(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布と、
前記不織布に含浸され、不織布と同じ層に位置しており、前記不織布の繊維原糸の表面に分布及び付着して通気孔の構造を維持またはさらに形成することで、不織布内部の３次元形状を維持させるポリイミドバインダーと、
を含むことを特徴とする吸遮音材。
【請求項２】
前記耐熱繊維は、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２５％以上で、耐熱温度が１５０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の吸遮音材。
【請求項３】
前記耐熱繊維は、アラミド繊維、酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維、ポリイミド（ＰＩ）繊維、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、金属繊維、炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、及びセラミック繊維から選択された１種以上であることを特徴とする請求項２に記載の吸遮音材。
【請求項４】
前記耐熱繊維は、繊度が１〜１５デニールで、原糸の長さが２０〜１００ｍｍのアラミド繊維または酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維であることを特徴とする請求項３に記載の吸遮音材。
【請求項５】
前記不織布は、厚さが３〜２０ｍｍで、密度が１００〜２０００ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の吸遮音材。
【請求項６】
前記ポリイミドは、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００ｇ／ｍｏｌであることを特徴とする請求項１に記載の吸遮音材。
【請求項７】
前記不織布の１００重量部に対して前記ポリイミドバインダーが１〜３００重量部含浸されることを特徴とする請求項１に記載の吸遮音材。
【請求項８】
前記吸遮音材は、適用対象の立体構造形状に成形されることを特徴とする請求項１に記載の吸遮音材。
【請求項９】
前記吸遮音材は、単一層または多層で構成されることを特徴とする請求項１に記載の吸遮音材。
【請求項１０】
前記吸遮音材は自動車用であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の吸遮音材。
【請求項１１】
ａ）耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布をポリアミド酸が分散されたバインダー溶液に含浸する段階と、
ｂ）前記ポリアミド酸が含浸された前記不織布を前記バインダー溶液から回収する段階と、
ｃ）回収された前記不織布を硬化して前記ポリアミド酸をポリイミドに転換する段階と、
を含む前記請求項１に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１２】
前記ｂ）段階の後に前記ポリアミド酸が含浸された前記不織布を所望の形状に製作する成形段階をさらに含んで形成されることを特徴とする請求項１１に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１３】
前記ｂ）の不織布の回収段階は、含浸された前記不織布を取り出して１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で圧着する工程、含浸された前記不織布を取り出して７０〜２００℃温度で加温して溶媒を蒸発させる工程、または含浸された前記不織布を取り出して前記条件で圧着及び蒸発させる工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１４】
前記吸遮音材は、前記不織布の１００重量部に対してポリイミドバインダーが１〜３００重量部含浸されることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１５】
前記耐熱繊維は、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２５％以上で、耐熱温度が１５０℃以上であることを特徴とする請求項１１に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１６】
前記耐熱繊維は、アラミド繊維、酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維、ポリイミド（ＰＩ）繊維、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、金属繊維、炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、及びセラミック繊維から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１５に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１７】
前記耐熱繊維は、繊度が１〜１５デニール及び原糸の長さが２０〜１００ｍｍのアラミド繊維または酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維であることを特徴とする請求項１６に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１８】
前記不織布は、厚さが３〜２０ｍｍで、密度が１００〜２０００ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１１に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項１９】
前記不織布は、アップ−ダウンプレニードル、ダウン−アップニードル、アップ−ダウンニードルを連続して行って形成されることを特徴とする請求項１８に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項２０】
前記不織布は、ニードルストローク３０〜３５０回／ｍ２で形成されることを特徴とする請求項１８に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項２１】
前記ポリイミドは、重量平均分子量が２０，０００〜３００，０００ｇ／ｍｏｌであることを特徴とする請求項１１に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項２２】
前記バインダー溶液の濃度がポリアミド酸の含量を基準として１〜６０重量％であることを特徴とする請求項１１に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項２３】
前記吸遮音材は自動車用であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の吸遮音材の製造方法。
【請求項２４】
ｉ）騒音を誘発する騒音誘発装置の立体構造を確認する段階と、
ｉｉ）前記騒音誘発装置の立体構造と一部または全部が一致するように請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載の吸遮音材を製作及び成形する段階と、
ｉｉｉ）前記吸遮音材を前記騒音誘発装置に隣接させる段階と、
を含むことを特徴とする騒音誘発装置の騒音低減方法。
【請求項２５】
前記装置は、モーター、エンジンまたは排気系であることを特徴とする請求項２４に記載の騒音誘発装置の騒音低減方法。
【請求項２６】
前記隣接は、騒音誘発装置に密着させて締結するか、または騒音誘発装置から所定の距離をおいて設置するか、または騒音誘発装置に適用される部品として成形して設置することを特徴とする請求項２４に記載の騒音誘発装置の騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸遮音材及びその製造方法に係り、より詳しくは、耐熱繊維からなる不織布にポリイミドバインダーを含浸して得られ、吸音性、難燃性、耐熱性、遮熱性に優れ、室温はもちろん、３００℃以上の高温が維持される部位に適用可能で、かつポリイミドバインダーを用いて成形可能な吸遮音材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業の高度発達に伴い、人間にとって不要な騒音が生じ、その騒音による被害の程度がますます増加している。そのため、多様な騒音防止対策が提案されている。このような騒音防止対策の一環として、防音、吸音または遮音機能を持つ新たな素材の吸遮音材を開発しようとする研究が盛んである。
吸遮音材が要求される産業分野は、エアコン、冷蔵庫、洗濯機、芝刈り機などの電気製品分野、自動車、船舶、航空機などの輸送機器分野、または壁材、床材などの建築材料分野などが代表的である。その他にも色々な産業分野で吸遮音材の使用が要求されている。通常的に産業分野に適用される吸遮音材は、吸音性以外にも適用用途によって軽量化、難燃性、耐熱性、断熱性がさらに要求される。特に、３００℃以上の高温が維持されるエンジンまたは排気系などに適用される吸遮音材は、難燃性及び耐熱性がさらに要求される。現在、耐熱性に優れた吸遮音材の素材としてはアラミド繊維、ポリイミド繊維、酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）が注目を浴びている。
【０００３】
また、吸遮音材に難燃性、撥水性などの機能性を付与するために、アラミド繊維が含まれた不織布と機能性表皮材が積層された構造の吸音材が多数開発されている。
例えば、特許文献１では、耐熱性アラミド短繊維とポリエステル熱可塑性短繊維が交絡している不織布層と、アラミド短繊維からなる湿式不織布からなる表皮材層が積層された難燃性吸音材を開示している。
また、特許文献２では、耐熱性アラミド短繊維またはアラミド短繊維とポリエステル熱可塑性短繊維を混繊した不織布層と、撥水剤をもって処理した表皮材層が積層された撥水性吸音材を開示している。
【０００４】
また、特許文献３では、耐熱性アラミド繊維で構成された不織布層と、耐熱性アラミド繊維を含む繊維シートからなる表皮材層が積層された耐熱性吸音材を開示している。
従来技術に開示されている吸音材は、不織布の片面に難燃性、撥水性などの機能性を付与するために表皮材層を別途に積層した構造であり、不織布層と表皮材層の２つの層を一体化するための熱圧工程をさらに行わなければならない。したがって、一体化工程をさらに行うことによって、工程が複雑になり、煩わしいだけでなく、熱圧工程中に添加剤として含まれた難燃剤、撥水剤などが燃焼して有毒ガスを排出することもあり、また、熱圧により不織布の内部構造が変形して吸音性を低下させる要因にもなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開特許公報第２００７−３３３１０号
【特許文献２】日本公開特許公報第２００７−３９８２６号
【特許文献３】日本公開特許公報第２００７−１３８９５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術の問題点を解決するために、本発明者らは吸遮音材として吸音性、難燃性、耐熱性、遮熱性に優れ、かつ成形も可能な新たな吸遮音材の素材を開発するための研究を長期間行ってきた。その結果、複雑な３次元の迷路構造による不定形の通気孔が形成された不織布の繊維原糸の表面にポリイミドバインダーが等しく分布及び付着して不織布の本来の通気孔の構造を維持するか、さらに形成して不織布内部の３次元形状を維持することによって、不織布の吸音性を始め、物性を改善すると共に、バインダーの硬化過程中に所望の形状に成形可能な、新たな吸遮音材を開発することで本発明を完成した。
したがって、本発明は、吸音性、難燃性、耐熱性、遮熱性に優れたことはもちろん、耐熱繊維からなる不織布にポリイミドバインダーが含浸された吸遮音材を提供することを目的とする。
また、本発明は、耐熱繊維からなる不織布をポリイミド重合用単量体を含んでいるバインダーに含浸させた後、単量体を重合及び硬化してポリイミドに転換する過程を含む吸遮音材の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、吸遮音材を騒音誘発装置に適用して騒音を低減させる方法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】
本発明では、耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布と、不織布に含浸され、不織布と同じ層に位置しており、不織布の繊維原糸の表面に分布及び付着して通気孔の構造を維持またはさらに形成することで、不織布内部の３次元形状を維持させるポリイミドバインダーと、を含む吸遮音材をその特徴とする。
【０００８】
また、本発明では、ａ）耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布をポリアミド酸が分散されたバインダー溶液に含浸する段階と、ｂ）ポリアミド酸が含浸された不織布をバインダー溶液から回収する段階と、ｃ）回収された不織布を硬化してポリアミド酸をポリイミドに転換する段階と、を含む吸遮音材の製造方法をその特徴とする。
また、本発明では、ｉ）騒音を誘発する装置の立体構造を確認する段階と、ｉｉ）装置の立体構造と一部または全部が一致するように吸遮音材を製作及び成形する段階と、ｉｉｉ）吸遮音材を騒音誘発装置に隣接させる段階と、を含む騒音誘発装置の騒音低減方法をその特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の吸遮音材は、耐熱繊維からなる不織布にポリイミドバインダーが含浸されているため、吸音性、難燃性、耐熱性、遮熱性に優れるた吸遮音材の立体的形状を実現することができる。
また、本発明の吸遮音材は、従来の積層構造の吸音材で問題になった、不織布と表皮材を一体化するための熱圧工程を行わなくても良い。
【００１０】
また、本発明の吸遮音材は、バインダー溶液中に機能性添加剤をさらに含んで製造した場合、吸遮音材に機能性を付与するための表皮材を積層しなくても良いという工程上の有利な効果が得られる。
また、本発明の吸遮音材は、吸音性以外にも難燃性、耐熱性、及び遮熱性も同時に向上させることができるため、３００℃以上の高温となる騒音装置に適用しても吸遮音材が変形または変成することがない。
【００１１】
また、本発明の吸遮音材は、ポリアミド酸が含浸されている状態で所望の吸遮音材の形状に成形することができるため、また、本発明の吸遮音材を構成する不織布として耐熱繊維を用いているため、バインダーとして熱硬化性樹脂のポリイミドを使用しても熱硬化過程中に生じる反応熱による不織布の熱変形がない。
したがって、本発明の吸遮音材は、エアコン、冷蔵庫、洗濯機、芝刈り機などの電気製品分野、自動車、船舶、航空機などの輸送機器分野、または壁材、床材などの建築材料分野などを始め、防音、吸音または遮音が要求される分野における吸遮音材として効果的である。本発明の吸遮音材は３００℃以上の高温が維持される騒音誘発装置に吸遮音材として効果的である。特に、本発明の吸遮音材を自動車分野に適用する場合、自動車のエンジン及び排気系などのような騒音誘発装置に密着させて締結するか、または騒音誘発装置から一定の距離を置いて設置するか、または騒音誘発装置に適用する部品として成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】バインダーに含浸される前後の不織布の電子顕微鏡写真（×３００）であり、（Ａ）はバインダーに含浸される前の不織布、（Ｂ）は不織布１００重量部を基準としてバインダーが２０重量部含浸された不織布、（Ｃ）は不織布１００重量部を基準としてバインダーが５０重量部含浸された不織布である。
【図２】吸遮音材を部品として成形して自動車の騒音誘発装置に適用させた例を示す概略図であり、（ａ）は自動車エンジンに適用される吸遮音材を成形した図、（ｂ）は吸遮音材を自動車のエンジンの一部に装着した例を示す図である。
【図３】吸遮音材を自動車の騒音誘発装置から一定の距離を置いて設置して適用した例を示す概略図であり、（ａ）は自動車の車体下部に適用する吸遮音材を成形した図、（ｂ）は吸遮音材を自動車の車体下部に付着した例を示す図である。
【図４】不織布の密度による吸遮音材の吸音性能を比較したグラフである。
【図５】アルミニウム遮熱板と本発明の吸遮音材の遮熱性能を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、吸遮音材及びその製造方法に関するものである。本発明の吸遮音材は、吸音性、難燃性、耐熱性、遮熱性に優れ、耐熱繊維不織布と同じ層に位置しているバインダーを用いて所望の立体的形状に成形可能であるという点にその優位性がある。
本発明の一態様によれば、本発明は、耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布と、不織布と同じ層に位置しており、不織布の繊維原糸の表面に分布及び付着して通気孔の構造を維持またはさらに形成することで、不織布内部の３次元形状を維持するポリイミドバインダーと、を含む吸遮音材をその特徴とする。
【００１４】
本発明の好ましい実施例によれば、耐熱繊維は、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２５％以上で、耐熱温度が１５０℃以上、好ましくは３００℃以上であり得る。
また、本発明の好ましい実施例によれば、耐熱繊維は、アラミド繊維、酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維、ポリイミド（ＰＩ）繊維、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、金属繊維、炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、及びセラミック繊維から選択された１種以上であり得る。
また、本発明のさらに好ましい実施例によれば、耐熱繊維は、繊度が１〜１５デニールで、原糸の長さが２０〜１００ｍｍのアラミド繊維または酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維であり得る。
【００１５】
また、本発明のさらに好ましい実施例によれば、不織布は、厚さが３〜２０ｍｍで、密度が１００〜２０００ｇ／ｍ２であり得る。
また、本発明のさらに好ましい実施例によれば、不織布の密度は２００〜１２００ｇ／ｍ２であり得る。
また、本発明の好ましい実施例によれば、不織布には重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００範囲のポリイミドバインダーが含浸されることができる。
【００１６】
また、本発明のさらに好ましい実施例によれば、不織布１００の重量部に対してポリイミドバインダーは１〜３００重量部が含浸されることができる。
また、本発明の好ましい実施例によれば、吸遮音材は適用対象の立体構造形状に成形されることができる。
また、本発明の好ましい実施例によれば、吸遮音材は単一層または多層で構成することができる。
また、本発明のさらに好ましい実施例によれば、吸遮音材を自動車用吸遮音材に適用することができる。
【００１７】
本発明による吸遮音材の構造を図１に基づいて具体的に説明する。
図１は、ポリイミドバインダーに含浸される前後の不織布内部の３次元形状を確認するための電子顕微鏡写真である。
図１の（Ａ）は、ポリイミドバインダーに含浸される前の不織布の内部構造を示す電子顕微鏡写真で、耐熱繊維の原糸が交絡して不定形の通気孔が形成されていることが分かる。図１の（Ｂ）と（Ｃ）は、不織布にポリイミドバインダーを含浸させた後の電子顕微鏡写真である。耐熱繊維の原糸に全体的にバインダーが微細に分布して付着していることが分かり、バインダーの含量が増加すると、原糸の表面にはさらに多量のバインダーが含まれることを確認することができる。
【００１８】
不織布は、その製造方法により異なるが、繊維が３次元的に無秩序に配列されている。したがって、不織布内部の気孔構造は、それぞれ独立している毛細管チューブの束が形成されるというより、規則または不規則な繊維の配列によって３次元的に連結された非常に複雑な迷路構造（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ  ｓｙｓｔｅｍ）を形成する。すなわち、本発明で不織布は、耐熱繊維を含む原糸が粗く交差することによって、不規則に通気孔（ｍｉｃｒｏ  ｃａｖｉｔｙ）が形成されている。
不織布にポリイミドバインダーが含浸されると、不織布の原糸の表面にはポリイミドが微細に、かつ全体的に均一に分布して付着することで、含浸前の不織布に比べて、さらに微細な大きさの通気孔を形成する。不織布の内部構造中にさらに微細な通気孔が形成されるということは、騒音の共鳴性が増加することを意味し、それによって吸遮音の特性が向上することを意味する。特に、ポリイミドの場合は、ポリアミド酸が独立して３次元の網状構造に硬化して形成されたもので、不織布内部に多い微細通気孔がさらに形成されるため、吸遮音の特性はさらに向上することができる。
したがって、本発明の吸遮音材は、不織布にポリイミドバインダーを均一に含浸して不織布の本来の３次元形状が維持され、そしてポリアミド酸プレポリマーがポリイミドに転換されるための硬化工程で微細通気孔（Ｍｉｃｒｏ  ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ）がさらに多く形成できるため、本発明の吸遮音材に騒音が伝播されると、不織布内でさらに多く、多様な騒音の共鳴を形成することで、騒音の消滅効果が増加し、騒音の消滅効率性が極大化されて吸音性能が非常に改善される。
【００１９】
図１の電子顕微鏡写真に示したとおり、本発明の吸遮音材は、不織布を構成する耐熱繊維の原糸の表面にポリイミドバインダーが均一に分散、分布されている。
このような内部構造を有する本発明による吸遮音材については、各構成成分を中心に具体的に説明すれば下記の通りである。
本発明では不織布を構成する主な繊維として耐熱繊維を用いる。
耐熱繊維は、高温及び超高熱条件で耐えられる耐久性に優れた素材であれば何れもよい。具体的に耐熱繊維は、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２５％以上で、耐熱温度が１５０℃以上のものを用いる。好ましくは、耐熱繊維として限界酸素指数（ＬＯＩ）が２５〜８０％で、耐熱温度が３００〜３０００℃のものを用いる。さらに好ましくは、耐熱繊維として限界酸素指数（ＬＯＩ）が２５〜７０％で、耐熱温度が３００〜１０００℃のものを用いる。また、耐熱繊維は繊度が１〜１５デニール、好ましくは１〜６デニールで、原糸の長さは２０〜１００ｍｍ、さらに好ましくは４０〜８０ｍｍのものを用いることが良い。原糸の長さが短すぎるとニードルパンチ時の原糸の交絡が難しくなって不織布の結束力が弱くなり、原糸の長さが長すぎると不織布の結束力は向上するが、カーディング（ｃａｒｄｉｎｇ）時の原糸の移送が円滑でないという問題がある。
【００２０】
耐熱繊維は、当分野で通常的に呼ばれる「スーパー繊維」を用いることができる。スーパー繊維は、具体的にアラミド繊維、酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維、ポリイミド（ＰＩ）繊維、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、金属繊維、炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、セラミック繊維などから選択された１種以上を含むことができる。
本発明では耐熱繊維として好ましくはアラミド繊維または酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維を使用する。
また、本発明の吸遮音材は、不織布と同じ層に位置して不織布内部の３次元形状を維持する形態で含まれているポリイミドバインダーを含む。「不織布内部の３次元形状を維持する形態」とは、不織布にバインダーが含浸されると、バインダーが不織布繊維の原糸の表面に全体的に均一に分布された状態で付着され、不定形の通気孔構造を維持またはさらに形成することで、不織布の本来の３次元の内部形状を維持することを意味する。
【００２１】
一般的に、バインダーは、２つの素材間の接着または接合のために用いられる材料を称するが、本発明でのバインダーは耐熱繊維からなる不織布に含浸された材料を称する。
本発明では、不織布に含浸されるバインダーとしてポリイミドを選んで使用している。一般のポリイミドの合成過程を下記反応式に示す。下記反応式の製造方法によれば、下記一般式（１）で表される酸二無水物単量体と下記一般式（２）で表されるジアミン単量体を重合して下記一般式（３）で表されるポリアミド酸を製造し、ポリアミド酸をイミド化して下記一般式（４）で表されるポリイミドに転換して製造することができる。
【化１】
0006276860.tif 000002
【００２２】
反応式１で、Ｘ１は酸二無水物単量体に由来した４価基であって、具体的には下記の通りである。
【化２】
0006276860.tif 000003
【００２３】
また、反応式１で、Ｘ２はジアミン単量体に由来した２価基であって、具体的には下記の通りである。
【化３】
0006276860.tif 000004
0006276860.tif 000005
0006276860.tif 000006
【００２４】
本発明でバインダーとして用いられるポリイミドは、ポリアミド酸をイミド化反応して製造した硬化物であって、硬化されたポリイミドは３次元的網状構造を持つ。したがって、不織布の内部構造内でポリアミド酸がポリイミドに硬化すると、ポリイミドバインダーがそれ自体で網状構造を形成してまた別の通気孔を形成するようになり、不織布内部にさらに多い微細通気孔が形成されるため、吸音性能はより向上させることができる。
また、ポリイミドは代表的な熱硬化性樹脂である。不織布の繊維素材に用いられるアラミド繊維、酸化されたポリアクリロニトリル（ＯＸＩ−ＰＡＮ）繊維のような熱可塑性耐熱繊維とは全く異なる物理化学的特性を有する異質素材である。そのため、熱可塑性耐熱繊維からなる不織布に熱硬化性のポリイミドバインダーが含浸されると、これらの異質特性によって線接触による境界層が形成されるため、不織布の通気孔が開かれている状態で存在する。すなわち、耐熱繊維からなる不織布にポリイミドが含浸されると、不織布内部の３次元形状を維持することができる。
【００２５】
また、ポリイミドは、光、熱または硬化剤により硬化される特性と、高温条件でもその形状が変形することのない特性がある。したがって、不織布に含浸されたポリイミドは、成形後に高温条件であっても、成形形状をずっと維持することができる。
よって、本発明による吸遮音材は、不織布にポリイミドバインダーが含浸されることで、不織布内部にさらに微細通気孔が形成されるか、不織布内部の３次元形状の維持保存が可能となって、吸音性能をさらに向上させるようになり、また不織布内でバインダーが硬化する過程中に所望の形態に成形できるだけでなく、高温条件であっても成形形状を維持するというさらなる効果を期待することができる。
本発明でバインダーとして用いるポリイミドは、反応式１による通常の製造方法で製造されたもので、本発明は、ポリイミドの製造方法などに特に制限することはない。
反応式１によるポリイミドの一般的な製造方法を具体的に説明すると下記の通りである。
【００２６】
先ず、酸二無水物単量体とジアミン単量体を縮重合してポリアミド酸を製造する。縮重合は、当該技術分野における通常の単量体を用いて通常の重合方法により行われる。
酸二無水物単量体は、脂肪族または芳香族のテトラカルボン酸二無水物を含むことができる。酸二無水物単量体は、具体的に１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、４−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−テトラリン−１，２−ジカルボン酸無水物、ビシクロオクテン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニル−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物などを含むことができる。このような酸二無水物単量体は、単独でまたはこれらの中で２つ以上を混合して使用でき、本発明がこれら単量体に限定されることはない。
【００２７】
ジアミン単量体は、脂肪族または芳香族のジアミノ化合物を含むことができる。ジアミン単量体は、具体的にｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−２，２−ジメチルビフェニル、及び２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニルなどを含むことができる。このようなジアミン単量体は、単独でまたはこれらの中で２つ以上を混合して使用でき、本発明がこれら単量体に限定されることはない。
【００２８】
ポリアミド酸を製造するための重合は、通常の有機溶媒を用いて０〜９０℃で１〜２４時間行うことができる。この際、用いられる有機溶媒は、ｍ−クレゾール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒を用いることができる。
【００２９】
次に、ポリアミド酸をイミド化してポリイミドに転換する。イミド化反応も当該技術分野に知られている通常の硬化方法であって、光、熱または硬化剤を使用して行われる。硬化反応は、具体的に１５０〜３５０℃の温度で熱処理して行うことができる。この際、必要であればイミド化触媒にｐ−トルエンスルホン酸、ヒドロキシ安息香酸、クロトン酸などの酸触媒を用いることができ、または有機アミン類、有機アゾール類などの塩基触媒を用いて硬化速度を促進してもよい。
【００３０】
本発明でバインダーに用いられるポリイミドは、通常の脂肪族または芳香族のポリイミド樹脂であって、重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００範囲のものを使用することが良い。ポリイミドバインダーの重量平均分子量が１０，０００未満であれば高分子物性に劣り、２００，０００を超えると溶媒に溶解しにくくなるため、含浸に困難であるという問題がある。
また、本発明では、吸遮音材に機能性を付与するために、様々な添加剤、例えば、難燃剤、耐熱向上剤、撥水剤などを使用することができる。添加剤は、バインダー溶液に含んで使用するため、吸遮音材に機能性を付与するための別途の表皮材を積層しなくても良い。
難燃剤は、メラミン類、リン酸塩、金属ヒドロキシドなどが挙げられる。難燃剤は、具体的にメラミン、メラミンシアヌレート、ポリリン酸メラミン、ホスファゲン、ポリリン酸アンモニウムなどから選択された１種以上が挙げられる。さらに好ましくは、難燃剤としてメラミン類を使用し、これによって難燃性と耐熱性を同時に向上させる効果が得られる。
耐熱向上剤は、アルミナ、シリカ、タルク、クレー、ガラス粉末、ガラス繊維、金属粉末などが挙げられる。
撥水剤は、フルオロ系などから選択された１種以上が挙げられる。
その他にも当分野で通常的に使われている添加剤を目的に合わせて選択して使用することができる。
【００３１】
本発明の他の様態によれば、本発明は、ａ）耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布をポリアミド酸が分散されたバインダー溶液に含浸する段階と、ｂ）ポリアミド酸が含浸された不織布をバインダー溶液から回収する段階と、ｃ）回収された不織布を硬化してポリアミド酸をポリイミドに転換する段階と、を含む吸遮音材の製造方法をその特徴とする。
本発明の好ましい実施例によれば、前記ｂ）の不織布の回収段階の後に、所望の吸遮音材の形状に製作する成形段階（ｂ−１）をさらに含むことができる。
本発明の好ましい実施例によれば、前記ｂ）の不織布の回収段階では、含浸された不織布を取り出して１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で圧着する工程、含浸された不織布を取り出して７０〜２００℃温度で加温する工程、または前記条件で加温及び圧着する工程を含むことができる。
本発明の好ましい実施例によれば、前記ｃ）のポリイミドに転換する段階では、１５０〜３５０℃の温度でポリアミド酸をイミド化してポリイミドに転換する硬化工程を含むことができる。
【００３２】
本発明による吸遮音材の製造方法を各段階別に具体的に説明すれば下記の通りである。
前記ａ）段階は、耐熱繊維からなる不織布をバインダー溶液に含浸する段階である。
本発明では、不織布をバインダー溶液に含浸して吸音及び遮音特性を改善することはもちろん、所望の形状の吸遮音材を成形できるようにする。
不織布を含浸するバインダー溶液は、ポリイミドの前駆物質のポリアミド酸が分散されている。すなわち、バインダー溶液には、酸二無水物単量体とジアミン単量体を重合して得たポリアミド酸が分散されている。ポリアミド酸の重合に用いられる単量体、通常の添加剤及び溶媒は上述した通りである。
本発明のバインダー溶液は、その濃度を調節することで不織布に対する含浸程度を調節できるが、ポリアミド酸の含量を基準として１〜６０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％の濃度で製造して使用することが良い。バインダー溶液の濃度が薄すぎると不織布に含浸されるバインダーの含量が低くて本発明が目的とする効果を得にくくなり、濃すぎると不織布が固く硬化して吸遮音材としての機能を発揮することができない。
また、ポリアミド酸が分散されているバインダー溶液には、難燃剤、耐熱向上剤、撥水剤などを始め、当分野で通常的に用いられる添加剤から選択された１種以上を使用することができる。これら添加剤は、添加する目的に合わせて適切に調節して使用できるが、その含量範囲未満であれば添加効果が微々たるものとなり、前記範囲を超えて使用すると経済性が落ち、かえって他の副作用を招くようになる。
【００３３】
前記ｂ）段階は、ポリアミド酸が含浸された不織布をバインダー溶液から回収する段階である。
本発明による不織布の回収段階は、バインダー溶液に含浸した不織布を取り出して溶媒を除去する過程であり、この際、適切な温度及び加圧を与えてもよい。具体的に、不織布を回収する段階では、含浸された不織布を取り出して１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で圧着して不織布内のバインダーの含量を調節する工程を含むことができる。また、不織布を回収する段階では、含浸された不織布を取り出して７０〜２００℃の温度で加温して溶媒を蒸発させる工程を含むこともできる。また、不織布を回収する段階では、含浸された不織布を取り出して１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で圧着する工程と、７０〜２００℃の温度で加温する工程を順次行う工程を含むことができる。
バインダー溶液から回収された不織布内に含まれたバインダーの含量は、吸遮音材の内部の通気孔の大きさ、形状、分布度を調節する重要な因子であって、これによって吸遮音材の吸音特性及び機械的特性が調節される。本発明による吸遮音材に含まれたポリイミドバインダーの最終含量は、不織布１００重量部を基準として１〜３００重量部、さらに好ましくは３０〜１５０重量部の範囲に調節することができる。
【００３４】
前記ｃ）段階は、ポリアミド酸をポリイミドに転換する段階である。
具体的にｃ）段階は、回収された不織布内に含まれたポリアミド酸を硬化してポリイミドに転換させる段階である。ポリイミドに転換させるための硬化工程は、光、熱または硬化剤を用いて行うことができ、ポリアミド酸をポリイミドに転換させる工程条件は、当業界に広く知られている。熱硬化によってポリイミドに転換させる場合、１５０〜３５０℃の温度で３０分〜３時間の条件で行われることができる。
前記ｃ）段階を行った不織布には、ポリイミドが不織布の原糸の表面に等しく分布及び付着されていることを電子顕微鏡写真から分かる。また、不織布に含浸されているポリイミドは、重量平均分子量１０，０００〜２００，０００ｇ／ｍｏｌであった。
【００３５】
一方、本発明は、ｂ）不織布の回収段階の後に、さらに不織布を所望の形状の吸遮音材に製作する成形段階（ｂ−１段階）をさらに含む吸遮音材の製造方法を含む。
前記ｂ−１）の成形段階を含む吸遮音材の製造方法は、具体的に、ａ）耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布を、ポリアミド酸が分散されたバインダー溶液に含浸する段階と、ｂ）ポリアミド酸が含浸された不織布をバインダー溶液から回収する段階と、ｂ−１）回収された不織布を所望の形状に製作する成形段階と、ｃ）不織布に含浸されたポリアミド酸をポリイミドに転換する段階と、を含む。
前記ｂ−１）の成形段階では、高温熱処理による成形も可能である。高温成形過程は、熱硬化性バインダーの硬化反応も考慮した過程であって、その成形温度は１５０〜３５０℃の温度、さらに好ましくは２００〜３００℃の温度を維持する。
【００３６】
一方、本発明は、前記ａ）段階の前に、耐熱繊維を用いてニードルパンチ工程によって不織布を形成する段階（ａ−１段階）をさらに含む吸遮音材の製造方法をその特徴とする。例えば、前記ａ−１段階は、繊度が１〜１５デニールのアラミドの耐熱繊維を用いて、ニードルパンチ工程によって厚さが３〜２０ｍｍのアラミド不織布を形成する段階である。
前記ａ−１）段階を含む本発明による吸遮音材の製造方法は、例えば、ａ−１）繊度が１〜１５デニールのアラミドの耐熱繊維を用いて、ニードルパンチ工程によって厚さが３〜２０ｍｍのアラミド不織布を形成する段階と、ａ）耐熱繊維の含量が３０〜１００重量％の不織布をポリアミド酸が分散されたバインダー溶液に含浸する段階と、ｂ）ポリアミド酸が含浸された不織布をバインダー溶液から回収する段階と、ｂ−１）回収された不織布を所望の形状に製作する成形段階と、ｃ）不織布に含浸されたポリアミド酸をポリイミドに転換する段階と、を含んでなる。
前記ａ−１）の不織布を形成する段階は、耐熱繊維を用いたニードルパンチ（Ｎｅｅｄｌｅ  Ｐｕｎｃｈｉｎｇ）工程を含む。不織布の厚さ及び密度の変化に応じて吸音性は変われるが、不織布の厚さ及び密度が大きいほど吸音性は増加すると予測される。
【００３７】
本発明では、吸遮音材が適用される産業分野などを考慮すると、不織布の厚さは３〜２０ｍｍであることが好ましい。その理由は不織布の厚さが３ｍｍ未満であれば吸遮音材の耐久性と成形性を満足しにくく、厚さが２０ｍｍを超えると布地の製作及び加工時の生産性が低下し、原価が増加するという問題がある。また、不織布の重量は、性能と原価を両方とも考慮して、密度が１００〜２０００ｇ／ｍ２、好ましくは２００〜１２００ｇ／ｍ２、さらに好ましくは３００〜８００ｇ／ｍ２であることが良い。
不織布は、カーディング（Ｃａｒｄｉｎｇ）により形成された３０〜１００ｇ／ｍ２のウェブを２〜１２重に積層して第１アップ−ダウンプレニードル（Ｕｐ−ｄｏｗｎ  ｐｒｅｎｅｅｄｌｉｎｇ）、第２ダウン−アップニードル（Ｄｏｗｎ−ｕｐ  ｎｅｅｄｌｉｎｇ）、第３アップ−ダウンニードル（Ｕｐ−ｄｏｗｎ  ｎｅｅｄｌｉｎｇ）の連続工程により、必要な厚さの調節、必要な結束力の確保及び必要な物性の実現のための物理的交絡を形成する。この際、ニードル（ｎｅｅｄｌｅ）は、ワーキングブレード（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｂｌａｄｅ）が０．５〜３ｍｍで、ニードルの長さ（クランクの外則（ｃｒａｎｋ  ｏｕｔｓｉｄｅ）からポイントまでの距離）が７０〜１２０ｍｍのかかり（Ｂａｒｂ）タイプのニードルを使用する。ニードルストロークは３０〜３５０回／ｍ２であることが好ましい。
【００３８】
さらに好ましくは、不織布用原糸の繊度が１．５〜８．０デニール、パイル形成層の厚さが６〜１３ｍｍ、ニードルのストローク数が１２０〜２５０回／ｍ２、不織布の密度が３００〜８００ｇ／ｍ２であることが好ましい。
上述したような製造方法により製造された吸遮音材の内部構造は電子顕微鏡で確認することができる。電子顕微鏡写真から分かるように、本発明の吸遮音材の内部には１〜１００μｍの大きさを有する通気孔が分布しているが、これら通気孔は０．１〜５００μｍ間隔で規則的または不規則的に分布していた。
【００３９】
本発明のまた他の様態によれば、本発明は、ｉ）騒音を誘発する装置の立体構造を確認する段階と、ｉｉ）前記装置の立体構造と一部または全部が一致するように吸遮音材を製作及び成形する段階と、ｉｉｉ）吸遮音材を騒音誘発装置に隣接させる段階と、を含む騒音誘発装置の騒音低減方法を特徴とする。
前記装置は、モーター、エンジン、排気系などを始め、騒音を誘発する装置を意味し、本発明の装置がモーター、エンジン、排気系に限定されることはない。前記装置の立体構造と一部または全部が一致するように製作して使用することができる。本発明の吸遮音材は、バインダーの硬化過程中に成形が可能であるという長所があるため、装置の立体構造と一部または全部が一致するように吸遮音材を成形製作して使用することができる。
「隣接（ａｄｊａｃｅｎｔ）」とは、騒音誘発装置に密着させて締結するか、または騒音誘発装置から一定の距離を置いて設置するか、または騒音誘発装置に適用される部品として成形して適用することを意味する。また、本発明での隣接は、騒音誘発装置に結合された部材（例えば、他の吸遮音材）にさらに装着することも含む。
【００４０】
図２及び図３には本発明の吸遮音材を自動車の騒音誘発装置に適用した代表例を概略的に示した。
図２は、吸遮音材を部品として成形して自動車の騒音誘発装置に適用した例を示す概略図であって、（ａ）は自動車エンジンに適用される吸遮音材を成形した図、（ｂ）は吸遮音材を自動車のエンジンの一部に装着した例を示す図である。
また、図３は、吸遮音材を自動車の騒音誘発装置に設置して適用した例を示す概略図であって、（ａ）は自動車の車体下部に適用される吸遮音材を成形した図、（ｂ）は吸遮音材を自動車の車体下部に付着した例を示す図である。
以上、説明したとおり、本発明の吸遮音材は、不織布の内部に３次元形状が維持されるようにバインダーが含浸されたもので、吸音性、難燃性、耐熱性、遮熱性に優れ、室温はもちろん、３００℃以上の高温が維持される騒音装置に直接適用しても成形体の変形がほぼなく、本来の吸遮音の効能が得られる。
【００４１】
以下、本発明を次の実施例に基づいて、より詳細に説明するが、本発明が次の実施例によって限定されることはない。
［実施例］吸遮音材の製造
【実施例１】
【００４２】
＜ポリイミド樹脂が含浸されたアラミド不織布からなる吸遮音材の製造＞
限界酸素指数（ＬＯＩ）４０％、耐熱温度３００℃、アラミド短繊維に空気を吹き込んだ（Ａｉｒ  Ｂｌｏｗｉｎｇ）後、カーディングを用いて３０ｇ／ｍ２のウェブを形成した。形成されたウェブを水平ラッパーを用いて５ｍ／ｍｉｎの生産速度でコンベアベルト上に１０重をオーバーラップ積層して積層ウェブを形成した。積層ウェブは、ニードルのストローク数が１５０回／ｍ２となる条件でアップ−ダウンニードル、ダウン−アップニードル及びアップ−ダウンニードルを連続して行って密度３００ｇ／ｍ２及び厚さ６ｍｍのアラミド不織布を製造した。
製造された不織布をバインダー溶液に含浸した。この際、バインダー溶液は、ピロメリット酸二無水物と４，４−オキシジアニリンを重合したポリアミド酸プレポリマーがＮ−メチル−２−ピロリドン溶媒に分散された溶液であって、ポリアミド酸の含量を基準として１５重量％の濃度で分散されている。
【００４３】
バインダー溶液から不織布を取り出した後、ローラーを用いて８ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で圧着して密度１，５００ｇ／ｍ２でポリアミド酸が含浸された不織布を得た。
ポリアミド酸が含浸された不織布は、２００℃の温度条件で２分間硬化（Ｃｕｒｉｎｇ）して所望の形状に成形した。そして、３００℃の温度条件でポリアミド酸をイミド化してアラミド不織布内に下記一般式（５）で表されるポリイミドが含浸されている吸遮音材を製造した。
【化４】
0006276860.tif 000007
不織布に含浸されている一般式（５）で表されるポリイミドは、重量平均分子量が２０，０００ｇ／ｍｏｌであり、最終的にポリイミドの含浸量は不織布１００重量部を基準として５０重量部であった。
【００４４】
〔比較例１：アラミド不織布からなる吸遮音材の製造〕
実施例１と同じニードルパンチ工程により製造された密度３００ｇ／ｍ２及び厚さ６ｍｍのアラミド不織布を吸遮音材として使用した。
〔比較例２：ポリイミド樹脂でコーティングされたアラミド不織布からなる吸遮音材の製造〕
実施例１と同じニードルパンチ工程で密度３００ｇ／ｍ２及び厚さ６ｍｍのアラミド不織布を製造した。そして、不織布の表面にポリイミド樹脂を含んでいる溶液をコーティングし、１５０℃で乾燥及び成形して吸遮音材を製造するが、この際、コーティング量は不織布１００重量部を基準として５０重量部となるようにした。
【００４５】
〔比較例３：熱可塑性樹脂に含浸されたアラミド不織布からなる吸遮音材の製造〕
実施例１と同じニードルパンチ工程により密度３００ｇ／ｍ２及び厚さ６ｍｍのアラミド不織布を製造し、バインダー溶液に含浸、乾燥及び成形して吸遮音材として使用した。
この際、バインダー溶液は、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）１０重量％、メラミンシアヌレート（Ｍｅｌａｍｉｎｅｃｙａｎｕｒａｔｅ）１０重量％、ジメチルカーボネイト（ＤＭＣ）８０重量％の組成を有する熱可塑性樹脂溶液を製造して使用した。
【００４６】
〔比較例４：ポリイミド樹脂に含浸されたＰＥＴ不織布からなる吸遮音材の製造〕
実施例１と同じニードルパンチ工程により密度３００ｇ／ｍ２及び厚さ６ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）不織布を製造し、バインダー溶液に含浸、乾燥及び成形して吸遮音材として使用した。
比較例４のＰＥＴ不織布は、ポリイミドの反応熱によってＰＥＴ不織布が熱変形しはじめ、乾燥及び熱成形過程で完全に熱変形されてしまい、所望の形態に成形することができなかった。
【００４７】
〔実験例：吸遮音材の物性評価方法〕
球遮音材の物性は下記の方法で測定して比較した。
１．耐熱性の評価
吸遮音材の耐熱性を評価するために耐熱オーブンで３００℃温度条件で３００時間老化させ、標準状態（温度２３±２℃、相対湿度５０±５％）で１時間以上その状態を維持した後、外観及び引張強度を測定した。この際、外観に収縮及び変形の有無、表面に剥けた部分があるか否か、下毛、亀裂の有無を肉眼で確認して判別した。引張試験は、ダンベル状１号試験片を任意に５枚取って標準状態で引張速度２００ｍｍ／分条件で行った。
２．熱サイクルの評価
吸遮音材の耐久性は熱サイクル試験法によって評価した。下記の条件を１サイクルにして５サイクルを実施して耐久性を判断した。
１）１サイクル条件
室温→高温（１５０℃×３時間）→室温→低温（−３０℃×３時間）→室温→耐湿（５０℃×９５％ＲＨ）
２）耐久性の評価基準
熱サイクルを試験した後、外観の変化があるか否かを確認した。例えば、表面損傷、膨張、破砕、変色程度を確認し、外観の変化がない場合は「異常なし」と表記した。
【００４８】
３．難燃性の評価
吸遮音材の難燃性はＩＳＯ３７９５燃焼性試験方法で測定した。
４．不燃性の評価
吸遮音材の不燃性はＵＬ９４垂直難燃性試験方法で測定した。
５．吸音性の評価
吸遮音材の吸音性はＩＳＯ３５４方法で測定した。
６．通気量の評価
１）評価方法
フレーザー（ＦＲＡＺＩＥＲ）型試験器を用いて試験片を装着し、垂直通過して流れる空気の量を測定した。空気が試験片を通過する面積は５ｃｍ２で、この時に加えられる圧力は１２５パスカル（Ｐａ）に調整した。
【００４９】
〔実験例１：耐熱繊維の種類による吸遮音材の特性比較〕
本実験例１では、耐熱繊維の原糸の選択により製造された吸遮音材の物性を比較した。具体的には、下記表１に示した原糸を用いて実施例１と同じニードルパンチ工程により密度３００ｇ／ｍ２及び厚さ６ｍｍの不織布を製造した。そして、ポリアミド酸が分散されたバインダー溶液に不織布を含浸してから取り出してイミド化して吸遮音材を製造した。
吸遮音材の物性評価方法によってそれぞれの吸遮音材の物性を測定した。下記表２には、耐熱繊維の種類別に製造された各吸遮音材について物性を測定した結果を示す。
【表１】
0006276860.tif 000008
【表２】
0006276860.tif 000009
【００５０】
表１と表２の結果によれば、本発明で提案したように、限界酸素指数２５％以上、耐熱温度１５０℃以上の耐熱繊維を用いて製造された吸遮音材は、耐熱性、耐久性、難燃性、不燃性及び吸音性を全て満足させることが分かる。それによって、本発明の吸遮音材を構成する不織布の素材に、スーパー繊維と知られている通常の耐熱繊維が全て適用可能であることが分かる。
【００５１】
〔実験例２：不織布の密度による吸遮音材の特性比較〕
本実験例２では実施例１と同じ方法でポリイミドが含浸された吸遮音材を製造するが、不織布の密度が異なるものを使用し、製造された吸遮音材の吸音性能は図４に示した。
図４に示したとおり、密度が３００ｇ／ｍ２の不織布に比較して６００ｇ／ｍ２に増加した不織布を用いた時、吸遮音材の吸音性能がさらに優れるようになることが分かる。
【００５２】
〔実験例３：吸遮音材物性の評価〕
本実験例３では、吸遮音材を製造することに当たって、耐熱繊維からなる不織布に適用されるバインダーの適用方式による吸遮音材の特性を比較した。
具体的には、吸遮音材の製造時、アラミド不織布に適用されるポリイミド（ＰＩ）バインダーに含浸法（実施例１）を適用する場合と、コーティング法（比較例２）を適用する場合において、製造された吸遮音材の吸音率を比較した。下記表３にはアラミド不織布からなる吸遮音材（比較例１）、ＰＩにより表面コーティングしたアラミド不織布からなる吸遮音材（比較例２）、及びＰＩを含浸させたアラミド不織布からなる吸遮音材（実施例１）の吸音率をそれぞれ測定した結果を示す。
【表３】
0006276860.tif 000010
表３の結果によれば、ＰＩが適用されていない不織布を吸遮音材として使用している比較例１に比して、本発明による実施例１の吸遮音材は、全周波数領域帯で優れた吸音効果を示している。反面、ＰＩコーティングされた不織布を吸遮音材として使用している比較例２は、吸遮音材が４００〜５０００Ｈｚ周波数領域帯では不織布（比較例１）に比較して吸音率が低かった。
【００５３】
〔実験例４：吸遮音材の遮熱性能の評価〕
本実験例４では、実施例１（ＰＩ含浸されたアラミド不織布）、比較例１（アラミド不織布）、及び比較例３（ＰＥ含浸されたアラミド不織布）で製造されたそれぞれの吸遮音材について遮熱性能を評価した。具体的には、２５ｍｍ厚さの吸遮音材をそれぞれ設置し、吸遮音材の片面に１０００℃の熱を５分間加えた後、吸遮音材の反対側面で温度を測定した。
その結果、吸遮音材の反対側面で測定した温度が、実施例１の吸遮音材は２５０℃、比較例１の吸遮音材は３５０℃であった。それによって、本発明の吸遮音材は、熱硬化性樹脂が含浸されることで、遮熱性能も向上したことが分かる。反面、比較例３の吸遮音材は、熱可塑性樹脂が含浸された吸遮音材であって、１０００℃の熱を加えるとすぐに熱可塑性樹脂が溶けてしまって吸遮音材の形態が変形した。
以上の実験によれば、本発明の吸遮音材は、遮熱、断熱特性が非常に優れたことが分かる。
【００５４】
〔実験例５：既存のアルミニウム遮熱板との遮熱性能の比較評価〕
本実験例５では、実施例１の吸遮音材と既存のアルミニウム遮熱板との遮熱性能を比較した。具体的には、準備した吸遮音材と遮熱板の片面に同じ熱を加えて熱源方向の温度が２５０℃となるようにした。次に、加熱時間帯別に吸遮音材の反対側面で温度を測定した。その結果は図５に示した。
図５に示したとおり、本発明による吸遮音材は、アルミニウム遮熱板に比べて熱遮断温度が１１℃以上低くてさらに優れたことが分かる。
【００５５】
〔実験例６：バインダーの含量による吸遮音材の特性比較〕
実施例１の方法で吸遮音材を製造したが、バインダー溶液から取り出した不織布を圧着、乾燥などを行って最終的に不織布内に含まれたバインダー含量を調整した。この際、バインダーの含量は、乾燥した不織布１００重量部を基準として吸遮音材に含まれるバインダーの重量部で示した。
下記表４と表５には、バインダーの含量を異なるようにして製造された吸遮音材に関する機械的物性と吸音率を比較した結果を示した。
【表４】
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【表５】
0006276860.tif 000012
表４と表５の結果によれば、ポリイミドバインダーが含浸されていない不織布に比較して、不織布にポリイミドバインダーが含浸されることで、吸音率が向上したことが分かる。また、ポリイミドバインダーの含量により、製造された吸遮音材の吸音率が調節される可能性があることを確認できた。
【００５６】
〔実験例７：バインダーの種類による吸遮音材の特性比較〕
実施例１の方法でアラミド不織布１００重量部を基準としてバインダーが５０重量部含浸された吸遮音材を製造したが、バインダーとして下記表６に示す樹脂を使用した。
下記表６には、バインダーの種類を異なるようにして製造された吸遮音材に関する機械的物性と吸音率を比較した結果を示した。
【表６】
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【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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