JP2003241765A - Fiber laminated structure having damping and sound absorbing property - Google Patents

Fiber laminated structure having damping and sound absorbing property

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JP2003241765A
JP2003241765A JP2002044399A JP2002044399A JP2003241765A JP 2003241765 A JP2003241765 A JP 2003241765A JP 2002044399 A JP2002044399 A JP 2002044399A JP 2002044399 A JP2002044399 A JP 2002044399A JP 2003241765 A JP2003241765 A JP 2003241765A
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sound absorbing
piezoelectric
fiber laminated
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Koki Miyazono
亨樹 宮園
Atsushi Taniguchi
敦 谷口
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber laminated structure having excellent lightweightness and workability, and having excellent sound absorbing performance, sound insulation performance and more particularly sound absorbing performance in low frequency regions. <P>SOLUTION: The fiber laminate structure consists of a laminated structure having at least one layer containing a piezoelectric material of powder and granular material and having layers consisting of fiber structures at least on both the outermost layers and has the damping and sound absorbing property. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は繊維積層構造体に関
する。さらに詳しくは、制振性能、吸音性能、特に低周
波数域の吸音性能に優れ、かつ軽量性、加工性に優れた
繊維積層構造体に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fiber laminated structure. More specifically, the present invention relates to a fiber laminated structure having excellent vibration damping performance, sound absorbing performance, particularly sound absorbing performance in a low frequency range, and having excellent lightness and workability.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年の科学技術の大きな進歩により、自
動車や鉄道、航空機などの輸送機器、土木・建築材料、
家電・ＯＡ機器などの電化製品などはより高性能とな
り、我々の生活は便利になった。しかしながら、一方
で、それらの製品から発せられる振動や騒音は、快適な
住環境を脅かすものとして、大きな社会問題として取り
上げられており、そこでこれら振動・あるいは騒音を低
減するために、通常、制振材あるいは吸音材などが用い
られている。2. Description of the Related Art Due to the great progress of science and technology in recent years, transportation equipment such as automobiles, railways, aircrafts, civil engineering / building materials,
Electric appliances such as home appliances and office automation equipment have become more sophisticated and our lives have become more convenient. However, on the other hand, the vibrations and noises emitted from these products are taken up as a major social problem as threatening a comfortable living environment. Material or sound absorbing material is used.

【０００３】例えば、特開平８−２４１０８４号公報、
あるいは特開平１０−２４７０８５号公報では、合成繊
維不織布からなる車両用の遮音構造体に関する技術が開
示されている。該技術によると、不織布の面密度や繊維
径を一定の大きさとなすことにより、確かに遮音性能の
優れた遮音材となすことが可能であるものの、遮音性能
は遮音材の使用量に依存する、いわゆる質量則に沿った
遮音効果であるため、結果的に所望の遮音性能を付与す
るためには多量の遮音材を用いる必要があり、特に、軽
量化が必須である車両用途などに用いるには過度の重量
あるいはスペースを占有してしまうおそれもあることな
どから、製法・性能において満足できるものではなかっ
た。For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-241084,
Alternatively, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-247085 discloses a technique relating to a sound insulation structure for a vehicle, which is made of a synthetic fiber nonwoven fabric. According to this technique, by making the areal density and the fiber diameter of the non-woven fabric constant, it is possible to form a sound insulation material having excellent sound insulation performance, but the sound insulation performance depends on the amount of the sound insulation material used. Since it is a sound insulation effect that conforms to the so-called mass law, it is necessary to use a large amount of sound insulation material in order to give the desired sound insulation performance, and especially for use in vehicles where weight reduction is essential. Is unsatisfactory in terms of manufacturing method and performance since it may occupy excessive weight or space.

【０００４】また一方で、質量則に依存しない制振材料
として、圧電性を利用した制振メカニズムにより振動を
減衰させる技術について様々な開示があり、例えば特公
昭６１−４６４９８号公報、あるいは特開平６−８５３
４６号公報では、高分子マトリクス中に圧電材料と導電
材料が混合されてなる制振材に関する技術が開示されて
いる。該技術においては、質量則によらず少量でも確か
に大きな制振効果が得られるものの、一方で、得られた
複合材料の吸音性能に関しては何も示唆されておらず、
複合材料の形状あるいは比表面積などに大きく依存する
吸音性能の向上に関する技術的指針についても、何も示
されていない。On the other hand, as a damping material that does not depend on the mass law, there have been various disclosures of techniques for damping vibration by a damping mechanism utilizing piezoelectricity, for example, Japanese Patent Publication No. 61-46498. 6-853
Japanese Patent Publication No. 46 discloses a technique relating to a damping material in which a piezoelectric material and a conductive material are mixed in a polymer matrix. In this technique, although a large vibration damping effect is certainly obtained even in a small amount regardless of the mass law, on the other hand, nothing is suggested regarding the sound absorbing performance of the obtained composite material,
No technical guideline for improving sound absorption performance, which largely depends on the shape or specific surface area of the composite material, is shown.

【０００５】また特開平１１−３２１４２４号公報ある
いは特開２０００−７１８４４号公報では、フィルム状
の圧電性高分子と繊維構造体あるいは発泡構造体とを積
層し構造体となすことにより遮音構造体を形成する技術
が開示されている。該技術においては繊維構造体あるい
は発泡構造体により確かに遮音効果は発現するものの、
圧電性を利用した制振・吸音効果という観点では、圧電
性高分子がフィルム状であるため比表面積が小さく、す
なわち振動や音波に対し圧電効果としての反応が鈍化す
る可能性があり、また圧電性高分子自体の圧電性が、元
来、非常に小さく、従って、所望の遮音効果を得る際に
は、繊維構造体あるいは発泡構造体の質量則に依存し、
大量の遮音構造体を用いる必要があると考えられる。In Japanese Patent Laid-Open No. 11-32124 or Japanese Patent Laid-Open No. 2000-71844, a sound insulating structure is provided by laminating a film-shaped piezoelectric polymer and a fiber structure or a foam structure to form a structure. Techniques for forming are disclosed. In this technique, although the sound insulation effect is certainly exhibited by the fiber structure or the foam structure,
From the viewpoint of vibration damping / sound absorbing effect using piezoelectricity, the piezoelectric polymer has a film-like shape, so the specific surface area is small, that is, the reaction as a piezoelectric effect may be slowed against vibrations and sound waves. The piezoelectricity of the organic polymer itself is originally very small, and therefore, in obtaining the desired sound insulation effect, it depends on the mass law of the fiber structure or the foam structure,
It is considered necessary to use a large amount of sound insulation structure.

【０００６】さらに、特開２００２−４１３０号公報に
おいては、熱可塑性樹脂を主成分とする繊維に外部エネ
ルギーを消費する成分を含んだエネルギー変換繊維体に
関する技術が開示されている。該技術においては確かに
エネルギーを変換し消費する繊維として、その効果はあ
るものの、外部エネルギーに関し特に音に関するエネル
ギーについては、繊維の集合体としての形状が吸音性能
に非常に敏感であるにもかかわらず、本質的に音を吸収
するための素材設計に関する技術的指針については何も
示唆されていない。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-4130 discloses a technique relating to an energy conversion fiber body in which a fiber containing a thermoplastic resin as a main component contains a component for consuming external energy. Although the technology certainly has the effect as a fiber that converts and consumes energy, the external energy, particularly the energy related to sound, is very sensitive to the sound absorbing performance even though the shape of the fiber aggregate is very sensitive to the sound absorbing performance. No, there is no suggestion of any technical guidance regarding material design to essentially absorb sound.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題点を解消し、制振性能、吸音性能、特に
低周波数域の吸音性能に優れ、かつ軽量性、加工性に優
れた繊維積層構造体を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned prior art and to have excellent vibration damping performance, sound absorbing performance, particularly sound absorbing performance in the low frequency range, and excellent lightness and workability. The present invention provides a fiber laminated structure.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、振動あるいは
騒音の低減化に関し、制振性能および吸音性能に優れ、
かつあらゆる場所での設置・使用が可能となるよう加工
性にも優れた繊維積層構造体を得るために鋭意検討を重
ね、その中で、特定の物質を積層させた特定の構造体と
なすことにより従来技術の欠点を解消でき、かつ更なる
メリットをも付与しうることを見いだし、本発明に到達
したものである。The present invention relates to reduction of vibration or noise and is excellent in vibration damping performance and sound absorbing performance,
In addition, in order to be able to install and use it in every place, we have conducted extensive studies to obtain a fiber laminated structure with excellent processability, and in that, make a specific structure in which a specific substance is laminated Therefore, the inventors have found that the drawbacks of the prior art can be solved and further advantages can be imparted, and the present invention has been achieved.

【０００９】すなわち本発明は、粉粒体の圧電性材料を
含む層を少なくとも１つ有し、繊維構造体からなる層を
少なくとも両最外層に有した積層構造からなる、制振吸
音性を有した繊維積層構造体を提供するものである。That is, the present invention has a vibration-damping and sound-absorbing property, which has a laminated structure having at least one layer containing a granular piezoelectric material and at least both outermost layers of a fibrous structure. The present invention provides a laminated fiber structure.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の繊維積層構造体は繊維構
造体からなる層を少なくとも両最外層に有した積層構造
からなる繊維積層構造体である。本発明における繊維構
造体とは特に制限されるものではなく、織布、編み布、
不織布等を挙げることができるものの、製造が非常に簡
便である点や、目的とする布帛物性に対しての設計自由
度が高いなどの点から、不織布であることが好ましい。
また、繊維構造体からなる層は当然ながら繊維積層構造
体において、両最外層以外の中間に存在してもよく、特
定の波長を吸収したり、あるいは遮音効果を有した層な
ど、本発明の趣旨を損ねない範囲で各種機能を有した繊
維構造体からなる層を存在させてよい。以下、本発明に
おける不織布の具体例を挙げるが本発明の繊維構造体が
これらの不織布に特に制限されるものではない本発明に
おける不織布とは、繊維を均一な厚みとなるように分散
・堆積させてシート状物を作り、繊維が脱落しないよう
に機械的に絡み合わせたり、化学的あるいは熱処理を行
うなどの方法で結合点を作り、形態安定性を持たせたシ
ートあるいはマット状構造を持つ布状の物質のことを指
し、上述の織物や編み物とは異なる。この、不織布とな
すことで、吸音あるいは遮音効果が発現し、かつその吸
音効果が優れたものとなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The fiber laminated structure of the present invention is a fiber laminated structure having a laminated structure having at least both outermost layers of the fiber structure. The fiber structure in the present invention is not particularly limited, woven cloth, knitted cloth,
Although non-woven fabrics and the like can be mentioned, non-woven fabrics are preferred because they are very easy to manufacture and have a high degree of freedom in designing target physical properties of the fabric.
Further, the layer composed of the fiber structure may naturally be present in the middle of the fiber laminated structure other than both outermost layers, and may absorb a specific wavelength, or may have a sound insulating effect, such as a layer of the present invention. A layer composed of a fiber structure having various functions may be present as long as it does not impair the purpose. Hereinafter, specific examples of the non-woven fabric in the present invention will be given, but the non-woven fabric in the present invention in which the fibrous structure of the present invention is not particularly limited to these non-woven fabrics means that fibers are dispersed and deposited so as to have a uniform thickness. A sheet or mat-like structure with morphological stability by mechanically intertwining the fibers so that the fibers do not fall off, forming binding points by chemical or heat treatment, etc. It means a substance in the shape of a slab and is different from the above-mentioned woven and knitted fabrics. By using this non-woven fabric, a sound absorbing or sound insulating effect is exhibited, and the sound absorbing effect becomes excellent.

【００１１】不織布を製造する方法としては特に制限さ
れるものではないものの、ウェブの形成方法、ボンディ
ング方法などから分類することができ、例えばウェブ形
成方法としては、カード法、エアレイ法、湿式法、メル
トブロー法、スパンボンド法、フラッシュ法、などが挙
げられ、またボンディング方法としては、例えば、ケミ
カルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、
ウォータージェットパンチ（スパンレース）法、スティ
ッチボンド法、フェルト法、などが挙げられ、これらウ
ェブの形成方法、ボンディング方法の様々な組み合わせ
により、多種多様な不織布を形成することができる。The method for producing the non-woven fabric is not particularly limited, but can be classified according to the method of forming the web, the method of bonding, and the like. For example, the web forming method includes a card method, an air lay method, a wet method, A melt blow method, a spun bond method, a flash method, etc. may be mentioned, and as the bonding method, for example, a chemical bond method, a thermal bond method, a needle punch method,
A water jet punch (spunlace) method, a stitch bond method, a felt method and the like can be mentioned, and various kinds of nonwoven fabrics can be formed by various combinations of these web forming methods and bonding methods.

【００１２】そして、発明の主旨を損ねない範囲で、通
常用いられる不織布の様々な処理加工方法を必要に応じ
て採用することができ、特に制限されるものではないも
のの、例えば、艶付けプレス、エンボスプレス、コンパ
クト加工、柔軟加工、ヒートセッティングなどの物理的
処理加工や、ボンディング加工、ラミネート加工、コー
ティング加工、防汚加工、撥水加工、帯電防止加工、防
炎加工、防虫加工、衛生加工、泡樹脂加工などの化学的
処理加工や、その他にマイクロ波応用や、超音波応用、
遠赤外線応用、紫外線応用、低温プラズマ応用などのハ
イテク技術の応用処理方法を挙げることができる。Various non-woven fabric treatment methods that are usually used can be adopted as necessary within the scope of the present invention, and are not particularly limited. For example, a glazing press, Physical processing such as embossing press, compact processing, soft processing, heat setting, bonding processing, laminating processing, coating processing, antifouling processing, water repellent processing, antistatic processing, flameproof processing, insect repellent processing, sanitary processing, Chemical processing such as foam resin processing, microwave application, ultrasonic application,
The application processing method of high-tech technology such as far infrared ray application, ultraviolet ray application, and low temperature plasma application can be mentioned.

【００１３】本発明における繊維構造体を形成するため
には、繊維を用いる必要がある。繊維とは、細長い形状
を有していることを意味し、細長い形状であれば特に制
限されることなく繊維と認識して採用でき、例えば従来
の合成繊維の製造で作られる、長繊維（フィラメン
ト）、短繊維（ステープル）、などが代表的な形状とし
て挙げられる。また、繊維の繊維直径に関しては特に制
限されるものではないが、吸音効果は繊維と空気との摩
擦による熱損失効果であることから、繊維の比表面積が
大きいほど吸音効果が大きくなるため、比表面積がより
大きくなって吸音性能が向上するという点で、また繊維
積層構造体の加工性がより向上するという点で、繊維直
径は０．０１〜５０００μｍであることが好ましく、よ
り好ましくは０．０１〜１０００μｍである。また、繊
維の断面形状についても特に制限されるものではなく、
例えば丸形、多角形、多葉型、中空型などが挙げられ
る。In order to form the fiber structure of the present invention, it is necessary to use fibers. The fiber means that it has an elongated shape, and it can be recognized as a fiber without particular limitation as long as it has an elongated shape, and can be adopted, for example, a long fiber (filament produced by conventional synthetic fiber manufacturing). ), Short fiber (staple), etc. are mentioned as a typical shape. Further, although the fiber diameter of the fiber is not particularly limited, since the sound absorbing effect is a heat loss effect due to friction between the fiber and air, the larger the specific surface area of the fiber, the greater the sound absorbing effect. The fiber diameter is preferably 0.01 to 5000 μm, and more preferably 0. 0, from the viewpoint that the surface area becomes larger and the sound absorbing performance is improved, and that the workability of the fiber laminated structure is further improved. It is from 01 to 1000 μm. Also, the cross-sectional shape of the fiber is not particularly limited,
For example, a round shape, a polygonal shape, a multi-leaf type, a hollow type and the like can be mentioned.

【００１４】また、本発明の繊維構造体を形成している
繊維材料に関しては、特に制限されるものではなく、天
然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維などの有機系
の繊維や、無機繊維など、用途・目的に応じて様々なも
のを用いることが可能であるものの、繊維構造体形成に
おける自由度や形状安定性、および繊維積層構造体をさ
らに用途に応じて加工する際の、加工の自由度が高い点
などから、本発明の繊維構造体は有機系の合成繊維、半
合成繊維、再生繊維の中から選ばれる少なくとも１種の
繊維で構成されていることが好ましく、より好ましくは
合成繊維である。Further, the fiber material forming the fiber structure of the present invention is not particularly limited, and may be an organic fiber such as natural fiber, regenerated fiber, semi-synthetic fiber or synthetic fiber, or inorganic fiber. Although it is possible to use various materials such as fibers depending on the application and purpose, the degree of freedom in forming the fiber structure, shape stability, and processing when the fiber laminated structure is further processed according to the application From the standpoint of high degree of freedom, etc., the fiber structure of the present invention is preferably composed of at least one fiber selected from organic synthetic fibers, semi-synthetic fibers and recycled fibers, and more preferably It is a synthetic fiber.

【００１５】以下に、好ましいと思われる合成繊維の具
体例を述べるが、言うまでもなく、本発明における繊維
を形成している材料がこれら合成繊維に制限されるもの
ではなく、半合成繊維であっても再生繊維であっても、
天然繊維であってもよく、あるいはこれら各種繊維を必
要に応じて選択して併用しても良い。Specific examples of synthetic fibers which are considered to be preferable will be described below. Needless to say, the material forming the fibers in the present invention is not limited to these synthetic fibers, but is a semi-synthetic fiber. Or recycled fiber,
Natural fibers may be used, or these various fibers may be selected and used as needed.

【００１６】本発明にて用いる合成繊維とは、特に限定
されるものではなく、汎用的に用いられる合成繊維の材
料として、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポ
リオレフィン、フッ素系樹脂、セルロース系樹脂、シリ
コーン樹脂、エラストマー、その他多種多様なエンジニ
アリングプラスチックなどをそれぞれ挙げることができ
る。より具体的には、縮合型熱可塑性樹脂として、カル
ボン酸とアルコールのエステル化反応により形成される
ポリエステルが挙げられ、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレートなどがあるほ
か、あるいは芳香族、脂肪族、脂環族などの１つの化合
物がカルボン酸と水酸基を両方有したヒドロキシカルボ
ン酸化合物の単独重縮合体である、ポリ乳酸、ポリ（３
−ヒドロキシプロピオネート）、ポリ（３−ヒドロキシ
ブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレートバリレ
ート）、といったポリヒドロキシカルボン酸が挙げら
れ、そのほかにも、本発明の主旨を損ねない範囲で他の
芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸、あるいは芳香
族、脂肪族、脂環族ジオール成分が用いられていてもよ
く、あるいは第３、第４の共重合成分が共重合されてい
ても良い。The synthetic fiber used in the present invention is not particularly limited, and as the material of the synthetic fiber which is generally used, polyester, polyamide, polyimide, polyolefin, fluorine resin, cellulose resin, silicone resin is used. , Elastomers, and various engineering plastics. More specifically, examples of the condensation type thermoplastic resin include polyesters formed by esterification reaction of carboxylic acid and alcohol, and include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and the like, or aroma. Polylactic acid, poly (3), which is a single polycondensation product of a hydroxycarboxylic acid compound having one carboxylic acid and a hydroxyl group, in which one compound of aromatic group, aliphatic group, alicyclic group, etc.
-Hydroxypropionate), poly (3-hydroxybutyrate), poly (3-hydroxybutyrate valerate), and the like, and other than that, within the range not impairing the gist of the present invention. Of the aromatic, aliphatic, or alicyclic dicarboxylic acid, or the aromatic, aliphatic, or alicyclic diol component, or the third and fourth copolymerization components may be copolymerized. good.

【００１７】またカルボン酸あるいはカルボン酸クロリ
ドと、アミンの反応により形成されるポリアミドでは、
ナイロン６、ナイロン７、ナイロン９、ナイロン１１、
ナイロン１２、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイ
ロン６，９、ナイロン６，１２、ナイロン５，７などが
挙げられるほか、本発明の主旨を損ねない範囲で他の芳
香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸と芳香族、脂肪族、
脂環族ジアミン成分が、あるいは芳香族、脂肪族、脂環
族などの１つの化合物がカルボン酸とアミノ基を両方有
したアミノカルボン酸化合物が単独で用いられていても
よく、あるいは第３、第４の共重合成分が共重合されて
いても良い。Further, in the polyamide formed by the reaction of carboxylic acid or carboxylic acid chloride and amine,
Nylon 6, Nylon 7, Nylon 9, Nylon 11,
In addition to nylon 12, nylon 6,6, nylon 4,6, nylon 6,9, nylon 6,12, nylon 5,7, etc., other aromatics, aliphatics, etc. may be used as long as they do not impair the gist of the present invention. Alicyclic dicarboxylic acid and aromatic, aliphatic,
The alicyclic diamine component, or one compound such as aromatic, aliphatic, or alicyclic may be used alone as an aminocarboxylic acid compound having both a carboxylic acid and an amino group, or the third, The fourth copolymerization component may be copolymerized.

【００１８】その他に、アルコールと炭酸誘導体のエス
テル交換反応により形成されるポリカーボネート、カル
ボン酸無水物とジアミンの環化重縮合により形成される
ポリイミド、ジカルボン酸エステルとジアミンの反応に
より形成されるポリベンゾイミダゾール、そのほかにも
縮合型熱可塑性樹脂として、ポリスルホン、ポリエーテ
ル、ポリスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リエーテルケトンケトンなどが挙げられる。Besides, polycarbonate formed by transesterification reaction of alcohol and carbonic acid derivative, polyimide formed by cyclopolycondensation of carboxylic acid anhydride and diamine, and polybenzo formed by reaction of dicarboxylic acid ester and diamine. In addition to imidazole, condensation type thermoplastic resins include polysulfone, polyether, polysulfide, polyetheretherketone, polyetherketoneketone, and the like.

【００１９】また、上記の縮合型熱可塑性樹脂の他に、
ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合といった、
ビニル基を有したモノマーが付加重合反応によりポリマ
ーが生成する機構により合成される付加型熱可塑性樹脂
が挙げられ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリアクリル酸、
ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアク
リロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリシアン化ビニ
リデン、などが付加型熱可塑性樹脂として挙げられる
が、これらは、例えば、ポリエチレンのみ、あるいはポ
リプロピレンのみといった単独重合であっても良いし、
あるいは複数のモノマー共存下に重合反応を行うことで
形成される共重合反応であっても良く、例えば、スチレ
ンとメチルメタクリレート存在下での重合を行うと、ポ
リ（スチレン−メタクリレート）という共重合した付加
型熱可塑性樹脂が生成するが、このような共重合体であ
っても構わない。In addition to the above condensation type thermoplastic resin,
Radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization,
The addition type thermoplastic resin synthesized by a mechanism in which a monomer having a vinyl group is produced by an addition polymerization reaction includes, for example, polyethylene, polypropylene,
Polymethylpentene, polystyrene, polyacrylic acid,
Examples of the addition-type thermoplastic resin include polymethacrylic acid, polymethylmethacrylate, polyacrylonitrile, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, and polyvinylidene cyanide, but these are, for example, only polyethylene, or It may be a homopolymer such as polypropylene alone,
Alternatively, it may be a copolymerization reaction formed by carrying out a polymerization reaction in the presence of a plurality of monomers. For example, when the polymerization is carried out in the presence of styrene and methyl methacrylate, a copolymer called poly (styrene-methacrylate) is obtained. Although an addition type thermoplastic resin is produced, such a copolymer may be used.

【００２０】さらには、上記の縮合型熱可塑性樹脂、付
加型熱可塑性樹脂のほかに、セルロース誘導体や、キチ
ン、キトサンの誘導体など、天然高分子由来の熱可塑性
樹脂を用いても良く、これら天然高分子由来の樹脂につ
いては、合成繊維あるいは半合成繊維のどちらとしても
用いることができる。Furthermore, in addition to the above-mentioned condensation type thermoplastic resin and addition type thermoplastic resin, a thermoplastic resin derived from a natural polymer such as a cellulose derivative or a derivative of chitin or chitosan may be used. The polymer-derived resin can be used as either synthetic fiber or semi-synthetic fiber.

【００２１】そしてさらに、加工特性、製造方法、用途
に応じて、上記の各種合成樹脂からなる複数種の繊維を
混繊して用いてもよく、あるいは合成樹脂の熱的挙動や
粘性挙動、加工特性と向上させるために上記の各合成樹
脂を複数種混練した（ポリマブレンドした）ものであっ
ても良い。Further, a plurality of kinds of fibers made of the above-mentioned various synthetic resins may be mixed and used depending on the processing characteristics, the manufacturing method and the use, or the thermal behavior and the viscous behavior of the synthetic resin, the processing In order to improve the characteristics, a plurality of kinds of the above synthetic resins may be kneaded (polymer blended).

【００２２】本発明の繊維積層構造体は、粉粒体の圧電
性材料を含む層を少なくとも１つ有している必要があ
る。本発明の繊維積層構造体が有する制振吸音性は後で
詳述するように、「圧電性材料が振動あるいは音波によ
り電気エネルギーを発生し、該電気エネルギーがさらに
熱エネルギーへと変換される」という新規なメカニズム
により、従来の繊維構造体のみでは達成し得なかった優
れた制振・吸音効果を発現する。該圧電性材料について
は特に制限されるものではなく、無機圧電材料、有機圧
電材料を問わず、用途あるいは繊維積層構造体の構造に
あわせて適宜採用することができる。これら無機圧電材
料、有機圧電材料について、より具体的に例示すると、
例えば無機圧電材料に関しては、チタン酸バリウム［Ｂ
ａＴｉＯ3；ＢＴ］系、チタン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3；Ｐ
Ｔ］系、チタン酸ジルコン酸鉛［Ｐｂ（ＴｉＺｒ）
Ｏ3；ＰＺＴ］の２成分あるいは３成分系、チタン酸ジ
ルコン酸ランタン酸鉛［Ｐｂ（ＴｉＺｒＬａ）Ｏ3；Ｐ
ＬＺＴ］の２成分あるいは３成分系、ＬｉＮｂＯ3系、
ＬｉＴａＯ3系、などを基本ベースとした３成分系また
は４成分系が好適に用いられ、３成分系または４成分系
の元素としては、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃ
ｏ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｙｂ、Ｉｎ、Ｓ
ｃ、Ｙ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｗ、Ｔｅ、Ｒｅなどが挙げられ、
それぞれの各種固溶体変性体などが用いられる。The fiber laminated structure of the present invention is required to have at least one layer containing the granular piezoelectric material. As will be described in detail later, the vibration damping and sound absorbing properties of the fiber laminated structure of the present invention are "a piezoelectric material generates electric energy by vibration or sound waves, and the electric energy is further converted into heat energy". With this new mechanism, excellent vibration damping and sound absorbing effects that could not be achieved by conventional fiber structures alone are exhibited. The piezoelectric material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the application or the structure of the fiber laminated structure, regardless of whether it is an inorganic piezoelectric material or an organic piezoelectric material. More specifically exemplifying these inorganic piezoelectric materials and organic piezoelectric materials,
For example, regarding inorganic piezoelectric materials, barium titanate [B
aTiO 3 ; BT] system, lead titanate [PbTiO 3 ; P
T] system, lead zirconate titanate [Pb (TiZr)
O 3 ; PZT] two-component or three-component system, lead zirconate titanate lanthanate zirconate [Pb (TiZrLa) O 3 ; P
LZT] two-component or three-component system, LiNbO 3 system,
A three-component system or a four-component system based on LiTaO 3 system or the like is preferably used, and examples of the three-component system or the four-component system element include Nb, Mg, Ni, Zn, Mn, and C.
o, Sn, Fe, Cd, Sb, Al, Yb, In, S
c, Y, Ta, Bi, W, Te, Re and the like,
Each of various solid solution modified products and the like are used.

【００２３】また有機圧電材料に関しては、低分子材
料、高分子材料を問わず採用することができ、低分子の
有機圧電材料であれば、例えば、フタル酸エステル系化
合物、スルフェンアミド系化合物、フェノール骨格を有
する有機化合物、などが挙げられる。より具体的には、
フタル酸エステル系化合物としては、例えばジヘキシル
フタレール、ジオクチルフタレート、ジペンチルフタレ
ート、ジシクロヘキシルフタレート等を挙げることがで
き、またスルフェンアミド系化合物としては、例えば
Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフ
ェンアミドなどを挙げることができる。The organic piezoelectric material may be a low molecular weight material or a high molecular weight material. If the organic piezoelectric material has a low molecular weight, for example, a phthalate ester compound, a sulfenamide compound, Examples thereof include organic compounds having a phenol skeleton. More specifically,
Examples of the phthalate compound include dihexyl phthaler, dioctyl phthalate, dipentyl phthalate and dicyclohexyl phthalate, and examples of the sulfenamide compound include N, N-dicyclohexylbenzothiazyl-2-sulfate. Examples include phenamide.

【００２４】またフェノール骨格を有する有機化合物と
しては、分子中にフェノール基または式（１）で表わさ
れる炭化水素基で置換されたフェノール基を有するもの
である。The organic compound having a phenol skeleton has a phenol group or a phenol group substituted with a hydrocarbon group represented by the formula (1) in the molecule.

【００２５】[0025]

【式１】 上記式（１）においてＲは炭素数１〜４の炭化水素基で
あり、ｎは１〜３の整数である。該フェノール骨格を有
する化合物として具体的に挙げると、例えば、４，４’
−チオビス（３−メチル−６−ターシャリブチルフェノ
ール）；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ターシ
ャリブチルフェノール）；４，４’−チオビス（４−メ
チル−６−エチルフェノール）；４，４’−チオビス
（４，６−ジターシャリブチルフェノール）；４，４’
−メチレンビス（２，６−ジターシャリブチルフェノー
ル）；４，４’−エチレンビス（２，６−ジターシャリ
ブチルフェノール）；４，４’−プロピリデンビス（２
−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）；２，
２’−メチレンビス（４−エチル−６−ターシャリブチ
ルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル
−６−ターシャリブチルフェノール）；４，４’−ブチ
リデンビス（３−メチル６−ターシャリブチルフェノー
ル）；４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジタ
ーシャリブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス
（４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２’−イ
ソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）およ
び２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘ
キシルフェノール）等を挙げることができる。そしてま
た、上記フェノール骨格を有する有機化合物以外にも、
低分子の有機圧電材料としては、強誘電性液晶（ＤＯＢ
ＡＭＢＣ）などを挙げることができる。[Formula 1] In the above formula (1), R is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 3. Specific examples of the compound having a phenol skeleton include, for example, 4,4 ′
-Thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4'-thiobis (2-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4'-thiobis (4-methyl-6-ethylphenol); 4 , 4'-thiobis (4,6-ditertiarybutylphenol); 4,4 '
-Methylenebis (2,6-ditertiarybutylphenol); 4,4'-ethylenebis (2,6-ditertiarybutylphenol); 4,4'-propylidenebis (2
-Methyl-6-tert-butylphenol); 2,
2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol); 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4'-butylidenebis (3-methyl6-tert-butylphenol) 4,4'-isopropylidenebis (2,6-ditertiarybutylphenol); 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-nonylphenol); 2,2'-isobutylidenebis (4,6-dimethyl) Phenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-cyclohexylphenol) and the like. And, in addition to the organic compound having the phenol skeleton,
Ferroelectric liquid crystal (DOB) is used as a low-molecular organic piezoelectric material.
AMBC) and the like.

【００２６】また、高分子の有機圧電材料であれば、例
えば、ポリフッ化ビニリデン［ＰＶＤＦ］、あるいはポ
リ（フッ化ビニリデン−３フッ化エチレン）共重合体
［Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）］などのフッ化ビニリデン系
共重合体、ポリシアン化ビニリデン［ＰＶＤＣＮ］ある
いはシアン化ビニリデン系共重合体、あるいはナイロン
９、ナイロン１１などの奇数ナイロンや、芳香族ナイロ
ン、脂環族ナイロン、あるいはポリ乳酸やポリヒドロキ
シブチレートなどのポリヒドロキシカルボン酸、シアノ
エチル化セルロースなどのセルロース系誘導体、などが
挙げられる。Further, if it is a high molecular organic piezoelectric material, for example, polyvinylidene fluoride [PVDF] or poly (vinylidene fluoride-3fluoroethylene) copolymer [P (VDF-TrFE)] is used. Vinylidene chloride-based copolymer, polyvinylidene cyanide [PVDCN] or vinylidene cyanide-based copolymer, odd-numbered nylon such as nylon 9 and nylon 11, aromatic nylon, alicyclic nylon, polylactic acid and polyhydroxybutyrate Examples thereof include polyhydroxycarboxylic acid such as rate and cellulose derivative such as cyanoethylated cellulose.

【００２７】これら圧電性材料は、１種類を単独で採用
しても良く、あるいは所望の効果に応じて複数の圧電性
材料を組み合わせて採用しても良い。そして、これら圧
電性材料の中で、圧電性が高く、繊維積層構造体を形成
した際に高い制振・吸音効果が発現するという点、さら
に繊維積層構造体において主として圧電性材料からなる
層を形成する際に取り扱いが簡便であるという点で、圧
電性材料は、無機材料および／または分子量１０００以
上の有機材料であることが好ましい。One of these piezoelectric materials may be used alone, or a plurality of piezoelectric materials may be used in combination depending on the desired effect. Among these piezoelectric materials, the piezoelectricity is high, and when a fiber laminated structure is formed, high vibration damping and sound absorbing effects are exhibited. Furthermore, in the fiber laminated structure, a layer mainly made of a piezoelectric material is used. The piezoelectric material is preferably an inorganic material and / or an organic material having a molecular weight of 1000 or more in terms of easy handling when formed.

【００２８】本発明の繊維積層構造体の、圧電性材料の
含有量に関しては特に制限はなく、添加する圧電性材料
の圧電性能、目的とする制振・吸音性能、あるいは繊維
積層構造体の所望の加工特性に応じて適宜含有量を決め
ればよいが、本発明の繊維積層構造体を実際に使用する
際に、効果的な制振・吸音性能を発揮させ、かつより加
工性を向上させるという点で、繊維積層構造体における
粉粒体の圧電性材料の含有量は３０重量％以上であるこ
とが好ましく、より好ましくは５０重量％である。The content of the piezoelectric material in the fiber laminated structure of the present invention is not particularly limited, and the piezoelectric performance of the piezoelectric material to be added, the desired vibration damping / sound absorption performance, or the desired fiber laminated structure. The content may be appropriately determined according to the processing characteristics of, but when actually using the fiber laminated structure of the present invention, effective damping and sound absorbing performance is exhibited, and further workability is improved. In this respect, the content of the piezoelectric material in the powder or granular material in the fiber laminated structure is preferably 30% by weight or more, and more preferably 50% by weight.

【００２９】本発明の繊維積層構造体における圧電性材
料の大きさに関しては特に制限はなく、添加する圧電材
の圧電性能、目的とする制振・吸音効果、繊維積層構造
体の製造方法に応じて適宜決めればよいが、繊維積層構
造体を形成する上で、圧電性材料の取り扱いが簡便で、
かつ圧電性材料の比表面積が大きく効果的な制振・吸音
性能を発揮させるという点で、圧電性材料は平均粒径で
０．０１〜５０００μｍの粉粒体であることが好まし
く、０．１〜１０００μｍの粉粒体であることがより好
ましい。なお、粉粒体の平均粒径を測定するときの粒径
は、粉粒体の最大長を有する部分の長さを示すものであ
る。The size of the piezoelectric material in the fiber laminated structure of the present invention is not particularly limited, depending on the piezoelectric performance of the added piezoelectric material, the intended vibration damping / sound absorbing effect, and the method for producing the fiber laminated structure. However, the piezoelectric material is easy to handle in forming the fiber laminated structure,
In addition, since the piezoelectric material has a large specific surface area and exerts effective vibration damping / sound absorbing performance, the piezoelectric material is preferably a granular material having an average particle diameter of 0.01 to 5000 μm, and 0.1 More preferably, it is a powder or granular material having a particle size of up to 1000 μm. The particle size when measuring the average particle size of the powder or granular material indicates the length of the portion having the maximum length of the powder or granular material.

【００３０】本発明の繊維積層構造体は圧電性材料を含
有しており、制振・吸音効果を発現する際に、振動ある
いは音のエネルギーが圧電性材料により電気エネルギー
へと変換され、さらに該電気エネルギーが、圧電性材料
間のギャップによる電気抵抗、あるいは粉粒体の圧電性
材料を含む層での圧電性材料とそれ以外の材料とのギャ
ップによる電気抵抗、あるいは粉粒体の圧電性材料を含
む層と繊維構造体からなる層とのギャップによる電気抵
抗、などにより消費され、熱エネルギーへと変換される
といったメカニズムにより、制振・吸音効果が発現す
る。つまり、従来の繊維構造体が吸音効果を向上させる
ために、より大量に用いざるを得ない、いわゆる「質量
則」に沿うことでしか吸音効果の向上効果が見られなか
ったことに比べ、圧電性材料を組み込むことで非常に少
量でありながら大きな制振・吸音効果が得られるとい
う、従来の制振吸音材では成し得なかった特徴を有する
ものである。しかし、繊維積層構造体の圧電性材料の分
散・積層状態、あるいは繊維積層構造体の形成方法によ
っては、ギャップ、すなわち電気抵抗が過度に大きいた
めに電気が流れず、電気エネルギー〜熱エネルギーとい
ったエネルギー変換がスムーズに行われず、十分な制振
・吸音効果が得られない場合もあり、そこでより高い制
振・吸音効果が得られるという点で、粉粒体の圧電性材
料を含む層に導電性材料を含有せしめることが好まし
い。The fiber laminated structure of the present invention contains a piezoelectric material, and when the vibration damping / sound absorbing effect is exhibited, the energy of vibration or sound is converted into electric energy by the piezoelectric material. The electric energy is the electric resistance due to the gap between the piezoelectric materials, or the electric resistance due to the gap between the piezoelectric material and the other material in the layer containing the piezoelectric material of the granular material, or the piezoelectric material of the granular material. A vibration damping / sound absorbing effect is exhibited by a mechanism of being consumed by electric resistance due to a gap between a layer containing a and a layer made of a fiber structure, and being converted into heat energy. That is, in order to improve the sound absorption effect of the conventional fibrous structure, it has to be used in a larger amount, and compared with the fact that the improvement effect of the sound absorption effect was observed only by following the so-called “mass law”, By incorporating a conductive material, a large vibration damping / sound absorbing effect can be obtained with a very small amount, which is a characteristic that cannot be achieved by the conventional vibration damping / sound absorbing material. However, depending on the dispersed / laminated state of the piezoelectric material of the fiber laminated structure or the method of forming the fiber laminated structure, electricity does not flow because the gap, that is, the electric resistance is excessively large, and energy such as electric energy to thermal energy In some cases, the conversion may not be performed smoothly and sufficient vibration damping / sound absorbing effects may not be obtained, and higher vibration damping / sound absorbing effects may be obtained in that case. It is preferable to include the material.

【００３１】該導電性材料については、特に制限される
ものではなく、通常用いられる導電性材料を、目的とす
る制振・吸音効果に応じて、あるいは繊維積層構造体の
積層構造に応じて適宜採用でき、具体的には、例えば、
カーボンブラック、ケッチェンブラック、気相成長炭素
繊維（ＶＧＣＦ）、カーボンナノチューブ、カーボンナ
ノホーン、などのカーボン系材料、鉄、アルミニウムな
どの金属類、酸化錫や酸化亜鉛、酸化鉄などといった酸
化金属類、ポリアセチレンやポリピロール、アイオノマ
ーなどの導電性高分子材料、などが挙げられ、発明の主
旨を損ねない範囲において、１種類を単独で用いても良
く、あるいは複数種を組み合わせて用いても良い。そし
て該導電性材料の添加量としては特に制限されるもので
はなく、目的とする制振・吸音効果に応じて添加量を適
宜決めればよいが、繊維積層構造体がより加工性に優
れ、また電気エネルギー〜熱エネルギーといったエネル
ギー変換に優れることでより高い制振・吸音効果が得ら
れるという点で、導電性材料の含有量に関しては、粉粒
体の圧電性材料を含む層に導電性材料が０．０１〜３０
重量％の割合で含有されていることが好ましく、０．１
〜２０重量％の割合で含有されていることがより好まし
い。さらには、制振・吸音効果において、特定の周波数
の振動あるいは音波の低減を図るという場合には、次式
（２） Ｒ＝１／ωＣ ・・・（２）、ただし、 Ｒ：導電性材料の抵抗値、 ω：目的とする振動あるいは音波の周波数、 Ｃ：圧電性材料の静電容量、 で表されるインピーダンス整合に沿って繊維積層構造体
中の圧電性材料の添加量、種類、導電性材料の添加量、
種類を構成することで、繊維積層構造体の制振・吸音効
果を増大させることが可能であるため、より好ましく、
このことにより、従来の制振・吸音材料では不可能であ
った低周波数域の吸音性能を、飛躍的に増大せしめるこ
とが可能となる。The conductive material is not particularly limited, and a commonly used conductive material may be appropriately selected depending on the intended vibration damping / sound absorbing effect or the laminated structure of the fiber laminated structure. Can be adopted, specifically, for example,
Carbon-based materials such as carbon black, Ketjen black, vapor-grown carbon fiber (VGCF), carbon nanotubes and carbon nanohorns, metals such as iron and aluminum, metal oxides such as tin oxide, zinc oxide and iron oxide, Examples thereof include conductive polymer materials such as polyacetylene, polypyrrole, and ionomers. One kind may be used alone, or a plurality of kinds may be used in combination as long as the gist of the invention is not impaired. The addition amount of the conductive material is not particularly limited, and the addition amount may be appropriately determined according to the intended vibration damping / sound absorbing effect, but the fiber laminated structure is more excellent in workability, With respect to the content of the electrically conductive material, the electrically conductive material is contained in the layer containing the piezoelectric material of the granular material in that a higher vibration damping / sound absorbing effect can be obtained by excellent energy conversion such as electric energy to heat energy. 0.01-30
It is preferable that the content is 0.1% by weight.
More preferably, it is contained in a proportion of about 20% by weight. Furthermore, in order to reduce vibration or sound waves of a specific frequency in the vibration damping / sound absorbing effect, the following equation (2) R = 1 / ωC (2), where R: conductive material Resistance value of ω, frequency of target vibration or sound wave, C: capacitance of piezoelectric material, and the added amount, type, and conductivity of the piezoelectric material in the fiber laminated structure according to the impedance matching expressed by Amount of reactive material,
By configuring the type, it is possible to increase the vibration damping / sound absorbing effect of the fiber laminated structure, so it is more preferable.
As a result, it becomes possible to dramatically increase the sound absorbing performance in the low frequency range, which was impossible with the conventional vibration damping and sound absorbing materials.

【００３２】また、該導電性材料の大きさに関しては特
に制限はなく、添加する導電性材料の導電性能、目的と
する制振・吸音効果に応じて適宜決めればよいが、繊維
積層構造体を形成する上で導電性材料がより均一に主と
して粉粒体の圧電性材料からなる層に分散し、また導電
性材料の比表面積が大きく効果的な制振・吸音性能を発
揮させるという点で、さらに繊維積層構造体の加工性を
より向上させるという点で、主として粉粒体の圧電性材
料からなる層中の導電性材料は平均粒径で０．０１〜５
０００μｍの粉粒体であることが好ましく、より好まし
くは平均粒径で０．１〜１０００μｍの粉粒体であるこ
とである。なお、粉粒体の平均粒径を測定するときの粒
径は、粉粒体の最大長を有する部分の長さを示すもので
ある。The size of the conductive material is not particularly limited and may be appropriately determined according to the conductive performance of the conductive material to be added and the desired vibration damping / sound absorbing effect. In forming it, the conductive material is more uniformly dispersed in the layer mainly composed of the powdery or granular piezoelectric material, and the specific surface area of the conductive material is large so that effective vibration damping / sound absorbing performance is exhibited. Further, from the viewpoint of further improving the processability of the fiber laminated structure, the conductive material in the layer mainly made of the piezoelectric material of the granular material has an average particle diameter of 0.01 to 5
It is preferable that the particles have a particle size of 000 μm, and more preferably the particles have an average particle size of 0.1 to 1000 μm. The particle size when measuring the average particle size of the powder or granular material indicates the length of the portion having the maximum length of the powder or granular material.

【００３３】本発明の繊維積層構造体は、発明の主旨を
損ねない範囲で艶消剤、難燃剤、滑剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、末
端基封止剤等の添加剤を少量含有しても良い。The fiber laminated structure of the present invention is a matting agent, a flame retardant, a lubricant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an infrared absorber, a crystal nucleating agent, an optical brightening agent, within the range not impairing the gist of the invention. You may contain a small amount of additives, such as an end group sealing agent.

【００３４】本発明の繊維積層構造体は、粉粒体の圧電
性材料を含む層を少なくとも１つ有し、繊維構造体から
なる層を少なくとも両最外層に有した積層構造からなる
必要がある。この構造をとることで、粉粒体の圧電性材
料を含む層は、繊維構造体からなる層に挟まれて、繊維
構造体からなる層の内層に封入される構造となり、例え
ば、非常に高い制振・吸音性能を出すために大量の粉粒
体の圧電性材料を用いた場合であっても、封入された構
造をとることで問題なく積層構造を形成しうる。また粉
粒体の圧電性材料を含む層は、当然ながら複数存在して
も良く、これら粉粒体の圧電性材料を含む層は、異なる
圧電性材料を含む層やあるいは層における圧電性材料の
量を変えたもの、などの相を互いに接触して積層しても
良く、あるいは間に繊維構造体からなる層が存在しても
良い。またさらに、繊維積層構造体中の粉粒体の圧電性
材料を含む層、あるいは繊維構造体からなる層のそれぞ
れの厚みは、用いる用途あるいは所望の制振吸音性能に
応じて適宜設定すれば良く、特に制限されるものではな
いものの、繊維積層構造体自体の加工性あるいは形態安
定性などの点を考えると、主として粉粒体の圧電性材料
からなる層の厚みは、繊維積層構造体全体での厚みのな
かで９５％以下であることが好ましく、より好ましくは
９０％以下である。なお、厚みに関しては、繊維積層構
造体の断面を見た場合の各層の平均の厚さから算出すれ
ばよい。The fiber laminated structure of the present invention needs to have a laminated structure having at least one layer containing a powdery or granular piezoelectric material and having at least both outermost layers of the fiber structure. . By adopting this structure, the layer containing the granular piezoelectric material is sandwiched between the layers made of the fiber structure and enclosed in the inner layer of the layer made of the fiber structure. Even when a large amount of powdery or granular piezoelectric material is used for vibration damping and sound absorbing performance, a laminated structure can be formed without problems by taking an enclosed structure. In addition, a plurality of layers containing the piezoelectric material of the granular material may naturally exist, and the layer containing the piezoelectric material of the granular material may be a layer containing different piezoelectric materials or the piezoelectric material of the layers. Phases, such as varying amounts, may be laminated in contact with each other, or there may be a layer of fibrous structure in between. Furthermore, the thickness of each layer containing the piezoelectric material of the granular material in the fiber laminated structure or the layer formed of the fiber structure may be appropriately set according to the application to be used or the desired vibration damping and sound absorbing performance. Although not particularly limited, considering the processability or morphological stability of the fiber laminated structure itself, the thickness of the layer mainly composed of the piezoelectric material in the form of powder or granular material is The thickness is preferably 95% or less, more preferably 90% or less. The thickness may be calculated from the average thickness of each layer when the cross section of the fiber laminated structure is viewed.

【００３５】また、本発明の繊維積層構造体における繊
維構造体の面密度に関しては特に制限されるものではな
く、目的とする遮音・吸音効果、粉粒体の圧電性材料を
含む層の保持性、あるいは繊維構造積層体の用途に応じ
て適宜決定すればよいものの、より効果的な遮音・吸音
効果が発現し、本発明の繊維積層構造体を用途に応じて
加工する際の加工性に優れるという点から、面密度は１
０〜５０００ｇ／ｍ2であることが好ましく、５０〜３
０００ｇ／ｍ2であることがより好ましい。Further, the surface density of the fiber structure in the fiber laminated structure of the present invention is not particularly limited, and the desired sound insulation / sound absorption effect and the retention property of the layer containing the piezoelectric material of the granular material are obtained. Or, it may be appropriately determined according to the application of the fiber structure laminate, but more effective sound insulation / sound absorption effect is exhibited, and the processability when processing the fiber laminate structure of the present invention according to the application is excellent. Therefore, the areal density is 1
It is preferably 0 to 5000 g / m 2 , and 50 to 3
It is more preferably 000 g / m 2 .

【００３６】本発明により得られる繊維積層構造体は、
上記の通り、繊維構造体自体の吸音性能に加え、圧電効
果を利用した質量則に関係のない制振・吸音性能が発現
し、かつこれらの吸音性能は相乗効果で発現するため
に、少量でも大きな制振・吸音効果が得られる。従って
軽量性に優れ、あらゆる場所での設置・使用が可能とな
る。また本発明の繊維積層構造体の基質には繊維構造体
を採用していることから、所望の遮音・吸音性能が得ら
れるよう様々な形状に加工し得るなど加工性にも優れて
いる。そして、振動あるいは騒音の低減化に関し、吸音
性能に非常に優れることに加え、遮音性能に関しては、
上記の通り繊維構造体の面密度を制御することでマス効
果により遮音効果がより増大する。The fiber laminated structure obtained by the present invention is
As described above, in addition to the sound absorbing performance of the fiber structure itself, vibration damping / sound absorbing performance that does not relate to the mass law utilizing the piezoelectric effect is expressed, and since these sound absorbing performances are expressed by a synergistic effect, even in a small amount. Great damping and sound absorption effect. Therefore, it is lightweight and can be installed and used in any place. Further, since the fiber structure is used as the substrate of the fiber laminated structure of the present invention, it is excellent in workability such that it can be processed into various shapes so as to obtain desired sound insulation and sound absorbing performance. And in terms of reducing vibration or noise, in addition to being extremely excellent in sound absorption performance, regarding sound insulation performance,
By controlling the areal density of the fiber structure as described above, the sound insulation effect is further increased by the mass effect.

【００３７】つまり本発明の繊維積層構造体は、吸音性
能に関しては、繊維と空気、あるいは粉粒体の圧電性材
料と空気の摩擦による熱損失効果が発現し、繊維構造体
の繊維径、あるいは粉粒体である圧電性材料の粒径を制
御することでより大きな吸音効果が発現し、また積層構
造となすことで通気を制限してマス効果により、制振・
遮音効果も付加しうる。さらに、近年大きな社会問題と
なりつつある低周波数域の吸音に関しては、必要に応じ
て、上記（２）式のインピーダンス整合に沿った繊維積
層構造体の構成、圧電材の選択、適量添加および積層構
造、導電材を適量添加するなどの組成を最適化すること
で優れた性能を具備し、結果的に本発明の繊維積層構造
体は、自動車、船舶、航空機、鉄道などの乗り物用途、
あるいは道路、線路、空港などの壁材や、家屋・建物の
壁材など土木建築用途に非常に好適である。That is, in the fiber laminated structure of the present invention, regarding the sound absorbing performance, the heat loss effect due to the friction between the fiber and the air or the piezoelectric material of the granular material and the air is developed, and the fiber diameter of the fiber structure or the By controlling the particle size of the piezoelectric material, which is a granular material, a larger sound absorbing effect is exhibited, and by forming a laminated structure, ventilation is restricted and vibration is suppressed by the mass effect.
A sound insulation effect can also be added. Furthermore, regarding sound absorption in the low frequency range, which has become a big social problem in recent years, the structure of the fiber laminated structure, the selection of the piezoelectric material, the addition of an appropriate amount, and the laminated structure according to the impedance matching of the above formula (2) are necessary, if necessary. , Having excellent performance by optimizing the composition such as adding an appropriate amount of conductive material, as a result, the fiber laminated structure of the present invention, vehicle applications such as automobiles, ships, aircraft, railways,
Alternatively, it is very suitable for civil engineering and construction applications such as wall materials for roads, railroads, airports, etc., and wall materials for houses and buildings.

【００３８】以下実施例により、本発明を具体的かつよ
り詳細に説明する。本発明は、繊維材料の１例としてポ
リエステルを取り上げ実施例を説明するが、当然ながら
以下の実施例に制限されるものではない。なお、実施例
中の物性値は以下の方法によって測定した。The present invention will be described specifically and in more detail with reference to the following examples. The present invention will be described with reference to the examples using polyester as an example of the fiber material, but is not of course limited to the following examples. The physical property values in the examples were measured by the following methods.

【００３９】[0039]

【実施例】Ａ．面密度の測定 繊維積層構造体を形成する繊維構造体から１ｍ×１ｍの
試験片を５つ作成し、得られた５つの試験片の重量の平
均値を面密度とした。EXAMPLES A. Measurement of areal density Five 1 m x 1 m test pieces were prepared from the fiber structure forming the fiber laminated structure, and the average value of the weight of the five obtained test pieces was taken as the areal density.

【００４０】Ｂ．吸音性能評価 ＪＩＳ Ａ１４１６に制定されている実験装置を用いて
制振・吸音特性を調べた。具体的には、図１に示す矩形
形状の試験用鋼板上に種々の材料からなる制振吸音材を
貼設したものを用意し、これらの透過損失実験を行うこ
とによって制振・吸音特性を評価した。この透過損失実
験で用いた図１の実験装置は、２つの残響箱１Ａ，１Ｂ
とこれら２つの残響箱１Ａ，１Ｂを区分し、かつ試験試
料を装着できる１つの隔壁２を持ち、片側の残響箱１Ａ
には音源となるスピーカー３が装着されていると共に、
２つの残響箱１Ａ，１Ｂのそれぞれに音圧を計測できる
音圧計４Ａ，４Ｂが組み込まれているものとなってい
る。そして、透過損失ＴＬ（ｄＢ）は、この２つの音圧
計４Ａ，４Ｂで計測された音圧値（ｄＢ）の差で算出さ
れ、具体的には、音圧計４Ａで計測された音源（スピー
カー３）側の音圧値Ｉ（ｄＢ）と、音圧計４Ｂで計測さ
れた音源を持たない側の音圧値Ｏ（ｄＢ）によって、下
式（３）として与えられる。 ＴＬ（ｄＢ）＝Ｉ（ｄＢ）−Ｏ（ｄＢ） ・・・（３） そしてこの測定により得られたＴＬのうち、周波数が１
００〜１０００Ｈｚの範囲のＴＬ値を平均した値［ＴＬ
ave］で、ＴＬaveが、下記の参考例１で得られた制振吸
音材のベース吸音性能値［ＴＬbase］と比較したとき
に、下記式４で表されるＸが０．５ｄＢ未満を×（吸音
性能向上が見られない）、０．５ｄＢ以上１ｄＢ未満が
△（吸音性能の向上がわずかに有り）、１ｄＢ以上３ｄ
Ｂ未満が○（吸音性能が良好）、３ｄＢ以上が二重丸
（吸音性能が優れる）と評価した。 Ｘ（ｄＢ）＝［ＴＬave］−［ＴＬbase］ ・・・（４） Ｃ．繊維構造体の繊維径、圧電性材料・導電性材料の平
均粒径確認 （株）日立製作所社製、走査型電子顕微鏡Ｓ−４０００
を用いて、加速電圧５ｋＶで、白金−パラジウム蒸着
（蒸着膜圧：２５〜５０オングストローム）処理を行っ
た後、倍率２０００倍〜２００００倍の間の任意の倍率
で確認した。B. Sound Absorption Performance Evaluation The vibration damping / sound absorption characteristics were examined using an experimental device established in JIS A1416. Specifically, the vibration-damping / sound-absorbing characteristics of the rectangular test steel plate shown in FIG. evaluated. The experimental apparatus of FIG. 1 used in this transmission loss experiment has two reverberation boxes 1A and 1B.
And these two reverberation boxes 1A and 1B, and also has one partition wall 2 on which a test sample can be mounted.
Is equipped with a speaker 3 as a sound source,
Sound pressure gauges 4A and 4B capable of measuring sound pressure are incorporated in the two reverberation boxes 1A and 1B, respectively. The transmission loss TL (dB) is calculated by the difference between the sound pressure values (dB) measured by the two sound pressure meters 4A and 4B, and specifically, the sound source (speaker 3 is measured by the sound pressure meter 4A. ) Side sound pressure value I (dB) and the sound pressure value O (dB) measured by the sound pressure meter 4B on the side having no sound source are given by the following equation (3). TL (dB) = I (dB) -O (dB) (3) Then, of the TLs obtained by this measurement, the frequency is 1
A value obtained by averaging TL values in the range of 00 to 1000 Hz [TL
ave ], when TL ave is compared with the base sound absorbing performance value [TL base ] of the vibration damping and sound absorbing material obtained in Reference Example 1 below, X represented by the following formula 4 is less than 0.5 dB. X (no improvement in sound absorption performance), 0.5 dB or more and less than 1 dB is Δ (slight improvement in sound absorption performance), 1 dB or more 3 d
Less than B was evaluated as O (good sound absorption performance) and 3 dB or more was evaluated as double circle (excellent sound absorption performance). X (dB) = [TL ave ] - [TL base] ··· (4) C. Confirmation of fiber diameter of fiber structure and average particle diameter of piezoelectric material / conductive material Scanning electron microscope S-4000 manufactured by Hitachi, Ltd.
After performing a platinum-palladium vapor deposition (deposition film pressure: 25 to 50 Å) process at an accelerating voltage of 5 kV, the confirmation was performed at any magnification between 2000 times and 20000 times.

【００４１】Ｄ．繊維積層構造体の加工性評価 上記Ｂ．項での隔壁２に装着する試験試料を作成する際
に、成形性が優れ作成が容易であったものを○（優れ
る）、剛性があって試料が割れやすかったりするもの
の、試験試料が作成可能であるものを△（良い）、非常
に剛性が高く、試験試料の作成が不可能であるものは×
（劣る）とした。D. Evaluation of workability of fiber laminated structure When making a test sample to be attached to the partition 2 in Section 1, a sample that was excellent in formability and easy to create was ○ (excellent), but a sample that can be created although it has rigidity and the sample is easily cracked △ (good), those with extremely high rigidity and those for which test samples cannot be created are ×
(Inferior)

【００４２】参考例 常法により得られたポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）を用いて、スパンボンド法によりポリエステル不織
布を得たのち試験試料を作成し、透過損失ＴＬを測定し
［ＴＬbase］を得た。ポリエステル不織布（繊維構造
体）の繊維径及び面密度を表１に示す。Reference Example Polyethylene terephthalate (PE obtained by a conventional method
T) was used to obtain a polyester nonwoven fabric by the spunbond method, and then a test sample was prepared, and the transmission loss TL was measured to obtain [TL base ]. Table 1 shows the fiber diameter and areal density of the polyester nonwoven fabric (fiber structure).

【００４３】[0043]

【表１】 実施例１ 参考例と同様のポリエステル不織布からなる繊維構造体
を用いて繊維積層構造体を作成する際に、粉粒体の圧電
性材料を含む層（以下、圧電体層と略記することがあ
る）に圧電性材料としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）を繊維積層構造体中において９０重量％となるよう
に用いて、繊維構造体間に圧電体層を１層形成して繊維
積層構造体を得たのち、試験試料を作成し、参考例と同
様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向上度Ｘ
は０．５ｄＢ以上１．０ｄＢ未満となり、若干ながら吸
音効果向上が認められた。また試験試料の成形に際し、
加工性も優れていた。繊維構造体の繊維径及び面密度を
表１に示す。[Table 1] Example 1 When a fiber laminated structure is formed using a fiber structure made of the same polyester nonwoven fabric as in the reference example, a layer containing a piezoelectric material in the form of powder (hereinafter, may be abbreviated as a piezoelectric layer). ) Lead zirconate titanate (PZ as a piezoelectric material)
T) was used in an amount of 90% by weight in the fiber laminated structure, one piezoelectric layer was formed between the fiber structures to obtain the fiber laminated structure, and then a test sample was prepared. [TL ave ] was obtained by the same method as described above. Sound absorption performance improvement X
Was 0.5 dB or more and less than 1.0 dB, and a slight improvement in the sound absorbing effect was recognized. Also, when molding the test sample,
The workability was also excellent. Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００４４】実施例２ 実施例１と同様の繊維積層構造体を作成する際に、圧電
体層にＰＺＴを繊維積層構造体中において８５重量％と
なるように、さらに導電性材料としてカーボンブラック
（ＣＢ）を繊維積層構造体中において６重量％となるよ
うにそれぞれ用いて、繊維構造体間に圧電体層を１層形
成して繊維積層構造体を得たのち、試験試料を作成し、
参考例と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性
能向上度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果を示し
た。また試験試料の成形に際し、加工性も優れていた。
繊維構造体の繊維径及び面密度を表１に示す。Example 2 When a fiber laminated structure similar to that in Example 1 was prepared, carbon black (PZT) was added to the piezoelectric layer as a conductive material so that the content of PZT was 85% by weight in the fiber laminated structure. CB) was used so as to be 6% by weight in the fiber laminated structure, one piezoelectric layer was formed between the fiber structures to obtain the fiber laminated structure, and then a test sample was prepared.
[TL ave ] was obtained by the same method as in the reference example. The degree of improvement X in sound absorbing performance was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect. In addition, the processability of the test sample was also excellent.
Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００４５】実施例３ 参考例と同様のポリエステル不織布からなる繊維構造体
を用いて実施例１と同様の繊維積層構造体を作成する際
に、圧電体層に圧電性材料として平均粒径が５００μｍ
の大きさの粉粒体である平均分子量２１０００のポリフ
ッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を繊維積層構造体中におい
て６０重量％となるように、さらに導電性材料としてＣ
Ｂを繊維積層構造体中において３重量％となるようにそ
れぞれ用いて、繊維構造体間に圧電体層を１層形成して
繊維積層構造体を得たのち、試験試料を作成し、参考例
と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向上
度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果を示した。ま
た試験試料の成形に際し、加工性も優れていた。繊維構
造体の繊維径及び面密度を表１に示す。Example 3 When a fiber laminated structure similar to that of Example 1 was prepared by using a fiber structure made of a polyester nonwoven fabric similar to that of the reference example, the piezoelectric layer had an average particle diameter of 500 μm as a piezoelectric material.
Of poly (vinylidene fluoride) (PVDF) having an average molecular weight of 21,000, which is a powder having a size of 60% by weight, is used as a conductive material in an amount of 60% by weight in the fiber laminated structure.
B was used in an amount of 3% by weight in the fiber laminated structure, one piezoelectric layer was formed between the fiber structures to obtain a fiber laminated structure, and then a test sample was prepared. [TL ave ] was obtained by the same method as described above. The degree of improvement X in sound absorbing performance was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect. In addition, the processability of the test sample was also excellent. Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００４６】実施例４ 実施例２にて、繊維構造体としてポリエステル不織布の
代わりに、同等の面密度を有するナイロン６からなる織
布を用いた以外は実施例２と同様の方法により［ＴＬ
ave］を得た。吸音性能向上度Ｘは１ｄＢ以上３ｄＢ未
満となり、良好な吸音効果を示した。また試験試料の成
形に際し、加工性も優れていた。繊維構造体の繊維径及
び面密度を表１に示す。Example 4 In the same manner as in Example 2, except that a woven fabric made of nylon 6 having an equivalent surface density was used as the fibrous structure in place of the polyester nonwoven fabric in Example 2, [TL
ave ]. The sound absorbing performance improvement degree X was 1 dB or more and less than 3 dB, and a good sound absorbing effect was exhibited. In addition, the processability of the test sample was also excellent. Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００４７】実施例５ 実施例２にて、繊維構造体としてポリエステル不織布の
代わりに、同等の面密度を有するナイロン６からなる編
布を用いた以外は実施例２と同様の方法により［ＴＬ
ave］を得た。吸音性能向上度Ｘは１ｄＢ以上３ｄＢ未
満となり、良好な吸音効果を示した。また試験試料の加
工性に際し、若干の圧電体層の漏れはあったが成形は可
能であった。繊維構造体の繊維径及び面密度を表１に示
す。Example 5 In the same manner as in Example 2, except that a knitted fabric made of nylon 6 having an equivalent surface density was used as the fibrous structure in place of the polyester nonwoven fabric in Example 2, [TL
ave ]. The sound absorbing performance improvement degree X was 1 dB or more and less than 3 dB, and a good sound absorbing effect was exhibited. In addition, in the workability of the test sample, there was some leakage of the piezoelectric layer, but molding was possible. Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００４８】実施例６ ポリプロピレン（ＰＰ）不織布からなる繊維構造体を用
いて繊維積層構造体を作成する際に、繊維構造体３層間
に圧電体層を１層ずつ、圧電体層を計２層作成した。２
層の圧電体層のうち、１層は圧電性材料としてＰＺＴを
繊維積層構造体中において４０重量％となるように、さ
らに導電性材料としてケッチェンブラック（ＫＢ）を繊
維積層構造体中において３重量％となるようにそれぞれ
用いて１つの圧電体層を、他方の圧電体層は圧電性材料
としてチタン酸バリウム（ＢＴ）を繊維積層構造体中に
おいて４０重量％となるように、さらに導電性材料とし
てＫＢを繊維積層構造体中において３重量％となるよう
に、それぞれ用いてもう１つの圧電体層を、それぞれ形
成し、繊維積層構造体を得たのち、試験試料を作成し、
参考例と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性
能向上度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果を示し
た。また試験試料の成形に際し、加工性も優れていた。
繊維構造体の繊維径及び面密度を表１に示す。Example 6 When a fiber laminated structure was prepared using a fiber structure made of polypropylene (PP) non-woven fabric, one piezoelectric layer was provided between three layers of the fiber structure, and two piezoelectric layers in total. Created. Two
Among the piezoelectric layers, one layer is made of PZT as a piezoelectric material in an amount of 40% by weight in the fiber laminated structure, and Ketjen Black (KB) as an electrically conductive material in the fiber laminated structure. One of the piezoelectric layers is used so that the content of the piezoelectric layer is 50% by weight, and the other piezoelectric layer is barium titanate (BT) as a piezoelectric material. Another piezoelectric layer was formed by using KB as a material so that the content of the piezoelectric layer was 3% by weight in the fiber laminated structure, and after obtaining the fiber laminated structure, a test sample was prepared.
[TL ave ] was obtained by the same method as in the reference example. The degree of improvement X in sound absorbing performance was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect. In addition, the processability of the test sample was also excellent.
Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００４９】実施例７ 実施例６と同様のＰＰ不織布からなる繊維構造体を用い
て繊維積層構造体を作成する際に、繊維構造体４層間に
圧電体層を１層ずつ、圧電体層を計３層作成した。３層
の圧電体層のうち、２層は圧電性材料としてＰＺＴを繊
維積層構造体中において３０重量％となるように、さら
に導電性材料としてＫＢを繊維積層構造体中において２
重量％となるように、それぞれ用いて２つの圧電体層Ａ
を、残りの１層の圧電体層は圧電性材料としてチタン酸
バリウム（ＢＴ）を繊維積層構造体中において２０重量
％となるように、さらに導電性材料としてＫＢを繊維積
層構造体中において２重量％となるようにそれぞれ用い
て残りの１つの圧電体層Ｂを、それぞれ形成し、［繊維
構造体］［圧電体層Ａ］［繊維構造体］［圧電体層Ｂ］
［繊維構造体］［圧電体層Ａ］［繊維構造体］の積層順
で繊維積層構造体を得たのち、試験試料を作成し、参考
例と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向
上度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果（遮音効
果）を示した。また試験試料の成形に際し、加工性も優
れていた。繊維構造体の繊維径及び面密度を表１に示
す。Example 7 When a fiber laminated structure was prepared using a fiber structure made of the same PP non-woven fabric as in Example 6, one piezoelectric layer was formed between four layers of the fiber structure and one piezoelectric layer was formed. Three layers were created in total. Of the three piezoelectric layers, two layers include PZT as a piezoelectric material in an amount of 30% by weight in the fiber laminated structure, and KB as an electrically conductive material in the fiber laminated structure.
Two piezoelectric layers A, each of which is used so as to have a weight%
The remaining one piezoelectric layer contains barium titanate (BT) as a piezoelectric material in an amount of 20% by weight in the fiber laminated structure, and KB as an electrically conductive material in the fiber laminated structure. The remaining one piezoelectric layer B is formed by using each of them so as to have a weight%, and each of them is formed by [fiber structure] [piezoelectric layer A] [fiber structure] [piezoelectric layer B].
[Fiber structure] [Piezoelectric layer A] [Fiber structure] After obtaining a fiber laminated structure in the order of lamination, a test sample was prepared and [TL ave ] was obtained by the same method as in the reference example. The sound absorbing performance improvement degree X was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect (sound insulation effect). In addition, the processability of the test sample was also excellent. Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００５０】実施例８ 実施例２と同様の繊維積層構造体を作成する際に、繊維
構造体として、共に面密度が１０００ｇ／ｍ2 のＰＥＴ
とナイロン６（Ｎｙ６）を用いて、圧電体層にＢＴを繊
維積層構造体中において４０重量％となるように、さら
に導電性材料としてＫＢを繊維積層構造体中において４
重量％となるようにそれぞれ用いて、繊維構造体間に圧
電体層を１層形成して繊維積層構造体を得たのち、試験
試料を作成し、参考例と同様の方法により［ＴＬave］
を得た。吸音性能向上度Ｘは１ｄＢ以上３ｄＢ未満とな
り、良好な吸音効果を示した。また試験試料の成形に際
し、加工性は優れていた。繊維構造体の繊維径及び面密
度を表１に示す。Example 8 When a fiber laminated structure similar to that in Example 2 was produced, PET having an areal density of 1000 g / m 2 was used as the fiber structure.
And nylon 6 (Ny6), BT was added to the piezoelectric layer in an amount of 40% by weight in the fiber laminated structure, and KB was used as a conductive material in the fiber laminated structure.
Using 1% by weight of each of them to form a piezoelectric layer between the fiber structures to obtain a fiber laminated structure, a test sample was prepared, and [TL ave ] was prepared by the same method as the reference example.
Got The sound absorbing performance improvement degree X was 1 dB or more and less than 3 dB, and a good sound absorbing effect was exhibited. Also, the workability was excellent in molding the test sample. Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００５１】実施例９ 実施例２と同様の繊維積層構造体を作成する際に、繊維
構造体として、共に面密度が１０００ｇ／ｍ2 のＰＥＴ
とナイロン６（Ｎｙ６）を用いて、圧電体層にＢＴを繊
維積層構造体中において６０重量％となるように、さら
に導電性材料としてＫＢを繊維積層構造体中において４
重量％となるようにそれぞれ用いて、繊維構造体間に圧
電体層を１層形成して繊維積層構造体を得たのち、試験
試料を作成し、参考例と同様の方法により［ＴＬave］
を得た。吸音性能向上度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた
吸音効果（遮音効果）を示した。また試験試料の成形に
際し、加工性も優れていた。繊維構造体の繊維径及び面
密度を表１に示す。結果的に、実施例８と比較して、圧
電体層中の圧電性材料の含有量を最適化することで、よ
り性能の優れた繊維積層構造体が得られた。Example 9 When a fiber laminated structure similar to that in Example 2 was produced, PET having an areal density of 1000 g / m 2 was used as the fiber structure.
And nylon 6 (Ny6), BT is used in the piezoelectric layer in an amount of 60% by weight in the fiber laminated structure, and KB is used as a conductive material in the fiber laminated structure.
Using 1% by weight of each of them to form a piezoelectric layer between the fiber structures to obtain a fiber laminated structure, a test sample was prepared, and [TL ave ] was prepared by the same method as the reference example.
Got The sound absorbing performance improvement degree X was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect (sound insulation effect). In addition, the processability of the test sample was also excellent. Table 1 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure. As a result, as compared with Example 8, by optimizing the content of the piezoelectric material in the piezoelectric layer, a fiber laminated structure having more excellent performance was obtained.

【００５２】実施例１０ ＰＥＴ不織布からなる繊維構造体を用いて繊維積層構造
体を作成する際に、繊維構造体間に、圧電体層に圧電性
材料としてＢＴを繊維積層構造体中において８０重量％
となるように、さらに導電性材料としてＣＢを繊維積層
構造体中において０．０１重量％となるようにそれぞれ
用いて、繊維構造体間に圧電体層を１層形成して繊維積
層構造体を得たのち、試験試料を作成し、参考例と同様
の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向上度Ｘは
１ｄＢ以上３ｄＢ未満となり、良好な吸音効果を示し
た。また試験試料の成形に際し、加工性は優れていた。
繊維構造体の繊維径及び面密度を表２に示す。Example 10 When a fiber laminated structure was prepared using a fiber structure made of PET non-woven fabric, BT was used as a piezoelectric material in the piezoelectric layer between the fiber structures in an amount of 80% by weight in the fiber laminated structure. %
In addition, CB as a conductive material is used in an amount of 0.01% by weight in the fiber laminated structure, and one piezoelectric layer is formed between the fiber structures to form a fiber laminated structure. After obtaining, a test sample was prepared and [TL ave ] was obtained by the same method as in Reference Example. The sound absorbing performance improvement degree X was 1 dB or more and less than 3 dB, and a good sound absorbing effect was exhibited. Also, the workability was excellent in molding the test sample.
Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００５３】[0053]

【表２】 実施例１１ 実施例１０にて、圧電体層に圧電性材料としてＢＴを繊
維積層構造体中において８０重量％となるように、さら
に導電性材料としてＣＢを繊維積層構造体中において３
０重量％となるようにそれぞれ用いた以外は実施例１０
と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向上
度Ｘは１ｄＢ以上３ｄＢ未満となり、良好な吸音効果を
示した。また試験試料の成形に際し、加工性は優れてい
た。繊維構造体の繊維径及び面密度を表２に示す。[Table 2] Example 11 In Example 10, BT was used as a piezoelectric material for the piezoelectric layer in an amount of 80% by weight in the fiber laminated structure, and CB was used as a conductive material in the fiber laminated structure.
Example 10 except that each was used so as to be 0% by weight.
[TL ave ] was obtained by the same method as described above. The sound absorbing performance improvement degree X was 1 dB or more and less than 3 dB, and a good sound absorbing effect was exhibited. Also, the workability was excellent in molding the test sample. Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００５４】実施例１２ 実施例１０にて、圧電体層に圧電性材料としてＢＴを繊
維積層構造体中において８０重量％となるように、さら
に導電性材料としてＣＢを繊維積層構造体中において
０．２重量％となるようにそれぞれ用いた以外は実施例
１０と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能
向上度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果を示し
た。また試験試料の成形に際し、加工性も優れていた。
繊維構造体の繊維径及び面密度を表２に示す。結果的
に、実施例１０あるいは１１と比較して、導電性材料の
添加量を最適化することで、より性能の優れた繊維積層
構造体が得られた。Example 12 In Example 10, BT was used as a piezoelectric material in the piezoelectric layer in an amount of 80% by weight in the fiber laminated structure, and CB was used as a conductive material in the fiber laminated structure. [TL ave ] was obtained by the same method as in Example 10 except that each was used so as to have a content of 0.2% by weight. The degree of improvement X in sound absorbing performance was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect. In addition, the processability of the test sample was also excellent.
Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure. As a result, as compared with Example 10 or 11, by optimizing the addition amount of the conductive material, a fiber laminated structure having more excellent performance was obtained.

【００５５】実施例１３ 実施例１０にて、圧電体層に圧電性材料としてＢＴを繊
維積層構造体中において８０重量％となるように、さら
に導電性材料としてＣＢを繊維積層構造体中において１
５重量％となるようにそれぞれ用いた以外は実施例１０
と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向上
度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果を示した。ま
た試験試料の成形に際し、加工性も優れていた。繊維構
造体の繊維径及び面密度を表２に示す。結果的に、実施
例１０あるいは１１と比較して、実施例１２と同様に導
電性材料の添加量を最適化することで、より性能の優れ
た繊維積層構造体が得られた。Example 13 In Example 10, BT was used as a piezoelectric material in the piezoelectric layer in an amount of 80% by weight in the fiber laminated structure, and CB was used as a conductive material in the fiber laminated structure.
Example 10 except that each was used so as to be 5% by weight.
[TL ave ] was obtained by the same method as described above. The degree of improvement X in sound absorbing performance was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect. In addition, the processability of the test sample was also excellent. Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure. As a result, as compared with Example 10 or 11, by optimizing the addition amount of the conductive material as in Example 12, a fiber laminated structure having more excellent performance was obtained.

【００５６】実施例１４ 常法により得られたＰＰを用いて、スパンボンド法によ
り面密度１２ｇ／ｍ2のＰＰ不織布（繊維構造体）を得
て、該繊維構造体を用いて繊維積層構造体を作成する際
に、繊維構造体間に、圧電体層に圧電性材料としてＰＺ
Ｔを繊維積層構造体中において９０重量％となるよう
に、さらに導電性材料としてＫＢを繊維積層構造体中に
おいて６重量％となるようにそれぞれ用いて、繊維構造
体間に圧電体層を１層形成し、繊維積層構造体を得たの
ち、試験試料を作成し、参考例と同様の方法により［Ｔ
Ｌave］を得た。吸音性能向上度Ｘは０．５ｄＢ以上
１．０ｄＢ未満となり、若干ながら吸音効果向上が認め
られた。また試験試料の成形に際し、やや繊維構造体の
剛性が低かったものの、加工性は良好であった。繊維構
造体の繊維径及び面密度を表２に示す。Example 14 Using PP obtained by a conventional method, a PP nonwoven fabric (fiber structure) having an areal density of 12 g / m 2 was obtained by the spunbond method, and the fiber laminated structure was prepared by using the PP nonwoven fabric. PZ as a piezoelectric material in the piezoelectric layer between the fiber structures when creating
T is used in an amount of 90% by weight in the fiber laminated structure, and KB is used as an electrically conductive material in an amount of 6% by weight in the fiber laminated structure to form a piezoelectric layer between the fiber structures. After forming the layers to obtain the fiber laminated structure, a test sample is prepared, and [T
L ave ]. The sound absorbing performance improvement degree X was 0.5 dB or more and less than 1.0 dB, and a slight improvement in the sound absorbing effect was recognized. Further, when the test sample was molded, the processability was good although the rigidity of the fiber structure was slightly low. Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００５７】実施例１５ 実施例１４にて、面密度４５００ｇ／ｍ2 のＰＰ不織布
（繊維構造体）を用いた以外は、実施例１４と同様の方
法により繊維積層構造体を得たのち、試験試料を作成
し、参考例と同様の方法により［ＴＬave］を得た。吸
音性能向上度Ｘは３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果を
示した。また試験試料の成形に際し、繊維構造体の剛性
が高かったものの加工性は良好であった。繊維構造体の
繊維径及び面密度を表２に示す。Example 15 A fiber laminated structure was obtained in the same manner as in Example 14 except that a PP nonwoven fabric (fiber structure) having an areal density of 4500 g / m 2 was used. A sample was prepared and [TL ave ] was obtained by the same method as in the reference example. The degree of improvement X in sound absorbing performance was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect. Further, when the test sample was molded, the workability was good although the rigidity of the fiber structure was high. Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure.

【００５８】実施例１６ 実施例１４にて、面密度６０ｇ／ｍ2 のＰＰ不織布を用
いた以外は、実施例１４と同様の方法により繊維積層構
造体を得たのち、試験試料を作成し、参考例と同様の方
法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向上度Ｘは３ｄ
Ｂ以上となり、優れた吸音効果を示した。また試験試料
の成形に際し、加工性は優れていた。繊維構造体の繊維
径及び面密度を表２に示す。結果的に、実施例１４ある
いは１５と比較して、繊維構造体の面密度を最適化する
ことで、より性能の優れた繊維積層構造体が得られた。Example 16 After a fiber laminated structure was obtained in the same manner as in Example 14 except that the PP nonwoven fabric having an areal density of 60 g / m 2 was used, a test sample was prepared. [TL ave ] was obtained by the same method as in the reference example. Sound absorption performance improvement X is 3d
It became B or more, and showed an excellent sound absorbing effect. Also, the workability was excellent in molding the test sample. Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure. As a result, as compared with Example 14 or 15, by optimizing the areal density of the fiber structure, a fiber laminated structure having more excellent performance was obtained.

【００５９】実施例１７ 実施例１４にて、面密度２５００ｇ／ｍ2 のＰＰ不織布
を用いた以外は、実施例１４と同様の方法により繊維積
層構造体を得たのち、試験試料を作成し、参考例と同様
の方法により［ＴＬave］を得た。吸音性能向上度Ｘは
３ｄＢ以上となり、優れた吸音効果を示した。また試験
試料の成形に際し、加工性は優れていた。繊維構造体の
繊維径及び面密度を表２に示す。結果的に、実施例１４
あるいは１５と比較して、実施例１６と同様に、繊維構
造体の面密度を最適化することで、より性能の優れた繊
維積層構造体が得られた。Example 17 A fiber laminated structure was obtained in the same manner as in Example 14 except that the PP nonwoven fabric having an areal density of 2500 g / m 2 was used, and then a test sample was prepared. [TL ave ] was obtained by the same method as in the reference example. The degree of improvement X in sound absorbing performance was 3 dB or more, which showed an excellent sound absorbing effect. Also, the workability was excellent in molding the test sample. Table 2 shows the fiber diameter and the areal density of the fiber structure. As a result, Example 14
Alternatively, as compared with Example 15, as in Example 16, by optimizing the areal density of the fiber structure, a fiber laminated structure having more excellent performance was obtained.

【００６０】[0060]

【発明の効果】本発明により得られる繊維積層構造体
は、繊維構造体および粉粒体の圧電性材料を用いている
ことから、繊維と空気、あるいは圧電性材料と空気との
摩擦による熱損失効果が発現し、ひいては繊維径あるい
は圧電性材料の粒径を制御することでさらに大きな吸音
効果が発現することに加え、圧電効果を利用することか
ら質量則に沿うことなく単位重量当たりの制振・吸音性
能が非常に高く、本発明の繊維積層構造体を使用する際
に、軽量性に優れ、様々な場所での設置・使用が可能と
なると同時に、従来の制振吸音材では性能不足で大量に
用いる必要があったために採用が制限されていたような
場所においても、本発明であれば少量で十分な制振吸音
効果を発揮するために採用が可能となる。また、繊維構
造体であることから、通気を制限することで遮音効果に
も優れ、さらに遮音・吸音性能を有した所望の構造体な
どに容易に加工しうるなど、加工性にも優れ、しかも繊
維構造体のマス効果により制振効果もより増大しうる。
そして、更なるメリットとしては、振動あるいは騒音の
低減化に関し、近年大きな社会問題となりつつある低周
波数域の吸音に関して、圧電材の選択および適量添加、
導電材を適量添加するなど、組成を最適化することで、
更に優れた性能を具備しうる。結果的に本発明の繊維積
層構造体は、自動車、船舶、航空機、鉄道などの乗り物
用途、あるいは道路、線路、空港などの壁材や、家屋・
建物の壁材など土木建築用途、またあるいはその他カー
テンやカーペット、リノリュームなどの制振・吸音性能
が必要とされる用途に非常に好適であり、優れた制振・
吸音効果を発揮しうるのである。Since the fiber laminated structure obtained by the present invention uses the piezoelectric material of the fiber structure and the granular material, heat loss due to friction between the fiber and the air or between the piezoelectric material and the air is lost. The effect is manifested, and by controlling the fiber diameter or the particle diameter of the piezoelectric material, a larger sound absorbing effect is manifested.In addition, since the piezoelectric effect is utilized, the vibration damping per unit weight is not performed according to the mass law.・ The sound absorbing performance is very high, and when using the fiber laminated structure of the present invention, it is excellent in light weight and can be installed and used in various places. Even in places where the use is limited because a large amount needs to be used, the present invention can be used in order to exhibit a sufficient vibration damping and sound absorbing effect with a small amount. Further, since it is a fibrous structure, it has an excellent sound insulation effect by restricting ventilation, and also has excellent workability such as being easily processed into a desired structure having sound insulation and sound absorption performance, and The mass effect of the fibrous structure can further increase the vibration damping effect.
And, as a further merit, regarding the reduction of vibration or noise, regarding the sound absorption in the low frequency region which has become a big social problem in recent years, selection and addition of an appropriate amount of piezoelectric material,
By optimizing the composition, such as adding an appropriate amount of conductive material,
Further, it may have excellent performance. As a result, the fiber laminated structure of the present invention is used for vehicles such as automobiles, ships, aircraft and railroads, or as wall materials for roads, railroads, airports, houses,
It is very suitable for civil engineering applications such as building wall materials, and other applications where vibration damping and sound absorbing performance is required such as curtains, carpets, linoleum, etc.
The sound absorbing effect can be exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の吸音・遮音性能評価を調べるために、
透過損失実験を行うために用いた実験装置の概略図であ
る。FIG. 1 is a graph showing the sound absorption / sound insulation performance evaluation of the present invention.
It is a schematic diagram of an experimental device used for performing a transmission loss experiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１Ａ、１Ｂ 残響箱 ２ 試験試料を装着できる隔壁および試験試料 ３ スピーカー ４Ａ、４Ｂ 音圧計 1A, 1B Reverberation box 2 Partition and test sample on which test sample can be attached 3 speakers 4A, 4B sound pressure gauge

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA01A AA27 AA34 AH01A AJ05B AJ05C AJ06B AJ06C AK01B AK01C AK41 BA03 BA04 BA05 BA10B BA10C DE01A DG15B DG15C GB07 GB32 JA09A JA13B JA13C JG01A JG10A JH01 JH02 JL03 YY00A YY00B YY00C 5D061 GG01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4F100 AA01A AA27 AA34 AH01A                       AJ05B AJ05C AJ06B AJ06C                       AK01B AK01C AK41 BA03                       BA04 BA05 BA10B BA10C                       DE01A DG15B DG15C GB07                       GB32 JA09A JA13B JA13C                       JG01A JG10A JH01 JH02                       JL03 YY00A YY00B YY00C                 5D061 GG01

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】粉粒体の圧電性材料を含む層を少なくとも
１つ有し、繊維構造体からなる層を少なくとも両最外層
に有した積層構造からなる、制振吸音性を有した繊維積
層構造体。1. A fiber laminate having vibration damping and sound absorbing properties, which has a laminated structure having at least one layer containing a granular piezoelectric material and at least both outermost layers of a fiber structure. Structure. 【請求項２】粉粒体の圧電性材料を３０重量％以上含有
することを特徴とする請求項１に記載の繊維積層構造
体。2. The fiber laminated structure according to claim 1, containing 30% by weight or more of a powdery or granular piezoelectric material. 【請求項３】粉粒体の圧電性材料を含む層に導電性材料
を含有せしめることを特徴とする請求項１または２に記
載の繊維積層構造体。3. The fiber laminated structure according to claim 1, wherein a conductive material is contained in a layer containing the piezoelectric material of the granular material. 【請求項４】導電性材料の含有量が０．０１〜３０重量
％であることを特徴とする請求項３に記載の繊維積層構
造体。4. The fiber laminated structure according to claim 3, wherein the content of the conductive material is 0.01 to 30% by weight. 【請求項５】圧電性材料が平均粒径で０．０１〜５００
０μｍの粉粒体であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載の繊維積層構造体。5. The piezoelectric material has an average particle size of 0.01 to 500.
The fiber laminated structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the fiber laminated structure has a particle size of 0 µm. 【請求項６】導電性材料が平均粒径で０．０１〜５００
０μｍの粉粒体であることを特徴とする請求項３〜５の
いずれか１項に記載の繊維積層構造体。6. The conductive material has an average particle size of 0.01 to 500.
The fiber laminated structure according to any one of claims 3 to 5, wherein the fiber laminated structure has a particle size of 0 µm. 【請求項７】繊維構造体が不織布であることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれか１項に記載の繊維積層構造
体。7. The fiber laminated structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the fiber structure is a non-woven fabric. 【請求項８】繊維構造体が有機系の合成繊維、半合成繊
維、再生繊維の中から選ばれる少なくとも１種の繊維で
構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の繊維積層構造体。8. The fiber structure according to claim 1, wherein the fiber structure is composed of at least one fiber selected from organic synthetic fibers, semi-synthetic fibers and recycled fibers. The laminated fiber structure according to item. 【請求項９】圧電性材料が、無機材料および／または分
子量１０００以上の有機材料で形成されていることを特
徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の繊維積層
構造体。9. The fiber laminated structure according to any one of claims 1 to 8, wherein the piezoelectric material is formed of an inorganic material and / or an organic material having a molecular weight of 1000 or more. 【請求項１０】繊維構造体の繊維単糸の直径が０．０１
〜５０００μｍであることを特徴とする請求項１〜９の
いずれか１項に記載の繊維積層構造体。10. The diameter of a single fiber of the fiber structure is 0.01.
It is -5000 micrometers, The fiber laminated structure of any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. 【請求項１１】繊維構造体の面密度が１０〜３０００ｇ
／ｍ2 であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
か１項に記載の繊維積層構造体。11. The areal density of the fiber structure is 10 to 3000 g.
Fiber laminate structure according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a / m 2.
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