JPH10226027A - 防音材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、従来の製造方法に比べて工程が簡
略化され、各工程ごとに発生するロスを低減させること
ができ、また、溶媒や塩素化合物を含まない点から環境
に対して安全性が高いなどの利点を有する新規な防音材
を提供するものである。 【解決手段】 本発明は、各種の吸音性材料の表面に、
好ましくは５０重量％以上のプロピレンと５０重量％以
下のα−オレフィンからなり、かつ数平均分子量が１，
０００〜１００，０００である非晶性ポリα−オレフィ
ン１０〜５０重量％と無機充填材５０〜９０重量％から
なる遮音性組成物を押出塗布工法により積層したことを
特徴とする防音材に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の吸音性材料
表面に非晶性ポリα−オレフィンと無機充填材からなる
遮音性組成物を積層した防音材に関し、特に、この遮音
性組成物を押出塗布工法により積層することを特徴とす
る防音材に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、建材の分野では、周辺から発生
する不快な騒音を低減、防止することが重要な課題とな
っている。このような騒音を抑制するために種々の材料
が使用されているが、これらを大別すると、音を反射さ
せて空気振動を反対面に伝搬させない効果を有する遮音
材と、音のエネルギーを空気粘性により熱エネルギーに
変換して消滅させる機能を有する吸音材とがある。遮音
性は質量則に支配されることから、高比重の無機系充填
材を高度に添加した軟質塩化ビニル樹脂、合成ゴム、オ
レフィン系樹脂などが使用されている。これらのうち、
特に非晶性ポリα−オレフィンは、結晶成分がほとんど
存在せず柔軟性に富み、機械的性質の温度依存性が小さ
いという特徴を示すとともに、制振性の尺度である損失
弾性率（Ｅ”）が大きいことから、遮音材の用途で従来
の軟質塩化ビニル樹脂からの代替化が進展している材料
である。なお、特開昭５１−１３２２４８号公報には、
オレフィン系非晶性重合体としてアタクチックポリプロ
ピレン、アタクチックポリエチレン等およびこれらの共
重合体が使用されている。アタクチックポリプロピレン
を初めとするこれらの重合体は、汎用ポリプロピレン等
の製造過程で副生されるものであるため、溶融粘度や機
械的性質等のバラツキが大きい。したがって、これらの
重合体と無機充填材を配合して得られる遮音材は、加工
性、機械的性質あるいは遮音特性がロット間で大きく異
なり実質的に遮音材として実用に耐えられない。

【０００３】しかしながら、遮音材あるいは吸音材単独
での防音効果には限界があり、例えば、自動車客室用部
品には、遮音材と吸音材を積層して防音性を向上させた
複合材料が実用化されている。このとき、吸音材として
は、フェルト、カーペット、発泡体シートなどが使用さ
れる。こうして、予めカレンダーロール、Ｔダイ押出な
どの成形法により得られた遮音材シートと吸音材を加熱
下で接着、積層させることにより、防音材を得ることが
できる。また、自動車客室用部品では、この防音材に所
定の凹凸を付ける絞り加工を施すことが一般的である。

【０００４】このような従来の手段によると、予め、
遮音材シートを成形する工程、所定の形状の吸音材に
積層するために遮音材シートをトリミングする工程、
遮音材と吸音材を接着剤により接着する工程が必須であ
る（例えば、特願平４−５９２３８号明細書など参
照）。また、遮音材や吸音材に溶剤や塩素化合物を含む
ものが使用されている（例えば、特願平４−５９２３７
号明細書など参照）。したがって、防音材を得る工程の
簡略化および各工程ごとに発生するロスの低減は、防音
材のコストダウンに直結する重要な課題であり、また、
環境問題を無視することはできない。

【０００５】一方、特公平４−３３６１３号公報には、
熱可塑性樹脂材に無機フィラーを混合した素材を加熱し
て溶融状態とし、加熱溶融状態のまま、素材の融点より
低い温度に保持された成形面に厚膜状に吹付け塗布し、
成形面上で冷却固化させることにより所望の厚さを有す
る表皮部を得ることを特徴とする、表皮部の裏面にパッ
ド部が積層されてなる自動車のダッシュパネルインシュ
レータにおける表皮部の製造方法が開示されている。

【０００６】しかしながら、この方法では、熱可塑性樹
脂材と無機フィラーからなる遮音材組成物を成形面上へ
スプレーガンにより吹付け塗布するものであるが、該遮
音材組成物の溶融粘度が過大な場合、成形面上への均
一、かつピンホールレスの塗布が困難であり、また、ノ
ズルの目詰まりなどのトラブルが頻繁に発生するなどの
問題があった。

【０００７】本発明は、各種の吸音性材料の片側あるい
は両側の表面に非晶性ポリα−オレフィンと無機充填材
からなる遮音性組成物を押出塗布工法により積層した新
規な防音材を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
従来技術における前記の欠点を克服すべく、防音材の製
造方法について鋭意検討を重ねた結果、各種の吸音性材
料の表面に非晶性ポリα−オレフィンと無機充填材から
なる遮音性組成物を押出塗布工法により積層することに
よって、防音材を容易に製造し得ること、また、その際
に、好ましくは、数平均分子量が１，０００〜１００，
０００であり、かつ５０重量％以上のプロピレンと５０
重量％以下の１種または２種以上のα−オレフィンとが
含まれる非晶性ポリα−オレフィンが１０〜５０重量％
と、無機充填材が９０〜１０重量％とからなる遮音性組
成物を用いることによって、上記目的が達成され得るこ
とを見出し、本発明を完成させた。

【０００９】すなわち、本発明の第１の態様では、各種
の吸音性材料の表面に、非晶性ポリα−オレフィンと無
機充填材からなる遮音性組成物を積層したことを特徴と
する防音材が提供される。

【００１０】また、本発明の第２の態様では、各種の吸
音性材料に、非晶性ポリα−オレフィンと無機充填材か
らなる遮音性組成物を押出塗布工法により積層したこと
を特徴とする上記第１の発明の態様に係る防音材が提供
される。そして、本発明の第３の態様では、遮音性組成
物が、非晶性ポリα−オレフィン１０〜５０重量％と無
機充填材５０〜９０重量％からなる（ただし、非晶性ポ
リα−オレフィンと無機充填材とは合計１００重量％で
ある）上記第１または第２の発明の態様に係る防音材
が、本発明の第４の態様では、非晶性ポリα−オレフィ
ンが、数平均分子量が１，０００〜１００，０００の範
囲であり、かつ５０重量％以上のプロピレンと、コモノ
マーとして、エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１およ
びオクテン−１からなる群より選ばれた１種あるいは２
種以上のα−オレフィンを５０重量％以下含む（ただ
し、プロピレンとα−オレフィンとは合計１００重量％
である）ことを特徴とする上記第１〜第３の発明の態様
のいずれか１つに係る防音材が、本発明の第５の態様で
は、非晶性ポリα−オレフィンと無機充填材からなる押
出塗布工法用遮音性組成物が、それぞれ、提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明でいう、非晶性ポリα−オ
レフィンとは、数平均分子量が１，０００〜１００，０
００の範囲であり、かつ５０重量％以上、好ましくは６
０〜９９重量％のプロピレンと、コノモノマーとして、
エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１およびオクテン−
１からなる群より選ばれた１種あるいは２種以上のα−
オレフィンの５０重量％以下、好ましくは１〜４０重量
％とを共重合させたもの（ただし、プロピレンとα−オ
レフィンとは合計１００重量％である）である。また、
この非晶性ポリα−オレフィンは、結晶化度がＤＳＣ法
で測定した時１０％以下と、通常のオレフィン系樹脂に
比較して結晶性の非常に低いポリマーであり、しかも、
１９０℃での溶融粘度が２００〜８０，０００センチポ
イズ、好ましくは４００〜３０，０００センチポイズの
範囲である。

【００１２】前記非晶性ポリα−オレフィンの数平均分
子量が１，０００未満であると、高分子としての凝集力
が低すぎて、遮音材として必要な強度が不足し、１０
０，０００を越えると、前記非晶性ポリα−オレフィン
と後述する無機充填材とからなる遮音性組成物の溶融粘
度が高すぎて、各種吸音性材料、すなわち、各種吸音材
の表面への均一な押出塗工が困難となる。また、前記非
晶性ポリα−オレフィンの１９０℃における溶融粘度が
２００センチポイズより低くなると、各種吸音材表面へ
の押出塗布工法での塗布成形の際に塗布量のコントロー
ルや塗布の均一性が困難になるとともに、遮音性組成物
に吸音材を積層する際に、遮音性組成物が吸音材の表面
まで浸透して防音材としての外観を損なう恐れがある。
また、前記非晶性ポリα−オレフィンの１９０℃におけ
る溶融粘度が８０，０００センチポイズより高いと、各
種吸音材表面への塗工が困難であり、かつ遮音性組成物
の吸音材への積層に際して遮音性組成物の吸音材への浸
透が不十分になる。

【００１３】遮音性組成物への前記非晶性ポリα−オレ
フィンの配合比は、１０〜５０重量％、好ましくは１５
〜４０重量％である。このとき、前記非晶性ポリα−オ
レフィンの配合量が１０重量％より少ないと、配合物、
すなわち、遮音性組成物の溶融粘度が過大となり、各種
吸音材表面への均一な押出塗工が困難になるとともに、
遮音材としての強度や柔軟性も低下する。 また、５０
重量％より多いと、遮音性組成物の機械的性質には何ら
悪影響はないが、遮音性組成物の比重が低下し、質量則
に支配される遮音性が劣る。

【００１４】一方、無機充填材としては、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、タルク、シリカ、製鉄スラグなどの
公知のものを使用することができ、とりわけ高比重のも
のが好ましい。遮音性組成物への前記無機充填材の配合
比は、５０〜９０重量％、好ましくは６０〜８５重量％
である。このとき、前記無機充填材の配合量が５０重量
％より少ないと、遮音性組成物の機械的性質には何ら悪
影響はないが、遮音性組成物の比重が低下し、質量則に
支配される遮音性が劣る。また、前記無機充填材の配合
量が９０重量％より多いと、配合物の溶融粘度が過大と
なり、押出塗布工法での均一な塗布成形が困難になると
ともに、遮音材としての強度や柔軟性も低下する。

【００１５】前記非晶性ポリα−オレフィンと前記無機
充填材とを上述の配合比で配合することにより得られた
配合物の１９０℃での溶融粘度は５，０００〜５０，０
００センチポイズの範囲にある。溶融粘度が５，０００
センチポイズより小さいと、押出塗布工法での塗布成形
の際に塗布量のコントロールや塗布の均一性維持が困難
になり、５０，０００センチポイズより大きいと、押出
塗布工法での塗布成形が困難となる。

【００１６】本発明でいう吸音材は、再生繊維あるいは
ポリエステル繊維製フェルト、ナイロン繊維あるいはポ
リプロピレン繊維製などのカーペット、ウレタン樹脂あ
るいはポリプロピレン樹脂製の発泡体などからなるシー
ト状あるいは平板状のものをいい、長尺シートのまま、
あるいは、所定の長さにカットしたシート、あるいはま
た予め所定の形状に打ち抜き加工を施したものが適用で
きる。

【００１７】本発明では、遮音材配合物、すなわち、遮
音性組成物中に汎用のオレフィン系樹脂を添加してもよ
い。ここでいうオレフィン系樹脂とは、メルトインデッ
クス（ＭＩ）が０．１〜１００の範囲のものであり、例
えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）および線状低密
度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン、ホ
モ、ブロックあるいはランダムタイプのポリプロピレ
ン、５０〜９０重量％のエチレンと、５０〜１０重量％
のプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１あるいはオク
テン−１などとのランダム共重合体（ＥＰＲ、ＥＯＲ）
などを挙げることができる。これらのオレフィン系樹脂
を添加することにより、遮音材としての強度、低温特性
等を向上させることができる。オレフィン系樹脂の配合
比は、１０重量％以下である。１０重量％より多いと、
配合物の溶融粘度が過大となり、押出塗布工法での塗布
成形が困難になる。

【００１８】また、本発明では、遮音材配合物中に、Ｃ
₅ あるいはＣ₉ 系石油樹脂、テルペン系石油樹脂などの
粘着付与剤、パラフィン系あるいはポリエチレン系のワ
ックス類、パラフィン系あるいはナフテン系オイルなど
の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤を添加する
ことにより、遮音材配合物の溶融粘度を低下させ、押出
塗布工法での塗布成形条件を緩和、拡大できる。これら
の添加剤の配合比は２０重量％以下である。２０重量％
より多いと、遮音材としての強度、柔軟性等が低下す
る。

【００１９】さらに、本発明では、遮音材配合物中に粘
着防止剤や着色剤などを適宜添加してもよい。上記粘着
防止剤は、遮音材シート表面のブロッキング性を低減す
るものであり、シリコーンオイル、ステアリン酸および
その誘導体などが使用できる。上記着色剤としては、任
意の着色顔料および染料を直接あるいはマスターバッチ
として使用できる。一般の遮音材は黒色であり、カーボ
ンブラックをマスターバッチの形態で用いる。

【００２０】ここで、本発明にいう押出塗布工法とは、
１００％固形分の組成物からなる加熱溶融させたシート
あるいは多数条のビードを被塗物に塗布した後、冷却固
化させる工法であり、溶剤や水分の蒸発除去や乾燥工程
が不用である。塗布機構としては、ダイコータなどの被
塗物に接触しながら押出塗布する方式とともに、Ｔダイ
あるいはマルチノズルヘッドなどにより被塗物に非接触
でシート状あるいは多数条のビード状に押出塗布する方
式があるが、いずれも公知の機構である。また、被塗物
に非接触で塗布する機構として、カーテンあるいはスパ
イラル状のスプレイ方式があるが、良好なスプレイ条件
を確保するためには、望ましい遮音性組成物の溶融粘度
範囲が狭く、過大な溶融粘度の遮音性組成物では均一で
ピンホールレスの塗布が困難であり、またスプレイ塗布
機の構造が複雑であり、ノズルの目詰まりなどのトラブ
ルが頻繁に発生することなどから、好ましくない。

【００２１】次に、本発明の防音材の製造方法について
説明する。前記の樹脂類と無機充填材、および必要に応
じてオレフィン系樹脂や前記の添加剤を前述したような
配合比で混合し、加熱溶融した溶融配合物を、前記の押
出塗布工法のいずれかにより、所定の形状の前記各種吸
音材に均一に塗布した後、冷却、固化させることによっ
て、本発明の防音材が得られるのである。ここで、被塗
物である吸音材がシート状あるいは平板状であるとき
は、前述のいずれの塗布機構でも成形可能であるが、所
定の凹凸が付与されたものであるときは、Ｔダイあるい
はマルチノズルなどにより非接触で押出塗布する機構の
方が遮音材の層厚の変動が少ない点で好ましい。また、
得られた防音材をさらに加熱下で絞り成形し、所定の凹
凸を付与することもできる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により具
体的に説明するが、これら実施例および比較例は本発明
を何ら限定するものではない。なお、以下の実施例およ
び比較例において得られた遮音材配合物の物性は、下記
方法に従って測定した。 （１）溶融粘度 二重円筒タイプのブルックフィールド型粘度計により、
１９０℃の粘度を測定した。

【００２３】（２）押出塗布性 遮音材配合物の吸音材表面への押出塗布状況を目視によ
り観察した。

【００２４】（３）引張強度 ＪＩＳ Ｋ７１１３「プラスチックの引張試験方法」に
基づき、室温での引張強度を測定した。

【００２５】（４）比重 ＪＩＳ Ｋ７１１２「プラスチックの密度と比重の測定
方法」に基づき、室温で比重を測定した。

【００２６】（５）表面硬度 ＪＩＳ Ｋ６３０１「加硫ゴム物理試験方法」に基づ
き、室温で表面硬度を測定した。

【００２７】実施例１〜３および比較例１〜３ 非晶性ポリα−オレフィン（宇部レキセン社製、商品
名：ＵＴ２２８０、以下、「ＡＰＡＯ」と略記）、オレ
フィン系樹脂（宇部興産社製低密度ポリエチレン、商品
名：Ｊ５０１９、以下、「ＰＥ」と略記）、Ｃ₅ 系石油
樹脂（三井石油化学工業社製、商品名：「ハイレッツ」
Ｔ３００、以下、「ＴＦ」と略記）および無機充填材と
して炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名：Ｂ
Ｆ−３００、以下、「炭カル」と略記）を、それぞれ、
表１に示す所定の比率で配合し、ニーダーにて２００℃
で１５分間攪拌混合したものを２００℃に設定したマル
チノズル押出塗布機（化繊ノズル社製）により厚さ１０
ｍｍのポリエチレンテレフタレート不織布（以下、「Ｐ
ＥＴ不織布」という）の上に２ｍｍ厚さで非接触での押
出塗布を行った。遮音材配合物の組成、溶融粘度（１９
０℃）、押出塗布性、引張強度、比重および表面硬度な
どの物性評価結果は、表１に示す通りであった。

【００２８】

【表１】

【００２９】比較例４ ＡＰＡＯ、ＰＥ、ＴＦおよび炭カルを、それぞれ、実施
例１と同じ配合比率で配合し、ニーダーにて２００℃で
１５分間攪拌混合したものを２００℃に設定したホット
メルトスプレイガン（サンツール社製ＳＫ−１）により
厚さ１０ｍｍのＰＥＴ不織布の上に２ｍｍ厚さでスプレ
イ塗布したが、形成した被膜は表面の肌荒れが著しく、
また部分的に直径０．５〜１ｍｍのピンホールが発生し
た。したがって、遮音材配合物の物性評価試験を行わな
かった。

【００３０】実施例４ 実施例１で作製した防音材を用い、「残響箱−無響箱方
式」の遮音箱により、残響箱を音源とし、ＰＥＴ不織布
を音源側として音圧レベル差を測定し、周波数分析器で
１／３オクターブ周波数を求めることによって、防音材
の遮音性能を評価した。このようにして、実施例１で作
製した防音材の２５０〜２０００Ｈｚの平均音圧レベル
を遮音量（ｄＢ）として評価し、遮音材として、実施例
１のＡＰＡＯ、ＰＥ、ＴＦおよび炭カルからなる２ｍｍ
厚さの遮音材配合物に代えて２ｍｍ厚さの軟質ポリ塩化
ビニル樹脂（ＰＶＣ）シートを用い、ＰＥＴ不織布に積
層して得られた防音材のそれと比較したところ、ＰＶＣ
製防音材が８．５ｄＢであるのに対して、実施例１で作
製した防音材は９．０ｄＢと同等もしくはやや上回る効
果が確認できた。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、各種の吸音性材料の片
側あるいは両側の表面に非晶性ポリα−オレフィンと無
機充填材からなる遮音性組成物を押出塗布工法により均
一に積層した新規な防音材を提供することができ、この
ような防音材を得ることは、従来の技術における工程の
簡略化および各工程ごとに発生するロスの低減に直結す
るものである。また、このような防音材は、溶剤を含ま
ない点、塩素を含まない点等より環境問題に対して安全
性が高いものとなっている。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 27/20 Ｂ３２Ｂ 27/20 Ｚ Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｌ 23/02 Ｃ０８Ｌ 23/02 23/14 23/14 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｎ 123/02 123/02 Ｅ０４Ｂ 1/86 Ｅ０４Ｂ 1/86 Ｎ Ｇ１０Ｋ 11/162 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ａ (72)発明者 岡田 良隆 大阪府堺市築港新町３−１ 宇部興産株式 会社 (72)発明者 坂口 隆哉 大阪府堺市築港新町３−１ 宇部興産株式 会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種の吸音性材料の表面に、非晶性ポリ
   α−オレフィンと無機充填材からなる遮音性組成物を積
   層したことを特徴とする防音材。
2. 【請求項２】 各種の吸音性材料に、非晶性ポリα−オ
   レフィンと無機充填材からなる遮音性組成物を押出塗布
   工法により積層したことを特徴とする請求項１に記載の
   防音材。
3. 【請求項３】 遮音性組成物が、非晶性ポリα−オレフ
   ィン１０〜５０重量％と無機充填材５０〜９０重量％か
   らなる（ただし、非晶性ポリα−オレフィンと無機充填
   材とは合計１００重量％である）請求項１または２に記
   載の防音材。
4. 【請求項４】 非晶性ポリα−オレフィンが、数平均分
   子量が１，０００〜１００，０００の範囲であり、かつ
   ５０重量％以上のプロピレンと、コモノマーとして、エ
   チレン、ブテン−１、ヘキセン−１およびオクテン−１
   からなる群より選ばれた１種あるいは２種以上のα−オ
   レフィンを５０重量％以下含む（ただし、プロピレンと
   α−オレフィンとは合計１００重量％である）ことを特
   徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音材。
5. 【請求項５】 非晶性ポリα−オレフィンと無機充填材
   からなる押出塗布工法用遮音性組成物。