WO2006013810A1 - 吸音断熱材 - Google Patents

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WO2006013810A1
WO2006013810A1 PCT/JP2005/014018 JP2005014018W WO2006013810A1 WO 2006013810 A1 WO2006013810 A1 WO 2006013810A1 JP 2005014018 W JP2005014018 W JP 2005014018W WO 2006013810 A1 WO2006013810 A1 WO 2006013810A1
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nonwoven fabric
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sound absorption
heat insulating
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Shigeki Tanaka
Hiroyuki Sakamoto
Hiroyasu Sakaguchi
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Toyo Boseki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a sound-absorbing material excellent in sound-absorbing properties and heat-insulating properties despite being lightweight and thin. More specifically, the present invention relates to a sound absorbing material having excellent sound absorbing characteristics at 500 Hz to 4000 Hz. Furthermore, the present invention relates to a sound-absorbing and heat-insulating material that exhibits particularly excellent sound-absorbing properties and heat-insulating properties when used as interior materials such as ceilings and floors of automobiles and door trims.
  • nonwoven fabrics containing ultrafine fibers have excellent properties such as sound absorption properties, filter properties, and shielding properties and have been used in many applications. However, they are weak in strength or have poor shape stability. In order to improve this problem, it has been used as a laminated composite with another nonwoven fabric.
  • a resin that becomes a binder by spraying or transfer, or a heat-bonding fiber is used (for example, see Patent Document 1).
  • these methods require heat treatment for the purpose of drying or melting and fusing the resin, and are not very desirable because of environmental pollution caused by exhaust gas and from the viewpoint of energy saving.
  • the binder resin formed a film at the interface between the nonwoven fabrics, resulting in a decrease in sound absorption.
  • SZM is a method for laminating and integrating ultrafine fiber nonwoven fabric and long fiber nonwoven fabric.
  • a method known as Zs or the like is known in which a melt-blown nonwoven fabric, which is an ultrafine fiber, is laminated between spunbond nonwoven fabrics and bonded by a hot embossing method.
  • these nonwoven fabrics lack volume and have a hard texture that limits their application.
  • a non-woven fabric called a coform which is a composite of blown non-woven fibers blown around 20-30 microns, has been commercialized and is said to exhibit excellent sound absorption performance (for example, Patent Document 2). reference).
  • sound-absorbing materials incorporated into automobile interior materials, such as electrical products are often three-dimensionally molded.
  • the conventional sound-absorbing material has a problem that the sound-absorbing performance decreases in the high-frequency range when the thickness of the nonwoven fabric is increased to increase the sound-absorbing rate in the low-frequency range.
  • sound absorption performance in the low frequency range of 500 to 1000 Hz is improved when a film-like sheet is bonded to the surface of the porous sound absorbing material. If the sound absorption performance of this is low, a problem arises.
  • the present situation is that a sound-absorbing material that satisfies market demands, is thin and lightweight, has good shape stability, and is sound-absorbing in the low frequency range.
  • Non-Patent Document 1 Building materials and construction methods series W-5 “Sound-absorbing materials for buildings” by Koyasu Katsu
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-4075
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9-221334
  • An object of the present invention is to provide a thin and lightweight sound-absorbing material with good shape stability that has a high sound-absorbing performance even in a low frequency range, at a low cost. Especially in the automotive industry, fuel efficiency and comfort are improved. For improvement, lightweight and excellent sound-absorbing materials are required, and it is also an issue to provide sound-absorbing materials that meet those needs. In addition, in applications that require heat insulation such as air conditioners, it is an object to provide a sound-absorbing heat insulating material that also has excellent thermal efficiency.
  • the present invention takes the following means in order to solve the problem.
  • At least one peak of the normal incidence method sound absorption coefficient exists between 315 and 5000 Hz, and the thickness at which the peak sound absorption coefficient is 80% or more is between 5 and 30 mm.
  • This is a sound-absorbing heat insulating material.
  • the second invention has a basis weight of 10 mainly composed of fibers having a fiber diameter of 1 to 25 microns.
  • a sound-absorbing heat insulating material characterized in that a short fiber non-woven fabric C of ⁇ 30 mm is composite-integrated by a plurality of fibers penetrating.
  • the third invention is the sound-absorbing heat insulating material according to the first or second invention, characterized in that the Frazier air permeability is between 0.05 and LOOcm 3 / cm 2 'sec. .
  • the nonwoven fabric A and the film layer B are combined by an extrusion laminating method, and the short fiber nonwoven fabric C layer is combined and integrated by a one-dollar punching method.
  • This is a sound-absorbing heat insulating material.
  • a fifth invention in the fourth invention, there are 5 to 200 Zcm 2 of loops having a height of 0.3 mm or more on at least one side of the film layer B by a composite film by the one-dollar pan method.
  • This is a sound-absorbing heat insulating material.
  • the sixth invention is characterized in that in the second invention, the film layer B force is constituted by a copolymer containing polypropylene, polypropylene, polyethylene, or polyoctene, and the thickness is between 10 and 50 microns. It is a characteristic sound-absorbing heat insulating material.
  • the seventh invention is the sound-absorbing heat insulating material according to any one of the sixth invention, characterized in that aluminum is deposited on at least one surface of the film layer.
  • the heat insulating sound-absorbing material according to the present invention has a thin and lightweight form with high sound-absorbing performance even in a low frequency range.
  • a sound-absorbing material having good stability can be provided at low cost.
  • automobiles require lightweight and excellent sound-absorbing materials to improve fuel efficiency and comfort, and can provide sound-absorbing materials that meet those demands, and require heat insulation such as air conditioners. Therefore, it is possible to provide a sound-absorbing heat insulating material having excellent thermal efficiency.
  • FIG. 1 is a graph showing sound absorption characteristics of the sound absorbing material of the present invention.
  • the sound-absorbing heat insulating material used in the present invention is excellent in sound-absorbing performance even though the thickness is as thin as 5 to 30 mm.
  • the sound-absorbing heat insulating material according to the present invention has a peak sound absorption coefficient of at least one between 315 and 5000 Hz when a graph is drawn with the 1Z3 tarb frequency on the horizontal axis and the sound absorption coefficient on the vertical axis. Is preferably 80% or more. Different sound absorption characteristics are required depending on the form in which the sound-absorbing heat insulating material is used. It is. The peak position of the characteristic frequency varies depending on the structure, thickness, air permeability, etc. of the sound-absorbing heat insulating material. The peak sound absorption rate is preferably at least 70%, particularly preferably 90% or more.
  • sound absorption coefficient powers of 1000 Hz, 2000 Hz, and 4000 Hz S of 20, 50, and 60% or higher respectively are particularly preferred because they have less trouble in conversations in a car.
  • the sound absorbing material is thicker and heavier, and the sound absorbing performance can be set higher. 1S Since the sound absorbing material is installed in a limited space in the car, there is a limitation on the thickness. For this reason, since a lighter sound absorbing material is required, it is necessary to optimize the structure.
  • the present inventors have found that the sound absorption efficiency in the required frequency range is maximized by controlling the peak position of the sound absorption coefficient by controlling the structure and thickness of the nonwoven fabric. .
  • the nonwoven fabric and the porous film layer are combined and integrated. This is because it is possible to obtain excellent sound absorption performance by compounding. . It is also a desirable form to combine a nonwoven fabric layer containing ultrafine fibers to control air permeability. It is also preferable to combine with woven fabric or woven fabric depending on the usage. Furthermore, it is possible to suitably use a vehicle interior material as a soundproofing material for a building material, in which a surface layer nonwoven fabric having a design or color with a color or pattern may be attached to the outside of the composite nonwoven fabric.
  • a non-woven fabric A having a basis weight of 20 to 200 gZm 2 mainly composed of fibers having a fiber diameter of 1 micron or more and 25 microns or less and a film layer B made of a resin having a melting point of 120 ° C or more are attached. It is preferable that the combined layers are combined with a plurality of fibers through which a short fiber nonwoven fabric C with a fiber diameter of 7 to 50 microns, a basis weight of 0 to 2000 gZm 2 and a thickness of 4 to 3 Omm penetrates. Yes.
  • Nonwoven fabric A is finer than the force used for the reinforcement layer of the film layer and air permeability control, and the more the fibers are contained, the better the sound absorbing performance.
  • the entire nonwoven fabric may be composed of only ultrafine fibers. However, if the content is too small, the effect of the ultrafine fiber characteristics is not preferable. In addition, the reinforcing effect is reduced.
  • the fiber diameter is preferably 25 microns or less, particularly preferably 3 to 18 microns, and most preferably about 5 to 16 microns.
  • the method for producing the fiber is not particularly defined, and may be long fiber or short fiber, but non-woven fabric obtained by a melt blow method or a spun bond method that allows random arrangement of fibers and low production costs is particularly preferable.
  • melt-blown nonwoven fabrics have low strength
  • nonwoven fabrics bonded to reinforcing nonwoven fabrics such as spunbond nonwoven fabrics, or to laminate three or more layers of nonwoven fabrics simultaneously in the lamination process.
  • spunbond nonwoven fabrics having excellent wear resistance so that it is on the surface layer side in use.
  • the embossed woven laminated nonwoven fabric of melt blown nonwoven fabric and spunbond nonwoven fabric is called SZMZS or SZM and is also commercially available, and these are also preferably used (S is a spunbond nonwoven fabric and M is a melt blown nonwoven fabric).
  • the nonwoven fabric A is preferred that the basis weight is 20 ⁇ 200gZm 2,. If the basis weight is less than 20 g / m 2, it is difficult to obtain a desired reinforcing effect and air permeability control effect. If the basis weight is larger than 200 gZm 2 , it is difficult to obtain a lightweight sound-absorbing material that is the object of the present invention.
  • the composite punching is performed by the needle punch method, if the basis weight is smaller than 20 gZm 2 , the entanglement of the fibers is weak and peeling is likely to occur.
  • the film layer B is preferably made of a resin having a melting point of 120 ° C or higher. If the melting point of the resin is low, it can only be used for a limited purpose-heat is generated due to friction when the needle penetrates when compounding by the one-dollar pan method, and the resin is attracted to the pub part. This is not preferable because the fibers are hooked more than necessary to induce needle breakage.
  • Polypropylene homopolymer with a melting point of 120 ° C or higher is a common force. Polypropylene, polyethylene, polyoctene can be used as a resin that gives moderate softness and does not generate abnormal noise during film deformation. Copolymers containing these are also particularly preferred.
  • the thickness is preferably between 10 and 50 microns, particularly preferably 15 to 30 microns. Films thinner than 15 microns often have a problem with mechanical strength characteristics. Also, when compounding by the need punch method, it is necessary to be careful because a film of 30 microns or more tends to cause needle breakage. When the needle punch method is used, it is possible to make a hole in the film, and as a result, the air permeability can be controlled.
  • the sound absorbing heat insulating material of the present invention preferably has 5 to 200 Zcm 2 of loops having a height of 0.3 mm or more on at least one side of the film layer B by a needle punch method or the like. If the film layer is on the surface of the sound-absorbing heat insulating material, it may generate a rubbing sound when touching other objects. It is possible to solve this problem by introducing fiber loops on the surface. If the number of fiber loops is less than 5 / cm 2 , the improvement effect is small, which is not preferable. More than 200 pieces / cm 2 , and less preferable because the mechanical strength of the film layer is reduced! /.
  • the material constituting the short fiber nonwoven fabric C is not particularly specified, but the main component is preferably polyester or polyolefin from the viewpoint of VOC problems and recyclability.
  • the main component is preferably polyester or polyolefin from the viewpoint of VOC problems and recyclability.
  • the fiber diameter is 7 to 50 microns
  • the basis weight is 50 to 2000 gZm 2
  • the thickness is 4 to 30 mm.
  • the fiber diameter is between 7 and 50 microns, particularly preferably between 7 and 20 microns. Thinner fiber diameters of less than 7 microns are not the one that directly causes major problems.
  • the length of the short fibers to be constituted is preferably 38 mm or more and 150 mm or less, particularly preferably between 50 mm and 150 mm. Within the scope of the study by the present inventors, the longer the fiber length, the better the sound absorption coefficient. However, if the fiber length was too long, the spinning ability from the card deteriorated and a favorable force was obtained.
  • the short fiber may be a single component, but may be a mixture of two or more types or a multicomponent composite fiber. If the weight fraction is about 30% or less in order to adjust the stiffness of the nonwoven fabric, the properties will not change much even if thicker V and fibers are mixed. If the fiber is too thick, problems such as the nonwoven fabric feel too hard are likely to occur, which is not preferable.
  • the use of heat-fusible fibers with different melting points is also preferred from the viewpoint of improving dimensional stability.
  • the weight-based packing density of the short fiber nonwoven fabric is preferably between 0.005-0.3 g / cm 3 in terms of bulkiness. When the packing density is too small, the form stability is deteriorated, which is not preferable.
  • the packing density is higher than 0.3 gZcm 3 , the sound absorbing property tends to deteriorate, and it becomes difficult to satisfy the object of the present invention.
  • reclaimed wool which is a recycled nonwoven fabric.
  • the material may be a natural fiber or a rigid fiber, but when using a hydrophilic fiber, care must be taken so that water is not applied. This is because if the pores of the nonwoven fabric are clogged with water, the sound absorption performance may be lowered.
  • the sound-absorbing heat insulating material of the present invention preferably has a Frazier air permeability of 0.05 to LOOcm 3 / cm 2 s, preferably 1 to 70 cm 3 Zcm 2 s. Yes, particularly preferably 5-50c between m 3 Zcm 2 's. If the Frazier air permeability of the sound absorbing heat insulating material of the present invention is less than 0.05 cm Vcm 2 -sec, sound reflection occurs on the surface of the sound absorbing heat insulating material, which is not preferable. If the Frazier air permeability is too high, it will be difficult to set so that at least one peak of the normal incidence method sound absorption coefficient exists between 315 and 5000 Hz.
  • weight of the thermal-acoustic insulation material of the present invention is good or a staple fiber nonwoven fabric 80 ⁇ 2000gZm 2,. If the basis weight is less than 80 g / m 2 , the sound absorption effect is small and the bulkiness of the nonwoven fabric is not so preferable. On the other hand, if the basis weight is larger than 2000 gZm 2 , the thickness increases, so a space is required and the weight increases, which is not preferable.
  • the nonwoven fabric preferably has a thickness of 5 to 30 mm. If the thickness is less than 5 mm, the sound absorption performance and heat insulation performance will decrease, which is preferable. It is possible to increase the sound absorption coefficient of the frequency as the thickness is higher. However, if the thickness exceeds 30 mm, it is not preferable because it is bulky. A thickness of 5 to 20 mm is preferable from the viewpoint of handling and cost performance.
  • the method for integrally integrating the nonwoven fabric is not particularly limited, and it is possible to use an adhesive, an adhesive powder, or the like. It is preferable that the nonwoven fabric is integrated by a needle punch method or a hydroentanglement method.
  • the needle punch method is generally used as a nonwoven fabric processing method, and details are explained in detail in “Basics and Applications of Nonwoven Fabrics” edited by the Japan Society for Textile Technology.
  • needle which is thinner than 38th. Particularly preferred is 40-42th. It is preferable that the needle enters from the short fiber non-woven fabric side and causes a short fiber loop to be formed on the outside of the non-woven fabric containing the ultrafine fibers. Nonwoven fabrics containing ultrafine fibers tend to fluff when the fibers are attracted to or cut by other objects, but the short fiber loop prevents the surface of the nonwoven fabric containing ultrafine fibers from fluffing or is a cushion layer. As a result, it was found that the external force exerted on the ultra-fine fiber nonwoven fabric layer was alleviated to help prevent destruction. .
  • the loop and the third material to be laminated are bonded to each other, so that when the external force such as bending or pulling is applied, it is extremely fine. It has also been found that it is possible to prevent the nonwoven fabric containing fibers from being destroyed.
  • the needle depth of the needle punch is preferably 15 mm or less.
  • the nonwoven fabric is often torn due to the impact of needles and short fibers penetrating the ultrafine fiber nonwoven fabric, or the needle hole after penetrating becomes too large, which is not preferable.
  • the needle depth is preferably 5 mm or more, although it depends on the position of the needle pub, in order to prevent the separation by increasing the entanglement of the nonwoven fabric.
  • the puncture density is preferably 5 to 200 / cm2.
  • Togeana density 30 yarns smaller than / cm 2 an opening total area due to peeling problems Ya occur immediately 200 present ZCM 2 larger than Togeana of nonwoven Ri too large, the nonwoven fabric comprising ultrafine fibers tear and destruction It is easy to produce and is not so preferable.
  • Either side of the laminate of nonwoven fabric A and film layer B composited with the short fiber nonwoven fabric layer C may be composited toward the short fiber nonwoven fabric layer C, but the short fiber nonwoven fabric layer C is heated.
  • adhesive fibers it is more preferable to contact the molten component of the heat-bonding fiber and the one having good adhesiveness.
  • the aluminum vapor-deposited surface is preferably directed in the direction opposite to the short fiber nonwoven fabric layer C.
  • the heat insulating property is higher as the thickness of the heat insulating material is larger.
  • the thickness is 60% or more at 10 mm and 70% or more at 20 mm.
  • the elongation at break of the laminated sound absorbing material is preferably 30% or more, preferably 50% or more, and particularly preferably 100% or more.
  • a non-woven fabric having a breaking elongation of 30% or less is not preferred because it cannot follow the deformation at the time of molding, and the sound absorption coefficient is significantly lowered due to the breakage in the ultrafine fiber layer. Also, if there is deformability in the machining process, it becomes easy to avoid problems such as cutting due to poor stress control. Processing at a molding temperature from room temperature to around 200 ° C is conceivable, but if the requirements of the present invention are satisfied, there is almost no problem.
  • the nonwoven fabric having the crimping portion has a low elongation. Therefore, it is preferable to set the elongation of the nonwoven fabric to be 30% or more.
  • the surface of the sound-absorbing heat insulating material of the present invention is combined with a fabric that is given a design property by coloring or printing a pattern. As a result, it is possible to visually harmonize with the surroundings without any discomfort as a sound absorbing material used for building structures and automobile interior materials.
  • the nonwoven fabric A and the short fiber nonwoven fabric B are preferably flame retardant. It is preferable to apply a phosphorus-based flame retardant that does not contain halogen or to copolymerize flame-retardant components. Even if other components tend to burn somewhat, if the non-woven fabric A layer as the surface layer has high flame retardancy, the overall flame retardancy of the composite can be improved.
  • Weight and packing density A value obtained by cutting a nonwoven fabric into 20 cm square and measuring its weight was converted to lm 2 and used as a basis weight.
  • the packing density was determined by calculating the unit of g / cm 3 by calculating the value obtained by dividing the basis weight of the nonwoven fabric by the thickness under a load of 20 g / cm 2 .
  • the elongation at break was determined when the low-speed elongation tensile measurement was performed for Ocm, crosshead lOcmZ.
  • Polypropylene resin (melting point: approx. 170 ° C) is pressed on a polyester spunbonded nonwoven fabric (Toyobo Co., Ltd. Etare 6301A) with an average fiber diameter of 14 microns and a basis weight of 30 gZm 2 The film was then laminated to form a 20 micron film layer.
  • the Frazier permeability was 6 cm 3 Zcm 2 's.
  • the sound absorption rate is shown in Fig. 1. The peak frequency was 2000 Hz and the sound absorption rate was 92%. The sound absorption rates at 1000 Hz and 4000 Hz were 37% and 71%, respectively. The heat retention rate was also good at 72%.
  • Example 1 the sound absorbing heat insulating material was used under the same conditions except that the film was changed to a 50-micron film (melting point: about 263 ° C) made of polyethylene terephthalate with aluminum vapor deposition and composited by the one-punch method. It was created.
  • the Frazier air permeability was 6 cm ° / C m 2 ⁇ sec.
  • the peak frequency was 2000Hz and the sound absorption coefficient was 91%.
  • the sound absorption coefficients at 1000Hz and 4000Hz were 39% and 68%, respectively.
  • the heat retention rate was also good at 83%.
  • the present invention can provide a thin, lightweight, sound-absorbing material with good shape stability that has high sound-absorbing performance even in a low frequency range, can contribute to improvement of fuel consumption and comfort of products, and automatic It can be used for a wide range of applications, such as car applications and air-conditioning equipment, and contributes greatly to the industry.

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Abstract

【課題】　軽量で厚みが薄いにもかかわらず低周波数域でも吸音性にすぐれた吸音断熱材を提供する。 【解決手段】　垂直入射法吸音率のピークが３１５～５０００Ｈｚの間に少なくとも１つ以上存在し、ピーク吸音率が８０％以上である厚みが５～３０ｍｍの間にある吸音断熱材を用いる。例えば、繊維径が１ミクロン以上２５ミクロン以下の繊維を主体とする目付が１０～7０ｇ／ｍ2の不織布Ａに融点が１２０°C以上の樹脂よりなる多孔のフィルム層Ｂが貼り合わされてなる層と、繊維径が７～５０ミクロン、目付が５０～２０００ｇ／ｍ2、 厚みが４～３０ｍｍの短繊維不織布Ｃが貫通する複数の繊維により複合一体化することにより吸音率のピークを設定することが可能となる。

Description

明 細 書
吸音断熱材
技術分野
[0001] 本発明は、軽量で厚みが薄いにも関わらず、吸音性および断熱特性に優れた吸 音材に関する。さらに詳しくは、 500Hz〜4000Hzでの吸音特性にすぐれた吸音材 に関する。さらには、自動車等車輛の天井や床、ドアトリムなどの内装材として用いて 特に優れた吸音特性および断熱特性を発揮する吸音断熱材に関する。
背景技術
[0002] 従来より、自動車や建築用途などの吸音材として短繊維不織布が広く用いられて おり、より高い吸音性能を確保するため、繊維径を細くして空気の通過抵抗を大きく する手段や、目付を大きくするなどの検討がなされている。そして、特に高い吸音性 能が求められる場合には、繊維径が 15ミクロン程度と比較的細い繊維を用い、目付 が 500〜5000gZcm2の厚くて重い短繊維不織布が一般に用いられている（例えば 非特許文献 1参照)。
[0003] 一方、極細繊維を含む不織布は優れた吸音特性やフィルター性、遮蔽性などのす ぐれた特性があり多くの用途に利用されてきたが、強度が弱い、あるいは形態安定性 が悪 、などの問題があり、その改善のために別の不織布と積層複合ィ匕して用いられ てきた。この際に不織布を積層一体ィ匕する方法として、スプレーや転写などでバイン ダ一となる榭脂ある 、は熱融着繊維などを用いて 、た (例えば特許文献 1参照)。し 力しながら、これらの方法では、乾燥あるいは榭脂の融解接着の目的で熱処理を行う ことが必要であり、排気ガスによる環境汚染の問題や省エネルギーの観点力 あまり 好ましいものでな力つた。また、バインダー榭脂が不織布間の界面で皮膜を形成し、 吸音性が低下するなどの問題もあった。
[0004] また、極細繊維不織布と長繊維不織布を積層一体化する方法として、通称 SZM
Zsなどの名前で知られる、スパンボンド不織布の間に極細繊維であるメルトブロー ン不織布を積層して熱エンボス法で接合する方法が知られている。しカゝしながら、こ れらの不織布は、ボリューム感に欠け、硬い風合いとなっており用途が制限されてし まうという問題点があった。また、コフォームと呼ばれる、メルトブローン不織布の内部 に 20〜30ミクロン前後の短繊維を吹き込んで複合ィ匕した不織布も商品化されており 、優れた吸音性能を示すといわれている（例えば特許文献 2参照)。しかしながら、自 動車内装材ゃ電気製品などに組み込まれる吸音材は、立体成型を行われる事が少 なくないが、成型時の絞りが深いと絞り部での変形が大きく吸音材の変形が追随でき なくて破断するという問題がある。また、吸音性能を上げるために極細の繊維を使うと 、比表面積が増加するために燃焼しやすいという問題がある。特に、極細繊維がメル トブロー法によって作られた物である場合はポリプロピレンが一般的であり素材の観 点からさらに燃焼しやすいという問題があり、モーターなどの発熱体に接触する用途 では安全の問題上適用しにく 、と 、う不具合も生じる。
[0005] また、従来の吸音材は、不織布の厚みを大きくして低周波数域での吸音率を高くし ようとすると、高周波数域で吸音性能が低下するという問題を生じる。他の手段として 、多孔質の吸音材表面にフィルム状のシートを貼り合わせると 500〜1000Hzの低周 波数域での吸音性能が改善されることも確認されている力 2000Hz以上の高周波 数域での吸音性能が低 、と 、う問題を生じる。
[0006] 更に近年、自動車用途を中心として小型化や軽量化が進むにつれ、従来の高目 付の吸音材を用いて重量則で遮音する手法がとりに《なってきたため、低周波数域 でも吸音性能が高い軽量の不織布が市場より強く求められている。
このような状況下で、市場の要求を満たす、低周波数領域でも高ぐ薄くて軽量な形 態安定性の良 、吸音材は得られて 、な 、のが現状である。
非特許文献 1 :建築材料とその施工法シリーズ W-5「建築用吸音材料」 子安勝著 技術書院発行
特許文献 1：特開平 6— 4075号公報
特許文献 2：特開平 9 - 221334号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、低周波数域でも吸音性能が高ぐ薄くて軽量な形態安定性の良い吸音 材を、安価に提供することを課題とする。特に、自動車関連では、燃費向上や快適性 改善のため、軽量で優れた吸音材が要求されており、その要望に応える吸音材を提 供する事も課題とする。また、エアコン等の断熱性を要求される用途においては、優 れた熱効率をも有する吸音断熱材を提供することを課題とするものである。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明は、力かる問題を解決するために以下の手段をとる。
すなわち、第一の発明は、垂直入射法吸音率のピークが 315〜5000Hzの間に少 なくとも 1つ以上存在し、ピーク吸音率が 80%以上である厚みが 5〜30mmの間にあ ることを特徴とする吸音断熱材である。
[0009] 第二の発明は、繊維径が 1ミクロン以上 25ミクロン以下の繊維を主体とする目付が 10
〜70gZm2の不織布 Aに融点が 120°C以上の榭脂よりなる多孔のフィルム層 Bが貼 り合わされてなる層と、繊維径が 7〜50ミクロン、目付力 0〜2000gZm2、厚みが 4
〜30mmの短繊維不織布 Cが貫通する複数の繊維により複合一体ィ匕されていること を特徴とする吸音断熱材である。
[0010] 第三の発明は、フラジール通気度が 0. 05〜： LOOcm3/cm2'秒の間であることを特 徴とする第 1又は第 2の発明に記載の吸音断熱材である。
[0011] 第四の発明は、第二又は第三の発明のいずれかにおいて、不織布 Aとフィルム層 B が押し出しラミネート法により複合され、短繊維不織布 C層と-一ドルパンチ法により 複合一体化されたことを特徴とする吸音断熱材である。
[0012] 第五の発明は、第四の発明において-一ドルパン法による複合ィ匕により、高さが 0. 3 mm以上のループがフィルム層 Bの少なくとも片側に 5〜200個 Zcm2存在することを 特徴とする吸音断熱材である。
[0013] 第六の発明は、第 2の発明においてフィルム層 B力 ポリプロピレンあるいはポリプロ ピレン、ポリエチレン、ポリオクテンのいずれかを含む共重合体により構成され、厚み が 10〜50ミクロンの間にあることを特徴とする吸音断熱材である。
[0014] 第七の発明は、フィルム層の少なくとも片面にアルミニウムが蒸着されていることを特 徴とする第二力も第六の発明のいずれかに記載の吸音断熱材である。
発明の効果
[0015] 本発明による断熱吸音材は、低周波数域でも吸音性能が高ぐ薄くて軽量な形態 安定性の良い吸音材を、安価に提供することができる。特に、自動車関連では、燃費 向上や快適性改善のため、軽量で優れた吸音材が要求されており、その要望に応え る吸音材を提供することができ、また、エアコン等の断熱性を要求される用途におい ては、優れた熱効率をも有する吸音断熱材を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明吸音材の吸音特性を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる吸音断熱材は、厚みが 5〜30mmと非常に薄いにも関らず、 吸音性能にすぐれるものである。
本発明にかかる吸音断熱材は、 1Z3ターブ周波数を横軸に、吸音率を縦軸にとつ たグラフを作成した際に、が 315〜5000Hzの間に少なくとも 1つ以上存在し、ピーク 吸音率が 80%以上であることが好ましい。吸音断熱材の使用される形態により異な つた吸音特性が要求されるが、自動車用途では、垂直入射法吸音率のピークが 100 0〜4000Hzの間にあることがより好ましく、特に好ましくは 1600〜3150Hzである。 特性周波数のピーク位置は、吸音断熱材の構造や厚み,通気性などのより変化する 。ピーク吸音率は少なくとも 70%以上あることが好ましぐ特に好ましくは 90%以上で ある。さらに ίま、 1000Hz, 2000Hz, 4000Hzの吸音率力 Sそれぞれ 20、 50、 60% 以上であることが、自動車内での会話に支障が少な 、と 、う観点力も特に好ま 、。 一般に吸音材は、厚みや重量が大き 、ほど吸音性能を高く設定する事が可能である 1S 自動車内の限られたスペースに吸音材が設置されるために厚みに制約があり、 自動車燃費との関係でより軽量の吸音材が要求されるためその構造の適正化が必 要となる。
[0018] 本発明者らは、不織布の構造や厚みなどをコントロールする事で吸音率のピーク位 置をコントロールして、必要とされる周波数域での吸音効率を極大化することを見出 した。
本発明の吸音断熱材は少なくとも不織布と多孔フィルム層が複合一体化されてい ることが好ましい。複合ィ匕する事により優れた吸音性能を得ることができるからである 。通気性などをコントロールするために極細繊維を含む不織布層を複合する事も望ま しい形態のひとつである。また、織布や織物などと複合ィ匕するのも使用形態により好 ましい。さらに、該複合不織布の外側に色や模様のついた意匠性のある表層不織布 を貼り付けても良ぐ車両内装材ゃ建築材の防音材として好適に用いることが可能で ある。
[0019] 本発明では、繊維径が 1ミクロン以上 25ミクロン以下の繊維を主体とする目付が 20 〜200gZm2である不織布 Aと、融点が 120°C以上の榭脂よりなるフィルム層 Bが貼り 合わせてなる層と、繊維径が 7〜50ミクロン、目付力 0〜2000gZm2、厚みが 4〜3 Ommの短繊維不織布 Cが貫通する複数の繊維により複合一体ィ匕されていることが好 ましい。
[0020] 不織布 Aはフィルム層の補強層や通気度コントロールのために用いられる力 より 細 、繊維をより多く含むほど吸音性能が上がり好ま 、。不織布全体が極細繊維の みで構成されて ヽてもよ ヽが、含有率が小さすぎると極細繊維特性による効果が得ら れに《好ましくない。また、補強効果も低下する。繊維径は 25ミクロン以下が好まし ぐ特に好ましくは、 3〜18ミクロン以下であり、最も好ましくは 5〜16ミクロン前後であ る。繊維の製造法は特に規定されず、長繊維でも短繊維でもよいが、繊維のランダム 配列が可能で生産コストの安いメルトブロー法やスパンボンド法により得られる不織 布が特に好ましい。メルトブローン不織布は強度が弱いので、スパンボンド不織布な ど補強用不織布と接合した不織布を用いたり、積層工程で同時に 3層以上の不織布 を積層するのも好ましい。この際、耐摩耗性にすぐれたスパンボンド不織布が使用時 に表層側にくるように設置することが好ましい。メルトブロー不織布とスパンボンド不織 布のエンボスカ卩工積層不織布は SZMZSや SZMなどの名称で呼ばれ市販されて おりこれらを用いるのも好ましい（Sはスパンボンド不織布を、 Mはメルトブロー不織布 を表す)。
[0021] また、該不織布 Aは目付けが 20〜200gZm2である事が好ま 、。目付けが 20g /m2より小さいと所望の補強効果や通気度コントロール効果を得ることが難しくなる。 目付けが 200gZm2より大きいと、本発明の目的とする軽量の吸音材を得ることが困 難になる。また、不織布 A層、フィルム層 B、短繊維不織布 C層の好適な複合方法で ある-一ドルパンチ法を適用すると針折れが大きく問題となりやすい。好ましくは、 20 〜50gZm2である。ニードルパンチ法で複合ィ匕を行う際は 20gZm2より目付が小さ いと繊維の絡みが弱く剥離を生じ易く好ましくない。
[0022] フィルム層 Bは、融点が 120°C以上の榭脂からできていることが好ましい。榭脂の融 点が低いと適用可能な用途が限定されるだけでなぐ-一ドルパン法による複合ィ匕 する際に針が貫通する際の摩擦により発熱して、パーブ部分に榭脂が引っ付くことで 繊維が必要以上に引っ掛力つて針折れを誘発する為好ましくない。融点が 120°C以 上の榭脂としては、ポリプロピレンホモポリマーが一般的である力 適度の柔らかさを 付与してフィルム変形時に異音が発生しくい榭脂として、ポリプロピレン、ポリエチレン 、ポリオクテンのいずれかを含む共重合体も特に好ましい。また、厚みが 10〜50ミク ロンの間にあることが好ましぐ特に好ましくは 15〜30ミクロンである。 15ミクロンより 薄いフィルムは機械的強度特性が問題になることが多ぐ 30ミクロン以上であると異 音を発生しやすい。また、ニードパンチ法により複合ィ匕する際には、 30ミクロン以上 のフィルムは針折れを誘発しやす 、ので注意が必要である。ニードルパンチ法を用 いるとフィルムに孔をあけることが可能となり、その結果として通気性をコントロールす ることが可能となる。
[0023] 通気度も吸音性能のピーク周波数に関係あるようであるがその関係は明らかではな いが、フィルム層厚みが 30ミクロンより大きいと、所望のピーク周波数に設定する事が 難しくなりあまり好ましくない。不織布層 Aとフィルム層 Bの積層は、接着剤や熱ラミ法 など特に規定されるものではな 、が、フィルム層 Bを形成する榭脂を不織布層 Aの上 に押し出しラミネートすることが接着強度や加工コストなどの観点力 特に好ましい。 断熱性を重視する際にはアルミニウムを蒸着したフィルムを用いることが好まし 、。
[0024] 本発明の吸音断熱材は、ニードルパンチ法などにより高さが 0. 3mm以上のルー プがフィルム層 Bの少なくとも片側に 5〜200個 Zcm2存在することが好ましい。フィル ム層が吸音断熱材の表面にあると他の物に触れた場合に擦れ音を生じる場合がある 。表面に繊維ループを導入する事によりこの問題を解決することが可能である。繊維 ループ数が 5個/ cm2より小さいと該改善効果が小さく好ましくない。 200個/ cm2よ り多 、とフィルム層の機械的強度が低下するためにあまり好ましくな!/、。 [0025] また、短繊維不織布 Cを構成する素材としては特に規定はされないが、主成分がポ リエステルあるいはポリオレフインであることが VOCの問題やリサイクル性の観点から 好ましい。形態安定性を良くする為に熱融着性繊維や立体倦縮性繊維を 10〜80% 程度含有させることも好ましい形態の 1つである。繊維径が 7〜50ミクロン、 目付が 50 〜2000gZm2、厚みが 4〜30mmであることが好ましい。発明者の検討の範囲では 、繊維径が 7〜50ミクロンの間にあることが好ましぐ特に好ましくは 7〜20ミクロンの 間である。繊維径が 7ミクロンより細いことは直接大きな問題を引き起こす物ではない 1S カード機よりの紡出性など生産性を考えるとあまり好ましくない。また、繊維径が 7 ミクロンより大幅に小さいと、本発明による積層効果が小さくなる。また、不織布が毛 羽立ちやすいなど別の問題を生じる場合がある。一方、繊維径が 50ミクロンより太い と、吸音性能に対する寄与が小さくなりあまり好ましくない。構成する短繊維の長さは 38mm以上 150mm以下が好ましぐ特に好ましくは 50mmから 150mmの間である 。本発明者らの検討の範囲では、繊維長が長いほど優れた吸音率を示した。ただし 、繊維長が長すぎるとカードからの紡出性が悪くなり好ましくな力つた。
[0026] 短繊維は単一成分でも良いが、 2種類以上の混合物や複数成分の複合繊維でも 良い。不織布の堅さを調整するために重量分率で 30%程度以下であればさらに太 V、繊維を混合しても特性はあまり変化しな 、。太 、繊維が多すぎると不織布風合 ヽ が硬くなりすぎるなどの問題を生じやすくあまり好ましくない。融点の異なる熱融着性 繊維を用いることも寸法安定性を改善する観点カゝら好まし ヽ。短繊維不織布の重量 ベースの充填密度は、嵩高性の観点力も 0. 005-0. 3g/cm3の間にあることが好 ましい。充填密度が小さすぎると形態安定性が悪くなりあまり好ましくない。充填密度 が 0. 3gZcm3より大きくなると吸音性は悪くなる方向にあり本発明の目的を満足する ことが難しくなる。環境問題の観点からリサイクル不織布である反毛などを用いること も可能である。素材は、天然繊維であっても剛性繊維であっても良いが、親水性の繊 維を用いる場合は水が力からないように注意する必要が有る。これは、水で不織布の 空孔が詰まると吸音性能を低下する場合があるためである。
[0027] 本発明の吸音断熱材は、フラジール通気度が 0. 05〜： LOOcm3/cm2.秒の間であ ることが好ましぐ好ましくは l〜70cm3Zcm2'秒の間であり、特に好ましくは 5〜50c m3Zcm2 '秒の間である。本発明の吸音断熱材のフラジール通気度が 0. 05cm Vc m2-秒より小さいと吸音断熱材表面で音の反射が起こり、吸音性能が低下する為好 ましくない。フラジール通気度が大きすぎると、垂直入射法吸音率のピークが 315〜 5000Hzの間に少なくとも 1つ以上存在するように設定する事が困難となる。
[0028] 本発明の吸音断熱材の目付は、 80〜2000gZm2の短繊維不織布であることが好 ま 、。目付が 80g/m2より小さ 、と吸音効果が小さく不織布の嵩高性などの観点で あまり好ましくない。一方、 2000gZm2より大きい目付であると厚みが大きくなるため スペースが必要となり、また重さが重くなるため好ましくない。また、該不織布の厚み は 5〜30mmの間にあることが好ましい。厚みが 5mmより薄いと吸音性能や断熱性 能が低下するため好ましくな 、。厚みが高 、ほど低 、周波数の吸音率を高くすること が可能となるが 30mmを超えると嵩張るため余り好ましくない。好ましくは 5〜20mm の厚みであることがハンドリングやコストパフォーマンスの観点力もすぐれている。
[0029] 不織布の複合一体化方法は特に規定されず、接着剤や接着パウダーなどの使用 も可能である力 ニードルパンチ法や水流交絡法により一体ィ匕することが好ましい。 ニードルパンチ法は不織布加工方法として一般的に実施されており、詳細は日本繊 維機械学会不織布研究会編集の「不織布の基礎と応用」などで詳細に解説されてい る。
[0030] この-一ドルパンチ法を用いて不織布を複合ィ匕することは公知であると考えられる
1S 極細で目が均一化された不織布と繊維が比較的太い嵩高の短繊維をニードル パンチ機で複合ィ匕すると極細繊維不織布に穴が開 、て、吸音性能やフィルター性能 などが低下して極細繊維特性が得にくいと考えられていたため力、発明者の知る限り では、巿場にその商品を見つけることができない。ニードルパンチ力卩ェを行う際には
、 38番手より細い-一ドル (針)を用いることが好ましぐ特に好ましくは 40〜42番手 である。ニードルは、短繊維不織布側から入り、極細繊維を含む不織布の外側に短 繊維のループを生じさせることが好ましい。極細繊維を含む不織布は、繊維が他の 物に引つかかったり、それにより切断されたりして毛羽立ちやすいが、短繊維のルー プが極細繊維を含む不織布の表面毛羽立ちを防止したり、クッション層になって、極 細繊維不織布層に力かる外力を緩和することで破壊の防止に役立つことが判明した 。また、伸度が 30%より高い別の不織布やフィルムなどと積層する際に、該ループと 積層相手の第 3の素材を接着することで、曲げや引っ張りなどの外力が力かったとき に極細繊維を含む不織布の破壊されるのを防止することが可能となることも判明した
[0031] 適切なループの大きさを形成するために、ニードルパンチの針深度は 15mm以下 であることが好ましい。それ以上では、極細繊維不織布を針および短繊維が貫通す るときの衝撃で不織布が破れたり、貫通した後の針穴が大きくなりすぎることが多くな りあまり好ましくない。針深度は、ニードルのパーブの位置にもよるが 5mm以上であ ることが、不織布の交絡を増やして剥離を防止する上で好ましい。刺孔密度は 5〜2 00本/ cm2であることが好まし 、。刺孔密度が 30本/ cm2より小さ 、と不織布の剥離 の問題が生じやすぐ 200本 Zcm2より大きいと刺孔による開口総面積が大きすぎた り、極細繊維を含む不織布の破れや破壊を生じやすくあまり好ましくない。短繊維不 織布層 Cに複合される不織布 Aとフィルム層 Bの積層体はどちらの面が短繊維不織 布層 C側に向けて複合化しても良いが、短繊維不織布層 Cに熱接着性繊維が混合さ れている場合には、熱接着繊維の溶融成分と接着性の良い方を接触させることがよ り好ましい。
[0032] 断熱性を向上させるために、少なくとも片面にアルミニウムを蒸着したフィルム層を 用いる場合には、アルミニウム蒸着面が短繊維不織布層 Cと反対の方向を向 、て ヽ ることが好ましい。断熱性は、断熱材の厚みが大きいほど高く出きる可能性がある。 好ましい断熱性として、厚みが 10mmで 60%以上、 20mmで 70%以上あることが特 に好ましい。
[0033] 積層された吸音材の破断伸度は 30%以上あることが好ましぐ好ましくは 50%以上 、特に好ましくは 100%以上である。 30%以下の破断伸度の不織布は、成型時の変 形に追随できず極細繊維層などで破壊が起こることにより吸音率が著しく低下してし まうために好ましくない。また、加工工程でも変形性があると応力のコントロール不良 などで切断されるなどの問題を回避することが容易となる。成形温度は室温から 200 °C前後での加工が考えられるが、本発明の要件を充足していれば問題となることは ほとんどない。本発明の吸音材の構成要素では圧着部を有する不織布の伸度が小 さくなるため、該不織布単体の伸度が 30%以上になるように設定することが好ましい
[0034] 本発明の吸音断熱材の表面には、色付けや、模様をプリントすることにより意匠性 を持たせた布帛と複合することも好ましい形態のひとつである。これにより、建築構造 物の吸音材や自動車内装材に用いられる吸音材として視覚的に周囲と違和感なく 調和させることが可能となる。
[0035] 不織布 Aおよび短繊維不織布 Bは難燃タイプの物が好ましい。ハロゲンを含まない 、リン系の難燃剤を塗布あるいは難燃成分の共重合を行うことが好ましい。他の成分 が多少燃えやすい傾向であっても、表層となる不織布 A層の難燃性が高いと複合体 全体の難燃性を良くする事ができる。
実施例
[0036] 以下に本発明を実施例及び比較例を用いて、本発明を具体的に説明する。なお、 評価は以下の方法により測定した値を採用した。
[0037] (平均繊維径)走査型電子顕微鏡写真を適当な倍率でとり、繊維側面を 20本以上測 定して、その平均値力も計測した。極細繊維不織布がメルトブロー法の場合は、繊維 径のバラツキが大きいため 100本以上を測定して平均値を採用した。
[0038] (目付および充填密度)不織布を 20cm角に切り出してその重量を測定した値を lm2 あたりに換算して目付とした。充填密度は、不織布の目付を 20g/cm2の荷重下での 厚みで割った値を求めて、 g/cm3に単位換算して求めた。
[0039] (破断伸度)不織布を長さ 20cm幅 5cmの矩形に切り出した。室温 25°C下で、試長 1
Ocm、クロスヘッド lOcmZ分で低速伸長引っ張り測定をした場合の破断伸度を求め た。
[0040] (吸音率) JIS A— 1405に従って、垂直入射法吸音率を求めた。
[0041] (フラジール通気度) JIS L— 1096の 6. 27. 1 (A法）により測定した。
[0042] (断熱性) ASTM D— 1518Dにより測定を行った。
[0043] (実施例 1)
平均繊維径 14ミクロン、 目付 30gZm2のポリエステル製スパンボンド不織布 (東洋 紡績株式会社製ェターレ 6301A)の上にポリプロピレン榭脂（融点約 170°C)を押し 出しラミネートして 20ミクロンのフィルム層を形成した。平均繊維径 14ミクロン、繊維 長 51mm、捲縮数 12個 Zインチの短繊維よりなる目付 200gZm2、厚み 10mmの熱 融着繊維を 30重量パーセント含むポリエチレンテレフタレート製サーマルボンド短繊 維不織布を重ねて、 40番手の-一ドルを用いて、刺孔密度 50本/ cm2、針深度 10 mmで-一ドルパンチ法により複合加工を実施して後、融着繊維温度より 30度高い 温度で熱接着により一体化した。フラジール通気度 6cm3Zcm2'秒であった。吸音率 を図 1に示した。ピーク周波数は 2000Hzで吸音率は 92%であり、 1000Hz、 4000 Hzの吸音率はそれぞれ 37%、 71%であった。保温率も 72%と良好であった。
[0044] (実施例 2)
実施例 1において、フィルムをアルミ蒸着されたポリエチレンテレフタレート製の 50ミ クロンのフィルム (融点約 263°C)に変更して-一ドルパンチ法で複合ィ匕したこと以外 は同様の条件で吸音断熱材を作成した。フラジール通気度 6cm°/Cm2 ·秒であった 。ピーク周波数は 2000Hzで吸音率は 91%であり、 1000Hz、 4000Hzの吸音率は それぞれ 39%、 68%であった。保温率も 83%と良好であった。
[0045] (比較例 1)厚み 30ミクロンの融点約 110°Cの低密度ポリエチレン製フィルムを押し だしラミネート下した!/ヽがいは実施例 1同様にして吸音断熱材を作成した。加工工程 で針折れが多発して製造は不可能であった。
[0046] (比較例 2)メルトブロー法不織布製造工程で 58mmのポリエステル短繊維を重量 分立で 15%になるようしてコフォーム法により厚み 10mm目付 200gZm2の断熱吸 音材を作成した。ピーク周波数は 315〜5000Hzの間に存在しなかった。 1000Hz、 2000Hz, 4000Hzの吸音率はそれぞれ 23、 52、 91%であった。保温率も 52%と 低かった。
産業上の利用可能性
[0047] 本発明は、低周波数域でも吸音性能が高ぐ薄くて軽量な形態安定性の良い吸音 材を、提供することができ、製品の燃費向上、快適性改善に資することができ、自動 車用途、冷暖房器具等の幅広い用途に利用することができ、産業界に寄与すること 大である。

Claims

請求の範囲
[1] 垂直入射法吸音率のピークが 315〜5000Hzの間に少なくとも 1つ以上存在し、ピ ーク吸音率が 80%以上である厚みが 5〜30mmの間にあることを特徴とする吸音断 熱材。
[2] 繊維径が 1ミクロン以上 25ミクロン以下の繊維を主体とする目付が 10〜70gZm2の 不織布 Aに融点が 120°C以上の榭脂よりなる多孔のフィルム層 Bが貼り合わされてな る層と、繊維径カ 7〜50ミクロン、 目付力 S50〜2000g/m2、厚み力 S4〜30mm の短繊維不織布 Cが貫通する複数の繊維により複合一体化されていることを特徴と する吸音断熱材。
[3] フラジール通気度が 0. 05〜： LOOcm3Zcm2'秒の間であることを特徴とする請求項 1 又は請求項 2に記載の吸音断熱材。
[4] 請求項 2又は 3のいずれかにおいて、不織布 Aとフィルム層 Bが押し出しラミネート法 により複合され、短繊維不織布 C層と-一ドルパンチ法により複合一体化されたこと を特徴とする吸音断熱材。
[5] 請求項 4において-一ドルパン法による複合化により、高さが 0. 3mm以上のループ 力 Sフィルム層 Bの少なくとも片側に 5〜200個 Zcm2存在することを特徴とする吸音断 熱材。
[6] 請求項 2〜5に記載の吸音断熱材において、フィルム層 B力 ポリプロピレンあるいは ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオクテンのいずれかを含む共重合体により構成さ れ、厚みが 10〜50ミクロンの間にあることを特徴とする吸音断熱材。
[7] フィルム層の少なくとも片面にアルミニウムが蒸着されていることを特徴とする請求項 2から 6のいずれかに記載の吸音断熱材。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4842048B2 (ja) * 2006-08-11 2011-12-21 日東紡績株式会社 複合シート及びシートパッド補強材
DE102007011665A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 Btf Produktentwicklungs- Und Vertriebs-Gmbh Vlies oder Vliesverbund bei Bauanwendungen
JP2008299073A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Mitsui Chemicals Inc 吸音材
FR2919749A1 (fr) * 2007-08-02 2009-02-06 Cera Dispositif d'insonorisation comprenant un film etanche associe par aiguilletage a un non tisse
DE102007044906A1 (de) * 2007-09-19 2009-04-09 Carl Freudenberg Kg Akustikvliesstoff für perforierte Deckenelemente
KR101840581B1 (ko) 2008-04-14 2018-03-20 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 다층 흡음 시트
KR101793278B1 (ko) 2008-04-22 2017-11-02 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 하이브리드 흡음 시트
CN102089801B (zh) 2008-05-22 2013-05-29 3M创新有限公司 包括网片层的多层吸声结构
TWI586251B (zh) * 2009-12-15 2017-06-01 Asahi Kasei Fibers Corp Noise absorbing fabric
WO2012126141A1 (zh) * 2011-03-22 2012-09-27 三香科技股份有限公司 吸隔音复合材料结构
US10427624B2 (en) * 2014-10-30 2019-10-01 Autoneum Management Ag Fibrous automotive cladding
US10113322B2 (en) 2014-12-08 2018-10-30 Zephyros, Inc. Vertically lapped fibrous flooring
WO2016115138A1 (en) 2015-01-12 2016-07-21 Zephyros, Inc. Acoustic floor underlay system
CN107206732B (zh) * 2015-01-20 2021-02-26 泽菲罗斯公司 镀铝表面的非纺织材料
CN107454872A (zh) * 2015-02-13 2017-12-08 泽费罗斯股份有限公司 非织造的红外反射纤维材料
JP6566802B2 (ja) * 2015-05-14 2019-08-28 日本バイリーン株式会社 成形用繊維シート
CN107667008A (zh) 2015-05-20 2018-02-06 泽菲罗斯公司 多阻抗复合材料
US10096310B2 (en) * 2015-10-16 2018-10-09 Auralex Acoustics Acoustic system and method
CN107033393B (zh) * 2016-11-15 2019-11-08 济南大学 一种具有低频吸声隔声功能的纤维材料的制备方法
EP3246442B1 (de) * 2017-03-17 2019-11-13 Carl Freudenberg KG Schallabsorbierendes textilkomposit
US11292226B2 (en) * 2017-07-10 2022-04-05 Zephyros, Inc. Polymeric nonwoven structure for use in high temperature applications
CN107657946A (zh) * 2017-11-15 2018-02-02 苏州岸肯电子科技有限公司 一种特殊结构的吸声尖劈
JP7191656B2 (ja) * 2017-11-27 2022-12-19 日本バイリーン株式会社 成型用基材不織布及びこれによって得られる成型体
JP2019098603A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 ダイニック株式会社 壁装材料
JP6660035B2 (ja) * 2018-03-08 2020-03-04 Jnc株式会社 積層吸音材
JP6751278B1 (ja) * 2019-06-21 2020-09-02 Jnc株式会社 積層吸音材
CN110843316B (zh) * 2019-10-30 2022-08-09 上海新安汽车隔音毡有限公司 一种汽车用复合结构隔音垫及其制作方法
JPWO2021177274A1 (ja) * 2020-03-02 2021-09-10

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11309798A (ja) * 1998-04-27 1999-11-09 Nhk Spring Co Ltd 形状保持性に優れた立体的に成形された軟質ポリウレタンフォーム熱成形体
JP2004021037A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Toyobo Co Ltd 吸音材及び車両用内装材

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3247629B2 (ja) * 1997-03-03 2002-01-21 カネボウ株式会社 自動車用内装材
JPH10264293A (ja) * 1997-03-27 1998-10-06 Sekiyu Sangyo Kasseika Center 防音材料
US6109389A (en) * 1999-05-11 2000-08-29 Lydall, Inc. Acoustical insulating barrier and method of making the barrier
JP2001228879A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Kanebo Ltd 吸音材及びその製造方法
JP3705419B2 (ja) * 2000-11-27 2005-10-12 東洋紡績株式会社 軽量吸音材
US8637414B2 (en) * 2002-04-22 2014-01-28 Lydall, Inc. Gradient density padding material and method of making same
CA2421458C (en) * 2003-03-10 2005-06-07 Richard Theoret Non-woven sheet material for building construction

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11309798A (ja) * 1998-04-27 1999-11-09 Nhk Spring Co Ltd 形状保持性に優れた立体的に成形された軟質ポリウレタンフォーム熱成形体
JP2004021037A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Toyobo Co Ltd 吸音材及び車両用内装材

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1775714A4 *

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