WO2011077482A1 - 断熱防音材および車両の断熱防音構造 - Google Patents

断熱防音材および車両の断熱防音構造 Download PDF

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WO2011077482A1
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小川正則
藤井慎
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名古屋油化株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a heat insulating and soundproofing material mainly used for vehicles such as automobiles and a heat insulating and soundproofing structure of a vehicle using the heat insulating and soundproofing material.
  • the thermal and acoustical insulation material of this kind for example, the total air flow resistance R t is 500Nsm -3 ⁇ 2500Nsm -3, the mass m F per unit area is 0.3kg / m 2 ⁇ 2.0kg / m 2 minute
  • a configuration comprising a porous hard layer and a porous elastic layer is disclosed.
  • the heat insulation soundproofing material is in contact with the panel surface of the vehicle body, and an air layer having a thickness of about 0.2 mm is formed between the heat insulation soundproofing material and the vehicle body panel surface. Exhibits excellent insulation and soundproofing.
  • the total ventilation resistance R t of the hard layer must be set in the range of 500 Nsm ⁇ 3 to 2500 Nsm ⁇ 3 .
  • the total air flow resistance R t in order to set the above-described range, for example, when the hard layer is a fiber layer, when by compressing the hardness, also a resin foam layer, Although the expansion ratio is adjusted, it is very difficult to accurately adjust the total ventilation resistance depending on the degree of compression and the expansion ratio. Furthermore, in order to obtain a desired total ventilation resistance, it is necessary to increase the thickness of the hard layer, and there is a problem that the mass of the heat insulating soundproofing material is increased.
  • the vehicle panel contact surface of the heat insulating soundproofing material is made uneven.
  • the adhesion of the heat insulating and soundproofing material to the vehicle panel is hindered.
  • the present invention is a heat insulation sound insulation material 1, 11, 21, 31 which is set in contact with the surface of the vehicle body panel 6, 3.
  • a beating degree of JIS P 8121-1995 is provided between the breathable hard layer 2 and the elastic breathable layer 3. It contains at least 90% by mass of porous pulp fibers that are beaten in the range of 350 to 650 ml (CSF) with Canadian standard freeness as stipulated by Canadian Standard Freeness and provided with a large number of pores that open on the surface.
  • Pulp fiber having a crepe rate of 10 to 50%, a mass per unit area of 10 to 50 g / m 2 , a thickness of 0.08 to 0.30 mm, and a ventilation resistance of 0.07 to 3.00 kPa ⁇ s / m
  • Heat insulating soundproofing material 1,11,21,31 interposing a ventilation resistance adjusting layer 4,14 comprising a layered body layer of a layer 4a or a pulp fiber layer 4a and a nonwoven fabric 4b, and the heat insulating material 1,11,21,31
  • abutted to the vehicle body panel 6 surface is provided.
  • the breathable hard layer 2 has a mass per unit area of 0.3 to 2.0 kg / m 2 , a thickness of 3.0 to 10.0 mm, a bending strength of 0.05 to 5.00 N / 25 mm,
  • the ventilation resistance is preferably 0.02 to 3.00 kPa ⁇ s / m.
  • the breathable design layers 5 and 15 are provided on the breathable hard layer 2, and the contact surface of the elastic breathable layer 3 with the vehicle body panel 6 is preferably smooth. Further, a friction sheet 7 may be stretched on the contact surface of the vehicle body panel 6 of the elastic air-permeable layer 3.
  • the pulp fiber layer 4a constituting the ventilation resistance adjusting layer 4 has a beating degree of JIS P 8121-1995. It contains at least 90% by mass of porous pulp fibers that are beaten in the range of 350 to 650 ml (CSF) with Canadian standard freeness as stipulated by Canadian Standard Freeness and provided with a large number of pores that open on the surface.
  • the pulp fiber layer has a crepe rate of 10 to 50%.
  • the porous pulp fiber is a fine fiber of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m, and the fiber itself is porous and the surface is fluffy, so even if the thickness is reduced and the mass is reduced, it is preferable for sound absorption performance. It has a ventilation resistance value.
  • the pulp fiber layer 4a is creped with a crepe rate of 10 to 50%, so that it has a higher sound absorption performance and a high stretchability, so that it can cope with deep drawing.
  • the crepe rate is less than 10%, the airflow resistance becomes excessive, and the improvement of the sound absorption performance by creping processing becomes inconspicuous, and the stretchability is insufficient, making it difficult to cope with deep drawing, while the crepe rate is 50%. If it exceeds, the ventilation resistance becomes too low, and the sound absorption rate deteriorates.
  • the pulp fiber layer 4a When the pulp fiber layer 4a or a laminate layer of the pulp fiber layer 4a and the nonwoven fabric 4b is interposed between the breathable hard layer 2 and the elastic breathable layer 3 as a ventilation resistance adjusting layer 4, the ventilation Without increasing the compressibility and expansion ratio of the heat-resistant hard layer 2 or increasing the thickness, it can be easily adjusted to a desired ventilation resistance value. Therefore, the pulp fiber layer 4a has a mass per unit area. Even if the thickness is set to 10 to 50 g / m 2 and the thickness is set to 0.08 to 0.30 mm, the ventilation resistance can be set to the range of 0.07 to 3.00 kPa ⁇ s / m.
  • the pulp fiber layer 4a imparts excellent sound absorption to the heat insulating sound absorbing material of the present invention.
  • the abutment surface of the vehicle body panel 6 of the heat insulating and soundproofing materials 1, 11, 21, and 31 is made smooth in order to improve the adhesion to the vehicle body panel 6. Even if the air layer is not provided, excellent heat insulation and soundproofing performance is exhibited.
  • the friction sheet 6 is stretched on the surface of the elastic air permeable layer 3 in contact with the vehicle body panel 6 in order to assist smoothness and adhesion. May be.
  • the heat insulating soundproofing material of the present invention is lightweight and has excellent heat insulating and soundproofing properties.
  • the breathable hard layer is composed of a fiber layer or a resin foam layer.
  • the fiber layer is extracted from synthetic fibers such as polyester fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyamide fiber, acrylic fiber, urethane fiber, polyvinyl chloride fiber, polyvinylidene chloride fiber and acetate fiber, and plants such as corn and sugar cane.
  • Biodegradable fiber made of starch, natural fiber such as pulp, cotton, palm fiber, hemp fiber, bamboo fiber, kenaf fiber, inorganic fiber such as glass fiber, carbon fiber, ceramic fiber, asbestos fiber, or One type or two or more types of recycled fibers obtained by defibrating scraps of textile products using these fibers are used.
  • glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, asbestos fibers, stainless fibers Inorganic fibers such as polymetaphenylene isophthalamide fiber, poly-p-phenylene ether Aramid fibers such as phthalamide fibers, polyarylate fibers, polyether ether ketone fibers, fibers such as polyphenylene sulfide fibers are used, the fiber layer may be entangled by needle-punching if desired.
  • a low melting thermoplastic fiber having a melting point of 180 ° C. or lower may be used instead of the fiber or together with the fiber.
  • the low melting point thermoplastic fiber include polyolefin fibers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, etc. having a melting point of 180 ° C. or less, polyvinyl chloride fiber, polyurethane fiber, polyester fiber. Polyester copolymer fibers, polyamide fibers, polyamide copolymer fibers, and the like. These low melting point thermoplastic fibers are used alone or in combination of two or more.
  • the fineness of the low melting point thermoplastic fiber is preferably in the range of 0.1 to 60 dtex.
  • desirable low-melting thermoplastic fibers used in the present invention include, for example, the above-described normal fiber as a core portion and a core having a low-melting-point thermoplastic resin having a melting point of 100 to 180 ° C. which is a material resin of the low-melting thermoplastic fiber as a sheath. There is a sheath type composite fiber. When the core-sheath type composite fiber is used, the rigidity and heat resistance of the obtained breathable hard layer are not lowered.
  • resin foam layer examples include breathable polyurethane foam, breathable polyethylene foam, breathable polypropylene foam, breathable polystyrene foam, breathable phenolic resin foam, and breathable melamine.
  • breathable plastic foams such as resin foams.
  • Said breathable hard layer is desirably in the range of airflow resistance 0.20 ⁇ 3.00kPa ⁇ s / m, mass per unit area 0.3kg / m 2 ⁇ 2.0kg / m 2, preferably 0 a .5kg / m 2 ⁇ 1.6kg / m 2, the bending strength of 0.05N / 25mm ⁇ 5.00N / 25mm, and desirably 0.10N / 25mm ⁇ 3.00N / 25mm.
  • the ventilation resistance (Pa ⁇ s / m) is a scale representing the degree of ventilation of the breathable material.
  • This ventilation resistance is measured by a steady flow differential pressure measurement method.
  • a test piece T is arranged in a cylindrical air passage W, and the pressure in the air passage W on the start point side of the arrow in the figure in a state of a constant air flow V (the direction of the arrow in the figure).
  • the ventilation resistance R can be obtained from the following equation.
  • R ⁇ P / V
  • ⁇ P ( P1 ⁇ P2): pressure difference (Pa)
  • V air flow per unit area (m 3 / m 2 ⁇ s).
  • the ventilation resistance can be measured by, for example, an air permeability tester (product name: KES-F8-AP1, manufactured by Kato Tech Co., Ltd., steady flow differential pressure measurement method).
  • the resin can be adjusted by adjusting the degree of compression and / or the amount of impregnated synthetic resin impregnated.
  • the hardness of the material resin and / or the expansion ratio is adjusted.
  • the thickness of the breathable hard layer is usually set to 3.0 mm to 10.0 mm in consideration of bending strength or moldability and heat insulation and soundproofing.
  • the elastic breathable layer of the present invention a fiber layer and a resin foam layer similar to the breathable hard layer are used.
  • the elastic breathable layer density ⁇ is set to 400 kg / m 3 or less, preferably 200 kg / m 3 or less, the thickness is set to about 5 to 20 mm, and the mass per unit area is about 0.2 kg / m.
  • the elasticity is set to 2 to about 2.0 kg / m 2 and the ventilation resistance is set to 0.20 to 3.00 kPa ⁇ s / m to ensure elasticity (cushioning property).
  • the breathable hard layer and / or the elastic breathable layer may be impregnated with a synthetic resin in order to increase rigidity.
  • synthetic resin for impregnation include thermoplastic resins and / or thermosetting resins.
  • thermoplastic resin examples include acrylic ester resin, methacrylic ester resin, ionomer resin, ethylene-ethyl acrylate (EEA) resin, acrylonitrile / styrene / acrylic rubber copolymer (ASA) resin, and acrylonitrile / styrene copolymer ( AS) resin, acrylonitrile / chlorinated polyethylene / styrene copolymer (ACS) resin, ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) resin, ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) resin, methacrylic resin (PMMA), polybutadiene (BDR), polystyrene (PS), polyethylene (PE), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, chlorinated polyethylene (CPE), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride (PVDC), polypropylene (PP), cellulose acetate (CA
  • thermoplastic resins may be used in combination of two or more, and may be used by mixing one or more of a certain amount of thermosetting resin to the extent that it does not inhibit the thermoplastic resin of the thermoplastic sheet.
  • the thermoplastic resin is preferably in the form of an aqueous solution, an aqueous emulsion, or an aqueous dispersion from the viewpoint of easy handling, but may be in the form of an organic solvent solution.
  • thermosetting resin examples include urethane resin, melamine resin, thermosetting acrylic resin, particularly thermosetting acrylic resin that cures by forming an ester bond by heating, urea resin, phenol resin, epoxy resin, thermosetting type Polyester or the like is used, but urethane resin prepolymer, urea resin prepolymer (initial condensate), phenol resin prepolymer (initial condensate), diallyl phthalate prepolymer, acrylic oligomer, polyisocyanate that produce the synthetic resin.
  • Synthetic resin precursors such as prepolymers such as narate, methacrylic ester monomers and diallyl phthalate monomers, oligomers and monomers may be used.
  • thermosetting resin is preferably used in the form of an aqueous solution, an aqueous emulsion, or an aqueous dispersion because it is easy to handle, but may be used in the form of an organic solvent solution. Two or more of the above thermosetting resins or synthetic resin precursors may be used in combination.
  • the addition of the synthetic resin, particularly the thermosetting resin improves both the shape retention and rigidity of the breathable hard layer and the elastic breathable layer.
  • a phenolic resin is particularly desirable as the resin used in the present invention.
  • the phenolic resin is obtained by condensing a phenolic compound with formaldehyde and / or a formaldehyde donor.
  • the phenolic compound used in the phenolic resin may be a monohydric phenol, a polyhydric phenol, or a mixture of a monohydric phenol and a polyhydric phenol.
  • formaldehyde is easily released during and after curing. Therefore, polyhydric phenol or a mixture of monohydric phenol and polyhydric phenol is preferably used.
  • the synthetic resin or synthetic resin precursor used in the present invention further includes calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite, calcium phosphate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, magnesium oxide, Titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, alumina, silica, colloidal silica, mica, diatomaceous earth, dolomite, gypsum, talc, clay, asbestos, mica, calcium silicate, bentonite, white carbon, carbon black, iron powder, aluminum powder, Inorganic fillers such as glass powder, stone powder, blast furnace slag, fly ash, cement, zirconia powder; natural rubber or its derivatives; styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber Synthetic rubbers such as isoprene rubber and isoprene-isobutylene rubber; highly water-soluble such as polyvinyl
  • Foam and foam particles pigments, dyes, antioxidants, antistatic agents, crystallization accelerators, phosphorus compounds, nitrogen compounds, sulfur compounds, boron compounds, bromine compounds, guanidine compounds, phosphate compounds Compounds, phosphate ester compounds, flame retardants such as amino resins, flame retardants, flame retardants, repellent Agents, oil repellents, insect repellents, preservatives, waxes, surfactants, lubricants, anti-aging agents, UV absorbers; phthalate plasticizers such as DBP, DOP, dicyclohexyl phthalate and other tricresyl phosphates A plasticizer such as the above may be added and mixed.
  • flame retardants such as amino resins, flame retardants, flame retardants, repellent Agents, oil repellents, insect repellents, preservatives, waxes, surfactants, lubricants, anti-aging agents, UV absorbers
  • phthalate plasticizers such as DBP, DOP, dicyclohex
  • water and oil repellents examples include natural wax, synthetic wax, fluororesin, and silicon resin.
  • the ventilation resistance adjusting layer used in the present invention comprises a pulp fiber layer or a laminate layer obtained by laminating a nonwoven fabric as a reinforcing layer on the pulp fiber layer.
  • the pulp fibers used in the above-mentioned pulp fiber layer are non-wood plant fibers and / or wood plant fibers, usually made from softwood or hardwood chips, and any of mechanical pulp, chemical pulp, and semi-chemical pulp is used. Although it can be used, desirable pulp fibers have a beating degree of JIS P 8121-1995.
  • CSF Canadian standard freeness prescribed by Canadian Standard Freeness.
  • the above beating is usually performed by a conical refiner, a disc refiner, or the like.
  • the average length of the porous pulp fibers is preferably in the range of 0.2 to 30 mm, and the long diameter is preferably 5 to 100 ⁇ m.
  • the average length of the porous pulp fiber is less than 0.2 mm, the entanglement between the fibers in the pulp fiber layer is insufficient, and the strength of the ventilation resistance adjusting layer, which is the pulp fiber layer, is reduced.
  • the fibers themselves are easily entangled in a string shape, making it difficult to layer the fibers.
  • the fiber long diameter is less than 5 ⁇ m, the density of the airflow resistance adjusting layer which is the pulp fiber layer becomes excessive, the strength of the airflow resistance adjusting layer is lowered, and when the fiber long diameter exceeds 100 ⁇ m, the rigidity of the fiber itself is increased. Becomes high, and it becomes difficult to entangle the fibers.
  • Two or more kinds of the porous pulp fibers may be used as a mixture, and natural fibers other than the pulp fibers used in the porous pulp fibers and the normal pulp fibers, the breathable hard layer and the elastic breathable layer, and / Or synthetic fibers may be mixed.
  • the mixing ratio in this case should contain 90 mass% or more of porous pulp fibers, desirably 95 mass% or more, and more desirably 100 mass%.
  • the pulp fiber layer may be creped to form a crimped ridge-like unevenness on the surface to adjust the airflow resistance or impart stretchability to improve the formability.
  • wet crepes are formed by compressing and brazing the wet fiber sheet in the longitudinal direction (paper making direction) using a press roll or a doctor blade, and the fiber sheet is yankee dryer or calender. There is a dry crepe which is dried by using a doctor blade or the like and then compressed in the longitudinal direction by using a doctor blade. The creped fiber sheet is set to a crepe rate of 10 to 50%.
  • the crepe rate is a ratio in which a fiber sheet made of porous pulp fibers is compressed in the longitudinal direction (paper making direction) by creping (reference: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-327399, JP 10-510886).
  • the crepe rate is less than 10%, the improvement of the sound absorption performance by creping processing will not be significant, and the stretchability will be insufficient, making it difficult to cope with deep drawing.
  • the crepe rate exceeds 50%
  • the ventilation resistance becomes too small, and the sound absorption performance deteriorates.
  • the mass per unit area of the pulp fiber layer is set to 10 to 50 g / m 2 and the thickness is set to 0.08 to 0.30 mm.
  • Nonwoven fabric In order to reinforce the pulp fiber layer, a nonwoven fabric may be laminated.
  • a nonwoven fabric a natural fiber and / or synthetic fiber fleece used in the breathable hard layer and the elastic breathable layer is generally used in a needle punch treatment, and the mass per unit area is usually It is set to 15 g / m 2 to 150 g / m 2 .
  • the airflow resistance of the airflow resistance adjusting layer which is a layer of the pulp fiber layer or the pulp fiber layer and the nonwoven fabric is set in the range of 0.07 to 3.00 kPa ⁇ s / m.
  • the ventilation resistance is less than 0.07 kPa ⁇ s / m, the density of the ventilation resistance adjusting layer becomes too low, and the strength and rigidity of the ventilation resistance adjusting layer are lowered.
  • the ventilation resistance exceeds 3.00 kPa ⁇ s / m, the density of the ventilation resistance adjusting layer becomes high and the sound absorption characteristics become insufficient.
  • Friction sheets to be adhered to the body panel contact surface of heat insulating and soundproofing materials include soft polyvinyl chloride sheets, soft ethylene-vinyl acetate copolymer sheets, soft polyester sheets, polyethylene sheets and other soft plastic sheets, and styrene-butadiene.
  • the friction sheet has a thickness of about 20 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the heat insulation soundproofing material 1 shown in FIG. 2 includes a breathable hard layer 2, an elastic breathable layer 3, and a ventilation resistance adjusting layer 4 interposed between the breathable hard layer 2 and the elastic breathable layer 3.
  • the heat insulating and soundproofing material 1 is used as a flooring material of an automobile, and a breathable design layer 5 which is a carpet provided with napped layers 5a is disposed on the surface thereof, and the adhesion between the heat insulating and soundproofing material 1 and the vehicle body panel 6 is improved.
  • the contact surface of the elastic air-permeable layer 3 with the vehicle body panel 6 is a smooth surface.
  • Each of the above layers is, for example, a low melting point polyamide, a low melting point ethylene-vinyl acetate copolymer, a low melting point resin such as a low melting point polyester or the like, a hot melt adhesive powder spreading layer or a hot melt adhesive web layer.
  • the resin layer is impregnated through the agent layer, or when the air-permeable hard layer 2 or the elastic air-permeable layer 3 is impregnated, it is bonded by the resin.
  • a friction sheet 7 is adhered to the contact surface of the vehicle body panel 6 of the heat insulating and soundproofing material 11.
  • the friction sheet 7 may be adhered by the hot melt adhesive or by fusion.
  • FIG. 4 shows a heat insulating and soundproofing material 21 used for automobile ceiling materials and door interior materials.
  • a breathable design layer 15 that is a surface covering material is disposed on the surface of the heat insulating and soundproofing material 21, and a support layer 8 is disposed on a surface that contacts the ceiling panel 6 that is a vehicle body panel. ing.
  • the support layer 8 reinforces the heat insulating and soundproofing material 1 of the present invention, and is a highly compressed fiber layer or honeycomb structure plate.
  • a pulp fiber layer is used, but a ventilation resistance adjusting layer 14 in which a nonwoven fabric 4 b is lined and reinforced is used on the pulp fiber layer 4 a like the heat insulating soundproof material 31 shown in FIG. 5. Also good.
  • a flame retardant may be added to the breathable hard layer 2, the elastic breathable layer 3, the breathing resistance adjusting layers 4 and 14, the friction sheet 7, and the like.
  • the flame retardant include phosphorus flame retardant, nitrogen flame retardant, sulfur flame retardant, boron flame retardant, bromine flame retardant, guanidine flame retardant, phosphate flame retardant, phosphate ester flame retardant, amino acid Resin-based flame retardant, expanded graphite, etc.
  • a powdery solid flame retardant that is insoluble or insoluble in water imparts flame resistance with excellent water resistance and durability to the sound absorbing material.
  • the powdered solid flame retardant can be smoothly introduced to the inside. Permeates and imparts a high degree of flame retardancy or incombustibility.
  • Example (Breathable hard layer) A web comprising 30% by mass of low-melting polyester fiber (melting point: 130 ° C.) and 70% by mass of regenerated polyester fiber is heated to 180 ° C., the low-melting polyester fiber is melted and then cooled, and five kinds of breathable hard layers A sample was prepared.
  • sample (1) having a thickness of 5 mm, a mass per unit area of 400 g / m 2 , a bending strength of 0.06 N / 25 mm, and a ventilation resistance of 0.25 kPa ⁇ s / m, a thickness of 5 mm and a mass per unit area of 600 g / M 2 , bending strength 0.28 N / 25 mm, airflow resistance 0.36 kPa ⁇ s / m sample (2), thickness 5 mm, mass per unit area 800 g / m 2 , bending strength 1.03 N / Sample (3) having a thickness of 25 mm, a ventilation resistance of 0.75 kPa ⁇ s / m, a thickness of 5 mm, a mass per unit area of 1200 g / m 2 , a bending strength of 2.04 N / 25 mm, a ventilation resistance of 1.42 kPa ⁇ s / m Sample (4), a thickness of 5 mm, a thickness of
  • the bending strength was measured by testing a 25 mm ⁇ 150 mm test piece at a compression rate of 20 mm / min using a bending test apparatus, and applying the load indicated by the primary peak value of the load-deflection curve to the bending strength. Say it.
  • a wood pulp composed of 70% by weight of softwood pulp and 30% by weight of hardwood pulp is used as a raw material, and the beating degree is JIS P 8121-1995, 4 using a disc refiner. Beat the Canadian standard freeness specified by Canadian Standard Freeness to 480 ml (CSF), and perform a dry creping process with a normal Yankee paper machine method to set the crepe rate to 20%.
  • CSF Canadian Standard Freeness to 480 ml
  • Ventilation resistance adjusting layer sample that is, sample (A) which is a pulp fiber layer having a mass per unit area of 18 g / m 2 , a thickness of 0.13 mm and a ventilation resistance of 0.166 kPa ⁇ s / m, and a mass per unit area of 20 g / m 2 .
  • Sample (B) which is a pulp fiber layer of m 2 , thickness of 0.13 mm and ventilation resistance of 0.332 kPa ⁇ s / m, mass per unit area of 23 g / m 2 , thickness of 0.14 mm, ventilation resistance of 0.67 kPa ⁇ s / m sample is pulp fiber layer (C), the mass 26 g / m 2 per unit area, thickness 0.15 mm, in the pulp fiber layer of the airflow resistance 1.24kPa ⁇ s / m Samples (D) was produced that.
  • Example 1 A hot melt adhesive powder (particle size: 200 to 300 ⁇ m, softening point: 160 ° C.) made of polyester resin as a breathable adhesive layer is spread on one side of the breathable hard layer sample (1) at a coating amount of 3 g / m 2. Then, the air flow resistance adjusting layer sample (A) is polymerized thereon, and a heat roll adjusted to 150 ° C. is lightly contacted from the surface of the sample (A), so that the air permeable hard layer sample (1) and the air flow resistance adjusting layer are The sample (A) was adhered.
  • a hot melt adhesive powder particle size: 200 to 300 ⁇ m, softening point: 160 ° C.
  • 3 g / h of hot melt adhesive powder (particle size: 200 to 300 ⁇ m, softening point: 120 ° C.) made of polyester resin is provided on the surface of the airflow resistance adjusting layer. Disperse at an application amount of m 2 , heat the surface temperature to about 150 ° C.
  • a heat-insulating and soundproofing material (A-1) of / m was produced.
  • Example 2 In Example 1 above, except for using Sample (2) as the breathable hard layer and Sample (B) as the ventilation resistance adjusting layer, the heat insulation and soundproofing having the thickness of 15 mm and the ventilation resistance of 0.73 kPa ⁇ s / m are the same. A material (B-1) was produced.
  • Example 3 In Example 1 above, except for using Sample (3) as the breathable hard layer and Sample (C) as the ventilation resistance adjusting layer, the heat insulation and soundproofing having the thickness of 15 mm and the ventilation resistance of 1.46 kPa ⁇ s / m are the same. A material (C-1) was produced.
  • Example 4 In Example 1 above, heat insulation and soundproofing having a thickness of 15 mm and a ventilation resistance of 2.70 kPa ⁇ s / m except that the sample (4) was used as the breathable hard layer and the sample (D) was used as the ventilation resistance adjusting layer. A material (D-1) was produced.
  • Example 1 In Example 1 above, the ventilation resistance adjusting layer was omitted, and hot-melt adhesive powder (particle size: 200 to 300 ⁇ m, softening point: 120 ° C.) was applied to 3 g / m 2 on one side of the breathable hard layer sample (2).
  • the hot melt adhesive is heated to about 150 ° C. with an infrared heater from the top of the hot melt adhesive application surface to melt the hot melt adhesive, and the elastic breathable layer sample (6) is polymerized thereon.
  • a heat-insulated soundproofing material (1-1) having a thickness of 15 mm and a ventilation resistance of 0.40 kPa ⁇ s / m is produced by pressure bonding and bonding the breathable hard layer sample (2) and the elastic breathable layer sample (6). did.
  • the mass per unit area of the breathable hard layer is from 600 g / m 2 to 400 g / m 2. It can be seen that the sound absorption performance becomes comparable by selecting and inserting the ventilation resistance adjusting layer so that the ventilation resistance as the heat insulation and soundproofing material which is the final laminate becomes the same even if reduced to m 2. .
  • Example 2 A comparison between Example 2 and the heat and sound insulation material samples (B-1), (2-1) and (1-1) of Comparative Example 2 and Comparative Example 1 shows that the heat insulation and soundproof material sample (B-1) of Example 2 It can be seen that the sound absorbing performance is comparable to that of the sample (2-1) of Comparative Example 2 even if the mass per unit area of the breathable hard layer is reduced from 800 g / m 2 to 600 g / m 2 . If the mass per unit area of the sample (2-1) is simply reduced to 600 g / m 2 which is the same as that of the sample (B-1) of Example 2, it corresponds to the sample (1-1) of Comparative Example 1.
  • the sound absorption performance of the sample (1-1) is worse than that of the sample (B-1) having the same thickness due to the difference in ventilation resistance.
  • the sample (4-1) of Comparative Example 4 is a comparative example.
  • the sound absorption performance at a frequency of 500 to 1000 Hz is superior to that of the sample (3-1) due to its larger mass and density and larger ventilation resistance than the sample (3-1), but it has a high frequency of 1000 Hz or more. It can be seen that the sound absorption performance is inferior.
  • the sample (D-1) of Example 4 is excellent in sound absorption performance even in a high frequency band from 500 Hz to 4000 Hz.
  • ventilation resistance which is one of the important factors for sound absorption performance in a heat-insulating and sound-insulating material, which is a laminate composed of a conventional breathable hard layer and an elastic ventilation layer and lacks a ventilation resistance adjusting layer. Although it depends on the fineness of the fiber, it is necessary to adjust the air flow rate by changing the density of the soundproofing material itself, and it is difficult to adjust the air flow rate with a constant thickness. I understand that.
  • the ventilation resistance adjusting layer comprising the pulp fiber layer according to the present invention is lightweight and small in thickness, and the beating degree and mass per unit area of the pulp fiber used for the pulp fiber layer according to the desired thickness of the desired heat insulating soundproofing material, By adjusting the crepe rate and the like, the desired ventilation resistance can be freely controlled, and by interposing the ventilation resistance adjusting layer between the breathable hard layer and the elastic ventilation layer, light weight and sound absorbing performance can be achieved. Excellent heat insulation and soundproofing material can be obtained.
  • Example 5 A friction sheet made of a soft ethylene-vinyl acetate copolymer having a thickness of 100 ⁇ m was polymerized on the surface of the elastic breathable layer of the heat-insulated soundproofing material sample (B-1) obtained in Example 2, and heat-bonded at 120 ° C. A heat insulation soundproof material sample (E-1) was prepared. The heat-insulating and sound-proofing material sample (E-1) thus obtained has no air permeability at this portion because the friction sheet is an air-permeable layer. Table 2 shows the results of measuring the sound absorption performance of the heat insulating soundproof material sample (E-1) and the sample (B-1) for comparison.
  • Example 6 3 g of hot melt adhesive powder (particle size: 200 to 300 ⁇ m, softening point: 160 ° C.) made of polyester resin on one side of the ventilation resistance adjusting layer (A) made of the pulp fiber layer used in Example 1 as the pulp fiber layer / M 2 is applied at a coating amount, and a non-woven fabric made of polyester fiber with a mass per unit area of 30 g / m 2 by a spunbond method is polymerized and pressure-contacted with a 200 ° C. heating roll, A ventilation resistance adjusting layer was laminated and adhered.
  • hot melt adhesive powder particle size: 200 to 300 ⁇ m, softening point: 160 ° C.
  • thermosetting resin 20 parts by mass of 40% by mass sulfomethylated phenol-alkylresorcin-formaldehyde initial condensate aqueous solution as resin, 1 part by mass of 10% by mass fluorine-based water / oil repellent aqueous solution, 2 parts by mass of 30% by mass carbon black aqueous dispersion, 50% by mass
  • the fiber sheet is impregnated with a mixed solution consisting of 10 parts by mass of a nitrogen-phosphorous flame retardant aqueous solution and 67 parts by mass of water, and after squeezing with a mangle roll so as to obtain a coating amount of 20 g / m 2 as a solid content, 140 It dried at 5 degreeC for 5 minute (s), and the said thermosetting resin was pre-cured in the B state.
  • an elastic breathable layer a fiber having a thickness of 10 mm, a mass per unit area of 800 g / m 2 , and a density of 80 kg / m 3 made of 30% by mass of low-melting polyester (melting point: 130 ° C.) and 70% by mass of polyester fiber.
  • An elastic fiber layer as a sheet was used.
  • the air flow resistance adjusting layer is inserted between the air permeable hard layer and the elastic air permeable layer, and a spider web-like hot melt adhesive layer having a melting point of 130 ° C. made of polyamide resin is inserted between the layers.
  • Heating was performed while sucking in a heating furnace to cure the thermosetting resin impregnated in the breathable hard layer, and at the same time, the layers were bonded and laminated to produce a heat insulating soundproofing material.
  • the bending strength of the air-permeable hard layer after curing was 3.17 N / 25 mm, and the air resistance was 0.44 kPa ⁇ s / m.
  • the obtained heat insulating and soundproofing material is excellent in sound absorbing performance and is excellent as a heat insulating and soundproofing structure for a vehicle panel.
  • Example 7 A web composed of 30% by mass of low-melting polyester fiber (melting point: 130 ° C.) and 70% by mass of polyester fiber is heated to 180 ° C., and the low-melting polyester fiber is melted and then cooled. A breathable hard layer having a mass of 900 g / m 2 , a bending strength of 0.92 N / 25 mm, and a ventilation resistance of 0.61 kPa ⁇ s / m was produced. Next, a web composed of 20% by mass of a low-melting polyester fiber (melting point: 110 ° C.) and 80% by mass of the polyester fiber is heated to 180 ° C., and the low-melting polyester fiber is cooled and cooled.
  • An elastic breathable layer having a mass per unit area of 400 g / m 2 was produced. Further, wood pulp made of coniferous pulp is used as a raw material, and the degree of beating using a disc refiner is JIS P 8121-1995 4. It is beaten to a Canadian standard freeness of 560 ml (CSF) as stipulated by Canadian Standard Freeness, and after a normal paper making process, the crepe rate is 25%, the mass per unit area is 12 g / m 2 , and the thickness A ventilation resistance adjusting layer made of a pulp fiber layer having a 0.12 mm ventilation resistance of 0.86 kPa ⁇ s / m was produced.
  • CSF Canadian standard freeness
  • the crepe rate is 25%
  • the mass per unit area is 12 g / m 2
  • the thickness A ventilation resistance adjusting layer made of a pulp fiber layer having a 0.12 mm ventilation resistance of 0.86 kPa ⁇ s / m was produced.
  • a backing carpet was prepared by tufting a pile made of nylon on a polyester fiber nonwoven fabric and applying SBR latex on the back surface.
  • Each material obtained was laminated in the order of breathable design layer / breathable hard layer / breathing resistance adjusting layer / elastic breathable layer, and a spider web comprising a polyester resin having a melting point of 110 ° C. as a hot melt adhesive between the layers.
  • the adhesive layer was inserted, heated while being sucked at 130 ° C., cooled, and a heat insulating soundproof material having a predetermined shape was produced.
  • the obtained heat insulating and sound insulating material has good rigidity, shape retention and heat insulating properties, and is excellent in sound absorbing performance, and is useful for a heat insulating and sound insulating structure of a vehicle.
  • Example 5 In Example 4, the crepe rate of the sample (D) used as the airflow resistance adjusting layer was 8% ( ⁇ 10%), and the airflow resistance of the sample manufactured was as high as 5.8 kPa ⁇ s / m. A heat insulating and soundproofing material was produced in the same manner as in Example 4 by using it as a resistance adjustment layer. Compared with Example 4, the sound absorbing performance of this material was 40% or less in a frequency range of 2000 Hz or higher. The sound absorbing performance was worse than that of the heat insulating sound absorbing material of No. 4.
  • Example 4 the sample produced by making the crepe rate of the sample (D) used as the ventilation resistance adjusting layer at 55% (> 50%) has a small ventilation resistance of 0.04 kPa ⁇ s / m.
  • a heat insulation soundproofing material was produced in the same manner as in Example 4 by using it as a resistance adjustment layer.
  • the maximum value of the sound absorption coefficient was about 60% at 4000 Hz. The sound absorption performance was worse than the heat insulation sound absorbing material.
  • Example 7 the sample produced by making paper as the mass per unit area of the sample (D) used as the ventilation resistance adjusting layer was 8 g / m 2 ( ⁇ 10 g / m 2 ), and the ventilation resistance was 0.04 kPa ⁇ s / m. ( ⁇ 0.07 kPa ⁇ s / m), thickness is 0.04 mm, this sample is weaker than the sample (D) of Example 4, and this sample was used as a ventilation resistance adjusting layer.
  • a heat insulating soundproofing material was produced in the same manner as in Example 4, but when compared with Example 4, the sound absorbing performance of this material was 40% or less in the frequency range of 2000 Hz or higher, which was higher than that of the heat insulating sound absorbing material of Example 4. Sound absorption performance deteriorated.
  • Example 4 the sample produced by making paper with a mass per unit area of the sample (D) used as the ventilation resistance adjusting layer of 55 g / m 2 (> 50 g / m 2 ) had a ventilation resistance of 8.79 kPa ⁇ s / m. (> 3.00 kPa ⁇ s / m), thickness was 0.32 mm, and this sample was used as a ventilation resistance adjusting layer, and a heat insulating soundproofing material was produced in the same manner as in Example 4. Compared to Example 4, it was 65% at a frequency of 1600 Hz, but about 30 to 20% in a frequency range higher than that, and the sound absorbing performance was worse than that of the heat insulating sound absorbing material of Example 4.
  • Example 9 the sample produced by making paper with a freeness of 320 ml (CSF) ( ⁇ 350 ml (CSF)) of the sample (A) used as the ventilation resistance adjusting layer was 7.9 kPa ⁇ s / m, and this sample was used as a ventilation resistance adjusting layer, and a heat insulating soundproofing material was produced in the same manner as in Example 1. Compared with Example 1, the sound absorption performance of this material was higher than 2000 Hz in sound absorption rate. It was 30% or less, and the sound absorbing performance was worse than that of the heat insulating sound absorbing material of Example 1.
  • Example 4 the sample produced using paper (D) having a freeness of 680 ml (CSF) (> 650 ml (CSF)) having a freeness of 0.02 kPa ⁇ s / m, and this sample was used as a ventilation resistance adjusting layer, and a heat insulation soundproofing material was produced in the same manner as in Example 4. Compared with Example 4, the sound absorption performance of this material was higher than that of Example 4 of the heat insulation sound absorption material. Sound absorption performance deteriorated.
  • the heat-insulating and sound-insulating material of the present invention is extremely light and excellent in heat-insulating and sound-insulating performance, so that it is useful for automobile floor materials, ceiling interior materials, door interior materials and the like, and can be used industrially.

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Abstract

【課題】軽量で優れた断熱防音性能を有する車両の断熱構造を提供することを課題とする。 【解決手段】車体パネル表面に設定される断熱防音材であって、通気性硬質層と、車体パネルに当接する弾性通気性層と、上記通気性硬質層と上記弾性通気性層との間に、単位面積あたりの質量10~50g/m2、厚さ0.08~0.30mm、通気抵抗0.07~3.00kPa・s/mであるパルプ繊維層またはパルプ繊維層と不織布との積層体層からなる通気抵抗調節層を介在させたことを特徴とする断熱防音材を提供するものである。

Description

断熱防音材および車両の断熱防音構造
 本発明は、主として自動車等の車両に使用される断熱防音材および該断熱防音材を使用した車両の断熱防音構造に関するものである。
 この種の断熱防音材としては、例えば総通気抵抗Rtが500Nsm-3~2500Nsm-3であり、単位面積あたりの質量mFが0.3kg/m2~2.0kg/m2である微小多孔質硬質層と、多孔質弾性層とからなる構成が開示されている。
 上記断熱防音材は車体のパネル表面に当接した状態で、上記断熱防音材と上記車体パネル表面との間に約0.2mmの厚さの空気層が形成され、該空気層によって軽量かつ良好な断熱防音性を発揮する。
特表2000-516175号公報 特開平7-152384号公報
 上記従来技術にあっては、硬質層の総通気抵抗Rtを500Nsm-3~2500Nsm-3の範囲に設定しなければならない。この場合、上記総通気抵抗Rtを上記範囲に設定するためには、例えば上記硬質層が繊維層である場合には、硬度に圧縮することにより、また樹脂発泡体層である場合には、発泡倍率を調節することによるが、総通気抵抗を圧縮の度合いや発泡倍率によって正確に調節するのは非常に困難である。更に、所望の総通気抵抗を得るためには、上記硬質層の厚みを増やさなければならず、そのために断熱防音材の質量が大きくなるという問題点もある。
 更に上記断熱防音材を車両パネル表面に当接した場合に、上記断熱防音材と上記車両パネルとの間に空気層を設けるには、上記断熱防音材の車両パネル当接面を凹凸状にすることが必要であるが、上記断熱防音材の車両パネル当接面を凹凸状にすると、上記断熱防音材の車両パネルに対する密着性が阻害される。
 本発明は上記従来の断熱防音材あるいは断熱防音構造の有する問題点を解決するための手段として、車体パネル6表面に当接設定される断熱防音材1,11,21,31であって、通気性硬質層2と、弾性通気性層3と、を備え、上記通気性硬質層2と上記弾性通気性層3との間に、叩解度がJIS P 8121-1995の4.カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で350~650ml(CSF)の範囲で叩解され表面に開口する多数の細孔が設けられている多孔質パルプ繊維を少なくとも90質量%含み、クレープ率が10~50%であり、単位面積あたりの質量10~50g/m2、厚さ0.08~0.30mm、通気抵抗0.07~3.00kPa・s/mであるパルプ繊維層4aまたはパルプ繊維層4aと不織布4bとの積層体層からなる通気抵抗調節層4,14を介在させた断熱防音材1,11,21,31、および上記断熱材1,11,21,31を車体パネル6表面に当接した車両の断熱防音構造を提供するものである。
 更に上記通気性硬質層2の単位面積あたりの質量は0.3~2.0kg/m2、厚さは3.0~10.0mm、曲げ強さは0.05~5.00N/25mm、通気抵抗は0.02~3.00kPa・s/mであることが望ましい。
 通常、上記通気性硬質層2の上には、通気性意匠層5,15が設けられており、上記弾性通気性層3の車体パネル6当接面は平滑であることが望ましい。
 また、上記弾性通気性層3の上記車体パネル6当接面には、摩擦シート7が張設されていてもよい。
 〔作用〕
 上記通気抵抗調節層4を構成するパルプ繊維層4aは、叩解度がJIS P 8121-1995の4.カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で350~650ml(CSF)の範囲で叩解され表面に開口する多数の細孔が設けられている多孔質パルプ繊維を少なくとも90質量%含み、クレープ率が10~50%のパルプ繊維層である。該多孔質パルプ繊維は5μm~100μmの微細繊維であり、繊維自体が多孔質化し、かつ表面が毛羽立ち状態となっているので、厚みを小さくして質量を軽減しても、吸音性能に好ましい高い通気抵抗値を有する。
 しかし叩解度がろ水度で650ml(CSF)を超えているパルプ繊維の場合には、パルプ繊維の多孔質化が不充分となって空隙率が低下し、その結果、本発明の断熱防音材の断熱吸音性能が不充分なものとなり、ろ水度で350ml(CSF)を下回るパルプ繊維の場合には、極微細繊維が増加してパルプ繊維層4aの通気抵抗が高くなり過ぎ、この場合も本発明の断熱防音材の断熱吸音性能が不充分となる。
 また上記パルプ繊維層4aにはクレープ率10~50%のクレープ加工が施されているので、更に高い吸音性能を有し、かつ伸縮性が大きいから深絞り成形にも対応することができる。しかしクレープ率が10%に満たないと通気抵抗が過大となりクレープ加工による吸音性能の向上が顕著でなくなり、かつ伸縮性も不足して深絞り成形に対応できにくくなり、一方クレープ率が50%を超えると、通気抵抗が過小となり、吸音率が悪化する。
 上記パルプ繊維層4aあるいは上記パルプ繊維層4aと不織布4bとの積層体層を通気抵抗調節層4として上記通気性硬質層2と上記弾性通気性層3との間に介在させれば、上記通気性硬質層2の圧縮率や発泡倍率を増やしたり、厚みを増やしたりすることなく、所望の通気抵抗値に調節することが容易にでき、したがって上記パルプ繊維層4aは、単位面積あたりの質量を10~50g/m2、厚さを0.08~0.30mmに設定しても、通気抵抗を0.07~3.00kPa・s/mの範囲に設定することができ、この範囲で上記パルプ繊維層4aは本発明の断熱吸音材に優れた吸音性を付与する。
 本発明の断熱防音材1,11,21,31にあっては、車体パネル6との密着性を高めるために該断熱防音材1,11,21,31の車体パネル6当接面を平滑にして空気層を設けないようにしても、優れた断熱防音性能が発揮される。
 本発明の断熱防音材1,11,21,31にあっては、上記車体パネル6に当接する上記弾性通気性層3の面に平滑性と密着性を助成するために摩擦シート6を張設してもよい。
 〔効果〕
 本発明の断熱防音材は軽量でかつ優れた断熱防音性を有する。
通気抵抗Rの測定方法を説明する説明図 本発明の断熱防音材の基本構造の部分側断面図 摩擦シートを貼着した断熱防音材の部分側断面図 通気性意匠層を配置した断熱防音材の部分側断面図 パルプ繊維層に不織布を裏打ちした通気抵抗調節層を使用した断熱防音材の部分側断面図 曲げ強さの測定方法を示す説明図 比較例1の試料(1-1)と実施例1の試料(A-1)との周波数-吸音率のグラフ 比較例1の試料(1-1)と比較例2の試料(2-1)と実施例2の試料(B-1)との周波数-吸音率のグラフ 比較例2の試料(2-1)と比較例3の試料(3-1)と実施例3の試料(C-1)との周波数-吸音率のグラフ 比較例3の試料(3-1)と比較例4の試料(4-1)と実施例4の試料(D-1)との周波数-吸音率のグラフ
 以下に本発明を詳細に説明する。
 〔通気性硬質層〕
 本発明の断熱防音材において、通気性硬質層は繊維層あるいは樹脂発泡層からなる。
  (繊維層)
 繊維層としては、例えばポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の合成繊維、とうもろこしやサトウキビ等の植物から抽出された澱粉からなる生分解繊維(ポリ乳酸繊維)、パルプ、木綿、ヤシ繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維等の天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維等の無機繊維、あるいはこれらの繊維を使用した繊維製品のスクラップを解繊して得られた再生繊維の1種または2種以上の繊維が使用されるが、例えばガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維、ステンレス繊維等の無機繊維やポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド繊維等のアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維等の繊維が使用され、上記繊維層は所望なればニードルパンチング処理を施すことによって絡合してもよい。
 また、上記繊維に代えて、あるいは上記繊維と共に、融点が180℃以下である低融点熱可塑性繊維を使用してもよい。
 上記低融点熱可塑性繊維としては、例えば融点180℃以下のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル共重合体繊維、ポリアミド繊維、ポリアミド共重合体繊維等がある。これらの低融点熱可塑性繊維は、単独あるいは2種以上組み合わせて使用される。該低融点熱可塑性繊維の繊度は、0.1~60dtexの範囲であることが好ましい。本発明に使用する望ましい低融点熱可塑性繊維としては、例えば上記通常繊維を芯部分とし、該低融点熱可塑性繊維の材料樹脂である融点100~180℃の低融点熱可塑性樹脂を鞘とする芯鞘型複合繊維がある。該芯鞘型複合繊維を使用すると、得られる通気性硬質層の剛性や耐熱性が低下しない。
  (樹脂発泡層)
 更に通気性硬質層として使用される樹脂発泡層としては、例えば通気性ポリウレタン発泡体、通気性ポリエチレン発泡体、通気性ポリプロピレン発泡体、通気性ポリスチレン発泡体、通気性フェノール樹脂発泡体、通気性メラミン樹脂発泡体等の通気性プラスチック発泡体がある。
 上記通気性硬質層は望ましくは通気抵抗が0.20~3.00kPa・s/mの範囲であり、単位面積あたりの質量が0.3kg/m2~2.0kg/m2、望ましくは0.5kg/m2~1.6kg/m2であり、曲げ強さが0.05N/25mm~5.00N/25mm、望ましくは0.10N/25mm~3.00N/25mmである。
 ここで、上記の通気抵抗(Pa・s/m)とは、通気性材料の通気の程度を表す尺度である。この通気抵抗の測定は定常流差圧測定方式により行われる。図1に示すように、シリンダー状の通気路W内に試験片Tを配置し、一定の通気量V(図中矢印の向き)の状態で図中矢印の始点側の通気路W内の圧力P1と、図中矢印の終点P2の圧力差を測定し、次式より通気抵抗Rを求めることが出来る。
            R=ΔP/V
 ここで、ΔP(=P1-P2):圧力差(Pa)、V:単位面積当りの通気量(m3/m2・s)である。
 通気抵抗は、例えば、通気性試験機(製品名:KES-F8-AP1、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式)によって測定することが出来る。
 上記通気性硬質層の通気抵抗、単位面積あたりの質量、および曲げ強さを調節するには、繊維層の場合には圧縮度および/または含浸合成樹脂の含浸量等を調節することにより、樹脂発泡層の場合には材料樹脂の硬さおよび/または発泡倍率等を調節することによる。
 上記通気性硬質層の厚さは曲げ強さ、あるいは成形性や断熱防音性を考慮して通常3.0mm~10.0mmに設定される。
 〔弾性通気性層〕
 本発明の弾性通気性層としては、上記通気性硬質層と同様な繊維層や樹脂発泡層が使用される。ただし上記弾性通気性層密度ρは400kg/m3以下、望ましくは200kg/m3以下に設定し、更に厚さは約5~20mmに設定し、単位面積あたりの質量は約0.2kg/m2~約2.0kg/m2に設定し、通気抵抗は0.20~3.00kPa・s/mに設定して弾性(クッション性)を確保する。
  (合成樹脂)
 上記通気性硬質層および/または弾性通気性層には剛性を高めるために合成樹脂が含浸されてもよい。含浸用合成樹脂としては、熱可塑性樹脂および/または熱硬化性樹脂が例示される。
 上記熱可塑性樹脂としては、例えばアクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸エチル(EEA)樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アクリルゴム共重合(ASA)樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合(AS)樹脂、アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン共重合(ACS)樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合(EVA)樹脂、エチレンビニルアルコール共重合(EVOH)樹脂、メタクリル樹脂(PMMA)、ポリブタジエン(BDR)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合(ABS)樹脂、塩素化ポリエチレン(CPE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリプロピレン(PP)、酢酸繊維素(セルロースアセテート:CA)樹脂、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリオキシメチレン(=ポリアセタール)(POM)、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)エラストマー、熱可塑性エラストマー(TPE)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、変性PPE、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリベンゾイミダゾール(PBI)、全芳香族ポリエステル(POB)等が例示される。このような熱可塑性樹脂は、上記通気性硬質層および/または弾性通気性層に含浸および/または塗布および/または混合されて、成形形状保持性および剛性を向上せしめる。
 上記熱可塑性樹脂は、2種以上混合使用されてもよく、また熱可塑性シートの熱可塑性樹脂を阻害しない程度で若干量の熱硬化性樹脂の1種または2種以上を混合使用してもよい。該熱可塑性樹脂は取り扱いが容易な点から水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパージョンの形のものを使用することが好ましいが、有機溶剤溶液の形のものを使用してもよい。
 上記熱硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、特に加熱によりエステル結合を形成して硬化する熱硬化性アクリル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステル等が使用されるが、該合成樹脂を生成するウレタン樹脂プレポリマー、尿素樹脂プレポリマー(初期縮合体)、フェノール樹脂プレポリマー(初期縮合体)、ジアリルフタレートプレポリマー、アクリルオリゴマー、多価イソシアナート、メタクリルエステルモノマー、ジアリルフタレートモノマー等のプレポリマー、オリゴマー、モノマー等の合成樹脂前駆体が使用されてもよい。該熱硬化性樹脂も取り扱いが容易な点から、水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパーションの形のものを使用することが好ましいが、有機溶剤溶液の形のものを使用してもよい。
 上記熱硬化性樹脂あるいは合成樹脂前駆体は二種以上混合使用されてもよい。
 上記合成樹脂、特に熱硬化性樹脂の添加は、上記通気性硬質層および弾性通気性層の成形形状保持性と剛性を共に向上せしめる。
 また、特に本発明で使用される樹脂として望ましいのは、フェノール系樹脂である。該フェノール系樹脂は、フェノール系化合物とホルムアルデヒドおよび/またはホルムアルデヒド供与体とを縮合させることによって得られる。
 上記フェノール系樹脂に使用されるフェノール系化合物としては、一価フェノールであってもよいし、多価フェノールであってもよいし、一価フェノールと多価フェノールとの混合物であってもよいが、一価フェノールのみを使用した場合、硬化時および硬化後にホルムアルデヒドが放出され易いため、好ましくは多価フェノールまたは一価フェノールと多価フェノールとの混合物を使用する。
 本発明で使用する合成樹脂あるいは合成樹脂前駆体には、更に、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、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、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、コロイダルシリカ、雲母、珪藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、ガラス粉、石粉、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉等の無機充填材;天然ゴムまたはその誘導体;スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-プロピレンゴム、イソプレンゴム、イソプレン-イソブチレンゴム等の合成ゴム;ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、澱粉、澱粉誘導体、ニカワ、ゼラチン、血粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子や天然ガム類;木粉、クルミ粉、ヤシガラ粉、小麦粉、米粉等の有機充填材;ステアリン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール;ブチリルステアレート、グリセリンモノステアレート等の脂肪酸のエステル類;脂肪酸アミド類;カルナバワックス等の天然ワックス類、合成ワックス類;パラフィン類、パラフィン油、シリコンオイル、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリビニルアルコール、グリス等の離型剤;アゾジカーボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P,P'-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アゾビス-2,2'-(2-メチルグロピオニトリル)等の有機発泡剤;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸アンモニウム等の無機発泡剤;シラスバルーン、パーライト、ガラスバルーン、発泡ガラス、中空セラミックス等の中空粒体;発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン等のプラスチック発泡体や発泡粒;顔料、染料、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶化促進剤、燐系化合物、窒素系化合物、硫黄系化合物、ホウ素系化合物、臭素系化合物、グアニジン系化合物、燐酸塩系化合物、燐酸エステル系化合物、アミノ系樹脂等の難燃剤、難燃剤、防炎剤、撥水剤、撥油剤、防虫剤、防腐剤、ワックス類、界面活性剤、滑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤;DBP、DOP、ジシクロヘキシルフタレートのようなフタル酸エステル系可塑剤やその他のトリクレジルホスフェート等の可塑剤等を添加、混合してもよい。
 また、撥水撥油剤としては、天然ワックス、合成ワックス、フッ素樹脂、シリコン系樹脂等がある。
 〔通気抵抗調節層〕
 本発明に使用される通気抵抗調節層は、パルプ繊維層あるいは上記パルプ繊維層に補強層として不織布を積層した積層体層からなる。
  (パルプ繊維層)
 上記パルプ繊維層に使用されるパルプ繊維は、非木材系植物繊維および/または木材系植物繊維であり、通常針葉樹や広葉樹のチップを原料とし、メカニカルパルプ、ケミカルパルプ、セミケミカルパルプのいずれもが使用可能であるが、望ましいパルプ繊維は叩解度がJIS P 8121-1995の4.カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で350~650ml(CSF)の範囲で繊維の長径が5μm~100μmの多孔質パルプ繊維である。
 上記叩解は通常コニカルリファイナー、ディスクリファイナー等によって行われる。
 上記多孔質パルプ繊維の平均長は0.2~30mmの範囲であることが望ましく、長径は5~100μmであることが望ましい。上記多孔質パルプ繊維の平均長が0.2mmに満たない場合はパルプ繊維層中の繊維相互の絡み合いが不充分となって上記パルプ繊維層である上記通気抵抗調節層の強度が低下し、平均長が30mmを超えると繊維自体が糸まり状に絡み易くなり、繊維を層状にすることが困難となる。また繊維長径が5μmに満たない場合は上記パルプ繊維層である上記通気抵抗調節層の密度が過大になりまた該通気抵抗調節層の強度が低下し、繊維長径が100μmを超えると繊維自体の剛性が高くなって繊維相互の絡み合いが困難になる。
 上記多孔質パルプ繊維は二種以上混合使用されてもよく、また、上記多孔質パルプ繊維と通常のパルプ繊維や上記通気性硬質層や弾性通気性層において使用されるパルプ繊維以外の天然繊維および/または合成繊維とを混合してもよい。なお、この場合の混合比率は多孔質パルプ繊維が90質量%以上含まれるべきであり、望ましくは95質量%以上、更に望ましくは100質量%含まれるべきである。
 上記パルプ繊維層には所望なればクレープ加工を施して表面に、縮緬状の皺状凹凸を形成することによって通気抵抗を調節したり、伸縮性を付与して成形性を改良してもよい。
 上記クレープ加工には、湿潤の状態の繊維シートに対してプレスロールやドクターブレード等を用いて縦方向(抄造方向)に圧縮して皺付けを行なうウェットクレープと、上記繊維シートをヤンキードライヤーやカレンダーで乾燥した後、ドクターブレード等を用いて縦方向に圧縮して皺付けを行なうドライクレープとがある。クレープ加工された繊維シートは、クレープ率を10~50%に設定する。
 ここで、該クレープ率は、
クレープ率(%)=(A/B)×100(Aはクレープ加工前の長さ、Bはクレープ加工後の長さ)
 換言すれば、該クレープ率は多孔質パルプ繊維からなる繊維シートがクレーピングで縦方向(抄造方向)に圧縮される割合である(参考:特開2002-327399、特表平10-510886)。
 ここで、クレープ率が10%に満たないとクレープ加工による吸音性能の向上が顕著でなくなり、かつ伸縮性も不足して深絞り成形に対応困難となり、一方、該クレープ率が50%を越えると、通気抵抗が小さくなり過ぎて吸音性能が悪くなる。
 更に通気抵抗、即ち吸音性能を考慮して、上記パルプ繊維層の単位面積あたりの質量は10~50g/m2、厚さは0.08~0.30mmに設定される。
  (不織布)
 上記パルプ繊維層を補強するために、不織布が積層されてもよい。上記不織布としては、上記通気性硬質層や上記弾性通気性層において使用されている天然繊維および/または合成繊維のフリースをニードルパンチ処理したものが一般的に使用され、単位面積あたりの質量は通常15g/m2~150g/m2に設定される。
 上記パルプ繊維層あるいは上記パルプ繊維層と上記不織布との積層体層である通気抵抗調節層の通気抵抗は0.07~3.00kPa・s/mの範囲に設定される。上記通気抵抗が0.07kPa・s/mを下回ると通気抵抗調節層の密度が低くなり過ぎ、該通気抵抗調節層の強度や剛性が低下する。また上記通気抵抗が3.00kPa・s/mを上回ると通気抵抗調節層の密度が高くなり、吸音特性が不充分になる。
  〔摩擦シート〕
 断熱防音材の車体パネル当接面に貼着される摩擦シートとしては、軟質ポリ塩化ビニルシート、軟質エチレン-酢酸ビニル共重合体シート、軟質ポリエステルシート、ポリエチレンシート等の軟質プラスチックシートやスチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-プロピレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等のゴムのシート、スチレン-クロロプレンゴム(SCR)、スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)共重合体、スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)共重合体、スチレン-水素添加ポリオレフィン-スチレン(SEBS)共重合体等のスチレン系エラストマーのシート、アスファルト、ピッチ等の瀝青質のシート、あるいは上記ゴムまたはエラストマーと瀝青質との混合物のシート等が例示される。上記摩擦シートの厚みは20μm~300μm程度とされる。
  〔断熱防音材〕
 本発明の断熱防音材の基本構造の一実施形態を図2に示す。図2に示す断熱防音材1は、通気性硬質層2と、弾性通気性層3と、上記通気性硬質層2と上記弾性通気性層3との間に介在する通気抵抗調節層4とからなる。そして上記断熱防音材1は自動車の床材として使用され、表面には立毛層5aを具備したカーペットである通気性意匠層5が配置され、該断熱防音材1と車体パネル6との密着性を図るために、上記弾性通気性層3の車体パネル6との接触面は平滑面とされている。
 上記各層は例えば低融点ポリアミド、低融点エチレン-酢酸ビニル共重合体、低融点ポリエステル等の低融点樹脂であるホットメルト接着剤の粉末撒布層あるいは上記ホットメルト接着剤のウェブ層等の通気性接着剤層を介して、あるいは上記通気性硬質層2や弾性通気性層3に樹脂が含浸されている場合には、該樹脂によって接着される。
 上記基本構造に加えて更に図3に示す実施形態では上記断熱防音材11の車体パネル6接触面に摩擦シート7が貼着されている。上記摩擦シート7の接着は上記ホットメルト接着剤によるか、あるいは融着によってもよい。
 図4には自動車天井材やドア内装材に使用する断熱防音材21が示されている。該断熱防音材21にあっては、該断熱防音材21の表面に表装材である通気性意匠層15が配置され、車体パネルである天井パネル6に当接する面には担持層8が配置されている。該担持層8は本発明の断熱防音材1を補強するものであり、高度に圧縮された繊維層やハニカム構造の板である。上記通気抵抗調節層4としては、パルプ繊維層が使用されるが、図5に示す断熱防音材31のように上記パルプ繊維層4aに不織布4bを裏打ち補強した通気抵抗調節層14を使用してもよい。
  (難燃剤)
 また、上記通気性硬質層2、弾性通気性層3、通気抵抗調節層4,14、摩擦シート7等には、難燃剤が添加されてもよい。上記難燃剤としては、例えば燐系難燃剤、窒素系難燃剤、硫黄系難燃剤、ホウ素系難燃剤、臭素系難燃剤、グアニジン系難燃剤、燐酸塩系難燃剤、燐酸エステル系難燃剤、アミノ樹脂系難燃剤、膨張黒鉛等がある。
 本発明においては特に水に難溶または不溶の粉末状の固体難燃剤が使用されることが望ましい。水に難溶または不溶の粉末状の固体難燃剤は吸音材料に耐水性、耐久性に優れた難燃性を付与する。特に本発明の通気性硬質層2、弾性通気性層3、通気抵抗調節層4,14、摩擦シート7は多孔構造を有しているから、上記粉末状の固体難燃剤が内部にまで円滑に浸透して高度な難燃性ないし不燃性を付与する。
 本発明を更に具体的に説明するための実施例について以下に詳説するが、本発明は該実施例にのみ限定されるものではない。
 〔実施例〕
  (通気性硬質層)
 低融点ポリエステル繊維(融点:130℃)30質量%、再生ポリエステル繊維70質量%からなるウェブを180℃に加熱し、該低融点ポリエステル繊維を溶融させた後冷却し、5種類の通気性硬質層試料を作製した。即ち厚さ5mm、単位面積あたりの質量400g/m2、曲げ強さ0.06N/25mm、通気抵抗0.25kPa・s/mである試料(1)、厚さ5mm、単位面積あたりの質量600g/m2、曲げ強さ0.28N/25mm、通気抵抗0.36kPa・s/mである試料(2)、厚さ5mm、単位面積あたりの質量800g/m2、曲げ強さ1.03N/25mm、通気抵抗0.75kPa・s/mである試料(3)、厚さ5mm、単位面積あたりの質量1200g/m2、曲げ強さ2.04N/25mm、通気抵抗1.42kPa・s/mである試料(4)、厚さ5mm、単位面積あたりの質量1800g/m2、曲げ強さ4.18N/25mm、通気抵抗2.72kPa・s/mである試料(5)を作製した。
 なお、曲げ強さの測定は図6に示すように25mm×150mmの試験片を曲げ試験装置を用いて圧縮速度20mm/minで試験し、荷重-たわみ曲線の一次ピーク値が示す荷重を曲げ強さとした。
  (弾性通気性層)
 低融点ポリエステル繊維(融点:160℃)が30質量%配合されているポリエステル繊維ウェブを180℃に加熱し、該低融点ポリエステル繊維を溶融させた後冷却し、厚さが10mmで単位面積あたりの質量が200g/m2の弾性通気性層試料(6)を作製した。
  (通気抵抗調節層)
 針葉樹パルプ70質量%および広葉樹パルプ30質量%からなる木質パルプを原料とし、ディスクリファイナーを用いて叩解度がJIS P 8121-1995の4.カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で480ml(CSF)になるように叩解し、通常のヤンキー抄紙機方式により乾燥クレープ加工を行ないクレープ率20%に設定し、4種類の通気抵抗調節層試料、即ち単位面積あたりの質量18g/m2、厚さ0.13mm、通気抵抗0.166kPa・s/mのパルプ繊維層である試料(A)、単位面積あたりの質量20g/m2、厚さ0.13mm、通気抵抗0.332kPa・s/mのパルプ繊維層である試料(B)、単位面積あたりの質量23g/m2、厚さ0.14mm、通気抵抗0.67kPa・s/mのパルプ繊維層である試料(C)、単位面積あたりの質量26g/m2、厚さ0.15mm、通気抵抗1.24kPa・s/mのパルプ繊維層である試料(D)を作製した。
 〔実施例1〕
 上記通気性硬質層試料(1)の片面に通気性接着剤層としてポリエステル樹脂からなるホットメルト接着剤粉末(粒度:200~300μm、軟化点:160℃)を3g/m2の塗布量で撒布し、その上に通気抵抗調節層試料(A)を重合し、試料(A)の面から150℃に調節された熱ロールを軽く接触させ、通気性硬質層試料(1)と通気抵抗調節層試料(A)とを接着した。
 次に該接着した通気性硬質層と通気抵抗調節層積層体において上記通気抵抗調節層の面にポリエステル樹脂からなるホットメルト接着剤粉末(粒度:200~300μm、軟化点:120℃)を3g/m2の塗布量で撒布し、ホットメルト接着剤塗布面の上部より赤外線ヒーターにて表面温度を約150℃に加熱して該ホットメルト接着剤を溶融させ、その上に弾性通気性層試料(6)を重合圧着し、通気性硬質層試料(1)と弾性通気性層試料(6)の間に通気抵抗調節層試料(A)を介在させた厚さ15mm、通気抵抗0.45kPa・s/mである断熱防音材(A-1)を作製した。
 〔実施例2〕
 上記実施例1において、通気性硬質層として試料(2)、通気抵抗調節層として試料(B)を使用した以外は同様にして厚さ15mm、通気抵抗0.73kPa・s/mである断熱防音材(B-1)を作製した。
 〔実施例3〕
 上記実施例1において、通気性硬質層として試料(3)、通気抵抗調節層として試料(C)を使用した以外は同様にして厚さ15mm、通気抵抗1.46kPa・s/mである断熱防音材(C-1)を作製した。
 〔実施例4〕
 上記実施例1において、通気性硬質層として試料(4)、通気抵抗調節層として試料(D)を使用した以外は同様にして厚さ15mm、通気抵抗2.70kPa・s/mである断熱防音材(D-1)を作製した。
 〔比較例1〕
 上記実施例1において、通気抵抗調節層を省略し、通気性硬質層試料(2)の片面にホットメルト接着剤粉末(粒度:200~300μm、軟化点:120℃)を3g/m2の塗布量で撒布し、ホットメルト接着剤塗布面の上部より赤外線ヒーターにて表面温度を約150℃に加熱して該ホットメルト接着剤を溶融させ、その上に弾性通気性層試料(6)を重合圧着し、通気性硬質層試料(2)と弾性通気性層試料(6)とを接着積層した厚さ15mm、通気抵抗0.40kPa・s/mである断熱防音材(1-1)を作製した。
 〔比較例2〕
 上記比較例1において、通気性硬質層として試料(3)を使用した以外は同様にして厚さ15mm、通気抵抗0.79kPa・s/mである断熱防音材(2-1)を作製した。
 〔比較例3〕
 上記比較例1において、通気性硬質層として試料(4)を使用した以外は同様にして厚さ15mm、通気抵抗1.46kPa・s/mである断熱防音材(3-1)を作製した。
 〔比較例4〕
 上記比較例1において、通気性硬質層として試料(5)を使用した以外は同様にして厚さ15mm、通気抵抗2.75kPa・s/mである断熱防音材(4-1)を作製した。
 〔吸音性能試験〕
 上記実施例1~4および比較例1~4で作製した各々の断熱防音材を用い、JIS A 1405の「管内法による建築材料の垂直入射吸音率測定法」に準じて垂直入射吸音率を測定した。尚音源は通気性硬質材層側からとした。
 試験結果を表1および図7~図10に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1より、実施例1と比較例1の断熱防音材試料(A-1)と(1-1)とを比較すると、通気性硬質層の単位面積あたりの質量を600g/m2から400g/m2に軽減しても最終的な積層物である断熱防音材としての通気抵抗を同程度となるように通気抵抗調節層を選択、挿入することにより、吸音性能が同等程度になることがわかる。
 実施例2と比較例2および比較例1の断熱防音材試料(B-1)、(2-1)、(1-1)を比較すると、実施例2の断熱防音材試料(B-1)は通気性硬質層の単位面積あたりの質量を800g/m2から600g/m2に軽減しても吸音性能が比較例2の試料(2-1)と同程度であることが認められる。また単に試料(2-1)の単位面積あたりの質量を実施例2の試料(B-1)と同じ600g/m2に軽減すると、比較例1の試料(1-1)に相当することになり、通気抵抗の違いにより、試料(1-1)は同じ厚さの試料(B-1)よりも吸音性能が悪いことがわかる。
 同様なことは、試料(C-1)、(3-1)、(2-1)についても言える。
 実施例4と比較例4および比較例3の断熱防音材試料(D-1)、(4-1)、(3-1)を比較すると、比較例4の試料(4-1)は比較例3の試料(3-1)よりも質量も密度も大きく通気抵抗が大きいことにより周波数が500~1000Hzでの吸音性能が試料(3-1)よりも優れているが、その反面1000Hz以上の高周波では吸音性能が劣ることがわかる。実施例4の試料(D-1)は500Hz以上から4000Hzあたりの高周波帯でも吸音性能に優れていることがわかる。
 表1の結果より、従来の通気性硬質層と弾性通気層からなり、通気抵抗調節層を欠く積層物である断熱防音材において、吸音性能に対しての重要なファクターの一つである通気抵抗を調整するには、繊維の繊度にもよるが防音材自体の密度を変化させて通気量の調節をすることが必要であり、厚さを一定にして通気量を調節することが困難であることがわかる。
 本発明によるパルプ繊維層からなる通気抵抗調節層は軽量で厚さも小さく、目的とする断熱防音材の所望の厚みに応じてパルプ繊維層に使用するパルプ繊維の叩解度と単位面積あたりの質量、およびクレープ率等を調整することにより、所望の通気抵抗を自由にコントロールすることができ、該通気抵抗調節層を通気性硬質層と弾性通気層の間に介在させることにより、軽量で吸音性能に優れた断熱防音材が得られる。
 〔実施例5〕
 実施例2において得られた断熱防音材試料(B-1)の弾性通気性層の表面に厚さ100μmの軟質エチレン-酢酸ビニル共重合体からなる摩擦シートを重合し、120℃で加熱接着させた断熱防音材試料(E-1)を作製した。得られた該断熱防音材試料(E-1)は該摩擦シートが通気不透過層のため、この部分での通気性は0である。この断熱防音材試料(E-1)と、比較のために試料(B-1)の吸音性能を測定した結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2より、摩擦シートを弾性通気性層表面に積層接着し、その部分での通気性が0の場合でも通気性硬質層からの音源に対しての吸音性能は殆んど変化しないことがわかる。また、摩擦シートを張設したことによって車体パネル表面に設置した場合の当接が優れ、ズレ等が無く自動車の床面の断熱吸音材料として有用である。
 〔実施例6〕
 パルプ繊維層として実施例1で用いたパルプ繊維層からなる通気抵抗調節層(A)の片面に、ポリエステル樹脂からなるホットメルト接着剤粉末(粒度:200~300μm、軟化点:160℃)を3g/m2の塗布量で撒布し、その上にポリエステル繊維からなる単位面積あたりの質量30g/m2のスパンボンド法による不織布を重合し200℃の加熱ロールに圧接し、不織布とパルプ繊維層とを積層接着した通気抵抗調節層を作製した。
 通気性硬質層として、低融点ポリエステル繊維(融点:160℃)20質量%、ポリエステル繊維80質量%の混合繊維からなる厚さ8mm、単位面積あたりの質量600g/m2の繊維シートに熱硬化性樹脂として40質量%スルホメチル化フェノール-アルキルレゾルシン-ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液20質量部、10質量%フッ素系撥水撥油剤水溶液1質量部、30質量%カーボンブラック水分散液2質量部、50質量%窒素-リン系難燃剤水溶液10質量部、水67質量部からなる混合溶液を上記繊維シートに含浸し、固形分として20g/m2の塗布量になるようにマングルロールにて絞った後、140℃で5分間乾燥させ上記熱硬化性樹脂をB状態にプレキュアさせた。
 弾性通気性層として、低融点ポリエステル(融点:130℃)30質量%、ポリエステル繊維70質量%の混合繊維からなる厚さ10mm、単位面積あたりの質量800g/m2、密度80kg/m3の繊維シートである弾性繊維層を用いた。
 上記通気性硬質層と上記弾性通気性層との間に上記通気抵抗調節層を挿入し各層間にポリアミド樹脂からなる融点130℃のくもの巣状ホットメルト接着剤層を挿入し、180℃の加熱炉で吸引しながら加熱し、上記通気性硬質層に含浸された熱硬化性樹脂を硬化させると同時に各層を接着積層して断熱防音材を作製した。なお、硬化後の通気性硬質層の曲げ強さは3.17N/25mm、通気抵抗は0.44kPa・s/mであった。
 得られた断熱防音材は吸音性能に優れ車両パネルの断熱防音構造として優れたものである。
 〔実施例7〕
 低融点ポリエステル繊維(融点:130℃)30質量%、ポリエステル繊維70質量%からなるウェブを180℃に加熱し、該低融点ポリエステル繊維を溶融させた後冷却し、厚さ10mm、単位面積当たりの質量900g/m2、曲げ強さ0.92N/25mm、通気抵抗0.61kPa・s/mの通気性硬質層を作製した。
 次に、低融点ポリエステル繊維(融点:110℃)20質量%、ポリエステル繊維80質量%からなるウェブを180℃に加熱し、該低融点ポリエステル繊維を溶融させた後冷却し、厚さが15mmで単位面積あたりの質量が400g/m2の弾性通気性層を作製した。
 更に、針葉樹パルプからなる木材パルプを原料とし、ディスクリファイナーを用いて叩解度がJIS P 8121-1995の4.カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で560ml(CSF)になるように叩解し、通常の抄紙工程を経てクレープ率25%、単位面積あたりの質量12g/m2、厚さ0.12mm、通気抵抗0.86kPa・s/mのパルプ繊維層からなる通気抵抗調節層を作製した。
 更に通気性意匠層として、ポリエステル繊維不織布にナイロンからなるパイルをタフティングし裏面にSBRラテックスを塗布することによってバッキング処理したカーペットを作製した。
 得られた各材料を通気性意匠層/通気性硬質層/通気抵抗調節層/弾性通気性層の順に積層し、各層間にホットメルト接着剤として融点110℃のポリエステル樹脂からなるくもの巣状接着剤層を挿入し、130℃で吸引しながら加熱後、冷却し所定形状の断熱防音材を作製した。得られた断熱防音材は剛性および形状保持性、断熱性がよく、また吸音性能に優れた断熱吸音材であり車両の断熱防音構造に有用である。
 〔比較例5〕
 実施例4において、通気抵抗調節層として用いた試料(D)のクレープ率を8%(<10%)として抄紙製造した試料の通気抵抗は5.8kPa・s/mと大きく、この試料を通気抵抗調節層として用い、実施例4と同様にして断熱防音材を作製したが、このものの吸音性能を実施例4と比較すると、2000Hz以上の周波数域で吸音率が40%以下であり、実施例4の断熱吸音材よりも吸音性能が悪くなった。
 〔比較例6〕
 実施例4において、通気抵抗調節層として用いた試料(D)のクレープ率を55%(>50%)として抄紙製造した試料の通気抵抗は0.04kPa・s/mと小さく、この試料を通気抵抗調節層として用い、実施例4と同様にして断熱防音材を作製したが、このものの吸音性能を実施例4と比較すると、吸音率の最高値が4000Hzで60%程度であり、実施例4の断熱吸音材よりも吸音性能が悪くなった。
 〔比較例7〕
 実施例4において、通気抵抗調節層として用いた試料(D)の単位面積あたりの質量を8g/m2(<10g/m2)として抄紙製造した試料の通気抵抗は0.04kPa・s/m(<0.07kPa・s/m)、厚さが0.04mmであり、この試料は実施例4の試料(D)と比べて強度が弱く、またこの試料を通気抵抗調節層として用い、実施例4と同様にして断熱防音材を作製したが、このものの吸音性能を実施例4と比較すると、2000Hz以上の周波数域で吸音率が40%以下であり、実施例4の断熱吸音材よりも吸音性能が悪くなった。
 〔比較例8〕
 実施例4において、通気抵抗調節層として用いた試料(D)の単位面積あたりの質量を55g/m2(>50g/m2)として抄紙製造した試料の通気抵抗は8.79kPa・s/m(>3.00kPa・s/m)、厚さが0.32mmであり、この試料を通気抵抗調節層として用い、実施例4と同様にして断熱防音材を作製したが、このものの吸音性能を実施例4と比較すると、周波数1600Hzで65%であるがそれ以上の周波数域では30~20%程度であり、実施例4の断熱吸音材よりも吸音性能が悪くなった。
 〔比較例9〕
 実施例1において、通気抵抗調節層として用いた試料(A)の叩解度をろ水度で320ml(CSF)(<350ml(CSF))として抄紙製造した試料の通気抵抗は7.9kPa・s/mと大きく、この試料を通気抵抗調節層として用い、実施例1と同様にして断熱防音材を作製したが、このものの吸音性能を実施例1と比較すると、2000Hz以上の周波数域で吸音率が30%以下であり、実施例1の断熱吸音材よりも吸音性能が悪くなった。
 〔比較例10〕
 実施例4において、通気抵抗調節層として用いた試料(D)の叩解度をろ水度で680ml(CSF)(>650ml(CSF))として抄紙製造した試料の通気抵抗は0.02kPa・s/mと小さく、この試料を通気抵抗調節層として用い、実施例4と同様にして断熱防音材を作製したが、このものの吸音性能を実施例4と比較すると、実施例4の断熱吸音材よりも吸音性能が悪くなった。
 本発明の断熱防音材は極めて軽くかつ断熱防音性能に優れているので、自動車の床材、天井内装材、ドア内装材等に有用であるから、産業上利用可能である。
1,11,21,31 断熱防音材
2          通気性硬質層
3          弾性通気性層
4,14       通気抵抗調節層
4a         パルプ繊維層
4b         不織布
5          通気性意匠層(カーペット)
6          車体パネル
7          摩擦シート
8          担持層
15         通気性意匠層(表装材)

Claims (6)

  1.  車体パネル表面に当接設定される断熱防音材であって、
     通気性硬質層と、
     弾性通気性層と、
    を備え、
     上記通気性硬質層と上記弾性通気性層との間に、叩解度がJIS P 8121-1995の4.カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で350~650ml(CSF)の範囲で叩解され表面に開口する多数の細孔が設けられている多孔質パルプ繊維を少なくとも90質量%含み、クレープ率が10~50%であり、単位面積あたりの質量10~50g/m2、厚さ0.08~0.30mm、通気抵抗0.07~3.00kPa・s/mであるパルプ繊維層またはパルプ繊維層と不織布との積層体層からなる通気抵抗調節層を介在させた
    ことを特徴とする断熱防音材。
  2.  上記通気性硬質層の単位面積あたりの質量は0.3~2.0kg/m2、厚さは3.0~10.0mm、曲げ強さは0.05~5.00N/25mm、通気抵抗は0.02~3.00kPa・s/mである請求項1に記載の断熱防音材。
  3.  上記通気性硬質層の上には、通気性意匠層が設けられている請求項1または2に記載の断熱防音材。
  4.  上記弾性通気性層の車体パネル当接面は平滑である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の断熱防音材。
  5.  上記弾性通気性層の上記車体パネル当接面には、摩擦シートが張設されている請求項1~4のいずれか1項に記載の断熱防音材。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の断熱防音材を車体パネル表面に当接したことを特徴とする車両の断熱防音構造。
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