[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN111479680A - 层叠吸音材料 - Google Patents

层叠吸音材料 Download PDF

Info

Publication number
CN111479680A
CN111479680A CN201880080786.9A CN201880080786A CN111479680A CN 111479680 A CN111479680 A CN 111479680A CN 201880080786 A CN201880080786 A CN 201880080786A CN 111479680 A CN111479680 A CN 111479680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound absorption
fiber
layer
sound
absorbing material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201880080786.9A
Other languages
English (en)
Inventor
服部贵之
西岛贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
JNC Fibers Corp
Original Assignee
JNC Corp
JNC Fibers Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JNC Corp, JNC Fibers Corp filed Critical JNC Corp
Publication of CN111479680A publication Critical patent/CN111479680A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/028—Net structure, e.g. spaced apart filaments bonded at the crossing points
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/4291—Olefin series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/4318—Fluorine series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43825—Composite fibres
    • D04H1/43828—Composite fibres sheath-core
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/20—All layers being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0223—Vinyl resin fibres
    • B32B2262/023—Aromatic vinyl resin, e.g. styrenic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0223—Vinyl resin fibres
    • B32B2262/0238—Vinyl halide, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0246—Acrylic resin fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0253—Polyolefin fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B32B2262/0284—Polyethylene terephthalate [PET] or polybutylene terephthalate [PBT]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0292—Polyurethane fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/12—Conjugate fibres, e.g. core/sheath or side-by-side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/72—Density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2509/00—Household appliances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/08—Cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/10—Trains
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2321/00—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/02—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins
    • D10B2321/022—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins polypropylene

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明的课题在于提供一种在低频区域至高频区域中显示出优异的吸音性的吸音材料。一种层叠吸音材料，包含：至少两层纤维层、以及存在于纤维层与纤维层之间的至少一层基材层，所述纤维层的空隙率为85％以上且94％以下，并且密度为0.06g/cm3以上且0.5g/cm3以下，所述基材层的空隙率为95％以上且小于100％，并且密度为0.008g/cm3以上且0.05g/cm3以下，所述基材层为选自由不织布及织布所组成的群组中的至少一种。

Description

层叠吸音材料
技术领域
本发明涉及一种层叠有两种以上的层而成的层叠结构的吸音材料。
背景技术
所谓吸音材料是具有吸收声音的功能的产品，多用于建筑领域或汽车领域。作为构成吸音材料的材料，众所周知使用不织布。例如专利文献1中公开了一种复合不织布网，所述复合不织布网包含中值直径小于1μm的亚微米纤维、以及中值直径为至少1μm的微纤维。专利文献1的复合不织布网是通过使具有不同的中值直径的两种纤维的混合比变化而在厚度方向上形成混合比的梯度，从而获得不均质的纤维混合物。在具有代表性的实施方式中，公开了通过形成微纤维流，另外分别形成亚微米纤维流并将其添加于微纤维流中，可形成不同纤维混合而成的网。
另外，在专利文献2中，公开了一种吸收低频及高频的声音的层叠吸音不织布，所述层叠吸音不织布包括谐振膜与至少一个其他的纤维材料层，谐振膜由直径为600nm、表面重量(单位面积重量)为0.1g/m2～5g/m2的纳米纤维层形成的物质。公开了纳米纤维层典型而言利用电场纺丝制成，另一方面，基材层为直径10μm～45μm、单位面积重量5g/m2～100g/m2的纤维织物，进而还可层叠其他层。另外，公开了为了达到适当的厚度及单位面积重量，也可以进一步层叠该层叠体。
在专利文献3中，公开了层叠有不织布A与不织布B的层叠吸音材料来作为2000Hz下的吸音率为85％以上的层叠吸音材料，所述不织布A包括：(1)由包含单纤维直径为1nm～500nm的热塑性树脂的纳米纤维构成的层、以及(2)由单纤维直径更大的纤维构成的层，所述不织布B具有特定的单位面积重量及纤维径。公开了专利文献3的层叠吸音材料是将不织布A(表层部)与不织布B(基盘部)贴合并制作而成，吸音性高，也具有隔热性，所述不织布A(表层部)通过利用单纤维直径更大的层来支持由纳米纤维构成的具有极微细的空隙的层而赋予保形性或尺寸稳定性，所述不织布B(基盘部)具有充分的通气度，单位面积重量大。
专利文献4中公开了利用纳米纤维的吸音特性优异的不织布结构体。专利文献4的不织布结构体的特征在于，包含含有纤维径小于1μm的纳米纤维的纤维体，该纤维体的厚度为10mm以上。另外，公开了所述纤维体可以由支持体支持，也可以成为将纤维体与支持体反复层叠而成的结构。纳米纤维例如通过熔喷法形成，在实施例中，在作为支持体的聚丙烯水刺不织布上形成纤维径0.5μm、单位面积重量350g/m2的纳米纤维体的层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特表2011-508113号公报
专利文献2：日本专利特表2008-537798号公报
专利文献3：日本专利特开2015-30218号公报
专利文献4：日本专利特开2016-121426号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如上所述，作为吸音材料，研究了各种构成的不织布层叠体，众所周知将纳米纤维或被称为亚微米纤维的极细纤维与其他纤维组合使用、根据组合或构成显示出具有特征性的吸音特性。但是，要求具有更优异的吸音特性的吸音材料、特别是在2000Hz～3000Hz左右的较高频率的区域中显示出优异的吸音性能且省空间性优异的吸音材料。鉴于所述状况，本发明的课题在于提供一种在低频区域至高频区域中显示出优异的吸音性的吸音材料。
解决问题的技术手段
发明人等人为了解决所述课题反复进行了研究。结果发现，在包含基材层与纤维层的层叠吸音材料中，关于包含至少两层具有特定范围的空隙率及密度的纤维层且在纤维层之间包含具有特定范围的空隙率及密度的基材层的层叠吸音材料，在低频区域至高频区域中显示出优异的吸音性且省空间性优异，从而完成了本发明。
本发明具有以下构成。
[1]一种层叠吸音材料，包含：至少两层纤维层、以及存在于纤维层与纤维层之间的至少一层基材层，所述纤维层的空隙率为85％以上且94％以下，并且密度为0.06g/cm3以上且0.5g/cm3以下，所述基材层的空隙率为95％以上且小于100％，并且密度为0.008g/cm3以上且0.05g/cm3以下，所述基材层为选自由不织布及织布所组成的群组中的至少一种。
[2]根据所述[1]所述的层叠吸音材料，其中所述纤维层为0.1g/m2～200g/m2的单位面积重量。
[3]根据所述[1]或所述[2]所述的层叠吸音材料，其中构成所述基材层的基材为包含选自由聚邻苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯及聚丙烯所组成的群组中的至少一种纤维的不织布，或者为包含由选自由聚邻苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯及聚丙烯所组成的群组中的任意两种以上复合化而成的纤维的不织布，所述基材层的单位面积重量为1g/m2～500g/m2。
[4]根据所述[1]～[3]中任一项所述的层叠吸音材料，其中构成所述纤维层的纤维为选自由聚偏二氟乙烯、尼龙6,6、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚砜及聚乙烯醇所组成的群组中的至少一种。
[5]根据所述[1]～[4]中任一项所述的层叠吸音材料，其中在垂直入射吸音率测定法中，算出频率为500Hz至1000Hz为止的吸音率的平均吸音率(α)，平均吸音率(α)的值为满足下述式的范围，
1.00≧α≧0.20。
[6]根据所述[1]～[5]中任一项所述的层叠吸音材料，其中在垂直入射吸音率测定法中，算出频率为800Hz至2000Hz为止的吸音率的平均吸音率(β)，平均吸音率(β)的值为满足下述式的范围，
1.00≧β≧0.30。
[7]根据所述[1]～[6]中任一项所述的层叠吸音材料，其中在垂直入射吸音率测定法中，算出频率为2000Hz至5000Hz为止的吸音率的平均吸音率(γ)，平均吸音率(γ)的值为满足下述式的范围，
1.00≧γ≧0.89。
发明的效果
根据具有所述构成的本发明，可获得低频区域至高频区域中的吸音特性特别优异的吸音材料。本发明的层叠吸音材料处于吸音特性的峰值比以前的吸音材料高的区域中，特别是在500Hz以上的区域中的吸音性能优异。在汽车领域中，随着混合动力汽车或电动汽车的增加，对马达声音的对策成为课题，马达声音由于旋转速度而产生低频区域至高频区域的声音，因此认为需要对这些频率区域的对策。另外，据说风噪声的音域为1,000Hz～3,000Hz左右。本发明的层叠吸音材料对于这种噪音的对策有用。另外，本发明的层叠吸音材料与包含多孔质材料或玻璃纤维等的吸音材料相比为轻量且可减少厚度，因此可实现构件的轻量化与省空间化，该方面作为面向汽车领域的吸音材料特别有用。
附图说明
图1是表示本发明的实施例(实施例5)及比较例(比较例1)的吸音特性的图表。
图2是表示本发明的实施例(实施例18)及比较例(比较例2)的吸音特性的图表。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
(层叠吸音材料的结构)
本发明的层叠吸音材料包含分别具有特定的空隙率及密度的基材层与纤维层。在层叠吸音材料中，纤维层包含两层以上，在纤维层之间介隔存在基材层。
在层叠吸音材料中，纤维层包含两层以上、优选为2层～6层、更优选为2层～3层。各纤维层可包含一个纤维结构体，也可为在一层纤维层中重叠多个纤维结构体而成的形态。
另外，在纤维层与纤维层之间介隔存在至少一层基材层。各基材层可包含一个基材，也可为在一层基材层中重叠多个基材而成的形态。即，典型而言，在纤维层为两层的情况下，层叠吸音材料具有纤维层/基材层/纤维层的构成，在纤维层为三层的情况下，层叠吸音材料优选为具有纤维层/基材层/纤维层/基材层/纤维层的构成。
层叠吸音材料中含有的纤维层及基材层可分别为一种，也可以包含不同的两种以上的纤维层或基材层。另外，只要不损害本发明的效果，也可包含纤维层及基材层以外的构成，例如也可包含本发明中规定的范围以外的其他层(例如保护层，可为一层，也可为两层以上)、印刷层、发泡体、箔、筛状物、织布等。另外，也可以含有用于连结各层间的粘接剂层、夹子、缝合线等。
层叠吸音材料的各层间可物理性和/或化学性地粘接，也可不粘接。也可为层叠吸音材料的多个层间中的一部分被粘接、一部分未粘接的形态。粘接也可以例如在纤维层的形成步骤中或者作为后步骤进行加热，使构成纤维层的纤维的一部分熔解，使纤维层熔接在基材层上，由此将纤维层与基材层粘接。另外，也优选为在基材层或纤维层的层间赋予粘接剂，从而将层间粘接。
层叠吸音材料的厚度只要可获得本发明的效果，则并无特别限制，例如可设为1mm～50mm，优选为设为3mm～40mm，就省空间性的观点而言，更优选为设为3mm～30mm。再者，所谓层叠吸音材料的厚度典型而言是指纤维层及基材层的厚度的合计，在安装有卡盘或盖等外装体的情况下，不包含该部分的厚度。
层叠吸音材料的通气度只要可获得所希望的吸音性能，则并无特别限制，可设为10μm/Pa·s～1000μm/Pa·s，若为10μm/Pa·s～500μm/Pa·s，则更优选。以前，在与吸音性能一起期待隔音性能的吸音材料中，通气性越低，声音越难以通过，即认为对隔音性有效，但本发明的层叠吸音材料通过采用具有高通气性而降低声音的反射、进而吸音性优异的层构成，可获得高的吸音性。再者，通气度的测定可通过现有的方法进行，例如可利用格利(Gurley)试验机法进行测定。
层叠吸音材料成为基材层被夹持在一个纤维层与不同于该纤维层的其他纤维层之间的层叠结构。在为此种形态时，纤维层与纤维层之间的距离(也称为基材层的厚度、层间距离)优选为2.5mm～30mm，更优选为3mm～15mm。若层间距离为2.5mm以上，则低频区域至高频区域的吸音性能变得良好，另外，若层间距离为30mm以下，则作为吸音材料的厚度不会变得过大，适合省空间性。
(各层的构成：纤维层)
本发明的层叠吸音材料中含有的纤维层的空隙率为85％以上且94％以下，并且密度为0.06g/cm3以上且0.5g/cm3以下。若空隙率为85％以上，则通过抑制成为外层的原材料的刚性来抑制反射波的增加，可将声波引导到吸音材料内部，就该方面而言优选。若空隙率为94％以下，则通过控制由微细纤维层与基材纤维的密度差引起的流动阻力，声音在吸音材料内部利用外层与内层的密度差反复反射，可使吸音材料内部的声音衰减，因此优选。另外，若密度为0.06g/cm3以上，则具有可维持一定的层间距离的刚性，就该方面而言优选，若为0.5g/cm3以下，则作为吸音材料可维持轻量化，就该方面而言优选。
构成纤维层的纤维优选为纤维径小于10μm的纤维。所谓纤维径小于10μm，是指平均纤维径为所述数值范围内。若纤维径小于10μm，则可获得空隙率低、密度高、致密且薄的膜，因此优选，若小于1μm，则可获得空隙率更低、密度高、致密且薄的膜，因此进而优选。纤维径的测定可通过现有的方法进行。例如是通过根据纤维层表面的放大照片测定或计算而得到的值，详细的测定方法在实施例中详述。
构成纤维层的不织布优选为平均流量细孔径小于10μm的纤维。若平均流量细孔径小于10μm，则可控制微细纤维层与基材纤维的流动阻力，吸音材料内部的声音反复反射，因此可使吸音材料内部的声音衰减而良好。
本发明的层叠吸音材料中含有的纤维层可为一层纤维层由一个纤维结构体构成，另外，在一层纤维层中含有多个纤维集合体，纤维集合体的层重叠者也可以形成一层纤维层。再者，在本说明书中，所谓纤维集合体，是指成为一个连续体的纤维集合体。纤维层的单位面积重量优选为0.1g/m2～200g/m2，进而优选为0.3g/m2～100g/m2。若单位面积重量为0.1g/m2以上，则可通过形成作为致密的膜的隔离壁来形成共鸣空间，可提高吸音性，若小于200g/m2，则不会提高膜的刚性，可抑制声音的反射，从而可提高吸音率。
构成纤维层的纤维结构体优选为不织布，只要具有所述范围的空隙率及密度，则并无特别限制，例如优选为通过熔喷不织布、电场纺丝法形成的不织布等。根据电场纺丝法或熔喷法，可将极细纤维效率良好地层叠在基材上，可获得具有所希望的范围的空隙率及密度的层。电场纺丝法的详细情况将在制造方法中详述。
作为构成纤维层的树脂，只要可获得发明的效果，则并无特别限制，例如可列举聚烯烃系树脂、聚氨基甲酸酯、聚乳酸、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯类、尼龙6、尼龙6,6、尼龙1,2等尼龙(酰胺树脂)类、聚苯硫醚、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚砜、液晶聚合物类、聚乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯等。作为聚烯烃系树脂，可例示聚乙烯树脂、聚丙烯树脂。作为聚乙烯树脂，可列举低密度聚乙烯(Low-Density Polyethylene，LDPE)、高密度聚乙烯(High-DensityPolyethylene，HDPE)、直链状低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene，LLDPE)等，作为聚丙烯树脂，可列举丙烯的均聚物、或者丙烯与其他单量体、乙烯或丁烯等聚合而成的共聚物聚丙烯等。纤维集合体优选为包含所述树脂中的一种，也可包含两种以上。
在纤维层为通过电场纺丝法形成的不织布的情况下，所述中，就可溶于各种溶剂的观点而言，更优选为聚偏二氟乙烯、尼龙6,6、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚砜及聚乙烯醇。另外，在纤维层为熔喷不织布的情况下，所述中，优选为聚丙烯树脂。纤维层优选为包含所述树脂中的一种，也可包含两种以上。
另外，所述纤维中也可以包含树脂以外的各种添加剂。作为可以添加到树脂中的添加剂，例如可列举：填充剂、稳定化剂、塑化剂、粘合剂、粘接促进剂(例如硅烷及钛酸盐)、二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、颜料、着色剂、抗氧化剂、荧光增白剂、抗菌剂、表面活性剂、阻燃剂及氟化聚合物。使用所述添加物中的一种以上，可减少所得的纤维及层的重量和/或成本，也可调节粘度，或者也对纤维的热特性进行改性，或者还可赋予包含电气特性、光学特性、与密度相关的特性、与液体阻挡或粘着性相关的特性的、来自添加物的特性的各种物理特性。
(各层的构成：基材层)
层叠吸音材料中的基材层主要承担吸音性，并且也具有支持纤维层而保持吸音材料整体的形状的功能。本发明的层叠吸音材料的特征在于，具有在空隙率低的纤维层之间夹持有空隙率高、密度低的中间材料(基材层)的形态，基材层具有空隙率高、密度低的特征，另一方面，优选为具有支持纤维层且可维持一定的层间距离的刚性。
具体而言，基材层的空隙率为95％以上且小于100％，并且密度为0.008g/cm3以上且0.05g/cm3以下。若空隙率为95％以上，则通过控制由微细纤维层与基材纤维的密度差引起的流动阻力，声音在吸音材料内部利用外层与内层的密度差反复反射，因此可使吸音材料内部的声音衰减，就该方面而言吸音性提高。通过将空隙率设为小于100％，可支持纤维层而保持层叠吸音材料的形态。另外，若密度为0.008g/cm3以上，则作为吸音材料具有支持纤维层且可维持一定的层间距离的刚性，就该方面而言优选，若为0.05g/cm3以下，则作为吸音材料可维持轻量化，就该方面而言优选。
基材层可包含一层基材，或者也可为多个基材重叠而成的形态。构成基材层的基材只要可在其至少一个表面上层叠纤维层即可，并无特别限制，可使用不织布、玻璃纤维、纸、织布、泡沫(发泡体层)、筛状物等。特别优选为不织布、织布中的任一种以上，更优选为不织布。层叠吸音材料中包含的基材可为一种，也优选为包含两种以上的基材。
在基材为不织布的情况下，不织布的种类可使用熔喷不织布、水刺不织布、纺粘不织布、热风不织布、热粘合不织布、针刺不织布等，可以根据所希望的物性或功能进行适宜选择。
作为构成不织布的纤维的树脂，可使用热塑性树脂，例如可例示聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯系树脂、聚酰胺系树脂。作为聚烯烃系树脂，可列举乙烯、丙烯、丁烯-1或4-甲基戊烯-1等均聚物、以及它们与其他的α-烯烃、即乙烯、丙烯、丁烯-1、戊烯-1、己烯-1或4-甲基戊烯-1等中的一种以上的无规或嵌段共聚物或将它们组合的共聚物、或者它们的混合物等。作为聚酰胺系树脂，可列举尼龙4、尼龙6、尼龙7、尼龙1,1、尼龙1,2、尼龙6,6、尼龙6,10、聚己二酰间苯二甲胺、聚对二甲苯胺癸酰胺、聚双环己基甲烷癸酰胺或它们的共聚酰胺等。作为聚酯系树脂，除了聚对苯二甲酸乙二酯以外，还可列举聚对苯二甲酸四亚甲酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚氧乙烯苯甲酸酯、聚(1,4-二甲基环己烷对苯二甲酸酯)或它们的共聚物。它们中，就通用性高、可热熔接的观点而言，优选为将聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯及聚丙烯中的一种或两种以上组合使用。
在基材为织布或筛状物的情况下，也可以使用同样的树脂。
另外，作为构成基材层的不织布的纤维，也可使用包含单成分的纤维，若考虑到纤维彼此的交点的熔接的效果，则优选为使用包含低熔点树脂与高熔点树脂的复合成分的纤维、即、包含熔点不同的两种成分以上的复合纤维。复合形态例如可列举鞘芯型、偏心鞘芯型、并列型。另外，作为构成基材层的不织布的纤维，也优选为使用熔点不同的两种成分以上的混纤纤维。再者，所谓混纤纤维是指包含高熔点树脂的纤维与包含低熔点树脂的纤维独立存在并混合而成的纤维。
构成基材层的不织布的纤维的平均纤维径并无特别限制，可使用平均纤维径为10μm～1mm的纤维。若平均纤维径为10μm以上，则可控制由微细纤维层与基材纤维的密度差引起的流动阻力。若平均纤维径小于1mm，则不丧失通用性，另外也容易获取。若平均纤维径为10μm～100μm，则更优选。纤维径的测定可以利用与纤维层的纤维径的测定同样的方法进行。
基材层介隔存在于纤维层与纤维层之间。另外，除了介隔存在于纤维层与纤维层之间以外，也可以作为层叠吸音材料中位于最外面的层而含有。基材也可以仅由一层构成基材层，也优选为两层以上连续配置而构成一层基材层。通过连续地配置两层以上的基材，具有能够根据基材层的厚度来控制纤维层的层间距离的优点。
基材层的单位面积重量只要为1g/m2以上即可，优选为1g/m2～500g/m2，更优选为15g/m2～300g/m2。若基材层的单位面积重量为1g/m2以上，则可获得作为吸音材料的必要强度。
在本发明中，基材层具有2.5mm以上的厚度。基材层的厚度的上限并无特别限制，就省空间性的观点而言，优选为2.5mm～25mm，更优选为3mm～20mm。
另外，构成基材层的每一片基材的厚度例如可设为2.5mm～15mm，更优选为设为3mm～10mm。若每一片基材的厚度为2.5mm以上，则未发生褶皱，操作容易，生产性良好。另外，若基材层的厚度为15mm以下，则不存在妨碍省空间性的可能性。
在不妨碍本发明的效果的范围内，基材层中可添加各种添加剂、例如着色剂、抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、中和剂、成核剂、润滑剂、抗菌剂、阻燃剂、塑化剂及其他热塑性树脂等。另外，也可以利用各种整理剂处理表面，由此可以赋予防水性、抗静电性、表面平滑性、耐磨损性等功能。
(层叠吸音材料的吸音特性)
本发明的层叠吸音材料的特征在于，在低频区域(1000Hz以下的频率区域)或中频区域(800Hz～2000Hz)、高频区域(2000Hz～5000Hz)中的吸音性优异。本发明的层叠吸音材料特别是显示出500Hz～3000Hz区域的吸音性优异的、与以前的吸音材料不同的吸音特性。不限于特定的理论，但认为本发明的层叠吸音材料通过设为在致密的纤维层之间夹持低密度的基材层的构成，而制成被纤维层夹持的封闭空间，在该封闭空间中反复发生反射，声音的吸收实现高效率化。进而，认为通过使用具有特定范围的空隙率及密度的纤维层及基材层，可防止声音的反射且使其透过，在基材层中更有效地吸收，因此可获得厚度薄且具有高吸音性的吸音材料。
吸音性的评价方法在实施例中详述。
(层叠吸音材料的制造方法)
层叠吸音材料的制造方法并无特别限制，例如可通过如下制造方法获得，所述制造方法包括：制作在一层基材上形成有一层纤维层的纤维层叠体(即，基材/纤维层的层叠体)、或者在保护层上形成有一层纤维层的纤维层叠体(即，保护层/纤维层的层叠体)的步骤；以及将多个纤维层叠体按照规定的顺序及片数重叠而一体化的步骤。在纤维层叠体包含保护层与纤维层的情况下，可以在纤维层与纤维层之间夹持基材层的方式层叠而一体化。再者，在使纤维层叠体重叠的步骤中，也优选为加入纤维层叠体以外的其他层、例如其他基材层进行层叠。
在使用不织布作为基材层的情况下，可利用现有的方法制造不织布来使用，也可以选择市售的不织布来使用。在基材层或保护层上形成纤维层的步骤优选为使用电场纺丝法或熔喷法。
电场纺丝法为如下方法：喷出纺丝溶液且使电场作用，对喷出的纺丝溶液进行纤维化，在收集器上获得纤维的方法。例如，可列举自喷嘴挤出纺丝溶液且使电场作用并进行纺丝的方法；使纺丝溶液起泡且使电场作用并进行纺丝的方法；将纺丝溶液导出至圆筒状电极的表面且使电场作用并进行纺丝的方法等。本发明中，在收集器上插入作为基材层(或保护层)的不织布等，可使纤维聚集到基材上。作为纺丝溶液，若为具有牵丝性者，则并无特别限定，可使用使树脂分散于溶媒中者、使树脂溶解于溶媒中者、利用热或激光照射使树脂熔融者等。
以提高纺丝的稳定性或纤维形成性为目的，也可在纺丝溶液中进一步含有表面活性剂。表面活性剂例如可列举十二烷基硫酸钠等阴离子性表面活性剂、溴化四丁基铵等阳离子表面活性剂、聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯等非离子性表面活性剂等。表面活性剂的浓度相对于纺丝溶液而言优选为5重量％以下的范围内。若为5重量％以下，则可获得与使用相符的效果的提高，因此优选。另外，只要为不显著损害本发明的效果的范围内，则也可包含所述以外的成分作为纺丝溶液的成分。
熔喷法为如下方法：将成为纤维层的树脂从喷嘴以熔融状态挤出到基材层上，利用加热压缩空气进行吹付，由此形成不织布的方法。例如，可使用包括具有螺杆、加热体及齿轮泵的两台挤出机、混纤用纺丝头、压缩空气产生装置及空气加热机、具备聚酯制网的捕集输送机以及卷绕机的不织布制造装置来制造不织布。通过调整搬运基材层的输送机的速度，可任意设定单位面积重量。作为纺丝中使用的树脂，只要是具有热塑性、具有牵丝性的树脂，则并无特别限定。
将由所述获得的纤维层叠体重叠多片而一体化的方法并无特别限定，只要不进行粘接仅重叠即可，另外，也可采用各种粘接方法、即、利用加热的平辊或压花辊进行的热压接、利用热熔剂或化学粘接剂进行的粘接、利用循环热风或辐射热进行的热粘接等。就抑制纤维层的物性降低的观点而言，其中优选为利用循环热风或辐射热进行的热处理。在利用平辊或压花辊进行热压接的情况下，纤维层熔融而成膜，或在压花点周边部分发生破损等受到损伤，存在难以进行稳定的制造的可能性，除此以外还容易产生吸音特性降低等性能降低。另外，在利用热熔剂或化学粘接剂进行的粘接的情况下，有时会由该成分填埋纤维层的纤维间空隙，容易产生性能降低。另一方面，在利用循环热风或辐射热的热处理使其一体化的情况下，对纤维层的损伤少，且能够以充分的层间剥离强度一体化，因此优选。在通过利用循环热风或辐射热的热处理而一体化的情况下，并无特别限定，优选为使用包含热熔接性复合纤维的不织布及层叠体。
实施例
以下，利用实施例对本发明进行更详细的说明，以下的实施例仅以例示为目的。本发明的范围并不限定于本实施例。
以下示出实施例中示出的物性值的测定方法及定义。
＜平均纤维径＞
使用日立高新技术(Hitachi High-technologies)股份有限公司制造的扫描式电子显微镜SU8020，观察纤维结构体(不织布)，使用图像解析软件测定50根纤维的直径。将50根纤维的纤维径的平均值作为平均纤维径。
＜平均流量细孔径＞
使用多孔材料(POROUS MATERIAL)公司制造的毛细管流动气孔测定器(CapillaryFlowPorometer)(CFP-1200-A)，测定平均流量细孔径(日本工业标准(JapaneseIndustrial Standards，JIS)K 3822)。
＜吸音率测定＞
在吸音率测定中，从各纤维层叠体采集直径16.6mm的样品，在进行各条件的层叠后，使用垂直入射吸音率测定装置“日本音响工程公司制造的维恩杂特(WinZacMTX)”，按照美国试验材料学会(American Society for Testing Material，ASTM)E 1050测定在频率500Hz～5000Hz的试验片上垂直入射平面声波时的垂直入射吸音率。
＜低频区域的吸音性＞
在将以129点(3.9Hz间隔)测定频率为500Hz至1000Hz为止的吸音率而获得的曲线设为f(x)时，利用下述(式1)算出平均吸音率α。
[数1]
Figure BDA0002538964550000131
平均吸音率α表示500Hz～1000Hz的频率区域的吸音性能，若数值高则判断为吸音性高。在α超过0.20的情况下，将低频区域的吸音性评价为良好，在小于0.20的情况下，将吸音性评价为不良。
＜中频区域的吸音性＞
在将以308点(3.9Hz间隔)测定频率为800Hz至2000Hz为止的吸音率而获得的曲线设为f(x)时，利用下述(式2)算出平均吸音率β。
平均吸音率β表示800Hz～2000Hz的频率区域的吸音性能，若数值高则判断为吸音性高。在β超过0.30的情况下，将中频区域的吸音性评价为良好，在小于0.30的情况下，将吸音性评价为不良。
[数2]
Figure BDA0002538964550000132
＜高频区域的吸音性＞
在将以769点(3.9Hz间隔)测定频率为2000Hz至5000Hz为止的吸音率而获得的曲线设为f(x)时，利用下述(式3)算出平均吸音率γ。
平均吸音率γ表示2000Hz～5000Hz的频率区域的吸音性能，若数值高则判断为吸音性高。在γ超过0.89的情况下，将高频区域的吸音性评价为良好，在小于0.89的情况下，将吸音性评价为不良。
[数3]
Figure BDA0002538964550000133
＜基材的准备＞
作为高密度聚乙烯树脂，使用京叶(KEIYO)聚乙烯制的高密度聚乙烯“M6900”(熔体流动速率(Melt Flow Rate，MFR)＝17g/10分钟)，作为聚丙烯树脂，使用日本聚丙烯制的聚丙烯均聚物“SA3A”(MFR＝11g/10分钟)，通过热熔融纺丝法，制作纤维径16μm的鞘成分由高密度聚乙烯树脂、芯成分由聚丙烯树脂构成的鞘芯型热熔接性复合纤维。使用所得的鞘芯型热熔接性复合纤维，制作单位面积重量为200g/m2、厚度为5mm、宽度为1000mm的梳理法热风不织布，将其作为基材A。基材A的空隙率为95.6％，密度为0.04g/cm3。
另外，使用所得的鞘芯型热熔接性复合纤维，制作单位面积重量为200g/m2、厚度为7mm、宽度为1000mm的梳理法热风不织布，将其作为基材F。基材F的空隙率为97.5％，密度为0.029g/cm3。
作为高密度聚乙烯树脂，使用京叶(KEIYO)聚乙烯制的高密度聚乙烯“M6900”(MFR＝17g/10分钟)，作为聚丙烯树脂，使用日本聚丙烯制的聚丙烯均聚物“SA3A”(MFR＝11g/10分钟)，通过热熔融纺丝法，制作纤维径2μm的鞘成分由高密度聚乙烯树脂、芯成分由聚丙烯树脂构成的鞘芯型热熔接性复合纤维。使用所得的鞘芯型热熔接性复合纤维，制作单位面积重量为20g/m2、厚度为5mm、宽度为1000mm的梳理法热风不织布。
将该不织布裁剪成10mm见方，以每20cm2为9.04g的方式，在25cm×25cm的脱模纸之间夹持所裁剪的不织布，放入145℃的烘箱中加热15分钟后，压缩成型为厚度5mm，剥离脱模纸，由此获得基材B。基材B的空隙率为96.1％、密度为0.045g/cm3。
另外，同样地裁剪成10mm见方，以每20cm2为4.70g的方式，在25cm×25cm的脱模纸之间夹持所裁剪的不织布，放入145℃的烘箱中加热15分钟后，压缩成型为厚度5mm，剥离脱模纸，由此获得基材C。基材C的空隙率为98.0％、密度为0.024g/cm3。
另外，同样地裁剪成10mm见方，以每20cm2为3.12g的方式，在25cm×25cm的脱模纸之间夹持所裁剪的不织布，放入145℃的烘箱中加热15分钟后，压缩成型为厚度5mm，剥离脱模纸，由此获得基材D。基材D的空隙率为98.7％、密度为0.016g/cm3。
[实施例1]
将阿科玛(Arkema)制造的作为聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PolyvinylideneFluoride-hexafluoro propylene)(以下简称为“PVDF-HFP”)树脂的齐钠(Kynar)(商品名)3120在N,N-二甲基乙酰胺与丙酮的共溶剂(60/40(w/w))中以15质量％的浓度溶解，制备电场纺丝溶液。准备作为保护层的不织布E(PET18S、单位面积重量18g/m2、厚度60μm)，在其上对所述PVDF-HFP溶液进行电场纺丝，制作包含不织布E与PVDF-HFP极细纤维这两层的纤维层叠体。再者，作为保护层的不织布E不具有吸音性，不影响层叠吸音材料的性能。
电场纺丝的条件使用24G针，单孔溶液供给量为3.0mL/h，施加电压为35kV，纺丝距离为17.5cm。
对于所得的包含两层的纤维层叠体中的PVDF-HFP极细纤维，该层的单位面积重量为1.0g/m2，平均纤维径为180nm，熔解温度为168℃。另外，空隙率为90.0％、密度为0.18g/cm3。
使用2片包含不织布E与PVDF-HFP极细纤维这两层的纤维层叠体与基材B，以成为不织布E/纤维层/基材B(基材层)/纤维层/不织布E的方式重叠。将所得的样品作为吸音率测定用样品。由于纤维层为2层，因此将纤维层的层数设为“2”。
测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.27而良好。测定垂直入射吸音率，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.34而良好。测定垂直入射吸音率，评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.91而良好。
[实施例2]
使用2片纤维层叠体与基材不织布C，以成为不织布E/纤维层/基材C/纤维层/不织布E的方式重叠并作为吸音率测定用样品。
测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.26而良好。测定垂直入射吸音率，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.33而良好。测定垂直入射吸音率，评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.89而良好。
实施例3～实施例16如表1及表2所示，除了变更纤维层或基材层的层数、基材层的厚度、单位面积重量等以外，与实施例1、实施例2同样地制作吸音率测定用样品，测定垂直入射吸音率并进行评价。再者，图1表示实施例5与比较例1的吸音特性的图表。
[表1]
表1
Figure BDA0002538964550000161
注释1)“层构成”栏中，*表示纤维层，/表示基材。纤维层及基材层以外的构成(例如保护层)可省略。
[表2]
表2
Figure BDA0002538964550000171
注释1)*表示纤维层，/表示基材。纤维层及基材层以外的构成(例如保护层)可省略。
注释2)表示每一层基材层的厚度。
[实施例17]
纤维层的形成使用包括具有螺杆(50mm直径)、加热体及齿轮泵的两台挤出机、混纤用纺丝头(孔径0.3mm、自两台挤出机交替喷出树脂的孔数501孔排成一列、有效宽度500mm)、压缩空气产生装置及空气加热机、具备聚酯制网的捕集输送机以及卷绕机的不织布制造装置。
作为原料的聚丙烯树脂，使用聚丙烯均聚物1(MFR＝82g/10分钟)与聚丙烯均聚物2(乐天化学(LOTTE CHEMICAL)公司制造的“FR-185”(MFR＝1400g/10分钟))，在不织布制造装置的两台挤出机中投入所述两种聚丙烯树脂，将挤出机在240℃下加热熔融，将齿轮泵的质量比设定为50/50，从纺丝头以每单孔0.3g/min的纺丝速度喷出熔融树脂。利用加热至400℃的98kPa(表压)的压缩空气，将喷出的纤维以距纺丝头30cm的距离吹付到基材A(基材层)上，形成纤维层。进而，向包含基材层与纤维层的纤维结构体的基材层侧吹付纤维层，制作纤维层/基材A(基材层)/纤维层的层叠体。通过调整捕集输送机的速度，任意设定单位面积重量。平均纤维径为1.8μm，纤维层的单位面积重量为80g/m2，空隙率为90.5％、密度为0.086g/cm3。
对于如上所述制作的层叠体，测定垂直入射吸音率。评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.44而良好。测定垂直入射吸音率，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.71而良好。测定垂直入射吸音率，评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.93而良好。
[实施例18]
通过基材A与所述纤维层，制成纤维层/基材A/基材A/纤维层。测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.45而良好。另外，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.74而良好。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.93而良好。
实施例19、实施例20如表3所示，除了变更纤维层或基材层的层数、中间层的单位面积重量等以外，与实施例17、实施例18同样地制作吸音率测定用样品，测定垂直入射吸音率并进行评价。
将实施例17～实施例20的构成及评价结果示于表3中。另外，图2表示实施例18与比较例2的吸音特性的图表。
[表3]
表3
Figure BDA0002538964550000191
注释1)*表示纤维层，/表示基材。纤维层及基材层以外的构成(例如保护层)可省略。
注释2)表示每一层基材层的厚度。
如表1～表3所示，在致密的纤维层间夹持密度低的基材层的构成的实施例1～实施例20均显示出高吸音性。
[比较例1]
将市售的聚丙烯树脂制不织布(3M公司制造的秦素特(Thinsulate)TAI1590、纤维径0.7μm～4.0μm、厚度13mm)冲裁为直径16.6mm的圆形，制成吸音率测定用样品。
测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.16。另外，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.23。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.86。
[比较例2]
将市售的聚丙烯树脂制不织布(3M公司制造的秦素特(Thinsulate)T2203、纤维径0.7μm～4.0μm、厚度29mm)冲裁为直径16.6mm的圆形，制成吸音率测定用样品。
测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.19。另外，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.29。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.88。
[比较例3]
除了使用1片包含2层的纤维层叠体以外，与实施例1同样地，以纤维层成为1层(不织布E/纤维层)的方式制成吸音率测定用样品。
测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.16，低频区域的吸音性不充分。另外，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.21而不充分。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.52而不充分。
[比较例4]
除了使用1片基材A以外，与实施例1同样地，将基材A作为吸音率测定用样品。
测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.04，无法获得低频区域的吸音性而不良。另外，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.06而不良。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.11而不良。
[比较例5]
除了使用3片基材A以外，与实施例1同样地，将基材A重叠3片而作为吸音率测定用样品。
测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.09，无法获得低频区域的吸音性而不良。另外，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.14而不良。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.31而不良。
[比较例6]
将实施例17中所得的极细纤维结构体(纤维层)从基材A剥离，重叠6片，获得厚度5.4mm的纤维结构体(在本例中作为基材层使用)。进而，将由实施例1制作的包含不织布E与PVDF-HFP极细纤维这两层的纤维层叠体重叠，以成为不织布E/PVDF-HFP极细纤维结构体/极细纤维层结构体(6片)/PVDF-HFP极细纤维结构体/不织布E的方式重叠，作为吸音率测定用样品。
测定垂直入射吸音率，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.44而良好，但评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.08，无法获得低频区域的吸音性而不良。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.60而不良。
[比较例7]
除了将距实施例17的纺丝头的距离设为60cm以外，同样地实施而制作纤维层G/基材A(基材层)/纤维层的层叠体。平均纤维径为1.8μm，纤维层的单位面积重量为80g/m2，空隙率为96.0％、密度为0.036g/cm3。形成纤维层G/基材A/基材A/纤维层G。测定垂直入射吸音率，评价低频区域的吸音性(500Hz至1000Hz为止的平均吸音率α)，结果为0.25而良好。另外，评价中频区域的吸音性(800Hz至2000Hz为止的平均吸音率β)，结果为0.65而良好。评价高频区域的吸音性(2000Hz至5000Hz为止的平均吸音率γ)，结果为0.88而不良。
将比较例1～比较例7的构成及结果示于表4中。
[表4]
表4
Figure BDA0002538964550000221
注释1)*表示纤维层，/表示基材。纤维层及基材层以外的构成(例如保护层)可省略。
注释2)表示每一层基材层的厚度。
如表4所示，在外侧不具有致密的纤维层的比较例1、比较例2、比较例4、比较例5中，即使增加吸音材料的厚度，吸音性的提高也有限度，未达到目标值。另外，仅致密的纤维层的比较例3的吸音性也未达到目标值。进而，在致密的纤维层之间夹持空隙率未满95％的层的比较例6的吸音性也不充分。另外，使用空隙率超过94％的层作为纤维层的比较例7的高音域中的吸音性未达到目标值。
产业上的可利用性
本发明的层叠吸音材料由于低频区域～高频区域的吸音性优异、特别是高频区域的吸音性优异，因此可作为声音的侵入成为问题的领域中的吸音材料来使用。具体而言，可用作住宅的天花板、墙壁、地板等中使用的吸音材料、高速公路或铁路路线等的隔音墙、家电产品的隔音材料、配置在铁路或汽车等车辆的各部分的吸音材料等。

Claims (7)

1.一种层叠吸音材料，包含：至少两层纤维层、以及存在于纤维层与纤维层之间的至少一层基材层，
所述纤维层的空隙率为85％以上且94％以下，并且密度为0.06g/cm3以上且0.5g/cm3以下，
所述基材层的空隙率为95％以上且小于100％，并且密度为0.008g/cm3以上且0.05g/cm3以下，
所述基材层为选自由不织布及织布所组成的群组中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的层叠吸音材料，其中所述纤维层为0.1g/m2～200g/m2的单位面积重量。
3.根据权利要求1或2所述的层叠吸音材料，其中构成所述基材层的基材为包含选自由聚邻苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯及聚丙烯所组成的群组中的至少一种纤维的不织布，或者为包含由选自由聚邻苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯及聚丙烯所组成的群组中的任意两种以上复合化而成的纤维的不织布，所述基材层的单位面积重量为1g/m2～500g/m2。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠吸音材料，其中构成所述纤维层的纤维为选自由聚偏二氟乙烯、尼龙6,6、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚砜及聚乙烯醇所组成的群组中的至少一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠吸音材料，其中在垂直入射吸音率测定法中，算出频率为500Hz至1000Hz为止的吸音率的平均吸音率(α)，平均吸音率(α)的值为满足下述式的范围，
1.00≧α≧0.20。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的层叠吸音材料，其中在垂直入射吸音率测定法中，算出频率为800Hz至2000Hz为止的吸音率的平均吸音率(β)，平均吸音率(β)的值为满足下述式的范围，
1.00≧β≧0.30。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的层叠吸音材料，其中在垂直入射吸音率测定法中，算出频率为2000Hz至5000Hz为止的吸音率的平均吸音率(γ)，平均吸音率(γ)的值为满足下述式的范围，
1.00≧γ≧0.89。
CN201880080786.9A 2017-12-22 2018-12-12 层叠吸音材料 Withdrawn CN111479680A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017246285A JP2019111714A (ja) 2017-12-22 2017-12-22 積層吸音材
JP2017-246285 2017-12-22
PCT/JP2018/045649 WO2019124186A1 (ja) 2017-12-22 2018-12-12 積層吸音材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111479680A true CN111479680A (zh) 2020-07-31

Family

ID=66992593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880080786.9A Withdrawn CN111479680A (zh) 2017-12-22 2018-12-12 层叠吸音材料

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200391478A1 (zh)
EP (1) EP3730285A1 (zh)
JP (1) JP2019111714A (zh)
KR (1) KR20200102448A (zh)
CN (1) CN111479680A (zh)
WO (1) WO2019124186A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112538691A (zh) * 2020-11-30 2021-03-23 东华大学 一种服用吸声降噪材料及其制备方法
CN116438340A (zh) * 2020-10-29 2023-07-14 三菱电机株式会社 吸音材料
CN116438340B (zh) * 2020-10-29 2024-11-19 三菱电机株式会社 吸音材料

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6660035B2 (ja) * 2018-03-08 2020-03-04 Jnc株式会社 積層吸音材
CN113012673B (zh) * 2021-03-16 2024-02-06 合肥工业大学 一种吸声频带可调的吸声体
KR20230161555A (ko) * 2022-05-18 2023-11-28 주식회사 아모그린텍 복합 흡음재

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11240088A (ja) * 1998-02-24 1999-09-07 Bridgestone Corp 繊維積層成形体
JP2004346654A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Unitica Fibers Ltd 防水性吸音材
CN101999145A (zh) * 2008-04-10 2011-03-30 普利司通可美技株式会社 复合吸音结构体
CN104441876A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种汽车用复合层状吸音材料
CN105144284A (zh) * 2013-04-26 2015-12-09 株式会社自动网络技术研究所 吸音材料以及带吸音材料的线束
CN105474305A (zh) * 2013-08-22 2016-04-06 株式会社自动网络技术研究所 吸音材料及带吸音材料的线束
CN107429456A (zh) * 2015-03-12 2017-12-01 东丽株式会社 层叠无纺布
WO2018182001A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 三井化学株式会社 積層体及び吸音材

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2005226A3 (cs) 2005-04-11 2006-11-15 Elmarco, S. R. O. Vrstvená zvukove pohltivá netkaná textilie
JP5654356B2 (ja) 2007-12-28 2015-01-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 複合不織布ウェブ並びにこれの製造及び使用方法
JP6191320B2 (ja) 2013-08-05 2017-09-06 東レ株式会社 吸音性に優れた不織布
JP5866625B1 (ja) 2014-12-25 2016-02-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 吸音材

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11240088A (ja) * 1998-02-24 1999-09-07 Bridgestone Corp 繊維積層成形体
JP2004346654A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Unitica Fibers Ltd 防水性吸音材
CN101999145A (zh) * 2008-04-10 2011-03-30 普利司通可美技株式会社 复合吸音结构体
CN105144284A (zh) * 2013-04-26 2015-12-09 株式会社自动网络技术研究所 吸音材料以及带吸音材料的线束
CN105474305A (zh) * 2013-08-22 2016-04-06 株式会社自动网络技术研究所 吸音材料及带吸音材料的线束
CN104441876A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种汽车用复合层状吸音材料
CN107429456A (zh) * 2015-03-12 2017-12-01 东丽株式会社 层叠无纺布
WO2018182001A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 三井化学株式会社 積層体及び吸音材

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116438340A (zh) * 2020-10-29 2023-07-14 三菱电机株式会社 吸音材料
CN116438340B (zh) * 2020-10-29 2024-11-19 三菱电机株式会社 吸音材料
CN112538691A (zh) * 2020-11-30 2021-03-23 东华大学 一种服用吸声降噪材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019124186A1 (ja) 2019-06-27
JP2019111714A (ja) 2019-07-11
EP3730285A1 (en) 2020-10-28
KR20200102448A (ko) 2020-08-31
US20200391478A1 (en) 2020-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6660035B2 (ja) 積層吸音材
US20200005753A1 (en) Laminated sound-absorbing material containing ultrafine fibers
JP6856888B2 (ja) 極細繊維を含む積層吸音材
CN111479680A (zh) 层叠吸音材料
JP6912753B2 (ja) 極細繊維を含む積層吸音材
JP6774042B2 (ja) 積層吸音材
JP6646267B1 (ja) 積層吸音材
KR102711901B1 (ko) 적층 흡음재
JP2018146942A (ja) 極細繊維を含む積層吸音材
WO2020255500A1 (ja) 積層吸音材
JP6642810B2 (ja) 積層吸音材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200731