JPH11314295A - 積層体、それを用いた吸遮音材および制振材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波領域だけでなく低周波領域においても
十分な吸遮音効果および制振効果が得られる積層体、そ
れを用いた吸遮音材および制振材を提供することにあ
る。 【解決手段】 ５０％圧縮したときの圧縮荷重から求め
たバネ定数Ｋの逆数１／Ｋが０．０２ｃｍ／ｋｇ〜１．
０ｃｍ／ｋｇとなり、且つ、通気度が１ｃｃ／ｃｍ² ｓ
ｅｃ〜６０ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃとなるように多孔質材料
を形成する。結晶性ポリブテン−１および／またはブテ
ン−１とブテン−１以外のαオレフィンとの共重合体１
０重量％〜４０重量％と、ブチルゴム６０重量％〜９０
重量％と、ポリイソブチレン０重量％〜３０重量％とを
混練し、部分架橋して非多孔質材料を形成する。多孔質
材料と非多孔質材料とを積層して積層体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多孔質材料と非多孔
質材料とを積層してなる積層体、それを用いた吸遮音材
および制振材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車、家電、産業用機械等から
の騒音、振動は環境問題、健康問題として重要視されて
きており、広範な分野において防音、防振に多くの注意
が払われてきている。そのため、騒音、振動を低減する
機能を持った材料、技術が開発され、実用に供されてい
る。一般的に、空気伝搬音は騒音と呼ばれており、騒音
に対応する素材としては吸音材や遮音材が挙げられる。
また、固体伝搬音は振動と呼ばれており、振動に対応す
る素材としては制振材、振動絶縁材が挙げられる。

【０００３】吸音材は騒音の音響エネルギーの一部を熱
エネルギーへと変換し、音響エネルギーを減衰させる材
料である。吸音材としては、天然繊維、合成繊維、ロッ
クウール、ガラスウール等の繊維を絡めて形成した繊維
集合体や、連続気泡を有する発泡ポリウレタン樹脂など
の材料が挙げられる。これらは、小さな孔や隙間を無数
に持ち、かつ適当な通気性を持った多孔質材料である。
このような材料に音波が入射すると、材料の孔や隙間内
の空気が振動される。この孔や隙間は小さいため、音波
は粘性抵抗を受け、よって音響エネルギーの一部は熱エ
ネルギーへと変換され、散逸される。

【０００４】遮音材は、音波が材料内部を透過する際の
内部摩擦によりエネルギーを減衰させる材料であり、変
形抵抗のうえからも質量の大きいものほど効果的であ
る。従って、鉛、鉛複合材およびコンクリートが通常用
いられている。

【０００５】制振材は主として高分子材料の動的粘弾性
挙動を利用して、振動エネルギーを熱エネルギーとして
散逸させるものである。振動絶縁材は振動エネルギーを
弾性体の変形で吸収するものであり、例えばゴム、バネ
等が通常用いられている。

【０００６】騒音、振動を低減する方法のなかで最も効
果のある方法は、音源や振動源を絶つことであるが、完
全にこれらを絶つのは不可能である。そのため、上記し
た材料を音源や振動源に取り付ける方法、建築物の壁や
間仕切り等に上記した材料を付加する方法が一般的に用
いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した方法
によって騒音や振動を低減する効果を高めようとすれ
ば、使用する材料の厚みや重量の増加をもたらし、対象
となる機械等の本来の機能を損ねたり、メンテナンスが
困難になる等の問題が生じてしまう。

【０００８】また、一方では地球環境の問題から自動車
や産業用機械といった機械等の軽量化を求める動向が強
まってきている。しかし、軽量化は一般的には騒音や振
動を増加させる場合が多く、騒音や振動の増加なしに軽
量化を図るのは困難である。そのため、重量増加を抑え
つつ、騒音や振動の低減を達成する材料や技術の開発が
強く望まれてきている。

【０００９】ところで、一般に上記した材料には、音波
や振動波の周波数が高くなるほど吸遮音効果及び制振効
果が高くなる特性がある。そのため、高周波領域（波長
が短い）の音波や振動波に対しては高い効果が得られる
が、低周波領域（波長が長い）の音波や振動波に対して
は十分な効果が得られないという問題がある。このこと
は損失係数ηにより説明される。上記した材料において
損失係数ηは、加振周波数をｆ、バネ定数をＫ、粘性減
衰係数をＣとした場合、下記の数１で表せる。ここで、
上記バネ定数Ｋは、後述する方法で測定したバネ定数と
同じ物理的意味を持つものである。

【００１０】

【数１】

【００１１】数１から明らかなように、損失係数ηは加
振周波数ｆに依存している。即ち、音波や振動波の周波
数が低いほどエネルギーの減衰率は低いといえる。

【００１２】また、前述したように吸音材においては、
入射する音波が多孔質材料の孔や隙間内の空気を振動し
て粘性抵抗を受けるため、音響エネルギーの一部が熱エ
ネルギーへと変換される。しかし、入射する音波の波長
が長いと振動速度が遅くなるため、結果、音響エネルギ
ーの熱エネルギーへの変換率が低くなり、吸音率が悪く
なる。

【００１３】このように、従来の材料には制約や条件が
ある。本発明の課題は、上記問題を解決し、高周波領域
だけでなく低周波領域においても十分な吸遮音効果およ
び制振効果が得られる積層体、それを用いた吸遮音材お
よび制振材を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者らは、熱
可塑性の部分架橋エラストマーで形成された材料が低周
波領域において良好な減衰能を示すことに着目し、本発
明の積層体を完成するに至った。即ち、本発明において
は、多孔質材料と熱可塑性の部分架橋エラストマーで形
成された非多孔質材料とを積層することにより、高周波
領域に加え、低周波領域においても優れた吸遮音効果及
び制振効果を得ている。

【００１５】さらに、本発明の発明者らは、多孔質材料
における振動減衰の主因は材料の粘性抵抗にあることに
着目し、多孔質材料についても低周波領域における振動
減衰能の向上を図るに至っている。これについて以下に
具体的に説明する。

【００１６】例えば、音響エネルギーを減衰させること
は、音響振動の振幅を小さくすることに相当する。一般
的に、振動減衰はマス−バネ−ダッシュポット系での運
動方程式を解析することでなされる。周波数をｆ、固有
周波数をｆn 、粘性減衰係数をＣ、臨界粘性減衰係数を
Ｃc として振幅Ｘに関する項を整理すると下記数２が得
られる。

【００１７】

【数２】

【００１８】臨界粘性減衰係数Ｃc はクリープ現象を起
こし始める粘性減衰係数である。よって、弾性範囲を仮
定すれば、粘性減衰係数Ｃと臨界粘性減衰係数Ｃc との
比（Ｃ／Ｃc ）は０〜１の範囲にある。図１に規格化し
た周波数（ｆ／ｆn ）と振幅Ｘとの関係を示す。

【００１９】図１から、明らかなようにＣ／Ｃｃを大き
くすることが同一周波数に対する振幅Ｘを小さくするこ
とにつながる。すなわち、粘性減衰係数Ｃを大きくする
こと及び／又は臨界粘性減衰係数Ｃｃを小さくすること
が振動減衰能を高めることにつながる。ここで、加振質
量をｍ、多孔質材料のバネ定数をＫとすると、臨界粘性
減衰係数Ｃｃは下記数３で表される。

【００２０】

【数３】

【００２１】上記数３から、臨界粘性減衰係数Ｃc を小
さくするためには、多孔質材料のバネ定数Ｋを小さくす
るべきであることが分かる。

【００２２】一方、粘性減衰係数Ｃを決定する粘性抵抗
は、多孔質材料を構成する分子および構造体の内部摩擦
力と、多孔質材料内を音波や振動波が通過する時の通気
抵抗力との総和と考えられる。このうち、通気抵抗力は
吸遮音材の通気度に左右されるものである。従って、粘
性減衰係数Ｃの設定は、多孔質材料製造の観点からは、
通気度を制御することで行うのが一般的であり、又実用
的である。

【００２３】以上より、バネ定数を小さくすることによ
り臨界粘性減衰係数Ｃｃを小さくし、かつ、通気抵抗力
を大きくすること（通気度を小さくすること）により粘
性減衰係数Ｃを大きくすれば、多孔質材料に有効な振動
減衰能を付与できることが分かる。

【００２４】しかし、一般に多孔質材料において、バネ
定数を小さくすることと、通気度を小さくすることとは
二律相反の関係にある。そこで、本発明の発明者らは鋭
意検討を重ね、多孔質材料に有効な振動減衰能を付与し
得るバネ定数および通気度の特定範囲を見出すに至っ
た。更に、本発明の発明者らは、多孔質材料を多層構造
とすれば、バネ定数および通気度の特定範囲内への設定
が容易にでき、単一層構造の多孔質材料では得ることが
できない振動減衰能を得ることができることも見出すに
至った。

【００２５】多層構造の多孔質材料において、各層毎の
多孔質材料のバネ定数をＫｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎ≧２）と
すると、多孔質材料のバネ定数Ｋは下記数４で表され
る。なお、ｎは層の数を示している。

【００２６】

【数４】

【００２７】数４から明らかなように合成された多孔質
材料のバネ定数Ｋは、Ｋ1 〜Ｋｎのなかで最も小さい値
をもつものより更に小さい値となる。この場合、多孔質
材料全体としての通気度は、各層が有する通気度よりも
小さな値となる。このように多孔質材料を多層構造とす
ることは、バネ定数を小さくしつつ、通気度を小さくで
きるため、振動減衰論上からも有利なものとなる。即
ち、各層で異なったバネ定数を持つ多層構造とすること
は、高性能な多孔質材料を実現する上で有効な手段とな
る。

【００２８】即ち、本発明の積層体は、次の特徴を有す
るものである。 （１） 多孔質材料と非多孔質材料とを積層してなり、
多孔質材料は、５０％圧縮したときの圧縮荷重から求め
たバネ定数Ｋの逆数１／Ｋが０．０２ｃｍ／ｋｇ〜１．
０ｃｍ／ｋｇとなり、通気度が１ｃｃ／ｃｍ²ｓｅｃ〜
６０ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃとなるものであり、非多孔質材
料は、結晶性ポリブテン−１および／またはブテン−１
とブテン−１以外のαオレフィンとの共重合体１０重量
％〜４０重量％と、ブチルゴム６０重量％〜９０重量％
と、ポリイソブチレン０重量％〜３０重量％とを含有
し、部分架橋されたものであることを特徴とする積層
体。

【００２９】（２） 上記多孔質材料が、ポリエステル
硬綿で構成されている上記（１）記載の積層体。

【００３０】（３） 上記多孔質材料が複数の層で構成
されており、各層毎に求めたバネ定数をＫｉ（ｉ＝１〜
ｎ、ｎ≧２）としたときの、Σ（１／Ｋｉ）が０．０２
ｃｍ／ｋｇ〜１．０ｃｍ／ｋｇである上記（１）記載の
積層体。

【００３１】（４） 上記多孔質材料がポリエステル硬
綿で形成された層と、発泡ポリウレタンで形成された層
とで構成されている上記（３）記載の積層体。

【００３２】（５） 上記非多孔質材料が、結晶性ポリ
ブテン−１および／またはブテン−１とブテン−１以外
のαオレフィンとの共重合体の連続相中にブチルゴムが
分散した部分を有する熱可塑性エラストマー組成物であ
る上記（１）記載の積層体。

【００３３】（６） 上記ブテン−１以外のαオレフィ
ンがポリプロピレンである上記（１）記載の積層体。

【００３４】また、本発明の吸遮音材は次の特徴を有す
るものである。 （７） 上記（１）〜（６）のいずれかに記載の積層体
で形成されてなることを特徴とする吸遮音材。

【００３５】更に、本発明の制振材は次の特徴を有する
ものである。 （８） 上記（１）〜（６）のいずれかに記載の積層体
で形成されてなることを特徴とする制振材。

【００３６】

【作用】本発明の積層体は上記の特徴を有しているた
め、低周波から高周波までの広い領域で、従来に比べて
振動減衰能が向上されている。本発明の積層体を吸遮音
材や制振材として用いれば低周波領域においても十分な
吸遮音効果及び制振効果を得ることができる。

【００３７】また、本発明の積層体を構成する多孔質材
料を多層構造とすれば、多孔質材料のバネ定数及び通気
度の設定を容易に行うことができる。さらに、この場合
においては、多孔質材料は単一層構造では得られない振
動減衰能を得ることもでき、積層体の振動減衰能をより
向上させることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の積層体は、多孔質材料と非多孔質材料とを
積層して構成したものであれば良く、多孔質材料で形成
された層と非多孔質材料で形成された層とを少なくとも
一層ずつ有したものであれば良い。層の数や積層順位な
どは特に限定されるものではない。積層方向も特に限定
されるものではなく、音波や振動波の入射方向に対し、
どのような角度をなす方向であっても良い。

【００３９】多孔質材料で形成された層は、単一の材料
によって形成された単一層であっても良いし、バネ定数
や通気度が異なる二以上の材料を積層して形成された多
層であっても良い。後者の場合においては、例えば、多
孔質材料Ａと多孔質材料Ｂとを用いて、Ａ−Ｂと積層し
ても良いし、Ａ−Ｂ−Ａと積層しても良い。なお、前述
したようにバネ定数及び通気度の設定が容易に行え、振
動減衰能を高めることができる点から、多孔質材料で形
成された層は多層であるのが好ましい。この場合におい
ても積層の方向は、音波や振動波の入射方向に対して、
どのような角度をなす方向であっても良く、特に限定さ
れるものではない。

【００４０】また、非多孔質材料で形成された層におい
ても、多孔質材料で形成された層と同様に、単一の材料
で形成された単一層であっても良いし、配合比などの異
なる二以上の材料を積層して形成された多層であっても
良い。

【００４１】本発明で用いる多孔質材料としては、天然
繊維、ポリエステル繊維といった合成繊維、ロックウー
ル、ガラスウール等から形成された繊維集合体や、連続
気泡を有する発泡ポリウレタン樹脂などの材料が挙げら
れるが、特に限定されるものではない。但し、永久歪み
の小さいバネの実現が容易という点から、ポリエステル
短繊維をフェルト化したポリエステル硬綿、ポリウレタ
ン発泡樹脂が好適な材料として挙げられる。多孔質材料
で形成された層を多層とする場合においては、上記のポ
リエステル硬綿とポリウレタン発泡樹脂とを用いるのが
好ましい。

【００４２】多孔質材料のバネ定数Ｋは、その逆数１／
Ｋが０．０２ｃｍ／ｋｇ〜１．０ｃｍ／ｋｇとなるよう
に、好ましくは０．０４ｃｍ／ｋｇ〜０．４０ｃｍ／ｋ
ｇとなるように設定する。このような範囲内にバネ定数
Ｋの逆数１／Ｋを設定することで、多孔質材料の低周波
領域での振動減衰能力を高めることができる。

【００４３】本発明でいうバネ定数Ｋとは、多孔質材料
を５０％圧縮したときの圧縮荷重から求められる値であ
り、ＪＩＳ Ｋ ６４０１−１９８０に準じて以下の手
順で求めることができる。最初に、任意の厚みＨの多孔
質材料を、２２５ｍｍ×２２５ｍｍの寸法で打ち抜き、
測定用試料とする。次に、テンシロン（例えば、オリエ
ンテック社製）を用い、この測定用試料を試料台にセッ
トし、直径１５０ｍｍの円盤状の板材を介して荷重をか
け、試料が５０％圧縮された時（試料の厚みが初期の厚
みの１／２になった時）の圧縮荷重Ｍ〔Ｋｇ〕を測定す
る。この圧縮荷重Ｍを、厚みＨの１／２（０．５Ｈ）で
割ったもの（Ｍ／０．５Ｈ）［ｋｇ／ｃｍ］が、本発明
でいうバネ定数Ｋとなる。

【００４４】なお、多孔質材料で形成された層が多層で
ある場合においては、上記手順に従って各層を形成する
多孔質材料毎に圧縮荷重を測定して各層毎のバネ定数Ｋ
ｉを求め、これらを前述した数４に当てはめれば良い。

【００４５】多孔質材料の通気度は、１ｃｃ／ｃｍ² ｓ
ｅｃ〜６０ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃに設定する。通気度をこ
のような範囲内に設定することにより、音波や振動波が
多孔質材料を透過する際の通気抵抗力を大きくでき、更
に、これに由来する音響エネルギーから熱エネルギーへ
の変換効率を高めることができる。また、特に中〜高周
波領域での振動減衰能を向上させることができる。

【００４６】本発明でいう通気度は、ＪＩＳ Ｌ１００
４、Ｌ１０１８、Ｌ１０４６に準じて測定する。具体的
には、厚み１０ｍｍ又は２０ｍｍ、直径６０ｍｍの円盤
状の多孔質材料を試料とし、これを例えば東洋精機製作
所（株）製の通気度測定装置等で測定する。

【００４７】多孔質材料のバネ定数及び通気度の値は、
例えば多孔質材料が繊維集合体の場合においては、繊維
径（デニール）、目付、低融点繊維の配合比、繊維の断
面形状、中実・中空・バイコン等といった繊維の種類、
ヒートセット温度をパラメータとし、これらのパラメー
タを適宜設定することにより制御することができる。具
体的にはバネ定数は、繊維径、目付及び低融点繊維の配
合比を小さくすることで小さくできる。通気度は、繊維
径を小さく、目付及び低融点繊維の配合比を大きくする
ことで小さくできる。また、前述したように多孔質材料
を多層構造とすることによっても、バネ定数及び通気度
の値を制御できる。

【００４８】本発明の非多孔質材料は、結晶性ポリブテ
ン−１及び／又はブテン−１とブテン−１以外のαオレ
フィンとの共重合体からなる樹脂成分、ブチルゴムとい
ったゴム成分、およびポリイソブチレンを混練し、この
混練したものを有機過酸化物で部分架橋して形成され
る。非多孔質材料はポリオレフィン系であることから、
耐久性にも優れており、使用後、再成形により同一用途
又は他用途への転用やリサイクルが可能である。

【００４９】本発明において非多孔質材料は、熱可塑性
エラストマーである。好ましくは樹脂成分の連続相中に
ブチルゴムが分散した相構造をとり、この反転相構造は
本発明の非多孔質材料を構成する各成分を混練すること
により相反転が生じて形成される。部分架橋は、得られ
る非多孔質材料が熱可塑性を示し、溶融成形可能な程度
に行う。

【００５０】樹脂成分における上記ブテン−１以外のα
オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、１−へキ
セン、４−メチル−１−ペンテン等が例示されるが、エ
チレンおよびプロピレンが好ましい。特にプロピレンを
用いた場合では、他のαオレフィンに比べて非多孔質材
料の反発弾性が小さくなり、非多孔質材料が有する振動
減衰能を一層向上させることができる。

【００５１】上記樹脂成分の配合量、即ち、結晶性ポリ
ブテン−１の配合量、ブテン−１とブテン−１以外のα
オレフィンとの共重合体の配合量、または結晶性ポリブ
テン−１と該共重合体との混合物の配合量は、１０重量
％〜４０重量％、好ましくは１５重量％〜３５重量％で
ある。このような範囲内で配合量を加減することによ
り、非多孔質材料の硬度が広範囲で調整され、しかも強
度が実用範囲に維持される。

【００５２】但し、上記配合量が１０重量％未満では、
混練による相反転が起こり難く、得られる非多孔質材料
のマトリックスがゴムのままとなる。従って、前述の熱
可塑性エラストマー組成物が得られなくなり、成型上好
ましくない。

【００５３】なお、樹脂成分のメルトフローレイトは、
０．３ｇｒ／１０分〜６０ｇｒ／１０分、特には１ｇｒ
／１０分〜４０ｇｒ／１０分が好ましい。０．３ｇｒ／
１０分未満では前記の相反転が起こり難く、前述の熱可
塑性エラストマー組成物が得られないので好ましくな
い。また、この場合、溶融成形の際の流動性が悪くな
り、均一な成型品が得られ難く好ましくない。６０ｇｒ
／１０分を越えると、非多孔質材料の強度特性が不十分
となるので好ましくない。

【００５４】上記ブチルゴムは、イソブチレン・イソプ
レン共重合体ゴムであり、イソプレンの含有量０．３〜
３．０モル％のものが好ましい。ブチルゴムは、上記の
樹脂成分と混合する際、未架橋状態または部分架橋状態
のいずれであっても良いが、部分架橋の状態にあるのが
好ましい。この場合は、ブチルゴムを上記の樹脂成分と
混練し有機過酸化物を添加して行う架橋工程において、
分子切断による物性低下が軽減される。ブチルゴムの配
合量は６０重量％〜９０重量％、好ましくは６５重量％
〜８５重量％である。９０重量％を超えると前記の相反
転が起き難くなり、前述の熱可塑性エラストマーが得ら
れないので好ましくない。６０重量％未満では非多孔質
材料が硬くなり、振動減衰能が低下するため好ましくな
い。

【００５５】上記の樹脂成分およびブチルゴムには、ポ
リイソブチレンが所望により添加される。ポリイソブチ
レンは、ブチルゴムの一成分と分子構造的に同一である
ため、部分架橋したブチルゴムの粘度調整に最適であ
る。ポリイソブチレンは、分子量１５０００〜３０００
００のもの、特に９００００〜２５００００のものが好
ましい。その配合量は、樹脂成分、ゴム成分およびポリ
イソブチレンの合計量に対して０重量％〜３０重量％、
好ましくは０重量％〜１０重量％とする。配合量が３０
重量％を超えると粘度が低くなり過ぎて実用的でない。

【００５６】非多孔質材料の部分架橋は、本発明の非多
孔質材料を構成する各成分を混練中に有機過酸化物を適
用することによって行うことが出来る。使用する有機過
酸化物としては、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−
ブチルパーオキシ）へキサン、２，５−ジメチル−２，
５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキシン−３、１，３
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼ
ン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）３，５，５−
トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（パーオキシベンゾイル）へキシン−３、ジクミル
パーオキシド等が挙げられる。この内、２，５−ジメチ
ル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキサンは、
臭気が少ない点で好ましい。

【００５７】上記有機過酸化物の配合量は、樹脂成分、
ゴム成分およびポリイソブチレンの合計１００重量部に
対し０．０１重量部〜２．０重量部、特に０．０５重量
部〜１．０重量部が好ましい。部分架橋を行うことによ
り、非多孔質材料に適度な耐熱性と成型性を持たせるこ
とができる。なお、部分架橋が不足している場合、即ち
上記有機過酸化物の配合量が０．０１重量部未満の場合
では、非多孔質材料は柔らかくなり過ぎ、熱をかけると
流れやすくなる、又組成物全体としての耐熱性が不良と
なるので好ましくない。また、部分架橋が行き過ぎた場
合、即ち、上記有機過酸化物の配合量が２．０重量部を
越えた場合では、有機過酸化物がブチルゴムを分解し強
度低下をもたらすので好ましくない。

【００５８】架橋工程においては、上記有機過酸化物と
共に多官能性化合物を併用するのが好ましい。多官能性
化合物により、均一かつ緩和な架橋反応が可能となり、
非多孔質材料の機械的特性を向上させることも可能とな
る。多官能性化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレ
ンビスマレイミド、トルイレンビスマレイミド、Ｐ−キ
ノンジオキシム、ニトロベンゼン、ジフェニルグアニジ
ン、トリメチロールプロパン、ジビニルベンゼン、エチ
レングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート、アリルメタクリレート等が例示される。

【００５９】多官能性化合物の配合量は、上記樹脂成
分、ブチルゴムおよびポリイソブチレンの合計１００重
量部に対し０．０１重量部〜４．０重量部、特に０．０
５重量部〜２．０重量部が好ましい。多官能性化合物が
少ない場合、即ちその配合量が０．０１重量部未満であ
る場合では、均一な架橋が困難となるので好ましくな
い。また、多官能性化合物が多すぎる場合、即ち、その
配合量が４．０重量部を越える場合は、多官能性化合物
が高価であるためコスト上昇を招いてしまう。

【００６０】前記の結晶性ポリブテン−１を含む樹脂成
分、ブチルゴム、ポリイソブチレン、有機過酸化物およ
び架橋助剤を前記の特定割合で混練するための装置とし
ては、バンバリーミキサー、加圧ニーダーおよび二軸押
出機等の公知の混練装置が挙げられる。混練温度は１４
０℃〜２６０℃が、混練時間は１分〜３０分がそれぞれ
好ましい。なお、上記の配合材料に、必要に応じて無機
充填剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、着色剤等の
副資材を添加しても良い。

【００６１】得られた非多孔質材料は、通常の熱可塑性
樹脂で用いられている押出成形、カレンダー成形および
射出成形等の成形方法で任意の形状（例えば、シート
状）に成形することができる。得られた成形品は、樹脂
成分として結晶性ポリブテン−１、ブテン−１とブテン
−１以外のαオレフィンとの共重合体、または結晶性ポ
リブテン−１と該共重合体との混合物を用いているた
め、硬度および反発弾性率が低く、低周波領域において
優れた振動減衰能を有している。

【００６２】本発明の積層体は、吸遮音材や制振材とし
て使用でき、その用途としては、例えば自動車、家電、
ＯＡ機器、建築・土木用機械、産業用機械といった各種
機械要素や構造体が挙げられる。

【００６３】

【実施例】〔非多孔質材料の作製〕最初に、実施例又は
比較例に用いる非多孔質材料を作成する。樹脂成分、ゴ
ム成分、ポリイソブチレン、有機過酸化物および架橋助
剤として表１に示すものを準備した。

【００６４】

【表１】

【００６５】表１に示す樹脂成分、ゴム成分、ポリイソ
ブチレン、有機過酸化物および架橋助剤を表２に示す配
合比で配合し、混練して非多孔質材料を作成した（非多
孔質試料１〜５）。なお、表２では、ブテン−１とプロ
ピレンとの共重合体を「Ｂ１・Ｐ共重合体」と、ブテン
−１とエチレンとの共重合体を「Ｂ１・Ｅ共重合体」と
して示している。

【００６６】

【表２】

【００６７】具体的には、混練機としてはブラベンダー
型混練機（東洋精機社製）を使用し、温度を１８０℃に
設定した後、ゴム成分およびポリイソブチレンを投入し
て２分間混練し、次いで樹脂成分を投入して３分間混練
し、上記のゴム成分と樹脂成分とを均一に混合した後、
有機過酸化物および架橋助剤を投入して混練し、トルク
が極大値を示してから更に２分間混練した。しかるの
ち、温度１８０℃のプレス機を用い、上記の混練で得ら
れた組成物に熱プレスを施して厚さ２ｍｍのシートを作
り、非多孔質試料１〜５を得た。

【００６８】次に、上記で作成した非多孔質試料１〜５
を用い、実際に本発明の積層体を形成し、その評価を行
なった。

【００６９】実施例１ ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称する）
の１．０ｄ（デニール）×５１ｍｍ（繊維長）の中空断
面短繊維と、同じくＰＥＴの４ｄ×５１ｍｍの低融点短
繊維とを重量比７０％：３０％で混繊し、カードマシー
ンでスライバー化し、その後１７５℃で熱圧着すること
で、厚み２０ｍｍ、目付７３０ｇ／ｍ²の硬綿を得た。
これを多孔質試料１とする。次いで、ＰＥＴの１５ｄ×
６４ｍｍの中空断面短繊維と、同じくＰＥＴの５ｄ×５
１ｍｍの低融点短繊維とを重量比７０％：３０％で混繊
し、同様の方法で処理し、厚み１０ｍｍ、目付４１０ｇ
／ｍ² の硬綿を得た。これを多孔質試料２とする。

【００７０】前述した方法で多孔質試料１、２のバネ定
数を測定したところ、それぞれ２１ｋｇ／ｃｍ、８０ｋ
ｇ／ｃｍであった。よって、これらを数４に当てはめた
ところ試料１と２とを積層した場合のΣ（１／Ｋｉ）は
０．０６０１ｃｍ／ｋｇとなる。次に、多孔質試料１と
多孔質試料２とを積層し、前述した方法で通気度を測定
したところ３５ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃであった。この多孔
質材料の積層体に非多孔質試料１を積層して本発明の積
層体を完成させた。

【００７１】上記で得られた本発明の積層体材料につい
て音響特性、即ち、制振、吸音性能を測定する。図２は
制振、吸音性能を測定するための測定装置を示す図であ
る。図２に示す装置は、加振機３、加振枠４、加振パネ
ル５、加速度ピックアップ（１、２）、ＦＦＴ(Fast Fo
urier Transform)６、振動解析装置（図示せず）および
データー処理装置（図示せず）で構成されている。加速
度ピックアップ（１、２）は、それぞれ増幅器（７ａ、
７ｂ）を介してＦＦＴ６に接続されている。加振機３に
はフィルター８、増幅器９、ノイズ発生器１０が順に接
続されている。加速度ピックアップ２は、加振パネル５
上の上記で得られた積層体１１に固定されている。加速
度ピックアップ１は加振枠４に固定されている。

【００７２】次に、加振機３を振動させ、加速度ピック
アップ１の信号Ｘ１と、加速度ピックアップ２の信号Ｘ
２とを測定する。この測定した信号Ｘ１と信号Ｘ２とか
ら信号比を求め、上記の積層体１１の制振、吸音性能を
評価する。具体的には信号Ｘ１と信号Ｘ２とから振動倍
率〔ｄＢ〕を求めて評価を行っている。振動倍率は、下
記の数５から求めている。振動倍率が小さい場合、すな
わち、負の絶対値が大きい場合に制振、吸音性能が良好
なものとなる。結果を表３に示す。

【００７３】

【数５】

【００７４】実施例２ 厚み２０ｍｍ、目付１０５０ｇ／ｍ² の発泡ポリウレタ
ン樹脂を多孔質試料３とする。多孔質試料３について前
述した方法でバネ定数を測定したところ１２ｋｇ／ｃｍ
であった。次に、この多孔質試料３と実施例１で得られ
た多孔質試料２とを積層する。多孔質試料２のバネ定数
は８０ｋｇ／ｃｍであることから、数４から多孔質試料
２と多孔質試料３とを積層した場合のΣ（１／Ｋｉ）の
値は０．０９５８ｃｍ／ｋｇとなる。前述した方法でこ
の多孔質材料の積層体の通気度を測定したところ、２．
５ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃであった。この多孔質材料の積層
体に非多孔質試料２を積層して本発明の積層体を完成さ
せた。次に、実施例１と同様にして振動倍率を測定し、
その結果を表３に示す。

【００７５】実施例３ ＰＥＴの５ｄ×４４ｍｍの中空断面糸と、同じく４ｄ×
５１ｍｍの低融点繊維とを実施例１と同様の重量比で処
理し、厚み１０ｍｍ、目付６００ｇ／ｍ² の硬綿を得
た。これを多孔質試料４とする。多孔質試料４のバネ定
数は６０ｋｇ／ｃｍであった。次に、ＰＥＴ２．５ｄ×
３８ｍｍと、同じく４ｄ×５１ｍｍの低融点繊維を実施
例１と同様の重量比で処理し、厚み１５ｍｍ、目付１２
００ｇ／ｍ ² の硬綿を得た。これを多孔質試料５とす
る。多孔質試料５のバネ定数は１００ｋｇ／ｃｍであっ
た。多孔質試料４と多孔質試料５とを積層して、多層構
造とする。数４から、この積層体のバネ定数の逆数１／
Ｋは０．０２６７ｃｍ／ｋｇとなる。また、前述した方
法でこの積層体の通気度を測定したところ、５５ｃｃ／
ｃｍ² ｓｅｃであった。この多孔質材料の積層体に非多
孔質試料３を積層して本発明の積層体を完成させた。次
に、実施例１と同様の方法で振動倍率を測定し、その結
果を表３に示す。

【００７６】実施例４ ＰＥＴの１５ｄ×６４ｍｍの中空断面短繊維と、同じく
ＰＥＴの４ｄ×５１ｍｍの低融点短繊維とを重量比８０
％：２０％で混繊し、実施例１と同様の方法で処理し、
厚み１０ｍｍ、目付１００ｇ／ｍ² の硬綿を得た。これ
を多孔質試料６とする。多孔質試料６について前述した
方法でバネ定数を測定したところ３ｋｇ／ｃｍであっ
た。次に、ＰＥＴの２ｄ×３８ｍｍの中空断面短繊維
と、同じくＰＥＴの４ｄ×５１ｍｍの低融点短繊維とを
重量比７０％：３０％で混繊し、実施例１と同様の方法
で処理し、厚み１０ｍｍ、目付５５５ｇ／ｍ² の硬綿を
得た。これを多孔質試料７とする。多孔質試料７のバネ
定数は２０ｋｇ／ｃｍであった。次いで、ＰＥＴの２ｄ
×３８ｍｍの中空断面短繊維と、同じくＰＥＴの４ｄ×
５１ｍｍの低融点短繊維とを重量比７０％：３０％で混
繊し、実施例１と同様の方法で処理し、厚み１０ｍｍ、
目付８６０ｇ／ｍ² の硬綿を得た。これを多孔質試料８
とする。多孔質試料８のバネ定数は６５ｋｇ／ｃｍであ
った。このようにして得た多孔質試料６、７、８を積層
して多層構造とする。数４からこの積層体のΣ（１／Ｋ
ｉ）は０．３９９ｃｍ／ｋｇであった。前述した方法で
この多孔質材料による積層体の通気度を測定したとこ
ろ、３０ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃであった。この多孔質試料
による積層体と非多孔質試料４とを積層して本発明の積
層体を完成させた。次に、実施例１と同様の方法で振動
倍率を測定し、その結果を表３に示す。

【００７７】実施例５ 実施例１で得られた多孔質試料１と非多孔質試料５とを
積層して本発明の積層体を完成させた。なお、多孔質試
料１の通気度は、前述した方法で測定したところ、３５
ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃであった。次に、実施例１と同様に
して振動倍率を測定し、その結果を表３に示す。

【００７８】比較例 ＰＥＴの３ｄ×５１ｍｍの中空断面短繊維、同じくＰＥ
Ｔの５ｄ×５１ｍｍの中空断面短繊維とを重量比７０
％：３０％の比率で混繊し、実施例１と同様の処理をす
ることにより、厚み２５ｍｍ、目付１０００ｇ／ｍ² の
硬綿を得た。これを比較用多孔質試料とする。この比較
用多孔質試料についてバネ定数を測定したところ８５ｋ
ｇ／ｃｍであった。よって、バネ定数の逆数は０．０１
２ｃｍ／ｋｇとなる。また、通気度を測定したところ、
６３ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃであった。

【００７９】次に、塩素化ポリエチレン（日本合成ゴム
社製：Ｈ−１３５）８０重量％と、可塑剤となるフタル
酸ビス（２−エチルヘキシル）２０重量％とを、卓上ニ
ーダー（入江商会社製）にて１１０℃、１０分間混練
し、熱可塑性樹脂を形成した。この熱可塑性樹脂をヒー
トプレス機により厚み２ｍｍのシート状に成形し、比較
用非多孔質試料とした。

【００８０】上記で得られた比較用多孔質試料と比較用
非多孔質試料とを積層し、この積層体について実施例１
と同様にして振動倍率を測定し、その結果を表３に示
す。

【００８１】

【表３】

【００８２】〔評価〕表３より、実施例１〜５に示した
本発明の積層体では、比較例に示した従来の材料に比べ
て、低周波領域において振動倍率が小さくなっており、
優れた制振、吸音効果を示している。このことから本発
明の積層体においては、低周波領域における振動減衰能
が高められていると考えられる。

【００８３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
積層体では、低周波領域から高周波領域までの広い帯域
において、吸遮音効果および制振効果が向上されてい
る。また、従来の吸遮音材や制振材に比べて低周波領域
においても十分な吸遮音効果及び制振効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】規格化した周波数（ｆ／ｆn ）と振幅Ｘとの関
係を示す図である。

【図２】制振、吸音性能を測定するための測定装置を示
す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神野 敦司 三重県津市観音寺町255番地 クレハエラ ストマー株式会社津工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔質材料と非多孔質材料とを積層して
   なり、 多孔質材料は、５０％圧縮したときの圧縮荷重から求め
   たバネ定数Ｋの逆数１／Ｋが０．０２ｃｍ／ｋｇ〜１．
   ０ｃｍ／ｋｇとなり、通気度が１ｃｃ／ｃｍ²ｓｅｃ〜
   ６０ｃｃ／ｃｍ² ｓｅｃとなるものであり、 非多孔質材料は、結晶性ポリブテン−１および／または
   ブテン−１とブテン−１以外のαオレフィンとの共重合
   体１０重量％〜４０重量％と、ブチルゴム６０重量％〜
   ９０重量％と、ポリイソブチレン０重量％〜３０重量％
   とを含有し、部分架橋されたものであることを特徴とす
   る積層体
2. 【請求項２】 上記多孔質材料が、ポリエステル硬綿で
   構成されている請求項１記載の積層体。
3. 【請求項３】 上記多孔質材料が複数の層で構成されて
   おり、各層毎に求めたバネ定数をＫｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎ
   ≧２）としたときの、Σ（１／Ｋｉ）が０．０２ｃｍ／
   ｋｇ〜１．０ｃｍ／ｋｇである請求項１記載の積層体。
4. 【請求項４】 上記多孔質材料がポリエステル硬綿で形
   成された層と、発泡ポリウレタンで形成された層とで構
   成されている請求項３記載の積層体。
5. 【請求項５】 上記非多孔質材料が、結晶性ポリブテン
   −１および／またはブテン−１とブテン−１以外のαオ
   レフィンとの共重合体の連続相中にブチルゴムが分散し
   た部分を有する熱可塑性エラストマー組成物である請求
   項１記載の積層体。
6. 【請求項６】 上記ブテン−１以外のαオレフィンがポ
   リプロピレンである請求項１に記載の積層体。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の積層体
   で形成されてなることを特徴とする吸遮音材。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれかに記載の積層体
   で形成されてなることを特徴とする制振材。