JP3643546B2

JP3643546B2 - 防音用不織布及びその製造方法

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Publication number: JP3643546B2
Application number: JP2001213016A
Authority: JP
Inventors: 勇夫青山
Original assignee: 青山株式会社
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: JP2003027362A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部等に単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて配設される防音用不織布及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より防音用不織布は単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部に使用されている。そのような用途の一例として例えば床用の防音マットとして防音用不織布としての防音用フェルトをその構造の一部に使用したものがある。例えば図１７に示すようにこのような防音マット５０はベースとしての樹脂板５１上に防音用フェルト５２が配設され、その上にハニカム構造板５３が配設され、最上部にアスファルト板５４が配設されている。防音用フェルト５２は主として吸音効果を有し、ハニカム構造板５３はそのハニカム構造ゆえの内部に形成される空間によって音の分散を図り、アスファルト板５４は遮音効果を有する。これら各構成部材によって相乗的に防音マット５０の防音効果が発揮されることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハニカム構造板５３は音を空間を利用して分散させ防音用フェルト５２の吸音効率を向上させるためにあるものである。しかし、ハニカム構造板５３を防音マット５０の一部として配置することは明らかに構造上嵩張ることとなる。更に複雑なハニカム構造からなるハニカム構造板５３の使用による高コスト化やハニカム構造板５３自体の装着の手間（ハニカム構造をなす六角形筒体の端部によって「線」で上下のアスファルト板５４と防音用フェルト５２と接触させて接着させなければならないため）から結果として防音マット５０自体の高コスト化を招来していた。
本発明は、このような従来の技術が含有する問題点を解決するためになされたものである。その目的は、自身単独で音の分散を図る空間を保持することのできる防音用不織布及びその製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明では、室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部に単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて配設される防音用不織布において、軟質のベース部に対してその表裏いずれかに突出する多数の凹部をプレス成形にて構成し、同ベース部に対して立設する同凹部の壁部を硬質とするとともに、同凹部の底部を同壁部に比較して軟質とするようにしたことをその要旨とする。
このような構成では凹部によって空間が形成されるためこの防音用不織布によってあたかも空間構造体（例えばハニカム構造板）を介在させたと同様の音を分散させる効果が奏される。分散された音は不織布によって吸音されることとなる。壁部は硬質に成形されているため、防音用不織布は加圧されてもつぶれずに凹部の形状を保持することができる。ベース部と底部は吸音効果の高い軟質とされる。尚、プレス成形された凹部は底部とベース面との認識を逆にすれば凸部と解釈することも可能である。
【０００５】
また、請求項２の発明では室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部に単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて配設される防音用不織布を第１及び第２の金型によってプレス成形する防音用不織布の製造方法であって、前記第１の金型には所定間隔で対向配置された一組の第１の突出板を複数設けて同各組の両第１の突出板の外表面間の間隔が先端寄りほど狭くなるような傾斜状に形成する一方、前記第２の金型には所定間隔で対向配置された一組の第２の突出板を複数設けて同各組の両第２の突出板の内表面間の間隔が先端寄りほど広くなるような傾斜状に形成し、対向配置させた同第１及び第２の金型間に不織原布を介在させて前記一組の第２の突出板間に同第２の突出板の内表面と外表面が対向するように一組の第１の突出板を嵌合させ、両金型を相対的に接近させることで不織原布にベース部、底部及び壁部から構成された凹部を形成させるようにするとともに、前記第１の突出板の外表面と第２の突出板の内表面とによって同壁部をプレスするようにしたことをその要旨とする。
このような構成に従ってまず、第１の金型と第２の金型との間に不織原布を介在させた状態で第１の金型の一組の第１の突出板を第２の金型の一組の第２の突出板に嵌合させていく。このとき、第１の突出板の外表面と第２の突出板の内表面とが対向するような配置とする。すると、第１の突出板と第２の突出板の先端によって不織原布に凹部が形成されていく。このとき、両金型が接近していくと第１の突出板の外表面と第２の突出板の内表面とが断面傾斜状に形成されているため、徐々に接近していくこととなりこれら外表面と内表面との間に配置された同凹部を形成する壁部を強くプレスすることとなる。尚、プレス成形された凹部は底部とベース面との認識を逆にすれば凸部と解釈することも可能である。
【０００６】
請求項３の発明では室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部に単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて配設される建築材料用不織布を第１及び第２の金型によってプレス成形する防音用不織布の製造方法であって、前記第１の金型には第１の筒体を複数設けて同各筒体の外表面を先端ほど絞られた断面傾斜状に形成する一方、前記第２の金型には第２の筒体を複数設けて同各第２の筒体の内表面を基部寄りほど絞られた断面傾斜状に形成し、対向配置させた同第１及び第２の金型間に不織原布を介在させて前記第２の筒体に前記第１の筒体を嵌合させ、両金型を相対的に接近させることで不織原布にベース部、底部及び壁部から構成された凹部を形成させるようにするとともに、前記第１の筒体の外表面と第２の筒体の内表面とによって同壁部をプレスするようにしたことをその要旨とする。
このような構成に従ってまず、第１の金型と第２の金型との間に不織原布を介在させた状態で第１の金型の金型の第１の筒体を第２の金型の第２の筒体に嵌合させていく。すると、第１の筒体と第２の筒体の先端によって不織原布に凹部が形成されていく。このとき、両金型が接近していくと第１の筒体の外表面と第２の筒体の内表面とが断面傾斜状に形成されているため、徐々に接近していくこととなりこれら外表面と内表面との間に配置された同凹部を形成する壁部を強くプレスすることとなる。尚、プレス成形された凹部は底部とベース面との認識を逆にすれば凸部と解釈することも可能である。
【０００７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、凹部によって空間が形成されるため防音用不織布単独であたかも空間構造体（例えばハニカム構造板）を介在させたと同様の音を分散させる効果が奏され、同時に不織布の吸音効果も奏されるため優れた防音機能を有する素材を提供することが可能となる。そして、凹部はその壁部が硬質であって圧縮力に対する形状保持力が大きいため容易につぶれることがない。請求項２及び３に記載の発明では単にプレス成形するだけで凹部とともに硬質の壁部を形成した請求項１の防音用不織布を製造することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１〜図６に示すように、本実施の形態の防音用不織布としての防音用フェルト１は多数の凹部２が所定間隔で縦横に整列して形成されている。各凹部２は防音用フェルト１のベース部３を基準として下方に向かってプレス成形によって形成されており、略直方体形状の空間として形成されている。同凹部２は長方形の底部５と同底部５を四方から包囲する第１及び第２の壁部７ａ，７ｂから構成されている。図１、図３及び図４に示すように、第１の壁部７ａは底部５の対向する長辺から斜め上方に若干拡開するように立設されている。第１の壁部７ａはプレス成形により強く圧縮されて他の部分に比べて薄手に構成されているものの、その分密度が高く硬質とされている。図１、図５及び図６に示すように、第２の壁部７ｂは底部５の対向する短辺から斜め上方に若干拡開するように立設されている。第２の壁部７ｂは底部５の成形に伴ってベース部３が折れ曲がって構成された部分であって、第１の壁部７ａのような硬質ではない。図１に示すように、第２の壁部７ｂはベース部３と明確な境界をもっているわけではなく、第２の壁部７ｂ表面はベース部３表面から緩やかなカーブを描いて接続され緩やかな傾斜を有して底部５表面に接続される。
図２及び図３に示すように、底部５は第１の壁部７ａとの境界部において成型時に強くプレスされた第１の溝部８が形成されている。底部５はこの第１の溝部８以外の部分では成型時に強くプレスされていないため軟質とされている。また図３に示すように、ベース部３と第１の壁部７ａとの境界部においても成型時に強くプレスされた第２の溝部９が形成されている。ベース部３はこの第２の溝部９以外の部分では成型時に強くプレスされていないため軟質とされている。
また、図５に示すように、第２の壁部７ｂを接続するベース部３の上面は他の部分の上面よりも若干下がった位置とされている。これは凹部２の形成とともに周辺の繊維が凹部２方向に引きずられて若干高さが低くなることによるものである。
【０００９】
本実施の形態の防音用フェルト１は不織原布Ｇをプレス成形して製造されている。中間体としての不織原布Ｇの原料のフェルト繊維は原材料としては天然、合成、半合成を問わない。また、再生反毛綿であってもよい。本実施の形態では例えば綿、ポリエステル、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ナイロン繊維を含む各繊維を混綿させ、これらをカード機を通過させてウェブ化し、更にニードルパンチ装置内部に送りニードルパンチ処理を施し交絡させて構成したものを使用している。本実施の形態の不織原布Ｇは平米当たりの重量が９００〜１０００グラムとされ、その厚みは９〜１０ｍｍ程度とされている。
このように構成される防音用フェルト１は室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部等に単独で使用してもよく、図１２に示すように、他の構成部材とともに防音マット１１を構成して使用するようにしてもよい。防音マット１１はベースとしての樹脂板１３上に本実施の形態の防音用フェルト１が配設され、最上部にアスファルト板１５が配設されている。
【００１０】
次にこのように構成した防音用フェルト１の製造工程についてその概略を説明する。本実施の形態では図７〜図１１に示すように上下に配設された金型２１，２２によって不織原布Ｇをプレスすることで製造される。まず、簡単に上下金型２１，２２を説明する。
上金型２１には所定間隔で縦横に整列させられた第１の金型片２３が装着されている。各第１の金型片２３は所定間隔で対向配置された一組の第１の突出板２４から構成されている。第１の突出板２４は長尺の平板からなり、その外表面２４ａ間の間隔が先端寄りほど狭くなるような傾斜が設けられている。下金型２２には所定間隔で縦横に整列させられた第２の金型片２５が装着されている。各第２の金型片２５は所定間隔で対向配置された一組の第２の突出板２６から構成されている。第２の突出板２６は長尺の平板からなり、その内表面２６ａ間の間隔が先端寄りほど広くなるような傾斜が設けられている。本実施の形態では第１の突出板２４と第２の突出板２６の長さと背（各金型２１，２２のベース面Ｂからの距離）は同寸法とされている。尚、図示を省略するが金型２１，２２内部には冷却管が配設され冷却水によって同金型２１，２２が冷却されるようになっている。
【００１１】
このような上下金型２１，２２を図８に示すように下金型２２の各第２の金型片２５の上方に上金型２１の各第１の金型片２３が配置されるようにセットする。より、具体的には両金型２１，２２の相対的接近によって第１の金型片２３を構成する一組の第１の突出板２４が第２の金型片２５を構成する一組の第２の突出板２６の間に嵌合されるような位置関係であって、第１の突出板２４の外表面２４ａが第２の突出板２６の内表面２６ａに正対するように配置される。そして、不織原布Ｇを両金型２１，２２間に配置する。
ここに、不織原布Ｇに混入されている熱可塑性繊維（上記ではポリエステル、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維）は溶融・固化することで自身の形状安定機能を有する。両金型２１，２２間に配置する直前に不織原布Ｇを加熱し（一般的に１００度Ｃから１７０度Ｃ程度の範囲）、熱可塑性繊維を溶融させておく。
図９〜図１０に示すように、上下金型２１，２２を接近させ第１の突出板２４及び第２の突出板２６の各々の先端によって不織原布Ｇを押圧していく。第１の突出板２４と第２の突出板２６が交差することで不織原布Ｇが第１の金型片２３によって第２の金型片２５間に押し込まれて凹部２を形成していく。
一方、両金型片２３，２５の接近に伴って図１３に示すように第１の突出板２４の外表面２４ａと第２の突出板２６の内表面２６ａが接近し、その間に挟持された不織原布Ｇを強くプレスすることとなる。この外表面２４ａと内表面２６ａとによって挟持された部分は防音用フェルトの上記第１の壁部７ａとされる。一方、上記第２の壁部７ｂは特に積極的にプレスを受けるわけではなく、凹部２形成に伴って自然に形成される。
図１１に示すように、両金型片２３，２５を所定のプレス力で押圧され第１の突出板２４及び第２の突出板２６のそれぞれの先端が不織原布Ｇを強くプレスして第１及び第２の溝部８，９が形成される。第１の溝部８に挟まれた底部５と第２の溝部９に挟まれたベース部３は特にプレスされるわけではないため不織原布Ｇの本来有する軟質性を保持したままとなる。溶融された熱可塑性繊維の作用に、すなわち熱可塑性繊維が他の繊維を結びつけるバインダ作用によって両金型片２３，２５に従って不織原布Ｇは成形れ、上下金型２１，２２が冷却されているためプレスと同時に固化して形状の安定化が図られる。また、固化することから上下金型２１，２２から容易に型離れする。
このように両金型片２３，２５によるプレス成形が終了すると開型されて防音用フェルト１が得られる。この状態では第１の壁部７ａ、第１及び第２の溝部８，９の厚みはそれぞれ約１ｍｍとされ、その他のプレスを受けていない部分は繊維がプレスされた部分に引きずられて不織原布Ｇの当初の厚み（９〜１０ｍｍ程度）より若干薄くなっている。
【００１２】
以上のように構成することで本実施の形態では次のような効果が奏される。
（１）凹部２によって空間が形成されるため、防音用フェルト１単独で音の分散効果を期待することができ、ハニカム構造体を使用する必要がない。
（２）防音用フェルト１は第１の壁部７ａによって凹部２の形状を保持することができる。また、第１の壁部７ａはベース部３及び底部５との接続部に強くプレスされて硬質化した第１及び第２の溝部８，９が形成されている。従って、これら溝部８，９による第１の壁部７ａの立設の補助効果があるため、より凹部２の形状保持効果が高くなる。
（３）第１の壁部７ａが硬質でベース部３及び底部５が軟質であるため防音用フェルト１のクッション性が向上する。
（４）底部５及びベース部３は不織原布Ｇの本来有する軟質性を保持したままであるため、吸音効果は従来通り保持されるとともに、むしろ凹部２によって周囲を包囲された状態での吸音であるためかえって吸音効果が向上する。
（５）このような防音用フェルト１を成形するために複雑な工程は必要とされず、上下金型２１，２２によるワンプレスで可能とされており、製造コストが抑制される。
【００１３】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では第１の金型片２３は一組の第１の突出板２４のみにて構成され、第２の金型片２５は一組の第２の突出板２６のみにて構成されていた。そのため第１の壁部７ａのみが硬質に成型されることとなっていた。しかし、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すようにこれら突出板２４，２６と直交するような２組の突出板３０，３１によって筒体として構成した第１及び第２の金型片３２，３３によって上記防音用フェルト１を構成するようにしてもよい。このような両金型片３２，３３では突出板３０，３１の外表面３０ａと内表面３１ａが上記と同様に不織原布Ｇを強くプレスすることとなる。
すなわち、このような金型片３２，３３が装着された金型を使用して防音用フェルト１を成形する場合には第１の壁部７ａ及び第２の壁部７ｂの両方を硬質に構成することができる。
また、成型される凹部２の形状によっては３組以上の突出板を用いて硬質の壁部を構成することも可能である。
・図１５に示すような円筒体としての第１及び第２の金型片３５，３６を備えた上下金型によって図１３及び図１４に示すような円筒状の凹部３８が形成された防音用フェルト３９を成形することも可能である。この防音用フェルト３９では第１の金型片３５の先端寄りほど絞られた断面斜状の外表面３５ａと第２の金型片３６の基部寄りほど絞られた断面斜状の内表面３６ａとによってプレスされて凹部３８を構成する円筒形状の（若干テーパ状となっている）壁部４０が硬質に成形されることとなる。
【００１４】
・上記溝部８，９はいずれか一方だけでもよい。
・上記実施の形態ではベース部３や底部５はプレスしていなかったが、もちろんある程度のプレス処理を施していわゆる「腰」を与えるようにすることは自由である。要は凹部を保持させるために壁部を硬質にし、ベース部や底部は吸音ということを前提とした構成であれば構わない。
・防音用フェルト１が使用される室内とは建築物のみを意味しない。例えば航空機や自動車等に使用することも可能である。
・フェルト用の繊維は上記実施の形態のものに限定されない。また、製造方法も上記に限定されない。
・上記製造工程では熱可塑性樹脂を混入した不織原布Ｇを使用したが、要はプレスによって上記のような防音用フェルト１が製造できれば足るため、必ずしも熱可塑性樹脂は必須ではない。また、上記製造工程では上下金型２１，２２によってプレスするより前に不織原布Ｇを加熱していたが、このような工程に限定されるものではない。
・熱可塑性繊維としては上記の他にポリプロピレン系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリスチレン系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等が広く含まれる。
・熱可塑性繊維ではなく繊維形状ではない例えば粒状や粉状の熱可塑性樹脂とすることも可能である。
・上記不織原布Ｇの厚さやプレスされる第１の壁部７ａの厚さは一例であり、適宜変更可能である。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【００１５】
上記実施の形態から把握できる本発明のその他の技術的思想について、下記に説明する。
（１）前記底部の前記壁部との接続部を硬質に形成したことを特徴とする請求項１に記載の防音用不織布。
（２）前記ベース部の前記壁部との接続部を硬質に形成したことを特徴とする請求項１に記載の防音用不織布。
（３）前記壁部は対向する一部の部分のみを硬質とし、他の壁部部分は軟質としたことを特徴とする請求項１若しくは付記１又は２に記載の防音用不織布。
（４）前記軟質に形成した壁部を接続するベース部は他のベース部よりも上面が低く形成されていることを特徴とする付記３に記載の防音用不織布。
（５）前記第１の突出板と第２の突出板の先端の少なくともいずれか一方はプレス時に対向する前記いずれかの金型との間で不織原布をプレスすることを特徴とする請求項２に記載の防音用不織布の製造方法。
（６）前記第１の筒体と第２の筒体の先端の少なくともいずれか一方はプレス時に対向する前記いずれかの金型との間で不織原布をプレスすることを特徴とする請求項３に記載の防音用不織布の製造方法。
（７）前記不織原布には熱可塑性樹脂が混入され、前記両金型にてプレスする前に同不織原布を加熱して予備的に同熱可塑性樹脂を溶融させ、その後プレスするようにしたことを特徴とする請求項３に若しくは付記５又は６に記載の防音用不織布の製造方法。
（８）前記両金型は冷却していることを特徴とする付記７に記載の防音用不織布の製造方法。
【００１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の防音用フェルトの斜視図。
【図２】同じ実施形態の防音用フェルトの平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線での断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線での断面図。
【図５】図２のＣ−Ｃ線での断面図。
【図６】図２のＤ−Ｄ線での断面図。
【図７】同じ実施形態を製造する上下金型の概略を説明する斜視図。
【図８】同じ上下金型による不織原布のプレス工程を説明する説明図。
【図９】同じ上下金型による不織原布のプレス工程を説明する説明図。
【図１０】同じ上下金型による不織原布のプレス工程を説明する説明図。
【図１１】同じ上下金型による不織原布のプレス工程を説明する説明図。
【図１２】同じ実施形態の防音用不織布を使用した防音マットの構造を説明する説明図。
【図１３】他の実施の形態の防音用不織布の斜視図。
【図１４】図１４の防音用フェルトの断面図。
【図１５】他の実施形態を製造する金型片の斜視図。
【図１６】他の実施形態を製造する金型片を説明する図であって（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図１７】従来の防音マットの構造を説明する説明図。
【符号の説明】
１…防音用不織布としての防音用フェルト、２…凹部、３…ベース部、５…底部、７ａ…第１の壁部、２１…第１の金型としての上金型、２２…第２の金型としての下金型、２４…第１の突出板、２６…第２の突出板、２４ａ，３０ａ，３５ａ…外表面、２６ａ，３１ａ，３６ａ…内表面、３２…筒体としての第１の金型片、３３…筒体としての第２の金型片、３５…筒体としての第１の金型片、３６…筒体としての第２の金型片。

Claims

室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部に単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて配設される防音用不織布において、軟質のベース部に対してその表裏いずれかに突出する多数の凹部をプレス成形にて構成し、同ベース部に対して立設する同凹部の壁部を硬質とするとともに、同凹部の底部を同壁部に比較して軟質とするようにしたことを特徴とする防音用不織布。
室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部に単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて配設される防音用不織布を第１及び第２の金型によってプレス成形する防音用不織布の製造方法であって、
前記第１の金型には所定間隔で対向配置された一組の第１の突出板を複数設けて同各組の両第１の突出板の外表面間の間隔が先端寄りほど狭くなるような傾斜状に形成する一方、前記第２の金型には所定間隔で対向配置された一組の第２の突出板を複数設けて同各組の両第２の突出板の内表面間の間隔が先端寄りほど広くなるような傾斜状に形成し、対向配置させた同第１及び第２の金型間に不織原布を介在させて前記一組の第２の突出板間に同第２の突出板の内表面と外表面が対向するように一組の第１の突出板を嵌合させ、両金型を相対的に接近させることで不織原布にベース部、底部及び壁部から構成された凹部を形成させるようにするとともに、前記第１の突出板の外表面と第２の突出板の内表面とによって同壁部をプレスするようにしたことを特徴とする防音用不織布の製造方法。
室内の床、壁あるいは天井等の仕上げ材の内部に単独で、あるいは他の建築材料と組み合わせて配設される建築材料用不織布を第１及び第２の金型によってプレス成形する防音用不織布の製造方法であって、
前記第１の金型には第１の筒体を複数設けて同各筒体の外表面を先端ほど絞られた断面傾斜状に形成する一方、前記第２の金型には第２の筒体を複数設けて同各第２の筒体の内表面を基部寄りほど絞られた断面傾斜状に形成し、対向配置させた同第１及び第２の金型間に不織原布を介在させて前記第２の筒体に前記第１の筒体を嵌合させ、両金型を相対的に接近させることで不織原布にベース部、底部及び壁部から構成された凹部を形成させるようにするとともに、前記第１の筒体の外表面と第２の筒体の内表面とによって同壁部をプレスするようにしたことを特徴とする防音用不織布の製造方法。