KR20190125975A - 흡음재 - Google Patents

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KR20190125975A
KR20190125975A KR1020197024576A KR20197024576A KR20190125975A KR 20190125975 A KR20190125975 A KR 20190125975A KR 1020197024576 A KR1020197024576 A KR 1020197024576A KR 20197024576 A KR20197024576 A KR 20197024576A KR 20190125975 A KR20190125975 A KR 20190125975A
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KR
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porous layer
perforated
sound absorbing
porous
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KR1020197024576A
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고스케 호소다
가이 오카하라
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

박형 경량이고 저주파의 흡음성이 우수한 흡음재를 제공한다.
본 발명의 흡음재는, 천공층과 다공층을 포함하는 적층 구조를 갖는 흡음재이며, 해당 다공층의 두께를 D라 했을 때, 해당 천공층의 해당 다공층과 반대측의 표면으로부터, 해당 다공층의 해당 천공층의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는, 복수의 구멍부를 갖는다.

Description

흡음재
본 발명은, 흡음재에 관한 것이다.
흡음재로서, 종래, 글래스 울과 같은 섬유계 재료나 우레탄폼과 같은 발포 재료가 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 재료들은, 저주파의 흡음성이 나빠, 저주파에서 충분한 흡음을 얻기 위해서는 두께가 두꺼운 재료를 사용할 필요가 있다.
한정된 두께의 재료로 저주파의 흡음을 행하기 위해서는, 공명(공진)에 의해 저주파의 흡음 효과를 얻는 것이 일반적이다.
공명(공진)에 의해 저주파의 흡음 효과를 얻기 위해서는, 판이나 막을 사용하는 방법이나, 슬릿이나 천공판을 사용하여 헬름홀츠 공명기를 구성하는 방법을 들 수 있고, 특히 슬릿이나 천공판을 사용하여 헬름홀츠 공명기를 구성하는 방법(특히, 천공판과 배후층의 조합)이 자주 채용되고 있다. 그러나, 천공판은, 중량이 무겁다는 문제와, 형상 자유도에 제한이 있다는 문제가 있다.
발포 플라스틱과 같은 다공 시트와 관통 구멍을 갖는 치밀 시트가 교대로 적층된 흡음재가 보고되어 있다(특허문헌 1). 그러나, 이 흡음재에 있어서는, 비교적 두꺼운 치밀 시트를 필요로 하기 때문에, 저주파의 흡음성과 경량성을 양립하는 것은 곤란하다.
일본 특허 공고 평4-37994호 공보
본 발명의 과제는, 박형 경량이고 저주파의 흡음성이 우수한 흡음재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 흡음재는,
천공층과 다공층을 포함하는 적층 구조를 갖는 흡음재이며,
해당 다공층의 두께를 D라 했을 때, 해당 천공층의 해당 다공층과 반대측의 표면으로부터, 해당 다공층의 해당 천공층의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는, 복수의 구멍부를 갖는다.
하나의 실시 형태로서는, (0.2×D)≤L≤D이다.
하나의 실시 형태로서는, 상기 복수의 구멍부에 의해 형성되는 상기 천공층의 복수의 표면 개구부의 최대 구멍 직경이 1mm 이상이다.
하나의 실시 형태로서는, 상기 천공층의 표면 전체에 대한 상기 복수의 표면 개구부가 차지하는 비율인 표면 개구율이 20％ 이하이다.
하나의 실시 형태로서는, 상기 천공층의 두께가 1mm 미만이다.
하나의 실시 형태로서는, 상기 다공층의 두께가 1mm 이상이다.
하나의 실시 형태로서는, 전체의 두께가 300mm 미만이다.
하나의 실시 형태로서는, 상기 천공층을 구성하는 재료가, 수지, 금속, 고무, 무기물, 직포, 부직포로부터 선택되는 적어도 1종이다.
하나의 실시 형태로서는, 상기 다공층을 구성하는 재료가, 고분자 다공질체, 금속 다공질체, 무기물 다공질체, 직포 다공질체, 부직포 다공질체, 섬유상 재료, 고분자 모놀리스체로부터 선택되는 적어도 1종이다.
본 발명에 따르면, 박형 경량이고 저주파의 흡음성이 우수한 흡음재를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 흡음재의 하나의 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 흡음재의 보다 구체적인 하나의 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 흡음재의 보다 구체적인 하나의 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 흡음재의 몇몇 실시 형태를 도시하는 사시도이다.
도 5는, 흡음재(1) 내지 (4)의 흡음률을 나타내는 그래프도이다.
도 6은, 흡음재(5) 내지 (8)의 흡음률을 나타내는 그래프도이다.
도 7은, 흡음재(C1)의 흡음률을 나타내는 그래프도이다.
도 8은, 흡음재(C2) 내지 (C5)의 흡음률을 나타내는 그래프도이다.
본 발명에 있어서, 「천공층」이란, 층의 두께 방향으로 관통하는 구멍(관통 구멍)을 갖는 층을 의미한다. 본 발명에 있어서, 「다공층」이란, 복수의 공극(다공)을 갖는 층을 의미한다.
본 발명의 흡음재는, 천공층과 다공층을 포함하는 적층 구조를 갖는다. 본 발명의 흡음재는, 천공층과 다공층을 포함하는 적층 구조를 갖고 있으면, 임의의 적절한 다른 층을 포함하고 있어도 된다. 이러한 다른 층은, 예를 들어 하나 이상의 관통 구멍을 갖고 있어도 된다.
천공층, 다공층은, 각각, 1층만으로 이루어지는 층이어도 되고, 2층 이상의 적층체여도 된다.
본 발명의 흡음재는, 바람직하게는 천공층과 다공층을 포함하는 적층 구조를 갖고, 천공층이 최외층으로 되어 있다.
본 발명의 흡음재는, 다공층의 두께를 D라 했을 때, 천공층의 다공층과 반대측의 표면으로부터, 다공층의 천공층의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는, 복수의 구멍부를 갖는다. 길이 L은, 본 발명의 효과를 보다 발현시킬 수 있는 점에서, 바람직하게는 (0.2×D)≤L≤D이고, 보다 바람직하게는 (0.5×D)≤L≤D이고, 더욱 바람직하게는 (0.5×D)<L≤D이고, 특히 바람직하게는 (0.7×D)≤L≤D이고, 가장 바람직하게는 L=D이다.
도 1은, 본 발명의 흡음재의 하나의 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 있어서, 본 발명의 흡음재(100)는, 천공층(10A)과 다공층(10B)을 갖는다. 도 1에 있어서, 천공층(10A)과 다공층(10B)은 최외층으로 되어 있다. 또한, 도 1에 있어서는, 다공층(10B)의 두께를 D라 했을 때, 천공층(10A)의 다공층(10B)과 반대측의 표면으로부터, 다공층(10B)의 천공층(10A)의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는 구멍부, 다공층(10B)이 갖는 다공은 도시하지 않고 생략하였다.
도 2는, 본 발명의 흡음재의 보다 구체적인 하나의 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다. 도 2에 있어서, 본 발명의 흡음재(100)는, 천공층(10A)과 다공층(10B)을 갖는다. 도 2에 있어서, 천공층(10A)과 다공층(10B)은 최외층으로 되어 있다. 도 2에 있어서, 본 발명의 흡음재(100)는, 다공층(10B)의 두께를 D라 했을 때, 천공층(10A)의 다공층(10B)과 반대측의 표면으로부터, 다공층(10B)의 천공층(10A)의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는 구멍부(1)를 갖는다. 도 2에 있어서는, 0<L<D이다. 도 2에 있어서는, 다공층(10B)이 갖는 다공은 도시하지 않고 생략하였다.
도 3은, 본 발명의 흡음재의 보다 구체적인 하나의 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다. 도 3에 있어서, 본 발명의 흡음재(100)는, 천공층(10A)과 다공층(10B)을 갖는다. 도 3에 있어서, 천공층(10A)과 다공층(10B)은 최외층으로 되어 있다. 도 3에 있어서, 본 발명의 흡음재(100)는, 다공층(10B)의 두께를 D라 했을 때, 천공층(10A)의 다공층(10B)과 반대측의 표면으로부터, 다공층(10B)의 천공층(10A)의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는 구멍부(1)를 갖는다. 도 3에 있어서는, L=D이다. 도 3에 있어서는, 다공층(10B)이 갖는 다공은 도시하지 않고 생략하였다.
본 발명의 흡음재는, 전체의 두께가, 바람직하게는 300mm 미만이고, 보다 바람직하게는 1mm 내지 200mm이고, 더욱 바람직하게는 3mm 내지 100mm이고, 특히 바람직하게는 5mm 내지 50mm이다. 본 발명의 흡음재의 전체의 두께가 상기 범위 내에 있으면, 박형의 흡음재가 되고, 박형 흡음재가 요구되는 여러가지 목적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 흡음재의 평균 밀도는, 바람직하게는 300kg/㎥ 이하이고, 보다 바람직하게는 1kg/㎥ 내지 200kg/㎥이고, 더욱 바람직하게는 5kg/㎥ 내지 150kg/㎥이고, 특히 바람직하게는 10kg/㎥ 내지 100kg/㎥이고, 가장 바람직하게는 20kg/㎥ 내지 50kg/㎥이다. 본 발명의 흡음재의 밀도가 상기 범위 내에 있으면, 보다 경량으로 저주파의 흡음성이 우수한 흡음재를 제공할 수 있다.
본 발명의 흡음재는, 도 4의 (a)의 사시도에 도시하는 바와 같이, 천공층(10A)이 측면까지는 덮여 있지 않은 실시 형태여도 되고, 도 4의 (b)의 사시도에 도시하는 바와 같이, 천공층(10A)이 측면의 도중까지 덮는 실시 형태여도 되고, 도 4의 (c)의 사시도에 도시하는 바와 같이, 천공층(10A)이 측면 전체를 덮는 실시 형태여도 되고, 도 4의 (d)의 사시도에 도시하는 바와 같이, 천공층(10A)이 측면 전체 및 배면의 일부를 덮는 실시 형태여도 되고, 도 4의 (e)의 사시도에 도시하는 바와 같이, 천공층(10A)이 측면 전체 및 배면 전체를 덮는 실시 형태여도 된다. 또한, 도 4의 (b), 도 4의 (c), 도 4의 (d), 도 4의 (e)에 도시하는 실시 형태에 있어서, 측면의 적어도 일부를 덮는 부분이나 배면의 적어도 일부를 덮는 부분이 천공층(10A)과는 다른 층인 실시 형태여도 된다.
본 발명의 흡음재의 길이 방향의 단부면의 적어도 일부는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 임의의 적절한 층에 의해 막혀 있어도 된다. 또한, 본 발명의 흡음재의 길이 방향의 단부면은, 프레스 등에 의해 단면 형상이 변형되어서 막혀 있어도 된다.
본 발명의 흡음재는, 박형 경량이고 저주파의 흡음성이 우수하기 때문에, 각종 용도에 채용 가능하다. 본 발명의 흡음재는, 저주파 영역에 있어서 매우 우수한 흡음성을 발현할 수 있으므로, 예를 들어 타이어용 흡음재, 특히 공동 공명음 대책으로서 채용 가능하다. 특히, 본 발명의 흡음재를 타이어용 흡음재로서 채용하는 경우에는, 200Hz 내지 300Hz의 영역에 있어서 우수한 흡음성을 발현하는 것이 바람직하다. 본 발명의 흡음재를 타이어용 흡음재로서 사용하는 경우, 타이어에 있어서의 보다 우수한 흡음성을 발현할 수 있는 점에서, 바람직하게는 도 4의 (b), 도 4의 (c), 도 4의 (d), 도 4의 (e)에 도시하는 실시 형태이고, 보다 바람직하게는, 도 4의 (c), 도 4의 (d), 도 4의 (e)에 도시하는 실시 형태이다.
본 발명의 흡음재를 타이어용 흡음재로서 사용하는 경우, 천공층측과 다공층측의 어느 것이 타이어측에 설치되어도 되고, 타이어에 있어서의 보다 우수한 흡음성을 발현할 수 있는 점에서, 바람직하게는 다공층측이 타이어측에 고정된다. 본 발명의 흡음재를 타이어에 고정하는 수단으로서는, 타이어에 요구되는 사용 환경에 따라서 임의의 적절한 수단이 채용될 수 있다. 이러한 수단으로서는, 예를 들어 저온 환경에서의 사용이 적은 타이어에 대해서는, 아크릴계 양면 테이프 등을 들 수 있고, 저온 환경에서의 사용이 많은 타이어에 대해서는, 고무계 양면 테이프 등을 들 수 있다.
본 발명의 흡음재를 타이어에 고정하는 수단으로서의 아크릴계 양면 테이프로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산알킬에스테르(예를 들어, 2-에틸헥실아크릴레이트 등)와 (메트)아크릴산과 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트(예를 들어, 글리시딜메타크릴레이트 등)를 포함하는 단량체 조성물을 중합하여 얻어지는 (메트)아크릴계 폴리머와 가교제(예를 들어, 이소시아네이트계 가교제 등)를 포함하는 점착제 조성물로 형성되는 아크릴계 점착제층을 갖는 아크릴계 양면 테이프(예를 들어, 아크릴계 점착제층/세퍼레이터의 구성으로 이루어지는 무기재 양면 테이프 등)를 들 수 있다.
본 발명의 흡음재를 타이어에 고정하는 수단으로서의 아크릴계 양면 테이프의 두께는, 바람직하게는 360㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 260㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 160㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 60㎛ 이하이다. 하한의 두께는, 바람직하게는 4㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상이고, 더욱 바람직하게는 30㎛ 이상이고, 특히 바람직하게는 40㎛ 이상이다.
본 발명의 흡음재를 타이어에 고정하는 수단으로서의 아크릴계 양면 테이프가 갖는 아크릴계 점착제층에 있어서, 그것을 배접재(PET#25)에 접합한 시험편을, 온도 23℃, 습도 50％ RH에서, 고무판(부틸 고무)에 2kg 롤러로 1왕복 압착시켜, 온도 100℃에서 30분간 양생한 후에, 해당 고무판으로부터 해당 시험편을, 온도 100℃에서, 박리 각도 180도, 박리 속도 300mm/분으로 박리했을 때의 점착력이, 바람직하게는 0.1N/20mm 내지 100N/20mm이고, 보다 바람직하게는 0.3N/20mm 내지 50N/20mm이고, 더욱 바람직하게는 0.5N/20mm 내지 30N/20mm이고, 특히 바람직하게는 0.7N/20mm 내지 10N/20mm이고, 가장 바람직하게는 1N/20mm 내지 5N/20mm이다.
본 발명의 흡음재를 타이어에 고정하는 수단으로서의 고무계 양면 테이프로서는, 예를 들어 스티렌계 엘라스토머(예를 들어, SIS 등)와 가교제(예를 들어, 이소시아네이트계 가교제 등)를 포함하는 점착제 조성물로 형성되는 고무계 점착제층을 갖는 고무계 양면 테이프(예를 들어, 고무계 점착제층/부직포/고무계 점착제층/세퍼레이터의 구성으로 이루어지는 양면 테이프 등)를 들 수 있다.
본 발명의 흡음재를 타이어에 고정하는 수단으로서의 고무계 양면 테이프의 두께는, 바람직하게는 360㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 290㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 220㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 150㎛ 이하이다. 하한의 두께는, 바람직하게는 4㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 40㎛ 이상이고, 더욱 바람직하게는 80㎛ 이상이고, 특히 바람직하게는 120㎛ 이상이다.
본 발명의 흡음재를 타이어에 고정하는 수단으로서의 고무계 양면 테이프가 갖는 고무계 점착제층에 있어서, 그것을 배접재(PET#25)에 접합한 시험편을, 온도 23℃, 습도 50％ RH에서, 고무판(부틸 고무)에 2kg 롤러로 1왕복 압착시켜, 온도 100℃에서 30분간 양생한 후에, 해당 고무판으로부터 해당 시험편을, 온도 100℃에서, 박리 각도 180도, 박리 속도 300mm/분으로 박리했을 때의 점착력이, 바람직하게는 0.1N/20mm 내지 100N/20mm이고, 보다 바람직하게는 0.3N/20mm 내지 50N/20mm이고, 더욱 바람직하게는 0.5N/20mm 내지 30N/20mm이고, 특히 바람직하게는 0.7N/20mm 내지 10N/20mm이고, 가장 바람직하게는 1N/20mm 내지 5N/20mm이다.
<천공층>
본 발명의 흡음재는, 다공층의 두께를 D라 했을 때, 천공층의 다공층과 반대측의 표면으로부터, 다공층의 천공층의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는, 복수의 구멍부를 갖는다. 즉, 천공층은 두께 방향으로 복수의 관통 구멍(구멍부의 일부를 구성함)을 갖는다. 관통 구멍에 의해 형성되는(즉, 구멍부에 의해 형성되는) 천공층의 표면 개구부의 형상으로서는, 정원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 다각형, 슬릿형 등, 임의의 적절한 형상을 채용할 수 있다. 이러한 형상 중에서도, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점이나, 제조하기 쉬운 점에서, 정원형, 타원형, 사각형이 바람직하고, 정원형이 보다 바람직하다. 천공층이 갖는 복수의 관통 구멍에 의해 형성되는(즉, 천공층이 갖는 복수의 구멍부에 의해 형성되는) 천공층의 표면 개구부의 형상은, 1종뿐이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.
천공층이 갖는 복수의 관통 구멍에 의해 형성되는(즉, 천공층이 갖는 복수의 구멍부에 의해 형성되는) 해당 천공층의 복수의 표면 개구부의 원상당 구멍 직경은, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 1mm 이상이고, 보다 바람직하게는 1mm 내지 100mm이고, 더욱 바람직하게는 2mm 내지 50mm이고, 더욱 바람직하게는 3mm 내지 30mm이고, 더욱 바람직하게는 4mm 내지 20mm이고, 특히 바람직하게는 5mm 내지 10mm이다. 표면 개구부의 원상당 구멍 직경이란, 표면 개구부와 동일한 면적을 갖는 원의 직경이다.
천공층의 표면 전체에 대한, 천공층이 갖는 복수의 표면 개구부가 차지하는 비율인 표면 개구율은, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 20％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.01％ 내지 20％이고, 더욱 바람직하게는 0.05％ 내지 10％이고, 더욱 바람직하게는 0.1％ 내지 5％이고, 더욱 바람직하게는 0.2％ 내지 4％이고, 특히 바람직하게는 0.3％ 내지 3％이고, 가장 바람직하게는 0.4％ 내지 2％이다. 표면 개구율은, 표면 전체의 면적(표면 개구부도 포함함)을 Stotal(㎟), 해당 표면이 갖는 복수의 표면 개구부의 면적 합계를 Sopen(㎟)이라 했을 때, (Sopen/Stotal)×100(％)이다.
천공층의 두께는, 바람직하게는 1mm 미만이고, 보다 바람직하게는 0.0001mm 내지 0.9999mm이고, 더욱 바람직하게는 0.0005mm 내지 0.5mm이고, 더욱 바람직하게는 0.001mm 내지 0.2mm이고, 더욱 바람직하게는 0.001mm 내지 0.1mm이고, 더욱 바람직하게는 0.001mm 내지 0.05mm이고, 특히 바람직하게는 0.002mm 내지 0.03mm이고, 가장 바람직하게는 0.004mm 내지 0.015mm이다. 천공층의 두께가 1mm 미만임으로써, 본 발명의 다른 특징과 더불어, 보다 박형 경량이고 저주파의 흡음성이 보다 우수한 흡음재를 제공할 수 있다.
천공층의 면 밀도는, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 1000g/㎡ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.05g/㎡ 내지 1000g/㎡이고, 더욱 바람직하게는 0.5g/㎡ 내지 500g/㎡이고, 특히 바람직하게는 0.5g/㎡ 내지 200g/㎡이고, 가장 바람직하게는 3g/㎡ 내지 50g/㎡이다.
천공층을 구성하는 재료는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 임의의 적절한 재료를 채용할 수 있다. 이러한 재료로서는, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 수지, 금속, 고무, 무기물, 직포, 부직포로부터 선택되는 적어도 1종이다. 천공층을 구성하는 재료가 될 수 있는 수지의 구체적인 예로서는, 예를 들어 폴리에스테르 수지(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 폴리카르보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 폴리염화비닐 등을 들 수 있다. 천공층을 구성하는 재료가 될 수 있는 금속의 구체적인 예로서는, 예를 들어 알루미늄, 스테인리스(SUS), 철, 구리 등을 들 수 있다. 천공층을 구성하는 재료가 수지인 경우, 수지 필름(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등), 접착 테이프, 점착 테이프 등의 층상 형상의 것을 그대로 채용해도 되고, 도막을 형성할 수 있는 수지 재료를 도장하여 형성된 수지층을 채용해도 된다. 또한, 예를 들어 멜톰 가공과 같이 다공층을 용융하여 형성된 수지층을 채용해도 된다.
천공층의 표면에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 임의의 적절한 표면 처리나 표면 가공을 행해도 된다.
<다공층>
다공층은, 복수의 공극(다공)을 갖는다. 다공층이 갖는 다공은, 구조에 대하여 특별히 제한은 없지만, 각각의 공극의 적어도 일부가 3차원적으로 연속되는 구조(예를 들어, 연속 기포 구조)여도 된다.
다공층이 갖는 다공에 의해 형성되는 해당 다공층의 복수의 표면 개구부의 평균 원상당 구멍 직경은, 바람직하게는 천공층이 갖는 복수의 관통 구멍에 의해 형성되는(즉, 천공층이 갖는 복수의 구멍부에 의해 형성되는) 해당 천공층의 복수의 표면 개구부의 원상당 구멍 직경보다도 작다.
다공층이 갖는 다공에 의해 형성되는 해당 다공층의 복수의 표면 개구부의 평균 원상당 구멍 직경은, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 5000㎛ 미만이고, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 5000㎛이고, 더욱 바람직하게는 10㎛ 내지 4000㎛이고, 더욱 바람직하게는 20㎛ 내지 3000㎛이고, 더욱 바람직하게는 50㎛ 내지 2000㎛이고, 특히 바람직하게는 100㎛ 내지 1000㎛이다. 표면 개구부의 평균 원상당 구멍 직경이란, 표면 개구부와 동일한 면적을 갖는 원의 직경이다.
다공층의 두께는, 바람직하게는 1mm 이상이고, 보다 바람직하게는 2mm 내지 200mm이고, 더욱 바람직하게는 3mm 내지 100mm이고, 특히 바람직하게는 4mm 내지 50mm이고, 가장 바람직하게는 5mm 내지 30mm이다. 다공층의 두께가 상기 범위 내에 있음으로써, 보다 박형 경량이고 저주파의 흡음성이 우수한 흡음재를 제공할 수 있다.
다공층의 밀도는, 바람직하게는 300kg/㎥ 이하이고, 보다 바람직하게는 1kg/㎥ 내지 300kg/㎥이고, 더욱 바람직하게는 1kg/㎥ 내지 200kg/㎥이고, 더욱 바람직하게는 1kg/㎥ 내지 100kg/㎥이고, 더욱 바람직하게는 5kg/㎥ 내지 70kg/㎥이고, 특히 바람직하게는 5kg/㎥ 내지 50kg/㎥이고, 가장 바람직하게는 10kg/㎥ 내지 30kg/㎥이다. 다공층의 밀도가 상기 범위 내에 있으면, 보다 경량으로 저주파의 흡음성이 우수한 흡음재를 제공할 수 있다.
본 발명의 흡음재는, 다공층의 두께를 D라 했을 때, 천공층의 다공층과 반대측의 표면으로부터, 다공층의 천공층의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는, 복수의 구멍부를 갖는다. 즉, 다공층은, 해당 다공층의 두께를 D라 했을 때, 해당 다공층의 천공층의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이로 형성된 복수의 구멍부를 갖는다.
다공층이 가질 수 있는 복수의 구멍부에 의해 형성되는 해당 다공층의 복수의 표면 개구부의 원상당 구멍 직경은, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 1mm 이상이고, 보다 바람직하게는 1mm 내지 100mm이고, 더욱 바람직하게는 2mm 내지 50mm이고, 더욱 바람직하게는 3mm 내지 30mm이고, 더욱 바람직하게는 4mm 내지 20mm이고, 특히 바람직하게는 5mm 내지 10mm이다. 표면 개구부의 원상당 구멍 직경이란, 표면 개구부와 동일한 면적을 갖는 원의 직경이다.
다공층의 표면 전체에 대한, 다공층이 가질 수 있는 복수의 구멍부에 의해 형성되는 해당 다공층의 복수의 표면 개구부가 차지하는 비율인 표면 개구율은, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 20％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.001％ 내지 20％이고, 더욱 바람직하게는 0.01％ 내지 10％이고, 더욱 바람직하게는 0.1％ 내지 5％이고, 더욱 바람직하게는 0.2％ 내지 4％이고, 특히 바람직하게는 0.3％ 내지 3％이고, 가장 바람직하게는 0.4％ 내지 2％이다. 표면 개구율은, 표면 전체의 면적(표면 개구부도 포함함)을 Stotal(㎟), 해당 표면이 갖는 복수의 표면 개구부의 면적 합계를 Sopen(㎟)이라 했을 때, (Sopen/Stotal)×100(％)이다.
다공층을 구성하는 재료는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 임의의 적절한 재료를 채용할 수 있다. 이러한 재료로서는, 본 발명의 효과가 보다 발현될 수 있는 점에서, 바람직하게는 고분자 다공질체, 금속 다공질체, 무기물 다공질체, 직포 다공질체, 부직포 다공질체, 섬유상 재료, 고분자 모놀리스체로부터 선택되는 적어도 1종이다. 다공층을 구성하는 재료가 될 수 있는 고분자 다공질체의 구체적인 예로서는, 예를 들어 폴리우레탄 발포체, 폴리스티렌 발포체, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌) 발포체, 에틸렌·프로필렌·디엔 고무(EPDM) 발포체 등을 들 수 있다. 고분자 다공질체의 다공질 구조로서는, 목적에 따라 임의의 적절한 구조가 채용될 수 있다. 이러한 구조로서는, 예를 들어 발포에 의해 형성된 각각의 기포가 독립된 독립 기포 구조여도 되고, 기포의 적어도 일부가 연속되는 연속 기포 구조여도 된다. 다공층을 구성하는 재료가 될 수 있는 섬유상 재료의 구체적인 예로서는, 예를 들어 글래스 울, 암면, 펠트재 등을 들 수 있다. 다공층을 구성하는 재료가 될 수 있는 고분자 모놀리스체의 구체적인 예로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2014-61457호 공보에 기재와 같은 실리콘제 모놀리스체 등을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 하등 한정되는 것은 아니다. 또한, 특히 명기하지 않는 한, 실시예에 있어서의 부 및 ％는 질량 기준이다.
<흡음률의 측정>
흡음률은, 음향관을 사용한 수직 입사 흡음률로서 측정하였다.
구체적으로는, Bruel & Kjaer제 4206의 굵은 관을 사용하여, Φ100mm의 샘플을 제작하고, JIS A 1405-2에 준거하여 측정하였다. 단, 샘플은, 굴곡 진동의 영향이 생기지 않도록, 배면 전체면을 음향관의 벽면에 아크릴계 양쪽면 접착 테이프(두께=150㎛, 닛토 덴코 가부시키가이샤제, 제품명: No.512)로 첩부하여 측정하였다.
또한, 단면의 영향이 생기지 않도록, 간극은 실리콘 그리스(신에쯔 가가꾸 고교 G501)를 충전하여 측정하였다.
〔실시예 1〕
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께=4.8㎛, 도레이제, 제품명: 루미러)에 대하여, 우레탄폼(두께=20mm, 가부시키가이샤 이노악 코포레이션제, 제품명: 캄플렉스 F2)을 접합하였다. 접합에는, 아크릴계 양쪽면 접착 테이프(두께=50㎛, 닛토 덴코 가부시키가이샤제, 제품명: GA5905)를 사용하였다.
얻어진 적층체에 대하여, φ5mm의 관통 구멍을 표면 개구율 0.25％로 마련하였다.
이상과 같이 하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양쪽면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(1)를 얻었다.
결과를 도 5에 나타내었다.
〔실시예 2〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 0.5％로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양쪽면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(2)를 얻었다.
결과를 도 5에 나타내었다.
〔실시예 3〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 0.75％로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양쪽면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(3)를 얻었다.
결과를 도 5에 나타내었다.
〔실시예 4〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 1.0％로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양쪽면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(4)를 얻었다.
결과를 도 5에 나타내었다.
〔실시예 5〕
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께=4.8㎛, 도레이제, 제품명: 루미러)에 대하여 우레탄폼(두께=10mm, 가부시키가이샤 이노악 코포레이션제, 제품명: 캄플렉스 F2)을 접합하였다. 접합에는, 아크릴계 양면 접착 테이프(두께=50㎛, 닛토 덴코 가부시키가이샤제, 제품명: GA5905)를 사용하였다.
또한, 얻어진 적층물의 우레탄폼측에, 우레탄폼(두께=10mm, 가부시키가이샤 이노악 코포레이션제, 제품명: 캄플렉스 F2)을 추가로 접합하였다. 접합에는, 아크릴계 양면 접착 테이프(두께=150㎛, 닛토 덴코 가부시키가이샤제, 제품명: No.512)를 사용하였다.
얻어진 적층체에 대하여, φ5mm의 관통 구멍을 표면 개구율 0.25％로 마련하였다.
이상과 같이 하여, 제1 천공층의 제1 다공층의 반대측의 표면으로부터 제2 다공층의 제2 천공층의 반대측의 표면에 이르는 관통 구멍을 복수 갖는, 〔제1 천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(제1 다공층)〕/〔제2 천공층〕/〔우레탄폼(제2 다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(5)를 얻었다.
결과를 도 6에 나타내었다.
〔실시예 6〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 0.5％로 변경한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 행하여, 제1 천공층의 제1 다공층의 반대측의 표면으로부터 제2 다공층의 제2 천공층의 반대측의 표면에 이르는 관통 구멍을 복수 갖는, 〔제1 천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(제1 다공층)〕/〔제2 천공층〕/〔우레탄폼(제2 다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(6)를 얻었다.
결과를 도 6에 나타내었다.
〔실시예 7〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 0.75％로 변경한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 행하여, 제1 천공층의 제1 다공층의 반대측의 표면으로부터 제2 다공층의 제2 천공층의 반대측의 표면에 이르는 관통 구멍을 복수 갖는, 〔제1 천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(제1 다공층)〕/〔제2 천공층〕/〔우레탄폼(제2 다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(7)를 얻었다.
결과를 도 6에 나타내었다.
〔실시예 8〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 1.0％로 변경한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 행하여, 제1 천공층의 제1 다공층의 반대측의 표면으로부터 제2 다공층의 제2 천공층의 반대측의 표면에 이르는 관통 구멍을 복수 갖는, 〔제1 천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼(제1 다공층)〕/〔제2 천공층〕/〔우레탄폼(제2 다공층)〕의 구성을 갖는 흡음재(8)를 얻었다.
결과를 도 6에 나타내었다.
〔비교예 1〕
우레탄폼(두께=20mm, 가부시키가이샤 이노악 코포레이션제, 제품명: 캄플렉스 F2)을 흡음재(C1)로 하였다.
결과를 도 7에 나타내었다.
〔비교예 2〕
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께=4.8㎛, 도레이제, 제품명: 루미러)에 φ5mm의 관통 구멍을 표면 개구율 0.25％로 마련하고, 천공층으로 하였다.
천공층에 대하여, 우레탄폼(두께=20mm, 가부시키가이샤 이노악 코포레이션제, 제품명: 캄플렉스 F2)을 접합하였다. 접합에는, 아크릴계 양면 접착 테이프(두께=50㎛, 닛토 덴코 가부시키가이샤제, 제품명: GA5905)를 사용하였다.
이상과 같이 하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼〕의 구성을 갖는 흡음재(C2)를 얻었다.
결과를 도 8에 나타내었다.
〔비교예 3〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 0.5％로 변경한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 행하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼〕의 구성을 갖는 흡음재(C3)를 얻었다.
결과를 도 8에 나타내었다.
〔비교예 4〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 0.75％로 변경한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 행하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼〕의 구성을 갖는 흡음재(C4)를 얻었다.
결과를 도 8에 나타내었다.
〔비교예 5〕
관통 구멍에 의한 표면 개구율을 1.0％로 변경한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 행하여, 〔천공층〕/〔아크릴계 양면 접착 테이프〕/〔우레탄폼〕의 구성을 갖는 흡음재(C5)를 얻었다.
결과를 도 8에 나타내었다.
본 발명의 흡음재는, 예를 들어 타이어용 흡음재로서 이용할 수 있다.
100: 흡음재
10A: 천공층
10B: 다공층
1: 구멍부

Claims (9)

  1. 천공층과 다공층을 포함하는 적층 구조를 갖는 흡음재이며,
    해당 다공층의 두께를 D라 했을 때, 해당 천공층의 해당 다공층과 반대측의 표면으로부터, 해당 다공층의 해당 천공층의 측의 표면으로부터 두께 방향으로 길이 L(단, 0<L≤D)의 깊이에 이르는, 복수의 구멍부를 갖는,
    흡음재.
  2. 제1항에 있어서, (0.2×D)≤L≤D인, 흡음재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 구멍부에 의해 형성되는 상기 천공층의 복수의 표면 개구부의 최대 구멍 직경이 1mm 이상인, 흡음재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 천공층의 표면 전체에 대한 상기 복수의 표면 개구부가 차지하는 비율인 표면 개구율이 20％ 이하인, 흡음재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공층의 두께가 1mm 미만인, 흡음재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공층의 두께가 1mm 이상인, 흡음재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전체의 두께가 300mm 미만인, 흡음재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공층을 구성하는 재료가, 수지, 금속, 고무, 무기물, 직포, 부직포로부터 선택되는 적어도 1종인, 흡음재.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공층을 구성하는 재료가, 고분자 다공질체, 금속 다공질체, 무기물 다공질체, 직포 다공질체, 부직포 다공질체, 섬유상 재료, 고분자 모놀리스체로부터 선택되는 적어도 1종인, 흡음재.
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