JP5022693B2 - Ultralight soundproof material - Google Patents
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- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
Description
本発明は、車両におけるノイズ低減のための超軽量な防音材に関するものである。 The present invention relates to an ultralight soundproofing material for reducing noise in a vehicle.
特許文献１に記載の超軽量多機能防音キットは、車両においてノイズ低減と断熱とをもたらすよう、特に、フロア防音や端部壁防音やドアカバーや屋根内側カバーにおいて、吸音性かつ防音性かつ振動減衰性かつ断熱性のカバーを形成するための多機能キット（４１）であって、少なくとも１つの面状車体パーツ（１１）と、複数層からなるノイズ低減アセンブリパッケージ（４２）と、を具備してなり、前記アセンブリパッケージは、少なくとも１つのポーラスなスプリング層（１３）、とりわけ開放ポアを有したフォーム層を備え、前記アセンブリパッケージ（４２）と前記面状車体パーツとの間には、空気層（２５）が設けられ、防音性と吸音性と振動減衰性とを最適に組み合わせるのに好適であるような超軽量キット（４１）を形成するために、前記多層アセンブリパッケージ（４２）は、重量層を有していないアセンブリパッケージであって、微小ポーラスを有した硬質層（１４）、とりわけ開放ポアを有した繊維層または繊維／フォーム複合体層を備え、前記硬質層（１４）は、Ｒt＝５００Ｎｓｍ-3〜Ｒt＝２５００Ｎｓｍ-3という空気流に対しての総抵抗を有し、とりわけ、Ｒt＝９００Ｎｓｍ-3〜Ｒt＝２０００Ｎｓｍ-3という空気流に対しての総抵抗を有し、および、ｍF＝０．３ｋｇ／ｍ2〜ｍF＝２．０ｋｇ／ｍ2という単位面積あたりの重量を有し、とりわけ、ｍF＝０．５ｋｇ／ｍ2〜ｍF＝１．６ｋｇ／ｍ2という単位面積あたりの重量を有していることを特徴とするキットである。 The ultralight multi-function soundproofing kit described in Patent Document 1 is sound-absorbing, soundproofing, and vibrating, particularly in floor soundproofing, end wall soundproofing, door covers, and roof inner covers so as to provide noise reduction and heat insulation in vehicles. A multi-function kit (41) for forming a dampening and heat insulation cover, comprising at least one planar body part (11) and a noise reduction assembly package (42) comprising a plurality of layers. The assembly package comprises at least one porous spring layer (13), in particular a foam layer with open pores, between the assembly package (42) and the planar body part. (25) is provided to form an ultralight kit (41) that is suitable for optimally combining soundproofing, sound absorption and vibration damping To this end, the multi-layer assembly package (42) is an assembly package that does not have a heavy layer and is a hard layer (14) with microporous, especially a fiber layer or fiber / foam composite with open pores. comprising a body layer, wherein the hard layer (14) has a total resistance against the air flow that Rt = 500Nsm -3 ~Rt = 2500Nsm -3 , inter alia, Rt = 900Nsm -3 ~Rt = 2000Nsm -3 It has a total resistance against the air flow that, and has a weight per unit area of mF = 0.3kg / m 2 ~mF = 2.0kg / m 2, especially, mF = 0.5 kg / it is a kit, characterized in that a m 2 ~mF = 1.6kg / m 2 weight per unit area of.
この従来技術によれば、例えばアルミニウムやプラスチックのような軽量車体パーツに対して適用したときに、音響効率を損失させないような、超軽量キットを提供できる。特に、特許文献１の防音キットは、従来の防音アセンブリよりも５０％以上軽量であって、しかも、良好な断熱特性を有している。とりわけ、従来のスプリング−質量システムにおいて使用されていた空気不透過性の重量層に代えて、比較的薄くかつ微小ポーラスを有した硬質の繊維層または繊維／フォーム複合体層を使用することにより、得ることができる。この微小ポーラスを有した繊維層は、開放ポアを有しているとともに、空気流に対して比較的大きな抵抗性を示す。目的を達成するための本質的なものは、吸音性キット内における空気層の形成である。空気層は、好ましくは、面状車体パーツと他の層との間に位置している。その結果、基本的に、従来のスプリング−質量システムと比較して、防音機構の重量が低減され、吸音性の向上に関して好ましい。キットの効率は、防音性と吸音性との最適な組合せによって実現される。このキットは吸収係数が非常に大きいため、軽量車体パーツと共に極度に軽量の構成を有しつつも、音響特性を減じることがない。さらに、通常的に共鳴の兆候が起こる領域においての防音性が著しく改良される。
しかしながら、上記の従来技術は本質的に多層の積層構造のキット（４１）であって、図２（ａ）、図３（ａ）に示す均一硬度のスプリング層（１３）と均一硬度の硬質層（１４）とは互いに材質が異なるため、成型発泡体等からなるスプリング層（１３）と、高度にプレスされた微小ポーラス繊維等からなる硬質層（１４）とを、別々に製造してから、それらを接着等により積層する必要があり、製造工程が複雑化して、コスト高の要因となる。また、防音材が車両へ取り付けられる部位に応じて防音特性（透過損失と吸音率）のチューニングをそれぞれの層に対して別々に実施しなければならず、防音特性の調整が非常に煩雑である。このように、従来技術は、防音キットの製造工程が複雑化する、製造コストが大幅に増大する、防音特性のチューニングが煩雑であるなどの課題がある。 However, the above prior art is essentially a multi-layered kit (41) having a uniform hardness spring layer (13) and a uniform hardness hard layer shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a). Since the material is different from (14), the spring layer (13) made of molded foam or the like and the hard layer (14) made of highly pressed microporous fiber or the like are separately manufactured, It is necessary to laminate them by bonding or the like, which complicates the manufacturing process and increases costs. In addition, the soundproofing characteristics (transmission loss and sound absorption coefficient) must be tuned separately for each layer according to the part where the soundproofing material is attached to the vehicle, and the adjustment of the soundproofing characteristics is very complicated. . As described above, the conventional techniques have problems such as a complicated manufacturing process of the soundproofing kit, a significant increase in manufacturing cost, and complicated tuning of the soundproofing characteristics.
そこで、本発明は、軽量で防音性のある超軽量な防音材を安価で効率的に大量生産すること、超軽量な防音材の製造工程の簡素化、防音特性のチューニングの容易化を目的とするものである。 Therefore, the present invention aims to mass-produce a lightweight and soundproof ultra-lightweight soundproofing material at low cost and efficiently, simplify the manufacturing process of the ultralight soundproofing material, and facilitate the tuning of soundproofing characteristics. To do.
上記諸課題に鑑み、請求項１記載の発明は、車室内に配置される単一なシートからなる超軽量な防音材であって、前記シートの車室外側表面の硬度に対する前記シートの車室内側表面の硬度比を１．１〜１０に設定し（ここでいう硬度の測定法はＪＩＳＡ５９０５の曲げ特性測定に基づき、３０ｃｍ角の大きさに切断されたシートの両側の一定領域を上下からプレス機により圧縮し、高硬度部分を形成し、この高硬度部分を固定具で固定し、テンシロンで硬度の高い面が上側となっているシートの１点に荷重（Ｗ＝５Ｎ）を加え、垂直方向の沈み込み量δ 1 ｃｍ（押圧子により部分的に繊維組織が沈み込んだ深さ）を計測し、シートを裏返して、硬度の低い反対面の沈み込み量δ 2 を計測し、硬度比δ 2 ／δ 1 とする）、前記シートの厚さ方向の少なくとも一部において、前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって硬度が漸減する硬度漸減領域を形成し、前記硬度漸減領域により、前記シートの通気量が３〜２５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃに設定され、車室内に配置される単一なシートからなる超軽量な防音材であって、前記シートの車室外側表面の硬度に対する前記シートの車室内側表面の硬度比を１．１〜１０に設定し、前記シートの厚さ方向において、前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって硬度が漸減する硬度漸減領域を形成し、前記硬度漸減領域により、前記シートの通気量が３〜２５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃに設定され、原料繊維から形成されるウェブの搬送方向と直交する方向に、片側から熱風を送るとともに反対側にて熱風を吸引することで、前記ウェブに熱風を貫通させ、前記ウェブを熱風で熱風流れ方向に押し付けることにより、前記硬度比と通気量に設定された前記硬度漸減領域を形成する超軽量な防音材である。
請求項２記載の発明の前記ウェブは、原料繊維に熱可塑性バインダ繊維を含み、前記ウェブをプレスしながら搬送し、前記ウェブの搬送方向と直交する方向に前記熱風を送るとともに反対側にて熱風を吸引することで前記ウェブの上方から下方に熱風を貫通させて、前記ウェブ中のバインダ繊維を溶融させて原料繊維同士の結合を得て単一シートを形成する請求項１の超軽量な防音材である。
請求項３記載の発明は、前記硬度比、硬度分布パターンの調整を、前記ウェブの搬送速度、前記ウェブの表面と裏面の搬送速度の差、前記熱風の温度、前記熱風の流速、熱風吸引条件に基づいて設定する請求項１又は２の超軽量な防音材である。
請求項４記載の発明は、前記ウェブが含有するバインダ繊維の量を、前記バインダ繊維の密度が高い高硬度領域と、前記バインダ繊維の密度が低い低硬度領域とに設定する請求項１又は２の超軽量な防音材である。
請求項５記載の発明は、前記熱風の流れ方向を、前記ウェブの移動方向に対して交互に逆方向に設定し、上から前記ウェブに熱風を貫通させる場合のウェブ内の温度分布と、下から前記ウェブに熱風を貫通させる場合のウェブ内の温度分布とを相違させる請求項１又は２の超軽量な防音材である。
In view of the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is an ultralight soundproof material made of a single seat disposed in a vehicle interior, and the vehicle interior of the seat against the hardness of the exterior surface of the vehicle interior of the seat. The hardness ratio of the inner surface is set to 1.1 to 10 (here, the hardness measurement method is based on the bending characteristic measurement of JISA 5905 and presses a certain area on both sides of the sheet cut into a 30 cm square size from above and below. Compressed with a machine to form a high hardness part, this high hardness part is fixed with a fixture, a load (W = 5N) is applied to one point of the sheet where the high hardness surface of Tensilon is on the top, and vertical Measure the amount of subsidence δ 1 cm in the direction (depth at which the fiber structure was partially submerged by the presser), turn the sheet over and measure the amount of subsidence δ 2 on the opposite surface with low hardness, and the hardness ratio δ 2 / δ 1 ) in the thickness direction of the sheet At least in part, a hardness gradually decreasing region is formed in which the hardness gradually decreases from the vehicle interior side surface toward the vehicle exterior side surface, and the air permeability of the seat is 3 to 25 cm 3 / cm 2 sec, and is a super-lightweight soundproof material made of a single seat disposed in the vehicle interior, wherein the hardness ratio of the seat interior side surface to the seat exterior surface hardness is 1.1. set 10, Oite the thickness direction of the seat, toward the vehicle exterior side surface of the vehicle interior side surface forms a hardness decreasing region where the hardness is gradually reduced, by the hardness decreasing region, said seat Is set to 3 to 25 cm 3 / cm 2 · sec, by sending hot air from one side and sucking hot air on the opposite side in a direction orthogonal to the web conveyance direction formed from the raw fibers, The It is an ultra-lightweight soundproof material that forms the hardness gradually decreasing region set to the hardness ratio and the air flow rate by allowing hot air to pass through the web and pressing the web in the hot air flow direction with hot air.
The web according to a second aspect of the present invention includes thermoplastic binder fibers in the raw material fibers, conveys the web while pressing it, sends the hot air in a direction orthogonal to the conveyance direction of the web, and hot air on the opposite side. The super lightweight soundproofing according to claim 1, wherein hot air is passed through the web from above to below to melt the binder fibers in the web to obtain a bond between the raw fibers to form a single sheet. It is a material.
The invention according to claim 3 adjusts the hardness ratio and the hardness distribution pattern by adjusting the web conveyance speed, the difference between the web front surface and the back surface conveyance speed, the temperature of the hot air, the flow velocity of the hot air, and hot air suction conditions. The ultralight-weight soundproofing material according to claim 1 or 2 set based on the above.
Invention of Claim 4 sets the quantity of the binder fiber which the said web contains to the high hardness area | region where the density of the said binder fiber is high, and the low hardness area | region where the density of the said binder fiber is low. It is a super lightweight soundproof material.
According to a fifth aspect of the present invention, the flow direction of the hot air is set alternately in the opposite direction to the moving direction of the web, and the temperature distribution in the web when the hot air is passed through the web from above, The ultralight-weight soundproofing material according to claim 1 or 2, wherein the temperature distribution in the web when hot air is passed through the web is different.
前記硬度漸減領域の前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって変化する硬度変化率により前記シートの通気量が設定されていることを特徴とすることが好ましい。 It is preferably characterized in that aeration amount of the sheet is set by the hardness change rate changes toward the vehicle exterior side surface of the vehicle interior side surface of the front Symbol hardness decreasing region.
前記硬度漸減領域は前記シートの厚さ方向全てにわたって形成されることが好ましい。 Before SL hardness decreasing region is preferably formed over the entire thickness direction of the sheet.
前記硬度漸減領域の少なくとも一方の面側には硬度が一定となる硬度一定領域が形成されることが好ましい。 It is preferable that the hardness constant region hardness is constant is formed on at least one surface side of the front Symbol hardness decreasing region.
前記硬度一定領域は車室内側表面および／または車室外側表面から連続して形成されることが好ましい。
Before SL hardness constant region is preferably formed continuously from the vehicle interior side surface and / or the vehicle exterior surface.
請求項１乃至５の超軽量な防音材は、フェルト状単一シートであり超軽量な防音材の製造工程を簡素化できるので、コストが大幅に低減され量産効果は絶大である。また、前記硬度漸減領域により、防音特性の変更が容易であり、防音特性のチューニングの容易化を実現できる。また、自動車の防音材として使用する場合、適用部位によっては、シート製造後に熱成形によって適用部位の形状に合わせることなしに、そのままの状態で車両に取り付けることができ、熱成形コストが低減できるとともに、取付工程が簡素化できる。なお、ダッシュ・サイレンサ等に適用する場合、ダッシュ・サイレンサ等の形状に合わせた熱成形が必要な場合もある。熱成形をする場合、熱により形状が変更されると同時にシート内の硬度分布も変化してしまうおそれがあるので、予めこれを考慮に入れた硬度分布設計にしておくことが好ましい。熱成形の態様は、超軽量な防音材に熱をかけて冷却プレス金型で冷却プレス形成してもよいし、超軽量な防音材を熱プレスした後、常温で冷却してもよい。 The ultra-lightweight soundproof material according to claims 1 to 5 is a felt-like single sheet and can simplify the manufacturing process of the ultralight soundproof material, so the cost is greatly reduced and the mass production effect is great. In addition, due to the gradually decreasing area of the hardness, it is easy to change the soundproof characteristics, and the tuning of the soundproof characteristics can be facilitated. In addition, when used as a soundproofing material for automobiles, depending on the application site, it can be attached to the vehicle as it is without adapting to the shape of the application site by thermoforming after sheet production, and the thermoforming cost can be reduced. The mounting process can be simplified. In addition, when applied to a dash / silencer, etc., thermoforming that matches the shape of the dash / silencer may be required. In the case of thermoforming, since the hardness distribution in the sheet may change at the same time as the shape is changed by heat, it is preferable to design the hardness distribution taking this into consideration in advance. In the thermoforming mode, heat may be applied to an ultralight soundproofing material, and a cooling press mold may be used to form a cold press, or the ultralightweight soundproofing material may be hot pressed and then cooled at room temperature.
以下、本発明の第１実施形態の超軽量な防音材について、図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態の超軽量な防音材は、図１に示す通り、車室内側表面１と、車室外側表面２と、を有する、繊維綿とバインダ繊維とがランダムに接触絡合した状態で熱成形された通気性のフェルトから構成される単一シート３から構成されている。この単一シート３は、全体の平均密度が０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．０３〜０．０８ｇ／ｃｍ3であり、総目付け量（単位面積当りの重量）が５００ｇ／ｍ2〜２５００ｇ／ｍ2、総厚さが５〜５０ｍｍに設定されている。図２（ｂ）に示す通り、車室内側表面１の硬度を、車室外側表面２の硬度より大きく設定し、車室内側表面１を車室内側に、車室外側表面２を車室外側に配置し、車室外側表面２の硬度に対する車室内側表面１の硬度の比率を１．１〜１０、好ましくは、１．１〜５、特に好ましくは１．１〜３に設定してある。車室内側表面１から、車室外側表面２までに至る領域の全部又は一部に硬度漸減領域４を備えている。 Hereinafter, an ultralight soundproof material according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the ultra-lightweight soundproof material of the first embodiment of the present invention has a vehicle interior side surface 1 and a vehicle interior outer surface 2, and fiber cotton and binder fibers are randomly intertwined. It is comprised from the single sheet | seat 3 comprised from the breathable felt thermoformed in the state which carried out. The single sheet 3 has an overall average density of 0.01 to 0.2 g / cm 3 , preferably 0.03 to 0.08 g / cm 3 , and a total basis weight (weight per unit area) of 500 g. / M 2 to 2500 g / m 2 and the total thickness is set to 5 to 50 mm. As shown in FIG. 2B, the hardness of the vehicle interior side surface 1 is set to be greater than the hardness of the vehicle interior outer surface 2, the vehicle interior side surface 1 is set to the vehicle interior side, and the vehicle interior outer surface 2 is set to the vehicle exterior side. The ratio of the hardness of the vehicle interior side surface 1 to the hardness of the vehicle interior outer surface 2 is set to 1.1 to 10, preferably 1.1 to 5, particularly preferably 1.1 to 3. . A hardness gradually decreasing region 4 is provided in all or part of the region from the vehicle interior side surface 1 to the vehicle interior outer surface 2.
図３（ａ）は従来技術の硬度分布パターンの一例である。従来技術は材質の異なる２層から構成され、各層の密度がそれぞれ均一で且つ互いに相違することから、従来技術の硬度分布パターンは図３（ａ）に示すようなステップ状になる。図３（ｂ）は、第１実施形態の超軽量な防音材の車室内側表面１の法線方向（厚さ方向）の位置を縦軸にとった硬度分布パターンの一例である。第１実施形態の超軽量な防音材は、その硬度が、図３（ｂ）、図４に示す通り、車室内側表面１から車室外側表面２にかけて漸減するように形成された硬度分布パターンを備えている。図示する硬度の分布パターンは理想曲線（平均的硬度分布パターン）を示したものであり、実際には、面方向及びその法線方向の厚さ方向に硬度分布のばらつきがあっても、平均して車室内側表面１から車室外側表面２にかけて漸減するように形成された硬度分布パターンを備えていればよい。平均して硬度が漸減していれば、車室内側表面１から車室外側表面２に至るまでに一部硬度が上昇するような箇所があってもよい。後述する本実施形態の実施例では、硬度漸減領域４の領域の部位によって硬度の減少率にばらつきがあるが、製造条件によっては硬度のばらつきがないようにすることも可能である。図３（ｂ）に示す本実施形態の硬度変化パターンは、下凸のパターンであるが、上凸のパターンでもよい。また、図４に示す通り、この硬度分布パターンは、硬度漸減領域４が裏面（深さＤ0）にまで達するもの（硬度漸減領域４がシート３の厚さ方向全てにわたって形成されるもの）、深さＤ1まで達するもの、深さＤ2まで達するもの、深さＤ3まで達するもの（硬度漸減領域４の少なくとも一方の面側には硬度が一定となる硬度一定領域５が形成されるもの）など各種の硬度分布パターンがある。また図５に示す通り、硬度漸減領域４は水平方向に連続的に形成され、これが側面両端面まで拡がっている。一定の硬度Ｘを示すラインは水平方向に対してランダムに変化するものであり、垂直方向に対しては一定の深さＤの範囲に収束している。本実施形態の超軽量な防音材は、車室内側表面１と車室外側表面２の間にある硬度漸減領域４の厚み、硬度変化パターン（硬度変化率等）を変更することによって、その防音特性を変更できる。 FIG. 3A is an example of a hardness distribution pattern of the prior art. Since the prior art is composed of two layers of different materials and the density of each layer is uniform and different from each other, the hardness distribution pattern of the prior art has a step shape as shown in FIG. FIG. 3B is an example of a hardness distribution pattern in which the position in the normal direction (thickness direction) of the vehicle interior side surface 1 of the ultralight soundproof material of the first embodiment is taken as the vertical axis. The ultralight soundproof material of the first embodiment has a hardness distribution pattern formed so that its hardness gradually decreases from the vehicle interior side surface 1 to the vehicle interior outer surface 2 as shown in FIGS. It has. The hardness distribution pattern shown in the figure shows an ideal curve (average hardness distribution pattern). Actually, even if there is a variation in hardness distribution in the thickness direction in the surface direction and the normal direction, it is averaged. It is only necessary to have a hardness distribution pattern formed so as to gradually decrease from the vehicle interior side surface 1 to the vehicle interior outer surface 2. If the hardness gradually decreases on average, there may be a portion where the hardness partially increases from the vehicle interior side surface 1 to the vehicle interior outer surface 2. In examples of the present embodiment to be described later, the hardness reduction rate varies depending on the region of the hardness gradually decreasing region 4, but depending on the manufacturing conditions, it is possible to prevent the hardness variation. The hardness change pattern of the present embodiment shown in FIG. 3B is a downward convex pattern, but may be an upward convex pattern. Further, as shown in FIG. 4, the hardness distribution pattern is such that the hardness gradually decreasing region 4 reaches the back surface (depth D 0 ) (the hardness gradually decreasing region 4 is formed over the entire thickness direction of the sheet 3), Those that reach depth D 1 , those that reach depth D 2 , those that reach depth D 3 (a hardness constant region 5 in which hardness is constant is formed on at least one surface side of hardness gradually decreasing region 4 There are various hardness distribution patterns. Further, as shown in FIG. 5, the hardness gradually decreasing region 4 is continuously formed in the horizontal direction and extends to both side surfaces. A line indicating a certain hardness X changes randomly in the horizontal direction, and converges in a range of a certain depth D in the vertical direction. The ultra-lightweight soundproof material of the present embodiment has its soundproofing by changing the thickness and hardness change pattern (hardness change rate, etc.) of the hardness gradually decreasing region 4 between the vehicle interior side surface 1 and the vehicle interior outer surface 2. You can change the characteristics.
ここでいう「硬度」の測定法はＪＩＳＡ５９０５の曲げ特性測定に基づくものである。図６（ａ）に示す通り、３０ｃｍ角の大きさに切断されたシート３の両側の一定領域を上下からプレス機により圧縮し、図６（ｂ）に示す通り、高硬度部分Ｈを形成する。図６（ｃ）に示す通り、高硬度部分Ｈを固定具Ｋで固定し、テンシロンＴで硬度の高い面が上側となっているシート３の１点に荷重（Ｗ＝５Ｎ）を加え、垂直方向の沈み込み量δ1ｃｍ（押圧子により部分的に繊維組織が沈み込んだ深さ）を計測する。つぎにシート３を裏返して、硬度の低い反対面の沈み込み量δ2を計測する。硬度比δ2／δ1を計算する。 The “hardness” measuring method here is based on the bending characteristic measurement of JISA5905. As shown in FIG. 6 (a), a certain area on both sides of the sheet 3 cut to a size of 30 cm square is compressed from above and below by a press to form a high hardness portion H as shown in FIG. 6 (b). . As shown in FIG. 6 (c), the high hardness portion H is fixed with the fixture K, and a load (W = 5N) is applied to one point of the sheet 3 where the high hardness surface of Tensilon T is on the upper side. The amount of subsidence in the direction δ 1 cm (depth at which the fiber structure is partially submerged by the presser) is measured. Next, the sheet 3 is turned over, and the sinking amount δ 2 of the opposite surface having low hardness is measured. The hardness ratio δ 2 / δ 1 is calculated.
フェルト状単一シート３の総目付け量は、後工程で非成形とする場合が６００〜１５００ｇ／ｍ2、後工程で成形する場合が１４００〜２５００ｇ／ｍ2であり、前記総厚さは、後工程で非成形とする場合が１０〜２０ｍｍ、後工程で成形する場合が１５〜３５ｍｍとなるような範囲が好ましい。 The total basis weight of the felt-like single sheet 3, when the case of a non-molded in a subsequent step is 600~1500g / m 2, is molded in a later step is 1400~2500g / m 2, the total thickness, A range of 10 to 20 mm when non-molded in the subsequent process and 15 to 35 mm when molded in the subsequent process is preferable.
単一シート３の材料は、熱可塑性フェルト（ポリエチレンテレフタレート等の繊維からなるもの）、ウレタンモールド品、ウレタン発泡のスラブ品、ＲＳＰＰ等が好ましい。 The material of the single sheet 3 is preferably thermoplastic felt (made of fibers such as polyethylene terephthalate), urethane molded product, urethane foam slab product, RSPP, or the like.
フェルトの材質に関して制限は無い。一例として、フェルトの原料繊維は、回収繊維屑を利用してもよく、不織布製造工程、紡績工程、縫製工程等で発生する布屑、単繊維屑等を採用できる。ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維等の人造繊維、または、木綿、羊毛等の天然繊維である。繊維材料は、回収繊維屑を繊維原料種類別に分別し、同一種類のもののみを採用することが好ましいが限定されるわけではない。また、熱可塑性フェルトを採用する場合、化繊反毛材、ＰＥＴ繊維等の合成樹脂繊維を、低融点樹脂としてのバインダ繊維でフェルト化したものが好ましい。 There are no restrictions on the felt material. As an example, recovered fiber waste may be used as the raw material fiber of felt, and cloth waste, single fiber waste, etc. generated in a nonwoven fabric manufacturing process, a spinning process, a sewing process, and the like can be employed. Man-made fibers such as polyester fibers, nylon fibers and acrylic fibers, or natural fibers such as cotton and wool. The fiber material is preferably, but not limited to, the recovered fiber waste is classified according to the fiber material type and only the same type is used. When a thermoplastic felt is used, a synthetic resin fiber such as a synthetic fiber material or PET fiber is preferably felted with a binder fiber as a low melting point resin.
車室内側表面１及び車室外側表面２の間にある硬度漸減領域４の硬度分布パターン等を調整することにより、単一シートフェルトの通気量を３〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃ、好ましくは５〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃの範囲内に設定してある。通気量は、JIS L1018 8.3.3.1編地の通気性による「フラジール形試験機」及びこの結果に相関性が極めて高い通気性試験機を用い測定するものである。ここでいう通気性とは、通気量が設備の最低測定能力以上である０．１ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃ以上であるものをいう。 By adjusting the hardness distribution pattern of the hardness gradually decreasing region 4 between the vehicle interior side surface 1 and the vehicle interior outer surface 2, the air flow rate of the single seat felt is 3 to 25 cm 3 / cm 2 · sec, preferably It is set within a range of 5 to 25 cm 3 / cm 2 · sec. The air flow rate is measured using “Fragile type tester” based on the air permeability of JIS L1018 8.3.3.1 knitted fabric and the air permeability tester which has a very high correlation with this result. Here, the air permeability means that the air flow rate is 0.1 cm 3 / cm 2 · sec or more which is equal to or higher than the minimum measurement capability of the equipment.
(第１実施例)
第１実施例の超軽量な防音材はフェルトから構成される車室内に配置される単一なシート３である。この単一シート３は、全体の平均密度が０．１ｇ／ｃｍ3、総目付け量が２０００ｇ／ｍ2、総厚さが２０ｍｍ、通気量が８ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃである。車室外側表面２の硬度に対する車室内側表面１の硬度比を６．８／３．５＝１．９４とし、シート３の厚さ方向の全部について、車室内側表面１から車室外側表面２に向かって硬度が漸減する硬度漸減領域４を形成している。
(First embodiment)
The ultra-lightweight soundproofing material of the first embodiment is a single seat 3 arranged in a passenger compartment made of felt. The single sheet 3 has an overall average density of 0.1 g / cm 3 , a total basis weight of 2000 g / m 2 , a total thickness of 20 mm, and an air flow rate of 8 cm 3 / cm 2 · sec. The ratio of the hardness of the vehicle interior side surface 1 to the hardness of the vehicle interior exterior surface 2 is 6.8 / 3.5 = 1.94, and the vehicle interior side surface 1 to the vehicle interior exterior surface are all in the thickness direction of the seat 3. A hardness gradually decreasing region 4 in which the hardness gradually decreases toward 2 is formed.
図７は、第１実施例の超軽量な防音材の１／３オクターブバンドの周波数ＶＳ透過損失の特性図である。図７に示したのは第１実施例に対応するグラフのみであるが、一般に、垂直方向の硬度変化率を大きくすると透過損失は大きくなる傾向があり、垂直方向の硬度変化率を小さくすると、透過損失は低下する傾向にある。この透過損失の測定は、ＪＩＳ Ａ １４０９によるが、１ｍ2の試験体でおこなったものである。図８は測定室の平面図であり、スピーカ２０とマイクロフォン３１〜３６が配置され、超軽量な防音材の試験体が各部屋の間の壁に配置される。 FIG. 7 is a characteristic diagram of the frequency VS transmission loss of the 1/3 octave band of the ultralight soundproofing material of the first embodiment. Although FIG. 7 shows only the graph corresponding to the first example, generally, when the hardness change rate in the vertical direction is increased, the transmission loss tends to increase, and when the hardness change rate in the vertical direction is decreased, Transmission loss tends to decrease. This transmission loss was measured according to JIS A 1409 using a 1 m 2 specimen. FIG. 8 is a plan view of the measurement chamber, in which the speaker 20 and the microphones 31 to 36 are arranged, and a test body of an ultralight soundproof material is arranged on the wall between the rooms.
図９は、第１実施例の超軽量な防音材の１／３オクターブバンドの周波数ＶＳ吸音率の特性図である。図９に示したのは第１実施例に対応するグラフのみであるが、一般的な傾向として、垂直方向の硬度変化率を大きくしても吸音率はあまり変わらないが、硬度変化率を大きくし過ぎると通気抵抗が低くなり通気量が増大し吸音率が低下する傾向があり、垂直方向の硬度変化率を小さくすると、通気抵抗が高くなり通気量が減少し吸音率は上昇する傾向がある。この吸音率の測定は、ＪＩＳ Ａ １４１６（残響室吸音）によるが、１ｍ2の試験体でおこなったものである。図１０は測定室の平面図であり、スピーカ４０とマイクロフォン５１〜５３が配置され、測定室の床に超軽量な防音材の試験体が配置される。 FIG. 9 is a characteristic diagram of the frequency VS sound absorption coefficient of the 1/3 octave band of the ultralight soundproofing material of the first embodiment. Although FIG. 9 shows only the graph corresponding to the first embodiment, as a general tendency, the sound absorption rate does not change much even if the hardness change rate in the vertical direction is increased, but the hardness change rate is increased. If the pressure is too high, the airflow resistance is lowered and the airflow rate is increased and the sound absorption rate tends to decrease. When the rate of change in hardness in the vertical direction is decreased, the airflow resistance is increased and the airflow rate is decreased and the sound absorption rate tends to increase. . The measurement of the sound absorption rate is based on JIS A 1416 (sound absorption in the reverberation chamber), but is performed with a 1 m 2 specimen. FIG. 10 is a plan view of the measurement chamber, in which the speaker 40 and the microphones 51 to 53 are arranged, and a super lightweight soundproof material specimen is arranged on the floor of the measurement chamber.
図１１（ａ）〜（ｄ）に示す本実施形態によれば、単一シート３の総目付け量と総厚さとが同じ（総目付け量２０００ｇ／ｍ2、総厚さ２０ｍｍ）であっても、硬度分布パターン（硬度漸減領域４の厚さと硬度の変化率）を変更するだけで防音特性を変更することができる。しかし、図１１（ｅ）〜（ｈ）に示す従来技術によれば、防音特性を同様に変更するためには、同図（ｅ）では厚さが６ｍｍで目付量１２００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１４ｍｍで目付量８００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着し、（ｆ）では厚さが５ｍｍで目付量１０００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１５ｍｍで目付量１０００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着し、（ｇ）では厚さが４ｍｍで目付量８００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１６ｍｍで目付量１２００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着し、（ｈ）では厚さが３ｍｍで目付量６００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１７ｍｍで目付量１４００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着しなければならず、８種類の材質と４回の接着が必要であり、製造工程、取付工程ともに実に煩雑である。これに対し、本実施形態は１種類の材質で十分であり、効果は絶大である。 According to the present embodiment shown in FIGS. 11A to 11D, even if the total basis weight and the total thickness of the single sheet 3 are the same (total basis weight 2000 g / m 2 , total thickness 20 mm). The soundproofing characteristics can be changed simply by changing the hardness distribution pattern (the thickness of the hardness gradually decreasing region 4 and the rate of change in hardness). However, according to the prior art shown in FIGS. 11 (e) to 11 (h), in order to change the soundproofing characteristics in the same manner, in FIG. 11 (e), a hard layer having a thickness of 6 mm and a basis weight of 1200 g / m 2 is used. (14) and a spring layer (13) having a thickness of 14 mm and a weight per unit area of 800 g / m 2 are manufactured separately and bonded with an adhesive, and in (f), the thickness is 5 mm and the unit weight is 1000 g / m 2. The hard layer (14) and the spring layer (13) having a thickness of 15 mm and a basis weight of 1000 g / m 2 are separately manufactured and bonded with an adhesive. In (g), the thickness is 4 mm and the basis weight is 800 g. / M 2 hard layer (14) and a spring layer (13) having a thickness of 16 mm and a basis weight of 1200 g / m 2 are separately manufactured and bonded with an adhesive. In (h), the thickness is 3 mm. A hard layer (14) having a basis weight of 600 g / m 2 and a thickness of 17 mm and a basis weight of 1400 g / m 2 The pulling layer (13) must be manufactured separately and bonded with an adhesive, and eight kinds of materials and four times of bonding are required, and both the manufacturing process and the mounting process are very complicated. On the other hand, in this embodiment, one type of material is sufficient, and the effect is great.
図１１（a）のものは通気抵抗が大きくなって通気量が小さくなり、図１１（ｄ）のものになるに従って、通気抵抗が小さくなって通気量が多くなる。これにより通気量のチューニングを行うことができる。 In FIG. 11A, the ventilation resistance increases and the ventilation rate decreases, and as shown in FIG. 11D, the ventilation resistance decreases and the ventilation rate increases. As a result, the ventilation rate can be tuned.
以上説明した第１実施形態の超軽量な防音材によれば、従来の超軽量な防音材と異なり、原料繊維をプレスして硬質層（１４）を製造する必要がなく、硬質層（１４）とスプリング層（１３）の２つの層を貼りあわせる必要もなく、接着剤が不要であり、製造工程を簡素化できる。したがって、防音材の製造コストが激減し、防音材の製造時間も短縮できるので、効率的な量産が可能となる。 According to the ultralight soundproof material of the first embodiment described above, unlike the conventional ultralight soundproof material, it is not necessary to press the raw fiber to produce the hard layer (14), and the hard layer (14). There is no need to bond the two layers, the spring layer (13), no adhesive is required, and the manufacturing process can be simplified. Therefore, the manufacturing cost of the soundproofing material is drastically reduced and the manufacturing time of the soundproofing material can be shortened, so that efficient mass production is possible.
本発明の第１実施形態の超軽量な防音材を製造するためのウェブ形成工程を説明する。図１２に示す通り、フェルトを構成する原料繊維６は密度が均一で材質が同一であるように形成されたものであり、これがホッパーフィーダ７に投入され、大まかな開繊が行われる。ホッパーフィーダ７で大まかに開繊された原料繊維６は、ベルトコンベア８により開繊機９に送られ、さらに細かく開繊される。開繊機で細かく開繊された原料繊維６は、ファン１０によりウェブ形成装置１１に送られる。ウェブ形成装置１１は、原料繊維６を内部に取り込むための取込装置１２と、取込装置１２の下方に配置された集積ベルト１３とを備えている。集積ベルト１３の右側は排出口１４となっており、集積ベルト１３は、この排出口１４に向かって回転している。なお、原料繊維６としては再生ポリエチレンテレフタレート繊維に対し、ポリエステル樹脂、例えば、低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂をバインダ繊維として混入したものが挙げられる。バインダ繊維は芯鞘構造が好ましく、例えば、コア部として１６０℃の融点の熱可塑性樹脂、シース部として１３０℃の融点の熱可塑性樹脂よりなるものがある。シース部が溶融することでコア部を介して原料繊維が連結される。 The web formation process for manufacturing the ultralight soundproof material according to the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 12, the raw material fibers 6 constituting the felt are formed so as to have a uniform density and the same material, and are fed into a hopper feeder 7 for rough opening. The raw fiber 6 that has been roughly opened by the hopper feeder 7 is sent to the opening machine 9 by the belt conveyor 8 and further opened finely. The raw fiber 6 finely opened by the spreader is sent to the web forming apparatus 11 by the fan 10. The web forming device 11 includes a take-in device 12 for taking in the raw fiber 6 and an accumulation belt 13 disposed below the take-in device 12. The right side of the accumulation belt 13 is a discharge port 14, and the accumulation belt 13 rotates toward the discharge port 14. In addition, as the raw material fiber 6, what mixed polyester resin, for example, low melting-point polyethylene terephthalate resin as binder fiber with respect to recycled polyethylene terephthalate fiber is mentioned. The binder fiber preferably has a core-sheath structure. For example, the binder fiber may be made of a thermoplastic resin having a melting point of 160 ° C. as the core portion and a thermoplastic resin having a melting point of 130 ° C. as the sheath portion. When the sheath part is melted, the raw fibers are connected via the core part.
取込装置１２によって内部に取り込まれた原料繊維６は、装置内の気流により拡散され、集積ベルト１３の上に堆積する。このとき、集積ベルト１３の上方は空間となっており、原料繊維の堆積を妨げるものはないので、時計方向に回転する集積ベルト１３の回転に従って、集積ベルト１３の右側ほど多くの原料繊維６が堆積する。こうして、排出口１４の近傍では、集積ベルト１３上に、ウェブ１５として適当な厚さの原料繊維６が堆積する。集積ベルト１３に堆積した原料繊維６は、集積ベルト１３の回転により排出口１４へ送られ、排出口１４から、ウェブ１５として集積ベルト１３の直下に配置されたベルトコンベア２１上に排出される。所望の厚さの単一シート３を得るためには、こうして形成されるウェブ１５の厚さを調整する必要があるが、ウェブ１５の厚さは、集積ベルト１３に堆積される原料繊維６の厚さに依存する。集積ベルト１３に堆積される原料繊維６の厚さは、集積ベルト１３の回転速度で調整可能である。以上のようにして、ウェブ形成装置１１にバインダ繊維を含む所定密度の原料繊維６を導入してウェブ１５を形成する。なお、バインダ繊維の原料繊維６への混入割合は一定であることが好ましいが、適宜変更してもよい。また、バインダ繊維は芯鞘構造が好ましく、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。 The raw material fibers 6 taken inside by the take-in device 12 are diffused by the air flow in the device and are deposited on the accumulation belt 13. At this time, the upper portion of the accumulation belt 13 is a space, and there is nothing that prevents the accumulation of the raw material fibers. accumulate. Thus, in the vicinity of the discharge port 14, the raw material fibers 6 having a suitable thickness as the web 15 are deposited on the accumulation belt 13. The raw material fibers 6 accumulated on the accumulation belt 13 are sent to the discharge port 14 by the rotation of the accumulation belt 13, and are discharged from the discharge port 14 onto the belt conveyor 21 arranged immediately below the accumulation belt 13 as the web 15. In order to obtain a single sheet 3 having a desired thickness, it is necessary to adjust the thickness of the web 15 thus formed. The thickness of the web 15 depends on the raw fiber 6 deposited on the accumulation belt 13. Depends on thickness. The thickness of the raw fiber 6 deposited on the accumulation belt 13 can be adjusted by the rotational speed of the accumulation belt 13. As described above, the web 15 is formed by introducing the raw material fibers 6 having a predetermined density including the binder fibers into the web forming apparatus 11. The mixing ratio of the binder fiber to the raw material fiber 6 is preferably constant, but may be changed as appropriate. The binder fiber preferably has a core-sheath structure, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
ウェブを構成する原材料の一例としては、(1)反毛繊維（織物類をほぐして得られたもので、綿やエステル等が主体となっている）が５０重量％、(2)ポリエステル繊維（太さ７〜１０デニール、長さ３５〜６６ｍｍ）が２０重量％、(3)バインダ繊維（低融点熱可塑性樹脂繊維として用いる芯鞘構造の変性ポリエステル繊維）が３０重量％であり、太さ５デニール、長さ４８ｍｍ、融点１００〜１７０℃）である。(1)(2)(3)の３種類の原材料を用いる。 Examples of raw materials that make up the web are (1) 50% by weight of repellent fibers (obtained by loosening fabrics, mainly cotton and ester), (2) polyester fibers ( The thickness is 7 to 10 denier and the length is 35 to 66 mm) is 20% by weight, and (3) the binder fiber (modified polyester fiber having a core-sheath structure used as a low-melting-point thermoplastic resin fiber) is 30% by weight. Denier, length 48 mm, melting point 100-170 ° C.). (1) Use the three types of raw materials (2) and (3).
次に、ウェブ１５の熱成形工程を説明する。この熱成形工程には、図１３に示すような加熱炉２２が用いられる。本例では、ウェブ１５は、熱可塑性バインダ繊維を含むものであり、融点は１００〜２５０℃、好ましくは、１００〜１７０℃である。このウェブ１５は、ベルトコンベア２１によって、加熱炉２２へ送られ、加熱処理がなされる。加熱炉２２は、４つの加熱室２２ａ〜２２ｄに区画板２２ｆ〜２２ｈにより区画されている。各加熱室には上下に、それぞれ、熱風供給口２２ｉ，２２ｋ，２２ｍ，２２ｏと、熱風排出口２２ｊ，２２ｌ，２２ｎ，２２ｐが設けてある。ウェブ１５を圧縮して搬送する１対の金属製のメッシュフィードネット２３を有し、このメッシュフィードネット２３でウェブ１５をプレスしながら搬送する。ウェブ１５の搬送方向と直交する方向（上方向から下方向に）に２００〜２５０℃の熱風を送り、熱風排出口２２ｊ，２２ｌ，２２ｎ，２２ｐからサクション装置（図示略）で熱風を吸引する構成である。複数の加熱室２２ａ〜２２ｄを設けたのは、加熱温度のばらつきを防止するためである。加熱時間は２〜３分が好ましい。上側から熱風を送るとともに反対側にて熱風を吸引することでウェブの上方から下方に熱風を貫通させ、これによりウェブ１５を加熱し、ウェブ１５中のバインダ繊維を溶融させて原料繊維同士の結合を得て単一シート３を形成する。各加熱室２２ａ〜２２ｄにおける熱風の流れ方向は、一方向に設定してある。ウェブ１５の表面と裏面との硬度比、硬度分布パターンの調整は、ウェブ１５の搬送速度、ウェブ１５の表面と裏面の搬送速度の差、熱風の温度、熱風の流速、熱風吸引条件（吸引圧力、吸引風量等）等に依存し、これらを適宜設定することで、目的とする防音性が得られる。本実施例では、ウェブ１５を熱風で熱風流れ方向に押し付けることにより、ウェブ１５の上下方向に、上側ほど硬度が低く下側ほど硬度の高い硬度分布を形成した。 Next, the thermoforming process of the web 15 will be described. For this thermoforming process, a heating furnace 22 as shown in FIG. 13 is used. In this example, the web 15 includes a thermoplastic binder fiber, and has a melting point of 100 to 250 ° C, preferably 100 to 170 ° C. The web 15 is sent to the heating furnace 22 by the belt conveyor 21 and subjected to heat treatment. The heating furnace 22 is partitioned into four heating chambers 22a to 22d by partition plates 22f to 22h. In each heating chamber, hot air supply ports 22i, 22k, 22m, and 22o and hot air discharge ports 22j, 22l, 22n, and 22p are provided on the upper and lower sides, respectively. A pair of metal mesh feed nets 23 that compress and convey the web 15 are provided, and the web 15 is conveyed while being pressed by the mesh feed net 23. A configuration in which hot air of 200 to 250 ° C. is sent in a direction orthogonal to the conveyance direction of the web 15 (from the upper direction to the lower direction), and hot air is sucked from the hot air discharge ports 22j, 22l, 22n, and 22p by a suction device (not shown). It is. The reason why the plurality of heating chambers 22a to 22d are provided is to prevent variations in heating temperature. The heating time is preferably 2 to 3 minutes. By sending hot air from the upper side and sucking hot air on the opposite side, the hot air is penetrated from the upper side to the lower side of the web, thereby heating the web 15 and melting the binder fibers in the web 15 to bond the raw fibers. And a single sheet 3 is formed. The flow direction of the hot air in each heating chamber 22a-22d is set to one direction. The hardness ratio between the front surface and the back surface of the web 15 and the hardness distribution pattern are adjusted by adjusting the transport speed of the web 15, the difference in transport speed between the front surface and the back surface of the web 15, the hot air temperature, the hot air flow velocity, and the hot air suction conditions (suction pressure). Depending on the suction air volume, etc.) and setting them appropriately can achieve the desired soundproofing properties. In this example, the web 15 was pressed in the hot air flow direction with hot air, thereby forming a hardness distribution in the vertical direction of the web 15 with the hardness being lower on the upper side and higher on the lower side.
こうして加熱処理が終了したら、冷風機２５で冷風を吹き付け、ウェブ１５を冷却し、厚さを固定する。適宜、冷却プレスロールを用い目的の厚さに調整しても良い。その後、裁断機２６で所望の長さに裁断し、単一シート３を得る。メッシュフィードネット２３の速度は、例えば３ｍ／ｍｉｎである。単一シート３の目付け量は、２０００ｇ／ｍ2で厚みは２０ｍｍである。なお、単一シート３は、総目付け量５００ｇ／ｍ2〜２５００ｇ／ｍ2、総厚さ５〜５０ｍｍ、総通気度５〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃの範囲内に調整することができる。なお、集積ベルト１３の速度は１〜７ｍ／ｍｉｎとし、加熱炉２２については、メッシュフィードネット２３の間隔を１５ｍｍ、メッシュフィードネット２３の速度は１〜７ｍ／ｍｉｎ、熱風の温度を１６０〜２００℃、加熱時間を２〜３分とした。 When the heat treatment is thus completed, the cool air is blown by the cool air machine 25 to cool the web 15 and fix the thickness. You may adjust to the target thickness suitably using a cooling press roll. Thereafter, the sheet is cut into a desired length by the cutting machine 26 to obtain a single sheet 3. The speed of the mesh feed net 23 is 3 m / min, for example. The basis weight of the single sheet 3 is 2000 g / m 2 and the thickness is 20 mm. Incidentally, a single sheet 3 can be adjusted total basis weight 500g / m 2 ~2500g / m 2 , a total thickness of 5 to 50 mm, in the range of total air permeability 5~25cm 3 / cm 2 · sec. The speed of the accumulation belt 13 is 1 to 7 m / min. For the heating furnace 22, the interval between the mesh feed nets 23 is 15 mm, the speed of the mesh feed net 23 is 1 to 7 m / min, and the temperature of the hot air is 160 to 200. The heating time was 2 to 3 minutes.
なお、このようにして作られた単一シート３は、後工程で更にプレス加工して所望のマット状に成形してもよい。また、単一シート３は、加熱軟化させた後、所望の金型形状をもつコールドプレス成形金型によりダッシュパネルの面形状に沿った所望の形状に成形してもよい。使用するバインダ繊維は熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でも良く、防音特性に優れた繊維集合体から構成されれば、単一シート３の材質や成形工法は特に限定するものではない。 The single sheet 3 produced in this way may be further pressed into a desired mat shape in a subsequent process. Alternatively, the single sheet 3 may be softened by heating and then molded into a desired shape along the surface shape of the dash panel by a cold press mold having a desired mold shape. The binder fiber used may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and the material and molding method of the single sheet 3 are not particularly limited as long as the binder fiber is composed of a fiber assembly having excellent soundproofing characteristics.
次に本発明の第２実施形態の超軽量な防音材について図面を参照して説明する。本発明の第２実施形態の超軽量な防音材は、図１４、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）に示す通り、車室内側表面１０１と、車室外側表面１０２とを有する単一シート１０３であって、硬度漸減領域１０４により、車室内側表面１０１から連続する第１硬度領域１０５と、車室外側表面１０２から連続する第２硬度領域１０６とを連結するように構成されるものである。車室外側表面１０２の硬度に対する車室内側表面１０１の硬度比が１．１〜１０に設定され、硬度漸減領域１０４で硬度が漸減する硬度分布パターンを備えている。単一シート１０３は、硬度漸減領域１０４の厚み、硬度分布パターン（垂直方向の硬度変化率）等に基づいて、通気量が３〜２５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃに設定されることを特徴とする超軽量な防音材である。 Next, an ultralight soundproof material according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The ultra-lightweight soundproof material of the second embodiment of the present invention is a single material having a vehicle interior side surface 101 and a vehicle interior exterior surface 102 as shown in FIGS. 14, 15B, and 16B. The seat 103 is configured to connect a first hardness region 105 continuous from the vehicle interior side surface 101 and a second hardness region 106 continuous from the vehicle interior outer surface 102 by the hardness gradually decreasing region 104. It is. The hardness ratio of the vehicle interior side surface 101 with respect to the hardness of the vehicle interior outer surface 102 is set to 1.1 to 10, and a hardness distribution pattern in which the hardness gradually decreases in the hardness gradually decreasing region 104 is provided. The single sheet 103 is characterized in that the air flow rate is set to 3 to 25 cm 3 / cm 2 · sec based on the thickness of the hardness gradually decreasing region 104, the hardness distribution pattern (hardness change rate in the vertical direction), and the like. It is a super lightweight soundproof material.
図１６（ａ）,（ｂ）は、防音材の厚さ方向（深さ方向）の位置に対する硬度の変化を示す。従来技術の防音材の硬度分布パターンを図１６（ａ）、本実施形態の硬度分布パターンの一例を図１６（ｂ）に示す。図１６（ａ）はステップ状の硬度分布パターンを示すものである。一方、図１６（ｂ）では、車室内側から車室外側へ向かうに従って、下凸の減少から上凸の減少に変化する硬度分布パターンとなっている。この硬度変化パターンが理想曲線（平均的硬度分布パターン）を示すものであり、実際には、面方向及びその法線方向の厚さ方向に硬度分布のばらつきがあっても、平均して車室内側表面１０１から車室外側表面１０２にかけて漸減するように形成された硬度分布パターンを備えていればよいことは第１実施形態と同様である。図１７に示す通り、硬度分布パターンは、硬度漸減層１０４が裏面側に近い位置（深さＤ4からＤ0）のもの、厚さＤ5からＤ1までのもの、厚さＤ6からＤ2までのもの、厚さＤ7からＤ3までのものなど各種のパターンがある。この硬度分布パターン（硬度変化率等）を変更することで、防音特性を変更できる。図１７に示す通り、第１硬度領域１０５及び第２硬度領域１０６は、硬度一定領域であることが好ましい。 16 (a) and 16 (b) show changes in hardness with respect to the position in the thickness direction (depth direction) of the soundproofing material. FIG. 16A shows a hardness distribution pattern of a conventional soundproof material, and FIG. 16B shows an example of a hardness distribution pattern of the present embodiment. FIG. 16A shows a step-like hardness distribution pattern. On the other hand, in FIG. 16B, the hardness distribution pattern changes from a decrease in downward convex to a decrease in upward convex as it goes from the passenger compartment side to the passenger compartment outer side. This hardness change pattern shows an ideal curve (average hardness distribution pattern). Actually, even if there is a variation in hardness distribution in the surface direction and the thickness direction in the normal direction, the vehicle interior is averaged. Similar to the first embodiment, it is only necessary to have a hardness distribution pattern formed so as to gradually decrease from the inner surface 101 to the vehicle interior outer surface 102. As shown in FIG. 17, the hardness distribution pattern is that where the hardness gradually decreasing layer 104 is close to the back side (depth D 4 to D 0 ), thickness D 5 to D 1 , and thickness D 6 to D. There are various patterns such as those up to 2 and thicknesses D 7 to D 3 . By changing this hardness distribution pattern (such as hardness change rate), the soundproof characteristics can be changed. As shown in FIG. 17, the first hardness region 105 and the second hardness region 106 are preferably constant hardness regions.
第２実施形態の超軽量な防音材の透過損失及び吸音率は、第１実施形態の図７及び図９と概ね同様な傾向を示した。測定装置については、図８及び図１０と同様の装置を用いたので、説明は援用する。 The transmission loss and sound absorption coefficient of the ultra-lightweight soundproof material of the second embodiment showed the same tendency as in FIGS. 7 and 9 of the first embodiment. About the measuring apparatus, since the apparatus similar to FIG.8 and FIG.10 was used, description is used.
フェルト状単一シート１０３の総目付け量は、後工程で非成形とする場合が６００〜１５００ｇ／ｍ2、後工程で成形する場合が１４００〜２５００ｇ／ｍ2であり、前記総厚さは、後工程で非成形とする場合が１０〜２０ｍｍ、後工程で成形する場合が１５〜３５ｍｍとなるような範囲が好ましい。 The total basis weight of the felt-like single sheet 103, if the case of a non-molded in a subsequent step is 600~1500g / m 2, is molded in a later step is 1400~2500g / m 2, the total thickness, A range of 10 to 20 mm when non-molded in the subsequent process and 15 to 35 mm when molded in the subsequent process is preferable.
単一シート１０３の材料は、第１実施形態の単一シート３と同様である。ただし、本実施形態では、第１硬度領域１０５と第２硬度領域１０６とで、材料または材料の組成を変更している。 The material of the single sheet 103 is the same as that of the single sheet 3 of the first embodiment. However, in the present embodiment, the material or the composition of the material is changed between the first hardness region 105 and the second hardness region 106.
単一シート１０３の構造例としては、第１硬度領域１０５と、第２硬度領域１０６と、硬度漸減領域１０４とは、複領域フェルトであり、前記３つの領域１０４〜１０６は共通する原料繊維に相違するバインダ繊維の量が含有され、バインダ繊維で原料繊維がランダムに接触絡合する構造を備え、第１硬度領域１０５中のバインダ繊維の量が第２硬度領域１０６のバインダ繊維の量よりも多く設定されたものが考えられる。硬度漸減領域１０４の厚み、硬度分布パターン等を調整することにより、単一シート１０３の通気量を３〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃの範囲内に設定することが好ましい。 As an example of the structure of the single sheet 103, the first hardness region 105, the second hardness region 106, and the hardness gradually decreasing region 104 are multi-region felts, and the three regions 104 to 106 are common raw fiber. A different amount of binder fiber is contained, and a structure in which the raw material fibers are randomly contact-entangled with the binder fiber, and the amount of the binder fiber in the first hardness region 105 is larger than the amount of the binder fiber in the second hardness region 106. Many settings are possible. It is preferable to set the air flow rate of the single sheet 103 within the range of 3 to 25 cm 3 / cm 2 · sec by adjusting the thickness of the gradually decreasing hardness region 104, the hardness distribution pattern, and the like.
(第２実施例)
第２実施例の超軽量な防音材はフェルトから構成される車室内に配置される単一なシート１０３である。この単一シート１０３は、全体の平均密度が０．１ｇ／ｃｍ3、総目付け量が２０００ｇ／ｍ2、総厚さが２０ｍｍ（第１硬度領域１０５が５ｍｍ、硬度漸減領域１０４が２ｍｍ、第２硬度領域１０６が１３ｍｍ）、通気量が８ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃである。車室外側表面１０２の硬度に対する車室内側表面１０１の硬度比を４．４／２．１＝２．１とした。
(Second embodiment)
The ultra-lightweight soundproofing material of the second embodiment is a single sheet 103 arranged in a vehicle interior made of felt. This single sheet 103 has an overall average density of 0.1 g / cm 3 , a total basis weight of 2000 g / m 2 and a total thickness of 20 mm (the first hardness region 105 is 5 mm, the hardness gradually decreasing region 104 is 2 mm, 2 hardness region 106 is 13 mm), and the air flow rate is 8 cm 3 / cm 2 · sec. The hardness ratio of the vehicle interior side surface 101 with respect to the hardness of the vehicle interior exterior surface 102 was 4.4 / 2.1 = 2.1.
以上説明した超軽量な防音材によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。 According to the ultra-lightweight soundproof material described above, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
第２実施形態の超軽量な防音材を製造するためのウェブ形成工程は、第１実施形態と概ね同様であるが、ここでは、相違点を説明する。第１実施形態では硬度漸減領域４の硬度分布パターン等は熱風等の条件によって形成しているが、第２実施形態では、同条件に加えて、第１硬度領域１０５と、第２硬度領域１０６の材質を相違させる（主としてバインダ繊維の量を相違させたり、バインダ繊維の量は同じであるが繊維の材質を変更させるなど）条件も付加されている。なお、第２実施例では、第１硬度領域１０５と、第２硬度領域１０６の材質を相違させるために、バインダ繊維の量を相違させた。第２実施形態では原料繊維６の供給系統（ホッパーフィーダ７、ベルトコンベア８、開繊機９、ファン１０）を２系統備えており、それぞれ相違する材質の原料繊維６が供給されるようになっている。また、ウェブ形成装置１１内には、取込装置１２と集積ベルト１３が左右に二組設けられており、左側の取込装置１１からは第２硬度領域１０６用の原料繊維６が取り込まれて主に左側の集積ベルト１３上に堆積し、右側の取込装置１２からは第１硬度領域１０５用の原料繊維６が取り込まれて主に右側の集積ベルト１３上に堆積する構造となっている。このため、右側の集積ベルトの右端部にいくにつれて第１硬度領域１０５用の原料繊維６の比率が連続的に高くなり、左側の集積ベルト左端部にいくにつれて第２硬度領域１０６用の原料繊維６の比率が連続的に高くなる。左側の集積ベルト１３が時計回りに、右側の集積ベルト１３が反時計回りに回転するので、二つの原料繊維６は、左右の集積ベルト１３の中央に集められてベルトコンベア２１上に送られる。上記工程を経ることにより、供給される二つの原料繊維６は、それぞれ均一な密度および材質で且つ互いにバインダ繊維の混入割合が異なるものであるが、ベルトコンベア２１によって排出されるウェブは上部ほど第１硬度領域１０５用の原料繊維６の比率が高く、下部ほど第２硬度領域１０６用の原料繊維６の比率が高くなる。なお、第１硬度領域１０５用原料繊維６と第２硬度領域１０６用の原料繊維６との供給量はほぼ等量とする。また、シート１０３の総目付け量が２０００ｇ／ｍ2に設定する場合には、第１硬度領域用の繊維は目付け量１２００ｇ／ｍ2、第２硬度領域用の繊維は目付け量８００ｇ／ｍ2である。 The web forming process for producing the ultralight soundproof material of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but here, the differences will be described. In the first embodiment, the hardness distribution pattern of the hardness gradually decreasing region 4 is formed under conditions such as hot air, but in the second embodiment, in addition to the same conditions, the first hardness region 105 and the second hardness region 106. There are also added conditions for different materials (mainly, the amount of the binder fiber is changed, or the amount of the binder fiber is the same, but the material of the fiber is changed). In the second embodiment, the amount of the binder fiber is made different in order to make the materials of the first hardness region 105 and the second hardness region 106 different. In the second embodiment, there are two systems for supplying raw material fibers 6 (a hopper feeder 7, a belt conveyor 8, a fiber spreader 9, and a fan 10), and raw material fibers 6 of different materials are supplied. Yes. The web forming apparatus 11 is provided with two sets of take-in apparatuses 12 and accumulation belts 13 on the left and right, and the raw fiber 6 for the second hardness region 106 is taken in from the left-hand take-in apparatus 11. The material is mainly deposited on the left accumulation belt 13, and the raw fiber 6 for the first hardness region 105 is taken in from the right take-in device 12 and is mainly accumulated on the right accumulation belt 13. . For this reason, the ratio of the raw material fibers 6 for the first hardness region 105 continuously increases toward the right end portion of the right accumulation belt, and the raw fibers for the second hardness region 106 increase toward the left end portion of the left accumulation belt. The ratio of 6 increases continuously. Since the left accumulation belt 13 rotates clockwise and the right accumulation belt 13 rotates counterclockwise, the two raw fibers 6 are collected at the center of the left and right accumulation belts 13 and sent onto the belt conveyor 21. By passing through the above process, the two raw material fibers 6 to be supplied are of uniform density and material, and the mixing ratio of the binder fibers is different from each other. The ratio of the raw material fibers 6 for the first hardness region 105 is high, and the lower the lower the ratio of the raw material fibers 6 for the second hardness region 106 is. Note that the supply amounts of the raw fiber 6 for the first hardness region 105 and the raw fiber 6 for the second hardness region 106 are substantially equal. Further, when the total basis weight of the sheet 103 is set to 2000 g / m 2, the fibers for the first hardness region basis weight 1200 g / m 2, the fibers for the second hardness region by a weight of 800 g / m 2 is there.
第２実施形態の超軽量な防音材を製造するための熱成形工程は、図１８に示すように第１実施形態と概ね同様であるが、ここでは、相違点を説明する。第２実施形態では、高硬度領域１０５と低硬度領域１０６とで主としてバインダ繊維の量を相違させてある。従って、バインダ繊維の密度が高い高硬度領域１０５では、バインダ繊維による繊維間の接着が多いため、熱風による加熱後の繊維の戻りが少なく、一方、バインダ繊維の密度が低い低硬度領域１０６では、バインダ繊維による繊維間の接着が少ないため、熱風による加熱後の繊維組織の戻りが大きい。このため、熱風で流れ方向に圧縮されたウェブが戻る際に、ウェブ内に密度差が生じる。各加熱室での熱風の流れ方向は、第１実施形態と同様でもよいが、ここでは、交互に熱風方向を逆方向に設定する。上からウェブに熱風を貫通させる場合のウェブ内の温度分布と、下からウェブに熱風を貫通させる場合のウェブ内の温度分布とは相違するため、熱風方向を逆方向に設定することによって、加熱時のウェブ内の温度分布を均一にすることができる。第１実施形態とは異なり、第２実施例では主としてバインダ繊維の含有量によってウェブ内の密度差（硬度分布）を形成するので、加熱時のウェブ内の温度を均一にする方が有利な場合が多い。 The thermoforming process for manufacturing the ultra-lightweight soundproof material of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment as shown in FIG. 18, but the differences will be described here. In the second embodiment, the amount of the binder fiber is mainly different between the high hardness region 105 and the low hardness region 106. Therefore, in the high hardness region 105 where the density of the binder fiber is high, there is much adhesion between the fibers due to the binder fiber, so there is little return of the fiber after heating with hot air, while in the low hardness region 106 where the density of the binder fiber is low, Since there is little adhesion between the fibers due to the binder fibers, the fiber structure returns greatly after heating with hot air. For this reason, when the web compressed in the flow direction by the hot air returns, a density difference is generated in the web. The flow direction of the hot air in each heating chamber may be the same as in the first embodiment, but here, the hot air direction is alternately set in the reverse direction. Since the temperature distribution in the web when hot air penetrates the web from above and the temperature distribution in the web when hot air penetrates from the bottom to the web are different, heating is performed by setting the hot air direction in the opposite direction. The temperature distribution in the web at the time can be made uniform. Unlike the first embodiment, in the second example, since the density difference (hardness distribution) in the web is mainly formed by the binder fiber content, it is advantageous to make the temperature in the web uniform during heating. There are many.
以上、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。例えば、本発明の超軽量な防音材の車室内側表面及び車室外側表面に薄い不織布を付加したものも技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the technical idea of this invention, a change etc. can be added, Those changes, an equivalent, etc. are also of this invention. It will be included in the technical scope. For example, what added the thin nonwoven fabric to the vehicle interior side surface and vehicle interior outer surface of the ultra-lightweight soundproof material of this invention is also contained in a technical scope.
１，１０１・・・車室内側表面 ２，１０２・・・車室外側表面
３，１０３・・・単一シート ４，１０４・・・硬度漸減領域
５・・・硬度均一領域 １０５・・・第１硬度領域（硬度均一領域）
１０６・・・第２硬度領域（硬度均一領域） １５・・・ ウェブ
２２・・・ 加熱炉 ２３・・・ メッシュフィードネット
２５・・・ 冷風機 ２６・・・ 裁断機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Vehicle interior side surface 2,102 ... Vehicle compartment outer surface 3,103 ... Single sheet 4,104 ... Hardness decreasing area 5 ... Hardness uniform area 105 ... First 1 hardness range (uniform hardness range)
106 ... second hardness region (uniform hardness region) 15 ... web 22 ... heating furnace 23 ... mesh feed net 25 ... cold air blower 26 ... cutting machine
Claims (5)
前記シートの車室外側表面の硬度に対する前記シートの車室内側表面の硬度比を１．１〜１０に設定し（ここでいう硬度の測定法はＪＩＳＡ５９０５の曲げ特性測定に基づき、３０ｃｍ角の大きさに切断されたシートの両側の一定領域を上下からプレス機により圧縮し、高硬度部分を形成し、この高硬度部分を固定具で固定し、テンシロンで硬度の高い面が上側となっているシートの１点に荷重（Ｗ＝５Ｎ）を加え、垂直方向の沈み込み量δ 1 ｃｍ（押圧子により部分的に繊維組織が沈み込んだ深さ）を計測し、シートを裏返して、硬度の低い反対面の沈み込み量δ 2 を計測し、硬度比δ 2 ／δ 1 とする）、
前記シートの厚さ方向において、前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって硬度が漸減する硬度漸減領域を形成し、
前記硬度漸減領域により、前記シートの通気量が３〜２５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃに設定され、
原料繊維から形成されるウェブの搬送方向と直交する方向に、片側から熱風を送るとともに反対側にて熱風を吸引することで、前記ウェブに熱風を貫通させ、前記ウェブを熱風で熱風流れ方向に押し付けることにより、前記硬度比と通気量に設定された前記硬度漸減領域を形成する超軽量な防音材。 It is a super lightweight soundproof material consisting of a single seat placed in the passenger compartment,
The hardness ratio of the seat inner surface of the seat with respect to the hardness of the seat outer surface of the seat is set to 1.1 to 10 (the hardness measurement method here is based on the bending characteristic measurement of JISA5905, and has a size of 30 cm square. A certain area on both sides of the cut sheet is compressed by a press from above and below to form a high hardness part, this high hardness part is fixed with a fixture, and the high hardness surface with Tensilon is on the upper side Apply a load (W = 5N) to one point on the sheet, measure the amount of vertical subsidence δ 1 cm (depth at which the fiber structure was partially submerged by the presser), turn the sheet over, Measure the subsidence amount δ 2 of the low opposite surface, and make the hardness ratio δ 2 / δ 1 ) ,
Oite the thickness Direction of the sheet to form a hardness decreasing region where the hardness is gradually reduced toward the vehicle exterior side surface of the vehicle interior side surface,
By the hardness gradually decreasing region, the air flow rate of the sheet is set to 3 to 25 cm 3 / cm 2 · sec,
By sending hot air from one side and sucking hot air on the opposite side in a direction orthogonal to the web conveyance direction formed from raw material fibers, the hot air is penetrated through the web, and the web is moved in the hot air flow direction with hot air. An ultra-lightweight soundproofing material that forms the hardness gradually decreasing region set to the hardness ratio and the air flow rate by pressing.
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