JP2024065446A - Composite sound absorbing material - Google Patents
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Abstract
【課題】300~2000Hzの低~高周波数における吸音性能が高い複合吸音材を提供する。【解決手段】複合吸音材8は、合成樹脂フィルム層4と、凹凸を有する不織布層1と、乾式不織布層7a-7dを含み、凹凸を有する不織布層1は、繊維密度が50kg/m3以上500kg/m3以下であり、音の入射方向から見て乾式不織布層7a-7dの前に配置されており、乾式不織布層7a-7dは両主面がフラットであり、1層又は複数層存在する。これにより、複合吸音材の300Hzにおける垂直入射吸音率が47%以上、500Hz、1000Hz及び2000Hzにおける垂直入射吸音率がそれぞれ55%以上である複合吸音材となり、電気自動車などのロードノイズに対応できる。【選択図】図3[Problem] To provide a composite sound absorbing material with high sound absorbing performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz. [Solution] A composite sound absorbing material 8 includes a synthetic resin film layer 4, a nonwoven fabric layer 1 having projections and recesses, and dry nonwoven fabric layers 7a-7d, the nonwoven fabric layer 1 having projections and recesses has a fiber density of 50 kg/m3 to 500 kg/m3, and is arranged in front of the dry nonwoven fabric layers 7a-7d when viewed from the direction of sound incidence, and both main surfaces of the dry nonwoven fabric layers 7a-7d are flat, and there are one or more layers. This results in a composite sound absorbing material with a normal incidence sound absorption coefficient of 47% or more at 300 Hz, and normal incidence sound absorption coefficients of 55% or more at 500 Hz, 1000 Hz, and 2000 Hz, respectively, which can deal with road noise from electric vehicles, etc. [Selected Figure] Figure 3
Description
本発明は複合吸音材に関する。さらに詳しくは、低周波領域から高周波領域までの垂直入射吸音率が高い複合吸音材に関する。 The present invention relates to a composite sound-absorbing material. More specifically, the present invention relates to a composite sound-absorbing material that has a high normal incidence sound absorption coefficient from the low frequency region to the high frequency region.
吸音材(防音材ともいう)は自動車、鉄道車両、航空機、建造物、音響施設など様々な分野で使用されている。従来から繊維層と多孔質層を積層した吸音材は知られている。例えば特許文献1には通気度が30~220cc/cm2・secの繊維層を入射側に配置し、多孔質層を非入射側に配置して積層した吸音材が提案されている。特許文献2には、多孔質吸音体と2枚以上の不織布が積層された吸音材であって、前記不織布は延伸配列された長繊維不織布を使用することが提案されている。特許文献3には、低密度層と高密度層とを有し、低密度層が連続気泡構造を有するエチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡体である積層吸音材が提案されている。特許文献4には、第1層がシリコーンゴムで第2層がグラスウール又はロックウールを積層させた建築用吸音材が提案されている。特許文献5には、硬質繊維層と軟質繊維層を積層した吸音材が提案されている。
Sound absorbing materials (also called soundproofing materials) are used in various fields such as automobiles, railroad vehicles, aircraft, buildings, and acoustic facilities. Conventionally, sound absorbing materials in which a fiber layer and a porous layer are laminated have been known. For example,
しかし、前記のような従来技術の複合吸音材は、低周波領域における吸音性能が低いという問題があった。近年、開発と生産量が増加している電気自動車(electric vehicle : EV)は、電気をエネルギー源とし、電動機(モーター)を動力源として走行することから、内燃機関の騒音は発生せず静かに走行する半面、従来その騒音に隠れて気にならなかったタイヤと地面の摩擦音であるロードノイズが顕在化するという問題が起こっている。このロードノイズの周波数は、500Hz以下と言われている。さらに300~2000Hzの低~高周波数領域における吸音性能も高い吸音材も求められている。 However, the composite sound-absorbing materials of the conventional technology described above have a problem in that they have low sound-absorbing performance in the low-frequency range. Electric vehicles (EVs), which have been increasingly developed and produced in recent years, use electricity as their energy source and are powered by an electric motor, so they run quietly without generating the noise of an internal combustion engine. However, there is a problem in that road noise, which is the friction sound between the tires and the ground that was previously hidden by the noise and went unnoticed, becomes apparent. The frequency of this road noise is said to be 500 Hz or less. There is also a demand for sound-absorbing materials with high sound-absorbing performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz.
本発明は、前記従来の問題を解決するため、300~2000Hzの低~高周波数における吸音性能が高い複合吸音材を提供する。 To solve the above-mentioned problems, the present invention provides a composite sound-absorbing material with high sound-absorbing performance at low to high frequencies of 300 to 2000 Hz.
本発明は、合成樹脂フィルム層と、凹凸を有する不織布層と、乾式不織布層を含む複合吸音材であって、前記凹凸を有する不織布層は、繊維密度が50kg/m3以上500kg/m3以下であり、音の入射方向から見て前記乾式不織布層の前に配置されており、前記乾式不織布層は両主面がフラットであり、1層又は複数層存在する複合吸音材である。 The present invention provides a composite sound-absorbing material including a synthetic resin film layer, a nonwoven fabric layer having projections and recesses, and a dry nonwoven fabric layer, wherein the nonwoven fabric layer having projections and recesses has a fiber density of 50 kg/ m3 or more and 500 kg/ m3 or less, is disposed in front of the dry nonwoven fabric layer when viewed from the direction of sound incidence, and both main surfaces of the dry nonwoven fabric layer are flat, providing a composite sound-absorbing material having one or more layers.
本発明の複合吸音材は、合成樹脂フィルム層と、凹凸を有する不織布層と、乾式不織布層を含み、前記凹凸を有する不織布層は、繊維密度が50kg/m3以上500kg/m3以下であり、音の入射方向から見て前記乾式不織布層の前に配置されており、前記乾式不織布層は両主面がフラットであり、1層又は複数層存在することにより、300~2000Hzの低~高周波領域における吸音性能が高い複合吸音材を提供できる。これにより電気自動車などのロードノイズに対応できる。 The composite sound-absorbing material of the present invention comprises a synthetic resin film layer, a nonwoven fabric layer having projections and recesses, and a dry nonwoven fabric layer, the nonwoven fabric layer having projections and recesses has a fiber density of 50 kg/ m3 or more and 500 kg/ m3 or less, is disposed in front of the dry nonwoven fabric layer when viewed from the direction of sound incidence, and both main surfaces of the dry nonwoven fabric layer are flat, and by having one or more layers, a composite sound-absorbing material with high sound-absorbing performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz can be provided, which can deal with road noise from electric vehicles and the like.
本発明は、合成樹脂フィルム層と、凹凸を有する不織布層と、乾式不織布層を含む複合吸音材である。凹凸を有する不織布層は、圧縮成形により凹凸が形成されている。圧縮成形されていることから、高密度層になっている。凹凸を有する不織布層の繊維密度は50kg/m3以上500kg/m3以下であり、好ましくは60kg/m3以上450kg/m3以下であり、より好ましくは70kg/m3以上410kg/m3以下である。この範囲内であれば、音と凹凸を有する不織布層が接触した際に、材料表面での音の反射が少なく、且つ、音エネルギーが繊維との摩擦により効果的に減衰する為、低~高周波領域における吸音性能が良好となる。また、本発明の凹凸を有する不織布層は、音の入射方向から見て乾式不織布層の前に配置されている。これにより、凹凸表面での音の反射が少なく、凹凸を有する不織布層から乾式不織布層において、効果的に吸音できる。この為、凹凸を有する不織布層による低周波領域の吸音が良好となる効果と、乾式不織布層による高周波領域の吸音が良好となる効果が相俟って、300~2000Hzの低~高周波領域における吸音性能が高い複合吸音材を提供できる。 The present invention is a composite sound absorbing material including a synthetic resin film layer, a nonwoven fabric layer having projections and recesses, and a dry nonwoven fabric layer. The nonwoven fabric layer having projections and recesses is formed by compression molding. Since it is compression molded, it is a high density layer. The fiber density of the nonwoven fabric layer having projections and recesses is 50 kg/m 3 or more and 500 kg/m 3 or less, preferably 60 kg/m 3 or more and 450 kg/m 3 or less, and more preferably 70 kg/m 3 or more and 410 kg/m 3 or less. Within this range, when sound comes into contact with the nonwoven fabric layer having projections and recesses, there is little reflection of the sound on the material surface, and the sound energy is effectively attenuated by friction with the fibers, so that the sound absorbing performance in the low to high frequency range is good. In addition, the nonwoven fabric layer having projections and recesses of the present invention is disposed in front of the dry nonwoven fabric layer when viewed from the direction of sound incidence. As a result, there is little reflection of sound on the projections and recesses surface, and sound can be effectively absorbed from the nonwoven fabric layer having projections and recesses to the dry nonwoven fabric layer. As a result, the effect of the uneven nonwoven fabric layer providing good sound absorption in the low frequency range and the effect of the dry nonwoven fabric layer providing good sound absorption in the high frequency range combine to provide a composite sound-absorbing material with high sound absorption performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz.
本発明の乾式不織布層は、両主面(表裏面)がフラットであり、1層又は複数層存在する。両主面(表裏面)がフラットであると、複数層積層したときに界面接着するのに便利である。また、1層で厚く作成するのに比べて、薄い均一層を形成できる効果もある。もちろん1層で厚く作成してもよい。 The dry nonwoven fabric layer of the present invention has both flat main surfaces (front and back) and exists in one or multiple layers. If both main surfaces (front and back) are flat, it is convenient for interfacial adhesion when multiple layers are laminated. In addition, there is an effect that a thin uniform layer can be formed compared to making a single thick layer. Of course, it is also possible to make a single thick layer.
複合吸音材の300Hzにおける垂直入射吸音率が47%以上、500Hz、1000Hz及び2000Hzにおける垂直入射吸音率がそれぞれ55%以上であるのが好ましい。より好ましくは、300Hzにおける垂直入射吸音率は50%以上であり、500Hz、1000Hz及び2000Hzにおける垂直入射吸音率はそれぞれ56%以上である。これによりロードノイズばかりでなく、エンジンによる雑音、ブレーキ音などにも対応できる。 It is preferable that the normal incidence sound absorption rate of the composite sound absorbing material at 300 Hz is 47% or more, and that at 500 Hz, 1000 Hz, and 2000 Hz is 55% or more. More preferably, the normal incidence sound absorption rate at 300 Hz is 50% or more, and that at 500 Hz, 1000 Hz, and 2000 Hz is 56% or more. This makes it possible to deal with not only road noise, but also engine noise, braking noise, etc.
複合吸音材の厚みは30mm以上100mm以下が好ましく、より好ましくは35mm以上80mm以下であり、さらに好ましくは40mm以上60mm以下である。これにより、低~高周波領域の吸音性能が良好となり、省スペース性に優れた吸音材となる。 The thickness of the composite sound-absorbing material is preferably 30 mm to 100 mm, more preferably 35 mm to 80 mm, and even more preferably 40 mm to 60 mm. This results in good sound-absorbing performance in the low to high frequency range, and makes the sound-absorbing material excellent in space-saving.
凹凸を有する不織布層は、底部から頂部の平均高さ1mm~10mm、山山間の平均ピッチ1~30mm、平均厚さ0.2~5mmが好ましい。単位面積当たりの質量(目付)は150~1500g/m2が好ましく、より好ましくは180~1350g/m2であり、さらに好ましくは210~1230g/m2である。凹凸を有する不織布層を構成する平均繊維直径は、0.1 ~100μmが好ましく、より好ましくは0.7~70μmであり、さらに好ましくは0.8~60μmである。また、凹凸を有する不織布層を構成する繊維は、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ナイロン、レーヨン、アラミドなどが好ましく、これらを混綿してもよい。これにより、300~2000Hzの低~高周波領域における吸音性能が高い複合吸音材となる。また、凹凸を有する不織布層の通気抵抗が0~150mTorrであるのが好ましく、より好ましくは1~140mTorrであり、さらに好ましくは2~135mTorrである。通気抵抗は、流れ抵抗測定装置(Mecanum社製、装置名SIGMA)を使用し、ASTM C522-03:2016に準拠して測定できる。 The nonwoven fabric layer having the unevenness preferably has an average height from the bottom to the top of 1 mm to 10 mm, an average pitch between the peaks of 1 to 30 mm, and an average thickness of 0.2 to 5 mm. The mass per unit area (basis weight) is preferably 150 to 1500 g/ m2 , more preferably 180 to 1350 g/ m2 , and even more preferably 210 to 1230 g/ m2 . The average fiber diameter constituting the nonwoven fabric layer having the unevenness is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 0.7 to 70 μm, and even more preferably 0.8 to 60 μm. In addition, the fibers constituting the nonwoven fabric layer having the unevenness are preferably polyester such as polyethylene terephthalate (PET), acrylic, polypropylene, nylon, rayon, aramid, and the like, and these may be mixed. This results in a composite sound absorbing material with high sound absorbing performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz. The airflow resistance of the nonwoven fabric layer having the unevenness is preferably 0 to 150 mTorr, more preferably 1 to 140 mTorr, and even more preferably 2 to 135 mTorr. The airflow resistance can be measured using a flow resistance measuring device (manufactured by Mecanum, device name SIGMA) in accordance with ASTM C522-03:2016.
本発明の複合吸音材は、凹凸を有する不織布層は複数枚含み、少なくとも1枚は乾式不織布層の前に配置されており、残りの少なくとも1枚は乾式不織布層の間に配置してもよい。例えば、凸凹不織布を2枚使用し、音入射側から凸凹不織布層と乾式不織布層を交互に積層する。これにより、高周波数域の吸音性能の低下を防ぐことができ、低周波~高周波数域において吸音性能を維持できる。
凹凸不織布層を構成する繊維は、短繊維でも良いし、長繊維でも良い。長繊維から成るスパンボンドやメルトブロー、SMS (スパンボンド/メルトブロー/スパンボンド)などを短繊維から成る不織布と複合して凹凸不織布を作製しても良い。また、凹凸不織布層は、凹凸構造内部に密度差を持たせても良い。凹凸構造内部の密度差は、凹凸不織布製造工程において、凹凸付与装置のローラー間を通過する際、凹凸不織布の山・谷・その中間部で密度差が形成されるようにしてもよい。
The composite sound-absorbing material of the present invention may include multiple nonwoven fabric layers having irregularities, at least one of which is disposed in front of the dry nonwoven fabric layer, and the remaining at least one may be disposed between the dry nonwoven fabric layers. For example, two uneven nonwoven fabrics may be used, and the uneven nonwoven fabric layer and the dry nonwoven fabric layer may be alternately laminated from the sound incident side. This prevents a decrease in sound absorption performance in the high frequency range, and maintains sound absorption performance in the low to high frequency range.
The fibers constituting the uneven nonwoven fabric layer may be short fibers or long fibers. The uneven nonwoven fabric may be produced by combining spunbond, meltblown, or SMS (spunbond/meltblown/spunbond) made of long fibers with a nonwoven fabric made of short fibers. The uneven nonwoven fabric layer may have a density difference inside the uneven structure. The density difference inside the uneven structure may be formed in the peaks, valleys, and intermediate portions of the uneven nonwoven fabric when the uneven nonwoven fabric passes between the rollers of the unevenness imparting device in the uneven nonwoven fabric production process.
合成樹脂フィルム層は、音の入射方向から見て凹凸を有する不織布層の前、後ろ、及び乾式不織布層の間からなる群から選ばれる少なくとも一つの位置に配置するのが好ましく、より好ましくは凹凸を有する不織布層の前に配置する。これにより、低~高周波領域の吸音性能が良好となり、省スペース性に優れた吸音材となる。とくに凹凸を有する不織布層の前に合成樹脂フィルム層を配置し、凹凸を有する不織布層の後に乾式不織布層を配置すると、凹凸を有する不織布層の両面に空気層が存在する為、凹凸表面での音の反射が少なく、凹凸を有する不織布層から乾式不織布層において、効果的に吸音でき、且つ、凹凸裏面に空気層が存在することで低周波領域の吸音が良好となる。また、合成樹脂フィルム層と凹凸を有する不織布層が接することで、合成樹脂フィルム層の膜振動による、音エネルギーの減衰効率が向上する。且つ、フィルムの振動が、凹凸を有する不織布層と乾式不織布層に伝わることで、それら繊維の振動が増大し、音エネルギーの減衰効率が向上する為、低~高周波領域における吸音性能が良好となる。 The synthetic resin film layer is preferably placed in at least one position selected from the group consisting of the front and back of the nonwoven fabric layer having the unevenness as viewed from the direction of sound incidence, and between the dry nonwoven fabric layer, and more preferably placed in front of the nonwoven fabric layer having the unevenness. This improves the sound absorption performance in the low to high frequency range, resulting in a sound absorbing material with excellent space saving. In particular, when the synthetic resin film layer is placed in front of the nonwoven fabric layer having the unevenness and the dry nonwoven fabric layer is placed after the nonwoven fabric layer having the unevenness, there is an air layer on both sides of the nonwoven fabric layer having the unevenness, so there is little sound reflection on the uneven surface, and sound can be effectively absorbed from the nonwoven fabric layer having the unevenness to the dry nonwoven fabric layer, and the presence of an air layer on the back side of the unevenness improves sound absorption in the low frequency range. In addition, the synthetic resin film layer and the nonwoven fabric layer having the unevenness come into contact with each other, improving the efficiency of attenuation of sound energy due to the membrane vibration of the synthetic resin film layer. Furthermore, the vibrations of the film are transmitted to the uneven nonwoven fabric layer and the dry nonwoven fabric layer, increasing the vibrations of those fibers and improving the efficiency of sound energy attenuation, resulting in good sound absorption performance in the low to high frequency range.
合成樹脂フィルム層は、両表面層が内層に比較して低融点の樹脂層であり、内層が表面層に比較して高融点の樹脂層で構成された多層ホットメルトフィルムであるのが好ましい。一例として、両表面層がポリエチレン層、内層がナイロン層、ポリプロピレン層、又はポリエステル層などの多層ホットメルトフィルムがある。この多層ホットメルトフィルムはホットメルト接着が可能であり、積層一体化する際に有用である。合成樹脂フィルム層の厚さは、1~100μmが好ましい。 The synthetic resin film layer is preferably a multi-layer hot melt film in which both surface layers are resin layers with a lower melting point than the inner layer, and the inner layer is a resin layer with a higher melting point than the surface layer. One example is a multi-layer hot melt film in which both surface layers are polyethylene layers, and the inner layer is a nylon layer, polypropylene layer, or polyester layer. This multi-layer hot melt film can be hot melt bonded, and is useful for laminating and integrating. The thickness of the synthetic resin film layer is preferably 1 to 100 μm.
乾式不織布の密度は10~75kg/m3であるのが好ましく、より好ましくは13kg/m3以上70kg/m3以下であり、さらに好ましくは16kg/m3以上60kg/m3以下である。この範囲内であれば、低密度層として、音と吸音材が接触した際に、音エネルギーが繊維との摩擦により効果的に減衰する為、低~高周波領域の吸音が良好となる。乾式不織布層は、高融点繊維と熱融着繊維を混綿したニードルパンチ不織布層であるのが好ましい。ニードルパンチ不織布層であると一体性が良く、取り扱い性もよい。高融点繊維は例えばポリエチレンテレフタレート(PET)繊維である。熱融着繊維は、例えば芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘がPETより融点の低い共重合ポリエステルの芯鞘複合熱融着ポリエステル繊維を使用できる。このように熱融着繊維を含むニードルパンチ不織布層とすることにより、複合吸音材を車に取り付ける際に、熱プレスにより所望の形状に成形できる。熱融着繊維は、全融型、分割型、芯鞘型、サイドバイサイド型を使用できるが、好ましくは芯鞘型である。芯鞘型の芯と鞘の材料は、芯/鞘でPET/PET、PET/PE(ポリエチレン)、PET/PP(ポリプロピレン)、PP/PE、PE/PE、PP/PPなどを使用できるが、好ましくは強度面から同材料が好ましく、より好ましくはPET/PETである。 The density of the dry nonwoven fabric is preferably 10 to 75 kg/m 3 , more preferably 13 kg/m 3 to 70 kg/m 3 , and even more preferably 16 kg/m 3 to 60 kg/m 3. Within this range, when the sound comes into contact with the sound absorbing material as a low-density layer, the sound energy is effectively attenuated by friction with the fibers, resulting in good sound absorption in the low to high frequency range. The dry nonwoven fabric layer is preferably a needle-punched nonwoven fabric layer in which high-melting point fibers and heat-sealing fibers are mixed. The needle-punched nonwoven fabric layer has good integrity and is easy to handle. The high-melting point fiber is, for example, polyethylene terephthalate (PET) fiber. The heat-sealing fiber can be, for example, a core-sheath composite heat-sealing polyester fiber in which the core is polyethylene terephthalate (PET) and the sheath is a copolymer polyester with a melting point lower than that of PET. By forming a needle-punched nonwoven fabric layer containing heat-sealing fibers in this way, the composite sound absorbing material can be molded into a desired shape by hot pressing when it is attached to a car. The heat-fusible fibers can be of the full melt type, split type, sheath-core type, or side-by-side type, but the sheath-core type is preferred. The core and sheath materials of the sheath-core type can be PET/PET, PET/PE (polyethylene), PET/PP (polypropylene), PP/PE, PE/PE, PP/PP, etc., but from the viewpoint of strength, the same material is preferred, and PET/PET is more preferred.
乾式不織布は、ニードルパンチ不織布層に加え、さらに密度が1~20kg/m3のサーマルボンド不織布層を積層させてもよい。これにより吸音性能は維持した上で、軽量化が可能となる。 In addition to the needle-punched nonwoven fabric layer, the dry nonwoven fabric may be laminated with a thermal bond nonwoven fabric layer having a density of 1 to 20 kg/ m3 . This allows for weight reduction while maintaining sound absorbing performance.
本発明の複合吸音材の単位面積当たりの質量は2800g/m2以下が好ましく、より好ましくは700~2800g/m2であり、さらに好ましくは800~2600g/m2である。これにより、適度な質量でかつ低~高周波領域の吸音性が高い吸音材なる。 The mass per unit area of the composite sound-absorbing material of the present invention is preferably 2800 g/ m2 or less, more preferably 700 to 2800 g/ m2 , and even more preferably 800 to 2600 g/ m2 . This results in a sound-absorbing material with a moderate mass and high sound-absorbing properties in the low to high frequency range.
合成樹脂フィルム層と、凹凸を有する不織布層と、乾式不織布層はホットメルト、接着剤、もしくは両面テープ等を使用し、積層一体化されても良いし、積層一体化されなくても良い。各層の接着方法としては、ホットメルト、接着剤、もしくは両面テープは接着面全面に塗布、もしくは貼付けてもよいし、点状、線状、格子状に塗布、もしくは貼付けてもよい。不織布の製造工程において、熱融着繊維を混合し、後工程で加熱することで接着してもよい。または、不織布の製造工程において、各層の間に、熱融着シートを挟み込み、後工程で加熱することで、各層を接着してもよい。好ましい例として、フィルム層と凹凸層、及びフィルム層と乾式不織布層の接着方法は、別の接着材料を使用するのではなく、フィルム層 (多層ホットメルトフィルム層) による、ホットメルト接着である。 The synthetic resin film layer, the uneven nonwoven fabric layer, and the dry nonwoven fabric layer may or may not be laminated together using hot melt, adhesive, or double-sided tape. As for the method of bonding each layer, the hot melt, adhesive, or double-sided tape may be applied or stuck to the entire bonding surface, or may be applied or stuck in a dotted, linear, or lattice pattern. In the manufacturing process of the nonwoven fabric, heat-sealing fibers may be mixed and the layers may be bonded by heating in a later process. Alternatively, in the manufacturing process of the nonwoven fabric, a heat-sealing sheet may be sandwiched between each layer and the layers may be bonded by heating in a later process. As a preferred example, the method of bonding the film layer and the uneven layer, and the film layer and the dry nonwoven fabric layer is hot melt bonding using a film layer (multilayer hot melt film layer) rather than using a separate adhesive material.
複合吸音材は、自動車のロードノイズ用吸音材として有用であり、とくに電気自動車(electric vehicle : EV)のロードノイズ用吸音材として有用である。自動車のタイヤ周りの個所、ダッシュボード又は内装面等に組み込むことができる。
本発明の複合吸音材は長尺シートに形成され、ロール状に巻かれた状態で製品化するのが好ましい。長尺シートであると、目的に合わせた大きさ及び形状にカットできる。またロール状であると、運搬、移動、供給に便利である。
また、難燃性が必要な場合は、凹凸を有する不織布層と、乾式不織布層、その他の繊維素材は難燃アクリル、モダクリル、難燃ポリエステル、難燃レーヨン、難燃ウール(ザプロ加工)、難燃ビニロン、芳香族ポリアミド(アラミド)、ノボラック、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール(PBI)等の繊維を使用できる。あるいは非難燃性繊維に難燃剤(液体・粉体)を塗布、噴霧又は含浸などして難燃性にしても良い。
The composite sound-absorbing material is useful as a sound-absorbing material for absorbing road noise in automobiles, particularly in electric vehicles (EVs). It can be incorporated in locations around the tires, on the dashboard, or on the interior surfaces of automobiles.
The composite sound-absorbing material of the present invention is preferably manufactured in a long sheet and wound in a roll. When it is a long sheet, it can be cut to a size and shape according to the purpose. Furthermore, when it is in a roll form, it is convenient to transport, move, and supply.
In addition, when flame retardancy is required, the nonwoven fabric layer having irregularities, the dry nonwoven fabric layer, and other fiber materials can be made of fibers such as flame retardant acrylic, modacrylic, flame retardant polyester, flame retardant rayon, flame retardant wool (zapro processing), flame retardant vinylon, aromatic polyamide (aramid), novolac, polyarylate, polyamideimide, polybenzimidazole (PBI), etc. Alternatively, non-flame retardant fibers can be made flame retardant by coating, spraying, or impregnating them with a flame retardant (liquid or powder).
次に図面を用いて説明する。以下の図面の説明において、同一符号は同一物を示す。図1Aは本発明の一実施形態の凹凸を有する不織布層1の模式的斜視図、図1Bは図1AのI-I線の模式的断面図である。凹凸を有する不織布層1は、凸部2と凹部3が形成されており、一例として底部から頂部の平均高さHが3mm、山山間の平均ピッチPが10mm、平均厚さtが2mm、密度は180kg/m3、通気抵抗は26mTorrである。この凹凸を有する不織布層1は、一対の凹凸ローラーによる凹凸付与装置、及び一対の金属彫刻ロール、片面に金属彫刻ロールとペーパーロールとの組み合わせなどのエンボス装置や金属彫刻板による平板プレス装置、凹凸形状を有する円筒型プレス装置などを用いて凹凸賦形加工して得られる。凹凸形状は、代表的な波型、ギヤ型、格子型などの連続、または、半球状、多角状などの凹部を非連続的に、千鳥配置、一定間隔で配置してもよい。凹部、凸部、凹凸部のいずれかの単位面積当たりの個数は10~5000個/100cm2が好ましく、さらに好ましくは50~1500個/100cm2である。
Next, the drawings will be used for explanation. In the following description of the drawings, the same reference numerals indicate the same objects. FIG. 1A is a schematic perspective view of a
図2は本発明の一実施形態の合成樹脂フィルム層4の模式的断面図である。この合成樹脂フィルム層4は、両表面層5a,5aがポリエチレン(PE)層、内層5bがナイロン(Ny)層の多層ホットメルトフィルムである。ナイロンはナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン10、ナイロン12、あるいはこれらの任意のナイロンのブレンド品などの様々なナイロンを使用できる。
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a synthetic
図3は本発明の一実施形態の複合吸音材8の模式的断面図である。この複合吸音材8は、合成樹脂フィルム層4と、凹凸を有する不織布層1と、乾式不織布層7a-7dをこの順番に積層した複合吸音材である。
図4は本発明の別の実施形態の複合吸音材9の模式的断面図である。この複合吸音材9は、合成樹脂フィルム層4aと、凹凸を有する不織布層1と、乾式不織布層7aと、合成樹脂フィルム層4bと、乾式不織布層7b-7dをこの順番に積層した複合吸音材である。
図5は本発明のさらに別の実施形態の複合吸音材10の模式的断面図である。この複合吸音材10は、合成樹脂フィルム層4aと、凹凸を有する不織布層1と、合成樹脂フィルム層4bと、乾式不織布層7a-7dをこの順番に積層した複合吸音材である。
図6は本発明のさらに別の実施形態の複合吸音材11の模式的断面図である。この複合吸音材11は、合成樹脂フィルム層4aと、凹凸を有する不織布層1と、合成樹脂フィルム層4bと、乾式不織布層7aと、合成樹脂フィルム層4cと、乾式不織布層7bと、サーマルボンド不織布層12をこの順番に積層した複合吸音材である。
図7は本発明のさらに別の実施形態の複合吸音材29の模式的断面図である。この複合吸音材29は、合成樹脂フィルム層4aと、凹凸を有する不織布層1と、合成樹脂フィルム層4bと、乾式不織布層7aと、合成樹脂フィルム層4cと、乾式不織布層7b-7dをこの順番に積層した複合吸音材である。
3 is a schematic cross-sectional view of a composite sound-absorbing material 8 according to one embodiment of the present invention. This composite sound-absorbing material 8 is a composite sound-absorbing material in which a synthetic
4 is a schematic cross-sectional view of a composite sound-absorbing
5 is a schematic cross-sectional view of a composite sound-absorbing
6 is a schematic cross-sectional view of a composite sound-absorbing
7 is a schematic cross-sectional view of a composite sound-absorbing
図12は本発明の複合吸音材が自動車20に搭載される個所を示す模式的説明図である。自動車20の前輪の上部のフェンダーにフェンダーライナー21、後輪の上部のリアホイルにリアホイルハウスライナー22、ダッシュパネル部にはダッシュサイレンサー23、フロアーパネル部にはフロアーサイレンサー24、ボンネット裏部にはフードサイレンサー25、天井部にはルーフライニングインシュレーター26、トランクルーム部にはラゲージマット及びラゲージフロントサイレンサー27が装着される。これらは一例であるが、少なくとも一部に用いてもよいし、全部に用いてもよい。これにより、自動車20の外部からの音を吸音ないしは遮音できる。とくにライナー材は、タイヤと地面の摩擦音であるロードノイズのほか、タイヤの巻き込む砂利、小石、雨水がボディに当たる音を室内に伝わるのを防止できる。これらのライナー材又はサイレンサー材は、本発明の複合吸音材を熱成形して得られる。
Figure 12 is a schematic explanatory diagram showing where the composite sound-absorbing material of the present invention is mounted on an
本発明の吸音材は、自動車の様々な箇所に搭載でき、低周波数域 (ロードノイズ対策) だけでなく、高周波数域にも吸音性能を有するよう設計した。低周波数域の吸音性能が必要とされる部位としては、ダッシュサイレンサーやフロアーサイレンサーにも適用できる。 The sound-absorbing material of the present invention can be installed in various locations in an automobile and is designed to have sound-absorbing properties not only in the low frequency range (road noise countermeasures) but also in the high frequency range. It can also be used in dash silencers and floor silencers, which are locations that require sound-absorbing properties in the low frequency range.
以下、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例の測定方法は下記のとおりである。
<垂直入射吸音率>
それぞれのサンプルを採取し、各条件での積層をした後、垂直入射吸音率測定装置「日本音響エンジニアリング社製WinZacMTX」を用いASTM E 1050:2019に準拠し、当該サンプルについて、周波数117~5000Hzの範囲の垂直入射吸音率を測定した。
<通気抵抗>
凹凸を有する不織布層の通気抵抗は、流れ抵抗測定装置(Mecanum社製、装置名SIGMA)を使用し、ASTM C522-03:2016に準拠し、通気孔直径29mm、エアー流量100SCCMで測定した。
<厚み>
厚みゲージを用いて測定した。
<その他>
JIS又は業界の規定する測定方法に従って測定した。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
The measurement methods in the following Examples and Comparative Examples are as follows.
<Normal incident sound absorption coefficient>
Each sample was taken and laminated under each condition, and then the normal incidence sound absorption coefficient of the sample was measured in the frequency range of 117 to 5000 Hz using a normal incidence sound absorption coefficient measuring device "WinZacMTX manufactured by Nippon Acoustic Engineering Co., Ltd." in accordance with ASTM E 1050:2019.
<Air flow resistance>
The airflow resistance of the nonwoven fabric layer having unevenness was measured using a flow resistance measuring device (manufactured by Mecanum, device name SIGMA) in accordance with ASTM C522-03:2016, with an air hole diameter of 29 mm and an air flow rate of 100 SCCM.
<Thickness>
The thickness was measured using a thickness gauge.
<Other>
The measurement was performed according to JIS or an industry-specified measurement method.
(材料の作成)
(1)合成樹脂フィルム層
図2に示す合成樹脂フィルム層を使用した。この合成樹脂フィルム層4は、両表面層5a,5bがポリエチレン(PE)層、内層6がナイロン(Ny)層の多層ホットメルトフィルムである。各層の厚さは、PE12μm/Ny10μm/PE12μm、PE14μm/Ny10μm/PE14μmである。
(2)凹凸を有する不織布層
各実施例に記載した。
(3)乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)
繊度2.2decitex、繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート繊維、80質量%と繊度4.4decitex、繊維長51mmの芯鞘複合熱融着ポリエステル繊維(芯がポリエチレンテレフタレート、鞘が融点ないしは軟化点110℃の共重合ポリエステル)、20質量%を混綿し、得られたウェブをニードルパンチした。更に150℃で10分間熱処理し、密度が32kg/m3,質量が318g/m2、厚さが10mm のニードルパンチ不織布層を得た。
(4)乾式不織布層(サーマルボンド不織布層)
繊度1.0decitex、繊維長51mmの極細ポリエステル(PET)繊維35質量%、繊度7.8decitex、繊維長51mmの中空ポリエステル(PET)繊維35質量%、繊度4.4decitex、繊維長51mmの芯鞘複合熱融着ポリエステル繊維(芯がポリエチレンテレフタレート、鞘が融点ないしは軟化点110℃の共重合ポリエステル)20質量%、繊度2.2decitex、繊維長51mmの芯鞘複合熱融着ポリエステル繊維(芯がポリエチレンテレフタレート、鞘が融点ないしは軟化点110℃の共重合ポリエステル)10質量%を混綿し、得られたウェブを170℃で2分間熱処理し、厚さが20mm、質量が183g/m2、密度が9kg/m3のサーマルボンド不織布層を得た。
(Creating materials)
(1) Synthetic resin film layer The synthetic resin film layer shown in Fig. 2 was used. This synthetic
(2) Nonwoven fabric layer having projections and recesses. Described in each example.
(3) Dry nonwoven fabric layer (needle-punched nonwoven fabric layer)
80% by mass of polyethylene terephthalate fiber having a fineness of 2.2 decitex and a fiber length of 51 mm was mixed with 20% by mass of core-sheath composite heat-bonded polyester fiber having a fineness of 4.4 decitex and a fiber length of 51 mm (core: polyethylene terephthalate, sheath: copolymer polyester having a melting point or softening point of 110°C), and the resulting web was needle-punched. It was further heat-treated at 150°C for 10 minutes to obtain a needle-punched nonwoven layer having a density of 32 kg/ m3 , a mass of 318 g/ m2 , and a thickness of 10 mm.
(4) Dry nonwoven fabric layer (thermal bond nonwoven fabric layer)
A blend of 35% by mass of ultrafine polyester (PET) fibers having a fineness of 1.0 decitex and a fiber length of 51 mm, 35% by mass of hollow polyester (PET) fibers having a fineness of 7.8 decitex and a fiber length of 51 mm, 20% by mass of core-sheath composite heat-fused polyester fibers having a fineness of 4.4 decitex and a fiber length of 51 mm (core made of polyethylene terephthalate, sheath made of copolymer polyester having a melting point or softening point of 110°C), and 10% by mass of core-sheath composite heat-fused polyester fibers having a fineness of 2.2 decitex and a fiber length of 51 mm (core made of polyethylene terephthalate, sheath made of copolymer polyester having a melting point or softening point of 110°C), was obtained, and the resulting web was heat-treated at 170°C for 2 minutes to obtain a thermal bonded nonwoven fabric layer having a thickness of 20 mm, a mass of 183 g/ m2 , and a density of 9 kg/ m3 .
(実施例1)
凹凸不織布は、アクリル繊維(繊度3.3decitex、繊維長76mm)を開繊し、得られたウェブを、ニードルパンチ後、凹凸ローラー間を通過させ、図1A-Bに示す平均高さH=3mm、山山間の平均ピッチP=10mm、平均厚さt=2mm、密度180kg/m3、通気抵抗26mTorrの凹凸を有する不織布層を使用した。
図4に示すように、前記材料の作成の説明で記載した合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)2枚と、凹凸を有する不織布層1層と、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布)4層を配置した。
Example 1
The uneven nonwoven fabric was made by opening acrylic fibers (fineness 3.3 decitex, fiber length 76 mm) and passing the resulting web between uneven rollers after needle punching to produce a nonwoven fabric layer with unevenness as shown in Figures 1A-B, average height H = 3 mm, average peak-to-peak pitch P = 10 mm, average thickness t = 2 mm, density 180 kg/ m3 , and
As shown in Figure 4, two synthetic resin film layers (
(実施例2)
凹凸不織布は、ポリエチレンテレフタレート繊度3.3decitex、繊維長64mmを開繊し、得られたウェブを、ニードルパンチ後、凹凸ローラー間を通過させ、図1A-Bに示す平均高さH=3mm、山山間の平均ピッチP=10mm、平均厚さt=2mm、密度80kg/m3、通気抵抗3mTorrの凹凸を有する不織布層を使用した。
図4に示すように、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)を2枚用い、1枚目は音の入射方向の先端部に配置し、2枚目は乾式不織布層(ニードルパンチ不織布)の第1層と2層の間に配置した。
Example 2
The uneven nonwoven fabric was prepared by spreading polyethylene terephthalate having a fineness of 3.3 decitex and a fiber length of 64 mm, and the resulting web was needle-punched and passed between uneven rollers to produce a nonwoven fabric layer having unevenness with an average height H of 3 mm, an average peak-to-peak pitch P of 10 mm, an average thickness t of 2 mm, a density of 80 kg/ m3 , and an air resistance of 3 mTorr, as shown in Figures 1A-B.
As shown in Figure 4, two synthetic resin film layers (
(実施例3)
凹凸不織布は実施例1と同様の凹凸不織布を使用した。
図5に示すように、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)を2枚用い、1枚目は音の入射方向の先端部に配置し、2枚目は凹凸を有する不織布層の後に配置した。
Example 3
The same uneven nonwoven fabric as in Example 1 was used.
As shown in Figure 5, two synthetic resin film layers (
(実施例4)
凹凸不織布は実施例2と同様の凹凸不織布を使用した。
図6に示すように、合成樹脂フィルム層(PE14μm/Ny10μm/PE14μm、質量37g/m2)を3枚用い、1枚目は音の入射方向の先端部に配置し、2枚目は凹凸を有する不織布層の後に配置し、3枚目は乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)の第1層と2層の間に配置し、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)の第2層の後には乾式不織布層(サーマルボンド不織布層)を配置した。
Example 4
The same uneven nonwoven fabric as in Example 2 was used.
As shown in Figure 6, three synthetic resin film layers (
(実施例5)
合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)をとした以外は実施例4と同様に実施した。
Example 5
The same operations as in Example 4 were carried out except that a synthetic resin film layer (
(比較例1)
図8は比較例1の複合吸音材13の模式的断面図である。この複合吸音材13は、合成樹脂フィルム層4aと、乾式不織布層7a-7bと、合成樹脂フィルム層4bと、乾式不織布層7c-7dをこの順番に積層した複合吸音材である。凹凸を有する不織布層を使用していない点が比較例である。
図8に示すように、音の入射方向から合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm)と、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)2層と合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm)と、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)2層を配置した。
(Comparative Example 1)
8 is a schematic cross-sectional view of a composite sound-absorbing
As shown in FIG. 8 , a synthetic resin film layer (
(比較例2)
図9は比較例2の複合吸音材14の模式的断面図である。この複合吸音材14は、合成樹脂フィルム層4aと、乾式不織布層7aと、合成樹脂フィルム層4bと、乾式不織布層7bと、合成樹脂フィルム層4cと、乾式不織布層7c-7dをこの順番に積層した複合吸音材である。凹凸を有する不織布層を使用していない点が比較例である。
図9に示すように、音の入射方向から合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm)と、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)を1層ずつ各3層配置し、その後に乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)1層を配置した。
(Comparative Example 2)
9 is a schematic cross-sectional view of a composite sound-absorbing
As shown in FIG. 9 , three synthetic resin film layers (
(比較例3)
図10に示すように、凹凸不織布の代わりに平坦な不織布層6を使用した。平坦な不織布は、アクリル繊維(繊度3.3decitex、繊維長76mm)を開繊し、得られたウェブを、ニードルパンチし、平均厚さt=2mm、密度262kg/m3、通気抵抗18mTorrであった。図10の15は複合吸音材である。
音の入射方向から合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm)と、平坦な不織布層と、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm)と、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)4層を配置した。
(Comparative Example 3)
As shown in Fig. 10, a flat
Arranged from the direction of sound incidence were four layers: a synthetic resin film layer (
(比較例4)
図11に示すように、凹凸不織布の代わりに平坦な不織布層6を使用した。平坦な不織布層は、比較例4と同様の平坦な不織布を使用した。
音の入射方向から合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm)と、平坦な不織布層と、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)と、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm)と、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)3層を配置した。図11の16は複合吸音材である。
(Comparative Example 4)
11, a flat
From the sound incidence direction, three layers were arranged: a synthetic resin film layer (PE12μm/Ny10μm/PE12μm), a flat nonwoven fabric layer, a dry nonwoven fabric layer (needle-punched nonwoven fabric layer), a synthetic resin film layer (PE12μm/Ny10μm/PE12μm), and a dry nonwoven fabric layer (needle-punched nonwoven fabric layer). 16 in Figure 11 is a composite sound-absorbing material.
以上の条件と結果を表1~2にまとめて示す。また、図13に実施例1~3、図14に実施例4~5、図15に比較例1~3、図16に比較例4~5の垂直入射吸音率グラフを示す。 The above conditions and results are summarized in Tables 1 and 2. In addition, Fig. 13 shows normal incidence sound absorption coefficient graphs for Examples 1 to 3, Fig. 14 shows Examples 4 and 5, Fig. 15 shows Comparative Examples 1 to 3, and Fig. 16 shows Comparative Examples 4 and 5.
表1~2及び図13~16の垂直入射吸音率グラフから明らかなとおり、実施例1~5の複合吸音材は、300~2000Hzの低~高周波領域における吸音性能が高いことが確認できた。
これに対して比較例1~2は凹凸不織布層がないため、高周波領域における吸音性能が低かった。また、比較例3及び4は凹凸不織布層の代わりに平坦な不織布層6を使用したため、低周波領域における吸音性能が低かった。
As is clear from Tables 1 and 2 and the normal incidence sound absorption coefficient graphs of Figures 13 to 16, it was confirmed that the composite sound-absorbing materials of Examples 1 to 5 have high sound absorption performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz.
In contrast, Comparative Examples 1 and 2 did not have a concave-convex nonwoven fabric layer, and therefore had poor sound absorption performance in the high frequency range. Comparative Examples 3 and 4 used a flat
(実施例6)
凹凸不織布は実施例1と同様の凹凸不織布を使用した。
図3に示すように、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)を1枚用い、音の入射方向の先端部に配置した。
Example 6
The same uneven nonwoven fabric as in Example 1 was used.
As shown in FIG. 3, one synthetic resin film layer (
(実施例7)
凹凸不織布は、ポリプロピレン繊維(繊度7.8decitex、繊維長64mm)を開繊し、得られたウェブを、ニードルパンチ後、凹凸ローラー間を通過させ、図1A-Bに示す平均高さH=3mm、山山間の平均ピッチP=10mm、平均厚さt=2mm、密度184kg/m3、通気抵抗15mTorrの凹凸を有する不織布層を使用した。
図17に示すように、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)を1枚用い、凹凸を有する不織布層の後ろに配置した。
(Example 7)
The uneven nonwoven fabric was prepared by opening polypropylene fibers (fineness 7.8 decitex, fiber length 64 mm) and passing the resulting web between uneven rollers after needle punching to produce a nonwoven fabric layer having unevenness with average height H = 3 mm, average peak-to-peak pitch P = 10 mm, average thickness t = 2 mm, density 184 kg/ m3 and
As shown in FIG. 17, one synthetic resin film layer (
(実施例8)
凹凸不織布は実施例1と同様の凹凸不織布を使用した。
図18に示すように、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)を1枚用い、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)の第1層と2層の間に配置した。
(Example 8)
The same uneven nonwoven fabric as in Example 1 was used.
As shown in FIG. 18, one synthetic resin film layer (
(実施例9)
凹凸不織布は、ポリエチレンテレフタレート繊度1.3decitex、繊維長38mmを開繊し、得られたウェブを、ニードルパンチ後、凹凸ローラー間を通過させ、図1A-Bに示す平均高さH=3mm、山山間の平均ピッチP=10mm、平均厚さt=2mm、密度186kg/m3、通気抵抗33mTorrの凹凸を有する不織布層を使用した。
上記以外は、実施例8と同様に実施した。
Example 9
The uneven nonwoven fabric was prepared by spreading polyethylene terephthalate having a fineness of 1.3 decitex and a fiber length of 38 mm, and the resulting web was needle-punched and passed between uneven rollers to produce a nonwoven fabric layer having unevenness with an average height H of 3 mm, an average peak-to-peak pitch P of 10 mm, an average thickness t of 2 mm, a density of 186 kg/ m3 , and an air resistance of 33 mTorr, as shown in Figures 1A-B.
Other than the above, the same procedure as in Example 8 was carried out.
(実施例10)
凹凸不織布は実施例2と同様の凹凸不織布を使用した以外は、実施例3と同様に実施した。
Example 10
The same procedure was carried out as in Example 3, except that the same uneven nonwoven fabric as in Example 2 was used.
(実施例11)
凹凸不織布は実施例1と同様の凹凸不織布を使用した。
図19に示すように、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)を2枚用い、1枚目は凹凸を有する不織布層の後に配置し、2枚目は乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)の第1層と2層の間に配置した。
(Example 11)
The same uneven nonwoven fabric as in Example 1 was used.
As shown in Figure 19, two synthetic resin film layers (
(実施例12)
凹凸不織布は実施例1と同様の凹凸不織布を使用した。
図7に示すように、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)を3枚用い、1枚目は音の入射方向の先端部に配置し、2枚目は凹凸を有する不織布層の後に配置し、3枚目は乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)の第1層と2層の間に配置した。
Example 12
The same uneven nonwoven fabric as in Example 1 was used.
As shown in Figure 7, three synthetic resin film layers (
以上の条件と結果を表3~4にまとめて示す。また、図20~21に垂直入射吸音率グラフを示す。 The above conditions and results are summarized in Tables 3 and 4. Figures 20 and 21 show normal incidence sound absorption coefficient graphs.
表3~4及び図20~21の垂直入射吸音率グラフから明らかなとおり、実施例6~12の複合吸音材は、300~2000Hzの低~高周波領域における吸音性能が高いことが確認できた。 As is clear from Tables 3-4 and the normal incidence sound absorption coefficient graphs in Figures 20-21, it was confirmed that the composite sound-absorbing materials of Examples 6-12 have high sound absorption performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz.
(実施例13)
凹凸不織布は実施例2と同様の凸凹不織布を使用した。
図22に示すように、音の入射方向から凹凸を有する不織布層1a、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)4、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)7a、凹凸を有する不織布層1b、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)7b-7dからなる3層を配置し、複合吸音材30とした。
(Example 13)
The same uneven nonwoven fabric as in Example 2 was used.
As shown in Figure 22, a composite sound-absorbing
(実施例14)
凹凸不織布は実施例2と同様の凸凹不織布を使用した。
図23に示すように、音の入射方向から凹凸を有する不織布層1a、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)4、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)7a、凹凸を有する不織布層1b、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)7b、乾式不織布層(サーマルボンド不織布層)12を配置し、複合吸音材31とした。
(Example 14)
The same uneven nonwoven fabric as in Example 2 was used.
As shown in Figure 23, a composite sound-absorbing material 31 is formed by arranging, from the direction of sound incidence, a
(比較例5)
平坦な不織布は、ポリエチレンテレフタレート繊度1.3decitex、繊維長38mmを開繊し、得られたウェブを、ニードルパンチし、平均厚さt=2mm、密度283kg/m3、通気抵抗34mTorrの不織布層を使用した。
図24に示すように、音の入射方向から平坦な不織布層6a、合成樹脂フィルム層(PE12μm/Ny10μm/PE12μm、質量33g/m2)4、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)7a、平坦な不織布層6b、乾式不織布層(ニードルパンチ不織布層)7b-7dからなる3層を配置し、複合吸音材32とした。
(Comparative Example 5)
The flat nonwoven fabric was prepared by spreading polyethylene terephthalate having a fineness of 1.3 decitex and a fiber length of 38 mm, and needle-punching the resulting web to obtain a nonwoven fabric layer having an average thickness t of 2 mm, a density of 283 kg/m 3 and an air resistance of 34 mTorr.
As shown in Figure 24, a composite sound-absorbing
以上の条件と結果を表5にまとめて示す。また、図25~27に垂直入射吸音率グラフを示す。 The above conditions and results are summarized in Table 5. Figures 25 to 27 show normal incidence sound absorption coefficient graphs.
表5及び図25~26の垂直入射吸音率グラフから明らかなとおり、実施例13~14の複合吸音材は、凹凸不織布層を2枚使用したことにより、300~2000Hzの低~高周波領域における吸音性能が高いことが確認できた。
これに対して比較例5は凹凸不織布層の代わりに平坦な不織布を2枚使用したが、300~2000Hzの低~高周波領域における吸音性能は低かった。
As is clear from Table 5 and the normal incidence sound absorption coefficient graphs in Figures 25 to 26, the composite sound-absorbing materials of Examples 13 and 14, which use two uneven nonwoven fabric layers, have high sound absorption performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz.
In contrast, in Comparative Example 5, two flat nonwoven fabrics were used instead of the uneven nonwoven fabric layer, but the sound absorbing performance in the low to high frequency range of 300 to 2000 Hz was poor.
本発明の好ましい態様は次のとおりである。
[1]合成樹脂フィルム層と、凹凸を有する不織布層と、乾式不織布層を含む複合吸音材であって、前記凹凸を有する不織布層は、密度が50kg/m3以上500kg/m3であり、音の入射方向から見て前記乾式不織布層の前に配置されており、前記乾式不織布層は両主面がフラットであり、1層又は複数層存在する複合吸音材。
[2]前記複合吸音材の300Hzにおける垂直入射吸音率が47%以上、500Hz、1000Hz及び2000Hzにおける垂直入射吸音率がそれぞれ55%以上である1に記載の複合吸音材。
[3]前記複合吸音材の厚みが30mm以上100mm以下である1又は2に記載の複合吸音材。
[4]前記凹凸を有する不織布層は、底部から頂部の平均高さが1mm~10mm、山山間の平均ピッチが1~30mm、平均厚さが0.2~5mmである1~3のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[5]前記凹凸を有する不織布層の通気抵抗が0~150mTorrである1~4のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[6]前記凹凸を有する不織布層の単位面積当たりの質量が150~1500g/m2である1~5のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[7]前記合成樹脂フィルム層は、音の入射方向から見て凹凸を有する不織布層の前、後ろ、及び乾式不織布層の間からなる群から選ばれる少なくとも一つの位置に配置されている1~6のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[8]前記合成樹脂フィルム層は、両表面層が内層に比較して低融点の樹脂層であり、内層が表面層に比較して高融点の樹脂層で構成された多層ホットメルトフィルムである1~7のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[9]前記合成樹脂フィルム層の厚さは、1~100μmである1~8のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[10]前記乾式不織布の密度が10~75kg/m3である1~9のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[11]前記乾式不織布層は、高融点繊維と熱融着繊維を混綿したニードルパンチ不織布層である1~10のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[12]前記乾式不織布は、ニードルパンチ不織布層に加え、さらに密度が1~20kg/m3のサーマルボンド不織布層が積層されている11に記載の複合吸音材。
[13]前記複合吸音材の単位面積当たりの質量が2800g/m2以下である1~12のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[14]前記複合吸音材は、熱成形が可能である1~13のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[15]凹凸を有する不織布層は複数枚含み、少なくとも1枚は乾式不織布層の前に配置されており、残りの少なくとも1枚は乾式不織布層の間に配置されている1~14のいずれか1項に記載の複合吸音材。
[16]前記複合吸音材は、自動車のロードノイズ用吸音材である1~15のいずれか1項に記載の複合吸音材。
The preferred aspects of the present invention are as follows.
[1] A composite sound-absorbing material including a synthetic resin film layer, a nonwoven fabric layer having projections and recesses, and a dry nonwoven fabric layer, wherein the nonwoven fabric layer having projections and recesses has a density of 50 kg/ m3 or more and 500 kg/ m3 or more, and is disposed in front of the dry nonwoven fabric layer when viewed from the direction of sound incidence, and both main surfaces of the dry nonwoven fabric layer are flat, and the composite sound-absorbing material may include one or more layers.
[2] The composite sound-absorbing material according to 1, wherein the normal incident sound absorption coefficient at 300 Hz is 47% or more, and the normal incident sound absorption coefficients at 500 Hz, 1000 Hz and 2000 Hz are each 55% or more.
[3] The composite sound-absorbing material according to 1 or 2, wherein the thickness of the composite sound-absorbing material is 30 mm or more and 100 mm or less.
[4] The composite sound-absorbing material according to any one of
[5] The composite sound-absorbing material according to any one of
[6] The composite sound-absorbing material according to any one of
[7] The composite sound-absorbing material described in any one of 1 to 6, wherein the synthetic resin film layer is arranged at at least one position selected from the group consisting of the front and rear of the nonwoven fabric layer having projections and recesses when viewed from the direction of sound incidence, and between the dry nonwoven fabric layers.
[8] A composite sound-absorbing material described in any one of
[9] The composite sound-absorbing material according to any one of
[10] The composite sound-absorbing material according to any one of
[11] The composite sound-absorbing material according to any one of
[12] The composite sound-absorbing material according to 11, wherein the dry nonwoven fabric has a layer of thermally bonded nonwoven fabric having a density of 1 to 20 kg/ m3 laminated thereon in addition to the layer of needle-punched nonwoven fabric.
[13] The composite sound-absorbing material according to any one of
[14] The composite sound-absorbing material according to any one of
[15] The composite sound-absorbing material according to any one of
[16] The composite sound-absorbing material according to any one of
本発明の複合吸音材は、自動車のロードノイズ用吸音材として有用であり、自動車のタイヤ周りの個所、ダッシュボード又は内装面等に組み込むことができる。具体的にはフェンダーライナー、リアホイルハウスライナー、ダッシュサイレンサー、フロアーサイレンサー、フードサイレンサー、ルーフライニングインシュレーター、ラゲージマット、ラゲージフロントサイレンサーなどがある。また、静音化が求められるエアコン等の空調 機器、冷凍機、ヒートポンプ等、ダクト等の風路を形成する部分、洗濯機、乾燥機、冷蔵庫、掃除機等の電気製品、プリンター、コピー機、FAX等のOA機器、壁材芯材、床材、吸音ボード、調音ボード等の建築用資材にも好適に用いることができる。 The composite sound-absorbing material of the present invention is useful as a sound-absorbing material for road noise in automobiles, and can be incorporated in the areas around the tires, dashboards, or interior surfaces of automobiles. Specific examples include fender liners, rear wheel house liners, dash silencers, floor silencers, hood silencers, roof lining insulators, luggage mats, and luggage front silencers. It can also be suitably used in air conditioning equipment such as air conditioners, freezers, heat pumps, and other parts that form air passages such as ducts, where noise reduction is required, electrical appliances such as washing machines, dryers, refrigerators, and vacuum cleaners, office equipment such as printers, copiers, and fax machines, and building materials such as wall core materials, floor materials, sound-absorbing boards, and sound-adjusting boards.
1,1a,1b 凹凸を有する不織布層
2 凸部
3 凹部
4,4a-4c 合成樹脂フィルム層
5a 表面層
5b 内層
6,6a,6b 平坦な不織布層
7,7a-7d 乾式不織布層
8-11,13-19,29-32 複合吸音材
12 サーマルボンド不織布層
20 自動車
21 フェンダーライナー
22 リアホイルハウスライナー
23 ダッシュサイレンサー
24 フロアーサイレンサー
25 フードサイレンサー
26 ルーフライニングインシュレーター
27 ラゲージマット及びラゲージフロントサイレンサー
Claims (16)
前記凹凸を有する不織布層は、繊維密度が50kg/m3以上500kg/m3以下であり、音の入射方向から見て前記乾式不織布層の前に配置されており、
前記乾式不織布層は両主面がフラットであり、1層又は複数層存在することを特徴とする複合吸音材。 A composite sound-absorbing material including a synthetic resin film layer, a nonwoven fabric layer having irregularities, and a dry nonwoven fabric layer,
The nonwoven fabric layer having projections and recesses has a fiber density of 50 kg/ m3 or more and 500 kg/ m3 or less, and is disposed in front of the dry nonwoven fabric layer as viewed from the direction in which sound is incident,
The dry nonwoven fabric layer has both flat main surfaces and is present in one or more layers.
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