WO2017170447A1 - 吸音材 - Google Patents

吸音材 Download PDF

Info

Publication number
WO2017170447A1
WO2017170447A1 PCT/JP2017/012472 JP2017012472W WO2017170447A1 WO 2017170447 A1 WO2017170447 A1 WO 2017170447A1 JP 2017012472 W JP2017012472 W JP 2017012472W WO 2017170447 A1 WO2017170447 A1 WO 2017170447A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fibers
absorbing material
coat film
sound
nonwoven fabric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/012472
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大詞 桂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to CN201780003277.1A priority Critical patent/CN108885862B/zh
Priority to US15/763,078 priority patent/US10943576B2/en
Priority to DE112017000099.8T priority patent/DE112017000099T5/de
Publication of WO2017170447A1 publication Critical patent/WO2017170447A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162Selection of materials
    • G10K11/168Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/1095Coating to obtain coated fabrics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/326Polyureas; Polyurethanes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • D04H1/4218Glass fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326Condensation or reaction polymers
    • D04H1/435Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/01Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • D06M15/03Polysaccharides or derivatives thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/39Aldehyde resins; Ketone resins; Polyacetals
    • D06M15/423Amino-aldehyde resins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/693Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural or synthetic rubber, or derivatives thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/10Processes in which the treating agent is dissolved or dispersed in organic solvents; Processes for the recovery of organic solvents thereof
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162Selection of materials
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/30Synthetic polymers consisting of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/32Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material

Definitions

  • the present invention relates to a sound absorbing material.
  • Vehicles such as automobiles and trains are required to achieve both light weight and quietness, and in order to ensure quietness, they are affixed to the walls, floors and ceilings of vehicles to absorb sound outside the vehicle.
  • the material is used.
  • Sound absorbing materials for vehicles, particularly automobiles, are required to absorb sound in a wide frequency range from low frequencies to high frequencies. Due to the characteristics of sound-absorbing materials, a certain amount of thickness is required for sound absorption in the low and medium frequency ranges, but in order to secure a wider cabin, sound absorption in the low and medium frequency ranges is required. It is necessary to balance sex.
  • a sound absorbing material As a sound absorbing material, a non-woven fabric made only of organic fibers such as cinsalate (manufactured by 3M) is known. However, although such a sound absorbing material can be made relatively thin, it has not been possible to achieve sufficient sound absorbing properties.
  • a wet method glass nonwoven fabric comprising a glass fiber and a binder component for bonding the glass fiber, wherein the wet method glass nonwoven fabric containing a component having a sulfur atom and a rubber component in the binder is tensioned for decorative board applications. It has been reported that the strength does not decrease (Patent Document 1).
  • the inventors of the present invention have found the following. (1) Even if a nonwoven fabric made only of inorganic fibers such as glass fibers was used as a sound absorbing material, sufficient sound absorbing properties could not be obtained. (2) Therefore, in a non-woven fabric composed only of inorganic fibers, if the fiber diameter of the inorganic fibers is reduced, the sound absorption is improved in a wide frequency range from a low frequency to a high frequency. However, since the sound absorption is reduced by resonance, a new problem has arisen that sufficient sound absorption cannot be obtained particularly in the middle frequency range (500 to 1600 Hz). (3) In general, it is generally considered that the use of a material having a relatively low elastic modulus as a fiber constituent material or a fiber coating material improves sound absorption. However, even if such a material is used, a new problem arises in that sufficient sound absorption is still not obtained in the middle frequency range (500 to 1600 Hz) because sound absorption is reduced due to resonance.
  • An object of the present invention is to provide a sound absorbing material that achieves sufficient sound absorption in a wide frequency range from a low frequency to a high frequency, particularly in a middle frequency range (500 to 1600 Hz).
  • the present invention is a sound absorbing material comprising a fiber group consisting of inorganic fibers, organic fibers or mixed fibers thereof,
  • the present invention relates to a sound-absorbing material coated with a polymer coat film having a loss coefficient of 0.1 or more at least between the fibers in the fiber group.
  • the sound absorbing material of the present invention achieves sufficient sound absorption in a wide frequency range from a low frequency to a high frequency, particularly in the middle frequency range.
  • the sound absorbing material of the present invention also has excellent heat insulating properties.
  • the sound-absorbing material of the present invention includes a group of fibers composed of inorganic fibers, organic fibers, or mixed fibers thereof.
  • any inorganic fiber used in the field of sound-absorbing material can be used, and examples thereof include glass fiber, carbon fiber, and mixed fiber thereof.
  • any organic fiber used in the field of sound-absorbing material can be used, and examples thereof include polyester fiber, polyamide fiber, polyacrylic fiber, polyethylene fiber, and mixed fibers thereof.
  • the form of the fiber group is not particularly limited, and may be, for example, a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or the like, but a nonwoven fabric is preferable from the viewpoint of further improving sound absorption.
  • a nonwoven fabric is a group of randomly oriented sheet fibers in which relatively short fibers are entangled or bonded to each other.
  • a preferred non-woven fabric from the viewpoint of further improving sound absorption is one in which fibers are entangled with each other. This is because by using a non-woven fabric in which fibers are entangled with each other and bonding (adhering) the fibers with a polymer coat film, which will be described later, the sound absorbing property, particularly the sound absorbing property in the middle frequency range is further improved.
  • the average fiber diameter of the fibers constituting the fiber group is not particularly limited.
  • the average fiber diameter is usually 1 to 100 ⁇ m, and 1 to 20 ⁇ m is preferable from the viewpoint of further improving sound absorption.
  • the average fiber length of the fibers constituting the nonwoven fabric is not particularly limited.
  • the average fiber length is usually 2 to 1000 mm, and 20 to 200 mm is preferable from the viewpoint of further improving sound absorption.
  • the nonwoven fabric may be produced by any method, for example, so-called needle punch method, dry method, wet method, spun bond method, melt blow method, thermal bond method, chemical bond method, spun lace method, stitch bond method, steam jet method. May be manufactured.
  • a preferred manufacturing method is a needle punch method.
  • the basis weight of the fiber group is not particularly limited as long as the porosity of the fiber group is 80 to 99.9%, particularly 90 to 99.5%.
  • the porosity is a volume content of air, and a value measured by a method described in detail later is used.
  • the bonding point between fibers is covered with the polymer coat film. That the bonding point between fibers is covered with the polymer coat film means that the intersection (contact point) of the fibers is covered or adhered with the polymer coat film. Specifically, when the fibers are already bonded, the bonding point may be covered with the polymer coat film. When fibers are not yet bonded, bonding (adhesion) between fibers may be achieved by the polymer coat film.
  • At least the bonding points between the fibers are covered with the polymer coat film means that not only the bonding points between the fibers but also at least a part of the fiber surface may be covered with the polymer coat film. From the viewpoint of further improving sound absorption, preferably, not only the bonding point between fibers but also the entire surface of the fiber is covered with a polymer coat film.
  • the polymer coat film has a loss coefficient of 0.1 or more, and is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more, and further preferably from the viewpoint of further improving sound absorption, particularly sound absorption in the middle frequency range.
  • the upper limit value of the loss coefficient of the polymer coat film is not particularly limited, and is usually 5, particularly 3.
  • the polymer coat film may be formed of any material (for example, a coating material) as long as it has the above loss coefficient, and is formed of, for example, a thermosetting material such as a thermosetting polymer or a thermosetting elastomer.
  • thermosetting polymer is a polymer in which a network structure is three-dimensionally formed by heating with a curing agent as desired.
  • thermosetting elastomer is a polymer in which a network structure is three-dimensionally formed by heating together with a curing agent (crosslinking agent) if desired, and elasticity is developed.
  • thermosetting material As such a thermosetting material, commercially available coating materials such as paints and adhesives may be used.
  • Examples of commercially available paints include urethane paints, vinyl chloride paints, silicone paints, and epoxy paints.
  • Examples of commercially available adhesives include urethane adhesives, vinyl chloride adhesives, silicone adhesives, and epoxy adhesives.
  • thermosetting materials from the viewpoint of further improving sound absorption are urethane paints, vinyl chloride paints, urethane adhesives, and vinyl chloride adhesives, and more preferred thermosetting materials are urethane paints and urethanes. Adhesive.
  • the loss coefficient of the polymer coat film is a loss coefficient when the film thickness is 100 ⁇ m, the measurement frequency is 10 Hz, and the measurement temperature is 23 ° C., and can be measured by a method described in detail later.
  • thermosetting material or a coating material (commercially available product) having a loss factor within a predetermined range may be selected, and a polymer coat film may be formed using the selected material.
  • the coating liquid A that can form a polymer coating film having a loss factor within a predetermined range
  • the coating liquid A is applied to the fiber group, and then heated, dried, and cured to form the polymer coating film. can do.
  • coating liquid A examples include urethane adhesive W-222 (manufactured by Yokohama Rubber), vinyl chloride adhesive # 1551A (manufactured by Sunstar Giken), urethane paint SH3400M (manufactured by ASM), and urethane paint SH3400S (manufactured by ASM). Can be used. These adhesives and paints may be one-component or two-component, but are usually one-component.
  • Coating liquid A preferably contains a polyrotaxane from the viewpoint of further improving sound absorption.
  • the content of the polyrotaxane is usually 5 to 50% by mass, particularly 5 to 20% by mass, based on the solid content of the coating liquid A.
  • the polyrotaxane may form a chemical bond with the polymer molecules constituting the polymer coat film, or may be dispersed in the polymer coat film without forming a chemical bond. The same applies to the case where a polyrotaxane is contained in the coating liquid B described later.
  • the loss coefficient of the polymer coat film obtained by containing and dispersing the loss coefficient improving material in the coating liquid B can be controlled within the predetermined range.
  • the polymer coat film can be formed by applying the loss factor improving material-containing coating liquid B to the fiber group, followed by heating, drying and curing.
  • the loss factor improving material is a material that can increase the loss factor, and examples thereof include a pulverized polymer coat film (cured product) having a loss factor within a predetermined range, polyrotaxane, and the like.
  • the average particle size of the pulverized product is usually 5 ⁇ m or less, preferably 10 to 1000 nm.
  • the content of the loss factor improving material is not particularly limited as long as the loss factor of the polymer coat film can be controlled within a predetermined range, and is, for example, 10 to 100% by mass, particularly 20 to 60%, based on the solid content of the coating liquid B. % By mass.
  • the pulverized product is contained in the coating liquid B, the pulverized product is usually dispersed in the polymer coat film without forming a chemical bond with the polymer molecules constituting the polymer coat film.
  • urethane paint R2250 Nihon Bee Chemical
  • pigments, dyes, dispersants, emulsifiers, UV absorbers, antifoaming agents, thickeners, leveling agents, plasticizers, coupling agents, water repellents, hygroscopic agents, antibacterial agents may be contained.
  • the present invention does not prevent the polymer coat film from being formed from a thermoplastic material such as a thermoplastic polymer.
  • a thermoplastic polymer usually has a loss factor of less than 0.1, the loss of the polymer coat film obtained by containing and dispersing the loss factor improver as in the case of using the coating liquid B described above is lost. It is necessary to control the coefficient within the predetermined range. In the case of using a thermoplastic polymer, drying is simply performed by heating. The thermoplastic polymer is a polymer that is softened and melted by heating and then solidified by cooling.
  • the coating liquid application method, solid content concentration and heating conditions are not particularly limited as long as a polymer coat film having a predetermined loss factor can be formed on the fiber surface.
  • any coating method can be used, and examples thereof include a dip method and a spray method.
  • the fiber group is impregnated with the coating solution by a dip method.
  • the solid content concentration of the coating liquid is usually 0.1 to 40% by mass, preferably 0.5 to 30% by mass, and more preferably 8 to 25% by mass.
  • the heating conditions are usually 80 to 180 ° C., preferably 85 to 170 ° C. for 2 to 6 hours, preferably 4 to 5.5 hours. In the case of moisture curing or the like, heating is not necessary.
  • the coating amount of the polymer coat film on the fiber group is usually 5 to 90% by mass, preferably 8 to 85% by mass, more preferably 15 to 85% by mass from the viewpoint of further improving the sound absorption and reducing the weight of the sound absorbing material. More preferably, it is 40 to 85% by mass.
  • the porosity of the sound absorbing material is equal to or slightly smaller than the porosity of the fiber group used in the production of the polymer coat film.
  • the porosity of the sound absorbing material is usually 70 to 99.9%, particularly 80 to 99.5%.
  • the measuring method of physical property values in the examples is as follows.
  • the coating amount is a value represented by (XY) / X, where X is the mass after the coating treatment and Y is the mass before the coating treatment.
  • Examples A1 to A4 Glass wool having an average fiber diameter of about 7 to 8 ⁇ m was formed into a sheet shape with a needle punch so that the porosity was 96% and the thickness was 10 mm, to obtain a nonwoven fabric (A).
  • the nonwoven fabric (A) was cut into a columnar shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 10 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (B), and the mass was measured with an electronic balance. Thereafter, the coating material shown in Table 1 was diluted with toluene to a solid content concentration of 10% to obtain a coating solution.
  • the cylindrical nonwoven fabric (B) was dipped in the coating liquid, and the voids of the cylindrical nonwoven fabric (B) were completely impregnated with the coating liquid.
  • the cylindrical nonwoven fabric (B) taken out from the coating solution was placed in a hot air drying furnace and heated under the curing conditions shown in Table 1 to dry and cure the coating solution. Thereafter, the cylindrical nonwoven fabric (B) was taken out from the hot air drying furnace and further allowed to stand at room temperature for 7 days to obtain a sound absorption coefficient test piece (C) in which fiber intersections were adhered with a polymer coat film. After measuring the mass of the sound absorption coefficient test piece (C), it was observed with a scanning electron microscope to confirm that the polymer coat film adhered the intersections of the fibers. The results of measuring the sound absorption rate are also shown in Table 1.
  • Examples B1 to B6 Glass wool having an average fiber diameter of about 3 to 4 ⁇ m was formed into a sheet shape with a needle punch so that the porosity was 98% and the thickness was 10 mm to obtain a nonwoven fabric (D).
  • the nonwoven fabric (D) was cut into a cylindrical shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 10 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (E), and the mass was measured with an electronic balance. Thereafter, the coating material shown in Table 2 was diluted with toluene so as to have a solid content concentration shown in Table 2 to obtain a coating solution.
  • the cylindrical nonwoven fabric (E) was dipped in the coating solution, and the coating solution was completely impregnated in the voids of the cylindrical nonwoven fabric (E).
  • the cylindrical nonwoven fabric (E) taken out from the coating solution was placed in a hot air drying furnace and heated under the curing conditions shown in Table 2 to dry and cure the coating solution. Thereafter, the cylindrical nonwoven fabric (E) was taken out from the hot air drying oven and allowed to stand at room temperature for 7 days to obtain a sound absorption coefficient test piece (F) in which the intersections of the fibers were adhered with a polymer coat film. After measuring the mass of the sound absorption coefficient test piece (F), it was confirmed by observation with a scanning electron microscope that the polymer coat film adhered the intersections of the fibers. The results of measuring the sound absorption rate are shown together in Table 2.
  • Example B7 Urethane paint B was applied with a blade onto a steel sheet coated with a release agent, and cured at 160 ° C. for 1 h using a hot-air drying furnace to produce a film (G) having a thickness of 100 ⁇ m.
  • the powder obtained by pulverizing the film (G) is dispersed in toluene, pulverized with a disperser for 10 minutes, and then filtered with 5 C filter paper as defined in JIS P 3801. Elastomer particles (H) of 1 ⁇ m or less were obtained.
  • elastomer particles (H) was added to 39.4 g of urethane paint C diluted to a solid content concentration of 3.7%, and stirred for 30 minutes with a disperser to prepare a coating solution. Then, said cylindrical nonwoven fabric (E) was dipped in the coating liquid, and the voids of the cylindrical nonwoven fabric (E) were completely impregnated with the coating liquid. The cylindrical nonwoven fabric (E) taken out from the coating solution was placed in a hot air drying furnace and heated under the curing conditions shown in Table 2 to dry and cure the coating solution.
  • the cylindrical nonwoven fabric (E) was taken out from the hot air drying oven and further allowed to stand at room temperature for 7 days to obtain a sound absorption coefficient test piece (I) in which the intersections of the fibers were adhered with a polymer coat film.
  • a sound absorption coefficient test piece (I) After measuring the mass of the sound absorption coefficient test piece (I), it was observed with a scanning electron microscope to confirm that the polymer coat film adhered the intersections of the fibers. The results of measuring the sound absorption rate are shown together in Table 2.
  • Example C1 A PET fiber having a fiber length of 51 mm and a fineness of 2.2 denier was formed into a sheet shape with a needle punch so as to have a porosity of 96% and a thickness of 5 mm, to obtain a nonwoven fabric (J).
  • the nonwoven fabric (J) was cut into a cylindrical shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 5 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (K), and the mass was measured with an electronic balance. Thereafter, the coating material shown in Table 3 was diluted with toluene to a solid content concentration of 10% to obtain a coating solution.
  • the cylindrical nonwoven fabric (B) was dipped in the coating liquid, and the voids of the cylindrical nonwoven fabric (K) were completely impregnated with the coating liquid.
  • the cylindrical nonwoven fabric (K) taken out from the coating solution was placed in a hot air drying furnace and heated under the curing conditions shown in Table 3 to dry and cure the coating solution. Thereafter, the cylindrical nonwoven fabric (K) was taken out from the hot air drying furnace and further allowed to stand at room temperature for 7 days to obtain a sound absorption coefficient test piece (L) in which the intersections of the fibers were adhered with a polymer coat film. After measuring the mass of the sound absorption coefficient test piece (L), it was confirmed by observation with a scanning electron microscope that the polymer coat film adhered the intersections of the fibers. Table 3 shows the results of measuring the sound absorption coefficient by stacking two sound absorption coefficient test pieces (L).
  • Comparative Example A1 Glass wool having an average fiber diameter of about 7 to 8 ⁇ m was formed into a sheet shape with a needle punch so that the porosity was 96% and the thickness was 10 mm, to obtain a nonwoven fabric (A).
  • the nonwoven fabric (A) was cut into a columnar shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 10 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (B), and the mass was measured with an electronic balance. Then, the result of having measured the sound absorption rate of the cylindrical nonwoven fabric (B) is shown in Table 1.
  • Comparative Example A2 The coating material shown in Table 1 was diluted with toluene to a solid content concentration of 10% to obtain a coating solution. Glass wool having an average fiber diameter of about 7 to 8 ⁇ m was dipped in the coating solution. The dipped glass wool was placed so that the fibers did not overlap each other, placed in a hot air drying furnace, heated under the curing conditions shown in Table 1, and the coating liquid coated on the fiber surface was dried and cured. Thereafter, the glass wool was taken out from the hot air drying furnace and allowed to stand at room temperature for 7 days to obtain glass wool (M) in which fibers were coated with a polymer coat film.
  • M glass wool
  • Glass wool (M) was formed into a sheet shape with a needle punch so that the porosity was 96% and the thickness was 10 mm to obtain a nonwoven fabric (N).
  • the nonwoven fabric (N) was cut into a cylindrical shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 10 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (O), and the mass was measured with an electronic balance. Then, the result of having measured the sound absorption rate of the cylindrical nonwoven fabric (O) was shown in Table 1. When the cylindrical nonwoven fabric (O) was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the intersection of the fibers was not adhered by the polymer coat film.
  • Comparative Example B1 Glass wool having an average fiber diameter of about 3 to 4 ⁇ m was formed into a sheet shape with a needle punch so that the porosity was 98% and the thickness was 10 mm to obtain a nonwoven fabric (D).
  • the nonwoven fabric (D) was cut into a cylindrical shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 10 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (E), and the mass was measured with an electronic balance. Then, the result of having measured the sound absorption rate of the cylindrical nonwoven fabric (E) is shown in Table 2.
  • Comparative Example B2 Glass wool having an average fiber diameter of about 3 to 4 ⁇ m was formed into a sheet shape with a needle punch so that the porosity was 98% and the thickness was 10 mm to obtain a nonwoven fabric (D).
  • the nonwoven fabric (D) was cut into a cylindrical shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 10 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (E), and the mass was measured with an electronic balance. Thereafter, the coating material shown in Table 2 was diluted to a solid content concentration of 5% to obtain a coating solution.
  • the cylindrical nonwoven fabric (E) was dipped in the coating solution, and the coating solution was completely impregnated in the voids of the cylindrical nonwoven fabric (E).
  • the cylindrical nonwoven fabric (E) taken out from the coating solution was placed in a hot air drying furnace and heated under the curing conditions shown in Table 2 to dry and cure the coating solution. Thereafter, the cylindrical nonwoven fabric (E) was taken out from the hot air drying oven and allowed to stand at room temperature for 7 days to obtain a sound absorption coefficient test piece (P) in which the intersections of the fibers were adhered with a polymer coat film. After measuring the mass of the sound absorption coefficient test piece (P), it was observed with a scanning electron microscope to confirm that the polymer coat film adhered the intersection of the fibers. The results of measuring the sound absorption rate are shown together in Table 2.
  • Comparative Example C1 A PET fiber having a fiber length of 51 mm and a fineness of 2.2 denier was formed into a sheet shape with a needle punch so as to have a porosity of 96% and a thickness of 5 mm, to obtain a nonwoven fabric (J).
  • the nonwoven fabric (J) was cut into a cylindrical shape with a diameter of 40 mm and a thickness of 5 mm to produce a cylindrical nonwoven fabric (K), and the mass was measured with an electronic balance. Then, the result of having measured two sheets of cylindrical nonwoven fabrics (K) and having measured the sound absorption rate was shown in Table 3.
  • Glass wool A Glass fiber with an average fiber diameter of about 7 to 8 ⁇ m and an average fiber length of 30 to 150 mm
  • Glass wool B Glass fiber with an average fiber diameter of about 3 to 4 ⁇ m and an average fiber length of 30 to 150 mm PET nonwoven fabric: Fiber length of 51 mm, fineness 2.2 Denier (fiber diameter of about 16 ⁇ m) PET fiber urethane adhesive (moisture curable polymer): W-222 (manufactured by Yokohama Rubber); Polyrotaxane content is 0% by mass: Vinyl chloride adhesive (thermosetting elastomer): # 1551A (manufactured by Sunstar Giken); content of polyrotaxane is 0% by mass: Urethane paint A (thermosetting elastomer): SH3400M (manufactured by ASM); the content of polyrotaxane is 5 to 20% by mass with respect to the solid content of the paint: Urethane paint B (
  • the sound-absorbing material of the present invention is useful as a sound-absorbing material used by being affixed to walls, floors, and ceilings of vehicles such as automobiles and trains.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

無機繊維、有機繊維またはこれらの混合繊維からなる繊維群を備えた吸音材であって、前記繊維群における少なくとも繊維間の結合点が0.1以上の損失係数を有するポリマーコート膜で被覆されている吸音材である。

Description

吸音材
 本発明は吸音材に関する。
 自動車、列車などの車両には、軽量化と静粛性との両立が求められており、静粛性を確保するために、車両の壁、床および天井に貼付して、車外の音を吸収する吸音材が使用されている。車両、特に自動車の吸音材には低周波数から高周波数までの広い周波数域で吸音することが要求されている。吸音材は、特性上、低中周波数域の吸音には音の入射方向に対してある程度の厚みが必要であるが、車室内をより広く確保するためには、薄さと低中周波数域の吸音性を両立する必要がある。
 吸音材として、シンサレート(3M社製)などの有機繊維のみからなる不織布が知られている。しかしながら、このような吸音材は、厚みを比較的薄くできるものの、十分な吸音性を達成することはできなかった。
 一方、ガラス繊維とガラス繊維を結合するバインダー成分からなる湿式法ガラス不織布であって、前記バインダー中に硫黄原子を持つ成分とゴム成分が含有されている湿式法ガラス不織布が、化粧板用途で引張強度が低下しないことが報告されている(特許文献1)。
特開2006-002257号公報
 本発明の発明者等は以下のことを見出した。
(1)ガラス繊維などの無機繊維のみからなる不織布を吸音材として使用しても、十分な吸音性は得られなかった。
(2)そこで、無機繊維のみからなる不織布において、無機繊維の繊維径を低減すると、低周波数から高周波数までの広い周波数域で吸音性が向上する。しかしながら、共振により、吸音性が低下するため、特に中周波数域(500~1600Hz)において、十分な吸音性が得られない、という新たな課題が生じた。
(3)また、繊維の構成材料として、または繊維の被覆材料として、弾性率が比較的低いものを用いると、吸音性が向上すると考えるのが一般的である。しかしながら、そのような材料を用いても、共振により、吸音性が低下するため、中周波数域(500~1600Hz)において、十分な吸音性がやはり得られない、という新たな課題が生じた。
 本発明は、低周波数から高周波数までの広い周波数域、特に中周波数域(500~1600Hz)において、十分な吸音性を達成する吸音材を提供することを目的とする。
 本発明は、無機繊維、有機繊維またはこれらの混合繊維からなる繊維群を備えた吸音材であって、
 前記繊維群における少なくとも繊維間の結合点が0.1以上の損失係数を有するポリマーコート膜で被覆されている吸音材に関する。
 本発明の吸音材は、低周波数から高周波数までの広い周波数域、特に中周波数域において、十分な吸音性を達成する。
 本発明の吸音材はまた、優れた断熱性を有する。
 本発明の吸音材は、無機繊維、有機繊維またはこれらの混合繊維からなる繊維群を備えている。吸音性、特に中周波数域の吸音性のさらなる向上の観点から好ましい吸音材は無機繊維のみからなる繊維群を含む。
 無機繊維としては、吸音材の分野で使用されているあらゆる無機繊維が使用可能であり、例えば、ガラス繊維、炭素繊維およびそれらの混合繊維が挙げられる。
 有機繊維としては、吸音材の分野で使用されているあらゆる有機繊維が使用可能であり、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリル繊維、ポリエチレン繊維およびそれらの混合繊維が挙げられる。
 繊維群が有する形態は特に限定されず、例えば、不織布、織物、編物等の形態であってよいが、吸音性のさらなる向上の観点からは不織布の形態が好ましい。不織布とは、比較的短い繊維を互いに絡み合わせたまたは結合させたランダム配向のシート状繊維群のことである。吸音性のさらなる向上の観点から好ましい不織布は繊維を互いに絡み合わせたものである。繊維を互いに絡み合わせただけの不織布を用い、かつ後述のポリマーコート膜により繊維間を結合(接着)させることにより、吸音性、特に中周波数域の吸音性がより一層、向上するためである。
 繊維群を構成する繊維の平均繊維径は、特に限定されない。平均繊維径は通常は1~100μmであり、吸音性のさらなる向上の観点からは1~20μmが好ましい。
 不織布を構成する繊維の平均繊維長は、特に限定されない。平均繊維長は通常は2~1000mmであり、吸音性のさらなる向上の観点からは20~200mmが好ましい。
 不織布はあらゆる方法で製造されてもよく、例えば、いわゆるニードルパンチ法、乾式法、湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、スパンレース法、ステッチボンド法、スチームジェット法により製造されてよい。好ましい製造方法はニードルパンチ法である。
 繊維群の目付は特に限定されず、繊維群の空隙率が80~99.9%、特に90~99.5%となるような範囲であればよい。
 空隙率は空気の体積含有率であり、後で詳述する方法により測定された値を用いている。
 本発明の吸音材を構成する繊維群における少なくとも繊維間の結合点はポリマーコート膜で被覆されている。繊維間の結合点がポリマーコート膜で被覆されているとは、繊維の交点(接触点)がポリマーコート膜で被覆または接着されているという意味である。詳しくは、繊維間が既に結合されている場合にはその結合点がポリマーコート膜で被覆されていればよい。繊維間が未だ結合されていない場合にはポリマーコート膜により繊維間の結合(接着)が達成されればよい。
 少なくとも繊維間の結合点がポリマーコート膜で被覆されているとは、繊維間の結合点だけでなく、繊維表面の少なくとも一部もポリマーコート膜で被覆されていてもよい、という意味である。吸音性のさらなる向上の観点から好ましくは、繊維間の結合点だけでなく、繊維の全表面もポリマーコート膜で被覆されている。
 ポリマーコート膜は0.1以上の損失係数を有するものであり、吸音性、特に中周波数域の吸音性のさらなる向上の観点から好ましくは0.2以上、より好ましくは0.3以上、さらに好ましくは0.5以上の損失係数を有している。ポリマーコート膜の損失係数の上限値は特に限定されず、通常は5、特に3である。このようなポリマーコート膜の被覆により、共振が抑制され、音の振動エネルギーが内部損失により有効に熱に変換されるため、低周波数から高周波数までの広い周波数域、特に中周波数域において、十分な吸音性を達成できるものと考えられる。損失係数が小さすぎるポリマーコート膜を用いて被覆しても、十分な吸音性は得られない。
 ポリマーコート膜は、上記損失係数を有する限り、いかなる材料(例えばコート材料)から形成されてもよく、例えば、熱硬化性ポリマー、熱硬化性エラストマーなどの熱硬化性材料から形成される。
 熱硬化性ポリマーとは、所望により硬化剤とともに加熱することにより三次元的に網目構造が形成されるポリマーのことである。
 熱硬化性エラストマーとは、所望により硬化剤(架橋剤)とともに加熱することにより三次元的に網目構造が形成され、弾性が発現するポリマーのことである。
 このような熱硬化性材料として、市販の塗料および接着剤などのコート材料が使用されてもよい。
 市販の塗料として、例えば、ウレタン系塗料、塩化ビニル系塗料、シリコーン系塗料、エポキシ系塗料が挙げられる。
 市販の接着剤として、例えば、ウレタン系接着剤、塩化ビニル系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。
 吸音性のさらなる向上の観点から好ましい熱硬化性材料は、ウレタン系塗料、塩化ビニル系塗料、ウレタン系接着剤、塩化ビニル系接着剤であり、より好ましい熱硬化性材料は、ウレタン系塗料、ウレタン系接着剤である。
 ポリマーコート膜の損失係数は、膜厚100μm、測定周波数10Hzおよび測定温度23℃のときの損失係数であり、後で詳述する方法により測定することができる。
 本発明においては、ポリマーコート膜の製造に際し、上記のようなあらゆるコート材料(市販品)がそのまま使用可能というわけではない。上記損失係数が所定の範囲内になるような熱硬化性材料またはコート材料(市販品)を選択し、当該選択された材料を用いて、ポリマーコート膜を形成すればよい。
 例えば、損失係数が所定の範囲内のポリマーコート膜を形成できるコーティング液Aを用いる場合は、繊維群にコーティング液Aを塗布した後、加熱し、乾燥および硬化させることにより、ポリマーコート膜を形成することができる。
 コーティング液Aとしては、例えば、ウレタン系接着剤W-222(横浜ゴム製)、塩化ビニル系接着剤#1551A(サンスター技研製)、ウレタン塗料SH3400M(ASM製)、ウレタン塗料SH3400S(ASM製)が使用できる。これらの接着剤および塗料は1液性であっても、または2液性であってもよいが、通常は1液性である。
 コーティング液Aは、吸音性のさらなる向上の観点から、ポリロタキサンを含有することが好ましい。ポリロタキサンの含有量は通常、コーティング液Aの固形分に対して5~50質量%、特に5~20質量%である。ポリロタキサンは、ポリマーコート膜を構成するポリマー分子と化学結合を形成してもよいし、または化学結合を形成することなく、ポリマーコート膜中で分散されていてもよい。後述のコーティング液Bにポリロタキサンが含有される場合においても同様である。
 また例えば、損失係数が所定の範囲未満のポリマーコート膜しか形成できないコーティング液Bを用いる場合は、当該コーティング液Bに損失係数向上材を含有および分散させることにより、得られるポリマーコート膜の損失係数を上記所定の範囲内に制御することができる。具体的には、繊維群に損失係数向上材含有コーティング液Bを塗布した後、加熱し、乾燥および硬化させることにより、ポリマーコート膜を形成することができる。損失係数向上材は、損失係数を増大させ得る材料であり、例えば、損失係数が所定の範囲内のポリマーコート膜(硬化物)の粉砕物、ポリロタキサンなどが挙げられる。当該粉砕物の平均粒径は通常、5μm以下であり、好ましくは10~1000nmである。損失係数向上材の含有量は、ポリマーコート膜の損失係数を所定の範囲内に制御できる限り特に限定されず、例えば、コーティング液Bの固形分に対して10~100質量%、特に20~60質量%である。上記粉砕物がコーティング液Bに含有される場合、当該粉砕物は通常、ポリマーコート膜を構成するポリマー分子と化学結合を形成することなく、ポリマーコート膜中で分散されていている。
 コーティング液Bとしては、例えば、ウレタン塗料R2250(日本ビー・ケミカル)が使用できる。
 吸音性のさらなる向上の観点からは、コーティング液Aを用いてポリマーコート膜を形成することが好ましい。
 コーティング液Aおよびコーティング液Bには、顔料、染料、分散剤、乳化剤、紫外線吸収剤、消泡剤、増粘剤、レベリング剤、可塑剤、カップリング剤、撥水剤、吸湿剤、抗菌剤、消臭剤等の添加剤が含有されていてもよい。
 本発明は、ポリマーコート膜が熱可塑性ポリマーなどの熱可塑性材料から形成されることを妨げるものではない。しかし、熱可塑性ポリマーは通常、損失係数が0.1未満であるため、上記のコーティング液Bを用いる場合のように、損失係数向上材を含有および分散させることにより、得られるポリマーコート膜の損失係数を上記所定の範囲内に制御することが必要である。熱可塑性ポリマーを用いる場合においては、加熱により単に乾燥が行われる。熱可塑性ポリマーとは、加熱により軟化および溶融し、その後の冷却により固化するポリマーのことである。
 コーティング液の塗布方法、固形分濃度および加熱条件は、所定の損失係数を有するポリマーコート膜を繊維表面に形成できる限り特に限定されない。
 塗布方法としては、あらゆる塗布方法が使用可能であり、例えば、ディップ法、スプレー法等が挙げられる。好ましくは、ディップ法によりコーティング液を繊維群に含浸させる。
 コーティング液の固形分濃度は、高いほど、ポリマーコート膜の被覆質量が多くなるが、高すぎると、吸音材の空隙率が低下し、吸音材の軽量化を達成できない。コーティング液の固形分濃度は通常、0.1~40質量%であり、好ましくは0.5~30質量%であり、より好ましくは8~25質量%である。
 加熱条件は通常、80~180℃、好ましくは85~170℃で、2~6時間、好ましくは4~5.5時間である。湿気硬化等の場合、加熱はなくてもよい。
 ポリマーコート膜の繊維群に対する被覆量は、多いほど、吸音性は向上するが、多すぎると、吸音材の軽量化を達成できない。ポリマーコート膜の繊維群に対する被覆量は通常、5~90質量%であり、吸音性のさらなる向上および吸音材の軽量化の観点から好ましくは8~85質量%、より好ましくは15~85質量%、さらに好ましくは40~85質量%である。
 吸音材の空隙率は、ポリマーコート膜の製造に使用される繊維群の空隙率と同等か、または繊維群の空隙率よりも僅かに小さい値である。吸音材の空隙率は通常、70~99.9%、特に80~99.5%である。
 本発明の吸音材に不織布の形態を付与したい場合には、ポリマーコート膜の形成前または同時に繊維群に不織布の形態を付与しておく必要がある。ポリマーコート膜を形成した後、不織布の形態を付与するために、ニードルパンチ法等を採用すると、ポリマーコート膜で被覆された繊維間の結合点が破壊され、本発明の吸音材の向上効果が得られないためである。
 実施例中の物性値の測定法は次の通りである。
 (a)空隙率
 メトラー社製 電子天秤 AE160を使用し、被覆処理前の質量の測定を行い、素材の比重と試験片の体積から空隙率(サンプル材料中の空気の体積含有率)を算出した。
 (b)損失係数(tanδ)
 表1~表3のコーティング液で厚み100μmのフィルムを作製し、5mm×30mmの短冊状にカットしたサンプルを測定試験片として用いた。アイティー計測制御社製 垂動的粘弾性計測装置 DVA-220を使用し、測定周波数10Hz、昇温速度2℃/分にて測定を行い、測定温度23℃時のtanδを求めた。
 (c)ポリマーコート膜被覆量
 メトラー社製 電子天秤 AE160を使用し、被覆処理前後の質量の測定を行い、被覆量を算出した。被覆量は、被覆処理後の質量をX、被覆処理前の質量をYとしたとき、(X-Y)/Xで表される値である。
 (d)吸音率(α)
 日本音響エンジニアリング社製 垂直入射吸音率測定システム WinZacMTXを使用し、測定周波数範囲 200~4800Hz(1/3オクターブバンド)、内径40mmの音響管を用いた垂直入射吸音率測定(JIS A 1405-2、ISO 10534-2準拠)を行い、500~1600Hzの平均垂直入射吸音率を算出した。ポリマーコート膜を形成しなかったときの吸音率からの増加率を合わせて算出した。
 実施例A1~A4
 平均繊維径約7~8μmからなるグラスウールを、空隙率96%、厚み10mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(A)を得た。不織布(A)を直径40mm、厚み10mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(B)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、表1に示す被覆材をトルエンで固形分濃度10%になるよう希釈し、コーティング液を得た。円柱状不織布(B)をコーティング液中にディップし、コーティング液を円柱状不織布(B)の空隙部に完全に含浸させた。コーティング液から取り出した円柱状不織布(B)を熱風乾燥炉に入れ、表1に示す硬化条件で加熱し、コーティング液を乾燥および硬化させた。その後、円柱状不織布(B)を熱風乾燥炉から取り出し、さらに常温で7日間放置して、ポリマーコート膜で繊維の交点が接着された吸音率測定試験片(C)を得た。吸音率測定試験片(C)の質量を測定した後、走査型電子顕微鏡で観察してポリマーコート膜が繊維の交点を接着していることを確認した。吸音率を測定した結果を併せて表1に示した。
 実施例B1~B6
 平均繊維径約3~4μmからなるグラスウールを、空隙率98%、厚み10mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(D)を得た。不織布(D)を直径40mm、厚み10mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(E)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、表2に示す被覆材をトルエンで表2に示す固形分濃度になるよう希釈し、コーティング液を得た。円柱状不織布(E)をコーティング液中にディップし、コーティング液を円柱状不織布(E)の空隙部に完全に含浸させた。コーティング液から取り出した円柱状不織布(E)を熱風乾燥炉に入れ、表2に示す硬化条件で加熱し、コーティング液を乾燥および硬化させた。その後、円柱状不織布(E)を熱風乾燥炉から取り出し、さらに常温で7日間放置して、ポリマーコート膜で繊維の交点が接着された吸音率測定試験片(F)を得た。吸音率測定試験片(F)の質量を測定した後、走査型電子顕微鏡で観察してポリマーコート膜が繊維の交点を接着していることを確認した。吸音率を測定した結果を併せて表2に示した。
 実施例B7
 離型剤を被覆処理した鋼板上にウレタン塗料Bをブレードで塗布し、熱風乾燥炉を用いて160℃×1hで硬化させ、厚み100μmのフィルム(G)を作製した。フィルム(G)を粉砕した粉をトルエン中に分散させ、ディスパーサーで10分間解砕した後、JIS P 3801に規定される5種Cの濾紙で濾過し、分散液を乾固させ、粒径1μm以下のエラストマ粒子(H)を得た。固形分濃度3.7%に希釈したウレタン塗料C39.4gにエラストマ粒子(H)を0.6g加え、ディスパーサーで30分間撹拌しコーティング液を作製した。その後、上記の円柱状不織布(E)をコーティング液中にディップし、コーティング液を円柱状不織布(E)の空隙部に完全に含浸させた。コーティング液から取り出した円柱状不織布(E)を熱風乾燥炉に入れ、表2に示す硬化条件で加熱し、コーティング液を乾燥および硬化させた。その後、円柱状不織布(E)を熱風乾燥炉から取り出し、さらに常温で7日間放置して、ポリマーコート膜で繊維の交点が接着された吸音率測定試験片(I)を得た。吸音率測定試験片(I)の質量を測定した後、走査型電子顕微鏡で観察してポリマーコート膜が繊維の交点を接着していることを確認した。吸音率を測定した結果を併せて表2に示した。
 実施例C1
 繊維長51mm、繊度2.2デニールのPET繊維を、空隙率96%、厚み5mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(J)を得た。不織布(J)を直径40mm、厚み5mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(K)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、表3に示す被覆材をトルエンで固形分濃度10%になるよう希釈し、コーティング液を得た。円柱状不織布(B)をコーティング液中にディップし、コーティング液を円柱状不織布(K)の空隙部に完全に含浸させた。コーティング液から取り出した円柱状不織布(K)を熱風乾燥炉に入れ、表3に示す硬化条件で加熱し、コーティング液を乾燥および硬化させた。その後、円柱状不織布(K)を熱風乾燥炉から取り出し、さらに常温で7日間放置して、ポリマーコート膜で繊維の交点が接着された吸音率測定試験片(L)を得た。吸音率測定試験片(L)の質量を測定した後、走査型電子顕微鏡で観察してポリマーコート膜が繊維の交点を接着していることを確認した。吸音率測定試験片(L)を2枚重ねて吸音率を測定した結果を併せて表3に示した。
 比較例A1
 平均繊維径約7~8μmからなるグラスウールを、空隙率96%、厚み10mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(A)を得た。不織布(A)を直径40mm、厚み10mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(B)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、円柱状不織布(B)の吸音率を測定した結果を表1に示した。
 比較例A2
 表1に示す被覆材をトルエンで固形分濃度10%になるよう希釈し、コーティング液を得た。平均繊維径約7~8μmからなるグラスウールをコーティング液中にディップした。ディップしたグラスウールを各繊維同士が重ならないように配置して熱風乾燥炉に入れ、表1に示す硬化条件で加熱し、繊維表面にコートされたコーティング液を乾燥および硬化させた。その後、グラスウールを熱風乾燥炉から取り出し、さらに常温で7日間放置して、ポリマーコート膜で繊維を被覆したグラスウール(M)を得た。グラスウール(M)を、空隙率96%、厚み10mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(N)を得た。不織布(N)を直径40mm、厚み10mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(O)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、円柱状不織布(O)の吸音率を測定した結果を表1に示した。円柱状不織布(O)を走査型電子顕微鏡で観察したところ、繊維の交点がポリマーコート膜により接着されていないことを確認した。
 比較例B1
 平均繊維径約3~4μmからなるグラスウールを、空隙率98%、厚み10mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(D)を得た。不織布(D)を直径40mm、厚み10mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(E)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、円柱状不織布(E)の吸音率を測定した結果を表2に示した。
 比較例B2
 平均繊維径約3~4μmからなるグラスウールを、空隙率98%、厚み10mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(D)を得た。不織布(D)を直径40mm、厚み10mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(E)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、表2に示す被覆材を固形分濃度5%になるよう希釈し、コーティング液を得た。円柱状不織布(E)をコーティング液中にディップし、コーティング液を円柱状不織布(E)の空隙部に完全に含浸させた。コーティング液から取り出した円柱状不織布(E)を熱風乾燥炉に入れ、表2に示す硬化条件で加熱し、コーティング液を乾燥および硬化させた。その後、円柱状不織布(E)を熱風乾燥炉から取り出し、さらに常温で7日間放置して、ポリマーコート膜で繊維の交点が接着された吸音率測定試験片(P)を得た。吸音率測定試験片(P)の質量を測定した後、走査型電子顕微鏡で観察してポリマーコート膜が繊維の交点を接着していることを確認した。吸音率を測定した結果を併せて表2に示した。
 比較例C1
 繊維長51mm、繊度2.2デニールのPET繊維を、空隙率96%、厚み5mmになるよう、ニードルパンチにてシート状に成形し、不織布(J)を得た。不織布(J)を直径40mm、厚み5mmの円柱状にくり抜いて円柱状不織布(K)を作製し、電子天秤にて質量を測定した。その後、円柱状不織布(K)を2枚重ねて吸音率を測定した結果を表3に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1~表3中、以下の材料を使用した。
グラスウールA:平均繊維径約7~8μmおよび平均繊維長30~150mmからなる硝子繊維
グラスウールB:平均繊維径約3~4μmおよび平均繊維長30~150mmからなる硝子繊維
PET不織布:繊維長51mm、繊度2.2デニール(繊維径約16μm)のPET繊維
ウレタン系接着剤(湿気硬化性ポリマー):W-222(横浜ゴム製);ポリロタキサンの含有量は0質量%である:
塩化ビニル系接着剤(熱硬化性エラストマー):#1551A(サンスター技研製);ポリロタキサンの含有量は0質量%である:
ウレタン塗料A(熱硬化性エラストマー):SH3400M(ASM製);ポリロタキサンの含有量は当該塗料の固形分に対して5~20質量%である:
ウレタン塗料B(熱硬化性エラストマー):SH3400S(ASM製);ポリロタキサンの含有量は当該塗料の固形分に対して5~20質量%である:
ウレタン塗料C(熱硬化性ポリマー):R2250(日本ビー・ケミカル);ポリロタキサンの含有量は0質量%である:
エラストマ粒子:ウレタン塗料Bを硬化・粉砕した粒子
 本発明の吸音材は、自動車、列車などの車両の壁、床および天井に貼付して使用される吸音材として有用である。

Claims (9)

  1.  無機繊維、有機繊維またはこれらの混合繊維からなる繊維群を備えた吸音材であって、
     前記繊維群における少なくとも繊維間の結合点が0.1以上の損失係数を有するポリマーコート膜で被覆されている吸音材。
  2.  前記繊維群における繊維間の結合点および繊維表面が前記ポリマーコート膜で被覆されている、請求項1に記載の吸音材。
  3.  前記ポリマーコート膜が熱硬化性ポリマーまたは熱硬化性エラストマーから構成される、請求項1または2に記載の吸音材。
  4.  前記ポリマーコート膜がポリロタキサンを含む、請求項1~3のいずれかに記載の吸音材。
  5.  前記繊維群が不織布の形態を有する、請求項1~4のいずれかに記載の吸音材。
  6.  前記繊維群が、ガラス繊維および炭素繊維からなる群から選択される1種以上の無機繊維からなる、請求項1~5のいずれかに記載の吸音材。
  7.  前記繊維群が、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリル繊維およびポリエチレン繊維からなる群から選択される1種以上の有機繊維からなる、請求項1~5のいずれかに記載の吸音材。
  8.  前記ポリマーコート膜の繊維群に対する被覆量が5~90質量%である、請求項1~7のいずれかに記載の吸音材。
  9.  請求項1~8のいずれかに記載の吸音材の製造方法であって、
     前記繊維群に、損失係数が0.1以上のポリマーコート膜を形成するためのコーティング液を塗布した後、加熱する、吸音材の製造方法。
PCT/JP2017/012472 2016-03-31 2017-03-27 吸音材 Ceased WO2017170447A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780003277.1A CN108885862B (zh) 2016-03-31 2017-03-27 吸声材料
US15/763,078 US10943576B2 (en) 2016-03-31 2017-03-27 Sound absorbing material
DE112017000099.8T DE112017000099T5 (de) 2016-03-31 2017-03-27 Schalldämpfungsmaterial

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-071088 2016-03-31
JP2016071088A JP6376167B2 (ja) 2016-03-31 2016-03-31 吸音材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017170447A1 true WO2017170447A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=59965712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/012472 Ceased WO2017170447A1 (ja) 2016-03-31 2017-03-27 吸音材

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10943576B2 (ja)
JP (1) JP6376167B2 (ja)
CN (1) CN108885862B (ja)
DE (1) DE112017000099T5 (ja)
WO (1) WO2017170447A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6955722B2 (ja) * 2017-03-13 2021-10-27 株式会社Asm ポリロタキサンを有して形成される架橋体を含有する吸音材
EP3988514A4 (en) * 2019-06-19 2022-08-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. RESIN COMPOSITION, SECONDARY COATING MATERIAL FOR OPTICAL FIBER, OPTICAL FIBER AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL FIBER
WO2022123969A1 (ja) * 2020-12-07 2022-06-16 住友電気工業株式会社 樹脂組成物、光ファイバ及び光ファイバの製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04119236A (ja) * 1990-09-04 1992-04-20 Toray Monofilament Co Ltd 鉛繊維制振材
JP2013159654A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Koatsu Gas Kogyo Co Ltd 制振用塗料組成物およびそれを用いた制振材料

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01178526A (ja) * 1988-01-05 1989-07-14 Nec Corp 繊維強化複合材料
JPH03297633A (ja) * 1990-04-17 1991-12-27 Hitachi Chem Co Ltd 制振材料の製造法
JPH10110370A (ja) * 1996-10-02 1998-04-28 Toray Ind Inc 吸音材
ES2183106T5 (es) * 1996-11-26 2016-09-29 Saint-Gobain Glass France Utilización de un acristalamiento laminado para la amortiguación de vibraciones de origen sólido en un vehículo
JPH11219186A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Itochu Corp 吸遮音構造体
US6617002B2 (en) * 1998-07-24 2003-09-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microperforated polymeric film for sound absorption and sound absorber using same
JP2004217829A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Jfe Chemical Corp スタンパブルシート、その製造方法、マットおよび膨張成形品
JP2006002257A (ja) 2004-06-15 2006-01-05 Oji Paper Co Ltd 湿式法ガラス不織布およびプリプレグ、複合材料
JP2006002294A (ja) 2004-06-18 2006-01-05 Toray Ind Inc 耐炎化繊維不織布、炭素繊維不織布およびそれらの製造方法
JP2006316089A (ja) 2005-05-10 2006-11-24 Jsr Corp 樹脂組成物
JP2007034254A (ja) * 2005-06-23 2007-02-08 Bridgestone Kbg Co Ltd 吸音性能を向上した多孔質材料系吸音材
JP2008146001A (ja) * 2006-11-14 2008-06-26 Du Pont Toray Co Ltd 吸音材およびその製造方法
JP4767209B2 (ja) 2007-03-30 2011-09-07 ニチアス株式会社 防音カバー
JP5056248B2 (ja) * 2007-08-06 2012-10-24 マツダ株式会社 吸音材を備えた吸音構造
JP2010097143A (ja) * 2008-10-20 2010-04-30 Riken Technos Corp 吸音体
JP5116629B2 (ja) * 2008-10-20 2013-01-09 リケンテクノス株式会社 吸音体
US9190045B2 (en) 2012-06-20 2015-11-17 Hyundai Motor Company Noise-absorbent fabric for vehicle and method for manufacturing the same
JP2012251661A (ja) * 2012-07-09 2012-12-20 Sekisui Chem Co Ltd 自動車用制振シート
GB201221246D0 (en) * 2012-11-26 2013-01-09 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Polymer blends
US9657127B2 (en) 2013-01-21 2017-05-23 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Composition for soft materials, and soft material
WO2014155786A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 木曾興業株式会社 複合制振材料
JP2017197736A (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 花王株式会社 制振材料用のポリエステル樹脂組成物
WO2018102331A1 (en) * 2016-11-30 2018-06-07 Basf Se Aqueous polymer emulsions for sound damping applications

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04119236A (ja) * 1990-09-04 1992-04-20 Toray Monofilament Co Ltd 鉛繊維制振材
JP2013159654A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Koatsu Gas Kogyo Co Ltd 制振用塗料組成物およびそれを用いた制振材料

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017181902A (ja) 2017-10-05
US10943576B2 (en) 2021-03-09
JP6376167B2 (ja) 2018-08-22
US20180277088A1 (en) 2018-09-27
CN108885862B (zh) 2023-09-26
CN108885862A (zh) 2018-11-23
DE112017000099T5 (de) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102272381B (zh) 耐火及抗下垂的消音板
CN112204187B (zh) 具有两部分粘结剂体系的非织造物
CN109477267A (zh) 粘结剂体系
CN112368139B (zh) 具有低密度纤维的玻璃纤维垫
JP6376167B2 (ja) 吸音材
US20190062991A1 (en) Sound-absorbing membrane, sound absorbing material, and methods of manufacture thereof
JP6191233B2 (ja) 成形加工シートおよび成形加工シートの製造方法
WO2014141418A1 (ja) 断熱吸音材、および断熱吸音材成形物
TWI788306B (zh) 無機纖維片材、蜂巢式成形體及蜂巢式過濾器
US20230256706A1 (en) Aerogel-containing insulation layer
EP3580387A1 (de) Verfahren zur herstellung einer wärmedämmenden schicht
JP2018038983A (ja) エアフィルタ用濾材の製造方法
JP6527800B2 (ja) フィルタ用濾紙及びその製造方法
Can et al. Properties of biodegradable PVA/sepiolite‐based nanocomposite fiber mats
JP5635922B2 (ja) エアフィルタ用濾材及びその製造方法
CN104943290B (zh) 一种静电植绒式高弹吸音阻燃熔喷非织造布及其制造方法
JP6936597B2 (ja) 車両部品
JP2019085672A (ja) ミネラルウール用バインダー組成物及びミネラルウール
WO2019008823A1 (ja) ミネラルウール用バインダー組成物、ミネラルウール及びミネラルウールを製造する方法
CN105586770B (zh) 一种有机气凝胶‑纤维复合材料及其制备方法
CN105034468B (zh) 一种静电植绒式高弹吸音抗菌熔喷非织造布及其制造方法
RU2014132898A (ru) Фибролит и продукты, содержащие фибролиты
JP2004533321A (ja) 音響的に活性なフォーム材料の表面コーティング
JP2008045239A (ja) 不織布及び不織布の製造方法
JP2019148031A (ja) 三次元形状成形体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112017000099

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201780003277.1

Country of ref document: CN

Ref document number: 15763078

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17774984

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17774984

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1