(57)【要約】【課題】  好適な吸音性能を有しつつ、軽量化を図ることができる吸音材を提供する。【解決手段】  吸音材１０Ａ〜１０Ｄは、繊維シート１２の表面に、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７の試験片タイプ５の規定に準じて測定した引っ張り伸度が６００％〜２０００％である合成樹脂のエマルジョンにマイクロカプセル型の発泡剤を分散させてなるとともに、合成樹脂のエマルジョンとマイクロカプセル型の発泡剤との固形分換算による比率を、マイクロカプセル型の発泡剤／合成樹脂のエマルジョンで１０／９０〜４０／６０の範囲内とした塗工液を塗布し、加熱乾燥発泡せしめることにより、上記繊維シート１２の表面上に発泡合成樹脂層１３を積層して形成したシート材１１の１枚あるいは２枚以上を積層して構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維シートの表面に、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７の規定に準じて測定した引っ張り伸度が６００％〜２０００％である合成樹脂のエマルジョンにマイクロカプセル型の発泡剤を分散させてなるとともに、合成樹脂のエマルジョンとマイクロカプセル型の発泡剤との固形分換算による比率を、マイクロカプセル型の発泡剤／合成樹脂のエマルジョンで１０／９０〜４０／６０の範囲内とした塗工液を塗布し、加熱乾燥発泡せしめることにより、上記繊維シートの表面上に発泡合成樹脂層を積層して形成したシート材からなる
ことを特徴とする吸音材。
【請求項２】
上記シート材の複数枚を重ね合わせてなり、複数枚のうちの少なくとも２枚はシート材相互の発泡合成樹脂層を向かい合わせて重ね合わせた
請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】
上記塗工液には、水溶性または水難溶性の難燃剤が添加されている
請求項１または２に記載の吸音材。
【請求項４】
上記繊維シートは、表面にケバを有するニードルパンチ不織布であり、上記塗工液は、スプレー塗装される
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の吸音材。
【請求項５】
上記塗工液を表面に塗布した上記繊維シートを型内で加熱乾燥発泡せしめることによって、所定の形状に成形されたシート材からなる
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、建築材料等に使用される吸音材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車や建築材料等に使用される吸音材として、天然繊維や合成繊維やガラス繊維等といった繊維材料を用いて形成された不織布等の繊維シートからなる多孔質材が用いられている。こうした多孔質材において、特に自動車に使用されるものは、燃費向上等のために軽量化を要求されている。こうした軽量化の要求に応じるべく、嵩高にして単位面積あたりの質量を低減することを試みた多孔質材が提案されている。そして該多孔質材を嵩高にする方法として、内部にマイクロカプセル型の発泡剤を含ませておき、該内部で該発泡剤を発泡させる方法を採用したものがある（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０９４２４８号公報
【特許文献２】特開２０１０−０５９５５５号公報
【特許文献３】特開２００７−２１７８４１号公報
【特許文献４】特開平６−０７１０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の多孔質材にあって、特許文献１及び特許文献２では、発泡剤の周囲を取り囲むように混在している繊維が発泡に抗して該発泡を押さえ込んでしまうため、十分な発泡が抑制されてしまい、軽量化の要求を達成出来ず、さらには発泡によって押し寄せられることで繊維の密度が高まり、却って吸音性能が悪化してしまうという問題があった。
特許文献３及び特許文献４は、複数枚の繊維シートを接着剤で接着することで多孔質材を得ており、該接着剤中に発泡剤を含ませ、接着後に発泡させるものであるが、吸音性能を考慮したものではなく、自動車や建築材料等に使用される吸音材として使用することができないという問題があった。
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、好適な吸音性能を有しつつ、軽量化を図ることができる吸音材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決することを課題とし、繊維シートの表面に、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７の規定に準じて測定した引っ張り伸度が６００％〜２０００％である合成樹脂のエマルジョンにマイクロカプセル型の発泡剤を分散させてなるとともに、合成樹脂のエマルジョンとマイクロカプセル型の発泡剤との固形分換算による比率を、マイクロカプセル型の発泡剤／合成樹脂のエマルジョンで１０／９０〜４０／６０の範囲内とした塗工液を塗布し、加熱乾燥発泡せしめることにより、上記繊維シートの表面上に発泡合成樹脂層を積層して形成したシート材からなる吸音材を提供する。
さらに上記吸音材としては、上記シート材の複数枚を重ね合わせてなり、複数枚のうちの少なくとも２枚はシート材相互の発泡合成樹脂層を向かい合わせて重ね合わせたものが望ましい。
上記塗工液には、水溶性または水難溶性の難燃剤が添加されていることが望ましく、また上記繊維シートは、表面にケバを有するニードルパンチ不織布であり、上記塗工液は、スプレー塗装されることが望ましい。
また所望なれば、上記吸音材は、上記塗工液を表面に塗布した上記繊維シートを型内で加熱乾燥発泡せしめることによって、所定の形状に成形されたシート材からなるものとしてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
〔作用〕
本発明の吸音材を構成するシート材にあっては、繊維シートの表面に、合成樹脂エマルジョンにマイクロカプセル型の発泡剤を分散させた塗工液を塗布し、加熱乾燥発泡せしめることによって、繊維シートの表面上に発泡合成樹脂層を積層して形成するから、発泡合成樹脂層の内部には繊維が存在しないため、マイクロカプセル型の発泡剤は繊維等に邪魔や影響されることなく発泡することができる。
さらに上記合成樹脂は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７の規定に準じて測定した引っ張り伸度が６００％〜２０００％であるから、加熱乾燥発泡時のマイクロカプセルタイプの発泡剤の膨張に追従して伸びるので、上記発泡剤が発泡した際の体積膨張が阻害されない。
加えて上記塗工液中における、合成樹脂のエマルジョンと、マイクロカプセル型の発泡剤と、の固形分換算による比率は、マイクロカプセル型の発泡剤／合成樹脂のエマルジョンで、１０／９０〜４０／６０の範囲内に調整されているので、耐久性や吸音性能を維持しつつも発泡合成樹脂層を嵩高にすることによる軽量化を達成することができる。
したがって上記シート材は、繊維シートからなる層に発泡合成樹脂層が積層された構成となり、該発泡合成樹脂層を設けた分だけ単位面積当たりの質量を軽減されており、音に対しては繊維シートによる通気性と、発泡合成樹脂層による膜振動とが相俟って、好適な緩衝吸音性能を発揮することができる。
また上記発泡合成樹脂層が相互に向かい合うように、上記シート材の複数枚を重ね合わせて吸音材を構成することで、該発泡合成樹脂層によって該シート材同士を容易かつ好適に接着できるとともに、上記繊維シートによる通気性と、発泡合成樹脂層による膜振動とによって好適に発揮される緩衝吸音性能を低下させることなく、該繊維シートが表皮材となって発泡合成樹脂層を保護することで、耐久性の向上を図ることができる。
自動車や建築材料の吸音材として使用される場合には、上記塗工液には難燃剤が添加されることが望ましいが、上記難燃剤として水不溶性または水難溶性のものを使用すると、耐久性のある難燃性が得られる。
また上記繊維シートとして表面にケバを有するニードルパンチ不織布を使用し、上記塗工液をスプレー塗布すると、上記塗工液が上記不織布のケバの部分に選択的に付着して上記不織布内に殆ど浸透しなくなるから、該塗工液が硬化した発泡合成樹脂層に通気性を付与することができる。
〔効果〕
本発明にあっては、好適な吸音性能を有しつつ、軽量化を図ることができる吸音材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は吸音材の構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を以下に詳細に説明する。
〔繊維シート〕
本発明における繊維シートの材料としては、例えばポリエステル繊維、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の１種または２種以上の混合繊維や、融点１８０℃以下のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル共重合体繊維、ポリアミド繊維、ポリアミド共重合体繊維等の低融点繊維や、融点が１９０℃以上の熱可塑性樹脂を芯部分として融点８０〜１８０℃の低融点熱可塑性樹脂を鞘とする芯鞘型複合繊維や、更にはこれら繊維の２種以上の混合繊維が挙げられる。
上記繊維シートとしては、不織布、繊維編織物等の繊維シートあるいは繊維マット等が使用されるが、望ましいものは不織布である。
上記不織布としては、上記繊維のウェブを作成し、該ウェブの繊維同士をニードルパンチ加工によって交絡させることによって製造されるニードルパンチ不織布、ポリプロピレンやポリエステル等の原料樹脂を熱溶融して紡糸ノズルから押し出したフィラメントを熱融着させるスパンボンド不織布、上記原料樹脂を熱溶融して紡糸ノズルから押し出すときに高速高温空気で吹き飛ばして繊維とし、該繊維を相互に熱接着してウェブとするメルトブローン不織布、上記ウェブ中の繊維相互をジェット水流によって交絡させたスパンレース不織布、上記ウェブ中の繊維の表面を加熱溶融して繊維同士を接着するか、あるいは上記ウェブに上記低融点繊維や低融点樹脂を混合して加熱溶融せしめて繊維を接着するサーマルボンド不織布、合成樹脂接着剤によって上記ウェブの繊維を接着するケミカルボンド不織布等の不織布が用いられている。
本発明の繊維シートとしては、表面にケバを有するために後述する塗工液が内部に染み込みにくいという観点から、ニードルパンチ不織布を使用することが望ましい。
上記繊維シートの単位面積当たりの質量（目付量）は、望ましくは３０〜２００ｇ／ｍ２、より望ましくは５０〜１５０ｇ／ｍ２である。
【０００９】
上記繊維シートの通気抵抗は、望ましくは０．０３〜５ｋＰａ・ｓ／ｍである。
ここで、通気抵抗Ｒ（Ｐａ・ｓ／ｍ）とは、通気性材料の通気の程度を表す尺度であり、その測定は定常流差圧測定方式により行われる。より詳しくは、シリンダー状の通気路内に試験片を圧入して配置し、該試験片を間に挟んで通気路の一端を始点、他端を終点として、該始点から終点に向かって一定の通気量で通気を行い、始点側の通気路内の圧力Ｐ１と、終点側の通気路内の圧力Ｐ２との圧力差を測定し、次式より通気抵抗Ｒを求める。
Ｒ＝ΔＰ／Ｖ
ここで、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）：圧力差（Ｐａ）、Ｖ：単位面積当りの通気量（ｍ３／ｍ２・ｓ）である。なお通気抵抗Ｒ（Ｐａ・ｓ／ｍ）は通気度Ｃ（ｍ／Ｐａ・ｓ）とＣ＝１／Ｒの関係にある。
通気抵抗は、例えば、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）によって測定することが出来る。
【００１０】
〔発泡合成樹脂層〕
（合成樹脂）
本発明における発泡合成樹脂層に使用する合成樹脂には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７の規定に準じて測定した引っ張り伸度が６００％〜２０００％のものが使用される。該引っ張り伸度が６００％に満たない場合、加熱乾燥発泡時の発泡剤の膨張に発泡合成樹脂層が追従しにくくなって、該発泡剤の体積膨張が阻害されてしまう。引っ張り伸度が２０００％を超える場合、吸音時に発泡合成樹脂層が好適に膜振動することができなくなり、吸音性能が低下してしまう。
そして、上記合成樹脂は、水溶液、あるいはメタノール、エタノール、イソプロパノール等の水溶性有機溶剤と水との混合溶液を使用したエマルジョンの形態で使用される。
【００１１】
上記合成樹脂としては、熱可塑性樹脂が挙げられる。
熱可塑性樹脂の具体例としては、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、非反応型ウレタン樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル（ＥＥＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アクリルゴム共重合（ＡＳＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン共重合（ＡＣＳ）樹脂エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、エチレンビニルアルコール共重合（ＥＶＯＨ）樹脂、ポリブタジエン（ＢＤＲ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等が挙げられる。
上に挙げた熱可塑性樹脂は、２種以上を混合して使用してもよい。
【００１２】
また上記引っ張り伸度を阻害しない程度であれば、所望に応じて若干量の熱硬化性樹脂を上記エマルジョンに混合して使用してもよい。
上記熱硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、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樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステル等が使用される。また樹脂を生成するウレタン樹脂プレポリマー、尿素樹脂プレポリマー（初期縮合体）、フェノール樹脂プレポリマー（初期縮合体）、ジアリルフタレートプレポリマー、アクリルオリゴマー、多価イソシアナート、メタクリルエステルモノマー、ジアリルフタレートモノマー等のプレポリマー、オリゴマー、モノマー等の樹脂前駆体が使用されてもよい。該熱硬化性樹脂も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の形のものを使用することが好ましいが、有機溶剤溶液の形のものを使用してもよい。
上記熱硬化性樹脂あるいは合成樹脂前駆体は二種以上混合使用されてもよい。
上記熱硬化性樹脂の添加は、吸音材の成形形状保持性と剛性を共に向上せしめる。
本発明で使用される記熱硬化性樹脂として特に望ましいのは、フェノール系樹脂である。該フェノール系樹脂は、フェノール系化合物とホルムアルデヒドおよび／またはホルムアルデヒド供与体とを縮合させることによって得られる。
上記フェノール系樹脂に使用されるフェノール系化合物としては、一価フェノールであってもよいし、多価フェノールであってもよいし、一価フェノールと多価フェノールとの混合物であってもよいが、一価フェノールのみを使用した場合、硬化時および硬化後にホルムアルデヒドが放出され易いため、好ましくは多価フェノールまたは一価フェノールと多価フェノールとの混合物を使用する。
【００１３】
（発泡剤）
本発明における発泡合成樹脂層に使用する発泡剤にはマイクロカプセル型の発泡剤、即ち中空状の外殻内に発泡剤が封入されたものを使用する。
上記マイクロカプセル型の発泡剤の外殻は、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、ビニル芳香族化合物類、酢酸ビニル等のビニル単量体を含有する重合性単量体または重合性単量体混合物を重合して得られる単独重合体若しくは共重合体からなるものが望ましい。
上記アクリル酸エステル類としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ジシクロペンテニルアクリレートが挙げられる。メタクリル酸エステル類としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、イソボルニルメタクリレートが挙げられる。ビニル芳香族化合物類としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン化スチレンが挙げられる。
ビニル単量体としては、上記モノビニル単量体以外に、例えば、α−クロロアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、フマロニトリルなどのニトリル単量体類；塩化ビニル；クロロプレン、イソプレン、ブタジエンなどの共役ジエン類；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ナフチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、メチルマレイミドなどのＮ−置換マレイミド類；クロトン酸、無水マレイン酸などの不飽和酸類；などのその他のビニル単量体を必要に応じて使用することができる。
上記外殻はガスバリア性に優れたものであることが望ましく、ガスバリア性、耐熱性及び耐溶剤性に優れたものであることがより望ましい。これらの観点から、外殻を形成する重合体としては、塩化ビニリデン共重合体、（メタ）アクリロニトリル共重合体が望ましく、塩化ビニリデン共重合体、（メタ）アクリロニトリル共重合体がより望ましく、（メタ）アクリロニトリル共重合体が特に好ましい。
ここで、（メタ）アクリロニトリルとは、アクリロニトリル及び／またはメタクリロニトリルを意味する。
上記外殻内に封入される発泡剤としては、例えば、エタン、エチレン、プロパン、プロペン、ｎ−ブタン、イソブタン、ブテン、イソブテン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソオクタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソドデカン、石油エーテル等の炭化水素や、クロロフルオロカーボンや、テトラメチルシラン、トリメチルエチルシラン、トリメチルイソプロピルシラン、トリメチル−ｎ−プロピルシラン等のテトラアルキルシラン、などが挙げられる。これらの発泡剤は、それぞれ単独で使用してもよく、あるいは２種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの発泡剤の中でも、イソブタン、ｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン、イソドデカン、石油エーテル、及びこれらの２種以上の混合物が好ましい。また外殻内に封入される発泡剤として、加熱により熱分解してガス状になるものを使用してもよい。
上記マイクロカプセル型の発泡剤は、具体的に、松本油脂製薬社より商品名：マツモトマイクロスフェアーＦ，マツモトマイクロスフェアーＦＮとして上市され、ダウケミカル社より商品名：サランマイクロスフェアーとして上市され、大日精化工業社より商品名：マイクロスフェアーＭ５２０Ｄとして上市されており、何れを使用してもよい。
【００１４】
（塗工液）
本発明の塗工液は、上記合成樹脂のエマルジョンに、上記マイクロカプセル型の発泡剤を分散させてなるものである。
上記塗工液中における、合成樹脂のエマルジョンと、マイクロカプセル型の発泡剤と、の固形分換算による比率は、耐久性や吸音性能を維持しつつも発泡合成樹脂層を嵩高にすることによる軽量化を達成するという観点から、マイクロカプセル型の発泡剤／合成樹脂のエマルジョンで１０／９０〜４０／６０の範囲内とする。また該比率は、望ましくは１５／８５〜４０／６０の範囲内であり、より望ましくは１５／８５〜３０／７０の範囲内である。塗工液中におけるマイクロカプセル型の発泡剤の、合成樹脂のエマルジョンに対する比率が１０／９０よりも小さくなると、発泡合成樹脂層が発泡による十分な嵩を得ることが出来ずに通気性に劣るものになって吸音性能が低下し、また塗工液中におけるマイクロカプセル型の発泡剤の、合成樹脂のエマルジョンに対する比率が４０／６０よりも大きくなると、発泡合成樹脂層が嵩高く耐久性に劣るものになって吸音材から剥離しやすくなる。
また合成樹脂として上記の熱硬化性樹脂を添加する場合、該熱硬化性樹脂の添加量は、該熱硬化性樹脂による耐熱性や難燃性を付与しつつ、柔軟性や吸音性能を維持するという観点から、上記合成樹脂のエマルジョンの５０質量％以下とすることが望ましい。熱硬化性樹脂の添加量が合成樹脂のエマルジョンの５０質量％を超える場合、発泡合成樹脂層が柔軟性に劣るものになって膜振動による好適な吸音性を発揮することができなくなるおそれがある。
【００１５】
（難燃剤）
上記塗工液には、難燃剤が添加されてもよい。
上記難燃剤としては、例えば燐系難燃剤、窒素系難燃剤、硫黄系難燃剤、ホウ素系難燃剤、臭素系難燃剤、グアニジン系難燃剤、燐酸塩系難燃剤、燐酸エステル系難燃剤、アミノ樹脂系難燃剤、膨張黒鉛等がある。
本発明においては特に水に難溶または不溶の粉末状の固体難燃剤が使用されることが望ましい。水に難溶または不溶の粉末状の固体難燃剤は本発明の吸音材に耐水性、耐久性に優れた難燃性を付与する。
【００１６】
（その他）
本発明で使用する合成樹脂のエマルジョンの塗工液には、更に、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、コロイダルシリカ、雲母、珪藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、ガラス粉、石粉、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉等の無機充填材；天然ゴムまたはその誘導体；スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、イソプレンゴム、イソプレン−イソブチレンゴム等の合成ゴム；ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、澱粉、澱粉誘導体、ニカワ、ゼラチン、血粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子や天然ガム類；木粉、クルミ粉、ヤシガラ粉、小麦粉、米粉等の有機充填材；ステアリン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール；ブチリルステアレート、グリセリンモノステアレート等の脂肪酸のエステル類；脂肪酸アミド類；カルナバワックス等の天然ワックス類、合成ワックス類；パラフィン類、パラフィン油、シリコンオイル、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリビニルアルコール、グリス等の離型剤；アゾジカーボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｐ，Ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アゾビス−２，２’−（２−メチルグロピオニトリル）等の有機発泡剤；重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸アンモニウム等の無機発泡剤；シラスバルーン、パーライト、ガラスバルーン、発泡ガラス、中空セラミックス等の中空粒体；天然ワックス、合成ワックス、フッ素樹脂、シリコン系樹脂等の撥水剤や撥油剤；ＤＢＰ、ＤＯＰ、ジシクロヘキシルフタレートのようなフタル酸エステル系可塑剤やその他のトリクレジルホスフェート等の可塑剤；これらの他に顔料、染料、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶化促進剤、防炎剤、防虫剤、防腐剤、ワックス類、界面活性剤、滑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤；等を添加、混合してもよい。
【００１７】
〔吸音材〕
上記繊維シートの表面に、上記塗工液を塗布し、加熱乾燥発泡せしめることにより、該塗工液中の合成樹脂のエマルジョンが該繊維シートの表面上で硬化し、該繊維シートの表面上に発泡合成樹脂層が積層されてなるシート材が得られる。そして、該シート材を一枚のみ使用する、あるいは該シート材と多孔質基材とを積層する、あるいは該シート材の複数枚を積層することによって、自動車や建築材料に好適な吸音材が提供される。
【００１８】
上記繊維シートに上記塗工液を塗布するには、スプレー塗布や、ロールコーター、ナイフコーター、フローコーター等によって塗布する。これらの中でもスプレー塗布は、上記塗工液の粒子が上記繊維シートの表面上に留まりやすく、さらに該繊維シートが表面にケバを有するニードルパンチ不織布であれば、上記塗工液の粒子が上記ケバの部分に選択的に付着するので繊維シート内に殆ど浸透しなくなるから、上記塗工液を塗布する方法として望ましい。
また上記シート材からなる上記吸音材は、上記塗工液を表面に塗布した上記繊維シートを型内で加熱乾燥発泡せしめることによって、所定の形状に成形してもよい。またシート材からなる上記吸音材は、上記マイクロカプセル型の発泡剤の発泡温度以上でホットプレスを行なってもよい。
【００１９】
上記シート材に積層される多孔質基材としては、例えばポリエステル繊維、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の１種または２種以上の混合繊維や、融点１８０℃以下のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル共重合体繊維、ポリアミド繊維、ポリアミド共重合体繊維、更には融点が１９０℃以上の熱可塑性樹脂を芯部分とし、該低融点熱可塑性樹脂繊維の材料樹脂である融点８０〜１８０℃の低融点熱可塑性樹脂を鞘とする芯鞘型複合繊維、あるいはこれら繊維の２種以上の混合繊維を材料としたフェルト、不織布等の繊維マットやシート、あるいは通気性ポリウレタン発泡体、通気性ポリエチレン発泡体、通気性ポリプロピレン発泡体、通気性ポリスチレン発泡体、通気性フェノール樹脂発泡体、通気性メラミン樹脂発泡体等の通気性プラスチック発泡体からなるシートが例示される。
【００２０】
上記シート材からなる上記吸音材の構造としては、図１（ａ）〜（ｄ）に示すものが例示される。
図１（ａ）に示す吸音材１０Ａは、シート材１１を一枚のみ使用した構造である。該シート材１１は、繊維シート１２と、該繊維シート１２の表面上に積層された発泡合成樹脂層１３と、を備えている。該吸音材１０Ａにおいては、繊維シート１２が騒音源側となるように、つまり騒音源からみて繊維シート１２が表側で発泡合成樹脂層１３が裏側となるように配されて使用される。
図１（ｂ）に示す吸音材１０Ｂは、シート材１１と、多孔質基材１４とを積層した構造である。該多孔質基材１４は、発泡合成樹脂層１３の表面を覆うように、上記シート材１１に積層されている。該吸音材１０Ｂにおいては、上記塗工液を表面に塗布した状態の上記繊維シート１２の表面上に上記多孔質基材１４を重ねたうえで加熱乾燥発泡せしめることにより、硬化した発泡合成樹脂層１３を介してシート材１１に多孔質基材１４を接着している。また該吸音材１０Ｂは、繊維シート１２が表皮側となるように配されて使用される。
図１（ｃ）に示す吸音材１０Ｃは、２枚のシート材１１を積層した構造である。これら２枚のシート材１１は、発泡合成樹脂層１３が相互に向かい合うように、重ね合わせられている。該吸音材１０Ｃにおいては、上記塗工液を表面に塗布した状態の上記繊維シート１２を、互いの表面同士が接触するように重ねたうえで加熱乾燥発泡せしめることにより、硬化した相互の発泡合成樹脂層１３が繊維シート１２同士を接着している。また該吸音材１０Ｃは、表面、裏面の区別無く使用することができる。
図１（ｄ）に示す吸音材１０Ｄは、３枚のシート材１１を積層した構造である。これら３枚のシート材１１は、発泡合成樹脂層１３が相互に向かい合うように２枚のシート材１１を重ね合わせたうえで、重ね合わせた２枚のシート材１１の上面に１枚のシート材１１を重ね合わせることで積層されている。該吸音材１０Ｄにおいては、上記塗工液を表面に塗布した状態の上記繊維シート１２を、２枚は互いの表面同士が接触するように、１枚は塗工液を塗布した表面が他の繊維シート１２に接触するように重ねたうえで加熱乾燥発泡せしめることにより、硬化した発泡合成樹脂層１３が繊維シート１２相互を接着している。また該吸音材１０Ｄは、上記吸音材１０Ｃと同様に表面、裏面の区別無く使用することができるとともに、厚いことを要求される吸音材を簡易に製造できるという利点を有している。
なお上記吸音材１０Ｄよりさらに厚いことを要求される吸音材を製造する場合、４枚以上のシート材１１を積層すればよく、４枚目以降のシート材１１は、塗工液を塗布した表面が他の繊維シート１２に接触するように重ねることで、硬化した発泡合成樹脂層１３によって繊維シート１２相互を簡易に接着することができる。また４枚以上のシート材１１を積層した吸音材を製造する場合、接着剤を介して２枚の上記吸音材１０Ｃ相互を接着してもよい。あるいは、３枚以上のシート材１１を積層して吸音材を製造する場合、全てのシート材１１を同じ向きで重ね合わせたうえで、最も外側に配されるシート材１１の発泡合成樹脂層１３の表面を上記多孔質基材１４で覆ってもよい。
【実施例】
【００２１】
以下に本発明を更に具体的に説明するための実施例を記載するが、本発明は該実施例にのみ限定されるものではない。
【００２２】
〔実施例１〕
（使用材料）
繊維シート：ニードルパンチ不織布、ポリエステル繊維、単位面積当たりの質量が１００ｇ／ｍ２。
合成樹脂のエマルジョン：アクリルエマルジョン、固形分が５０質量％、引っ張り伸度が１５００％。
マイクロカプセル型の発泡剤：マイクロスフェアーＦＮ−１８０Ｓ（商品名、松本油脂製薬社製）。
（塗工液の調製）
マイクロカプセル型の発泡剤が５質量部と、合成樹脂のエマルジョンが５０質量部と、水が４５質量部と、を混合し、塗工液を得た。
（シート材の製造）
上記繊維シートの表面に上記塗工液を、塗布量が固形分で５０ｇ／ｍ２となるようにスプレー塗布した後、１００℃にて乾燥し、シート材を得た。
（吸音材の製造）
上記シート材の２枚を相互の発泡合成樹脂層が重なるように積層した後、熱プレス盤を使用して２００℃で６０秒間の熱圧プレスを行い、冷却することで、厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
【００２３】
〔実施例２〕
下記の（塗工液の調製）の他は、上記実施例１と同様にして、厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
（塗工液の調製）
マイクロカプセル型の発泡剤が１０質量部と、合成樹脂のエマルジョンが５０質量部と、水が４０質量部と、を混合し、塗工液を得た。
【００２４】
〔実施例３〕
下記の（塗工液の調製）の他は、上記実施例１と同様にして、厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
（塗工液の調製）
マイクロカプセル型の発泡剤が１５質量部と、合成樹脂のエマルジョンが５０質量部と、水が３５質量部と、を混合し、塗工液を得た。
【００２５】
〔比較例１〕
下記の（塗工液の調製）の他は、上記実施例１と同様にして、厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
（塗工液の調製）
マイクロカプセル型の発泡剤が２質量部と、合成樹脂のエマルジョンが５０質量部と、水が４８質量部と、を混合し、塗工液を得た。
【００２６】
〔比較例２〕
下記の（塗工液の調製）の他は、上記実施例１と同様にして、厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
（塗工液の調製）
マイクロカプセル型の発泡剤が２０質量部と、合成樹脂のエマルジョンが５０質量部と、水が３０質量部と、を混合し、塗工液を得た。
【００２７】
〔比較例３〕
（使用材料）
繊維シート：サーマルボンド不織布、ポリエステル繊維と低融点ポリエステル繊維（融点１２０℃、３０質量％の比率で混入）、単位面積当たりの質量が２００ｇ／ｍ２。
合成樹脂のエマルジョン：上記実施例２と同様。
マイクロカプセル型の発泡剤：上記実施例２と同様。
（塗工液の調製）
上記実施例２と同様。
（シート材の製造）
上記繊維シート対して上記塗工液を、塗布量が固形分で５０ｇ／ｍ２となるようにロールコーターで含浸した後、１００℃にて乾燥し、シート材を得た。
（吸音材の製造）
上記シート材の２枚を積層した後、熱プレス盤を使用して２００℃で６０秒間の熱圧プレスを行い、冷却することで、厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
【００２８】
〔比較例４〕
上記比較例３の（使用材料）で繊維シートを下記のものとした以外は、比較例３と同様にして厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
（使用材料）
繊維シート：サーマルボンド不織布、ポリエステル繊維と低融点ポリエステル繊維（融点１２０℃、３０質量％の比率で混入）、単位面積当たりの質量が１０００ｇ／ｍ２。
【００２９】
〔比較例５〕
上記比較例４で得た繊維シートの両面に、上記実施例１で得た塗工液を、塗布量が固形分で４００ｇ／ｍ２となるようにスプレー塗布した以外は、上記比較例３と同様にして厚さが１０ｍｍで図１（ｃ）に示した構造を有する吸音材１０Ｃを得た。
【００３０】
〔性能試験〕
上記実施例１〜３及び比較例１〜５で得られた吸音材について、通気抵抗、吸音率、成形性を測定した。その結果を表１に示す。
なお、各測定は以下のようにして行った。
（通気抵抗）
フラジール型通気度試験器に準じて、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）を用い、単位面積当りの通気量を４ｍｍ３／ｃｍ２・ｓ）、ｔ＝１０ｍｍとして測定した。
（吸音率）
ＪＩＳ  Ａ  １４０５に準じて、厚さ１０ｍｍにおける垂直入射吸音率（％）を測定した。
（成形性）
上記吸音材を半球状に成形し、その成形性を以下のように評価した。
接着性  ○：良好、△：層が剥離しやすい、×：層が剥離落下する。
発泡性  ○：良好、△：層の嵩が劣る、×：殆ど体積膨張しない。
弾力性  ○：良好、△：弾力性が劣る、×：弾力性に劣り少しの力で変形してしまう。
【００３１】
【表１】
2013119169.tif 000003
【００３２】
〔評価〕
表１の結果より、実施例１〜３は、全体にわたって優れた性能を示した。
発泡剤／合成樹脂の比率が７／９３（＜１０／９０）の比較例１は、実施例１〜３に比べ、通気抵抗が高いため通気性に劣り、周波数４０００Ｈｚにおける吸音率が低く、接着性は良好であるが、発泡性が劣り、弾力性が悪い。
発泡剤／合成樹脂の比率が４４／５６（＞４０／６０）の比較例２は、実施例１〜３に比べ、通気抵抗や吸音率は遜色がないが、接着性が悪い。
塗工液を繊維シート中に含浸した比較例３は、実施例１〜３に比べ、周波数２０００Ｈｚ以上における吸音率が低く、また接着性と発泡性が劣り、弾力性が悪い。
塗工液を繊維シート中に含浸し、かつ単位面積当たりの質量が１０００ｇ／ｍ２という重い繊維シートを使用した比較例４は、実施例１〜３（単位面積当たりの質量が１００ｇ／ｍ２）に比べ、性能的に遜色はないが、軽量化が達成出来ない。
単位面積当たりの質量が１０００ｇ／ｍ２という重い繊維シートに塗工液をスプレー塗布した比較例５は、塗工液が繊維シートの表層部分に含浸されており、実施例１〜３に比べ、周波数１２５０Ｈｚ以下の吸音率は高いが、周波数２０００Ｈｚ以上における吸音率が低く、吸音材に所望する性能を有していない。
【００３３】
〔実施例４〕
（使用材料）
繊維シート：ニードルパンチ不織布、ポリエステル繊維、単位面積当たりの質量が８０ｇ／ｍ２。
合成樹脂のエマルジョン：非反応型ウレタン樹脂エマルジョン、固形分が５０質量％、引っ張り伸度が１２５０％。
マイクロカプセル型の発泡剤：マイクロスフェアーＦＮ−１８０Ｓ（商品名、松本油脂製薬社製）。
（塗工液の調製）
マイクロカプセル型の発泡剤が１５質量部と、合成樹脂のエマルジョンが４５質量部と、さらにカーボンブラック（固形分：２５質量％水分散液）が１質量部と、ポリリン酸メラミン粉末（粒子径：５〜１０μｍ）が１０質量部と、水が２９質量部と、を混合し、塗工液を得た。発泡剤／合成樹脂の比率は、３７．５／６２．５であった。
（シート材の製造）
上記繊維シートの表面に上記塗工液を、塗布量が固形分で５０ｇ／ｍ２となるようにスプレー塗布した後、１００℃にて乾燥し、シート材を得た。
（吸音材の製造）
多孔質基材である厚さ５ｍｍのフェルトと、上記シート材とを、シート材の発泡合成樹脂層がフェルトに接触するように、積層した後、熱プレス盤を使用して２００℃で７０秒間の熱圧プレスを行い、冷却することで、厚さが１０ｍｍで図１（ｂ）に示した構造を有する吸音材１０Ｂを得た。
（吸音材の性状）
吸音材１０Ｂは、軽量でありながら吸音性に優れており、また耐熱性を有しているので、建築材料や自動車用の吸音材として有用であった。
【００３４】
〔実施例５〕
（使用材料）
繊維シート：ニードルパンチ不織布、ポリエステル繊維４０質量部と炭素繊維６０質量部を混合してなる混合繊維、単位面積当たりの質量が１２０ｇ／ｍ２。
合成樹脂のエマルジョン：アクリルエマルジョン、固形分が５０質量％、引っ張り伸度が１２５０％。
マイクロカプセル型の発泡剤：マイクロスフェアーＦＮ−１８０Ｓ（商品名、松本油脂製薬社製）。
（塗工液の調製）
マイクロカプセル型の発泡剤が１０質量部と、合成樹脂のエマルジョンが４４質量部と、さらにカーボンブラック（固形分：２５質量％水分散液）が１質量部と、ポリリン酸メラミン粉末（粒子径：５〜１０μｍ）が１０質量部と、熱硬化性樹脂としてスルホメチル化フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物（固形分４０質量％水溶液）が５質量部と、水が４質量部と、を混合し、塗工液を得た。発泡剤／合成樹脂の比率は、３１／６９であった。
（シート材の製造）
上記繊維シートの表面に上記塗工液を、塗布量が固形分で６０ｇ／ｍ２となるようにスプレー塗布した後、８０℃にて乾燥し、シート材を得た。
（吸音材の製造）
多孔質基材であるグラスウール原綿（単位面積当たりの質量：２００ｇ／ｍ２）の一面にレゾール型フェノール樹脂を塗布し、該グラスウール原綿と、上記シート材とを、グラスウール原綿の樹脂塗布面にシート材の発泡合成樹脂層が接触するように、積層した後、熱プレス盤を使用して２００℃で７０秒間の熱圧プレスを行い、冷却することで、厚さが１０ｍｍで図１（ｂ）に示した構造を有する吸音材１０Ｂを得た。
（吸音材の性状）
吸音材１０Ｂは、軽量でありながら吸音性に優れており、また難燃性を有しているので、自動車のエンジン周りの吸音材や難燃性を要求される建築材料として有用であった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の吸音材によれば、好適な吸音性能を有しつつ、軽量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】
【００３６】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  吸音材
１１    シート材
１２    繊維シート
１３    発泡合成樹脂層
【図１】
2013119169.tif 000004