WO1998043797A1

WO1998043797A1 - Corps insonorisant moule en resine thermoplastique

Info

Publication number: WO1998043797A1
Application number: PCT/JP1998/001480
Authority: WO
Inventors: Hisao Tokoro; Hiroshi Yamazaki; Satoru Shioya; Mitsuru Shinohara; Akinobu Hira
Original assignee: Jsp Corporation
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1998-10-08
Also published as: EP1016511A1; KR100368783B1; DE69840000D1; EP1016511A4; EP1749634A1; EP1016511B1

Description

明細書吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体技術分野

本発明は連通した空隙を有し、広い周波数領域において良好な吸音性等を備え、床材、壁材及びそれらの芯材或いは自動車内装材等に有用な吸音性を有する樹脂成型体に関する。背景技術

従来における吸音材としては鉄板等を箱型にし、その前面に吸音を行う為の開口を設け、箱内部にグラスウールを収納したものが一般的である。ところが、この種の吸音 ·遮音パネルは（ i ) 重量が大きいため設置が大変である、（ii) 吸音材としてグラスウールが使用されるが耐水性が無い、（iii) 他の部品等を用いることなく組み立てるのが難しく設置が大がかりとなる、（iv) 遮音部材、吸音部材、バネルとしての強度部材が各々別で、コスト、重量、製作工数がかかる、等の欠点がある。また、特開平 7— 1 3 7 0 6 3号及び特開平 8— 1 0 8 4 4 1号には特定形状の発泡粒子を成型して得られる、連通した空隙を有する発泡成型体が、吸音性を有するものであることが記載されている。しかしながら、これらには該発泡成型体が優れた吸音特性を有すると記載されているが、これは特定波長の狭い音の周波数領域において吸音性が優れているということにとどまり、吸音材としての機能からみれば、幅広い音の周波数領域において優れた吸音率を得ることまでは考慮されていないものであった。本発明は、広い周波数領域で優れた吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体を提供することを目的とする。

また本発明は連通した空隙を有し、吸音性の他に通気性にも優れた熱可塑性樹脂成型体を提供することを目的とする。

更に本発明は吸音性に優れると共に、通気性及び断熱性にも優れた熱可塑性樹脂成型体を提供することを目的とする。発明の開示

本発明は熱可塑性樹脂からなる樹脂小片を、連通した空隙が形成されるように、相互に結合してなる成型体である。樹脂小片の形状としては粒子状、チップ状、粉砕物等が挙げられ、本発明においては、これらのうちの 1種又は 2種以上の混合物が用いられる。本発明の成型体の空隙率は 1 0〜 6 0 %であり、また成型体の嵩密度は 0 . 0 1〜0 . 6 g / c m ³である。

本発明における樹脂小片は連通又は非連通の孔を有する構造であることが好ましく、特に連通孔を有する構造が好ましいが、必ずしも孔あき構造のものに限定されない。樹脂小片の形状は種々のものが可能である t 樹脂小片の一定量を最密充填した時の空間率が 4 5〜8 0 %となるような樹脂小片が選択される。樹脂小片が孔あき構造でない場合において、空間率とは、樹脂小片最密充填時の見かけの体積に対して、樹脂小片相互間の空間によってもたらされる空間部が占める体積の割合を巨分率で示したものと定義される。一方、樹脂小片が孔あき構造のものである場合は、この孔あき空間が占める体積も空間率として計算されるので、この場合空間率とは、樹脂小片最密充填時の見かけの体積に対して、樹脂小片相互間の空間によってもたらされる空間部と樹脂小片の有する孔あき空間によってもたらされる空間部との総和の空間部が占める体積の割合を百分率で示したものと定義される。

本発明において、樹脂小片の空間率は 45〜80%である。

尚、上記空間率と上記成型体の空隙率とを比較して、後者が前者を下回ることがあるのは樹脂小片を結合させて成型体を得る場合に、該小片の一部が溶融すること、該小片が発泡する場合があること等の理由による。本発明は吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体であって、その構成要素として、 J I S A 1 40 9の残響室法吸音率測定方法によって求まる中心周波数が 2 50、 3 1 5、 400、 500、 630、 800、 1 000、 1 250、 1 600、 2000、 2500、 3 1 50 (H z ) での吸音率において、該吸音率が 70 %以上である上記中心周波数測定点が連続して 3点以上存在し、且つ該吸音率が 50%以上である上記中心周波数測定点が連続して 7点以上存在するという構成を備えるものでめる。

本発明において樹脂小片として、貫通孔を有する粒子形状のものが好ましく、またその場合において貫通孔の貫通方向最大長さ（L) と貫通方向に対して垂直な断面の最大径（D) との比（L) / (D) が 1. 2 〜0. 7であることが好ましい。

本発明において熱可塑性樹脂としてポリオレフィン系樹脂が好ましく、また樹脂小片は発泡樹脂として構成されるものが好ましい。本発明は成型体と表皮材が一体に結合されている構成を包含する。通常は金型内に表皮材を予めセットし、金型内に多数の樹脂小片が充填され、加熱されて成型体が製造される際に成型体と表皮材が一体に結合する。

本発明は空間率が 4 5〜80 %である熱可塑性樹脂からなる樹脂小片を構成材料とし、多数の樹脂小片を連通した空隙が形成されるように相互に結合して成型体として構成したものであり、しかも成型体の空隙率は 1 0〜 6 0 %、嵩密度は 0 . 0 1 〜0 . 6 g / c m ³である。このような構造上の特徴を前提条件として、本発明の成型体は幅広い周波数領域において吸音性に優れたものとなる。単に連通した空隙を有する発泡成型体に比べて吸音率は大幅に向上する。

このように本発明によれば、優れた吸音性を備えるものとなり、吸音、遮音といった分野での用途で単体でも充分な機能を発揮できると共に、他の防音材料との複合等、その他幅広い用途に適用可能となる。また、本発明の成型体は樹脂小片を金型内に充填し加熱することにより、該樹脂小片を溶融一体化させる金型成型方法により製造できる。図面の簡単な説明

図 1は本発明の成型体に用いられる樹脂粒子の垂直断面形状の態様を示す図、図 2は本発明に用いられる樹脂粒子の垂直断面形状の別の態様を示す図、図 3は本発明に用いられる樹脂粒子の具体的な形状を示す図、図 4は実施例 1、 5、 6及び比較例 1、 2で得られた樹脂粒子成型体の周波数と吸音率の関係を表すグラフ、図 5は実施例 2〜4で得られた樹脂粒子成型体の周波数と吸音率の関係を表すグラフである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明において樹脂小片とは、熱可塑性樹脂からなる小さな塊であつて、粒子状、チップ状、成型品を粉砕して得られる粉砕物等、任意の形状を有するものをいう。本発明は粒子状、チップ状、粉砕物等のうちの 1種を選んで用いても或いはそれらの 2種以上の混合物を用いてもよい: 本発明に使用される樹脂小片は、発泡体であっても、非発泡体であつてもよい。

以下、樹脂小片が粒子状形態である場合即ち、樹脂粒子の場合について本発明を説明する力；、以下の説明は樹脂小片が粒子状以外のチップ状、粉砕物等の形態である場合にも妥当するものであることはいうまでもなレ、。樹脂粒子が非発泡粒子の場合、中空状や貫通孔を有する構造になつているものが好ましく、また発泡粒子の場合、貫通孔を有する構造になつているものが好ましく、更に具体的な樹脂粒子の構造として、 LZD < 2の円筒状、 LZD 2の円柱状、円筒状、 LZD≥ 2. 5の多角柱状、多角筒状、断面十字型の柱状等が挙げられる。また貫通孔を有する球状体も本発明に適用できる。また、特にこのような所望形状の発泡粒子を得るには、（ 1 ) 発泡粒子の基材樹脂粒子を得た後発泡させる方法や、（2) 押し出すと同時に発泡する方法が挙げられるが、発泡、非発泡粒子のいずれにせよ押出機のダイス口金形状を選択することで樹脂粒子を所望の形状とすることができる。

本発明における樹脂粒子成型体の空隙率は、 1 0〜6 0 %である。連通した空隙を有する樹脂粒子成型体の空隙率 A (%) は、次式によつて算出される。

A (%) = C(B - C) /B] X 1 0 0

但し、 B ：樹脂粒子成型体の見かけの体積（c m³)、 C ：樹脂粒子成型体の真の体積（c m³) である。見かけの体積 Bは成型体の外形寸法から算出される体積である。また真の体積 Cは成型体を、アルコ一/レを入れたメスシリンダ一中に沈めて容積増加分を測り、その容積増加分から求められる成型体の体積である。

空隙率が、 1 0 %未満の場合、音エネルギーを成型体内の熱エネルギ —や振動エネルギ一に変換し得る空気層が少ないために、音波が材料内部に伝搬するのに十分な空気層がないため、空気の粘性摩擦が生じ難くなり、吸音率の低下が起こる。逆に、 6 0 %を超えると、成型体の内部を音波が、抵抗なく入り込み、樹脂粒子壁面との接触が起こり難くなることにより樹脂組成物へのエネルギー伝搬が起こり難くなり、音ェネルギ一の減衰が起こり難くなる。上記空隙率が 1 0〜 6 0 %の範囲内であれば、吸音材としての機能を発揮する。

本発明の連通した空隙部を有する成型体の空隙率は、吸音性且つ連通した空隙部の生産安定性を考慮した場合、好ましくは 2 5〜 5 0 %である。

更に、本発明における樹脂粒子成型体の嵩密度は、（）· 0 1 〜0. 6 g/c m³である。嵩密度とは、樹脂粒子成型体の重量 M ( g ) を見かけ体積 V (c m³) で除した値である。見かけ体積は、成型体の外形寸法から算出される体積である。嵩密度が 0. 0 1 g/c m³よりも小さい場合、成型体の圧縮特性が悪くなり、更には後記する穴径の条件を満たさ. ないものになり易くなる。また、嵩密度が 0. 6 g/c m³を超える場合には、重量が重くなると共に、上記した空隙率の条件を満足させる成型体が得られ難くなるといつた問題が生じてしまい好ましくない。

上記した嵩密度は、特に成型体の圧縮強度を高くできること、重量を少なくできること、及び経済性の観点から、 0. 0 3〜 0. 0 9 g/c m³が好ましい。

本発明の吸音率は、 J I S A 1 4 0 9に規定する残響室法吸音率を示し、 1 0 0 0 H zを基準とした 1 Z3ォクタ一ブバンド周波数で 2 5 0〜 3 1 5 0 H zでの測定によるものである（尚、試料面積は縦 3. 6 m、横 2. 7 mの 9. 7 2 m²とし、残響室の床面中央部に集中配置し、室温 2 5°C、相対湿度 7 0 %の条件にて東京都立工業技術センタ一にて測定される）。そして、本発明においては、その吸音率が 7 0 %以上である上記中心周波数測定点が連続して 3点以上存在し、且つ、吸音率が 5 0 %以上である上記中心周波数測定点が連続して 7点以上存在するものである。更に、その吸音率が 7 0 %以上である連続する 3点の上記中心周波数測定点は、吸音率が 5 0 %以上である連続する 7点以上の上記中心周波数測定点に含まれるものであることが好ましい。更に残響室法吸音率測定について詳しく説明する。本発明における吸音率は J I S A 1 4 0 9に規定する残響室法吸音率の測定方法により、測定周波数を以下の中心周波数 2 5 0、 3 1 5、 40 0、 5 0 0、 6 3 0、 8 0 0、 1 0 0 0、 1 2 5 0、 1 6 0 0、 2 0 0 0、 2 5 0 0、 3 1 5 0 (H z ) として行う。そして、本発明の成型体は、上記測定周波数（H z) において 3点以上連続して（例えば、 6 3 0、 8 0 0、 1 0 0 0 (H z ) や、 3 1 5、 4 0 0、 5 0 0、 6 3 0等、連続して 3点以上）、 7 0 %以上の吸音率を示すものであり、且つ、上記測定周波数（H z ) において 7 点以上連続して 5 0 %以上の吸音率を示すものである。

本発明の上記吸音率の範囲以外のものは、特定周波数を主な吸音領域とする吸音材としての作用しか発揮できず、騒音対策として吸音材を使用するには不適当なものとなってしまう。

本発明において、上記空隙率、嵩密度、吸音率を満足させるものであれば、成型体の形状は特に限定されるものではないが、成型体の構成材料である樹脂粒子は貫通孔を有することが好ましい。

貫通孔を有しない樹脂粒子を用いた成型体にぉレ、ては、非発泡粒子では、重量が重くなり易い。また貫通孔を有しない発泡粒子では、十分な空隙率を有する成型体を得ようとした場合、二次発泡力を抑えるために成型加熱条件を低めに設定する必要があるが、そうすると発泡粒子間の融着強度が弱くなる。そこで、発泡粒子間の融着強度を高く設定する必要があるが、そうすると空隙となるはずの部分も二次発泡により埋まつてしまい、充分な空隙率が得られなくなるというように、空隙率と発泡粒子間の融着強度の双方において、同時に満足できる良好な成型体が得られる成型条件範囲が狭く、所望の空隙率を有する成型体を安定して得ることが困難になる。更には、上記した貫通孔を有しない樹脂粒子形状では、粒子相互間にできる空間の大きさにバラツキが生じやすく、また、型内に均一に充填すること自体が難しく、充填する度に充填密度が異なるというように、得られる発泡成型体の空隙率のコントロールが困難であると共に、成型体の空隙率をどの部位においてもある程度均一になるようにすることも困難である。

貫通孔を有する樹脂粒子の穴径が小さいか、又は成型体の空隙率が大きいほど、厚みが小さくても吸音率に優れた成型体を得ることができ、逆に樹脂粒子の穴径が大きいか、又は成型体の空隙率が小さいほど、厚みを大きくしないと吸音率に優れた成型体を得ることができない。

本発明は、上記した成型体の空隙率及び嵩密度の他に、樹脂粒子を最密充填した時の空間率もまた重要な意味を持つ。ここで、樹脂粒子最密充填時の空間率 D (% ) は次式によって求められる。

D (%) = [ (E- F ) /E] X I 0 0

但し、 E：樹脂粒子の見かけの体積（c m ³ )， F ：樹脂粒子の真の体積（c m ³ ) である。見かけの体積 E は、樹脂粒子を一定量メスシリンダ一に最密充填したときのメスシリンダ一の目盛りから求められる一定量の樹脂粒子の体積である。また真の体積 Fは、樹脂粒子の一定量を、アルコールを入れたメスシリンダー中に沈めて容積増加分を測り、その容積増加分から求められる一定量の樹脂粒子の体積である。

本発明は上記空間率が 4 5〜8 0 %である必要があり好ましくは 5 0 〜 7 0 %である。空間率が 4 5 %未満では目的とする吸音率が得られなレ、 - また空間率が 8 0 %を越えると吸音率が低下してしまうため好ましくない。また樹脂粒子が小さすぎたり、或いは大きすぎたりする場合には本発明の空隙率の要件を満たさなくなる。本発明の空隙率の要件を満たす樹脂粒子の大きさは、それを重量尺度で表わすと、樹脂粒子 1個当りの平均重量が 1〜 8 m gである。

成型体を形成するために用いられる樹脂粒子の貫通孔の穴径の平均値を dとした場合、 dが 0. 5〜 3. 0 mmとなるようにすることが好ましい。 dが 3. O mmを超える場合、穴径が大きく、開口部が広く、材料自体が音エネルギーを吸収するのに充分な壁面の接触部分が小さく、更に薄肉のものでは広い音の周波数領域で優れた吸音率を得ることが難しいためである。一方、 dが 0. 5 mm未満の場合、樹脂粒子の生産性が悪くなる。

本発明における穴径とは、貫通孔を有する樹脂粒子の貫通孔の貫通方向に垂直な断面の最大内径である。図 1に貫通孔を有する樹脂粒子 1の種々の形状が示されている。同図は樹脂粒子 1の断面形状を示すものであり、この断面形状として、（a ) 中空円状（ドーナツ状）、 ( b ) 中空三角状、（c ) 中空六角状、（d ) 中空円の中に仕切りがある形状、（e ) 2つの中空円が並列された形状、（ f ) 3つの中空円のそれぞれが接触して並列された形状、（g ) —部に断裂部を有する中空円状、（h ) —部に断裂部を有する中空四角状、（ i ) 不定形状、等がある。

樹脂粒子の形状としては、上記した貫通孔を有する構造、即ち筒状のものに、更に 3〜 8個の肢状部を有する場合も好ましい態様の一つである。このような形状としては、例えば、図 2に示すように所定方向断面において常に一定形状を有し、その所定断面が、（ j ) 中空円形 2の周囲の均等の位置に 3本の肢状部 3を有するもの、（k ) 中空三角形 4の周囲の均等の位置に 3本の肢状部 3を有するもの、（ 1 ) 中空四角形 5 の周囲の均等の位置に 4本の肢状部 3を有するもの、（m) 中空円形 2 の周囲に 6本の肢状部 3を有するもの、（n) 中空三角形 4の周囲に 6 本の肢状部 3を有するもの、等が挙げられる。

なお、上記した樹脂粒子の態様としては、例えば図 3の（o) 〜（ t ) に示されるような形状が挙げられる。

具体的には、図 3 ( o)、 ( t ) に示すように、貫通孔の貫通方向に垂直な、どの断面においてもほぼ一定な図 1中（a)、 (b ) の断面を有し真直形状を有するもの、図 3 ( p ) に示すように貫通孔の貫通方向に垂直な断面形状が図 1中（ i ) のように不定形を示すもの、図 3 (q) に示すように図 3 (o) が複数組合されたもの、図 3 ( r ) に示すように貫通孔を有する樹脂粒子が傾斜しているもの、図 3 ( s ) に示すように樹脂粒子の貫通孔の穴径が貫通孔の貫通方向に垂直な断面において一定ではないもの等である。

d' は、貫通孔を有する樹脂粒子の穴径であり、 cT の平均値を穴径の平均値 dとする。 1つの樹脂粒子において、 2つ以上の貫通孔を有する場合は、貫通孔各々についての穴径 d ' をもとに dを求める〔図 3 (q ) 参照〕。貫通孔の内径が変化している形状では、最も長い部分を示す部分が穴径 d ' であり〔図 3 ( s ) 参照〕、不定形状では、貫通孔の穴径は貫通孔内部突出部に遮られることなく連続して最も長くつながった部分である〔図 3 ( p ) 参照〕。例えば測定箇所の一例を示すと図 3のようになる。樹脂粒子が筒形であれば、樹脂粒子を金型内に充填する際の充填空気圧の調整で筒形樹脂粒子に方向性を与えることが可能となり、空隙率、特に連通した空隙の方向性をある程度制御することができる。

樹脂粒子の L Z Dの値とは、所定方向断面において常に一定形状を有するある樹脂粒子において、その胴部断面の最大径（D ) で、該（D ) に対して垂直方向の最大長さ（L ) を除した値である。特に貫通孔を有する樹脂粒子の場合、貫通孔の最大長さ（L ) を該（L ) に垂直な断面の最大径（D ) で除した値である（図 3参照）。例えば、樹脂粒子が円筒形である場合、 Lは円筒の筒の高さ、 Dは筒の外径に相当する。

本発明において、前記した樹脂粒子の形状を適宜選択することによつて、種々の內部空隙構造を有する成型体を得ることができる。なお、前記で例示したものは全て所定方向断面において常に一定形状を有するものであるが、本発明に用いられる樹脂粒子はこれらに限られるものではなく、断面形状が一定していないものであってもよい。 L Z Dの好ましい範囲は 0 . 2〜 7 . 0である。

本発明は、貫通孔を有する樹脂粒子の L Z Dを 0 . 7〜 1 . 2に調整することが好ましい。このようにすることにより成型体の音波の入射する開口面積が大きくなり、且つ、所定の空隙率が得られ、吸音性に優れたものとなる。

樹脂粒子を製造する手段としては、例えば、基材樹脂を押出機で溶融混練した後ストランド状に押し出して、冷却後所定長さに切断するか、或いは所定長さに切断後冷却する等の手段でペレット状の樹脂粒子を製造する。更に発泡粒子とする場合は、該樹脂粒子を密閉容器内に発泡剤の存在下で分散媒に分散させて、該樹脂粒子の軟化温度以上の温度に加熱して樹脂粒子内に発泡剤を含侵させ、しかる後容器の一端を開放し、容器内圧力発泡剤の蒸気圧以上の圧力保持しながら、樹脂粒子と分散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰囲気（通常は大気圧下）に放出して樹脂粒子を発泡せしめる等の手段でもよい。

上記したように発泡粒子を得る場合には、例えば、タルク、炭酸カルシゥム、ホウ砂、水酸化アルミニウム、ホウ酸亜鉛等の無機物を添加してなる基材樹脂粒子を揮発性発泡剤及び Z又は無機ガス系発泡剤と共に密閉容器内に入れ、該容器内で樹脂粒子及び発泡剤を分散媒に分散させ、樹脂粒子の軟化温度以上の温度に加熱し、該粒子内に発泡剤を含侵させた後、該容器の一端を開放し、樹脂粒子と分散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することにより発泡粒子を得る方法を用いることができる。

樹脂粒子を分散させるための分散媒としては、樹脂粒子を溶解しないものであればよく、このような分散媒としては、例えば水、エチレングリコ一ル、グリセリン、メタノール、エタノール等が挙げられるが、通常は水が使用される。

更には、樹脂粒子を分散媒に分散せしめて発泡温度に加熱するに際し、樹脂粒子相互の融着を防止するために融着防止剤を用いることができる。融着防止剤としては、水等に溶解せず、加熱によって溶融しないものであれば無機系、有機系を問わずに使用可能であるが、一般には無機系のものが好ましい。無機系の融着防止剤としては、カオリン、タルク、マイカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム等の粉体が好適である。また、分散助剤として、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、ォレイン酸ナトリゥム等のァニオン系界面活性剤が好適に使用される。上記融着防止剤としては、平均粒径 0 . 0 0 1〜 1 0 0 m、特に 0 . 0 0 1〜 3 0 μ mのものが好ましい。融着防止剤の添加量は樹脂粒子 1 0 0重量部に対し、通常は 0 . 0 1〜 1 0重量部が好ましい。また、界面活性剤は樹脂粒子 1 0 0重量部当たり、通常 0 . 0 0 1〜5 重量部添加することが好ましい。

上記発泡剤としては、通常、プロパン、ブタン、へキサン、シクロブタン、シクロへキサン、トリクロ口フロロメタン、ジクロロジフロロメタン、クロ口フロロメタン、トリフロロメタン、 1， 2， 2， 2—テトラフロロメタン、 1一クロロー 1， 1 ージフロロェタン、 1， 1—ジフロロェタン、 1 _クロ口— i， 2， 2， 2—テトラフロロェタン等の揮発性発泡剤や、窒素、二酸化炭素、アルゴン、空気等の無機ガス系発泡剤が挙げられるが、なかでもオゾン層の破壊がなく且つ安価な無機ガス系発泡剤が好ましく、特に窒素、二酸化炭素、空気が好ましい- 窒素、空気を除く上記発泡剤の使用量は、通常樹脂粒子 1 0 0重量部当たり、 2〜 5 0重量部であり、また、窒素、空気を発泡剤として使用する場合、その使用量は 5〜6 O k g f / c m ² Gの圧力範囲で密閉容器内に圧入されるものとし、これらの発泡剤の使用量は得ようとする発泡粒子の嵩密度と発泡温度との関係や高温ピークの融解熱量との関係から適宜選定される。高温ピークの融解熱量は発泡温度とその温度への昇温速度、発泡温度付近での保持時間により調整される。高温ピークの融解熱量の好ましい範囲は 1 0〜2 5 j Z gである。尚、高温側ピークの融解熱量は発泡粒子を得る際の熱履歴を反映したものであり、示差走査熱量測定によつて得られる D S C曲線上の 8 0 °C及び融解終了温度に対応する点を直線で結んだベースラインと高温側ピークを示す D S C曲線と高温側ピークと低温側ピークとの谷部の頂点を通り、温度を示すグラフ上の横軸に対して直交するようにベースラインへ下ろした直線とにより囲まれた部分の面積に相当する熱量である。上記樹脂粒子としては、基材樹脂に例えば、黒、灰色、茶色等の着色顔料又は染料を添加して着色したものであってもよい。着色した基材樹脂より得られた着色発泡粒子を用いれば、着色された樹脂粒子成型体を得ることができる。着色顔料又は染料の色は、上記に例示したものの他に黄色、赤色、桃色、緑色、青色等、成型体の用途に応じて選択され得る。

基材樹脂に着色顔料、染料又は無機物等の添加剤を添加する場合は、添加剤をそのまま基材樹脂に練り込むこともできるが、通常は分散性等を考慮して添加剤のマスタ一バッチを作り、それと基材樹脂とを混練することが好ましい。着色顔料、染料の添加量は着色の色によって異なる力、通常基材樹脂 1 0 0重量部に対して 0 . 0 0 1〜 5重量部とするのが好ましい。特に、樹脂粒子を発泡させて発泡粒子とする場合、無機物を基材樹脂に上記の量添加することにより、発泡倍率の向上効果、気泡径を 5 0〜3 5 0 / mに調整できる効果がある。

上記発泡粒子の基材樹脂粒子は、前述の通り例えば基材樹脂に添加する無機物等のマスターバッチと共に押出機内で溶融混練し、所望の断面形状を有するダイスから押し出し、冷却した後所定の長さに切断することによって得ることができる。この方法によって基材樹脂粒子を得る場合、該樹脂粒子の形状は該樹脂粒子を所定の発泡倍率に発泡させたときの形状と、略相似形となる為、発泡粒子形状の調整は樹脂粒子形状を調整することによってなされる。

その他、発泡粒子を得る方法として押出機を用いて所望の断面形状を有するダイスから直接押出発泡法により、押出発泡体を得、該発泡体を適当な長さに力ットすることにより発泡粒子を得る等、発泡体を製造する従来公知の方法を適用することができる。本発明において樹脂粒子に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフイン系樹脂、ポリスチレン、ポリ α—メチ /レスチレン、スチレン無水マレイン酸コポリマ一、ポリフエ二レンオキサイドとポリスチレンとのブレンド又はグラフトポリマー、ァクリロ - トリルースチレンコポリマー、ァクリロ二トニルーブタジエン一スチレンターポリマー、スチレン一ブタジエンコポリマ一、ハイインパクトポリスチレン等のスチレン系重合体；ポリ塩化ビニル、塩化ビニルー酢酸ビニルコポリマー、エチレン又はプロピレンと塩化ビュルのコポリマ一等の塩化ビュル系重合体；ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、等が挙げられる。

上記ポリオレフイン系樹脂としては、例えば、エチレンーブテンランダムコポリマー、エチレン一ブテンブロックコポリマー、エチレン一プ口ピレンブロックコポリマ一、エチレン一プロピレンランダムコポリマ ―、エチレン—プロピレン—ブテンランダムタ一ポリマー、ホモポリプロピレン等のポリプロピレン系樹脂、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン一酢酸ビュルコポリマー、エチレン一メチルメタクリレートコポリマ一、エチレン一メタクリル酸コポリマ一の分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂等のポリエチレン系樹脂ゃポリブテン一 1、ポリペンテン、エチレン一アクリル酸一無水マレイン酸タ一ポリマー等が挙げられる。

ポリオレフィン系樹脂は無架橋の状態で用いられてもよいが、パ一ォキサイドや放射線等により架橋させて用いてもよい。しかしながら、生産工程数、リサイクル性の面で無架橋のものが好ましい。

上記基材樹脂の中では、回復性、じん性等が良好である点で、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン —プロピレンコポリマー、プロピレンーブテンコポリマー、エチレン一プロピレン一ブテンタ一ポリマー等のボリオレフィン系樹脂が好ましレ、。更に、上記基材樹脂の中で耐熱性、強度の面で特に好ましいのは、ェチレン一プロピレンランダムコポリマー、プロピレン一ブテンランダムコポリマー、エチレン一プロピレン一ブテンターポリマーである。

また、上記の通り基材樹脂として例示されるボリプロピレン、プロピレン一エチレンコポリマー、プロピレン一ブテンコポリマー、プロピレンーエチレン一ブテンターボリマ一等の融点 1 3 0。C以上のプロピレン系樹脂は重合触媒としてメタ口セン化合物を用いて得られたものが樹脂の融点と剛性との関係、樹脂の融点と耐熱性との関係において他の重合触媒を用いて得られたものよりも優れた剛性、耐熱性を示す等の理由から特に好ましい。尚、メタ口セン化合物とは、例えば遷移金属を π電子系の不飽和化合物で挟んだ構造の化合物で、チタン、ジルコニウム、二ッゲル、パラジウム、ハフニウム、白金等の四価の遷移金属に 1つまたは 2つ以上のシク口ペンタジェュル環又はその類縁体が配位子として存在する化合物である。

基材樹脂には、難燃性付与のために、臭素系、リン系等の難燃剤、劣化防止のために、フエノール系、リン系、ィォゥ系等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフエノン系等の光安定剤、また、加工性向上のために、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩を触媒中和剤として、エル力酸アミド、ォレイン酸アミド等の脂肪酸アミドを滑剤として添加できる。上記添加剤は、それぞれ樹脂 1 0 0重量部に対して、 0 . 0 0 1〜 1 0重量部添加することが好ましい。

本発明において、上記した種々のポリマーは通常通り単独で用いてよく、或いは 2種類以上を混合する等併用してもよい。また、上記基材樹脂にポリ力プロラクトン、ポリ ]3—ヒドロキシ酪酸及び Z又はそのコボリマー、ポリビニルアルコール、変性デンプン等の生分解性プラスチックを混合して使用することもできる。前述した基材樹脂に生分解性ブラスチックを混合して用いるような場合は、両者をあらかじめ混合しておいてもよく、また両者をおのおの発泡させた発泡粒子同士を混合してもよく、また生分解性ブラスチックの非発泡樹脂粒子を、上記基材樹脂からなる発泡粒子と混合してもよい。

また、上記基材樹脂に柔軟性を付与するために、エチレン一プロピレンラバー等のゴム成分を 5〜4 0重量⁰ /。添加してもよい。

本発明の成型体は下記の成型方法により製造することができる。例えば樹脂粒子が発泡粒子である場合、発泡粒子を金型内に充填し、金型内にスチームを供給して発泡粒子を加熱して発泡膨張させ、発泡粒子相互を融着させ、発泡成型体を得る。また、樹脂粒子が非発泡粒子である場合も樹脂粒子が発泡粒子である場合と同様に金型内に充填し、金型內にスチームを供給して樹脂粒子を加熱して樹脂粒子相互を融着させ、成型体を得る。

本発明の成型体を、発泡粒子を用いた発泡成型体として構成する場合、発泡成型体に表皮を付けることができる。

表皮材としては、通常、合成樹脂シートが用いられる。表皮材は射出成型、スタンビング成形等にて所望の形状にしたものや、予め Tダイ等から押出して得たシートを、プレス成形、圧空成形、真空成形等の方法で所望の形状に成形したものを用いることができる。また、表皮材は予め成型したものではなくとも良く、発泡粒子等を成型する際に表皮材を吸引して成型金型に密着させて賦型したものでも良い。表皮材は発泡粒子と融着性を有する素材によって構成されていることが好ましい。尚、表皮材は接着剤又は粘着剤により積層一体化することもできる。発泡粒子がポリオレフイン系樹脂粒子の場合であって、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の基材樹脂がプロピレン一エチレンランダムコポリマ —等のポリプロピレン系樹脂である場合、表皮材の材質としては、例えばプロピレン単独重合体、エチレン一プロピレンブロックコポリマー、エチレンプロピレンランダムコポリマー、プロピレン一ブテンランダムコポリマ一、プロピレン一エチレン一ブテンランダムコポリマ一等のプ πピレン成分含有量 7 0重量⁰ /₀以上のポリプロピレン系樹脂、或いはこれらポリプロピレン系樹脂中にエチレン一プロピレンゴム（E P R )、エチレン一プロピレン一ジェンゴム（E P D M) 等のゴム成分を含むポリオレフィン系エラストマ一等が用いられる。

また、ポリォレフィン系樹脂発泡粒子の基材樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂である場合、表皮材の材質としては、例えば低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレンや、エチレン成分含有量が 7 0重量％以上のポリエチレン系コポリマー等のポリェチレン系樹脂、或いはこれらポリエチレン系樹脂中に E P R、 E P D M等のゴム成分を含むポリォレフィン系エラストマ一等が用いられる。

表皮材は単層構造のものに限らず、発泡層等を有する多層構造のものであってもよい。多層構造の表皮材の場合、少なくとも内面側は、発泡粒子と融着性を有する素材により構成することが必要である。外面側の素材としては、繊布、不繊布等の装飾性の高いシート素材を用いることができる。

表皮材の厚みは、 0 . 3〜 8 . O m mが好ましい。

本発明の表皮付き発泡成型体を製造するには、まず、表皮材を金型内面に沿わせて取り付ける。次いでこの状態で型締めした後、発泡粒子を金型内に充填し、金型内にスチームを供給して発泡粒子を加熱して発泡膨張せしめ、発泡粒子相互を融着させるとともに発泡粒子と表皮材とを融着させる。このようにして発泡成型体の表面に表皮材が一体的に接合された表皮付き発泡成型体が得られる。

本発明は樹脂粒子最密充填時の空間率が 4 5 %以上の発泡粒子を用いるため、表皮材がスチーム透過性を有していなくても、発泡粒子側から発泡粒子の間をスチームが透過して表皮材の付近にまで到達し、この結果、表皮材付近の発泡粒子や表皮材の內面側が充分に加熱され、表皮材付近の発泡粒子相互間及び発泡粒子と表皮材との間が確実に融着される。特に貫通孔を有する発泡粒子を用いた場合にはスチームの透過が更に良好になる。また、得られた表皮付き発泡成型体は表皮を有していないものと同等の吸音性能を示す。更に遮音性の高い表皮材を選択し積層することもできる。尚、表皮付き発泡成型体の吸音率の測定は吸音面を表皮が積層されていない面側として測定を行うものとする。

本発明による樹脂粒子成型体は、吸音性の他、通気性及び断熱性をも兼ね備えており、広い分野で利用でき得る。例えば、（ 1 ) 住宅等での断熱性及び通気性吸音材、（2) 道路、航空、鉄道、建設等での構造材との複合材、（ 3 ) 建築構造物の工事設備用等の簡易防音パネル用、 (4) 車輛用の内装材、バンパー等の構造材、等様々な用途に利用可能である。

以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。

エチレン一プロピレンランダムコポリマ一（エチレンコンテント 2. 4重量。/。、融点 1 4 6 °C、 MF R l O g/ l O m i n , 尚、表 1中、 E Pと示す。）の基材樹脂と、水酸化アルミニウム及びカーボンブラックを押出機内で溶融混練し、ダイスからストランド状に押し出して水中で急冷した後、所定の長さに切断して断面形状が中空円状であって、平均穴径及び平均粒子重量の組合せが異なる 5種類の樹脂粒子を製造した。各種類の樹脂粒子について、次の方法により発泡粒子を製造した。即ち、樹脂粒子 60 k gを発泡剤として炭酸ガスを使用し、分散剤としてカオリン 400 g、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナ卜リウム 6 g、水 240 リツトルとを配合して密閉容器（容積 400リットル）内で撹拌しながら基材樹脂の融解終了温度である 1 6 1 °C以上の温度に昇温することなく、 1 4 7 に昇温して 1 5分間保持し、更に 1 5 2 に昇温、 1 5分間保持した後に密閉容器内の平衡蒸気圧に等しい背圧をかけ、その圧力を保持したまま容器の一端を開放して樹脂粒子と水とを同時に放出して樹脂粒子を発泡せしめ、断面形状が中空円状である灰色の発泡粒子を得た。なお、水酸化アルミエゥム、カーボンブラックは、配合量がそれぞれ 0. 2重量％、 0. 26重量％となるようにマスターバッチで添加した。

得られた発泡粒子について、平均穴径 d (mm), 平均粒子重量（m g)、発泡粒子最密充填時の空間率（％)、高温ピーク熱量（jZg)、嵩密度（g/c m³)、 L/Dを測定した。結果を表 1に示す。

尚、表 1に示す高温ピーク熱量（jZg) は約 2 mgの発泡粒子を示差走査熱量測定（昇温速度 1 0°CZm i n) することによって得た D S C曲線の高温側ピークの融解熱量である。

上記発泡粒子を縦 1 2 0 0 mm X横 9 0 0 mm X厚さ 5 0 mmの平板金型に充填し、 2. 8〜3. 8 k g f /c m²Gのスチームにて成型して、上記金型寸法に準じた形状のプロピレン系樹脂発泡成型体を得た。これらの成型体を表 1中、 I〜Vに示す。上記成型体 I 〜Vについて、嵩密度（gZc m³) 及び空隙率（％) を求めた。結果を表 1に示す。

次に各成型体について吸音特性試験を行い、吸音率を測定した。

実施例 1

成型体 I をそのままの 5 0 mm厚みで J I S A 1 4 0 9の残響室法吸音率測定法に基づき吸音率を測定した。試料面積は 9. 7 2 m² (縦 3. 6 m、横 2. 7 m) とし、残響室の床面中央部に集中配置し、室温 2 5 °C、相対湿度 7 0 %の条件下にて東京都立工業技術センターにて該吸音率を測定した。

実施例 2

成型体 Iを 2枚重ね 1 0 0 mm厚みで実施例 1 と同様に測定した。実施例 3

成型体 Πを 2枚重ね 1 0 O mm厚みで実施例 1 と同様に測定した。実施例 4

成型体 mを 2枚重ね 1 0 0 mm厚みで実施例 1 と同様に測定した。実施例 5

成型体 IVをそのままの 5 O mm厚みで実施例 1 と同様に測定した。実施例 6

成型体 Vをそのままの 5 0 mm厚みで実施例 1 と同様測定した。比較例 1

成型体 Πをそのまま 5 0 mm厚みで実施例 1 と同様に測定した。比較例 2

成型体 ΙΠをそのまま 5 0 mm厚みで実施例 1 と同様に測定した。実施例 1〜 6 , 比較例 1〜 2の吸音率測定結果を表 2、表 3に示す。また、実施例 1〜 6，比較例 1〜 2における周波数と吸音率の関係を図、図 5のグラフに示す。それらのグラフにおいて、横軸は音波の周波（Hz) であり、縦軸は残響室法吸音率（％) である。

発泡粒子発泡成型体成

型平均空咼

樹

体面 d 粒子間ピーク密密

隙脂 L/D

虽直率 ¾ ^掌度度状 (mg) (%) (g/cm³) 率

(J/g) (g/cm³) (%)

I Ε Ρ (a) 2.3 2 59 17.6 0.038 0.88 0.040 30

Π Ε Ρ (a) 4.2 6 57 18.0 0.039 0.86 0.042 23 m Ε Ρ (a) 4.3 6 56 16.5 0.037 0.80 0.040 17

IV Ε Ρ (a) 2.5 2 60 18.8 0.039 0.98 0.041 42

V Ε Ρ (f) 2.3 6 61 18.1 0.039 0.87 0.043 36

表 2

吸音性評価〇：吸音率が 7 0 %以上である中心周波数が連続して 3点以上且つ吸音率が 5 0 %以上である中心周波数が連続して 7点以上

X ：吸音率が 7 0 %以上である中心周波数が連続して 3点未満及び Z又は吸音率が 5 0 %以上である中心周波数が連続して 7点未満表 3 残響室法吸音率（％ )

1/3オクターブ

バンド中心周実実実実宝実比比施施施施施施較較 (H z ) 例例例例例例例例

1 2 3 4 5 6 1 2

2 5 0 1 5 5 2 5 9 3 7 2 1 1 7 1 6 2 4

3 1 5 2 2 8 5 4 6 5 4 2 5 2 2 2 2 2 2

4 0 0 3 2 1 0 0 8 4 7 6 3 6 3 3 3 1 2 8

5 0 0 4 9 1 0 0 7 4 7 7 5 2 5 7 5 1 4 7

6 3 0 7 3 9 6 6 7 7 9 7 6 9 4 7 3 δ 5

8 0 0 9 9 8 6 7 1 8 2 1 0 0 1 0 0 5 9 4 5

1 0 0 0 1 0 0 8 7 8 7 8 2 1 0 0 7 8 4 9 3 8

1 2 5 0 8 1 9 7 7 5 6 4 8 7 5 9 3 9 3 5

1 6 0 0 6 5 9 7 6 6 5 8 6 5 5 9 4 3 3 6

2 0 0 0 6 2 9 1 6 6 6 5 6 4 7 3 4 5 3 7

2 5 0 0 9 4 9 7 7 1 7 5 9 2 7 4 4 6 3 8

3 1 5 0 8 4 9 1 7 4 6 5 1 0 0 9 0 4 7 3 8

産業上の利用可能性

本発明の成型体は幅広い周波数領域において吸音性に優れており、しかも通気性及び断熱性にも優れており、建築物の壁、床等に組み込まれる吸音材や自動車等の車輛における内装材に組み込まれる吸音材等としての利用に有益なものである。

Claims

請求の範囲

1. 樹脂小片最密充填時の空間率が 4 5〜8 0%である熱可塑性樹脂小片を結合してなる構造の成型体であって、該成型体は連通した空隙を有し、空隙率が 1 0〜 6 0 %、嵩密度 0. 0 1〜0. 6 g/c m³であり、 J I S A 1 4 0 9の残響室法吸音率測定方法によって求まる中心周波数が 2 5 0、 3 1 5、 4 0 0、 5 00、 6 3 0、 8 0 0、 1 0 0 0、 1 2 5 0、 1 6 0 0、 2 0 0 0、 2 50 0、 3 1 5 0 (H z ) での吸音率において、該吸音率が 7 0 %以上である上記中心周波数測定点が連続して 3点以上存在し、且つ該吸音率が 5 0%以上である上記中心周波数測定点が連続して 7点以上存在することを特徴とする吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。

2. 熱可塑性樹脂小片は粒子状、チップ状、又は粉砕物の形状を有するものである請求の範囲第 1項記載の吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。

3. 熱可塑性樹脂小片 1個当りの平均重量が 1〜 8 m gである請求の範囲第 1項記載の吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。

4. 熱可塑性樹脂小片は貫通孔を有し、貫通孔の貫通方向最大長さ (L) と該長さ（L) に対して垂直な断面の最大径（D) との比（L)

/ (D) が 1. 2〜0. 7である請求の範囲第 1項記載の吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。

5. 貫通孔の平均穴径が 0. 5〜 3 mmである請求の範囲第 4項記載の吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。

6. 樹脂小片の基材樹脂がポリオレフイン系樹脂である請求の範囲第 1項記載の吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。

7. 樹脂小片が発泡粒子であり、成型体が発泡成型体である請求の範囲第 1項記載の吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。

8 . 発泡成型体の表面に表皮材が一体的に接合されている請求の範囲第 7項記載の吸音性を有する熱可塑性樹脂成型体。