JP4466802B2

JP4466802B2 - Sound absorbing material

Info

Publication number: JP4466802B2
Application number: JP2000383242A
Authority: JP
Inventors: 青滋霊田; 広明石川; 宏尾上
Original assignee: Teijin Fibers Ltd; Bridgestone KBG Co Ltd
Current assignee: Teijin Fibers Ltd; Bridgestone KBG Co Ltd
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2020-12-18
Also published as: JP2002180362A

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車、鉄道、建設機械、農業機械、航空機、船舶を始めとする車両、輸送機器分野、住宅、音響設備を始めとする建築土木分野、発電機、電動機を始めとする産業機器分野、空調機、冷蔵庫を始めとする電気機器分野等における新規な吸音材に属するものであり、更に詳しくは曲面やコーナー面への装着が可能で、夫々の面に装着された吸音材の側面からの層間剥離を起こさず、高い吸音性能が得られるポリエステル繊維不織布で形成される吸音材に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】
吸音材として一般には粗毛フェルト、ウレタンフォーム、グラスウール、ポリエチレンフオーム等が広く用いられているが、近年に至り、合成繊維不織布を用いることが試みられている。例えば特開平７−９７７５４号公報には繊維径が４デニール以下のポリエステル繊維からなり、バネ定数が８００００Ｎ／m以下である不織布が提案されている。バネ定数は繊維径に相関し、繊維径の小さい吸音材を使用すると吸音性能が向上するとされている。しかし、繊維径の小さい不織布が特に吸音性に優れているとは言いきれず、単に維径を小さくしただけでは吸音性の向上に限界があることも言える。
【0003】
又、従来の不織布やフォーム材は平面に装着することは比較的容易であるが、これを曲面やＬ字形のコーナーに連続的に装着する際には不織布やフォーム材が十分に面に追従せずに折れ曲がったり、皺が生じたりしてしまうという欠点があった。
【0004】
更に、不織布吸音材、特にカーディングマシンで解繊、混綿された不織布を層状に積み重ねることで形成された不織布吸音材は、その層間で剥離を起こし易く、吸音性能に重要なファクターである厚みを損なったり、外観を損なったりするという欠点があった。
【0005】
更に言えば、ウレタンフォームやグラスウールといった吸音材リフォームの際に廃棄物となってしまい、この点でも改良が求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の技術に鑑みてなされたもので、曲面やコーナー面でも装着でき、厚みや外観を損なうような層間剥離を起こさず、リサイクル可能で高吸音性能を持った吸音材の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、ポリエステル繊維を解繊して得られた不織布からなる吸音材であって、当該不織布をその厚さ方向に繰り返して波状に折り込み、波頂面にて表裏面を形成した芯材と、該芯材の表面及び側面に貼着されたポリエステル繊維からなる表皮材と、この芯材の裏面に貼着された粘着材層及び剥離紙と、よりなる吸音材である。そして、表面に貼着される表皮材もポリエステル繊維であり、最も好ましくは、ポリエステル繊維がポリエチレンテレフタレート（ＰEＴ）繊維である。尚、これに、他の合成繊維を混綿して不織布を構成しても構わない。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明はポリエステル繊維を用いた不織布を表裏に波形を繰返して芯材を形成した吸音材である。そして、目的に応じて、例えば、吸音性能を高めたり、汚れ防止、水、油、土砂、ゴミ等の染み込み防止等の為に、波頂面（芯材の表面）にポリエステル繊維の表皮材（例えばスパンボンド不織布、メルトブロー不織布、フイルム等）を貼着する構造である。好ましくは吸音材と同じ素材を使用しリサイクル性を高めることも出来る。
【0009】
本発明の吸音材を構成する芯材、即ち、厚さ方向に波形を形成する合成繊維不織布の製法の一例としては、合成繊稚を解繊（要すれば混綿して）してカード機を通すことによりフリースを形成し、該フリースをレイヤーにより重合させ複層化するとともに、この原反を要すればニードリング加工することにより繊維同士を錯綜させ、次いでこの原反をウエーブ機に通して波状に折り込んで厚さ方向に波形を形成した不織布となし、これをキュアし低融点繊維を溶融させる製法があるが、勿論、これに限定されるものではない。
【0010】
更に、ウエーブ機に関して言えば、不織布を一定速度で送り込むためのフィードローラーと、湾曲状歯を放射状に形成してなる付形ローラーと、搬送ベルトと抑えプレートからなり、付形ローラーを低回転することによりフィードローラーによって送り込まれてきた不織布が該付形ローラーの各湾曲状歯間に連り込まれ、これを搬送ベルトとプレートとの間に搬送することによって厚さ方向に波形をなす不織布を形成するものがある。そして、波形不織布の厚さはプレートの位置を変えることによって簡単に操作が可能である。表皮材を貼る場合は搬送ベルト又は抑えプレート側よりその波頂面上に重合され、共キュアされて一体化することが出来るが、不織布形成後に任意の方法にて貼り合わせしてもよい。側面に貼る場合も同様である。
【0011】
従来の吸音材の代表であるウレタンフォーム製の吸音材は耐候性が劣ることが言われ、特に紫外線、水分による劣化の点で問題がある。又、リサイクル性が低く産業廃棄物になる場合が多い。しかしながら、本発明の吸音材は耐候性に優れることから寿命が長く、リサイクルの可能性も高い吸音材となる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰEＴ）繊維で形成された不織布は耐候性が高く吸音材としての寿命が長く、かつ熱可塑性樹脂であるためリサイクルの可能性も高いものである。表皮材を貼る場合には、ＰEＴよりなるスパンボンド不織布やフイルム等を貼り合わせるとリサイクル性に良好である。
【0012】
そして、本発明の大きな特徴は３つあり、１つに芯材を厚み方向に波形を形成することでバネ定数を方向に関係無く小さくすることが出来るので高い吸音性能が得られること、２つ目に、被装着面（当該吸音材の裏側面）がどんな曲面でも或いはＬ字形に折れ曲がっている被装着面にあってもこれを適用できること、３つ目に厚み方向への層間剥離がないことである。通常の不織布、グラスウール、ウレタンフォームからなる吸音材にあっては、例えば、目付けを小さくしたり、バインダー量を減らす等して柔らかい風合いのものが得られるが、本発明はそれらに加えて芯材を厚み方向に波形を形成することで吸音性能に必要な風合い、つまり小さいバネ定数を得ることが出来、一つ一つの波がそれぞれ任意の方向に自由度を持っている為、垂直入射法だけでなくランダム吸音や衝撃に対しても高い吸音効果が得られる。
【0013】
特に、２つ目の特徴は、従来の一般的な吸音材は曲面或いはＬ字形に折れ曲っている装着面に対して追従して装着できず、折れ曲ったり皺ができたりすることがあり、被装着面側（吸音材の裏側）に複数の切り込み部を形成する必要があるが、本発明の吸音材にあっては、吸音材を構成する芯材の厚さ方向に連続的に繰り返し波形形状を成している為、切り込み部等を形成することなく、被接着面に完全に装着できることとなる。これにより、切り込みを入れるための成形型が不要となり、製造工程も簡略化でき、製造コストを低減することが出来る。また、厚さ方向に波形形状を成している為、厚み方向の層間剥離が起きず、例えば、人や物が引っ掛かって厚みの中間で剥がれて吸音性能が低下したり外観上問題を起こすということが無くなる。
【0014】
【実施例】
以下、好適例をもって本発明を更に説明する。図１は本発明の吸音材Ａを示す側面図である。かかる吸音材Ａは母繊維、バインダー繊維ともＰＥＴ繊維が選択され、これを混綿した波形の芯材（ＰＥＴ不職布）１と、芯材１の表面に貼着したＰＥＴ繊維からなる表皮材２と、芯材１の裏側の頂面（１ｂ）上には粘着材層３及び剥離紙４が貼着される。かかるＰＥＴ不織布は、目付けが７００ｇ／ｍ^２，厚みが２０ｍｍである。そして、芯材１は吸音材Ａの厚さ方向に繰返し波形１ａ、１ｂをもって連続的に構成されている。この波形の一方の頂面（1ａ）上、即ち吸音材Ａとしては表側にいわゆるスパンボンドと称する表皮材２が一体に貼着されている。この表皮材２は基本的には多孔質をなしている。
【0015】
かかる吸音材Ａは、構成する芯材１が表裏の方向に繰返し波形1ａ、１ｂが形成されているために、表裏が異なる方向に引っ張られ或いは圧縮されても層間剥離を起こさず十分に変形に耐えられるものであり、従って、被装着面（吸音材Ａが装着される面）が曲面であろうとＬ字形であろうともそれほど大きな変形をせずに十分追従可能となったものである。
【0016】
（試験・１）図２は被装着面６がＬ字形をなしている場合の装着例を示すものであり、コーナー部位７に至って裏側の粘着材層３側の波形１ｂがやや広がり、表の表皮側の波形1ａがやや縮んだ構造となっている。
【0017】
図３は従来の不織布製の吸音材Ｂにおける被装着面（Ｌ字形）への装着状態を示す側面図で、吸音材Ｂを構成する繊維材が吸音材の広がり方向（被装着面で言えばこれにほぼ平行）に配向する不織布からなる吸音材Ｂである。従って、Ｌ字形装着面への装着の場合には吸音材Ｂの裏側が主として伸びる必要があるが、繊維の配向方向に伸ばすこととなってしまうため実質的に伸びがない状態である。従って、吸音材Ｂの裏側に切り込み部８を形成しなければ装着できないものとなる。かかる切り込み部８の形成は極めて手間がかかるというだけでなく、装着現場で切り込み部を形成しなくてはならない場合もあるという煩雑さと、更には吸音性能も劣ることになってしまう。
【0018】
（試験・２）図４は垂直入射法によって本発明の吸音材の吸音性能を従来の不織布吸音材と比較したグラフを示すが、本発明の方が各周波数帯において高い吸音率が得られる。従来の不織布の繊維配合は本発明と同様であり、厚みが増える方向に層が重なる構造を形成していることのみ異なる。尚、垂直入射法はＪＩＳ・Ａ−１４０５に準拠した。
【0019】
（試験・３）本発明の吸音材と従来の吸音材との２５％圧縮硬さ及び曲げ弾性勾配を測定した。前者はＪＩＳ・Ｋ−６４０１、後者はＪＩＳ・Ｋ−７１７１に準拠して測定した。前者は吸音効果に直接関与する値であり、本発明の吸音材は４．８ｋｇｆであり、従来の吸音材は２５．７ｋｇｆであった。又、装着のし易さの指標となる曲げ弾性勾配は縦方向が０．０５５ｋｇｆ／ｃｍ、横方向が０．１２１ｋｇｆ／ｃｍであったが、従来の吸音材は夫々０．４１５k g f／ｃｍ、０．４６０k g f／ｃｍであった。
【0020】
【発明の効果】
本発明の吸音材は以上のようにその適用範囲は広く、曲面への追従性に優れ、厚み方向の層間剥離がなく高い吸音性能も得られる。又、材料を適宜選択したことにより廃材のリサイクルが容易となり、又、材料にリサイクル繊維を使用することもでき資源の有効利用が達成されるという特徴もあわせ持っている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の吸音材の側面図である。
【図２】図２は本発明の吸音材Ａを装着面に適用した際の吸音材の側面図である。
【図３】図３は従来の吸音材Ｂを装着面に適用した際の吸音材の側面図である。
【図４】図４は垂直入射法による吸音性能を示すグラフである。
【符号の説明】
Ａ‥本発明の吸音材、
Ｂ‥従来の吸音材、
ｌ‥芯材、
ｌａ‥芯材の表側波部、
１ｂ‥芯材の裏側波部、
２‥表皮材、
３‥粘着材層、
４‥剥離紙、
６‥被装着面、
７‥被装着面のコーナー部位、
８‥切込部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes automobiles, railways, construction machinery, agricultural machinery, aircraft, ships and other vehicles, transportation equipment, housing, acoustic engineering and other civil engineering fields, generators and motors and other industrial equipment fields, It belongs to a new sound-absorbing material in the field of electrical equipment such as air conditioners and refrigerators. More specifically, it can be mounted on curved surfaces and corner surfaces, and from the side of the sound-absorbing material mounted on each surface. The present invention relates to a sound absorbing material formed of a polyester fiber nonwoven fabric which does not cause delamination and can obtain high sound absorbing performance.
[0002]
[Prior art]
Coarse felt, urethane foam, glass wool, polyethylene foam and the like are generally widely used as the sound absorbing material, but recently, attempts have been made to use synthetic fiber nonwoven fabrics. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-97754 proposes a nonwoven fabric made of polyester fiber having a fiber diameter of 4 denier or less and having a spring constant of 80000 N / m or less. The spring constant correlates with the fiber diameter, and the use of a sound absorbing material having a small fiber diameter improves the sound absorbing performance. However, it cannot be said that a nonwoven fabric having a small fiber diameter is particularly excellent in sound absorption, and it can be said that there is a limit to improvement in sound absorption simply by reducing the fiber diameter.
[0003]
In addition, it is relatively easy to attach a conventional nonwoven fabric or foam material to a flat surface. However, when the nonwoven fabric or foam material is continuously attached to a curved surface or an L-shaped corner, the nonwoven fabric or foam material can sufficiently follow the surface. There was the fault that it would bend without breaking or wrinkles.
0004
Furthermore, non-woven sound absorbing materials, especially non-woven sound absorbing materials formed by layering non-woven fabrics that have been defibrated and mixed with a carding machine, are prone to peeling between the layers, and have a thickness that is an important factor for sound absorbing performance. There was a fault that it was damaged and the appearance was damaged.
[0005]
Furthermore, when it is renovated as a sound absorbing material such as urethane foam or glass wool, it becomes waste, and improvement is demanded in this respect as well.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a conventional technique, and can be mounted even on a curved surface or a corner surface, does not cause delamination that impairs the thickness and appearance, is recyclable, and has a high sound absorption performance. For the purpose of provision.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is a sound-absorbing material comprising a nonwoven fabric obtained by defibrating polyester fibers, wherein the nonwoven fabric is repeatedly folded in the thickness direction into a corrugated shape, and a core having front and back surfaces formed on the wave crest surface. A sound-absorbing material comprising: a material, a skin material made of polyester fibers adhered to the surface and side surfaces of the core material, an adhesive layer and release paper adhered to the back surface of the core material. And the skin material stuck on the surface is also a polyester fiber, Most preferably, the polyester fiber is a polyethylene terephthalate (PET) fiber. In addition, you may comprise a non-woven fabric by mixing other synthetic fibers with this.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is a sound-absorbing material in which a core material is formed by repeatedly corrugating a nonwoven fabric using polyester fibers on both sides. And depending on the purpose, for example, to improve the sound absorption performance, to prevent dirt, and to prevent water, oil, earth and sand, dirt, etc. from permeating, etc., the surface of the polyester fiber (the surface of the core material) ( For example, a spunbond nonwoven fabric, a melt blown nonwoven fabric, a film, or the like) is attached. Preferably, the same material as the sound absorbing material can be used to improve recyclability.
[0009]
As an example of a method for producing a core material constituting the sound-absorbing material of the present invention, that is, a synthetic fiber non-woven fabric that forms a waveform in the thickness direction, a card machine is prepared by defibrating synthetic cotton (mixing if necessary) The fleece is formed by passing it through, and the fleece is polymerized by a layer to form a multi-layer, and if necessary, the fibers are complicated by needling, and then the raw fabric is passed through a wave machine. There is a manufacturing method in which the nonwoven fabric is formed into a wavy shape and corrugated in the thickness direction, and this is cured to melt the low-melting fiber, but it is not limited thereto.
[0010]
Furthermore, as for the wave machine, it consists of a feed roller for feeding the nonwoven fabric at a constant speed, a shaped roller formed with curved teeth radially, a conveyor belt and a restraining plate, and the shaped roller is rotated at a low speed. The non-woven fabric that has been fed by the feed roller is connected between the curved teeth of the shaping roller, and the non-woven fabric that forms a waveform in the thickness direction by transporting it between the transport belt and the plate. There is something to form. The thickness of the corrugated nonwoven fabric can be easily manipulated by changing the position of the plate. When a skin material is pasted, it can be polymerized and co-cured on the wave crest surface from the side of the conveyor belt or restraining plate, and can be united by any method after forming the nonwoven fabric. The same applies when pasting on the side.
[0011]
The sound absorbing material made of urethane foam, which is a representative of the conventional sound absorbing material, is said to be inferior in weather resistance, and particularly has a problem in terms of deterioration due to ultraviolet rays and moisture. In addition, recyclability is low and often becomes industrial waste. However, since the sound absorbing material of the present invention is excellent in weather resistance, it has a long life and is highly recyclable. For example, a nonwoven fabric formed of polyethylene terephthalate (PET) fibers has high weather resistance, a long life as a sound absorbing material, and is a thermoplastic resin, and therefore has a high possibility of recycling. When a skin material is pasted, recyclability is good when a spunbond nonwoven fabric or film made of PET is pasted together.
[0012]
There are three major features of the present invention. One is that the core constant is formed in the thickness direction so that the spring constant can be reduced regardless of the direction, so that high sound absorption performance can be obtained. This can be applied to any mounting surface (back side of the sound-absorbing material) on any curved surface or to a mounting surface bent in an L shape, and third, there should be no delamination in the thickness direction. It is. For a sound absorbing material made of ordinary nonwoven fabric, glass wool, urethane foam, for example, a soft texture can be obtained by reducing the basis weight or reducing the amount of the binder. By forming a waveform in the thickness direction, the texture necessary for sound absorption performance, that is, a small spring constant can be obtained, and each wave has a degree of freedom in any direction, so only the normal incidence method In addition, a high sound absorption effect can be obtained against random sound absorption and impact.
[0013]
In particular, the second feature is that the conventional general sound-absorbing material cannot be mounted following the curved or L-shaped mounting surface, and may be bent or wrinkled. Although it is necessary to form a plurality of cut portions on the surface to be mounted (back side of the sound absorbing material), in the sound absorbing material of the present invention, the waveform is continuously repeated in the thickness direction of the core material constituting the sound absorbing material. Since it has a shape, it can be completely attached to the adherend surface without forming a notch or the like. Thereby, the shaping | molding die for making a notch becomes unnecessary, a manufacturing process can be simplified and manufacturing cost can be reduced. In addition, since it has a corrugated shape in the thickness direction, delamination in the thickness direction does not occur, for example, people and objects are caught and peeled in the middle of the thickness, resulting in a decrease in sound absorption performance and problems in appearance Things will disappear.
[0014]
【Example】
The present invention will be further described below with preferred examples. FIG. 1 is a side view showing a sound absorbing material A of the present invention. As the sound absorbing material A, a PET fiber is selected for both the mother fiber and the binder fiber, and a corrugated core material (PET unemployed cloth) 1 obtained by blending the same and a skin material 2 made of PET fibers adhered to the surface of the core material 1. And the adhesive material layer 3 and the release paper 4 are stuck on the top surface (1b) on the back side of the core material 1. Such a PET nonwoven fabric has a basis weight of 700 g / m ² and a thickness of 20 mm. The core material 1 is continuously configured with repeated waveforms 1 a and 1 b in the thickness direction of the sound absorbing material A. On one top surface (1a) of this waveform, that is, as the sound absorbing material A, a skin material 2 called a so-called spunbond is integrally attached to the front side. The skin material 2 is basically porous.
[0015]
Such a sound absorbing material A is sufficiently deformed without causing delamination even when the front and back are pulled or compressed because the core material 1 is formed with repeated waveforms 1a and 1b in the front and back directions. Therefore, regardless of whether the mounted surface (surface on which the sound absorbing material A is mounted) is a curved surface or an L shape, it can be sufficiently followed without significant deformation.
0016
(Test 1) FIG. 2 shows a mounting example when the mounting surface 6 has an L-shape, and the corrugation 1b on the back side of the adhesive material layer 3 side reaches the corner portion 7 and is slightly expanded. The waveform 1a on the epidermis side has a slightly contracted structure.
[0017]
FIG. 3 is a side view showing a state where the conventional sound absorbing material B made of non-woven fabric is mounted on the mounting surface (L-shaped), and the fiber material constituting the sound absorbing material B is the spreading direction of the sound absorbing material (in terms of the mounting surface This is a sound-absorbing material B made of a non-woven fabric oriented substantially parallel to this. Therefore, in the case of mounting on the L-shaped mounting surface, the back side of the sound-absorbing material B needs to mainly extend, but since it extends in the fiber orientation direction, there is substantially no expansion. Therefore, the sound absorbing material B cannot be mounted unless the cut portion 8 is formed on the back side. The formation of the cut portion 8 is not only extremely troublesome, but also the trouble that the cut portion must be formed at the installation site and the sound absorption performance are also inferior.
[0018]
(Test 2) FIG. 4 shows a graph in which the sound absorbing performance of the sound absorbing material of the present invention is compared with that of a conventional nonwoven fabric sound absorbing material by the normal incidence method, and the present invention provides a higher sound absorption coefficient in each frequency band. The fiber composition of the conventional nonwoven fabric is the same as that of the present invention, and the only difference is that a structure is formed in which the layers overlap in the direction of increasing thickness. The normal incidence method conformed to JIS A-1405.
[0019]
(Test 3) The 25% compression hardness and bending elastic gradient of the sound absorbing material of the present invention and the conventional sound absorbing material were measured. The former was measured according to JIS · K-6401, and the latter was measured according to JIS · K-7171. The former is a value directly related to the sound absorbing effect, the sound absorbing material of the present invention is 4.8 kgf, and the conventional sound absorbing material is 25.7 kgf. In addition, the bending elastic gradient, which is an index of ease of mounting, was 0.055 kgf / cm in the longitudinal direction and 0.121 kgf / cm in the lateral direction, but the conventional sound absorbing material was 0.415 kgf / cm, respectively. It was 0.460 kgf / cm.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, the sound-absorbing material of the present invention has a wide range of applications, is excellent in followability to curved surfaces, has no delamination in the thickness direction, and has high sound-absorbing performance. In addition, by appropriately selecting the materials, it is easy to recycle the waste materials. In addition, recycled materials can be used for the materials, so that effective utilization of resources is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a sound absorbing material of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the sound absorbing material when the sound absorbing material A of the present invention is applied to a mounting surface.
FIG. 3 is a side view of a sound absorbing material when a conventional sound absorbing material B is applied to a mounting surface.
FIG. 4 is a graph showing sound absorption performance by a normal incidence method.
[Explanation of symbols]
A: Sound absorbing material of the present invention,
B ... Conventional sound absorbing material,
l ... Core material,
la: Front side wave part of the core material,
1b ... back side wave part of the core material,
2. Skin material,
3. Adhesive layer,
4 ... release paper,
6.
7. The corner part of the mounted surface
8 ... Cut section.

Claims

ポリエステル繊維を解繊して得られた不織布からなる吸音材であって、当該不織布をその厚さ方向に繰り返して波状に折り込み、波頂面にて表裏面を形成した芯材と、該芯材の表面及び側面に貼着されたポリエステル繊維からなる表皮材と、この芯材の裏面に貼着された粘着材層及び剥離紙と、よりなることを特徴とする吸音材。A sound-absorbing material comprising a non-woven fabric obtained by defibrating polyester fibers, wherein the non-woven fabric is repeatedly folded in the thickness direction into a corrugated shape, and a core material having front and back surfaces formed on the wave crest surface, and the core material A sound-absorbing material comprising a skin material made of polyester fibers attached to the surface and side surfaces of the material, an adhesive material layer and release paper attached to the back surface of the core material.