(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性フィラーを含有する発泡体からなり、
全体の厚さを１００％として、騒音源である相手部材側に配置される内側表面から厚さ方向に２５％の領域を最内層とし、該内側表面と反対側の外側表面から厚さ方向に２５％の領域を最外層とした場合に、該最内層を含む低弾性層と、該低弾性層から厚さ方向に連続し該最外層を含む高弾性層と、を有し、
該磁性フィラーの充填率は該最外層において最も高く、該高弾性層は、該磁性フィラーの充填率が該最外層から該低弾性層に向かって低くなる充填率の勾配を有し、
該低弾性層の厚さ方向における該磁性フィラーの充填率の勾配は、該高弾性層の該充填率の勾配よりも小さいことを特徴とする防音部材。
【請求項２】
前記最外層における前記磁性フィラーの次式（１）により定義される配向分散度Ｓは、−０．３〜−０．５である請求項１に記載の防音部材。
Ｓ＝＜３ｃｏｓ２θ−１＞／２・・・（１）
［θは、防音部材の厚さ方向に対する磁性フィラーの面垂直方向の法線の角度である。＜＞は、空間平均値を表す。］
【請求項３】
前記最内層における前記磁性フィラーの充填率は、該最内層の体積を１００体積％とした時の２０体積％以下である請求項１または請求項２に記載の防音部材。
【請求項４】
前記最内層における前記磁性フィラーの充填率と前記最外層における該磁性フィラーの充填率との比は、１：２．５〜５．０である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の防音部材。
【請求項５】
前記低弾性層と前記高弾性層との厚さの比は、１：１である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の防音部材。
【請求項６】
前記磁性フィラーは、熱伝導に異方性を有する熱伝導異方性粒子と、該熱伝導異方性粒子の表面に付着した磁性粒子と、を含む複合粒子を有する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の防音部材。
【請求項７】
前記熱伝導異方性粒子の形状は、薄片状または繊維状である請求項６に記載の防音部材。
【請求項８】
前記発泡体は、ポリウレタンフォームである請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の防音部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱を伴う騒音源の周囲に配置するのに好適な防音部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンルーム内には、エンジン、モータ、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｕｉｏｎ）バルブなど、騒音源となる部品が収容されている。これらの部品の騒音を低減するためには、部品の周囲に防音部材を配置することが効果的である。防音部材の材質としては、ポリウレタンフォームなどの発泡体が多く使用されている。しかしながら、発泡体は、内部に多数のセル（気泡）を有するため熱伝導率が小さい。このため、発熱を伴うエンジン、モータなどの周囲に発泡体製の防音部材を配置した場合、防音部材に熱が蓄積され不具合を生じるおそれがある。したがって、発泡体製の防音部材においては、その放熱性の向上が課題になる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、モータの周囲を覆う箱状の吸音カバーが開示されている。吸音カバーは、磁性フィラーを含有する発泡体からなる。磁性フィラーは吸音カバーの厚さ方向に線状に連なって配向している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３５９７９号公報
【特許文献２】特開２００９−７３１５９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２５８３３号公報
【特許文献４】特開２００７−９５８２９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２５１３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の吸音カバーにおいては、連接した磁性フィラーにより熱の伝達経路が形成される。これにより、モータの熱は吸音カバーに蓄積されずに放出されやすくなる。しかしながら、厚さ方向に均一に磁性フィラーが配向しているため、吸音カバーの厚さ方向のばね定数が大きくなる。このため、騒音源からの振動が吸音カバーに伝播し、二次騒音が発生するおそれがある。例えば、モータの周囲を覆うように吸音カバーを配置すると、コギングトルクによる振動が吸音カバーに伝播して、特定の周波数領域における騒音が大きくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、振動抑制効果が高く、かつ放熱性に優れる防音部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の防音部材は、磁性フィラーを含有する発泡体からなり、全体の厚さを１００％として、騒音源である相手部材側に配置される内側表面から厚さ方向に２５％の領域を最内層とし、該内側表面と反対側の外側表面から厚さ方向に２５％の領域を最外層とした場合に、該最内層を含む低弾性層と、該低弾性層から厚さ方向に連続し該最外層を含む高弾性層と、を有し、該磁性フィラーの充填率は該最外層において最も高く、該高弾性層は、該磁性フィラーの充填率が該最外層から該低弾性層に向かって低くなる充填率の勾配を有し、該低弾性層の厚さ方向における該磁性フィラーの充填率の勾配は、該高弾性層の該充填率の勾配よりも小さいことを特徴とする。
【０００８】
本発明の防音部材は、厚さ方向に積層するように配置され磁性フィラーの充填状態が異なる二層を有する。一つは、騒音源である相手部材側に配置される低弾性層であり、もう一つは、相手部材とは反対側に配置される高弾性層である。図１に、本発明の防音部材の一部の厚さ方向断面を拡大した模式図を示す。図１中、外内方向は厚さ方向に対応する。なお、図１は、本発明の防音部材を説明するための模式図である。したがって、図１は、例えば二層の厚さ、磁性フィラーの形状および充填状態など、本発明を何等限定するものではない。
【０００９】
図１に示すように、防音部材８は、磁性フィラー８１を含有する発泡体８０から形成されている。防音部材８は、低弾性層８２と高弾性層８３とを有している。低弾性層８２は、相手部材９の表面に配置されている。防音部材８の全体の厚さを１００％とした場合、低弾性層８２は、相手部材９と接する内側表面８２０から厚さ方向に２５％の領域の最内層８２１を含んでいる。高弾性層８３は、低弾性層８２の外側に配置されている。高弾性層８３は、低弾性層８２から厚さ方向に連続している。防音部材８の全体の厚さを１００％とした場合、高弾性層８３は、外側表面８３０から厚さ方向に２５％の領域の最外層８３１を含んでいる。
【００１０】
防音部材８における磁性フィラー８１の充填率（体積割合）は、最外層８３１において最も高い。磁性フィラー８１の充填率は、最外層８３１から低弾性層８２に向かって低くなっている。すなわち、高弾性層８３は、最外層８３１から低弾性層８２に向かって低くなる充填率の勾配を有している。これに対して、低弾性層８２の厚さ方向における磁性フィラー８１の充填率の勾配は、高弾性層８３における充填率の勾配よりも小さい。すなわち、低弾性層８２においては、磁性フィラーの充填率が低く、厚さ方向における磁性フィラー８１の充填率の差が小さい。
【００１１】
上述したように、発泡体製の防音部材の放熱性を向上させるためには、熱伝導性に優れたフィラーを含有させて、フィラーの配向により防音部材中に熱の伝達経路を形成することが効果的である。しかしながら、従来のように、フィラーを厚さ方向に均一に配置すると、厚さ方向のばね定数が大きくなってしまう。この点、本発明の防音部材によると、厚さ方向において二層に区分けして、磁性フィラーの充填状態を変化させた。すなわち、相手部材側に配置される低弾性層においては、磁性フィラーの充填率を低くして、厚さ方向における充填率の勾配を小さくした。これにより、低弾性層の厚さ方向のばね定数が小さくなり、低弾性層を柔らかくすることができる。一方、高弾性層においては、磁性フィラーの充填率が最外層で最も高くなるように、磁性フィラーを厚さ方向に傾斜配置した。これにより、高弾性層を重くすると共に、厚さ方向に熱の伝達経路を形成した。このように、厚さ方向に二層を配置することにより、放熱性を確保しつつ、マスばね効果により共振周波数を小さくして振動抑制効果を高めることができる。
【００１２】
なお、上記特許文献２の段落［００８２］、図２９などには、厚さ方向の一端面側だけに磁性フィラーを配向させた発泡成形体が記載されている。特許文献２に記載の発泡成形体においては、磁性フィラーが厚さ方向の一端面側に偏在しており、それ以外の部分には配置されていない。このため、磁性フィラーが無い領域に熱が蓄積されやすく所望の放熱性を実現することができない。また、上記特許文献４、５には、マトリクス樹脂中に磁性フィラーを厚さ方向に濃度勾配が生じるように分散させた電磁波吸収シートが記載されている。特許文献４に記載の電磁波吸収シートにおいては、半導体素子に接触する面側の磁性フィラーの充填率を低くして、接着性を向上させている。特許文献５に記載の電磁波吸収シートにおいては、半導体素子と接触する面側の磁性フィラーの充填率を高くして、電磁波吸収性を向上させている。しかしながら、これらの電磁波吸収シートは、騒音、振動を発生する相手部材に対して用いられるものではない。特許文献４、５に記載の電磁波吸収シートにおいては、単に、厚さ方向の一面から他面側に向かって磁性フィラーの充填率が徐々に変化しているに過ぎず、磁性フィラーの充填率の勾配が異なる二層は形成されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の防音部材の一部の厚さ方向断面を拡大した模式図である。
【図２】配向分散度Ｓの定義式における角度θの説明図である。
【図３】本発明の防音部材の一実施形態であるモータカバーの斜視図である。
【図４】同モータカバーの上下方向断面図である。
【図５】図４の円Ｖ内の拡大図である。
【図６】発泡成形工程において使用した磁気誘導発泡成形装置の斜視図である。
【図７】同磁気誘導発泡成形装置の断面図である。
【図８】実施例１〜４のサンプルを製造するために使用した成形型の厚さ方向断面図である。
【図９】同成形型を設置した状態の磁気誘導発泡成形装置の断面図である。
【図１０】Ｘ線ＣＴ測定により得られた実施例１のサンプルの三次元画像である。
【図１１】Ｘ線ＣＴ測定により得られた実施例２のサンプルの三次元画像である。
【図１２】Ｘ線ＣＴ測定により得られた実施例３のサンプルの三次元画像である。
【図１３】測定領域ごとの複合粒子の充填率を示すグラフである。
【図１４】測定領域ごとの複合粒子の配向分散度Ｓを示すグラフである。
【図１５】放熱性を評価するための実験装置の概略図である。
【図１６】温度差の測定結果を示すグラフである。
【図１７】振動抑制能を評価するための実験装置の概略図である。
【図１８】振動伝達率の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の防音部材の実施の形態について説明する。なお、本発明の防音部材は、以下の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良などを施した種々の形態にて実施することができる。
【００１５】
＜防音部材の構成＞
本発明の防音部材は、磁性フィラーを含有する発泡体からなる。発泡体としては、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォームなどを採用すればよい。
【００１６】
磁性フィラーとしては、いわゆる磁性材料からなる粒子（磁性粒子）を用いればよい。磁性材料としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、ガドリニウム、ステンレス鋼、マグネタイト、マグヘマイト、マンガン亜鉛フェライト、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライトなどの強磁性体、ＭｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＦｅＣｌ２、ＭｎＡｓなどの反強磁性体、およびこれらを用いた合金類が好適である。なかでも、微細な粒子として入手しやすく、飽和磁化が高いという観点から、鉄、ニッケル、コバルト、およびこれらの鉄系合金（ステンレス鋼を含む）が好適である。
【００１７】
また、熱伝導率が大きい熱伝導性粒子の表面に磁性粒子が付着した複合粒子を用いてもよい。熱伝導性粒子としては、少なくとも一方向の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものを用いることが望ましい。熱伝導性粒子は、非磁性体の粒子でよい。本明細書では、強磁性体および反強磁性体以外の、反磁性体および常磁性体を、非磁性体と称す。熱伝導性粒子の材質としては、例えば、炭素材料、窒化ホウ素などが好適である。なかでも、熱伝導率が方向により異なる熱伝導異方性粒子が好適である。熱伝導異方性粒子としては、鱗片状黒鉛粒子、炭素繊維、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。例えば、黒鉛は六方晶の層状構造を有する。このため、層に平行な結晶面方向における熱伝導率は大きいが、結晶面に垂直な積層方向における熱伝導率は小さい。したがって、熱伝導異方性粒子を、熱伝導率が大きい方向に連なるように配向させることにより、防音部材の熱伝導性をより向上させることができる。
【００１８】
熱伝導異方性粒子の形状は、薄片状または繊維状であればよい。例えば、黒鉛としては、鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、土状黒鉛などの天然黒鉛や、人造黒鉛などが挙げられる。人造黒鉛は、鱗片状になりにくい。このため、鱗片状であり、熱伝導性の向上効果が高いという理由から、天然黒鉛が好適である。また、黒鉛として、鱗片状の黒鉛の層間に、加熱によりガスを発生する物質が挿入された膨張黒鉛を用いてもよい。膨張黒鉛は、難燃剤として用いられることが多い。膨張黒鉛に熱が加わると、発生したガスにより、層間が広がると共に、熱や化学品に対して安定した層が形成される。形成された層が断熱層となり、熱の移動を妨げることにより、難燃効果がもたらされる。よって、熱伝導異方性粒子としては、天然黒鉛粒子および膨張黒鉛粒子の少なくとも一方を用いるとよい。
【００１９】
熱伝導異方性粒子として膨張黒鉛を用いる場合、公知の膨張黒鉛粉末の中から、膨張開始温度や膨張率などを考慮して、好適なものを選択すればよい。例えば、膨張黒鉛の膨張開始温度は、防音部材の製造時の温度よりも、高くなければならない。具体的には、膨張開始温度が１５０℃以上の膨張黒鉛が好適である。
【００２０】
複合粒子において、磁性粒子は、熱伝導性粒子の表面に直接接着されていてもよく、後述するように、熱伝導性粒子の表面に磁性粒子以外の粒子も接着されている場合には、当該粒子を介して間接的に接着されていてもよい。また、磁性粒子は、熱伝導性粒子の表面の一部のみに接着していてもよく、表面全体を被覆するように接着していてもよい。磁性粒子の大きさは、熱伝導性粒子の大きさ、複合粒子の配向性、および複合粒子間の熱伝導性などを考慮して、適宜決定すればよい。例えば、磁性粒子の粒子径は、熱伝導性粒子の粒子径の１／２５以上１／２以下であることが望ましい。ここで、粒子径は、粒子の最長部分の長さである。磁性粒子の大きさが小さくなると、磁性粒子の飽和磁化が低下する傾向がある。したがって、より少量の磁性粒子により、複合粒子を配向させるためには、複合化する磁性粒子の粉末の平均粒径を、１００ｎｍ以上とする必要がある。１μｍ以上、さらには５μｍ以上とするとより好適である。
【００２１】
磁性粒子の形状は、特に限定されるものではない。例えば、複合粒子において、磁性粒子の形状が扁平の場合には、球状の場合と比較して、隣接する熱伝導性粒子間の距離が短くなる。これにより、隣接する複合粒子間における熱伝導性が向上する。その結果、防音部材の熱伝導性が向上する。また、磁性粒子の形状が扁平の場合には、磁性粒子と熱伝導性粒子とが面で接触する。つまり、両者の接触面積が大きくなる。これにより、磁性粒子と熱伝導性粒子との接着力が向上する。よって、磁性粒子が剥離しにくくなる。加えて、磁性粒子と熱伝導性粒子との間の熱伝導性も向上する。このような理由から、磁性粒子としては、薄片状の粒子を採用することが望ましい。
【００２２】
防音部材に電気絶縁性を付与したい場合には、熱伝導性粒子の表面に磁性粒子に加えて絶縁性無機粒子を付着させた複合粒子を用いるとよい。熱伝導性粒子の表面に、絶縁性無機粒子を付着させると、複合粒子同士が接触した状態で配向しても、隣接する複合粒子間において、熱伝導性粒子や磁性粒子（導電性粒子）同士が接触しにくくなる。よって、複合粒子間の電気抵抗が大きくなる。また、絶縁性無機粒子を介して複合粒子同士が接触することにより、複合粒子間の導通を断つことができる。
【００２３】
絶縁性無機粒子は、絶縁性を有する無機材料の粒子であればよい。なかでも、複合粒子間の熱伝導性を阻害しないという観点から、熱伝導率が比較的大きいものが望ましい。例えば、絶縁性無機粒子の熱伝導率が、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であると好適である。熱伝導率が、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性無機材料としては、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム（アルミナ）、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、タルクなどが挙げられる。また、絶縁性無機粒子が難燃性を有する場合には、防音部材に難燃性を付与することができる。例えば、水酸化アルミニウムは、熱伝導率が比較的大きく難燃性を有するため、好適である。水酸化アルミニウムは、所定の温度に加熱されると、脱水分解する。脱水分解は吸熱反応であるため、温度上昇が抑制され、難燃効果がもたらされる。
【００２４】
絶縁性無機粒子は、熱伝導性粒子の表面に直接接着されていてもよく、磁性粒子を介して間接的に接着されていてもよい。また、絶縁性無機粒子は、熱伝導性粒子の表面の一部のみに接着していてもよく、表面全体を被覆するように接着していてもよい。複合粒子間の電気抵抗を大きくして、防音部材の電気絶縁性を高めるという観点から、絶縁性無機粒子は、複合粒子の最表層に配置されていることが望ましい。
【００２５】
絶縁性無機粒子の大きさは、熱伝導性粒子および磁性粒子に対する接着性、複合粒子間の電気絶縁性および熱伝導性を考慮して、適宜決定すればよい。絶縁性無機粒子が大きすぎると、接着性や複合粒子間の熱伝導性が低下する。例えば、絶縁性無機粒子の粒子径は、熱伝導性粒子の粒子径の１／１００以上１／１０以下であることが望ましい。ここで、粒子径は、粒子の最長部分の長さである。
【００２６】
絶縁性無機粒子の形状は、特に限定されるものではない。例えば、絶縁性無機粒子の形状が扁平の場合には、球状の場合と比較して、隣接する熱伝導性粒子間の距離が短くなる。これにより、隣接する複合粒子間における熱伝導性が向上する。その結果、エラストマー成形体の熱伝導性が向上する。また、絶縁性無機粒子と磁性粒子および熱伝導性粒子との接触面積が、大きくなる。これにより、接着力が向上し、絶縁性無機粒子が剥離しにくくなる。加えて、絶縁性無機粒子と磁性粒子および熱伝導性粒子との間の熱伝導性も、向上する。このような理由から、絶縁性無機粒子としては、薄片状の粒子を採用することが望ましい。
【００２７】
本発明の防音部材は、厚さ方向に重なる低弾性層と高弾性層とを有する。本発明の防音部材の全体の厚さを１００％とした場合に、高弾性層は、相手部材に対して反対側に配置される外側表面から厚さ方向に２５％の領域の最外層を含む。本発明の防音部材における磁性フィラーの充填率（体積割合）は、最外層において最も高い。例えば、最外層における磁性フィラーの充填率は、最外層の体積を１００体積％とした時の３５体積％以上であることが望ましい。４０体積％以上であるとより好適である。高弾性層において、磁性フィラーの充填率は、最外層から低弾性層に向かって低くなる。すなわち、高弾性層は、磁性フィラーの充填率が最外層において最も高く低弾性層に近づくほど低くなる充填率の勾配を有する。
【００２８】
一方、低弾性層は、本発明の防音部材の全体の厚さを１００％とした場合に、相手部材側に配置される内側表面から厚さ方向に２５％の領域の最内層を含む。最内層における磁性フィラーの充填率は、最内層の体積を１００体積％とした時の２０体積％以下であることが望ましい。１５体積％以下であるとより好適である。最内層における磁性フィラーの充填率と最外層における磁性フィラーの充填率との比は、１：２．５〜５．０であることが望ましい。低弾性層の厚さ方向における磁性フィラーの充填率の勾配は、高弾性層の厚さ方向における磁性フィラーの充填率の勾配よりも小さい。
【００２９】
低弾性層と高弾性層との区分けは、防音部材を厚さ方向に適当な領域に分割し、各領域ごとに磁性フィラーの充填率を測定して、厚さ方向における充填率の勾配の大小で行えばよい。例えば、単位厚さあたりの磁性フィラーの充填率の勾配が３．０体積％／ｍｍ以上の領域を高弾性層にするとよい。低弾性層と高弾性層との厚さの比は、特に限定されない。例えば、１：１であることが望ましい。
【００３０】
防音部材の放熱性を向上させるためには、磁性フィラーを厚さ方向に配向させて熱の伝達経路を形成するとよい。しかしながら、防音部材の全体において磁性フィラーの配向性を高くすると、相手部材側に配置される低弾性層のばね定数が大きくなってしまう。このため、相手部材とは反対側に配置され、磁性フィラーの充填率が高い最外層において、磁性フィラーの配向性を高めることが望ましい。磁性フィラーの配向性は、次式（１）により定義される配向分散度Ｓの値により判断することができる。例えば、最外層における磁性フィラーの配向分散度Ｓは、−０．３〜−０．５（−０．３、−０．５を含む）であることが望ましい。
Ｓ＝＜３ｃｏｓ２θ−１＞／２・・・（１）
［θは、防音部材の厚さ方向に対する磁性フィラーの面垂直方向の法線の角度である。＜＞は、空間平均値を表す。］
図２に、配向分散度Ｓの定義式における角度θの説明図を示す。図２には、防音部材における配向分散度Ｓの測定領域（例えば最外層）の一部を示す。図２中、測定領域の厚さ方向は熱伝導方向に対応する。図２に示すように、防音部材８は、発泡体８０と磁性フィラー８１とを有している。磁性フィラー８１は、防音部材８の厚さ方向に線状に連なって配向している。磁性フィラー８１の長手方向（配向方向）は、磁性フィラー８１の熱伝導率が大きい方向である。ここで、配向分散度Ｓの定義式における角度θは、磁性フィラー８１の表面に直交する法線８１０と、防音部材８の厚さ方向（図２中、一点鎖線で示す）と、がなす角度θになる。例えば、防音部材８の厚さ方向と、磁性フィラー８１の配向方向と、が一致すると、厚さ方向に対する磁性フィラー８１の法線８１０の角度θは９０°になる。この場合、磁性フィラー８１の配向分散度Ｓは、完全配向状態としての−０．５になる。したがって、磁性フィラー８１の配向方向が防音部材８の厚さ方向に近づくほど、角度θは９０°に近くなり、磁性フィラー８１の配向分散度Ｓは−０．５に近い値になる。一方、磁性フィラー８１がランダムに分散して配向性が低くなると、Ｓ＝０に近づく。
【００３１】
本発明の防音部材において、最外層における磁性フィラーの配向分散度Ｓが−０．３〜−０．５である場合には、磁性フィラーの配向方向が防音部材の厚さ方向に近くなり、放熱性が向上する。
【００３２】
ここで、磁性フィラーの配向分散度Ｓの算出方法について説明する。まず、防音部材をＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置を用いて撮影し、得られた断層像データに再構成演算を施して、防音部材の内部を含めた三次元画像を作製する。次に、文献Ａ［西川幸宏、「Ｘ線ＣＴを用いた繊維高分子複合材料の繊維配向の解析」、フィルム成形・加工とトラブル対策  −プロセス改善・条件設定  便覧−、（株）技術情報協会、２０１２年発行、ｐ．１９２−１９７］に記載された配向解析法を本発明の磁性フィラー用に修正したソフトウエア（株式会社ＴＲＩテクノ所有「平板状粒子の配向解析ソフトウエア」）を用いて、配向分散度Ｓを算出する。具体的には、防音部材における測定領域の三次元画像を賽の目状に分割し、分割された領域ごとにフーリエ変換を行い、フーリエ変換強度像のテンソル（三次の対称行列）を求める。求めたテンソルを対角化し、最も大きな固有値に対応する固有ベクトルを、分割領域における磁性フィラーの法線とする。このようにして、分割領域ごとに磁性フィラーの面垂直方向の法線を算出する。そして、防音部材の厚さ方向に対する磁性フィラーの法線の角度θを用いて、上述した式（１）により、磁性フィラーの配向分散度Ｓを算出する。最後に、分割領域ごとに算出された配向分散度Ｓの算術平均を計算して、得られた平均値を測定領域における磁性フィラーの配向分散度Ｓとする。
【００３３】
本発明の防音部材は、熱伝導性の向上、絶縁性の付与、難燃性の向上などの目的に応じて、磁性フィラーに加えて、他のフィラーを含有してもよい。他のフィラーとしては、上述した熱伝導性粒子、絶縁性無機粒子などを単独で用いることができる。また、本発明の防音部材は、相手部材に直接接触させても、接着剤層などを介して間接的に接触させてもよい。
【００３４】
＜防音部材の製造方法＞
本発明の防音部材は、一体的に発泡成形されている。換言すると、予め別々に製造した低弾性層と高弾性層とが積層されているのではない。したがって、二層を積層させる手間がかからずコスト削減に繋がる。また、層間剥離のおそれが無く、耐久性に優れる。さらに、磁性フィラーの充填率、その勾配、配向分散度などの調整が容易である。以下、本発明の防音部材を製造するのに好適な方法として、二種類の製造方法を説明する。
【００３５】
［第一製造方法］
第一製造方法は、発泡成形を一段階で行う方法である。第一製造方法は、発泡体原料と磁性フィラーとを含む混合原料を調製する混合原料調製工程と、該混合原料を成形型のキャビティに注入し、該キャビティの厚さ方向において磁束密度の大きさが異なる磁場を作用させながら発泡成形を行う発泡成形工程と、を有する。発泡成形工程において、キャビティの厚さ方向で磁束密度の大きさが異なる磁場を作用させることにより、磁性フィラーの配向状態を変化させる。こうすることにより、厚さ方向に磁性フィラーの充填率およびその勾配が異なる二層を有する本発明の防音部材を成形することができる。
【００３６】
［第二製造方法］
第二製造方法は、発泡成形を二段階で行う方法である。第二製造方法は、発泡体原料と磁性フィラーとを含む混合原料を調製する混合原料調製工程と、該混合原料を成形型のキャビティに注入し、該キャビティの厚さ方向一面側に第一磁石を配置して一段目の発泡成形を行う一段目発泡成形工程と、該第一磁石を配置したまま、あるいは該第一磁石を取り除いて、該キャビティの厚さ方向に磁場を作用させながら二段目の発泡成形を行う二段目発泡成形工程と、を有する。一段目発泡成形工程において、一旦、第一磁石の方向に磁性フィラーを引きつけながら発泡成形を行い、続いて二段目発泡成形工程において、キャビティの厚さ方向に磁性フィラーを配向させながら発泡成形を行うことにより、厚さ方向に磁性フィラーの充填率およびその勾配が異なる二層を有する本発明の防音部材を成形することができる。一段目発泡成形工程において、第一磁石は、キャビティの内側に配置しても、外側に配置してもよい。また、二段目発泡成形工程は、第一磁石を取り除いて行っても、第一磁石を残したまま行ってもよい。二段目発泡成形工程において作用させる磁場は、厚さ方向で磁束密度の大きさが同じでも異なってもよい。
【００３７】
＜防音部材の使用形態＞
以下、本発明の防音部材をモータカバーとして具現化した実施形態を説明する。まず、本実施形態のモータカバーの構成について説明する。図３に、本実施形態のモータカバーの斜視図を示す。図４に、同モータカバーの上下方向断面図を示す。図５に、図４の円Ｖ内の拡大図を示す。
【００３８】
図３、図４に示すように、モータカバー１は、一端面（前面）が開口し他端面（後面）が閉口している有底円筒状を呈している。モータカバー１の内側には、円柱状のモータ９０が収容されている。モータカバー１は、モータ９０の側周面および底面（後面）に接触している。モータカバー１の厚さは６ｍｍである。
【００３９】
モータカバー１は、複合粒子を含有するポリウレタンフォーム製である。複合粒子は、鱗片状の天然黒鉛粒子（熱伝導異方性粒子）と、その表面にバインダーにより接着された薄片状のステンレス鋼粒子（磁性粒子）と、からなる。複合粒子を含有するポリウレタンフォームは、本発明の「磁性フィラーを含有する発泡体」の概念に含まれる。
【００４０】
モータカバー１は、図５に拡大して示すように、低弾性層１０と高弾性層１１とを有している。低弾性層１０は、モータ９０の表面に接触している。モータカバー１の厚さを１００％とした場合、低弾性層１０は、モータ９０と接する内側表面１００から厚さ方向に２５％の領域の最内層１０１を含んでいる。最内層１０１の厚さは１．５ｍｍである。高弾性層１１は、低弾性層１０の外側に配置されている。高弾性層１１は、低弾性層１０から厚さ方向に連続している。モータカバー１の厚さを１００％とした場合、高弾性層１１は、外側表面１１０から厚さ方向に２５％の領域の最外層１１１を含んでいる。最外層１１１の厚さは１．５ｍｍである。低弾性層１０と高弾性層１１との厚さの比は、１：１である。すなわち、低弾性層１０および高弾性層１１の厚さはいずれも３ｍｍである。
【００４１】
最外層１１１の体積を１００体積％とした場合、最外層１１１における複合粒子の充填率は４６．８体積％である。モータカバー１における複合粒子の充填率は、最外層１１１において最も高い。複合粒子の充填率は、最外層１１１から低弾性層１０に向かって低くなっている。最外層１１１と低弾性層１０との間には、第一中間層１１２が介在している。第一中間層１１２における複合粒子の充填率は２５．５体積％である。最外層１１１の複合粒子の充填率と第一中間層１１２の複合粒子の充填率とから算出した高弾性層１１における複合粒子の充填率の勾配は、７．１体積％／ｍｍである。また、最外層１１１における複合粒子の上記式（１）により定義される配向分散度Ｓは、−０．３８である。
【００４２】
最内層１０１の体積を１００体積％とした場合、最内層１０１における複合粒子の充填率は１４．０体積％である。最内層１０１の複合粒子の充填率と最外層１１１の複合粒子の充填率との比は、１：３．３である。最内層１０１と高弾性層１１との間には、第二中間層１０２が介在している。第二中間層１０２における複合粒子の充填率も１３．７体積％である。最内層１０１の複合粒子の充填率と第二中間層１０２の複合粒子の充填率とから低弾性層１０における複合粒子の充填率の勾配を算出すると、該勾配は０．１体積％／ｍｍになる。すなわち、低弾性層１０の厚さ方向において、複合粒子の充填率はほぼ一定である。
【００４３】
モータカバー１は、有底円筒状に一体的に成形されている。次に、本実施形態のモータカバーの製造方法について説明する。本実施形態においては、上述した第一製造方法によりモータカバー１を製造する。モータカバー１の製造方法は、複合粒子製造工程と、混合原料調製工程と、発泡成形工程と、を有している。複合粒子製造工程においては、撹拌造粒機を用いて、鱗片状黒鉛粉末、ステンレス鋼粉末、およびバインダーを含む粉末原料を撹拌して複合粒子の粉末を製造する。混合原料調製工程においては、発泡ウレタン樹脂原料、複合粒子の粉末、発泡剤、触媒などを混合した混合原料を調製する。発泡成形工程においては、調製した混合原料を成形型のキャビティに注入し、キャビティの厚さ方向において磁束密度の大きさが異なる磁場を作用させながら発泡成形を行う。図６に、発泡成形工程において使用した磁気誘導発泡成形装置の斜視図を示す。図７に、同磁気誘導発泡成形装置の断面図を示す。なお、図７においては、説明の便宜上、ヨーク部および芯部のハッチングを省略して示す。
【００４４】
図６、図７に示すように、磁気誘導発泡成形装置５は、架台５０と、電磁石部５２と、成形型６と、を備えている。
【００４５】
電磁石部５２は、架台５０の上面に載置されている。電磁石部５２と架台５０とは、各々にブラケット５１をねじ止めすることにより、固定されている。電磁石部５２は、ヨーク部５３Ｕ、５３Ｄと、コイル部５４Ｌ、５４Ｒと、ポールピース５５Ｕ、５５Ｄと、を備えている。
【００４６】
ヨーク部５３Ｕは、鉄製であり、平板状を呈している。ヨーク部５３Ｄも同様に、鉄製であり、平板状を呈している。ヨーク部５３Ｕ、５３Ｄは、上下方向に対向して配置されている。
【００４７】
コイル部５４Ｌは、ヨーク部５３Ｕ、５３Ｄの間に介装されている。コイル部５４Ｌは、成形型６の左側に配置されている。コイル部５４Ｌは、上下方向に二つ重ねて配置されている。コイル部５４Ｌは、各々、芯部５４０Ｌと導線５４１Ｌとを備えている。芯部５４０Ｌは、鉄製であり、上下方向に延びる柱状を呈している。導線５４１Ｌは、芯部５４０Ｌの外周面に巻装されている。導線５４１Ｌは、電源（図略）に接続されている。
【００４８】
コイル部５４Ｒは、ヨーク部５３Ｕ、５３Ｄの間に介装されている。コイル部５４Ｒは、成形型６の右側に配置されている。コイル部５４Ｒは、上下方向に二つ重ねて配置されている。コイル部５４Ｒは、各々、コイル部５４Ｌと同様の構成を備えている。すなわち、コイル部５４Ｒは、芯部５４０Ｒと導線５４１Ｒとを備えている。導線５４１Ｒは、芯部５４０Ｒの外周面に巻装されている。導線５４１Ｒは、電源（図略）に接続されている。
【００４９】
ポールピース５５Ｕは、鉄製であり、平板状を呈している。ポールピース５５Ｕは、ヨーク部５３Ｕの下面中央に配置されている。ポールピース５５Ｕは、ヨーク部５３Ｕと成形型６との間に介装されている。ポールピース５５Ｄは、鉄製であり、平板状を呈している。ポールピース５５Ｄは、ヨーク部５３Ｄの上面中央に配置されている。ポールピース５５Ｄは、ヨーク部５３Ｄと成形型６との間に介装されている。
【００５０】
成形型６は、コイル部５４Ｌとコイル部５４Ｒとの間に、配置されている。成形型６は、上型６０Ｕと下型６０Ｄとを備えている。上型６０Ｕは、アルミニウム製であり、正方形板状を呈している。上型６０Ｕは、芯棒磁石部６１Ｕを有している。芯棒磁石部６１Ｕは、ポールピース５５Ｕと同じ鉄製であり、円柱状を呈している。芯棒磁石部６１Ｕは、上型６０Ｕの中央に配置されている。芯棒磁石部６１Ｕの上部は、上型６０Ｕに埋設されている。芯棒磁石部６１Ｕの上面は、上型６０Ｕの上面に表出している。芯棒磁石部６１Ｕの下部は、下型６０Ｄ方向に突出している。
【００５１】
下型６０Ｄは、アルミニウム製であり、直方体状を呈している。下型６０Ｄは、第一凹部６１Ｄと第二凹部６２Ｄと箱状磁石部６３Ｄとを有している。第一凹部６１Ｄは、下型６０Ｄの上面に形成されている。第一凹部６１Ｄは、モータカバー１の形状と同じ有底円筒状を呈している。第二凹部６２Ｄも、下型６０Ｄの上面に形成されている。第二凹部６２Ｄは、第一凹部６１Ｄの内側に第一凹部６１Ｄと離間して配置されている。第二凹部６２Ｄの内部空間は、芯棒磁石部６１Ｕと型対称な円柱状を呈している。箱状磁石部６３Ｄは、下型６０Ｄに埋設されている。箱状磁石部６３Ｄは、第一凹部６１Ｄと離間して、第一凹部６１Ｄの周囲を囲むように配置されている。箱状磁石部６３Ｄは、ポールピース５５Ｄと同じ鉄製であり、箱状を呈している。箱状磁石部６３Ｄの下面は、下型６０Ｄの下面に表出している。
【００５２】
上型６０Ｕと下型６０Ｄとの型締め状態においては、芯棒磁石部６１Ｕは、第二凹部６２Ｄに収容されている。下型６０Ｄの第一凹部６１Ｄと上型６０Ｕの下面とにより、キャビティ６４が形成されている。キャビティ６４には、調製された混合原料が充填されている。第一凹部６１Ｄの外周面から箱状磁石部６３Ｄまでの長さは、第一凹部６１Ｄの内周面から芯棒磁石部６１Ｕまでの長さよりも小さい。すなわち、芯棒磁石部６１Ｕよりも箱状磁石部６３Ｄの方が、第一凹部６１Ｄ（キャビティ６４）の近くに配置されている。
【００５３】
導線５４１Ｌに接続された電源と、導線５４１Ｒに接続された電源と、を共にオンにすると、コイル部５４Ｌの芯部５４０Ｌの上端がＮ極に、下端がＳ極に磁化される。このため、芯部５４０Ｌに、下方から上方に向かって磁力線Ｌ（図７に点線で示す）が発生する。同様に、コイル部５４Ｒの芯部５４０Ｒの上端がＮ極に、下端がＳ極に磁化される。このため、芯部５４０Ｒに、下方から上方に向かって磁力線Ｌが発生する。
【００５４】
コイル部５４Ｌの芯部５４０Ｌ上端から放射された磁力線Ｌは、ヨーク部５３Ｕ、ポールピース５５Ｕを通って、成形型６内に流入する。その後、ポールピース５５Ｄ、ヨーク部５３Ｄを通って、芯部５４０Ｌ下端に流入する。同様に、コイル部５４Ｒの芯部５４０Ｒ上端から放射された磁力線Ｌは、ヨーク部５３Ｕ、ポールピース５５Ｕを通って、成形型６内に流入する。その後、ポールピース５５Ｄ、ヨーク部５３Ｄを通って、芯部５４０Ｒ下端に流入する。ポールピース５５Ｕと芯棒磁石部６１Ｕとは、同じ鉄製である。よって、芯棒磁石部６１Ｕは、ポールピース５５Ｕと共にＮ極に磁化される。また、ポールピース５５Ｄと箱状磁石部６３Ｄとは、同じ鉄製である。よって、箱状磁石部６３Ｄは、ポールピース５５Ｄと共にＳ極に磁化される。これにより、芯棒磁石部６１Ｕから箱状磁石部６３Ｄに向かって磁力線Ｌが発生する。
【００５５】
キャビティ６４は、芯棒磁石部６１Ｕと箱状磁石部６３Ｄとの間に介在している。したがって、キャビティ６４内には、芯棒磁石部６１Ｕから箱状磁石部６３Ｄに向かう磁力線Ｌが発生している。混合原料中の複合粒子は、磁力線Ｌに沿って配向する。ここで、キャビティ６４は、芯棒磁石部６１Ｕよりも箱状磁石部６３Ｄの近くに配置されている。このため、キャビティ６４の厚さ方向における磁束密度は、箱状磁石部６３Ｄに近い外側ほど大きい。例えば、キャビティ６４の厚さ方向における磁束密度の勾配を、５０〜２２０ｍＴ／厚さ６ｍｍ程度にすることが望ましい。磁場は、発泡成形を行う間中ずっと作用させる必要はなく、混合原料の粘度が小さいうちに作用させることが望ましい。発泡成形が終了したら脱型して、モータカバー１を得る。
【００５６】
次に、本実施形態のモータカバーの作用効果について説明する。モータカバー１によると、モータ９０側に配置される低弾性層１０においては、複合粒子の充填率を低くすると共に、厚さ方向における複合粒子の充填率をほぼ一定にした。これにより、低弾性層１０の厚さ方向のばね定数が小さくなり、低弾性層１０が柔らかくなる。一方、高弾性層１１においては、最外層１１１の複合粒子の充填率を最も高くして、低弾性層１０に向かって充填率が低下するように複合粒子を傾斜配置した。加えて、最外層１１１における複合粒子の配向分散度Ｓを−０．３８にした。これにより、高弾性層１１が重くなると共に、複合粒子の配向により厚さ方向に熱の伝達経路を形成することができる。このように、低弾性層１０と高弾性層１１とを有するモータカバー１は、放熱性に優れ、マスばね効果により振動抑制効果も高い。したがって、モータ９０のコギングトルクによる振動が伝播しにくく、例えば周波数１０００〜４０００Ｈｚ程度の騒音を効果的に抑制することができる。
【００５７】
なお、本実施形態のモータカバーを製造する際には、キャビティ６４とそれを挟んで配置される二つの磁石部６１Ｕ、６３Ｄとの距離を変えることにより、キャビティ６４の厚さ方向における磁束密度を変化させた。しかし、キャビティ６４内の磁束密度を変化させる方法は、この形態に限定されない。例えば、キャビティ６４の外側に、箱状磁石部６３Ｄに加えてさらに磁石を配置してもよい。すなわち、第一凹部６１Ｄの周囲を囲むように、第一凹部６１Ｄと箱状磁石部６３Ｄとの間にさらに磁石を配置してもよい。追加する磁石としては、表面磁束密度が５０〜２２０ｍＴ程度の永久磁石等が好適である。
【実施例】
【００５８】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５９】
＜サンプルの製造＞
［実施例１〜４］
上述した第二製造方法により、防音部材のシート状サンプルを製造した。まず、磁性フィラーとして、熱伝導性粒子の表面に磁性粒子が付着した複合粒子を製造した。熱伝導性粒子としては、膨張黒鉛粉末（三洋貿易（株）から購入した「ＳＹＺＲ５０２ＦＰ」）および天然黒鉛粉末（日本黒鉛工業（株）製「Ｆ♯２」）を用い、磁性粒子としては、ステンレス鋼粉末（大同特殊鋼（株）製「ＤＡＰ４１０Ｌ」、ＳＵＳ４１０、球状、平均粒子径１０μｍ）を用いた。まず、膨張黒鉛粉末５０質量部と、天然黒鉛粉末５０質量部と、ステンレス鋼粉末１７５質量部と、バインダーとしてのヒドロキシプロピルメチルセルロース（信越化学工業（株）製「ＴＣ−５」）５．５質量部と、を高速攪拌型混合造粒機（（株）奈良機械製作所製「ＮＭＧ−１Ｌ」）の容器内へ投入して、約３分間混合した。次に、水を添加して、さらに２０分間混合した。得られた粉末を乾燥して、複合粒子の粉末を得た。複合粒子の粉末うち、膨張黒鉛粒子を熱伝導性粒子とする粒子は５０質量％、天然黒鉛粒子を熱伝導性粒子とする粒子は５０質量％である。
【００６０】
次に、発泡体原料として、ポリオール原料およびポリイソシアネート原料を準備した。ポリオール成分のポリエーテルポリオール（平均分子量６０００、官能基数３、ＯＨ価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ）１００質量部と、架橋剤のジエチレングリコール１質量部と、発泡剤の水１．３質量部と、テトラエチレンジアミン系触媒０．３質量部と、トリメチルアミノエチルピペラジン系触媒０．２５質量部と、シリコーン系整泡剤（東レ・ダウコーニング（株）製）１．０質量部と、を混合して、ポリオール原料を調製した。また、ポリイソシアネート原料として、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（ＮＣＯ＝２９〜３３質量％）を準備した。
【００６１】
それから、ポリオール原料１００質量部に、複合粒子の粉末２５８．５質量部を混合して、プレミックスポリオールを調製した。続いて、プレミックスポリオール７７．６ｇと、ポリイソシアネート原料４．５ｇと、を混合して、混合原料とした。
【００６２】
次に、調製した混合原料を成形型のキャビティに注入して型締めした。そして、成形型を磁気誘導発泡成形装置に設置した。使用した磁気誘導発泡成形装置の構成は、成形型を除いて、前出図６に示した磁気誘導発泡成形装置５の構成と同じである。図８に、使用した成形型の厚さ方向断面図を示す。図９に、同成形型を設置した状態の磁気誘導発泡成形装置の断面図を示す。
【００６３】
図８、図９に示すように、成形型４は、上型４０Ｕと下型４０Ｄとを備えている。上型４０Ｕは、正方形板状を呈している。下型４０Ｄは、直方体状を呈している。下型４０Ｄは、凹部４００Ｄと磁石部４０１Ｄとを有している。凹部４００Ｄは、下型４０Ｄの上面に形成されている。凹部４００Ｄの内部空間は、直方体状を呈している。上型４０Ｕと下型４０Ｄとが合体することにより、直方体状のキャビティ４１が区画されている。キャビティ４１には、調製した混合原料が充填されている。磁石部４０１Ｄは、薄板状を呈しており、凹部４００Ｄの底面（下面）の下側に配置されている。磁石部４０１Ｄの大きさは、凹部４００Ｄの底面の大きさとほぼ同じである。磁石部４０１Ｄは、第二製造方法における「第一磁石」の概念に含まれる。
【００６４】
磁気誘導発泡成形装置５において、導線５４１Ｌに接続された電源と、導線５４１Ｒに接続された電源と、を共にオンにすると、コイル部５４Ｌの芯部５４０Ｌの上端がＮ極に、下端がＳ極に磁化される。このため、芯部５４０Ｌに、下方から上方に向かって磁力線Ｌ（図９に点線で示す）が発生する。同様に、コイル部５４Ｒの芯部５４０Ｒの上端がＮ極に、下端がＳ極に磁化される。このため、芯部５４０Ｒに、下方から上方に向かって磁力線Ｌが発生する。
【００６５】
芯部５４０Ｌ上端から放射された磁力線Ｌは、ヨーク部５３Ｕ、ポールピース５５Ｕを通って、成形型４に流入する。その後、ポールピース５５Ｄ、ヨーク部５３Ｄを通って、芯部５４０Ｌ下端に流入する。同様に、芯部５４０Ｒ上端から放射された磁力線Ｌは、ヨーク部５３Ｕ、ポールピース５５Ｕを通って、成形型４に流入する。その後、ポールピース５５Ｄ、ヨーク部５３Ｄを通って、芯部５４０Ｒ下端に流入する。これにより、成形型４のキャビティ４１内には、上方から下方に向かう磁力線Ｌにより磁場が形成される。
【００６６】
成形型４を磁気誘導発泡成形装置５に設置してから始めの８０秒間は、磁石部４０１Ｄによる磁場のみが作用する状態で、すなわち磁気誘導発泡成形装置５の電源オフの状態で、発泡成形を行った（一段目発泡成形工程）。その後、磁気誘導発泡成形装置５の電源をオンにして、キャビティ４１の厚さ方向に磁場を所定時間かけながら発泡成形を行った（二段目発泡成形工程）。発泡成形が終了した後、脱型して、厚さ６ｍｍのシート状のサンプルを得た。
【００６７】
サンプルは、二段目発泡成形工程において磁場を作用させた時間を変えて、四種類製造した。磁場を作用させた時間が３秒のサンプルを実施例１、１０秒のサンプルを実施例２、３０秒のサンプルを実施例３、９０秒のサンプルを実施例４とした。
【００６８】
［実施例５］
上述した第一製造方法により、防音部材のシート状サンプルを製造した。すなわち、磁気誘導発泡成形装置５を使用せずに、混合原料を成形型４のキャビティ４１内で磁石部４０１Ｄによる磁場をかけながら６００秒間発泡成形して、厚さ６ｍｍのシート状のサンプルを製造した。得られたサンプルを実施例５とした。
【００６９】
［比較例１］
全く磁場を作用させずに混合原料を発泡成形して、厚さ６ｍｍのシート状のサンプルを製造した。磁場無しで発泡成形されたサンプルを比較例１とした。
【００７０】
［比較例２］
一様な磁場中で混合原料を発泡成形して、厚さ６ｍｍのシート状のサンプルを製造した。磁石部４０１Ｄを備えない点以外は、実施例１〜５のサンプルを製造した成形型と同じ成形型を用いた。そして、当該成形型を磁気誘導発泡成形装置５に設置して、キャビティ４１の厚さ方向に磁束密度の差が無い一様な磁場を９０秒間作用させて、発泡成形を行った。得られたサンプルを比較例２とした。
【００７１】
＜サンプルにおける複合粒子の充填率および配向分散度測定＞
まず、製造したサンプルを、各々、Ｘ線ＣＴ装置（（株）ビームセンス製「ＦＬＥＸ−Ｍ８６５−ＣＴ）を用いて撮影した。撮影は、加速電圧７０ｋＶ、管電流１００μＡにて行った。得られた断層像データに再構成演算を施して、サンプルの内部を含めた三次元画像を作製した。図１０に、実施例１のサンプルの三次元画像を示す。図１１に、実施例２のサンプルの三次元画像を示す。図１２に、実施例３のサンプルの三次元画像を示す。図１０〜図１２に示すように、いずれのサンプルにおいても、厚さ方向に複合粒子の充填率およびその勾配が異なる二層が観察された。
【００７２】
次に、各サンプルを厚さ方向に四等分して四つの測定領域に区分けした。四つの測定領域は、複合粒子の充填率が高い方（図１０〜図１２に示した三次元画像の下方）から順に、０〜２５％領域、２５〜５０％領域、５０〜７５％領域、７５〜１００％領域とした。そして、測定領域ごとに、測定領域の体積を１００体積％とした時の複合粒子の体積割合（複合粒子の充填率）を算出した。
【００７３】
続いて、上述した文献Ａに記載された配向解析法を、実施例で使用した複合粒子用に修正したソフトウエア（株式会社ＴＲＩテクノ所有「平板状粒子の配向解析ソフトウエア」）を用いて、測定領域ごとに複合粒子の配向分散度Ｓを算出した。まず、測定領域の三次元画像を賽の目状に分割し、分割された領域ごとに複合粒子の面垂直方向の法線を算出した。次に、サンプルの厚さ方向に対する複合粒子の法線の角度θを用いて、上記式［Ｓ＝＜３ｃｏｓ２θ−１＞／２］により、複合粒子の配向分散度Ｓを算出した。そして、分割領域ごとに算出された配向分散度Ｓの算術平均を計算して、得られた平均値を測定領域における複合粒子の配向分散度Ｓとした。
【００７４】
図１３に、測定領域ごとの複合粒子の充填率を示す。図１４に、測定領域ごとの複合粒子の配向分散度Ｓを示す。サンプルにおける０〜２５％領域は本発明における最外層に相当し、７５〜１００％領域は本発明における最内層に相当する。図１３に示すように、実施例１〜５のサンプルの複合粒子の充填率は、０〜２５％領域において最も高く（４０体積％以上）、厚さ方向に隣接する２５〜５０％領域において低下した。同サンプルの複合粒子の充填率は、５０〜７５％領域においてさらに低下したが、５０〜７５％領域と７５〜１００％領域との間ではほとんど変わらなかった。７５〜１００％領域においては、２０体積％以下であった。以上の結果から、０〜５０％領域を高弾性層、５０〜１００％領域を低弾性層とみなすことができる。この場合、高弾性層と低弾性層との厚さの比は１：１になる。
【００７５】
一方、磁場無しで発泡成形された比較例１のサンプルの複合粒子の充填率は、０〜２５％領域において最も高くなり、厚さ方向において徐々に低下した。しかし、同サンプルの複合粒子の充填率は、最高で２９．８体積％、最低で１９．２体積％であり、厚さ方向における充填率の変化率は小さかった。また、一様磁場で発泡成形された比較例２のサンプルの複合粒子の充填率は、厚さ方向においてほぼ一定であった。
【００７６】
表１に、各サンプルにおいて、０〜２５％領域の複合粒子の充填率と２５〜５０％領域の複合粒子の充填率とから算出した、０〜５０％領域における単位厚さあたりの複合粒子の充填率の勾配を示す。同様に、５０〜７５％領域の複合粒子の充填率と７５〜１００％領域の複合粒子の充填率とから算出した、５０〜１００％領域における単位厚さあたりの複合粒子の充填率の勾配を示す。また、７５〜１００％領域（最内層）の複合粒子の充填率と０〜２５％領域（最外層）の複合粒子の充填率との比を示す。
【表１】
0006359932.tif 000002
【００７７】
表１に示すように、実施例１〜５のサンプルにおいては、低弾性層（５０〜１００％領域）の厚さ方向における複合粒子の充填率の勾配は、高弾性層（０〜５０％領域）のそれよりも小さかった。すなわち、低弾性層の厚さ方向においては、複合粒子の充填率はほぼ一定であった。また、最内層の複合粒子の充填率と最外層の複合粒子の充填率との比は、１：３．０〜５．０であった。一方、比較例１、２のサンプルにおける充填率の勾配は、ほとんど変わらないか、むしろ５０〜１００％領域の方が大きかった。
【００７８】
図１４に示すように、０〜２５％領域（最外層）の複合粒子の配向分散度Ｓは、実施例１〜４のサンプルにおいては−０．３から−０．５の間であったが、実施例５のサンプルにおいては−０．２２であった。この理由は、次のように考えられる。実施例５のサンプルは、磁石部４０１Ｄのみの磁場により複合粒子を配向させた。磁石部４０１Ｄの表面には、表面から垂直に放射される磁力線と外側に向かって曲がって放射される磁力線とが混在する。したがって、磁石部４０１Ｄの表面に近いほど、厚さ方向以外に放射される磁力線の影響が大きくなり、最外層における配向性が低下した。なお、一様磁場で発泡成形された比較例２のサンプルにおいては、全ての測定領域において配向分散度Ｓが−０．５に近かった。これにより、比較例２のサンプルは、厚さ方向全体において、複合粒子の配向方向が厚さ方向に一致する完全配向状態に近い状態であることがわかる。
【００７９】
＜放熱性の評価＞
実施例１〜５および比較例１、２のサンプルについて、放熱性を評価した。以下に実験装置および実験方法を説明する。図１５に、実験装置の概略図を示す。図１５に示すように、実験装置７０は、ヒータ７１と、基板７２と、サンプル７３と、断熱部材７４と、を備えている。ヒータ７１はシリコーンラバーヒータであり、薄板状を呈している。基板７２はアルミニウム製であり、１３０ｍｍ角の正方形板状を呈している。基板７２はヒータ７１の上面に配置されている。サンプル７３は５０ｍｍ角の正方形シート状を呈している。サンプル７３は、基板７２の上面中央に配置されている。サンプル７３は、複合粒子の充填率が低い方（最内層：７５〜１００％領域）を下にして配置されている。断熱部材７４は、厚さ１０ｍｍのウレタンフォームからなり、サンプル７３の周囲を囲むように配置されている。
【００８０】
まず、ヒータ７１の電源をオンにして、基板７２の温度が約１００℃になるように加熱した。次に、サンプル７３の上面および下面（基板７２との接触面）の温度を測定し、これらの温度差を求めた。上面と下面との温度差が小さいほど、放熱性に優れることになる。図１６に、各サンプルにおける単位厚さあたりの温度差をグラフで示す。なお、実施例１〜４のサンプルについては、図１６のグラフ横軸の「磁気誘導発泡成形装置による磁場作用時間」は、「第二発泡成形工程における磁場作用時間」に相当する。
【００８１】
図１６に示すように、複合粒子の充填状態が異なる二層を有する実施例１〜５のサンプルは、単に複合粒子を分散させただけの比較例１のサンプルと比較して、温度差が小さくなり放熱性が向上した。また、磁気誘導発泡成形装置を用いて発泡成形を二段階で行った実施例１〜４のサンプルにおいては、発泡成形を一段階で行った実施例５のサンプルと比較して、温度差が小さくなり放熱性が向上した。磁気誘導発泡成形装置による磁場作用時間が３０秒の実施例３のサンプルにおいては、温度差が若干大きくなった。これは、内部に大きな気泡が生成されていたことが原因と考えられる。
【００８２】
＜振動抑制能の評価＞
実施例１〜３および比較例２のサンプルについて、振動抑制能を評価した。以下に実験装置および実験方法を説明する。図１７に、実験装置の概略図を示す。図１７に示すように、実験装置７５は、基板７６と、サンプル７３と、を備えている。基板７６は鉄製であり、板状を呈している。基板７６には、図示しない加振装置が接続されている。サンプル７３は５０ｍｍ角の正方形シート状を呈している。サンプル７３は、基板７６の上面中央に配置されている。サンプル７３は、複合粒子の充填率が低い方（最内層：７５〜１００％領域）を下にして配置されている。
【００８３】
まず、加振装置を作動させて、図１７中、白抜き矢印で示すように、基板７６を上下方向に振動させた。そして、基板７６の上面の測定位置Ｐ１と、サンプル７３の上面の測定位置Ｐ２と、の各々における変位の加速度を測定して、次式（２）により、振動伝達率を求めた。
【数１】
0006359932.tif 000003
【００８４】
図１８に、振動伝達率の測定結果を示す。図１８のグラフ中、縦軸の振動伝達率が０ｄＢにおいては、振動が増幅も減衰もされていない。振動が減衰されると、振動伝達率はマイナスの値になる。よって、振動伝達率のマイナスの値が大きくなるほど、振動抑制能が高いことを示す。
【００８５】
図１８に示すように、複合粒子の充填状態が異なる二層を有する実施例１〜３のサンプルにおいては、複合粒子が均一に配向している比較例２のサンプルと比較して、周波数１０００Ｈｚ以上の領域で振動が大幅に減衰された。したがって、実施例１〜３のサンプルは、振動抑制能が高いことが確認された。
【００８６】
［モータカバーの評価］
実施例１および比較例２のサンプルを、円柱状のモータ（マブチモーター（株）製「ＲＳ−５４５ＰＨ」）の側周面に巻き付けて、モータ作動時における騒音レベルを測定した。以下に、騒音レベルの測定方法を説明する。まず、モータを底面を下側にして麻紐で吊して自由支持状態にした。次に、モータから横方向に１００ｍｍ離間して、マイクロホンを配置した。それから、モータを作動させ、騒音レベルを測定した。モータの駆動電圧は１２Ｖ一定で、無負荷で定常駆動した。騒音レベルの測定は、無響室内において行った。騒音レベルの測定には、ブリュエル・ケアー（Ｂ＆Ｋ）社製の測定装置「Ｔｙｐｅ３１６０−Ａ−０４２」および測定ソフト「ＰＵＬＳＥ  タイムデータレコーダ」を用いた。そして、測定された周波数全領域における測定値（オーバーオール値）を算出した。オーバーオール値とは、１／３オクターブバンドレベルで周波数分析を行った各周波数における騒音レベルの値Ｌｎ（音圧レベルをＡ特性補正した値）から、次式（３）により算出した値である。本測定においては、周波数１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲で計算した。
【数２】
0006359932.tif 000004
【００８７】
その結果、モータ単体（カバー無し）のオーバーオール値は５３．６ｄＢ（Ａ）であったのに対して、比較例２のサンプルを装着した場合のオーバーオール値は４９．３ｄＢ（Ａ）、実施例１のサンプルを装着した場合のオーバーオール値は４８．３ｄＢ（Ａ）であった。このように、実施例１のサンプルを装着すると、騒音レベルを低下させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の防音部材は、自動車、電子機器、建築などの幅広い分野において用いることができる。例えば、車両のエンジンルームに配置されるエンジン、モータ、ＥＧＲバルブなどの防音部材、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器や家電製品に用いられるモータの防音部材、パソコンなどの電子機器に用いられる防音部材として好適である。
【符号の説明】
【００８９】
１：モータカバー（防音部材）、１０：低弾性層、１１：高弾性層、１００：内側表面、１０１：最内層、１０２：第二中間層、１１０：外側表面、１１１：最外層、１１２：第一中間層、４：成形型、４０Ｕ：上型、４０Ｄ：下型、４１：キャビティ、４００Ｄ：凹部、４０１Ｄ：磁石部、５：磁気誘導発泡成形装置、５０：架台、５１：ブラケット、５２：電磁石部、５３Ｕ、５３Ｄ：ヨーク部、５４Ｌ、５４Ｒ：コイル部、５５Ｕ、５５Ｄ：ポールピース、５４０Ｌ、５４０Ｒ：芯部、５４１Ｌ、５４１Ｒ：導線、６：成形型、６０Ｕ：上型、６０Ｄ：下型、６１Ｕ：芯棒磁石部、６１Ｄ：第一凹部、６２Ｄ：第二凹部、６３Ｄ：箱状磁石部、６４：キャビティ、７０：実験装置、７１：ヒータ、７２：基板、７３：サンプル、７４：断熱部材、７５：実験装置、７６：基板、８：防音部材、８０：発泡体、８１：磁性フィラー、８２：低弾性層、８３：高弾性層、８１０：法線、８２０：内側表面、８３０：外側表面、８２１：最内層、８３１：最外層、９：相手部材、９０：モータ、Ｌ：磁力線、Ｐ１、Ｐ２：測定位置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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