(57)【要約】  積層吸音不織布５１の製造方法であって、該不織布が、２層のカード繊維ウエブ２１，２２に間挿された共鳴膜を含む一方、カード繊維ウエブの双方の層２１，２２が、同時にカード２内で製造され、該カードから、カード繊維ウエブの各層２１，２２が、別々に静電紡糸によるナノファイバ製造装置３へ送入され、該装置内で、カード繊維ウエブの少なくとも一方の層２１の、カード繊維ウエブの他方の層２２に対向する側に、ナノファイバ層３２が被着され、次いで、カード繊維ウエブの双方の層２１，２２が、該層の対向する側が互いに接触するまで接近させられ、選択された数量の層が重ねられ、複数層が互いに結合される。
2010515832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層吸音不織布の製造方法であって、該不織布が、直径６００ナノメートル、基礎重量０．１−５ｇｍ−２のナノファイバの層で形成された共鳴膜を含み、該共鳴膜が２つのカード繊維ウエブ層の間に配置されている形式のものにおいて、
カード繊維ウエブの双方の層（２１，２２）が、同時にカード内で製造され、該カードから、カード繊維ウエブの少なくとも一方の層（２１）が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）へ送入され、該製造装置内で、カード繊維ウエブの前記一方の層（２１）の、他方の層（２２）に対向する側に、ナノファイバ層（３２）が被着され、次いで、静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）を出た後、カード繊維ウエブの双方の層（２１，２２）が互いに接近させられ、該双方の層の対向部分が互いに接触するようにされ、そのさい、該対向部分の少なくとも一方に共鳴膜を形成するナノファイバ層（３２）が被着されていることを特徴とする、積層吸音不織布の製造方法。
【請求項２】
カード繊維ウエブの下側の層（２２）が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）の外部を通過することを特徴とする、請求項1記載の製造方法。
【請求項３】
カード繊維ウエブの双方の層（２１，２２）が、静電紡糸によりナノファイバを製造する装置（３）内へ別々に案内され、そのさい、カード繊維ウエブの少なくとも上側の層（２１）が製造装置（３）の紡糸区画（３１）を通過し、カード繊維ウエブのこの上側層（２１）の、下側層（２２）に対向する側にナノファイバ層（３２）が被着されることを特徴とする、請求項１記載の製造方法。
【請求項４】
カード繊維ウエブの下側層（２２）が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）の紡糸区画（３１）の外側を通過することを特徴とする、請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
カード繊維ウエブの双方の層（２１，２２）が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）の紡糸区画（３１）内へ案内され、該紡糸区画内で、ナノファイバの第１層（３２）が、カード繊維ウエブの上側層（２１）の、下側層（２２）に対向する側に被着され、ナノファイバの第２層（３２）が、カード繊維ウエブの下側層（２２）の、上側層（２１）とは反対の側に被着されることを特徴とする、請求項１又は請求項３記載の製造方法。
【請求項６】
カード繊維ウエブの下側層（２２）の、カード繊維ウエブの上側層（２１）とは反対の側に被着されたナノファイバ層（３２）には、カード繊維ウエブの別の少なくとも１層（２３，２４）が結合され、カード繊維ウエブのこの別の層（２３，２４）には反対の側にナノファイバ層（３２）が被着されていることを特徴とする、請求項５記載の製造方法。
【請求項７】
カード繊維ウエブの別の層（２３，２４）が、カード繊維ウエブの上下層（２１，２２）と等しいカード（２）で製造されることを特徴とする、請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
カード繊維ウエブの別の層（２３，２４）が、カード繊維ウエブの上下層（２１，２２）とは別のカード（２０）で製造されることを特徴とする、請求項６記載の製造方法。
【請求項９】
カード繊維ウエブの下側層の、カード繊維ウエブの上側層とは反対側の外側に被着されたナノファイバ層（３２）に、カード繊維ウエブの補助層（２５）が結合されることを特徴とする、請求項５から請求項８までのいずれか１項記載の製造方法。
【請求項１０】
カード繊維ウエブの補助層（２５）が、カード繊維ウエブ上下層（２１，２２）を製造するのと同じカード（２）で製造されることを特徴とする、請求項９記載の製造方法。
【請求項１１】
カード繊維ウエブの補助層（２５）がカード繊維ウエブの上下層（２１，２２）を製造するのとは別のカード（２０）で製造されることを特徴とする、請求項９記載の製造方法。
【請求項１２】
カード繊維ウエブの双方の層（２１，２２）が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）の紡糸区画（３１）を通って案内され、該製造装置内で、カード繊維ウエブの双方の層（２１，２２）の互いに対向する側に常にナノファイバの１層（３２）が被着されることを特徴とする、請求項１又は請求項３記載の製造方法。
【請求項１３】
静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）を出た後、少なくとも１層のナノファイバ（３２）が間挿された少なくとも２層のカード繊維ウエブ（２１，２２）を含む布が、直交積層されることで複数層に形成されることを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれか１項記載の製造方法。
【請求項１４】
静電紡糸によるナノファイバ製造装置（３）を出た後、少なくとも１層のナノファイバ（３２）が間挿された少なくとも２層のカード繊維ウエブ（２１，２２）を含む布が、積層装置（４０）内へ案内され、該積層装置内で複数層に積層されることを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれか１項記載の製造方法。
【請求項１５】
前記布の複数層が、布の複数層に含まれる、最低溶融温度を有する材料を溶融温度まで加熱することで互いに結合されることを特徴とする、請求項１から請求項１４までのいずれか１項記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層吸音不織布、それも、最大直径６００ナノメートル、基礎重量０．１〜５ｇｍ−２のナノファイバの層により形成された共鳴膜を含み、該共鳴膜が２層のカード繊維ウエブ間に配置されている形式の積層吸音不織布の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＺ  ＰＶ  ２００５−２２６には、共鳴膜と、別の少なくとも１繊維材料層とを含む積層吸音不織布が開示されている。この共鳴膜は、直径最高６００ナノメートル、基礎重量０．１〜５ｇｍ−２を有するナノファイバの層で形成され、結果として得られる布は、所要の厚さ及び重量まで直交積層することで形成される。
一好適実施例では、このカード繊維ウエブの層が支持層を形成し、この支持層に、静電（電界）紡糸中に製造されるナノファイバ層が堆積され、その結果、双方の層は、高温空気室内で特定温度にて公知の形式により互いに結合される。
【０００３】
効果を高めるために、前記文書によれば、布には、詳しく言えばナノファイバ層を始めに堆積可能な側から、カード繊維ウエブの別の層を付加することができる。場合により、別の層は、２重又は３重の層にすることができる。
しかし、この３層以上の積層布用の従来技術では、少なくとも１繊維ウエブを別個に用意して、そのウエブを、既に製造された２層の布のナノファイバ層に結合することが必要である。この作業は製造を複雑にし、製造費もより高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、公知解決策の欠点を除去すること、又は該欠点をかなり制限することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、２カード繊維ウエブ層間に配置されたナノファイバ層により形成される共鳴膜を含む積層吸音不織布の、本発明による製造方法によって達せられた。該製造方法の原理は、カード繊維ウエブの２つの層が同時にカードにより製造され、少なくとも１カード繊維ウエブ層が、静電（電界）紡糸によるナノファイバの製造装置へ送られ、該製造装置内で、この１カード繊維ウエブ層の、残りのカード繊維ウエブ層に対向する側にナノファイバ層が被着され、次いで、静電紡糸によるナノファイバ製造装置を出た後、双方のカード繊維ウエブ層を互いに接近させて、対向部分が互いに接触するようにし、しかも、対向部分の少なくとも一方に共鳴膜を形成するナノファイバ層が被着されているようにすることにある。
【０００６】
静電紡糸によるナノファイバ製造装置の立体的な複雑性や個別構成要素の配置という点からから見れば、ナノファイバ層は、双方のカード繊維ウエブ層の一方にだけ被着されるのが好ましく、カード繊維ウエブの他方の層は、静電紡糸によるナノファイバ製造装置を通過はするが、紡糸区画の外部を通過するのが好ましい。
静電紡糸によるナノファイバ製造装置の構成によって、一方のカード繊維ウエブ層が該製造装置を通過できず、紡糸区画の外部では、このウエブ層にナノファイバ層が被着されない場合、このカード繊維ウエブ層は、該製造装置の完全に外部を案内され、紡糸区画を通過するカード繊維ウエブ層には、このウエブ層が該製造装置を通過した後に初めて接近する。
【０００７】
請求項３の記載では、双方のカード繊維ウエブ層が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置内へ別個に案内され、他方、少なくとも一方のカード繊維ウエブ層が該製造装置の紡糸区画を通過し、このカード繊維ウエブ層の、他方のカード繊維ウエブ層に対向する側にナノファイバ層が被着される。
この他方のカード繊維ウエブ層は、静電紡糸によるナノファイバ製造装置の紡糸区画の外部を案内することができる。
【０００８】
請求項５による実施例の場合、カード繊維ウエブの双方の層が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置の紡糸区画を通って案内され、製造装置内で、第１の、すなわち上側のナノファイバ層が、カード繊維ウエブの第１の層の、カード繊維ウエブの第２の層に対向する側に被着され、第２の、つまり下側のナノファイバ層は、カード繊維ウエブの第２層、つまり下側層の、カード繊維ウエブの第１層、つまり上側層とは反対の側に被着される。この実施例の場合、ナノファイバ層で形成された２個の共鳴膜を含むため、より高い吸音能力が得られる一方、これらの共鳴膜の各々が異なる帯域の音波を吸収できる。
【０００９】
吸音能力を高める別の方法は、請求項６に従って、カード繊維ウエブの下側層の前記側に被着されたナノファイバ層に、別の少なくとも１層のカード繊維ウエブを結合することであり、この別のカード繊維ウエブ層の反対側にはナノファイバ層が被着されている。
同時に、特に費用の点で、この別のカード繊維ウエブ層が、カード繊維ウエブの上下の層と同じカードで製造されるのが好ましい。
あるいはまた、この別のカード繊維ウエブ層が、カード繊維ウエブの上下層とは別のカードで製造することも好ましい。この実施例は、より高価になるが、別のカード繊維ウエブ層を最高３層まで付加することができる。
【００１０】
特に、ナノファイバの下側の層を保護するために、カード繊維ウエブの下側層の、カード繊維ウエブの前記層とは反対側の外側に被着されたナノファイバ層に、カード繊維ウエブの補助層を結合するのが好ましい。
カード繊維ウエブのこの補助層は、カード繊維ウエブの上下層と同じカードで、又は別のカードで製造できる。
本発明による解決策の別の変化形の利点は、双方のカード繊維ウエブ層が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置の紡糸区画を通って案内され、該紡糸区画内で、カード繊維ウエブの双方の層の互いに対向する側に常に１ナノファイバ層が被着される点である。
【００１１】
本発明による方法では、異なる厚さの、場合により異なる材料のナノファイバ層を組み合わせた積層布の製造が可能であり、したがって、より広範囲のスペクトルの音響の吸収が可能である。
同じく好ましいのは、間に少なくとも１ナノファイバ層が被着された少なくとも２カード繊維ウエブ層を含む布が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置を出た後、直交積層されて複数層に形成される場合である。
あるいはまた、請求項１４の記載に従い、間に少なくとも１ナノファイバ層が被着された少なくとも２カード繊維ウエブ層を含む布が、静電紡糸によるナノファイバ製造装置を出た後、積層装置内へ案内され、そこで複数層に積層される。
【００１２】
このようにして、一定の組み合わせの、特定厚さを有する積層布の連続的なストライプが製造でき、その後で、必要とあれば所望寸法のパネルに分割される。
さらに、複数布層は、布層に含まれている、最低溶融温度を有する材料が溶融する温度まで加熱することで互いに結合されるのが好ましい。
この方法により、最終積層製品のどの層の間で、対向表面の相互溶解によって結合を行うかを選択することができる。
図面には、本発明による製造方法を実施する製造ラインの実施例が略示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】静電紡糸によるナノファイバ製造装置の外部を１カード繊維ウエブが通過する製造ラインの図。（実施例１）
【図２】静電紡糸によるナノファイバ製造装置を双方のカード繊維ウエブ層が通過するさい、一方のウエブ層が紡糸区画の外部を通過する製造ラインの一区間を示す図。
【図３】双方のカード繊維ウエブ層にナノファイバが被着される製造ラインの一区間を示す図。紡糸区間を出た後、双方のカード繊維ウエブ層の間に１ナノファイバ層のみが被着されている。
【図４】双方のカード繊維ウエブ層にナノファイバが被着される製造ラインの一区間を示す図。紡糸区間を出た後、双方のカード繊維ウエブ層間に２つの層のナノファイバが被着されている。
【図５】ナノファイバ層が４層のカード繊維ウエブに被着される製造ラインの一区間を示す図。
【図６】図３の製造ラインの一区間の図。この図の場合、カードで同時に３層のカード繊維ウエブが製造されるが、第３層は補助被覆層を形成する。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
図１には、例えば特許出願ＣＺ  ＰＶ  ２００５−２２６により公知の積層吸音不織布の、本発明による製造方法を実施する製造ライン１が示されている。
製造ライン１の始めには、公知のカード２が配置されている。カード２は、公知の形式で、積層吸音不織布製造用のカード繊維ウエブの上側の層２１とカード繊維ウエブの下側の層２２とを用意する。カード繊維ウエブ層２１，２２は、コア・コーティングの種類又は他の適当な材料の２成分ステープルファイバから製造できる。
カードを出た後、カード繊維ウエブの上側層２１は、静電紡糸によるナノファイバ製造装置３内へ案内される。この製造装置は、例えば、特許出願ＣＺ  ＰＶ  ２００５−３６０に記載された、静電紡糸によるナノファイバ製造装置である。カード繊維ウエブの下側層２２は、静電紡糸によるナノファイバ製造装置３の外部を案内される。
【００１５】
ナノファイバ製造装置３内で、カード繊維ウエブの上側層２１は、製造装置３の紡糸区画３１内に配置された電極対の間を通される。これらの電極に逆極性の高電圧を印加することで、高強度の電界が発生し、この電界が、電界内のポリマー溶液に対する電界の力の作用によって、例えば、電極の１つの表面にこのポリマー溶液からポリマーのナノファイバを創製する。創製されたポリマー・ナノファイバは、カード繊維ウエブの上側層２１の下側に堆積し、カード繊維ウエブの下側層２２に対向するナノファイバ層３２を形成する。
【００１６】
カード繊維ウエブの上側層２１は、目標厚及び／又は目標基礎重量のポリマー・ナノファイバ層３２を被着された後、静電紡糸によるナノファイバ製造装置３を出る。ナノファイバ層３２が堆積されたカード繊維ウエブ上側層２１は、次いで、該製造装置３の外部を通過したカード繊維ウエブ下側層２２に組み合わされ、双方の層２１，２２が一緒に、該製造装置３に後置された直交積層装置４内へ進入する。直交積層装置４内では、ナノファイバ層３２を含む上下層２１，２２の公知連続直交積層作業が行われ、非強化積層吸音布４１が製造される。
【００１７】
非強化積層吸音布４１は直交積層装置４から高温空気室５内へ送られ、ここで高温空気流の作用により、カード繊維ウエブ及びナノファイバを含む上側層２１が、カード繊維ウエブの下側層２２と結合され、積層吸音不織布５１が製造される。
製造ライン１内の高温空気室５には、切断装置６が後置され、この装置によって、吸音不織布５１が目標寸法のパネル６１に切断される。
直交積層装置４は、連続的に送られてくる、ナノファイバ層３２を含む上下層２１，２２を互いに重ね合わせて非強化積層吸音布を製造可能であれば、他のどのような適当な積層装置に替えてもよい。
【００１８】
図２には、本発明による実施例の変化形が示されているが、この変化形の場合、カード繊維ウエブの下側層２２は、静電紡糸によるナノファイバ製造装置３の紡糸区画３１の外側を案内される。製造装置３は、この場合、カード繊維ウエブ下側層２２をも案内するのに役立つコンパクトなユニットを形成している。
本発明による方法の別の変化形では、ナノファイバ３０の層が、カード繊維ウエブ上側層２１にだけではなく、カード繊維ウエブ下側層２２にも被着されるが、場合により下側層２２にのみ被着することもできる。
【００１９】
本発明による方法の、図３に示した変化形では、静電紡糸によるナノファイバ製造装置３は、単一の紡糸区画３１を含むが、場合により２つの別個の紡糸区画３１１，３１２を含むこともできる。その場合、カード繊維ウエブの上下層２１，２２が通過するさい、ナノファイバが、双方の層２１，２２の下面に被着される。常にカード繊維ウエブを含む上下層２１，２２とナノファイバ層３２とが直交積層装置４に進入するさい、一方のナノファイバ層３２は、カード繊維ウエブの上下層２１，２２の間に被着され、他方のナノファイバ層３２は、下側層２２の下面に被着されている。
【００２０】
図３に示した実施例では、ナノファイバ層を被着させた別の複数カード繊維ウエブを付加することもできる。図５に示した実施例の場合、ポリマー溶液の静電紡糸によるナノファイバ製造装置３は、４つの紡糸区画３１１，３１２，３１３，３１４を含み、これらの区画内へは、２台のカードから４つのカード繊維ウエブ層２１，２２，２３，２４が送入される。カード繊維ウエブ層２１，２２，２３，２４が通過するさい、ナノファイバが、各層２１，２２，２３，２４の下面に被着される。ナノファイバ層３２を有するカード繊維ウエブ層２１，２２，２３，２４が積層装置４０へ送入されると、該ウエブ層２１，２２，２３，２４は、接触するまで互いに接近させられる一方、カード繊維ウエブ層２１，２２，２３，２４間には、常に１ナノファイバ層３２が挟み込まれる。ナノファイバ層３２は、カード繊維ウエブの下側層２２の下面にも被着される。カード繊維ウエブの下側層２２は、積層装置内で、このナノファイバ層３２を介して、既に被着されたカード繊維ウエブ層２１，２２，２３，２４のうちの上側層２４に重ねられる。
【００２１】
この解決策の欠点は、結果として生じる積層吸音不織布５１の外側層の１つが、カード繊維ウエブの最下層２２に堆積したナノファイバ層３２であり、このナノファイバ層が積層吸音不織布５１の一部である点である。この問題は、図４及び図６に示す実施例により解決された。
【００２２】
図６に示したカード２は、図３に示したカード２に、３つのカード繊維ウエブ層２１，２２，２３を製造する手段を装備したものである。これらの層のうち、層２１，２２は、ポリマー溶液の静電紡糸によるナノファイバ製造装置３の紡糸区画３１１，３１２内へ送入されるが、カード繊維ウエブ層２５は、紡糸区画の外部又は製造装置３の外部を案内され、製造装置３の紡糸区画３１１，３１２内でナノファイバ層３２を被着された層２１，２２に、積層装置４０への送入前又は送入時に結合されることで、カード繊維ウエブの補助層２５を形成し、この補助層がカード繊維ウエブの下側層２２に被着されたナノファイバを保護するのに役立つ。
図５に示した装置でも、補助層２５を付加することができる。
【００２３】
図４に示した変化形の場合も、静電紡糸によるナノファイバ製造装置３は、紡糸区画３１を含むが、図３に示した実施例で説明したように、場合により２つの別個の紡糸区画３１１，３１２を含むこともできる。しかし、その場合、ナノファイバは、ナノファイバ層３２がカード繊維ウエブ層２１，２２の互いに対向する面に被着するように、ウエブ層２１，２２に被着される。担体層の上面に上からナノファイバを堆積する方法は、例えばＣＺ  ２９４２７４に記載されている。その場合、ポリマー溶液は、密閉容器に充填され、その容器からポリマー溶液が帯電電極表面へ運ばれる一方、例えば円筒体周部の上方区域がポリマー溶液で湿潤化され、容器から必要量のポリマー溶液を周部に載せて運び出す。
【００２４】
図２から図６に示した変化形の場合、積層吸音不織布の、場合により、それから作られたパネルの製造方法は、本発明による製造ラインの第１実施例の変化形により示した形式で進行するが、本発明の目的にとっては、どのような積層装置４０を用いるかは重要ではない。
明らかな点は、製造ライン１の実施例の複数の変化形により、種々の内部構成の吸音不織布５１を得ることができ、音響吸収手段の特性上の種々の要求に種々の形式で応じることができる点である。特に、カード繊維ウエブ層２１，２２，２３，２４の各々に特性の異なるナノファイバ層３２を被着できる。この場合、特性の相違とは、まず第一に、ナノファイバを作る材料の相違、ナノファイバ層３２の厚さの相違、ナノファイバの直径及び／又は長さの相違、吸音に影響するその他の特性の相違という意味である。
以上説明した実施例は、さらに組み合わせて用いることが可能だが、それについては、当業者には自明のことなので詳細には説明しない。
【図１】
2010515832.tif 000003
【図２】
2010515832.tif 000004
【図３】
2010515832.tif 000005
【図４】
2010515832.tif 000006
【図５】
2010515832.tif 000007
【図６】
2010515832.tif 000008
【国際調査報告】
2010515832.tif 000009
2010515832.tif 000010