JP6585959B2

JP6585959B2 - 吸音材

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Publication number: JP6585959B2
Application number: JP2015158047A
Authority: JP
Inventors: 裕介河本; 英利毎川; 哲弥大塚; 林　直人; 直人林; 裕香関口
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-08-10
Also published as: JP2017037171A

Description

本発明は、吸音材に関する。

吸音材は、家屋、音響施設、鉄道車両、航空機および車両などに幅広く利用されている。車両（特に自動車）において、車内空間の会話明瞭度（ＡＩ値）を向上させるためには、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの騒音対策（すなわち、この範囲の周波数を有する音を吸音すること）が重要とされている。一方で、２０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの音は、電子機器の操作音および／またはアラームなどに多く使用されているので、この範囲の周波数を有する音を防音（吸音）することは好ましくない。しかし、従来の吸音材は、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲の周波数の音を吸音しようとすると、同時にそれ以上の高周波音も吸収してしまい、会話明瞭度の向上と電子機器の操作音等が聞こえることという２つの要求を両立できない。したがって、このような２つの要求を同時に満足し得る吸音材が強く望まれている。

特開２００４−１９１４５１号公報

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、所定の周波数の音に対して非常に優れた吸音特性を有する吸音材を提供することにある。

本発明の吸音材は、エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂を含み、
下記式で定義される共振パラメーターＲＰが２．０（ｇ／ｍ）〜１８．０（ｇ／ｍ）である：
ＲＰ＝［吸音材の厚み（ｍｍ）］×［吸音材の面密度（ｋｇ／ｍ^２）］。
１つの実施形態においては、上記吸音材は、全体の面密度が０．８ｋｇ／ｍ^２〜１．９ｋｇ／ｍ^２である。
１つの実施形態においては、上記エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂は、エチレン・プロピレン・ジエンゴム１００重量部に対して、有機系発泡剤を０．１重量部〜４０重量部、無機系発泡剤を２重量部〜４０重量部、および発泡助剤を２重量部〜４０重量部含む連続気泡発泡体である。
１つの実施形態においては、上記エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂のヤング率は１０００００Ｐａ以下である。
１つの実施形態においては、上記吸音材は、金属層をさらに有する。
１つの実施形態においては、上記金属層は非通気性である。

本発明によれば、特定の材料で構成された発泡樹脂を採用し、かつ、厚みと面密度の積として定義される共振パラメーターを最適化することにより、所定の周波数（代表的には、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の音に対して非常に優れた吸音特性を有する吸音材を実現することができる。

本発明の１つの実施形態による吸音材の概略断面図である。

以下、本発明の代表的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

Ａ．吸音材の全体構成
本発明の吸音材は、エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂を含む。本発明の吸音材は、任意の適切な形状を有する。例えば、本発明の吸音材は、シート状であってもよく、取り付け場所の形状に適合した形状であってもよい。取り付け場所の形状に適合した形状を有する吸音材は、例えば、当該形状を有する型内で発泡成形することにより得られ得る。図１は、本発明の１つの実施形態による吸音材の概略断面図である。本実施形態の吸音材１００は、エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂１０を含む。図示例の実施形態においては、吸音材１００は、金属層２０をさらに有する。金属層２０は、代表的には吸音材１００の吸音側に設けられ得る。金属層２０は、必要に応じて設けられる任意の層であり、省略されてもよい。

本発明の実施形態においては、下記式で定義される共振パラメーターＲＰが２．０（ｇ／ｍ）〜１８．０（ｇ／ｍ）である。
ＲＰ＝［吸音材の厚み（ｍｍ）］×［吸音材の面密度（ｋｇ／ｍ^２）］。
共振パラメーターを上記のような範囲に最適化することにより、所定の周波数（代表的には、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の音を選択的にかつ良好に吸音し得る吸音材を実現することができる。その結果、車両（特に自動車）において、車内空間の会話明瞭度（ＡＩ値）の向上と、電子機器および／またはアラームの操作音の良好な聴取とを両立させることができる。吸音材の設計において面密度と厚みは重要な因子であり、例えばより低い周波数の音を吸音するためには、面密度を高くするまたは厚みを厚くするといった設計が有効であることが知られている。一方、本発明者らの検討によれば、面密度と厚みのいずれか一方を最適化しても周波数に応じた所望の吸音特性が得られないことがわかった。そこで、本発明の実施形態においては、面密度と厚みの積で定義される共振パラメーターを指標とすることにより、所定の材料を用いて、周波数に応じた所望の吸音特性を実現できることがわかった。１つの実施形態においては、共振パラメーターＲＰは、好ましくは２．０（ｇ／ｍ）〜９．０（ｇ／ｍ）である。共振パラメーターＲＰがこのような範囲であれば、１０００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの音を特に良好に吸音することができる。別の実施形態においては、共振パラメーターＲＰは、好ましくは９．０（ｇ／ｍ）〜１８．０（ｇ／ｍ）である。共振パラメーターＲＰがこのような範囲であれば、７００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの音を特に良好に吸音することができる。

吸音材１００は、総厚みが好ましくは１５ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ〜１２ｍｍであり、さらに好ましくは４ｍｍ〜１１ｍｍである。吸音材の総厚みがこのような範囲であれば、上記所望の範囲の共振パラメーターを実現するための面密度の制御が容易となる。

吸音材１００の面密度は、好ましくは０．８ｋｇ／ｍ^２〜１．９ｋｇ／ｍ^２以上であり、より好ましくは１．０ｋｇ／ｍ^２〜１．６ｋｇ／ｍ^２である。吸音材の面密度がこのような範囲であれば、非常に薄い厚みで上記所望の範囲の共振パラメーターを実現することができる。

吸音材１００の密度は、好ましくは８０ｋｇ／ｍ^３〜３５０ｋｇ／ｍ^３であり、より好ましくは１００ｋｇ／ｍ^３〜２００ｋｇ／ｍ^３である。

１つの実施形態においては、吸音材１００は、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲内に吸音ピークを有し、そのピーク吸音率が好ましくは４０％以上であり、より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは８０％以上である。一方で、吸音材１００は、上記範囲以外の周波数の音の吸音率が好ましくはピーク吸音率以下であり、より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは２０％以下である。このように、本発明によれば、所定の周波数（代表的には、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の音を選択的にかつ良好に吸音し得る吸音材を実現することができる。なお、吸音特性は、ＪＩＳＡ１４０５−２に準拠して測定され得る。

Ｂ．エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂
エチレン・プロピレン・ジエンゴム（以下、ＥＰＤＭとも称する）発泡樹脂１０は、音波の振動エネルギーを熱エネルギーに変換することにより、吸音を行う。ＥＰＤＭ発泡樹脂は、代表的には後述するような連続気泡構造を有する連続気泡発泡体であり得る。ＥＰＤＭ発泡樹脂は、後述するような連続気泡構造を有することにより、共振周波数を低波長側にシフトさせることができる。したがって、厚みと面密度を調整して共振パラメーターＲＰを最適化することにより、所定の周波数（代表的には、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の音に対して非常に優れた吸音特性を実現することができる。以下、ＥＰＤＭ発泡樹脂をＥＰＤＭ連続気泡発泡体とも称する場合がある。

本明細書において「連続気泡発泡体」とは、発泡体に形成される気泡の少なくとも一部が連続する構造を有する発泡体を意味する。連続気泡発泡体は、連続気泡構造を有していてもよく、半連続半独立気泡構造を有していてもよい。連続気泡構造は、連続気泡率が１００％である構造をいう。半連続半独立気泡構造は、連続気泡率の下限０％を超えて、好ましくは１０％以上であり、上限が１００％未満であり、好ましくは９８％未満である構造をいう。さらに、連続気泡発泡体の平均セル径は、好ましくは５０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上であり、さらに好ましくは２００μｍ以上である。一方、平均セル径は、好ましくは１２００μｍ以下であり、より好ましくは１０００μｍ以下であり、さらに好ましくは８００μｍ以下である。なお、平均セル径は、例えば顕微鏡の拡大画像から画像解析を行うことにより求めることができる。

ＥＰＤＭ発泡樹脂の厚みは、好ましくは１５ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ〜１２ｍｍであり、さらに好ましくは４ｍｍ〜１１ｍｍである。吸音材料として上記のような連続気泡発泡体を採用することにより、このような薄い厚みでありながら所定の周波数（代表的には、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の音に対して非常に優れた吸音特性を実現することができる。

ＥＰＤＭ発泡樹脂のヤング率は、好ましくは１０００００Ｐａ以下であり、より好ましくは５００００Ｐａ以下であり、さらに好ましくは３００００Ｐａ以下である。なお、ＥＰＤＭ発泡樹脂のヤング率の下限は、例えば５０００Ｐａである。ＥＰＤＭ発泡樹脂のヤング率がこのような範囲であれば、音のエネルギーを吸音材の変形エネルギーに良好に変換して吸音できるという利点がある。なお、ヤング率は、例えば、動的粘弾性測定装置（例えば、ＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製「ＲＳＡ−Ｇ２」を使用して、ひずみ1％、周波数１Ｈｚ、常温、圧縮モードで測定され得る。

ＥＰＤＭ発泡樹脂の面密度は、好ましくは０．３ｋｇ／ｍ^２〜１．５ｋｇ／ｍ^２である。ＥＰＤＭ連続気泡発泡体の面密度がこのような範囲であれば、必要に応じて金属層の面密度を調整することにより、吸音材全体の面密度を所望の範囲とすることができる。その結果、薄型で、かつ、所定の周波数（代表的には、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の音に対して優れた吸音特性を有する吸音材が得られ得る。

ＥＰＤＭ発泡樹脂の密度は、好ましくは５０ｋｇ／ｍ^３〜１３０ｋｇ／ｍ^３である。ＥＰＤＭ発泡樹脂の密度がこのような範囲であれば、音のエネルギーを吸音材の変形エネルギーに良好に変換し、かつ、その共振周波数を７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲に調整できるという利点がある。

ＥＰＤＭ発泡樹脂（ＥＰＤＭ連続気泡発泡体）を構成する材料としては、所望の薄型化が実現され、かつ、所望の吸音特性が得られる限りにおいて、任意の適切な材料を用いることができる。ＥＰＤＭ連続気泡発泡体は、代表的には、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、有機系発泡剤０．１重量部〜４０重量部、無機系発泡剤２重量部〜４０重量部、発泡助剤２重量部〜４０重量部を含有する。

ＥＰＤＭは、エチレン、プロピレンおよびジエン類の共重合によって得られるゴムであり、エチレン−プロピレン共重合体に、さらにジエン類を共重合させて不飽和結合を導入することにより、加硫剤による加硫を可能としている。ジエン類としては、任意の適切なジエン類を用いることができる。具体例としては、５−エチリデン−２−ノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエンが挙げられる。

有機系発泡剤としては、任意の適切な有機系発泡剤を用いることができる。有機系発泡剤としては、例えば、アゾ系化合物、Ｎ−ニトロソ系化合物、ヒドラジド系化合物、セミカルバジド系化合物、フッ化アルカン、トリアゾール系化合物が挙げられる。アゾ系化合物の具体例としては、アゾジカルボン酸アミド（ＡＤＣＡ）、バリウムアゾジカルボキシレート、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼンが挙げられる。Ｎ−ニトロソ系化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＴＰ）、Ｎ，Ｎ ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ ’−ジニトロソテレフタルアミド、トリニトロソトリメチルトリアミンが挙げられる。ヒドラジド系化合物の具体例としては、４，４ ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、２，４−トルエンジスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）エーテル、ベンゼン−１，３−ジスルホニルヒドラジド、アリルビス（スルホニルヒドラジド）が挙げられる。セミカルバジド系化合物の具体例としては、ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４ ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）が挙げられる。フッ化アルカンの具体例としては、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンが挙げられる。トリアゾール系化合物の具体例としては、５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールが挙げられる。好ましくは、アゾ系化合物またはＮ−ニトロソ系化合物が用いられ、さらに好ましくは、アゾジカルボン酸アミド（ＡＤＣＡ）またはＮ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＴＰ）が用いられる。なお、有機系発泡剤としては、加熱膨張性の物質がマイクロカプセル内に封入された熱膨張性微粒子を用いてもよい。そのような熱膨張性微粒子としては、例えば、マイクロスフェア（商品名、松本油脂社製）などの市販品を用いてもよい。有機系発泡剤は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

有機系発泡剤の配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、上記のとおり好ましくは０．１重量部〜４０重量部であり、より好ましくは５重量部〜３０重量部である。有機系発泡剤がアゾ系化合物である場合には、その配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは５重量部〜４０重量部であり、より好ましくは１０重量部〜３０重量部である。有機系発泡剤がＮ−ニトロソ系化合物である場合には、その配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜４０重量部であり、より好ましくは５重量部〜３０重量部である。

無機系発泡剤としては、任意の適切な無機系発泡剤を用いることができる。無機系発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウムなどの炭酸水素塩、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなどの炭酸塩、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸アンモニウムなどの亜硝酸塩、水素化ホウ素ナトリウムなどの水素化ホウ素塩、アジド類が挙げられる。好ましくは、炭酸水素塩が用いられ、さらに好ましくは、炭酸水素ナトリウムが用いられる。無機系発泡剤は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

無機系発泡剤の配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、上記のとおり好ましくは２重量部〜４０重量部であり、より好ましくは２重量部〜２０重量部である。

有機系発泡剤および無機系発泡剤の組合せとしては、任意の適切な組合せが採用され得る。好ましくは、有機系発泡剤としてアゾジカルボン酸アミド（ＡＤＣＡ）またはＮ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＴＰ）と、無機系発泡剤として炭酸水素ナトリウムとの組合せが挙げられる。

有機系発泡剤および無機系発泡剤の配合割合（有機系発泡剤／無機系発泡剤）は、重量比で、好ましくは２０／１〜０．１／１であり、より好ましくは９／１〜１／１であり、さらに好ましくは６／１〜１／１である。有機系発泡剤が上記の配合割合を上回ると、得られる発泡体が独立気泡となる場合がある。有機系発泡剤が上記の配合割合を下回ると、ガス抜けにより発泡体を得ることができない場合がある。

発泡助剤としては、任意の適切な発泡助剤を用いることができる。発泡助剤としては、例えば、尿素系化合物、サリチル酸系化合物、安息香酸系化合物が挙げられる。発泡助剤は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。好ましくは、尿素系化合物が用いられる。有機系発泡剤の分解温度（発泡温度）を効率的に低下させることができ、後述する２段発泡することができ、かつ、低コストであるからである。

発泡助剤の配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、上記のとおり好ましくは２重量部〜４０重量部であり、好ましくは５重量部〜１０重量部である。発泡助剤をこのような範囲で配合することにより、発泡時において、有機系発泡剤の分解温度（発泡温度）を低下させることができる。その結果、発泡時に、まず有機系発泡剤が発泡し（１次発泡）、次いで無機系発泡剤が発泡する（２次発泡）という２段発泡を実現することができ、連続気泡発泡体を実現することができる。

ＥＰＤＭ連続気泡発泡体は、上記のＥＰＤＭ、有機系発泡剤、無機系発泡剤および発泡助剤とともに、充填剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤を配合して、加硫および発泡（加硫発泡）することによって得ることができる。

充填剤としては、任意の適切な充填剤を用いることができる。充填剤としては、例えば、無機系充填剤、有機系充填剤が挙げられる。無機系充填剤の具体例としては、炭酸カルシウム（例えば、重質炭酸カルシウム）、炭酸マグネシウム、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、ケイ酸およびその塩類、クレー、タルク、雲母粉、ベントナイト、シリカ、アルミナ、アルミニウムシリケート、アセチレンブラック、アルミニウム粉が挙げられる。有機充填剤の具体例としては、コルクが挙げられる。充填剤は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。好ましくは、炭酸カルシウムが用いられる。充填剤の配合割合は、ＥＰＤＭ連続気泡発泡体１００重量部に対して、好ましくは３００重量部以下であり、より好ましくは２００重量部以下である。

軟化剤としては、任意の適切な軟化剤を用いることができる。軟化剤としては、例えば、乾性油類または動植物油類（例えば、アマニ油）、石油系オイル類（例えば、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル）、アスファルト類、低分子量ポリマー類、有機酸エステル類（例えば、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）のようなフタル酸エステル、リン酸エステル、高級脂肪酸エステル、アルキルスルホン酸エステル）、増粘付与剤などが用いられる。軟化剤は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。好ましくは、石油系オイル類またはアスファルト類が用いられる。これらを用いることにより、得られるＥＰＤＭ連続気泡発泡体に、優れた耐熱性および耐候性を付与することができる。

軟化剤の配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは２０重量部〜３００重量部であり、好ましくは５０重量部〜２００重量部である。軟化剤をこのような配合割合で用いることにより、加工性の向上を図ることができ、柔軟なＥＰＤＭ連続気泡発泡体を得ることができる。

加硫剤としては、任意の適切な加硫剤を用いることができる。加硫剤としては、例えば、硫黄、硫黄化合物類（例えば、４，４’−ジチオジモルホリン）、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、有機過酸化物類（例えば、クメンペルオキシド）、ポリアミン類、オキシム類（例えば、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム）、ニトロソ化合物類（例えば、ｐ− ジニトロソベンジン）、樹脂類（例えば、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物）、アンモニウム塩類（例えば、安息香酸アンモニウム）が挙げられる。加硫剤は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。好ましくは、硫黄が用いられる。加硫性に優れるので、優れた耐久性を有するＥＰＤＭ連続気泡発泡体が得られるからである。

加硫剤の配合割合は、その種類（したがって、加硫効率）に応じて適切に設定され得る。例えば硫黄を用いる場合には、その配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜１０重量部であり、より好ましくは０．５重量部〜３重量部である。

加硫促進剤としては、例えば、チアゾール類（例えば、２―メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド）、ジチオカルバミン酸類（例えば、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）、グアニジン類（例えば、ジフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン）、スルフェンアミド類（例えば、ベンゾチアジル−２−ジエチルスルフェンアミド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、チウラム類（例えば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド）、キサントゲン酸類（例えば、イソプロピルキサントゲン酸ナトリウム、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛）、アルデヒドアンモニア類（例えば、アセトアルデヒドアンモニア、ヘキサメンチレンテトラミン）、アルデヒドアミン類（例えば、ｎ−ブチルアルデヒドアニリン、ブチルアルデヒドモノブチルアミン）、チオウレア類（例えば、ジエチルチオウレア、トリメチルチオウレア）が挙げられる。加硫促進剤は、単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。加硫速度などの観点から、好ましくはジチオカルバミン酸類が用いられる。加硫促進剤の配合割合は、耐ブルーム性、加硫速度などの観点から、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜１０重量部であり、より好ましくは１重量部〜５重量部である。

なお、加硫促進剤とは反対に、必要に応じて加硫遅延剤を用いてもよい。加硫遅延剤としては、有機酸（例えば、無水フタル酸、安息香酸、サリチル酸）またはアミン類（例えば、Ｎ−ニトロソ−ジフェニルアミン、Ｎ−ニトロソ−フェニル−β−ナフチルアミン）が挙げられる。加硫遅延剤を用いることにより、成形加工性を調節することができる。

ＥＰＤＭ連続気泡発泡体には、目的に応じて任意の適切な添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、補強材、加硫助剤、滑剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、防カビ剤、難燃剤が挙げられる。

補強材としては、任意の適切な補強材を用いることができる。補強材としては、例えば、カーボンブラックが挙げられる。補強材の配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜８０重量部であり、好ましくは０．５〜５０重量部である。

加硫助剤としては、任意の適切な加硫助剤を用いることができる。加硫助剤としては、例えば、酸化亜鉛が挙げられる。加硫助剤の配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜２０重量部であり、好ましくは２重量部〜１０重量部である。

滑剤としては、任意の適切な滑剤を用いることができる。滑剤としては、例えば、ステアリン酸またはそのエステル類が挙げられる。滑剤の配合割合は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部〜５重量部であり、好ましくは１重量部〜３重量部である。

ＥＰＤＭ連続気泡発泡体の製造方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。一例について説明する。まず、ＥＰＤＭ、充填剤、軟化剤および目的に応じた添加剤を適宜選択して配合し、これをニーダ、ミキサーあるいはミキシングロールなどを用いて混練することによって混和物を調製する。混練は、加熱下で行ってもよい。次いで、混和物に、さらに、加硫剤、有機系発泡剤、無機系発泡剤、加硫促進剤および発泡助剤を適宜選択して配合し、これをさらに混練した後に加熱することにより加硫発泡する。より具体的には、加硫発泡は、混和物をカレンダー成形や押出成形などによってシート状などに成形して加硫発泡してもよく、あるいは、射出成形やプレス成形などによって、例えば凹凸などの複雑な形状に成形して、加硫発泡してもよい。加硫発泡における加熱温度は、配合される加硫剤の加硫開始温度、配合される発泡剤の発泡温度などに応じて適切に設定され得る。加硫温度は、例えば４５０℃ 以下であり、好ましくは１００℃〜３５０℃ であり、より好ましくは１２０℃〜２５０℃ である。

上記のような加硫発泡により、混和物が軟化する一方で有機系発泡剤および無機系発泡剤が膨張し、発泡構造を形成しつつ加硫が進行して、所望のＥＰＤＭ連続気泡発泡体が形成される。さらに、上記のような加硫温度に設定することにより、加硫発泡において、まず有機系発泡剤が発泡し（１次発泡）、次いで１次発泡より高い温度で無機系発泡剤が発泡して（２次発泡）、２段発泡する。

なお、加硫発泡においては、加硫と発泡とを、それぞれ異なる温度条件において順次行なってもよく、発泡倍率の調節などを目的として、加圧下で加硫発泡を行なってもよい。

加硫発泡においては、得られるＥＰＤＭ連続気泡発泡体の発泡倍率（発泡前後の密度比）は、好ましくは１０倍〜３０倍、より好ましくは１０倍〜２０倍に設定され得る。発泡倍率をこのような範囲に設定することにより、良好な低音吸収特性を実現し得る連続気泡構造を得ることができる。なお、発泡倍率は、有機系発泡剤および無機系発泡剤の配合割合、加硫発泡時間および温度などを調整することにより制御することができる。

上記のような方法によれば、ロールまたは針などを用いて強制的に連続気泡を形成することなく、発泡時に連続気泡化を実現することができる。その結果、簡易かつ低コストでＥＰＤＭ連続気泡発泡体を得ることができる。

Ｃ．金属層
金属層２０の面密度は、好ましくは２ｋｇ／ｍ^２以下であり、好ましくは０．４ｋｇ／ｍ^２〜１．４ｋｇ／ｍ^２である。面密度がこのような範囲であれば、上記のようなＥＰＤＭ連続気泡発泡体を用いた場合であっても吸音材全体の面密度を所望の範囲とすることができる。その結果、薄型で、かつ、所定の周波数（代表的には、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の音に対して優れた吸音特性を有する吸音材が得られ得る。

金属層２０の密度は、好ましくは５００ｋｇ／ｍ^３〜１００００ｋｇ／ｍ^３である。金属層の密度がこのような範囲であれば、より薄くかつ安価な金属層を用いて吸音材全体の面密度を所望の範囲とすることができるという利点がある。

金属層２０の厚みは、好ましくは１０μｍ〜１０００μｍであり、より好ましくは５０μｍ〜５００μｍである。金属層の厚みがこのような範囲であれば、吸音材全体として所望の密度および面密度を実現することができる。

金属層層は、代表的には非通気性である。金属層が非通気性であることにより、音のエネルギーを吸音材の変形エネルギーに良好に変換して吸音できるという利点がある。なお、通気性は、ＪＩＳＰ８１１７（ガーレー試験法）により測定され得る。

金属層を構成する材料の具体例としては、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、銅が挙げられる。金属は、代表的には金属箔として用いられ得る。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、実施例における測定および評価方法は下記のとおりである。

（１）厚み
厚みゲージを用いて測定した。
（２）面密度
実施例および比較例で得られた吸音材、ならびに、実施例および比較例に用いたＥＰＤＭ連続気泡発泡体および金属層について、これらをφ１００ｍｍの打抜き刃でφ１００ｍｍの円柱に打抜いたサンプルの重量を電子天秤で測定し、面積０．００７８５（ｍ^２）で割ることにより求めた。なお、０．００７８５（ｍ^２）はφ１００ｍｍの円の面積である。
（３）吸音率
ブリュエル・ケアー製の音響管を使用し、ＪＩＳＡ１４０５−２に準拠して測定した。具体的には、実施例および比較例で得られた吸音材を、打ち抜き刃を用いてφ１００ｍｍのサンプルを作製し、周波数５０Ｈｚ〜６４００Ｈｚの範囲の吸音率を測定した。測定範囲内において吸音率が最大となる周波数および吸音率をそれぞれ「ピーク周波数」および「ピーク吸音率」とした。
（４）中周波数の吸音特性
上記（３）で測定した吸音率を基に、以下の基準で評価した。
良好：７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲に０．４以上のピーク吸音率が存在する
不良：７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲に０．４以上のピーク吸音率が存在しない

（実施例１〜９および比較例１〜４）
表１に示す構成のＥＰＤＭ発泡樹脂および金属層を両面テープで貼り合わせ、それぞれの吸音材を作製した。得られた吸音材を上記の評価に供した。ただし、比較例２はシミュレーションにより吸音率を求めた。結果を表１に示す。
なお、表１において、例えば「吸音率０．８」という記載は吸音率が８０％であることを示す。「ＳＵＳ」はステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ、密度８０００ｋｇ／ｍ^３）を示す。「Ａｌ」はアルミニウム（Ａ１０５０Ｐ、密度２７００ｋｇ／ｍ^３）を示す。
「ＥＨ２２００」は日東電工社製「エプトシーラーＥＨ２２００」（密度１１０ｋｇ／ｍ^３）を示し、「ＥＣ−２００」は日東電工社製「エプトシーラーＥＣ−２００」（密度８５ｋｇ／ｍ^３）を示す。これらはいずれも、ＥＰＤＭ発泡樹脂である。

（評価）
表１から明らかなように、共振パラメーターを所定の範囲に設定することにより、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲に大きなピーク吸音率を実現することができる。すなわち、本願発明の実施例の吸音材は、７００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数を有する音に対して優れた吸音特性を有することがわかる。

本発明の吸音材は、自動車、鉄道、航空機、家電、モバイル機器に好適に用いられ得、自動車に特に好適に用いられ得る。

１０ＥＰＤＭ発泡樹脂
２０金属層
１００吸音材

Claims

厚みが３ｍｍ〜１２ｍｍのエチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂を含み、
下記式で定義される共振パラメーターＲＰが２．０（ｇ／ｍ）〜１８．０（ｇ／ｍ）であり、
総厚みが３ｍｍ〜１２ｍｍである、吸音材：
ＲＰ＝［吸音材の厚み（ｍｍ）］×［吸音材の面密度（ｋｇ／ｍ^２）］。
全体の面密度が０．８ｋｇ／ｍ^２〜１．９ｋｇ／ｍ^２である、請求項１に記載の吸音材。
前記エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂が、エチレン・プロピレン・ジエンゴム１００重量部に対して、有機系発泡剤を０．１重量部〜４０重量部、無機系発泡剤を２重量部〜４０重量部、および発泡助剤を２重量部〜４０重量部含む連続気泡発泡体である、請求項１または２に記載の吸音材。
前記エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡樹脂のヤング率が１０００００Ｐａ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の吸音材。
金属層をさらに有する、請求項１から４のいずれかに記載の吸音材。
前記金属層が非通気性である、請求項５に記載の吸音材。