JP3111898U - 吸音用不織布 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の室内に於ける居住性向上の要求に鑑み、簡便な方法で、自動車のエンジン音、路面走行時のサスペンションの作動音、車体全体の軋み音などに基づく騒音の吸音性を向上させることである。
【解決手段】繊維層と高分子フィルム層を積層した吸音用不織布であって、（１）１〜２０デニールの繊維からなる厚さ２．０〜２０．０ｍｍ、目付５０．０〜１０００ｇ／平方メートルの繊維層と、（２）厚さ１．０〜５００ミクロンの高分子フィルム層を、交互に重ね合わせた構造であることを特徴とする吸音用不織布である。そして、高分子フィルム層と、繊維層との接合は、ニードルパンチによる繊維乃至熱接合により行われ、ニードルパンチの場合、ニードルパンチ密度は、１〜５０本／平方センチメートルであることを特徴とする吸音用不織布。
【選択図】図１

Description

本考案は、自動車の内装材などに使用される吸音用不織布に関するものである。

従来、吸音材不織布は、快適な住環境とするために、古くから研究されてきた。例えば床の吸音として、フィルム層と、二層の繊維層からなる吸音直張り床材用緩衝材及びそれを用いた吸音直張り床材（特許文献１）が公知である。
近年、住居、建造物のみならず、自動車内における住環境が重視されるようになってきた。このため、自動車のエンジン音、路面走行時のサスペンションの作動音、車体全体の軋み音などが室内に入るのを防止するため、種々の方式が試みられている。
自動車用吸音材として、極細繊維を使用した不織布を使用する方式（特許文献２）、３層からなる不織布を使用する方式（特許文献３）、（特許文献４）などがある。

実開平６−８７５４４号公報 特表平１１−５０８３２８号公報 特開２００３−１９９３０号公報。 特開２００２−１７８８１６号公報

しかしながら、自動車用の場合、限られた予算、限られた空間で、より効果的な吸音をはかる必要があり、なお不満足である。

最近の自動車室内に於ける居住性向上の要求に鑑み、ホルムアルデヒドなど有害なガスを発生させやすい加工剤を用いることなく、簡便な方法で、自動車のエンジン音、路面走行時のサスペンションの作動音、車体全体の軋み音などに基づく騒音の吸音性を向上させることである。

本考案者は、吸音性を鋭意研究の結果、
１〜２０デニールの従来から衣料や室内敷物などに広く使用される繊維と、厚さ１．０〜５００ミクロンの高分子フィルム層をニードルパンチで接合することにより、著しく吸音性が向上することを見出し、本考案に到達したのである。

すなわち本考案は、
（１）繊維層と高分子フィルム層を積層した吸音用不織布であって
（ａ）１〜２０デニールの繊維からなる厚さ２．０〜２０．０ｍｍ、目付５０．０〜１０００ｇ／平方メートルの繊維層と、
（ｂ）厚さ１．０〜５００ミクロンの高分子フィルム層を、
交互に重ね合わせた構造であることを特徴とする、
（２） （１）において、一つの高分子フィルム層と、一つの繊維層を積層した二つの層からなることを特徴とする、
（３） （１）において、繊維層の上に高分子フィルム層を重ね、次に繊維層を積層した三つの層からなることを特徴とする、
（４） （１）において、繊維層の上に高分子フィルム層を重ね、次に繊維層を更に積層し、更に、高分子フィルム層を更に積層した四つの層からなることを特徴とする、
（５） （１）、（２）、（３）、（４）において、繊維が木綿、セルロースアセテート繊維、アクリル繊維、モダクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維から選ばれることを特徴とする、
（６） （１）、（２）、（３）、（４）において、高分子フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステルからなるフィルムであることを特徴とする、
（７） （１）、（２）、（３）、（４）において、高分子フィルム層と、繊維層との接合は、ニードルパンチによる繊維と有機高分子の交絡により行われ、ニードルパンチの密度は、１〜５０本／平方センチメートルであることを特徴とする、
（８） （１）、（２）、（３）、（４）において、高分子フィルム層と、繊維層との接合は、繊維と高分子フィルムの接合点における熱接着とにより行われることを特徴とする、
（９） （１）、（２）、（３）、（４）において、高分子フィルム層の厚さとして１０〜１００ミクロンの厚さであることを特徴とする、
（１０）（１）、（２）、（３）、（４）において、高分子フィルム層には、１〜５０ヶ／平方センチメートルの傷乃至穴があることを特徴とする。

本考案でいう不織布は、織ったり編んだりしないで作られたシート状の繊維集合体材料で、従来から知られる羊毛フエルトを含む概念とする。具体的には、繊維を針で刺して絡ませたニードルフエルトや接着性繊維で絡ませたフエルトなどをあげることが可能である。

不織布は芯地など種々の用途があるが、本考案でいう吸音用不織布とは、主として吸音材として使用される不織布との意味である。

本考案において、不織布作成のため使用させる繊維としては、木綿、セルロースアセテート繊維、アクリル繊維、モダクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維をあげることができる。これら繊維は、容易に入手できるからである。そしてこれら繊維の太さは、１〜２０デニールの範囲が好ましい。この範囲の太さは、衣料用繊維として、あるいはカーペットなどの屋内敷物用の繊維として容易に入手可能であり、適度の撓みを有しているからである。

本考案において、厚さ２．０〜２０．０ｍｍ、目付５０．０〜１０００ｇ／平方メートルの繊維層が使用される。こここ使用される繊維層は、繊維の配列に方向性があるカードウエプや、ランダムに並んだランダムウエプが使用される。厚さとして、２．０ｍｍ、目付５０．０ｇ／平方メートルより少ないと、吸音効果が少なすぎるからである。一方２０．０ｍｍ、目付１０００ｇ／平方メートルより多くなると、コスト上昇が顕著になるからである。

本考案において、厚さ１．０〜５００ミクロン好ましくは１０〜１００ミクロンの有機高分子フィルムが使用される。ここに使用されフィルムの素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、セルロース、セルロースアセテート、塩化ビニル・、塩化ビ二リデン共重合物、エチレン・ビニルアルコール共重合物などをあげることができる。

有機高分子フィルムの厚みを１．０〜５００ミクロンに限定する理由として、１．０ミクロン以下では、有機高分子フィルムの強度が弱く、５００ミクロン以上では、撓みが少なく、またニードルパンチの針に貫通が困難となるためである。

本考案において、高分子フィルム層と、繊維層との接合は、ニードルパンチによる繊維層と有機高分子フィルムとの交絡により行われ、ニードルパンチの密度は、１〜５０本／平方センチメートルが好ましい。ニードルパンチの密度が１本／平方センチメールより少なくなると、繊維層と有機高分子フィルムとの接合が不充分となり、５０本／平方センチメートルより多くなると、ニードルパンチにより有機高分子層が局部的に破壊される箇所が多くなり、パンチ後の有機高分子フィルム層の強度が低下するからである。

本考案において、高分子フィルム層と、繊維層をニードルパンチして接合した後、さらに、熱処理して、高分子フィルム層と繊維層の接合点で熱接着することもできる。熱接着を行えば、高分子フィルム層と繊維層の接合をより強固に行うことができる。ニードルパンチは、通常の不織布の製造に使用される方法で可能である。

本考案において、繊維層と有機高分子層は、交互に積層された構造となっている。具体的構成として、図１に示す如く、繊維層１・有機高分子フィルム層２、図２に示したような、有機高分子フィルム層２・繊維層１・有機高分子フィルム層２、図３に示したような、繊維層１・有機高分子フィルム層２・繊維層１、図４に示したような、繊維層１・有機高分子フィルム層２・繊維層１・有機高分子フィルム層２がある。

前記範囲において、吸音特性が優れていることは現在理論的に解明されていない。しかし、本考案者らは、以下の如く考えている。
有機高分子フィルムの側から音があたると、有機高分子フィルムにあたった音は一部反射し、一部は有機高分子フィルムに吸収され、残りは、繊維層に移行する。繊維層に移行した音は、繊維層を進む間に吸収され、吸音が進行することになる。

吸音は、有機高分子フィルム層のみ、繊維層のみの場合の単独の機構によるよりも、いくつかの機構を組み合わせた吸音が有効であることを示してしる。我々の感ずる音は、単一の振動数ではなく、ある範囲の振動数になっている。しかし、一定の形態の繊維、有機高分子フィルムは、各々特定の範囲の音を選択的に吸音しやすく、この特定の範囲からはずれると吸音し難くなると考えられる。従って、単一の材料では、特定の振動数の音のみしか吸収できない。吸音材を単一材料でなく、種々の材料から構成されているとすると、材料に応じた広い範囲の振動数の音を吸収できる。よって種々の形態の材料からなる吸音用不織布が製作されていた方が良好であるのである。

本考案吸音用不織布の使用方法の一例として、吸音用不織布は、自動車のドア、トランク、床フロア等の吸音材として使用される。吸音用不織布の別の面上には、ナイロンなどのパイル織りカーペットを置く構造をあげることができる。

実施例１として、６デニール＊６４ミリメートル、１５デニール＊５１ミリメートル、１３デニール＊６４ミリメートルの中空繊維からなるポリエステル繊維を、開繊し、カードにかけて、厚さ１０ミリメートル目付２５０グラム／平方メートルのウエブを作成する。次に厚さ３０ミクロンのポリエチレンフィルムを前記ウエブに重ね、平方センチメートルあたり１０〜１５本のニードルパンチを打ち、吸音用不織布とした。
実施例２として、平方センチメートル当たり１５〜２０本のニードルパンチを打ち吸音用不織布とした。
実施例３として、６デニール＊６４ミリメートル、１５デニール＊５１ミリメートル、１３デニール＊６４ミリメートルの中空繊維からなるポリエステル繊維を、開繊し、カードにかけて、厚さ１０ミリメートル目付２００グラム／平方メートルのウエブを作成する。次に厚さ３０ミクロンのポリエチレンフィルムを前記ウエブに重ね、熱接着して吸音用不織布とした。
比較例１として、６デニール＊６４ミリメートル、１５デニール＊５１ミリメートル、１３デニール＊６４ミリメートルの中空繊維からなるポリエステル繊維を、開繊し、カードにかけて、厚さ１０ミリメートル目付２００グラム／平方メートルのウエブのみから不織布を作成した。
比較例２として市販の最優秀品を対象品とした。比較例３として、厚さ３０ミクロンのポリエチレンフィルムを使用した。
この四者について吸音特性を測定して、表１、表２、図５、図６の結果を得た。測定はＪＩＳ Ａ １４０５に従って行われた。測定温度は、２１〜２２℃、測定湿度は、４７〜４８％であった。接着法として、ニードルパンチを使用した実施例１、実施例２で得られた吸音用不織布は、比較例１の不織布や、比較例３のフィルムより明らかに優れていることが認められた。また市販最優秀品である比較例２の製品より優れていることが認められた。
接着法として、熱接着を使用した実施例３も、同様に優れた吸音特性があることが認められた。なお、４０００〜５０００Ｈｚの高周波領域では実施例１、実施例２よりやや劣るが、自動車の騒音として問題になる領域では優れた性能を有することが認められた。

以上の説明から明らかなように、本考案の吸音用不織布は以下に列記したような実用上優れた効果を有する。
（ａ）本考案の吸音用不織布は、吸音特性がすぐれており、自動車のエンジンルーム付近の床に敷いた場合、優れた吸音効果を有する。
（ｂ）本考案の吸音用不織布に使用する原料は、極細繊維など特別の繊維を使用せず、容易に入手可能な繊維を使用しておりコストを抑え、優れた吸音が可能である。
（ｃ）本考案の吸音用不織布は、自動車のみならず、列車や一般住宅にも利用可能である。

繊維層・有機高分子フィルム層からなる吸音用不織布の断面図である。 有機高分子フィルム層・繊維層・有機高分子フィルム層からなる吸音用不織布の断面図である。 繊維層・有機高分子フィルム層・繊維層からなる吸音用不織布の断面図である。 繊維層・有機高分子フィルム層・繊維層・有機高分子フィルム層からなる吸音用不織布の断面図である。 周波数と吸音率との関係を示す測定結果である。 周波数と吸音率との関係を示す測定結果である。

符号の説明

１ 繊維層
２ 有機高分子フィルム層

Claims (10)

1. 繊維層と高分子フィルム層を積層した吸音用不織布であって
   （ａ）１〜２０デニールの繊維からなる厚さ２．０〜２０．０ｍｍ、目付５０．０〜１０００ｇ／平方メートルの繊維層と、
   （ｂ）厚さ１．０〜５００ミクロンの高分子フィルム層を、
   交互に重ね合わせた構造であることを特徴とする
   吸音用不織布。
2. 請求項１において、一つの高分子フィルム層と、一つの繊維層を積層した二つの層からなることを特徴とする吸音用不織布。
3. 請求項１において、繊維層の上に高分子フィルム層を重ね、次に繊維層を積層した三つの層からなることを特徴とする吸音用不織布。
4. 請求項１において、繊維層の上に高分子フィルム層を重ね、次に繊維層を更に積層し、更に、高分子フィルム層を更に積層した四つの層からなることを特徴とする吸音用不織布。
5. 請求項１、２、３、４において、繊維が木綿、セルロースアセテート繊維、アクリル繊維、モダクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維から選ばれることを特徴とする吸音用不織布。
6. 請求項１、２、３、４において、高分子フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステルからなるフィルムであることを特徴とする吸音用不織布。
7. 請求項１、２、３、４において、高分子フィルム層と、繊維層との接合は、ニードルパンチによる繊維と有機高分子の交絡により行われ、ニードルパンチの密度は、１〜５０本／平方センチメートルであることを特徴とする吸音用不織布。
8. 請求項１、２、３、４において、高分子フィルム層と、繊維層との接合は、繊維と高分子フィルムの接合点における熱接着とにより行われることを特徴とする吸音用不織布。
9. 請求項１、２、３、４において、高分子フィルム層の厚さとして１０〜１００ミクロンの厚さであることを特徴とする吸音用不織布。
10. 請求項１、２、３、４において、高分子フィルム層には、１〜５０ヶ／平方センチメートルの傷乃至穴があることを特徴とする吸音用不織布。