複合吸音材
【課題】低周波領域において高い吸音性を有し、低目付けでも吸音効果の高い、薄くて軽量な吸音材を提供すること。
【解決手段】少なくとも1層の極細繊維層を含む積層不織布からなる面材と、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布からなる基材とを貼り合わせてなる複合吸音材であって、該面材と該基材との接着力が０．１Ｎ／１０ｍｍ以上であり、周波数１０００ＨＺの吸音率が５０％以上であることを特徴とする複合吸音材。
【解決手段】少なくとも1層の極細繊維層を含む積層不織布からなる面材と、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布からなる基材とを貼り合わせてなる複合吸音材であって、該面材と該基材との接着力が０．１Ｎ／１０ｍｍ以上であり、周波数１０００ＨＺの吸音率が５０％以上であることを特徴とする複合吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合吸音材に関し、特に自動車エンジンや建設機械エンジンの駆動音に代表される低周波数騒音の吸音性に優れた吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車や住宅の内装には、吸音材として、グラスウール、ロックウール、アルミ繊維、多孔性セラミックおよび屑綿などが使用されている。しかし、これらの吸音材は、施工性、人体への障害、リサイクルおよび環境などの点で問題があるため、近年では不織布を用いた種々の吸音材が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、密度が０．０１３〜０．０５ｇ／ｃｍ3 のメルトブローン極細繊維不織布を用いた防音シート材料が提案されている。しかし、このシート材料は厚みの変形が生じ易く、取扱性に劣り、さらに耐熱性が不足するなどの問題がある。
【０００４】
特許文献２には、融点差を有する２種以上の混綿繊維で構成された、難燃性を有する吸音材が提案されている。しかし、この吸音材は、難燃性およびリサイクル性に優れるが、密度が０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ3 なので、厚み変形が生じ易く、取扱性などに問題がある。
【０００５】
特許文献３には、繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、目付けが３０〜２００ｇ／ｍ2 の不織布と、繊維径が７〜４０μｍで目付けが５０〜２０００ｇ／ｍ2 の短繊維不織布を流体交絡法またはニードルパンチ法により一体化した吸音材が提案されている。しかし、このような方法で一体化処理を行うと極細繊維が切断され、穴が開いた構成となり、吸音性および形態安定性が低下し易いという欠点がある。
【０００６】
特許文献４には、平均繊維径が１０μｍ以下、平均見掛け密度が０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3 および目付けが５〜３０ｇ／ｍ2 のメルトブローン不織布と、見掛け密度が０．０１〜０．１０ｇ／ｃｍ3 および目付けが５０〜２０００ｇ／ｍ2 の繊維集合体とからなる吸音材が提案されている。しかし、この吸音材は、メルトブローン不織布面の強度が低く、形態安定性および取扱性などに問題がある。
【０００７】
さらに特許文献５には、繊維径６μｍ以下の極細繊維を含み、目付けが２０〜１００ｇ／ｍ2 のメルトブローン不織布と、繊維径が７〜４０μｍ、目付けが５０〜２０００ｇ／ｍ2 および厚みが５〜３０ｍｍの基布入り短繊維不織布とが積層一体化された吸音材が提案されている。しかし、この吸音材でもメルトブローン不織布面の強度が低く、形態安定性、取扱性および価格などに問題がある。
【０００８】
特許文献６には、メルトブロー極細繊維層と合繊繊維層との積層不織布からなる表面材と、粗な構造の裏面材とからなる吸音材が記載されているが、低周波領域の吸音性についての記載がない。
このような従来技術に対し、低周波領域において高い吸音性を有し、かつ、低目付けでも吸音効果の高い、薄くて軽量な吸音材が望まれている。
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−２１２５４６号公報
【特許文献２】特開平１０−２６８８７１号公報
【特許文献３】特開２００１−２７９５６７号公報
【特許文献４】特開２００２−６９８２４号公報
【特許文献５】特開２００２−１６１４６４号公報
【特許文献６】特開２００６−２８７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、低周波領域において高い吸音性を有し、低目付けでも吸音効果の高い、薄くて軽量な吸音材を提供することである。具体的には、５００〜１５００ＨＺの低周波数領域に高い吸音性を有する吸音材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特定の面材と特定の基材を組み合わせた複合吸音材が、低周波数領域において、高い吸音性が得られることを見出し本発明に到達した。即ち、本発明は下記の発明を提供する。
【００１２】
（１）少なくとも1層の極細繊維層を含む積層不織布からなる面材と、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布からなる基材とを貼り合わせてなる複合吸音材であって、該面材と該基材との接着力が０．１Ｎ／１０ｍｍ以上であり、周波数１０００ＨＺの吸音率が５０％以上であることを特徴とする複合吸音材。
（２）積層不織布が、平均繊維径が１０〜３０μｍの熱可塑性繊維からなり、目付けが４０〜１００ｇ／ｍ2の熱可塑性繊維層を少なくとも１層含む上記１項に記載の複合吸音材。
（３）極細繊維層が、平均繊維径が０．１〜５μｍの極細繊維からなり、目付けが３〜３０ｇ／ｍ2である上記１または２項に記載の複合吸音材。
（４）積層不織布が熱圧着で一体化されている上記１〜３項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（５）面材の厚みが０．１〜０．３ｍｍであり、目付けが５０〜１２０ｇ／ｍ2である上記１〜４項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（６）基材が、平均繊維径が１０〜３０μｍのポリエステル系短繊維と低融点短繊維との混合繊維からなる上記１〜５項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（７）基材の厚みが２０〜５０ｍｍであり、目付けが５００〜１５００ｇ／ｍ2である上記１〜６項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（８）面材と基材が、ホットメルト系接着剤が５〜２０ｇ／ｍ2塗布されて接着されている上記１〜７項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（９）複合吸音材の撥水性が５０以上である上記１〜８項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（１０）複合吸音材の難燃性が自己消化性である上記１〜９項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の複合吸音材は、４００〜１５００ＨＺの低周波領域において、高い吸音性を有する。従って、自動車、家電製品および建設機械などの部材であるモーターが発生する低周波領域の騒音に高い吸音性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の複合吸音材において、第一の特徴は、少なくとも１層の極細繊維層を有する積層不織布を面材として用いることで、吸音特性が低周波領域にスライドし、低周波領域の吸音性が向上することである。
本発明に用いる面材は、極細繊維層を含有する積層不織布からなり、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、吸音適性領域が低周波領域にスライドする効果を有する。
【００１５】
第二の特徴は、緻密な繊維構成からなる基材を用いることで、低周波領域において良好な吸音性を有することである。
本発明に用いる基材は、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布から形成され、低周波領域に高い吸音性が得られる。ポリエステル系短繊維と低融点短繊維との混合繊維から短繊維不織布を構成すると、細い繊維構成となることで、繊維間隙が小さく、密度の高い繊維構成となり、低周波領域の吸音性がさらに改良される。
【００１６】
本発明の複合吸音材は、上記の、より低周波領域に高い吸音性を有する基材と、吸音適性領域が低周波領域にスライドする効果を有する面材とを組み合わせることで、低周波領域の高い吸音性を達成したものである。
【００１７】
本発明の複合吸音材を構成する面材は、少なくとも１層の極細繊維層を有する積層不織布からなる。
極細繊維層を構成する極細繊維の平均繊維径は０．１〜５μｍが好ましく、さらに好ましくは０．３〜４μｍである。極細繊維層の目付けは３〜３０ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは５〜２５ｇ／ｍ2である。積層不織布を構成する極細繊維層は、積層不織布の繊維間隙を小さくし、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換して、高い吸音性の得るために有効である。
【００１８】
本発明に用いられる極細繊維層はメルトブロー法で形成することが好ましい。
極細繊維層を製造するポリマーとしては、低粘度で、メルトブロー方式で極細繊維が形成できる合成樹脂が用いられる。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリエチレンおよび共重合ポリプロピレンなどのポリオレフイン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールの１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体および、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、或いはこれらのブレンド体から成る生分解性の脂肪族ポリエステルなどのポリエステル、および共重合ポリアミドなどが用いられる。
【００１９】
本発明に用いられる積層不織布は極細繊維層以外に熱可塑性合成繊維層を含むことができる。
熱可塑性合成繊維層を構成する熱可塑性合成繊維の繊維径は１０〜３０μｍが好ましく、さらに好ましくは１２〜２５μｍである。熱可塑性合成繊維層の目付けは４０〜１００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは４５〜９０ｇ／ｍ2である。
極細繊維層（Ｍ層）と熱可塑性合成繊維層（Ｓ層）の積層は、ＳＭ、ＳＭＳおよびＳＭＳＭＳなどの多層構成から選択できる。
熱可塑性合成繊維層を構成する繊維は溶融紡糸法、好ましくはスパンボンド法で形成される。
【００２０】
熱可塑性合成繊維層を構成する熱可塑性合成繊維を製造するポリマーとしては、高粘度で、溶融紡糸法で繊維化できる合成樹脂が用いられる。例えば、ポリプロピレン、共重合ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールの１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体および、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、或いはこれらのブレンド体から成る生分解性の脂肪族ポリエステルなどのポリエステル、および共重合ポリアミドなどが用いられる。特に、耐熱性および耐水性などに優れた、ポリエステルが好ましく用いられる。
【００２１】
更に、面材と基材の接着性を良好に保つために、基材と接触する層を低融点の繊維構成にすることもできる。例えば、低融点繊維としては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリエチレンおよび共重合ポリプロピレンなどのポリオレフイン繊維、およびポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールから選ばれた１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体からなる繊維などが好ましく用いられる。
【００２２】
本発明の積層不織布を構成する各不織布は、熱圧着で一体化されることが好ましい。例えば、公知のエンボスロールと平滑ロール間で加熱、圧着して接合することが好ましい。加熱温度は、例えば、融点より２０〜１５０℃低温の範囲が好ましく、更に繊維の劣化およびロール融着などの影響を緩和する目的で、上下ロールに温度差を設け熱圧着できる。熱圧着時の圧力は１０〜１０００ｋＰａ／ｃｍが好ましく、さらに好ましくは５０〜７００ｋＰａ／ｃｍである。
部分熱圧着することにより、比較的緻密な積層不織布にすることができる。
【００２３】
本発明に用いられる積層不織布の厚みは０．１〜０．３ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０．１２〜０．２７ｍｍであり、目付けは５０〜１２０ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは６０〜１１０ｇ／ｍ2である。厚みが０．１ｍｍ未満で、目付けが５０ｇ／ｍ2未満の場合は、補強材としての強度が低下する。一方、厚みが０．３ｍｍを超え、目付けが１２０ｇ／ｍ2を超えると、補強材の強度は大きくなるが、貼り合わせ加工性が低下し、接着力が低下する。
【００２４】
本発明に用いられる積層不織布は、吸音材の補強材として有効であると共に、黒色などの印刷性、撥水性および難燃性などの表面機能を付与する加工を行うことができる。具体的には、染色および印刷などの着色加工、フッソ樹脂による撥水加工および燐系などの難燃剤による難燃加工である。
【００２５】
本発明に用いられる基材は、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布から構成され、比較的繊維密度が高く、特定厚みの保持が可能である。従って、基材には音の振動を受ける空気層が形成され、基材を構成する単糸が振動して、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換できる。
基材に用いられる短繊維の平均繊維径は１０〜３０μmが好ましく、さらに好ましくは１２〜２５μｍである。また、繊維長は２５〜９０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは３８〜７６ｍｍである。
本発明に用いる基材は、カード方式などにより開繊した繊維ウェブを、ニードル針を用いたニーパン機によって機械交絡させて得られる。更に、表面層の平坦化および厚み調整の目的で、熱プレス機などで熱処理が行われる。
【００２６】
本発明に用いる基材の平均見掛け密度は０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3が好ましく、さらに好ましくは０．４５〜０．８ｇ／ｃｍ3である。特に、低周波数の吸音性を得るために、比較的細い繊維構成で且つ、高密度の構成が好ましい。
更に、構成繊維同士の接着を行い、緻密構成にするため、低融点短繊維と混合することがより好ましい。低融点短繊維を５〜６０％混合することが好ましく、より好ましくは１０〜５０％混合する。
【００２７】
本発明に用いる基材の厚みは２０〜５０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは２５〜４０ｍｍであり、目付けは５００〜１５００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは５５０〜１４００ｇ／ｍ2である。厚みが２０ｍｍ未満で、目付け５００ｇ／ｍ2未満の場合は、低周波数の吸音性が低下する。一方、厚みが５０ｍｍを超え、目付けが１５００ｇ／ｍ2を超えると、低周波数の吸音性は良くなるが、吸音材のスペースが大きくなり、貼り合わせ加工性、取り扱い性および製品輸送性などが低下する。
【００２８】
基材を構成する熱可塑性合成短繊維不織布の素材は特に限定されないが、耐熱性および加工性などの観点からポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系短繊維が好ましい。
【００２９】
基材に混合する低融点短繊維としては、鞘がポリエチレン、ポリプロピレンおよび共重合ポリエステル、芯がポリプロピレンおよびポリエチレンテレフタレートなどの組み合わせからなる芯鞘構造の複合繊維、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールの１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体からなる繊維などが好ましく用いられる。
更に、基材に難燃性を付与させるため、アクリル繊維、モダアクリル繊維、難燃剤練り込み繊維およびポリエステル繊維などを５〜３０％含ませることもできる。
【００３０】
本発明に用いる面材と基材の接着は、熱接着および接着剤を用いた接着などで行うことができる。熱接着方法としては、面材側から加熱し、基材の構成繊維の低融点成分を、温度９０〜２３０℃に加熱し、軟化または融解させるプレス機などを用いて接着される。又は、面材側から、遠赤外線ヒーターおよびカーボンヒーターなどで予熱し、加熱加圧装置などを用いて接着される。
【００３１】
従って、本発明の複合吸音材は、貼り合わせにより、加圧接着で厚みが小さくなることから、接着前は、厚みを目標の厚みより２〜１０ｍｍ大きくし、貼り合わせ後に、目標の厚みに仕上げることが好ましい。この時、厚み調整のためにスペーサーなどを利用してプレスすることが好ましい。
【００３２】
接着剤を用いた接着方法は、カーテンスプレー方式、ドット方式およびスクリーン方式などにより、面材にホットメルト系接着剤を、２〜３０ｇ／ｍ2塗布し、面材側から加熱して、塗布した接着剤を軟化、融解させて、プレス機などで加圧して接着する。
【００３３】
面材と基材の接着力は０．１Ｎ／１０ｍｍ以上が好ましく、さらに好ましくは０．２Ｎ／１０ｍｍ〜５Ｎ／１０ｍｍである。
接着力が０．１Ｎ未満では、吸音材の裁断および輸送などの作業で剥離するなどの問題が生じる。従って、高い接着力を得るためには、基材の低融点成分の含有率を大きくするか、面材の接着面に低融点成分層を設けることが好ましい。更に、面材にホットメルト系の接着剤を塗布することも好ましい。
【００３４】
本発明の複合吸音材は、面材と基材の接合性に優れているため、巻取加工性、裁断加工性、重ね梱包や運搬時等の取扱性および経済性に優れた複合吸音材である。従って、本発明の複合吸音材は、取り扱い時の端部や全体の厚みのへたりが少なく、施工後において安定した吸音性を得ることができる。
【００３５】
本発明の複合吸音材は、５００〜１５００ＨＺの低周波領域において、高い吸音性を有する。つまり、周波数５００ＨＺで３０％以上、１０００ＨＺで５０％以上、１５００ＨＺで６０％以上の吸音性を有する。
本発明の複合吸音材の吸音性は、面材と組み合わされているので、基材のみの吸音性より２００〜３００ＨＺ低周波領域にスライドし、且つ、高い吸音性を有する。従って、本発明の面材と基材との組み合わせは、より低周波領域に高い吸音性を得るための相乗効果が得られる。
【００３６】
本発明の複合吸音材は、面材と基材との組み合わせであり、比較的薄く且つ軽量で、高い吸音性を有する。また、２層以上の面材を基材と組み合わせ、基材と２層以上面材を貼り合わせた多層にして用いることもできる。このことで、さらに高い吸音性を得ることが可能となる。
【００３７】
複合吸音材厚みは２０〜５０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは２０〜４０ｍｍであり、目付けは５５０〜１６００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは５８０〜１５００ｇ／ｍ2である。厚みが２０ｍｍ未満で、目付け５５０ｇ／ｍ2未満の場合は、低周波領域の吸音性が低下する。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらのみに限られるものではない。なお、各特性値は、下記の方法により測定した。
１）目付け（ｇ／ｍ2 ）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定した。
２）平均繊維径（μｍ）：顕微鏡で５００倍の拡大写真を取り、１０本の繊維の直径を測定し、その平均値を求めた。
３）厚み（ｍｍ）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定した。荷重１０ｋＰａの圧力下で厚みを３カ所測定し、平均値で示した。
４）平均見掛け密度（ｇ／ｃｍ3 ）：（目付け）／（厚み）から算出し、単位容積あたりの重量を求めた。
５）吸音性（％）：ＪＩＳ−１４０５に準じ、垂直の入射法の測定機で周波数５００〜１５００ＨＺを測定した。
６）接合強度：基材と面材との１８０度剥離を引張試験機で縦方向および横方向を３箇所測定し、その平均値で示した。
７）撥水度：ＪＩＳ−Ｌ−１０９２（スプレー法）に準じて測定し、下記基準で評価した。
１：表面全体に湿潤を示すもの。
２：表面の半分に湿潤を示し、小さな個々の湿潤が布に浸透するもの。
３：表面に小さな個々の水滴状の湿潤を示すもの。
４：表面に湿潤しないが、小さな水滴の付着を示すもの。
５：表面に湿潤や水滴の付着があるもの。
８）燃焼性：ＪＩＳ−Ｄ−１２０１自動車内装材基準（水平法）に準じて測定した。
【００３９】
（実施例１）
スパンボンド法により、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で溶融紡糸し、繊維化させ、繊維ウェブＡ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１５μｍ）を捕集ネット上に形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）を紡糸温度３００℃で、温度が３２０℃、流量が１０００Ｎｍ3／ｈｒの加熱空気を用い、メルトブロー方式で糸条を繊維ウェブＡ上に直接に噴出させ、極細繊維ウェブＢ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径２μｍ）を積層した。さらに、極細繊維ウェブＢ上に、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で、スパンボンド法により溶融紡糸して、繊維化させ、繊維ウェブＣ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１５μｍ）を形成し、３層積層繊維ウェブを得た。得られた３層積層繊維ウェブを、一対のエンボスロール／フラットロールで部分熱圧着し（温度２３０℃／２１５℃、圧力３００Ｎ／ｃｍ）、目付けが１００ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．２７ｇ／ｃｍ3および熱圧着率が２５％の積層不織布からなる面材を得た。
【００４０】
次いで、基材となる短繊維不織布を、ポリエステル短繊維と低融点短繊維の混合繊維で作った。ポリエステル短繊維（繊維径１７μｍ、繊維長５１ｍｍ）と共重合ポリエステル短繊維（融点１３５℃、繊維径２０μｍ、繊維長３８ｍｍ）とを７０：３０の割合で混合し、カード機で開繊し、短繊維ウェブを得た。得られた短繊維ウェブをニードルパンチ機で機械交絡して、厚み３０ｍｍ、目付け１０００ｇ／ｍ2の基材を得た（平均見掛け密度０．３３ｇ／ｃｍ3）。
【００４１】
面材にポリアミド系ホットメルト接着剤（融点１３０℃）を２０ｇ／ｍ2で塗布した後、２５ｍｍスペーサーを用いた熱板プレス機で、面材側から温度１６０℃に加熱して、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材を得た。得られた複合吸音材は、厚みが２５ｍｍ、目付けが１１２０ｇ／ｍ2、平均みかけ密度が０．４５ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が５５％、周波数１０００ＨＺの吸音率が９４％、周波数１５００ＨＺの吸音率が８８％であり、低周波領域に高い吸音性が得られた。また、面材の基材に対する重量比率は１０％であった。
面材と基材との剥離強力は１．６Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４２】
（実施例２）
スパンボンド法により、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で溶融紡糸し、繊維化させ、繊維ウェブＡ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径１３μｍ）を捕集ネット上に形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）を紡糸温度３００℃で、温度が３２０℃、流量が１０００Ｎｍ3／ｈｒの加熱空気を用い、メルトブロー方式で糸条を繊維ウェブＡ上に直接に噴出させ、極細繊維ウェブＢ（目付け１５ｇ／ｍ2、平均繊維径２μｍ）を積層した。さらに、極細繊維ウェブＢ上に、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で、スパンボンド法により溶融紡糸して、繊維化させ、繊維ウェブＣ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径１３μｍ）を形成し、３層積層繊維ウェブを得た。得られた３層積層繊維ウェブを、一対のエンボスロール／フラットロールで部分熱圧着し（温度２２５℃／２１５℃、圧力３００Ｎ／ｃｍ）、目付けが５５ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ3、熱圧着率が２５％の積層不織布からなる面材を得た。
【００４３】
次いで、基材となる短繊維不織布を、ポリエステル短繊維と低融点短繊維の混合繊維で作った。ポリエステル短繊維（繊維径１７μｍ、繊維長５１ｍｍ）と共重合ポリエステル短繊維（融点１３５℃、繊維径２０μｍ、繊維長３８ｍｍ）とを６０：４０の割合で混合し、カード機で開繊し、短繊維ウェブを得た。得られた短繊維ウェブをニードルパンチ機で機械交絡して、厚み２５ｍｍ、目付け１０００ｇ／ｍ2の基材を得た（平均見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ3）。
【００４４】
面材にポリアミド系ホットメルト接着剤（融点１３０℃）を２０ｇ／ｍ2で塗布した後、２０ｍｍスペーサーを用いた熱板プレス機で、面材側から温度１６０℃に加熱して、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材得た。得られた複合吸音材は、厚みが２０ｍｍ、目付けが１０７５ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．５４ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が４５％、周波数１０００ＨＺの吸音率が８６％、周波数１５００ＨＺの吸音率が７８％であり、低周波領域に高い吸音性が得られた。また、面材の基材に対する重量比率は５％であった。
面材と基材との剥離強力は１．８Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４５】
（実施例３）
面材に用いる積層不織布の接着面に低融点繊維層を設けた。
スパンボンド法により、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で溶融紡糸し、繊維化させ、繊維ウェブＡ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１３μｍ）を捕集ネット上に形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）を紡糸温度３００℃で、温度が３２０℃、流量が１０００Ｎｍ3／ｈｒの加熱空気を用い、メルトブロー方式で糸条を繊維ウェブＡ上に直接に噴出させ、極細繊維ウェブＢ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径２μｍ）を積層した。さらに、極細繊維ウェブＢ上に、２成分紡糸口金を用いて、鞘成分が共重合ポリエステル樹脂（融点１６０℃）からなり、芯成分がポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）からなる複合長繊維ウェブＣ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１７μｍ）を積層し、３層積層繊維ウェブを得た。得られた３層積層繊維ウェブを、一対のエンボスロール／フラットロールで部分圧着し（温度２３０℃／１４５℃、線圧３００Ｎ／ｃｍ）、目付けが１００ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ3、熱圧着率が２５％の積層不織布からなる面材を得た。
【００４６】
次いで、基材となる短繊維不織布を、ポリエステル短繊維、低融点短繊維および難燃性短繊維の混合繊維で作った。ポリエステル短繊維（繊維径１７μｍ、繊維長５１ｍｍ）、共重合ポリエステル短繊維（融点１３５℃、繊維径２０μｍ、繊維長３８ｍｍ）および燐系難燃剤練りこみ難燃性ポリエステル短繊維（融点２６０℃、繊維径１８μｍ、繊維長５１ｍｍ）を５０：２５：２５の割合で混合して、カード機で開繊し、短繊維ウェブを得た。得られた短繊維ウェブをニードルパンチ機で機械交絡して、厚み３５ｍｍ、目付け１２００ｇ／ｍ2の基材を得た（平均見掛け密度０．３４ｇ／ｃｍ3）。
【００４７】
面材にポリアミド系ホットメルト接着剤（融点１３０℃）を２０ｇ／ｍ2で塗布した後、３０ｍｍスペーサーを用いた熱板プレス機で、面材側から温度１６０℃に加熱して、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材得た。得られた複合吸音材は、厚みが３０ｍｍ、目付けが１３２０ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．４４ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が６０％、周波数１０００ＨＺの吸音率が９７％、周波数１５００ＨＺの吸音率が８５％であり、低周波領域に高い吸音性が得られた。また、面材の基材に対する重量比率は８．３％であった。
面材と基材との剥離強力は２．３Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４８】
（実施例４）
実施例１で得られた目付けが１００ｇ／ｍ2の積層不織布の片面に、黒色グラビア印刷及びグラビア方法により撥水加工を行った（溶剤系黒色インキ：東洋インキ製造（株）製、及び、溶剤系のフッソ系撥水剤：旭硝子（株）製）。次いで、実施例１と同様にホットメルト接着剤を塗布してから、実施例１と同様の基材を用いて貼り合わせ加工を行い、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材を得た。得られた複合吸音材は、厚みが２０ｍｍ、目付けが１０７９ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．５４ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が４８％、周波数１０００ＨＺの吸音率が８８％および周波数１５００ＨＺの吸音率が７７％であり、低周波数領域に高い吸音性が得られた。表面の撥水度は４であり、燃焼性を評価した結果、自己消化性であった。
また、面材と基材との剥離強力は１．６Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４９】
（比較例１）
実施例１の基材のみの吸音性を測定した。周波数５００ＨＺの吸音率が２０％、周波数１０００ＨＺの吸音率が４０％、周波数１５００ＨＺの吸音率が６０％であり、低周波領域の吸音性が低かった。
【００５０】
（比較例２）
実施例２の基材のみの吸音性を測定した。周波数５００ＨＺの吸音率が１６％、周波数１０００ＨＺの吸音率が３４％、周波数１５００ＨＺの吸音率が５３％であり、低周波領域の吸音性が低かった。
【００５１】
（比較例３）
実施例３の基材のみの吸音性を測定した。周波数５００ＨＺの吸音率が２６％、周波数１０００ＨＺの吸音率が４６％、周波数１５００ＨＺの吸音率が６９％であり、低周波領域の吸音性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の複合吸音材は、低周波領域の吸音性に優れているため、自動車、建設機械および家電製品などのモーター駆動部に対して高い吸音性を有する。従って、自動車部材、建築材料、家電製品および建設機械などの吸音材として好適に用いられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合吸音材に関し、特に自動車エンジンや建設機械エンジンの駆動音に代表される低周波数騒音の吸音性に優れた吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車や住宅の内装には、吸音材として、グラスウール、ロックウール、アルミ繊維、多孔性セラミックおよび屑綿などが使用されている。しかし、これらの吸音材は、施工性、人体への障害、リサイクルおよび環境などの点で問題があるため、近年では不織布を用いた種々の吸音材が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、密度が０．０１３〜０．０５ｇ／ｃｍ3 のメルトブローン極細繊維不織布を用いた防音シート材料が提案されている。しかし、このシート材料は厚みの変形が生じ易く、取扱性に劣り、さらに耐熱性が不足するなどの問題がある。
【０００４】
特許文献２には、融点差を有する２種以上の混綿繊維で構成された、難燃性を有する吸音材が提案されている。しかし、この吸音材は、難燃性およびリサイクル性に優れるが、密度が０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ3 なので、厚み変形が生じ易く、取扱性などに問題がある。
【０００５】
特許文献３には、繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、目付けが３０〜２００ｇ／ｍ2 の不織布と、繊維径が７〜４０μｍで目付けが５０〜２０００ｇ／ｍ2 の短繊維不織布を流体交絡法またはニードルパンチ法により一体化した吸音材が提案されている。しかし、このような方法で一体化処理を行うと極細繊維が切断され、穴が開いた構成となり、吸音性および形態安定性が低下し易いという欠点がある。
【０００６】
特許文献４には、平均繊維径が１０μｍ以下、平均見掛け密度が０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3 および目付けが５〜３０ｇ／ｍ2 のメルトブローン不織布と、見掛け密度が０．０１〜０．１０ｇ／ｃｍ3 および目付けが５０〜２０００ｇ／ｍ2 の繊維集合体とからなる吸音材が提案されている。しかし、この吸音材は、メルトブローン不織布面の強度が低く、形態安定性および取扱性などに問題がある。
【０００７】
さらに特許文献５には、繊維径６μｍ以下の極細繊維を含み、目付けが２０〜１００ｇ／ｍ2 のメルトブローン不織布と、繊維径が７〜４０μｍ、目付けが５０〜２０００ｇ／ｍ2 および厚みが５〜３０ｍｍの基布入り短繊維不織布とが積層一体化された吸音材が提案されている。しかし、この吸音材でもメルトブローン不織布面の強度が低く、形態安定性、取扱性および価格などに問題がある。
【０００８】
特許文献６には、メルトブロー極細繊維層と合繊繊維層との積層不織布からなる表面材と、粗な構造の裏面材とからなる吸音材が記載されているが、低周波領域の吸音性についての記載がない。
このような従来技術に対し、低周波領域において高い吸音性を有し、かつ、低目付けでも吸音効果の高い、薄くて軽量な吸音材が望まれている。
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−２１２５４６号公報
【特許文献２】特開平１０−２６８８７１号公報
【特許文献３】特開２００１−２７９５６７号公報
【特許文献４】特開２００２−６９８２４号公報
【特許文献５】特開２００２−１６１４６４号公報
【特許文献６】特開２００６−２８７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、低周波領域において高い吸音性を有し、低目付けでも吸音効果の高い、薄くて軽量な吸音材を提供することである。具体的には、５００〜１５００ＨＺの低周波数領域に高い吸音性を有する吸音材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特定の面材と特定の基材を組み合わせた複合吸音材が、低周波数領域において、高い吸音性が得られることを見出し本発明に到達した。即ち、本発明は下記の発明を提供する。
【００１２】
（１）少なくとも1層の極細繊維層を含む積層不織布からなる面材と、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布からなる基材とを貼り合わせてなる複合吸音材であって、該面材と該基材との接着力が０．１Ｎ／１０ｍｍ以上であり、周波数１０００ＨＺの吸音率が５０％以上であることを特徴とする複合吸音材。
（２）積層不織布が、平均繊維径が１０〜３０μｍの熱可塑性繊維からなり、目付けが４０〜１００ｇ／ｍ2の熱可塑性繊維層を少なくとも１層含む上記１項に記載の複合吸音材。
（３）極細繊維層が、平均繊維径が０．１〜５μｍの極細繊維からなり、目付けが３〜３０ｇ／ｍ2である上記１または２項に記載の複合吸音材。
（４）積層不織布が熱圧着で一体化されている上記１〜３項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（５）面材の厚みが０．１〜０．３ｍｍであり、目付けが５０〜１２０ｇ／ｍ2である上記１〜４項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（６）基材が、平均繊維径が１０〜３０μｍのポリエステル系短繊維と低融点短繊維との混合繊維からなる上記１〜５項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（７）基材の厚みが２０〜５０ｍｍであり、目付けが５００〜１５００ｇ／ｍ2である上記１〜６項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（８）面材と基材が、ホットメルト系接着剤が５〜２０ｇ／ｍ2塗布されて接着されている上記１〜７項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（９）複合吸音材の撥水性が５０以上である上記１〜８項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
（１０）複合吸音材の難燃性が自己消化性である上記１〜９項のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の複合吸音材は、４００〜１５００ＨＺの低周波領域において、高い吸音性を有する。従って、自動車、家電製品および建設機械などの部材であるモーターが発生する低周波領域の騒音に高い吸音性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の複合吸音材において、第一の特徴は、少なくとも１層の極細繊維層を有する積層不織布を面材として用いることで、吸音特性が低周波領域にスライドし、低周波領域の吸音性が向上することである。
本発明に用いる面材は、極細繊維層を含有する積層不織布からなり、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、吸音適性領域が低周波領域にスライドする効果を有する。
【００１５】
第二の特徴は、緻密な繊維構成からなる基材を用いることで、低周波領域において良好な吸音性を有することである。
本発明に用いる基材は、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布から形成され、低周波領域に高い吸音性が得られる。ポリエステル系短繊維と低融点短繊維との混合繊維から短繊維不織布を構成すると、細い繊維構成となることで、繊維間隙が小さく、密度の高い繊維構成となり、低周波領域の吸音性がさらに改良される。
【００１６】
本発明の複合吸音材は、上記の、より低周波領域に高い吸音性を有する基材と、吸音適性領域が低周波領域にスライドする効果を有する面材とを組み合わせることで、低周波領域の高い吸音性を達成したものである。
【００１７】
本発明の複合吸音材を構成する面材は、少なくとも１層の極細繊維層を有する積層不織布からなる。
極細繊維層を構成する極細繊維の平均繊維径は０．１〜５μｍが好ましく、さらに好ましくは０．３〜４μｍである。極細繊維層の目付けは３〜３０ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは５〜２５ｇ／ｍ2である。積層不織布を構成する極細繊維層は、積層不織布の繊維間隙を小さくし、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換して、高い吸音性の得るために有効である。
【００１８】
本発明に用いられる極細繊維層はメルトブロー法で形成することが好ましい。
極細繊維層を製造するポリマーとしては、低粘度で、メルトブロー方式で極細繊維が形成できる合成樹脂が用いられる。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリエチレンおよび共重合ポリプロピレンなどのポリオレフイン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールの１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体および、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、或いはこれらのブレンド体から成る生分解性の脂肪族ポリエステルなどのポリエステル、および共重合ポリアミドなどが用いられる。
【００１９】
本発明に用いられる積層不織布は極細繊維層以外に熱可塑性合成繊維層を含むことができる。
熱可塑性合成繊維層を構成する熱可塑性合成繊維の繊維径は１０〜３０μｍが好ましく、さらに好ましくは１２〜２５μｍである。熱可塑性合成繊維層の目付けは４０〜１００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは４５〜９０ｇ／ｍ2である。
極細繊維層（Ｍ層）と熱可塑性合成繊維層（Ｓ層）の積層は、ＳＭ、ＳＭＳおよびＳＭＳＭＳなどの多層構成から選択できる。
熱可塑性合成繊維層を構成する繊維は溶融紡糸法、好ましくはスパンボンド法で形成される。
【００２０】
熱可塑性合成繊維層を構成する熱可塑性合成繊維を製造するポリマーとしては、高粘度で、溶融紡糸法で繊維化できる合成樹脂が用いられる。例えば、ポリプロピレン、共重合ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールの１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体および、ポリＤ−乳酸、ポリＬ−乳酸、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、或いはこれらのブレンド体から成る生分解性の脂肪族ポリエステルなどのポリエステル、および共重合ポリアミドなどが用いられる。特に、耐熱性および耐水性などに優れた、ポリエステルが好ましく用いられる。
【００２１】
更に、面材と基材の接着性を良好に保つために、基材と接触する層を低融点の繊維構成にすることもできる。例えば、低融点繊維としては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリエチレンおよび共重合ポリプロピレンなどのポリオレフイン繊維、およびポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールから選ばれた１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体からなる繊維などが好ましく用いられる。
【００２２】
本発明の積層不織布を構成する各不織布は、熱圧着で一体化されることが好ましい。例えば、公知のエンボスロールと平滑ロール間で加熱、圧着して接合することが好ましい。加熱温度は、例えば、融点より２０〜１５０℃低温の範囲が好ましく、更に繊維の劣化およびロール融着などの影響を緩和する目的で、上下ロールに温度差を設け熱圧着できる。熱圧着時の圧力は１０〜１０００ｋＰａ／ｃｍが好ましく、さらに好ましくは５０〜７００ｋＰａ／ｃｍである。
部分熱圧着することにより、比較的緻密な積層不織布にすることができる。
【００２３】
本発明に用いられる積層不織布の厚みは０．１〜０．３ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０．１２〜０．２７ｍｍであり、目付けは５０〜１２０ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは６０〜１１０ｇ／ｍ2である。厚みが０．１ｍｍ未満で、目付けが５０ｇ／ｍ2未満の場合は、補強材としての強度が低下する。一方、厚みが０．３ｍｍを超え、目付けが１２０ｇ／ｍ2を超えると、補強材の強度は大きくなるが、貼り合わせ加工性が低下し、接着力が低下する。
【００２４】
本発明に用いられる積層不織布は、吸音材の補強材として有効であると共に、黒色などの印刷性、撥水性および難燃性などの表面機能を付与する加工を行うことができる。具体的には、染色および印刷などの着色加工、フッソ樹脂による撥水加工および燐系などの難燃剤による難燃加工である。
【００２５】
本発明に用いられる基材は、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布から構成され、比較的繊維密度が高く、特定厚みの保持が可能である。従って、基材には音の振動を受ける空気層が形成され、基材を構成する単糸が振動して、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換できる。
基材に用いられる短繊維の平均繊維径は１０〜３０μmが好ましく、さらに好ましくは１２〜２５μｍである。また、繊維長は２５〜９０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは３８〜７６ｍｍである。
本発明に用いる基材は、カード方式などにより開繊した繊維ウェブを、ニードル針を用いたニーパン機によって機械交絡させて得られる。更に、表面層の平坦化および厚み調整の目的で、熱プレス機などで熱処理が行われる。
【００２６】
本発明に用いる基材の平均見掛け密度は０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3が好ましく、さらに好ましくは０．４５〜０．８ｇ／ｃｍ3である。特に、低周波数の吸音性を得るために、比較的細い繊維構成で且つ、高密度の構成が好ましい。
更に、構成繊維同士の接着を行い、緻密構成にするため、低融点短繊維と混合することがより好ましい。低融点短繊維を５〜６０％混合することが好ましく、より好ましくは１０〜５０％混合する。
【００２７】
本発明に用いる基材の厚みは２０〜５０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは２５〜４０ｍｍであり、目付けは５００〜１５００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは５５０〜１４００ｇ／ｍ2である。厚みが２０ｍｍ未満で、目付け５００ｇ／ｍ2未満の場合は、低周波数の吸音性が低下する。一方、厚みが５０ｍｍを超え、目付けが１５００ｇ／ｍ2を超えると、低周波数の吸音性は良くなるが、吸音材のスペースが大きくなり、貼り合わせ加工性、取り扱い性および製品輸送性などが低下する。
【００２８】
基材を構成する熱可塑性合成短繊維不織布の素材は特に限定されないが、耐熱性および加工性などの観点からポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系短繊維が好ましい。
【００２９】
基材に混合する低融点短繊維としては、鞘がポリエチレン、ポリプロピレンおよび共重合ポリエステル、芯がポリプロピレンおよびポリエチレンテレフタレートなどの組み合わせからなる芯鞘構造の複合繊維、ポリエチレンテレフタレートにフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチレングリコールおよび１，４−ブタンジオールの１種又は２種以上の化合物を共重合した芳香族ポリエステル共重合体からなる繊維などが好ましく用いられる。
更に、基材に難燃性を付与させるため、アクリル繊維、モダアクリル繊維、難燃剤練り込み繊維およびポリエステル繊維などを５〜３０％含ませることもできる。
【００３０】
本発明に用いる面材と基材の接着は、熱接着および接着剤を用いた接着などで行うことができる。熱接着方法としては、面材側から加熱し、基材の構成繊維の低融点成分を、温度９０〜２３０℃に加熱し、軟化または融解させるプレス機などを用いて接着される。又は、面材側から、遠赤外線ヒーターおよびカーボンヒーターなどで予熱し、加熱加圧装置などを用いて接着される。
【００３１】
従って、本発明の複合吸音材は、貼り合わせにより、加圧接着で厚みが小さくなることから、接着前は、厚みを目標の厚みより２〜１０ｍｍ大きくし、貼り合わせ後に、目標の厚みに仕上げることが好ましい。この時、厚み調整のためにスペーサーなどを利用してプレスすることが好ましい。
【００３２】
接着剤を用いた接着方法は、カーテンスプレー方式、ドット方式およびスクリーン方式などにより、面材にホットメルト系接着剤を、２〜３０ｇ／ｍ2塗布し、面材側から加熱して、塗布した接着剤を軟化、融解させて、プレス機などで加圧して接着する。
【００３３】
面材と基材の接着力は０．１Ｎ／１０ｍｍ以上が好ましく、さらに好ましくは０．２Ｎ／１０ｍｍ〜５Ｎ／１０ｍｍである。
接着力が０．１Ｎ未満では、吸音材の裁断および輸送などの作業で剥離するなどの問題が生じる。従って、高い接着力を得るためには、基材の低融点成分の含有率を大きくするか、面材の接着面に低融点成分層を設けることが好ましい。更に、面材にホットメルト系の接着剤を塗布することも好ましい。
【００３４】
本発明の複合吸音材は、面材と基材の接合性に優れているため、巻取加工性、裁断加工性、重ね梱包や運搬時等の取扱性および経済性に優れた複合吸音材である。従って、本発明の複合吸音材は、取り扱い時の端部や全体の厚みのへたりが少なく、施工後において安定した吸音性を得ることができる。
【００３５】
本発明の複合吸音材は、５００〜１５００ＨＺの低周波領域において、高い吸音性を有する。つまり、周波数５００ＨＺで３０％以上、１０００ＨＺで５０％以上、１５００ＨＺで６０％以上の吸音性を有する。
本発明の複合吸音材の吸音性は、面材と組み合わされているので、基材のみの吸音性より２００〜３００ＨＺ低周波領域にスライドし、且つ、高い吸音性を有する。従って、本発明の面材と基材との組み合わせは、より低周波領域に高い吸音性を得るための相乗効果が得られる。
【００３６】
本発明の複合吸音材は、面材と基材との組み合わせであり、比較的薄く且つ軽量で、高い吸音性を有する。また、２層以上の面材を基材と組み合わせ、基材と２層以上面材を貼り合わせた多層にして用いることもできる。このことで、さらに高い吸音性を得ることが可能となる。
【００３７】
複合吸音材厚みは２０〜５０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは２０〜４０ｍｍであり、目付けは５５０〜１６００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは５８０〜１５００ｇ／ｍ2である。厚みが２０ｍｍ未満で、目付け５５０ｇ／ｍ2未満の場合は、低周波領域の吸音性が低下する。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらのみに限られるものではない。なお、各特性値は、下記の方法により測定した。
１）目付け（ｇ／ｍ2 ）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定した。
２）平均繊維径（μｍ）：顕微鏡で５００倍の拡大写真を取り、１０本の繊維の直径を測定し、その平均値を求めた。
３）厚み（ｍｍ）：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定した。荷重１０ｋＰａの圧力下で厚みを３カ所測定し、平均値で示した。
４）平均見掛け密度（ｇ／ｃｍ3 ）：（目付け）／（厚み）から算出し、単位容積あたりの重量を求めた。
５）吸音性（％）：ＪＩＳ−１４０５に準じ、垂直の入射法の測定機で周波数５００〜１５００ＨＺを測定した。
６）接合強度：基材と面材との１８０度剥離を引張試験機で縦方向および横方向を３箇所測定し、その平均値で示した。
７）撥水度：ＪＩＳ−Ｌ−１０９２（スプレー法）に準じて測定し、下記基準で評価した。
１：表面全体に湿潤を示すもの。
２：表面の半分に湿潤を示し、小さな個々の湿潤が布に浸透するもの。
３：表面に小さな個々の水滴状の湿潤を示すもの。
４：表面に湿潤しないが、小さな水滴の付着を示すもの。
５：表面に湿潤や水滴の付着があるもの。
８）燃焼性：ＪＩＳ−Ｄ−１２０１自動車内装材基準（水平法）に準じて測定した。
【００３９】
（実施例１）
スパンボンド法により、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で溶融紡糸し、繊維化させ、繊維ウェブＡ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１５μｍ）を捕集ネット上に形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）を紡糸温度３００℃で、温度が３２０℃、流量が１０００Ｎｍ3／ｈｒの加熱空気を用い、メルトブロー方式で糸条を繊維ウェブＡ上に直接に噴出させ、極細繊維ウェブＢ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径２μｍ）を積層した。さらに、極細繊維ウェブＢ上に、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で、スパンボンド法により溶融紡糸して、繊維化させ、繊維ウェブＣ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１５μｍ）を形成し、３層積層繊維ウェブを得た。得られた３層積層繊維ウェブを、一対のエンボスロール／フラットロールで部分熱圧着し（温度２３０℃／２１５℃、圧力３００Ｎ／ｃｍ）、目付けが１００ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．２７ｇ／ｃｍ3および熱圧着率が２５％の積層不織布からなる面材を得た。
【００４０】
次いで、基材となる短繊維不織布を、ポリエステル短繊維と低融点短繊維の混合繊維で作った。ポリエステル短繊維（繊維径１７μｍ、繊維長５１ｍｍ）と共重合ポリエステル短繊維（融点１３５℃、繊維径２０μｍ、繊維長３８ｍｍ）とを７０：３０の割合で混合し、カード機で開繊し、短繊維ウェブを得た。得られた短繊維ウェブをニードルパンチ機で機械交絡して、厚み３０ｍｍ、目付け１０００ｇ／ｍ2の基材を得た（平均見掛け密度０．３３ｇ／ｃｍ3）。
【００４１】
面材にポリアミド系ホットメルト接着剤（融点１３０℃）を２０ｇ／ｍ2で塗布した後、２５ｍｍスペーサーを用いた熱板プレス機で、面材側から温度１６０℃に加熱して、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材を得た。得られた複合吸音材は、厚みが２５ｍｍ、目付けが１１２０ｇ／ｍ2、平均みかけ密度が０．４５ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が５５％、周波数１０００ＨＺの吸音率が９４％、周波数１５００ＨＺの吸音率が８８％であり、低周波領域に高い吸音性が得られた。また、面材の基材に対する重量比率は１０％であった。
面材と基材との剥離強力は１．６Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４２】
（実施例２）
スパンボンド法により、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で溶融紡糸し、繊維化させ、繊維ウェブＡ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径１３μｍ）を捕集ネット上に形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）を紡糸温度３００℃で、温度が３２０℃、流量が１０００Ｎｍ3／ｈｒの加熱空気を用い、メルトブロー方式で糸条を繊維ウェブＡ上に直接に噴出させ、極細繊維ウェブＢ（目付け１５ｇ／ｍ2、平均繊維径２μｍ）を積層した。さらに、極細繊維ウェブＢ上に、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で、スパンボンド法により溶融紡糸して、繊維化させ、繊維ウェブＣ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径１３μｍ）を形成し、３層積層繊維ウェブを得た。得られた３層積層繊維ウェブを、一対のエンボスロール／フラットロールで部分熱圧着し（温度２２５℃／２１５℃、圧力３００Ｎ／ｃｍ）、目付けが５５ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ3、熱圧着率が２５％の積層不織布からなる面材を得た。
【００４３】
次いで、基材となる短繊維不織布を、ポリエステル短繊維と低融点短繊維の混合繊維で作った。ポリエステル短繊維（繊維径１７μｍ、繊維長５１ｍｍ）と共重合ポリエステル短繊維（融点１３５℃、繊維径２０μｍ、繊維長３８ｍｍ）とを６０：４０の割合で混合し、カード機で開繊し、短繊維ウェブを得た。得られた短繊維ウェブをニードルパンチ機で機械交絡して、厚み２５ｍｍ、目付け１０００ｇ／ｍ2の基材を得た（平均見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ3）。
【００４４】
面材にポリアミド系ホットメルト接着剤（融点１３０℃）を２０ｇ／ｍ2で塗布した後、２０ｍｍスペーサーを用いた熱板プレス機で、面材側から温度１６０℃に加熱して、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材得た。得られた複合吸音材は、厚みが２０ｍｍ、目付けが１０７５ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．５４ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が４５％、周波数１０００ＨＺの吸音率が８６％、周波数１５００ＨＺの吸音率が７８％であり、低周波領域に高い吸音性が得られた。また、面材の基材に対する重量比率は５％であった。
面材と基材との剥離強力は１．８Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４５】
（実施例３）
面材に用いる積層不織布の接着面に低融点繊維層を設けた。
スパンボンド法により、ポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）を紡糸温度３００℃で溶融紡糸し、繊維化させ、繊維ウェブＡ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１３μｍ）を捕集ネット上に形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）を紡糸温度３００℃で、温度が３２０℃、流量が１０００Ｎｍ3／ｈｒの加熱空気を用い、メルトブロー方式で糸条を繊維ウェブＡ上に直接に噴出させ、極細繊維ウェブＢ（目付け２０ｇ／ｍ2、平均繊維径２μｍ）を積層した。さらに、極細繊維ウェブＢ上に、２成分紡糸口金を用いて、鞘成分が共重合ポリエステル樹脂（融点１６０℃）からなり、芯成分がポリエチレンテレフタレート（融点２６３℃）からなる複合長繊維ウェブＣ（目付け４０ｇ／ｍ2、平均繊維径１７μｍ）を積層し、３層積層繊維ウェブを得た。得られた３層積層繊維ウェブを、一対のエンボスロール／フラットロールで部分圧着し（温度２３０℃／１４５℃、線圧３００Ｎ／ｃｍ）、目付けが１００ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ3、熱圧着率が２５％の積層不織布からなる面材を得た。
【００４６】
次いで、基材となる短繊維不織布を、ポリエステル短繊維、低融点短繊維および難燃性短繊維の混合繊維で作った。ポリエステル短繊維（繊維径１７μｍ、繊維長５１ｍｍ）、共重合ポリエステル短繊維（融点１３５℃、繊維径２０μｍ、繊維長３８ｍｍ）および燐系難燃剤練りこみ難燃性ポリエステル短繊維（融点２６０℃、繊維径１８μｍ、繊維長５１ｍｍ）を５０：２５：２５の割合で混合して、カード機で開繊し、短繊維ウェブを得た。得られた短繊維ウェブをニードルパンチ機で機械交絡して、厚み３５ｍｍ、目付け１２００ｇ／ｍ2の基材を得た（平均見掛け密度０．３４ｇ／ｃｍ3）。
【００４７】
面材にポリアミド系ホットメルト接着剤（融点１３０℃）を２０ｇ／ｍ2で塗布した後、３０ｍｍスペーサーを用いた熱板プレス機で、面材側から温度１６０℃に加熱して、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材得た。得られた複合吸音材は、厚みが３０ｍｍ、目付けが１３２０ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．４４ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が６０％、周波数１０００ＨＺの吸音率が９７％、周波数１５００ＨＺの吸音率が８５％であり、低周波領域に高い吸音性が得られた。また、面材の基材に対する重量比率は８．３％であった。
面材と基材との剥離強力は２．３Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４８】
（実施例４）
実施例１で得られた目付けが１００ｇ／ｍ2の積層不織布の片面に、黒色グラビア印刷及びグラビア方法により撥水加工を行った（溶剤系黒色インキ：東洋インキ製造（株）製、及び、溶剤系のフッソ系撥水剤：旭硝子（株）製）。次いで、実施例１と同様にホットメルト接着剤を塗布してから、実施例１と同様の基材を用いて貼り合わせ加工を行い、面材と基材とを接着して本発明の複合吸音材を得た。得られた複合吸音材は、厚みが２０ｍｍ、目付けが１０７９ｇ／ｍ2、平均見掛け密度が０．５４ｇ／ｃｍ3、周波数５００ＨＺの吸音率が４８％、周波数１０００ＨＺの吸音率が８８％および周波数１５００ＨＺの吸音率が７７％であり、低周波数領域に高い吸音性が得られた。表面の撥水度は４であり、燃焼性を評価した結果、自己消化性であった。
また、面材と基材との剥離強力は１．６Ｎ／ｃｍであり、面材と基材が裁断加工および輸送工程で剥離することはなかった。
【００４９】
（比較例１）
実施例１の基材のみの吸音性を測定した。周波数５００ＨＺの吸音率が２０％、周波数１０００ＨＺの吸音率が４０％、周波数１５００ＨＺの吸音率が６０％であり、低周波領域の吸音性が低かった。
【００５０】
（比較例２）
実施例２の基材のみの吸音性を測定した。周波数５００ＨＺの吸音率が１６％、周波数１０００ＨＺの吸音率が３４％、周波数１５００ＨＺの吸音率が５３％であり、低周波領域の吸音性が低かった。
【００５１】
（比較例３）
実施例３の基材のみの吸音性を測定した。周波数５００ＨＺの吸音率が２６％、周波数１０００ＨＺの吸音率が４６％、周波数１５００ＨＺの吸音率が６９％であり、低周波領域の吸音性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の複合吸音材は、低周波領域の吸音性に優れているため、自動車、建設機械および家電製品などのモーター駆動部に対して高い吸音性を有する。従って、自動車部材、建築材料、家電製品および建設機械などの吸音材として好適に用いられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1層の極細繊維層を含む積層不織布からなる面材と、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布からなる基材とを貼り合わせてなる複合吸音材であって、該面材と該基材との接着力が０．１Ｎ／１０ｍｍ以上であり、周波数１０００ＨＺの吸音率が５０％以上であることを特徴とする複合吸音材。
【請求項２】
積層不織布が、平均繊維径が１０〜３０μｍの熱可塑性繊維からなり、目付けが４０〜１００ｇ／ｍ2の熱可塑性繊維層を少なくとも１層含む請求項１に記載の複合吸音材。
【請求項３】
極細繊維層が、平均繊維径が０．１〜５μｍの極細繊維からなり、目付けが３〜３０ｇ／ｍ2である請求項１または２に記載の複合吸音材。
【請求項４】
積層不織布が熱圧着で一体化されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項５】
面材の厚みが０．１〜０．３ｍｍであり、目付けが５０〜１２０ｇ／ｍ2である請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項６】
基材が、平均繊維径が１０〜３０μｍのポリエステル系短繊維と低融点短繊維との混合繊維からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項７】
基材の厚みが２０〜５０ｍｍであり、目付けが５００〜１５００ｇ／ｍ2である請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項８】
面材と基材が、ホットメルト系接着剤が５〜２０ｇ／ｍ2塗布されて接着されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項９】
複合吸音材の撥水性が５０以上である請求項１〜８のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項１０】
複合吸音材の難燃性が自己消化性である請求項１〜９のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項１】
少なくとも1層の極細繊維層を含む積層不織布からなる面材と、平均見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ3の短繊維不織布からなる基材とを貼り合わせてなる複合吸音材であって、該面材と該基材との接着力が０．１Ｎ／１０ｍｍ以上であり、周波数１０００ＨＺの吸音率が５０％以上であることを特徴とする複合吸音材。
【請求項２】
積層不織布が、平均繊維径が１０〜３０μｍの熱可塑性繊維からなり、目付けが４０〜１００ｇ／ｍ2の熱可塑性繊維層を少なくとも１層含む請求項１に記載の複合吸音材。
【請求項３】
極細繊維層が、平均繊維径が０．１〜５μｍの極細繊維からなり、目付けが３〜３０ｇ／ｍ2である請求項１または２に記載の複合吸音材。
【請求項４】
積層不織布が熱圧着で一体化されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項５】
面材の厚みが０．１〜０．３ｍｍであり、目付けが５０〜１２０ｇ／ｍ2である請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項６】
基材が、平均繊維径が１０〜３０μｍのポリエステル系短繊維と低融点短繊維との混合繊維からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項７】
基材の厚みが２０〜５０ｍｍであり、目付けが５００〜１５００ｇ／ｍ2である請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項８】
面材と基材が、ホットメルト系接着剤が５〜２０ｇ／ｍ2塗布されて接着されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項９】
複合吸音材の撥水性が５０以上である請求項１〜８のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【請求項１０】
複合吸音材の難燃性が自己消化性である請求項１〜９のいずれか一項に記載の複合吸音材。
【公開番号】特開２０１０−１２８００５（Ｐ２０１０−１２８００５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９９８８４（Ｐ２００８−２９９８８４）
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
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