JP2024028169A

JP2024028169A - 発泡体及びその製造方法

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Publication number: JP2024028169A
Application number: JP2023129543A
Authority: JP
Inventors: 善博三枝; 淳人西脇; 健夫田中
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2022-08-17
Filing date: 2023-08-08
Publication date: 2024-03-01

Abstract

【課題】エンジンフード内側部分、天井パネル部分、エンジンアンダーカバー部分、ラゲッジボード部分等のような自動車部品の吸音特性を向上させることができ、パーテーション、間仕切り、住宅用界壁、吸音マフラー内吸音部品、掃除機内吸音部品等の用途に好適に用いることができる発泡体を提供する。【解決手段】発泡体は、樹脂を含む吸音発泡プラスチックであって、発泡体の厚み１０ｍｍの通気度が、所定範囲内であり、一方の面又は両方の面に共鳴空間となる背後空気層２を有する共鳴型吸音器１０の音源側部材１を形成するために用いられる。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、共鳴型吸音器に優れた吸音特性を与える発泡体及びその製造方法に関する。

騒音を発生するエンジン等が搭載された車両には、その騒音を吸収するための種々の吸音部材が用いられている。このような吸音部材として、例えば、ヘルムホルツ型レゾネータが用いられている。

特開２００３－１４０６５９号公報特開平０７－１６８５７７号公報特開平０８－０１１２５３号公報特開平０８－２６０５８９号公報特開２０１８―１３１６２０号公報特開２００３―２５３６２号公報

しかしながら、ヘルムホルツ型レゾネータでは、エンジン等から発生する特定の周波数範囲のノーズピーク低減効果が不十分であった。そこで、特定の周波数範囲のノーズピーク低減効果を向上させる点で、吸音器の改良の余地があった。また、特許文献１、４では、吸音器部材の形成時にヘルムホルツレゾネータの音響孔部分を金型に設ける必要があり、周波数ピーク制御のために金型の設計変更が必要になり、コストが上がるため生産効率に問題があった。また、特許文献２では、吸音器部材の形成のために樹脂ビーズを加熱接合する際に発砲粒子が元の容積の１．０８～１．４１倍になるため、吸音と融着強度の両立が難しく、また、樹脂発泡粒子に接着性樹脂を添着することを前提としており、コストが上がるため好ましくない。また、特許文献３では、吸音器の外層側部材に耐熱性材料が必須であり、コストが上がるため生産効率に問題があり、また、外層耐熱材料の吸音効果が不明確であるという問題があった。また、特許文献５、６では、凹外形部を有する樹脂発泡粒子を用いており、高い空隙率を維持できるが、樹脂発泡成形体がもろくなってしまい、２０ｍｍ厚以下の成形体を作製できるか不明であり、２０ｍｍ厚以下の成形体の吸音特性についても不明であった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、優れた吸音特性を与える発泡体及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、樹脂を含む発泡体であって、前記発泡体の通気度が、０．０１～６０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）であり、一方の面又は両方の面に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる、発泡体が、優れた吸音特性を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。

また、樹脂を含む発泡体であって、前記発泡体を、反音源側に共鳴空間となる厚みが１０ｍｍの背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側として用いた時の、垂直入射吸音率におけるピークの半値全幅が４００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下である、発泡体を用いると、人間の耳の感度が最も高くなる１０００Ｈｚ前後で広帯域の吸音ピークが発現することを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、下記のとおりである。
［１］
樹脂を含む発泡体であって、
前記発泡体の厚み１０ｍｍの通気度が、０．０１～６０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）であり、
一方の面又は両方の面に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる、
発泡体。
［２］
樹脂を含む発泡体であって、
前記発泡体を、反音源側に共鳴空間となる厚みが１０ｍｍの背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側として用いた時の、垂直入射吸音率におけるピークの半値全幅が、４００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下である、
発泡体。
［３］
前記発泡体のＪＩＳＫ７２２１－２（２００６）に準拠して測定される曲げ破断歪みが、５％以上である、［１］又は［２］に記載の発泡体。
［４］
前記発泡体の厚みが２ｍｍ以上２０ｍｍ未満である、［１］～［３］のいずれかに記載の発泡体。
［５］
前記発泡体の厚み１０ｍｍの通気度が、０．０１～６０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）である、［２］～［４］のいずれかに記載の発泡体。
［６］
前記発泡体が熱可塑性樹脂からなる、［１］～［５］のいずれかに記載の発泡体。
［７］
前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂又はポリフェニレンエーテル系樹脂である、［１］～［６］のいずれかに記載の発泡体。
［８］
前記発泡体が次の（Ａ）または（Ｂ）である、［１］～［７］のいずれかに記載の発泡体。
（Ａ）球形又は異形の予備発泡粒子の成形体
（Ｂ）押出発泡成形体
［９］
前記発泡体の表面から裏面に到達している空隙の経路長が、前記発泡体の厚みよりも大きい、［１］～［８］のいずれかに記載の発泡体。
［１０］
前記発泡体を、反音源側に共鳴空間となる厚みが１０ｍｍの背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側として用いた時の、前記共鳴型吸音器の垂直入射吸音率におけるピーク周波数が、５００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の範囲内である、［１］～［９］のいずれかに記載の発泡体。
［１１］
反音源側に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる、［１］及び［３］～［１０］のいずれかに記載の発泡体。
［１２］
自動車のエンジンフード内側部分、天井パネル部分、エンジンアンダーカバー部分、ラゲッジボード部分に設置される、［１］～［１１］のいずれかに記載の発泡体。
［１３］
パーテーション、間仕切り、住宅用界壁に設置される、［１］～［１１］のいずれかに記載の発泡体。
［１４］
吸排気装置用ダクト、吸排気装置用送風器の内側表面に設置される、［１］～［１１］のいずれかに記載の発泡体。
［１５］
［１］～［１４］のいずれかに記載の発泡体の製造方法であって、
予備発泡粒子を１０％以上のクラッキング量を設けて金型内に充填する工程と、
金型を完全に閉める工程とを含む、
発泡体の製造方法。

本発明の発泡体によれば、吸音特性を向上させることができ、自動車部品（例、エンジンフード内側部分、天井パネル部分、エンジンアンダーカバー部分、ラゲッジボード部分）、パーテーション、間仕切り、住宅用界壁、吸音マフラー内吸音部品、掃除機内吸音部品等の用途に好適に用いることができる。

本発明の発泡体を音源側部材１に用いた共鳴型吸音器１０（背後側部材４付き）の斜視図の例を示す。本発明の発泡体を音源側部材１に用いた共鳴型吸音器１０（背後側部材４付き）の側面断面図の例を示す。本発明の発泡体を音源側部材１に用いた共鳴型吸音器１０（背後側部材なし）を壁面２０に設置した時の斜視図の例を示す。本発明の発泡体を音源側部材１に用いた共鳴型吸音器１０（背後側部材なし）を壁面をに設置した時の側面断面図の例を示す。

以下、本発明について詳述する。

［発泡体］
一実施形態では、本発明の発泡体（例、吸音発泡プラスチック）は、樹脂（例、熱可塑性樹脂フォーム材）を含み、発泡体の厚み１０ｍｍの通気度が、０．０１～６０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）であり、一方の面又は両方の面に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる。背後空気層は、発泡体の一方の面又は両方の面に形成されるが、背後空気層が発泡体の一方の面に形成される場合、当該一方の面は、反音源側に存在することが好ましい。即ち、この場合、本発明の発泡体は、反音源側に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる。

また、別の実施形態では、本発明の発泡体（例、吸音発泡プラスチック）は、樹脂（例、熱可塑性樹脂フォーム材）を含み、発泡体を、反音源側に共鳴空間となる厚みが１０ｍｍの背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側として用いた時の、垂直入射吸音率におけるピークの半値全幅が、４００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下である。このような発泡体は、種々の用途に用いることができるが、例えば、一方の面又は両方の面に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いることができ、特に、反音源側に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いることができる。

以下、各構成要素について詳細に説明する。

［発泡体の材料等］
本発明の発泡体は、例えば、吸音発泡プラスチックであってもよい。また、本発明の発泡体が含む樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂あってもよく、好ましくは、熱可塑性樹脂フォーム材であってもよい。

［樹脂］
発泡体を形成する樹脂としては、汎用の熱可塑性樹脂、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン（ＰＥ；高密度、低密度）、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニリデン共重合樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂や、汎用の熱硬化性樹脂、例えば、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、有機揮発性発泡剤や熱分解性発泡剤を含有さしめたものであってもよい。

［熱可塑性樹脂フォーム材］
熱可塑性樹脂フォーム材は、予備発泡粒子の成形体であることが好ましい。高いクラッキングで成型しても通気を維持することができ、融着と通気を両立する成形体を得る観点から、予備発泡粒子は、球形又は異形の予備発泡粒子であることが好ましい。球形の予備発泡粒子としては、球形、楕円形であればよく、異形の予備発泡粒子としては、非球形、非正立方体形であればよい。また、異形の予備発泡粒子としては、２本以上の回転対称軸を有しない形状全般も含まれる。異形の予備発泡粒子は、例えば、空洞、孔、溝、切り欠き、突出部、凹部を有してもよい。異形の予備発泡粒子は、例えば、柱形（円柱形、角柱形）、楕円形、マカロニ型（中空筒型形状）が挙げられるがこれらに限定されない。

成形後に成形体に微細孔が付与されて通気を維持し易くなる観点から、予備発泡粒子は、球形又はマカロニ型が最も好ましい。球形予備発泡粒子の好ましいサイズとして、球の直径は５００μｍ以上１００００μｍ以下が好ましく、１０００μｍ以上８０００μｍ以下がより好ましく、２０００μｍ以上６０００μｍ以下がさらに好ましい。マカロニ型予備発泡粒子の好ましいサイズとして、筒の長さは、５００μｍ以上１００００μｍ以下が好ましく、１０００μｍ以上５０００μｍ以下がより好ましく、１５００μｍ以上３０００μｍ以下がさらに好ましい。筒の断面（Ｏ型断面）の外径は、５００μｍ以上１００００μｍ以下が好ましく、１０００μｍ以上８０００μｍ以下がより好ましく、１５００μｍ以上５０００μｍ以下がさらに好ましい。筒の断面（Ｏ型断面）の内径は、１００μｍ以上３０００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以上２５００μｍ以下がより好ましく、５００μｍ以上２０００μｍ以下がさらに好ましい。筒の断面（Ｏ型断面）の肉厚は、１００μｍ以上５０００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以上３０００μｍ以下がより好ましく、５００μｍ以上２０００μｍ以下がさらに好ましい。

［発泡体の諸特性］
本発明の発泡体には、微細孔が付与されている。そのため、本発明の発泡体は、所定範囲の通気度を有する。発泡体の通気度は、発泡体の厚み１０ｍｍの通気度として、０．０１ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以上６０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以下であることが必要である。さらに、発泡体の通気度は、０．０５ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以上５０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以下が好ましく、０．１ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以上４０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以下がより好ましく、０．２ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以上３０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）以下がさらに好ましい。なお、上記の発泡体の通気度は、２．８ｍｍ～１８．９ｍｍのいずれかの厚みでの測定値、好ましくは厚み１０ｍｍでの測定値が、上記範囲内であればよい。なお、サンプル上記値（例、１０ｍｍ）に満たない場合は、サンプルを重ねて上記値になるようにしたうえで、通気度を測定する。発泡体の通気度が上記下限以上であれば、共鳴型吸音器の背後空気層１０ｍｍ時の吸音ピークの周波数が５００Ｈｚ以上となり、所望の吸音周波数の吸音特性を設計することができる。また、発泡体の通気度が上記上限以下であれば、共鳴型吸音器の背後空気層１０ｍｍ時の吸音ピークの周波数が２５００Ｈｚ以下となり、所望の吸音周波数の吸音特性を設計することができる。

発泡体（例、吸音発泡プラスチック）のＪＩＳＫ７２２１－２（２００６）に準拠して測定される曲げ破断歪みは、５％以上が好ましく、８％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましく、５０％以下が好ましく、４０％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましい。吸音発泡プラスチックの曲げ破断歪みが上記下限以上であれば、発泡体に曲げ変形や衝撃が加わった際に破断しないため、共鳴器としての性能維持することが可能である。また、発泡体の曲げ破断歪みが上記上限以下であれば、発泡体の強度を維持することができ、荷重がかかっても背後空気層の厚みを維持することができる。

発泡体のＪＩＳＫ７２２０（２００６）に準拠して測定される５０％変形圧縮応力σ_５０は、ポリオレフィン系発泡体の場合は、接触による怪我低減の観点から、５０ｋＰａ以上５０００ｋＰａ以下が好ましく、８０ｋＰａ以上４５００ｋＰａ以下がより好ましく、１００ｋＰａ以上４０００ｋＰａ以下がさらに好ましい。ポリアミド系発泡体の場合は、強度、剛性の観点から、１０００ｋＰａ以上５０００ｋＰａ以下が好ましく、１２００ｋＰａ以上４５００ｋＰａ以下がより好ましく、１５００Ｐａ以上４０００ｋＰａ以下がさらに好ましい。ポリフェニレンエーテル系発泡体の場合は、強度、剛性の観点から、１００ｋＰａ以上３００００ｋＰａ以下が好ましく、５００ｋＰａ以上２００００ｋＰａ以下がより好ましく、１０００ｋＰａ以上１５０００ｋＰａ以下がさらに好ましい。発泡体の５０％変形圧縮応力σ_５０が上記下限以上であれば、パーテーションの表面として最低限の硬度を維持することができ、折り畳みや積み重ねなどの搬送時に破損するリスクが低下する。また、発泡体の５０％変形圧縮応力σ_５０が上記上限以下であれば、腕や体の一部が接触した際に受ける衝撃荷重が低下し、怪我をするリスクが低下する。

発泡体は、ビーズ等の予備発泡粒子が融着することにより成形されており、融着の際に予備発泡粒子間に微細な空隙が残存することにより、発泡体の表面から裏面に到達した微細な空隙が形成され得る。あるいは、予備発泡粒子自体が空洞状または溝状の形状を有している場合、融着の際に各予備発泡粒子の空洞または溝同士が、直接または予備発泡粒子間の微細な空隙を介して接続することにより、例えば、予備発泡粒子がマカロニ型（中空筒型形状）の異形の予備発泡粒子である場合、予備発泡粒子の空洞同士が接続することにより、発泡体の表面から裏面に到達した微細な空隙が形成され得る。前記空隙は、ビーズサイズや形状によって調整することが可能であるが、発泡成形時のクラッキングや成形温度によっても制御することが可能であり、加工条件で調整できる観点から、発泡成形時の成形条件で制御することが好ましく、成形前の予備発泡工程を有すると、空隙制御が難しくなることから、蒸気加熱時の膨張能は１．２以下が好ましく、１．１以下がより好ましく、１．０５以下が最も好ましい。発泡体を共鳴型吸音器の音源側部材として用いた場合、吸音発泡プラスチックの表面から裏面に到達した微細な空隙は、騒音を吸収する微細孔として機能する。そして、吸音発泡プラスチックの表面から裏面に到達している空隙の経路長が、前記発泡体の厚みよりも大きいことが好ましい。発泡体の表面から裏面に到達している空隙の経路長が前記発泡体の厚みよりも大きければ、直線状の微細孔を有する微細穿孔基板吸音体と比較して、薄い肉厚で低周波数に吸音ピークを発現させることが可能であり、表面から裏面に到達している空隙の断面積を小さくすることなく所望の低周波吸音発泡体としての性能を発現させることが可能となる。

［共鳴型吸音器の構造］
本発明の発泡体は、共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる。本発明の発泡体において、背後空気層は、発泡体の一方の面に形成されてもよく、発泡体の両方の面に形成されてもよい。図１及び図２は、本発明の発泡体を音源側に用いた共鳴型吸音器の模式図の例を示す。共鳴型吸音器１０は、音源側部材１、音源側部材の背後かつ吸音器の内部に形成された空洞である背後空気層２を含む。背後空気層２は、側壁３によって側面境界が形成される。共鳴型吸音器１０は、音源側とは反対側で背後空気層を閉鎖するための背後剛体を含むことによって、吸音特性を発揮する。背後剛体は、共鳴型吸音器の部材である背後側部材４によって形成されてもよく（図１）、共鳴型吸音器を設置する場所の壁面２０によって形成されてもよい（図２）。

［音源側部材］
音源側部材は、本発明の発泡体で形成される。音源側部材を形成する本発明の発泡体には微細孔が付与されており、騒音は、音源側部材の微細孔によって吸収される。また、微細孔によって、ヘルムホルツ型レゾネータとは異なる吸音周波数特性を発揮し、特に、エンジン等から発生する特定の周波数範囲のノーズピークを効率的に吸収する。また、音源側部材は、貫通孔（例、φ１ｍｍ以上の孔）が穿孔されていてもよい。音源側部材が貫通孔を有する場合は、共鳴型吸音器は、微細孔による吸音周波数特性効果と、貫通孔によるヘルムホルツ型レゾネータ型効果との両方の吸音特性を発揮する。音源側部材の厚みは、例えば、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。

［背後空気層］
背後空気層は、音源側部材の背後かつ吸音器の内部に形成された空洞であり、側壁によって側面が閉鎖され、背後剛体によって背後側が閉鎖される。音源側部材の微細孔から吸収された音声エネルギーが背後空気層中で共鳴することによって、吸音されると考えられる。側壁は、音源側部材と一体化して形成されてもよく、音源側部材とは別個に形成されてもよい。背後空気層の厚みは、例えば、３ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは５ｍｍ以上１３０ｍｍ以下となるが、空間に余裕がある部品の場合は、背後空気層を大きくすると、吸音ピークを低周波にシフトできるため、コストを下げ観点から発泡体の厚みを増やすよりも背後空気層を大きくする方が効率的に低周波ノーズを除去することが可能となる。

［背後剛体］
背後剛体は、共鳴型吸音器の部材である背後側部材によって形成されてもよく、共鳴型吸音器を設置する場所の壁面によって形成されてもよい。共鳴型吸音器が背後側部材を含む場合、背後側部材は微細孔ができるだけ少ない材料で形成されていることが好ましい。微細孔ができるだけ少ない材料としては、例えば、通気量の小さい球形状の樹脂粒子の成形体、射出成形などで得られる成形体やシートなどの微細孔が少ない材料が挙げられる。背後剛体が共鳴型吸音器を設置する場所の壁面によって形成される場合、共鳴型吸音器は、音源側とは反対側で背後空気層が開放された構造を有する。

［共鳴型吸音器の吸音特性］
本発明の発泡体を音源側部材に用いた共鳴型吸音器は、吸音特性に優れ、特に、吸音の周波数特性に優れる。特に、エンジン等の騒音に特有な、２５０Ｈｚ～８００Ｈｚ、人の声などの騒音に特有な５００～２５００Ｈｚの周波数帯に優れた吸音効果を示す。

［発泡体の製造方法］
本発明の発泡体を製造するための方法は特に限定されないが、例えば、
予備発泡粒子を１０％以上のクラッキング量を設けて金型内に充填する工程と、
金型を完全に閉める工程とを含む、
発泡体の製造方法であってもよい。発泡体の製造方法は、さらに、加熱による膨張率が１．２以下の予備発泡粒子を型内に充填する工程や、押出機で溶融混錬し、該押出機の先端に装着したダイからシート状に押出発泡させるような工程を含んでもよい。型は、音源側部材のみを形成するための型であってもよく、音源側部材と背後空気層を形成する側壁とが一体化した部材を形成するための型であってもよい。

本発明の発泡体を製造するための方法は、予備発泡工程をさらに含んでもよい。予備発泡圧力は、０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下が好ましく、０．２ＭＰａ以上８ＭＰａ以下がより好ましく、０．３ＭＰａ以上５ＭＰａ以下がさらに好ましい。予備発泡時間は、１時間以上４８時間以下が好ましく、２時間以上３６時間以下がより好ましく、３時間以上２４時間以下がさらに好ましい。予備発泡工程は、例えば、空気雰囲気下で行うことが好ましい。

また、本発明の発泡体を製造するための方法は、融着強度を改善して曲げ破断歪みを大きくする観点で、型内に充填した予備発泡粒子を加熱する工程をさらに含んでもよい。加熱工程は、例えば、飽和水蒸気を型に導入することによって行ってもよい。本発明の発泡体を製造するための方法は、加熱工程の後に冷却する工程をさらに含んでもよい。

また、本発明の発泡体を製造するための方法は、密度、通気量の望ましい範囲を考慮して、吸音ピーク周波数を制御できる観点で、クラッキング工程をさらに含んでもよい。「クラッキング」とは、金型による発泡体の成型において、成型前に充填部の体積を広く取った状態で成型材料（発泡粒子）を充填部に充填し、成型時に充填部の体積を圧縮して発泡体を成型することをいう。「クラッキング量」とは、成型時の圧縮状態の充填部の体積に対する、成型前の成型材料充填時の充填部の体積の増加割合をいう。クラッキング量としては、１０％以上２００％以下が好ましく、２０％以上１８０％以下がより好ましく、３０％以上１５０％以下がさらに好ましい。クラッキング量をこの範囲内とすると、吸音ピーク周波数と曲げ破断伸度を両立することが可能となる。
第１の型と第２の型の間のクラッキング量を調節することにより発泡粒子の充填量を調整して、発泡体の密度や通気量を調整できる。

[クラッキング量]
一対の型を完全に閉じた状態の充填部の厚み（ａ）と、任意のクラッキングを取った充填部の厚み（ｂ）とから、次式によって算出することが可能である。
クラッキング量（％）＝（（ｂ－ａ）／ａ）×１００

以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［評価方法］
以下の実施例、比較例において記載した物性評価は、以下のように行った。

＜曲げ破断歪み＞
曲げ破断歪みは、ＪＩＳＫ７２２１－２（２００６）に準拠して測定した。試験片寸法は、長さ３００ｍｍ、幅（ｂ）４０ｍｍ、厚さ（ｄ）２０ｍｍとし、支点間距離（Ｌ）は２４０ｍｍ、試験速度は２０ｍｍ／ｍｉｎとした。曲げ破断歪みの算出方法は、圧子押し込み変位をｓｍｍとすると
曲げ破断歪み（％）＝６００×ｓ×ｄ／Ｌ／Ｌ
曲げ破断歪みが１０％を超えると、支点を固定する土台とサンプルが接触するため、土台とサンプルが接触した変位でサンプルが破断しない場合は、「＞１０」と記載した。

＜５０％変形圧縮応力σ_５０＞
５０％変形圧縮応力σ_５０は、ＪＩＳＫ７２２０（２００６）に準拠して測定した。以下に示すように、試験時のサンプル圧縮時の荷重値をサンプルの面積（縦寸法と横寸法）で除算して算出した。圧縮時の荷重は、サンプルの厚さを計測し、このサンプルの厚さを１００％として、圧縮率を５０％に設定して、材料試験機（オートグラフ、島津製作所）を用いて、５０％変位まで圧縮（１０ｍｍ／ｍｉｎ）した際の荷重値とした。
５０％変形圧縮応力σ_５０（ＭＰａ）＝５０％圧縮時の測定荷重（Ｎ）／サンプルの面積（ｍｍ^２）

＜通気度＞
通気量は、株式会社大栄科学精機製作所製のデジタルフラジール型通気度試験機ＤＡＰ―３６０を使用した。サンプルを２００ｍｍ×２００ｍｍ以上のサイズ、１０ｍｍの厚みに切断または成形し、前記試験機の７０ｍｍの測定孔上にセットし、クランプアームで固定した。試料差圧を１２５Ｐａとした。サンプル１個につき、Ｎ＝５で測定し、その平均値をサンプルの通気度とした。測定値が０．３下限値以下（ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ））であった場合を「測定不可」と記載した。
また、サンプル厚みが１０ｍｍに満たない場合は、サンプルを重ねて１０ｍｍになるようにしたうえで、通気度を測定した。

＜垂直入射吸音率＞
垂直入射吸音率は、それぞれ表１に記載した厚さの平板状サンプルを作製して直径４１ｍｍの円盤を切り出し、日本音響エンジニアリング社製垂直入射吸音率測定システムＷｉｎＺａｃＭＴＸ型により、周波数１６０～５０００Ｈｚにおける垂直入射吸音率を２０℃において測定した。円盤状サンプルの裏側に直接剛体をおいた場合の垂直入射吸音率と、サンプルの裏側に空気層１０ｍｍを設けた場合の垂直入射吸音率を測定した。測定結果を波形分析することにより吸音の周波数特性を評価した。半値全幅については、ピーク強度の１／２となる周波数範囲（高い周波数－低い周波数）を算出した。

＜通気部長さ＞
通気部長さ＝（吸音発泡プラスチックの表面から裏面に到達している空隙の経路長／吸音発泡プラスチックの厚み）として想定しており、通気度が０（ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ））より大きくかつ、成形品の反対側を目視で確認できない場合を「＞１」、成形品の反対側が目視で確認できる場合を「１」、通気度が０（ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ））の場合は「－」で表示した。

＜樹脂発泡粒子の膨張率＞
実施例６～８、１０、比較例１、４～６については、予備発泡粒子をオートクレーブ内に封入し、表１の製造条件に記載の通りに圧縮空気を１時間かけて封入し、その後圧力を所定時間保持することによって加圧処理を施した。実施例１～５、９、１１～１９、比較例２、３については、加圧処理を施していない。
この後、予備発泡粒子を飽和蒸気で加圧可能な装置の中に入れ、装置内に１００～１３０℃の飽和蒸気を２０秒かけて供給し、その後１０秒保持した。６０℃のオーブン内に入れて２４時間養生し、徐冷したものを樹脂発泡粒子（２次）とした。予備発泡粒子の密度を、得られた樹脂発泡粒子（２次）の密度で除した値のうち、１００～１３０℃の中で最も高い値をその樹脂発泡粒子の膨張率とした。

＜樹脂の密度ρ_０（ｇ／ｃｍ^３）＞
発泡前の樹脂の質量Ｗ（ｇ）を測定した後、ノギス（ミツトヨ製）を用いて体積Ｖ（ｃｍ^３）を測定し、Ｗ／Ｖ（ｇ／ｃｍ^３）を樹脂の密度とした。

［音源側部材及び側壁からなる部材の成型］
（実施例１～５、９、１１、１２）
実施例１～５、９、１１、１２では、予備発泡粒子としての中空筒型形状（Ｏ型断面形状）を有するポリアミド系樹脂ビーズ（膨張率０．９５、平均粒子径２．５ｍｍ）を、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（実施例６～８、１０）
実施例６～８、１０では、予備発泡粒子としての中空筒型形状（Ｏ型断面形状）を有するポリアミド系樹脂ビーズ（平均粒子径２．５ｍｍ）を表１の製造条件に記載の通りに圧縮空気を１時間かけて封入し、その後圧力を所定時間保持することによって加圧処理を施しして膨張率を増加させたのち、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（実施例１３）
実施例１３では、予備発泡粒子としての中空筒型形状（Ｏ型断面形状）を有するポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂ビーズ（膨張率１、平均粒子径２．５ｍｍ）を、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（実施例１４）
実施例１４では、予備発泡粒子としての球形状を有するポリアミド系樹脂ビーズ（膨張率０．９５、平均粒子径２．０ｍｍ）を、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（実施例１５）
実施例１５では、予備発泡粒子としての球形状を有するポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂ビーズ（膨張率１、平均粒子径２．０ｍｍ）を、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（実施例１６～１９）
実施例１６～１９では、旭化成株式会社製「メフ（登録商標）」を型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（実施例２０）
実施例２０では、株式会社イノアックコーポレーション製「カームフレックス（登録商標）Ｆ－１４０」を１０ｍｍ厚に切り出して評価実施した。

（比較例１）
比較例１では、予備発泡粒子としての球形状を有するポリアミド系樹脂ビーズ（平均粒子径２．０ｍｍ）を表１の製造条件に記載の通りに圧縮空気を１時間かけて封入し、その後圧力を所定時間保持することによって加圧処理を施しして膨張率を増加させたのち、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（比較例２、３）
比較例２、３では、予備発泡粒子としての中空筒型形状（Ｏ型断面形状）を有するポリアミド系樹脂ビーズ（膨張率０．９５、平均粒子径２．５ｍｍ）を、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。

（比較例４～６）
比較例１では、予備発泡粒子としての球形状を有するポリアミド系樹脂ビーズ（膨張率１．５、平均粒子径２．０ｍｍ）を表１の製造条件に記載の通りに圧縮空気を１時間かけて封入し、その後圧力を所定時間保持することによって加圧処理を施しして膨張率を増加させたのち、型内に充填し、表１に記載のクラッキング量で、音源側部材及び側壁からなる部材を成型した。成型した部材中の音源側部材に相当する部分に、表１に記載の孔径を有する貫通孔を穿孔した。

成型した各部材について、成形品厚み、密度、曲げ破断歪み、５０％圧縮応力、通気量、通気部長さを測定した。

［共鳴型吸音器の作製］
成型した音源側部材及び側壁からなる部材に、背後壁を貼り合わせて、共鳴型吸音器を作製した。作製した共鳴型吸音器について、垂直入射吸音率を測定し、吸音の周波数特性を評価した。

本発明の発泡体を音源側部材に用いた共鳴型吸音器は、吸音の周波数特性に優れることが示された。

１音源側部材
２背後空気層
３側壁
４背後側部材
１０共鳴型吸音器
２０壁面

Claims

樹脂を含む発泡体であって、
前記発泡体の厚み１０ｍｍの通気度が、０．０１～６０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）であり、
一方の面又は両方の面に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる、
発泡体。
樹脂を含む発泡体であって、
前記発泡体を、反音源側に共鳴空間となる厚みが１０ｍｍの背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側として用いた時の、垂直入射吸音率におけるピークの半値全幅が、４００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下である、
発泡体。
前記発泡体のＪＩＳＫ７２２１－２（２００６）に準拠して測定される曲げ破断歪みが、５％以上である、請求項１又は２に記載の発泡体。
前記発泡体の厚みが２ｍｍ以上２０ｍｍ未満である、請求項１又は２に記載の発泡体。
前記発泡体の厚み１０ｍｍの通気度が、０．０１～６０ｃｃ／（ｃｍ^２・ｓｅｃ）である、請求項２に記載の発泡体。
前記発泡体が熱可塑性樹脂からなる、請求項１又は２に記載の発泡体。
前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂又はポリフェニレンエーテル系樹脂である、請求項１又は２に記載の発泡体。
前記発泡体が次の（Ａ）または（Ｂ）である、請求項１又は２に記載の発泡体。
（Ａ）球形又は異形の予備発泡粒子の成形体
（Ｂ）押出発泡成形体
前記発泡体の表面から裏面に到達している空隙の経路長が、前記発泡体の厚みよりも大きい、請求項１又は２に記載の発泡体。
前記発泡体を、反音源側に共鳴空間となる厚みが１０ｍｍの背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側として用いた時の、前記共鳴型吸音器の垂直入射吸音率におけるピーク周波数が、５００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の発泡体。
反音源側に共鳴空間となる背後空気層を有する共鳴型吸音器の音源側を形成するために用いられる、請求項１に記載の発泡体。
自動車のエンジンフード内側部分、天井パネル部分、エンジンアンダーカバー部分、ラゲッジボード部分に設置される、請求項１又は２に記載の発泡体。
パーテーション、間仕切り、住宅用界壁に設置される、請求項１又は２に記載の発泡体。
吸排気装置用ダクト、吸排気装置用送風器の内側表面に設置される、請求項１又は２に記載の発泡体。
請求項１又は２に記載の発泡体の製造方法であって、
予備発泡粒子を１０％以上のクラッキング量を設けて金型内に充填する工程と、
金型を完全に閉める工程とを含む、
発泡体の製造方法。