CN115699163A - 吸音材料、使用其的吸音板及吸音材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在水分多的环境下吸音率也不会降低的吸音材料。吸音材料1包含：棉胎2，其至少含有由聚酯系树脂构成的纤维；以及表皮3，其内包棉胎2；表皮3由无纺布构成，该无纺布含有由聚丙烯系树脂构成的纤维。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸音材料、使用其的吸音板及吸音材料的制造方法。
背景技术
以往，已知有由层压无纺布构成的吸音材料，该层压无纺布将由聚对苯二甲酸乙二酯系树脂的纤维构成且具备特定范围密度、厚度及透气度的第一无纺布作为表皮层(表皮材料)，将由聚对苯二甲酸乙二酯系树脂的短纤维构成且具备特定范围的单位面积重量及厚度的第二无纺布作为基材层(棉胎)(例如参照专利文献1)。
根据专利文献1记载的吸音材料，通过层压所述第一无纺布和所述第二无纺布，使其在800～1250Hz范围的低频区域内具备优异的吸音率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/143857号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，如同专利文献1记载的吸音材料那样，由聚对苯二甲酸乙二酯系树脂的短纤维构成的吸音材料在水分多的环境下存在吸音率降低的不良情况。
因此，本发明的目的在于提供一种即使在水分多的环境下吸音率也难以降低的吸音材料。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的吸音材料其特征在于，包含：棉胎，其至少含有由聚酯系树脂构成的纤维；以及表皮材料，其内包该棉胎，该表皮材料由无纺布构成，所述无纺布含有由聚丙烯系树脂构成的纤维。
由于由聚丙烯系树脂构成的纤维具备疏水性，因此本发明的吸音材料通过将所述棉胎内包于所述表皮材料中而不会与水接触，即使在水分多的环境下吸音率也难以降低。
本发明的吸音材料通过所述棉胎至少含有由聚酯系树脂构成的纤维，从而可以在800～1250Hz范围的低频区域具备优异的吸音率。优选还含有由聚丙烯系树脂构成的纤维。
另外，在本发明的吸音材料中，为了使所述棉胎不与水接触，所述表皮优选为具备200～2000mmH2O范围的耐水压力。当所述表皮的耐水压力小于200mmH2O时，有时无法阻止所述棉胎与水的接触，且即使大于2000mmH2O也不容易获得更大的效果。
然而，本发明的吸音材料在室外使用时，有时会因冰雹、霰或小石子等固体撞击而磨损，从而寿命缩短。因此，期望所述表皮材料在具备所述耐水压力的同时，具备针对所述固体撞击的耐磨性(耐喷丸性)。
在本发明的吸音材料中，为了兼具所述范围的耐水压力和所述耐喷丸性，所述表皮优选含有第一纺粘无纺布、位于该第一纺粘无纺布上的熔喷无纺布、以及位于该熔喷无纺布上的第二纺粘无纺布。一般来讲，所述熔喷无纺布中含有纤维的平均纤维直径比所述纺粘无纺布中含有纤维的平均纤维直径细，因此通过所述熔喷无纺布可获得所述范围的耐水压力，另一方面通过位于该熔喷无纺布外层的所述第一或第二纺粘无纺布，可以获得所述耐喷丸性，能够保护所述熔喷无纺布。在这种情况下，为了获得所述范围的耐水压力，所述熔喷无纺布优选包含平均纤维直径在0.5～5μm范围的纤维，为了获得所述耐喷丸性，所述第一或第二纺粘无纺布优选包含平均纤维直径在25～50μm范围的纤维。
另外，在本发明的吸音材料中，所述表皮例如也可以具备含有第三纺粘无纺布的纺粘无纺布层。所述第三纺粘无纺布通过含有由聚丙烯系树脂构成的纤维从而具备疏水性，可获得所述范围的耐水压力。此时，所述第三纺粘无纺布优选含有平均纤维直径在15～100μm范围的纤维。当所述第三纺粘无纺布含有纤维的平均纤维直径大于100μm 时，有时就会无法获得所述耐水压力，而当小于15μm时，有时就会无法获得所述耐喷丸性。
另外，为了具备所述耐喷丸性，所述纺粘无纺布层的位于表面的纤维进一步优选平均纤维直径大于30μm且在100μm以下范围。为了使所述纺粘无纺布层表面含有平均纤维直径在所述范围的纤维，优选具备20％以上的熔着面积比率。所述范围的熔着面积比率例如可通过对所述纺粘无纺布层实施压花加工(热压接加工)来获得。
本发明的吸音板的特征在于，含有上述任一吸音材料以及收纳所述吸音材料的框架。
另外，本发明的吸音材料的制造方法的特征在于，含有熔接工序，所述熔接工序将至少含有由聚酯系树脂构成的纤维的棉胎包裹在表皮材料中，并熔接所述表皮材料的端部，该表皮材料是含有由聚丙烯系树脂构成的纤维的无纺布。在所述熔接工序中，优选通过超声波密封法熔接所述表皮材料的端部。
附图的简单说明
图1是表示本发明的吸音材料的第一实施方式的结构的说明性剖面图。
图2是表示本发明的吸音材料的第二实施方式的结构的说明性剖面图。
图3是表示本发明的吸音板的一结构例的说明性剖面图。
具体实施方式
接着，参照附图对本发明的实施方式进一步详细说明。
如图1所示，在本实施方式的吸音材料1的第一实施方式中，例如包含：棉胎2，其至少含有由聚酯系树脂构成的纤维；以及一片表皮材料3，其设置在棉胎2的表背两面(上层及下层)、且内包棉胎2。棉胎2夹在对折的表皮材料3之间，表皮材料3在周缘部的3个方向上具备密封部4。由此，棉胎2由表皮材料3的折叠部和密封部4包围，被内包在表皮材料3中。
需要说明的是，棉胎2只要由表皮材料3内包即可，表皮材料3 内包棉胎2的结构并不限定于图1所示结构。
例如，如图2所示的本实施方式的吸音材料1的第二实施方式那样，也可以是如下结构：包含棉胎2；以及设置在棉胎2的表背两面(上层及下层)且内包棉胎2的两片表皮材料3、3，表皮材料3、3在周缘部具备包围棉胎2的密封部4。
主要从进一步提高100～2000Hz区域内的吸音率的观点、或防止因吸音材料的重量增加所导致的作业性降低的观点、进一步因重量增加而难以确保支撑吸音材料的结构体的强度的观点出发，吸音材料1 的单位面积重量优选为500～3000g/m2范围，进一步优选为1000～ 2500g/m2范围，最优选为1300～2200g/m2范围。
从进一步提高低音区域、特别是100～1000Hz区域的吸音率的观点、或确保安装在结构物等上时的有效空间的观点出发，吸音材料1 的厚度优选为10～100mm范围，更优选为20～70mm范围。
棉胎2例如可仅由由聚对苯二甲酸乙二酯系树脂等聚酯系树脂构成的纤维构成，也可进一步含有由聚丙烯系树脂构成的纤维。棉胎2 通过含有由聚对苯二甲酸乙二酯系树脂构成的纤维以及由聚丙烯系树脂构成的纤维，可获得更容易在蓬松性(确保吸音率)和疏水性之间保持适度平衡的效果。
作为棉胎2，例如可使用含有所述聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯) 系树脂的短纤维以及所述聚丙烯系树脂的短纤维的无纺布成形体。
主要从进一步提高100～2000Hz区域内的吸音率的观点、或防止因吸音材料的重量增加所导致的作业性降低的观点、进一步因重量增加而难以确保支撑吸音材料的结构体的强度的观点出发，棉胎2的单位面积重量优选为400～2900g/m2范围，进一步优选为900～2400g/m2范围，最优选为1200～2100g/m2范围。
所述聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)系树脂的短纤维以及所述聚丙烯系树脂的短纤维可通过公知的熔融纺丝法制造，也可购买市售品。所述聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)系树脂的短纤维例如可使用平均纤维长度为10～100mm范围、平均纤维直径为10～70μm范围的短纤维，所述聚丙烯系树脂的短纤维例如可使用平均纤维长度为10～100mm范围、平均纤维直径为10～50μm范围的短纤维。
从进一步提高吸音率的观点出发，所述无纺布成形体中聚酯系树脂的短纤维与聚丙烯系树脂的短纤维的比例以质量为基准，优选聚酯系树脂的短纤维：聚丙烯系树脂的短纤维为99∶1～5∶95范围，更优选为95∶5～10∶90范围，进一步优选为80∶20～20∶80范围。
所述无纺布成形体例如可通过如下方式获得：将1～95质量％、例如60质量％的所述聚丙烯系树脂的短纤维与99～5质量％、例如40质量％的聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)粘合剂短纤维混合，利用开纤机、梳理机形成纤网后，利用交叉铺网机将获得的纤网进行多层层压，用设定为规定间隙间距离的热风空气处理机进行处理，将该聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)系粘合剂短纤维以及该聚丙烯系树脂的短纤维进行熔接处理。
所述聚对苯二甲酸乙二酯系树脂可使用乙二醇等多元醇与对苯二甲酸等二元酸的共聚物。作为此种聚对苯二甲酸乙二酯系树脂，例如可列举聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)、聚间苯二甲酸乙二酯(PEI)、聚间苯二甲酸丁二酯(PBI)、聚对苯二甲酸六亚甲基酯 (PHT)、聚间苯二甲酸六亚甲基酯(PHI)、聚萘二甲酸六亚甲基酯(PHN) 等。
所述聚丙烯系树脂可以是丙烯的均聚物，也可以是丙烯和可与之共聚的其他α-烯烃的共聚物。作为所述α-烯烃，可列举乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等2个碳原子以上、优选为2～8个碳原子的α-烯烃。当所述聚丙烯系树脂是丙烯与α-烯烃的共聚物时，其也可以是与选自所述α-烯烃中的一种或两种以上的α -烯烃的共聚物。所述聚丙烯系树脂可使用MFR(熔体流动速率)例如为1～500g/分钟范围的树脂。
所述聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)系粘合剂短纤维例如可使用芯部具有聚对苯二甲酸乙二酯、鞘部具有粘合剂成分的短纤维。作为所述粘合剂成分，可列举对苯二甲酸或其酯形成性衍生物、间苯二甲酸或其酯形成性衍生物、低级醇、聚亚烷基二醇或其单醚组成的共聚聚酯。
在不损害本发明的效果的范围内，所述无纺布成形体中聚酯系树脂的短纤维以及聚丙烯系树脂的短纤维也可以含有复合纤维、中空纤维、异型纤维、卷曲纤维、分割纤维等形态。另外，也可以含有耐热稳定剂、紫外线吸收剂、耐候稳定剂、阻燃剂、防水剂、油剂、抗静电剂、着色剂、无机物等。
表皮材料3由无纺布构成，所述无纺布含有由聚丙烯系树脂构成的纤维。从进一步防止棉胎2与水接触的观点出发，表皮材料3优选为具备200～2000mmH2O范围的耐水压力，更优选为具备200～500mmH2O 范围的耐水压力，进一步优选为具备250～450mmH2O范围的耐水压力，最优选为具备280～400mmH2O范围的耐水压力。通过例如进一步减小构成表皮材料3的纤维的平均纤维直径、提高其密度、以及提高单位面积重量等方法，可进一步提高表皮材料3的耐水压力。
从进一步提高耐水压力以进一步防止棉胎2与水接触的观点、或维持耐喷丸性等的强度的观点、或防止因单位面积重量过高而使声波难以传递至棉胎2侧的观点、防止因单位面积重量过高而使超声波密封等的作业性降低的观点出发，表皮材料3的单位面积重量优选为 50～200g/m2范围，更优选为70～150g/m2范围。
从进一步提高耐水压力以进一步防止棉胎与水接触的观点、或向棉胎侧适当地传递声波以良好地保持吸音率的观点出发，表皮材料3 的透气度优选为5～200cm3/cm2/秒范围，更优选为7～150cm3/cm2/秒范围，最优选为10～50cm3/cm2/秒范围。
从进一步提高耐水压力以进一步防止棉胎2与水接触的观点、维持耐喷丸性等的强度的观点、或防止因过厚而使声波难以传递至棉胎侧的观点、防止因过厚而使超声波密封等的作业性降低的观点出发，表皮材料3的厚度优选为0.1～1.5mm范围，更优选为0.3～1.0mm范围。
从进一步提高耐喷丸性的观点、或将透气度控制在适当范围的观点出发，位于表皮材料3的表面附近的纤维的平均纤维直径(以下有时称之为表面纤维直径)优选在20～100μm范围，更优选在30～50 μm范围。
与棉胎2中使用的聚丙烯系树脂相同，构成表皮材料3的所述无纺布中使用的所述聚丙烯系树脂可以是丙烯的均聚物，也可以是丙烯与可与之共聚的其他α-烯烃的共聚物。作为所述α-烯烃，可使用一种或两种以上与棉胎2中使用的聚丙烯系树脂的情况相同的α-烯烃。
在不损害本发明的效果的范围内，构成表皮材料3的纤维也可以含有耐热稳定剂、紫外线吸收剂、耐候稳定剂、阻燃剂、防水剂、油剂、抗静电剂、着色剂、无机物等。
作为构成表皮材料3的所述无纺布中使用的所述聚丙烯系树脂，可使用MFR(熔体流动速率)例如在10～100g/分钟范围的树脂。在本实施方式的吸音材料1中，表皮材料3具备所述范围的耐水压力，通过密封部4密封内部，从而使棉胎2不与水接触，即使在水分多的环境下吸音率也难以降低。
表皮材料3可以是单层的无纺布，也可以是层压有多个无纺布的层压无纺布。作为构成表皮材料3的无纺布，只要达到本发明的效果就没有特别限制，可列举选自由纺粘无纺布及熔喷无纺布所组成的群组中的至少一种。从进一步提高作为吸音材料的耐喷丸性等的强度的观点出发，表皮材料3优选含有至少一层以上的纺粘无纺布。另外，从将耐水压力或透气度控制在优选范围的观点出发，优选含有至少一层以上的熔喷无纺布。另外，纺粘无纺布与熔喷无纺布可根据平均纤维直径进行区别。在本说明书的实施方式中，存在纺粘无纺布的平均纤维直径为15～100μm范围，熔喷无纺布的平均纤维直径为0.5～5 μm范围的情况。
发明人等发现，无纺布所含纤维的平均纤维直径越小(细)，其越致密，耐水压力越优异，但另一方面，从针对冰雹、霰或小石子等固体撞击的耐磨性(耐喷丸性)的观点出发，所含纤维的平均纤维直径大(粗)才合乎理想。另外，纺粘无纺布所含纤维的平均纤维直径大于熔喷无纺布所含纤维的平均纤维直径，熔喷无纺布所含纤维的平均纤维直径小于纺粘无纺布所含纤维的平均纤维直径。
因此，表皮材料3例如可具备第一纺粘无纺布、熔喷无纺布以及第二纺粘无纺布的至少三层的结构(以下有时将三层的结构称为SMS 结构)，其中所述第一纺粘无纺布含有具备25～50μm范围的平均纤维直径的由聚丙烯系树脂构成的纤维，所述熔喷无纺布位于第一纺粘无纺布之上、且含有具备0.5～5μm范围的平均纤维直径的由聚丙烯系树脂构成的纤维，所述第二纺粘无纺布位于该熔喷无纺布之上、且含有具备25～50μm范围的平均纤维直径的由聚丙烯系树脂构成的纤维。或者，表皮材料3也可以仅由纺粘无纺布层构成，所述纺粘无纺布包含第三纺粘无纺布，其含有具备15～100μm范围的平均纤维直径的由聚丙烯系树脂构成的纤维。此处，”仅由纺粘无纺布层构成”是指不含熔喷无纺布等通过其他制造方法制造的无纺布，不排除含有多个纺粘无纺布。
表皮材料3在具备所述至少三层的结构的情况下，作为内层的所述熔喷无纺布的平均纤维直径很细从而变得致密，由此可确保所述范围的耐水压力。另一方面，由于所述熔喷无纺布所含的纤维的平均纤维直径很小，因此有时容易起毛，耐喷丸性较差，所以将所述第一或第二纺粘无纺布作为外层，从而能够保护该熔喷无纺布，耐喷丸性更趋于优异。
进而，表皮材料3也可具备含有第四纺粘无纺布的至少四层的结构(以下有时将四层的结构称为SSMS结构或SMSS结构)，所述第四纺粘无纺布位于所述第二纺粘无纺布之上、且含有具备25～100μm范围的平均纤维直径的纤维，通过所述第四纺粘无纺布可获得更优异的耐喷丸性。所述第四纺粘无纺布中例如优选平均纤维直径在30～50μm 范围，单位面积重量在70～150g/m2范围。
另外，表皮材料3在仅由纺粘无纺布层构成的情况下，通过含有平均纤维直径在10～100μm范围、例如在20～40μm范围、单位面积重量在70～200g/m2范围的所述第三纺粘无纺布，可兼具所述范围的耐水压力以及所述耐喷丸性。所述纺粘无纺布层可以由所述第三纺粘无纺布单层构成，也可在该第三纺粘无纺布上层压其他纺粘无纺布。
另外，表皮材料3在仅由纺粘无纺布层构成的情况下，位于表面附近的纤维的平均纤维直径(以下有时称之为表面纤维直径)在25～ 100μm范围、例如大于30μm且在100μm以下范围，由此趋向于获得优异的耐喷丸性。在所述纺粘无纺布层中，例如，通过将压花辊设定为140～170℃范围的温度、将镜面辊设定为140～170℃范围的温度并实施压花加工(热压接加工)，使熔着面积比率为15％以上，从而可以使表面纤维直径在所述范围内，促进非压花部的纤维之间的熔接，由此表观上纤维直径变粗。另外，基于同样的理由，通过使压花加工时的熔着面积比率为20％以上，或者即使在相同的熔着面积比率下采用压花图案为0.7mm见方以上的大图案，可以提高耐喷丸性。
所述纺粘无纺布可使用公知的纺粘无纺布成型机来制造。更具体而言，纺粘无纺布例如可通过如下方式来制造：使用挤出机将作为原料的聚丙烯系树脂熔融，将熔融后的组合物自多个纺丝模头挤出，将纤维状的树脂视需要冷却并使其延伸后，堆积在捕集面上，利用压花辊进行加热加压处理。
另外，所述熔喷无纺布可使用公知的熔喷无纺布成型机来制造。更具体而言，熔喷无纺布例如可通过如下方式来制造：将作为原料的聚丙烯系树脂熔融，自纺丝喷嘴挤出，同时将由高温高压气体牵引而细纤维化的聚丙烯极细纤维捕集并堆积在多孔带或多孔滚筒等收集器上。
密封部4可通过热压接或超声波密封形成。密封部4可以连续也可以断续地形成在表皮材料3、3的周缘部上以包围棉胎2。在密封部 4断续地形成的情况下，优选形成平行的多个密封部4，使得一个密封部4的不连续部由其他密封部4的连续部填补。
密封部4的耐水压力只要达到本发明的效果就没有特别限制，从进一步抑制水侵入的观点出发，优选为100mmH2O以上，更优选为 150mmH2O以上，进一步优选为200mmH2O以上，特别优选为250mmH2O以上，最优选为300mmH2O以上。密封部4的耐水压力的上限值没有特别限制，例如可设为2000mmH2O以下、1000mmH2O以下或者500mmH2O以下。
密封条件没有特别限定，在超声波密封的情况下，可通过密封时的压力、输出电压、密封时间、密封模式等来任意调整。在密封过强的情况下，上述耐水压力有降低的倾向，因此通过适度调整所述因素，可以良好地保持所述耐水压力。
密封部4的宽度只要能够达到本发明的效果就没有特别限制，从进一步提高密封部的耐水压力同时抑制破裂的观点出发，优选为0.1～ 5.0mm范围。密封部4的宽度例如可设为0.3mm。
接着，参照图3对本实施方式的吸音板进行说明。
如图3所示，本实施方式的吸音板11含有吸音材料1和收容吸音材料1的框架14。框架14为箱状体，具有保护面板15和支撑板16。所述箱状体由形成底部的矩形遮蔽板12和从遮蔽板12的四个边竖起的侧壁13构成，且在上方具有开放端部。当吸音材料1收容在框架14中时，所述保护面板15配置在框架14的开放端部。所述支撑板16配置在框架14的背面，并在将吸音板11安装在建造物等上时支撑吸音板11。
框架14可由遮蔽板12、侧壁13、支撑板16一体形成，也可由不同的构件连接而形成。框架14的材质只要是对天候、水分等具有耐久性的材料就没有特别限制，可以是金属制或树脂制。作为金属，优选使用铝、不锈钢等轻质金属。
保护面板15优选为保护吸音材料1免受冰雹、霰或小石子等固体的侵害，同时使声波容易侵入的板。因此，在本实施方式中，保护面板15优选使用在表面配置有多个贯通孔15a的冲孔板。不过，只要是能够保护吸音材料1的同时能使声波容易侵入的板即可，并不限于冲孔板。贯通孔15a的合计面积相对于保护面板15的总表面积并没有特别限制，例如为20％～80％范围。
保护面板15的材质只要能够兼顾吸音材料1的保护和声波的侵入、以及对天候、水分等的耐久性就没有特别限制，可以是金属制或树脂制。作为金属，优选使用铝、不锈钢等轻质金属。
接着，对图1或图2所示本实施方式的吸音材料1的制造方法进行说明。
吸音材料1例如可通过含有熔接工序的制造方法来制造，所述熔接工序将至少含有由聚酯系树脂构成的纤维的棉胎2包裹在表皮材料 3中，熔接所述表皮材料3的端部，该表皮材料是含有由聚丙烯系树脂构成的纤维的无纺布。
熔接端部的方法只要能达到本发明的效果就没有限制，例如可列举利用熨斗等热源加热使树脂熔融并压接的方法、施加超声波使树脂熔融同时进行压接的超声波密封法、激光熔接法、振动熔着法、高频熔着法及热板熔着法。其中，优选通过超声波密封法进行端部的熔接。
熔接温度只要是能够熔接表皮材料3的树脂的温度即可，没有特别限制，从进一步提高耐水压力和抑制熔接部剥离的观点出发，优选为130～160℃范围，更优选为140～155℃范围。
利用超声波密封法进行所述熔接工序时，超声波密封装置的输出功率只要能够熔接表皮材料3的树脂即可，没有特别限制，从进一步提高耐水压力以及抑制熔接部(密封部4)剥离的观点出发，优选为1～ 5V范围。另外，压接时的压力只要能够熔接表皮材料3的树脂即可，没有特别限制，从进一步提高耐水压力和抑制熔接部剥离的观点出发，优选为0.1～5MPa范围。另外，从抑制熔接部剥离的同时提高作业效率的观点出发，熔接部的形成速度优选为1～30m/分钟。
接着，示出本发明的实施例及比较例。
[实施例]
在以下的实施例及比较例中，吸音材料的物性及性能以如下方式测量或评价。
〔单位面积重量(g/m2)〕
从吸音材料采集5个10cm见方的试样，不含侧周面。然后，测量各试样的重量，将总重量除以总面积，从而算出单位面积重量(g/m2)。
〔厚度(mm)〕
对用来计算所述单位面积重量的5个试样，用钢尺测量各试样的四条边的中央部的厚度，取其平均值作为厚度(mm)。
〔表皮材料耐水压力〕
从吸音材料所用的表皮材料(如果没有表皮材料，则从切片在5mm厚度以内的表面区域)中采集5个15cm见方的试样，通过JIS(Japanese Industrial Standards，日本工业标准)L1096(2010)A法(低水压法)测量耐水压力，取其平均值作为表皮材料耐水压力。
〔密封部耐水压力〕
从吸音材料中采集表皮材料时，以使密封部包含在15cm见方的试样的中央部的方式进行采集，并以与表皮材料耐水压力相同的方式，求出密封部耐水压力。
〔透气度(cm3/cm2/秒)〕
以与所述表皮材料耐水压力相同的方式，从吸音材料所用的表皮材料中采集5个15cm见方的试样，按照JIS L1096(2010)，通过弗雷泽 (Frazier)透气度测量仪测量透气度，取其平均值作为透气度 (cm3/cm2/秒)。
〔耐喷丸性〕
以25cm见方的吸音材料为试样，在S30(钢球)、喷吹喷嘴直径5mm、喷嘴尖端到试样上表面距离150mm、喷吹空气压力0.1MPa的条件下，朝向该试样的上表面中央部，实施喷丸试验，喷吹4秒后若表皮材料破裂则为×，若未破裂则为○，若虽未破裂但在表皮材料的一半厚度以上的范围内观察到损伤时则为Δ。
〔平均纤维直径〕
对于纺粘无纺布，采集10个10mm×10mm的试样片，使用显微镜(尼康株式会社制造，商品名：ECLIPSE E400)，以50倍的倍率，以μm 为单位读取每个试验片上任意20处的直径至小数点后一位，取其平均值作为平均纤维直径。对于熔喷无纺布，使用扫描型电子显微镜(日立制作所株式会社制造，型号名称：SU3500型)，以500倍或1000倍的倍率测量所采集试样片的30根构成纤维的纤维直径(μm)，取其平均值作为平均纤维直径。
〔表面纤维直径〕
使用扫描型电子显微镜(日立制作所株式会社制造，型号名称：SU3500 型)，以50倍或100倍的倍率测量取自纺粘无纺布的试样片的30根构成纤维的纤维直径(μm)，取其平均值作为表面纤维直径。除去因纤维彼此熔接而界面不明确导致无法确定一根纤维直径的部分。另外，利用扫描型电子显微镜对表皮材料的剖面进行观察，在非压花部分未发现熔接的情况下，将平均纤维直径直接作为表面纤维直径。
〔非压花部纤维之间的熔接〕
使用扫描型电子显微镜(日立制作所株式会社制造，型号名称：SU3500 型)观察表皮材料最表面的纺粘无纺布的表面，若是与压花形状不同的熔接形状，则判断非压花部纤维之间有熔接。另外，若是与压花形状相同的熔接形状，则判断非压花部纤维之间无熔接。
〔吸音率〕
依照JISA 1405-2(传递函数法)，粗管使用内径100mm的音响管，细管使用内径29mm的音响管，测量垂直入射吸音率。需要说明的是，1/3 倍频程中心频率50～1250Hz的吸音率为粗管的测量结果，1600～ 2000Hz的吸音率为细管的测量结果。
〔浸水实验〕
以10cm见方的吸音材料为试样，使该试样安静地漂浮在盛有1升蒸馏水的2升烧杯中的水面上，观察1小时后的状态，若与刚漂浮之后没有变化，则视为没有浸水(○)，若与刚漂浮之后相比发现吸音材料下沉至水面下，则视为有浸水(×)。需要说明的是，当表皮材料仅设置在吸音材料的一面时，以设置有表皮材料的面为上表面，漂浮在所述蒸馏水的水面上。另外，浸水实验后，测量所述吸音率，通过下式(1) 算出浸水实验后吸音率的变化率(％)。
浸水实验后吸音率的变化率(％)＝
浸水实验后的吸音率/浸水实验前的吸音率…(1)
〔实施例1〕
在本实施例中，以如下方式获得吸音材料。
<表皮材料的制备>
使用熔体流动速率(MFR)为60g/10分钟的丙烯均聚物，利用具有直径0.6mm的纺丝模头的纺粘无纺布成型机，在230℃下通过常规的纺粘法进行熔融纺丝，将纺丝得到的纤维堆积在捕集面上，得到平均纤维直径为16μm、单位面积重量为10g/m2的第一纺粘无纺布A-1。
接着，使用挤出机在280℃下熔融MFR为400g/10分钟的丙烯均聚物，将得到的熔融物自纺丝模头挤出，同时喷吹280℃的加热空气，通过常规的熔喷法，将平均纤维直径3μm的纤维堆积在所述第一纺粘无纺布A-1上，形成单位面积重量为5g/m2的熔喷无纺布B-1。
接着，和所述第一纺粘无纺布A-1同样，将纤维堆积在所述熔喷无纺布B-1上，形成平均纤维直径为16μm、单位面积重量为10g/m2的第二纺粘无纺布A-2。
接着，在温度设定为压花辊145℃、镜面辊150℃、压印面积率为 18％的热压花辊上，将所述第一纺粘无纺布A-1、熔喷无纺布B-1、第一纺粘无纺布A-2的层压体一体化，得到三层结构(以下，称为SMS 结构)无纺布，其中第一纺粘无纺布和第二纺粘无纺布层压在熔喷无纺布的表背两面上。所述SMS结构无纺布的单位面积重量为25g/m2。
接着，使用MFR为60g/10分钟的丙烯均聚物，利用具有直径1.3mm 的纺丝模头的纺粘无纺布成型机，在230℃下通过常规的纺粘法进行熔融纺丝，将纺丝得到的纤维堆积在所述SMS结构无纺布之上，形成平均纤维直径为35μm、单位面积重量为100g/m2的第四纺粘无纺布C。接着，在温度设定为压花辊155℃、镜面辊160℃、压印面积率为18％的热压花辊(压花图案0.9mm见方)上，将所述SMS结构无纺布和第四纺粘无纺布C的层压体一体化，得到由四层结构(以下，称之为SSMS 结构)无纺布构成的表皮材料作为表皮材料，其中所述第四纺粘无纺布C层压在所述SMS结构无纺布上。所述表皮材料的结构有时被称为 PP-SSMS。
<棉胎的制备>
将60质量份的聚丙烯系短纤维(宇部爱科喜模株式会社制造，商品名： UC纤维，平均纤维直径21μm，平均纤维长度51mm)、和40质量份的聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)系粘合剂短纤维(尤尼吉可株式会社制造，商品名：MELTY 4080，平均纤维直径14μm，平均纤维长度51mm) 混合，利用开纤机、梳理机形成纤网后，利用交叉铺网机进行多层层压，用间隙间距离设定为约50mm的热风空气处理机进行处理，得到由大约50mm厚的片状无纺布成形体构成的棉胎，所述片状无纺布成形体含有聚丙烯系短纤维和聚对苯二甲酸乙二酯系短纤维。
<吸音材料的制备>
接着，将所述棉胎切成250mm(长)×250mm(宽)×49mm(厚)。然后，将所述表皮材料配置在切好的所述棉胎的表背两面上，其中所述第四纺粘无纺布C在最表面。采用超声波密封机(精电含电子工业株式会社制造，商品名：JIl430SA)，在输出功率2.0V、压力0.3MPa、速度 5m/分钟的条件下，熔接所述棉胎周围的该表皮材料的周缘部，形成 0.3mm宽的连续密封部，得到所述棉胎内包在所述表皮材料中的吸音材料。所述密封部的外周剩余部分裁断后去除。
接着，按上述方式测量或评价本实施例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔实施例2〕
在本实施例中，首先，使用MFR为60g/10分钟的丙烯均聚物，利用具有直径0.6mm的纺丝模头的纺粘无纺布成型机，在230℃下通过常规的纺粘法进行熔融纺丝，将纺丝得到的纤维堆积在捕集面上，在温度设定为压花辊165℃、镜面辊170℃、压印面积率18％(压花图案0.5mm 见方)的热压花辊上，对得到的无纺布进行表面热处理，从而得到平均纤维直径为21μm、单位面积重量为100g/m2的第三纺粘无纺布A-3。
接着，使用所述第三纺粘无纺布A-3单层作为表皮材料，并将热处理后的表面设于外侧，除此之外，其他与实施例1完全相同，得到吸音材料。由单层纺粘无纺布构成的所述表皮材料的结构有时被称为 PP-SB。接着，按上述方式测量或评价本实施例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔实施例3〕
在本实施例中，首先，使用MFR为60g/10分钟的丙烯均聚物，利用具有直径1.3mm的纺丝模头的纺粘无纺布成型机，在230℃下通过常规的纺粘法进行熔融纺丝，将纺丝得到的纤维堆积在捕集面上，在温度设定为压花辊150℃、镜面辊160℃、压印面积率18％(压花图案0.9mm 见方)的热压花辊上，进行表面热处理，从而得到平均纤维直径为35 μm、单位面积重量为100g/m2的第四纺粘无纺布C-1。
接着，使用所述第四纺粘无纺布C-1单层作为表皮材料，除此之外，其他与实施例1完全相同，得到吸音材料。接着，按上述方式测量或评价本实施例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔实施例4〕
本实施例中，使用实施例2中得到的所述第三纺粘无纺布A-3单层作为表皮材料，并将未经热处理的表面设于外侧，除此之外，其他与实施例1完全相同，得到吸音材料。接着，按上述方式测量或评价本实施例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔实施例5〕
在本实施例中，通过调整熔融纺丝时的空气量使第四纺粘无纺布C-1 的平均纤维直径为40μm，除此之外，其他与实施例3完全相同，得到吸音材料。接着，按上述方式测量或评价本实施例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔实施例6〕
本实施例中，用于熔喷无纺布的树脂采用MFR为900g/10分钟的丙烯均聚物，除此之外，其他与实施例1完全相同，得到吸音材料。接着，按上述方式测量或评价本实施例中得到的吸音材料的物性及性能。结果见表1。
〔实施例7〕
本实施例中，在制备棉胎时，调整交叉铺网机的层压数，且将热风空气处理机的间隙间距离设为25mm，得到厚度为25mm的棉胎，除此之外，其他与实施例1完全相同，得到吸音材料。接着，按上述方式测量或评价本实施例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔比较例1〕
在本比较例中，由片状无纺布成形体构成的棉胎，仅在其一个表面上，通过喷胶(3M公司制造，商品编号：77)层压由聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)无纺布(东洋纺株式会社制造，商品名：HEIM，纤维直径15 μm，单位面积重量120g/m2)构成的表皮材料，得到带单面表皮的吸音材料。所述片状无纺布成形体含有60质量份的聚对苯二甲酸乙二酯 (聚酯)系短纤维(帝人富瑞特株式会社制造，商品名：帝特龙 (TETORON)，平均纤维直径30μm，平均纤维长度51mm)、和40质量份的与实施例1相同的聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)系粘合剂短纤维。由聚对苯二甲酸乙二酯系纤维构成的单层纺粘无纺布构成的所述表皮材料的结构有时被称为PET-SB。
接着，按上述方式测量或评价本比较例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔比较例2〕
在本比较例中，在与比较例1相同的棉胎的表背两面上，层压由市售的聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)无纺布(尤尼吉可株式会社制造，商品名：聚酯塔夫绸，防水加工，纤维直径23μm，单位面积重量100g/m2) 构成的表皮材料，通过缝制加工形成密封部，从而得到吸音材料。
接着，按上述方式测量或评价本比较例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
〔比较例3〕
在本比较例中，将纤维直径20μm、单位面积重量100g/m2的市售的聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)无纺布(尤尼吉可株式会社制造，商品名：聚酯塔夫绸，防水加工)用于表皮材料，除此之外，其他与比较例2 相同，得到吸音材料。
接着，按上述方式测量或评价本比较例中得到的吸音材料的物性及性能。物性见表1，性能中的吸音率见表2，浸水实验后吸音率的变化率见表3。
[表1]
[表2]
[表3]
根据表1～表3中实施例1～实施例7的吸音材料，其将至少含有由聚酯系树脂构成的纤维的棉胎内包在含有由聚丙烯系树脂构成的纤维的无纺布制成的表皮材料中，可以看出，即使在水分多的环境下吸音率也不会降低。与此相对，根据比较例1～比较例3的吸音材料，其表皮材料由含有由聚酯系树脂构成的纤维的无纺布制成，可以看出，在水分多的环境下吸音率会降低。
符号说明
1：吸音材料；2：棉胎；3：表皮材料；4：密封部；11：吸音板；12：遮蔽板；13：侧壁；14：框架；15：保护面板；16：支撑板。
Claims (14)
1.一种吸音材料，其特征在于包含：棉胎，其至少含有由聚酯系树脂构成的纤维；以及表皮材料，其内包该棉胎，该表皮由无纺布构成，所述无纺布含有由聚丙烯系树脂构成的纤维。
2.根据权利要求1所述的吸音材料，其特征在于，所述棉胎含有由聚丙烯系树脂构成的纤维。
3.根据权利要求1或2所述的吸音材料，其特征在于，所述表皮材料具备200～2000mmH2O范围的耐水压力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸音材料，其特征在于，所述表皮材料包含纺粘无纺布。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸音材料，其特征在于，所述表皮材料包含第一纺粘无纺布、位于该第一纺粘无纺布上的熔喷无纺布、以及位于该熔喷无纺布上的第二纺粘无纺布。
6.根据权利要求5所述的吸音材料，其特征在于，所述第一或第二纺粘无纺布包含平均纤维直径在25～50μm范围的纤维。
7.根据权利要求5所述的吸音材料，其特征在于，所述熔喷无纺布包含平均纤维直径在0.5～5μm范围的纤维。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的吸音材料，其特征在于，所述表皮具有含有第三纺粘无纺布的纺粘无纺布层。
9.根据权利要求8所述的吸音材料，其特征在于，所述第三纺粘无纺布包含平均纤维直径在15～100μm范围的纤维。
10.根据权利要求8或9所述的吸音材料，其特征在于，所述纺粘无纺布层的位于表面的纤维具备大于30μm且在100μm以下范围的平均纤维直径。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的吸音材料，其特征在于，所述纺粘无纺布层具备20％以上的熔着面积比率。
12.一种吸音板，其特征在于，包含权利要求1至11中的任一项所述的吸音材料以及收纳所述吸音材料的框架。
13.一种吸音材料的制造方法，其特征在于含有熔接工序，所述熔接工序将至少含有由聚酯系树脂构成的纤维的棉胎包裹在表皮材料中，并熔接所述表皮材料的端部，该表皮材料是含有由聚丙烯系树脂构成的纤维的无纺布。
14.根据权利要求13所述的吸音材料的制造方法，其特征在于，在所述熔接工序中，通过超声波密封法熔接所述表皮材料的端部。
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