JP2003225959A - 多孔質材料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸音特性及び表皮接着性をともに向上させる
ことを可能とした多孔質材料及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 熱可塑性樹脂と強化用繊維とを含んでな
る多孔質基材層１の一方の面に、非通気性層２が設けら
れ、他方の面に、熱可塑性樹脂よりも高く、非通気性層
２よりも低い融点を有する耐熱用熱可塑性樹脂層３ａ及
び表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂを少なくとも含む多層
構造からなる通気性層３と、表皮層４とを順次設けると
ともに、通気性層３には、多孔質基材層１に至る複数の
孔Ｈを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸音特性に優れた
多孔質材料及びその製造方法に関し、特に、吸音特性、
剛性、表皮接着性をさらに向上させるために有効な技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車内の騒音を低減させるために、そ
の天井などの内装材に吸音機能を付与した材料が広く適
用されている。ここで、自動車用内装材として用いられ
る材料には、優れた吸音特性のみならず、軽量で、優れ
た剛性を有し、且つ、良好な加工成形性が望まれてい
る。また、内装材における車内側の表面に貼合される表
皮層との接着性に優れ、且つ、この表皮層の汚れを防止
するため、車内側から車外側へ非通気性が確保された構
造であることが要望されている。

【０００３】そこで、近年、自動車用内装材として、ス
タンパブルシートを膨張成形して、強化用繊維とそれら
を相互に接着する熱可塑性樹脂とからなる多孔質材料が
注目されつつあり、その吸音特性、表皮接着性、剛性を
さらに向上させるための種々な手段が提案されている。
例えば、特開平１０−１００２９９号公報において、図
５に示す多孔質材料１０１Ａのように、多孔質基材層１
１の音源側（図５における上側）となる面に、メルトフ
ローレイト（ＭＦＲ：Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅ）
の小さな熱可塑性樹脂（例えばＭＦＲ＝２ｇ／１０分の
ポリプロピレン）を含浸させて微細な空隙を設けた含浸
層３１を形成するとともに、音源とは反対側（図５にお
ける下側）となる面に非通気性層２１を積層するという
手段が提案されている。

【０００４】この手段によれば、多孔質材料１０１Ａに
おける非通気性を確保することで表皮層４１の汚れを防
止できるとともに、音源側に微細な空隙を有する含浸層
３１を設けたことによって、吸音特性を向上させること
が可能となった。また、表皮接着性や剛性を向上させる
手段としては、例えば、特開２０００−１５７２９号公
報において、図６に示す多孔質材料１０１Ｂのように、
多孔質基材層１１の音源側 (図６における上側）となる
面に、非通気性層２１を介して、ＭＦＲの大きな熱可塑
性樹脂層（例えばＭＦＲ＝３〜５０ｇ／１０分の直鎖状
低密度ポリエチレン）３２を積層するという手段が提案
されている。

【０００５】この手段によれば、非通気性層２１を、多
孔質基材層１１と熱可塑性樹脂層３２との間に介装する
とともに、熱可塑性樹脂層３２としてＭＦＲの大きな樹
脂を適用したことによって、多孔質材料１０１Ｂにおけ
る表皮接着性を向上させることが可能となった。

【０００６】

【発明が解決するための課題】しかしながら、上記特開
平１０−１００２９９号公報においては、ＭＦＲが小さ
い熱可塑性樹脂が含浸した含浸層３１を形成しているた
め、多孔質基材層１１と表皮層４１との表皮接着強度が
低いという不具合があった。ここで、表皮接着性を改善
するために、熱可塑性樹脂の厚みを大きくするという手
段が考えられるが、含浸層３１の厚みも大きくなってし
まうため、通気性が低下し、吸音特性が良好ではなくな
るという恐れがあった。また、多孔質材料１０１Ａの重
量が増大してしまうため、自動車用内装材として要望さ
れる軽量化が確保できなくなるという恐れもあった。

【０００７】また、上記特開２０００−１５７２９号公
報においては、非通気性層２１が音源側に積層されてい
るため、この非通気性層２１で音を反射し、吸音特性が
劣るという不具合があった。そこで、本発明は、上記事
情に鑑みてなされたものであり、吸音特性及び表皮接着
性をともに向上させることを可能とした多孔質材料及び
その製造方法を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明における多孔質材料は、熱可塑性樹脂
と強化用繊維とを含んでなる多孔質基材層の一方の面
に、非通気性層が設けられ、他方の面に、前記熱可塑性
樹脂よりも高く、前記非通気性層よりも低い融点を有す
る耐熱用熱可塑性樹脂層及び表皮接着用熱可塑性樹脂層
を少なくとも含む多層構造からなる通気性層と、表皮層
とが順次設けられているとともに、前記通気性層には、
前記多孔質基材層に至る複数の孔が形成されていること
を特徴としている。

【０００９】本発明における多孔質材料によれば、多孔
質基材層の音源側となる面に、この多孔質基材層を構成
する熱可塑性樹脂よりも高く、非通気性層よりも低い融
点を有する耐熱用熱可塑性樹脂層及び表皮接着用熱可塑
性樹脂を少なくとも含む多層構造からなる通気性層が積
層され、この通気性層には多孔質基材層に至る複数の孔
が形成されていることによって、音がこの孔を通過し多
孔質基材層に吸音されるようになるため、吸音特性を向
上させることが可能となる。

【００１０】また、複数の孔が形成された通気性層の上
面に、表皮層が積層されていることによって、この孔の
周囲の通気性層と表皮層とが確実に接着されるため、表
皮接着性を向上させることが可能となる。さらに、多孔
質基材層の音源とは反対側の面に、非通気性層が積層さ
れていることによって、多孔質材料の音源側から反対側
への非通気性が確保できるため、表皮層の汚れを防止す
ることが可能となる。

【００１１】本発明における多孔質材料の製造方法は、
熱可塑性樹脂と強化用繊維とを含んでなるスタンパブル
シートの一方の面に、非通気性層が設けられ、他方の面
に、前記熱可塑性樹脂よりも高く、前記非通気性層より
も低い融点を有する耐熱用熱可塑性樹脂層及び表皮接着
用熱可塑性樹脂層を少なくとも含んだ多層構造からなる
通気性層が設けられたスタンパブルシートを、前記熱可
塑性樹脂、前記耐熱用熱可塑性樹脂層及び前記表皮接着
用熱可塑性樹脂層の融点よりも高く、前記非通気性層の
融点よりも低い温度で加熱することにより、前記通気性
層を加熱溶融させ、前記通気性層の表面から前記多孔質
基材層に至る複数の孔を形成するとともに、表皮層を貼
合することを特徴としている。

【００１２】本発明における多孔質材料の製造方法によ
れば、非通気性層及び通気性層が両面に形成されたスタ
ンパブルシートを、熱可塑性樹脂、耐熱用熱可塑性樹脂
層及び表皮接着用熱可塑性樹脂層の融点よりも高く、非
通気性層の融点よりも低い温度で加熱することによっ
て、通気性層である耐熱用熱可塑性樹脂層及び表皮接着
用熱可塑性樹脂層がともに溶融し、複数の孔が形成され
る。このため、通気性層に形成された孔によって音が確
実に吸音されるとともに、孔の周囲の通気性層によって
表皮と確実に接着されるようになる。よって、吸音特性
及び表皮接着性をともに向上させた多孔質材料を提供す
ることが可能となる。

【００１３】また、非通気性層の融点よりも低い温度で
加熱することによって、多孔質材料の音源側となる表皮
層とは反対側に非通気性層が積層されるため、多孔質材
料の音源側から反対側への非通気性を確保でき、表皮層
の汚れ防止を可能とした多孔質材料を提供することが可
能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、本発明における
多孔質材料の一構成例を示す断面図である。本実施形態
における多孔質材料１００は、例えば自動車用内装材と
して使用され、多孔質基材層１における音源となる車内
側（図１における上側）の面に、音が透過可能な通気性
層３と表皮層４とが設けられ、多孔質基材層１における
車外側（図１における下側）の面に、車内側から車外側
への非通気性を確保する非通気性層２が設けられてい
る。

【００１５】ここで、多孔質基材層１は、強化用繊維
と、この強化用繊維を相互に点接着する熱可塑性樹脂
と、から構成された微細な空隙構造を有している。強化
用繊維は、無機繊維或いは有機繊維のいずれかを単独で
使用してもよいし、これらの複合体を使用してもよい。
無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ボ
ロン繊維、ステンレス繊維、 その他の金属繊維などが挙
げられ、これら一種を単独で用いても良いし、二種以上
で組み合わせて用いてもよい。また、有機繊維として
は、例えば、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維、麻などの天然繊維などが挙げられ、これら一
種を単独で用いても良いし、二種以上で組み合わせて用
いてもよい。なお、低コストで高い補強効果を得るため
に、ガラス繊維を用いることがさらに好ましい。

【００１６】この強化用繊維の繊維長さは、補強効果、
膨張性、及び賦形性を確保するという点から、５〜３０
ｍｍが好ましく、さらに好ましくは１０〜２６ｍｍとす
るのがよい。また、強化用繊維の直径は、補強効果及び
膨張性を確保するという点から、５〜３０μｍが好まし
く、さらに好ましくは１０〜２５μｍとするのがよい。
さらに、熱可塑性樹脂との濡れ性や接着性を改良するた
めに、シランカップリング剤などによる処理が施される
ことが好ましい。

【００１７】熱可塑性樹脂は、多孔質基材層１における
マトリックスを構成する成分であり、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂や、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール
や、ポリアミド共重合体、エチレンー塩化ビニル共重合
体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、スチレンーブタジ
エンーアクリロニトリル共重合体などの共重合体や、Ｅ
ＰＭ、ＥＰＤＭなどの熱可塑性エラストマーを単独或い
は二種以上を組み合わせて用いることができる。なお、
強度、剛性及び成形性を向上させるために、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂が好ま
しい。この中でも、強度、剛性及び成形性のバランスに
優れ、且つ、低コストであるポリプロピレンを用いるこ
とがさらに好ましく、具体的には、ＭＦＲ（測定条件：
ＪＩＳＫ６７５８に準拠、２１０℃、２１．６Ｎ）が１
〜２００ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレンが最適
である。ここで、強化用繊維との接着性を向上させるた
めに、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物など
の酸や、エポキシ化合物などの種々の化合物で変性処理
を行った熱可塑性樹脂を用いることもできる。例えば、
ポリプロピレンを、マレイン酸、無水マレイン酸、アク
リル酸などをグラフト共重合することで、分子内に酸無
水物基、カルボキシル基などの変性基が形成された熱可
塑性樹脂を用いると、強度を向上させることが可能とな
る。

【００１８】なお、多孔質基材層１における強化用繊維
と熱可塑性樹脂との含有割合は、曲げ強度及び曲げ弾性
率などの機械的強度の高い多孔質材料を得るために、強
化用繊維／熱可塑性樹脂の重量比が、１０／９０〜７０
／３０の範囲が好ましい。通気性層３は、多孔質基材層
１を構成する熱可塑性樹脂よりも高く、非通気性層２よ
りも低い融点を有する耐熱用熱可塑性樹脂層３ａと、表
皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂとを少なくとも積層した多
層構造を有しており、多孔質基材層１中に含浸した含浸
層Ｇと、含浸せずに残った通気性層３の残留層Ｚとによ
って、表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂの表面から多孔質
基材層１に至る孔Ｈが複数形成されている。

【００１９】耐熱用熱可塑性樹脂層３ａは、多孔質基材
層１の形成時や多孔質材料１００の形成時において、表
皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂが多孔質基材層１に含浸す
るのを抑制するために積層されており、多孔質基材層１
を構成する熱可塑性樹脂よりも高く、非通気性層２より
も低い融点を有する熱可塑性樹脂であれば、上述した多
孔質基材層１を構成可能な熱可塑性樹脂を用いることが
可能である。例えば、多孔質基材層１を構成する熱可塑
性樹脂がポリプロピレンである場合には、この耐熱用熱
可塑性樹脂層３ａは、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポ
リアミド（ＰＡ）共重合体、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）などで構成することが好ましい。また、耐
熱用熱可塑性樹脂層３ａの厚みは、通常５μｍ以上であ
り、多孔質材料１００の形成時に孔Ｈが形成されやすい
ように、５〜５０μｍであることが好ましい。

【００２０】表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂは、多孔質
材料１００の形成時において、多孔質基材層１と表皮層
４とを接着するために積層されており、少なくとも多孔
質材料１００の形成時の加熱温度で溶融可能な融点を有
するものであれば、いずれの熱可塑性樹脂を用いても構
わない。例えば、密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリ
エチレン、エチレンー酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン
ーエチルアクリレート共重合樹脂、エチレンーアクリル
酸共重合樹脂、エチレンーメチルアクリレート共重合樹
脂、エチレンーメチルメタクリレート共重合樹脂、エチ
レンーメタクリル酸共重合樹脂などを単独或いは二種以
上の組み合わせたものが挙げられる。

【００２１】この表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂを構成
する熱可塑性樹脂の融点は、９０〜１４０℃であること
が望ましい。ここで、９０℃以下においては、高温雰囲
気中での表皮層４との接着性が低下してしまい、１４０
℃以上においては、冷却プレス成形時に表皮接着用熱可
塑性樹脂層３ｂが固化し、表皮接着強度を確保すること
が困難となってしまう。また、表皮接着用熱可塑性樹脂
層３ｂの厚みは、通常１０μｍ以上であり、十分な接着
性を実現するために、３０〜１００μｍの範囲とするこ
とが望ましい。

【００２２】表皮層４は、通気性を確保でき、通気性層
３を構成する表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂとの接着を
可能とする材料であれば、いずれの材料から構成しても
構わない。例えば、植物繊維、動物繊維などの天然繊維
や、セルロース系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポ
リアクリル系、ポリプロピレン系の合成樹脂繊維などか
らなる織布或いは不織布が好適に用いられる。また、例
えばポリウレタン発泡体のように連続気泡を有する発泡
シートを、表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂと表皮層４と
の間の面に設けてもよい。発砲シートを設けることで、
吸音特性をさらに向上させることが可能となる。

【００２３】非通気性層２は、多孔質材料１００の非通
気性を確保することで、通気性層３側がフィルタとして
機能することを抑制し、表皮層４の汚れを防止するため
に積層されており、耐熱用熱可塑性樹脂層３ａよりも高
い融点を有する樹脂であれば、熱可塑性樹脂から構成し
てもよいし、熱硬化性樹脂から構成しても構わない。こ
の中でも、成形性を向上させるという観点から、熱可塑
性樹脂を用いることが好ましく、具体的には、上述した
多孔質基材層１を構成可能な熱可塑性樹脂を用いること
ができる。例えば、多孔質基材層１を構成する熱可塑性
樹脂がポリプロピレンで、耐熱用熱可塑性樹脂層３ａが
ポリアミド（ＰＡ）共重合体である場合には、非通気性
層２をポリアミド、ポリエチレンテレフタレートなどで
構成することが望ましい。

【００２４】この非通気性層２の厚みは、非通気性を維
持するために、５μｍ以上が好ましく、さらに好ましく
は１０〜５０μｍの範囲とすることが望ましい。なお、
本実施形態における非通気性とは、ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｔｅｓｔ Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ：アメリカ材料試験協会）−Ｄ７３７に準拠
して測定された通気度が０ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃのも
のを指す。

【００２５】ここで、多孔質基材層１と、通気性層３お
よび非通気性層２との接着性を向上させるために、多孔
質基材層１と接着する通気性層３および非通気性層２と
のそれぞれの間に基材接着樹脂層（図示しない）を設け
るようにしても構わない。基材接着樹脂層は、多孔質基
材層１を構成する熱可塑性樹脂と同一或いは類似の構造
を有する熱可塑性樹脂によって構成されていることが好
ましい。この類似の構造とは、ホモポリマーに対する共
重合体やブレンド品、或いはグラフト品などを意味す
る。特に、多孔質基材層１としてポリプロピレンを用い
る場合には、多孔質基材１に対する接着性の観点から、
ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましく、より好
ましくは、ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレンを用
いるとよい。

【００２６】また、この基材接着樹脂層のほか、通気性
層３および非通気性層２のそれぞれの層間に、別の樹脂
層を設けた三層以上の多層構造としても構わない。例え
ば、このような樹脂層としては、隣接層間をなじませる
ための仲介層や、内層及び外層をともに溶融することで
その流動性を調整するための層などが挙げられ、様々な
機能を発現させることが可能となる。

【００２７】なお、通気性層３および非通気性層２に他
の樹脂層を積層して多層化を実現させる方法としては、
例えば、ドライラミネート法や共押し出し法など、いず
れの方法を用いることができる。次に、本発明における
多孔質材料１００の製造方法について、図２〜図３を参
照して説明する。

【００２８】まず、強化用繊維と粒状の熱可塑性樹脂と
を、空気の微小気泡が分散した界面活性剤水溶液に分散
させる。そして、得られた分散液を、多孔性支持体を介
して脱水することにより、分散液中の固形分を堆積さ
せ、その堆積物を乾燥して、不織布状のウェブを得る。
ここで、このウェブの厚みは、１〜１０ｍｍであり、強
化用繊維の中に、熱可塑性樹脂の粒子が均一に分散され
た構成をしている（ウェブ形成工程）。なお、強化用繊
維と熱可塑性樹脂は、界面活性剤水溶液などの分散媒を
用いずに、乾式で混合しても構わない。

【００２９】次に、このウェブの一方の面に、耐熱用熱
可塑性樹脂層３ａと、表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂと
を順次積層し、他方の面に、非通気性層２を積層した積
層体を形成する。そして、この積層体を、ウェブを構成
する熱可塑性樹脂の融点以上、且つ、耐熱用熱可塑性樹
脂層３ａ及び非通気性層２の融点以下の温度で加熱する
ことで熱可塑性樹脂を溶融させたのち、冷却盤間で加圧
してシート状に固化し、図２に示すような、緻密なスタ
ンパブルシート１０を形成する（スタンパブルシート形
成工程）。

【００３０】なお、熱可塑性樹脂がポリプロピレン（融
点１６２℃）で、耐熱性熱可塑性樹脂層３ａがナイロン
共重合体（融点２００℃）で、非通気性層２がナイロン
（融点２２０℃）である場合には、このスタンパブルシ
ート形成工程における加熱温度は１７０〜２００℃、よ
り好ましくは、１８０〜１９５℃とするとよい。ここ
で、２００℃以上の温度で加熱してしまうと、耐熱性熱
可塑性樹脂層３ａを構成するナイロン共重合体が溶融
し、最外層である表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂが多孔
質基材層１中に含浸してしまうからである。また、冷却
盤間における加圧は、１０〜５００Ｎ／ｃｍ² の範囲と
することが望ましい。ここで、５００Ｎ／ｃｍ² を超え
る圧力を加えると、スタンパブルシート１０を構成する
強化用繊維の破損を招きやすいからである。さらに、ス
タンパブルシート１０中には、酸化防止剤や対光安定
剤、金属不活性化剤、難燃剤、カーボンブラックなどの
添加剤・着色剤などを含有させることもできる。これら
は、例えば、粒状の熱可塑性樹脂に予め配合したり、コ
ーティングしたりする方法や、ウェブの製造工程中に、
スプレーなどで添加する方法などによって含有させるこ
とが可能である。

【００３１】次いで、このスタンパブルシート１０を、
スタンパブルシート１０を構成する熱可塑性樹脂、耐熱
用熱可塑性樹脂層３ａ、及び表皮接着用熱可塑性樹脂３
ｂの融点以上、且つ、非通気性層２の融点以下の温度で
再加熱することで、スタンパブルシート１０を構成する
熱可塑性樹脂並びに通気性層３を構成する耐熱用熱可塑
性樹脂層３ａ及び表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂを溶融
させる。すると、スタンパブルシート１０は、強化用繊
維の拘束が解かれて厚み方向に膨張するとともに、熱可
塑性樹脂が強化用繊維どうしを互いに接着した多孔質基
材層１となる。また、加熱溶融過程において、通気性層
３は熱収縮し、図３に示すように、多孔質基材層１に含
浸した含浸層Ｇと、含浸しないで残留する残留層Ｚとを
形成し、通気性層３の最表面（表皮接着用熱可塑性樹脂
３ｂ）から多孔質基材層１に至る複数の孔Ｈが形成され
る。そして、複数の孔Ｈが形成された通気性層３の上面
に、表皮層４を積層した後、成形金型内に設置し、金型
スペーサの高さやプレスの型締め高さなどを調整した後
加圧成形することで、図１に示すように、多孔質基材層
１に表皮層４が一体化された多孔質材料１００を完成さ
せることができる（多孔質材料形成工程）。

【００３２】なお、熱可塑性樹脂がポリプロピレン（融
点１６２℃）で、耐熱性熱可塑性樹脂がナイロン共重合
体（融点２００℃）で、非通気性層２がナイロン（融点
２２０℃）である場合には、この多孔質材料形成工程に
おける加熱温度は２０５〜２１５℃、より好ましくは、
２０５〜２１０℃とするとよい。ここで、スタンパブル
シート１０の加熱方法としては、熱盤加熱や遠赤外線加
熱、近赤外線加熱、通風式加熱などが挙げられ、特に限
定されるものではない。また、金型温度は、ウェブを構
成する熱可塑性樹脂の凝固点以下であればよく、ハンド
リング性や生産性の点から、通常、室温〜６０℃の範囲
とすることが好ましい。さらに、成形圧力は、製品形状
により異なるが、過剰の圧力は強化用繊維を破断させて
しまうため、通常は１０〜５００Ｎ／ｃｍ² の範囲とす
ることが好ましい。

【００３３】上記構成の本実施形態における多孔質材料
１００によれば、多孔質基材層１の音源側となる面に、
この多孔質基材層１を構成する熱可塑性樹脂よりも高
く、非通気性層２よりも低い融点を有する耐熱用熱可塑
性樹脂層３ａ及び表皮接着用熱可塑性樹脂層３ｂを少な
くとも含む多層構造からなる通気性層３が積層され、こ
の通気性層３には多孔質基材層１に至る複数の孔Ｈが形
成されていることによって、音がこの孔Ｈを通過し多孔
質基材層１に吸音されるようになるため、吸音特性を向
上させることが可能となる。

【００３４】また、複数の孔Ｈが形成された通気性層３
の上面に、表皮層４が積層されていることによって、こ
の孔Ｈの周囲の通気性層３（含浸しないで残留する残留
層Ｚ）と表皮層４とが確実に接着されるため、表皮接着
性を向上させることが可能となる。さらに、多孔質基材
層１の音源とは反対側の面に、非通気性層２が積層され
ていることによって、多孔質材料１００の音源側から反
対側への非通気性が確保できるため、表皮層４の汚れを
防止することが可能となる。

【００３５】本発明における多孔質材料１００の製造方
法によれば、多孔質材料形成工程における加熱温度を、
多孔質基材層１の音源側に形成される通気性層３の融点
よりも高く、多孔質基材層の音源とは反対側に形成され
る非通気性層２の融点よりも低い温度とすることによっ
て、通気性層３の一部が溶融・収縮し、通気性層３が多
孔質基材層１に含浸した含浸層Ｇと、含浸しないで残留
した残留層Ｚとを形成するため、通気性層３には複数の
孔Ｈが形成されるようになる。このため、通気性層３が
含浸することで形成された孔Ｈにより、音が多孔質基材
層１に吸音され、吸音特性を向上させることが可能とな
る。

【００３６】また、通気層３が含浸せずに残留した残留
層Ｚと、表皮層４とが確実に接着するようになるため、
表皮接着性を向上させることが可能となる。さらに、多
孔質材料１００における音源とは反対側の面に、非通気
性層２が確実に形成されることによって、音源側から反
対側への非通気性が確保されるため、表皮層４の汚れを
防止することが可能となる。

【００３７】ここで、本実施形態において、多孔質基材
層１となるスタンパブルシート１０への通気性層３及び
非通気性層２の貼合方法として、予め順次積層しておい
た非通気性層２、スタンパブルシート１０を形成するウ
ェブ、及び通気性層３を加熱圧縮によって貼合させた
が、この貼合方法はこれに限らない。例えば、まず、ウ
ェブのみを加熱圧縮させてスタンパブルシート１０を形
成したのち、このスタンパブルシート１０の両面に通気
性層３および非通気性層２を熱融着させる貼合方法を用
いても構わない。

【００３８】

【実施例】以下、本実施形態における多孔質材料におけ
る吸音特性、表皮接着性、及び剛性を、比較例と比べて
確認した結果について説明する。表１は、実施例及び比
較例における多孔質材料に用いた通気性層及び非通気性
層の構成材料を示す。なお、実施例及び比較例におい
て、多孔質基材層を構成する熱可塑性樹脂及び強化用繊
維と、表皮層の構成材料は、下記に示す同様の条件で行
った。 （構成材料） 熱可塑性樹脂：ポリプロピレン粒子（ホモポリプロピレ
ン、融点１６２℃、ＭＦＲ６５ｇ／１０ｍｉｎ） 強化用繊維：ガラス繊維、繊維長さ２５ｍｍ、直径１７
μｍ 表皮層：ポリエチレンテレフタレート不織布、目付け量
１８０ｇ／ｍ² 、ホットメルト層なし

【００３９】

【表１】

【００４０】＜実施例１＞まず、乾燥重量で、ポリプロ
ピレン５０％、ガラス繊維５０％の割合となるように泡
液中で混合分散し、脱泡後乾燥して目付け量７００ｇ／
ｍ² のウェブを得た。次に、得られたウェブの両面に、
表１に示す構成の通気性層と非通気性層とを積層し積層
体を形成する。そして、この積層体をスタンパブルシー
ト形成工程における加熱温度として１９０℃で加熱した
後、２５℃の冷却盤間に配置して３０Ｎ／ｃｍ² の圧力
でプレス成形し、ガラス繊維とポリプロピレンとが一体
的に緻密に固化したスタンパブルシートを得た。

【００４１】次いで、このスタンパブルシートを、多孔
質材料形成工程における加熱温度として２１０℃で加熱
したのち、通気性層との貼合面に表皮層を積層し、膨張
成形用金型（温度：室温）内に配置し、圧力０．２Ｎ／
ｃｍ² で金型を型閉じして、平板状の多孔質材料を得
た。このとき、表皮層が貼合された多孔質基材層の厚み
は３．０ｍｍであった。 ＜実施例２＞実施例１と同様の方法によって、実施例１
とは通気性層及び非通気性層の構成材料と、多孔質材料
形成工程における加熱温度とを変え、多孔質材料を形成
した。ここで、多孔質材料形成工程における加熱温度
は、表２に示すように、２２５℃とした。 ＜比較例１＞実施例１と同様の方法によって、実施例１
とは通気性層と、多孔質材料形成工程における加熱温度
とを変え、多孔質材料を形成した。ここで、多孔質材料
形成工程における加熱温度は、表２に示すように２００
℃とした。 ＜比較例２＞実施例１と同様の構成材料及び方法によっ
て、実施例とは多孔質材料形成工程における加熱温度の
みを変え、多孔質材料を形成した。ここで、多孔質材料
形成工程における加熱温度は、表２に示すように１９０
℃とした。

【００４２】次に、上記実施例及び比較例によって得ら
れた多孔質材料において、孔形成調査を行うとともに、
曲げ試験、常温での表皮剥離強度測定試験、垂直入射吸
音率測定試験を行い、多孔質材料の剛性、 表皮接着性、
及び吸音特性の評価として表２及び図４に示す。ここ
で、孔形成調査は、図１に示す多孔質材料の通気性層及
び表皮層をシールし、多孔質基材層の側面から真空吸引
を行い、表皮層から煙を通過させた後、表皮層の汚れの
有無から孔形成を確認した。結果は表２に示す。

【００４３】また、曲げ試験は、多孔質材料から長さ１
５０ｍｍ、 幅５０ｍｍの試験片を切り出し、スパン１０
０ｍｍ、クロスヘッドスピード５０ｍｍ／ｍｉｎで表皮
層側から荷重をかける三点曲げ試験を実施し、最大荷重
及び弾性勾配を２３℃で測定した。結果は表２に示す。
さらに、表皮剥離強度測定試験は、多孔質材料から長さ
１５０ｍｍ、幅２５ｍｍの剥離試験（Ｔピール試験）片
を切り出し、端から５０ｍｍの長さで表皮層を多孔質基
材層から剥離する。そして、剥離した表皮層と多孔質基
材層とをそれぞれチャックに把持させて、１８０°の方
向に引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、温度２３度で、引張試
験を行った。結果は表２に示す。

【００４４】さらに、垂直入射吸音率測定試験は、ＪＩ
Ｓ Ａ １４０５に準拠して垂直入射吸音率の測定を行
った。垂直入射吸音率が１．０のとき、音は完全に吸音
されることを示す。結果は図４に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】表２に示すように、スタンパブルシート形
成工程における加熱温度よりも低い融点を有する通気性
層を一層しか設けなかった比較例１と比べて、スタンパ
ブルシート形成工程における加熱温度よりも高い融点を
有する通気層を少なくとも一層以上備えた実施例１、実
施例２、比較例２においては、剛性も、表皮接着強度も
ともに兼ね備えていることが分かる。

【００４７】これは、比較例１のように、スタンパブル
シート形成工程における加熱温度（つまり、多孔質基材
層の融点よりも高い加熱温度）よりも低い融点を有する
通気性層のみで形成すると、スタンパブルシート形成時
において通気性層が多孔質基材層中に含浸してしまうた
め、剛性や表皮接着強度が低下してしまうからである。

【００４８】また、図４に示すように、多孔質材料形成
工程における加熱温度を、通気性層を構成する耐熱用熱
可塑性樹脂層の融点よりも低い温度とした比較例２と比
べて、耐熱用熱可塑性樹脂層の融点よりも高く、非通気
性層の融点よりも低い温度とした実施例１、実施例２に
おいては、垂直入射吸音率が良好であるということが分
かる。このとき、垂直入射吸音率が良好であった実施例
１、実施例２においては、目視による孔形成も確認でき
た。

【００４９】これは、比較例２において、耐熱用熱可塑
性樹脂層の融点よりも低い温度で多孔質材料形成工程を
行うと、耐熱用熱可塑性樹脂層が溶解せず、音源となる
表皮層側に非通気性層が形成されてしまうため、吸音特
性が低下してしまうためであると考えられる。以上の結
果より、通気性層を、少なくとも多孔質基材よりも高い
融点を有する材料を含んで構成するとともに、多孔質材
料形成工程において通気性層の融点よりも高い温度で加
熱するようにしたことによって、音源側の通気層が多孔
質基材中に含浸せず、表面に複数の孔が形成されるた
め、吸音特性及び表皮接着強度をともに向上させている
ことが確認できた。なお、実施例１及び実施例２と、比
較例１及び２との厚み方向の通気度は、いずれも０ｃｍ
³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃであった。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における多
孔質材料によれば、本発明における多孔質材料によれ
ば、多孔質基材層の一方の面に、非通気性層が設けら
れ、他方の面に、多孔質基材層を構成する熱可塑性樹脂
よりも高く、非通気性層よりも低い融点を有する耐熱用
熱可塑性樹脂層及び表皮接着用熱可塑性樹脂を少なくと
も含む多層構造からなる通気性層と、表皮層とが順次設
けられているとともに、通気性層には多孔質基材層に至
る複数の孔が形成されていることによって、多孔質材料
の積層方向における非通気性を確保できるとともに、吸
音特性及び表皮接着性をともに向上させることが可能と
なる。

【００５１】本発明における多孔質材料の製造方法によ
れば、多孔質材料の形成工程における加熱温度を、多孔
質基材層を構成する熱可塑性樹脂、通気性層を構成する
耐熱用熱可塑性樹脂及び表皮接着用熱可塑性樹脂の融点
よりも高く、非通気性層の融点よりも低い温度としたこ
とによって、通気性層に多孔質基材層に至る複数の孔が
形成されるため、非通気性を確保しつつ、吸音特性及び
表皮接着性をともに向上させた多孔質材料を製造するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における多孔質材料の一構成例を示す断
面図である。

【図２】本発明における多孔質材料の一製造過程を示す
断面図である。

【図３】本発明における多孔質材料の一製造過程を示す
断面図である。

【図４】垂直入射吸音率測定試験の結果を示す図であ
る。

【図５】従来の多孔質材料の一構成例を示す断面図であ
る。

【図６】従来の多孔質材料の他の構成例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１、１１ 多孔質基材層 ２、２１ 非通気性層 ３ 通気性層 ３ａ 耐熱用熱可塑性樹脂 ３ｂ 表皮接着用熱可塑性樹脂 ４、４１ 表皮層 １０ スタンパブルシート ３１ 含浸層 ３２ 熱可塑性樹脂層（通気性層） １００、１０１Ａ、１０１Ｂ 多孔質材料 Ｇ 含浸層 Ｚ 残留層 Ｈ 孔

フロントページの続き (72)発明者 高野 茂 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 藤川 嘉博 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 久保 秀穂 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 ケープ ラシート株式会社内 (72)発明者 花谷 誠二 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 ケープ ラシート株式会社内 Ｆターム(参考） 3D023 BA03 BB21 BE07 BE20 4F055 AA23 BA13 BA22 CA07 CA17 DA08 EA08 EA24 EA30 EA38 FA05 GA20 4F100 AG00 AK01A AK01B AK01C AK01D AK07 AS00E BA05 BA10A BA10E BA44C DC13C DC13D DG01B DG06 DH00B DJ00C DJ00D EJ82B GB33 JA04C JB16B JB16C JB16D JH01 JJ03C JL11 JL12D

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂と強化用繊維とを含んでな
   る多孔質基材層の一方の面に、非通気性層が設けられ、
   他方の面に、前記熱可塑性樹脂よりも高く、前記非通気
   性層よりも低い融点を有する耐熱用熱可塑性樹脂層及び
   表皮接着用熱可塑性樹脂層を少なくとも含む多層構造か
   らなる通気性層と、表皮層とが順次設けられているとと
   もに、 前記通気性層には、前記多孔質基材層に至る複数の孔が
   形成されていることを特徴とする多孔質材料。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂と強化用繊維とを含んでな
   るスタンパブルシートの一方の面に、非通気性層が設け
   られ、他方の面に、前記熱可塑性樹脂よりも高く、前記
   非通気性層よりも低い融点を有する耐熱用熱可塑性樹脂
   層及び表皮接着用熱可塑性樹脂層を少なくとも含んだ多
   層構造からなる通気性層が設けられたスタンパブルシー
   トを、前記熱可塑性樹脂、前記耐熱用熱可塑性樹脂層、
   及び前記表皮接着用熱可塑性樹脂層の融点よりも高く、
   前記非通気性層の融点よりも低い温度で加熱することに
   より、前記通気性層を加熱溶融させ、前記通気性層の表
   面から前記多孔質基材層に至る複数の孔を形成するとと
   もに、表皮層を貼合することを特徴とする多孔質材料の
   製造方法。