JP2010002617A - Sound absorbing material and method of manufacturing the same - Google Patents
Sound absorbing material and method of manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010002617A JP2010002617A JP2008160681A JP2008160681A JP2010002617A JP 2010002617 A JP2010002617 A JP 2010002617A JP 2008160681 A JP2008160681 A JP 2008160681A JP 2008160681 A JP2008160681 A JP 2008160681A JP 2010002617 A JP2010002617 A JP 2010002617A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- absorbing material
- resin
- organic hollow
- sound absorbing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Description
本発明は、騒音防止に用いる吸音材及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、配管、空調機器、電気冷蔵庫、電気器具、自動車、土木材料、建築用壁材、建築用床材、精密機器などの分野に用いられ、騒音防止に有効な吸音特性と吸遮音特性を有する吸音材及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a sound-absorbing material used for noise prevention and a method for manufacturing the same, and more specifically, pipes, air conditioners, electric refrigerators, electric appliances, automobiles, civil engineering materials, building wall materials, building floor materials, precision equipment, and the like. The present invention relates to a sound-absorbing material that is used in the field and has sound-absorbing characteristics and sound-absorbing and insulating characteristics effective for noise prevention, and a method for manufacturing the same.
エアコンディショナー、電気冷蔵庫などのモーターや、車両のエンジンなどの駆動系は騒音を発し、使用者や乗員に不快感を与える。また、近隣の迷惑にもなる。それらの騒音を防止するために、配管の周り、電気製品のモーターの周囲、エンジンフード、ダッシュパネル、天井材、ドアトリム、キャブフロア、住宅の床などに連続気泡を持つ吸音材が用いられてきた。 Motors such as air conditioners and electric refrigerators, and drive systems such as vehicle engines generate noise and cause discomfort to users and passengers. It also becomes a nuisance to the neighborhood. In order to prevent such noise, sound absorbing materials with open cells have been used around pipes, around electric motors, engine hoods, dash panels, ceiling materials, door trims, cab floors, residential floors, etc. .
吸音の機構は、音のエネルギーが毛細管状の材料の内部で空気を振動させ、細孔内壁面との摩擦で熱エネルギーに変換するものである。吸音材には、板状のものや膜状のものがあり、具体的にはグラスウールやロックウール、ポリエステル繊維等の繊維集合体や気泡が連通する連続気泡構造を有する軟質発泡ウレタン、発泡性粉体粒子を固めたものなどが用いられる。中でも、安価で軽量な繊維集合体が汎用されている。 The sound absorption mechanism is such that sound energy vibrates air inside the capillary material and converts it into heat energy by friction with the inner wall surface of the pore. There are plate-like and film-like sound-absorbing materials. Specifically, fiber foams such as glass wool, rock wool, and polyester fibers, and soft foamed urethane and foamable powder having an open cell structure in which bubbles communicate with each other. For example, solidified body particles are used. Among these, inexpensive and lightweight fiber assemblies are widely used.
遮音の機構は、質量則を用いて機械的な振動を減衰させる、あるいは高分子材料の内部で機械的な振動を熱エネルギーに変換するもので、前者では鉛のような比重の大きな材料を用い、後者ではポリマーのマトリックスに無機フィラーを分散させた材料が使用されている。 The sound insulation mechanism uses a mass law to attenuate mechanical vibrations or convert mechanical vibrations into thermal energy inside a polymer material. The former uses a material with a large specific gravity such as lead. In the latter case, a material in which an inorganic filler is dispersed in a polymer matrix is used.
なお、本発明においては、特に断らない限り、吸音性が良いとは以下の式で定義される吸音率が高いこと、また残響時間が短いことを意味し、遮音性が良いとは以下の式で定義される遮音率が大きいことを意味する。
ここで、吸音率は、吸音率＝（入射音のエネルギー − 反射音のエネルギー）／入射音のエネルギー）で定義される。
また、遮音率は、遮音率（音響透過損失）＝１０×log（入射音のエネルギー／透過音のエネルギー）で定義される。
In the present invention, unless otherwise specified, good sound absorption means that the sound absorption rate defined by the following equation is high, and that the reverberation time is short, and that sound insulation is good means that the following equation: It means that the sound insulation rate defined by is large.
Here, the sound absorption coefficient is defined by the sound absorption coefficient = (energy of incident sound−energy of reflected sound) / energy of incident sound.
The sound insulation rate is defined by sound insulation rate (acoustic transmission loss) = 10 × log (incident sound energy / transmitted sound energy).
これらの多孔質吸音材は、高周波数の音に対しては、高い吸音率が得られる。しかしながら、家屋の建具の振動等の物理的問題だけでなく、不眠、不安、頭痛等の心理的、生理的な問題を引き起こすと言われている、例えば１０００Ｈｚ以下の低周波音に対しては低い吸音率しか得られていない。そこで、吸音材料の厚みを大きくしたり、背後空気層を取ることで、すなわち、吸音材料の背後に空間を設けることで、低周波音を吸音するようにしている。しかし、一般に、可聴音領域における多孔質材料の吸音特性は、剛壁からの厚みとしては、吸音したい騒音の１／４波長程度の厚みが必要となる。例えば、音速を３４０ｍ／ｓとして計算すると、２００Ｈｚでは、波長は１．７ｍとなり、背後空気層には４２５ｍｍの厚みが必要となる。 These porous sound-absorbing materials can obtain a high sound absorption rate for high-frequency sound. However, it is said to cause not only physical problems such as vibrations of house fittings but also psychological and physiological problems such as insomnia, anxiety, and headaches. For example, it is low for low frequency sound below 1000 Hz. Only the sound absorption coefficient is obtained. Therefore, the low-frequency sound is absorbed by increasing the thickness of the sound-absorbing material or by taking a back air layer, that is, by providing a space behind the sound-absorbing material. However, in general, the sound absorption characteristic of the porous material in the audible sound region requires a thickness of about 1/4 wavelength of the noise to be absorbed as the thickness from the rigid wall. For example, if the sound speed is calculated as 340 m / s, the wavelength is 1.7 m at 200 Hz, and the thickness of the back air layer is 425 mm.
そのため、薄く軽量な材料を用いて低周波音の吸音率を高める検討がなされている。例えば、不織布やウレタンフォーム、発泡ポリエチレンなどの多孔質材料からなる吸音層に、通気性がある不織布または樹脂などの表皮層を積層一体化した積層構造体を用いることが提案されている。 Therefore, studies have been made to increase the sound absorption coefficient of low-frequency sound using a thin and light material. For example, it has been proposed to use a laminated structure in which a breathable nonwoven fabric or a skin layer such as a resin is laminated and integrated in a sound absorbing layer made of a porous material such as nonwoven fabric, urethane foam, or foamed polyethylene.
例えば、特許文献１や特許文献２には、表皮層と吸音層からなり、全部または一部が熱可塑性樹脂からなる不織布を表皮層として吸音層に熱融着させた吸音材が提案されている。また、特許文献３には、表皮層をホットメルトスプレー法によって不織布からなる吸音層に直接吹き付けた吸音材が提案されている。
For example,
また、特許文献４には、不織布からなる吸音層と表皮材層とを熱可塑性樹脂のパウダーを加熱溶融して接着した車輌用カーペットが提案されている。また、特許文献５には、繊維層に熱可塑性樹脂シート層を積層した自動車用内装基材が提案されている。 Patent Document 4 proposes a vehicle carpet in which a sound-absorbing layer made of a nonwoven fabric and a skin material layer are bonded by heating and melting a powder of thermoplastic resin. Patent Document 5 proposes an automobile interior base material in which a thermoplastic resin sheet layer is laminated on a fiber layer.
これらの提案は、音が伝わる空気層の孔の形状をコントロールするもので、単層の均一な吸音体より、複合化することによって、１０００〜２０００Ｈｚの低周波域でも吸音率を高めることができる。しかし、毛管現象による吸音メカニズムには限界があり、更に１０００Ｈｚ以下の低周波域でも吸音する吸音材が求められている。 These proposals control the shape of the hole in the air layer through which sound is transmitted, and by combining with a single-layer uniform sound absorber, the sound absorption rate can be increased even in the low frequency range of 1000 to 2000 Hz. . However, there is a limit to the sound absorption mechanism due to the capillary phenomenon, and there is a need for a sound absorbing material that absorbs sound even in a low frequency range of 1000 Hz or less.
１００〜３０００Ｈｚで吸音する吸音材として、樹脂発泡粒子を接着剤で接合して成形した吸音材が提案されている（特許文献６）。空隙率を大きくすると吸音率は上がるが、ピーク周波数が高くなるという問題がある。また、空隙率を下げるとピーク周波数は低くなるがピーク吸音率が低くなるという問題がある。また、この成形した吸音材では、繊維のように幅広い周波数で吸音することができないという問題もある。 As a sound absorbing material that absorbs sound at 100 to 3000 Hz, a sound absorbing material formed by bonding resin foam particles with an adhesive has been proposed (Patent Document 6). Increasing the porosity increases the sound absorption rate, but has a problem of increasing the peak frequency. Further, when the porosity is lowered, the peak frequency is lowered, but the peak sound absorption coefficient is lowered. In addition, the molded sound absorbing material also has a problem that it cannot absorb sound at a wide frequency like fibers.
これに対し、従来吸音材として用いられている繊維集合体は、吸音性は良好であるが遮音性が劣るという問題がある。そのため、例えば、不織布やウレタンフォーム、発泡ポリエチレンなどの多孔質材料からなる吸音層に通気性がないシートを積層した吸遮音材が提案されている（特許文献７）。通気性のないシートを挟むと遮音性は向上するが、毛管現象による吸音メカニズムが働きにくくなり、吸音性が低下するという問題がある。 On the other hand, the fiber assembly conventionally used as a sound absorbing material has a problem that sound absorption is good but sound insulation is poor. Therefore, for example, a sound absorbing and insulating material in which a non-breathable sheet is laminated on a sound absorbing layer made of a porous material such as nonwoven fabric, urethane foam, or foamed polyethylene has been proposed (Patent Document 7). When a non-breathable sheet is sandwiched, the sound insulation is improved, but there is a problem that the sound absorption mechanism due to the capillary phenomenon becomes difficult to work and the sound absorption is lowered.
また、吸音材内の空気の連続層を扁平な無機フィラーで遮ることにより、無機フィラーを振動させて、音のエネルギーを熱エネルギーに変換することにより、吸音性を向上させる方法が提案されている。例えば、特許文献８には、発泡した連続空気層と無機フィラーの組み合わせで、吸音率を改善し、更に遮音性も向上することが報告されている。しかし、さらに薄くしても１０００Ｈｚ以下の低周波域に対し優れた吸音性を有する吸音材が必要とされている。また、特許文献９には、吸音層を構成する不織布の繊維間の空隙に発泡性樹脂バインダーを介在させて粉体を保持することによって、１００〜４００Ｈｚの低周波域に対する吸音性を向上させる方法が提案されているが、その効果は十分ではない。
前述のように、吸音性を向上させるためには、複雑な毛細管構造をとることが必要である。繊維集合体はそのような構造に適するものである。繊維を細くすることによって、あるいは、目付量の最適化により効果的な微細毛細管構造を形成することは可能であるが、繊維集合体を用いる限りにおいては、従来以上の吸音性を得ることは容易ではない。また、樹脂を発泡させた吸音材では、気泡の大きさは、繊維集合体の隙間に比べ大きくその大きさも概ね均一であり、繊維集合体に比べ効果的な微細毛細管構造を作製することは困難であった。 As described above, in order to improve sound absorption, it is necessary to take a complicated capillary structure. The fiber assembly is suitable for such a structure. It is possible to form an effective microcapillary structure by thinning the fiber or by optimizing the basis weight, but as long as the fiber assembly is used, it is easy to obtain sound absorption more than before is not. In addition, in the sound-absorbing material in which the resin is foamed, the size of the bubbles is larger than the gap between the fiber aggregates, and the size is generally uniform, and it is difficult to produce an effective fine capillary structure compared to the fiber aggregates. Met.
本発明は、上記課題を解決し、従来の吸音材よりもさらに薄く軽量であり、優れた吸音性と遮音性とを併せ持つ吸音材を提供することを目的とした。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a sound-absorbing material that is both thinner and lighter than conventional sound-absorbing materials and has both excellent sound-absorbing properties and sound-insulating properties.
本発明者らは、連続空気層を与える連続気泡を形成する母材樹脂に熱膨張可能な有機中空粒子を混合して発泡させた後、加熱してその有機中空粒子を膨張させることにより、連続空気層内の空隙が小さくなり、複雑な微細毛細管構造と独立気泡構造とを併せ持つ吸音材を作製できることを見出して本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の吸音材は、連続気泡を形成する母材樹脂と、該母材樹脂に分散され独立気泡を形成する膨張した有機中空粒子とからなることを特徴とするものである。
The present inventors mixed and foamed thermally expandable organic hollow particles with a matrix resin that forms open cells giving a continuous air layer, and then heated to expand the organic hollow particles, thereby continuously The present invention has been completed by finding that a sound-absorbing material having both a complicated fine capillary structure and a closed cell structure can be produced by reducing the gap in the air layer.
That is, the sound-absorbing material of the present invention is characterized by comprising a matrix resin that forms open cells and expanded organic hollow particles that are dispersed in the matrix resin and form closed cells.
本発明においては、上記膨張した有機中空粒子の含有量は、母材樹脂１００重量部に対し０．１〜３０重量部の範囲で用いることができる。 In this invention, content of the said expanded organic hollow particle can be used in 0.1-30 weight part with respect to 100 weight part of base material resin.
また、上記膨張した有機中空粒子の平均粒径が０．１〜３０００μｍの範囲のものを用いることができる。 The expanded organic hollow particles having an average particle size in the range of 0.1 to 3000 μm can be used.
また、上記母材樹脂のガラス転移温度が吸音材の使用温度範囲内にあるものを用いることができる。 Moreover, what has the glass transition temperature of the said base material resin in the use temperature range of a sound-absorbing material can be used.
また、上記膨張した有機中空粒子のガラス転移温度が吸音材の使用温度範囲内にあるものを用いることができる。 Moreover, what has the glass transition temperature of the said expanded organic hollow particle in the use temperature range of a sound-absorbing material can be used.
また、本発明の吸音材は、例えば以下の方法を用いて製造することができる。すなわち、本発明の吸音材の製造方法は、発泡剤を含む樹脂エマルジョンに熱膨張可能な有機中空粒子を混合して発泡させ、さらに加熱してその有機中空粒子を膨張させることを特徴とするものである。 Moreover, the sound-absorbing material of the present invention can be manufactured using, for example, the following method. That is, the method for producing a sound-absorbing material of the present invention is characterized in that a resin emulsion containing a foaming agent is mixed with thermally expandable organic hollow particles and foamed, and further heated to expand the organic hollow particles. It is.
本発明の吸音材は、膨張した有機中空粒子が、母材樹脂中の連続気泡や母材樹脂相に独立気泡として分散して存在するものであり、従来に比べ、複雑な微細毛細管構造と独立気泡構造とを併せ持つものである。これにより、広い周波数域で高い吸音性を有し、かつ優れた遮音性を有する。一般には、吸音性を持たせるためには、５０以上の通気度が必要であり、遮音性を持たせるためには、通気量が２０以下と小さいことが必要であった。本発明の吸音材は、通気度を低下させても、吸音率の低下は少ない。また、従来重い材料以外は困難であった１０００Ｈｚ以下の低周波音についても、軽量でありながら、高い吸音率を得ることができる。 The sound absorbing material of the present invention is such that expanded organic hollow particles are dispersed as closed cells in an open cell or a matrix resin phase in a matrix resin, and are independent of a complicated fine capillary structure as compared with the prior art. It also has a bubble structure. Thereby, it has a high sound-absorbing property in a wide frequency range and has an excellent sound insulating property. In general, an air permeability of 50 or more is required to provide sound absorption, and an air permeability of 20 or less is required to provide sound insulation. In the sound absorbing material of the present invention, even if the air permeability is lowered, the sound absorbing rate is hardly lowered. In addition, a low sound frequency of 1000 Hz or less, which has been difficult except for conventional heavy materials, can obtain a high sound absorption coefficient while being lightweight.
本発明の吸音材は、連続気泡を形成する母材樹脂と、該母材樹脂に分散され独立気泡を形成する膨張した有機中空粒子とからなることを特徴とするものである。 The sound-absorbing material of the present invention comprises a base resin that forms open cells and expanded organic hollow particles that are dispersed in the base resin to form closed cells.
連続空気層を与える連続気泡を形成する母材樹脂には、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル系共重合体、（メタ）アクリル共重合体、スチレンアクリル共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリイソプレン、アクリロニトリルーブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、スチレンーブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリウレアなどの樹脂を用いることができる。より好ましくは、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、酢酸ビニル系共重合体、（メタ）アクリル共重合体やスチレンアクリル共重合体などのアクリル系樹脂、ポリウレタン又はエチレン−プロピレン−ジエンゴム、さらに好ましくは酢酸ビニル系共重合体、（メタ）アクリル共重合体やスチレンアクリル共重合体などのアクリル系樹脂又はポリウレタンである。連続気泡体を作りやすいからである。 The base resin that forms open cells to give a continuous air layer is polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl acetate, vinyl acetate copolymer, (meth) acrylic copolymer , Styrene acrylic copolymer, polyvinylidene fluoride, polyisoprene, acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, natural rubber, isoprene rubber, polystyrene, polyester, polyurethane, polyamide, polyurea, etc. Resin can be used. More preferably, an olefin resin such as polyethylene or polypropylene, a vinyl acetate copolymer, an acrylic resin such as a (meth) acryl copolymer or a styrene acrylic copolymer, polyurethane or ethylene-propylene-diene rubber, more preferably Acrylic resins or polyurethanes such as vinyl acetate copolymers, (meth) acrylic copolymers, and styrene acrylic copolymers. It is because it is easy to make an open cell body.
母材樹脂を発泡させて連続気泡を形成するが、発泡方法には、機械発泡による方法、発泡剤を添加する方法、バルーンを破裂させる、ウレタンなどの反応によるガスの放出等の方法を用いることができる。発泡倍率は、１．５〜１０が好ましい。発泡倍率が１．５より低いと吸音性が少なくなり、１０より大きいと遮音性が劣るからである。
なお、発泡倍率は、[（発泡後の体積／発泡前の体積）×１００]で定義される。
The base resin is foamed to form open cells. The foaming method should be a method of mechanical foaming, a method of adding a foaming agent, a method of bursting a balloon, or a gas release by a reaction such as urethane. Can do. The expansion ratio is preferably 1.5 to 10. This is because if the expansion ratio is lower than 1.5, the sound-absorbing property decreases, and if it is larger than 10, the sound insulating property is inferior.
The expansion ratio is defined by [(volume after foaming / volume before foaming) × 100].
また、母材樹脂のガラス転移温度を吸音材の使用温度に合わせることにより、制振性を付与させ、吸音材の吸音性を向上させることもできる。すなわち、母材樹脂のガラス転移温度が吸音材の使用温度範囲内にあることが好ましい。例えば、使用温度が０〜４０℃である場合、０〜４０℃、より好ましくは１０〜３０℃の範囲にガラス転移温度を有する樹脂が好ましい。例えば、ガラス転移点を２０℃に調整したスチレンーブチルアクリレート共重合体、エチレンー酢ビ共重合体を挙げることができる。 Further, by adjusting the glass transition temperature of the base material resin to the use temperature of the sound absorbing material, it is possible to impart damping properties and improve the sound absorbing property of the sound absorbing material. That is, it is preferable that the glass transition temperature of the base resin is within the operating temperature range of the sound absorbing material. For example, when the operating temperature is 0 to 40 ° C., a resin having a glass transition temperature in the range of 0 to 40 ° C., more preferably 10 to 30 ° C. is preferable. Examples thereof include a styrene-butyl acrylate copolymer and an ethylene-vinyl acetate copolymer whose glass transition point is adjusted to 20 ° C.
本発明に用いる熱膨張可能な有機中空粒子とは、樹脂からなる連続相で囲まれた多数の独立気泡又は連続気泡からなる中空部を有する有機中空粒子である（以下、熱膨張性有機中空粒子という。）。熱膨張性有機中空粒子は、その中空部に炭素数２から８の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素等の低沸点炭化水素を含んでいるので、加熱により膨張する。膨張した熱膨張性有機中空粒子は、発泡させた母材樹脂の連続気泡及び樹脂相中に分散状態で存在し、複雑な微細毛細管構造及び独立気泡構造を形成する。さらに、その粘弾性により、振動エネルギーを吸収することができるので吸音性をさらに向上させることができる。 The thermally expandable organic hollow particles used in the present invention are organic hollow particles having a hollow portion composed of a large number of closed cells or open cells surrounded by a continuous phase composed of a resin (hereinafter referred to as “thermally expandable organic hollow particles”). That said.) The thermally expandable organic hollow particles contain low-boiling hydrocarbons such as linear or branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms in their hollow portions, and thus expand by heating. The expanded thermally expandable organic hollow particles exist in a dispersed state in the open cell and the resin phase of the foamed base resin, and form a complicated fine capillary structure and closed cell structure. Furthermore, since the vibration energy can be absorbed by the viscoelasticity, the sound absorbing property can be further improved.
熱膨張性有機中空粒子の大きさは、膨張時の平均粒径が０．１〜３０００μｍ、より好ましくは１〜３００μｍである。３０００μｍより大きいと吸音効果が低下し、０．１μｍより小さいと、取扱いが困難になるからである。なお、膨張時の平均粒径が上記の範囲にあれば、膨張前の平均粒径は特に限定されない。 The size of the thermally expandable organic hollow particles is such that the average particle size upon expansion is 0.1 to 3000 μm, more preferably 1 to 300 μm. If it is larger than 3000 μm, the sound absorbing effect is lowered, and if it is smaller than 0.1 μm, handling becomes difficult. In addition, if the average particle diameter at the time of expansion is in the above range, the average particle diameter before expansion is not particularly limited.
また、熱膨張性有機中空粒子の含有量は、母材樹脂１００重量部に対し０．１〜３０重量部、より好ましくは１〜１０重量部である。３０重量部より多いと、独立気泡の吸音材と変わらなくなり、吸音性能が低下する。また、０．１重量部より少ないと、効果がない不十分だからである。 In addition, the content of the thermally expandable organic hollow particles is 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. When the amount is more than 30 parts by weight, the sound absorbing material is not different from the closed cell sound absorbing material, and the sound absorbing performance is lowered. Further, if the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect is insufficient.
また、熱膨張性有機中空粒子の組成は特に限定されないが、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、（メタ）アクリル共重合体、塩化ビニリデン−アクリル共重合体等を用いることが好ましい。 The composition of the thermally expandable organic hollow particles is not particularly limited, but it is preferable to use a styrene resin, an olefin resin, a (meth) acrylic copolymer, a vinylidene chloride-acrylic copolymer, or the like.
また、母材樹脂と熱膨張性有機中空粒子との好ましい組み合わせとしては、母材樹脂に連続気泡を形成するウレタン発泡体を用い、熱膨張性有機中空粒子に（メタ）アクリル共重合体、塩化ビニリデン−アクリル共重合体からなる有機中空粒子を用いることが好ましい。 In addition, as a preferable combination of the matrix resin and the thermally expandable organic hollow particles, a urethane foam that forms open cells in the matrix resin is used, and the (meth) acrylic copolymer, chloride is used for the thermally expandable organic hollow particles. It is preferable to use organic hollow particles made of a vinylidene-acrylic copolymer.
また、熱膨張性有機中空粒子のガラス転移温度を吸音材の使用温度に合わせることにより、熱膨張性有機中空粒子にも制振性を付与して、吸音材の吸音性を向上させることもできる。さらに、母材樹脂と熱膨張性有機中空粒子が使用温度に合わせたガラス転移温度を有することが好ましい。母材樹脂と熱膨張性有機中空粒子とが共振することにより吸音性や遮音性をさらに高めることができる。例えば、使用温度が０〜４０℃である場合、０〜４０℃、より好ましくは１０〜３０℃の範囲にガラス転移温度を有する母材樹脂と熱膨張性有機中空粒子を用いることが好ましい。 Further, by adjusting the glass transition temperature of the thermally expandable organic hollow particles to the use temperature of the sound absorbing material, it is also possible to impart vibration damping to the thermally expandable organic hollow particles and improve the sound absorbing property of the sound absorbing material. . Furthermore, it is preferable that the base resin and the thermally expandable organic hollow particles have a glass transition temperature that matches the operating temperature. Sound absorption and sound insulation can be further enhanced by the resonance between the base resin and the thermally expandable organic hollow particles. For example, when the use temperature is 0 to 40 ° C., it is preferable to use a base resin and a thermally expandable organic hollow particle having a glass transition temperature in the range of 0 to 40 ° C., more preferably 10 to 30 ° C.
また、本発明の吸音材には、さらに吸音性を向上させるため、無機フィラーを添加しても良い。例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、硫酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、クレー、シリカ、カーボンブラック、酸化チタン、ハイドロサルタイト、カオリン、ハロイサイト、鉄粉などの金属粉、タルク、マイカ、セリサイト、スメクタイト、バーミキュライトおよび、グラファイト等が挙げられる。ここで、スメクタイトには、モンモリロナイト、サポナイト、ハイデライト、ノントロナイト、ヘクタイトが含まれる。無機フィラーの含有量は、０〜５００重量％である。 In addition, an inorganic filler may be added to the sound absorbing material of the present invention in order to further improve sound absorbing properties. For example, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, alumina, aluminum sulfate, calcium silicate, clay, silica, carbon black, titanium oxide, hydrosartite, kaolin, halloysite, iron powder and other metal powders, talc , Mica, sericite, smectite, vermiculite, graphite and the like. Here, the smectite includes montmorillonite, saponite, hydelite, nontronite, and hectite. The content of the inorganic filler is 0 to 500% by weight.
本発明の吸音材の製造方法としては、発泡剤を含む樹脂エマルジョンに熱膨張可能な有機中空粒子を混合して発泡させ、さらに加熱してその有機中空粒子を膨張させることにより製造することができる。例えば、母材樹脂を含む樹脂エマルジョンに、発泡剤や整泡剤と熱膨張性有機中空粒子を加えて機械発泡させ、所定の発泡倍率となるように発泡させる。その後、発泡後の樹脂エマルジョンを基材に塗布して乾燥させるが、有機中空粒子が所望の大きさに膨張するように所定の温度で加熱しながら乾燥させることにより製造することができる。必要に応じて、無機フィラー、カップリング剤、架橋剤、熱安定剤、劣化防止剤、光安定剤などを添加することができる。 The sound absorbing material of the present invention can be produced by mixing thermally expandable organic hollow particles with a resin emulsion containing a foaming agent, followed by heating and expanding the organic hollow particles. . For example, a foaming agent, a foam stabilizer, and thermally expandable organic hollow particles are added to a resin emulsion containing a base resin and mechanically foamed, and foamed to achieve a predetermined foaming ratio. Thereafter, the resin emulsion after foaming is applied to a substrate and dried, but it can be produced by drying while heating at a predetermined temperature so that the organic hollow particles expand to a desired size. If necessary, an inorganic filler, a coupling agent, a crosslinking agent, a heat stabilizer, a deterioration preventing agent, a light stabilizer, and the like can be added.
上記の基材には、ウレタンやポリエチレンなど、有機ポリマーの発泡体、ハニカム、段ボール、繊維製品、無機繊維製品などを用いることができる。発泡後の樹脂エマルジョンを基材に塗布することにより、あるいは基材をその発泡後の樹脂エマルジョンに浸漬することにより、あるいは乾燥させた発泡後の樹脂エマルジョンの塗膜を基材に積層あるいは挿入することにより複合化させて吸音材を製造することもできる。 Examples of the base material include foams of organic polymers such as urethane and polyethylene, honeycombs, corrugated cardboard, fiber products, and inorganic fiber products. The resin emulsion after foaming is applied to the substrate, or the substrate is immersed in the resin emulsion after foaming, or the dried resin emulsion coating film after foaming is laminated or inserted into the substrate. Thus, it is possible to produce a sound absorbing material by combining them.
以下、実施例を用いて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中、特に断らない限り、「部」は「重量部」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to a following example. In the examples, “parts” represents “parts by weight” unless otherwise specified.
（実施例１）
スチレンと（メタ）アクリル酸エステルモノマーを用いて製造したガラス転移温度がー２０℃の水性アクリルエマルジョン樹脂と、整泡剤（ＳＮフォーム２００、サンノプコ社製）と、粘度調整剤とからなる機械発泡用樹脂１００部に有機中空粒子（松本油脂製薬社製熱膨張性マイクロカプセルＦ−７９）を５部添加し、電動ミキサーで攪拌し、３倍に発泡させた。その樹脂組成物を離型紙に、厚みが１ｍｍになるように塗布した。さらに、塗膜を乾燥させるためと熱膨張性マイクロカプセルＦ−７９を膨張させるため、１３０℃で５分間乾燥し、フィルムを得た。
Example 1
Mechanical foaming comprising an aqueous acrylic emulsion resin having a glass transition temperature of −20 ° C. produced using styrene and a (meth) acrylic acid ester monomer, a foam stabilizer (SN Foam 200, manufactured by San Nopco), and a viscosity modifier. 5 parts of organic hollow particles (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. thermally expandable microcapsule F-79) were added to 100 parts of the resin, and the mixture was stirred with an electric mixer and foamed three times. The resin composition was applied to release paper so that the thickness was 1 mm. Furthermore, in order to dry the coating film and to expand the thermally expandable microcapsule F-79, it was dried at 130 ° C. for 5 minutes to obtain a film.
（実施例２）
スチレンと（メタ）アクリル酸エステルモノマーを用いて製造したガラス転移温度がー２０℃の水性アクリルエマルジョン樹脂と、整泡剤と、粘度調整剤とからなる機械発泡用の樹脂１００部に有機中空粒子（松本油脂製薬社製熱膨張性マイクロカプセルＦ−７９）を５部添加し、電動ミキサーで攪拌し、３倍に発泡させた。その樹脂組成物を厚みが１０ｍｍ、目付量が４００ｇ／ｍ２の不織布に厚みが１ｍｍになるように塗布した。さらに、塗膜を乾燥させるためと熱膨張性マイクロカプセルＦ−７９を膨張させるため、１３０℃で５分間乾燥し、塗布物を得た。
(Example 2)
Organic hollow particles in 100 parts of a resin for mechanical foaming consisting of an aqueous acrylic emulsion resin having a glass transition temperature of −20 ° C. produced using styrene and a (meth) acrylic acid ester monomer, a foam stabilizer and a viscosity modifier 5 parts of (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., thermally expandable microcapsule F-79) was added, and the mixture was stirred with an electric mixer and foamed three times. The resin composition was applied to a nonwoven fabric having a thickness of 10 mm and a basis weight of 400 g / m 2 so that the thickness was 1 mm. Furthermore, in order to dry the coating film and to expand the thermally expandable microcapsule F-79, it was dried at 130 ° C. for 5 minutes to obtain a coated product.
（実施例３）
ポリオール成分として三洋化成工業社製のサニックスＧＰ−３７００Ｍを５０部、サニックスＦＡ−１０３を５０部、整泡剤として東レ・ダウコーニング社製のＳＨ−１９３を０．５部、触媒として東ソー社製ＴＥＤＡ−Ｌ３３Ｂを０．５部にトリレンジイソシアネートを１．０５当量加え、有機中空粒子（松本油脂製薬社製熱膨張性マイクロカプセルＦ−３０）を５部添加し、発泡剤として水を２．５部加え、面密度が２００ｇ／ｍ２の軟質ウレタンフォームを作った。その後、１００℃で５分間加熱し、熱膨張性マイクロカプセルＦ−３０を膨張させた。
(Example 3)
50 parts Sanix GP-3700M manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. as the polyol component, 50 parts Sanix FA-103, 0.5 part SH-193 manufactured by Toray Dow Corning Co. as a foam stabilizer, and manufactured by Tosoh Corporation as a catalyst 1.05 equivalent of tolylene diisocyanate is added to 0.5 part of TEDA-L33B, 5 parts of organic hollow particles (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., thermally expandable microcapsules F-30) are added, and water is added as a foaming agent. 5 parts was added to make a flexible urethane foam having a surface density of 200 g / m 2 . Then, it heated at 100 degreeC for 5 minute (s), and the thermally expansible microcapsule F-30 was expanded.
（実施例４）
スチレンと（メタ）アクリル酸エステルモノマーを用いて製造したガラス転移温度が２０℃の水性アクリルエマルジョン樹脂と、整泡剤、粘度調整剤とからなる機械発泡用の樹脂１００部に有機中空粒子（松本油脂製薬社製熱膨張性マイクロカプセルＦ−７９）を５部添加し、電動ミキサーで攪拌し、３倍に発泡させた。その樹脂組成物を離型紙に、厚みが１ｍｍになるように塗布した。さらに、塗膜を乾燥させるためと熱膨張性マイクロカプセルＦ−７９を膨張させるため、１３０℃で５分間乾燥し、フィルムを得た。
Example 4
Organic hollow particles (Matsumoto) are added to 100 parts of a mechanical foaming resin consisting of an aqueous acrylic emulsion resin having a glass transition temperature of 20 ° C. produced using styrene and a (meth) acrylic acid ester monomer, a foam stabilizer and a viscosity modifier. 5 parts of Oyaku Seiyaku Co., Ltd. thermally expandable microcapsule F-79) was added, and the mixture was stirred with an electric mixer and foamed three times. The resin composition was applied to release paper so that the thickness was 1 mm. Furthermore, in order to dry the coating film and to expand the thermally expandable microcapsule F-79, it was dried at 130 ° C. for 5 minutes to obtain a film.
（比較例１）
有機中空粒子を添加しなかった以外は、実施例１と同様の方法で行った。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the organic hollow particles were not added.
（比較例２）
機械発泡させなかった以外は、実施例１と同様の方法で行った。
(Comparative Example 2)
The same method as in Example 1 was performed except that mechanical foaming was not performed.
（比較例３）
有機中空粒子を添加しなかった以外は、実施例３と同様の方法で行った。
(Comparative Example 3)
The same procedure as in Example 3 was performed except that the organic hollow particles were not added.
（比較例４）
実施例４の有機中空粒子に代えて、膨張した有機中空粒子（松本油脂製薬社製Ｆ−５０ＥＤ）を用いた以外は、実施例４と同様の方法で行った。なお、用いた膨張した有機中空粒子は、乾燥のため１３０℃に加熱しても再膨張はしないものである。
(Comparative Example 4)
It replaced with the organic hollow particle of Example 4, and it carried out by the method similar to Example 4 except having used the expanded organic hollow particle (F-50ED by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.). The expanded organic hollow particles used do not re-expand even when heated to 130 ° C. for drying.
（比較例５）
有機中空粒子に代えて無機バルーンを用いた以外は、実施例１と同様の方法で行った。
(Comparative Example 5)
The same procedure as in Example 1 was performed except that an inorganic balloon was used instead of the organic hollow particles.
（比較例６）
実施例１の有機中空粒子に代えて非膨張性の有機中空粒子であるＰＭＭＡ粒子（ガンツ化成社製ガンツパール）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で行った。
(Comparative Example 6)
It replaced with the organic hollow particle of Example 1, and it carried out by the method similar to Example 1 except having used the PMMA particle | grains (gants pearl by Ganz Kasei Co., Ltd.) which is a non-expandable organic hollow particle.
（吸音性及び遮音性評価）
実施例１〜４及び比較例１〜６で得た発泡体のフィルムをポリエステルの不織布（目付４００ｇ／ｍ２、厚さ１０ｍｍ）に点接着し、試験体を作製した。
(Sound absorption and sound insulation evaluation)
The foam films obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 were point-bonded to a polyester nonwoven fabric (weight per unit area: 400 g / m 2, thickness: 10 mm) to prepare test bodies.
試験体の吸音性は垂直入射吸音率をＪＩＳ−Ａ１４０５に順じて測定して評価した。 The sound absorption of the test specimen was evaluated by measuring the normal incident sound absorption coefficient according to JIS-A1405.
試験体の遮音性は音響透過損失を測定して評価した。すなわち、残響室と無響室の間に７０ｃｍ角の試料を設置し、残響室の音源音圧レベルを測定し、無響室側に透過してくる音響インテンシティの計測を行った。音源音圧レベルと透過音響インテンシティから音響透過損失を算出した。 The sound insulation of the specimen was evaluated by measuring sound transmission loss. That is, a 70 cm square sample was installed between the reverberation room and the anechoic room, the sound source sound pressure level in the reverberation room was measured, and the sound intensity transmitted to the anechoic room side was measured. Sound transmission loss was calculated from sound source sound pressure level and transmitted sound intensity.
表１に、実施例１〜４及び比較例１〜６の試験体の目付量と通気量を示す、ここで、通気量は、ＪＩＳ Ｌ １０９６‐Ａに準じて測定した。表２に吸音率の測定結果、表３に透過損失の測定結果を示す。さらに、図１には、基材の不織布のみの場合と実施例１と比較例２についての垂直入射吸音率と周波数との関係を示す。 Table 1 shows the basis weight and the air flow rate of the specimens of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6. Here, the air flow rate was measured according to JIS L 1096-A. Table 2 shows the sound absorption coefficient measurement results, and Table 3 shows the transmission loss measurement results. Furthermore, FIG. 1 shows the relationship between the normal incident sound absorption coefficient and the frequency for Example 1 and Comparative Example 2 when only the non-woven fabric of the base material is used.
以上説明したように、本発明によれば、広い周波数域で優れた吸音性と遮音性を有する吸音材を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a sound absorbing material having excellent sound absorbing properties and sound insulating properties in a wide frequency range.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008160681A JP2010002617A (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Sound absorbing material and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008160681A JP2010002617A (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Sound absorbing material and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010002617A true JP2010002617A (en) | 2010-01-07 |
Family
ID=41584404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008160681A Pending JP2010002617A (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Sound absorbing material and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010002617A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012189783A (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Bridgestone Corp | Sound absorbing material |
| JP2012255967A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Aisin Chemical Co Ltd | Thermosetting sound insulation coating composition |
| JP2016045450A (en) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 太進工業株式会社 | Composite sound absorption material and sound absorptive interior material |
| WO2020022451A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 株式会社大阪ソーダ | Sound-absorbing material composition |
| CN112592581A (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-02 | 现代自动车株式会社 | Resin composite material |
| WO2021111519A1 (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | 株式会社イーテック | Multilayer sound absorbing material and method for producing same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10171464A (en) * | 1996-12-09 | 1998-06-26 | Tokai Rubber Ind Ltd | Foam rubber composition for filling structure |
| JP2002207487A (en) * | 2000-08-30 | 2002-07-26 | Nitto Denko Corp | Microporous soundproofing material |
| JP2006145637A (en) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | Sound absorbing material |
| JP2006335917A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | Formed product, soundproofing material and method for producing those |
-
2008
- 2008-06-19 JP JP2008160681A patent/JP2010002617A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10171464A (en) * | 1996-12-09 | 1998-06-26 | Tokai Rubber Ind Ltd | Foam rubber composition for filling structure |
| JP2002207487A (en) * | 2000-08-30 | 2002-07-26 | Nitto Denko Corp | Microporous soundproofing material |
| JP2006145637A (en) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | Sound absorbing material |
| JP2006335917A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | Formed product, soundproofing material and method for producing those |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012189783A (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Bridgestone Corp | Sound absorbing material |
| JP2012255967A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Aisin Chemical Co Ltd | Thermosetting sound insulation coating composition |
| JP2016045450A (en) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 太進工業株式会社 | Composite sound absorption material and sound absorptive interior material |
| WO2020022451A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 株式会社大阪ソーダ | Sound-absorbing material composition |
| JPWO2020022451A1 (en) * | 2018-07-27 | 2021-08-19 | 株式会社大阪ソーダ | Composition for sound absorbing material |
| JP7287396B2 (en) | 2018-07-27 | 2023-06-06 | 株式会社大阪ソーダ | Composition for sound absorbing material |
| CN112592581A (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-02 | 现代自动车株式会社 | Resin composite material |
| WO2021111519A1 (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | 株式会社イーテック | Multilayer sound absorbing material and method for producing same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rastegar et al. | Sound-absorbing porous materials: a review on polyurethane-based foams | |
| US20170132999A1 (en) | Sound attenuation | |
| JP2015037881A (en) | Acoustic composite | |
| JP2010002617A (en) | Sound absorbing material and method of manufacturing the same | |
| JP5541742B2 (en) | Thermosetting soundproof coating composition | |
| WO2003057465A1 (en) | Sound absorbing article | |
| US3056707A (en) | Sound deadener and absorber | |
| KR20070114288A (en) | Sound absorbing material and structure using the same | |
| KR20060123475A (en) | Automotive dash insulators containing viscoelastic foams | |
| RU2639759C2 (en) | Combined sound-absorbing panel | |
| JP2013511583A (en) | Resin foam containing fine hollow spheres | |
| JP2006335917A (en) | Formed product, soundproofing material and method for producing those | |
| JP3931426B2 (en) | Sound absorbing material, method for producing the same, and soundproof structure | |
| US20210217397A1 (en) | Sound Insulation Element | |
| JP2009175469A (en) | Sonic velocity control member | |
| GB2028353A (en) | Filled polyurethane foam | |
| JP2008006711A (en) | Sound absorbing material and manufacturing method therefor | |
| JP4550703B2 (en) | Vibration damping material | |
| JPH11133980A (en) | Sound absorbing material and manufacture thereof | |
| JP7259076B2 (en) | sound absorbing material | |
| JP4991115B2 (en) | Incombustible sound absorbing foam | |
| JP7146541B2 (en) | Insulation member and interior parts using the same | |
| JP2005338771A (en) | Microcapsule including fluid containing metal powder or glass powder | |
| WO2023189959A1 (en) | Sound-absorbing material and vehicle member | |
| CN110914494B (en) | Noise control article |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110408 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120626 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120703 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120903 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130528 |