(57)【要約】【課題】軽量かつ小さい厚みでも十分な吸音性能を発揮することができ、かつ、複雑な構成や複雑な製造工程を必要としない吸音材を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂フィルムと、接着剤層と、不織布とを、この順に積層して吸音材とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂フィルムと、
接着剤層と、
不織布と、
がこの順に積層されてなる、吸音材。
【請求項２】
厚みが２〜２０ｍｍである、請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂フィルムおよび前記接着剤層を貫通する開口孔が形成されている、請求項１または２に記載の吸音材。
【請求項４】
前記開口孔が、規則的かつ周期的に形成されている、請求項３に記載の吸音材。
【請求項５】
前記開口孔の開口径（直径）が１００〜７００μｍである、請求項３または４に記載の吸音材。
【請求項６】
前記開口孔の中心間の距離（ピッチ）が２〜１０ｍｍである、請求項３〜５のいずれか１項に記載の吸音材。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂が、ポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅、オフィス等の住環境や、航空機、自動車等の輸送手段においては、外部からの騒音を遮断した静謐な内部環境をもたらすことが要望されている。このため、空気層を含むポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等の発泡体、フェルト、不織布等の繊維状物からなる吸音材が広く用いられている。特に、自動車等の輸送手段は、より軽量で、かつ吸音性能に優れる吸音材が求められている。
【０００３】
従来、不織布を用いた吸音材には、メルトブローン不織布、ニードルパンチ不織布などを用いることが検討されている。また、これらの不織布を用いて、密度や構造等の異なる不織布どうしを積層したり、表皮材と積層したりすることで、よりいっそうの吸音性能の向上を図ることが提案されている。例えば、特許文献１では、目付が１５０〜８００ｇ／ｍ２、嵩密度が０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ３である不織布と、ＪＩＳ  Ｌ−１０９６に基づいて測定される通気量が５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以下の表皮材（具体的には、スパンボンド不織布）とが積層されてなる構成を有する吸音材が提案されている。特許文献１に記載の技術によれば、特に自動車等の車両への利用に好適な特性、すなわち、良好な吸音性を有し、さらには難燃剤を含有させることなく良好な難燃性を得ることができ、構成繊維溶融時の液状溶融物の液だれ（ドリップ）がなく、低収縮性で、しかも安全性、経済性およびリサイクル性に優れることが謳われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１９７８３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術を利用して高い吸音性能を発揮させようとすると、ある程度の重量および厚みが必要となる。上述したように、特に自動車等の車両に用いられるような場合を考慮すると、吸音材の重量および体積をよりいっそう低減させることに対する要望は依然として強く存在する。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術における現状に鑑みてなされたものであり、軽量かつ小さい厚みでも十分な吸音性能を発揮することができ、かつ、複雑な構成や複雑な製造工程を必要としない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】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行なった。その結果、熱可塑性樹脂フィルムと不織布とを、接着剤層を介して配置することで構成される積層体によって、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の一形態によれば、熱可塑性樹脂フィルムと、接着剤層と、不織布とがこの順に積層されてなる吸音材が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軽量かつ小さい厚みでも十分な吸音性能を発揮することができ、かつ、複雑な構成や複雑な製造工程を必要としない吸音材が提供されうる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る吸音材の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る吸音材の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る吸音材の拡大平面図である。
【図４】実施例１〜３および比較例１の吸音材について、垂直入射吸音率を測定した結果を示すグラフである。
【図５】実施例４〜７および比較例１の吸音材について、垂直入射吸音率を測定した結果を示すグラフである。
【図６】実施例８〜９および実施例６の吸音材について、垂直入射吸音率を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
本発明の一形態によれば、熱可塑性樹脂フィルムと、接着剤層と、不織布とがこの順に積層されてなる吸音材が提供される。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る吸音材の断面図である。図１に示すように、吸音材１０は、まず、熱可塑性樹脂フィルム１１を有する。この熱可塑性樹脂フィルム１１には、接着剤層１２が積層されている。そして、本実施形態の吸音材１０では、接着剤層１２の熱可塑性樹脂フィルム１１とは反対側の面に、不織布１３がさらに積層されている。
【００１４】
［熱可塑性樹脂フィルム］
図１に示す形態において、熱可塑性樹脂フィルム１１は、吸音材１０の表皮材として機能する。ただし、場合によっては、熱可塑性樹脂フィルム１１の接着剤層１２とは反対側の面に他の層がさらに配置されてもよい。
【００１５】
熱可塑性樹脂フィルム１１の構成材料は、特に限定されず、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂；（メタ）アクリル系ポリマー、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、セルロース樹脂およびこれらの架橋体などの熱可塑性樹脂からなるフィルムが挙げられる。これら熱可塑性樹脂は必要に応じて数種をブレンドしたものを用いてもよい。なかでも、吸音性という観点からはポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンが好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
【００１６】
熱可塑性樹脂フィルム１１の厚みについても特に制限はないが、好ましくは５〜１００μｍであり、より好ましくは５〜２５μｍであり、さらに好ましくは５〜１５μｍである。熱可塑性樹脂フィルム１１の厚みがかような範囲内の値であれば、従来技術と比較して、より厚みの小さい吸音材によっても、少なくともこれと同等の吸音性能を発揮することが可能となるという利点がある。
【００１７】
なお、熱可塑性樹脂フィルム１１は、熱可塑性樹脂に加えて、種々の添加剤を含みうる。添加剤としては、例えば、柔軟化成分としての可塑剤が挙げられる。可塑剤以外には、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、紫外線収集剤が挙げられる。
【００１８】
［接着剤層］
（接着剤）
接着剤層１２は、接着剤（図示せず）を含む。なお、本明細書において、「接着剤」との語は感圧性接着剤をも含むものとする。
【００１９】
接着剤層１２に含まれる接着剤として、具体的には、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤、ビニルエーテル系接着剤、ポリウレタン系接着剤などが挙げられる。これらの接着剤は、溶剤型またはエマルジョン型のいずれであってもよい。これらのうち、アクリル系接着剤としては、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸２−メトキシエチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸トリデシル等の（メタ）アクリル酸エステルの１種または２種以上と、それら（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能な（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、メタクリル酸メチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸メトキシエチル等の官能性モノマーとの共重合物等が挙げられる。シリコーン系接着剤の具体例としては、ジメチルシロキサンガムとジメチルシロキサンレジンとの混合物および/または重合物により構成されるもの等が挙げられる。ゴム系接着剤の具体例としては、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリブテンゴム、ブチルゴム等の合成ゴムや天然ゴムを主成分とするもの等が挙げられる。ビニルエーテル系接着剤の具体例としては、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル等が挙げられる。ポリウレタン系接着剤の具体例としては、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、ポリウレタンポリオールを主剤とし、多官能ポリイソシアネートを架橋剤とするもの等が挙げられる。
【００２０】
これらの接着剤の中でも、接着面積が小さく、かつ圧力をかけにくい不織布に対して、小さな圧力で、かつ加熱養生も要せずに接着することができる点で、アクリル系感圧接着剤が好ましい。
【００２１】
これらの接着剤は、厚さが薄く均一な層である必要があり、水または有機溶剤によって希釈し、塗布・乾燥することによって形成される。
【００２２】
接着剤層１２の厚さは、通常１〜１００μｍの範囲であり、好ましくは５〜３０μｍの範囲である。
【００２３】
［不織布］
本形態において用いられる不織布１３としては、従来吸音材の構成材料として用いられている不織布が適宜用いられうる。例えば、不織布は、短繊維からなる不織布、長繊維からなる不織布のいずれであってもよい。具体的には、ニードルパンチ不織布、ウォータージェットパンチ不織布、メルトブローン不織布、スパンボンド不織布、ステッチボンド不織布などが用いられる。なかでも、ニードルパンチ不織布またはウォータージェットパンチ不織布が好ましく、特に、ニードルパンチ不織布が好ましい。雑フェルトも不織布として用いることができる。
【００２４】
また、本発明において、不織布を構成する繊維は、天然繊維でも合成繊維でもよいが、耐久性の点から合成繊維が好ましく使用される。かかる繊維としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維（例えばナイロン繊維等）、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維（例えばポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等）などの熱可塑性繊維を挙げることができ、前記繊維素材を例えば湿式紡糸、乾式紡糸又は溶融紡糸等の公知の方法に従って製造したものを使用することができる。中でも、耐久性、耐摩耗性に優れる点から、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維が好ましい。特に、使用済み不織布の熱溶融により原料ポリエステルを容易にリサイクル使用することが可能で、経済性に優れ、不織布の風合いも良く、成形性に優れる点より、ポリエステル繊維が最も好ましい。これらの熱可塑性繊維は、一部または全部が反毛（回収再生繊維）であってもよい。特に、一旦車装に使用された繊維を回収して再生されたリサイクル繊維は好適に使用することができる。
【００２５】
本形態において、不織布１３の厚みは、厚いほど吸音性が良くなるが、経済性、扱い易さ、吸音材としてのスペース確保等の点から、好ましくは１〜５０ｍｍであり、より好ましくは２〜２０ｍｍであり、さらに好ましくは２〜１０ｍｍである。
【００２６】
また、不織布１３の目付についても特に制限はないが、厚さが小さいという観点からは、好ましくは８０〜１０００ｇ／ｍ２であり、より好ましくは１００〜６００ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１００〜３００ｇ／ｍ２である。
【００２７】
［吸音材の製造方法］
本形態に係る吸音材１０の製造方法について特に制限はなく、従来公知の知見が適宜参照されうる。一例を挙げると、熱可塑性樹脂フィルム１１の一方の表面に接着剤層１２が配置されてなるシートと不織布とを、圧着ロールなどを介して連続的に貼り合わせる手法が用いられうる。
【００２８】
本形態に係る構成とすることにより奏される作用効果は、軽量かつ小さい厚みでも十分な吸音性能を発揮することができ、かつ、複雑な構成や複雑な製造工程を必要としない吸音材が提供される、というものである。ここで、本形態に係る構成によってかような作用効果が奏されるメカニズムは完全には明らかではないが、熱可塑性樹脂フィルム１１の側から入射した音波は、その一部は反射され、一部は熱可塑性樹脂フィルム１１の振動により減衰され、残りは接着剤層を介して不織布に伝播され、不織布の振動として減衰されるものと考えられる。ただし、本発明の技術的範囲は、かようなメカニズムによって何ら制限を受けることはない。
【００２９】
［好ましい実施形態］
図２は、本発明の一実施形態に係る吸音材の平面図（図１に対応した平面図）である。本実施形態に係る吸音材１０では、図１および図２に示すように、熱可塑性樹脂フィルム１１および接着剤層１２を貫通する開口孔１４が設けられている。そして、この開口孔１４は、熱可塑性樹脂フィルム１１および接着剤層１２を貫通するように設けられる孔であり、当該定義を満たすものである限り、開口孔１４の具体的な構成について特に制限はない。
【００３０】
熱可塑性樹脂フィルム１１及び接着剤層１２に開口孔１４が設けられることにより、入射した音波は、開口孔１４を通り抜け、不織布１３によって吸音される。開口孔１４を通り抜けた音波のうち、不織布１３で吸音されなかったものは、接着剤層１２の開口孔１４が設けられていない部分で反射され、再度、不織布１３で吸音される。接着剤層１２に開口孔１４が設けられていない場合は、不織布１３による吸音効果が得られない。
【００３１】
図３は、図２に示す本発明の一実施形態に係る吸音材１０の平面図を拡大した拡大平面図である。図２および図３に示すように、開口孔１４は、規則的にかつ周期的に設けられているものであることが好ましい。かような形態によれば、大量生産時における生産性が格段に向上しうる。開口孔１４のサイズや配置形態についても特に制限はないが、一例として、開口孔１４の開口径（直径；図３に示す「Ｄ」）は、好ましくは１００〜７００μｍであり、より好ましくは１５０〜５００μｍであり、さらに好ましくは２００〜３００μｍである。開口孔１４の開口径（直径Ｄ）が１００μｍ未満では、入射した音波が熱可塑性樹脂フィルム１１を通り抜けることができず、また、７００μｍ超では、通り抜けた音波を不織布１３内に閉じ込めて吸音する効果が得られない。なお、開口孔１４の開口径（直径Ｄ）は、開口孔１４の輪郭線上の任意の２点間の距離のうち最大のものとして定義される。また、それぞれの開口孔１４の直径が同一ではない場合には、開口径（直径Ｄ）は、数十個の開口孔１４の開口径（直径Ｄ）の平均値として算出されるものとする。
【００３２】
また、開口孔１４の中心間の距離（ピッチ；図３に示す「Ｐ」）は、好ましくは２〜２０ｍｍであり、より好ましくは２〜１０ｍｍであり、さらに好ましくは３〜５ｍｍである。開口孔１４どうしの距離（ピッチＰ）が２ｍｍ未満では、熱可塑性樹脂フィルム１１の振動による減衰が減少し、２０ｍｍ超では音波を不織布１３に通り抜けることができず、十分な吸音効果が得られない。なお、開口孔１４どうしの距離（ピッチＰ）は、隣接する２つの開口孔１４どうしの中心間の距離として定義される。また、隣接する２つの開口孔１４の組み合わせによって中心間の距離（ピッチＰ）が同一ではない場合には、開口孔１４どうしの中心間の距離（ピッチＰ）は、数十組の開口孔１４どうしの中心間の距離（ピッチＰ）の平均値として算出されるものとする。
【００３３】
なお、開口孔を形成する方法としては、レーザ、熱針、プレス、ドリルまたは放電などが挙げられる。
【００３４】
以上、本発明に係る吸音材の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る吸音材は、上述した実施形態および図示した実施形態のみに限定されるわけではなく、例えば特許文献１に記載されているような従来公知の構成による改変を加えてもよいことはもちろんである。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、下記の実施例のみに限定されるべきではない。
【００３６】
［吸音性能の評価］
以下の実施例・比較例において、吸音材の吸音性能の評価は、ＪＩＳ  Ａ１４０５−２：２００７「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」（ＩＳＯ  １０５３４−２：１９９８）に準拠して垂直入射吸音率を測定することにより行った。
【００３７】
［吸音材の作製］
（実施例１）
熱可塑性樹脂フィルムとして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚み６μｍ）を準備した。一方、不織布として、目付１００ｇ／ｍ２、厚み２ｍｍのポリエステル製ニードルパンチ不織布を準備した。
【００３８】
上記で準備したＰＥＴフィルムの一方の表面に、接着剤としてのアクリル系粘着剤を塗布し、厚み２０μｍの接着剤層を形成した。次いで、この接着剤層の露出表面を、上記で準備した不織布の一方の表面に貼り合わせた。このようにして、本実施例の吸音材を作製した。
【００３９】
（実施例２）
ＰＥＴフィルムとして、厚み１２μｍのものを用いたこと以外は、上述した実施例１と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００４０】
（実施例３）
ＰＥＴフィルムとして、厚み１６μｍのものを用いたこと以外は、上述した実施例１と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００４１】
（比較例１）
目付２２０ｇ／ｍ２、厚み１０ｍｍのニードルパンチ不織布を準備し、そのまま本比較例の吸音材とした。
【００４２】
（実施例１〜３と比較例１との対比）
上記で作製した実施例１〜３および比較例１の吸音材について、垂直入射吸音率を測定した結果を図４のグラフに示す。
【００４３】
図４に示すように、比較例１の吸音材と比べて、実施例１〜３の吸音材は、周波数２０００〜５０００Ｈｚに対する吸音率が向上することがわかる。
【００４４】
（実施例４）
不織布として、目付２００ｇ／ｍ２、厚み１０ｍｍのニードルパンチ不織布を用いたこと以外は、上述した実施例１と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００４５】
（実施例５）
ＰＥＴフィルムとして、厚み１２μｍのものを用いたこと以外は、上述した実施例４と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００４６】
（実施例６）
ＰＥＴフィルムとして、厚み１６μｍのものを用いたこと以外は、上述した実施例４と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００４７】
（実施例７）
ＰＥＴフィルムとして、厚み２５μｍのものを用いたこと以外は、上述した実施例４と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００４８】
（実施例４〜７と比較例１との対比）
上記で作製した実施例４〜７および比較例１の吸音材について、垂直入射吸音率を測定した結果を図５のグラフに示す。
【００４９】
図５に示すように、比較例１の吸音材と比べて、実施例４〜７の吸音材は、周波数１０００〜５０００Ｈｚに対する吸音率が向上することがわかる。また、実施例１〜３よりも目付の大きい不織布を用いたことで、熱可塑性樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）の厚さに対する吸音性能の依存性が消失することもわかる。
【００５０】
（実施例８）
ＰＥＴフィルムの表面に接着剤層を形成した後の積層体に対して、レーザ穿孔法により、当該積層体を貫通する開口孔を形成した。この際、開口孔の開口径（直径）は３００μｍとし、開口孔の中心間の距離（ピッチ）は３ｍｍとした。
【００５１】
上記のようにして開口孔を形成した積層体を用いて不織布と貼り合わせたこと以外は、上述した実施例６と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００５２】
（実施例９）
開口孔の中心間の距離（ピッチ）を５ｍｍとしたこと以外は、上述した実施例８と同様の手法により、本実施例の吸音材を作製した。
【００５３】
（実施例８〜９と実施例６との対比）
上記で作製した実施例８〜９および実施例６の吸音材について、垂直入射吸音率を測定した結果を図６のグラフに示す。
【００５４】
図６に示すように、実施例６の吸音材と比べて、実施例８〜９の吸音材は、吸音率のピークが高周波数側にシフトし、特に３０００Ｈｚ以上の周波数における吸音性能が格段に向上することがわかる。
【００５５】
以上の実施例および比較例に示す結果から、本発明に係る吸音材によれば、不織布に対して熱可塑性樹脂フィルムを接着剤層を介して貼り付けるというきわめて簡便な手法により、従来の吸音材と比較して軽量で、かつ厚みも小さいにもかかわらず、同等の吸音性能の達成することが可能となることが示された。また、好ましい実施形態として、熱可塑性樹脂フィルムおよび接着剤層を貫通する開口孔を設ける（好ましくは多数設ける）ことにより、より高周波数の領域における吸音性能をよりいっそう向上させることも示された。
【符号の説明】
【００５６】
１０    吸音材、
１１    熱可塑性樹脂フィルム、
１２    接着剤層、
１３    不織布、
１４    開口孔、
Ｄ  開口孔の開口径（直径）、
Ｐ  開口孔の中心間の距離（ピッチ）。
【図１】
2015102593.tif 000003
【図２】
2015102593.tif 000004
【図３】
2015102593.tif 000005
【図４】
2015102593.tif 000006
【図５】
2015102593.tif 000007
【図６】
2015102593.tif 000008