程では、メラミンフォーム１１Ａを厚さ方向に加圧して圧縮する際の加圧力を調整する必要がある。
この加圧力の調整は、メラミンフォーム１１Ａの圧縮率を調整することにより、行うことができる。そして、メラミンフォーム１１Ａの圧縮率は、圧縮前のメラミンフォーム１１Ａの厚さをＴ０とし（図３参照）、圧縮後のメラミンフォーム１１Ａの厚さ、つまり多孔質層１１の厚さをＴとした場合に（図３参照）、計算式：（１−Ｔ／Ｔ０）×１００で求めることができる。
メラミンフォーム１１Ａの圧縮率は、上層部１２Ａ、中間層部１３及び下層部１２Ｂを好適に形成するという観点から、好ましくは１０〜３０％である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明をさらに具体化した実施例について説明するが、本発明は該実施例によって限定されるものではない。
〔実施例１，比較例１〕
メラミンフォーム１１Ａとして、圧縮前の密度が６ｋｇ／ｍ３、８ｋｇ／ｍ３、１０ｋｇ／ｍ３、１１ｋｇ／ｍ３のサンプルを用意した。圧縮前の密度と、サンプルＮｏ．との対応は以下の通りである。
圧縮前の密度が６ｋｇ／ｍ３：Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｈ１，Ｉ１，Ｊ１。
圧縮前の密度が８ｋｇ／ｍ３：Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｈ２，Ｉ２，Ｊ２。
圧縮前の密度が１０ｋｇ／ｍ３：Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３，Ｉ３，Ｊ３。
圧縮前の密度が１１ｋｇ／ｍ３：Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ４，Ｈ４，Ｉ４，Ｊ４。
【００３２】
次に、各サンプルのメラミンフォーム１１Ａを、図３に示したようなプレス板成形方法で、加熱温度を２００℃として、圧縮後の厚さが３０ｍｍ又は６０ｍｍになるように、圧縮率を５％、１０％、２０％、３０％又は４０％の何れかとして、厚さ方向に圧縮し、実施例１と比較例１の試料を作製した。
各試料について、厚さ（圧縮前：Ｔ０、圧縮後：Ｔ）と、全体の密度（圧縮前：Ｄ０、圧縮後：Ｄ）とを測定した。その結果を、表１〜表４に示す。
なお、比較例１の一部のサンプルは、メラミンフォームが圧縮前の状態に戻ろうとすることで、時間の経過とともに厚さが増していき、密度の測定が出来ず、各表中には「測定不能」と記載した。
【００３３】
得られた各試料について、厚さ方向で３等分となるように切断し、表面側から順番に上層部１２Ａ、中間層部１３及び下層部１２Ｂとして、それぞれの平均密度を測定し、密度比を算出した。その結果を、表５〜表１４に示す。
なお、比較例１の一部のサンプルは、メラミンフォームが圧縮前の状態に戻ろうとすることで、時間の経過とともに厚さが増していき、厚さ方向での３等分の切断が出来ず、各表中には「測定不能」と記載した。
【００３４】
また、各試料の製造時における成形性と多孔質層の外観について、以下に記載のように、成形性については４段階、外観については３段階で評価した。その結果を表５〜表１４に示す。
（成形性）
◎：成形時間が１分以内で、圧縮前の状態に戻らず、厚さが安定している。
○：成形時間が１分を超えて５分以内で、圧縮前の状態に戻らず、厚さが安定している。
△：成形時間が５分を超え、圧縮前の状態に戻らず、厚さが安定している。
×：成形時間が５分を超え、圧縮前の状態に戻ろうとして、厚さが増していく。
（外観）
◎：変色が無く、非常に良好。
○：極僅かに変色があるが、良好。
×：変色している。
【００３５】
〔吸音性試験〕
実施例１のＡ１、Ｃ１、Ｆ４と、比較例のＧ１、Ｈ４と、について、通気性試験機（製品名：ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式）を使用して通気抵抗を測定するとともに、ＪＩＳ  Ａ  １４０５−２に準拠した垂直入射法で吸音率を測定した。その結果を表１５、図４及び図５のグラフに示す。
通気抵抗及び吸音率については、参考例１として密度が６ｋｇ／ｍ３で厚さを３０ｍｍとしたメラミンフォーム（実施例１のＡ１の未圧縮物に相当、グラフ中に「未圧縮Ａ１」と記載する）と、参考例２として密度が１１ｋｇ／ｍ３で厚さを６０ｍｍとしたメラミンフォーム（実施例１のＦ４の未圧縮物に相当、グラフ中に「未圧縮Ｆ４」と記載する）と、についても測定を行った。その結果を表１５、図４及び図５のグラフに示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
【表２】
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【００３８】
【表３】
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【００３９】
【表４】
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【００４０】
【表５】
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【００４１】
【表６】
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【００４２】
【表７】
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【００４３】
【表８】
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【００４４】
【表９】
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【００４５】
【表１０】
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【００４６】
【表１１】
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【００４７】
【表１２】
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【００４８】
【表１３】
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【００４９】
【表１４】
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【００５０】
【表１５】
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【００５１】
表１〜表１５と、図４及び図５のグラフに示したように、実施例１の各サンプルは、多孔質層中に上層部、中間層部及び下層部が良好に形成されており、上層部及び下層部の密度が、中間層部の密度の１．１０〜１．６３倍の範囲内であり、成形性と外観の評価が◎又は○であった。
吸音率について、実施例１のＡ１は、参考例１（未圧縮Ａ１）に比べて明らかに性能向上していた。特に、実施例１のＡ１とＣ１は、２５００〜６０００Ｈｚの周波数において、吸音率が７５％〜９４％と高く、自動車用の吸音材としてその性能を期待することができる。また、実施例１のＦ４は、参考例２（未圧縮Ｆ４）に比べて明らかに性能向上していた。特に、実施例１のＦ４は、４００〜２０００Ｈｚの周波数において、吸音率が６２％〜９７％と高く、建材用の吸音材としてその性能を期待することができる。
【００５２】
比較例１の各サンプルのうち圧縮率が５％のＧ１〜Ｈ４は、多孔質層中に上層部、中間層部及び下層部が形成され、成形性と外観の評価が◎であったが、上層部及び下層部の密度が、中間層部の密度の１．１０未満であった。
吸音率について、比較例１のＧ１は、参考例１（未圧縮Ａ１）と比べ、性能向上がほぼ見られなかった。また、比較例１のＨ４は、参考例２（未圧縮Ｆ４）と比べ、性能向上がほぼ見られなかった。従って、上層部及び下層部の密度が、中間層部の密度の１．１０倍未満の場合、吸音性能は向上しないことが明らかとなった。
更に、比較例１の各サンプルのうち圧縮率が４０％のＩ１〜Ｊ４は、圧縮前の密度が６ｋｇ／ｍ３のＩ１の上層部を除き、圧縮前の状態に戻ろうとして、厚さが増していくため、密度が測定不能であった。またＩ１の上層部の密度は、中間層部の密度の１．６３倍を超えていた。従って、上層部及び下層部の密度が、中間層部の密度の１．６３倍を超える場合、圧縮後にその圧縮された状態を保持することが困難であり、製造効率の向上を図ることが困難であることが明らかとなった。
【００５３】
〔実施例２〕
ポリエステル繊維（軟化点：２４０℃）からなるスパンボンド法による不織布（目付量：３０ｇ／ｍ２）に、熱硬化性樹脂として、フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合樹脂（固形分比４０％の水溶液、名古屋油化社製の商品名「ＤＦＫ」）を、１５ｇ／ｍ２（固形分換算）の塗布量で塗布した後、１２０℃で２分間の熱処理を行い、熱硬化性樹脂を半硬化状態（Ｂステージ）として、保護層を形成した。
次に、厚さが２０ｍｍで密度が８ｋｇ／ｍ３のメラミンフォームの片面に、上記の保護層を積層し、プレス板成形方法で加熱温度を２２０℃として３分間の圧縮を行い、メラミンフォームから多孔質層を形成して、吸音材を得た。
この吸音材は、メラミンフォームの圧縮率が１０〜２０％、通気抵抗は０．５１〜０．８２ｋＰｓ・ｓ／ｍ、吸音率は２０００〜６０００Ｈｚで８５〜９８％であり、自動車用の吸音材として有用であった。
なお、通気抵抗は、通気性試験機（製品名：ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式）を使用して測定した。また、吸音率は、ＪＩＳ  Ａ  １４０５−２に準拠した垂直入射法で測定した。
【００５４】
〔実施例３〕
厚さが８５．８ｍｍで密度が１１ｋｇ／ｍ３のメラミンフォームの両面に、上記実施例２で得た保護層を積層し、圧縮率が３０％となるようにプレス板成形方法で加熱温度を２２０℃として４分間の圧縮を行い、メラミンフォームから多孔質層を形成して、吸音材を得た。
この吸音材を、直径２ｍｍの孔が開孔率５０％となるように設けられたアルミニウムパネル内に収容し、吸音パネルを作製した。吸音パネルは、吸音率が４００〜２０００Ｈｚで６０〜９９％であり、軽量で、優れた吸音性能を有しており、高速道路等の高架下の防音材パネルや壁面防音材として有用であった。
なお、通気抵抗は、通気性試験機（製品名：ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式）を使用して測定した。また、吸音率は、ＪＩＳ  Ａ  １４０５−２に準拠した垂直入射法で測定した。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の吸音材及び吸音材の製造方法によれば、吸音性能の自由度が大きい吸音材を提供することができるとともに、製造の容易化を図ることができるから、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    吸音材
１１    多孔質層
１１Ａ  メラミンフォーム
１２Ａ  上層部
１２Ｂ  下層部
１３    中間層部
１４    保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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