特開 2025-108057 防音材および防音材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025108057

(43)【公開日】2025-07-23

(54)【発明の名称】防音材および防音材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/168 20060101AFI20250715BHJP

   B32B 5/24 20060101ALI20250715BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20250715BHJP

【ＦＩ】

G10K11/168

B32B5/24 101

G10K11/16 120

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024001693

(22)【出願日】2024-01-10

(71)【出願人】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中村 光児

【テーマコード（参考）】

4F100

5D061

【Ｆターム（参考）】

4F100AK01A

4F100AK01B

4F100AK01C

4F100AK07B

4F100AK42C

4F100AK51A

4F100BA03

4F100BA07

4F100BA10A

4F100BA10C

4F100DG01B

4F100DG01C

4F100DJ00A

4F100DJ03A

4F100EJ42

4F100EJ82

4F100JA04B

4F100JA04C

4F100JB13A

4F100JB16B

4F100JB16C

4F100JH01

4F100YY00B

4F100YY00C

5D061AA07

5D061AA09

5D061AA22

5D061AA26

5D061BB21

5D061BB24

5D061DD11

(57)【要約】

【課題】多孔質層と繊維層を積層させた新規の防音材および防音材の製造方法を提供する。
【解決手段】防音材は、多孔質層と、前記多孔質層に積層され、第１材料を含む第１層と、前記第１層に積層され、繊維状の第２材料を含む第２層と、を備え、前記第１材料の融点は、前記第２材料の融点より低く、前記多孔質層の内部に、前記第１材料が溶融固化した含浸部を有する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔質層と、
前記多孔質層に積層され、第１材料を含む第１層と、
前記第１層に積層され、繊維状の第２材料を含む第２層と、
を備え、
前記第１材料の融点は、前記第２材料の融点より低く、
前記多孔質層の内部に、前記第１材料が溶融固化した含浸部を有する、
防音材。

【請求項2】

前記第１層は、繊維状の前記第１材料を含む、
請求項１に記載の防音材。

【請求項3】

繊維状の前記第１材料と繊維状の前記第２材料とは、互いに絡み合って層状をなしている、
請求項２に記載の防音材。

【請求項4】

前記多孔質層は、連続気泡構造を有する熱硬化性樹脂材料を含み、
前記第１材料と前記第２材料は、熱可塑性樹脂材料である、
請求項１に記載の防音材。

【請求項5】

多孔質層を用意する工程と、
繊維状の第１材料を含む第１層と、前記第１材料よりも融点が高い第２材料であって前記第１層に積層された繊維状の前記第２材料を含む第２層とを含む繊維材を用意する工程と、
前記第１層が前記多孔質層側となるように前記繊維材を前記多孔質層上に配置する工程と、
前記繊維材を、前記第１材料の融点よりも高く且つ前記第２材料の融点よりも低い温度で加熱し、溶融した前記第１材料を前記多孔質層の内部に含浸させる工程と、
を備える、
防音材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、防音材および防音材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、多孔質層と多孔質層上に積層された繊維層とを含む防音材を開示している。この防音材では、多孔質層の原料が繊維層の一部に含浸することで、繊維層が多孔質層と繊維層とを一体に成形する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－０８８９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような防音材では、繊維層が多孔質層から分離可能な態様で、繊維層が多孔質体に接着されることが好ましい。

【0005】

本開示の課題は、新規の防音材および防音材の製造方法を提供することである。

【0006】

本開示の一態様に係る防音材は、多孔質層と、前記多孔質層に積層され、第１材料を含む第１層と、前記第１層に積層され、繊維状の第２材料を含む第２層と、を備え、前記第１材料の融点は、前記第２材料の融点より低く、前記多孔質層の内部に、前記第１材料が溶融固化した含浸部を有する。

【0007】

さらに本開示の他の態様に係る防音材の製造方法は、多孔質層を用意する工程と、繊維状の第１材料を含む第１層と、前記第１材料よりも融点が高い第２材料であって前記第１層に積層された繊維状の前記第２材料を含む第２層とを含む繊維材を用意する工程と、前記第１層が前記多孔質層側となるように前記繊維材を前記多孔質層上に配置する工程と、前記繊維材を、前記第１材料の融点よりも高く且つ前記第２材料の融点よりも低い温度で加熱して前記第１材料を溶融し、溶融した前記第１材料を前記多孔質層の内部に含浸させる工程と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、新規の防音材および防音材の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】防音材の断面図。

【図2】防音材の製造方法を示す説明図。

【図3】防音材の製造方法を示す説明図。

【図4】他の実施形態の防音材の断面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

まず、図１を用いて、本開示の一実施形態による防音材１について説明する。

【0011】

防音材１は、例えば、車両に取り付けられて、騒音源から生じた騒音が車室に伝達されることを防止する。

【0012】

図１は、防音材１を示す断面図である。図１に示すように、防音材１は、多孔質層２と、第１材料４１を含む第１層４と、第２材料６１を含む第２層６と、を備える。

【0013】

多孔質層２は、セル２２（気泡）が連続的につながった連続気泡構造２１を有する熱硬化性樹脂材料を含む。熱硬化性樹脂材料は、例えば、密度が（ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５）２０ｋｇ／ｍ^３以上１００ｋｇ／ｍ^３以下、厚みが１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下のポリウレタンフォーム（ＰＵ；ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）である。

【0014】

多孔質層２は、第１面２３と、第１面２３の反対側の第２面２５と、を含む。第１面２３および第２面２５では、多孔質層２の連続気泡構造２１のセル２２が外部に向けて開口する。

【0015】

第１層４は、多孔質層２の第１面２３に積層される。第１層４の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

【0016】

第１層４は、第１材料４１を含む。第１材料４１は、繊維状の熱可塑性樹脂材料であってもよい。第１材料４１は、例えば、繊維径が２ｄ以上４ｄ以下、目付が５ｇ／ｍ^２以上１００ｇ／ｍ^２以下、繊維状のポリプロピレン（ＰＰ；ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）で形成された繊維集合体である。第１材料４１の融点Ｔ１は、例えば１５０℃以上１７０℃以下である。

【0017】

第１層４は、第１材料４１が溶融固化した第１領域４ａと、溶融固化した状態の第１材料４１と繊維状の第１材料４１が混在する第２領域４ｂと、第１材料４１が繊維状の第３領域４ｃと、を含む。第１領域４ａ、第２領域４ｂおよび第３領域４ｃは、厚み方向（図１の矢印Ｚ方向）に沿って、多孔質層２側から第１領域４ａ、第２領域４ｂ、第３領域４ｃの順で分布する。

【0018】

第１領域４ａにおいて、第１層４は、溶融固化した第１材料４１の一部が多孔質層２のセル内部に入り込む含浸部４２を有する。含浸部４２は、多孔質層２のセル２２内部に食い込み、いわゆるアンカー効果を生じる。これにより、第１層４は、含浸部４２を介して多孔質層２に機械的結合により接合される。

【0019】

第２層６は、第１層４に積層される。第２層６は、厚みが０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下のシート状である。

【0020】

第２層６は、第２材料６１を含む。第２材料６１は、繊維状の熱可塑性樹脂材料である。第２材料６１は、例えば、繊維径が２ｄ以上４ｄ以下、目付が１０ｇ／ｍ^２以上１００ｇ／ｍ^２以下ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ；ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）である。第２材料６１の融点Ｔ２は、第１材料４１の融点Ｔ１より高く、例えば２４０℃以上２６０℃以下である。

【0021】

第２層６と第１層４の境界付近では、繊維状の第２材料６１と第３領域４ｃにおける繊維状の第１材料４１とが互いに絡み合って層状をなしている。絡み合った繊維同士は、厚み方向（図１の矢印Ｚ方向）に引き剥がされる力に対して摩擦力を生じる。これにより、第２層６が第１層４に固定されている。

【0022】

第２層６は、繊維状の第２材料６１を含む。第１層４は、第２領域４ｂおよび第３領域４ｃにおいて、繊維状の第１材料４１を含む。これらの繊維シートは、騒音源からの騒音を部分的に吸収して残りを通す。図１には示していないが、多孔質層２の第１面２３には、含浸部４２が食い込まずに残ったセル２２が多数存在しており、これらのセル２２が属する連続気泡構造２１は、第２層６および第１層４を通過した騒音を吸収する。防音材１は、このようにして騒音源からの騒音を吸収する。

【0023】

防音材１は、多孔質層２の第２面２５側に積層された第１層４および第２層６を、さらに備えてもよい。

【0024】

上述の通り、本実施形態では、第１層４は、含浸部４２を介して多孔質層２に、接着剤による接合ではなく、機械的結合により接合される。本明細書で「接着剤による接合」とは、異なる物質が分子間共有結合などの化学的結合を伴って接着することを意味する。接着剤による接合とは異なり、含浸部４２による接合は、多孔質層２および第１層４の破断応力を超えない程度の接合強度になりやすい。例えば、使用済の防音材１がリサイクルされる際には、含浸部４２がセル２２から引き抜かれることによって第１層４および第２層６が多孔質層２からきれいに（破断することなく）剥がされることが好ましい。本実施形態では、第１層４および第２層６は多孔質層２から剥がされやすく、リサイクルに適した防音材１を提供できる。

【0025】

また、本実施形態では、第１層４は、繊維状の第１材料４１を含み、第２層６は、繊維状の第２材料６１を含む。このため、第２層６と第１層４は、騒音源からの騒音を部分的に吸収して残りを多孔質層２へと通過させることができる。多孔質層２の連続気泡構造２１は、第１層４を通過した騒音を吸収する。これにより、防音材１全体として、騒音源からの騒音を吸収することができる。

【0026】

また、本実施形態では、第２層６と第１層４の境界付近は、繊維状の第２材料６１および第１材料４１が互いに絡まり合っている。このため、第２層６と第１層４の間の接合強度は、第１層４と多孔質層２との間の接合強度よりも高くなりやすい。例えば、リサイクルの際に、防音材１は、第１層４と多孔質層２の間で引き裂かれやすい。この結果、防音材１から熱硬化性樹脂を含む多孔質層２と、熱可塑性樹脂を含む第１層４および第２層６とを分離することができる。

【0027】

次に、図２および図３を用いて、防音材１の製造方法について説明する。製造方法は、多孔質層２を用意する工程Ｓ１と、繊維材８を用意する工程Ｓ２と、繊維材８を多孔質層２上に配置する工程Ｓ３と、繊維材８を加熱して、溶融した第１材料４１を多孔質層２のセル２２内部に含浸させる工程Ｓ４と、を備える、

【0028】

はじめに、図２（ａ）に示すように、工程Ｓ１では、多孔質層２を用意する。

【0029】

次に、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、工程Ｓ２では、第１層４と第２層６を積層した繊維材８を用意する。繊維材８は、繊維状の第１材料４１を含む第１層４と、繊維状の第２材料６１を含む第２層６と、を含む。

【0030】

図２（ｂ）に示すように、繊維材８は、第１層４に第２層６を重ねた状態で、例えば、積層方向（図２（ｂ）の黒矢印を参照）に沿ってニードルパンチ１０を繰り返し移動させて、繊維状の第１材料４１と繊維状の第２材料６１とを互いに絡み合わせる。これにより、図２（ｃ）に示すように、第１材料４１および第２材料６１を繊維状に保ったまま、第１層４と第２層６を一体とした繊維材８を得ることができる。

【0031】

さらに、図３に示すように、工程Ｓ３では、多孔質層２上に繊維材８を重ねて金型１２の内部に配する。繊維材８は、第１層４を多孔質層２側となるように配置される。

【0032】

次に、工程Ｓ４では、金型１２内に多孔質層２および繊維材８を配置した状態で、金型１２を加熱し押圧する（図３の矢印Ｐを参照）、いわゆる熱間プレスを行う。本実施形態では、金型１２は、例えば、１８０℃以上２００℃以下の温度で、３０秒以上６０秒以下の間、加熱される。

【0033】

工程Ｓ４では、繊維材８の内部温度が加熱温度Ｔ３に達するまで加熱される。加熱温度Ｔ３は、第１材料４１の融点Ｔ１より高く、且つ、第２材料６１の融点Ｔ２より低い温度である。加熱温度Ｔ３は、例えば、１７０℃以上１９０℃以下である。この結果、第１材料４１が溶融して多孔質層２のセル２２内に流動する。セル２２内の第１材料４１は固化して、図１に示すように含浸部４２となる。

【0034】

以上により、製造方法は、多孔質層２、第１層４および第２層６を備える防音材１を得ることができる。

【0035】

なお、本実施形態の製造方法では、工程Ｓ３で金型１２の内部に多孔質層２および繊維材８を配置して、工程Ｓ４において金型１２ごと繊維材８および多孔質層２を加熱する熱間プレスを用いたが、本開示はこれに限定されない。

【0036】

すなわち、防音材１の製造方法では、予め加熱し第１材料４１を溶融させた繊維材８を、多孔質層２上に配置して、溶融した第１材料４１を多孔質層２に含浸させてもよい。

【0037】

本開示の防音材１は、多孔質層２と、多孔質層２に積層され、第１材料４１を含む第１層４と、第１層４に積層され、繊維状の第２材料６１を含む第２層６と、を備える。第１材料４１の融点Ｔ１は、第２材料６１の融点Ｔ２より低く、多孔質層２の内部に、第１材料４１が溶融固化した含浸部４２を有する。

【0038】

また、防音材１の第１層４は、繊維状の第１材料４１を含む。

【0039】

さらに、繊維状の第１材料４１と繊維状の第２材料６１は、互いに絡み合って層状をなしている。

【0040】

また、多孔質層２は、連続気泡構造２１を有する熱硬化性樹脂材料を含み、第１材料４１と第２材料６１は、熱可塑性樹脂材料である。

【0041】

本開示の防音材１の製造方法は、多孔質層２を用意する工程Ｓ１と、繊維状の第１材料４１を含む第１層４と、第１材料４１よりも融点Ｔ２が高い第２材料６１であって第１層４に積層された繊維状の第２材料６１を含む第２層６とを含む繊維材８を用意する工程Ｓ２と、第１層４が多孔質層２側となるように繊維材８を多孔質層２上に配置する工程Ｓ３と、繊維材８を、第１材料４１の融点Ｔ１よりも高く且つ第２材料６１の融点Ｔ２よりも低い加熱温度Ｔ３で加熱して第１材料４１を溶融し、溶融した第１材料４１を多孔質層２の内部に含浸させる工程Ｓ４と、を備える。

【0042】

以上の通り、本開示によれば、多孔質層と繊維層を積層させた新規の防音材および防音材の製造方法を提供することができる。

【0043】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0044】

本実施形態では、繊維状の第１材料４１としてポリエチレンを含む第１層４と繊維状の第２材料６１としてポリエチレンテレフタレートを含む第２層６を例に説明したが、本開示はこれに限定されない。

【0045】

第１層４に含まれる第１材料４１と第２層６に含まれる第２材料６１は、第１材料４１の融点Ｔ１が第２材料６１の融点Ｔ２より低い繊維状の熱可塑性樹脂材料の組み合わせであればよい。例えば、第１層４は、繊維状の第１材料４１としてポリエチレン（ＰＥ；ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）を、第２層６は、繊維状の第２材料６１としてポリプロピレンを含んでもよい。

【0046】

本実施形態では、第１層４は、部分的に繊維状であり部分的に溶融固化しているが、本開示はこれに限られない。例えば、第１層４は、全体的に溶融固化することにより繊維状を維持していなくてもよい。

【0047】

本実施形態では、第１層４と第２層６が、これらの厚み方向（図１の矢印Ｚ方向）から見て、多孔質層２の外縁からはみ出さないように積層されている例を説明したが、第１層４および第２層６は、多孔質層２の外縁からはみ出していてもよい。例えば、多孔質層２の第１面２３および第２面２５に第１層４と第２層６が積層されており、且つ各面に積層された第１層４と第２層６が多孔質層２の外縁からはみ出していてもよい。

【0048】

この場合、各面に積層された第１層４のうち、多孔質層２の外縁からはみ出した部分では、溶融した第１材料４１により第１層４同士が接合していてもよい。第１層４同士の接合強度は、第１層４と多孔質層２との間の接合強度よりも高くなりやすい。このため、含浸部４２のアンカー効果により接合されている第１層４と多孔質層２が、意図せず分離することを抑制することができる。

【0049】

本実施形態では、第１層４と第２層６が、多孔質層２の両面（第１面２３および第２面２５）に積層されている例を説明したが、図４に示すように、多孔質層２の片面（図４では第１面２３）に積層されていてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１：防音材 ２：多孔質層 ２１：連続気泡構造
４：第１層 ４１：第１材料 ４２：含浸部
６：第２層 ６１：第２材料 Ｔ１：融点 Ｔ２：融点
Ｓ１：工程 Ｓ２：工程 Ｓ３：工程 Ｓ４：工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】