JP2019128510A

JP2019128510A - 吸音材

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Publication number: JP2019128510A
Application number: JP2018011168A
Authority: JP
Inventors: 謙谷沢; Ken Tanizawa; 雅行片山; Masayuki Katayama
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2019-08-01

Abstract

【課題】吸音性能、難燃性能に優れ、繊維が脱落しにくい吸音材を提供すること。【解決手段】本発明の吸音材は、目付が６０ｇ／ｍ２以上、かつ平均繊維径が４μｍ以下の極細不織布層と、モダクリルを３０〜６０ｍａｓｓ％含む難燃不織布層が積層してなる積層体を有し、さらに前記積層体の極細不織布層側にポリエステル系繊維を含むカバー材を有する吸音材であり、前記吸音材を２０ｃｍの高さから落下させたときに発生する、直径５μｍ以上の粒子の平均個数が１００個以下である。なお、モダクリル繊維の繊度は５ｄｔｅｘ以上であるのが好ましい。また、難燃不織布層を構成するモダクリル繊維が難燃不織布層に含まれる融着繊維の融着により固定されているのが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は吸音材に関する。

現在、生活レベルの向上により、様々な室内において、静粛性が求められている。例えば、自動車室内、居住室内において、静粛性が求められている。そのため、従来から、自動車、家電製品（例えば、掃除機、プリンタなど）に吸音材を設置することが行なわれている。この吸音材は熱源に近い箇所に設置されることもあるため、吸音性能に加えて難燃性能が要求されている。さらに、吸音材を構成する繊維が脱落しやすいと吸音材製造時、吸音材設置時、又は吸音材設置後に、外力を受けた際に繊維が脱落してしまい、脱落した繊維により製造環境や作業環境が悪くなる、吸音材が所望性能を発揮できない、或いは設置機器に悪影響を及ぼす、などの問題が生じることから、繊維が脱落しにくい吸音材が求められている。

このような吸音性能と難燃性能の要求を満足でき、さらに繊維が脱落しにくい吸音材として、本願出願人は「目付が６０ｇ／ｍ^２以上、かつ平均繊維径が４μｍ以下の極細不織布層と、モダクリル繊維を３０〜６０ｍａｓｓ％含む難燃不織布層とを有する吸音材であり、前記吸音材を２０ｃｍの高さから落下させた場合に発生する、直径５μｍ以上の粒子の平均個数が１００個以下であることを特徴とする吸音材」を提案した（特許文献１）。特許文献１は、目付が６０ｇ／ｍ^２以上、かつ平均繊維径が４μｍ以下の極細不織布層を備えているため吸音性能に優れ、モダクリル繊維が難燃であることにより難燃性能に優れる吸音材である。また、特許文献１は、明細書の［００５５］に、「本発明の吸音材は吸音性、難燃性及び繊維の脱落防止性に更に優れるように、例えば、不織布、織物、編物などの繊維シート、通気性フィルム、発泡シートなどからなる層を更に有することができる。なお、これらの層は極細不織布層側、（―略―）に有することができる」ことを記載している。上述の更に有することができる層に繊維シートを採用し設けることで、繊維シートによって吸音材の通気性が低下しにくいため吸音性能を阻害せず、しかも繊維シートによってさらに繊維が脱落しにくい吸音材であった。

しかし、繊維シートに採用する構成樹脂の種類によっては、吸音材の難燃性能が過度に低下することがあった。

特願２０１６−１４９７２２号

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、吸音性能、難燃性能に優れ、繊維が脱落しにくい吸音材を提供することを目的とする。

本発明は、目付が６０ｇ／ｍ^２以上、かつ平均繊維径が４μｍ以下の極細不織布層と、モダクリルを３０〜６０ｍａｓｓ％含む難燃不織布層が積層してなる積層体を有し、さらに前記積層体の極細不織布層側にポリエステル系繊維を含むカバー材を有する吸音材であり、前記吸音材を２０ｃｍの高さから落下させたときに発生する、直径５μｍ以上の粒子の平均個数が１００個以下であることを特徴とする吸音材である。

また、モダクリル繊維の繊度が５ｄｔｅｘ以上であるのが好ましい。

更に、難燃不織布層を構成するモダクリル繊維が難燃不織布層に含まれる融着繊維の融着により固定されているのが好ましい。

本発明の吸音材は、モダクリル繊維を３０〜６０ｍａｓｓ％含む難燃不織布層を有するため難燃性能に優れる。そして、極細不織布層と難燃不織布層が積層してなる積層体の極細不織布層側にポリエステル系繊維を含むカバー材を有しているため、取り扱い時や風が作用した時など、外力がかかった場合であっても、極細不織布層が毛羽立ちにくく、はがれにくいことにより極細不織布層の構成繊維の脱落が防止できる。そのため、極細不織布層の損傷による吸音性能の低下が起こりにくい。加えて、カバー材がポリエステル系繊維を含んでいるため、カバー材に着火した際にポリエステル系繊維が収縮してカバー材が着火源から離れやすいことから、吸音材の難燃性の低下が防止できる。

しかも吸音材を２０ｃｍの高さから落下させた場合に発生する、直径５μｍ以上の粒子の平均個数が１００個以下と、繊維同士の接着が充分で、繊維が脱落しにくく、前記粒子が発生しにくい吸音材である。

また、モダクリル繊維の繊度が５ｄｔｅｘ以上であると、繊維同士の接着が充分で、繊維が脱落しにくく、前記粒子が発生しにくい吸音材である。

更に、難燃不織布層を構成するモダクリル繊維が難燃不織布層に含まれる融着繊維の融着により固定されていると、モダクリル繊維が損傷していないため、繊維が脱落しにくく、前記粒子が発生しにくい吸音材である。

本発明の吸音材は吸音性に優れているように、目付が６０ｇ／ｍ^２以上、かつ平均繊維径が４μｍ以下の極細不織布層を有するものである。このような極細不織布層を有し、極細不織布層を構成する繊維の平均繊維径が小さく、空気との接触面積が広いため、効率的に音を熱に変換することができ、吸音性に優れている。また、極細不織布層構成繊維の平均繊維径が小さくても、極細不織布層構成繊維の絶対量が少ないと、空気との接触面積が小さくなり、吸音性が不充分となるため、極細不織布層の目付は６０ｇ／ｍ^２以上である。

本発明の極細不織布層構成繊維の平均繊維径は小さい方が吸音性に優れているため、３μｍ以下であるのが好ましく、２μｍ以下であるのがより好ましく、１．５μｍ以下であるのが更に好ましい。一方で、極細不織布層構成繊維の平均繊維径が小さ過ぎると、極細不織布層構成繊維が破断して繊維脱落しやすくなる傾向があるため、０．１μｍ以上であるのが好ましく、０．２μｍ以上であるのがより好ましい。

本発明の「平均繊維径」は、不織布層またはカバー材の主面における電子顕微鏡写真を撮影し、その電子顕微鏡写真から無作為に選んだ１００本の繊維の繊維直径の算術平均値を意味し、「繊維直径」は電子顕微鏡写真において、確認できる繊維の伸びる方向に対して直交する方向における長さを意味する。

なお、極細不織布層構成繊維の繊維長は適宜選択でき、特に限定するものではないが、極細不織布層構成繊維が脱落しにくいため連続繊維であることが好ましい。

また、極細不織布層構成繊維を構成する樹脂は特に限定するものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂；６ナイロン、６６ナイロンなどのポリアミド系樹脂；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などのポリエステル系樹脂などを採用できる。

本発明においては、極細不織布層の目付が６０ｇ／ｍ^２以上であるため、吸音性に優れているが、目付が高い程、単位面積あたりにおける繊維量が多く、極細不織布層を構成する繊維の総表面積が広いことを意味するため、目付は６５ｇ／ｍ^２以上であるのが好ましく、７０ｇ／ｍ^２以上であるのがより好ましく、７５ｇ／ｍ^２以上であるのが更に好ましい。一方で、上限は特に限定するものではないが、難燃性、取り扱い性、又は生産性の点から５００ｇ／ｍ^２以下であるのが好ましい。

なお、本発明における「目付」は、不織布層の一番広い主面１ｍ^２あたりにおける質量を意味する。

また、本発明の吸音材における極細不織布層の厚さは、極細不織布層の目付が６０ｇ／ｍ^２以上である限り、適宜選択でき特に限定するものではないが、極細不織布層が薄すぎると、吸音材生産時において破れやすく取り扱い性に劣るため、０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、０．５ｍｍ以上であるのがより好ましく、１ｍｍ以上であるのが更に好ましい。一方で、極細不織布層が厚すぎると、極細不織布層の繊維密度が小さくなり、吸音性能が劣る可能性があるため、３ｍｍ以下であるのが好ましく、２ｍｍ以下であるのがより好ましく、１．５ｍｍ以下であるのが更に好ましい。

本発明における「厚さ」は、吸音材の主面に対して、６６０．５ｍｍ^２の面積（直径２９ｍｍの円の面積）あたり、０．０１５７Ｎの荷重を負荷した時に、荷重が作用する方向における長さを、高精度デジタル測長機［例えば、（株）ミツトヨ製のライトマチック（登録商標）］で測定した値をいう。

本発明の極細不織布層は特に限定するものではないが、例えば、メルトブロー不織布（以下、「ＭＢ不織布」と表記することがある）、静電紡糸不織布、又は特開２００９−２８７１３８号公報に開示されているような、溶媒に高分子を溶解又は分散させた紡糸液を吐出し、この吐出された紡糸液に対してガスを作用させて繊維化し、集積して形成した不織布から構成することができる。これらの中でもＭＢ不織布は所望の通気度であることによって吸音性能が優れており、また、６０ｇ／ｍ^２以上の目付であることが容易であり、しかもコストメリットがあるため好適である。

本発明の吸音材は上述のような極細不織布層に加えて、モダクリル繊維を３０〜６０ｍａｓｓ％含む難燃不織布層を有するため、難燃性に優れている。つまり、前述のような極細不織布層は吸音性に優れているものの、目付が６０ｇ／ｍ^２以上と高く、つまり繊維量が多くなると、難燃性に劣ることから、家電製品など難燃性能を必要とする用途に対して適用することが困難であるが、前記難燃不織布層を有することによって、家電製品など難燃性を必要とする用途にも適用することができる。

本発明のモダクリル繊維は、アクリロニトリル単位を３５〜８５％含む樹脂で構成された繊維であり、例えば、アクリロニトリルと塩化ビニル又は塩化ビニリデンとの共重合体であり、カネカロン（登録商標）、プロテックス（登録商標）、ダイネルなどの商標で知られている。

このモダクリル繊維の繊度は特に限定するものではないが、繊度が大きいと、モダクリル繊維の強度が向上するとともに、絶対的な本数が減少し、結果として繊維が脱落しにくく後述する粒子が発生しにくくなるため、５ｄｔｅｘ以上であるのが好ましく、６ｄｔｅｘ以上であるのがより好ましく、７ｄｔｅｘ以上であるのが更に好ましい。一方で、モダクリル繊維の繊度が大き過ぎると、モダクリル繊維が均一に分散した難燃不織布層であることが困難になり、難燃性が不充分な箇所が発生する傾向があるため、３０ｄｔｅｘ以下であるのが好ましく、２５ｄｔｅｘ以下であるのがより好ましく、２０ｄｔｅｘ以下であるのが更に好ましい。なお、本発明における「繊度」はＪＩＳＬ１０１５：２０１０、８．５．１（正量繊度）に規定されているＡ法により得られる値を意味する。

また、モダクリル繊維の繊維長は特に限定するものではないが、脱落しにくいという観点から長い方が好ましいため、５０ｍｍ以上であるのが好ましく、６０ｍｍ以上であるのがより好ましい。一方で、繊維長が長過ぎても、モダクリル繊維が均一に分散した難燃不織布層であることが困難になり、難燃性が不充分な箇所が発生する傾向があるため、１０５ｍｍ以下であるのが好ましい。

本発明の難燃不織布層において、モダクリル繊維量が３０ｍａｓｓ％未満であると、吸音材の難燃性が不充分となるため、３０ｍａｓｓ％以上含んでいる。より難燃性に優れるように、３５ｍａｓｓ％以上含んでいるのが好ましく、４０ｍａｓｓ％以上含んでいるのがより好ましい。一方で、モダクリル繊維量が６０ｍａｓｓ％を超えると、吸音材設置箇所に強固に固着する炭化物量が多くなり、この炭化物を通じて伝熱し、吸音材の炭化していない部分（例えば、有機繊維）の温度が上昇することによって、炭化していない部分が炭化物側に引き寄せられるように収縮してしまい、結果的に全焼してしまうなど、難燃性に劣る傾向があるため、モダクリル繊維量は６０ｍａｓｓ％以下であり、５５ｍａｓｓ％以下であるのが好ましく、５０ｍａｓｓ％以下であるのがより好ましい。

なお、極細不織布層の目付が高いと、それだけ可燃成分が多くなり、難燃性に劣る傾向があるため、モダクリル繊維量は１ｍ^２あたり、極細不織布層の目付の０．９倍以上であるのが好ましく、１倍以上であるのがより好ましく、１．１倍以上であるのが更に好ましい。

本発明の難燃不織布層はモダクリル繊維を含んでいるが、モダクリル繊維以外に、融着繊維を含んでおり、この融着繊維によってモダクリル繊維が固定されているのが好ましい。このような融着繊維によれば、モダクリル繊維を損傷することなく、モダクリル繊維を固定することができ、繊維が脱落しにくく、後述する粒子が発生しにくい吸音材であることができるためである。例えば、難燃不織布層がニードルパンチなどの外力によってモダクリル繊維を固定した難燃不織布に由来する層であると、ニードルパンチによってモダクリル繊維が損傷しており、繊維が脱落しやすい傾向があるが、融着繊維の融着によってモダクリル繊維が固定されていると、モダクリル繊維が損傷しておらず、繊維が脱落しにくく、後述する粒子が発生しにくい吸音材であることができる。

この融着繊維としては、融着する際の熱によってモダクリル繊維に影響を及ぼさない低融点樹脂を繊維表面に備えているのが好ましい。より具体的には、融点が１８０℃以下の低融点樹脂を繊維表面に備えている融着繊維であるのが好ましい。この低融点樹脂としては、例えば、共重合ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデンなどを挙げることができる。

なお、融着繊維は低融点樹脂のみから構成された単一組成融着繊維であっても良いし、低融点樹脂に加えて、低融点樹脂よりも融点の高い高融点樹脂を含む複数組成融着繊維であっても良い。複数組成融着繊維であると、低融点樹脂の融着によってモダクリル繊維を固定しても、高融点樹脂によって繊維形態を維持することができ、機械的強度の優れる難燃不織布層であることができるため好適である。この好適である複数組成融着繊維における低融点樹脂と高融点樹脂との組合せは特に限定するものではないが、前記作用を発揮しやすいように、融点差が１０℃以上であるのが好ましく、５０℃以上であるのがより好ましく、８０℃以上であるのが更に好ましい。例えば、低融点樹脂の融点が１８０℃以下である場合、高融点樹脂は、例えば、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系樹脂；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、ポリトリメチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリウレタン；ポリフェニレンサルファイド；ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂；であることができる。

なお、複数組成融着繊維の場合、低融点樹脂と高融点樹脂との配置状態は、例えば、繊維横断面において、芯鞘状、貼合せ状、オレンジ状、多層積層状、海島状であることができる。特に、低融点樹脂が繊維両端部を除く繊維表面全体を占めている芯鞘状又は海島状であると、モダクリル繊維の融着固定作用に優れているため好適である。

このような融着繊維の繊度は特に限定するものではないが、モダクリル繊維の融着固定に関与できる融着繊維の本数が多く、また、融着固定に関与できる低融点樹脂の表面積が広く、モダクリル繊維が脱落しにくいように、融着繊維の繊度は１〜２０ｄｔｅｘであるのが好ましく、１．５〜１９ｄｔｅｘであるのがより好ましく、２〜１８ｄｔｅｘであるのが更に好ましい。

また、融着繊維の繊維長は特に限定するものではないが、繊維長が長い方が脱落しにくいため、３０ｍｍ以上であるのが好ましく、５０ｍｍ以上であるのがより好ましい。一方で、繊維長が長過ぎると、融着繊維が均一に分散することが困難になり、モダクリル繊維を充分に融着固定できない傾向があるため、１０５ｍｍ以下であるのが好ましい。

このような融着繊維はモダクリル繊維による難燃性を損なうことなく、モダクリル繊維を強固に固定できるように、難燃不織布層中、３０〜７０ｍａｓｓ％含まれているのが好ましく、３５〜６５ｍａｓｓ％含まれているのがより好ましく、４０〜６０ｍａｓｓ％含まれているのが更に好ましい。

本発明の難燃不織布層は前述のようなモダクリル繊維を含み、好ましくは融着繊維を含んでいるが、モダクリル繊維以外の難燃繊維を含んでいることができる。例えば、ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ノボロイド樹脂、ポリクラール樹脂、アラミド樹脂、難燃剤（例えば、ハロゲン系、リン系、又は金属化合物系難燃剤）を含む樹脂を含む難燃繊維を含んでいることができる。

また、本発明の難燃不織布層は難燃性、繊維の脱落防止性を損なわない範囲内で、更に別の種類の繊維を含んでいることができる。例えば、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、炭化水素の一部をシアノ基またはフッ素或いは塩素といったハロゲンで置換した構造のポリオレフィン系樹脂など）、スチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエーテル系樹脂（例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエーテルケトンなど）、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂など）、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂（例えば、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ナイロン樹脂など）、ニトリル基を有する樹脂（例えば、ポリアクリロニトリルなど）、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスルホン系樹脂（例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど）、フッ素系樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、セルロース系樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル系樹脂（例えば、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルなどを共重合したポリアクリロニトリル系樹脂）、などの有機ポリマー１種類、又は２種類以上からなる繊維を含むことができる。

なお、モダクリル繊維以外の難燃繊維又は別の種類の繊維の繊度、繊維長は前記融着繊維と同じ範囲内であることができる。また、モダクリル繊維以外の難燃繊維又は別の種類の繊維の難燃不織布層中における含有量は、モダクリル繊維との関係から、７０ｍａｓｓ％以下であることができるが、前述の通り、モダクリル繊維と融着繊維を含んでいるのが好ましいため、４０ｍａｓｓ％以下であるのが好ましく、３０ｍａｓｓ％以下であるのがより好ましく、２０ｍａｓｓ％以下であるのが更に好ましい。

本発明の難燃不織布層は前述の通り、繊維の脱落が生じにくいように、融着繊維の融着によって不織布形態を保持しているのが好ましい。なお、液状バインダによって繊維同士を接着する方法であっても、繊維の損傷が生じないため、液状バインダの接着によって不織布形態を保持していても良い。また、融着繊維の融着と液状バインダの接着の両方によって不織布形態を保持していても良い。つまり、ニードルパンチなどの絡合作用による繊維同士の絡合によって不織布形態を保持していると、繊維が損傷し、繊維が脱落しやすいため、絡合作用を受けていないのが好ましい。

このような難燃不織布層の目付は特に限定するものではないが、難燃性に優れる吸音材であるように、２００ｇ／ｍ^２以上であるのが好ましく、２３０ｇ／ｍ^２以上であるのがより好ましく、２５０ｇ／ｍ^２以上であるのが更に好ましい。一方で、難燃不織布層の目付が高すぎると、難燃性を維持するのが難しいため、６５０ｇ／ｍ^２以下であるのが好ましく、６２０ｇ／ｍ^２以下であるのがより好ましく、６００ｇ／ｍ^２以下であるのが更に好ましい。

また、難燃不織布層の厚さは特に限定するものではないが、１０００Ｈｚ付近の吸音性能に優れているように、４ｍｍ以上であるのが好ましく、４．３ｍｍ以上であるのがより好ましく、４．５ｍｍ以上であるのが更に好ましい。一方で、難燃不織布層が厚すぎると、繊維が脱落しやすくなる傾向があるため、１２ｍｍ以下であるのが好ましく、１１．５ｍｍ以下であるのがより好ましく、１１ｍｍ以下であるのが更に好ましい。

更に、難燃不織布層の見掛密度は特に限定するものではないが、繊維同士の結合が充分で、繊維脱落しにくく、層間剥離も生じにくいように、２０ｋｇ／ｍ^３以上であるのが好ましく、２２ｋｇ／ｍ^３以上であるのがより好ましく、２３ｋｇ／ｍ^３以上であるのが更に好ましい。一方で、難燃不織布層の見掛密度が高すぎると、モダクリル繊維を含んでいても難燃性に劣る傾向があるため、６０ｋｇ／ｍ^３以下であるのが好ましく、５７ｋｇ／ｍ^３以下であるのがより好ましく、５５ｋｇ／ｍ^３以下であるのが更に好ましい。この見掛密度（＝Ｄ）は難燃不織布層の目付（＝Ｍ、単位：ｋｇ／ｍ^２）と厚さ（Ｔ、単位：ｍ）から算出される値である。つまり、次の式から算出される値である。

Ｄ＝Ｍ／Ｔ
本発明の吸音材は、上述のような極細不織布層と難燃不織布層が積層してなる積層体のほかに、前記極細不織布層側にポリエステル系繊維を含むカバー材を有するものである。このようなポリエステル系繊維を含むカバー材を有することで、取り扱い時や風が作用した時など、外力がかかった場合であっても、極細不織布層が毛羽立ちにくく、はがれにくいことにより極細不織布層の構成繊維の脱落が防止できる。そのため、極細不織布層の損傷による吸音性の低下が起こりにくい。加えて、前記ポリエステル系繊維を含むカバー材は通気性が高いため吸音材の吸音性能を阻害せず、カバー材に着火した際にポリエステル系繊維が収縮してカバー材が着火源から離れやすいことから、吸音材の難燃性能の低下が防止できる。本発明のポリエステル系繊維を含むカバー材は、ポリエステル系樹脂を含む繊維を含むことを特徴とし、前記ポリエステル系樹脂は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂などを挙げることが出来る。

本発明のポリエステル系繊維を含むカバー材構成繊維の平均繊維径は、カバー材構成繊維の平均繊維径が大き過ぎると、カバー材表面の繊維間の隙間が大きくなり、極細不織布層を保護し難くなるため、５０μｍ以下であるのが好ましく、４０μｍ以下であるのがより好ましく、３０μｍ以下であるのが更に好ましい。一方で、ポリエステル系繊維を含むカバー材構成繊維の平均繊維径が小さ過ぎると、通気度が低下しすぎて吸音性能に影響を及ぼす可能性があるため、５μｍ以上であるのが好ましく、１０μｍ以上であるのがより好ましい。

なお、ポリエステル系繊維を含むカバー材構成繊維の繊維長は特に限定するものではないが、繊維長が長い方が脱落しにくいため、３８ｍｍ以上であるのが好ましく、５０ｍｍ以上であるのがより好ましく、連続繊維であるのが更に好ましい。

また、ポリエステル系繊維を含むカバー材の目付は、吸音材の難燃性、取り扱い性、又は生産性の観点から、６０ｇ／ｍ^２以下が好ましく、４０ｇ／ｍ^２以下がより好ましく、２０ｇ／ｍ^２以下が更に好ましい。一方で、極細不織布層の毛羽立ちやはがれが起こりにくいように、５ｇ／ｍ^２以上が好ましく、１０ｇ／ｍ^２以上が好ましい。

本発明のポリエステル系繊維を含むカバー材は、繊維の脱落防止性、吸音材の難燃性を損なわない範囲内で、更に別の種類の繊維を含むことができる。具体的には、難燃不織布層に含むことができる別の種類の繊維と同様の繊維を含むことができる。また、ポリエステル系繊維を含むカバー材中における別の種類の繊維の含有量は、吸音材の難燃性との関係から、８０ｍａｓｓ％以下が好ましく、５０ｍａｓｓ％以下がより好ましく、３０ｍａｓｓ％以下が更に好ましい。

本発明のポリエステル系繊維を含むカバー材は特に限定するものではないが、例えば、スパンボンド不織布（以下、「ＳＢ不織布」と表記することがある）、ＭＢ不織布、静電紡糸不織布、又は特開２００９−２８７１３８号公報に開示されているような、溶媒に高分子を溶解又は分散させた紡糸液を吐出し、この吐出された紡糸液に対してガスを作用させて繊維化し、集積して形成した不織布、織物、編物といった繊維シートから構成することができる。これらの中でもＳＢ不織布は連続繊維であることからポリエステル系繊維を含むカバー材に外力がかかっても繊維が脱落しにくく、しかもコストメリットがあるため好適である。

本発明の吸音材は前述のような極細不織布層と難燃不織布層が積層してなる積層体と、ポリエステル系繊維を含むカバー材を有するものであるが、２０ｃｍの高さから落下させた場合に発生する、直径５μｍ以上の粒子の平均個数が１００個以下の、繊維脱落が発生しにくいものである。この粒子数が少なければ少ない程、繊維脱落が少なく好適であるため、直径５μｍ以上の粒子の平均個数は９０個以下であるのが好ましく、８０個以下であるのがより好ましく、７０個以下であるのが更に好ましい。

なお、「２０ｃｍの高さから落下させた場合」の値で表現しているのは、繊維脱落が発生するケースとして、例えば、吸音材使用時におけるコンプレッサエアなどの外力による脱落、吸音材施工時に作業者が吸音材に接触する外力による脱落などがあるが、強力な外力として、吸音材をある程度の高さから落とした場合に加わる外力があり、実際の繊維の脱落と吸音材の落下高さとの関係を調べた結果、２０ｃｍの高さから落下させた場合の発生粒子の平均個数と繊維の脱落との間に相関関係が認められたためである。

また、「直径５μｍ以上の粒子」の平均個数で表現しているのは、従来問題としていた、難燃不織布層からの繊維の脱落を評価できるためである。

なお、本発明の「直径５μｍ以上の粒子の平均個数」は、次の方法により得られる値である。

まず、光散乱方式パーティクルカウンタ［（株）リオン製、ＫＣ−０１Ｃ］の粒子吸込口（直径：４ｍｍ）から、上方向（重力と反対方向）に２ｃｍのスペースを設けて、１０メッシュの金網を設置する。なお、外部環境の影響を受けないように、パーティクルカウンタ及び金網はアクリルボックス（たて：５０ｃｍ、よこ：５０ｃｍ、高さ：５０ｃｍ）の中に収納する。

次いで、１０ｃｍ角に切断した吸音材を用意する。そして、ポリエステル系繊維を含むカバー材を下向きにして、ポリエステル系繊維を含むカバー材表面が金網から２０ｃｍ高い位置から、吸音材を金網に落下させ、その際に発生した粒子をパーティクルカウンタで吸引し、直径５μｍ以上の粒子の数を計測する。この粒子数の計測操作を２０回繰り返した後、１回あたりの粒子数を算出し、「直径５μｍ以上の粒子の平均個数」とする。なお、１回あたりの粒子数は小数第１位以下を四捨五入する。

また、極細不織布と難燃不織布の接合体、またポリエステル系繊維を含むカバー材がそれぞれ繊維脱落を防止できることが好ましいことから、極細不織布と難燃不織布が積層してなる積層体、またポリエステル系樹脂を含むカバー材を前述の測定方法で測定した直径５μｍ以上の粒子の平均個数が、各々１００個以下であることが好ましく、９０個以下であるのがより好ましく、８０個以下であるのが更に好ましく、７０個以下であるのが更に好ましい。

本発明の吸音材は前述のような極細不織布層と難燃不織布層が積層してなる積層体と、ポリエステル系繊維を含むカバー材とを有するものであるが、極細不織布層と難燃不織布層、ポリエステル系繊維を含むカバー材とは接合していても良いし、接合していなくても良い。しかしながら、各種部位に設置する際の作業時に不織布層やカバー材がはがれにくいように、各不織布層やカバー材は接合しているのが好ましい。不織布層やカバー材の接合方法としては、例えば、難燃不織布層を構成する融着繊維による融着；粉体、繊維又は繊維シート形態を有する融着材による融着；エマルジョン、サスペンジョン又は溶液状態の接着剤による接着；極細不織布層構成繊維と難燃不織布層構成繊維との絡合；により接合していることができる。

この融着材としては、融着繊維を構成できる低融点樹脂と同様の低融点樹脂であることができる。つまり、融点が１８０℃以下の低融点樹脂であることができ、例えば、共重合ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデンであることができる。

また、接着剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の合成樹脂であることができ、例えば、ポリアクリル系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、尿素系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテル・エーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、シリコーン系樹脂、などであることができる。

なお、融着材や接着剤により接合していると吸音材の密着性が高くなることから難燃性が低下する傾向があり、また、極細不織布層と難燃不織布層との間、又は／かつ極細不織布層と難燃不織布層を有する積層体とポリエステル系繊維を含むカバー材との間の通気性を損ない、吸音性が悪くなる傾向があるため、融着材や接着剤の量は８０ｇ／ｍ^２以下であるのが好ましく、２０ｇ／ｍ^２以下であるのがより好ましく、５ｇ／ｍ^２以下であるのが更に好ましい。

本発明の吸音材は難燃不織布層を有するため、難燃性に優れるものであるが、具体的には、アンダーライター・ラボラトリーズ・インコーポレーテッドが定めるＵＬ９４の燃焼試験に準じて試験で、「ＨＢＦ」グレード、または「ＨＦ−１」グレードの難燃性を有するものであることができる。

なお、吸音材全体におけるモダクリル繊維比率が低いと、難燃性に劣る傾向があるため、吸音材全体におけるモダクリル繊維比率は２０ｍａｓｓ％以上であるのが好ましく、２２ｍａｓｓ％以上であるのがより好ましく、２３ｍａｓｓ％以上であるのが更に好ましい。一方で、吸音材は吸音性に優れるように極細不織布層を有し、また難燃不織布層のモダクリル繊維の脱落が生じにくいように難燃不織布層中に融着繊維を含んでいるのが好ましいため、吸音材全体におけるモダクリル繊維比率は６０ｍａｓｓ％以下であるのが好ましく、５５ｍａｓｓ％以下であるのがより好ましく、５３ｍａｓｓ％以下であるのが更に好ましい。

また、極細不織布層、難燃不織布層、ポリエステル系繊維を含むカバー材のいずれかがシリカ粒子などの無機粒子を含んでいることによって、吸音材全体の質量が高く、吸音性能に優れる吸音材であることができる。

更に、本発明の吸音材は吸音性、難燃性及び繊維の脱落防止性に更に優れるように、例えば、不織布、織物、編物などの繊維シート、通気性フィルム、発泡シートなどからなる別の層を更に有することができる。なお、これらの層はポリエステル系繊維を含むカバー材側、ポリエステル系繊維を含むカバー材と極細不織布層の間、極細不織布層と難燃不織布層との間、又は難燃不織布層側に有することができる。

更に、吸音材を機器内部などに貼付して使用する場合には、ポリエステル系繊維を含むカバー材表面又は難燃不織布層表面に、粘着剤、両面粘着テープ、又は面ファスナーなどの貼付手段を有することができる。本発明の吸音材は音源に対向してポリエステル系繊維を含むカバー材が位置するように設置するのが好ましいため、貼付手段は難燃不織布層表面に備えているのが好ましい。

更に、本発明の吸音材の外形は適用箇所によって異なり、特に限定するものではないが、例えば、二次元的なシート形状、三次元的なプリーツ形状、円筒形状などであることができる。なお、吸音材は適用箇所に適合しやすいように、切り抜き部、打ち抜き部、又は切れ込み部を有することができる。

このような本発明の吸音材は、例えば、極細不織布層と難燃不織布層とポリエステル系繊維を含むカバー材をそれぞれ作製した後に、積層し、好ましくはこれら不織布を接合して、本発明の吸音材を製造することができる。また、難燃不織布層上に、紡糸した繊維を直接積層して極細不織布層を形成し、本発明の吸音材を製造することもでき、同様に、極細不織布層上に、紡糸した繊維を直接積層してポリエステル系繊維を含むカバー材を形成し、本発明の吸音材を製造することもできる。

なお、極細不織布は上述の公知の方法により作製することができる。例えば、ＭＢ不織布からなる極細不織布は、複数配置された直径０．１〜０．６ｍｍのノズル群から、一穴当たり０．１〜１．０ｍＬ／ｍｉｎ．の溶融樹脂を吐出させ、溶融樹脂の温度の±５０℃に加熱されたエアを、吐出直後の溶融樹脂に吹き付けて繊維化し、ノズル下方に設置された捕集体上に、目付が６０ｇ／ｍ^２以上となるように集積させて作製することができる。

また、難燃不織布も上述の公知の方法により作製することができる。例えば、モダクリル繊維３０〜６０ｍａｓｓ％と好ましくは融着繊維４０〜７０ｍａｓｓ％とを混綿し、乾式法（例えば、カード法、エアレイ法など）又は湿式法により繊維ウエブを形成した後、融着繊維の低融点樹脂を融着させることにより、及び／又は液状バインダ（例えば、エマルジョン型バインダ、サスペンジョン型バインダ、溶液型バインダなど）の接着により、難燃不織布を作製することができる。このように、ニードルパンチなどの外力を作用させることなく難燃不織布層を作製すると、繊維の脱落が生じにくいため好適である。

なお、繊維ウエブの形成をエアレイ法により実施すると、嵩高な繊維ウエブを形成でき、また、構成繊維を厚さ方向に配列させることによって硬さを調整してヘタリ防止性を付与でき、更に、難燃不織布のバネ定数を調整して吸音材の共振周波数を調整し、吸音性能に優れる吸音材を製造できるため好適である。

加えて、ポリエステル系繊維を含むカバー材も公知の方法により作製することができる。

更に、極細不織布と難燃不織布とポリエステル系繊維を含むカバー材の各層間の接合は、例えば、融着繊維を含む難燃不織布と極細不織布とポリエステル系繊維を含むカバー材を積層した後、熱風乾燥機、オーブン、エンボス加工機、超音波加工機等により、融着繊維の融着力を発揮させる方法；難燃不織布と極細不織布とポリエステル系繊維を含むカバー材の各層間に、粉体、繊維又は繊維シート形態を有する融着材を介在させた後、熱風乾燥機、オーブン、エンボス加工機、超音波加工機等により、融着材の融着力を発揮させる方法；難燃不織布と極細不織布とポリエステル系繊維を含むカバー材の各層間に、エマルジョン、サスペンジョン又は溶液状態の接着剤を付与し、接着剤の接着力を発揮させる方法；難燃不織布と極細不織布とポリエステル系繊維を含むカバー材を積層した状態で、各層間にエマルジョン、サスペンジョン又は溶液状態の接着剤浴中に浸漬し、接着剤を付与した後に、接着剤の接着力を発揮させる方法；難燃不織布と極細不織布とポリエステル系繊維を含むカバー材を積層した後、ニードルにより絡合する方法；により実施できる。なお、極細不織布と難燃不織布とポリエステル系繊維を含むカバー材を接合する場合においても、ニードルパンチなどの外力を作用させることなく接合すると、極細不織布構成繊維と難燃不織布構成繊維とポリエステル系繊維を含むカバー材の構成繊維が損傷せず、繊維の脱落が生じにくいため、ニードルパンチなどの外力を作用させる方法以外の方法により接合するのが好ましい。

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例における評価方法は次の通りである。

（吸音率）
吸音材から、円形の試験片（直径：２９ｍｍ）を採取した。そして、ＪＩＳＡ１４０５‐１：２００７に準拠した測定方法により、試験片の垂直入射吸音率（％）を測定し、５００〜６３００Ｈｚの周波数帯域における吸音率の挙動を測定した。なお、測定する際には、音源側にポリエステル系繊維を含むカバー材（ポリエステル系繊維を含むカバー材を有しない吸音材は極細不織布層）が露出するように試験片を配置した。
そして、自動車、家電製品等において、比較的低い周波数である１０００Ｈｚの静粛性が求められているため、１０００Ｈｚにおける吸音率を基に吸音材の性能を判断した。

（耐摩耗性）
まず吸音材を、ポリエステル系繊維を含むカバー材側（ポリエステル系繊維を含むカバー材を有しない吸音材は極細不織布層側）が上向きになるように台の上に配置し、両面テープで固定した。次に吸音材から２０ｃｍ離れたところにホース先端を配置し、ホース先端から風速４０ｍ／ｓの圧縮エアを６０秒間噴射した。圧縮エア噴射後の吸音材の表面に毛羽立ちが発生しなかった、又は毛羽立ちが発生したが、その高さが５ｍｍ以下であった場合を「○」、吸音材の表面に高さが５ｍｍ以上の毛羽立ちが発生した場合を「×」と評価した。

（難燃性）
ＪＩＳＫ６４００−６：２００４「軟質発泡材料−物理特性の求め方−第６部：燃焼性」に記載の水平燃焼特性の測定に基づき、ＵＬ９４の燃焼性試験を行い、ＨＦ−１の規格に適合する場合を「◎」、「ＨＢＦ」の規格に適合する場合を「○」、どちらの規格にも適合しない場合を「×」と評価した。

（粒子脱落性）
前述の方法により、直径５μｍ以上の粒子の平均個数を測定した。直径５μｍ以上の粒子の平均個数が１００個以下の場合を「○」、１００個以上の場合を「×」と評価した。

（実施例１〜５）
（ポリエステル系繊維を含むカバー材の準備）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂１００％からなり、表１のＳＢ不織布の欄に記載の目付を有するＳＢ不織布（平均繊維径：２５．６μｍ）を作製し、ポリエステル系繊維を含むカバー材とした。

（極細不織布層の準備）
ポリプロピレン樹脂１００％からなり、目付：８０ｇ／ｍ^２、厚さ：１．１ｍｍ、平均繊維径：１．２μｍのＭＢ不織布を作製し、極細不織布層とした。

（難燃不織布層の準備）
モダクリル難燃繊維（繊度：７．８ｄｔｅｘ、繊維長：６４ｍｍ）と芯鞘型融着繊維［芯部：ポリエチレンテレフタレート樹脂（融点：２５０℃）、鞘部：共重合ポリエステル樹脂（融点：１６０℃）、繊度：２．２ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ］とポリエチレンテレフタレート単繊維（繊度：２．２ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ）を、４０対４０対２０の質量比率で混綿した後、エアレイ法により繊維ウエブを形成した。その後、繊維ウエブをエアスルードライヤーにより、温度１７０℃での熱処理を実施し、芯鞘型融着繊維を融着した難燃不織布（目付：５２０ｇ／ｍ^２、厚さ：１１ｍｍ、見掛密度：４７ｋｇ／ｍ^３）を作製した。

（吸音材の製造）
まず、前記カバー材と前記極細不織布層の間に共重合ポリアミド（融点：１１６℃）の接着シート（目付：６ｇ／ｍ^２）を挟み、１３５℃、０．３ＭＰａでプレスし、前記カバー材と前記極細不織布層の接合体を製造した。
その後、前記難燃不織布にアクリル酸エステル系接着剤（固形分量：５ｇ／ｍ^２）を塗布し、前記接合体の極細不織布側と、前記難燃不織布のアクリル酸エステル系接着剤が塗布している側を接合し、接合したものを円周が約８ｍのキャンドライヤにて温度１０５℃で乾燥して、吸音材を製造した。

（比較例１）
上述のポリエステル系繊維を含むカバー材を設けず、極細不織布層と難燃不織布層を有する積層体を調製したことを除いては実施例と同様にして、比較例１の吸音材を製造した。

（比較例２〜６）
上述のポリエステル系繊維を含むカバー材の代わりに、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂１００％からなり、表１のＳＢ不織布の欄に記載の目付を有するＳＢ不織布（平均繊維径：２３．６μｍ）を作製し、ポリプロピレン繊維カバー材とした。

ポリエステル系繊維を含むカバー材の代わりにポリプロピレン繊維カバー材を用いたことを除いては実施例と同様にして、比較例２〜６の吸音材を製造した。

実施例、比較例のカバー材の組成、目付と、吸音材の吸音率、耐摩耗性、難燃性、粒子脱落性の結果を、以下の表１に示す。

表１の結果から、極細不織布層と難燃不織布層が積層してなる積層体の極細不織布層側にさらに繊維から構成されたカバー材を積層することによって、耐摩耗性に優れ、また１０００Ｈｚにおける吸音率がカバー材のない積層体と比べて同等、あるいはそれ以上である吸音材が提供できることがわかった。さらに、前記繊維から構成されたカバー材に、着火時に収縮するポリエステル系繊維を含むことによって、着火時にカバー材が着火源から離れ、吸音材の難燃性の低下を防止できることがわかった。また、極細不織布層と難燃不織布層が積層してなる積層体である比較例１の、前述の測定方法による粒子脱落数が１００個以下であったことから、実施例の極細不織布層と難燃不織布層の積層体は、繊維が脱落しにくい積層体であった。

本発明の吸音材は吸音性能、難燃性能に優れ、しかも繊維の脱落しにくい吸音材であるため、これら性能を必要とする用途に使用することができる。例えば、一般家屋、工場、オフィス、病院などの建物内外における音を吸音する用途；航空機、船舶、鉄道車両、自動車などの乗り物内外における音を吸音する用途；工業用ロボット、加工機械、医療装置、又は情報機器装置（例えば、パソコン、プリンタ、スキャナなど）などの内部で発生した動作音を吸音する用途；家電製品（例えば、テレビ、掃除機、冷蔵庫、洗濯機、食器洗浄機、電子レンジ、高圧洗浄機、扇風機、ファンヒータなど）の内部で発生した動作音を吸音する用途に使用できる。

Claims

目付が６０ｇ／ｍ^２以上、かつ平均繊維径が４μｍ以下の極細不織布層と、モダクリルを３０〜６０ｍａｓｓ％含む難燃不織布層が積層してなる積層体を有し、さらに前記積層体の極細不織布層側にポリエステル系繊維を含むカバー材を有する吸音材であり、前記吸音材を２０ｃｍの高さから落下させたときに発生する、直径５μｍ以上の粒子の平均個数が１００個以下であることを特徴とする吸音材。
モダクリル繊維の繊度が５ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の吸音材。
難燃不織布層を構成するモダクリル繊維が難燃不織布層に含まれる融着繊維の融着により固定されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の吸音材。