JP2006028709A - 吸音材およびその製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱圧着された熱可塑性合成繊維不織布からなる表面材と合成繊維不織布からなる裏面材との接合不織布であって、該表面材の厚みが0.03〜1mm、平均みかけ密度が0.3g/cm3 以上および目付けが20〜250g/m2 であり、該裏面材の厚みが5〜45mmおよび平均みかけ密度が0.1g/cm3 以下であり、さらに前記接合不織布の厚みが5〜50mm、目付けが100〜1000g/m2 および周波数4000Hzの吸音率が50%以上であることを特徴とする吸音材。
【選択図】 なし
Description
例えば、特許文献1には、密度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。
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、リサイクル性に優れるが、0.01〜0.1g/cm3 の密度で厚み変形が生じ易く、取扱性などに問題がある。
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30〜200g/m2 の不織布と、繊維径が7〜40μmで目付け50〜2000g/m2 の短繊維不織布と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、形態安定性が低下し易いという欠点がある。
特許文献4には、平均繊維径10μm以下、平均みかけ密度0.1〜0.4g/cm3 および目付け5〜300g/m2 のメルトブローン不織布と、みかけ密度0.01〜0.10g/cm3 および目付け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、取扱性などに問題がある。
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20〜100g/m2 のメルトブローン不織布と、繊維径7〜40μm、目付け50〜2000g/m2 、厚み5〜30mm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、価格などに問題があった。
すなわち、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
(2)前記表面材および裏面材を構成する繊維の平均繊維径が10〜30μmであることを特徴とする(1)に記載の吸音材。
(3)前記表面材および裏面材が、ポリエステル系繊維またはポリエステル系共重合繊維を主体とする繊維で構成されていることを特徴とする(1)または(2)に記載の吸音材。
(4)前記表面材の構成繊維が異形断面繊維であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の吸音材。
(5)前記表面材の構成繊維が複合繊維であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の吸音材。
(6)前記表面材が、長繊維不織布であり、部分熱圧着率3〜35%で熱圧着されていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の吸音材。
(7)前記裏面材が、短繊維不織布であり、かつ熱融着繊維および/または難燃性繊維を5〜50重量%含有していることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の吸音材。
(8)前記裏面材を構成する不織布に5〜50重量%の合成樹脂が塗布されていることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の吸音材。
本発明の吸音材は、熱圧着された熱可塑性合成繊維不織布からなる表面材と合成繊維不織布からなる裏面材との接合不織布で構成される。
本発明に用いられる表面材は、厚みが0.03〜1mm、好ましくは0.04〜0.7mmであり、平均みかけ密度が0.3g/cm3 以上、好ましくは0.35〜1.0g/m2 であり、さらに目付けが20〜250g/m2 、好ましくは30〜200g/m2 である。このような構成とすることにより、表面材が高密度構造となり、侵入する音の波長を細孔中の摩擦抵抗で小さくできる。表面材の厚みが0.03mm未満、平均みかけ密度が0.3g/cm3 未満、また目付けが20g/m2 未満では、強度、剛性、取扱性、繊維密度などが低下し、吸音効果が低下する。一方、厚みが1mmを超え、目付けが250g/m2 を超えると、強度、繊維密度は大きくなるが、剛性が大きすぎて裁断性、取扱性が低下する。
または部分熱圧着した後、さらに一対の金属フラットロール/金属フラットロール、金属フラットロール/ペーパーロール、金属フラットロール/コットンロール、金属フラットロール/樹脂ロールなどで2段に分け、全面をカレンダー加工するのが表面材の緻密化の点から好ましい。熱圧着またはカレンダー加工は、熱可塑性合成繊維の樹脂融点より15〜80℃程度低い温度で、線圧100〜1000N/cmの範囲で行うのが好ましい。
熱融着性繊維としては、鞘部がポリエチレン、ポリプロピレン、共重合エステルなどで芯部がポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどで構成される複合繊維、低融点の共重合ポリエステル繊維などが挙げられる。また難燃性繊維としては、リン系樹脂、チオ尿素系樹脂、ハロゲン系樹脂などの樹脂に練り込んだ繊維が挙げられる。また上記水系エマルジョンに難燃性樹脂を混合して用いてもよい。
中程度の周波数領域(2000〜4000Hz)における吸音率は、吸音材の厚みを大きくし、表面材のみかけ密度を増加させることによって向上させることができるが、一方においてコスト高、嵩高になるなどの問題を生じるが、本発明では、吸音材の厚みおよび目付を上記範囲とすることにより、周波数4000Hzの吸音率を50%以上に確保しつつ、巻取加工性、裁断加工性、重ね梱包や運搬時等の取扱性に優れた吸音材を得ることができる。また、本発明の吸音材は、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。
1)目付け(g/m2) :JIS−1913に準ずる。
2)平均繊維径(μm):顕微鏡で500倍の拡大写真を取り、10本の平均値で求める。
3)平均みかけ密度(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る。
4)厚み(mm) :JIS−L−1913−B法に準ずる。荷重0.02kPaの圧力の厚みを3カ所以上測定し、その平均値で示す。ただし、表面材の厚みは、荷重20kPaで測定した。
5)吸音性(%) :JIS−1405に準じ、垂直の入射法の測定機で周波数2000〜4000Hzを測定する。
6)通気性(cc/cm2 /sec):JIS−L−1906フラジュール形法で測定する。
公知のスパンボンド法でポリエチレンテレフタレート(o−クロロフエノールを用いた1%、25℃法の溶融粘度ηsp/c 0.77)を用い、溶融紡糸方式で、温度300℃の紡糸口金から紡出し、高速牽引装置で延伸、開繊、捕集工程により、表1に示す繊維径および目付の長繊維ウエブを得た。該長繊維ウエブを、それぞれ一対のエンボスロール/フラットロールで温度230℃、線圧500N/cmで部分熱圧着し、さらに一対の金属フラットロール/金属フラットロールで温度235℃、線圧1000N/cmでカレンダー加工して表1に示す(実施例1〜7)みかけ密度の表面材用不織布を得た。
また実施例4〜7では、繊維径25μm、繊維長51mmのポリエステル短繊維70%と、繊維径18μm、繊維長51mm、融点135℃の共重合ポリエステル短繊維30%のカードウエブをニードルパンチ加工し、さらに芳香族リン酸エステル系水分散難燃剤を30%含有させた水溶性アクリル樹脂をスプレー方式で20g/m2 付着させた表1に示す裏面材用不織布を用いた。
次いで、表面材と裏面材をホットメルト接着剤を用いて接着して本発明の吸音材を得た。具体的には、表面材に共重合ポリエステル系樹脂(融点130℃)のホットメルト粉末を20g/m2 で均等に載置した後、加熱処理機で加熱・溶融してから表面材を重ね合わせて接着した。
得られた吸音材の特性を表1に示したが、本発明の吸音材は、優れた吸音性を有することがわかった。またこれらの吸音材は厚み変化率が少なく取扱性に優れていた。これに対し、比較例1〜3の吸音材では吸音性の低いものであった。
Claims (9)
- 熱圧着された熱可塑性合成繊維不織布からなる表面材と合成繊維不織布からなる裏面材との接合不織布であって、該表面材の厚みが0.03〜1mm、平均みかけ密度が0.3g/cm3 以上および目付けが20〜250g/m2 であり、該裏面材の厚みが5〜45mmおよび平均みかけ密度が0.1g/cm3 以下であり、さらに前記接合不織布の厚みが5〜50mm、目付けが100〜1000g/m2 および周波数4000Hzの吸音率が50%以上であることを特徴とする吸音材。
- 前記表面材および裏面材を構成する繊維の平均繊維径が10〜30μmであることを特徴とする請求項1に記載の吸音材。
- 前記表面材および裏面材が、ポリエステル系繊維またはポリエステル系共重合繊維を主体とする繊維で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の吸音材。
- 前記表面材の構成繊維が異形断面繊維であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の吸音材。
- 前記表面材の構成繊維が複合繊維であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の吸音材。
- 前記表面材が、長繊維不織布であり、部分熱圧着率3〜35%で熱圧着されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の吸音材。
- 前記裏面材が、短繊維不織布であり、かつ熱融着繊維および/または難燃性繊維を5〜50重量%含有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の吸音材。
- 前記裏面材を構成する不織布に5〜50重量%の合成樹脂が塗布されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の吸音材。
- 厚み0.03〜1mm、平均みかけ密度0.3g/cm3 以上および目付け20〜250g/m2 である熱圧着された熱可塑性合成繊維不織布からなる表面材と、厚み5〜45mmおよび平均みかけ密度0.1g/cm3 以下である合成繊維不織布からなる裏面材とを接合して吸音材を製造するに際し、該表面材と裏面材の間に接着剤または熱融着繊維を介在させて熱処理することを特徴とする吸音材の製造法。
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