(57)【要約】【課題】本発明は、比較的低い周波数域で優れた吸音性能を有し、汎用的に製造、適用可能な吸音材を提供しようとする。【課題を解決するための手段】発泡倍率が２〜４０倍で反発弾性が１０〜５０％の樹脂発泡体と、不織布または編織物との層構造体を含んでなる吸音材であり、前記樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と動的粘弾性測定で得られるｔａｎδのピ−クが−２０℃から４０℃の温度範囲にある共役ジエン系重合体とからなり架橋度が１５〜５０％である架橋発泡体である吸音材である。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡倍率が２〜４０倍で反発弾性が１０〜５０％の樹脂発泡体と、不織布または編織物との層構造体を含んでなる吸音材。
【請求項２】
前記樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と動的粘弾性測定で得られるｔａｎδのピ−クが−２０℃から４０℃の温度範囲にある共役ジエン系重合体とからなり架橋度が１５〜５０％である架橋発泡体である請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】
前記架橋発泡体が前記ポリオレフィン系樹脂を５０〜９０重量部含む請求項２に記載の吸音材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の吸音材にさらにシート状プラスチックが積層されてなる、車両用、家電用または建材用吸音材。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の吸音材にさらに板状体が積層されてなる吸音床材。
【請求項６】
請求項１から３のいずれかに記載の吸音材にさらにアスファルト系制振材が積層されてなる自動車用吸音材。
【請求項７】
請求項１から３のいずれかに記載の吸音材にさらにシート状プラスチック及び／または不織布が積層されてなるカーペット下地材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的低い周波数域で優れた吸音性能を有する吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両、家電製品、建造物などにおける騒音源からの音を吸収するための吸音材としては、不織布（例えば、特許文献１参照）や、樹脂発泡体（例えば、特許文献２参照）などが用いられてきている。
【０００３】
しかし、これらは、３０００Hz以上の高い周波数領域ではある程度すぐれた吸音性を有するものの、人間にとって最も耳障りである５００〜２０００Hzの音域での吸音性は満足すべき性能ではない。
【０００４】
吸音性の周波数特性改善のために発泡体に厚さ方向に密度を変えるなどの方法も開示されている（例えば、特許文献３、４参照）が、モールド成形やスプレー成形によるものであり、施工の操作の複雑さや、施工個所の限定や、構造の安定した再現性に課題を残している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
［特許文献１］特開平0９-７６３８７号公報
［特許文献２］特開平０７−００２１４２号公報
［特許文献３］特開２００１−１３８７７１号公報
［特許文献４］特開２００３−３００２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、低い周波数域で優れた吸音性能を有する吸音材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨とするところは、発泡倍率が２〜４０倍で反発弾性が１０〜５０％の樹脂発泡体と、不織布または編織物との層構造体を含んでなる吸音材であることにある。
【０００８】
前記樹脂発泡体は、ポリオレフィン系樹脂と動的粘弾性測定で得られるｔａｎδのピ−クが−２０℃から４０℃の温度範囲にある共役ジエン系重合体とからなり架橋度が１５〜５０％である架橋発泡体であり得る。
【０００９】
前記架橋発泡体は前記ポリオレフィン系樹脂を５０〜９０重量部含み得る。
【００１０】
また、本発明の要旨とするところは、前記吸音材にさらにシート状プラスチックが積層されてなる、車両用、家電用または建材用吸音材であることにある。
【００１１】
さらに、本発明の要旨とするところは、前記吸音材にさらに板状体が積層されてなる吸音床材であることにある。
【００１２】
またさらに、本発明の要旨とするところは、前記吸音材にさらにアスファルト系制芯振材が積層されてなる自動車用吸音材であることにある。
【００１３】
また、本発明の要旨とするところは、前記吸音材にさらにシート状プラスチック及び／または不織布が積層されてなるカーペット下地材であることにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、比較的低い周波数域で優れた吸音性能を有する吸音材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の吸音材の態様の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の吸音材の態様の他の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の吸音材の態様のさらに他の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の吸音材及び比較例の吸音材の吸音特性を示すグラフである。
【図５】本発明の吸音材及び比較例の吸音材の吸音特性を示す他のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の吸音材は発泡体と、不織布または編織物との層構造体を含んでなる。この発泡体は発泡倍率が２〜４０倍で反発弾性が１０〜５０％の樹脂発泡体である。このような樹脂発泡体としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体であり、この共役ジエン系重合体は、動的粘弾性測定で得られるｔａｎδのピ−クが−２０℃から４０℃の温度範囲にあるものであり、架橋度が１５〜５０％であるものが好適に用いられる。
【００１７】
この樹脂発泡体は接着剤を介して不織布または織布と積層されて層構造体となる。すなわち、図１に示すように、本発明の吸音材２は、樹脂発泡体４と、不織布または編織物（シート状繊維集合体６）とが積層されてなる。
【００１８】
図２に示すように、本発明の吸音材２は樹脂発泡体４と、不織布または編織物（シート状繊維集合体６）とが３層に積層されてなるものであってもよい。あるいは、図３に示すように、不織布または編織物（シート状繊維集合体６）とが交互に４層に積層されてなるものであってもよい。あるいはそれ以上の多層に積層されてなるものであってもよい。
【００１９】
かかる構成の本発明の吸音材は２０００Ｈｚを越える高周波数域のみならず４００〜２０００Hzという比較的低い周波数域（中低周波数域）で優れた吸音性能を有する。
【００２０】
防音対象の音源の音の強さにもよるが、樹脂発泡体４の厚さは１〜１０ｍｍであることが好ましい。シート状繊維集合体６の目付は、１００〜１０００ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００２１】
樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体である場合、本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテン−１、４メチルペンテン−１などのいわゆるオレフィンモノマ−の単独重合体、或いは、これらのモノマ−を用いたランダム、ブロック共重合体、或いは、ビニルアセテ−ト、アクリル酸（メタ）アルキルアクリレ−ト、無水マレイン酸などとの共重合体などの、融点が７０〜１６５℃、ＭＦＲが０．５〜２０ｇ／１０分を満足する公知の製造方法で得られる樹脂でればよい。ポリオレフィン系樹脂（Ａ）の融点は７０〜１６５℃、好ましくは８０〜１５５℃である。
【００２２】
この動的粘弾性測定で得られるｔａｎδのピ−クが−２０℃から４０℃の温度範囲にある共役ジエン系重合体は、芳香族ビニルモノマ−、イソプレン、ブタジエンからなる共重合体もしくは、その水添物である。共役ジエン系重合体もしくは水添物中の芳香族ビニルモノマ−の含有量は５〜５０％、好ましくは１０〜３５％であることが低反発の発泡体を得るうえで好ましい。この共役ジエン系重合体の数平均分子量は３００００〜５０００００であることが低反発の発泡体を得るうえで好ましい。
【００２３】
樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体である場合、本発明に用いられる芳香族ビニルモノマ−としてはスチレン系、ナフタレン系の物が用いられるが、スチレン系のものが生産性、価格の点で好ましい。本発明の共役ジエン系重合体の中のイソプレン、ブタジエンの割合はいずれも５〜９０％の範囲である。また、本樹脂の水添物の水添率は９０％以下に押さえる方が好ましく、より好ましくは８０％以下、さらに好ましくは７０％以下である。
【００２４】
本発明に用いられる共役ジエン系重合体の製造方法は特に限定されるものではないが特開平５−３４５８３３号公報に例示されているものも一例である。
【００２５】
樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体である場合、本発明に用いるポリオレフィン系樹脂が実質的にエチレンで構成されているものである場合、特に製造方法に限定されるものではないが一般に高圧重合法によって得られる低密度ポリエチレンや中低圧イオン重合法によるエチレンと炭素数が４〜１２のα−オレフィンとの共重合体である直鎖状ポリエチレン、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、エチレンとアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、あるいはさらに無水マレイン酸を共重合した３元共重合体などが例示されるが、好ましくは、ジビニルベンゼン等の反応性架橋助剤を加えることなく電子線照射だけにより架橋するものを選定する必要がある。これは、混合する共役ジエン系重合体が骨格内に２重結合をもっており、電子線照射により架橋するが発泡に適した架橋状態を制御するには同一エネルギ−でおのおのの樹脂の架橋度に大幅な差が生じないようにするためである。なお、上述、ポリエチレン系樹脂は単独で用いても、混合して用いても架橋度に大幅な差が生じないものであれば制限されるものではない。
【００２６】
樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体である場合、本発明に用いるエチレン系樹脂の融点は７０〜１３５℃、好ましくは８０〜１３０℃である。
【００２７】
樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体である場合、本発明に用いるエチレン系樹脂はＭＦＲが０．５〜１０ｇ／１０分、好ましくは１．０〜８ｇ／１０分である。
【００２８】
樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体である場合、本発明に用いるポリオレフィン系樹脂が実質的にプロピレンで構成されたものの場合、その製造方法は特に限定されるものではないが一般にチ−グラ型触媒によって重合されるプロピレン単独重合体、また、エチレン、もしくは炭素数が４〜１２のα−オレフィンが２〜３５重量％ランダムもしくはブロック共重合された、融点が１２５〜１６５℃、ＭＦＲが０．５〜２０ｇ／１０分である。共重合されるエチレン、もしくは炭素数が４〜１２のα−オレフィンの種類には特に制限はないが、エチレン、ブテン、ヘキセン単独、あるいはエチレン・ブテン、エチレン・ヘキセンなどの併用が挙げられる。
【００２９】
本発明に用いるポリオレフィン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではないが特開平８−２７７３３９号公報に例示されているものも一例である。
【００３０】
上述のように本発明に用いる架橋発泡体は低反発性の樹脂発泡体であり、このことが中低周波数域における優れた吸音性に寄与している。樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂と共役ジエン系重合体とからなる低反発の発泡体である場合、この低反発性はポリオレフィン系樹脂と、上述のｔａｎδのピ−ク範囲と架橋度を有する共役ジエン系重合体と、上述のこれら２者の配合比と、上述の発泡倍率とによりもたらされるものである。
【００３１】
低反発性は反発弾性率で評価できる。本発明においては、架橋発泡体の反発弾性率が１０〜５０％であることが、中低周波域での優れた吸音性を得るうえで好ましい。１５〜３５％であることがさらに好ましい。反発弾性率はリュプケの反発弾性測定装置（測定温度２５℃）で測定した値である。反発弾性は、鉄製の基盤上に載置した厚さ３ｍｍの試料につき、鋼球（１６．３ｇ）を４６０ｍｍの高さ（ａ）から落下させたときの跳ね返り高さ（ｂ）を測定し、（ｂ／ａ）×１００％で定義される。
【００３２】
本発明における不織布としては、ニードルパンチ不織布、スパンボンド、メルトブロー不織布、バインダボンド不織布、水流絡合不織布などが挙げられる。編織物としてはタフトされたものも含むが、フェルト状の織布が好ましい。不織布や編織物の目付は１００〜１０００ｇ/m2であることが好ましい。不織布や編織物の素材は天然繊維、合成繊維、再生繊維、無機繊維など特に限定されない。
【００３３】
本発明の効果を以下に示す実施例、比較例により説明する。
【実施例】
【００３４】
・吸音性測定
JIS  A １４０５に準拠し、大径管（長さ２１４６ｍｍ×内径９１．６ｍｍ：５０〜１６００Ｈｚ）、小径管（長さ４００ｍｍ×内径４０ｍｍ：６３０〜６３００Ｈｚ）を用いて垂直入射吸音率を測定した。
・基礎試料
［架橋発泡体］
高圧法低密度ポリエチレン（密度：０．９２５ｇ／ｃｍ３ 、融点：１１２℃、ＭＦＲ４．８ｇ／１０）（Ａ）５０ｋｇ、ｔａｎδのピ−クが−３℃、数平均分子量が５５０００、スチレン含有量１０％のスチレン−ビニルイソプレン−スチレンブロック共重合水添樹脂（Ｂ）３０ｋｇ、熱安定剤としてＩｒｇａｎｏｘ１０１０を０．３ｋｇ、分解型発泡剤としてアゾジカルボンアミド６．５ｋｇを内容積４５０リットルのヘンシェルミキサ−に投入し、第一次混合し、組成物を得た。この混合原料を発泡剤の分解しない温度、具体的には１３０〜１５０℃に加熱した押出し機に導入して、口金より水冷槽に押し出し、ペレタイザ−に導入して、直径２ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットにして、発泡用シ−ト原料を得た。この原料を１３０〜１５０℃に加熱したベント付き押出し機に導入し口金より押し出し、ロ−ル温度が６５℃のポリシングロールで成形し空気巻込みによる気泡のない厚さが１．９ｍｍ、幅が５３０ｍｍの連続シ−ト状にして巻き取った。
【００３５】
このシ−トに電子線を照射し、架橋度が１５〜５０％となるように電子線を照射して架橋シートを得た。この架橋シ−トを発泡剤の分解温度より３０〜１００℃高い温度に加熱した熱風発泡機に連続的に供給して発泡させた。
【００３６】
このようにして得られた発泡体は厚みが４．０ｍｍ，幅１１００ｍｍ、発泡倍率が１０倍の発泡体であった。
この架橋発泡体を実験に供した。架橋発泡体の反発弾性率は２０％であった。
［ポリエチレンフォーム］
市販の電子線架橋ポリエチレンフォーム（厚さ４ｍｍ：発泡倍率１０倍）を用いた。反発弾性率は５１％であった。
［不織布１］
メルトブロー不織布（目付３００ｇ／ｍ２）
［不織布２］
ポリエステルスパンボンド（目付３００ｇ／ｍ２）
［フェルト１］
ポリエステル繊維使いフェルト：目付３９０ｇ／ｍ２
［フェルト２］
合繊混紡フェルト：目付３９０ｇ／ｍ２
・実験試料（単層品、あるいは積層体）
イ．ポリエチレンフォーム（比較例１）
ロ．架橋発泡体（比較例２）
ハ．不織布１（比較例３）
ニ．フェルト（比較例４）
ホ．不織布２（比較例５）
ヘ．ポリエチレンフォームとフェルト１の２層構造（比較例６）
ト．架橋発泡体とフェルト１の２層構造（実施例１）
チ．架橋発泡体とフェルト２の３層構造（実施例２）
リ．フェルト１、架橋発泡体、フェルト１の３層構造（実施例３）
ヌ．不織布２、架橋発泡体、不織布２の３層構造（実施例４）
ル．フェルト２、架橋発泡体、フェルト２の３層構造（実施例５）
【００３７】
積層体の層間は市販の接着剤で常法により接合した。
【００３８】
大型管（Ａ管）による吸音率の測定結果を図４に、小型管（Ｂ管）による吸音率の測定結果を図５に示す。
【００３９】
図４、図５に示すように、本発明の吸音材である試料ト〜ル（実施例１〜５）は、単層品であるイ．ポリエチレンフォーム、ロ．架橋発泡体、ハ．不織布１、ニ．フェルト、ホ．不織布２、および、ヘ．ポリエチレンフォームとフェルト１の２層構造品のいずれに比べても、４００〜２０００Ｈｚの音波域のうちの全域あるいは特定域で特異的に優れた吸音特性を示すことがわかった。
【００４０】
とくに、試料リ、ルは５００〜２０００Ｈｚの音波域で試料イ〜ニに比べて極めて顕著な吸音特性を示すことがわかった。４０００Ｈｚを越える高周波域では、試料ヘ〜ルと試料イ〜ニとの間にとくに特異的に顕著な差異がなかった。また、２５０Ｈｚ以下の低周波域においても試料ヘ〜ルと試料とイ〜ニとの間にとくに特異的に顕著な差異がなかった。
【００４１】
本発明の吸音材は、２０００Ｈｚを越える高周波数域のみならず、４００〜２０００Ｈｚの音波域で優れた吸音性を有するとともに機械的振動に対する振動吸収性を合わせもっているので、エアコン、冷蔵庫、コピー機、洗濯機、食器洗浄機、ファクシミリ機のような機械振動と騒音の発生源を内蔵する電気機器に適用して、防音とともに防振の目的に好適に使用することができる。とくに、シート状プラスチック及び／または不織布と積層することにより、制振性を備え、加工性、耐久性にもすぐれた、車両用、家電用または建材用防音材を得ることができる。
【００４２】
また、本発明の吸音材は、自動車、電車などの車両の防音、防振に好適に使用することができる。とくに、本発明の吸音材に金属粉や無機フィラーを充填したアスファルト系制振材を層状に積層することにより、制振性を備え、加工性、耐久性にもすぐれた、自動車の床材やホイルハウスなどに貼り付けて用いる自動車用吸音材を得ることができる。
【００４３】
あるいはまた、本発明の吸音材にさらにシート状プラスチック及び／または建材用不織布を積層することにより、２０００Ｈｚを越える高周波数域のみならず、４００〜２０００Ｈｚの音波域で優れた吸音性を有し、制振性を備え、加工性、耐久性にもすぐれた、カーペット下地材を得ることができる。
【００４４】
さらにまた、本発明の吸音材は合板などの板状体をさらに積層することにより、すなわち、例えば合板の裏打ち材として本発明の吸音材を用いることにより、２０００Ｈｚを越える高周波数域のみならず、４００〜２０００Ｈｚの音波域で優れた吸音性を有しすぐれた性能の吸音床材を得ることができる。このような吸音床材を用いることにより、ＪＩＳ−Ａ−１４１８に規定された床衝撃音レベルの測定法における等級Ｌ−４５クラスの防音性床材を得ることができる。
【００４５】
さらには、本発明の吸音材は建造物の鉄骨部に適用して、２０００Ｈｚを越える高周波数域のみならず、４００〜２０００Ｈｚの音波域で優れた吸音性を有する防音材として、鉄骨部の構造に起因する振動、騒音の減少に寄与することができる。
【００４６】
本発明の吸音材は鋼板屋根の遮音、吸音用に４００〜２０００Ｈｚの音波域で優れた吸音性を有する防音材として使用できる。
【００４７】
本発明の吸音材は流し用シンクの消音用裏打ち材としても好適に使用できる。
【００４８】
また、本発明の吸音材はシート状の形態で使用できることは勿論であるが、用途にあわせてプレス成形などにより所定の立体的形状に成型して使用できる。さらに、ＰＶＣシートなどの熱可塑性樹脂シートと貼り合わせることにより用途にあわせてプレス成形などにより複雑な立体的形状に成型して使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の吸音材は、電気機器、車両、建造物の鉄骨部に適用して、防振とともに防音の目的に好適に使用することができる。また、室内の防音の目的に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
２：吸音材
４：樹脂発泡体
６：シート状繊維集合体（不織布または編織物）
【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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