WO2021111519A1 - 複層吸音材及びその製造方法 - Google Patents

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WO2021111519A1
WO2021111519A1 PCT/JP2019/047205 JP2019047205W WO2021111519A1 WO 2021111519 A1 WO2021111519 A1 WO 2021111519A1 JP 2019047205 W JP2019047205 W JP 2019047205W WO 2021111519 A1 WO2021111519 A1 WO 2021111519A1
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WO
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layer
sound absorbing
meth
acrylic acid
absorbing material
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Application number
PCT/JP2019/047205
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸一郎 樋笠
智紀 森川
和典 上田
Original Assignee
株式会社イーテック
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods 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
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Definitions

  • the present invention relates to a multi-layer sound absorbing material and a method for manufacturing a multi-layer sound absorbing material.
  • Soundproofing measures such as sound absorption, sound insulation, and vibration control are taken in the passenger compartments and residences of automobiles so that people can spend their time comfortably.
  • sound absorbing materials are used to prevent the sound from reverberating in a closed passenger compartment. It is used. Most of the sound absorbing materials have a structure in which a surface layer and a sound absorbing layer are laminated, and an isocyanate adhesive is used for bonding these (see JP-A-2005-201091) and an aqueous adhesive resin emulsion is used. (Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • a hot melt film or a low melting point resin non-woven fabric is laminated between a fiber layer and a thermoplastic resin sheet layer, and heated and pressurized.
  • a laminated and integrated product Japanese Patent Laid-Open No. 2005-226178 is also being studied.
  • each material is manufactured individually and bonded using an adhesive or the like, so that the manufacturing is complicated, the productivity is low, and the air is ventilated by the adhesive or the like. There is an inconvenience that the sound absorption characteristic is deteriorated probably because the property is suppressed.
  • the present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a multi-layer sound absorbing material and a method for producing a multi-layer sound absorbing material having excellent sound absorbing characteristics and excellent productivity.
  • the present inventors have adopted a sound absorbing material in which a layer is formed on the surface of a base material using a specific material, and have a specific structure. We found that it was possible to solve the problem, and completed the present invention.
  • the invention made to solve the above problems includes a breathable base material layer and a foamed layer laminated on the base material layer, and the foamed layer is a mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion. It is a multi-layer sound absorbing material composed of the heat-dried body of the above, and the ratio of the thickness of the foamed layer to the thickness of the base material layer is 20/80 or more and 85/15 or less.
  • Another invention made to solve the above-mentioned problems is a method for producing the multi-layer sound absorbing material, which is obtained by a step of mechanically foaming a (meth) acrylic acid ester polymer emulsion and the above-mentioned mechanical foaming step. It is provided with a step of applying a mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion to one surface of a breathable base material layer and a step of heating and drying the coating layer formed by the above coating step. It is a feature.
  • the multi-layer sound absorbing material of the present invention has excellent sound absorbing characteristics and is excellent in productivity. According to the method for producing a multi-layer sound absorbing material of the present invention, the multi-layer sound absorbing material having excellent sound absorbing characteristics can be produced with high productivity.
  • the multi-layer sound absorbing material 1 of FIG. 1 includes a breathable base material layer 2 and a foamed layer 3 laminated on the base material layer 2.
  • the foam layer 3 is composed of a heat-dried product of a mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion.
  • the ratio of the thickness of the foam layer 3 to the thickness of the base material layer 2 is 20/80 or more and 85/15 or less.
  • the multi-layer sound absorbing material has excellent sound absorbing characteristics and is excellent in productivity.
  • the reason why the multi-layer sound absorbing material has the above-mentioned structure and exerts the above-mentioned effect is not always clear, but it can be inferred as follows, for example. That is, the multi-layer sound absorbing material has a structure in which the foam layer 3 is formed on the surface of the breathable base material layer 2.
  • the foamed layer 3 is formed by applying a mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion and heating and drying it, and is composed of a specific material.
  • the multi-layer sound absorbing material includes a breathable base material layer 2 that also contributes to sound absorbing characteristics and dryness when forming a foam layer, and the specific foam layer 3, and is different from the conventional sound absorbing material. Unlike this, it is easy to manufacture, and the ratio of the thickness of the foamed layer 3 to the base material layer 2 (foamed layer / base material layer) is at least the above lower limit, so that it is considered that the sound absorbing characteristics are excellent. Further, since the thickness ratio of the multi-layer sound absorbing material is not more than the above upper limit, the drying property at the time of forming the foam layer becomes better, and the productivity becomes excellent.
  • the base material layer and the foam layer will be described.
  • the base material layer 2 is a breathable base material layer.
  • the term "breathable" means that the base material layer has, for example, a breathability of 1 cm 3 / cm 2 ⁇ s or more, preferably 5 cm 3 / cm 2 ⁇ s or more, and more preferably 10 cm 3 / cm 2 ⁇ It means that it is s or more.
  • Examples of the material constituting the base material layer 2 include fiber sheets such as non-woven fabrics, woven fabrics, knitted fabrics, and paper; mesh sheets, porous membranes, and the like. Among these, a fiber sheet is preferable, and a non-woven fabric is more preferable.
  • the fibers constituting the fiber sheet include polyolefin fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers; polyester fibers such as polyethylene terephthalate fibers and polybutylene terephthalate fibers; polyamide fibers such as polyamide 6 fibers and polyamide 6, 6 fibers; polycarbonate fibers and the like.
  • the lower limit of the average diameter of the fibers constituting the fiber sheet is preferably 0.1 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m.
  • the upper limit of the average diameter is preferably 100 ⁇ m, more preferably 50 ⁇ m.
  • the base material layer 2 is preferably composed of a non-woven fabric, and more preferably composed of a non-woven fabric of thermoplastic organic fibers. Since the non-woven fabric of thermoplastic organic fibers is excellent in thermoformability, the multi-layer sound absorbing material can be thermoformed into any shape, and can be applied to non-flat uneven surfaces such as automobile interior materials, engine rooms, and trunk rooms. It can be suitably used as a sound absorbing material to be assembled.
  • the density of the base material layer 2 As the lower limit of the density of the base material layer 2, 10 kg / m 3 is preferable, and 50 kg / m 3 is more preferable. As the upper limit of the density, 200 kg / m 3 is preferable, and 100 kg / m 3 is more preferable.
  • the thickness of the base material layer 2 As the lower limit of the thickness of the base material layer 2, 1 mm is preferable, and 3 mm is more preferable.
  • the upper limit of the thickness is preferably 10 mm, more preferably 8 mm.
  • the "thickness of the base material layer” means the arithmetic mean value of the thickness measured at three different points in the base material layer 2 of the multi-layer sound absorbing material 2 in 10 cm square.
  • the lower limit of the basis weight of the base material layer 50 g / m 2 is preferable, and 100 g / m 2 is more preferable.
  • the upper limit of the basis weight 1,000 g / m 2 is preferable, and 700 g / m 2 is more preferable.
  • the foam layer 3 is composed of a heat-dried product of a mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion.
  • “Mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion heat-dried” means that a machine-foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion obtained by mechanically foaming a (meth) acrylic acid ester polymer emulsion is heat-dried. It means what was made.
  • “Mechanical foaming” means that air bubbles are dispersed and mixed in an emulsion by a mechanical treatment such as stirring and mixing the emulsion. By heat drying, the dispersion medium contained in the mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion is evaporated and removed.
  • the mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion contains a resin and bubbles of the (meth) acrylic acid ester polymer as a dispersoid, and a dispersion medium for dispersing them.
  • the heat-dried product of the mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion contains a film derived from the resin in the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion and voids existing in the film.
  • the "(meth) acrylic acid ester polymer” refers to a polymer obtained by using one or more of an acrylic acid ester and a methacrylic acid ester as a monomer.
  • the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion contains, for example, one or more (meth) acrylic acid esters and, if necessary, a monomer other than the (meth) acrylic acid ester, as a polymerization initiator and, if necessary. It can be obtained by emulsion polymerization or the like in a dispersion medium such as water in the presence of an emulsifier or a dispersion stabilizer.
  • Examples of the (meth) acrylic acid ester include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, propyl (meth) acrylic acid, butyl (meth) acrylic acid, hexyl (meth) acrylic acid, and (meth) acrylic acid.
  • Other monomers include unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid monoester, maleic acid monoester, maleic anhydride, and itaconic anhydride.
  • Examples of the dispersion medium of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion include water; alcohols such as ethanol, ketones such as acetone, esters such as ethyl acetate, ethers such as dipropyl ether, glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, and the like. Organic solvent and the like can be mentioned. Of these, water is preferred.
  • the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion may contain, for example, a surfactant, a silicone compound, or the like.
  • a surfactant for example, a silicone compound, or the like.
  • the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion one kind or two or more kinds can be used.
  • the lower limit of the glass transition point (Tg) of the resin constituting the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion is preferably ⁇ 55 ° C., more preferably ⁇ 50 ° C., further preferably ⁇ 45 ° C., and particularly preferably ⁇ 40 ° C. preferable.
  • the upper limit of the Tg is preferably 30 ° C., more preferably 20 ° C., even more preferably 10 ° C., and particularly preferably 0 ° C.
  • the lower limit of the average particle size of the dispersoid of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion is preferably 50 nm, more preferably 70 nm, and even more preferably 80 nm.
  • the upper limit of the average particle size is preferably 600 nm, more preferably 500 nm, and even more preferably 400 nm.
  • the average particle size is, for example, a volume-based median diameter measured by laser diffraction type particle size distribution measurement.
  • the lower limit of the solid content concentration of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion is preferably 30% by mass, more preferably 40% by mass, and even more preferably 50% by mass.
  • the upper limit of the solid content concentration is preferably 80% by mass, more preferably 70% by mass, and even more preferably 65% by mass.
  • the density of the foam layer 3 As the lower limit of the density of the foam layer 3, 20 kg / m 3 is preferable, 60 kg / m 3 is more preferable, 80 kg / m 3 is further preferable, and 100 kg / m 3 is particularly preferable. As the upper limit of the density, 400 kg / m 3 is preferable, 350 kg / m 3 is more preferable, 300 kg / m 3 is further preferable, and 250 kg / m 3 is particularly preferable.
  • “Density of foam layer” means the density of the entire foam layer including voids in the foam layer.
  • the thickness of the foam layer 3 As the lower limit of the thickness of the foam layer 3, 0.1 mm is preferable, 1 mm is more preferable, and 2 mm is further preferable.
  • the upper limit of the thickness is preferably 20 mm, more preferably 10 mm, and even more preferably 8 mm.
  • the lower limit of the basis weight of the foam layer 3 100 g / m 2 is preferable, 200 g / m 2 is more preferable, 300 g / m 2 is further preferable, and 400 g / m 2 is particularly preferable.
  • the upper limit dated the eye preferably 2,000 g / m 2, more preferably 1,800 g / m 2, more preferably 1,600g / m 2, 1,400g / m 2 is particularly preferred.
  • the lower limit of the ratio of the thickness of the foamed layer 3 to the thickness of the base material layer 2 is 20/80, preferably 30/70, more preferably 35/65, even more preferably 40/60, and particularly 45/55. preferable.
  • the upper limit of the ratio is 85/15, preferably 80/20, more preferably 75/25, even more preferably 70/30, and particularly preferably 65/35.
  • the lower limit of the air permeability of the multilayer sound absorbing material preferably 1cm 3 / cm 2 ⁇ s, more preferably 2cm 3 / cm 2 ⁇ s, more preferably 5cm 3 / cm 2 ⁇ s, 8cm 3 / cm 2 -S is particularly preferable.
  • As the upper limit of the air permeability 50 cm 3 / cm 2 ⁇ s is preferable, 45 cm 3 / cm 2 ⁇ s is more preferable, 40 cm 3 / cm 2 ⁇ s is further preferable, and 30 cm 3 / cm 2 ⁇ s is particularly preferable. ..
  • the shape of the multi-layer sound absorbing material is not particularly limited, and may be, for example, a sheet shape, a flat plate shape, a curved plate shape, an uneven plate shape, or the like, and also, for example, according to the structure of the passenger compartment of an automobile. It can have various shapes.
  • the method for producing the multi-layer sound absorbing material includes a step of mechanically foaming a (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (hereinafter, also referred to as a “mechanical foaming step”) and a mechanical foaming (meth) obtained by the above mechanical foaming step.
  • a step of applying an acrylic acid ester polymer emulsion to one surface of a breathable base material layer (hereinafter, also referred to as a “coating step”) and a coating layer formed by the above coating step are heated and dried. It includes a step (hereinafter, also referred to as “heat drying step”).
  • the multi-layer sound absorbing material having excellent sound absorbing characteristics can be produced with high productivity.
  • each step will be described.
  • Examples of the device used for mechanical foaming include a batch type foaming machine and a continuous type foaming machine.
  • Examples of the gas introduced by mechanical foaming include air, nitrogen, oxygen and the like.
  • a thickener, a foam stabilizer, etc. may be added to the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion.
  • Conditions such as whipping time and mixer speed in the batch foaming machine are appropriately selected so that, for example, the density of the obtained mechanical foaming liquid becomes a desired value.
  • the lower limit of the mixing time in the batch type foaming machine 1 minute is preferable, 2 minutes is more preferable, and 3 minutes is further preferable.
  • the upper limit of the mixing time is preferably 60 minutes, more preferably 40 minutes, and even more preferably 30 minutes.
  • Conditions such as liquid flow rate, gas flow rate, mixer rotation speed, etc. in the continuous foaming machine are appropriately selected so that, for example, the density, flow rate, etc. of the obtained mechanical foaming liquid become desired values.
  • Examples of the coating method include a casting head method, a roll coating method, an air knife coating method, a gravure roll coating method, a doctor roll coating method, a doctor knife coating method, a curtain flow coating method, a spray method, and a brush coating method.
  • the thickness of the coating layer to be formed is appropriately selected so that the thickness of the foamed layer formed by heat drying becomes a desired value.
  • the lower limit of the thickness of the coating layer is preferably 0.1 mm, more preferably 1 mm.
  • the upper limit of the thickness is preferably 10 mm, more preferably 8 mm.
  • the coating layer formed by the above coating step is heated and dried. That is, the dispersion medium in the mechanically foamed (meth) acrylic acid ester polymer emulsion constituting the coating layer is evaporated by heating. As a result, a foam layer 3 containing a film derived from the resin in the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion and voids existing in the film is formed, and mechanically foamed (meth) acrylic acid is formed on the base material layer 2.
  • a multi-layer sound absorbing material 1 in which a foamed layer 3 composed of a heat-dried product of an ester polymer emulsion is laminated is obtained.
  • Examples of the device for heating and drying the coating layer include an oven, a hot plate, a hot air dryer, and a hot air circulation type oven.
  • Conditions such as temperature and time in heat drying are appropriately selected so that the foamed layer to be formed does not substantially contain the dispersion medium.
  • the lower limit of the temperature in heat drying 60 ° C. is preferable, 70 ° C. is more preferable, and 80 ° C. is further preferable.
  • the upper limit of the temperature is preferably 200 ° C, more preferably 180 ° C, and even more preferably 160 ° C.
  • the upper limit of the time for heat drying is preferably 70 minutes, more preferably 50 minutes, and even more preferably 40 minutes.
  • the lower limit of the time is, for example, 1 minute, preferably 3 minutes.
  • the sample was cut into a size of 10 cm ⁇ 10 cm, left at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH for 24 hours without a load, and then differently at a pressure of 3.7 gf / cm 2 according to JIS-L1096 using a thickness gauge. It was measured at three points, and the arithmetic mean value was taken as the thickness of the base material layer.
  • Glass transition point A dry film was obtained by thinly stretching 1 to 10 g of the resin on a glass plate and drying at 25 ° C. for 3 days.
  • a differential scanning calorimeter (“DSC2910 type” manufactured by TA Instruments) was used, a sample of 5 to 10 mg was used, and the temperature rising rate was 20 ° C./min under a nitrogen atmosphere.
  • Temperature range Measurement was performed at ⁇ 100 ° C. to 100 ° C. The temperature at the midpoint between the start point and the end point of the inflection of the differential curve of the differential scanning calorimetry obtained by the measurement was defined as the glass transition temperature (Tg).
  • Non-woven fabric 6 denier (thread diameter about 27 ⁇ m) polyester fiber non-woven fabric produced by the needle punch method N-1: Density: 75 kg / m 3 , Thickness: 5.2 mm N-2: Density: 72 kg / m 3 , Thickness: 7.7 mm N-3: Density: 68 kg / m 3 , Thickness: 3.3 mm N-4: Density: 70 kg / m 3 , Thickness: 9.8 mm N-5: Density: 73 kg / m 3 , Thickness: 1.1 mm
  • Emulsions of the above-mentioned monomers a to c were continuously added dropwise to this mixture over 4 hours, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 80 ° C.
  • the aging reaction was carried out for 2 hours after the completion of the dropping to obtain a (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1).
  • the solid content concentration of this (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) was 60% by mass, and the glass transition temperature of the resin was ⁇ 12 ° C.
  • Emulsions of the above-mentioned monomers a to c were continuously added dropwise to this mixture over 4 hours, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 80 ° C. After completion of the dropping, the aging reaction was carried out for 2 hours to obtain a (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-2).
  • the solid content concentration of this (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-2) was 60% by mass, and the glass transition temperature of the resin was ⁇ 36 ° C.
  • Emulsions of the above-mentioned monomers a to c were continuously added dropwise to this mixture over 4 hours, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 80 ° C. After completion of the dropping, the aging reaction was carried out for 2 hours to obtain a (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-3).
  • the solid content concentration of this (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-3) was 60% by mass, and the glass transition temperature of the resin was ⁇ 5 ° C.
  • a multi-layer sound absorbing material (S-1) was produced by the following procedure. (Mechanical foaming process) 1% by mass of thickener ("PG-13" from E-Tech) and defoamer ("Nopco DC-100-A” from San Nopco Ltd.) to the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1). ) was added in an amount of 4% by mass, and the mixture was uniformly stirred with a stirrer for 10 minutes. Next, a batch-type foaming machine (Dalton's "Mixing Stirrer 5DM-r", stirrer: whipper) was used to foam in the air at room temperature of about 23 ° C. at a stirring rotation speed of 125 rpm for 5 minutes to obtain a specific gravity of 0. A mechanical foaming solution of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) of No. 3 was obtained.
  • a spacer frame (thickness: 5 mm) for setting the thickness is placed on the surface of the non-woven fabric (N-1) as the base material layer, the mechanical foaming liquid of the obtained emulsion (E-1) is poured, and then a stainless steel ruler. The excess foaming liquid was scraped off along the thickness of the spacer using the above, and the coating was applied to a thickness of 5 mm.
  • the laminate containing the formed coating layer is heat-dried for 20 minutes using a hot air circulation oven (“DH611” manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) under the conditions of a temperature of 150 ° C. and a damper opening of 50%. , A multi-layer sound absorbing material (S-1) was obtained.
  • the formed foam layer had a thickness of 4.9 mm and a density of 161 kg / m 3 .
  • Example 2 (Mechanical foaming process) A mechanical foaming liquid of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) was obtained in the same manner as in Example 1 above. (Coating process) A non-woven fabric (N-2) was used as the base material layer, and the spacer frame was coated to a thickness of 2 mm in the same manner as in Example 1 above, except that a spacer frame having a thickness of 2 mm was used. (Heat drying process) A multi-layer sound absorbing material (S-2) was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the heating and drying time was set to 10 minutes. The formed foam layer had a thickness of 2.1 mm and a density of 158 kg / m 3 .
  • Example 3 A mechanical foaming liquid of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) was obtained in the same manner as in Example 1 above.
  • Coating process A non-woven fabric (N-3) was used as the base material layer, and the spacer frame was coated to a thickness of 7 mm in the same manner as in Example 1 above, except that a spacer frame having a thickness of 7 mm was used.
  • Heat drying process A multi-layer sound absorbing material (S-3) was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the heating and drying time was set to 30 minutes.
  • the formed foam layer had a thickness of 6.9 mm and a density of 155 kg / m 3 .
  • Example 4 (Mechanical foaming process) A mechanical foaming solution of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-2) was applied in the same manner as in Example 1 above, except that the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-2) was used. Obtained. (Coating process) The coating was applied to a thickness of 5 mm in the same manner as in Example 1 above, except that the mechanical foaming liquid of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-2) was used. (Heat drying process) A multi-layer sound absorbing material (S-4) was obtained in the same manner as in Example 1 above. The thickness of the formed foam layer was 5.2 mm, and the density was 165 kg / m 3 .
  • Example 5 (Mechanical foaming process) A mechanical foaming solution of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-3) was applied in the same manner as in Example 1 above, except that the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-3) was used. Obtained. (Coating process) The coating was applied to a thickness of 5 mm in the same manner as in Example 1 above, except that the mechanical foaming liquid of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-3) was used. (Heat drying process) A multi-layer sound absorbing material (S-5) was obtained in the same manner as in Example 1 above. The formed foam layer had a thickness of 4.9 mm and a density of 161 kg / m 3 .
  • Example 6 (Mechanical foaming process) A (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) having a specific gravity of 0.17, as in the case of Example 1 above, except that the foam was foamed in a batch foaming machine at a stirring rotation speed of 250 rpm for 6 minutes. Mechanical foaming solution was obtained. (Coating process) The coating was applied to a thickness of 5 mm in the same manner as in Example 1 above, except that a mechanical foaming liquid having a specific gravity of 0.17 of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) was used. (Heat drying process) A multi-layer sound absorbing material (S-6) was obtained in the same manner as in Example 1 above. The thickness of the formed foam layer was 5.0 mm, and the density was 98 kg / m 3 .
  • Example 7 (Mechanical foaming process) The (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) having a specific gravity of 0.45 was the same as in Example 1 above, except that it was foamed in a batch foaming machine at a stirring rotation speed of 125 rpm for 3 minutes. Mechanical foaming solution was obtained. (Coating process) The coating was applied to a thickness of 5 mm in the same manner as in Example 1 above, except that a mechanical foaming liquid having a specific gravity of 0.45 of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) was used.
  • a multi-layer sound absorbing material (S-7) was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the heating and drying time was set to 40 minutes.
  • the thickness of the formed foam layer was 4.9 mm, and the density was 263 kg / m 3 .
  • Example 8 (Mechanical foaming process) A (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) having a specific gravity of 0.12, as in the case of Example 1 above, except that the foam was foamed in a batch foaming machine at a stirring rotation speed of 250 rpm for 8 minutes. Mechanical foaming solution was obtained. (Coating process) The coating was applied to a thickness of 5 mm in the same manner as in Example 1 above, except that a mechanical foaming liquid having a specific gravity of 0.12 of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) was used.
  • a multi-layer sound absorbing material (S-8) was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the heating and drying time was set to 15 minutes.
  • the thickness of the formed foam layer was 5.1 mm, and the density was 71 kg / m 3 .
  • Example 9 (Mechanical foaming process) A (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) having a specific gravity of 0.55, as in the case of Example 1 above, except that the foam was foamed in a batch foaming machine at a stirring rotation speed of 125 rpm for 2 minutes. Mechanical foaming solution was obtained. (Coating process) The coating was applied to a thickness of 5 mm in the same manner as in Example 1 above, except that a mechanical foaming liquid having a specific gravity of 0.55 of the (meth) acrylic acid ester polymer emulsion (E-1) was used.
  • a multi-layer sound absorbing material (S-9) was obtained in the same manner as in Example 1 above, except that the heating and drying time was set to 60 minutes.
  • the thickness of the formed foam layer was 4.8 mm, and the density was 331 kg / m 3 .
  • the sound absorption characteristics of the multi-layer sound absorbing material were measured according to JIS-A1405-2 using an acoustic tube. The frequency was measured from 315 Hz to 5000 Hz, and the sound absorption coefficient of 3000 Hz was used for determining the sound absorption characteristics.
  • the sound absorption characteristics are "A (good)” when the sound absorption coefficient (3000 Hz) is 70% or more, “B (slightly good)” when the sound absorption coefficient (3000 Hz) is 30% or more and less than 70%, and "C” when the sound absorption coefficient (3000 Hz) is less than 30%. (Defective) ”can be evaluated.
  • the required time in the heat-drying step means the time required until the dispersion medium is substantially not contained in the foamed layer.
  • Productivity is "A (good)” when the required time is 50 minutes or less, “B (slightly good)” when the required time is more than 50 minutes and 70 minutes or less, and “C (bad)” when the required time is more than 70 minutes. ) ”.
  • the multi-layer sound absorbing material of the example was excellent in sound absorbing characteristics and productivity.
  • the multi-layer sound absorbing material of the comparative example has insufficient sound absorbing characteristics or low productivity.
  • the multi-layer sound absorbing material of the present invention has excellent sound absorbing characteristics and is excellent in productivity. According to the method for producing a multi-layer sound absorbing material of the present invention, the multi-layer sound absorbing material having excellent sound absorbing characteristics can be produced with high productivity.

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Abstract

本発明は、通気性の基材層と、上記基材層に積層される発泡層とを備え、上記発泡層が、機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体から構成されており、上記基材層の厚みに対する上記発泡層の厚みの比が２０／８０以上８５／１５以下である複層吸音材である。上記基材層は熱可塑性有機繊維の不織布から構成されていることが好ましい。上記（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを構成する樹脂のガラス転移点は－４５℃以上１０℃以下であることが好ましい。通気度は５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以上４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下であることが好ましい。上記発泡層の密度は６０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。

Description

複層吸音材及びその製造方法
　本発明は、複層吸音材及び複層吸音材の製造方法に関する。
　自動車の車室、住居等には、人が快適に過ごせるように、吸音、遮音、制振等の防音対策が行われており、例えば密閉された車室内で音が反響しないように吸音材が使用されている。吸音材の多くは、表面層と吸音層とを積層した構造からなっており、これらの接着にイソシアネート接着剤を用いたもの（特開２００５－２０１９９１号公報参照）及び水系接着樹脂エマルジョンを用いたもの（特開２０１０－１２５０９６号公報参照）が知られており、また、繊維層と熱可塑性樹脂シート層との間に、ホットメルトフィルム又は低融点樹脂製不織布を積層し、加熱、加圧して積層一体化したもの（特開２００５－２２６１７８号公報）も検討されている。
特開２００５－２０１９９１号公報 特開２０１０－１２５０９６号公報 特開２００５－２２６１７８号公報
　しかしながら、上記従来の吸音材は、それぞれの材料を個別に製造し、接着剤等を用いて貼り合わせたものであるため、製造が煩雑であり、生産性が低く、また、接着剤等によって通気性が抑制されるためか、吸音特性が低下するという不都合がある。
　本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、吸音特性に優れ、かつ生産性に優れる複層吸音材及び複層吸音材の製造方法を提供することにある。
　本発明者らは、鋭意研究・開発に努力する過程で、吸音材として、特定の材料を用いて基材表面に層を形成したものを採用し、かつ特定の構造とすることにより、上記課題を解決しうることを見い出し、本発明を完成させた。
　上記課題を解決するためになされた発明は、通気性の基材層と、上記基材層に積層される発泡層とを備え、上記発泡層が、機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体から構成されており、上記基材層の厚みに対する上記発泡層の厚みの比が２０／８０以上８５／１５以下である複層吸音材である。
　上記課題を解決するためになされた別の発明は、当該複層吸音材の製造方法であって、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを機械発泡させる工程と、上記機械発泡工程により得られた機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを通気性の基材層の一方の表面に塗工する工程と、上記塗工工程により形成された塗工層を加熱乾燥する工程とを備えることを特徴とする。
　本発明の複層吸音材は、吸音特性に優れ、かつ生産性に優れる。本発明の複層吸音材の製造方法によれば、吸音特性に優れる当該複層吸音材を生産性よく製造することができる。
本発明の実施形態に係る複層吸音材の模式的断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、当該複層吸音材の実施の形態について詳述する。
＜複層吸音材＞
　図１の複層吸音材１は、通気性の基材層２と、上記基材層２に積層される発泡層３とを備える。発泡層３は、機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体から構成されている。上記基材層２の厚みに対する上記発泡層３の厚みの比は２０／８０以上８５／１５以下である。
　当該複層吸音材は、吸音特性に優れ、かつ生産性に優れている。当該複層吸音材が上記構成を備えることで、上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば以下のように推察することができる。すなわち、当該複層吸音材は、通気性の基材層２の表面に発泡層３が形成された構造を有する。この発泡層３は、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを機械発泡させたものを塗工して加熱乾燥することにより形成され、特定の材料で構成されている。当該複層吸音材は、吸音特性及び発泡層形成の際の乾燥性にも寄与する通気性の基材層２と、上記特定の発泡層３とを備えるもので、上記従来の吸音材とは異なり製造が簡便である上、基材層２に対する発泡層３の厚みの比（発泡層／基材層）が上記下限以上であるので、吸音特性に優れるものとなると考えられる。また、当該複層吸音材は、上記厚みの比が上記上限以下であるので、発泡層形成の際の乾燥性がより良好なものになり、生産性に優れるものとなる。
　以下、基材層、発泡層について説明する。
［基材層］
　基材層２は、通気性の基材層である。基材層が「通気性である」とは、例えば通気度が１ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以上であることをいい、好ましくは５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以上、より好ましくは１０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以上であることをいう。
　基材層２を構成する材料としては、例えば不織布、織布、編み地、紙等の繊維シート；メッシュシート、多孔膜等が挙げられる。これらの中で、繊維シートが好ましく、不織布がより好ましい。
　繊維シートを構成する繊維としては、例えばポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維；ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維等のポリエステル繊維；ポリアミド６繊維、ポリアミド６，６繊維等のポリアミド繊維；ポリカーボネート繊維などの熱可塑性有機繊維；アラミド繊維等の非熱可塑性有機繊維；麻、綿等の天然繊維；ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維等の無機繊維などが挙げられる。
　繊維シートを構成する繊維の平均径の下限としては、０．１μｍが好ましく、１μｍがより好ましい。上記平均径の上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。
　基材層２としては、不織布から構成されることが好ましく、熱可塑性有機繊維の不織布から構成されることがより好ましい。熱可塑性有機繊維の不織布は熱成形性に優れているので、当該複層吸音材は、任意の形状に熱成形することが可能となり、自動車内装材、エンジンルーム、トランクルーム等の平面でない凹凸面に組み付ける吸音材として好適に用いることができる。
　基材層２の密度の下限としては、１０ｋｇ／ｍ３が好ましく、５０ｋｇ／ｍ３がより好ましい。上記密度の上限としては、２００ｋｇ／ｍ３が好ましく、１００ｋｇ／ｍ３がより好ましい。
　基材層２の厚みの下限としては、１ｍｍが好ましく、３ｍｍがより好ましい。上記厚みの上限としては、１０ｍｍが好ましく、８ｍｍがより好ましい。「基材層の厚み」は、当該複層吸音材の基材層２の１０ｃｍ四方中の異なる３点で測定した厚みの算術平均値を意味する。
　基材層の目付の下限としては、５０ｇ／ｍ２が好ましく、１００ｇ／ｍ２がより好ましい。上記目付の上限としては、１，０００ｇ／ｍ２が好ましく、７００ｇ／ｍ２がより好ましい。
［発泡層］
　発泡層３は、機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体から構成されている。
　「機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体」とは、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを機械発泡させて得られる機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを加熱乾燥させたものをいう。「機械発泡」とは、エマルジョンの撹拌混合等の機械的処理により、エマルジョン中に気泡を分散混入させることをいう。加熱乾燥により、機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンに含有される分散媒は蒸発して除去される。
　機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンは、分散質としての（メタ）アクリル酸エステル重合体の樹脂及び気泡と、これらを分散させる分散媒とを含有する。
　機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体は、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン中の樹脂に由来する被膜と、この被膜中に存在する空隙とを含む。
　「（メタ）アクリル酸エステル重合体」とは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのうちの１種以上を単量体として得られる重合体をいう。
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンは、例えば１種以上の（メタ）アクリル酸エステルと、必要に応じて（メタ）アクリル酸エステル以外の他の単量体とを、重合開始剤及び必要に応じて乳化剤又は分散安定剤の存在下、水等の分散媒中で乳化重合等させることにより得ることができる。
　（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンタニル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸アリル等の（メタ）アクリル酸炭化水素エステル；
　（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸ヘテロ原子含有エステルなどが挙げられる。
　他の単量体としては、例えば
　（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸モノエステル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸化合物；
　スチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物；
　アクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合物；
　ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン化合物；
　フタル酸ジアリル、アリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの分散媒としては、例えば水；エタノール等のアルコール、アセトン等のケトン、酢酸エチル等のエステル、ジプロピルエーテル等のエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテルなどの有機溶媒などが挙げられる。これらの中で、水が好ましい。
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンは、例えば界面活性剤、シリコーン化合物等を含有していてもよい。（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンは、１種又は２種以上を用いることができる。
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを構成する樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）の下限としては、－５５℃が好ましく、－５０℃がより好ましく、－４５℃がさらに好ましく、－４０℃が特に好ましい。上記Ｔｇの上限としては、３０℃が好ましく、２０℃がより好ましく、１０℃がさらに好ましく、０℃が特に好ましい。（メタ）アクリル酸エステル重合体のＴｇを上記範囲とすることで、当該複層吸音材の吸音特性をより向上させることができる。
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの分散質の平均粒径の下限としては、５０ｎｍが好ましく、７０ｎｍがより好ましく、８０ｎｍがさらに好ましい。上記平均粒径の上限としては、６００ｎｍが好ましく、５００ｎｍがより好ましく、４００ｎｍがさらに好ましい。上記平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定による体積基準のメジアン径である。
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの固形分濃度の下限としては、３０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましく、５０質量％がさらに好ましい。上記固形分濃度の上限としては、８０質量％が好ましく、７０質量％がより好ましく、６５質量％がさらに好ましい。
　発泡層３の密度の下限としては、２０ｋｇ／ｍ３が好ましく、６０ｋｇ／ｍ３がより好ましく、８０ｋｇ／ｍ３がさらに好ましく、１００ｋｇ／ｍ３が特に好ましい。上記密度の上限としては、４００ｋｇ／ｍ３が好ましく、３５０ｋｇ／ｍ３がより好ましく、３００ｋｇ／ｍ３がさらに好ましく、２５０ｋｇ／ｍ３が特に好ましい。発泡層３の密度を上記範囲とすることで、当該複層吸音材の吸音特性及び生産性をより向上させることができる。「発泡層の密度」とは、発泡層中の空隙を含む発泡層全体についての密度を意味する。
　発泡層３の厚みの下限としては、０．１ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましく、２ｍｍがさらに好ましい。上記厚みの上限としては、２０ｍｍが好ましく、１０ｍｍがより好ましく、８ｍｍがさらに好ましい。発泡層３の厚みを上記範囲とすることで、当該複層吸音材の吸音特性及び生産性をより向上させることができる。「発泡層の厚み」は、発泡層３の１０ｃｍ四方中の異なる３点で測定した厚みの算術平均値を意味する。
　発泡層３の目付の下限としては、１００ｇ／ｍ２が好ましく、２００ｇ／ｍ２がより好ましく、３００ｇ／ｍ２がさらに好ましく、４００ｇ／ｍ２が特に好ましい。上記目付の上限としては、２，０００ｇ／ｍ２が好ましく、１，８００ｇ／ｍ２がより好ましく、１，６００ｇ／ｍ２がさらに好ましく、１，４００ｇ／ｍ２が特に好ましい。
　基材層２の厚みに対する発泡層３の厚みの比の下限としては、２０／８０であり、３０／７０が好ましく、３５／６５がより好ましく、４０／６０がさらに好ましく、４５／５５が特に好ましい。上記比の上限としては、８５／１５であり、８０／２０が好ましく、７５／２５がより好ましく、７０／３０がさらに好ましく、６５／３５が特に好ましい。基材層２に対する発泡層３の厚みの比を上記範囲とすることで、当該複層吸音材の吸音特性及び生産性をより向上させることができる。
　当該複層吸音材の通気度の下限としては、１ｃｍ３／ｃｍ２・ｓが好ましく、２ｃｍ３／ｃｍ２・ｓがより好ましく、５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓがさらに好ましく、８ｃｍ３／ｃｍ２・ｓが特に好ましい。上記通気度の上限としては、５０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓが好ましく、４５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓがより好ましく、４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓがさらに好ましく、３０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓが特に好ましい。複層吸音材の通気度を上記範囲とすることで、当該複層吸音材の吸音特性及び生産性をより向上させることができる。
　当該複層吸音材の形状としては、特に限定されず、例えばシート状、平板状、湾曲した板状、凹凸板状等とすることができ、また、例えば自動車の車室内の構造等に合わせて種々の形状とすることができる。
＜複層吸音材の製造方法＞
　次に、当該複層吸音材の製造方法について説明する。当該複層吸音材の製造方法は、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを機械発泡させる工程（以下、「機械発泡工程」ともいう）と、上記機械発泡工程により得られた機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを通気性の基材層の一方の表面に塗工する工程（以下、「塗工工程」ともいう）と、上記塗工工程により形成された塗工層を加熱乾燥する工程（以下、「加熱乾燥工程」ともいう）とを備える。
　当該複層吸音材の製造方法によれば、上述の吸音特性に優れる当該複層吸音材を生産性よく製造することができる。
　以下、各工程について説明する。
［機械発泡工程］
　本工程では、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを機械発泡させる。
　機械発泡に用いる装置としては、例えばバッチ式発泡機、連続式発泡機等が挙げられる。
　機械発泡で導入する気体としては、例えば空気、窒素、酸素等が挙げられる。
　機械発泡する際に、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンに、例えば増粘剤、整泡剤等を添加してもよい。
　バッチ式発泡機における泡立て時間、ミキサー回転数等の条件は、例えば得られる機械発泡液の密度等が所望の値になるよう適宜選択される。バッチ式発泡機における混合時間の下限としては、１分が好ましく、２分がより好ましく、３分がさらに好ましい。上記混合時間の上限としては、６０分が好ましく、４０分がより好ましく、３０分がさらに好ましい。
　連続式発泡機における液流量、気体流量、ミキサー回転数等の条件は、例えば得られる機械発泡液の密度、流量等が所望の値になるよう適宜選択される。
［塗工工程］
　本工程では、上記機械発泡工程により得られた機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを通気性の基材層の一方の表面に塗工する。
　塗工方法としては、例えばキャスティングヘッド法、ロールコート法、エアナイフコート法、グラビアロールコート法、ドクターロールコート法、ドクターナイフコート法、カーテンフローコート法、スプレー法、刷毛塗り法等が挙げられる。
　形成される塗工層の厚みは、加熱乾燥により形成される発泡層の厚みが所望の値になるよう適宜選択される。塗工層の厚みの下限としては、０．１ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。上記厚みの上限としては、１０ｍｍが好ましく、８ｍｍがより好ましい。
［加熱乾燥工程］
　本工程では、上記塗工工程により形成された塗工層を加熱乾燥する。すなわち、塗工層を構成する機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン中の分散媒を加熱により蒸発させる。これにより、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン中の樹脂に由来する被膜と、この被膜中に存在する空隙とを含む発泡層３が形成され、基材層２に機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体から構成される発泡層３が積層した複層吸音材１が得られる。
　塗工層を加熱乾燥する装置としては、例えばオーブン、ホットプレート、熱風乾燥機、熱風循環式オーブン等が挙げられる。
　加熱乾燥における温度、時間等の条件は、形成される発泡層に分散媒が実質的に含まれなくなるように適宜選択される。加熱乾燥における温度の下限としては、６０℃が好ましく、７０℃がより好ましく、８０℃がさらに好ましい。上記温度の上限としては、２００℃が好ましく、１８０℃がより好ましく、１６０℃がさらに好ましい。加熱乾燥における時間の上限としては、当該複層吸音材の生産性向上の観点から、７０分が好ましく、５０分がより好ましく、４０分がさらに好ましい。上記時間の下限としては、例えば１分であり、３分が好ましい。
　以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例における特性値の測定は、下記方法により行った。
［基材層の厚み］
　試料を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切断し、温度２３℃、湿度５０％ＲＨで無荷重で２４時間放置した後、シックネスゲージを用い、ＪＩＳ－Ｌ１０９６に従い、圧力３．７ｇｆ／ｃｍ２で、異なる３点で測定し、算術平均した値を基材層の厚みとした。
［基材層の目付］
　試料を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切断し、温度２３℃、湿度５０％ＲＨで無荷重で２４時間放置した後、Ｗ：質量（ｇ）を測定し、基材層の目付（ｇ／ｍ２）＝Ｗ／０．０１により求めた。
［発泡層の厚み］
　試料を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切断し、温度２３℃、湿度５０％ＲＨで無荷重で２４時間放置した後、断面の発泡層の厚みをノギスを用い、異なる３点で測定し、算術平均した値を発泡層の厚みとした。なお、基材層の表層中への機械発泡エマルジョンの浸透等が起こっている場合、これにより形成される部分は、基材層に該当し、発泡層には該当しないものとする。
［発泡層の目付］
　試料を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切断し、温度２３℃、湿度５０％ＲＨで無荷重で２４時間放置した後、Ｗ：質量（ｇ）を測定し、目付（ｇ／ｍ２）＝Ｗ／０．０１により、Ａ：基材層に発泡層を積層させたときの目付（総目付：ｇ／ｍ２）を求め、また、上記測定したＢ：発泡層未積層時の基材層の目付（ｇ／ｍ２）から、発泡層の目付（ｇ／ｍ２）＝Ａ－Ｂにより求めた。
［発泡層の密度］
　上記「発泡層の目付」において測定した発泡層のＷ：質量（ｇ）を、試料面積（０．０１ｍ２）×発泡層の厚み（ｍ）で求められる試料体積（ｍ３）で除することにより算出した。
［複層吸音材の通気度］
　試料を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切断し、温度２３℃、湿度５０％ＲＨで無荷重で２４時間放置した後、ＪＩＳ－Ｌ１０９６に示すＡ法に従い、フラジール通気性試験機（高山リード社の「ＦＸ３３００－ＩＶ」）を用いて測定した。
［ガラス転移点］
　１～１０ｇの樹脂をガラス板に薄く引き伸ばし、２５℃で３日間乾燥させることによって、乾燥フィルムを得た。得られた乾燥フィルムについて、示差走査熱量分析計（ＴＡインスツルメント社の「ＤＳＣ２９１０型」）を使用し、５～１０ｍｇの試料を用い、窒素雰囲気下、昇温速度：２０℃／分とし、温度範囲：－１００℃～１００℃で測定を行った。測定によって得られた示差走査熱量分析の微分曲線の変曲の開始点と終点との中間点の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）とした。
＜複層吸音材の製造＞
　複層吸音材の製造に用いた基材層及び（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンについて以下に示す。
［基材層］
　不織布：ニードルパンチ法で作製した６デニール（糸径約２７μｍ）のポリエステル繊維製不織布
　Ｎ－１：密度：７５ｋｇ／ｍ３、厚み：５．２ｍｍ
　Ｎ－２：密度：７２ｋｇ／ｍ３、厚み：７．７ｍｍ
　Ｎ－３：密度：６８ｋｇ／ｍ３、厚み：３．３ｍｍ
　Ｎ－４：密度：７０ｋｇ／ｍ３、厚み：９．８ｍｍ
　Ｎ－５：密度：７３ｋｇ／ｍ３、厚み：１．１ｍｍ
［（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン］
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）～（Ｅ－３）を、以下のようにして合成した。
［合成例１］（（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の合成）
　単量体ａ：アクリル酸ブチル６２質量部、単量体ｂ：メタクリル酸メチル３７質量部、単量体ｃ：アクリル酸（８０質量％アクリル酸水溶液）１質量部（アクリル酸実量換算）、乳化剤：花王社の「ネオペレックスＧ－２５」４質量部及び脱イオン水２７質量部を仕込み、１０分間撹拌することによりエマルジョン化した。
　また、これとは別に、単量体ａ～ｃの総量１００質量部に対して、脱イオン水３７．２質量部及び乳化剤（花王社の「ネオペレックスＧ－２５」）０．１５質量部を投入して、撹拌しながら、窒素置換した後、７５℃に昇温した。次いで、ラジカル重合開始剤：過硫酸ナトリウム（富士フィルム和光純薬社）を、単量体ａ～ｃの総量１００質量部に対して０．２８質量部添加した。この混合物に、上記単量体ａ～ｃのエマルジョンを４時間かけて連続的に滴下し、重合温度を８０℃として重合を行った。滴下終了後２時間熟成反応を行い、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）を得た。この（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の固形分濃度は６０質量％であり、樹脂のガラス転移温度は－１２℃であった。
［合成例２］（（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－２）の合成）
　単量体ａ：アクリル酸ブチル８２質量部、単量体ｂ：メタクリル酸メチル１７質量部、単量体ｃ：アクリル酸（８０質量％アクリル酸水溶液）１質量部（アクリル酸実量換算）、乳化剤：花王社の「ネオペレックスＧ－２５」４質量部及び脱イオン水２７質量部を仕込み、１０分間撹拌することによりエマルジョン化した。
　また、これとは別に、単量体ａ～ｃの総量１００質量部に対して、脱イオン水３７．２質量部及び乳化剤（花王社の「ネオペレックスＧ－２５」）０．１５質量部を投入して、撹拌しながら、窒素置換した後、７５℃に昇温した。次いで、ラジカル重合開始剤：過硫酸ナトリウム（富士フィルム和光純薬社）を、単量体ａ～ｃの総量１００質量部に対して０．２８質量部添加した。この混合物に、上記単量体ａ～ｃのエマルジョンを４時間かけて連続的に滴下し、重合温度を８０℃として重合を行った。滴下終了後２時間熟成反応を行い、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－２）を得た。この（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－２）の固形分濃度は６０質量％であり、樹脂のガラス転移温度は－３６℃であった。
［合成例３］（（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－３）の合成）
　単量体ａ：アクリル酸エチル８１質量部、単量体ｂ：メタクリル酸メチル１８質量部、単量体ｃ：アクリル酸（８０質量％アクリル酸水溶液）１質量部（アクリル酸実量換算）、乳化剤：花王社の「ネオペレックスＧ－２５」４質量部及び脱イオン水２７質量部を仕込み、１０分間撹拌することによりエマルジョン化した。
　また、これとは別に、単量体ａ～ｃの総量１００質量部に対して、脱イオン水３７．２質量部及び乳化剤（花王社の「ネオペレックスＧ－２５」）０．１５質量部を投入して、撹拌しながら、窒素置換した後、７５℃に昇温した。次いで、ラジカル重合開始剤：過硫酸ナトリウム（富士フィルム和光純薬社）を、単量体ａ～ｃの総量１００質量部に対して０．２８質量部添加した。この混合物に、上記単量体ａ～ｃのエマルジョンを４時間かけて連続的に滴下し、重合温度を８０℃として重合を行った。滴下終了後２時間熟成反応を行い、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－３）を得た。この（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－３）の固形分濃度は６０質量％であり、樹脂のガラス転移温度は－５℃であった。
［複層吸音材の製造］
［実施例１］
　以下の手順により、複層吸音材（Ｓ－１）を製造した。
（機械発泡工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）に対し、増粘剤（イーテック社の「ＰＧ－１３」）を１質量％、整泡剤（サンノプコ社の「ノプコＤＣ－１００－Ａ」）を４質量％添加し、撹拌機で１０分間均一に撹拌した。
　次に、バッチ式発泡機（ダルトン社の「混合撹拌機５ＤＭ－ｒ」、撹拌具：ホイッパー）にて、室温約２３℃の大気中で、撹拌回転数１２５ｒｐｍで５分間発泡させ、比重０．３の（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　基材層としての不織布（Ｎ－１）の表面に、厚み設定のためのスペーサー枠（厚み：５ｍｍ）を置き、上記得られたエマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を流し込み、次いでステンレス定規を使ってスペーサー厚みに沿って余分な発泡液を削り取って、５ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　上記形成した塗工層を含む積層体を、熱風循環式オーブン（ヤマト科学社の「ＤＨ６１１」）を使用し、温度１５０℃、ダンパー開度５０％の条件で、２０分間加熱乾燥を行うことにより、複層吸音材（Ｓ－１）を得た。形成された発泡層の厚みは４．９ｍｍ、密度は１６１ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例２］
（機械発泡工程）
　上記実施例１の場合と同様にして、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　基材層として不織布（Ｎ－２）を用い、スペーサー枠に厚み２ｍｍのものを使用した以外は、上記実施例１の場合と同様にして２ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　加熱乾燥時間を１０分とした以外は、上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－２）を得た。形成された発泡層の厚みは２．１ｍｍ、密度は１５８ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例３］
（機械発泡工程）
　上記実施例１の場合と同様にして、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　基材層として不織布（Ｎ－３）を用い、スペーサー枠に厚み７ｍｍのものを使用した以外は、上記実施例１の場合と同様にして７ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　加熱乾燥時間を３０分とした以外は、上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－３）を得た。形成された発泡層の厚みは６．９ｍｍ、密度は１５５ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例４］
（機械発泡工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－２）を使用した以外は、上記実施例１の場合と同様にして、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－２）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－２）の機械発泡液を使用した以外は上記実施例１の場合と同様にして５ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－４）を得た。形成された発泡層の厚みは５．２ｍｍ、密度は１６５ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例５］
（機械発泡工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－３）を使用した以外は、上記実施例１の場合と同様にして、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－３）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－３）の機械発泡液を使用した以外は上記実施例１の場合と同様にして５ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－５）を得た。形成された発泡層の厚みは４．９ｍｍ、密度は１６１ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例６］
（機械発泡工程）
　バッチ式発泡機にて、撹拌回転数２５０ｒｐｍで６分間発泡させた以外は、上記実施例１の場合と同様にして、比重０．１７の（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の比重０．１７の機械発泡液を使用した以外は上記実施例１の場合と同様にして５ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－６）を得た。形成された発泡層の厚みは５．０ｍｍ、密度は９８ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例７］
（機械発泡工程）
　バッチ式発泡機にて、撹拌回転数１２５ｒｐｍで３分間発泡させた以外は、上記実施例１の場合と同様にして、比重０．４５の（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の比重０．４５の機械発泡液を使用した以外は上記実施例１の場合と同様にして５ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　加熱乾燥時間を４０分にした以外は、上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－７）を得た。形成された発泡層の厚みは４．９ｍｍ、密度は２６３ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例８］
（機械発泡工程）
　バッチ式発泡機にて、撹拌回転数２５０ｒｐｍで８分間発泡させた以外は、上記実施例１の場合と同様にして、比重０．１２の（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の比重０．１２の機械発泡液を使用した以外は上記実施例１の場合と同様にして５ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　加熱乾燥時間を１５分にした以外は、上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－８）を得た。形成された発泡層の厚みは５．１ｍｍ、密度は７１ｋｇ／ｍ３であった。
［実施例９］
（機械発泡工程）
　バッチ式発泡機にて、撹拌回転数１２５ｒｐｍで２分間発泡させた以外は、上記実施例１の場合と同様にして、比重０．５５の（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の比重０．５５の機械発泡液を使用した以外は上記実施例１の場合と同様にして５ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　加熱乾燥時間を６０分にした以外は、上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（Ｓ－９）を得た。形成された発泡層の厚みは４．８ｍｍ、密度は３３１ｋｇ／ｍ３であった。
［比較例１］
（機械発泡工程）
　上記実施例１の場合と同様にして、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　基材層として不織布（Ｎ－４）を用い、スペーサー枠に厚み１ｍｍのものを使用した以外は、上記実施例１の場合と同様にして１ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　加熱乾燥時間を１０分にした以外は、上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（ＣＳ－１）を得た。形成された発泡層の厚みは１．０ｍｍ、密度は１６３ｋｇ／ｍ３であった。
［比較例２］
（機械発泡工程）
　上記実施例１の場合と同様にして、（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョン（Ｅ－１）の機械発泡液を得た。
（塗工工程）
　基材層として不織布（Ｎ－５）を用い、スペーサー枠に厚み９ｍｍのものを使用した以外は、上記実施例１の場合と同様にして９ｍｍの厚さに塗工した。
（加熱乾燥工程）
　加熱乾燥時間を８０分にした以外は、上記実施例１の場合と同様にして複層吸音材（ＣＳ－２）を得た。形成された発泡層の厚みは９．２ｍｍ、密度は１６５ｋｇ／ｍ３であった。
＜評価＞
　上記得られた複層吸音材について、下記方法により、吸音特性及び生産性を評価した。評価結果を下記表１に合わせて示す。
［吸音特性］
　複層吸音材の吸音特性について、音響管を使用して、ＪＩＳ－Ａ１４０５－２に準じて測定を行った。なお、周波数は３１５Ｈｚ～５０００Ｈｚの測定を行い、３０００Ｈｚの吸音率を吸音特性判定に使用した。
　吸音特性は、吸音率（３０００Ｈｚ）が７０％以上の場合は「Ａ（良好）」と、３０％以上７０％未満の場合は「Ｂ（やや良好）」と、３０％未満の場合は「Ｃ（不良）」と評価できる。
［生産性］
　複層吸音材の生産性について、加熱乾燥工程における必要時間を評価した。加熱乾燥工程における必要時間とは、発泡層中に分散媒が実質的に含まれなくなるまでにかかる時間をいう。
　生産性は、必要時間が５０分以下の場合は「Ａ（良好）」と、５０分を超え７０分以下の場合は「Ｂ（やや良好）」と、７０分を超える場合は「Ｃ（不良）」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果から、実施例の複層吸音材は、吸音特性に優れ、かつ生産性に優れることが示された。これに対し、比較例の複層吸音材は、吸音特性が不十分であるか、又は生産性が低いものに留まる。
　本発明の複層吸音材は、吸音特性に優れ、かつ生産性に優れる。本発明の複層吸音材の製造方法によれば、吸音特性に優れる当該複層吸音材を生産性よく製造することができる。
　１　複層吸音材
　２　基材層
　３　発泡層
 
 

Claims (6)

  1. 　通気性の基材層と、
    　上記基材層に積層される発泡層と
    　を備え、
    　上記発泡層が、機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンの加熱乾燥体から構成されており、
    　上記基材層の厚みに対する上記発泡層の厚みの比が２０／８０以上８５／１５以下である複層吸音材。
  2. 　上記基材層が熱可塑性有機繊維の不織布から構成されている請求項１に記載の複層吸音材。
  3. 　上記（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを構成する樹脂のガラス転移点が－４５℃以上１０℃以下である請求項１又は請求項２に記載の複層吸音材。
  4. 　通気度が５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以上４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の複層吸音材。
  5. 　上記発泡層の密度が６０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の複層吸音材。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複層吸音材の製造方法であって、
    　（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを機械発泡させる工程と、
    　上記機械発泡工程により得られた機械発泡（メタ）アクリル酸エステル重合体エマルジョンを通気性の基材層の一方の表面に塗工する工程と、
    　上記塗工工程により形成された塗工層を加熱乾燥する工程と
    　を備えることを特徴とする複層吸音材の製造方法。
     
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