CN110709552A - 纤维结构体、成型体及吸音材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐热性优异、且兼具成型性的纤维结构体、其成型体、以及使用了其的吸音材料。所述纤维结构体(12)包含由玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂形成的热塑性树脂纤维，其中，所述热塑性树脂纤维的平均纤维径为10μm以下，MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂伸长率为10％以上。成型体(10)可以至少具备纤维结构体(12)及支撑体(11)。成型体(10)能够对包覆对象(13)进行包覆。

Description

纤维结构体、成型体及吸音材料
技术领域
本申请主张2017年6月8日在日本提出申请的日本特愿2017-113821的优先权，通过参考将其整体引用作为本申请的一部分。
本发明涉及具有耐热性、且同时兼具成型性的纤维结构体、其成型体、以及使用了其的吸音材料。
背景技术
一直以来，吸音材料被用于电气产品、建筑用墙壁材料、车辆等大量产品中。特别是车辆，其中，在汽车中，为了防止车外加速噪音、空转声音、排气声等、或者为了防止噪音进入车室内，广泛地使用了吸音材料。特别是由于要求隔音性的发动机附近为高温，因此该部分一直以来使用铝构件作为吸音材料。这虽然通过铝所造成的声音的反射来抑制声波的通过，但在吸音性能的方面是不足的，因此要求吸音性能高的隔音材料。
作为吸音性优异的吸音材料，已知有纤维结构体，专利文献1(日本专利第5819650号)中记载了对由熔喷纤维构成的无纺布进行压花处理而成的吸音材料表皮。
另外，在专利文献2(日本专利第5812786号)中，作为耐热性优异的纤维结构体，记载了以熔融液晶形成性全芳香族聚酯为主成分的熔喷无纺布。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5819650号
专利文献2：日本专利第5812786号
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1中记载的纤维结构体必须进行压花处理，因此在成型性方面是不足的。
另外，专利文献2中记载的纤维结构体通过对熔喷无纺布进行长时间加热处理来提高强度，因此，在加热处理时纤维之间会牢固地粘接，在成型性方面仍然有改进的空间。
例如，对于汽车的发动机附近等高温环境中使用的吸音材料，不仅要求耐热性和吸音性，还经常要求成型性。特别是作为吸音材料的构成，经常组合使用吸音体和覆盖该吸音体表面的吸音表皮材料，所述吸音体是由纤维形成的蓬松性原材料(bulky fibrousmaterial)等所构成的，通过这样的构成，可以进一步提高吸音性，但由于该吸音表皮材料需要配合吸音体形状来进行成型，因此要求成型性，即成型时所需要的跟随性(followability)。
本发明的目的在于提供耐热性优异、且进一步兼具成型性的纤维结构体、其成型体、以及使用其的吸音材料。
解决课题的方法
为了解决上述课题，本发明人等发现，首先，(1)在利用熔喷法等对玻璃化转变温度高的树脂进行纺丝来制造平均纤维径小的纤维结构体的情况下，需要配合高玻璃化转变温度而提高纺丝喷嘴等的温度条件，其结果是，纤维结构体中纤维彼此牢固地熔粘，尽管得到的纤维结构体的强度优异，但对纤维结构体所要求的形状的成型性变差；(2)对于平均纤维径小的纤维集合体而言，为了赋予通过随后的工序时所需要的强度，通常在纺丝后实施用于使纤维彼此熔粘的轧光处理或压花处理等后处理，但该用于赋予强度的后处理在使纤维彼此的熔粘变得牢固而提高作为纤维结构体的强度的同时，另一方面会剥夺纤维彼此活动的自由度，反而使成型性降低。然后，为了解决这些问题点，进一步进行了研究，结果发现，(3)对于包含具有特定玻璃化转变温度的热塑性树脂的纤维的纤维结构体而言，首先形成无纺布状的预备纤维集合体，并对该预备纤维集合体进行抱合处理，从而可以得到具有耐热性的极细纤维结构、且同时兼具成型性的纤维结构体，从而完成了本发明。
即，本发明可以由以下方式构成。
[方式1]
一种纤维结构体，其包含由玻璃化转变温度为80℃以上(优选为100℃以上，更优选为120℃以上，进一步优选为150℃以上，特别优选为180℃以上)的热塑性树脂形成的热塑性树脂纤维，其中，所述热塑性树脂纤维的平均纤维径为10μm以下(例如为0.1～10μm，优选为0.5～7μm，更优选为1～5μm，进一步优选为1.5～4.5μm，特别优选为2～4μm)，MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂伸长率为10％以上(优选为20％以上，更优选为30％以上)。
[方式2]
根据方式1所记载的纤维结构体，其中，MD方向及CD方向的总断裂伸长率为30％以上(优选为40％以上，更优选为50％以上，进一步优选为60％以上)。
[方式3]
根据方式1或2中所记载的纤维结构体，其中，MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂强度为10N/5cm以上(优选为20N/5cm以上，更优选为30N/5cm以上，进一步优选为50N/5cm以上，特别优选为100N/5cm以上)。
[方式4]
根据方式1～3中任一方式所记载的纤维结构体，其中，按照JISL1913记载的弗雷泽法(Frazier method)测定的差压125Pa下的透气度为5～50cm3/cm2/秒(优选为30cm3/cm2/秒以下，更优选为20cm3/cm2/秒以下，进一步优选为15cm3/cm2/秒以下)。
[方式5]
根据方式1～4中任一方式所记载的纤维结构体，其单位面积重量为10～100g/m2(优选为20～90g/m2，更优选为40～80g/m2)。
[方式6]
根据方式1～5中任一方式所记载的纤维结构体，其中，在250℃的环境下放置3小时后MD方向及CD方向中至少任一个方向的热收缩率为60％以下(优选为50％以下，更优选为20％以下，进一步优选为10％以下，特别优选为5％以下)。
[方式7]
根据方式1～6中任一方式所记载的纤维结构体，其中，所述热塑性树脂纤维为液晶性聚酯纤维。
[方式8]
根据方式1～7中任一方式所记载的纤维结构体，其中，所述纤维结构体为经抱合处理的熔喷无纺布。
[方式9]
一种制造方法，其是方式1～8中任一方式所记载的纤维结构体的制造方法，
所述制造方法具备对无纺布状预备纤维集合体进行抱合处理的抱合工序，其中，
所述无纺布状预备纤维集合体包含平均纤维径为10μm以下(例如为0.1～10μm，优选为0.5～7μm，更优选为1～5μm，进一步优选为1.5～4.5μm，特别优选为2～4μm)的热塑性树脂纤维，所述热塑性树脂纤维由玻璃化转变温度为80℃以上(优选为100℃以上，更优选为120℃以上，进一步优选为150℃以上，特别优选为180℃以上)的热塑性树脂形成。
[方式10]
一种制造方法，其中，所述预备纤维集合体具备受约束单纤维组和未受约束单纤维组，所述受约束单纤维组在预备纤维集合体中被约束而无法移动，所述未受约束单纤维组在预备纤维集合体中实质上未被约束而可以移动，通过所述抱合工序使未受约束单纤维组移动，形成抱合部分和非抱合部分。
[方式11]
一种成型体，其至少包含方式1～8中任一方式所记载的纤维结构体。
[方式12]
一种成型体，其是将方式1～8中任一方式所记载的纤维结构体进行加热成型而得到的。
[方式13]
一种成型体，其至少包含方式1～8中任一方式所记载的纤维结构体及支撑体。
[方式14]
根据方式13中记载的成型体，其中，所述支撑体为蓬松性原材料。
[方式15]
一种吸音材料，其至少包含方式1～8中任一方式所记载的纤维结构体或方式11～14中任一方式所记载的纤维结构体或成型体。
需要说明的是，在本发明中，MD方向是指制造时的纤维结构体的行进方向，可根据纤维的取向方向来判断MD方向。另外，CD方向是指与MD方向正交的方向。以下，有时将MD方向称为纵方向，有时将CD方向称为宽度方向。
需要说明的是，本发明还包含权利要求书和/或说明书和/或附图所公开的至少2个构成要素的任意组合。特别是本发明中还包含权利要求书中记载的2个以上权利要求的任意组合。
发明的效果
根据本发明的一个构成，由于对具有特定平均纤维径的耐热性纤维的无纺布状预备纤维集合体进行抱合处理，因此，尽管由极细纤维构成，但仍可得到兼具耐热性和成型性的纤维结构体。另外，在纤维结构体的制造方法中，可以效率良好地制造具有上述那样优异性能的纤维结构体。
在本发明的另一个构成中，可以得到利用了上述纤维结构体的成型加工性的成型体。
在本发明的另一个构成中，可以利用上述纤维结构体作为吸音材料的材料。上述纤维结构体能够适用于汽车的发动机附近等处于高温环境的部分，且可以成型为各种形状，因此也适合用于例如吸音表皮材料等。因此，使用了这样的吸音材料的材料而得到的吸音材料的适用范围比现有吸音材料更加广泛，并可制成成型自由度高的吸音材料。
附图说明
通过参考附图对以下的优选实施方式进行说明，可更加清楚地了解本发明。然而，实施方式及附图仅用于图示及说明，不应被用于限定本发明的范围。本发明的范围由附带的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的相同的构件的编号表示相同部分。
图1是示出本发明的纤维结构体1的厚度方向的截面的SEM照片。
图2是示意性地示出本发明的成型体(吸音材料)10的厚度方向的截面的剖面示意图。
图3是示意性地示出实施例中的纤维结构体的成型性的评价中使用的模具的图。
符号说明
1、12：纤维结构体(吸音表皮材料)
10：成型体(吸音材料)
11：蓬松性原材料(吸音体)
具体实施方式
本发明的纤维结构体包含由玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂形成的热塑性树脂纤维。
＜热塑性树脂纤维＞
构成纤维结构体的热塑性树脂纤维是由玻璃化转变温度Tg为80℃以上的热塑性树脂形成的纤维。
在本发明中，玻璃化转变温度(高分子开始微小的分子运动的温度)是耐热性的指标，由于热塑性树脂纤维由玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂形成，因此可以制成耐热性优异的纤维结构体。
玻璃化转变温度可以使用Rheology公司制造的固体动态粘弹性装置“Rheospectra DVE-V4”以频率10Hz、升温速度10℃/分来测定损耗角正切(tanδ)的温度依赖性，根据其峰值温度(peak temperature)来求出。这里，tanδ的峰值温度是指tanδ的值相对于温度的变化量的一阶微分(first derivative)值为零的温度。
从提高纤维结构体的耐热性的观点考虑，热塑性树脂纤维中使用的热塑性树脂的玻璃化转变温度优选为100℃以上，更优选为120℃以上，进一步优选150℃以上，特别优选为180℃以上。另外，从纺丝性的观点考虑，热塑性树脂的玻璃化转变温度优选为250℃以下，更优选为230℃以下。
该热塑性树脂纤维只要是由玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂所形成的纤维即可，没有特别限定，可以使用例如间位芳香族聚酰胺纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、三聚氰胺纤维、聚苯并
Figure BDA0002306120260000061
唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚苯并噻唑纤维、非晶性聚芳酯纤维、聚醚砜纤维、液晶性聚酯纤维、聚酰亚胺纤维、聚醚酰亚胺纤维、聚醚醚酮纤维、聚醚酮纤维、聚醚酮酮纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、半芳香族聚酰胺纤维(例如由脂肪族二胺单元和芳香族二羧酸单元构成的聚酰胺纤维)、聚苯硫醚纤维等。这些的纤维可以单独使用，也可以以2种以上的混合体的形式使用。
另外，本发明的热塑性树脂纤维实质上可由玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂构成，在不损害本发明的效果的范围内，可以在热塑性树脂中掺混其它的树脂成分。例如，作为这样的树脂成分，可以举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己二甲酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、氟树脂等热塑性聚合物、热塑性弹性体等，可以在不妨害本发明的功能的范围内将这些的树脂成分单独或组合两种以上加入。
另外，在不损害本发明效果的范围内，可以在热塑性树脂纤维中添加任意的添加剂。例如，作为添加剂，可举出：碳黑、染料或颜料等着色剂、氧化钛、高岭土、二氧化硅、氧化钡等无机填料、抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂等通常使用的添加剂等。
在这些纤维中，从熔融纺丝性及耐热性的观点考虑，优选为液晶性聚酯纤维、聚醚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、半芳香族聚酰胺纤维(例如，二羧酸单元包含对苯二甲酸单元、且二胺单元包含1,9-壬二胺单元和/或2-甲基-1,8-辛二胺单元的半芳香族聚酰胺纤维)等。
(液晶性聚酯纤维)
液晶性聚酯纤维(有时称为聚芳酯类液晶树脂纤维)可以通过对液晶性聚酯(LCP)进行熔融纺丝而得到。作为液晶性聚酯，例如，由来自芳香族二醇、芳香族二羧酸、芳香族羟基羧酸等的重复结构单元形成，只要不损害本发明的效果，对于来自芳香族二醇、芳香族二羧酸、芳香族羟基羧酸的结构单元的化学结构就没有特别限定。另外，在不阻害本发明效果的范围内，液晶性聚酯可以包含来自芳香族二胺、芳香族羟胺或芳香族氨基羧酸的结构单元。例如，作为优选的结构单元，可举出如表1所表示的例子。
[表1]
Figure BDA0002306120260000071
(其中，式中的X选自以下结构。)
Figure BDA0002306120260000081
(其中，m＝0～2，Y＝选自氢、卤原子、烷基、芳基、芳烷基、烷
氧基、芳氧基、芳烷氧基的取代基)
在1～芳香族环中能够取代的最大数量的范围内，Y可以分别独立列举：氢原子、卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基等碳原子数1～4的烷基等)、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丁氧基等)、芳基(例如苯基、萘基等)、芳烷基[苄基(苯甲基)、苯乙基(苯基乙基)等]、芳氧基(例如苯氧基等)、芳烷氧基(例如苄氧基等)等。
作为更优选的结构单元，可举出下述表2、表3及表4所示出的例(1)～(18)中记载的结构单元。需要说明的是，在式中的结构单元为能够表示多个结构的结构单元的情况下，可以将两种以上这样的结构单元组合而用作构成聚合物的结构单元。
[表2]
Figure BDA0002306120260000091
[表3]
Figure BDA0002306120260000101
[表4]
Figure BDA0002306120260000111
在表2、表3及表4的结构单元中，n为1或2的整数、且各结构单元n＝1、n＝2可单独存在或组合存在；Y1及Y2可以分别独立为氢原子、卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基等碳原子数1～4的烷基等)、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丁氧基等)、芳基(例如苯基、萘基等)、芳烷基[苄基(苯甲基)、苯乙基(苯基乙基)等]、芳氧基(例如苯氧基等)、芳烷氧基(例如苄氧基等)等。其中，作为优选的Y，可举出氢原子、氯原子、溴原子、或者甲基。
另外，作为Z可举出下述式所示的取代基。
[化学式1]
Figure BDA0002306120260000112
优选的液晶性聚酯优选可以是具有以萘骨架作为结构单元的组合。特别优选包含来自羟基苯甲酸的结构单元(A)和来自羟基萘甲酸的结构单元(B)这两者。例如，作为结构单元(A)可举出下述式(A)，作为结构单元(B)可举出下述式(B)，从提高熔融纺丝性的观点考虑，结构单元(A)与结构单元(B)的比率可以优选为9/1～1/1，更优选为7/1～1/1，进一步优选为5/1～1/1的范围。
[化学式2]
Figure BDA0002306120260000121
[化学式3]
Figure BDA0002306120260000122
另外，(A)的结构单元和(B)的结构单元的总计例如相对于全部结构单元可以为65摩尔％以上，更优选为70摩尔％以上，进一步优选为80摩尔％以上。聚合物中，特别优选为(B)的结构单元为4～45摩尔％的液晶性聚酯。
此外，作为形成液晶性聚酯纤维的液晶性聚酯(聚芳酯类液晶树脂)的构成，优选为以对羟基苯甲酸和2-羟基-6-萘甲酸作为主成分的构成、或者以对羟基苯甲酸、2-羟基-6-萘甲酸、对苯二甲酸及联苯酚作为主成分的构成。
作为液晶性聚酯，从聚合时的低聚物产生少、容易细纤度化的观点考虑，310℃下的熔融粘度优选为20Pa·s以下。另外，从纤维化容易性的观点考虑，310℃下的熔融粘度优选为5Pa·s以上。
适合用于本发明的液晶性聚酯的熔点优选为250～360℃的范围，更优选为260～320℃。需要说明的是，这里，熔点是指按照JIS K7121试验法，利用差示扫描量热仪(DSC；Mettler公司制造的“TA3000”)进行测定而观察到的主吸收峰温度。具体而言，在上述DSC装置中，取出样品10～20mg并封装至铝制盘后，将氮以100cc/分流动作为载气，测定以20℃/分升温时的吸热峰。根据聚合物的种类，在DSC测定中在第一次中未出现明确的峰的情况下，以50℃/分的升温速度升温至比预想的流动温度高50℃的温度，在该温度下完全熔融3分钟后，以-80℃/分的降温速度冷却至50℃，随后以20℃/分的升温速度测定吸热峰即可。
作为液晶性聚酯，可以使用例如由对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的共聚物所形成的熔融液晶形成性全芳香族聚酯(Polyplastics公司制造，Vectra-L型)。
(聚醚酰亚胺纤维)
聚醚酰亚胺纤维可以通过对聚醚酰亚胺(PEI)进行熔融纺丝而得到。聚醚酰亚胺以脂肪族、脂环族或芳香族类的醚单元和环状酰亚胺作为重复结构单元，只要不损害本发明效果，可以在聚醚酰亚胺的主链中含有除环状酰亚胺、醚键以外的结构单元，例如，可以含有脂肪族、脂环族或芳香族酯单元、氧羰基单元等。聚醚酰亚胺可以是结晶性或非晶性中的任一种，优选为非晶性树脂。
作为具体的聚醚酰亚胺，可优选使用具有下述通式所示的单元的聚合物。其中，式中R1为具有6～30个碳原子的2价芳香族残基；R2为选自以下基团的2价有机基团：具有6～30个碳原子的2价芳香族残基、具有2～20个碳原子的亚烷基、具有2～20个碳原子的亚环烷基、以及具有2～8个碳原子的亚烷基且进行了链终止的聚二有机硅氧烷基。
[化学式4]
Figure BDA0002306120260000131
作为上述R1、R2，可优选使用例如具有下述式所示的芳香族残基或亚烷基(例如m＝2～10)的基团。
[化学式5]
Figure BDA0002306120260000132
在本发明中，从熔融纺丝性、成本的观点考虑，优选使用主要具有下述式所示的结构单元的2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐与间苯二胺的缩合物。这样的聚醚酰亚胺以“ULTEM”的商标由SABIC Innovative Plastics公司市售。
[化学式6]
Figure BDA0002306120260000141
构成聚醚酰亚胺纤维的树脂优选在树脂中至少包含50质量％以上的具有上述通式所示的单元的聚合物，更优选包含80质量％以上，进一步优选包含90质量％以上，特别优选包含95质量％以上。
作为聚醚酰亚胺，优选使用如下非晶性聚醚酰亚胺：使用东洋精机CAPILOGRAPH1B型以温度330℃、剪切速度1200秒-1下的熔融粘度为900Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺。
(聚苯硫醚纤维)
聚苯硫醚纤维可以通过对聚亚芳基硫醚进行熔融纺丝而得到。聚亚芳基硫醚以由-Ar-S-(Ar为亚芳基)所示的亚芳基硫醚作为重复结构单元，作为亚芳基，可举出对亚苯基、间亚苯基、亚萘基等。从耐热性的观点考虑，重复结构单元优选为对亚苯基硫醚为优选。
构成聚苯硫醚纤维的树脂优选在树脂中包含至少50质量％以上的以亚芳基硫醚作为重复结构单元的聚合物，更优选包含80质量％以上，进一步优选包含90质量％以上。
从吸音性及成型性的观点考虑，热塑性树脂纤维的平均纤维径优选为10μm以下。另外，从成型性的观点考虑，优选为0.1μm以上，更优选为0.5～7μm，进一步优选为1～5μm，更进一步优选为1.5～4.5μm，特别优选为2～4μm。
通常已知纤维结构体的吸音性可将其透气度作为指标，透气度越低，吸音性越优异。通过使平均纤维径为10μm以下，可以进一步降低纤维结构体的透气度，因此可以提高吸音性，能够使纤维结构体的厚度变薄，因此可以制成成型性也良好的纤维结构体。另外，通过使平均纤维径为0.1μm以上，可以赋予纤维结构体成型时所需要的适当强度，能够提高成型性。
＜纤维结构体的制造方法＞
接下来，对于本发明的纤维结构体的制造方法进行说明。
本发明的纤维结构体的制造方法具备：抱合工序，对包含平均纤维径为10μm以下的热塑性树脂纤维的无纺布状预备纤维集合体进行抱合处理。这里，无纺布状预备纤维集合体是指，纤维间的粘接弱的预备的无纺布状纤维集合体、或者是在纤维彼此未粘接而抱合的状态下具有无纺布形状的预备的纤维集合体。纤维间的粘接弱可以通过例如每单位重量的断裂强度弱、或用手指摩擦表面时发生起毛来进行确认。
在本发明的纤维结构体的制造方法中，后述的抱合处理的对象由平均纤维径10μm以下的极细纤维形成。因此，由于在进行通常的抱合处理时纤维径过小，因此优选使用在能够进行抱合处理的程度内预先将纤维预备粘接而成的无纺布状预备纤维集合体。
需要说明的是，这里所谓的“粘接”是指，通过加热使纤维软化，纤维彼此在其交点因重叠力发生变形而咬合在一起的状态、和/或纤维彼此融化成为一体的状态。与这里所谓的“粘接”含义相同，有时也称为“熔粘”。
另一方面，对于纤维彼此牢固地熔粘在一起的现有的纤维结构体而言，即使施加抱合处理，纤维也不移动，因此有时无法提高纤维结构体的伸长率。
无纺布状预备纤维集合体可以以例如上述热塑性树脂的直接连结纺丝型的无纺布的形式而得到。只要能够形成上述无纺布状预备纤维集合体即可，纺丝方式没有特别限定，可以采用例如熔喷法、纺粘法、静电纺丝法等。纺丝法可以是熔融纺丝、溶液纺丝中的任意方法，从抑制粘接性的观点考虑，优选为熔融纺丝。其中，从制造效率优异、其可减小平均纤维径的观点考虑，优选为熔喷法。熔喷法所使用的装置没有特别限定。
在本发明中，优选抑制预备纤维集合体中的纤维彼此过度熔粘，例如，在通过熔喷法等直接连结纺丝进行纺丝的情况下，通过较低地设定纺丝喷嘴附近、纤维收集面的温度、有意抑制纤维彼此的熔粘，提高了纤维的移动的自由度，同时，通过对这样的预备纤维集合体实施特定的抱合处理，可以赋予适度的断裂强度和断裂伸长率，能够确保于纤维结构体操作时所需要的强度，并且赋予成型时所要求的跟随性。另外，从提高纤维彼此的移动的自由度、提高成型性的观点考虑，优选本发明的纤维结构体在纺丝后不进行轧光处理、辊压、压花处理等后处理者。
在熔喷法的情况下，纺丝装置可以使用现有公知的熔喷装置，关于使用的纺丝喷嘴，从能够抑制喷嘴阻塞、断丝的观点考虑，喷嘴孔径优选为0.1～0.5mmφ，更优选为0.12～0.35mmφ。
另外，关于使用的纺丝喷嘴，从生产性良好、可抑制断丝的观点考虑，喷嘴孔长度与喷嘴孔径之比(L/D)优选为5～50，更优选为8～45。
另外，喷嘴孔彼此的间隔(喷嘴孔间距)优选为0.2～1.0mm，更优选为0.25～0.75mm。在喷嘴孔彼此的间隔为上述范围时，可以抑制纺丝正下方邻接的纤维彼此的熔粘而使丝块减少，而且，由于纤维间空隙部适当，因此均匀性优异，因此优选。
另外，作为纺丝条件，可根据形成纤维的树脂的种类而适当设定，优选在纺丝温度300～450℃、热风温度300～450℃、空气量(每1m喷嘴长度)5～30Nm3/分的条件下进行。
另外，从提高无纺布状预备纤维集合体中的纤维的自由度的观点考虑，可以根据需要将纺丝喷嘴附近的温度及收集面的温度设定成低于通常的温度。例如在聚醚酰亚胺的情况下，可将纺丝喷嘴附近的温度设定为20～80℃左右。另外，也可将收集面的温度设定为50～150℃左右。对于其它的树脂，可以根据需要将纺丝喷嘴附近的温度设定成相对于玻璃化转变温度低100～200℃范围的温度。另外，可将收集面的温度设定成相对于玻璃化转变温度低100～200℃范围的温度。也可以设定成低50～150℃的范围内的温度。
另外，从提高无纺布状预备纤维集合体中的纤维的自由度、提高后述的抱合处理的效果的观点考虑，无纺布状预备纤维集合体的纤维熔粘率可以为90％以下，优选为70％以下，更优选为30％以下为更优选，进一步优选为10％以下，特别优选为5％以下。这里，纤维熔粘率(fiber fusionrate/％)可以通过与后述本发明的纤维结构体的纤维熔粘率相同的方法来求出。
作为抱合处理方法，只要将纤维对于预备成型体的厚度方向进行压入，并可以提高纤维结构体的成型性即可，没有特别限定，可以是水刺法(spunlace)、针刺法(needlepunch)等，特别是，从能够对纤维结构体赋予更优异的成型性的观点考虑，优选为水刺法。
在水刺法的情况下，例如通过使用以特定间隔设置有孔口(orifice)的喷嘴来进行抱合处理，可以在纤维结构体中特别产生水流冲击部分和水流相对不冲击的部分，从而形成抱合部分和非抱合部分。
另外，作为抱合处理时的纤维结构体的支撑体，可以使用冲孔滚筒(punchingdrum)和/或网状支撑体。例如，冲孔滚筒易于对纤维结构体进行局部的水流冲击，因此优选。网状支撑体从容易进行抱合率的调整的观点考虑是优选的。
例如，在通过水刺法来进行抱合处理的情况下，可以将纺丝后的预备纤维集合体载置于具有特定的开口率及孔径的冲孔滚筒支撑体上，并沿长度方向(MD方向)连续地输送，同时通过以特定间隔设置有孔口的喷嘴从上方喷射高压水流来进行抱合处理，制造纤维结构体。
在该情况下，纤维结构体的抱合率可以通过喷嘴的孔口的间隔、冲孔滚筒、网状支撑体等支撑体的开口率、孔径等来进行调节。例如，网状支撑体可以是平纹形状，例如可以为纤维径0.10～1.50mm左右的网眼5～100(目/英寸)，优选可以是7～50(目/英寸)左右。
另外，抱合处理可以分多次来进行。例如，可以在前半阶段通过预备的抱合处理(预备抱合处理)，解开构成预备纤维集合体的纤维来提高纤维的自由度，并通过后半阶段的抱合处理使纤维移动而对纤维结构体赋予给定的伸长率。在该情况下，最后进行的抱合处理(主抱合处理)的水压高于最初进行的抱合处理的水压，例如，最后的水压可以为最初的水压的2～8倍左右，优选可以为2.5～5倍左右。在该情况下，在各抱合处理中可以使用不同的支撑体。例如，优选在将冲孔滚筒作为支撑体进行抱合处理后，使用网状支撑体进行抱合处理。通过分多次实施抱合处理，可以对纤维结构体进行良好的抱合处理，能够得到提高了成型性的纤维结构体。
图1是将本发明的实施例2的纤维结构体1沿CD方向切断，示出其厚度方向的截面的SEM(扫描电子显微镜)照片。在图1中，空心箭头所表示的宽度的区域2为抱合部分，其它的区域3为非抱合部分。
在本发明中，“抱合部分”是指，通过实施上述抱合处理而将纤维沿纤维结构体的厚度方向被压入的部分，利用SEM等观察纤维结构体的截面时，将纤维沿厚度方向被压入的区域作为抱合部分，与非抱合部分区分来进行观察。
另外，与非抱合部分相比，抱合部分中纤维具有大量沿厚度方向取向的倾向，因此将这样的特征作为次要判断材料，也可以区分抱合部分和非抱合部分。
例如，在水刺法的情况下，在纤维结构体中最强的水流通过的部位，因纤维沿厚度方向被压入，因此可观察到该部位为抱合部分。另外，在针刺法的情况下，由于针的通过而使纤维沿厚度方向被压入，因此可观察到该部位为抱合部分。
非抱合部分是未实施抱合处理、且纤维基本上没有沿厚度方向被压入的部分，例如，在纤维结构体为熔喷无纺布的情况下，对于熔喷纺丝而成的纤维网，如果没有特别进行抱合处理时，则纤维结构体整体为非抱合部分，在局部进行了抱合处理的情况下，例如，在使用以特定间隔设置有孔口的喷嘴等使水流局部地通过而使其抱合时，水流未通过且纤维的状态从纺丝时起实质上没有变化的部分为非抱合部分。
另外，对于纤维彼此牢固地熔粘在一起的纤维结构体而言，即使在实施了抱合处理的区域中，纤维也没有沿厚度方向被压入，因此，这样的区域也可以视为非抱合部分。
在本发明中，优选通过使纤维结构体被部分抱合，从而在纤维结构体中混合存在抱合部分和非抱合部分者为优选，在这样的情况下，通过肉眼观察纤维结构体时，抱合部分有时被观察到处于在至少一个表面中分散分布有开孔形状的状态。
在本发明中，“抱合率”是指纤维结构体整体中的抱合部分的比例，具体而言，是按照实施例中记载的方法求出的值。只要能够对于纤维结构体赋予给定的断裂伸长率，就可以适当地设定抱合率，纤维结构体的抱合率优选为5％以上。在抱合率低于5％的情况下，无法表现出成型时所要求的断裂伸长率，因此有时无法获得良好的成型性。抱合率更优选为10％以上，进一步优选20％以上，更进一步优选为40％以上。另外，从成型性的观点考虑，抱合率优选为90％以下，更优选为80％以下，进一步优选为70％以下。在通过进行抱合处理而使纤维结构体具有适当的抱合率时，可以使纤维结构体具有对于操作性而言足够的断裂伸长率。另外，通过抱合处理来提高纤维间的抱合，也可以提高纤维结构体的断裂强度。通过抱合处理，可以表现出成型时所要求的跟随性，能够制造成型性提高的纤维结构体。在抱合处理中，赋予纤维结构体的抱合率没有特别限定，例如，在抱合率为90％以下时，在纤维结构体上混合存在抱合部分和非抱合部分(即，不容易伸缩的部分和容易伸缩的部分)，可以赋予成型时所要求的适度的强度和伸长率，能够进一步提高成型性。
＜纤维结构体＞
纤维结构体包含上述热塑性树脂纤维，热塑性树脂纤维的平均纤维径为10μm以下，MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂伸长率为10％以上。其形状可根据用途而选择，通常为片状或板状。
另外，对于纤维结构体的断裂伸长率，从成型性的观点考虑，纤维结构体的MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂伸长率为10％以上。上述断裂伸长率优选为20％以上，进一步优选为30％以上。另外，MD方向及CD方向的断裂伸长率优选两者均为5％以上，更优选为10％以上。另外，MD方向和CD方向的断裂伸长率的总计可以优选为30％以上，优选为40％以上，更优选为50％以上，进一步优选为60％以上。另外，MD方向和CD方向的断裂伸长率的总计可以为100％以上。
另外，对于纤维结构体的断裂强度而言，从成型性及操作性的观点考虑，纤维结构体的MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂强度可以优选为10N/5cm以上，更优选为20N/5cm以上，进一步优选为30N/5cm以上，更进一步优选为55N/5cm以上，特别优选为100N/5cm以上。需要说明的是，从提高成型的自由度的观点考虑，纤维结构体的MD方向及CD方向的断裂强度两者可以均为10N/5cm以上，优选为20N/5cm以上，更优选为30N/5cm以上。
纤维结构体的透气度可以作为吸音性能的指标来处理，由于透气度低者的吸音性能优异，因此，按照JISL1913中记载的弗雷泽法(Frazier method)测定的差压125Pa下的透气度可以优选为50cm3/cm2/秒以下，更优选为40cm3/cm2/秒以下，进一步优选为30cm3/cm2/秒以下，更进一步优选为20cm3/cm2/秒以下，特别优选为15cm3/cm2/秒以下。另外，从抑制声音的反射、提高吸音性能的观点考虑，透气度优选为5cm3/cm2/秒以上。透气度过低时，声音反射，有时在吸音性方面不利。
另外，从有助于轻质化、且提高操作性的观点考虑，纤维结构体的单位面积重量例如可以为10～100g/m2，优选为20～90g/m2，更优选为30～80g/m2。
另外，对于纤维结构体而言，从耐热性的观点考虑，250℃下热处理3小时的情况下的纤维结构体的MD方向及CD方向中至少一个方向的热收缩率可以为60％以下，优选为55％以下，更优选为50％以下，以20％以下为进一步优选，以10％以下为又进一步优选，以5％以下为特别优选。另外，优选MD方向及CD方向的热收缩率均为上述范围中任的一者。
在本发明的纤维结构体中，为了具有高跟随性，优选使纤维彼此未互相粘接、或者以低粘接强度互相粘接、或者以较小的粘接面积互相粘接。由此，纤维彼此的粘接所带来的结合力弱，纤维彼此可以采取柔性的位置关系，纤维结构体能够发挥高跟随性。
本发明的纤维结构体的纤维熔粘率可以为90％以下，优选为70％以下，更优选为30％以下，进一步优选为10％以下，特别优选为5％以下。这里，纤维熔粘率(％)通过以下方式求出：使用扫描电子显微镜拍摄将纤维结构体的厚度方向上的截面放大至1000倍的照片，根据该照片通过肉眼观察求出纤维彼此熔粘在一起的切断面的数量相对于纤维切断面(纤维截面)的数量的比例。基于下式，以百分率表示在各区域发现的纤维截面总数中，2根以上的纤维呈熔粘状态的截面数量所占的比例。
纤维熔粘率(％)＝(2根以上熔粘的纤维的截面数量)/(纤维截面总数)×100
其中，对于各照片，将能观察到截面的纤维全部进行计数，在纤维截面数量为100以下的情况下，追加观察的照片使得纤维截面总数超过100。另外，在由于纤维彼此局部密集而粘接在一起而难以判断各纤维截面的情况下，通过将该粘接面的估算面积除以平均纤维径，可以求出纤维的截面数量。
对于纤维结构体的厚度，没有特别限定，从成型性的观点考虑，例如可以为5mm以下，优选为1.0mm以下，更优选为0.80mm以下，进一步优选为0.60mm以下。另外，从吸音性、强度的观点考虑，优选为0.01mm以上，更优选为0.05mm以上，进一步优选为0.10mm以上。
另外，可以将多个本发明的纤维结构体组合使用。在该情况下，作为多个纤维结构体的总厚度，例如可以为100mm以下，可以为50mm以下，可以为10mm以下。
＜成型体＞
本发明的成型体只要至少包含纤维结构体即可。例如，成型体可以是多个纤维结构体通过粘接等而形成一体的成型体，也可以是至少包含纤维结构体及支撑体的成型体。本发明的纤维结构体尽管由极细纤维形成，但由于具有给定的伸长率，因此可以在成型时提高纤维结构体的操作性。其结果是，可以防止纤维结构体中产生皱褶等，并且能够成型为希望的形状。
本发明的成型体利用纤维结构体的成型性，对于包覆例如具有非平面(曲面、高低差面)的包覆面而言是有用的。
对于成型体而言，纤维结构体可以利用粘接剂进行一体化、或者可以是利用纤维结构体的热塑性对上述纤维结构体进行热成型而成的成型体。在通过热成型而得到成型体的情况下，由于本发明的纤维结构体的成型性提高，因此可以变形为希望的形状，通过进行热成型，可以对纤维结构体赋予成型形状，同时因加热而使纤维彼此发生熔粘，可制作成型形状被固定且增加了强度的成型体。
另外，在使用本发明的纤维结构体进行热成型的情况下，通过在其成型过程中进行加热，可以在保持了成型形状的状态下使纤维彼此熔粘，其结果是可以得到具有成型形状、且强度与现有的纤维结构体为同等程度的成型体。
另外，上述至少包含纤维结构体及支撑体的成型体可以利用粘接剂使纤维结构体与支撑体一体化、或者可以通过使纤维结构体及支撑体中任一者进行热压粘而一体化。
图2是至少包含纤维结构体12及支撑体11的成型体10的示意剖面图。由于纤维结构体12由极细纤维形成，因此为了提高操作性而与支撑体11粘接或熔粘在一起。在图2中，在支撑体11的一侧的面上设有纤维结构体12，也可以在支撑体11的两侧的面上设有纤维结构体12。另外，还可以具有多个支撑体与纤维结构体交替地组合而成的结构。
支撑体11只要能够支撑纤维结构体12即可，可以根据用途而适当选择，例如可以是膜状支撑体、多孔支撑体等，特别可以是由纤维形成的蓬松性原材料(蓬松性的纤维集合体)等。
成型体10能够包覆包覆对象13的包覆面。由于成型体10的成型加工性优异，因此，例如在上述包覆面具有非平面(例如曲面形状、高低差形状)的情况下，也能够良好地进行包覆。
由于本发明的纤维结构体兼具耐热性及成型性，因此，具备上述纤维结构体的成型体可以成型为希望的形状，例如作为工业资材领域、医疗/卫生资材领域、电气电子领域、建筑/土木领域、农业资材领域、飞机/汽车/船舶领域等的各种资材(例如内装材料、包装材料、卫生材料、特别是包覆材；料等)等是有用的。
＜吸音材料＞
接下来，对于使用了纤维结构体的吸音材料进行说明。利用图2对本发明的吸音材料的一例进行说明。需要说明的是，在图2中，上述成型体10相当于吸音材料10，支撑体11相当于吸音体11，纤维结构体12相当于吸音表皮材料12，包覆对象13相当于物体13。
图2中的吸音材料10包含吸音体11和吸音表皮材料12。在图2的例子的情况下，吸音体11例如为由纤维形成的蓬松性原材料，吸音表皮材料12为本发明的纤维结构体1。如上所述，吸音表皮材料12通过包覆吸音体11的表面而提高了吸音材料10的吸音性和耐久性。
吸音材料10可以粘贴于例如作为吸音对象的物体13等而使用。因此，需要配合物体13的表面形状来成型吸音材料10的形状，特别是吸音表皮材料12(纤维结构体1)需要具有对于作为吸音对象的物体、吸音体的形状的跟随性。
另外，由于本发明的纤维结构体的耐热性及吸音性优异、且同时兼具成型性，因此可以适合用作例如汽车、电车、飞机、船、摩托车、直升机、潜水艇等交通工具用吸音材料，特别是作为汽车用吸音材料，可以适合用于车顶材料、仪表板、地毯等汽车内装用构件等，进而，在发动机附近等还可以适合用作底罩、隔板、发动机汽缸盖等。另外，本发明的吸音材料可以适合用于吸尘器、洗碗机、洗衣机、干燥机、冰箱、微波炉、烤箱、空调、暖炉、音响、电视、缝纫机、复印机、电话机、传真机、电脑、打字机等电气产品、壁纸、楼板材料、草席垫、天花板材料、屋顶材料、房屋包覆材料(housewrap)、隔热材料等建筑资材、高速公路隔音壁、高铁隔音壁、隧道用挡水片、铁路地基增强材料等土木资材等。
另外，本发明的纤维结构体可以用于吸音材料的任意部位，例如，在吸音材料由吸音体和吸音表皮材料构成的情况下，本发明的纤维结构体可以用作吸音体，也可以用作吸音表皮材料，特别是，即使是厚度薄而要求耐热性和吸音性、且需要配合吸音体形状进行成型的吸音表皮材料，也可以合适地使用。
在由吸音体和吸音表皮材料构成的吸音材料中使用本发明的纤维结构体作为吸音表皮材料的情况下，吸音体的材质没有特别限定，可以使用任意的蓬松性原材料等，作为吸音体，可以使用例如玻璃棉、毡。通过将本发明的纤维结构体层叠于蓬松性原材料，能够提高吸音材料的吸音性和耐热性。
在本领域技术人员之间，特别将汽车中驾驶座与副驾驶座之间的部分称为“通道(tunnel)”，该“通道”接近发动机，是高温的部分，同时也是噪音的产生来源，虽然在现有技术中并未发现比铝材料的吸音性更优异的合适的吸音材料，但对于本发明的纤维结构体而言，由于具有吸音性及耐热性，同时兼具成型性，因此也可以合适地用于“通道”等，而且，与铝材料等相比，可以提供能够灵活地设计形状、成型性、强度等的吸音材料。因此，与现有的吸音材料相比，从温度环境及形状等方面考虑，本发明的纤维结构体的适用范围格外广泛，而且可以根据成型时的条件赋予与现有的纤维结构体相同程度的高强度，因此其在技术上的意义极大。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于这些实施例，可以基于本发明的主旨对这些实施例进行变形、变更，所做的变形、变更不应被排除在本发明的范围之外。
实施例及比较例中的各物性值通过以下所示的方法进行测定。
＜单位面积重量的测定＞
按照JIS L1913“一般无纺布试验方法”的“6试验方法6.2每单位面积的质量(ISO法)”，将纤维结构体切断成宽度2.5cm×长度25cm的尺寸进行测定，根据该值计算出单位面积重量(g/m2)。
＜厚度的测定＞
按照JIS L191“3一般无纺布试验方法”的“6试验方法6.1厚度(ISO法)”，对于纤维结构体利用压力12g/cm2、压板1英寸φ的测定器测定了厚度(mm)。
＜表观密度的测定＞
根据测得的单位面积重量的值和厚度的值，利用式(1)计算出表观密度(g/cm3)。
表观密度(g/cm3)＝单位面积重量/厚度 (1)
＜断裂强度及断裂伸长率的测定＞
按照JIS L1913“一般无纺布试验方法”的“6测定方法6.3拉伸强度及伸长率”测定了断裂强度(拉伸强度)及断裂伸长率(伸长率)。需要说明的是，断裂强度对于MD方向(纤维结构体的行进方向，以下也称为纵方向)及CD方向(与MD方向正交的方向，以下也称为横方向或宽度方向)进行了测定。
＜透气度的测定＞
按照JIS L1913“一般无纺布试验方法”的“6测定方法6.8透气性(JIS法)6.8.1弗雷泽法(Frazier method)”测定了差压125Pa下的透气度(透气性)。
＜热收缩率的测定＞
将裁切为MD方向150mm、CD方向150mm的纤维结构体的对角线的交点作为中心，采用总计4处沿MD方向及CD方向离开50mm的位置的点，在大气下以250℃放置3小时后，分别测定MD方向的点的距离xmm、及CD方向的点的距离ymm，按照下述式分别计算出MD热收缩率a(％)、及CD热收缩率b(％)。
MD热收缩率a(％)＝x/100×100
CD热收缩率b(％)＝y/100×100
在宽度(CD方向的长度)10mm的纤维结构体中，沿CD方向切断，利用扫描电子显微镜以50倍来观察其截面。测定宽度10mm的纤维结构体中观察到的抱合部分的宽度(CD方向的长度)zmm，按照下述式计算出抱合率c(％)。需要说明的是，在观察区域中，在抱合部分成为锥形的情况下，将CD方向上最长的部分的长度作为z。
抱合率c(％)＝z(mm)/10(mm)×100
＜平均纤维径的测定＞
从纤维结构体采集试验片(纵×横＝5cm×5cm)，使用扫描电子显微镜(SEM)以1000倍的倍率摄影试验片的表面的中央部(将对角线的交点作为中心的部分)的照片。将得到的照片的中央部(对角线的交点)作为中心，在照片上描绘半径30cm的圆，从该圆内随机选定100根纤维，通过游标卡尺测定长度方向的中央部或其附近部位的纤维，采用其平均值作为平均纤维径(数均纤维径)。需要说明的是，在测定时，不区分照片中拍撮的纤维是位于纤维结构体的最表面的纤维或位于内侧的纤维，而是将SEM照片拍摄的全部纤维作为对象，求出平均纤维径(μm)。
＜成型性的评价＞
使用图3中示意性示出的模具(模具的模框21及模具的上盖22)对纤维结构体进行成型，观察成型后的纤维结构体的外观，根据下述的基准评价了纤维结构体的成型性。
良好：在外观上未观察到皱褶等。
不良：在外观上可观察到皱褶、孔洞等。
(实施例1)
＜纤维结构体的制作＞
利用双螺杆挤出机将由对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的共聚物形成、且玻璃化转变温度为193℃、熔点为300℃、310℃下的熔融粘度为15Pa·s的熔融液晶形成性全芳香族聚酯(Polyplastics公司制造，Vectra L型)挤出，供给至具有喷嘴孔径0.15mmφ、L/D(喷嘴孔长度与喷嘴孔径之比)＝30、每1m宽度的孔数4000(喷嘴孔彼此的间隔0.25mm)的喷嘴的熔喷无纺布制造装置，以单孔喷出量0.05g/分、树脂温度310℃、热风温度310℃、35Nm3/分的条件进行喷吹，得到了单位面积重量为60g/m2的无纺布(预备纤维集合体)。将该无纺布的每5cm宽度的CD方向上的断裂强度(N)除以单位面积重量(g/m2)得到的值为0.4N·m2/g，纤维间的粘接力非常弱。
将该无纺布载置于开口率25％、孔径0.3mm的冲孔滚筒支撑体上，以速度30m/分沿长度方向(MD方向)连续地输送，同时从上方喷射高压水流进行预备抱合处理，制造了纤维网(无纺布)。在该抱合处理中，使用2个喷嘴(邻接的喷嘴间的距离20cm)，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口(orifice)，将从第1列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为3.0MPa、从第2列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为5.0MPa来进行。
另一侧的面载置于纤维径0.90mm、网眼10(目/英寸)、平纹的整体平坦的网状支撑体连续地输送，同时喷射高压水流进行主抱合处理，将网的凹凸转印至无纺布的表面。该抱合处理使用3个喷嘴，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，均在高压水流的水压10.0Mpa的条件下进行。进一步在135℃下干燥，得到了纤维结构体。
(实施例2)
＜纤维结构体的制作＞
利用双螺杆挤出机将由对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的共聚物形成、且熔点为300℃、310℃下的熔融粘度为15Pa·s的熔融液晶形成性全芳香族聚酯(Polyplastics公司制造，Vectra L型)挤出，供给至具有喷嘴孔径0.15mmφ、L/D＝30、每1m宽度的孔数4000(喷嘴孔彼此的间隔0.25mm)的喷嘴的熔喷无纺布制造装置中，以单孔喷出量0.05g/分、树脂温度310℃、热风温度310℃、35Nm3/分的条件进行喷吹，得到了单位面积重量为60g/m2的无纺布(预备纤维集合体)。
将该无纺布载置于开口率25％、孔径0.3mm的冲孔滚筒支撑体上，以速度30m/分沿长度方向(MD方向)连续地输送，同时从上方喷射高压水流进行预备抱合处理，制造了纤维网(无纺布)。在该抱合处理中，使用2个喷嘴(邻接的喷嘴间的距离20cm)，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，将从第1列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为2.0MPa、从第2列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为4.0MPa进行。
另一侧的面载置于纤维径0.90mm、网眼10(目/英寸)、平纹的整体平坦的网状支撑体连续地输送，同时喷射高压水流进行主抱合处理，将网的凹凸转印至无纺布的表面。该抱合处理使用3个喷嘴，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，均在高压水流的水压6.0MPa的条件下进行。进一步在135℃下干燥，得到了纤维结构体。
(实施例3)
＜纤维结构体的制作＞
使用330℃下的熔融粘度为900Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺，利用挤出机进行挤出，供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D＝10、喷嘴孔间距0.75mm的喷嘴的熔喷装置，以单孔喷出量0.09g/分、纺丝温度420℃、热风温度420℃、每1m喷嘴宽度为10Nm3/分的条件进行喷吹。此时，纺丝喷嘴的前端与接受经纺丝的纤维的辊的接受面之间的直线距离d为10cm，利用设置在位于以纺丝喷嘴的前端作为中心且半径x＝5cm的半球状的外周的温度计(AD-5601A(A&D公司制造))测得的温度为41℃。另外，相对于纺丝喷嘴的前端与经纺丝的纤维的收集面之间的直线距离d，利用设置在位于该直线上距收集面1cm的温度计(AD-5601A(A&D公司制造))测得的温度为110℃。由此，得到了单位面积重量为50g/m2的无纺布(预备纤维集合体)。该无纺布的每5cm宽度的CD方向上的断裂强度(N)非常弱，无法测定。
将该无纺布载置于开口率25％、孔径0.3mm的冲孔滚筒支撑体上，以速度30m/分沿长度方向(MD方向)连续地输送，同时从上方喷射高压水流进行预备抱合处理，制造了纤维网(无纺布)。在该抱合处理中使用2个喷嘴(邻接的喷嘴间的距离20cm)，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，将从第1列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为3.0MPa、从第2列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为5.0MPa来进行。
另一侧的面载置于纤维径0.90mm、网眼10(目/英寸)、平纹的整体平坦的网状支撑体连续地输送，同时喷射高压水流进行主抱合处理，将网的凹凸转印至无纺布的表面。该抱合处理使用3个喷嘴，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，均在高压水流的水压10.0MPa的条件下进行。进一步在135℃下干燥，得到了纤维结构体。
(实施例4)
＜纤维结构体的制作＞
使用在330℃下的熔融粘度为900Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺，利用挤出机进行挤出，供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D＝10、喷嘴孔间距0.75mm的喷嘴的熔喷装置，以单孔喷出量0.09g/分、纺丝温度420℃、热风温度420℃、每1m喷嘴宽度为10Nm3/分的条件进行喷吹。此时，纺丝喷嘴的前端与接受经纺丝的纤维的辊的接受面之间的直线距离d为10cm，利用设置在位于以纺丝喷嘴的前端为中心且半径x＝5cm的半球状的外周的温度计(AD-5601A(A&D公司制))测得的温度为41℃。另外，相对于纺丝喷嘴的前端与经纺丝的纤维的收集面之间的直线距离d，利用设置在位于该直线上距收集面为1cm的温度计(AD-5601A(A&D公司制))测得的温度为110℃。由此，得到了单位面积重量为50g/m2的无纺布(预备纤维集合体)。
将该无纺布载置于开口率25％、孔径0.3mm的冲孔滚筒支撑体上，以速度30m/分沿长度方向(MD方向)连续地输送，同时从上方喷射高压水流进行预备抱合处理，制造了纤维网(无纺布)。在该抱合处理中使用2个喷嘴(邻接的喷嘴间的距离20cm)，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，将从第1列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为2.0MPa、从第2列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为4.0MPa来进行。
另一侧的面载置于纤维径0.90mm、网眼10(目/英寸)、平纹的整体平坦的网状支撑体连续地输送，同时喷射高压水流进行主抱合处理，将网的凹凸转印至无纺布的表面。该抱合处理使用3个喷嘴，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，均在高压水流的水压6.0MPa的条件下进行。进一步在135℃下干燥，得到了纤维结构体。
(比较例1)
＜纤维结构体的制作＞
利用双螺杆挤出机将由对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的共聚物形成、且熔点为300℃、310℃下的熔融粘度为15Pa·s的熔融液晶形成性全芳香族聚酯(Polyplastics公司制，Vectra L型)挤出，供给至具有喷嘴孔径0.15mmφ、L/D＝30、每1m宽度的孔数4000(喷嘴孔彼此的间隔0.25mm)的喷嘴的熔喷无纺布制造装置，以单孔喷出量0.05g/分、树脂温度310℃、热风温度310℃、35Nm3/分的条件进行喷吹，制作无纺布，得到了单位面积重量为30g/m2的纤维结构体。
(比较例2)
＜纤维结构体的制作＞
利用双螺杆挤出机将由对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的共聚物形成、且熔点为300℃、310℃下的熔融粘度为15Pa·s的熔融液晶形成性全芳香族聚酯(Polyplastics公司制，Vectra L型)挤出，供给至具有喷嘴孔径0.15mmφ、L/D＝30、每1m宽度的孔数4000(喷嘴孔彼此的间隔0.25mm)的喷嘴的熔喷无纺布制造装置，以单孔喷出量0.05g/分、树脂温度310℃、热风温度310℃、35Nm3/分的条件进行喷吹，得到无纺布，然后在空气中以300℃处理6小时，得到了单位面积重量为10g/m2的纤维结构体。
(比较例3)
＜纤维结构体的制作＞
利用双螺杆挤出机将由对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的共聚物形成、且熔点为300℃、310℃下的熔融粘度为15Pa·s的熔融液晶形成性全芳香族聚酯(Polyplastics公司制，Vectra L型)挤出，供给至具有喷嘴孔径0.15mmφ、L/D＝30、每1m宽度的孔数4000(喷嘴孔彼此的间隔0.25mm)的喷嘴的熔喷无纺布制造装置，以单孔喷出量0.05g/分、树脂温度310℃、热风温度310℃、35Nm3/分的条件进行喷吹，得到无纺布，然后在空气中以300℃处理6小时，得到了无纺布。得到了单位面积重量为10g/m2的无纺布。将该无纺布的每5cm宽度的CD方向上的断裂强度(N)除以单位面积重量(g/m2)得到的值为1.9N·m2/g，纤维间的粘接力强。
将该无纺布载置于开口率25％、孔径0.3mm的冲孔滚筒支撑体上，以速度30m/分沿长度方向(MD方向)连续地输送，同时从上方喷射高压水流进行预备抱合处理，制造了纤维网(无纺布)。在该抱合处理中使用2个喷嘴(邻接的喷嘴间的距离20cm)，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，将从第1列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为3.0MPa、从第2列的喷嘴喷射的高压水流的水压设为5.0MPa来进行。
另一侧的面载置于纤维径0.90mm、网眼10(目/英寸)、平纹的整体平坦的网状支撑体连续地输送，同时喷射高压水流进行主抱合处理，将网的凹凸转印至无纺布的表面。该抱合处理使用3个喷嘴，所述喷嘴沿网的宽度方向(CD方向)以0.6mm的间隔设置有孔径0.10mm的孔口，均在高压水流的水压10.0MPa的条件下进行。进一步在135℃下干燥，得到了纤维结构体。
(比较例4)
＜纤维结构体的制作＞
使用330℃下的熔融粘度为900Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺，利用挤出机进行挤出，供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D＝10、喷嘴孔间距0.75mm的喷嘴的熔喷装置，以单孔喷出量0.09g/分、纺丝温度390℃、热风(一次空气)温度420℃、每1m喷嘴宽度为10Nm3/分的条件进行喷吹，制造了无纺布。此时，以向熔喷装置的纺丝喷嘴的前端吹入热风(二次空气)的方式设置热风喷出装置，以2Nm3/分的流量向纺丝喷嘴的前端喷吹260℃温度的热风(二次空气)。纺丝喷嘴的前端与接受经纺丝的纤维的辊的接受面之间的直线距离d为10cm，利用设置在位于以纺丝喷嘴的前端为中心且半径x＝5cm的半球状的外周的温度计(AD-5601A(A&D公司制))测得的温度为253℃。另外，相对于纺丝喷嘴的前端与经纺丝的纤维的收集面之间的直线距离d，利用设置在位于该直线上距收集面为1cm的温度计(AD-5601A(A&D公司制))测得的温度为261℃。由此，得到了单位面积重量为25g/m2的纤维结构体。
(比较例5)
＜纤维结构体的制作＞
使用330℃下的熔融粘度为900Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺，利用挤出机进行挤出，供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D＝10、喷嘴孔间距0.75mm的喷嘴的熔喷装置，以单孔喷出量0.09g/分、纺丝温度390℃、热风(一次空气)温度420℃、每1m喷嘴宽度为10Nm3/分的条件进行喷吹，制造了无纺布。此时，以向熔喷装置的纺丝喷嘴的前端吹入热风(二次空气)的方式设置热风喷出装置，以2Nm3/分的流量向纺丝喷嘴的前端喷吹260℃的温度的热风(二次空气)。纺丝喷嘴的前端与接受经纺丝的纤维的辊的接受面之间的直线距离d为10cm，利用设置在位于以纺丝喷嘴的前端为中心且半径x＝5cm的半球状的外周的温度计(AD-5601A(A&D公司制))测得的温度为253℃。另外，相对于纺丝喷嘴的前端与经纺丝的纤维的收集面之间的直线距离d，利用设置在位于该直线上距收集面为1cm的温度计(AD-5601A(A&D公司制))测得的温度为261℃。由此，得到了单位面积重量为25g/m2的无纺布。将该无纺布的每5cm宽度的CD方向的断裂强度(N)除以单位面积重量(g/m2)得到的值为1.0N·m2/g，纤维间的接着力强。
对于该无纺布进行与实施例1相同的抱合处理(预备抱合处理及主抱合处理)，得到了纤维结构体。
[比较例6]
将纤度2.8dtex、纤维长度51mm的液晶性聚酯纤维(可乐丽股份有限公司制，“Vectran”)利用梳棉法(carding process)制作了半无规网(semirandom web)。对于该半无规网进行与实施例1相同的抱合处理，得到了纤维结构体。
[比较例7]
将纤度2.8dtex、纤维长度51mm的液晶性聚酯纤维(可乐丽股份有限公司制，“Vectran”)利用梳棉法制作了半无规网。对于该半无规网进行与实施例1相同的抱合处理，得到了纤维结构体。
[比较例8]
将纤度2.2dtex、纤维长度51mm的聚醚酰亚胺纤维(可乐丽股份有限公司制，“KURAKISSS”)利用梳棉法制作了半无规网。对于该半无规网进行与实施例1相同的抱合处理，得到了纤维结构体。
[比较例9]
将纤度2.2dtex、纤维长度51mm的聚醚酰亚胺纤维(可乐丽股份有限公司制，“KURAKISSS”)利用梳棉法制作了半无规网。对于该半无规网进行与实施例1相同的抱合处理，得到了纤维结构体。
[比较例10]
利用双螺杆挤出机将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(Polyplastics公司制，200FP)挤出，供给至具有喷嘴孔径0.3mmφ、L/D＝10、每1m宽度的孔数3000(喷嘴孔彼此的间隔0.75mm)的喷嘴的熔喷无纺布制造装置，以单孔喷出量0.3g/分、树脂温度290℃、热风温度290℃、32Nm3/分的条件进行喷吹，得到了纤维结构体。
对于得到的纤维结构体进行单位面积重量的测定、厚度的测定、以及表观密度的测定、平均纤维径的测定、断裂强度及断裂伸长率的测定、透气度的测定、热收缩率的测定、及抱合率的测定。将得到的结果示于表5。
Figure BDA0002306120260000321
如表5所示，实施例1～4的纤维结构体包含玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂，断裂伸长率高，获得了良好的成型性。另外，实施例1～4的纤维结构体尽管具有较小的单位面积重量，但也具有良好的断裂强度。
另一方面，由于比较例1的纤维结构体未进行抱合处理，因此其抱合率为0％，断裂伸长率低，成型性不良。另外，与实施例相比，断裂强度极低，操作性也差。此外，由于透气度也高于实施例，因此可以认为在吸音性方面差。
对于比较例2的纤维结构体而言，由于通过热处理而使纤维彼此牢固地熔粘在一起，因此断裂强度优异，但抱合率为0％，断裂伸长率低，结果是成型性差。此外，由于透气度也高于实施例，因此可以认为在吸音性方面差。
比较例3是对于比较例2的纤维结构体实施了抱合处理而得到的，由于纤维彼此牢固地熔粘在一起，因此，即使进行抱合处理也未产生抱合部分，抱合率为0％，虽然与比较例2相同地断裂强度优异，但断裂伸长率低，结果是成型性差。此外，由于透气度也高于实施例，因此可以认为在吸音性方面差。
对于比较例4的纤维结构体而言，在纺丝时纤维彼此牢固地熔粘在一起，虽然断裂强度优异，但断裂伸长率低，结果是成型性差。
比较例5是对于比较例4的纤维结构体实施了抱合处理而得到的，但由于纤维彼此牢固地熔粘在一起，因此，即使进行抱合处理也未产生抱合部分，抱合率为0％，虽然与比较例3相同地断裂强度优异，但断裂伸长率低，结果是成型性差。
比较例6是使用由梳棉法制成液晶性聚酯纤维网并实施了水流抱合处理而得到的，由于平均纤维径大，因此无法提高纤维结构体的致密性，透气度高于实施例。
比较例7的目的在于提高单位面积重量，使其高于比较例6，以提高纤维结构体的致密性，但无法提高纤维结构体的致密性，因此无法使透气度充分降低。
比较例8及9是使用由梳棉法制成的聚醚酰亚胺纤维网并实施了水流抱合处理而得到的，但与比较例6及7同样，由于平均纤维径大，因此无法提高纤维结构体的致密性，透气度高于实施例。
比较例10是聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维的熔喷无纺布，由于该无纺布中构成纤维的树脂的玻璃化转变温度低，因此从耐热性的观点考虑是不足的，此外，与实施例相比，断裂伸长率低，因此成型性差。
另外，与实施例2及4的纤维结构体相比，在更高压下进行了抱合处理的实施例1及3的纤维结构体可以进一步提高MD方向及CD方向的总断裂伸长率。另外，与实施例2及4的纤维结构体相比，实施例1及3的纤维结构体在MD方向及CD方向的断裂强度中，最高断裂强度显示出较高的值。此外，与实施例2及4的纤维结构体相比，实施例1及3的纤维结构体更能够降低透气度。
另外，对于实施例3及4而言，虽然在以超过玻璃化转变温度的250℃加热了3小时的情况下发生了热收缩，但可以预测，如果为不超过玻璃化转变温度的范围(例如215℃以下)，则不会引起热收缩。
工业实用性
本发明的纤维结构体具有耐热性、且同时具有良好的成型性，因此可以用作高温下(例如100℃以上、优选为120℃以上、更优选为150℃以上、进一步优选为180℃以上、特别优选为200℃以上、特别优选为230℃以上)使用的包覆材料等。特别是对于透气性低的纤维结构体，可有效地用作吸音材料等的构成材料。
如上所述，参考附图对本发明的优选实施例进行了说明，但对于本领域技术人员而言，在阅读本申请说明书后，可以在显而易见的范围内容易地想到各种变更及修改。因此，这样的变更及修改应被解释为由权利要求书所确定的发明的范围内。

Claims (15)

1.一种纤维结构体，其包含由玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂形成的热塑性树脂纤维，其中，所述热塑性树脂纤维的平均纤维径为10μm以下，MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂伸长率为10％以上。
2.根据权利要求1所述的纤维结构体，其中，MD方向及CD方向的总断裂伸长率为30％以上。
3.根据权利要求1或2所述的纤维结构体，其中，MD方向及CD方向中至少一个方向的断裂强度为10N/5cm以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的纤维结构体，其中，按照JISL1913记载的弗雷泽法测定的差压125Pa下的透气度为5～50cm3/cm2/秒。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的纤维结构体，其单位面积重量为10～100g/m2。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的纤维结构体，其中，在250℃的环境下放置3小时后MD方向及CD方向中至少任一个方向的热收缩率为60％以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的纤维结构体，其中，所述热塑性树脂纤维为液晶性聚酯纤维。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的纤维结构体，其中，所述纤维结构体为经抱合处理的熔喷无纺布。
9.一种制造方法，其是权利要求1～8中任一项所述的纤维结构体的制造方法，
所述制造方法具备对无纺布状预备纤维集合体进行抱合处理的抱合工序，其中，
所述无纺布状预备纤维集合体包含平均纤维径为10μm以下的热塑性树脂纤维，所述热塑性树脂纤维由玻璃化转变温度为80℃以上的热塑性树脂形成。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，所述无纺布状预备纤维集合体通过熔喷法、纺粘法或静电纺丝法制造。
11.一种成型体，其至少包含权利要求1～8中任一项所述的纤维结构体。
12.一种成型体，其是将权利要求1～8中任一项所述的纤维结构体进行加热成型而得到的。
13.一种成型体，其至少包含权利要求1～8中任一项所述的纤维结构体及支撑体。
14.根据权利要求13所述的成型体，其中，所述支撑体为蓬松性原材料。
15.一种吸音材料，其至少包含权利要求1～8中任一项所述的纤维结构体或权利要求11～14中任一项所述的成型体。
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