JP2020134765A - 積層吸音材 - Google Patents
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Abstract
【課題】１０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数範囲の音波の吸音率が高く、吸音性に優れた吸音材を提供する。【解決手段】多孔質基材１３と、多孔質基材の少なくとも１つの表面に、直接又は他の層を介して設けられた熱融着層１２とを、含む積層吸音材であって、熱融着層の厚みは、２０μｍ以下であり、積層吸音材の熱融着層を介した通気度が、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下である。【選択図】図１
Description
本発明は、多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも一つの表面に、直接又は他の層を介して設けられた熱融着層を含む、積層吸音材に関する。
一般に人間の耳は、およそ１０００〜３５００Ｈｚの範囲の音に対して、最も感度が高い。従って、前記周波数の騒音に対して、耳障りに感じるため、前記周波数の音を吸音し、騒音を排除できる吸音材が求められている。従来、吸音材として、フェルトや樹脂繊維体の表面に熱融着性のフィルム層を設けることで吸音性を改善した吸音材（特許文献１）が提案されており、さらに、軟質ウレタン発泡体にフィルムを積層し、加圧加熱することで溶融接着させた吸音材（特許文献２）が提案されている。
特許文献１に開示された吸音材は、１６００Ｈｚ以下の低い周波数帯の音波に対して効果があることが示されているが、１６００Ｈｚ以上の周波数の音波に対する評価がなされていない。
特許文献２に開示された吸音材は、特許文献２の図３によれば１０００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ以下の音波に関しては高い吸音性能を示すが、２０００Ｈｚを超えると吸音率は低下し、３０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの音波に関しては、その吸音性は著しく低下する。そのため、特許文献２に開示された吸音材は、３０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの音波を十分に吸音できないおそれがあった。
また、特許文献１及び２に開示された吸音材は、樹脂繊維体や発泡体にフィルムを積層させた後、加圧加熱するため、溶融したフィルムが樹脂繊維体や発泡体の内部に侵入することで、フィルムに多数のピンホールが発生し、十分な吸音性能が得られないおそれもあった。
特許文献２に開示された吸音材は、特許文献２の図３によれば１０００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ以下の音波に関しては高い吸音性能を示すが、２０００Ｈｚを超えると吸音率は低下し、３０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの音波に関しては、その吸音性は著しく低下する。そのため、特許文献２に開示された吸音材は、３０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの音波を十分に吸音できないおそれがあった。
また、特許文献１及び２に開示された吸音材は、樹脂繊維体や発泡体にフィルムを積層させた後、加圧加熱するため、溶融したフィルムが樹脂繊維体や発泡体の内部に侵入することで、フィルムに多数のピンホールが発生し、十分な吸音性能が得られないおそれもあった。
本発明の目的は、１０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数範囲の音波の吸音率が高い、吸音性に優れた吸音材を提供することである。
発明者らは、鋭意研究を行い、多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも１つの表面に、直接又は他の層を介して設けられた特定の熱融着層とを含む積層吸音材が、前記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は下記の通りである。
本発明（１）は、
多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも１つの表面に、直接又は他の層（Ａ）を介して設けられた熱融着層とを、含む積層吸音材であって、
前記熱融着層の厚みは、２０μｍ以下であり、
前記積層吸音材の前記熱融着層を介した通気度が、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であることを特徴とする、積層吸音材である。
本発明（２）は、
前記積層吸音材の下式（１）で表される４０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が、０．８以上１．０以下であることを特徴とする、前記発明（１）の積層吸音材である。
(式１)
（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音係数）＝（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音率）÷（４０００Ｈｚの音に対する多孔質基材の吸音率）
本発明（３）は、
前記熱融着層の、１４０℃における第一法線応力差が、５００Ｐａ〜１０，０００Ｐａであることを特徴とする、前記発明（１）又は（２）の積層吸音材である。
本発明（４）は、
前記熱融着層が、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系熱可塑性樹脂のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする、前記発明（１）〜（３）のいずれかの積層吸音材である。
本発明（５）は、
前記多孔質基材が、軟質ウレタン発泡体、又は、繊維母材であることを特徴とする、前記発明（１）〜（４）のいずれかの積層吸音材である。
本発明（１）は、
多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも１つの表面に、直接又は他の層（Ａ）を介して設けられた熱融着層とを、含む積層吸音材であって、
前記熱融着層の厚みは、２０μｍ以下であり、
前記積層吸音材の前記熱融着層を介した通気度が、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であることを特徴とする、積層吸音材である。
本発明（２）は、
前記積層吸音材の下式（１）で表される４０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が、０．８以上１．０以下であることを特徴とする、前記発明（１）の積層吸音材である。
(式１)
（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音係数）＝（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音率）÷（４０００Ｈｚの音に対する多孔質基材の吸音率）
本発明（３）は、
前記熱融着層の、１４０℃における第一法線応力差が、５００Ｐａ〜１０，０００Ｐａであることを特徴とする、前記発明（１）又は（２）の積層吸音材である。
本発明（４）は、
前記熱融着層が、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系熱可塑性樹脂のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする、前記発明（１）〜（３）のいずれかの積層吸音材である。
本発明（５）は、
前記多孔質基材が、軟質ウレタン発泡体、又は、繊維母材であることを特徴とする、前記発明（１）〜（４）のいずれかの積層吸音材である。
本発明によれば、１０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数範囲の音波の吸音率が高い積層吸音材を提供することができる。
以下、本発明の積層吸音材について詳述する。
１．積層吸音材
本発明の積層吸音材は、多孔質基材と、多孔質基材の少なくとも１つの表面に、直接又は他の層（Ａ）を介して設けられた熱融着層とを、含む。前記熱融着層は、加熱により軟化し粘着性を示す樹脂層である。
本発明の積層吸音材は、多孔質基材と、多孔質基材の少なくとも１つの表面に、直接又は他の層（Ａ）を介して設けられた熱融着層とを、含む。前記熱融着層は、加熱により軟化し粘着性を示す樹脂層である。
ここで他の層（Ａ）とは特に限定されず、例えば、繊維層、表面に凹凸加工やスリット加工を施したフィルム等の基材、空隙層等を挙げることができ、積層吸音材の用途等に応じて選択することができる。
また、熱融着層の、多孔質基材の熱融着層が設けられた表面と対向する表面に、他の層（Ｂ）を積層することができる。ここで、他の層（Ｂ）とは、特に限定されず、繊維層、表面に凹凸加工やスリット加工を施したフィルム等の基材等を挙げることができ、積層吸音材の用途等に応じて選択することができる。
積層吸音材の厚みは、特に限定されないが、例えば、５ｍｍ〜２００ｍｍであり、１０〜１００ｍｍが好ましい。積層吸音材の厚みがかかる範囲にあることで、積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。ここで、積層吸音材の厚みとは、熱融着層の表面と、多孔質基材の、熱融着層を備えた表面に対向する表面の距離である。
１−１．多孔質基材
本発明にかかる多孔質基材は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。
本発明にかかる多孔質基材は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。
多孔質基材の材質としては、例えば、繊維体；樹脂発泡体；金属製、セラミック製、ガラス製等；の多孔質体を挙げることができる。これらのうち、軽量な繊維体や樹脂発泡体が好ましく、運搬時などに複数の積層吸音材を積層梱包した場合に、開梱後、歪が回復し、元の形状に復元するため樹脂発泡体がより好ましい。
多孔質基材の厚みは、特に限定されないが、例えば、５ｍｍ〜２００ｍｍであり、１０ｍｍ〜１００ｍｍが好ましい。多孔質基材の厚みがかかる範囲にあることで、積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
繊維体としては、その表面及び内部に空隙を有する繊維の集合体であればよく、特に限定されない。繊維体としては、例えば、繊維を綾織、２重織り、３重織り、畳織り、朱子織等により編み込んだ繊維体、不織布のように繊維を編み込まずに絡み合わせただけの繊維体のいずれでも良く、これらは単独で、又は、複数を所定の厚みに積層して多孔質基材として用いることができる。積層吸音材の吸音性能の観点から、特に、繊維を編み込まずに絡み合わせただけの繊維体が好適である。
繊維体の密度は、特に限定されないが、１ｋｇ／ｍ３〜５００ｋｇ／ｍ３とすることができ、積層吸音材の吸音性能の観点から、５ｋｇ／ｍ３〜２００ｋｇ／ｍ３が好ましく、１０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３がより好ましく、１５ｋｇ／ｍ３〜５０ｋｇ／ｍ３が特に好ましい。なお、繊維体の密度は、所定（約１０ｍｍ）厚みでの目付ｋｇ／ｍ2 から換算した。
繊維体に用いられる繊維は、特に限定されず、有機繊維又は無機繊維のいずれかを少なくとも含む。
有機繊維としては、公知のものを用いることができ、例えば、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）樹脂やポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリトリブチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂などのポリエステル樹脂；ポリビニルアルコ−ル（ＰＶＡ）；ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂；ポリ塩化ビニル樹脂；アラミド樹脂；アクリル樹脂；ポリイミド樹脂；ポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維；セルロース；ビニロン；ナイロン；レ−ヨン；アラミド；フェノ−ル系繊維；フッ素繊維；パルプ（繊維）；ケナフ；麻；竹繊維；蚕糸；等の有機繊維を挙げることができる。
無機繊維としては、ステンレス鋼繊維、ニッケル繊維、銅繊維、アルミニウム繊維、銀繊維、金繊維、チタン繊維等の金属繊維；ガラス繊維；炭素繊維；シリカ繊維；ロックウ−ル；スラグウ−ル；アルミナ繊維などのセラミック繊維；等を挙げることができる。
これらの繊維は、単独で、又は、複数を混ぜて用いることができる。積層吸音材の吸音性能の観点から、音波を伝播しにくい（弾性率が相対的に低い）有機繊維を含むことが好ましく、ポリエステル樹脂繊維を含むことがより好ましく、ＰＥＴ繊維を含むことがさらに好ましい。
本発明にかかる繊維体に用いられる繊維の繊維径は、製造に支障をきたさない限りにおいて、特に限定されず、繊維を編み込まずに絡めただけの繊維体の場合には、例えば、１μｍ〜５０μｍ、好ましくは２μｍ〜３０μｍ、より好ましくは３μｍ〜２０μｍ、特に好ましくは４μｍ〜８μｍとすることができる。
本発明にかかる繊維体に用いられる繊維の繊維長は、製造に支障をきたさない限りにおいて、特に限定されず、例えば、繊維を編み込まずに絡めただけの繊維体の場合には、０．１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍとすることができる。
樹脂発泡体の材質としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。樹脂発泡体としては、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体やポリプロピレン発泡体等のポリオレフィン発泡体；ポリスチレン発泡体；ポリアミド発泡体；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）発泡体やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル発泡体；（メタ）アクリル発泡体；フェノール発泡体；ポリ塩化ビニル発泡体；ポリイミド発泡体；シリコーン樹脂発泡体；尿素樹脂発泡体；メラミン樹脂発泡体；エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）発泡体；スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）発泡体；ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）発泡体；エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）発泡体；エチレン−アクリル酸共重合体発泡体；エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）発泡体；等の樹脂発泡体が挙げられる。樹脂発泡体は、スラブ発泡体及びモールド発泡体のどちらも用いることができるが、一般には、低コストを理由にスラブ発泡体が用いられる。また、これらの発泡体は、軟質発泡体、半硬質発泡体、又は、硬質発泡体のいずれも用いることができる。これらの発泡体のうち、積層吸音材の吸音性能の観点から、軟質発泡体が好ましく、軟質ポリウレタン発泡体がより好ましい。
樹脂発泡体は、連続気泡を有する。連続気泡は、セル同士が、連通貫通孔によって結合している。
樹脂発泡体の見かけの密度は、特に限定されず、例えば、１ｋｇ／ｍ３〜５００ｋｇ／ｍ３とすることができ、積層吸音材の吸音性能の観点から、５ｋｇ／ｍ３〜２００ｋｇ／ｍ３が好ましく、１０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３がより好ましく、１５ｋｇ／ｍ３〜５０ｋｇ／ｍ３が特に好ましい。
樹脂発泡体の見かけの密度の測定方法は、特に限定されないが、例えば、ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５「発泡プラスチック及びゴム―見掛け密度の求め方」に準拠して行うことができる。
１−２．熱融着層
本発明にかかる熱融着層の厚みは、２０μｍ以下である。下限は特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上とすることができ、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましく、３μｍ以上がさらに好ましい。熱融着層の厚みがかかる範囲にあることで、本発明の積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
本発明にかかる熱融着層の厚みは、２０μｍ以下である。下限は特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上とすることができ、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましく、３μｍ以上がさらに好ましい。熱融着層の厚みがかかる範囲にあることで、本発明の積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
本発明にかかる熱融着層は、加熱により溶融、粘着性が発現する樹脂材料であればよく、公知のものを用いることができる。熱融着層としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）樹脂、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）樹脂、エチレンとメタクリル酸との共重合体（ＥＭＡＡ）等のエチレン系樹脂；ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩ）ゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン系ブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン系ブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン系ブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン／エチレン／プロピレン−スチレン系ブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）等のスチレン系熱可塑性樹脂；ポリアミド（ナイロン）樹脂；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）樹脂；が挙げられる。これらは、単独又は、複数の混合物、共重合体及びポリマーアロイを用いることができる。これらのうち、熱融着層が、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系熱可塑性樹脂の少なくとも１つを含むことで、本発明の積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。
本発明にかかる熱融着層の軟化点は、特に限定されないが、例えば、６０℃以上１４０℃未満とすることができる。
熱融着層の軟化点の測定は、公知の方法を用いて測定することができる。軟化点の測定方法としては、ＪＩＳ Ｋ６８６３:１９９４「ホットメルト接着剤の軟化点試験方法」に準拠して行うことができる。
本発明にかかる熱融着層は、１４０℃における第一法線応力差が、５００Ｐａ〜１０，０００Ｐａとすることができ、好ましくは５００Ｐａ〜５，０００Ｐａであり、より好ましくは、１，０００Ｐａ〜３，０００Ｐａである。熱融着層の１４０℃における第一法線応力差がかかる範囲にある場合には、熱融着層は、ピンホールが少なく、薄い層状とすることが容易となる。そのため、積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
第一法線応力差とは、高分子（樹脂）液体の粘性を示すパラメータである。高分子（樹脂）液体にせん断変形を加えた場合に、流動方向に法線応力(張力)が発生する。第一法線応力差は、この法線応力の尺度として用いられるパラメータである。その定義は流動方向の法線応力と速度勾配方向の法線応力との差をとったものである。高分子（樹脂）液体の場合、第一法線応力差はせん断速度の増加とともに上昇し、その傾きは徐々に減少する傾向がある。
本発明にかかる熱融着層の１４０℃における第一法線応力差の測定方法は、以下の測定条件・測定方法で求めた。１４０℃における第一法線応力差の測定方法としては、測定試料を平行平板で挟み込み、測定試料を１４０℃に加熱して溶融させ、平行平板の一方を回転させることで、せん断応力を印加した際の軸方向に働く力を測定し、下記の式１に従って算出することができる。
（式３）第一法線応力差 ＝ ２Ｆ／πｒ２
（式３）第一法線応力差 ＝ ２Ｆ／πｒ２
１４０℃における第一法線応力差の測定は、市販の粘弾性測定装置（レオメータ、例えば、アントンパール社製のＭＣＲ−３０２を用いることが可能）を用いて測定することが可能である。
前記粘弾性測定装置は、平行面が水平となるように配置した上下の平行板からなる平行平板を備えている。上側の平行板には回転モータに接続された応力伝達棒が備え付けられており、上側の平行板を水平に回転可能に配置されている。下側の平行板は固定されている。
前記粘弾性測定装置は、平行面が水平となるように配置した上下の平行板からなる平行平板を備えている。上側の平行板には回転モータに接続された応力伝達棒が備え付けられており、上側の平行板を水平に回転可能に配置されている。下側の平行板は固定されている。
具体的な測定方法としては、上下ともに直径２０ｍｍの平行板とする平行平板を用い、直径２０ｍｍ×厚み１ｍｍの測定試料を挟み込み、測定温度を１４０℃に加熱する。その後、回転モータをせん断速度が１ｓｅｃ．−１となるように回転させ、その際に応力伝達棒に掛かる軸方向の応力を測定する。
２．積層吸音材の特性
２−１．通気度
本発明にかかる積層吸音材の熱融着層を介した通気度は、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下である。通気度の範囲としては、０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜０．５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓが好ましく、０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜０．３５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓがより好ましく、０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ〜０．３０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓがさらに好ましく、０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜０．２５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓが特に好ましい。積層吸音材の熱融着層を介した通気度が、かかる範囲にあることで、熱融着層に含まれるピンホールが少ないため、本発明の積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
２−１．通気度
本発明にかかる積層吸音材の熱融着層を介した通気度は、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下である。通気度の範囲としては、０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜０．５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓが好ましく、０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜０．３５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓがより好ましく、０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ〜０．３０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓがさらに好ましく、０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ〜０．２５ｃｍ３／ｃｍ２／ｓが特に好ましい。積層吸音材の熱融着層を介した通気度が、かかる範囲にあることで、熱融着層に含まれるピンホールが少ないため、本発明の積層吸音材は、優れた吸音性を有することができる。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
通気度の測定方法は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、ＪＩＳ Ｋ６４００−７：２００１「軟質発泡材料・物理特性第７部 通気長の求め方」に記載の方法を用いて測定することができる。
２−２．吸音係数
積層吸音材の下式（１）で表される４０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数は、０．８以上１．０以下とすることができる。かかる範囲にあることで、積層吸音材は、優れた吸音性を有することができるため好適である。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
(式１)
（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音係数）＝（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音率）÷（４０００Ｈｚの音に対する多孔質基材の吸音率）
積層吸音材の下式（１）で表される４０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数は、０．８以上１．０以下とすることができる。かかる範囲にあることで、積層吸音材は、優れた吸音性を有することができるため好適である。特に、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
(式１)
（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音係数）＝（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音率）÷（４０００Ｈｚの音に対する多孔質基材の吸音率）
積層吸音材の下式（２）で表される１０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数は、１．２以上２．１以下とすることができる。かかる範囲にあることで、積層吸音材は、１０００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数帯の音波の吸音率を優れたものとすることができる。
(式２)
（１０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音係数）＝（１０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音率）÷（１０００Ｈｚの音に対する多孔質基材の吸音率）
(式２)
（１０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音係数）＝（１０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音率）÷（１０００Ｈｚの音に対する多孔質基材の吸音率）
積層吸音材の１０００Ｈｚの音波及び４０００Ｈｚの音波の吸音係数は、積層吸音材と多孔質基材の吸音率を測定し、式（１）及び（２）によって算出することができる。
積層吸音材及び多孔質基材の吸音率は、公知の方法で測定することができる。例えば、吸音率の測定方法としては、ＪＩＳ Ａ１４０５−２：２００７（ＩＳＯ １０５３４−２：１９９８）「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」に準拠して測定することができる。
３．積層吸音材の製造方法
本発明の積層吸音材は、多孔質発泡体の少なくとも一つの表面に、直接又は他の層を介して、熱融着層を積層することで製造することができる。熱融着層を積層する方法としては、特に限定されず、公知の塗工方法を用いることができる。塗工方法としては、例えば、エアドクターコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、リバースコーティング、トランスファロールコーティング、グラビアロールコーティング、キスコーティング、キャストコーティング、スプレーコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング、非接触式の延伸ダイコーティング等を挙げることができる。これら塗工方法のうち、薄く、ピンホールの少ない熱融着層を形成できるため、非接触式の延伸スロットダイを用いる方法が好ましい。
本発明の積層吸音材は、多孔質発泡体の少なくとも一つの表面に、直接又は他の層を介して、熱融着層を積層することで製造することができる。熱融着層を積層する方法としては、特に限定されず、公知の塗工方法を用いることができる。塗工方法としては、例えば、エアドクターコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、リバースコーティング、トランスファロールコーティング、グラビアロールコーティング、キスコーティング、キャストコーティング、スプレーコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング、非接触式の延伸ダイコーティング等を挙げることができる。これら塗工方法のうち、薄く、ピンホールの少ない熱融着層を形成できるため、非接触式の延伸スロットダイを用いる方法が好ましい。
図１に非接触式の延伸スロットダイを用いる塗工方法の一例を示した。加熱・溶融された熱融着層１２は、ダイコーター１１から所定の方向に送られる多孔質基材１３上に塗工される。この方法によれば、ダイコーター１１が熱融着層１２を介して、多孔質基材１３に接着することがない。このため、多孔質基材１３上で熱融着層１２にダイコーターに押される力が働ないため、多孔質基材表面に均一に塗工される。
また、図２は、非接触式の延伸スロットダイを用いる塗工方法の別の例である。この方法でも図１の方法と同様に、加熱・溶融された熱融着層２２は、ダイコーター２１から所定の方向に送られる多孔質基材２３上に塗工される。熱融着層２２は、ダイコーター２１から噴出された際、温度が低下して、粘度が高くなる。多孔質基材２３と、熱融着層２２は、二つのローラー２４によって搬送されるとともに、積層される。この方法によれば、多孔質基材２３と、粘度が高くなった熱融着層２２を積層した際、これらの密着度を高くすることが可能となる。
これらの方法によれば、加熱して溶融した熱融着層を多孔質基材の表面に薄く塗工することが可能となる。また、非接触式の延伸スロットダイから塗工される際に、熱融着層に力が加わらないため、溶融した熱融着層が、多孔質基材の孔に侵入しにくくなり、ピンホールの発生を抑制することができる。加熱温度としては、熱融着材の軟化点の１０℃〜３０℃高い温度に加熱される。
４．積層吸音材の用途
本発明の積層吸音材は、自動車や鉄道等の運行による振動に由来する騒音を発生する車両などの内装部に用いることができる。
本発明の積層吸音材は、自動車や鉄道等の運行による振動に由来する騒音を発生する車両などの内装部に用いることができる。
（実施例１〜８の作製）
実施例１〜８の積層吸音材は、表１に記載の多孔質基材シートと熱融着層とを用いて作製した。多孔質基材シートの一方の表面に非接触式延伸スロットダイコーター（ＩＴＷダイナテック社製：ホットメルトアプリケーターシステム）を用いて、熱融着層の厚みが表１に記載の厚みになるように積層した。２５℃の環境下で、十分に冷却したのち、評価用試料とした。
実施例１〜８の積層吸音材は、表１に記載の多孔質基材シートと熱融着層とを用いて作製した。多孔質基材シートの一方の表面に非接触式延伸スロットダイコーター（ＩＴＷダイナテック社製：ホットメルトアプリケーターシステム）を用いて、熱融着層の厚みが表１に記載の厚みになるように積層した。２５℃の環境下で、十分に冷却したのち、評価用試料とした。
（比較例１〜５の作製）
比較例１〜５の積層吸音材は、表２に記載の多孔質基材シートと熱融着層とを用いて作製した。多孔質基材シートの一方の表面に熱プレス機（テスター産業社製：型式ＳＡ−３０２）を用いて、熱融着層の厚みが表２に記載の厚みになるように積層した。２５℃の環境下で、十分に冷却したのち、評価用試料とした。
比較例１〜５の積層吸音材は、表２に記載の多孔質基材シートと熱融着層とを用いて作製した。多孔質基材シートの一方の表面に熱プレス機（テスター産業社製：型式ＳＡ−３０２）を用いて、熱融着層の厚みが表２に記載の厚みになるように積層した。２５℃の環境下で、十分に冷却したのち、評価用試料とした。
（比較例６〜７）
比較例６〜７の積層吸音材は、表１に記載の多孔質基材シートと熱融着層とを用いて作製した。多孔質基材シートの一方の表面に非接触式延伸スロットダイコーター（ＩＴＷダイナテック社製：ホットメルトアプリケーターシステム）を用いて、熱融着層の厚みが表１に記載の厚みになるように積層した。２５℃の環境下で、十分に冷却したのち、評価用試料とした。
比較例６〜７の積層吸音材は、表１に記載の多孔質基材シートと熱融着層とを用いて作製した。多孔質基材シートの一方の表面に非接触式延伸スロットダイコーター（ＩＴＷダイナテック社製：ホットメルトアプリケーターシステム）を用いて、熱融着層の厚みが表１に記載の厚みになるように積層した。２５℃の環境下で、十分に冷却したのち、評価用試料とした。
（測定）
・密度の測定
各多孔質基材の密度は、ＪＩＳ Ｋ７２２２:２００５に準拠して測定した。結果を表１及び表２に示した。
・密度の測定
各多孔質基材の密度は、ＪＩＳ Ｋ７２２２:２００５に準拠して測定した。結果を表１及び表２に示した。
・吸音率・吸音係数の測定
各多孔質基材及び各実施例・比較例の積層吸音材の、１０００Ｈｚの音波及び４０００Ｈｚの音波に対する吸音率を下記の方法で測定した。測定は音響材料試験キット（ブリュエル・ケアー社製：Ｔｙｐｅ４２０６）を用いて、ＪＩＳ Ａ１４０５−２：２００７に準拠して測定した。得られた吸音率を用いて式（１）及び式（２）から１０００Ｈｚの音波及び４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数を算出した。結果を表１及び表２に示した。
各多孔質基材及び各実施例・比較例の積層吸音材の、１０００Ｈｚの音波及び４０００Ｈｚの音波に対する吸音率を下記の方法で測定した。測定は音響材料試験キット（ブリュエル・ケアー社製：Ｔｙｐｅ４２０６）を用いて、ＪＩＳ Ａ１４０５−２：２００７に準拠して測定した。得られた吸音率を用いて式（１）及び式（２）から１０００Ｈｚの音波及び４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数を算出した。結果を表１及び表２に示した。
・軟化点の測定
各熱融着層の軟化点の測定はＪＩＳ Ｋ６８６３:１９９４に準拠して測定した。結果を表１及び表２に示した。
各熱融着層の軟化点の測定はＪＩＳ Ｋ６８６３:１９９４に準拠して測定した。結果を表１及び表２に示した。
・第一法線応力差の測定
各熱融着層の第一法線応力差は、粘弾性測定器（アントンパール社製：ＭＣＲ−３０２）を用いて行った。結果を表１及び表２に示した。
各熱融着層の第一法線応力差は、粘弾性測定器（アントンパール社製：ＭＣＲ−３０２）を用いて行った。結果を表１及び表２に示した。
・通気度の測定
各実施例・比較例の積層吸音材の通気度は、ＪＩＳ Ｌ１０９６−７：２０１０に準拠して測定した。結果を表１及び表２に示した。
各実施例・比較例の積層吸音材の通気度は、ＪＩＳ Ｌ１０９６−７：２０１０に準拠して測定した。結果を表１及び表２に示した。
（評価）
各実施例・比較例の積層吸音材の吸音性の評価を表１及び表２に示した。評価基準を下記に示した。
○：１０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が１．２以上２．１以下であり、かつ、４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数が０．９０以上
△：１０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が１．２以上２．１以下であり、かつ、４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数が０．８０以上０．９０未満
×：１０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が１．２未満、又は、４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数が０．８０未満
各実施例・比較例の積層吸音材の吸音性の評価を表１及び表２に示した。評価基準を下記に示した。
○：１０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が１．２以上２．１以下であり、かつ、４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数が０．９０以上
△：１０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が１．２以上２．１以下であり、かつ、４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数が０．８０以上０．９０未満
×：１０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が１．２未満、又は、４０００Ｈｚの音波に対する吸音係数が０．８０未満
各実施例・比較例の積層吸音材の評価結果から本発明の効果が理解できる。
１０，２０ 非接触式の延伸スロットダイコーター
１１，２１ ダイコーター
１２，２２ 熱融着層
１３，２３ 多孔質基材
２４ 搬送ローラー
１１，２１ ダイコーター
１２，２２ 熱融着層
１３，２３ 多孔質基材
２４ 搬送ローラー
Claims (5)
- 多孔質基材と、前記多孔質基材の少なくとも１つの表面に、直接又は他の層（Ａ）を介して設けられた熱融着層とを、含む積層吸音材であって、
前記熱融着層の厚みは、２０μｍ以下であり、
前記積層吸音材の前記熱融着層を介した通気度が、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であることを特徴とする、積層吸音材。 - 前記積層吸音材の下式（１）で表される４０００Ｈｚの周波数の音に対する吸音係数が、０．８以上１．０以下であることを特徴とする、請求項１に記載の積層吸音材。
(式１)
（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音係数）＝（４０００Ｈｚの音に対する積層吸音材の吸音率）÷（４０００Ｈｚの音に対する多孔質基材の吸音率） - 前記熱融着層の、１４０℃における第一法線応力差が、５００Ｐａ〜１０，０００Ｐａであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の積層吸音材。
- 前記熱融着層が、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン系熱可塑性樹脂のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層吸音材。
- 前記多孔質基材が、軟質ウレタン発泡体、又は、繊維体であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層吸音材。
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