WO2021015168A1 - 吸音材、吸音性向上塗液、及び吸音性向上シート - Google Patents

吸音材、吸音性向上塗液、及び吸音性向上シート Download PDF

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WO2021015168A1
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particles
base material
sound absorbing
mass
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慧 高安
智彦 小竹
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昭和電工マテリアルズ株式会社
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    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Definitions

  • the present invention relates to a sound absorbing material, a sound absorbing liquid, and a sound absorbing sheet.
  • a single-layer sound-absorbing structure made of melt-blown non-woven fabric is known (for example, Patent Document 1).
  • the sound absorbing characteristics are insufficient, especially in the low frequency region.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sound absorbing material having excellent sound absorbing characteristics in a low frequency region.
  • the present invention includes a first base material layer having communication holes and a composite layer provided on the first base material layer, and the composite layer comprises at least one of porous particles and hollow particles, and a binder resin.
  • Provide sound absorbing material including.
  • the present invention includes a first base material layer having communication holes and a composite sheet provided on the first base material layer, and the composite sheet has at least porous particles and hollow particles on a supporting base material.
  • a sound absorbing material comprising a composite layer containing one of the particles and a binder resin.
  • the sound absorbing material may further include a second base material layer having communication holes under the first base material layer.
  • the sound absorbing material may further include a third base material layer having communication holes on the composite layer.
  • the thickness of the sound absorbing material may be 1 to 100 mm.
  • the present invention provides a sound absorption improving sheet comprising a composite layer containing at least one of porous particles and hollow particles and a binder resin on a supporting base material.
  • the present invention provides a sound-absorbing coating solution containing at least one of porous particles and hollow particles, a binder resin, and a liquid medium.
  • the specific surface area of the particles may be between 1 and 1000 m 2 / g.
  • the average particle size D50 of the particles may be 1 to 100 ⁇ m.
  • the bulk density of the particles may be 0.05 to 1.00 g / cm 3 .
  • the density of the first substrate layer may be 0.005 to 0.30 g / cm 3 .
  • the ventilation resistance of the first base material layer may be 0.003 to 0.500 kPa ⁇ s / m.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sound absorbing material according to an embodiment.
  • the sound absorbing material 10 includes a first base material layer 2 having communication holes and a composite layer 1 provided on the first base material layer 2.
  • the composite layer 1 contains at least one of porous particles and hollow particles, and a binder resin.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the sound absorbing material according to another embodiment.
  • the sound absorbing material 20 includes a first base material layer 2 having communication holes and a composite sheet 4 provided on the first base material layer 2.
  • the composite sheet 4 includes a composite layer 1 containing at least one of porous particles and hollow particles and a binder resin on the support base material 3.
  • Sound (sound energy) incident from the composite layer side is dissipated as heat energy when passing through the sound absorbing material. As a result, sound attenuation is observed.
  • Base layer examples of the base material layer having communication holes include a resin foam, a non-woven fabric, a polymer porous body, and a porous ceramic. Of these, the base material layer may be a resin foam or a non-woven fabric from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region. When there are a plurality of base material layers, each base material layer may be made of the same material or may be made of different materials.
  • the material of the resin foam examples include polyethylene resin, polypropylene resin, polyurethane resin, polyester resin, acrylic resin, polystyrene resin, melamine resin, silicone resin, natural rubber, synthetic rubber and the like. From the viewpoint of heat resistance, flame retardancy, etc., the material of the resin foam may be melamine resin.
  • Examples of the fibers constituting the non-woven fabric include organic fibers and inorganic fibers.
  • Examples of the organic fiber include polyolefin fibers such as polyethylene (low density or high density), polypropylene, copolymerized polyethylene, and copolymerized polypropylene, polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate.
  • Such as polyester fiber, acrylic fiber, polyurethane fiber, acetate fiber, polyamide fiber, nylon fiber, rayon fiber, natural fiber such as wool and the like can be mentioned.
  • examples of the inorganic fiber include glass fiber, metal fiber, ceramic fiber, carbon fiber and the like.
  • the fibers constituting the non-woven fabric may contain one kind or two or more kinds of these.
  • the thickness of the base material layer can be 0.1 to 50 mm, 0.5 to 20 mm, or 2.0 to 10 mm from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region. Good.
  • each base material layer may have the same thickness or may have different thicknesses.
  • the thickness of the base material layer on the incident side of the sound may be thinner than the thickness of the other base material layers from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region.
  • the basis weight of the base material layer can be 10 to 1000 g / m 2 , 30 to 700 g / m 2 , or 50 to 500 g / m 2 from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region. It may be 100 to 300 g / m 2 .
  • each base material layer may have the same basis weight or may have different basis weights.
  • the density of the base material layer can be 0.005 to 1.0 g / cm 3 or 0.005 to 0.50 g / cm 3 from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region. It may be 0.005 to 0.30 g / cm 3 , 0.01 to 0.25 g / cm 3 , or 0.01 to 0.10 g / cm 3 . When there are a plurality of base material layers, each base material layer may have the same density or may have different densities.
  • the ventilation resistance of the base material layer can be 0.003 to 0.500 kPa ⁇ s / m from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region, even if it is 0.004 to 0.300 kPa ⁇ s / m. It may be 0.005 to 0.25 kPa ⁇ s / m, or 0.01 to 0.15 kPa ⁇ s / m.
  • the ventilation resistance of the base material layer is measured by a ventilation tester (KES-F8) manufactured by Kato Tech Co., Ltd. or the like.
  • the composite layer contains at least one of the porous particles and the hollow particles.
  • the porous particles and the hollow particles are collectively referred to as “sound absorbing particles”.
  • porous particles contained in the composite layer include inorganic porous particles, organic porous particles, and composite porous particles (organic-inorganic composite porous particles) containing both of them.
  • Examples of the constituent materials of the inorganic porous particles include metal oxides (including composite oxides), hydroxides, nitrides, carbides, carbonates, borates, sulfates, silicates, phosphates and the like.
  • metal oxides such as silica, titanium oxide, zinc oxide, alumina, zircon oxide, tin oxide, magnesium oxide and potassium titanate, hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide, Nitridees such as silicon nitride, titanium nitride and aluminum nitride, carbides such as silicon carbide and titanium carbide, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, borates such as aluminum borate and magnesium borate, sulfuric acid such as calcium sulfate and magnesium sulfate. Examples thereof include salts, silicates such as calcium silicate and magnesium silicate, and phosphates such as calcium phosphate.
  • glass, zeolite, airgel and the like can also be used as
  • the constituent materials of the organic porous particles include charcoal, activated carbon, polymer porous sintered body, resin foam, or (meth) acrylic acid ester type (for example, crosslinked polymethylmethacrylate), styrene type, silicone type, and nylon type. Such as resin porous body and the like.
  • hollow particles contained in the composite layer examples include inorganic hollow particles, organic hollow particles, and composite hollow particles (organic-inorganic composite hollow particles) containing both of them.
  • the hollow particle may be a single hollow particle having one pore inside the particle, or may be a multi-hollow particle having a plurality of pores.
  • constituent materials of the inorganic hollow particles include silica, glass, silas, pearlite, alumina, fly ash, shale, obsidian, and volcanic rock.
  • the constituent materials of the organic hollow particles include styrene resins such as crosslinked styrene-acrylic resin, (meth) acrylic resins such as crosslinked polymethyl methacrylate and acrylonitrile-acrylic resin, phenolic resins, fluororesins, and polyamide resins. , Polygon-based resin, polycarbonate-based resin, polyether-based resin, polyvinylidene chloride-based resin, epoxy-based resin, urea-based resin and the like.
  • one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the average particle size D50 of the sound absorbing particles can be 0.1 to 1000 ⁇ m, may be 1 to 100 ⁇ m, and may be 1 to 50 ⁇ m from the viewpoint of dispersibility in the composite layer and sound absorbing characteristics in the low frequency region. It may be 3 to 50 ⁇ m, and may be 4 to 30 ⁇ m.
  • the average particle size D50 of the sound absorbing particles can be measured by, for example, a laser diffraction / scattering method.
  • the specific surface area of the sound absorbing particles can be 1 to 2000 m 2 / g, may be 1 to 1000 m 2 / g, and 2 to 2 to 1000 m 2 / g from the viewpoint of dispersibility in the composite layer and sound absorbing characteristics in the low frequency region. may be 1000 m 2 / g, it may be 4 ⁇ 1000m 2 / g. From the viewpoint of further improvement of the sound absorption performance, the specific surface area of the sound absorbing particles may be 500 ⁇ 1000m 2 / g, it may be 700 ⁇ 900m 2 / g.
  • the specific surface area of the sound absorbing particles may be 1 ⁇ 200m 2 / g, may be 2 ⁇ 100m 2 / g.
  • the specific surface area can be measured by the BET method.
  • a gas adsorption amount measuring device Autosorb-iQ (Autosorb is a registered trademark) manufactured by Kantachrome Instruments Japan GK
  • the bulk density of the sound absorbing particles can be 0.05 to 1.00 g / cm 3 from the viewpoint of dispersibility in the composite layer and sound absorbing characteristics in the low frequency region, and is 0.10 to 0.80 g / cm. may be 3, it may be 0.10 ⁇ 0.75 g / cm 3, may be 0.15 ⁇ 0.60g / cm 3.
  • the bulk density can be measured by a mercury press-fitting method or the like.
  • a porosimeter manufactured by Shimadzu Micromerics, Autopore 9520 type
  • the content of the sound absorbing particles in the composite layer can be 10 to 99% by volume, and may be 20 to 90% by mass, based on the total mass of the composite layer from the viewpoint of sound absorbing characteristics in the low frequency region. ..
  • the binder resin has a function of binding sound absorbing particles.
  • the binder resin include epoxy resin (for example, epoxy ester resin), silicone resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyurethane resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyester resin, and acrylic resin (acrylic acid ester). Or a polymer containing a methacrylic acid ester as a main structural unit), polyvinyl acetate resin, polyamide resin, polyimide resin, cellulose resin, polyvinyl resin, polyvinyl chloride resin (for example, polyvinyl chloride resin, ethylene-vinyl chloride) Copolymerized resin) and the like.
  • acrylic acid-based resin polymer containing acrylic acid, acrylate, methacrylic acid, methacrylic acid as a structural unit
  • polyethylene oxide polyethylene glycol and the like
  • silicone resin, acrylic resin, phenol resin and polyester resin, and polyvinyl chloride resin can be preferably used from the viewpoint of heat resistance, flame retardancy, and toughness.
  • Examples of the cellulosic resin include hydroxypropylmethyl cellulose, carboxymethyl cellulose ammonium, hydroxyethyl methyl cellulose and the like.
  • Examples of the polyvinyl-based resin include polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone.
  • acrylic acid-based resin examples include polyacrylic acid, acrylic acid copolymer polymer, polyacrylic acid salt, and acrylate copolymer polymer.
  • the composite layer may contain, as other components, a thickener, a fibrous substance, a pigment, a leveling agent, a film forming aid, etc., which are used in the preparation of the coating liquid described later.
  • the content of the binder resin in the composite layer can be 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sound absorbing particles from the viewpoint of the binding property of the sound absorbing particles, the strength of the composite layer, and the like. It may be 500 parts by mass.
  • the thickness of the composite layer can be 1 to 1000 ⁇ m, 5 to 500 ⁇ m, 10 to 250 ⁇ m, or 20 to 100 ⁇ m from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region. You may. Further, from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region, the ratio of the thickness of the composite layer to the thickness of the base material layer (thickness of the base material layer / thickness of the composite layer) may be 1 to 20000. It can be 10 to 10000 or 100 to 1000.
  • the composite layer may be provided on the supporting base material.
  • the support base material can be used as a support for the composite layer when it is difficult to form the composite layer on the base material layer.
  • Examples of the supporting base material include high-density non-woven fabrics, resin films, metal films and the like.
  • the support base material and the composite layer provided on the support base material are collectively called a composite sheet. Since the composite sheet can improve the sound absorption characteristics by laminating it on the target, it can be said to be a sound absorption improving sheet.
  • Examples of the fibers constituting the non-woven fabric include the fibers exemplified in the above-mentioned base material layer section.
  • the thickness of the supporting base material can be 1 to 500 ⁇ m, 5 to 250 ⁇ m, or 50 to 200 ⁇ m from the viewpoint of being able to support the composite layer and not impairing the sound absorption characteristics in the low frequency region. You may.
  • the basis weight of the supporting base material can be 10 to 500 g / m 2 , 20 to 250 g / m 2 , or 30 to 200 g / m 2 from the viewpoint of excellent sound absorption characteristics in the low frequency region. You may.
  • the density of the supporting base material can be 0.01 to 1.0 g / cm 3 , 0.10 to 0.50 g / cm 3 , or 0.20 from the viewpoint of supporting the composite layer. It may be ⁇ 0.50 g / cm 3 .
  • the sound absorbing material may further include another base material layer having communication holes from the viewpoint of improving the sound absorbing effect in the low frequency region and adjusting the sound absorbing frequency peak. That is, the sound absorbing material may include a second base material layer having further communication holes under the first base material layer in addition to the first base material layer and the composite layer, and further provide communication holes on the composite layer.
  • the third base material layer may be provided. The matters described in the above section of the base material layer can be applied to these other base material layers.
  • the sound absorbing material may be provided with an adhesive layer between the above layers, if necessary.
  • the sound absorbing material may have an adhesive layer between the first base material layer and the second base material layer, the supporting base material (composite sheet), the first base material layer, and the like.
  • the adhesive layer includes polyester resin, vinyl acetate resin, ethylene / vinyl acetate copolymer resin, isobutene / maleic anhydride copolymer resin, acrylic copolymer resin, acrylic monomer, acrylic oligomer, vinyl chloride resin, and urethane resin (moisture curing).
  • Cyrilized urethane resin epoxy resin, modified epoxy resin, polyolefin resin such as polyethylene resin, ionomer resin, silicone resin, modified silicone resin, styrene / butadiene rubber, chloroprene rubber, synthetic rubber such as nitrile rubber, isoprene rubber
  • a layer containing an adhesive component such as natural rubber, water glass, silicate, etc., or a layer containing these adhesive components is provided on both sides of a support composed of paper, cloth, non-woven fabric, fiber, resin film, metal tape, etc. Examples include laminates.
  • the adhesive layer may be one having the layer containing the adhesive component or the laminate on both sides of the resin film (adhesive sheet). Each adhesive layer may be composed of the same material or may be composed of different materials.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but may be 0.01 to 500 ⁇ m, and may be 1 to 250 ⁇ m. Each adhesive layer may have the same thickness or may have different thicknesses.
  • the thickness of the sound absorbing material can be 1 to 100 mm, may be 2 to 50 mm, or may be 5 to 30 mm from the viewpoint of expressing sound absorbing characteristics, workability of the material, space saving, and the like. Good.
  • the sound absorbing characteristics of the sound absorbing material can be adjusted according to the configuration of each layer and the mode of lamination.
  • the vertically incident sound absorption coefficient of the sound absorbing material measured in accordance with JIS A 1405-1 can be, for example, as follows.
  • the vertically incident sound absorbing coefficient is 0.4 or more at any frequency of 1000 Hz or less, specifically, at least one of 500 Hz, 750 Hz and 1000 Hz. It can be 0.5 or more.
  • the vertically incident sound absorption coefficient can be 0.25 or more at 750 Hz, and may be 0.3 or more.
  • the vertically incident sound absorption coefficient can be 0.1 or more at 500 Hz, and may be 0.15 or more.
  • the vertically incident sound absorbing coefficient is 0.5 or more at any frequency of 1000 Hz or less, specifically, at least one of 500 Hz, 750 Hz and 1000 Hz. It can be 0.6 or more.
  • the vertically incident sound absorption coefficient can be 0.2 or more at 750 Hz, and may be 0.4 or more.
  • the vertically incident sound absorption coefficient can be 0.1 or more at 500 Hz, and may be 0.2 or more.
  • the sound absorbing material 10 shown in FIG. 1 can be manufactured by applying a coating liquid for forming a composite layer 1 on the first base material layer 2.
  • both layers may be bonded by the adhesive layer, or both layers may be laminated without being bonded.
  • both layers may be bonded using a coating liquid for forming the composite layer, but both layers are laminated without being bonded. May be good.
  • the sound absorbing material 20 shown in FIG. 2 is manufactured by laminating a composite sheet 4 obtained by applying a coating liquid for forming a composite layer 1 on a support base material 3 and a first base material layer 2. can do.
  • the composite sheet and the first base material layer may be adhered by the adhesive layer, but they may be laminated without being adhered.
  • the laminate constituting the sound absorbing material may be used in a state of being housed in the housing.
  • the coating liquid for forming the composite layer contains sound absorbing particles, a binder resin and a liquid medium. Since this coating liquid can improve the sound absorption characteristics of the target, it can be said to be a sound absorption improving coating liquid.
  • the binder resin is as illustrated in the section of the composite layer above.
  • the coating liquid may further contain a curing agent.
  • the curing agent is not particularly limited, and may be appropriately changed depending on the type of the thermosetting resin.
  • the thermosetting resin is an epoxy resin
  • a known epoxy resin curing agent can be used as the curing agent.
  • the epoxy resin curing agent include amine-based curing agents, acid anhydride-based curing agents, and polyamide-based curing agents. From the viewpoint of reactivity, amine-based curing agents and polyamide-based curing agents are preferably used. Can be done.
  • liquid medium examples include water and an organic solvent.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it can disperse sound absorbing particles, and is, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesityrene, cumene, and p-simene; and aliphatics such as hexane, heptane, and pentane.
  • Hydrocarbons such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol (isopropyl alcohol), butanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone , Cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and other ketones; methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and other esters; N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone Such as amides and the like.
  • ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane
  • alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol (isopropyl alcohol), butanol
  • alcohols and ketones can be used from the viewpoint of volatility, boiling point and the like, and alcohols can be particularly preferably used. Alcohols and ketones are easy to mix with water, water-based resins and the like, and are therefore suitable for use in combination with their components.
  • the coating liquid may contain a thickener, a fibrous substance, a pigment, a leveling agent, a film forming aid, and the like as other components.
  • the content of the sound absorbing particles in the coating liquid can be 1 to 50% by mass from the viewpoint of dispersibility, viscosity of the coating liquid, etc., but may be 5 to 50% by mass.
  • the content of the binder resin in the coating liquid can be 50 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sound absorbing particles from the viewpoint of the binding property of the sound absorbing particles and the strength of the composite layer. It may be 1000 parts by mass.
  • the sound absorbing material has excellent sound absorbing characteristics in the low frequency region. Therefore, the sound absorbing material can be suitably used in applications such as automobiles, railroad vehicles, aircraft, ships, buildings such as houses, electronic devices, and precision machines.
  • the low frequency region referred to here can be a region having a frequency of 1000 Hz or less, may be a region of 800 Hz or less, may be a region of 750 Hz or less, or may be a region of 500 Hz or less. ..
  • Hydroxypropyl methylcellulose manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-30000
  • isopropyl alcohol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent
  • pure water is 200 parts by mass
  • acrylic emulsion 250 parts by mass of DIC Co., Ltd., product name: DV-759EF, solid content 40 wt%) and 100 parts by mass of particles 1 were mixed to obtain a coating liquid 1.
  • Hydroxypropyl methylcellulose manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-30000
  • isopropyl alcohol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent
  • acrylic emulsion manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • solid content 40 wt% was mixed by 1000 parts by mass, particles 1 by 100 parts by mass, and particles 5 by 900 parts by mass to obtain a coating liquid 3.
  • Hydroxypropyl methylcellulose manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-30000
  • isopropyl alcohol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent
  • acrylic emulsion manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • a coating liquid 4 was mixed by 5000 parts by mass, particles 1 by 100 parts by mass, and particles 5 by 4500 parts by mass to obtain a coating liquid 4.
  • Hydroxypropyl methylcellulose manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-4000
  • isopropyl alcohol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent
  • diethylene glycol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 30 parts by mass of reagent
  • 530 parts by mass of pure water 270 parts by mass of ethylene-vinyl chloride copolymer resin emulsion (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., product name: Sumi Elite 1010, solid content 50 wt%)
  • Hydroxypropyl methylcellulose (manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-4000) by 10 parts by mass, isopropyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent) by 15 parts by mass, diethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 30 parts by mass of reagent), 320 parts by mass of pure water, 170 parts by mass of ethylene-vinyl chloride copolymer resin emulsion (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., product name: Sumi Elite 1010, solid content 50 wt%), particles 2. 100 parts by mass was mixed to obtain a coating liquid 8.
  • Hydroxypropyl methylcellulose (manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-4000) by 10 parts by mass, isopropyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent) by 15 parts by mass, diethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 30 parts by mass of reagent), 320 parts by mass of pure water, 170 parts by mass of ethylene-vinyl chloride copolymer resin emulsion (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., product name: Sumi Elite 1010, solid content 50 wt%), particles 3 100 parts by mass was mixed to obtain a coating liquid 9.
  • Hydroxypropyl methylcellulose (manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-4000) by 10 parts by mass, isopropyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent) by 15 parts by mass, diethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 30 parts by mass of reagent), 320 parts by mass of pure water, 170 parts by mass of ethylene-vinyl chloride copolymer resin emulsion (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., product name: Sumi Elite 1010, solid content 50 wt%), particles 4 100 parts by mass was mixed to obtain a coating liquid 10.
  • isopropyl alcohol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent
  • diethylene glycol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 30 parts by mass of reagent
  • 320 parts by mass of pure water 170 parts by mass of ethylene-
  • Hydroxypropyl methylcellulose (manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-4000) by 15 parts by mass, isopropyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent) by 30 parts by mass, diethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 30 parts by mass of reagent), 530 parts by mass of pure water, 270 parts by mass of silicone emulsion (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: POLON-MF-56, solid content 40 wt%), 100 parts by mass of particles 1.
  • the coating liquid 13 was obtained.
  • Hydroxypropyl methylcellulose (manufactured by Matsumoto Oil & Fat Co., Ltd., product name: MP-4000) is 15 parts by mass, isopropyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent) is 30 parts by mass, pure water is 530 parts by mass, urethane emulsion ( 270 parts by mass of Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., product name: Permarin UA-368, solid content 50 wt%) and 100 parts by mass of particles 1 were mixed to obtain a coating liquid 14.
  • Adhesive layer The following adhesive layers were prepared. Double-sided tape: 3M Japan Ltd., PGD-100, thickness 0.12 mm Spray glue: 3M Japan Ltd., Spray glue 77
  • a sound absorbing material having the configurations shown in each table was produced.
  • the coating solutions 1 to 14 are applied to the base material layer or the supporting base material using a film applicator so as to have a predetermined thickness, and the obtained coating film is applied at 60 ° C. to 10 to 60. Obtained by drying for minutes.
  • the coating liquid was applied on the base material layer, then another base material layer was laminated, and heat treatment was performed under the above conditions.
  • the vertical incident sound absorption coefficient was measured according to the following. Sound was incident from the layer side described above in the table.
  • Device name 4206 type impedance tube (Bruel Care) Measurement method: Vertically incident sound absorption coefficient (based on JIS A 1405-1) Measurement range: 50 to 1600 Hz
  • FIGS. 3 to 13 are diagrams showing the vertical incident sound absorption coefficient of each Example and Comparative Example. As shown in the figure, it can be seen that the sound absorbing material of the example is excellent in sound absorbing characteristics in the low frequency region.

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Abstract

本開示は、連通孔を有する第一基材層と、第一基材層上に設けられた複合層と、を備え、複合層が多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む、吸音材に関する。

Description

吸音材、吸音性向上塗液、及び吸音性向上シート
　本発明は、吸音材、吸音性向上塗液、及び吸音性向上シートに関する。
　メルトブロー不織布からなる単一層の吸音構造体が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１２－２１４９５７号公報
　不織布からなる単一層の吸音構造体の場合、特に低周波数領域における吸音特性が不充分である。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低周波数領域における吸音特性に優れる吸音材を提供することを目的とする。
　本発明は、連通孔を有する第一基材層と、第一基材層上に設けられた複合層と、を備え、複合層が多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む、吸音材を提供する。
　本発明は、連通孔を有する第一基材層と、第一基材層上に設けられた複合シートと、を備え、複合シートが、支持基材上に、多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む複合層を備える、吸音材を提供する。
　一態様において、吸音材は、第一基材層下に、さらに連通孔を有する第二基材層を備えてよい。
　一態様において、吸音材は、複合層上に、さらに連通孔を有する第三基材層を備えてよい。
　一態様において、吸音材の厚さが１～１００ｍｍであってよい。
　本発明は、支持基材上に、多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む複合層を備える吸音性向上シートを提供する。
　本発明は、多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子、バインダ樹脂並びに液状媒体を含む、吸音性向上塗液を提供する。
　一態様において、粒子の比表面積は１～１０００ｍ２／ｇであってよい。
　一態様において、粒子の平均粒子径Ｄ５０は１～１００μｍであってよい。
　一態様において、粒子の嵩密度は０．０５～１．００ｇ／ｃｍ３であってよい。
　一態様において、第一基材層の密度は０．００５～０．３０ｇ／ｃｍ３であってよい。
　一態様において、第一基材層の通気抵抗は０．００３～０．５００ｋＰａ・ｓ／ｍであってよい。
　本発明によれば、低周波数領域における吸音特性に優れる吸音材を提供することができる。
一実施形態に係る吸音材の模式断面図である。 他の実施形態に係る吸音材の模式断面図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例の垂直入射吸音率を示す図である。 実施例の垂直入射吸音率を示す図である。
＜吸音材＞
　図１は、一実施形態に係る吸音材の模式断面図である。吸音材１０は、連通孔を有する第一基材層２と、第一基材層２上に設けられた複合層１と、を備える。複合層１は、多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む。
　図２は、他の実施形態に係る吸音材の模式断面図である。吸音材２０は、連通孔を有する第一基材層２と、第一基材層２上に設けられた複合シート４と、を備える。複合シート４は、支持基材３上に、多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む複合層１を備える。
　複合層側から入射した音（音響エネルギー）は、吸音材を透過する際に熱エネルギーとして散逸される。これにより音の減衰が観察される。
（基材層）
　連通孔を有する基材層としては、樹脂発泡体、不織布、高分子多孔体、多孔質セラミック等が挙げられる。これらのうち、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、基材層は樹脂発泡体又は不織布であってよい。基材層が複数ある場合、各基材層は、同じ素材から構成されていてもよく、異なる素材から構成されていてもよい。
　樹脂発泡体の素材としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられる。耐熱性、難燃性等の観点から、樹脂発泡体の素材はメラミン樹脂であってよい。
　不織布を構成する繊維としては、有機繊維及び無機繊維が挙げられる。有機繊維としては、例えば、ポリエチレン（低密度又は高密度）、ポリプロピレン、共重合ポリエチレン、共重合ポリプロピレン等のポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維、アセテート繊維、ポリアミド繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ウール等の天然繊維などが挙げられる。また、無機繊維としては、ガラス繊維、金属繊維、セラミックス繊維、炭素繊維等が挙げられる。不織布を構成する繊維は、これらを１種又は２種以上を含むことができる。
　基材層の厚さは、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、０．１～５０ｍｍとすることができ、０．５～２０ｍｍであってもよく、２．０～１０ｍｍであってもよい。基材層が複数ある場合、各基材層は、同じ厚さを有していてもよく、異なる厚さを有していてもよい。基材層が複数ある場合、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、音の入射側の基材層の厚さが、他の基材層の厚さよりも薄くてよい。
　基材層の目付は、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、１０～１０００ｇ／ｍ２とすることができ、３０～７００ｇ／ｍ２であってもよく、５０～５００ｇ／ｍ２であってもよく、１００～３００ｇ／ｍ２であってもよい。基材層が複数ある場合、各基材層は、同じ目付を有していてもよく、異なる目付を有していてもよい。
　基材層の密度は、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、０．００５～１．０ｇ／ｃｍ３とすることができ、０．００５～０．５０ｇ／ｃｍ３であってもよく、０．００５～０．３０ｇ／ｃｍ３であってもよく、０．０１～０．２５ｇ／ｃｍ３であってもよく、０．０１～０．１０ｇ／ｃｍ３であってもよい。基材層が複数ある場合、各基材層は、同じ密度を有していてもよく、異なる密度を有していてもよい。
　基材層の通気抵抗は、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、０．００３～０．５００ｋＰａ・ｓ／ｍとすることができ０．００４～０．３００ｋＰａ・ｓ／ｍであってもよく、０．００５～０．２５ｋＰａ・ｓ／ｍであってもよく、０．０１～０．１５ｋＰａ・ｓ／ｍであってもよい。基材層の通気抵抗は、カトーテック株式会社製の通気性試験機（ＫＥＳ－Ｆ８）等により測定される。
（複合層）
　複合層は多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子を含む、以下、場合により多孔質粒子及び中空粒子を総じて「吸音粒子」という。
　複合層に含まれる多孔質粒子としては、無機多孔質粒子、有機多孔質粒子、及びそれらの構成材料を共に含む複合多孔質粒子（有機無機複合多孔質粒子）が挙げられる。
　無機多孔質粒子の構成材料としては、金属酸化物（複合酸化物含む）、水酸化物、窒化物、炭化物、炭酸塩、硼酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩等が挙げられる。具体的には、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ジルコン、酸化錫、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム等の金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、窒化珪素、窒化チタン、窒化アルミニウム等の窒化物、炭化珪素、炭化チタン等の炭化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、硼酸アルミニウム、硼酸マグネシウム等の硼酸塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩、リン酸カルシウム等のリン酸塩などが挙げられる。その他、上記構成材料としては、硝子、ゼオライト、エアロゲル等を用いることもできる。
　有機多孔質粒子の構成材料としては、木炭、活性炭、高分子多孔質焼結体、樹脂フォーム、あるいは（メタ）アクリル酸エステル系（例えば架橋ポリメタクリル酸メチル）、スチレン系、シリコーン系、ナイロン系等の樹脂多孔質体等が挙げられる。
　複合層に含まれる中空粒子としては、無機中空粒子、有機中空粒子、及びそれらの構成材料を共に含む複合中空粒子（有機無機複合中空粒子）が挙げられる。中空粒子は、粒子内部に一つの空孔を有する単中空粒子であってよく、複数の空孔を有する多中空粒子であってよい。
　無機中空粒子の構成材料としては、シリカ、ガラス、シラス、パーライト、アルミナ、フライアッシュ、頁岩、黒曜石、火山岩等が挙げられる。
　有機中空粒子の構成材料としては、架橋スチレン－アクリル樹脂等のスチレン系樹脂、架橋ポリメタクリル酸メチル、アクリロニトリル－アクリル樹脂等の（メタ）アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エポキシ系樹脂、尿素系樹脂等が挙げられる。
　吸音粒子は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　吸音粒子の平均粒子径Ｄ５０は、複合層中への分散性及び低周波数領域における吸音特性の観点から、０．１～１０００μｍとすることができ、１～１００μｍであってよく、１～５０μｍであってよく、３～５０μｍであってよく、４～３０μｍであってよい。吸音粒子の平均粒子径Ｄ５０は、例えばレーザー回折・散乱法により測定することができる。
　吸音粒子の比表面積は、複合層中への分散性及び低周波数領域における吸音特性の観点から、１～２０００ｍ２／ｇとすることができ、１～１０００ｍ２／ｇであってよく、２～１０００ｍ２／ｇであってよく、４～１０００ｍ２／ｇであってよい。また、吸音性能のより一層の向上の観点から、吸音粒子の比表面積は、５００～１０００ｍ２／ｇであってよく、７００～９００ｍ２／ｇであってよい。分散性及び吸音特性に加え、バインダ樹脂中への高充填化の観点から、吸音粒子の比表面積は、１～２００ｍ２／ｇであってよく、２～１００ｍ２／ｇであってよい。比表面積はＢＥＴ法により測定することができる。測定装置としては、ガス吸着量測定装置（カンタクローム・インスツルメンツ・ジャパン合同会社製、Ａｕｔｏｓｏｒｂ－ｉＱ（Ａｕｔｏｓｏｒｂは登録商標））を用いることができる。
　吸音粒子の嵩密度は、複合層中への分散性及び低周波数領域における吸音特性の観点から、０．０５～１．００ｇ／ｃｍ３とすることができ、０．１０～０．８０ｇ／ｃｍ３であってよく、０．１０～０．７５ｇ／ｃｍ３であってよく、０．１５～０．６０ｇ／ｃｍ３であってよい。嵩密度は水銀圧入法等により測定することができる。測定装置としては、ポロシメータ（島津製作所　Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ製、オートポア　９５２０形）を用いることができる。
　複合層中の吸音粒子の含有量は、低周波数領域における吸音特性の観点から、複合層の全質量を基準として、１０～９９体積％とすることができ、２０～９０質量％であってよい。
　バインダ樹脂は、吸音粒子を結着する機能を有する。バインダ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂（例えば、エポキシエステル樹脂）、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂（アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルを主たる構造単位として含む重合体）、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂）等が挙げられる。また、バインダ樹脂として、アクリル酸系樹脂（アクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸、メタクリル酸塩を構造単位として含む重合体）、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール等を用いることもできる。これらの中でも、耐熱性、難燃性及び強靭性という観点から、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂及びポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂を好適に用いることができる。
　なお、セルロース系樹脂としては、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、ヒドロキシエチルメチルセルロース等が挙げられる。また、ポリビニル系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。
　アクリル酸系樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸、アクリル酸共重合ポリマー、ポリアクリル酸塩、アクリル酸塩共重合ポリマー等が挙げられる。
　複合層は、他の成分として、後述の塗液調製時に使用する増粘剤、繊維状物質、顔料、レベリング剤、成膜助剤等を含み得る。
　複合層中のバインダ樹脂の含有量は、吸音粒子の結着性、複合層の強度等の観点から、吸音粒子１００質量部に対して、１０～１０００質量部とすることができるが、１００～５００質量部であってもよい。
　複合層の厚さは、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、１～１０００μｍとすることができ、５～５００μｍであってもよく、１０～２５０μｍであってもよく、２０～１００μｍであってもよい。また、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、基材層の厚さに対する複合層の厚さの比率（基材層の厚さ/複合層の厚さ）は、１～２００００とすることができ、１０～１００００であってもよく、１００～１０００であってもよい。
（支持基材）
　複合層は支持基材上に設けられていてよい。支持基材は、基材層への複合層の形成が困難である場合に、複合層の支持体として用いることができる。支持基材としては密度の高い不織布、樹脂フィルム、金属フィルム等が挙げられる。支持基材と、支持基材上に設けられた複合層とを合わせて複合シートという。複合シートは、対象に積層することで吸音特性を向上できることから、吸音性向上シートということができる。
　不織布を構成する繊維としては、上記基材層の項にて例示した繊維が挙げられる。
　支持基材の厚さは、複合層を支持でき、かつ低周波数領域における吸音特性を阻害しない観点から、１～５００μｍとすることができ、５～２５０μｍであってもよく、５０～２００μｍであってもよい。
　支持基材の目付は、低周波数領域における吸音特性に優れる観点から、１０～５００ｇ／ｍ２とすることができ、２０～２５０ｇ／ｍ２であってもよく、３０～２００ｇ／ｍ２であってもよい。
　支持基材の密度は、複合層を支持する観点から、０．０１～１．０ｇ／ｃｍ３とすることができ、０．１０～０．５０ｇ／ｃｍ３であってもよく、０．２０～０．５０ｇ／ｃｍ３であってもよい。
（他の基材層）
　吸音材は、低周波領域の吸音効果の向上及び吸音周波数ピークの調整の観点から、さらに連通孔を有する他の基材層を備えていてもよい。すなわち、吸音材は、第一基材層及び複合層に加えて、第一基材層下にさらに連通孔を有する第二基材層を備えていてよく、また複合層上にさらに連通孔を有する第三基材層を備えていてよい。これら他の基材層には、上記基材層の項にて説明した事項を適用できる。
（接着剤層）
　吸音材は、上記の各層間に、必要に応じ接着剤層を備えていてもよい。例えば、吸音材は、第一基材層及び第二基材層間、支持基材（複合シート）及び第一基材層間等に接着剤層を備えていてもよい。接着剤層としては、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、イソブテン・無水マレイン酸共重合樹脂、アクリル共重合樹脂、アクリルモノマー、アクリルオリゴマー、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂（湿気硬化型含む）、シリル化ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴム、イソプレンゴム等の天然ゴム、水ガラス、シリケート等の接着成分を含む層、あるいは紙、布、不織布、繊維、樹脂フィルム、金属テープ等から構成される支持体の両面にこれらの接着成分を含む層を備える積層物などが挙げられる。また、接着剤層は、上記接着成分を含む層又は上記積層物を、樹脂フィルムの両面に備えるもの（接着シート）であってもよい。各接着剤層は、同じ素材から構成されていてもよく、異なる素材から構成されていてもよい。
　接着剤層の厚さは特に限定されないが、０．０１～５００μｍとすることができ、１～２５０μｍであってもよい。各接着剤層は、同じ厚さを有していてもよく、異なる厚さを有していてもよい。
　吸音材の厚さは、吸音特性の発現、材料の施工性、省スペース化等の観点から、１～１００ｍｍとすることができ、２～５０ｍｍであってもよく、５～３０ｍｍであってもよい。
　吸音材の吸音特性は、各層の構成及び積層の態様に応じて調製することができる。ＪＩＳ　Ａ　１４０５－１に準拠して測定される吸音材の垂直入射吸音率は、例えば以下のとおりとすることができる。
　基材層及び複合層を備える吸音材の場合、垂直入射吸音率は、１０００Ｈｚ以下のいずれかの周波数において、具体的には例えば５００Ｈｚ、７５０Ｈｚ及び１０００Ｈｚの少なくともいずれかの周波数において０．４以上とすることができ、０．５以上であってもよい。当該垂直入射吸音率は、７５０Ｈｚにおいて０．２５以上とすることができ、０．３以上であってもよい。当該垂直入射吸音率は、５００Ｈｚにおいて０．１以上とすることができ、０．１５以上であってもよい。
　基材層及び複合シートを備える吸音材の場合、垂直入射吸音率は、１０００Ｈｚ以下のいずれかの周波数において、具体的には例えば５００Ｈｚ、７５０Ｈｚ及び１０００Ｈｚの少なくともいずれかの周波数において０．５以上とすることができ、０．６以上であってもよい。当該垂直入射吸音率は、７５０Ｈｚにおいて０．２以上とすることができ、０．４以上であってもよい。当該垂直入射吸音率は、５００Ｈｚにおいて０．１以上とすることができ、０．２以上であってもよい。
＜吸音材の製造方法＞
　図１に示される吸音材１０は、第一基材層２上に、複合層１形成用の塗液を塗布することで製造することができる。吸音材が、第一基材層下にさらに第二基材層を備える場合、接着剤層により両層が接着されてもよいが、両層が接着されずに積層されてもよい。また、吸音材が、複合層上にさらに第三基材層を備える場合、複合層形成用の塗液を用いて両層が接着されてもよいが、両層が接着されずに積層されてもよい。
　図２に示される吸音材２０は、支持基材３上に、複合層１形成用の塗液を塗布することで得られる複合シート４と、第一基材層２とを積層することで製造することができる。この場合、接着剤層により複合シートと第一基材層とが接着されてもよいが、それらが接着されずに積層されてもよい。
　吸音材を構成する積層体は、筐体に収納された状態で用いてもよい。
　複合層形成用の塗液は、吸音粒子、バインダ樹脂及び液状媒体を含む。この塗液は、対象の吸音特性を向上できることから、吸音性向上塗液ということができる。
　バインダ樹脂は上記複合層の項にて例示したとおりである。なお、バインダ樹脂が熱硬化性樹脂であるとき、塗液は、硬化剤をさらに含有していてよい。硬化剤は特に限定されず、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜変更してよい。例えば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であるとき、硬化剤としては、公知のエポキシ樹脂硬化剤を用いることができる。エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ポリアミド系硬化剤等が例示でき、反応性の観点からはアミン系硬化剤及びポリアミド系硬化剤を好適に用いることができる。
　液状媒体としては水及び有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、吸音粒子を分散し得るものであれば特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ－シメン等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水素類；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン等のエーテル類；メタノール、エタノール、イソプロパノール（イソプロピルアルコール）、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等のアミド類などが挙げられる。これらの中でも、揮発性、沸点等の観点から、アルコール類及びケトン類を用いることができ、特にアルコール類を好適に用いることができる。アルコール類及びケトン類は、水、水系樹脂等との混合が容易であるため、それらの成分との併用時にも好適である。
　塗液は、他の成分として増粘剤、繊維状物質、顔料、レベリング剤、成膜助剤等を含んでいてもよい。
　塗液中の吸音粒子の含有量は、分散性、塗液の粘度等の観点から、１～５０質量％とすることができるが、５～５０質量％であってもよい。
　塗液中のバインダ樹脂の含有量は、吸音粒子の結着性、複合層の強度等の観点から、吸音粒子１００質量部に対して、５０～５０００質量部とすることができるが、１００～１０００質量部であってもよい。
＜吸音材の用途＞
　上記吸音材は低周波数領域における吸音特性に優れる。そのため、上記吸音材は、自動車、鉄道車両、航空機、船舶、住宅等の建築物、電子機器、精密機械などの用途において好適に用いることができる。ここでいう低周波領域とは、周波数が１０００Ｈｚ以下の領域とすることができ、８００Ｈｚ以下の領域であってもよく、７５０Ｈｚ以下の領域であってもよく、５００Ｈｚ以下の領域であってもよい。
　以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜材料の準備＞
（基材層）
　表１に示す基材層を準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（支持基材）
　表２に示す支持基材を準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（吸音粒子）
　吸音粒子として以下の粒子を準備した。各粒子の詳細を表３及び４に示す。
粒子１（ＪＩＯＳ　ＡＥＲＯＧＥＬ　ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製、製品名：ＡｅｒｏＶａ）
粒子２（ＡＧＣエスアイテック株式会社製、製品名：サンスフェアＨ－１２１）
粒子３（積水化成品工業株式会社製、製品名：テクポリマーＭＢＰ－８）
粒子４（積水化成品工業株式会社製、製品名：テクポリマー）
粒子５（３Ｍ社製、製品名：ｉＭ３０Ｋ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
（複合層形成用の塗液）
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－３００００）を１０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を２００質量部、アクリルエマルジョン（ＤＩＣ株式会社製、製品名：ＤＶ－７５９ＥＦ、固形分４０ｗｔ％）を２５０質量部、粒子１を１００質量部混合して、塗液１を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－３００００）を５質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を２０質量部、純水を３５０質量部、アクリルエマルジョン（ＤＩＣ株式会社製、製品名：ＤＶ－７５９ＥＦ、固形分４０ｗｔ％）を５００質量部、粒子１を１００質量部、粒子５を３００質量部混合して、塗液２を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－３００００）を１０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を４０質量部、純水を７００質量部、アクリルエマルジョン（ＤＩＣ株式会社製、製品名：ＤＶ－７５９ＥＦ、固形分４０ｗｔ％）を１０００質量部、粒子１を１００質量部、粒子５を９００質量部混合して、塗液３を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－３００００）を５０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を２００質量部、純水を３５００質量部、アクリルエマルジョン（ＤＩＣ株式会社製、製品名：ＤＶ－７５９ＥＦ、固形分４０ｗｔ％）を５０００質量部、粒子１を１００質量部、粒子５を４５００質量部混合して、塗液４を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を１５質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を５３０質量部、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン（住化ケムテックス株式会社製、製品名：スミエリート１０１０、固形分５０ｗｔ％）を２７０質量部、粒子１を１００質量部混合して、塗液５を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を２０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を５３０質量部、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン（住化ケムテックス株式会社製、製品名：スミエリート１０１０、固形分５０ｗｔ％）を７７０質量部、粒子１を１００質量部混合して、塗液６を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を３０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を６３０質量部、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン（住化ケムテックス株式会社製、製品名：スミエリート１０１０、固形分５０ｗｔ％）を１７５０質量部、粒子１を１００質量部混合して、塗液７を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を１０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を１５質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を３２０質量部、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン（住化ケムテックス株式会社製、製品名：スミエリート１０１０、固形分５０ｗｔ％）を１７０質量部、粒子２を１００質量部混合して、塗液８を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を１０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を１５質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を３２０質量部、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン（住化ケムテックス株式会社製、製品名：スミエリート１０１０、固形分５０ｗｔ％）を１７０質量部、粒子３を１００質量部混合して、塗液９を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を１０質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を１５質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を３２０質量部、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン（住化ケムテックス株式会社製、製品名：スミエリート１０１０、固形分５０ｗｔ％）を１７０質量部、粒子４を１００質量部混合して、塗液１０を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を５質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を１０質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を１０質量部、純水を１８０質量部、エチレン－塩化ビニル共重合樹脂エマルジョン（住化ケムテックス株式会社製、製品名：スミエリート１０１０、固形分５０ｗｔ％）を９０質量部、粒子５を１００質量部混合して、塗液１１を得た。
　ポリエチレンオキシド（住友精化株式会社製、製品名：ＰＥＯ－３）を１５質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を５３０質量部、水性エポキシエステル樹脂（ＤＩＣ株式会社製、製品名：ウォーターゾールＥＦＤ－５５６０、固形分４０ｗｔ％）を２７０質量部、粒子１を１００質量部混合して、塗液１２を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を１５質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、ジエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を５３０質量部、シリコーンエマルジョン（信越化学株式会社製、製品名：ＰＯＬＯＮ－ＭＦ－５６、固形分４０ｗｔ％）を２７０質量部、粒子１を１００質量部混合して、塗液１３を得た。
　ヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂株式会社製、製品名：ＭＰ－４０００）を１５質量部、イソプロピルアルコール（和光純薬工業株式会社製、試薬）を３０質量部、純水を５３０質量部、ウレタンエマルジョン（三洋化成工業株式会社製、製品名：パーマリンＵＡ－３６８、固形分５０ｗｔ％）を２７０質量部、粒子１を１００質量部混合して、塗液１４を得た。
（接着剤層）
　以下の接着剤層を準備した。
　　両面テープ：スリーエムジャパン株式会社、ＰＧＤ－１００、厚さ０．１２ｍｍ
　　スプレーのり：スリーエムジャパン株式会社、スプレーのり７７
＜吸音材の作製＞
　各表に示す構成を有する吸音材を作製した。複合層１～１４は、それぞれ塗液１～１４を基材層又は支持基材に所定の厚みになるようにフィルムアプリケータを用いて塗布し、得られた塗膜を６０℃で１０～６０分間乾燥させることで得た。
　複合層を介して基材層同士が接合した態様については、基材層上に塗液を塗布した後、他の基材層を積層し、上記条件にて熱処理を行った。
　表中、垂直入射吸音率は、以下に従って測定した。表中の上に記載した層側から音を入射した。
　　装置名：４２０６型インピーダンス管（ブリュエル・ケアー社）
　　測定方法：垂直入射吸音率（ＪＩＳ　Ａ　１４０５－１に準拠）
　　測定範囲：５０～１６００Ｈｚ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
　図３～１３は、各実施例及び比較例の垂直入射吸音率を示す図である。同図に示されるように、実施例の吸音材は低周波数領域における吸音特性に優れることが分かる。
　１…複合層、２…第一基材層、３…支持基材、４…複合シート、１０，２０…吸音材。

 

Claims (18)

  1. 　連通孔を有する第一基材層と、前記第一基材層上に設けられた複合層と、を備え、前記複合層が多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む、吸音材。
  2. 　連通孔を有する第一基材層と、前記第一基材層上に設けられた複合シートと、を備え、前記複合シートが、支持基材上に、多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む複合層を備える、吸音材。
  3. 　前記第一基材層下に、さらに連通孔を有する第二基材層を備える、請求項１又は２に記載の吸音材。
  4. 　前記複合層上に、さらに連通孔を有する第三基材層を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の吸音材。
  5. 　厚さが１～１００ｍｍである、請求項１～４のいずれか一項に記載の吸音材。
  6. 　前記粒子の比表面積が１～１０００ｍ２／ｇである、請求項１～５のいずれか一項に記載の吸音材。
  7. 　前記粒子の平均粒子径Ｄ５０が１～１００μｍである、請求項１～６のいずれか一項に記載の吸音材。
  8. 　前記粒子の嵩密度が０．０５～１．００ｇ／ｃｍ３である、請求項１～７のいずれか一項に記載の吸音材。
  9. 　前記第一基材層の密度が０．００５～０．３０ｇ／ｃｍ３である、請求項１～８のいずれか一項に記載の吸音材。
  10. 　前記第一基材層の通気抵抗が０．００３～０．５００ｋＰａ・ｓ／ｍである、請求項１～９のいずれか一項に記載の吸音材。
  11. 　支持基材上に、多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子並びにバインダ樹脂を含む複合層を備える、吸音性向上シート。
  12. 　前記粒子の比表面積が１～１０００ｍ２／ｇである、請求項１１に記載のシート。
  13. 　前記粒子の平均粒子径Ｄ５０が１～１００μｍである、請求項１１又は１２に記載のシート。
  14. 　前記粒子の嵩密度が０．０５～１．００ｇ／ｃｍ３である、請求項１１～１３のいずれか一項に記載のシート。
  15. 　多孔質粒子及び中空粒子の少なくとも一方の粒子、バインダ樹脂並びに液状媒体を含む、吸音性向上塗液。
  16. 　前記粒子の比表面積が１～１０００ｍ２／ｇである、請求項１５に記載の塗液。
  17. 　前記粒子の平均粒子径Ｄ５０が１～１００μｍである、請求項１５又は１６に記載の塗液。
  18. 　前記粒子の嵩密度が０．０５～１．００ｇ／ｃｍ３である、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の塗液。

     
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