KR101563560B1 - 흡음 재료, 복층 흡음 재료, 복층 흡음 재료 성형물, 흡음성 내장 재료 및 흡음성 바닥 깔개 재료 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 경량이며 또한 흡음 특성이 우수한 흡음 재료를 제공하는 것에 있다. 표면에 개공되는 세공을 다수 갖는 다공질 섬유를 적어도 50질량% 이상 포함하는 섬유로 이루어지는 섬유 시트로서, 통기 저항이 0.05∼3.0㎪·s/m인 흡음 재료를 제공한다. 표면에 개공되는 세공을 다수 갖는 다공질 섬유는 섬유 자체에 통기성 및 흡음성이 있고, 이러한 통기성, 흡음성을 갖는 다공질 섬유로 이루어지는 시트는 섬유 상호간에 형성되는 공간에 의해서도 흡음성이 발휘되므로 흡음 효과가 매우 큰 흡음 재료가 된다.

Description

흡음 재료, 복층 흡음 재료, 복층 흡음 재료 성형물, 흡음성 내장 재료 및 흡음성 바닥 깔개 재료{SOUND ABSORBING MATERIAL, MULTILAYER SOUND ABSORBING MATERIAL, MOLDED PRODUCT OF MULTILAYER SOUND ABSORBING MATERIAL, SOUND ABSORBING INTERIOR MATERIAL, AND SOUND ABSORBING FLOOR COVERING MATERIAL}

본 발명은 예를 들면 자동차의 바닥재, 가옥의 벽재 등의 흡음 재료, 및 복층 흡음 재료에 관한 것이다.

최근, 석유 자원이나 온난화 등의 문제에 의해 특히 자동차 산업에 있어서 연비의 향상이 급무의 과제로 되고 있다. 또한, 한편으로는 성능 향상을 위해 자동차 차내 및 차외에 대한 방음 대책이 필요로 되어 각종 흡음재가 제안되어 있다. 또한, 상기 흡음재는 표피재에 흡음성이 있는 기재를 적층하고, 상기 적층물을 적당히 성형해서 사용되는 경우가 많다.

상기 흡음재에 사용되는 일반적인 재료로서는 부직포 등의 섬유 시트, 또는 글라스 울(glass wool), 발포 우레탄 등이라는 다공질 재료가 사용되고 있다. 또한, 최종 제품의 각 주파수에 있어서의 흡음, 차음 성능을 최대로 하기 위해서 상기 흡음재의 통기 저항을 약 0.6으로부터 20.0㎪·s/m 정도로 조정하는 경우도 알려져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 단층 펠트로 이루어지는 흡음 펠트가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 수지 바인더 부착 섬유 웨브로 이루어지는 자동차용 내장재가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는 섬유 집합체로 이루어지는 흡음층과 발포재로 이루어지는 표피층의 적층체로 구성되는 자동차용 인슐레이터가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 2005-195989호 공보 일본 특허 공개 2004-325973호 공보 일본 특허 공개 2003-081028호 공보

그러나, 종래 발명은 이하의 문제점이 있었다. 예를 들면, 자동차 또는 건축 벽재용 흡음 재료는 상기한 바와 같이 섬유 시트나 플라스틱 발포체 등의 다공질 재료로 이루어지지만, 흡음 성능을 확보하기 위해서는 두께를 증대시킬 필요가 있다. 그 때문에, 상기 흡음 재료의 중량은 상당히 큰 것이 된다. 이것은 중량 증가에 의한 작업성의 악화를 초래하여, 특히 자동차용의 경우, 연비 절약화, 경량화를 꾀하는 데에 있어서 불리하게 된다. 구체적으로, 상기 특허문헌 1의 발명은 펠트의 편측 표층과 반대측 표층의 공기 흐름 저항값을 바인더 수지의 도포량의 차에 따라 연속적으로 변화시킨 것이지만, 중량이 1500g/㎡로 커져 버린다. 또한, 상기 특허문헌 2의 발명도 내장재로서 1750g/㎡의 중량으로 되어 버린다. 또한, 상기 특허문헌 3의 발명은 경량화는 되어 있지만, 발포층이 표면이 되므로 표면 강도가 약하다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술에 존재하는 문제점에 착안해서 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는 적당한 흡음 성능을 유지하면서 경량화를 꾀할 수 있음과 아울러 각종 용도에 이용할 수 있도록 성형성이 좋은 흡음 재료, 및 상기 흡음 재료를 사용한 복층 흡음 재료를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 표면에 개공되는 세공(細孔)을 다수 갖는 다공질 섬유를 50질량% 이상 포함하는 섬유로 이루어지는 섬유 시트로서, 통기 저항이 0.05∼3.0㎪·s/m인 흡음 재료를 제공하는 것이다.

바람직한 다공질 섬유로서는 고해도(叩解度)가 JIS P 8121-1995의 4. 카나디안 스탠다드 프리네스(Canadian Standard Freeness)에 규정되는 캐나다 표준형 여수도로 350∼650㎖(CSF) 및/또는 JIS P 8121-1995의 5. 숍퍼 여수도 시험 방법에 규정되는 숍퍼 여수도로 15°SR∼30°SR의 다공질 펄프 섬유가 있다.

상기 다공질 섬유는, 예를 들면 아크릴로니트릴계 중합체를 습식 방사해서 얻어지는 연신후 미건조 섬유를 120∼150℃의 온도에서 습열 처리함으로써 얻어지는 다공질 아크릴로니트릴계 섬유이다.

상기 섬유 시트에는 크레이프율 10∼50%의 크레이프 가공 및/또는 돌기 높이 0.02∼2.00㎜이며 또한 돌기수가 20∼200개/㎠인 엠보싱 가공을 실시함으로써 표면에 다수의 요철을 형성함으로써 신축성이 부여되어 있는 것이 바람직하고, 또한 상기 섬유 시트에는 합성 수지 및/또는 합성 수지 전구체가 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되어 있음으로써 통기 저항이 조절되어 있어도 좋다.

또한, 상기 섬유 시트에는 상기 섬유 시트가 피착되는 하지의 색을 은폐하는 색으로 착색이 실시되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명은 상기 흡음 재료인 섬유 시트를 다공질 시트의 편면 또는 양면에 적층한 복층 흡음 재료, 및 상기 흡음 재료인 섬유 시트 양면에 다공질 시트를 적층한 복층 흡음 재료를 제공하는 것이다.

이 경우, 상기 섬유 시트와 상기 다공질 시트가 통기성 접착제층에 의해 접착됨으로써 복층 흡음 재료로 되고, 상기 복층 흡음 재료의 통기 저항이 0.08∼6.0㎪·s/m인 것이 바람직하다.

또한, 상기 다공질 시트에는 합성 수지 및/또는 합성 수지 전구체가 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명은 상기 복층 흡음 재료를 소정 형상으로 성형한 복층 흡음 재료 성형물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 복층 흡음 재료 또는 복층 흡음 재료 성형물을 표피재로 하고, 상기 표피재를 다공질 기재 시트 표면에 겹쳐서 통기성 접착제층에 의해 접착한 적층 재료로서, 통기 저항을 0.08∼6.0㎪·s/m로 설정한 적층 재료로 이루어지는 흡음성 내장 재료, 및 상기 복층 흡음 재료 또는 복층 흡음 재료 성형물을 카펫의 이면에 배치한 흡음성 바닥 깔개 재료를 제공하는 것이다.

(발명의 효과)

〔작용〕

표면에 개공되는 세공을 다수 갖는 다공질 섬유는 상기 다공질 섬유 자체에 통기성 및 흡음성이 있고, 이러한 통기성, 흡음성을 갖는 다공질 섬유를 50질량% 이상 포함하는 섬유로 이루어지는 시트는 섬유 상호간에 형성되는 공간에 의해서도 통기성이 부여되고 또한 흡음성이 발휘되므로 흡음 효과가 매우 큰 흡음 재료가 된다.

상기 표면에 개공되는 세공을 다수 갖는 다공질 섬유로서 바람직한 것으로 적당하게 고해된 펄프 섬유가 있다.

상기 섬유 시트의 통기 저항을 0.05∼3.0㎪·s/m의 범위로 한다. 상기 섬유 시트의 통기 저항이 0.05㎪·s/m를 하회하면 섬유 시트의 밀도가 지나치게 낮아져 섬유 시트의 강도나 강성이 저하된다. 또한, 상기 통기 저항이 3.0㎪·s/m를 상회하면 섬유 시트의 밀도가 높아져 흡음 특성이 불충분해지고, 성형성도 나빠진다.

펄프 섬유를 기계적으로 두들겨 마쇄하는 것을 고해라고 한다. 펄프 섬유를 고해하면 고해 과정에서 섬유는 가지형상으로 분기되어서 피브릴화되거나, 또는 동심원상으로 풀어져서 섬유는 다공질로 되고, 이러한 상태로 고해된 다공질 펄프 섬유를 사용해서 섬유 시트인 종이를 초지(抄紙)한 경우, 얻어지는 종이의 다공질 펄프 섬유간의 공극을 크게 할 수 있어 저밀도이며 흡음 특성이 우수한 섬유 시트(종이)가 얻어진다. 그러나 상기 펄프 섬유의 고해도가 JIS P 8121-1995의 4. 카나디안 스탠다드 프리네스에 규정되는 캐나다 표준형 여수도로 350㎖(CSF)를 하회하거나, 또는 JIS P 8121-1995의 5. 숍퍼 여수도 시험 방법에 규정되는 숍퍼 여수도로 30°SR을 초과하면 다공질 펄프 섬유의 피브릴화가 진행되어서 세분화되어 버리고, 미세 섬유가 증가해서 섬유 시트인 종이의 밀도가 높아져 흡음 특성이 저하된다. 한편 상기 펄프 섬유의 고해도가 650㎖(CSF)를 초과하거나 또는 15°SR을 하회하면 섬유의 피브릴화나 동심원상의 풀어짐이 불충분하게 되고, 펄프 섬유의 다공질화가 불충분하게 되어 공극률이 저하되어 흡음 특성이 나빠진다.

상기 섬유 시트에 크레이프율 10∼50%의 크레이프 가공 및/또는 돌기 높이 0.02∼2.00㎜이며 또한 돌기수가 20∼200개/㎠인 엠보싱 가공을 실시하여 표면에 무수한 요철을 형성하면 상기 섬유 시트의 신축성이 향상되고, 딥드로잉 성형에도 대응이 가능해지고, 또한 음파가 미치게 된 경우에 상기 섬유 시트는 그것에 공명해서 진동하고, 그 결과 음파는 쇠퇴되므로 흡음 특성이 향상된다.

상기 섬유 시트에 합성 수지 및/또는 합성 수지 전구체(이후 「합성 수지 등」이라고도 기재함)가 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되어 있으면 상기 섬유 시트의 강성이 향상되고, 또 통기 저항을 0.05∼3.0㎪·s/m의 범위로 임의로 조절할 수 있다. 또한, 도포는 상기 섬유 시트에 합성 수지 등을 스프레이, 브러시, 롤러 등을 사용해서 도포함으로써 행해지고, 함침은 상기 섬유 시트를 액상으로 한 합성 수지 등 또는 이들의 용액에 침지시키거나, 상기 섬유 시트에 합성 수지 등을 스며들게 하거나 함으로써 행해지고, 또한 혼합은 펄프 슬러리에 합성 수지 등을 혼입시킴으로써 행해진다.

상기 섬유 시트에 상기 섬유 시트가 피착되는 하지의 색을 은폐하는 색으로 착색이 실시되어 있으면 상기 섬유 시트인 흡음 재료의 하지의 색이 상기 섬유 시트를 투과해서 보여 버린다는 문제를 방지할 수 있다.

상기 섬유 시트를 다공질 시트의 편면 또는 양면에 적층하거나, 또는 상기 섬유 시트의 양면에 다공질 시트를 적층해서 복층 흡음 재료로 한 경우, 상기 다공질 시트의 두께를 축소하거나, 다공질 시트의 단위 면적당 중량을 감소시켜 경량화하고, 동시에 재료비의 저감을 꾀해도 우수한 흡음 특성이 얻어지지만, 상기 섬유 시트와 상기 다공질 시트를 통기성 접착제층에 의해 접착하면 통기성이 접착제층에 의해 저해되지 않고, 상기 다공질 시트의 단위 면적당 중량을 30∼600g/㎡로 해서 두께를 감소시켜도 통기 저항이 0.08∼6.0㎪·s/m인 바람직한 흡음 특성을 갖는 복층 흡음 재료가 얻어진다.

상기 다공질 시트에 합성 수지 및/또는 합성 수지 전구체를 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합하면 복층 흡음 재료에 강성, 성형성, 성형 형상 안정성이 부여되고, 또한 통기 저항을 0.08∼6.0㎪·s/m의 범위로 임의로 조절하는 것을 용이하게 할 수 있다.

상기 복층 흡음 재료는 소정 형상으로 성형되어도 좋고, 그리고 상기 복층 흡음 재료 또는 상기 복층 흡음 재료 성형물은 예를 들면 표피재로서 다공질 기재 시트 표면에 적층하고, 적층된 상태로 통기 저항을 0.08∼6.0㎪·s/m의 범위로 설정하면 우수한 흡음 성능을 갖는 자동차 등의 흡음성 내장재가 제공되고, 또한 상기 복층 흡음 재료 또는 상기 복층 흡음 재료 성형물은, 예를 들면 카펫의 이면에 배치되면 우수한 흡음 성능을 갖는 자동차 등의 흡음성 바닥 깔개 재료가 제공된다.

〔효과〕

본 발명에 있어서는 두께가 작고, 경량이며, 흡음 특성이 우수하고, 또한 저렴한 흡음 재료 및 복층 흡음 재료가 제공되며, 상기 흡음 재료 및 복층 흡음 재료를 사용하면 우수한 흡음 성능을 갖고 또한 경량인 자동차의 흡음성 내장 재료나 흡음성 바닥 깔개 재료 등이 제공된다.

도 1은 돌기 높이(h)를 설명하는 설명도이다.
도 2는 통기 저항(R)의 측정 방법을 설명하는 설명도이다.
도 3은 흡음성 내장 재료(5)의 단면도이다.
도 4는 흡음 재료 No.1, No.2, No.3의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 5는 흡음 재료 No.4, No.5, No.6, No.9의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 6은 흡음 재료 No.7, No.8, No.10, No.11, No.12의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 7은 비교 흡음 재료 A, B, C의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 8은 복층 흡음 재료 No.13, No.14, No.15, No.16의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 9는 복층 흡음 재료 No.17, No.18, No.19, No.20의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 10은 복층 흡음 재료 No.21, No.22, No.23, No.24의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 11은 시료 No.25, No.27, No.29, No.31, No.33의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 12는 시료 No.26, No.28, No.30, No.32, No.34의 주파수에 대한 흡음률을 나타내는 그래프이다.
도 13은 실시예 9에 있어서의 흡음성 바닥 깔개 재료(61A,61B,61C,61D)의 단면도이다.
(부호의 설명)
1, 11:흡음 재료 2, 21, 22:다공질 시트
3, 31, 32, 33:복층 흡음 재료 5:흡음성 내장 재료
61A, 61B, 61C, 61D:자동차용 바닥 깔개재(흡음성 바닥 깔개 재료)
7:카펫 8:폴리에틸렌 라이너층

(다공질 섬유)

본 발명에 사용되는 다공질 섬유란 섬유 자체가 그 표면에서 개공되는 세공을 다수 갖는 것을 말한다. 이러한 다공질 섬유로서는 적당하게 고해된 펄프 섬유, 아크릴로니트릴계 중합체를 습식 방사해서 얻어진 연신후 미건조 섬유를 120∼150℃의 온도에서 습열 처리함으로써 얻어지는 다공질 아크릴로니트릴계 섬유(일본 특허 공개 평5-311508호), 폴리머 제조 단계에서 수용성 미립자 또는 알칼리 가용성 미립자를 폴리머 중에 분산시켜 얻은 폴리에스테르로부터 방사한 섬유를 수처리 또는 알칼리 처리에 의해 상기 섬유에 분산되어 있는 수용성 미립자 또는 알칼리 가용성 미립자를 용출시키는 방법에 의해 얻어지는 다공질 폴리에스테르 섬유가 예시된다. 상기 다공질 섬유로서는 튜브상의 중공 섬유이며, 세공이 상기 섬유의 표면으로부터 중공부까지 관통한 연속 미세 구멍을 갖는 것이어도 좋다.

본 발명의 흡음 재료의 재료로서 바람직한 다공질 섬유로서는 상기 적당하게 고해된 펄프 섬유가 있다.

상기 다공질 펄프 섬유는 비목재계 식물 섬유 및/또는 목재계 식물 섬유로 이루어지고, 통상 침엽수나 활엽수의 칩을 원료로 하고, 고해도가 JIS P 8121-1995의 4. 카나디안 스탠다드 프리네스에 규정되는 캐나다 표준형 여수도로 350∼650㎖(CSF) 및/또는 JIS P 8121-1995의 5. 숍퍼 여수도 시험 방법에 규정되는 숍퍼 여수도로 15°SR∼30°SR의 범위의 다공질 펄프 섬유이다.

상기 고해는 통상 코니컬 리파이너, 디스크 리파이너 등에 의해 행해진다. 펄프 섬유의 고해도가 650㎖(CSF)를 초과하고 있는 경우 및/또는 15°SR에 미치지 못하는 경우에는 피브릴화나 동심원상의 풀어짐이 불충분하게 되고, 펄프 섬유의 다공질화가 불충분하게 되어 공극률이 저하되어 흡음 재료의 흡음 성능에 악영향이 미친다. 한편 350㎖(CSF)를 하회 및/또는 30°SR을 상회하면 펄프 섬유의 피브릴화가 진행되어서 세분화되어 버려 미세 섬유가 증가하므로, 이러한 펄프 섬유로 이루어지는 섬유 시트, 즉 종이의 밀도가 높아져 흡음 재료의 흡음 특성에 악영향이 미친다.

본 발명에서 사용되는 다공질 섬유는 2종 이상 혼합 사용되어도 좋고, 또한, 상기 다공질 섬유와 통상 섬유(비다공질 섬유)를 혼합해도 좋다. 또한, 이 경우의 혼합 비율은 다공질 섬유가 50질량% 이상 포함되어야 하며, 바람직하게는 65질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상 포함되어야 한다.

(통상 섬유)

상기 통상 섬유(비다공질 섬유)로서는 예를 들면 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유, 우레탄 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리염화비닐리덴 섬유, 아세테이트 섬유 등의 합성 섬유, 옥수수나 사탕수수 등의 식물로부터 추출된 전분으로 이루어지는 생분해 섬유, 펄프, 목면, 야자 섬유, 마 섬유, 대나무 섬유, 케나프 섬유 등의 천연 섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 석면 섬유 등의 무기 섬유, 또는 이들 섬유를 사용한 섬유 제품의 스크랩을 해섬해서 얻어진 재생 섬유의 1종 또는 2종 이상의 섬유가 사용되지만, 예를 들면 유리 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 석면 섬유, 스텐레스 섬유 등의 무기 섬유나 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유, 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드 섬유 등의 아라미드 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 폴리에테르에테르케톤 섬유, 폴리페닐렌설파이드 섬유 등의 바람직하게는 융점이 250℃ 이상인 내열성 합성 섬유를 혼합 사용하면 내열성이 매우 높은 섬유 시트가 얻어진다. 그 중에서도 탄소 섬유는 소각 처리가 가능하며 세편(細片)이 비산되기 어려운 점에서 유용한 무기 섬유이며, 아라미드 섬유는 비교적 저렴하며 입수하기 쉬운 점에서 유용한 난연 성 합성 섬유이다.

〔흡음 재료로서 사용되는 섬유 시트〕

본 발명의 흡음 재료는 상기 다공질 섬유를 포함하는 섬유를 재료로 한 섬유 시트를 사용함으로써 얻어진다.

상기 섬유 시트는 상기한 바와 같이, 다공질 섬유인 다공질 펄프 섬유, 다공질 아크릴로니트릴계 섬유, 다공질 폴리에스테르 섬유나, 이들의 혼합 섬유 등을 포함하는 섬유를 재료로 하는 종이, 또는 부직포이며, 그 통기 저항이 0.05∼3.0㎪·s/m가 되도록 설정된다. 상기 통기 저항이 0.05㎪·s/m를 하회하면 섬유 시트의 밀도가 지나치게 낮아져서 섬유 시트의 강도나 강성이 저하된다. 또 상기 통기 저항이 3.0㎪·s/m를 상회하면 섬유 시트의 밀도가 높아지고, 흡음 특성이 불충분해지고, 성형성도 나빠진다.

상기 섬유 시트에는 원하면 크레이프 가공 및/또는 엠보싱 가공을 실시해서 표면에, 예를 들면 잔주름형상 요철이나 다수의 돌기 등의 다수의 요철을 형성해서 신축성을 부여해도 좋다.

섬유 시트에 상기 크레이프 가공을 실시하는 경우에는 습지의 상태에서 프레스 롤이나 닥터 블레이드 등을 사용해서 세로방향(초지방향)으로 압축해서 주름 형성을 행하는 웨트 크레이프와, 시트를 양키 드라이어나 캘린더로 건조한 후, 닥터 블레이드 등을 사용해서 세로방향으로 압축해서 주름 형성을 행하는 드라이 크레이프가 있다. 예를 들면 크레이프 가공된 섬유 시트는 크레이프율이 10∼50%인 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 크레이프율은

크레이프율(%)=(A/B)×100(A는 종이 제조 공정에 있어서의 초지 속도, B는 종이의 권취 속도)

또는

크레이프율(%)=(A'/B')×100(A'는 크레이프 가공전의 길이, B'는 크레이프 가공후의 길이)

바꿔 말하면, 상기 크레이프율은 다공질 섬유로 이루어지는 섬유 시트가 크레이핑에 의해 세로방향(종이의 경우는 초지방향)으로 압축되는 비율이다(참고:일본 특허 공개 2002-327399, 일본 특허 공표 평 10-510886).

여기에서, 크레이프율이 10%에 미치지 못하면 크레이프 가공에 의한 흡음 성능의 향상이 현저하지 않게 되고, 또한 신축성도 부족해서 딥드로잉 성형에 대응하는 것이 곤란하게 되고, 한편, 상기 크레이프율이 50%를 초과하면 성형시에 주름이 들어가기 쉬워진다.

상기 엠보싱 가공은 표면에 다수의 요철이 새겨진 롤(엠보싱 롤)이나 플레이트(엠보싱 플레이트)를 원섬유 시트에 압박해서 상기 섬유 시트의 표면에 다수의 돌기를 형성한 것이며, 상기 돌기의 돌기 높이가 0.02∼2.00㎜이며, 또한 돌기수가 20∼200개/㎠인 것이 바람직하다. 상기 돌기 높이가 0.02㎜에 미치지 못하면 엠보싱 가공에 의한 흡음 성능의 향상이 현저하지 않게 되고, 또한 신축성도 부족해서 딥드로잉 성형에 대응하는 것이 곤란하게 되고, 또한 돌기 높이가 2.00㎜를 초과한 경우에는 성형시에 주름이 들어가기 쉽다. 또한, 돌기수가 20개/㎠에 미치지 못하면 엠보싱 가공에 의한 흡음 성능의 향상이 현저하지 않게 되고, 돌기수가 200개/㎠를 초과한 경우에는 엠보싱 가공 섬유 시트의 흡음 성능의 향상이 보여지지 않게 된다. 또한, 도 1에 있어서, 엠보싱 가공 섬유 시트(1a)에는 돌기(1b)가 다수 형성되어 있고, 돌기(1b)의 높이는 도 1에 나타내는 「h」에 상당한다.

또한, 상기 엠보싱 가공 공정에 있어서, 원섬유 시트에 크레이프 가공 섬유 시트를 사용하면 엠보싱 크레이프 가공 섬유 시트가 얻어진다.

상기 섬유 시트의 단위 면적당 중량은 10∼50g/㎡가 바람직하다. 상기 단위 면적당 중량이 10g/㎡에 미치지 못하는 경우에는 섬유 시트의 강도가 저하되어 성형시에 섬유 시트의 찢어짐이 생기기 쉬워지고, 한편, 단위 면적당 중량이 50g/㎡를 초과하면 질량이 증대되어 흡음 재료의 경량성이 상실되고, 또한 성형성이 저하되어 주름이 생기기 쉬워진다.

또한, 상기 섬유 시트의 통기 저항은 0.05∼3.0㎪·s/m이다.

여기에서, 상기 통기 저항(Pa·s/m)이란 통기성 재료의 통기의 정도를 나타내는 척도이다. 이 통기 저항의 측정은 정상류 차압 측정 방식에 의해 행해진다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 실린더형상의 통기로(W) 내에 시험편(T)을 배치하고, 일정한 통기량(V)(도면 중 화살표의 방향)의 상태로 도면 중 화살표의 시점측의 통기로(W) 내의 압력(P1)과, 도면 중 화살표의 종점(P2)의 압력차를 측정하고, 다음식으로부터 통기 저항(R)을 구할 수 있다.

R=ΔP/V

여기에서, ΔP(=P1-P2):압력차(Pa), V:단위 면적당의 통기량(㎥/㎡·s)이다.

통기 저항은 예를 들면, 통기성 시험기(제품 명:KES-F8-AP1, 카토 테크 가부시키가이샤 제, 정상류 차압 측정 방식)에 의해 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 섬유 시트의 통기 저항은 최종 제품에 있어서 필요하게 되는 주파수에 따라 적당히 설정된다. 상기 통기 저항의 조정은 섬유 시트의 펄프 섬유의 고해도, 섬유 끼리의 얽힘이나 단위 면적당 중량, 크레이프율 및 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되는 수지의 도포량으로 조정할 수 있다.

(다공질 시트)

본 발명의 흡음 재료인 섬유 시트는 다공질 시트의 편면 또는 양면에 적층 되어도 좋고, 또 상기 섬유 시트의 양면에 다공질 시트가 적층되어도 좋다. 본 발명에서 사용되는 상기 다공질 시트로서는 통상 섬유 시트가 사용된다.

(다공질 시트로서 사용되는 섬유 시트)

다공질 시트로서 사용되는 섬유 시트의 섬유로서는 상기한 통상 섬유와 동일한 것이 사용되지만, 흡음 재료가 사용되는 섬유 시트와 마찬가지로 다공질 섬유를 50질량% 이상 포함하는 섬유로 이루어지는 섬유 시트를 다공질 시트로서 사용해도 좋다.

또한, 상기 다공질 시트로서 사용되는 섬유 시트에는 상기 섬유의 전부 또는 일부로서 융점이 180℃ 이하인 저융점 열가소성 섬유를 사용할 수 있다.

상기 저융점 열가소성 섬유로서는 예를 들면 융점 180℃ 이하의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리우레탄 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리에스테르 공중합체 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리아미드 공중합체 섬유 등이 있다. 이들 저융점 열가소성 섬유는 단독 또는 2종 이상 조합해서 사용된다. 상기 저융점 열가소성 섬유의 섬도는 0.1∼60dtex의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하는 바람직한 저융점 열가소성 섬유로서는 예를 들면 상기 통상 섬유를 심부분으로 하고, 상기 저융점 열가소성 섬유의 재료수지인 융점 100∼180℃의 저융점 열가소성 수지를 초로 하는 심초형 복합 섬유가 있다. 상기 심초형 복합 섬유를 사용하면 얻어지는 섬유 시트의 강성이나 내열성이 저하되지 않는다.

본 발명에 있어서, 다공질 시트로서 사용되는 섬유 시트는 상기 섬유 웨브의 시트 또는 매트를 니들 펀칭에 의해 얽히게 하는 방법이나 스펀 본드법, 또는 상기 섬유 웨브의 시트 또는 매트가 상기 저융점 열가소성 섬유로 이루어지거나, 또는 상기 저융점 열가소성 섬유가 혼합되어 있는 경우에는 상기 섬유 웨브의 시트 또는 매트를 가열해서 상기 저융점 열가소성 섬유를 연화시킴으로써 결착하는 서멀 본드법이거나, 또는 상기 섬유 웨브의 시트 또는 매트에 합성 수지 바인더를 함침 또는 혼합시켜서 결착하는 케미칼 본드법이거나, 또는 상기 섬유 웨브의 시트 또는 매트를 니들 펀칭에 의해 얽히게 한 후 상기 저융점 열가소성 섬유를 가열 연화시켜서 결착하거나, 또는 실로 봉입하는 스티치 본드법이나 고압수류로 얽히게 하는 스판레스법, 상기 니들 펀칭을 실시한 시트 또는 매트에 상기 합성 수지 바인더를 함침 시켜서 결착하는 방법, 또한 상기 섬유를 편직하는 방법 등에 의해 제조된다.

상기 다공질 시트로서의 섬유 시트 외에 본 발명에 있어서는 예를 들면 통기성 폴리우레탄 발포체, 통기성 폴리에틸렌 발포체, 통기성 폴리프로필렌 발포체, 통기성 페놀 수지 발포체, 통기성 멜라민 수지 발포체 등의 통기성 플라스틱 발포체로 이루어지는 시트가 다공질 시트로서 사용되어도 좋다.

또한, 본 발명에 의한 다공질 시트의 단위 면적당 중량, 두께는 원칙 임의로 설정 가능하지만, 바람직하게는 단위 면적당 중량 30∼600g/㎡, 더욱 바람직하게는 35∼300g/㎡, 두께 1∼10㎜, 더욱 바람직하게는 2.0∼5.0㎜로 설정될 수 있다.

〔복층 흡음 재료〕

상기 섬유 시트로 이루어지는 본 발명의 흡음 재료를 상기 다공질 시트의 편면 또는 양면에 적층하거나, 또는 상기 흡음 재료의 양면에 상기 다공질 시트를 적층해서 복층 흡음 재료로 해도 좋다. 상기 복층 흡음 재료로 하는 경우에는 통상의 용액형이나 수성 에멀션형의 접착제, 분말형상, 거미집형상, 용액형, 또는 수성 에멀션형의 핫멜트 접착제 등이 사용된다. 분말형상, 거미집형상의 핫멜트 접착제의 경우에는 통기성 접착제층이 되므로 통기성을 확보할 수 있고, 적층재의 통기성을 저해하지 않는다.

용액형 또는 수성 에멀션형의 접착제의 경우에는 스프레이 도장 또는 실크 인쇄 도장, 오프셋 인쇄 도장 등에 의해 점상으로 접착제를 도포하여 적층재의 통기성을 확보하는 것이 바람직하다.

또한 상기 다공질 시트나 후술하는 다공질 기재 시트 등에 상기 저융점 열가소성 섬유가 혼합되어 있는 것이라면 흡음 재료나 다공질 시트 등을 복층 흡음 재료로 하는 경우의 접착제, 또는 후술하는 흡음성 내장 재료의 접착제로서 상기 저융점 열가소성 섬유를 사용하는 것도 가능하다. 접착제로서 사용되는 저융점 열가소성 섬유는 통기성 접착제층이 되므로 통기성을 확보할 수 있고, 적층재의 통기성을 저해하지 않는다.

또한, 상기 복층 흡음 재료의 통기 저항은 0.08∼6.0㎪·S/m, 바람직하게는 0.1∼5.0㎪·s/m의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 통기 저항이 6.0㎪·s/m를 초과하면 흡음 특성 및 성형성이 저하된다.

상기 본 발명의 복층 흡음 재료의 통기 저항은 필요로 되는 주파수에 따라서 적당히 설정된다. 상기 통기 저항의 조정은 상기 흡음 재료의 재료인 다공질 섬유의 다공화도, 종이의 경우에는 펄프 섬유의 고해도, 또는 상기 다공질 섬유 끼리의 얽힘이나 단위 면적당 중량, 크레이프 가공을 실시한 경우에는 크레이프율 및 상기 흡음 재료에 수지를 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합하는 경우에는 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되는 수지의 양, 또는 본 발명의 흡음 재료가 적층되는 다공질 시트의 통기 저항, 상기 다공질 시트에 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되는 수지의 양으로 조정할 수 있다. 또한, 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되는 수지가 접착성을 갖는 경우는 상기 흡음 재료를 상기 다공질 시트에 적층할 때에 특별히 접착제를 사용해서 상기 접착층을 형성하지 않아도 좋다.

〔흡음성 내장 재료〕

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 흡음 재료(1)와 상기 다공질 시트(2)로 이루어지는 상기 복층 흡음 재료 또는 상기 복층 흡음 재료 성형물을 표피재(3)로서 다공질 기재 시트(4) 표면에 겹쳐서 접착해서 자동차나 건물 등의 흡음성 내장 재료(5)로 해도 좋다.

상기 다공질 기재 시트(4)로서는 상기 복층 흡음 재료에 사용되고 있는 다공질 시트(2)와 동일한 재료가 사용된다. 상기 다공질 기재 시트(4)의 단위 면적당 중량, 두께는 원칙 임의로 설정 가능하지만, 통상 50∼2000g/㎡, 두께는 압축률에 따라 여러가지로 변경되지만 통상은 5∼15㎜ 정도로 설정된다. 또 상기 표피재(3)로서의 상기 복층 흡음 재료와 상기 다공질 기재 시트(4)의 접착에는 상기 복층 흡음 재료에 있어서 흡음 재료(1)와 다공질 시트(2)를 접착하기 위해서 적용된 것과 동일한 접착제 및 접착 방법이 적용되어 통기성을 확보한다.

또한, 상기 흡음성 내장 재료(5)의 통기 저항은 다공질 기재 시트(4)의 통기 저항에 의해 표피재(3)로서의 복층 흡음 재료의 통기 저항을 변화시킴으로써 최종적인 흡음성 내장 재료(5)가 필요로 되는 흡음 주파수(Hz)에 따라서 변화시키면 좋다. 통상, 저주파(1000Hz 이하)를 흡음시키고 싶은 경우는 상기 복층 흡음 재료의 통기 저항을 3.0∼6.0㎪·s/m 정도로 하고, 중주파∼고주파(1000∼6000Hz)를 흡음 시키고 싶은 경우는 3.0㎪·s/m 이하로 하면 좋다. 또한, 흡음성 내장 재료의 경우도 동일한 통기 저항으로 하면 좋다.

상기 흡음성 내장 재료(5)에 있어서 상기 복층 흡음 재료(3)의 다공질 시트(2)가 다공질 기재 시트(4)의 색을 투과하는 것(예를 들면 얇은 부직포)인 경우, 상기 흡음 재료(1)를 통해 상기 다공질 기재 시트(4)의 색이 복층 흡음 재료인 표피재(3)로부터 들여다 보여 내장 재료(5)의 외관이 악화되는 경우가 있다.

그 때문에 상기 흡음 재료(1)를 상기 다공질 기재 시트(4)의 색을 은폐하는 색, 구체적으로는 다공질 시트(2)와 동일 계통의 색, 예를 들면 다공질 시트(2)가 흑색, 농감색, 농적색 등의 농색이면 상기 흡음 재료(1)를 농색으로 착색하고, 모래색, 백색 등의 담색이면 담색으로 착색하여 다공질 시트(2) 및 상기 흡음 재료(1)로 이루어지는 표피재(3)(복층 흡음 재료)의 색을 짙게 해서 강조함으로써 하지(다공질 기재 시트(4))의 색이 들여다 보이지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 착색은 예를 들면 상기 흡음 재료(1)에 합성 수지를 함침 또는 스프레이 도포하는 경우에, 상기 합성 수지(용액 타입, 에멀션 타입, 디스퍼션 타입)에 착색제를 첨가해 둔다. 착색제로서는 통상 카본블랙이 사용되고, 상기 흡음 재료(1)를 흑색으로 착색한다.

상기 복층 흡음 재료는 카펫에 라이닝되어서 흡음성 바닥 깔개 재료로 되어도 좋다. 이 경우 상기 카펫은 통상 컷트 파일이나 루프 파일과 같은 파일층이 형성되지만, 상기 파일층을 형성하기 위해서는 터프팅, 니들 펀칭, 또는 정전 식모 등이 적용된다.

(합성 수지)

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 흡음 재료, 복층 흡음 재료, 또는 흡음성 내장 재료에 있어서는 흡음 재료인 섬유 시트 및/또는 다공질 시트 및/또는 다공질 기재 시트에 강성이나 성형성을 부여하기 위해서 또는 통기성을 조절하기 위해서 합성 수지 등을 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합시켜도 좋다. 합성 수지로서는 예를 들면 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지가 예시된다.

상기 열가소성 수지로서는 예를 들면 아크릴산 에스테르 수지, 메타크릴산 에스테르 수지, 아이오노머 수지, 에틸렌-아크릴산 에틸(EEA) 수지, 아크릴로니트릴·스티렌·아크릴 고무 공중합(ASA) 수지, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합(AS) 수지, 아크릴로니트릴·염소화 폴리에틸렌·스티렌 공중합(ACS) 수지, 에틸렌아세트산 비닐 공중합(EVA) 수지, 에틸렌비닐알콜 공중합(EVOH) 수지, 메타크릴 수지(PMMA), 폴리부타디엔(BDR), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 공중합(ABS) 수지, 염소화 폴리에틸렌(CPE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리프로필렌(PP), 아세트산 섬유소(셀룰로오스아세테이트:CA) 수지, 신디오택틱폴리스티렌(SPS), 폴리옥시메틸렌(=폴리아세탈)(POM), 폴리아미드(PA), 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아릴레이트(PAR), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 엘라스토머, 열가소성 엘라스토머(TPE), 액정 폴리머(LCP), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리설폰(PSF), 폴리에테르설폰(PES), 불소수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리페닐렌에테르(PPE), 변성 PPE, 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리벤조이미다졸(PBI), 전방향족 폴리에스테르(POB) 등이 예시된다. 이러한 열가소성 수지는 상기 섬유 시트, 연신성 종이재, 또는 통기성 다공성 재료에 함침 및/또는 도포 및/또는 혼합되어서 성형형상 유지성 및 강성이 우수한 열가소성 시트를 부여한다.

상기 열가소성 수지는 2종 이상 혼합 사용되어도 좋고, 또한 열가소성 시트의 열가소성 수지를 저해하지 않을 정도로 약간량의 열경화성 수지의 1종 또는 2종 이상을 혼합 사용해도 좋다. 상기 열가소성 수지는 취급이 용이한 점에서 수용액, 수성 에멀션, 수성 디스퍼션의 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 유기 용제 용액 형태의 것을 사용해도 좋다.

상기 열경화성 수지로서는 예를 들면 우레탄 수지, 멜라민 수지, 열경화형 아크릴 수지, 특히 가열에 의해 에스테르 결합을 형성해서 경화되는 열경화성 아크릴 수지, 요소 수지, 페놀 수지 , 에폭시 수지, 열경화형 폴리에스테르 등이 사용되지만, 상기 합성 수지를 생성하는 우레탄 수지 프리폴리머, 요소 수지 프리폴리머(초기 축합체), 페놀 수지 프리폴리머(초기 축합체), 디알릴프탈레이트프리폴리머, 아크릴올리고머, 다가 이소시아네이트, 메타크릴에스테르모노머, 디알릴프탈레이트모노머 등의 프리폴리머, 올리고머, 모노머 등의 합성 수지 전구체가 사용되어도 좋다. 상기 열경화성 수지도 취급이 용이한 점에서 수용액, 수성 에멀션, 수성 디스퍼션의 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 유기 용제 용액의 형태의 것을 사용해도 좋다.

상기 열경화성 수지 또는 합성 수지 전구체는 2종 이상 혼합 사용되어도 좋다.

상기 합성 수지, 특히 열경화성 수지의 첨가는 종이 및 다공질 시트의 성형형상 유지성과 강성을 함께 향상시킨다.

또한, 특히 본 발명에서 사용되는 수지로서 바람직한 것은 페놀계 수지이다. 상기 페놀계 수지는 페놀계 화합물과 포름알데히드 및/또는 포름알데히드 공여체를 축합시킴으로써 얻어진다.

(페놀계 화합물)

상기 페놀계 수지에 사용되는 페놀계 화합물로서는 1가 페놀이어도 좋고, 다가 페놀이어도 좋고, 1가 페놀과 다가 페놀의 혼합물이어도 좋지만, 1가 페놀만을 사용한 경우, 경화시 및 경화후에 포름알데히드가 방출되기 쉬우므로 바람직하게는 다가 페놀 또는 1가 페놀과 다가 페놀의 혼합물을 사용한다.

(1가 페놀)

상기 1가 페놀로서는 페놀이나, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 에틸페놀, 이소프로필페놀, 크실레놀, 3,5-크실레놀, 부틸페놀, t-부틸페놀, 노닐페놀 등의 알킬페놀, o-플루오로페놀, m-플루오로페놀, p-플루오로페놀, o-클로로페놀, m-클로로페놀, p-클로로페놀, o-브로모페놀, m-브로모페놀, p-브로모페놀, o-요오드페놀, m-요오드페놀, p-요오드페놀, o-아미노페놀, m-아미노페놀, p-아미노페놀, o-니트로페놀, m-니트로페놀, p-니트로페놀, 2,4-디니트로페놀, 2,4,6-트리니트로페놀 등의 1가 페놀 치환체, 나프톨 등의 다환식 1가 페놀 등을 들 수 있고, 이들 1가 페놀은 단독으로 또는 2종 이상 혼합해서 사용할 수 있다.

(다가 페놀)

상기 다가 페놀로서는 레조르신, 알킬레조르신, 피로갈롤, 카테콜, 알킬카테콜, 하이드로퀴논, 알킬하이드로퀴논, 플루오로글루신, 비스페놀, 디히드록시나프탈린 등을 들 수 있고, 이들 다가 페놀은 단독으로 또는 2종 이상 혼합해서 사용할 수 있다. 다가 페놀 중 바람직한 것은 레조르신 또는 알킬레조르신이며, 특히 바람직한 것은 레조르신보다 알데히드와의 반응 속도가 빠른 알킬레조르신이다.

알킬레조르신으로서는 예를 들면 5-메틸레조르신, 5-에틸레조르신, 5-프로필레조르신, 5-n-부틸레조르신, 4,5-디메틸레조르신, 2,5-디메틸레조르신, 4,5-디에틸레조르신, 2,5-디에틸레조르신, 4,5-디프로필레조르신, 2,5-디프로필레조르신, 4-메틸-5-에틸레조르신, 2-메틸-5-에틸레조르신, 2-메틸-5-프로필레조르신, 2,4,5-트리메틸레조르신, 2,4,5-트리에틸레조르신 등이 있다. 에스토니아산 오일셸의 건류에 의해 얻어지는 다가 페놀 혼합물은 저렴하며, 또한 5-메틸레조르신 이외의 반응성이 높은 각종 알킬레조르신을 다량 포함하므로 본 발명에 있어서 특히 바람직한 다가 페놀 원료이다.

또한, 상기 다가 페놀 중 레조르신 및 알킬레조르신 등의 레조르시놀계 화합물의 1종 또는 2종 이상의 혼합물(에스토니아산 오일셸의 건류에 의해 얻어지는 다가 페놀 혼합물을 포함한다)과 알데히드 및/또는 알데히드 공여체로 이루어지는 레조르시놀계 수지는 본 발명의 페놀계 수지로서 사용되는 것이 바람직하다.

(포름알데히드 공여체)

본 발명에서는 상기 페놀계 화합물과 포름알데히드 및/또는 포름알데히드 공여체가 축합되지만 상기 포름알데히드 공여체란 분해하면 포름알데히드를 생성 공여하는 화합물 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 의미한다. 이러한 알데히드 공여체로서는 예를 들면 파라포름알데히드, 트리옥산, 헥사메틸렌테트라민, 테트라옥시메틸렌 등이 예시된다. 본 발명에서는 포름알데히드와 포름알데히드 공여체를 합쳐 이하 포름알데히드류라고 한다.

(페놀계 수지의 제조)

상기 페놀계 수지에는 2개의 형태가 있으며, 상기 페놀계 화합물에 대해서 포름알데히드류를 과잉으로 해서 알칼리 촉매로 반응시킴으로써 얻어지는 레졸과, 포름알데히드류에 대해서 페놀을 과잉으로 해서 산촉매로 반응시킴으로써 얻어지는 노볼락이 있으며, 레졸은 페놀과 포름알데히드가 부가한 각종의 페놀알콜의 혼합물로 이루어지고, 통상 수용액으로 제공되며, 노볼락은 페놀알콜에 더 페놀이 축합 된 디히드록시디페닐메탄계의 각종 유도체로 이루어지고, 통상 분말로 제공된다.

본 발명에 사용되는 페놀계 수지에 있어서는 우선 상기 페놀계 화합물과 포름알데히드류를 축합시켜서 초기 축합물로 하고, 상기 초기 축합물을 섬유 시트에 부착시킨 후, 경화 촉매 및/또는 가열에 의해 수지화한다.

상기 축합물을 제조하기 위해서는 1가 페놀과 포름알데히드류를 축합시켜서 1가 페놀 단독 초기 축합물로 해도 좋고, 또한 1가 페놀과 다가 페놀의 혼합물과 포름알데히드류를 축합시켜서 1가 페놀-다가 페놀 초기 공축합물로 해도 좋다. 상기 초기 축합물을 제조하기 위해서는 1가 페놀과 다가 페놀 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 미리 초기 축합물로 해 두어도 좋다.

본 발명에 있어서, 바람직한 페놀계 수지는 페놀-알킬레조르신 공축합물이다. 상기 페놀-알킬레조르신 공축합물은 상기 공축합물(초기 공축합물)의 수용액의 안정이 좋고, 또한 페놀만으로 이루어지는 축합물(초기 축합물)에 비해 상온에서 장기간 보존할 수 있다는 이점이 있다. 또한 상기 수용액을 시트 기재에 함침 또는 도포시켜 프리큐어해서 얻어지는 섬유 시트의 안정성이 좋고, 상기 섬유 시트를 장기간 보존해도 성형성을 상실하지 않는다. 또한 알킬레조르신은 포름알데히드류와의 반응성이 높고, 유리 알데히드를 포착해서 반응하므로 수지 중의 유리 알데히드량이 적어지는 등의 이점도 갖는다.

상기 페놀-알킬레조르신 공축합물의 바람직한 제조 방법은 우선 페놀과 포름알데히드류를 반응시켜서 페놀계 수지 초기 축합물을 제조하고, 이어서 상기 페놀계 수지 초기 축합물에 알킬레조르신을 첨가하고, 원하면 포름알데히드류를 첨가해서 반응시키는 방법이다.

예를 들면, 상기 (a) 1가 페놀 및/또는 다가 페놀과 포름알데히드류의 축합에서는 통상 1가 페놀 1몰에 대해서 포름알데히드류 0.2∼3몰, 다가 페놀 1몰에 대해서 포름알데히드류 0.1∼0.8몰과, 필요에 따라 용제, 제 3 성분을 첨가하고, 액온 55∼100℃에서 8∼20시간 가열 반응시킨다. 이 때 포름알데히드류는 반응 개시에 전량 첨가해도 좋고, 분할 첨가 또는 연속 적하해도 좋다.

또한 본 발명에서는 상기 페놀계 수지로서 원하면 요소, 티오 요소, 멜라민, 티오멜라민, 디시안디아민, 구아니딘, 구아나민, 아세토구아나민, 벤조구아나민, 2,6디아미노-1,3-디아민의 아미노계 수지 단량체 및/또는 상기 아미노계 수지 단량체로 이루어지는 초기 축합체를 첨가해서 페놀계 화합물 및/또는 초기 축합물과 공축합시켜도 좋다.

상기 페놀계 수지의 제조시, 필요에 따라 반응전 또는 반응중 또는 반응후에, 예를 들면 염산, 황산, 오르토 인산, 붕산, 옥살산, 개미산, 아세트산, 부티르산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산, 파라톨루엔술폰산, 나프탈렌-α-술폰산, 나프탈렌-β-술폰산 등의 무기 또는 유기산, 옥살산 디메틸에스테르 등의 유기산 에스테르류, 말레산 무수물, 프탈산 무수물 등의 산무수물, 염화암모니아, 황산 암모늄, 질산 암모늄, 옥살산 암모늄, 아세트산 암모늄, 인산 암모늄, 티오시안산 암모늄, 이미드술폰산 암모늄 등의 암모늄염, 모노크롤아세트산 또는 그 나트륨염, α,α'-디 클로로히드린 등의 유기 할로겐화물, 트리에탄올아민 염산염, 염산 아닐린 등의 아민류의 염산염, 살리실산 요소 어덕트, 스테아린산 요소 어덕트, 헵탄산 요소 어덕트 등의 요소 어덕트, N-트리메틸타우린, 염화아연, 염화 제2철 등의 산성물질, 암모니아, 아민류, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화바륨, 수산화칼슘 등의 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속의 수산화물, 석회 등의 알칼리 토류 금속의 산화물, 탄산 나트륨, 아황산 나트륨, 아세트산 나트륨, 인산 나트륨 등의 알칼리 금속의 약산염류 등의 알카리성 물질을 촉매 또는 pH 조정제로서 혼합해도 좋다.

본 발명의 페놀계 수지의 초기 축합물(초기 공축합물을 포함함)에는 또한 상기 포름알데히드류 또는 알킬올화 트리아존 유도체 등의 경화제를 첨가 혼합해도 좋다.

상기 알킬올화 트리아존 유도체는 요소계 화합물과, 아민류와, 포름알데히드류의 반응에 의해 얻어진다. 알킬올화 트리아존 유도체의 제조에 사용되는 상기 요소계 화합물로서 요소, 티오요소, 메틸요소 등의 알킬요소, 메틸티오요소 등의 알킬티오요소, 페닐요소, 나프틸요소, 할로겐화 페닐요소, 니트로화 알킬요소 등의 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 예시된다. 특히 바람직한 요소계 화합물은 요소 또는 티오요소이다. 또한 아민류로서 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 이소프로필아민, 부틸아민, 아밀아민 등의 지방족 아민, 벤질아민, 푸르푸릴아민, 에탄올아민, 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 헥사메틸렌테트라민 등의 아민류 이외에 또한 암모니아가 예시되고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용된다. 상기 알킬올화 트리아존 유도체의 제조에 사용되는 포름알데히드류는 페놀계 수지의 초기 축합물의 제조에 사용되는 포름알데히드류돠 동일한 것이다.

상기 알킬올화 트리아존 유도체의 합성에는 통상 요소계 화합물 1몰에 대해서 아민류 및/또는 암모니아는 0.1∼1.2몰, 포름알데히드류는 1.5∼4.0몰의 비율로 반응시킨다. 상기 반응시, 이들의 첨가 순서는 임의이지만, 바람직한 반응 방법으로서는 우선 포름알데히드류의 소요량을 반응기에 투입하고, 통상 60℃ 이하의 온도로 유지하면서 아민류 및/또는 암모니아의 소요량을 서서히 첨가하고, 또한 소요량의 요소계 화합물을 첨가하고, 80∼90℃에서 2∼3시간 교반 가열해서 반응시키는 방법이 있다. 포름알데히드류로서는 통상 37% 포르말린이 사용되지만 반응 생성물의 농도를 올리기 위해서 그 일부를 파라포름알데히드로 치환해도 좋다. 또 헥사메틸렌테트라민을 사용하면 보다 높은 고형분의 반응 생성물이 얻어진다. 요소계 화합물과, 아민류 및/또는 암모니아와, 포름알데히드류의 반응은 통상 수용액으로 행해지지만, 물의 일부 또는 전부 대신에 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 알콜류의 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용되어도 지장없고, 또한 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류 등의 수가용성 유기 용제의 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 첨가 사용할 수 있다. 상기 경화제의 첨가량은 포름알데히드류의 경우는 본 발명의 페놀계 수지의 초기 축합물(초기 공축합물) 100질량부에 대해서 10∼100질량부, 알킬올화 트리아존 유도체의 경우는 상기 페놀계 수지의 초기 축합물(초기 공축합물) 100질량부에 대해서 10∼500질량부이다.

(페놀계 수지의 술포메틸화 및/또는 술피메틸화)

수용성 페놀계 수지의 안정성을 개량하기 위해서 상기 페놀계 수지를 술포메틸화 및/또는 술피메틸화하는 것이 바람직하다.

(술포메틸화제)

수용성 페놀계 수지의 안정성을 개량하기 위해서 사용할 수 있는 술포메틸화제로서는 예를 들면, 아황산, 중아황산 또는 메타중아황산과, 알칼리 금속 또는 트리메틸아민이나 벤질트리메틸암모늄 등의 제4급 아민 또는 제4급 암모늄을 반응시켜서 얻어지는 수용성 아황산염이나, 이들의 수용성 아황산염과 알데히드의 반응에 의해 얻어지는 알데히드 부가물이 예시된다.

상기 알데히드 부가물이란 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 클로랄, 푸르푸랄, 글리옥잘, n-부틸알데히드, 카프로알데히드, 알릴알데히드, 벤즈알데히드, 크로톤알데히드, 아크롤레인, 페닐아세트알데히드, o-톨루알데히드, 살리실알데히드 등의 알데히드와, 상기 수용성 아황산염이 부가 반응한 것이며, 예를 들면 포름알데히드와 아황산염으로 이루어지는 알데히드 부가물은 히드록시메탄술폰산염이다.

(술피메틸화제)

수용성 페놀계 수지의 안정성을 개량하기 위해서 사용할 수 있는 술피메틸화제로서는 포름알데히드나트륨술폭실레이트(롱갈리트), 벤즈알데히드나트륨술폭실레이트 등의 지방족, 방향족 알데히드의 알칼리 금속 술폭실레이트류, 나트륨하이드로설파이트, 마그네슘하이드로설파이트 등의 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속의 하이드로설파이트(아디티온산염)류, 히드록시메탄술핀산염 등의 히드록시알칸술핀산염 등이 예시된다.

상기 페놀계 수지 초기 축합물을 술포메틸화 및/또는 술피메틸화하는 경우, 상기 초기 축합물에 임의의 단계에서 술포메틸화제 및/또는 술피메틸화제를 첨가하고, 페놀계 화합물 및/또는 초기 축합물을 술포메틸화 및/또는 술피메틸화한다.

술포메틸화제 및/또는 술피메틸화제의 첨가는 축합 반응전, 반응중, 반응후 중 어느 단계에서 행해도 좋다.

술포메틸화제 및/또는 술피메틸화제의 총 첨가량은 페놀계 화합물 1몰에 대해서 통상 0.001∼1.5몰이다. 0.001몰 이하의 경우는 페놀계 수지의 친수성이 충분하지 않고, 1.5몰 이상의 경우는 페놀계 수지의 내수성이 나빠진다. 제조되는 초기 축합물의 경화성, 경화후의 수지의 물성 등의 성능을 양호하게 유지하기 위해서는 0.01∼0.8몰 정도로 하는 것이 바람직하다.

초기 축합물을 술포메틸화 및/또는 술피메틸화하기 위해서 첨가되는 술포메틸화제 및/또는 술피메틸화제는 상기 초기 축합물의 메티롤기 및/또는 상기 초기 축합물의 방향환과 반응해서 상기 초기 축합물에 술포메틸기 및/또는 술피메틸기가 도입된다.

이렇게 하여 술포메틸화 및/또는 술피메틸화한 페놀계 수지의 초기 축합물의 수용액은 산성(pH1.0)∼알카리성의 넓은 범위에서 안정되며, 산성, 중성 및 알카리성의 어느 영역에서나 경화될 수 있다. 특히, 산성측에서 경화시키면 잔존 메티롤기가 감소되고, 경화물이 분해되어 포름알데히드를 발생시킬 우려가 없어진다.

(난연제)

또한, 상기 본 발명의 흡음 재료인 섬유 시트 및/또는 다공질 시트에는 난연제가 첨가되어도 좋다. 상기 난연제로서는 예를 들면 인계 난연제, 질소계 난연제, 유황계 난연제, 붕소계 난연제, 브롬계 난연제, 구아니딘계 난연제, 인산염계 난연제, 인산 에스테르계 난연제, 아미노 수지계 난연제, 팽창 흑연 등이 있다.

본 발명에 있어서는 특히 물에 난용 또는 불용인 분말상의 고체 난연제가 사용되는 것이 바람직하다. 수에 난용 또는 불용인 분말상의 고체 난연제는 흡음 재료에 내수성, 내구성이 우수한 난연성을 부여한다. 특히 본 발명의 흡음 재료인 섬유 시트 및/또는 다공질 시트는 거친 구조를 갖고 있기 때문에 상기 분말상의 고체 난연제가 내부에까지 원활하게 침투해서 고도의 난연성 또는 불연성을 부여한다.

또 본 발명에 있어서는 상기 다공질 시트로서 사용되는 섬유 시트의 섬유로서, 예를 들면 금속 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유 등의 무기 섬유, 석면 섬유 등의 광물 섬유, 아라미드 섬유(방향족 폴리아미드 섬유), 양모(천연 울) 등의 수모 섬유 등이라는 불연·난연·방염 섬유를 사용한 경우, 후술하는 난연제를 사용하지 않더라도 흡음 재료, 흡음재에 불연·난연·방염성을 부여하는 것이 가능해진다.

본 발명에서 사용하는 합성 수지 또는 합성 수지 전구체에는 또한 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 황산 바륨, 황산 칼슘, 아황산 칼슘, 인산 칼슘, 수산화 칼슘, 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 티타늄, 산화철, 산화 아연, 알루미나, 실리카, 콜로이달실리칼, 운모, 규조토, 도로마이트, 석고, 탤크, 클레이, 석면, 마이카, 규산 칼슘, 벤토나이트, 화이트카본, 카본블랙, 철분, 알루미늄분, 유리분, 석분, 고로 슬래그, 플라이애시, 시멘트, 지르코니아분 등의 무기 충전재; 천연 고무 또는 그 유도체; 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 클로로프렌고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 이소프렌 고무, 이소프렌-이소부틸렌 고무 등의 합성 고무; 폴리비닐알콜, 아르긴산 나트륨, 전분, 전분 유도체, 아교, 젤라틴, 혈분, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 폴리아크릴산염, 폴리아크릴아미드 등의 수용성 고분자나 천연검류; 목분, 호두분, 야자찌꺼기분, 소맥분, 미분 등의 유기 충전재; 스테아린산, 팔미트산 등의 고급 지방산, 팔미틸알콜, 스테아릴알콜 등의 고급 알콜; 부티릴스테아레이트, 글리세린모노스테아레이트 등의 지방산 에스테르류; 지방산 아미드류; 카르나우바왁스 등의 천연 왁스류, 합성 왁스류; 파라핀류, 파라핀 오일, 실리콘 오일, 실리콘 수지, 불소 수지, 폴리비닐알콜, 그리스 등의 이형제; 아조디카본아미드, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, P,P'-옥시비스(벤젠술포닐히드라미드), 아조비스-2,2'-(2-메틸글로피오니트릴) 등의 유기 발포제; 중탄산 나트륨, 중탄산 칼륨, 중탄산 암모늄 등의 무기 발포제; 시라스 발룬, 펄라이트, 유리 발룬, 발포 유리, 중공 세라믹스 등의 중공 입자체; 발포 폴리에틸렌, 발포 폴리스티렌, 발포 폴리프로필렌 등의 플라스틱 발포체나 발포 입자; 안료, 염료, 산화 방지제, 대전 방지제, 결정화 촉진제, 인계 화합물, 질소계 화합물, 유황계 화합물, 붕소계 화합물, 브롬계 화합물, 구아니딘계 화합물, 인산염계 화합물, 인산 에스테르계 화합물, 아미노계 수지 등의 난연제, 난연제, 방염제, 발수제, 발유제, 방충제, 방부제, 왁스류, 계면활성제, 활제, 노화 방지제, 자외선 흡수제; DBP, DOP, 디시클로헥실프탈레이트와 같은 프탈산 에스테르계 가소제나 그 밖의 트리크레실포스페이트 등의 가소제 등을 첨가, 혼합해도 좋다.

또, 방수발유제로서는 천연 왁스, 합성 왁스, 불소 수지, 실리콘계 수지 등이 있다.

상기 흡음 재료 또는 다공질 시트 또는 다공질 기재 시트에 상기 합성 수지 등을 도포 함침시키기 위해서는 통상 상기 합성 수지의 수성 에멀션 또는 수성 디스퍼션에 상기 흡음 재료 또는 다공질 시트를 침지하거나, 또는 나이프 코터, 롤 코터, 플로우 코터 등에 의해 도포한다.

상기 수지를 함침 또는 도포한 흡음 재료 또는 다공질 시트 중의 수지량을 조절하기 위해서는 수지를 함침 또는 도포후, 상기 흡음 재료 또는 다공질 시트를 스퀴즈 롤이나 프레스반을 사용해서 스퀴징한다. 이 경우, 상기 흡음 재료 또는 다공질 시트는 그 두께를 감소시키지만 상기 다공질 시트로서 섬유 시트를 사용한 경우에는 상기 섬유 시트가 저융점 섬유로 이루어지거나, 또는 저융점 섬유가 포함되어 있는 경우에는 상기 수지 함침전에 상기 섬유 시트를 가열해서 저융점 섬유를 용융시켜 섬유를 상기 용융물에 의해 결착시켜 두는 것이 바람직하다. 그렇게 하면 상기 다공질 시트로서의 섬유 시트는 강도 및 강성이 더욱 향상되고, 수지 함침시의 작업성이 향상되고, 또한 스퀴징후의 두께의 복원도 현저해진다.

상기 다공질 시트로서의 섬유 시트에 상기 수지를 함침 또는 도포한 후에는 상기 다공질 시트로서의 섬유 시트를 상온 또는 가열해서 건조시킨다.

상기 복층 흡음 재료나 상기 흡음성 내장 재료는 소정 형상으로 성형되어 있어도 좋다. 상기 복층 흡음 재료나 상기 흡음성 내장 재료의 구성 요소인 흡음 재료, 다공질 시트, 또는 다공질 기재 시트에 열가소성 수지가 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되어 있거나, 또는 상기 다공질 시트 또는 다공질 기재 시트가 저융점 섬유로 이루어지거나, 또는 저융점 섬유를 포함하는 경우에는 상기 복층 흡음 재료 또는 상기 흡음성 내장 재료를 상기 열가소성 수지 또는 저융점 섬유의 연화 온도 이하에서 핫 프레스를 행하거나, 또는 상기 연화 온도 이상으로 가열한 후에 콜드 프레스를 행한다.

상기 흡음 재료, 다공질 시트, 또는 다공질 기재 시트에 열경화성 수지가 도포 및/또는 함침 및/또는 혼합되어 있는 경우에는 상기 복층 흡음 재료 또는 흡음성 내장 재료를 상기 열경화성 수지의 경화 온도 또는 그 이상의 온도에서 핫 프레스를 행한다.

이하에 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 실시예를 기재하지만, 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

〔흡음 재료의 제조〕

〔실시예 1〕

침엽수 펄프 90질량%, 활엽수 펄프 10질량%의 배합으로 이루어지는 펄프 섬유 원료를 디스크 리파이너에 의해 고해하고, 카나디안 스탠다드 프리네스에 규정되는 캐나다 표준 여수도 및 숍퍼 여수도가 각각 600㎖(CSF), 16°SR과, 450㎖(CSF), 24°SR 및 400㎖(CSF), 28°SR인 펄프 섬유 원료를 제조했다. 각 펄프 섬유를 사용해서 각각의 단위 면적당 중량이 18g/㎡ 및 35g/㎡가 되도록 초지해서 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료 No.1∼6을 제작했다.

〔비교예 1〕

실시예 1에 있어서, 고해도를 700㎖(CSF), 13°SR로 한 펄프 섬유 원료를 사용한 이외는 동일하게 해서 각각의 단위 면적당 중량이 18g/㎡ 및 35g/㎡가 되도록 초지해서 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료 No.7, No.8을 제작했다.

〔실시예 2〕

상기 실시예 1의 고해도가 600㎖(CSF), 16°SR이며 단위 면적당 중량 18g/㎡의 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료의 편면에 아크릴산 에스테르계 수지 에멀션을 스프레이 방식으로 고형분으로서 20g/㎡로 도포 건조한 것 외에는 동일하게 해서 수지 함침 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료 No.9를 제작했다.

〔비교예 2〕

상기 실시예 1에 있어서, 고해도를 300㎖(CSF), 32°SR로 한 펄프 섬유 원료를 사용한 이외는 동일하게 해서 각각의 단위 면적당 중량이 18g/㎡ 및 35g/㎡가 되도록 초지해서 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료 No.10, No.11을 제작했다.

〔비교예 3〕

비교예 1의 고해도가 700㎖(CSF), 13°SR이며 단위 면적당 중량 35g/㎡의 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료의 편면에 아크릴산 에스테르계 수지 에멀션을 스프레이 방식으로 고형분으로서 55g/㎡로 도포 건조한 것 외에는 동일하게 해서 수지 함침 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료 No.12를 제작했다.

〔흡음 재료의 통기 저항〕

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2, 3의 각 흡음 재료의 통기 저항을 통기성 시험기 KES-F8-AP1(카토 테크 가부시키가이샤제)로 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 의하면, 700㎖(CSF)(＞650㎖(CSF))이며 또한 13°SR(＜15°SR)인 펄프 섬유 원료를 사용한 비교예 1, No.7, No.8의 흡음 재료는 통기 저항이 0.05㎪·s/m보다 작다. 또한, 300㎖(CSF)(＜350㎖(CSF))이며 또한 32°SR(＞30°SR)인 펄프 섬유 원료를 사용한 비교예 2, No.10, No.11은 통기 저항이 3.0㎪·s/m보다 훨씬 크다. 700㎖(CSF)이며 또한 13°SR인 펄프 섬유 원료를 사용한 비교예 3, No.12의 흡음 재료에서는 통기 저항을 0.05∼3.0㎪·s/m의 범위 내로 조절하기 위해서는 다량의 수지 함침이 필요하며, 단위 면적당 중량이 90g/㎡로 현저하게 질량이 증가된다.

〔복층 흡음 재료의 제조〕

폴리에스테르 섬유 70질량% 및 저융점 폴리에스테르 섬유(융점:140℃) 30질량%의 혼합 섬유로 이루어지는 단위 면적당 중량 500g/㎡의 혼합 섬유 웨브를 사용하고, 상기 혼합 섬유 웨브를 180℃에서 1분간 가열한 후, 냉각 프레스 성형기로 두께 10㎜의 통기성 다공질 시트(A)를 제작했다. 이어서, 통기성 접착제층으로서 단위 면적당 중량 15g/㎡의 폴리아미드로 이루어지는 거미집형상의 핫멜트 접착제(융점:120℃)를 상기 통기성 다공질 시트(A)의 편면에 중합하고, 또한 그 위에 상기 실시예 1, 2, 비교예 1, 2, 3에서 얻어진 각 흡음 재료를 각각 겹치고, 열 프레스기로 130℃에서 5초간 가볍게 압착시켜서 복층 흡음 재료를 제작했다.

또한, 종래의 비교 흡음 재료로서 상기 통기성 다공질 시트(A) 단독과, 상기 섬유 웨브의 단위 면적당 중량을 1800g/㎡로 한 두께 10㎜의 통기성 다공질 시트(B)와, 상기 섬유 웨브의 단위 면적당 중량을 1000g/㎡로 한 두께 10㎜의 통기성 다공질 시트(C)를 제작했다.

〔흡음 성능 시험〕

상기 복층 흡음 재료 및 비교 기재의 각각에 대한 통기 저항과 수직 입사법에 의한 흡음률의 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 음원은 흡음 재료가 적층되어 있는 것에 대해서는 상기 흡음 재료측으로 했다.

실시예 1과 비교 흡음 재료 A, B, C의 흡음 시험 결과를 표 2 및 도 4, 도 5, 도 7에 나타낸다. 이 결과로부터 종래의 다공질 시트 B, C를 흡음 재료로서 사용한 경우, 1000∼1800g/㎡ 정도의 단위 면적당 중량의 것이 필요하게 되지만, 본 발명의 흡음 재료이면 550g/㎡ 이하의 단위 면적당 중량으로 즉 종래의 흡음 재료의 1/2∼1/3 정도의 단위 면적당 중량으로 동등 또는 그 이상의 흡음 성능을 발휘하고 있는 것을 알 수 있다.

비교예 1의 시험 결과를 표 2 및 도 6에 나타낸다. 이 결과로부터 고해도가 650㎖(CSF)를 초과하거나 또한 15°SR 미만의 펄프 섬유 원료를 사용한 흡음 재료에서는 펄프 섬유의 다공질화가 불충분해지고, 충분한 통기 저항이 얻어지지 않아 흡음 성능이 나빠진다. 또한, 반대로 비교예 2의 350㎖(CSF) 미만 및/또는 30°SR을 초과하는 고해도의 펄프 섬유는 피브릴화가 진행되어서 세분화되어 버리고, 이러한 펄프 섬유 원료를 사용한 흡음 재료에서는 통기 저항이 지나치게 커져 흡음 성능이 나빠진다.

실시예 2와 비교예 3의 시험 결과를 표 2 및 도 5, 도 6에 나타낸다. 이 시험 결과를 비교하면 고해도가 650㎖(CSF)를 초과 및/또는 15°SR 미만의 펄프 섬유 원료를 사용한 통기 저항이 작은 흡음 재료에 수지를 도포해서 통기 저항을 본 발명의 범위 내로 조정한 비교예 3의 흡음 재료 No.12의 경우에서는 필요한 수지의 도포량이 많아지므로 단위 면적당 중량도 커진다.

한편, 실시예 2에서 나타내는 본 발명의 범위 내인 고해도의 펄프 섬유 원료를 사용한 흡음 재료에 수지를 도포해서 통기 저항을 조정하는 경우에서는 수지의 도포량을 적게 조절할 수 있고, 경량이며 흡음 성능도 양호한 것을 알 수 있다. 이것은 펄프 섬유를 적당한 고해도(350∼650㎖(CSF) 및/또는 15°SR∼30°SR)로 고해하면 상기한 바와 같이 펄프 섬유의 표면에 미세한 세공이 무수하게 발생해서 다공질이 되고, 흡음 성능에 필요한 통기 저항이 최적인 상태가 된다고 생각된다. 즉, 종래의 합성 수지 섬유를 재료로서 사용한 다공질 흡음 재료의 경우, 통상의 합성 수지 섬유는 용융 방사법으로 제조되므로 방사 구금의 구멍으로부터 방출된 실형상을 이루고 있고, 섬유의 표면에 세공이 개공되어 있지 않다. 따라서, 용융 방사법으로 극세 섬유를 제조해도 1개 1개의 섬유는 다공질이 아니고, 겹친 섬유 상호간의 간극에서만 통기량이 조정되므로 섬유 1개의 지름을 작게 해도(극세 섬유) 통기량을 조제해서 소망하는 흡음 성능을 얻기 위해서는 부피밀도와 중량을 크게 할 필요가 있기 때문은 아닐까라고 생각된다.

이상의 결과로부터 본 발명의 고해도가 350∼650㎖(CSF) 및/또는 15°SR∼30°SR인 펄프 섬유 원료를 사용해서 통기 저항이 0.05∼3.0㎪·s/m인 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료와 다공질 시트의 적층물인 복층 흡음 재료는 경량이며 흡음 성능이 우수한 것을 알 수 있다. 고해도가 650㎖(CSF)를 초과 및/또는 15°SR 미만의 펄프 섬유 원료를 사용한 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료의 경우는 흡음 성능에 바람직한 통기 저항이 얻어지지 않으며, 반대로 350㎖(CSF) 미만 및/또는 30°SR을 초과하는 펄프 섬유 원료를 사용한 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료의 경우는 통기 저항이 지나치게 커져 2000Hz 이상의 고주파역에서는 흡음 성능이 극단적으로 저하되는 것을 알 수 있다.

〔실시예 3〕

침엽수 펄프 70질량%, 활엽수 펄프 30질량%로 이루어지는 원료 펄프를 디스크 리파이너에 의해 캐나다 표준 여수도 430㎖(CSF) 및 숍퍼 여수도 26°SR이 될 때까지 고해한 펄프 섬유 원료를 초지후, 얻어진 원지를 통상의 양키 드라이어 방식에 의해 건조하고, 단위 면적당 중량 26g/㎡이며 크레이프율이 20% 및 40%인 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료 No.13, No.14를 제작했다.

이어서 폴리에스테르 섬유 70질량%, 저융점 폴리에스테르 섬유(융점:160℃) 30질량%로 이루어지는 섬유 웨브를 해섬 혼합하고, 가열시키면서 통상의 방법에 의해 두께를 순차 조정해서 냉각하여 두께 15㎜, 단위 면적당 중량 300g/㎡의 다공질 시트를 얻었다.

이어서 상기 크레이프지로 이루어지는 흡음 재료 No.13, No.14의 양면에 각각 통기성 접착제층으로서 단위 면적당 중량 10g/㎡의 폴리아미드(융점:130℃)로 이루어지는 거미집형상의 핫멜트 접착제를 적층하고, 상기 다공질 시트를 상기 흡음 재료의 양면에 각각 적층하고, 135℃의 항온기 중에서 흡인하면서 상기 흡음 재료의 양면에 상기 다공질 시트를 접착하여 두께 10㎜의 복층 흡음 재료를 제작했다.

상기 흡음 재료 No.13, No.14 및 그것으로부터 얻어진 복층 흡음 재료의 통기 저항과, 상기 복층 흡음 재료를 150℃에서 가열후, 소정 형상으로 냉각 성형한 복층 흡음 재료 성형물의 외관을 표 3에, 상기 복층 흡음 재료의 흡음률을 측정한 결과를 표 6 및 도 8에 나타낸다.

〔참고예 1〕

상기 실시예 3에 있어서, 크레이프율을 8% 및 55%로 한 것 외에는 동일하게 해서 제작한 흡음 재료 No.15, No.16 및 그것으로부터 제작한 복층 흡음 재료의 통기 저항과, 상기 복층 흡음 재료를 150℃에서 가열후, 소정 형상으로 냉각 성형한 복층 흡음 재료 성형물의 외관을 표 3에, 상기 복층 흡음 재료의 흡음률을 측정한 결과를 표 6 및 도 8에 나타낸다.

〔실시예 4〕

침엽수 펄프 80질량%, 활엽수 펄프 20질량%로 이루어지는 원료 펄프를 디스크 리파이너에 의해 캐나다 표준 여수도 360㎖(CSF) 및 숍퍼 여수도 28°SR이 될 때까지 고해한 펄프 섬유 원료를 초지후, 통상의 엠보싱 가공 방식에 의해 단위 면적당 중량 18g/㎡, 돌기수가 64개/㎠이며, 돌기의 높이가 각각 0.1㎜, 0.15㎜인 섬유 시트(엠보싱 가공지)인 흡음 재료 No.17, No.18을 제작했다.

이어서 폴리에스테르 섬유 70질량%, 저융점 폴리에스테르 섬유(융점:160℃) 30질량%로 이루어지는 섬유 웨브를 해섬 혼합하고, 가열시키면서 통상의 방법에 의해 두께를 순차 조정해서 냉각하고, 두께 20㎜, 단위 면적당 중량 500g/㎡의 다공질 시트를 제작했다.

이어서 상기 다공질 시트의 양면에 통기성 접착제층으로서 단위 면적당 중량 10g/㎡의 폴리아미드(융점:130℃)로 이루어지는 거미집형상의 핫멜트 접착제를 적층하고, 또한 그 위로부터 상기 엠보싱 가공지로 이루어지는 흡음 재료 No.17, No.18을 각각 적층하고, 135℃의 항온기 중에서 흡인하면서 상기 다공질 시트의 양면에 상기 흡음 재료를 접착하여 두께 15㎜의 복층 흡음 재료를 제작했다.

상기 흡음 재료 No.17, No.18 및 그것으로부터 얻어진 복층 흡음 재료의 통기 저항과, 상기 복층 흡음 재료를 150℃에서 가열후, 소정 형상으로 냉각 성형한 복층 흡음 재료 성형물의 외관을 표 4에, 상기 복층 흡음 재료의 흡음률을 측정한 결과를 표 6 및 도 9에 나타낸다.

〔참고예 2〕

상기 실시예 4에 있어서, 엠보싱 돌기의 높이를 0.01㎜ 및 2.30㎜로 한 것 외에는 동일하게 해서 제작한 흡음 재료 No.19, No.20 및 그것으로부터 제작한 복층 흡음 재료의 통기 저항과, 상기 복층 흡음 재료를 150℃에서 가열후, 소정 형상으로 냉각 성형한 복층 흡음 재료 성형물의 외관을 표 4에, 상기 복층 흡음 재료의 흡음률을 측정한 결과를 표 6 및 도 9에 나타낸다.

〔실시예 5〕

침엽수 펄프 70질량%, 활엽수 펄프 30질량%로 이루어지는 원료 펄프를 디스크 리파이너에 의해 캐나다 표준 여수도 360㎖(CSF) 및 숍퍼 여수도 28°SR이 될 때까지 고해한 펄프 섬유 원료를 초지후, 통상의 엠보싱 가공 방식에 의해 단위 면적당 중량 18g/㎡, 돌기의 높이가 0.05㎜이며, 돌기수가 각각 36개/㎠, 144개/㎠인 섬유 시트(엠보싱 가공지)인 흡음 재료 No.21, No.22를 제작했다.

이어서 폴리에스테르 섬유 70질량%, 저융점 폴리에스테르 섬유(융점:160℃) 30질량%로 이루어지는 섬유 웨브를 해섬 혼합하고, 가열시키면서 통상의 방법에 의해 두께를 순차 조정하면서 냉각하고, 두께 20㎜, 단위 면적당 중량 500g/㎡의 다공질 시트를 제작했다.

이어서 상기 다공질 시트의 편면에 통기성 접착제층으로서 단위 면적당 중량 10g/㎡의 폴리아미드(융점:130℃)로 이루어지는 거미집형상의 핫멜트 접착제를 적층하고, 또한 그 위로부터 상기 섬유 시트(엠보싱 가공지)인 흡음 재료 No.21, No.22를 각각 적층키고, 135℃의 항온기 중에서 흡인하면서 상기 다공질 시트의 편면에 상기 흡음 재료를 접착하여 두께 15㎜의 복층 흡음 재료를 제작했다.

상기 흡음 재료 No.21, No.22 및 그것으로부터 제작한 복층 흡음 재료의 통기 저항과, 상기 복층 흡음 재료를 150℃에서 가열후, 소정 형상으로 냉각 성형한 복층 흡음 재료 성형물의 외관을 표 5에, 상기 복층 흡음 재료의 흡음률을 측정한 결과를 표 6 및 도 10에 나타낸다.

〔참고예 3〕

상기 실시예 5에 있어서, 엠보싱 돌기수를 16개/㎠, 225개/㎠로 한 것 외에는 동일하게 해서 제작한 흡음 재료 No.23, No.24 및 그것으로부터 제작한 복층 흡음 재료의 통기 저항과, 상기 복층 흡음 재료를 150℃에서 가열후, 소정 형상으로 냉각 성형한 복층 흡음 재료 성형물의 외관을 표 5에, 상기 복층 흡음 재료의 흡음률을 측정한 결과를 표 6 및 도 10에 나타낸다.

*: 성형물의 외관

소정 형상으로 성형된 복층 흡음 재료 성형물의 외관상태를 조사했다.

◎:성형품의 전체에 걸쳐 양호한 외관이며, 또 딥드로잉 부분의 이상이 없고 표면도 깨끗한 상태이다.

△: 소정 형상으로 성형할 수 있지만, 딥드로잉 부분에 주름이 발생해서 외관 불량이 된다.

×: 성형품의 전체에 걸쳐 주름이 생기고, 특히 딥드로잉 부분에 흡음 재료의 찢어짐이 발생한다.

흡음률: JIS A 1405에 준해서 관내법에 의한 수직 입사 흡음률을 측정했다.

또한, 실시예 5, 참고예 3의 시료에 대해서는 측정시에 상기 복층 흡음 재료의 흡음 재료면이 마이크로폰측에 오도록 부착하여 측정을 행했다.

표 3에 나타내어지는 실시예 3 및 참고예 1의 시험 결과로부터 흡음 재료의 크레이프율이 10%에 미치지 못하는 경우, 또는 50%를 초과한 경우에는 성형물의 딥드로잉 부분에 주름이나 찢어짐이 보여져 소정의 통기 저항이 얻어지기 어려워진다.

표 4에 나타내어지는 실시예 4 및 참고예 2의 시험 결과로부터 엠보싱 가공을 실시한 흡음 재료의 엠보싱 부분에서의 돌기 높이가 0.02㎜에 미치지 못하는 경우, 또는 2.00㎜를 초과한 경우에는 성형물의 딥드로잉 부분에 주름이나 찢어짐이 보여진다.

표 5에 나타내어지는 실시예 5 및 참고예 3의 시험 결과로부터 엠보싱 가공을 실시한 흡음 재료의 엠보싱 부분에서의 돌기수가 20개/㎠에 미치지 못하는 경우, 또는 200개/㎠를 초과한 경우에는 성형물의 딥드로잉 부분에 주름이나 찢어짐이 보여진다.

또한, 실시예 3 및 실시예 4의 복층 흡음 재료의 구성과 같이 본 발명 흡음 재료의 양면에 다공질 시트가 적층되어 있는 경우나, 다공질 시트의 양면에 흡음 재료가 적층되어 있는 경우 등은 음원측에 대해서 상기 복층 흡음 재료의 표리의 구별은 특별히 없다. 또한, 실시예 5와 같은 다공질 시트의 편면에 흡음 재료가 적층되어 있는 복층 흡음 재료의 경우는 음원측에 흡음 재료면이 오도록 배치해서 부착하면 좋다.

〔실시예 6〕

침엽수 펄프 95질량%, 마섬유 5질량%로 이루어지는 펄프/마 혼합 섬유 원료를 디스크 리파이너에 의해 캐나다 표준 여수도 580㎖(CSF) 및 숍퍼 여수도 22°SR이 될 때까지 고해한 섬유 원료를 초지후, 얻어진 원지를 통상의 양키 드라이어 방식에 의해 건조해서 단위 면적당 중량 23g/㎡, 크레이프율 20%, 통기 저항 0.803㎪·s/m의 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료를 제작했다.

이어서 폴리에스테르 섬유로 이루어지고 니들 펀칭법에 의한 단위 면적당 중량 80g/㎡의 부직포를 다공질 시트로 하고, 상기 다공질 시트의 편면에 통기성 핫멜트 접착제로서 공중합 폴리아미드 분말(융점:135℃, 입도:200∼300㎛)을 5g/㎡의 도포량으로 산포하고, 상기 흡음 재료를 겹치고, 160℃의 가열 롤로 흡음 재료면으로부터 압착 가열하고, 상기 공중합 폴리아미드 분말을 용융하면서 상기 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료를 상기 다공질 시트에 접착시켜 통기 저항이 0.835㎪·s/m인 복층 흡음 재료를 제작했다.

이어서 40질량% 술포메틸화 페놀-알킬레조르신-포름알데히드 공축합 수지 수용액 40질량부, 50질량% 카본블랙 수용액 2질량부, 물 58질량부로 이루어지는 혼합 용액을 상기 복층 흡음 재료의 흡음 재료면에 스프레이로 30g/㎡(습윤상태에서)의 도포량이 되도록 도포한 후, 상기 공축합 수지가 B상태가 되도록 120℃에서 3분 건조시켜서 복층 흡음 재료 표피재를 제작했다.

또한, 다공질 기재 시트로서 레졸형 페놀 수지가 20질량% 도포된 단위 면적당 중량 400g/㎡의 글라스 울 원면을 사용해서 상기 복층 흡음 재료 표피재의 흡음 재료면을 다공질 기재 시트에 중합하고, 200℃의 열 프레스기로 소정 형상으로 성형해서 흡음성 내장 재료를 제작했다.

이 흡음성 내장 재료는 내후성이 양호하며 경량의 흡음 성능이 우수한 것이었다.

또한, 종래의 니들 펀칭된 부직포만을 표피재로서 다공질 기재 시트와 적층 해서 성형한 내장 재료의 경우, 부직포의 단위 면적당 중량 불균일에 의해 다공질 기재 시트인 글라스 울의 황색이 내장 재료 표면에 들여다 보인다고 하는 문제가 있었지만, 이 흡음성 내장 재료는 상기 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료면에 공축합 수지 혼합 용액을 도포했을 때에 수지 배합물에 카본블랙을 첨가함으로써 상기 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료 표면이 균일한 흑색이 되고, 상기 흡음성 내장 재료의 외관을 표피측에서 조사한 경우, 다공질 기재 시트의 색이 부직포로부터 들여다 보이지 않고 전체적으로 흑색이며 얼룩이 없는 외관이었다. 종래 이 외관 얼룩을 없애기 위해서는 부직포의 단위 면적당 중량을 증가시키거나, 또는 기재와 동색의 필름이나 부직포 등을 부착(일본 특허 공개 2006-35949호 공보, 일본 특허 공개 평11-227511호 공보)하고 있었던 것을 본 발명의 흡음 재료 그 자체가 전체에 걸쳐 균일한 얼룩이 없는 흑색 표면을 나타내기 때문에 표피재의 색(통상 부직포는 흑색 또는 백색)과 동색으로 하는 것이 용이하며 흡음 성능에 악영향을 주지 않고 외관의 향상이 가능했다.

〔실시예 7〕

침엽수 펄프 100질량%로 이루어지는 펄프 원료를 디스크 리파이너에 의해 캐나다 표준 여수도 460㎖(CSF) 및 숍퍼 여수도 25°SR이 될 때까지 고해한 섬유 원료를 초지후, 얻어진 원지를 통상의 양키 드라이어 방식에 의해 건조해서 단위 면적당 중량 21g/㎡, 크레이프율 18%, 통기 저항 0.637㎪·s/m의 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료를 제작했다.

이어서 폴리에스테르 섬유로 이루어지고 스펀 본드법에 의한 단위 면적당 중량 30g/㎡의 부직포를 다공질 시트로 하고, 상기 다공질 시트의 편면에 통기성 핫멜트 접착제로서 공중합 폴리아미드 분말(융점:135℃, 입도:200∼300㎛)을 10g/㎡의 도포량으로 산포하고, 상기 흡음 재료를 겹치고, 160℃의 가열 롤로 흡음 재료면으로부터 압착 가열하고, 상기 공중합 폴리아미드 분말을 용융하면서 상기 흡음 재료를 상기 다공질 시트에 접착해서 복층 흡음 재료를 제작했다.

이어서 합성 수지용액으로서 40질량% 술포메틸화 페놀-알킬레조르신-포름알데히드 공축합 수지 수용액 30질량부, 50질량% 카본블랙 수용액 2질량부, 10질량% 불소계 발수발유 수용액 3질량부, 물 65질량부로 이루어지는 혼합 용액을 상기 복층 흡음 재료에 대해서 고형분으로서 30g/㎡의 도포량이 되도록 롤로 함침 도포한 후, 상기 공축합 수지가 B상태가 되도록 120℃에서 3분 건조시켜서 복층 흡음 재료 표피재를 제작했다.

또한, 다공질 기재 시트로서 레졸형 페놀 수지가 20질량% 도포된 단위 면적당 중량 500g/㎡의 글라스 울 원면을 사용해서 상기 복층 흡음 재료 표피재의 흡음 재료면을 상기 다공질 기재 시트에 중합하고, 200℃의 열 프레스기로 소정 형상으로 성형해서 흡음성 내장 재료를 제작했다.

이 흡음성 내장 재료는 내후성이 양호하며, 내수, 내유성도 우수한 경량이며 흡음 성능이 우수한 것이었다.

상기 흡음성 내장 재료를 두께 10㎜ 및 20㎜의 시험 시료 No.25, No.26으로서 제작하고, 통기 저항, 외관, 및 잔향실법에 의한 흡음률을 측정한 결과를 표 7, 표 8, 및 도 11, 도 12에 나타낸다.

〔비교예 4〕

실시예 7에 있어서, 흡음 재료 및 통기성 핫멜트 접착제로서의 공중합 폴리아미드 분말을 제거한 후에 다공질 기재 시트로서 사용한 글라스 울 원면의 단위 면적당 중량을 500, 1000, 1500g/㎡로 한 이외는 동일하게 해서 소정 형상으로 성형하고, 두께 10㎜ 및 20㎜의 시료 No.27, No.28, No.29, No.30, No.31, No.32를 얻었다. 얻어진 시료의 통기 저항, 외관, 및 잔향실법에 의한 흡음률을 측정한 결과를 표 7, 표 8, 및 도 11, 도 12에 나타낸다.

〔비교예 5〕

실시예 7에 있어서, 흡음 재료 및 통기성 핫멜트 접착제로서의 공중합 폴리아미드 분말을 제거한 후에 폴리에스테르 섬유로 이루어지고 스펀 본드법에 의한 단위 면적당 중량 160g/㎡의 부직포(통기 저항:0.682㎪·s/m)를 표피재측의 다공질 시트로서 사용하고, 상기 합성 수지 용액을 동일하게 해서 함침 도포해서 소정 형상으로 성형해서 두께 10㎜ 및 20㎜의 성형 시료 No.33, No.34를 얻었다. 얻어진 시료의 통기 저항, 외관, 및 잔향실법에 의한 흡음률을 측정한 결과를 표 7, 표 8, 및 도 11, 도 12에 나타낸다.

*: 성형물의 외관

소정 형상으로 성형된 성형물의 외관상태를 조사했다.

◎: 성형물 전체에 걸쳐 이상이 없고 표면도 깨끗한 상태이다.

××: 성형물 전체에 걸쳐 큰 주름이 들어가고 외관상태도 매우 나빠 제품으로 되지 못한다.

표 7에 의하면, 실시예 7의 No.25와, 비교예4의 No.27, 29, 31의 다공질 기재 시트의 단위 면적당 중량을 비교하면 본 발명의 흡음 재료를 단위 면적당 중량 500g/㎡의 글라스 울로 이루어지는 다공질 기재 시트에 적층한 경우에는 단위 면적당 중량 1500g/㎡의 글라스 울로 이루어지는 다공질 기재 시트에 적층한 경우와 동일한 정도의 통기 저항이 얻어진다.

또한, 표 8, 도 11로부터 본 발명의 흡음 재료 No.25는 경량이며 흡음 성능이 우수한 흡음성 내장 재료가 얻어지는 것을 알 수 있다.

즉, 표 8의 결과로부터 다공질 시트인 부직포의 단위 면적당 중량을 늘리고, 통기 저항을 조정한 비교예는 흡음 성능은 양호하지만 성형 시료의 외관이 매우 뒤떨어져 제품으로는 되지 못하는 것을 알 수 있다.

이들 실시예에 의해, 본 발명의 고해도가 JIS P 8121-1995의 4. 카나디안 스탠다드 프리네스에 규정되는 캐나다 표준형 여수도로 350∼650㎖(CSF) 및/또는 5.숍퍼 여수도 시험 방법에 규정되는 숍퍼 여수도로 15°SR∼30°SR인 펄프 섬유로 이루어지고, 통기 저항이 0.05∼3.0㎪·s/m인 섬유 시트로 이루어지는 흡음 재료를 사용함으로써 경량이며 흡음 성능이 우수하고, 또한 흡음성 내장 재료로서의 중량을 종래의 1/2∼1/3로 할 수 있다라는 것을 알 수 있다.

〔실시예 8〕

활엽수 펄프 90질량%, 폴리에스테르 섬유 10질량%로 이루어지는 펄프 섬유 원료를 디스크 리파이너에 의해 고해해서 상기 펄프 섬유 원료를 캐나다 표준 여수도 350㎖(CSF), 숍퍼 여수도 30°SR로 하고, 상기 펄프 섬유 원료를 초지후, 얻어진 종이를 통상의 양키 드라이어 방식에 의해 건조해서 단위 면적당 중량 16g/㎡, 크레이프율 35%, 통기 저항 0.677㎪·s/m의 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료를 제작했다.

이어서 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 니들 펀칭법에 의한 단위 면적당 중량 180g/㎡의 부직포를 다공질 시트로 하고, 상기 다공질 시트 이면에 핫멜트 접착제로서 공중합 폴리에스테르 분말(입도:200㎛, 융점:110℃)을 15g/㎡ 도포한 후, 상기 흡음 재료를 중합하고, 180℃의 표면온도의 열 롤에 상기 흡음 재료면을 접촉시키면서 상기 다공질 시트와 상기 흡음 재료를 접착시켜 복층 흡음 재료인 표피재를 제작했다. 상기 복층 흡음 재료인 표피재의 통기 저항은 0.797㎪·s/m이었다. 이어서 다공질 기재 시트로서 탄소 섬유 60질량부, 폴리아미드 공중합체 섬유 40질량부(융점:140℃)로 이루어지는 단위 면적당 중량 300g/㎡, 두께 약 30㎜의 웨브층을 160℃에서 가열해서 상기 폴리아미드 공중합체 섬유를 용융시키고, 상기 복층 흡음 재료인 표피재를 중합하고, 소정 형상으로 냉각 프레스 성형했다.

이것은 성형 부분에 따라 차이가 있지만 통기 저항이 0.801∼1.02㎪·s/m 정도의 범위이며, 경량이며 흡음 성능이 양호한 흡음성 내장 재료가 얻어졌다. 이 흡음성 내장 재료는 자동차 천정재, 룸 파티션 사일렌서, 대시 사일렌서, 패키지 트레이 등의 흡음 재료로서 유용하다.

〔실시예 9〕

침엽수 펄프 85질량%, 활엽수 펄프 15질량%의 배합으로 이루어지는 펄프 섬유 원료를 디스크 리파이너에 의해 고해하고, 캐나다 표준 여수도 CSf 600㎖, 숍퍼 여수도 16°SR의 펄프 섬유 원료의 펄프 섬유를 초지해서 통상의 양키 드라이어 방식에 의해 건조해서 단위 면적당 중량 20g/㎡, 크레이프율 25%, 통기 저항 1.05㎪·s/m의 섬유 시트(크레이프지)인 흡음 재료(11)를 제작했다(도 13 참조).

폴리에스테르 섬유 65질량% 및 폴리에스테르 심초형 복합 섬유(초성분의 융점 140℃) 35질량%의 혼합 섬유로 이루어지는 단위 면적당 중량 160g/㎡의 섬유 웨브를 사용하고, 상기 섬유 웨브를 180℃에서 1분 가열한 후, 냉각 프레스 성형기로 두께 3.0㎜의 통기성 섬유 시트인 통기성 다공질 시트(21) 및 두께 4.0㎜의 통기성 섬유 시트인 통기성 다공질 시트(22)를 제작했다(도 13 참조).

상기 다공질 시트(21)의 편면에 공중합 폴리아미드로 이루어지는 거미집형상의 핫멜트 접착제(융점:120℃)를 개재해서 상기 흡음 재료(11)를 중합하고, 열 프레스기로 130℃에서 5초간 가볍게 압착시켜서 도 13(a)에 나타내는 복층 흡음 재료(31)를 제작했다. 또한 같은 방법으로 통기성 다공질 시트(21)와 통기성 다공질 시트(22) 사이에 흡음 재료(11)를 중합해 압착시켜서 도 13(b)에 나타내는 복층 흡음 재료(32)와, 통기성 다공질 시트(22)의 양면에 흡음 재료(11)를 중합하고 압착시켜서 도 13(d)에 나타내는 복층 흡음 재료(33)를 제작했다.

상기 복층 흡음 재료(31, 32, 33)는 도 13(a), 도 13(b), 도 13(c), 도 13(d)에 나타낸 바와 같이 이면에 폴리에틸렌 라이너층(8)을 설치한 카펫(7)에 라이닝되어서 자동차용 바닥 깔개재(흡음성 바닥 깔개 재료)(61A, 61B, 61C, 61D)가 제조되었다.

도 13(a)와 도 13(c)에 있어서는 흡음성 바닥 깔개재(61A,61C)의 복층 흡음 재료(31)는 동일 구성의 것이지만, 도 13(a)는 카펫(7)을 흡음 재료(11)측에 배치하고, 도 13(c)는 카펫(7)을 통기성 다공질 시트(21)측에 배치한 구성을 채용하고 있다.

또한, 도 13(b)는 통기성 다공질 시트(21,22) 사이에 흡음 재료(11)가 있고, 상기 통기성 다공질 시트(21)측에 카펫(7)이 배치되고, 도 13(d)는 통기성 다공질 시트(22)의 양면에 흡음 재료(11,11)가 배치되고, 그 편측의 흡음 재료(11)에 카펫(7)이 배치된 구성을 채용하고 있다.

〔실시예 10〕

일본 특허 공개 평5-311508호 공보에 기재된 방법에 의거해서 제조한 섬도 3.0dtex의 다공질 아크릴로니트릴 섬유 70질량%, 저융점 폴리에스테르 섬유(융점 140℃) 30질량%로 이루어지는 혼합 섬유 웨브를 180℃에서 1분 가열한 후, 냉각 롤에 통과시켜서 단위 면적당 중량 25g/㎡, 통기 저항 0.158㎪·s/m의 섬유 시트인 흡음 재료를 제조했다.

이어서 단위 면적당 중량 500g/㎡의 글라스 울 원면 시트에 대해서 미경화 페놀 수지가 20질량% 도포된 다공질 시트의 편면에 상기 흡음 재료를 중합하고, 200℃에서 1분간 가열 프레스 성형해서 소정 형상의 복층 흡음 재료 성형물을 얻었다.

이것은 성형 부위에 따라 차가 보여지지만 통기 저항은 0.6∼3.0㎪·s/m의 범위이며 흡음 성능이 우수한 복층 흡음 재료 성형물이었다.

〔실시예 11〕

폴리에스테르 용융물에 산화 아연을 30질량% 혼합 분산시키고, 용융 방사함으로써 얻어진 산화 아연 혼합 폴리에스테르 섬유를 pH13.5의 카세이 소다 수용액에 침지해서 산화 아연을 용출시키고, 그 후 수세해서 카세이 소다를 제거하고 건조시켜 섬도 2.2dtex의 다공질 폴리에스테르 섬유를 제조했다.

상기 다공질 폴리에스테르 섬유를 평균 길이 3.0㎜의 단섬유로 절단하고, 실시예 3에서 사용한 펄프 섬유 원료에 20질량%의 비율로 첨가한 혼합 섬유 원료를 초지해서 단위 면적당 중량 20g/㎡, 통기 저항 0.436㎪·s/m의 섬유 시트인 흡음 재료를 제조했다.

이어서 폴리에스테르 섬유로 이루어지고 단위 면적당 중량 60g/㎡의 니들 펀칭법에 의한 부직포인 다공질 시트의 이면에 다공성 접착제층으로서 융점 125℃의 공중합 폴리아미드로 이루어지는 거미집형상의 핫멜트 접착제층을 형성하고, 상기 다공성 접착제층을 개재해서 상기 흡음 재료와 상기 다공질 시트를 중합하고, 150℃에서 가열 접착시켜서 통기 저항 0.476㎪·s/m의 복층 흡음 재료인 표피재를 제조했다.

또한, 상기 표피재를 사용하고, 다공질 기재 시트로서의 통기성 멜라민 수지발포체 시트의 표면에 상기 핫멜트 접착제층을 개재해서 상기 표피재를 중합하고, 180℃에서 가열 프레스 성형해서 소정 형상의 흡음성 내장 재료를 제조했다.

상기 흡음성 내장 재료는 성형 부위에 따라 차가 보여지지만 통기 저항은 3.0∼5.5㎪·s/m의 범위이며 흡음 성능이 우수한 차량용 흡음성 내장 재료로서 유용했다.

〔실시예 12〕

통상 섬유(비다공질 섬유)로서 폴리에스테르 섬유(섬도 1.2dtex, 섬유 길이 75㎜)의 섬유 웨브 5질량%, 저융점 폴리에스테르 섬유(섬도 1.7dtex, 섬유 길이 74㎜, 융점 140℃) 15질량%, 및 실시예 11에서 얻어진 다공질 폴리에스테르 섬유(섬도 2.2dtex, 섬유 길이 65㎜) 80질량%로 이루어지는 혼합 웨브를 180℃에서 1분 가열한 후, 냉각 롤에 통과시켜서 단위 면적당 중량 50g/㎡, 두께 0.2㎜, 통기 저항 0.203㎪·s/m의 섬유 시트인 흡음 재료를 제조했다.

이어서 얻어진 상기 흡음 재료의 양면에 실시예 11에서 사용한 핫멜트 접착제층을 개재해서 두께 5㎜, 단위 면적당 중량 300g/㎡의 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 다공질 시트를 중합하고, 150℃의 항온기 중에서 흡인하면서 가열하여 두께 10㎜의 복층 흡음 재료를 제조했다.

상기 복층 흡음 재료의 통기 저항은 0.337㎪·s/m이며 흡음 성능이 우수하고, 예를 들면 가옥의 벽재에 부착하기에 유용한 흡음 재료가 된다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 흡음 재료는 경량이며 흡음 성능이 우수하므로 자동차의 내장 재료로서 특히 유용해서 산업상 이용 가능하다.

Claims (12)

1. 고해도가 JIS P 8121-1995의 4. 카나디안 스탠다드 프리네스에 규정되는 캐나다 표준형 여수도로 350∼650㎖(CSF) 및 JIS P 8121-1995의 5. 숍퍼 여수도 시험 방법에 규정되는 숍퍼 여수도로 15°SR∼30°SR이며 표면에 개공되는 세공을 다수 갖는 다공질 섬유를 50질량% 이상 포함하는 섬유를 재료로 하는 섬유 시트로 이루어지고, 상기 섬유 시트에는 크레이프율 10∼50%의 크레이프 가공 및 돌기 높이 0.02∼2.00㎜이며 또한 돌기수가 20∼200개/㎠인 엠보싱 가공 중 어느 하나 이상을 실시해서 표면에 다수의 요철을 형성함으로써 신축성이 부여되어 있고, 통기 저항이 0.05∼3.0㎪·s/m인 것을 특징으로 하는 흡음 재료.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 섬유 시트에는 합성 수지 및 합성 수지 전구체 중 어느 하나 이상이 도포, 함침 또는 혼합되어 있음으로써 통기 저항이 조절되어 있는 것을 특징으로 하는 흡음 재료.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 섬유 시트에는 상기 섬유 시트가 피착되는 하지의 색을 은폐하는 색으로 착색이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 흡음 재료.
4. 제 1 항에 기재된 흡음 재료인 섬유 시트를 다공질 시트의 편면 또는 양면에 적층한 것을 특징으로 하는 복층 흡음 재료.
5. 제 1 항에 기재된 흡음 재료인 섬유 시트의 양면에 다공질 시트를 적층한 것을 특징으로 하는 복층 흡음 재료.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 섬유 시트와 상기 다공질 시트가 통기성 접착제층에 의해 접착됨으로써 복층 흡음 재료로 되고, 상기 복층 흡음 재료의 통기 저항이 0.08∼6.0㎪·s/m인 것을 특징으로 하는 복층 흡음 재료.
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 다공질 시트에는 합성 수지 및 합성 수지 전구체 중 어느 하나 이상이 도포, 함침 또는 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 복층 흡음 재료.
8. 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 복층 흡음 재료를 소정 형상으로 성형한 것을 특징으로 하는 복층 흡음 재료 성형물.
9. 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 복층 흡음 재료를 표피재로 하고, 상기 표피재를 다공질 기재 시트 표면에 겹쳐서 접착한 적층 재료로서, 통기 저항을 0.08∼6.0㎪·s/m로 설정한 적층 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡음성 내장 재료.
10. 제 8 항에 기재된 복층 흡음 재료 성형물을 표피재로 하고, 상기 표피재를 다공질 기재 시트 표면에 겹쳐서 접착한 적층 재료로서, 통기 저항을 0.08∼6.0㎪·s/m로 설정한 적층 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡음성 내장 재료.
11. 제 4 항 또는 제 5 항에 기재된 복층 흡음 재료를 카펫의 이면에 배치한 것을 특징으로 하는 흡음성 바닥 깔개 재료.
12. 제 8 항에 기재된 복층 흡음 재료 성형물을 카펫의 이면에 배치한 것을 특징으로 하는 흡음성 바닥 깔개 재료.
    
    

Images