(57)【要約】【課題】軽量で防音性のある車両用防音材を安価で効率的に大量生産すること。【解決手段】超軽量な防音材は、車室内側表面１と、車室外側表面２と、を有する、繊維綿とバインダ繊維とがランダムに接触絡合した状態で熱成形されたフェルト状単一シート３から構成され、車室外側表面２の硬度に対する車室内側表面１の硬度比を１．１〜１０に設定し、車室内側表面１から車室外側表面２までに至る領域の少なくとも一部に硬度漸減領域４を備え、この硬度漸減領域４は、車室外側表面２の法線方向に関する硬度が、車室内側表面１から車室外側表面２にかけて漸減するように形成された硬度分布パターンを備えている。【選択図】  図１
2007186193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に配置される単一なシートからなる超軽量な防音材であって、
前記シートの車室外側表面の硬度に対する前記シートの車室内側表面の硬度比を１．１〜１０に設定し、
前記シートの厚さ方向の少なくとも一部において、前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって硬度が漸減する硬度漸減領域を形成し、
前記硬度漸減領域により、前記シートの通気量が３〜２５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃに設定されていることを特徴とする超軽量な防音材。
【請求項２】
前記硬度漸減領域の前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって変化する硬度変化率により前記シートの通気量が設定されていることを特徴とする請求項１の超軽量な防音材。
【請求項３】
前記硬度漸減領域は前記シートの厚さ方向全てにわたって形成される請求項１又は２の超軽量な防音材。
【請求項４】
前記硬度漸減領域の少なくとも一方の面側には硬度が一定となる硬度一定領域が形成される請求項１又は２の超軽量な防音材。
【請求項５】
前記硬度一定領域は車室内側表面および／または車室外側表面から連続して形成される請求項４の超軽量な防音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両におけるノイズ低減のための超軽量な防音材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の超軽量多機能防音キットは、車両においてノイズ低減と断熱とをもたらすよう、特に、フロア防音や端部壁防音やドアカバーや屋根内側カバーにおいて、吸音性かつ防音性かつ振動減衰性かつ断熱性のカバーを形成するための多機能キット（４１）であって、少なくとも１つの面状車体パーツ（１１）と、複数層からなるノイズ低減アセンブリパッケージ（４２）と、を具備してなり、前記アセンブリパッケージは、少なくとも１つのポーラスなスプリング層（１３）、とりわけ開放ポアを有したフォーム層を備え、前記アセンブリパッケージ（４２）と前記面状車体パーツとの間には、空気層（２５）が設けられ、防音性と吸音性と振動減衰性とを最適に組み合わせるのに好適であるような超軽量キット（４１）を形成するために、前記多層アセンブリパッケージ（４２）は、重量層を有していないアセンブリパッケージであって、微小ポーラスを有した硬質層（１４）、とりわけ開放ポアを有した繊維層または繊維／フォーム複合体層を備え、前記硬質層（１４）は、Ｒt＝５００Ｎｓｍ-3〜Ｒt＝２５００Ｎｓｍ-3という空気流に対しての総抵抗を有し、とりわけ、Ｒt＝９００Ｎｓｍ-3〜Ｒt＝２０００Ｎｓｍ-3という空気流に対しての総抵抗を有し、および、ｍF＝０．３ｋｇ／ｍ2〜ｍF＝２．０ｋｇ／ｍ2という単位面積あたりの重量を有し、とりわけ、ｍF＝０．５ｋｇ／ｍ2〜ｍF＝１．６ｋｇ／ｍ2という単位面積あたりの重量を有していることを特徴とするキットである。
【０００３】
この従来技術によれば、例えばアルミニウムやプラスチックのような軽量車体パーツに対して適用したときに、音響効率を損失させないような、超軽量キットを提供できる。特に、特許文献１の防音キットは、従来の防音アセンブリよりも５０％以上軽量であって、しかも、良好な断熱特性を有している。とりわけ、従来のスプリング−質量システムにおいて使用されていた空気不透過性の重量層に代えて、比較的薄くかつ微小ポーラスを有した硬質の繊維層または繊維／フォーム複合体層を使用することにより、得ることができる。この微小ポーラスを有した繊維層は、開放ポアを有しているとともに、空気流に対して比較的大きな抵抗性を示す。目的を達成するための本質的なものは、吸音性キット内における空気層の形成である。空気層は、好ましくは、面状車体パーツと他の層との間に位置している。その結果、基本的に、従来のスプリング−質量システムと比較して、防音機構の重量が低減され、吸音性の向上に関して好ましい。キットの効率は、防音性と吸音性との最適な組合せによって実現される。このキットは吸収係数が非常に大きいため、軽量車体パーツと共に極度に軽量の構成を有しつつも、音響特性を減じることがない。さらに、通常的に共鳴の兆候が起こる領域においての防音性が著しく改良される。
【特許文献１】特表平２０００−５１６１７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術は本質的に多層の積層構造のキット（４１）であって、図２（ａ）、図３（ａ）に示す均一硬度のスプリング層（１３）と均一硬度の硬質層（１４）とは互いに材質が異なるため、成型発泡体等からなるスプリング層（１３）と、高度にプレスされた微小ポーラス繊維等からなる硬質層（１４）とを、別々に製造してから、それらを接着等により積層する必要があり、製造工程が複雑化して、コスト高の要因となる。また、防音材が車両へ取り付けられる部位に応じて防音特性（透過損失と吸音率）のチューニングをそれぞれの層に対して別々に実施しなければならず、防音特性の調整が非常に煩雑である。このように、従来技術は、防音キットの製造工程が複雑化する、製造コストが大幅に増大する、防音特性のチューニングが煩雑であるなどの課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、軽量で防音性のある超軽量な防音材を安価で効率的に大量生産すること、超軽量な防音材の製造工程の簡素化、防音特性のチューニングの容易化を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記諸課題に鑑み、請求項１記載の発明は、車室内に配置される単一なシートからなる超軽量な防音材であって、前記シートの車室外側表面の硬度に対する前記シートの車室内側表面の硬度比を１．１〜１０に設定し、前記シートの厚さ方向の少なくとも一部において、前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって硬度が漸減する硬度漸減領域を形成し、前記硬度漸減領域により、前記シートの通気量が３〜２５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃに設定されていることを特徴とする超軽量な防音材である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記硬度漸減領域の前記車室内側表面から前記車室外側表面に向かって変化する硬度変化率により前記シートの通気量が設定されていることを特徴とする請求項１の超軽量な防音材である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記硬度漸減領域は前記シートの厚さ方向全てにわたって形成される請求項１又は２の超軽量な防音材である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記硬度漸減領域の少なくとも一方の面側には硬度が一定となる硬度一定領域が形成される請求項１又は２の超軽量な防音材である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記硬度一定領域は車室内側表面および／または車室外側表面から連続して形成される請求項４記載の超軽量な防音材である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至５の超軽量な防音材は、フェルト状単一シートであり超軽量な防音材の製造工程を簡素化できるので、コストが大幅に低減され量産効果は絶大である。また、前記硬度漸減領域により、防音特性の変更が容易であり、防音特性のチューニングの容易化を実現できる。また、自動車の防音材として使用する場合、適用部位によっては、シート製造後に熱成形によって適用部位の形状に合わせることなしに、そのままの状態で車両に取り付けることができ、熱成形コストが低減できるとともに、取付工程が簡素化できる。なお、ダッシュ・サイレンサ等に適用する場合、ダッシュ・サイレンサ等の形状に合わせた熱成形が必要な場合もある。熱成形をする場合、熱により形状が変更されると同時にシート内の硬度分布も変化してしまうおそれがあるので、予めこれを考慮に入れた硬度分布設計にしておくことが好ましい。熱成形の態様は、超軽量な防音材に熱をかけて冷却プレス金型で冷却プレス形成してもよいし、超軽量な防音材を熱プレスした後、常温で冷却してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１実施形態の超軽量な防音材について、図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態の超軽量な防音材は、図１に示す通り、車室内側表面１と、車室外側表面２と、を有する、繊維綿とバインダ繊維とがランダムに接触絡合した状態で熱成形された通気性のフェルトから構成される単一シート３から構成されている。この単一シート３は、全体の平均密度が０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．０３〜０．０８ｇ／ｃｍ3であり、総目付け量（単位面積当りの重量）が５００ｇ／ｍ2〜２５００ｇ／ｍ2、総厚さが５〜５０ｍｍに設定されている。図２（ｂ）に示す通り、車室内側表面１の硬度を、車室外側表面２の硬度より大きく設定し、車室内側表面１を車室内側に、車室外側表面２を車室外側に配置し、車室外側表面２の硬度に対する車室内側表面１の硬度の比率を１．１〜１０、好ましくは、１．１〜５、特に好ましくは１．１〜３に設定してある。車室内側表面１から、車室外側表面２までに至る領域の全部又は一部に硬度漸減領域４を備えている。
【００１３】
図３（ａ）は従来技術の硬度分布パターンの一例である。従来技術は材質の異なる２層から構成され、各層の密度がそれぞれ均一で且つ互いに相違することから、従来技術の硬度分布パターンは図３（ａ）に示すようなステップ状になる。図３（ｂ）は、第１実施形態の超軽量な防音材の車室内側表面１の法線方向（厚さ方向）の位置を縦軸にとった硬度分布パターンの一例である。第１実施形態の超軽量な防音材は、その硬度が、図３（ｂ）、図４に示す通り、車室内側表面１から車室外側表面２にかけて漸減するように形成された硬度分布パターンを備えている。図示する硬度の分布パターンは理想曲線（平均的硬度分布パターン）を示したものであり、実際には、面方向及びその法線方向の厚さ方向に硬度分布のばらつきがあっても、平均して車室内側表面１から車室外側表面２にかけて漸減するように形成された硬度分布パターンを備えていればよい。平均して硬度が漸減していれば、車室内側表面１から車室外側表面２に至るまでに一部硬度が上昇するような箇所があってもよい。後述する本実施形態の実施例では、硬度漸減領域４の領域の部位によって硬度の減少率にばらつきがあるが、製造条件によっては硬度のばらつきがないようにすることも可能である。図３（ｂ）に示す本実施形態の硬度変化パターンは、下凸のパターンであるが、上凸のパターンでもよい。また、図４に示す通り、この硬度分布パターンは、硬度漸減領域４が裏面（深さＤ0）にまで達するもの（硬度漸減領域４がシート３の厚さ方向全てにわたって形成されるもの）、深さＤ1まで達するもの、深さＤ2まで達するもの、深さＤ3まで達するもの（硬度漸減領域４の少なくとも一方の面側には硬度が一定となる硬度一定領域５が形成されるもの）など各種の硬度分布パターンがある。また図５に示す通り、硬度漸減領域４は水平方向に連続的に形成され、これが側面両端面まで拡がっている。一定の硬度Ｘを示すラインは水平方向に対してランダムに変化するものであり、垂直方向に対しては一定の深さＤの範囲に収束している。本実施形態の超軽量な防音材は、車室内側表面１と車室外側表面２の間にある硬度漸減領域４の厚み、硬度変化パターン（硬度変化率等）を変更することによって、その防音特性を変更できる。
【００１４】
ここでいう「硬度」の測定法はＪＩＳＡ５９０５の曲げ特性測定に基づくものである。図６（ａ）に示す通り、３０ｃｍ角の大きさに切断されたシート３の両側の一定領域を上下からプレス機により圧縮し、図６（ｂ）に示す通り、高硬度部分Ｈを形成する。図６（ｃ）に示す通り、高硬度部分Ｈを固定具Ｋで固定し、テンシロンＴで硬度の高い面が上側となっているシート３の１点に荷重（Ｗ＝５Ｎ）を加え、垂直方向の沈み込み量δ1ｃｍ（押圧子により部分的に繊維組織が沈み込んだ深さ）を計測する。つぎにシート３を裏返して、硬度の低い反対面の沈み込み量δ2を計測する。硬度比δ2／δ1を計算する。
【００１５】
フェルト状単一シート３の総目付け量は、後工程で非成形とする場合が６００〜１５００ｇ／ｍ2、後工程で成形する場合が１４００〜２５００ｇ／ｍ2であり、前記総厚さは、後工程で非成形とする場合が１０〜２０ｍｍ、後工程で成形する場合が１５〜３５ｍｍとなるような範囲が好ましい。
【００１６】
単一シート３の材料は、熱可塑性フェルト（ポリエチレンテレフタレート等の繊維からなるもの）、ウレタンモールド品、ウレタン発泡のスラブ品、ＲＳＰＰ等が好ましい。
【００１７】
フェルトの材質に関して制限は無い。一例として、フェルトの原料繊維は、回収繊維屑を利用してもよく、不織布製造工程、紡績工程、縫製工程等で発生する布屑、単繊維屑等を採用できる。ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維等の人造繊維、または、木綿、羊毛等の天然繊維である。繊維材料は、回収繊維屑を繊維原料種類別に分別し、同一種類のもののみを採用することが好ましいが限定されるわけではない。また、熱可塑性フェルトを採用する場合、化繊反毛材、ＰＥＴ繊維等の合成樹脂繊維を、低融点樹脂としてのバインダ繊維でフェルト化したものが好ましい。
【００１８】
車室内側表面１及び車室外側表面２の間にある硬度漸減領域４の硬度分布パターン等を調整することにより、単一シートフェルトの通気量を３〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃ、好ましくは５〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃの範囲内に設定してある。通気量は、JIS L1018 8.3.3.1編地の通気性による「フラジール形試験機」及びこの結果に相関性が極めて高い通気性試験機を用い測定するものである。ここでいう通気性とは、通気量が設備の最低測定能力以上である０．１ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃ以上であるものをいう。
【００１９】
(第１実施例)
第１実施例の超軽量な防音材はフェルトから構成される車室内に配置される単一なシート３である。この単一シート３は、全体の平均密度が０．１ｇ／ｃｍ3、総目付け量が２０００ｇ／ｍ2、総厚さが２０ｍｍ、通気量が８ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃである。車室外側表面２の硬度に対する車室内側表面１の硬度比を６．８／３．５＝１．９４とし、シート３の厚さ方向の全部について、車室内側表面１から車室外側表面２に向かって硬度が漸減する硬度漸減領域４を形成している。
【００２０】
図７は、第１実施例の超軽量な防音材の１／３オクターブバンドの周波数ＶＳ透過損失の特性図である。図７に示したのは第１実施例に対応するグラフのみであるが、一般に、垂直方向の硬度変化率を大きくすると透過損失は大きくなる傾向があり、垂直方向の硬度変化率を小さくすると、透過損失は低下する傾向にある。この透過損失の測定は、ＪＩＳ  Ａ  １４０９によるが、１ｍ2の試験体でおこなったものである。図８は測定室の平面図であり、スピーカ２０とマイクロフォン３１〜３６が配置され、超軽量な防音材の試験体が各部屋の間の壁に配置される。
【００２１】
図９は、第１実施例の超軽量な防音材の１／３オクターブバンドの周波数ＶＳ吸音率の特性図である。図９に示したのは第１実施例に対応するグラフのみであるが、一般的な傾向として、垂直方向の硬度変化率を大きくしても吸音率はあまり変わらないが、硬度変化率を大きくし過ぎると通気抵抗が低くなり通気量が増大し吸音率が低下する傾向があり、垂直方向の硬度変化率を小さくすると、通気抵抗が高くなり通気量が減少し吸音率は上昇する傾向がある。この吸音率の測定は、ＪＩＳ  Ａ  １４１６（残響室吸音）によるが、１ｍ2の試験体でおこなったものである。図１０は測定室の平面図であり、スピーカ４０とマイクロフォン５１〜５３が配置され、測定室の床に超軽量な防音材の試験体が配置される。
【００２２】
図１１（ａ）〜（ｄ）に示す本実施形態によれば、単一シート３の総目付け量と総厚さとが同じ（総目付け量２０００ｇ／ｍ2、総厚さ２０ｍｍ）であっても、硬度分布パターン（硬度漸減領域４の厚さと硬度の変化率）を変更するだけで防音特性を変更することができる。しかし、図１１（ｅ）〜（ｈ）に示す従来技術によれば、防音特性を同様に変更するためには、同図（ｅ）では厚さが６ｍｍで目付量１２００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１４ｍｍで目付量８００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着し、（ｆ）では厚さが５ｍｍで目付量１０００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１５ｍｍで目付量１０００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着し、（ｇ）では厚さが４ｍｍで目付量８００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１６ｍｍで目付量１２００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着し、（ｈ）では厚さが３ｍｍで目付量６００ｇ／ｍ2の硬質層（１４）と、厚さが１７ｍｍで目付量１４００ｇ／ｍ2のスプリング層（１３）とを別々に製造し、接着剤で接着しなければならず、８種類の材質と４回の接着が必要であり、製造工程、取付工程ともに実に煩雑である。これに対し、本実施形態は１種類の材質で十分であり、効果は絶大である。
【００２３】
図１１（a）のものは通気抵抗が大きくなって通気量が小さくなり、図１１（ｄ）のものになるに従って、通気抵抗が小さくなって通気量が多くなる。これにより通気量のチューニングを行うことができる。
【００２４】
以上説明した第１実施形態の超軽量な防音材によれば、従来の超軽量な防音材と異なり、原料繊維をプレスして硬質層（１４）を製造する必要がなく、硬質層（１４）とスプリング層（１３）の２つの層を貼りあわせる必要もなく、接着剤が不要であり、製造工程を簡素化できる。したがって、防音材の製造コストが激減し、防音材の製造時間も短縮できるので、効率的な量産が可能となる。
【００２５】
本発明の第１実施形態の超軽量な防音材を製造するためのウェブ形成工程を説明する。図１２に示す通り、フェルトを構成する原料繊維６は密度が均一で材質が同一であるように形成されたものであり、これがホッパーフィーダ７に投入され、大まかな開繊が行われる。ホッパーフィーダ７で大まかに開繊された原料繊維６は、ベルトコンベア８により開繊機９に送られ、さらに細かく開繊される。開繊機で細かく開繊された原料繊維６は、ファン１０によりウェブ形成装置１１に送られる。ウェブ形成装置１１は、原料繊維６を内部に取り込むための取込装置１２と、取込装置１２の下方に配置された集積ベルト１３とを備えている。集積ベルト１３の右側は排出口１４となっており、集積ベルト１３は、この排出口１４に向かって回転している。なお、原料繊維６としては再生ポリエチレンテレフタレート繊維に対し、ポリエステル樹脂、例えば、低融点ポリエチレンテレフタレート樹脂をバインダ繊維として混入したものが挙げられる。バインダ繊維は芯鞘構造が好ましく、例えば、コア部として１６０℃の融点の熱可塑性樹脂、シース部として１３０℃の融点の熱可塑性樹脂よりなるものがある。シース部が溶融することでコア部を介して原料繊維が連結される。
【００２６】
取込装置１２によって内部に取り込まれた原料繊維６は、装置内の気流により拡散され、集積ベルト１３の上に堆積する。このとき、集積ベルト１３の上方は空間となっており、原料繊維の堆積を妨げるものはないので、時計方向に回転する集積ベルト１３の回転に従って、集積ベルト１３の右側ほど多くの原料繊維６が堆積する。こうして、排出口１４の近傍では、集積ベルト１３上に、ウェブ１５として適当な厚さの原料繊維６が堆積する。集積ベルト１３に堆積した原料繊維６は、集積ベルト１３の回転により排出口１４へ送られ、排出口１４から、ウェブ１５として集積ベルト１３の直下に配置されたベルトコンベア２１上に排出される。所望の厚さの単一シート３を得るためには、こうして形成されるウェブ１５の厚さを調整する必要があるが、ウェブ１５の厚さは、集積ベルト１３に堆積される原料繊維６の厚さに依存する。集積ベルト１３に堆積される原料繊維６の厚さは、集積ベルト１３の回転速度で調整可能である。以上のようにして、ウェブ形成装置１１にバインダ繊維を含む所定密度の原料繊維６を導入してウェブ１５を形成する。なお、バインダ繊維の原料繊維６への混入割合は一定であることが好ましいが、適宜変更してもよい。また、バインダ繊維は芯鞘構造が好ましく、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。
【００２７】
ウェブを構成する原材料の一例としては、(1)反毛繊維（織物類をほぐして得られたもので、綿やエステル等が主体となっている）が５０重量％、(2)ポリエステル繊維（太さ７〜１０デニール、長さ３５〜６６ｍｍ）が２０重量％、(3)バインダ繊維（低融点熱可塑性樹脂繊維として用いる芯鞘構造の変性ポリエステル繊維）が３０重量％であり、太さ５デニール、長さ４８ｍｍ、融点１００〜１７０℃）である。(1)(2)(3)の３種類の原材料を用いる。
【００２８】
次に、ウェブ１５の熱成形工程を説明する。この熱成形工程には、図１３に示すような加熱炉２２が用いられる。本例では、ウェブ１５は、熱可塑性バインダ繊維を含むものであり、融点は１００〜２５０℃、好ましくは、１００〜１７０℃である。このウェブ１５は、ベルトコンベア２１によって、加熱炉２２へ送られ、加熱処理がなされる。加熱炉２２は、４つの加熱室２２ａ〜２２ｄに区画板２２ｆ〜２２ｈにより区画されている。各加熱室には上下に、それぞれ、熱風供給口２２ｉ，２２ｋ，２２ｍ，２２ｏと、熱風排出口２２ｊ，２２ｌ，２２ｎ，２２ｐが設けてある。ウェブ１５を圧縮して搬送する１対の金属製のメッシュフィードネット２３を有し、このメッシュフィードネット２３でウェブ１５をプレスしながら搬送する。ウェブ１５の搬送方向と直交する方向（上方向から下方向に）に２００〜２５０℃の熱風を送り、熱風排出口２２ｊ，２２ｌ，２２ｎ，２２ｐからサクション装置（図示略）で熱風を吸引する構成である。複数の加熱室２２ａ〜２２ｄを設けたのは、加熱温度のばらつきを防止するためである。加熱時間は２〜３分が好ましい。上側から熱風を送るとともに反対側にて熱風を吸引することでウェブの上方から下方に熱風を貫通させ、これによりウェブ１５を加熱し、ウェブ１５中のバインダ繊維を溶融させて原料繊維同士の結合を得て単一シート３を形成する。各加熱室２２ａ〜２２ｄにおける熱風の流れ方向は、一方向に設定してある。ウェブ１５の表面と裏面との硬度比、硬度分布パターンの調整は、ウェブ１５の搬送速度、ウェブ１５の表面と裏面の搬送速度の差、熱風の温度、熱風の流速、熱風吸引条件（吸引圧力、吸引風量等）等に依存し、これらを適宜設定することで、目的とする防音性が得られる。本実施例では、ウェブ１５を熱風で熱風流れ方向に押し付けることにより、ウェブ１５の上下方向に、上側ほど硬度が低く下側ほど硬度の高い硬度分布を形成した。
【００２９】
こうして加熱処理が終了したら、冷風機２５で冷風を吹き付け、ウェブ１５を冷却し、厚さを固定する。適宜、冷却プレスロールを用い目的の厚さに調整しても良い。その後、裁断機２６で所望の長さに裁断し、単一シート３を得る。メッシュフィードネット２３の速度は、例えば３ｍ／ｍｉｎである。単一シート３の目付け量は、２０００ｇ／ｍ2で厚みは２０ｍｍである。なお、単一シート３は、総目付け量５００ｇ／ｍ2〜２５００ｇ／ｍ2、総厚さ５〜５０ｍｍ、総通気度５〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃの範囲内に調整することができる。なお、集積ベルト１３の速度は１〜７ｍ／ｍｉｎとし、加熱炉２２については、メッシュフィードネット２３の間隔を１５ｍｍ、メッシュフィードネット２３の速度は１〜７ｍ／ｍｉｎ、熱風の温度を１６０〜２００℃、加熱時間を２〜３分とした。
【００３０】
なお、このようにして作られた単一シート３は、後工程で更にプレス加工して所望のマット状に成形してもよい。また、単一シート３は、加熱軟化させた後、所望の金型形状をもつコールドプレス成形金型によりダッシュパネルの面形状に沿った所望の形状に成形してもよい。使用するバインダ繊維は熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でも良く、防音特性に優れた繊維集合体から構成されれば、単一シート３の材質や成形工法は特に限定するものではない。
【００３１】
次に本発明の第２実施形態の超軽量な防音材について図面を参照して説明する。本発明の第２実施形態の超軽量な防音材は、図１４、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）に示す通り、車室内側表面１０１と、車室外側表面１０２とを有する単一シート１０３であって、硬度漸減領域１０４により、車室内側表面１０１から連続する第１硬度領域１０５と、車室外側表面１０２から連続する第２硬度領域１０６とを連結するように構成されるものである。車室外側表面１０２の硬度に対する車室内側表面１０１の硬度比が１．１〜１０に設定され、硬度漸減領域１０４で硬度が漸減する硬度分布パターンを備えている。単一シート１０３は、硬度漸減領域１０４の厚み、硬度分布パターン（垂直方向の硬度変化率）等に基づいて、通気量が３〜２５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃに設定されることを特徴とする超軽量な防音材である。
【００３２】
図１６（ａ）,（ｂ）は、防音材の厚さ方向（深さ方向）の位置に対する硬度の変化を示す。従来技術の防音材の硬度分布パターンを図１６（ａ）、本実施形態の硬度分布パターンの一例を図１６（ｂ）に示す。図１６（ａ）はステップ状の硬度分布パターンを示すものである。一方、図１６（ｂ）では、車室内側から車室外側へ向かうに従って、下凸の減少から上凸の減少に変化する硬度分布パターンとなっている。この硬度変化パターンが理想曲線（平均的硬度分布パターン）を示すものであり、実際には、面方向及びその法線方向の厚さ方向に硬度分布のばらつきがあっても、平均して車室内側表面１０１から車室外側表面１０２にかけて漸減するように形成された硬度分布パターンを備えていればよいことは第１実施形態と同様である。図１７に示す通り、硬度分布パターンは、硬度漸減層１０４が裏面側に近い位置（深さＤ4からＤ0）のもの、厚さＤ5からＤ1までのもの、厚さＤ6からＤ2までのもの、厚さＤ7からＤ3までのものなど各種のパターンがある。この硬度分布パターン（硬度変化率等）を変更することで、防音特性を変更できる。図１７に示す通り、第１硬度領域１０５及び第２硬度領域１０６は、硬度一定領域であることが好ましい。
【００３３】
第２実施形態の超軽量な防音材の透過損失及び吸音率は、第１実施形態の図７及び図９と概ね同様な傾向を示した。測定装置については、図８及び図１０と同様の装置を用いたので、説明は援用する。
【００３４】
フェルト状単一シート１０３の総目付け量は、後工程で非成形とする場合が６００〜１５００ｇ／ｍ2、後工程で成形する場合が１４００〜２５００ｇ／ｍ2であり、前記総厚さは、後工程で非成形とする場合が１０〜２０ｍｍ、後工程で成形する場合が１５〜３５ｍｍとなるような範囲が好ましい。
【００３５】
単一シート１０３の材料は、第１実施形態の単一シート３と同様である。ただし、本実施形態では、第１硬度領域１０５と第２硬度領域１０６とで、材料または材料の組成を変更している。
【００３６】
単一シート１０３の構造例としては、第１硬度領域１０５と、第２硬度領域１０６と、硬度漸減領域１０４とは、複領域フェルトであり、前記３つの領域１０４〜１０６は共通する原料繊維に相違するバインダ繊維の量が含有され、バインダ繊維で原料繊維がランダムに接触絡合する構造を備え、第１硬度領域１０５中のバインダ繊維の量が第２硬度領域１０６のバインダ繊維の量よりも多く設定されたものが考えられる。硬度漸減領域１０４の厚み、硬度分布パターン等を調整することにより、単一シート１０３の通気量を３〜２５ｃｍ3/ｃｍ2・ｓｅｃの範囲内に設定することが好ましい。
【００３７】
(第２実施例)
第２実施例の超軽量な防音材はフェルトから構成される車室内に配置される単一なシート１０３である。この単一シート１０３は、全体の平均密度が０．１ｇ／ｃｍ3、総目付け量が２０００ｇ／ｍ2、総厚さが２０ｍｍ（第１硬度領域１０５が５ｍｍ、硬度漸減領域１０４が２ｍｍ、第２硬度領域１０６が１３ｍｍ）、通気量が８ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃである。車室外側表面１０２の硬度に対する車室内側表面１０１の硬度比を４．４／２．１＝２．１とした。
【００３８】
以上説明した超軽量な防音材によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３９】
第２実施形態の超軽量な防音材を製造するためのウェブ形成工程は、第１実施形態と概ね同様であるが、ここでは、相違点を説明する。第１実施形態では硬度漸減領域４の硬度分布パターン等は熱風等の条件によって形成しているが、第２実施形態では、同条件に加えて、第１硬度領域１０５と、第２硬度領域１０６の材質を相違させる（主としてバインダ繊維の量を相違させたり、バインダ繊維の量は同じであるが繊維の材質を変更させるなど）条件も付加されている。なお、第２実施例では、第１硬度領域１０５と、第２硬度領域１０６の材質を相違させるために、バインダ繊維の量を相違させた。第２実施形態では原料繊維６の供給系統（ホッパーフィーダ７、ベルトコンベア８、開繊機９、ファン１０）を２系統備えており、それぞれ相違する材質の原料繊維６が供給されるようになっている。また、ウェブ形成装置１１内には、取込装置１２と集積ベルト１３が左右に二組設けられており、左側の取込装置１１からは第２硬度領域１０６用の原料繊維６が取り込まれて主に左側の集積ベルト１３上に堆積し、右側の取込装置１２からは第１硬度領域１０５用の原料繊維６が取り込まれて主に右側の集積ベルト１３上に堆積する構造となっている。このため、右側の集積ベルトの右端部にいくにつれて第１硬度領域１０５用の原料繊維６の比率が連続的に高くなり、左側の集積ベルト左端部にいくにつれて第２硬度領域１０６用の原料繊維６の比率が連続的に高くなる。左側の集積ベルト１３が時計回りに、右側の集積ベルト１３が反時計回りに回転するので、二つの原料繊維６は、左右の集積ベルト１３の中央に集められてベルトコンベア２１上に送られる。上記工程を経ることにより、供給される二つの原料繊維６は、それぞれ均一な密度および材質で且つ互いにバインダ繊維の混入割合が異なるものであるが、ベルトコンベア２１によって排出されるウェブは上部ほど第１硬度領域１０５用の原料繊維６の比率が高く、下部ほど第２硬度領域１０６用の原料繊維６の比率が高くなる。なお、第１硬度領域１０５用原料繊維６と第２硬度領域１０６用の原料繊維６との供給量はほぼ等量とする。また、シート１０３の総目付け量が２０００ｇ／ｍ2に設定する場合には、第１硬度領域用の繊維は目付け量１２００ｇ／ｍ2、第２硬度領域用の繊維は目付け量８００ｇ／ｍ2である。
【００４０】
第２実施形態の超軽量な防音材を製造するための熱成形工程は、図１８に示すように第１実施形態と概ね同様であるが、ここでは、相違点を説明する。第２実施形態では、高硬度領域１０５と低硬度領域１０６とで主としてバインダ繊維の量を相違させてある。従って、バインダ繊維の密度が高い高硬度領域１０５では、バインダ繊維による繊維間の接着が多いため、熱風による加熱後の繊維の戻りが少なく、一方、バインダ繊維の密度が低い低硬度領域１０６では、バインダ繊維による繊維間の接着が少ないため、熱風による加熱後の繊維組織の戻りが大きい。このため、熱風で流れ方向に圧縮されたウェブが戻る際に、ウェブ内に密度差が生じる。各加熱室での熱風の流れ方向は、第１実施形態と同様でもよいが、ここでは、交互に熱風方向を逆方向に設定する。上からウェブに熱風を貫通させる場合のウェブ内の温度分布と、下からウェブに熱風を貫通させる場合のウェブ内の温度分布とは相違するため、熱風方向を逆方向に設定することによって、加熱時のウェブ内の温度分布を均一にすることができる。第１実施形態とは異なり、第２実施例では主としてバインダ繊維の含有量によってウェブ内の密度差（硬度分布）を形成するので、加熱時のウェブ内の温度を均一にする方が有利な場合が多い。
【００４１】
以上、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。例えば、本発明の超軽量な防音材の車室内側表面及び車室外側表面に薄い不織布を付加したものも技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明第１実施形態の超軽量な防音材の部分斜視図である。
【図２】（ａ）は従来の超軽量な防音キット（４１）の断面模式図、（ｂ）は本発明実施形態の超軽量な防音材の断面模式図である。
【図３】（ａ）は従来の超軽量な防音キット（４１）の硬度分布パターン、（ｂ）は本発明実施形態の超軽量な防音材の硬度分布パターンである。
【図４】本発明実施形態の超軽量な防音材の硬度分布パターンを示す説明図である。
【図５】本発明実施形態の超軽量な防音材の水平方向の硬度分布パターンを示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明実施形態の超軽量な防音材の硬度測定方法を示す説明図である。
【図７】同超軽量な防音材の周波数ＶＳ透過損失を示す図表である。
【図８】透過損失の測定装置の平面図である。
【図９】同超軽量な防音材の周波数ＶＳ吸音率を示す図表である。
【図１０】吸音率の測定装置の平面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明実施形態の超軽量な防音材の断面模式図であり、（ｅ）〜（ｈ）は、従来技術の超軽量な防音キットの断面模式図である。
【図１２】同超軽量な防音材の製造方法のうちのウェブ形成工程の部分の概略構成図である。
【図１３】同超軽量な防音材の製造方法のうちの熱成形工程の部分の概略構成図である。
【図１４】本発明第２実施形態の超軽量な防音材の部分斜視図である。
【図１５】（ａ）は従来の超軽量な防音キット（４１）の断面模式図、（ｂ）は本発明第２実施形態の超軽量な防音材の断面模式図である。
【図１６】（ａ）は従来の超軽量な防音キット（４１）の硬度分布、（ｂ）は本発明第２実施形態の超軽量な防音材の硬度分布である。
【図１７】本発明第２実施形態の超軽量な防音材の硬度分布パターンを示す説明図である。
【図１８】同超軽量な防音材の製造方法のうちの熱成形工程の部分の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，１０１・・・車室内側表面  ２，１０２・・・車室外側表面
３，１０３・・・単一シート  ４，１０４・・・硬度漸減領域
５・・・硬度均一領域  １０５・・・第１硬度領域（硬度均一領域）
１０６・・・第２硬度領域（硬度均一領域）  １５・・・ ウェブ
２２・・・ 加熱炉  ２３・・・ メッシュフィードネット
２５・・・ 冷風機  ２６・・・ 裁断機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１１】
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