JP2022117661A - Sound-absorbing skin material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸音表皮材に関する。 The present invention relates to a sound absorbing surface material.
車両等が走行する際には、車両に搭載されるエンジン及び駆動系からの騒音や走行中のロードノイズ、風切り音などの、種々の騒音が発生する。このような騒音が搭乗員に不快感を与えないように、エンジンフード、ダッシュパネル、天井材、ドアトリム、キャブフロア等の壁面には、騒音対策として吸音材が適用される。さらには、近年の車外への騒音低減に向け、車両下のアンダーカバーやフェンダーライナーなどでは、従来の樹脂板から繊維素材を用いた吸音材が検討されている。しかし、アンダーカバーやフェンダーライナーなどの車外吸音材は、走行中に跳ね上げられた石などの異物からの耐久性(耐チッピング性)や、低温化で付着する氷の剥離性(耐着氷性)等が要求される。そこで、以下の特許文献1には、吸音性基材にLDPE樹脂からなる保護層1と、不透液性フィルムからなる保護層2を配置したフェンダーライナーが提案されている。しかしながら、この第一保護層では、種々の耐久性が得られても、音の入射面に完全非通気の樹脂板であるため、面振動での吸音効果は得られても、音が反射するため、高い吸音効果は得られない。 2. Description of the Related Art When a vehicle or the like is running, various noises are generated, such as noise from an engine and drive system mounted on the vehicle, road noise during running, wind noise, and the like. Sound absorbing materials are applied to wall surfaces such as engine hoods, dash panels, ceiling materials, door trims, and cab floors as noise countermeasures so that such noises do not cause discomfort to passengers. Furthermore, in recent years, in order to reduce noise to the outside of the vehicle, sound absorbing materials that use fiber materials instead of conventional resin plates are being studied for undercovers and fender liners under vehicles. However, external sound absorbing materials such as undercovers and fender liners have poor durability (chipping resistance) against foreign objects such as stones thrown up while driving (anti-chipping) and peeling of ice that adheres due to low temperatures (anti-icing). ), etc. are required. Therefore, Patent Document 1 below proposes a fender liner in which a protective layer 1 made of an LDPE resin and a protective layer 2 made of a liquid-impermeable film are arranged on a sound absorbing substrate. However, in this first protective layer, even if various durability is obtained, since the sound incident surface is a completely impermeable resin plate, sound is reflected even if the sound absorption effect in surface vibration is obtained. Therefore, a high sound absorbing effect cannot be obtained.
また、以下の特許文献2には、吸音性基材の両面に、ポリプロピレン繊維と、高融点ポリエステルが芯、ポリプロピレンよりも低融点のポリエステルが鞘のバインダー芯鞘繊維とがニードルパンチ交絡された不織布補強層を配置し、加熱圧縮することで不織布補強層表面に通気性のある膜を生じさせ、吸音性及び種々の耐久性を向上させた、車外装用吸音材が提案されている。しかしながら、さらに吸音性を向上させるためポリプロピレン繊維量を増やす、または繊維径を細いものとすると、通気性のほとんどない膜となってしまい、音の侵入が基材層まで到達せず反射してしまうため、特に高周波の吸音性を悪化させてしまう。 Further, in Patent Document 2 below, a nonwoven fabric in which a polypropylene fiber and a binder core-sheath fiber having a high-melting-point polyester as a core and a polyester having a lower melting point than polypropylene as a sheath are needle-punched and entangled on both sides of a sound-absorbing base material. There has been proposed a sound absorbing material for vehicle exteriors, in which a reinforcing layer is placed and heat-compressed to form an air-permeable membrane on the surface of the non-woven reinforcing layer, thereby improving sound absorbing properties and various durability. However, if the amount of polypropylene fiber is increased or the fiber diameter is made thinner in order to further improve sound absorption, the film will have almost no air permeability, and sound will not reach the base material layer and will be reflected. For this reason, the sound absorbing property especially for high frequencies is deteriorated.
このように、吸音性繊維基材の表面に機能性表皮材を設け車外装用吸音材が提案されているが、耐チッピング性や耐着氷性を付与しつつ、厚みが薄く、低目付で広い周波数で吸音付与性能を実現する表皮材は、未だ提供されていない。 In this way, a sound absorbing material for vehicle exteriors has been proposed by providing a functional skin material on the surface of a sound absorbing fiber base material. A skin material that achieves sound absorption performance over a wide frequency range has not yet been provided.
前記した従来技術に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、耐チッピング性や耐着氷性を付与しつつ、厚みが薄く、低目付で広い周波数で吸音付与性能を実現する吸音表皮材を提供することである。 In view of the above-described prior art, the problem to be solved by the present invention is to provide a sound absorbing surface material that is thin in thickness, has a low basis weight, and achieves sound absorption performance over a wide frequency range while providing chipping resistance and anti-icing properties. to provide.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、熱可塑性樹脂からなる繊維を含む第一の不織布層(以降、単に「第一の不織布層」とも呼ぶ。)と、熱可塑性樹脂からなる短繊維を含む第二の不織布層(以降、単に「第二の不織布層」とも呼ぶ。)が、交絡により一体化されており、該第一の不織布層が孔サイズ0.19mm2以下の交絡孔を有する吸音表皮材が、耐チッピング性や耐着氷性を付与しつつ、厚みが薄く、低目付で広い周波数で吸音付与性能を実現することを予想外に見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は以下の通りのものである。
The inventors of the present invention have made intensive studies and repeated experiments to solve the above problems. , a second nonwoven fabric layer containing staple fibers made of a thermoplastic resin (hereinafter also simply referred to as "second nonwoven fabric layer") is integrated by entangling, and the first nonwoven fabric layer has a pore size of 0 Unexpectedly, it was found that a sound absorbing surface material having entangled holes of 19 mm 2 or less provides chipping resistance and anti-icing properties, is thin, has a low basis weight, and achieves sound absorption performance over a wide frequency range. The present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows.
[1]熱可塑性樹脂からなる繊維を含む第一の不織布層と、熱可塑性樹脂からなる短繊維を含む第二の不織布層とが、交絡一体化されている吸音表皮材であって、該第一の不織布層が、孔サイズが0.19mm2以下の交絡孔を有することを特徴とする吸音表皮材。
[2]前記吸音表皮材の厚みが1m以上5mm以下である、前記[1]に記載の吸音表皮材。
[3]前記第一の不織布層が熱圧着により一体化されている、前記[1]又は[2]に記載の吸音表皮材。
[4]前記第一の不織布層が、平均繊維径10μm以上30μm以下の少なくとも1層のスパンボンド層(S)を含む不織布である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の吸音表皮材。
[5]前記第一の不織布層が、平均繊維径0.3μm以上7μm以下、目付1g/m2以上40g/m2以下の少なくとも1層の極細繊維層(M)と、平均繊維径10μm以上30μm以下、目付10g/m2以上45g/m2以下の少なくとも1層のスパンボンド層(S)とが、部分熱圧着により一体化された積層不織布である、前記[1]~[4]のいずれかに記載の吸音表皮材。
[6]前記第一の不織布層のスパンボンド層(S)を構成する繊維がポリエチレンテレフタレートを含み、該繊維の複屈折(Δn)が0.07以上0.10以下である、前記[4]又は[5]に記載の吸音表皮材。
[7]前記第一の不織布層が部分熱圧着されており、部分熱圧着面積率が5%以上30%以下であり、熱圧着部間距離が不織布のMD方向(機械方向)とその方向と直角のCD方向(巾方向)のいずれにおいても、0.6mm以上4mm以下である、前記[1]~[6]のいずれかに記載の吸音表皮材。
[8]前記第二の不織布層が、繊維径7μm以上40μm以下、目付50g/m2以上300g/m2以下である、前記[1]~[7]のいずれかに記載の吸音表皮材。
[9]前記第二の不織布層が2種類以上の繊維を含み、該2種類以上の繊維の少なくとも1種は200℃以上の融点を持つ熱可塑性樹脂を含む繊維である、前記[1]~[8]のいずれかに記載の吸音表皮材。
[1] A sound absorbing surface material in which a first nonwoven fabric layer containing thermoplastic resin fibers and a second nonwoven fabric layer containing thermoplastic resin staple fibers are entangled and integrated, A sound absorbing surface material, wherein one nonwoven fabric layer has intertwined pores with a pore size of 0.19 mm 2 or less.
[2] The sound absorbing surface material according to the above [1], wherein the sound absorbing surface material has a thickness of 1 m or more and 5 mm or less.
[3] The sound absorbing surface material according to [1] or [2] above, wherein the first nonwoven fabric layer is integrated by thermocompression bonding.
[4] The sound absorbing according to any one of [1] to [3], wherein the first nonwoven fabric layer is a nonwoven fabric containing at least one spunbond layer (S) having an average fiber diameter of 10 μm or more and 30 μm or less. skin material.
[5] The first nonwoven fabric layer includes at least one ultrafine fiber layer (M) having an average fiber diameter of 0.3 μm or more and 7 μm or less, a basis weight of 1 g/m 2 or more and 40 g/m 2 or less, and an average fiber diameter of 10 μm or more. [1] to [4] above, wherein at least one spunbond layer (S) having a basis weight of 30 μm or less and a basis weight of 10 g/m 2 or more and 45 g/m 2 or less is integrated by partial thermocompression bonding. A sound-absorbing skin material according to any one of the above.
[6] The above [4], wherein the fibers constituting the spunbond layer (S) of the first nonwoven fabric layer contain polyethylene terephthalate, and the birefringence (Δn) of the fibers is 0.07 or more and 0.10 or less. Or the sound absorbing surface material according to [5].
[7] The first nonwoven fabric layer is partially thermocompression bonded, the partial thermocompression bonding area ratio is 5% or more and 30% or less, and the distance between the thermocompression bonded parts is the MD direction (machine direction) of the nonwoven fabric and the direction thereof. The sound absorbing surface material according to any one of the above [1] to [6], which is 0.6 mm or more and 4 mm or less in any of the perpendicular CD directions (width direction).
[8] The sound absorbing surface material according to any one of [1] to [7], wherein the second nonwoven fabric layer has a fiber diameter of 7 μm or more and 40 μm or less and a weight per unit area of 50 g/m 2 or more and 300 g/m 2 or less.
[9] The second nonwoven fabric layer contains two or more types of fibers, and at least one of the two or more types of fibers is a fiber containing a thermoplastic resin having a melting point of 200 ° C. or higher, [1] to The sound-absorbing skin material according to any one of [8].
本発明に係る吸音表皮材は、車外装用吸音材の表皮材として用いた際に、走行中の異物からの耐チッピング性や耐着氷性を付与しつつ、厚みが薄く、低目付で広い周波数で吸音付与性能を実現する。 The sound-absorbing skin material according to the present invention, when used as a skin material for a sound-absorbing material for vehicle exterior, provides chipping resistance and anti-icing resistance from foreign substances during driving, while having a thin thickness, a low basis weight and a wide width. Accomplish sound absorption performance at frequency.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の吸音表皮材は、熱可塑性樹脂からなる繊維を含む第一の不織布層と、熱可塑性樹脂からなる短繊維を含む第二の不織布層とが、交絡一体化されている吸音表皮材であって、該第一の不織布層が、孔サイズが0.19mm2以下の交絡孔を有することを特徴とする吸音表皮材である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The sound absorbing surface material of the present embodiment is a sound absorbing surface material in which a first nonwoven fabric layer containing thermoplastic resin fibers and a second nonwoven fabric layer containing thermoplastic resin short fibers are entangled and integrated. A sound-absorbing surface material characterized in that the first non-woven fabric layer has intertwined pores with a pore size of 0.19 mm 2 or less.
一般に、吸音材は多孔質吸音効果と面振動吸音効果の両側面の効果を発現することで、低周波、中周波、高周波の広い領域での吸音付与効果を発現している。多孔質吸音効果とは、音の振動エネルギーを骨格との摩擦により熱エネルギーに変換する効果であり、高周波数領域に対し有効である。他方、面振動吸音効果とは、密な構造に音が進入する際、音の振動エネルギーを受け面全体で振動し、背後の基材層のもつ空気がバネの役割となることで、基材層内の空気をより効率的に振動させて、基材層の骨格との摩擦により、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換する効果であり、低周波数領域に対し有効である。 In general, a sound absorbing material exhibits sound absorbing effects in a wide range of low, medium and high frequencies by exhibiting both the porous sound absorbing effect and the planar vibration sound absorbing effect. The porous sound absorption effect is an effect of converting the vibrational energy of sound into thermal energy by friction with the skeleton, and is effective in a high frequency range. On the other hand, the surface vibration sound absorption effect is that when sound enters a dense structure, the vibration energy of the sound is received and the entire surface vibrates, and the air in the backing material layer acts as a spring. This is an effect of more efficiently vibrating the air in the layer and converting sound vibration energy into heat energy by friction with the skeleton of the base material layer, and is effective in the low frequency range.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層と、第二の不織布層は、交絡により一体化されていることが好ましい。交絡による一体化の方法としては、ニードルパンチ法、水流交絡法、エアレイ法等によって一体化する方法が挙げられる。特に、ニードルパンチ法や水流交絡法が、第一の不織布層の外に短繊維のループを形成しやすく剥離強力の観点から好ましい。尚、第一の不織布層と、第二の不織布層との間に接着剤や接着パウダーなどによる接着層を過度に重量増加がしない程度に含んでもよい。 It is preferable that the first nonwoven fabric layer and the second nonwoven fabric layer constituting the sound absorbing surface material of the present embodiment are integrated by entangling. Methods of integration by entangling include a method of integration by a needle punch method, a hydroentanglement method, an air lay method, and the like. In particular, the needle punching method and the hydroentangling method are preferable from the viewpoint of peeling strength because they easily form short fiber loops outside the first nonwoven fabric layer. An adhesive layer made of an adhesive or adhesive powder may be included between the first nonwoven fabric layer and the second nonwoven fabric layer to the extent that the weight does not increase excessively.
従来、前述の交絡での一体化は、第一の不織布層に生じる孔の存在が空気のチャネリングを引き起こし、吸音性を悪化させるとされてきた。しかしながら、本発明者らは、第一の不織布層の交絡により生じる孔(交絡孔)のサイズが、0.19mm2以下であれば、吸音性の低下を最小限にできることを見出した。この効果は、音は主に空気を媒質に波として伝搬し、波は媒質の変位(変形)を伴って伝搬するが、媒質そのものが運ばれるわけではない為、空気や水の様な流れ(媒質そのものの移動)と異なり、孔のような圧損の低い所を優先的に伝搬するわけではない事に由来すると推定している。十分に多孔質な第一の不織布層であれば、交絡による孔以外にも十分に連続した空気の伝搬路が存在しており、音は第一の不織布層全面に侵入し、吸収される。但し、破れなどで過剰に孔のサイズが大きいと、そこは第一の不織布層が存在しないことと同義となり、吸音性が悪化する。 Conventionally, it has been believed that the presence of pores in the first nonwoven fabric layer causes channeling of air and deteriorates the sound absorbing properties of the unification by the entanglement described above. However, the present inventors found that if the size of the holes (entangled holes) generated by entangling the first nonwoven fabric layer is 0.19 mm 2 or less, the decrease in sound absorption can be minimized. This effect is due to the fact that sound mainly propagates through air as a wave as a medium, and waves propagate along with the displacement (deformation) of the medium. Unlike the movement of the medium itself), it is presumed that it originates from the fact that it does not preferentially propagate in places with low pressure loss such as holes. If the first nonwoven fabric layer is sufficiently porous, there are sufficiently continuous air propagation paths in addition to the pores due to entanglement, and sound penetrates and is absorbed by the entire surface of the first nonwoven fabric layer. However, if the hole size is excessively large due to tearing or the like, it is synonymous with the absence of the first nonwoven fabric layer there, and the sound absorption deteriorates.
本実施形態の第一の不織布層は、0.19mm2以下の交絡孔を有することが好ましく、0.17mm2以下の交絡孔を有することがより好ましく、0.15mm2以下の交絡孔を有することがさらに好ましい。0.19mm2以下の交絡孔を有すれば、多孔質吸音効果と面振動吸音効果の両側面の効果を発現することで、低周波、中周波、高周波の広い領域での吸音効果を発現できる。また剥離強度の観点においても、交絡時に形成される短繊維のループが第一の不織布層から外れにくくなり高い剥離強力が得られる。第一の不織布層に存在する孔サイズは、後述するように第一の不織布の繊維径、目付、平均開孔径、複屈折率や、ニードルパンチ法では、針番手、穿孔密度等が大きく関与するため、それぞれ最適な範囲に設定することで調整可能である。 The first nonwoven fabric layer of the present embodiment preferably has entangled holes of 0.19 mm 2 or less, more preferably has entangled holes of 0.17 mm 2 or less, and has entangled holes of 0.15 mm 2 or less. is more preferred. If the entangled holes of 0.19 mm 2 or less are present, both the porous sound absorption effect and the plane vibration sound absorption effect can be exhibited, and the sound absorption effect can be exhibited in a wide range of low, medium, and high frequencies. . Also, from the viewpoint of peel strength, loops of short fibers formed during entangling are less likely to come off the first nonwoven fabric layer, resulting in high peel strength. The size of the pores present in the first nonwoven fabric layer is greatly related to the fiber diameter, basis weight, average pore diameter, birefringence, and needle count and perforation density of the first nonwoven fabric, as will be described later. Therefore, it can be adjusted by setting each to the optimum range.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層と、第二の不織布層とを交絡させる時にニードルパンチ加工を行う場合、38番手より細いニードル(針)を用いることが好ましく、特に好ましくは40~42番手である。ニードルは、第二の不織布層側から入り、第一の不織布層の外側に短繊維のループを生じさせることが好ましい。第一の不織布層の外側に短繊維のループがあると、短繊維のループが第一の不織布層の表面毛羽立ちを防止し、また、クッションとなって、第一の不織布層にかかる外力を緩和することで破壊の防止に役立つ。本実施形態の吸音表皮材と吸音性基材とを一体成型して吸音材とする際は、この第一の不織布層の外側に生じている短繊維ループ面を、吸音材表面及び吸音性基材面のどちらに配置しても構わないが、吸音性基材面とする(吸音性基材と接する)ことで、吸音材表面に短繊維が多くなり、耐チッピング性、耐着氷性が高い吸音材が得られやすい。 When needle punching is performed to entangle the first nonwoven fabric layer and the second nonwoven fabric layer that constitute the sound absorbing surface material of the present embodiment, it is preferable, and particularly preferable, to use needles thinner than No. 38. is 40th to 42nd. Preferably, the needles enter from the side of the second nonwoven layer and produce loops of staple fibers on the outside of the first nonwoven layer. When the loops of the short fibers are present on the outside of the first nonwoven fabric layer, the loops of the short fibers prevent the surface of the first nonwoven fabric layer from fluffing and act as a cushion to reduce the external force applied to the first nonwoven fabric layer. This will help prevent breakage. When the sound-absorbing surface material and the sound-absorbing base material of this embodiment are integrally molded to form a sound-absorbing material, the short fiber loop surface generated on the outside of the first nonwoven fabric layer is used as the sound-absorbing material surface and the sound-absorbing base material. It does not matter which side of the material it is placed on, but by making it the sound absorbing base material side (in contact with the sound absorbing base material), the number of short fibers increases on the surface of the sound absorbing material, which improves chipping resistance and anti-icing properties. It is easy to obtain a high sound absorbing material.
ニードルパンチ加工において、針深度は、ニードルのバーブの位置にもよるが5mm以上、15mm以下である事が好ましい。この範囲であると、十分な大きさのループを形成できるとともに、過剰に大きな孔の発生を抑制することができ、交絡を増やして剥離を防止する上で好ましい。また、刺孔密度は30~200本/cm2であることが好ましい。刺孔密度が30本/cm2以上であれば層間の剥離強力が十分となり、200本/cm2以下であれば刺孔による開口総面積が過剰に大きくならず、第一の不織布層の破れや破壊を生じにくい。 In needle punching, the needle depth is preferably 5 mm or more and 15 mm or less, depending on the position of the barb of the needle. Within this range, loops of sufficient size can be formed, and the occurrence of excessively large holes can be suppressed, which is preferable for increasing entanglement and preventing peeling. Also, the piercing density is preferably 30 to 200/cm 2 . If the pierced hole density is 30/cm 2 or more, the peeling strength between the layers is sufficient, and if it is 200/cm 2 or less, the total opening area due to the pierced holes does not become excessively large, and the first nonwoven fabric layer is torn. and less likely to break.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層は、長繊維不織布を含むことが好ましく、該第一の不織布はスパンボンド不織布であることが好ましい。第一の不織布層がスパンボンド不織布を含む場合、第一の不織布層はスパンボンド層(S)1層以上、又は、少なくとも1層のスパンボンド層(S)と、少なくとも1層の極細繊維層(M)との複合から構成されることが好ましい。例として、スパンボンド層(S)1層以上から構成される場合は、S、SS、少なくとも1層のスパンボンド層(S)と、少なくとも1層の極細繊維層(M)との複合から構成される場合はSM、SMS、SMM、SMMS、SMSMS、SMSSMS等が挙げられる。
スパンボンド層(S)のみから構成される場合、強度が高く取り扱い性に優れる。但し、剥離強力や吸音性の観点では、不織布の持つ平均開孔径が大きく、交絡時のループ形成時に短繊維が絡みにくい為、また低目付では表皮材に必要な緻密性が得られにくい為、これらを防止にするために高目付となりやすい。また、スパンボンド層(S)を含まず、極細繊維層(M)単体からなる不織布を第一の不織布層とすることも可能だが、交絡の際に破れが生じやすく孔サイズが大きくなり吸音性が悪化しやすい。
第一の第一の不織布層として特に好ましい構成は、スパンボンド層(S)と極細繊維層(M)の複合であり、前記のスパンボンド層(S)のみの特性に加えて、極細繊維層(M)由来の緻密構造を得ることができ、高い剥離強力や多孔質吸音効果と面振動吸音効果の両側面の効果で高い吸音性を得やすい。また、吸音性と取り扱い性の両立を、極細繊維を非常に細くすることで、低目付で達成可能となる。
The first nonwoven fabric layer constituting the sound-absorbing skin material of the present embodiment preferably contains a long-fiber nonwoven fabric, and the first nonwoven fabric is preferably a spunbond nonwoven fabric. When the first nonwoven layer comprises a spunbonded nonwoven, the first nonwoven layer comprises one or more spunbonded layers (S), or at least one spunbonded layer (S) and at least one microfiber layer. It is preferably composed of a compound with (M). For example, when the spunbond layer (S) is composed of one or more layers, it is composed of S, SS, or a composite of at least one spunbond layer (S) and at least one ultrafine fiber layer (M). SM, SMS, SMM, SMMS, SMSSMS, SMSSMS, etc. are mentioned when it is sent.
When composed only of the spunbond layer (S), the strength is high and the handleability is excellent. However, from the standpoint of peel strength and sound absorption, the average pore size of the nonwoven fabric is large, making it difficult for short fibers to become entangled when loops are formed during entangling. In order to prevent these, the basis weight tends to be high. It is also possible to use a nonwoven fabric consisting of a single ultrafine fiber layer (M) without including the spunbond layer (S) as the first nonwoven fabric layer. tends to worsen.
A particularly preferred configuration for the first nonwoven fabric layer is a composite of the spunbond layer (S) and the ultrafine fiber layer (M), and in addition to the properties of the spunbond layer (S) alone, the ultrafine fiber layer A dense structure derived from (M) can be obtained, and it is easy to obtain high sound absorption due to both effects of high peel strength, porous sound absorption effect, and planar vibration sound absorption effect. In addition, by making the ultrafine fibers extremely thin, it is possible to achieve both sound absorption and handleability with a low basis weight.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層は一体化されていることが好ましく、吸音性や軽量化の観点から、熱圧着による一体化が望ましい。熱圧着により一体化された第一の不織布層は、面として適度に固定化されているため、面振動吸音効果が発現しやすく、また十分な強度を持つ為、取り扱い性も良好となる。 It is preferable that the first nonwoven fabric layer constituting the sound absorbing surface material of the present embodiment is integrated, and from the viewpoint of sound absorption and weight reduction, integration by thermocompression bonding is desirable. Since the first nonwoven fabric layer integrated by thermocompression bonding is appropriately fixed as a surface, the surface vibration and sound absorption effect is likely to be exhibited, and since it has sufficient strength, it is easy to handle.
熱圧着は、公知のエンボスロールと平滑ロール(以下、フラットロールともいう)間での加熱圧着による接合、平滑ロールと平滑ロール間での加熱圧着による接合、熱平板間での加熱圧着による接合が可能であるが、最も好ましくは、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手法である。エンボスロールと平滑ロール間での加熱圧着は、非熱圧着部(非エンボス部)において、緻密化が抑制されるため音の侵入を阻害しにくく、さらには、熱圧着部(エンボス部)での強固な一体化が行われるため、十分な強度を持ち取り扱い性が良く、熱成型が必要な部材への適用が可能となり、幅広い用途で用いることができる。 Thermocompression bonding includes bonding by thermocompression bonding between a known embossing roll and a smooth roll (hereinafter also referred to as a flat roll), bonding by thermocompression bonding between a smooth roll and a smooth roll, and bonding by thermocompression bonding between hot flat plates. Although it is possible, the most preferable method is to heat and press between the embossing roll and the smooth roll for bonding. In the thermocompression bonding between the embossing roll and the smooth roll, densification is suppressed in the non-thermocompression bonding part (non-embossed part), so it is difficult to block the penetration of sound. Since it is firmly integrated, it has sufficient strength and is easy to handle. It can be applied to members that require thermoforming, and can be used in a wide range of applications.
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場合、不織布全面積に対して5%以上30%以下の範囲の圧着面積率で部分熱圧着が行われることが好ましく、より好ましくは7%以上25%以下である。熱圧着面積率が5%以上であると、毛羽立ちが少なく、30%以下であると不織布がペーパーライクになりにくく、破断伸度、引裂強力等の機械的物性が低下しにくい。
熱圧着の温度は、供給されるウェブの目付、速度等の条件によって適宜選択されるべきものであり、一概には定められないが、第一の不織布層を構成する素材の融点よりも30℃以上90℃以下低い温度であることが好ましく、より好ましくは40℃以上70℃以下低い温度である。また、エンボスロールと平滑ロール間で加熱、圧着して接合する場合であって、エンボスロール面に接する樹脂種と平滑ロール面に接する樹脂種が同じ場合、エンボスロールと平滑ロールの温度差は、10℃未満であることが好ましく、より好ましくは5℃未満、さらに好ましくは3℃未満である。但し、エンボスロール面に接する樹脂種とフラットロール面に接する樹脂種の融点が異なる場合、紡糸時の牽引力、糸の配向結晶性が異なる場合は、この限りではない。エンボスロールと平滑ロールの温度差が上記範囲内であれば、成型性が向上する。
When bonding by thermocompression bonding between the embossing roll and the smoothing roll, partial thermocompression bonding is preferably performed at a compression area ratio of 5% or more and 30% or less with respect to the total area of the nonwoven fabric, more preferably 7% or more. 25% or less. When the thermocompression bonding area ratio is 5% or more, there is little fluffing, and when it is 30% or less, the nonwoven fabric is less likely to become paper-like, and mechanical properties such as elongation at break and tear strength are less likely to decrease.
The temperature for thermocompression bonding should be appropriately selected according to conditions such as the basis weight of the web to be supplied, the speed, etc., and it cannot be determined indiscriminately. The temperature is preferably 90° C. or lower, more preferably 40° C. or higher and 70° C. or lower. In addition, when the embossing roll and the smooth roll are joined by heating and pressure bonding, and when the type of resin in contact with the embossing roll surface and the type of resin in contact with the smooth roll surface are the same, the temperature difference between the embossing roll and the smooth roll is It is preferably less than 10°C, more preferably less than 5°C, and even more preferably less than 3°C. However, this does not apply when the melting point of the resin in contact with the embossed roll surface and the resin in contact with the flat roll surface are different, or when the pulling force during spinning and the oriented crystallinity of the yarn are different. If the temperature difference between the embossing roll and the smooth roll is within the above range, moldability is improved.
熱圧着の圧力も、供給されるウェブの目付、速度等の条件によって適宜選択されるべきものであり、一概には定められないが、10N/mm以上100N/mm以下であることが好ましく、より好ましくは30N/mm以上70N/mm以下である。熱圧着の圧力が上記範囲内であれば、良好な繊維相互間の熱圧着処理を行うことができ、得られる不織布を適度な機械的強度、剛性、寸法安定性を有するものとすることができる。
熱圧着部の形状については、特には限定されないが、好ましくは織目柄、アイエル柄(長方形柄)、ピンポイント柄、ダイヤ柄、四角柄、亀甲柄、楕円柄、格子柄、水玉柄、丸柄などが例示できる。
The pressure for thermocompression bonding should also be appropriately selected according to conditions such as the basis weight of the web to be supplied and the speed. It is preferably 30 N/mm or more and 70 N/mm or less. If the pressure for thermocompression bonding is within the above range, good thermocompression bonding between fibers can be performed, and the resulting nonwoven fabric can have appropriate mechanical strength, rigidity, and dimensional stability. .
The shape of the thermocompression bonding portion is not particularly limited, but is preferably a texture pattern, an eye pattern (rectangular pattern), a pinpoint pattern, a diamond pattern, a square pattern, a tortoiseshell pattern, an elliptical pattern, a checkered pattern, a polka dot pattern, or a circular pattern. A pattern can be exemplified.
平滑ロールと平滑ロール間で加熱圧着して接合する場合や、熱平板間加熱圧着して接合する場合は、不織布の全面に圧力がかかる為、面全体が過剰に緻密となり音の侵入を阻害しない様に、また層間剥離を引き起こさない程度に、低圧低温での加熱圧着とすることが好ましい。 In the case of bonding by heating and pressing between smooth rolls, or when bonding by heating and pressing between hot flat plates, pressure is applied to the entire surface of the nonwoven fabric, so the entire surface becomes excessively dense and does not hinder the penetration of sound. Similarly, it is preferable to perform thermocompression bonding at low pressure and low temperature to the extent that delamination does not occur.
部分熱圧着によって不織布に転写される部分熱圧着部間の距離は、不織布のMD方向(機械方向)とその方向と直角のCD方向(巾方向)のいずれにおいても、0.6~4mmの範囲が好ましく、より好ましくは0.8~3.5mm、更に好ましくは1~3mmである。部分熱圧着部間の距離が上記範囲であれば、不織布の過度な剛性上昇を抑制できると共に、圧着されていない自由度の高い糸が圧着部から外れて毛羽立つ現象を十分に抑制することができる。また、ニードルパンチ、水流交絡などの交絡の際に、非部分熱圧着部で発生する孔周辺のスパンボンド繊維の自由度が高くなりやすく、針、水流で糸の切断が非常に少なく、スパンボンド繊維が孔を取り囲むように残り、過度な孔が開きにくくすることができ、良好な吸音性とすることができる。 The distance between the partially thermocompressed parts transferred to the nonwoven fabric by partial thermocompression bonding is in the range of 0.6 to 4 mm both in the MD direction (machine direction) of the nonwoven fabric and in the CD direction (width direction) perpendicular to that direction. is preferred, more preferably 0.8 to 3.5 mm, still more preferably 1 to 3 mm. If the distance between the partial thermocompression bonding portions is within the above range, it is possible to suppress an excessive increase in the rigidity of the nonwoven fabric, and it is possible to sufficiently suppress the phenomenon that the non-crimped yarns with a high degree of freedom come off from the crimping portions and become fuzzy. . In addition, during entangling such as needle punching and water entanglement, the degree of freedom of the spunbond fibers around the hole generated in the non-partial thermocompression bonding area tends to be high, and the yarn is cut very little by the needle and water flow, and the spunbond The fibers remain so as to surround the holes, making it difficult for excessive holes to open, and good sound absorption can be achieved.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層の目付は、20~100g/m2が好ましく、より好ましくは、20~70g/m2である。第一の不織布層の目付が20g/m2以上であると、十分に緻密構造を持ちやすく、交絡時の第二の不織布層と第一の不織布層の固定が強固となる。また、第二の不織布層を摩耗等から保護するための必要強度を達成しやすく、さらには意匠性の観点から第二の不織布層の目隠しを行いやすい。第一の不織布層の目付が100g/m2以下であると、過剰な緻密化を抑制でき、交絡時に生じる孔以外の領域での音の反射が少なく、第二の不織布層まで音を侵入させやすく吸音表皮材全体での吸音効果を得やすい。また吸音表皮材の柔軟性、延伸性、追随性を得やすく、これらの特性が必要な、例えば、フードインシュレータ等の熱成型を要する部材においても使い勝手が良いものとなる。 The basis weight of the first non-woven fabric layer constituting the sound absorbing upholstery material of this embodiment is preferably 20 to 100 g/m 2 , more preferably 20 to 70 g/m 2 . When the basis weight of the first nonwoven fabric layer is 20 g/m 2 or more, it tends to have a sufficiently dense structure, and the fixation of the second nonwoven fabric layer and the first nonwoven fabric layer at the time of entangling becomes strong. In addition, it is easy to achieve the required strength for protecting the second nonwoven fabric layer from wear and the like, and it is easy to blind the second nonwoven fabric layer from the viewpoint of design. When the basis weight of the first nonwoven fabric layer is 100 g/m 2 or less, excessive densification can be suppressed, sound reflection in areas other than the holes generated during entangling is small, and sound can penetrate to the second nonwoven fabric layer. It is easy to obtain the sound absorbing effect of the entire sound absorbing surface material. In addition, it is easy to obtain the flexibility, extensibility, and conformability of the sound-absorbing surface material, and it is easy to use even in members that require these characteristics, such as hood insulators, which require thermoforming.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層が、スパンボンド層(S)と極細繊維層(M)の複合である場合、平均繊維径0.3μm以上7μm以下の少なくとも1層の極細繊維層(M)と、平均繊維径10μm以上30μm以下の少なくとも1層のスパンボンド層(S)とが一体化された不織布であることが好ましい。平均繊維径を上記範囲とすることにより、吸音効果と取り扱い性を両立できる。さらに、ニードルパンチ、水流交絡などの交絡の際に、極細繊維層(M)の孔の拡大をスパンボンド層(S)が防止することができるとともに、延伸の際、スパンボンド層(S)が柱の役割を果たし、極細繊維層(M)に極端な応力がかかることないため、極細繊維層(M)を破れなく均一に延伸しやすくなる。 When the first nonwoven fabric layer constituting the sound absorbing surface material of the present embodiment is a composite of the spunbond layer (S) and the ultrafine fiber layer (M), at least one layer having an average fiber diameter of 0.3 μm or more and 7 μm or less It is preferably a nonwoven fabric in which the ultrafine fiber layer (M) and at least one spunbond layer (S) having an average fiber diameter of 10 μm or more and 30 μm or less are integrated. By setting the average fiber diameter within the above range, both the sound absorbing effect and the handleability can be achieved. Furthermore, the spunbond layer (S) can prevent the pores of the ultrafine fiber layer (M) from expanding during entangling such as needle punching and hydroentangling, and the spunbond layer (S) can be prevented from expanding during stretching. Since it acts as a column and does not apply extreme stress to the ultrafine fiber layer (M), the ultrafine fiber layer (M) can be stretched uniformly without breaking.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層の製造方法としては、単層又は積層ウェブを一連の紡糸工程で作製し、搬送時には、平滑なプレコンパクションロールとコンベアネット間で低圧ニップを行い、その後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手法が好ましい。例えば、SMS構造では、スパンボンド層(S1)をコンベア上に吹き付け、その後極細繊維層(M)をスパンボンド層(S1)上に吹き付け、最後に、スパンボンド層(S2)を極細繊維層(M)上に吹き付ける。搬送時にはスパンボンド層(S1、2)のメクレ欠点発生防止、及び、極細繊維層(M)とスパンボンド層(S1、2)の部分接着を適度に促進するために、スパンボンド層(S1、2)吹き付け後に、平滑なプレコンパクションロールを用い、プレコンパクションロールとコンベアネット間で低圧ニップを行うとよい。プレコンパクションロールで軽度に一体化したウェブをエンボスロールと平滑ロール間で加熱圧着を行う。このようにスパンボンド層(S)への極細繊維層(M)の吹き付け工程、プレコンパクションでの一体化工程を経ることで、非部分熱圧着部も極細繊維層(M)とスパンボンド層(S)の一体化を促進することができ、交絡の際に極細繊維層(M)の孔の拡大をスパンボンド層(S)が防止することができるとともに、延伸の際、スパンボンド層(S)が柱の役割を果たし、極細繊維層(M)に極端な応力がかかることないため、極細繊維層(M)を破れなく均一に延伸しやすくなる。 As a method for producing the first nonwoven fabric layer that constitutes the sound absorbing surface material of this embodiment, a single layer or laminated web is produced by a series of spinning processes, and during transport, a low pressure nip between a smooth precompaction roll and a conveyor net. and then heat-pressing between the embossing roll and the smooth roll to bond. For example, in SMS construction, a spunbond layer (S1) is sprayed onto the conveyor, then a microfiber layer (M) is sprayed onto the spunbond layer (S1), and finally a spunbond layer (S2) is sprayed onto the microfiber layer ( M) Spray on. During transportation, the spunbond layers (S1 and 2) After spraying, a smooth pre-compaction roll may be used with a low pressure nip between the pre-compaction roll and the conveyor net. A web that has been lightly consolidated by a precompaction roll is heat-pressed between an embossing roll and a smooth roll. In this way, by going through the step of spraying the ultrafine fiber layer (M) onto the spunbond layer (S) and the integration step in precompaction, the non-partially thermocompression-bonded portion is also the ultrafine fiber layer (M) and the spunbond layer ( The spunbond layer (S) can promote the integration of the microfiber layer (S), the spunbond layer (S) can prevent the pores of the microfiber layer (M) from expanding during entangling, and the spunbond layer (S) can be stretched during stretching. ) serves as a column, and extreme stress is not applied to the ultrafine fiber layer (M), so that the ultrafine fiber layer (M) can be stretched uniformly without breaking.
プレコンパクションロールの加熱温度としては、例えば、ロール接触面に存在する繊維の融点より60℃以上、100℃以下低い温度が好ましく、圧力は1N/mm以上、10N/mm以下が好ましく、より好ましくは3N/mm以上、7N/mm以下である。 The heating temperature of the pre-compaction roll is preferably, for example, a temperature lower than the melting point of the fibers present on the roll contact surface by 60° C. or more and 100° C. or less, and the pressure is preferably 1 N/mm or more and 10 N/mm or less, more preferably. It is 3 N/mm or more and 7 N/mm or less.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層のスパンボンド層(S)の紡糸方法は、公知のスパンボンド法を用いることができ、紡糸時に摩擦帯電やコロナ帯電などにより糸条を均一に分散させる条件が好ましい。このような条件を用いれば、未結合状態のウェブを作製しやすく、かつ、経済性に優れる。また、スパンボンド層のウェブは単層でも複数の層を重ねてもよい。 A known spunbond method can be used for spinning the spunbond layer (S) of the first nonwoven fabric layer that constitutes the sound absorbing surface material of the present embodiment. Conditions for uniform dispersion are preferred. Using such conditions facilitates the production of unbonded webs and is economical. Also, the web of spunbond layers may be a single layer or multiple layers.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層を構成する素材としては、溶融紡糸法で繊維化できる熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリプロピレンなど)、芳香族ポリエステル系樹脂、脂肪族ポリエステル系樹脂(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、これらのブレンド体など)、ポリアミド系樹脂(ポリアミド6、ポリアミド66、共重合ポリアミドなど)、ポリフェニレンサルファイドなどが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、特に、耐熱性、耐水性などに優れる芳香族ポリエステル系樹脂が好ましく用いられる。芳香族ポリエステル系樹脂としては、熱可塑性ポリエステルであって、ポリエチレンテレフタレート(PET)、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が代表例として挙げられる。また、芳香族ポリエステル系樹脂は、エステルを形成する酸成分としてイソフタル酸やフタル酸等が重合又は共重合されたポリエステルであってもよい。なお環境配慮の観点からは、熱可塑性樹脂は石油由来よりも植物由来であることが好ましい。
但し、例えば、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルのような、エラストマー樹脂は、エラストマーの弾性復元力と伸長応力のバランスが合わず、実質的に紡糸が困難であり、非常に低い紡糸速度、太い繊維径しか得られないため、好ましくない。
A thermoplastic resin that can be fiberized by a melt spinning method is used as a material for forming the first nonwoven fabric layer that forms the sound absorbing upholstery material of the present embodiment. Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, copolymer polypropylene, etc.), aromatic polyester resins, aliphatic polyester resins (poly D-lactic acid, poly L-lactic acid, D-lactic acid and L- a copolymer of lactic acid, a copolymer of D-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, a copolymer of L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, a copolymer of D-lactic acid, L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid; These blends, etc.), polyamide-based resins (polyamide 6, polyamide 66, copolyamide, etc.), polyphenylene sulfide, and the like. As the thermoplastic resin, an aromatic polyester-based resin, which is particularly excellent in heat resistance and water resistance, is preferably used. The aromatic polyester-based resin is a thermoplastic polyester, and typical examples include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, and polytrimethylene terephthalate. The aromatic polyester-based resin may also be a polyester obtained by polymerizing or copolymerizing isophthalic acid, phthalic acid, or the like as an acid component that forms an ester. From the viewpoint of environmental consideration, the thermoplastic resin is preferably plant-derived rather than petroleum-derived.
However, elastomer resins, such as block copolymer polyesters having hard and soft segments, are substantially difficult to spin due to the imbalance between elastic restoring force and elongation stress of elastomers, and have very low spin rates. It is not preferable because only high speed and large fiber diameter can be obtained.
第一の不織布層がスパンボンド層(S)を含む積層不織布であり、かつ該スパンボンド層(S)が第二の不織布層と接する場合、吸音表皮材の第二の不織布層と接するスパンボンド層(S)は、他層の繊維の融点より30℃以上低い融点を有する繊維を含んでもよい。すなわち、第一の不織布層と第二の不織布層の接着性を良好に保つために、第二の不織布層と接触する層を低融点の繊維構成にすることもできる。低融点の繊維としては、例えば、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、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、脂肪族エステルなどのポリエステル系繊維などが挙げられる。これらの繊維は、単独でもよく、2種以上複合混繊してもよく、また、低融点繊維と高融点繊維とを複合混繊してもよい。更に、低融点成分を鞘部に有する、鞘芯構造の複合繊維を用いてもよい。鞘芯構造の複合繊維としては、例えば、芯が高融点成分である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、共重合ポリエステル、鞘が低融点成分である共重合ポリエステル、脂肪族エステルなどが挙げられる。 Spunbond in contact with the second nonwoven layer of the acoustical upholstery when the first nonwoven layer is a laminated nonwoven fabric comprising a spunbond layer (S) and the spunbond layer (S) is in contact with the second nonwoven layer Layer (S) may contain fibers having a melting point that is at least 30° C. lower than the melting point of the fibers of the other layers. That is, in order to maintain good adhesion between the first nonwoven layer and the second nonwoven layer, the layer in contact with the second nonwoven layer may be composed of low-melting-point fibers. Examples of low-melting fibers include aromatic polyester copolymers obtained by copolymerizing polyethylene terephthalate with one or more of phthalic acid, isophthalic acid, sebacic acid, adipic acid, diethylene glycol, and 1,4-butanediol. Coalesced fibers, polyester fibers such as aliphatic ester fibers, and the like are included. These fibers may be used alone, or two or more of them may be combined together, or a low-melting point fiber and a high-melting point fiber may be combined together. Further, a composite fiber having a sheath-core structure having a low-melting-point component in the sheath may be used. Examples of sheath-core composite fibers include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and copolymerized polyester whose core is a high melting point component, and copolymerized polyester and aliphatic ester whose sheath is a low melting point component.
スパンボンド層(S)を構成する繊維の平均繊維径は好ましくは10.0μm以上30.0μm以下であり、より好ましくは12.0μm以上30.0μm以下、さらに好ましくは12.0μm以上20.0μm以下、よりさらに好ましくは13.0μm以上20.0μm以下、最も好ましくは13.0μm以上18.0μm以下である。スパンボンド層(S)を構成する繊維の平均繊維径が10.0μm以上であれば紡糸安定性が高く、また、30μm以下であれば強力や耐熱性に優れる。
スパンボンド層(S)の目付は、好ましくは目付10g/m2以上45g/m2以下であり、より好ましくは10g/m2以上30g/m2以下である。目付が10g/m2以上であれば、十分な強力を持ち、ニードルパンチや水流交絡などの交絡加工で針や水流による過剰な孔あき破れを抑制することができ、他方、目付が45g/m2以下であれば、軽量である。
The average fiber diameter of the fibers constituting the spunbond layer (S) is preferably 10.0 µm or more and 30.0 µm or less, more preferably 12.0 µm or more and 30.0 µm or less, still more preferably 12.0 µm or more and 20.0 µm. Below, more preferably 13.0 μm or more and 20.0 μm or less, most preferably 13.0 μm or more and 18.0 μm or less. When the average fiber diameter of the fibers constituting the spunbond layer (S) is 10.0 μm or more, spinning stability is high, and when it is 30 μm or less, strength and heat resistance are excellent.
The basis weight of the spunbond layer (S) is preferably 10 g/m 2 or more and 45 g/m 2 or less, more preferably 10 g/m 2 or more and 30 g/m 2 or less. If the basis weight is 10 g/m 2 or more, it has sufficient strength and can suppress excessive piercing and tearing due to needles and water flow in entangling processing such as needle punching and hydroentangling. If it is 2 or less, it is light.
スパンボンド層(S)を構成する繊維の熱圧着後の複屈折率(Δn)は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)においては、好ましくは0.07~0.100であり、より好ましくは0.07~0.095、さらに好ましくは0.07~0.09である。複屈折率(Δn)が0.07以上であれば、部分熱圧着時に十分な熱量が付与でき、熱収縮しにくい不織布となる。他方、複屈折率(Δn)が0.100以下であれば、高伸度かつ低弾性率な繊維が得られ、意外なことにニードルパンチや水流交絡などの交絡加工で針や水流が侵入した際に、繊維が屈曲することで切断されにくくなるため孔を小さくする効果を得やすく、結果として大きな孔が開きにくく吸音性、剥離強力、成形性が優れる。複屈折率は、部分熱圧着時のロール温度や、紡糸の際の牽引装置の牽引力によって制御することが可能である。 The birefringence (Δn) of the fibers constituting the spunbond layer (S) after thermocompression bonding is preferably 0.07 to 0.100, more preferably 0.07 to 0.100, for polyethylene terephthalate (PET), for example. 07 to 0.095, more preferably 0.07 to 0.09. If the birefringence (Δn) is 0.07 or more, a sufficient amount of heat can be applied during partial thermocompression bonding, and the nonwoven fabric will be resistant to heat shrinkage. On the other hand, if the birefringence (Δn) is 0.100 or less, a fiber with a high elongation and a low elastic modulus is obtained, and unexpectedly, needles and water flow penetrated by entangling processing such as needle punching and hydroentangling. When the fibers are bent, they are less likely to be cut, making it easier to obtain the effect of reducing the size of the pores. The birefringence can be controlled by the roll temperature during partial thermocompression bonding and the traction force of a traction device during spinning.
スパンボンド法では、エアジェットによる高速気流牽引装置を用いる事が一般的であり、牽引装置に導入するエアー量により牽引力を変更される。この牽引力は、牽引装置の全長と同じ長さの直径0.235mmのテグス(釣り糸)(本明細書内では、東レ社製 ナイロンテグス 「銀鱗(2号/ナチュラル/50m巻 単体)」を用いた。)2本を牽引装置内に投入し、テグスに連結したバネ測りによって応力を測定し、投入したテグス長で割り返す事で牽引力(mN/m)を計測した。複屈折(Δn)を上記範囲に調整するための好ましい牽引力としては、50mN/m以上100mN/m以下であり、より好ましくは50mN/m以上80mN/m以下、最も好ましくは60mN/m以上70mN/m以下である。 In the spunbond method, it is common to use a high-speed airflow traction device with an air jet, and the traction force is changed by the amount of air introduced into the traction device. This traction force is the same length as the total length of the traction device (fishing line) with a diameter of 0.235 mm (In this specification, Toray nylon line "Ginrin (No. 2 / natural / 50m winding single)" was used. ) Two were put into the traction device, the stress was measured by the spring measurement connected to the extremity, and the traction force (mN/m) was measured by dividing it by the length of the expelled extremity. A preferable traction force for adjusting the birefringence (Δn) to the above range is 50 mN/m or more and 100 mN/m or less, more preferably 50 mN/m or more and 80 mN/m or less, and most preferably 60 mN/m or more and 70 mN/m. m or less.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層が極細繊維層(M)を含む場合は、該極細繊維層(M)はメルトブロー法によって製造することが好ましい。メルトブロー法では、溶融した樹脂を紡糸ノズルから吐出した直後に高温高速のエアーにより牽引を行うため、比較的生産コストの低く細い繊維径が得やすい。しかし、その製法上の特徴から溶融・吐出した樹脂の固化がしにくく、繊維同士の融着などにより、過度に極細繊維層(M)が硬くなり、交絡時に生じる孔を元に戻り小さくする効果が得にくい場合がある。そのため、この繊維同士の融着を防ぐために、樹脂粘度や、コンベア又はスパンボンド層(S)上に吹き付ける距離等を適宜調整することが好ましい。 When the first nonwoven fabric layer that constitutes the sound absorbing surface material of the present embodiment includes the ultrafine fiber layer (M), the ultrafine fiber layer (M) is preferably produced by a meltblowing method. In the meltblowing method, since the molten resin is pulled by high-temperature, high-speed air immediately after it is discharged from the spinning nozzle, the production cost is relatively low and it is easy to obtain a fine fiber diameter. However, due to the characteristics of the manufacturing method, it is difficult to solidify the melted and extruded resin, and the superfine fiber layer (M) becomes excessively hard due to the fusion of the fibers, etc., and the effect of returning and reducing the pores that occur during entangling. is sometimes difficult to obtain. Therefore, in order to prevent this fusion between fibers, it is preferable to appropriately adjust the resin viscosity, the spray distance onto the conveyer or the spunbond layer (S), and the like.
極細繊維層(M)の素材がPET又はその共重合体の場合には、極細繊維の溶液粘度(ηsp/c)は0.35以上0.6以下が好ましく、より好ましくは0.37以上0.55以下である。PET又はその共重合体の極細繊維の溶液粘度(ηsp/c)が0.3以上であれば、固化を早め糸同士の融着を抑制することができる。PET又はその共重合体の極細繊維の溶液粘度(ηsp/c)が0.6以下であれば、細い繊維が得やすいため過度な延伸エネルギーを必要とせず、生産コストを低くすることができる。 When the material of the ultrafine fiber layer (M) is PET or its copolymer, the solution viscosity (ηsp/c) of the ultrafine fibers is preferably from 0.35 to 0.6, more preferably from 0.37 to 0. 0.55 or less. When the solution viscosity (ηsp/c) of the ultrafine fibers of PET or its copolymer is 0.3 or more, the solidification can be accelerated and the fusion between the fibers can be suppressed. If the solution viscosity (ηsp/c) of the ultrafine fibers of PET or its copolymer is 0.6 or less, fine fibers can be easily obtained, so excessive drawing energy is not required, and production costs can be reduced.
メルトブローノズルと捕集面との距離は、100mm以上180mm以下の距離が好ましく、より好ましくは110mm以上150mm以下、さらに好ましくは120mm以上140mm以下である。メルトブローノズルと捕集面との距離が100mm以上であれば、加熱空気の温度、流量を高くしても極細繊維同士の融着が抑えやすい。他方、メルトブローノズルと捕集面との距離が180mm以下であれば、空気中での繊維間の絡み合いが発生しにくく、斑が発生しにくくなると共に、融着による自己接着が弱すぎず積層工程等での取り扱いが良好となる。 The distance between the melt blow nozzle and the collecting surface is preferably 100 mm or more and 180 mm or less, more preferably 110 mm or more and 150 mm or less, still more preferably 120 mm or more and 140 mm or less. If the distance between the melt blow nozzle and the collecting surface is 100 mm or more, fusion between the ultrafine fibers can be easily suppressed even if the temperature and flow rate of the heated air are increased. On the other hand, if the distance between the melt blow nozzle and the collecting surface is 180 mm or less, entanglement between fibers in the air is unlikely to occur, and spots are unlikely to occur. etc. will be handled well.
極細繊維層(M)の平均繊維径は好ましくは0.3μm以上7μm以下、より好ましくは0.4μm以上5μm以下、さらに好ましくは0.6μm以上2μm以下である。平均繊維径が0.3μm以上であれば、メルトブロー法での紡糸に過酷な条件は必要とせず、安定して繊維が得られる。他方、平均繊維径が7μm以下であれば、吸音効果が十分に得られ、また、スパンボンド層(S)と極細繊維層(M)の複合から構成される場合には、スパンボンド層(S)の隙間に微細繊維として入り込んで該隙間を埋める作用が得られるため、緻密な構造となり吸音効果をより高めることができる。 The average fiber diameter of the ultrafine fiber layer (M) is preferably 0.3 μm or more and 7 μm or less, more preferably 0.4 μm or more and 5 μm or less, still more preferably 0.6 μm or more and 2 μm or less. If the average fiber diameter is 0.3 μm or more, the spinning by the melt blow method does not require severe conditions, and the fibers can be stably obtained. On the other hand, if the average fiber diameter is 7 μm or less, a sufficient sound absorbing effect can be obtained. ) in the form of fine fibers to fill the gaps, a dense structure can be obtained, and the sound absorbing effect can be further enhanced.
極細繊維層(M)の目付は、低目付で十分な吸音性を得る点から、好ましくは1g/m2以上40g/m2、より好ましくは2g/m2以上25g/m2以下、さらに好ましくは3g/m2以上20g/m2以下である。 The basis weight of the ultrafine fiber layer (M) is preferably 1 g/m 2 or more and 40 g/m 2 or more, more preferably 2 g/m 2 or more and 25 g/m 2 or less, and still more preferably from the viewpoint of obtaining sufficient sound absorption with a low basis weight. is 3 g/m 2 or more and 20 g/m 2 or less.
極細繊維層(M)の素材としては、前記したスパンボンド層(S)に使用可能な熱可塑性合成樹脂を同様に用いることができる。ただし、例えばハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルのような、エラストマー樹脂は、エラストマーの弾性復元力と伸長応力のバランスが合わず、紡糸が困難であり、非常に低い紡糸速度、太い繊維径しか得られないため、好ましくない。 As the material of the ultrafine fiber layer (M), thermoplastic synthetic resins that can be used for the spunbond layer (S) can be similarly used. However, elastomer resins, such as block copolymer polyesters having hard and soft segments, are difficult to spin due to the imbalance between the elastic restoring force and the elongation stress of the elastomer, resulting in very low spinning speeds and thick fibers. It is not preferable because only the diameter can be obtained.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層の繊維断面の形状は、特に制限されないが、強度の観点からは、丸断面が好ましく、繊維の表面積の増加、微細空隙の形成の観点からは、偏平糸などの異型断面糸が好ましい。 The shape of the fiber cross section of the first non-woven fabric layer constituting the sound absorbing surface material of the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of strength, a circular cross section is preferable, and from the viewpoint of increasing the surface area of the fiber and forming fine voids. A modified cross-section yarn such as a flat yarn is preferable.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層の、交絡一体化前の平均開孔径は、剥離強力、吸音性の観点から、1μm以上30μm以下が好ましく、より好ましくは、2μm以上20μm以下、さらに好ましくは5μm以上15μm以下である。平均開孔径が1μm以上であれば、過剰に緻密にならず音の侵入を阻害することが少なくなる。他方、平均開孔径が30μm以下であれば、適度に緻密なため吸音性が向上し、また交絡時に生じる孔を元に戻ろうとする力が働きやすく、優れた剥離強力を得やすい。 The average pore size of the first nonwoven fabric layer constituting the sound absorbing surface material of the present embodiment before entangling and integrating is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, more preferably 2 μm or more and 20 μm, from the viewpoint of peel strength and sound absorption. Below, it is more preferably 5 μm or more and 15 μm or less. If the average pore diameter is 1 μm or more, the membrane is not excessively dense and impedes the penetration of sound. On the other hand, if the average pore diameter is 30 μm or less, the sound absorption is improved due to the moderately dense structure, and the force that tends to return the pores generated during entangling tends to work, and excellent peel strength is likely to be obtained.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層は、樹脂コーティングが施されていても良い。特にスパンボンド層(S)のみから構成される場合は、低目付で緻密構造による吸音効果を得るためには、樹脂コーティングを行うことが非常に好ましい。樹脂コーティング量は、3g/m2以上25g/m2以下が好ましく、より好ましくは、3g/m2以上20g/m2以下である。樹脂コーティング量が上記範囲であれば、十分に繊維間の隙間をふさぐ効果が期待でき、かつ熱成型時の金型への樹脂の付着を抑制しやすく、成型体の金型への貼り付きを抑制でき良好な成型性を得ることができる。 The first nonwoven fabric layer constituting the sound absorbing upholstery material of the present embodiment may be coated with a resin. In particular, when it is composed only of the spunbond layer (S), it is highly preferable to apply a resin coating in order to obtain a sound absorbing effect due to a dense structure with a low basis weight. The resin coating amount is preferably 3 g/m 2 or more and 25 g/m 2 or less, more preferably 3 g/m 2 or more and 20 g/m 2 or less. If the amount of resin coating is within the above range, the effect of sufficiently closing the gaps between fibers can be expected, and it is easy to suppress the adhesion of resin to the mold during thermoforming, and the sticking of the molded body to the mold can be prevented. It is possible to suppress and obtain good moldability.
樹脂コーティングに用いる樹脂としては、取り扱いが容易な点から、水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパーションとした物を使用することが好ましい。樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が用いることができ、熱硬化性樹脂としては、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エステル結合型熱硬化性アクリル樹脂、フェノール樹脂、熱硬化型ポリエステル系樹脂等が使用される。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等が使用される。 As the resin used for the resin coating, it is preferable to use an aqueous solution, an aqueous emulsion, or an aqueous dispersion from the viewpoint of ease of handling. Thermosetting resins and thermoplastic resins can be used as resins, and thermosetting resins include urethane resins, melamine resins, ester bond type thermosetting acrylic resins, phenolic resins, and thermosetting polyester resins. etc. are used. Polyester-based resins, acrylic-based resins, and the like are used as thermoplastic resins.
前記熱硬化性樹脂として好ましいものの一つは、エステル結合型熱硬化性アクリル樹脂である。エステル結合型熱硬化性アクリル樹脂は、エチレン性不飽和ジカルボン酸のラジカル重合により得られたポリマーの酸と、ヒドロキシル基を有するアルカノールアミンに含まれる水酸基とのエステル化反応によって硬化を行う。この場合、硬化反応時は水のみが副成され、ホルムアルデヒド等の有害物質が副成されないといため、自動車内装材などに適している。 One of the preferred thermosetting resins is an ester bond type thermosetting acrylic resin. Ester bond type thermosetting acrylic resins are cured by an esterification reaction between an acid of a polymer obtained by radical polymerization of an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid and a hydroxyl group contained in alkanolamine having a hydroxyl group. In this case, only water is produced as a by-product during the curing reaction, and harmful substances such as formaldehyde are not produced as a by-product.
前記熱硬化性樹脂として好ましい他の一つは、フェノール系樹脂のフェノール-アルキルレゾルシン共縮合物である。フェノール-アルキルレゾルシン共縮合物は水溶液の安定性が良く、かつフェノールのみからなる縮合物に比較して、常温で長期間保存することができるという利点がある。また、アルキルレゾルシンはホルムアルデヒド類との反応性が高く、遊離アルデヒドを捕捉して反応するので、樹脂中の遊離アルデヒド量が少なくなる利点がある。 Another preferred thermosetting resin is a phenol-alkylresorcin cocondensate of a phenolic resin. The phenol-alkylresorcin cocondensate has good stability in aqueous solution and has the advantage of being able to be stored for a long period of time at room temperature as compared with a condensate consisting of only phenol. In addition, alkylresorcinol has a high reactivity with formaldehydes and captures and reacts with free aldehyde, so there is an advantage that the amount of free aldehyde in the resin is reduced.
前記熱可塑性樹脂として好ましいものは、ポリエステル系樹脂である。ポリエステル系樹脂は比較的ガラス転移点が高く、のコーティング後、低温での乾燥でもべたつきが少なく良好な肌触りを持ち、樹脂移りが少ない。 A preferable thermoplastic resin is a polyester-based resin. Polyester-based resins have a relatively high glass transition point, and after coating, they are less sticky even when dried at a low temperature, have a good feel, and have little resin transfer.
樹脂コーティングに用いる樹脂中に、第一の不織布層を緻密にさせることを目的に、フィラーを混合してもよい。フィラーとしては、シラスバルーン、パーライト、ガラスバルーン、中空セラミックス等の中空粒体、プラスチック発泡体や発泡粒、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、シリカ、コロイダルシリカ等の無機充填剤等が例示される。これらの中でもシラスバルーン等の中空粒体は、内部が中空であることから吸音性能の向上に寄与しやすく望ましい。 A filler may be mixed in the resin used for the resin coating for the purpose of making the first nonwoven fabric layer dense. Fillers include hollow granules such as shirasu balloons, perlite, glass balloons, hollow ceramics, plastic foams and foamed granules, inorganic materials such as calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, alumina, silica, and colloidal silica. Fillers and the like are exemplified. Among these, hollow granules such as Shirasu balloons are desirable because they are hollow inside and therefore easily contribute to the improvement of sound absorption performance.
前記フィラーの平均粒径は1~100μmが好ましく、より好ましくは10~90μm、さらに好ましくは15~70μmである。フィラーの平均粒径が1μm以上であれば、空隙が適度に形成され、音の進入が十分となり吸音効果を高めやすい。他方、フィラーの平均粒径が100μm以下であれば、過度に大きな隙間の形成が抑制しやすく、表皮を緻密にさせながらも、適度な表面積を持たせやすい。フィラーと樹脂コーティングに用いる樹脂の混合比は、固形分比で55:45~70:30で使用できる。この範囲であれば、フィラーの表皮材への固着が十分であり、かつフィラー同士の隙間を樹脂で埋め尽くす可能性を低減させることができる。 The average particle diameter of the filler is preferably 1 to 100 μm, more preferably 10 to 90 μm, still more preferably 15 to 70 μm. If the average particle size of the filler is 1 μm or more, the voids are appropriately formed, and the penetration of sound becomes sufficient, so that the sound absorbing effect can be easily enhanced. On the other hand, if the average particle diameter of the filler is 100 μm or less, the formation of excessively large gaps can be easily suppressed, and the surface area can be easily provided while making the skin dense. The mixing ratio of the filler and the resin used for the resin coating can be 55:45 to 70:30 in solid content ratio. Within this range, the filler adheres sufficiently to the skin material, and the possibility of filling the gaps between the fillers with the resin can be reduced.
樹脂のコーティング方法としては、ロールコーター、ナイフコーター、フローコーター等の片面へのコーティング方法や、ディップニップ等の含浸による厚み方向全体へのコーティング方法が使用できる。スパンボンド層(S)のみから構成されるような場合、熱成型時の金型への樹脂の付着を抑制する、または、成型体の金型への貼り付きを抑制する観点からは、片面に樹脂が存在するコーティング方法、特にロールコートが望ましい。 他方、例えば、SMSのようなスパンボンド層(S)と極細繊維層(M)の複合から構成される場合は、ディップニップも、樹脂液が極細繊維層(M)表面に付着して表面張力を発生させ、スパンボンド層(S)の表面まで樹脂がにじみ出しにくいため、熱成型時の金型への樹脂の付着を抑制する、又は、成型体の金型への貼り付きを抑制することができるため、望ましい。さらには、樹脂が表皮材の厚み方向全域に存在することで、極少量の樹脂量で表皮を緻密にさせやすい。 As a resin coating method, a coating method on one side such as a roll coater, a knife coater or a flow coater, or a method of coating the entire thickness direction by impregnation such as dip nip can be used. In the case of being composed only of the spunbond layer (S), from the viewpoint of suppressing adhesion of resin to the mold during thermoforming, or suppressing sticking of the molded body to the mold, A coating method in which a resin is present, especially roll coating, is desirable. On the other hand, for example, in the case of a composite of a spunbond layer (S) and a microfiber layer (M) such as SMS, the dip nip is also affected by surface tension due to the resin liquid adhering to the surface of the microfiber layer (M). is generated, and the resin hardly oozes out to the surface of the spunbond layer (S), so it is possible to suppress the adhesion of the resin to the mold during thermoforming, or to suppress the sticking of the molded body to the mold. is desirable because it allows Furthermore, since the resin exists in the entire thickness direction of the skin material, it is easy to make the skin dense with a very small amount of resin.
樹脂コーティングの乾燥温度は、100~130℃の範囲が好ましい。この範囲であると、樹脂液の乾燥を十分に行うことができると共に、熱での第一の不織布層を構成する繊維の結晶化促進による柔軟性・成型性の低下を抑制できるまた、熱硬化性樹脂を用いた場合、熱成型前に硬化することを抑制でき、熱成型時に優れた成型性を発揮することができる。 The drying temperature of the resin coating is preferably in the range of 100-130°C. Within this range, the resin liquid can be sufficiently dried, and the decrease in flexibility and moldability due to the promotion of crystallization of the fibers constituting the first nonwoven fabric layer by heat can be suppressed. When a flexible resin is used, hardening before thermoforming can be suppressed, and excellent moldability can be exhibited during thermoforming.
樹脂コーティングの樹脂液中に、黒顔料や、燐系などの難燃剤、撥水剤を同時に混合し、フードインシュレータ等の表皮材に必要な、黒着色、難燃性、撥水性を付与することができる。 Black pigment, flame retardant such as phosphorus, and water repellent are mixed in the resin liquid of resin coating at the same time to impart black coloration, flame retardancy, and water repellency necessary for surface materials such as hood insulators. can be done.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層の嵩密度は、0.1g/cm3以上0.7g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは0.15g/cm3以上0.6g/cm3以下、さらに好ましくは0.2g/cm3以上0.55g/cm3以下である。嵩密度が0.1g/cm3以上であれば、不織布の緻密性が向上し、吸音性が向上する。他方、嵩密度が0.7g/cm3以下であれば、不織布の緻密性が高過ぎず、音の進入が十分となり、特に中周波数4000Hz付近の吸音率が下がりにくく、加工性も向上する。 The bulk density of the first nonwoven fabric layer that constitutes the sound absorbing surface material of the present embodiment is preferably 0.1 g/cm 3 or more and 0.7 g/cm 3 or less, more preferably 0.15 g/cm 3 or more. It is 0.6 g/cm 3 or less, more preferably 0.2 g/cm 3 or more and 0.55 g/cm 3 or less. If the bulk density is 0.1 g/cm 3 or more, the denseness of the nonwoven fabric is improved and the sound absorption is improved. On the other hand, if the bulk density is 0.7 g/cm 3 or less, the density of the nonwoven fabric is not too high, sound penetration is sufficient, the sound absorption coefficient at medium frequencies around 4000 Hz is particularly difficult to decrease, and workability is improved.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第一の不織布層は、180℃雰囲気下、10分間における乾熱収縮率は、好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下であり、さらに好ましくは3.5%以下である。5%以下であると、成形加工時、収縮によりシワが発生しにくい。 The first nonwoven fabric layer that constitutes the sound absorbing surface material of the present embodiment has a dry heat shrinkage rate of preferably 5% or less, more preferably 4% or less in 10 minutes in an atmosphere of 180 ° C., more preferably 3%. .5% or less. When it is 5% or less, wrinkles are less likely to occur due to shrinkage during molding.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第二の不織布層の厚みは、1mm~5mmであることが好ましい。厚みが5mm以下であると形態安定性が優れながらも省スペースであり、1mm以上であれば吸音性向上が期待できる。 The thickness of the second non-woven fabric layer constituting the sound-absorbing upholstery material of the present embodiment is preferably 1 mm to 5 mm. When the thickness is 5 mm or less, the shape stability is excellent and the space is saved.
本実施形態の吸音材に用いられる第二の不織布層の嵩密度は、0.01g/cm3以上0.1g/cm3以下が好ましく、より好ましくは0.02g/cm3以上0.08g/cm3以下、さらに好ましくは0.03g/cm3以上0.05g/cm3以下である。嵩密度が0.01g/cm3以上であれば、吸音性が低下しにくく必要以上に厚みを厚くする必要がない。他方、嵩密度が0.1g/cm3以下であれば、第一の不織布層を透過した音が第二の不織布層に進入しやすく、また、耐摩耗性、加工性も向上する。第二の不織布層の嵩密度は、第一の不織布層との交絡による一体化の前に、公知の熱プレス機などであらかじめ圧縮調整されていてもよい。 The bulk density of the second nonwoven fabric layer used in the sound absorbing material of the present embodiment is preferably 0.01 g/cm 3 or more and 0.1 g/cm 3 or less, more preferably 0.02 g/cm 3 or more and 0.08 g/cm 3 or more. cm 3 or less, more preferably 0.03 g/cm 3 or more and 0.05 g/cm 3 or less. If the bulk density is 0.01 g/cm 3 or more, the sound absorbing property is unlikely to deteriorate, and there is no need to increase the thickness more than necessary. On the other hand, if the bulk density is 0.1 g/cm 3 or less, sound transmitted through the first nonwoven fabric layer easily enters the second nonwoven fabric layer, and abrasion resistance and workability are also improved. The bulk density of the second nonwoven fabric layer may be adjusted in advance by compression using a known hot press or the like before integration by entangling with the first nonwoven fabric layer.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第二の不織布層の目付は、50~500g/m2であり、好ましくは100~300g/m2である。目付が50g/m2以上であれば、耐チッピング性や耐着氷性が十分に発揮でき、不織布の嵩高性や柔らかい風合いの点で好ましい。他方、目付が500g/m2以下であれば、厚みが適度で省スペースとなり、軽量化が期待できる。
本実施形態の吸音表皮材を構成する第二の不織布層の短繊維の繊維長は38~150mmが好ましく、特に好ましくは50~100mmである。繊維長が38mm以上であれば、優れた吸音率を示し、150mm以下であると、カードからの紡出性が良好となる。
本実施形態の吸音表皮材を構成する第二の不織布層の短繊維の平均繊維径は好ましくは15.0μm以上40.0μm以下であり、より好ましくは20.0μm以上30.0μm以下である。15.0μm以上であれば、カードからの紡出性が良好となるとともに、成型後の表面の目詰まりを抑制することができる。40.0μm以下であると、必要以上の厚みの増加を抑えられるとともに、吸音付与効果が期待できる。
The basis weight of the second non-woven fabric layer constituting the sound absorbing upholstery material of this embodiment is 50 to 500 g/m 2 , preferably 100 to 300 g/m 2 . If the basis weight is 50 g/m 2 or more, the chipping resistance and the anti-icing property can be fully exhibited, which is preferable in terms of the bulkiness and soft feel of the nonwoven fabric. On the other hand, if the weight per unit area is 500 g/m 2 or less, the thickness is appropriate, the space can be saved, and weight reduction can be expected.
The fiber length of the short fibers of the second non-woven fabric layer constituting the sound absorbing surface material of this embodiment is preferably 38 to 150 mm, particularly preferably 50 to 100 mm. When the fiber length is 38 mm or more, excellent sound absorption coefficient is exhibited, and when it is 150 mm or less, spinnability from the card is good.
The average fiber diameter of the short fibers of the second non-woven fabric layer constituting the sound absorbing surface material of the present embodiment is preferably 15.0 μm or more and 40.0 μm or less, more preferably 20.0 μm or more and 30.0 μm or less. If it is 15.0 μm or more, the spinnability from the card is improved, and clogging of the surface after molding can be suppressed. When the thickness is 40.0 μm or less, an excessive increase in thickness can be suppressed, and a sound absorbing effect can be expected.
本実施形態の吸音表皮材を構成する第二の不織布層は、熱可塑性繊維からなる短繊維を含む。前記短繊維は、成型工程にて与えられる温度、例えば、200℃未満の融点をもつ短繊維を50~90重量%含み、かつ200℃以上の融点を持つ短繊維を10~50重量%含むことが好ましく、200℃未満の融点をもつ繊維を60~80重量%を含み、かつ200℃以上の融点を持つ繊維を20~40重量%含むことがさらに好ましい。200℃未満の融点を持つ熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリプロピレンなど)、脂肪族ポリエステル系樹脂(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、これらのブレンド体など)、エステルを形成する酸成分としてイソフタル酸やフタル酸等が重合又は共重合されたポリエステル等が挙げられる。汎用性の観点から、ポリオレフィン系樹脂、共重合ポリエステル樹脂が好ましい。200℃以上の融点を持つ樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル系樹脂、ポリアミド6、ポリアミド66、共重合ポリアミドなどのポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイドなどが挙げられる。汎用性の観点からは、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリブチレンテレフタレートが好ましい。尚、環境配慮の観点からは、繊維樹脂は石油由来よりも植物由来であることが好ましい。
200℃未満の融点をもつ繊維、及び200℃以上の融点を持つ繊維のいずれも、単一成分でもよく、2種類以上の混合物や鞘芯構造などの複数成分の複合繊維でもよい。
The second non-woven fabric layer constituting the sound-absorbing skin material of this embodiment contains short fibers made of thermoplastic fibers. The short fibers contain 50 to 90% by weight of short fibers having a melting point of less than 200° C. and 10 to 50% by weight of short fibers having a melting point of 200° C. or higher. preferably contains 60 to 80% by weight of fibers having a melting point of less than 200°C, and more preferably contains 20 to 40% by weight of fibers having a melting point of 200°C or higher. Thermoplastic resins having a melting point of less than 200 ° C. include polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, copolymerized polypropylene, etc.), aliphatic polyester resins (poly D-lactic acid, poly L-lactic acid, D-lactic acid and L-lactic acid a copolymer of D-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, a copolymer of L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, a copolymer of D-lactic acid, L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, these and the like), and polyesters obtained by polymerizing or copolymerizing isophthalic acid, phthalic acid, etc. as acid components forming esters. From the viewpoint of versatility, polyolefin resins and copolymerized polyester resins are preferred. Examples of resins having a melting point of 200° C. or higher include aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate, polyamide resins such as polyamide 6, polyamide 66 and copolyamide, and polyphenylene sulfide. From the viewpoint of versatility, polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate are preferred. From the viewpoint of environmental consideration, the fiber resin is preferably plant-derived rather than petroleum-derived.
Both the fiber with a melting point of less than 200°C and the fiber with a melting point of 200°C or more may be a single component, or may be a composite fiber of multiple components such as a mixture of two or more types or a sheath-core structure.
本実施形態の吸音表皮材は、好ましくは厚みが1mm~5mmであり、より好ましくは厚みが2mm~4mmである。厚みが1mm~5mmであることで、薄くかつ軽量な吸音表皮材であるとともに音の周波数の比較的広い範囲において、高い吸音効果が得られる。 The sound absorbing skin material of the present embodiment preferably has a thickness of 1 mm to 5 mm, more preferably 2 mm to 4 mm. When the thickness is 1 mm to 5 mm, the sound absorbing surface material is thin and lightweight, and a high sound absorbing effect can be obtained in a relatively wide range of sound frequencies.
本実施形態の吸音表皮材の第一の不織布層と第二の不織布層との間の剥離強力は、1.8N/5cm以上が好ましく、より好ましくは1.9N/5cm以上、さらに好ましくは、2N/5cm以上である。剥離強力が1.8N/5cm以上であれば、吸音材の裁断、輸送などの間に剥離する問題が生じにくい。 The peel strength between the first nonwoven fabric layer and the second nonwoven fabric layer of the sound absorbing surface material of the present embodiment is preferably 1.8 N/5 cm or more, more preferably 1.9 N/5 cm or more, further preferably 2 N/5 cm or more. If the peel strength is 1.8 N/5 cm or more, the problem of peeling during cutting, transportation, etc. of the sound absorbing material is less likely to occur.
以下、本発明を実施例、比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、不織布製造における流れ方向(機械方向)をMD方向、その方向と直角方向で巾方向をCD方向という。
以下の実施例等における各物性は、下記方法により測定して得られたものである。尚、本発明の各種物性は原則的に下記方法により測定されるが、下記方法により測定できない事情がある場合は、適宜合理的な代替方法によって測定することが可能である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. The direction of flow (machine direction) in the production of nonwoven fabrics is called the MD direction, and the width direction perpendicular to that direction is called the CD direction.
Each physical property in the following examples etc. was obtained by measuring by the following method. In principle, the various physical properties of the present invention are measured by the following methods, but if there is a reason that the following methods cannot be measured, it is possible to measure them by a reasonable alternative method.
(1)交絡孔の孔サイズ(面積)(mm2)
任意の箇所から、CD方向に幅5cm、MD方向に長さ5cmにサンプルを切り出し、第一の不織布層側から、キーエンス社製のマイクロスコープVHX-700Fを用いて200倍の拡大写真を撮り、観察視野においてピントの合う孔を、多角形面積計測を用いて面積算出し、20か所測定し、その平均値を求めた。
(1) Hole size (area) of interlaced holes (mm 2 )
A sample is cut out from an arbitrary point to a width of 5 cm in the CD direction and a length of 5 cm in the MD direction, and from the first nonwoven fabric layer side, a 200-fold enlarged photograph is taken using a microscope VHX-700F manufactured by Keyence Corporation. The area of the focused hole in the observation field was calculated using polygonal area measurement, the area was measured at 20 points, and the average value was obtained.
(2)剥離強力(N/5cm)
CD方向に幅5cm、MD方向に長さ20cmにサンプルを切り出し、不織布表皮材層を長さ方向に5cm以上剥がし、島津製作所社製オートグラフAGS-5G型を用いて、把持長100mmで上チャックに第一の不織布層、下チャックに第二の不織布層を保持し、引張速度300mm/minで10cm剥離させその時の強力の最高値を測定する。上記測定を5回行い、平均値として求めた。
(2) Peel strength (N/5 cm)
A sample is cut out to a width of 5 cm in the CD direction and a length of 20 cm in the MD direction, and the non-woven fabric skin material layer is peeled off by 5 cm or more in the length direction. The first non-woven fabric layer is held on the second non-woven fabric layer, and the second non-woven fabric layer is held on the lower chuck. The above measurements were performed 5 times, and an average value was obtained.
(3)目付(g/m2)
第一の不織布層及び第二の不織布層の目付は、JIS L 1913に準拠して測定した。また、積層体(吸音表皮材、及び、積層不織布である第一の不織布層)において、各層の目付は本実施例では製造条件から計算される値を各層の目付とした。尚、製造条件が不明である場合、各層目付は、層間剥離できるものは剥がして単層としてからJIS L 1913に準拠して測定することができる。また、層間剥離ができない場合は、不織布のX線CT画像を撮り、X線CT画像から、観察範囲の面積、極細繊維層が占める体積と樹脂密度、厚みから計算することができる。
(3) basis weight (g/m 2 )
The fabric weights of the first nonwoven fabric layer and the second nonwoven fabric layer were measured according to JIS L 1913. In addition, in the laminate (sound absorbing surface material and the first nonwoven fabric layer which is a laminated nonwoven fabric), the basis weight of each layer was calculated from the manufacturing conditions in this example. If the manufacturing conditions are unknown, the basis weight of each layer can be measured in accordance with JIS L 1913 after peeling off layers that can be delaminated to form a single layer. If delamination cannot be performed, an X-ray CT image of the nonwoven fabric can be taken, and from the X-ray CT image, calculation can be made from the area of the observation range, the volume occupied by the ultrafine fiber layer, the resin density, and the thickness.
(4)平均繊維径(μm)
キーエンス社製のマイクロスコープVHX-700Fを用いて500倍の拡大写真を撮り、観察視野においてピントの合った繊維10本の平均値で求めた。
(4) Average fiber diameter (μm)
Using a microscope VHX-700F manufactured by KEYENCE CORPORATION, a magnified photograph of 500 times was taken, and the average value of 10 fibers in focus in the observation field was obtained.
(5)嵩密度(g/cm3)
(目付)/(厚み)から算出し、単位容積あたりの重量を求めた。
(5) bulk density (g/cm 3 )
It was calculated from (basis weight)/(thickness) to obtain the weight per unit volume.
(6)厚み(mm)
JIS L 1913 B法に準拠した。荷重0.02kPaの圧力の厚みを3カ所以上測定し、その平均値を求めた。
(6) Thickness (mm)
Complies with JIS L 1913 B method. Three or more thicknesses were measured under a load of 0.02 kPa, and the average value was obtained.
(7)複屈折率(Δn)
第一の不織布層の非部分熱圧着部のスパンボンド層から繊維を採取し、OLYMPUS社製のBH2型偏光顕微鏡コンペンセーターを用いて、通常の干渉縞法によってレターデーションと繊維径より複屈折率を測定した。20本の繊維について上記測定を行い、平均値を複屈折とした。なお、第一の不織布層が平滑ロール同士で熱圧着した全面熱圧着の場合、任意の箇所のスパンボンド層から繊維を採取し、測定を行った。
(7) Birefringence (Δn)
Fibers are collected from the spunbond layer of the non-partially thermocompressed portion of the first nonwoven fabric layer, and birefringence is determined from retardation and fiber diameter by a normal interference fringe method using a BH2 type polarizing microscope compensator manufactured by OLYMPUS. was measured. The above measurements were performed on 20 fibers, and the average value was defined as the birefringence. In addition, when the first nonwoven fabric layer was thermocompression-bonded by thermocompression over the entire surface between smooth rolls, fibers were collected from the spunbond layer at an arbitrary location and measured.
(8)開孔径分布(平均開孔径)
PMI社のパームポロメーター(型式:CFP-1200AEX)を用いた。測定には浸液にPMI社製のシルウィックを用い、試料を浸液に浸して充分に脱気した後、測定を行なった。 本測定装置は、フィルターを試料として、予め表面張力が既知の液体にフィルターを浸し、フィルターの全ての細孔を液体の膜で覆った状態からフィルターに圧力を掛け、液膜の破壊される圧力と液体の表面張力とから計算された細孔の孔径を測定する。計算には下記式:
d=C・r/P
{式中、d(単位:μm)は、フィルターの孔径、r(単位:N/m)は、液体の表面張力、P(単位:Pa)は、その孔径の液膜が破壊される圧力、そしてCは、定数である。}を用いる。
上記の数式より、液体に浸したフィルターに掛ける圧力Pを低圧から高圧に連続的に変化させた場合の流量(濡れ流量)を測定する。初期の圧力では、最も大きな細孔の液膜でも破壊されないので流量は0である。圧力を上げていくと、最も大きな細孔の液膜が破壊され、流量が発生する(バブルポイント)。さらに圧力を上げていくと、各圧力に応じて流量は増加する。最も小さな細孔の液膜が破壊されたときの圧力における流量が、乾いた状態の流量(乾き流量)と一致する。
本測定装置による測定方法では、ある圧力における濡れ流量を、同圧力での乾き流量で除した値を累積フィルター流量(単位:%)と呼ぶ。累積フィルター流量が50%となる圧力で破壊される液膜の孔径を、平均開孔径と呼ぶ。この平均開孔径を、本発明の平均開孔径とした。
(8) Pore size distribution (average pore size)
A PMI Perm Porometer (model: CFP-1200AEX) was used. Silwick manufactured by PMI was used as the immersion liquid for the measurement, and the sample was immersed in the immersion liquid and degassed sufficiently before the measurement. Using a filter as a sample, the filter is immersed in a liquid whose surface tension is known in advance, and pressure is applied to the filter in a state in which all the pores of the filter are covered with a liquid film. and the pore size of the pore calculated from the surface tension of the liquid. The following formula is used for calculation:
d=C・r/P
{Wherein, d (unit: μm) is the pore size of the filter, r (unit: N/m) is the surface tension of the liquid, P (unit: Pa) is the pressure at which the liquid film of that pore size breaks, and C is a constant. } is used.
From the above formula, the flow rate (wet flow rate) is measured when the pressure P applied to the filter immersed in the liquid is continuously changed from low pressure to high pressure. At the initial pressure, the flow rate is zero because even the largest pore liquid film is not broken. As the pressure is increased, the liquid film in the largest pores breaks and a flow occurs (bubble point). As the pressure is further increased, the flow rate increases according to each pressure. The flow rate at the pressure at which the smallest pore liquid film breaks corresponds to the dry state flow rate (dry flow rate).
In the measurement method using this measuring device, the value obtained by dividing the wet flow rate at a certain pressure by the dry flow rate at the same pressure is called the cumulative filter flow rate (unit: %). The pore size of the liquid film that breaks at the pressure at which the cumulative filter flow rate is 50% is called the average pore size. This average pore diameter was used as the average pore diameter of the present invention.
(9)成型吸音材の作製
吸音性基材として、単繊維繊度4.3dtex(繊維径:20μm)でカット長51mmのポリエチレンテレフタレート繊維(融点250℃)480g/m2と、単繊維繊度4.1dtex(繊維径:24μm)で繊維長51mmのポリプロピレン繊維(融点160℃)320g/m2を用いて、カード装置により目付け800g/m2の短繊維ウェブを作製し、該短繊維ウェブを、40番手ニードルを用いて、針深さ:10mm、刺孔密度を100本/m2で交絡してニードルパンチ不織布としたものを用いる。吸音性基材の上に、吸音表皮材のニードル入射側を表面となるように配置し、クリアランスを5.5mmとした金型で200℃、30sec間プレスを行った後、直ちに、クリアランス5mmとした常温の冷却金型で固定化を行い、成型体(成型吸音材)を作製した。
(9) Production of Molded Sound Absorbing Material As the sound absorbing base material, polyethylene terephthalate fibers (melting point: 250° C.) of 480 g/m 2 having a single fiber fineness of 4.3 dtex (fiber diameter: 20 μm) and a cut length of 51 mm, and a single fiber fineness of 4.3 dtex (fiber diameter: 20 μm). Using 320 g/m 2 polypropylene fibers (melting point 160° C.) of 1 dtex (fiber diameter: 24 μm) and 51 mm in fiber length, a staple fiber web having a basis weight of 800 g/m 2 was produced by a carding machine. A needle-punched nonwoven fabric is obtained by entangling with needles of a count needle at a needle depth of 10 mm and a piercing density of 100/m 2 . The needle incident side of the sound absorbing surface material was placed on the sound absorbing base material so that the needle incident side was on the surface, and after pressing with a mold having a clearance of 5.5 mm at 200 ° C. for 30 seconds, the clearance was immediately increased to 5 mm. It was fixed in a cooled mold at normal temperature, and a molded body (molded sound absorbing material) was produced.
(10)耐着氷性(着氷剥離強度)
前記(9)で得られた成型吸音材を、特開2012-245925号公報に開示されている試験方法の下 、以下の条件で測定を行った。
(i)テストピースは、縦40mm以上、横40mm以上の大きさとした。
(ii)縦40mm、横40mm、高さ30mm、厚み1.6mmの角パイプ(JISG3466)を用意する。角パイプの一端の端面から、5mmの位置における側面の中央部分に孔部を設ける。
(iii)マイナス15℃雰囲気中において、テストピースの不織布層15上に角パイプの両端のうち孔部を設けた端面と反対側の端面を当接させて載置する。その上で、角パイプ内に0~3℃の氷水を0.5~1.0gずつ霧吹きで5分おきに噴霧して不織布層を底面とした高さ15mmの氷柱を作る。
(iv)角パイプの孔部に荷重計を取り付けて、角パイプ内の氷柱を剥離する際の剥離荷重を測定する。
(10) Ice resistance (Ice peel strength)
The molded sound absorbing material obtained in (9) above was measured under the following conditions under the test method disclosed in JP-A-2012-245925.
(i) The size of the test piece was 40 mm or more in length and 40 mm or more in width.
(ii) A square pipe (JISG3466) having a length of 40 mm, a width of 40 mm, a height of 30 mm and a thickness of 1.6 mm is prepared. A hole is provided in the central portion of the side surface at a position of 5 mm from the end surface of one end of the square pipe.
(iii) In an atmosphere of minus 15° C., the square pipe is placed on the non-woven fabric layer 15 of the test piece with the end face opposite to the end face provided with the hole out of both ends being in contact with each other. Then, 0.5 to 1.0 g of ice water at 0 to 3° C. is sprayed into the square pipe with a sprayer every 5 minutes to form icicles with a height of 15 mm on the bottom of the nonwoven fabric layer.
(iv) A load meter is attached to the hole of the square pipe to measure the peeling load when the icicle inside the square pipe is peeled off.
(11)耐チッピング性
前記(9)で得られた成型吸音材を、特開2017-39453号公報に開示されている試験方法の下、立方体であり、縦、横及び奥行きの長さの平均長さが3mm~7mmの小石3kgを高さ2mから落下させ、表面の変化を観察し、50回落下させた後の表面状態及び表面の凹み量を測定した。
(11) Chipping resistance The molded sound absorbing material obtained in (9) above is a cube under the test method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-39453, and the average length of length, width and depth 3 kg of pebbles with a length of 3 mm to 7 mm were dropped from a height of 2 m, and changes in the surface were observed.
(12)吸音率測定
JIS A 1405に準拠し、垂直の入射法の測定機(ブリュエル・ケアー社製Type4206T)を用いて、アンダーカバーやフェンダーライナーの車両取り付け状態を模すために、前記(9)で得られた成型吸音材に背後空気10mmを設けた条件で測定し、代表値として周波数1000Hz、2500Hz、及び5000Hzでの吸音率(%)を求めた。
(12) Sound absorption coefficient measurement In accordance with JIS A 1405, the above (9 ) was provided with 10 mm of air behind, and the sound absorption coefficient (%) at frequencies of 1000 Hz, 2500 Hz and 5000 Hz was obtained as a representative value.
[実施例1]
ポリエチレンテレフタレート(オルソクロロフェノールを用いた1%、25℃法の溶液粘度ηsp/c(以下に示す溶融粘度も同様の測定条件である)が0.77、融点263℃)樹脂を、常用の溶融紡糸装置に供給して300℃で溶融し、円形断面の紡糸孔を有する紡糸口金から吐出し、エアジェットによる高速気流牽引装置を用い66mN/mの牽引力で延伸しながら、糸を冷却し長繊維ウェブ(S1)(目付11.5g/m2、平均繊維径15μm)をネット上に形成し、平滑な表面温度160℃のプレコンパクションロールとコンベアネットの間で4N/mmの低圧でニップした。得られた長繊維ウェブ(S1)上に、ポリエチレンテレフタレート(溶液粘度ηsp/cが0.50、融点260℃)をメルトブローノズルから、紡糸温度300℃、加熱空気320℃で1000Nm3/hrの条件下で直接噴出させ、極細繊維ウェブ(M)(目付7.0g/m2、平均繊維径1.8μm)を形成した。この際、メルトブローノズルから長繊維ウェブ(S1)までの距離を110mmとし、メルトブローノズル直下の捕集面における吸引風速を7m/secに設定した。更に、得られた極細繊維ウェブ上に、長繊維ウェブ(S1)と同様にポリエチレンテレフタレートの長繊維ウェブ(S2)を形成した後、平滑な表面温度160℃のプレコンパクションロールとコンベアネットの間で4N/mmの低圧でニップし、各層を軽く一体化させた。次に得られた積層ウェブを、圧着面積率15%である織り目柄エンボスロールとフラットロールを用いて、該エンボスロールの表面温度を220℃、該フラットロールの表面温度を210℃とし、カレンダ線圧30N/mmで熱圧着することにより、目付30g/m2、嵩密度0.27g/cm3、スパンボンド層(S1、S2)の複屈折率が0.071、平均開孔径10μmの不織布層を得た。
次に繊度4.3dtex(繊維径:20μm)で繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート短繊維(融点250℃)50g/m2と、繊度4.1dtex(繊維径:24μm)で繊維長51mmのポリプロピレン短繊維(融点160℃)150g/m2を用いて、カード装置により目付け200g/m2の短繊維ウェブを前記不織布層の上に形成し、短繊維ウェブ側から、40番手ニードルを用いて、針深さ:10mm、刺孔密度を100本/cm2でニードルパンチ一体化加工を行い、吸音表皮材を得た。その特性を以下の表1に示す。
[Example 1]
Polyethylene terephthalate (1% using orthochlorophenol, solution viscosity ηsp/c of 25°C method (melt viscosity shown below is also measured under the same conditions) is 0.77, melting point 263°C) resin is It is supplied to a spinning device and melted at 300 ° C., discharged from a spinneret having a spinning hole with a circular cross section, and drawn with a high-speed air current drawing device using an air jet with a drawing force of 66 mN / m while cooling the yarn and making a long fiber. A web (S1) (basis weight 11.5 g/m 2 , average fiber diameter 15 μm) was formed on a net and nipped between a precompaction roll with a smooth surface temperature of 160° C. and a conveyor net at a low pressure of 4 N/mm. Polyethylene terephthalate (solution viscosity ηsp/c: 0.50, melting point: 260°C) was spun onto the obtained filament web (S1) from a melt blow nozzle at a spinning temperature of 300°C, heated air of 320°C, and 1000 Nm 3 /hr. A microfiber web (M) (basis weight: 7.0 g/m 2 , average fiber diameter: 1.8 μm) was formed. At this time, the distance from the melt blow nozzle to the filament web (S1) was set to 110 mm, and the suction wind speed on the collection surface immediately below the melt blow nozzle was set to 7 m/sec. Furthermore, after forming a polyethylene terephthalate filament web (S2) on the obtained ultrafine fiber web in the same manner as the filament web (S1), it is placed between a smooth surface temperature of 160°C pre-compaction rolls and a conveyor net. The layers were lightly integrated by nipping at a low pressure of 4 N/mm. Next, the obtained laminated web was subjected to a calender wire using a texture pattern embossing roll and a flat roll having a compression area ratio of 15%, the surface temperature of the embossing roll being 220 ° C. and the surface temperature of the flat roll being 210 ° C. By thermocompression bonding at a pressure of 30 N/mm, a nonwoven fabric layer having a basis weight of 30 g/m 2 , a bulk density of 0.27 g/cm 3 , a birefringence of the spunbond layers (S1 and S2) of 0.071, and an average pore size of 10 μm. got
Next, polyethylene terephthalate staple fibers (melting point: 250°C) with a fineness of 4.3 dtex (fiber diameter: 20 µm) and a fiber length of 51 mm (50 g/m 2 ) and polypropylene staple fibers with a fineness of 4.1 dtex (fiber diameter: 24 µm) and a fiber length of 51 mm. (Melting point 160°C) 150 g/m 2 was used to form a staple fiber web having a basis weight of 200 g/m 2 on the nonwoven fabric layer using a carding machine. The thickness was 10 mm, and the hole density was 100 holes/ cm2 . Its properties are shown in Table 1 below.
[実施例2]
不織布層の長繊維ウェブ(S1,S2)の目付をそれぞれ15.4g/m2、極細繊維ウェブ(M)の目付を9.2g/m2としたこと、熱圧着時にエンボスロールとして圧着面積率11%であるアイエル柄エンボスロールを用いたこと以外は、実施例1と同様に吸音表皮材を得た。その特性を以下の表1に示す。
[Example 2]
The basis weight of the long fiber webs (S1, S2) of the nonwoven fabric layer is 15.4 g/m 2 , and the basis weight of the ultrafine fiber web (M) is 9.2 g/m 2 . A sound-absorbing surface material was obtained in the same manner as in Example 1, except that an 11% IEL pattern embossing roll was used. Its properties are shown in Table 1 below.
[実施例3]
不織布層の長繊維ウェブ(S1,S2)の目付をそれぞれ19.2g/m2、極細繊維ウェブ(M)の目付を11.6g/m2としたこと以外は、実施例1と同様に吸音表皮材を作製した。その特性を以下の表1に示す。
[Example 3]
Sound absorption was carried out in the same manner as in Example 1, except that the basis weight of the long fiber webs (S1, S2) of the nonwoven fabric layer was 19.2 g/m 2 and the basis weight of the ultrafine fiber web (M) was 11.6 g/m 2 . A skin material was produced. Its properties are shown in Table 1 below.
[実施例4]
ポリエチレンテレフタレート(溶液粘度ηsp/cが0.77、融点263℃)樹脂を、常用の溶融紡糸装置に供給して300℃で溶融し、円形断面の紡糸孔を有する紡糸口金から吐出し、エアジェットによる高速気流牽引装置を用い100mN/mの牽引力で延伸しながら、糸を冷却し長繊維ウェブ(S1)(目付11.5g/m2、平均繊維径13μm)をネット上に形成し、平滑な表面温度160℃のプレコンパクションロールとコンベアネットの間で4N/mmの低圧でニップした。得られた長繊維ウェブ(S1)上に、ポリエチレンテレフタレート(溶液粘度ηsp/cが0.50、融点260℃)をメルトブローノズルから、紡糸温度300℃、加熱空気320℃で1000Nm3/hrの条件下で直接噴出させ、極細繊維ウェブ(M)(目付7.0g/m2、平均繊維径1.8μm)を形成した。この際、メルトブローノズルから長繊維ウェブ(S1)までの距離を110mmとし、メルトブローノズル直下の捕集面における吸引風速を7m/secに設定した。更に得られた極細繊維ウェブ上に、長繊維ウェブ(S1)と同様にポリエチレンテレフタレートの長繊維ウェブ(S2)を形成し、平滑な表面温度160℃のプレコンパクションロールとコンベアネットの間で4N/mmの低圧でニップし、各層を軽く一体化させた。次に得られた積層ウェブを、圧着面積率15%である織り目柄エンボスロールと平滑ロールを用いて、該エンボスロールの表面温度を235℃、該平滑ロールの表面温度を235℃とし、カレンダ線圧30N/mmで熱圧着することにより、目付30g/m2、嵩密度0.27g/cm3、スパンボンド層の複屈折率が0.110、平均開孔径10μmの不織布層を得た。次に繊度4.3dtex(繊維径:20μm)で繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート短繊維(融点250℃)50g/m2と、繊度4.1dtex(繊維径:24μm)で繊維長51mmのポリプロピレン短繊維(融点160℃)150g/m2を用いて、カード装置により目付け200g/m2の短繊維ウェブを前記不織布層の上に形成し、短繊維ウェブ側から、40番手ニードルを用いて、針深さ:10mm、刺孔密度を100本/cm2でニードルパンチ一体化加工を行い、吸音表皮材を得た。その特性を以下の表1に示す。
[Example 4]
Polyethylene terephthalate (solution viscosity ηsp/c: 0.77, melting point: 263° C.) resin is supplied to a conventional melt spinning apparatus and melted at 300° C., discharged from a spinneret having a circular cross-section spinning hole, and air jetted. The yarn is cooled while drawing with a pulling force of 100 mN / m using a high-speed air current pulling device by , to form a long fiber web (S1) (weight per unit area: 11.5 g / m 2 , average fiber diameter: 13 μm) on the net, smooth It was nipped at a low pressure of 4 N/mm between a pre-compaction roll having a surface temperature of 160° C. and a conveyor net. Polyethylene terephthalate (solution viscosity ηsp/c: 0.50, melting point: 260°C) was spun onto the obtained filament web (S1) from a melt blow nozzle at a spinning temperature of 300°C, heated air of 320°C, and 1000 Nm 3 /hr. A microfiber web (M) (basis weight: 7.0 g/m 2 , average fiber diameter: 1.8 μm) was formed. At this time, the distance from the melt blow nozzle to the filament web (S1) was set to 110 mm, and the suction wind speed on the collection surface immediately below the melt blow nozzle was set to 7 m/sec. Furthermore, a polyethylene terephthalate filament web (S2) was formed on the obtained ultrafine fiber web in the same manner as the filament web (S1), and was rolled between a smooth surface temperature of 160° C. pre-compaction rolls and a conveyor net at 4N/ The layers were lightly integrated by nipping at a low pressure of mm. Next, the obtained laminated web was subjected to a calendering process using a texture pattern embossing roll and a smoothing roll having a compression area ratio of 15%, the surface temperature of the embossing roll being 235 ° C. and the surface temperature of the smoothing roll being 235 ° C. A nonwoven fabric layer having a basis weight of 30 g/m 2 , a bulk density of 0.27 g/cm 3 , a spunbond layer having a birefringence of 0.110, and an average pore size of 10 μm was obtained by thermocompression bonding at a pressure of 30 N/mm. Next, polyethylene terephthalate staple fibers (melting point: 250°C) with a fineness of 4.3 dtex (fiber diameter: 20 µm) and a fiber length of 51 mm (50 g/m 2 ) and polypropylene staple fibers with a fineness of 4.1 dtex (fiber diameter: 24 µm) and a fiber length of 51 mm. (Melting point 160°C) 150 g/m 2 was used to form a staple fiber web having a basis weight of 200 g/m 2 on the nonwoven fabric layer using a carding machine. The thickness was 10 mm, and the hole density was 100 holes/ cm2 . Its properties are shown in Table 1 below.
[実施例5]
不織布層の熱圧着時に、エンボスロールとして圧着面積率20%である織り目柄エンボスロールを用いたこと以外は、実施例1と同様に吸音表皮材を作製した。その特性を以下の表1に示す。
[Example 5]
A sound-absorbing surface material was produced in the same manner as in Example 1, except that a texture pattern embossing roll having a compression area ratio of 20% was used as the embossing roll when the nonwoven fabric layer was thermally compressed. Its properties are shown in Table 1 below.
[実施例6]
ポリエチレンテレフタレート(溶液粘度ηsp/cが0.77、融点263℃)樹脂を、常用の溶融紡糸装置に供給して300℃で溶融し、円形断面の紡糸孔を有する紡糸口金から吐出し、エアジェットによる高速気流牽引装置を用い70mN/mの牽引力で延伸しながら、糸を冷却し長繊維ウェブ(S1)(目付70.0g/m2、平均繊維径15μm)をネット上に形成した。次に得られた長繊維ウェブを、圧着面積率15%である織り目柄エンボスロールと、平滑ロールを用いて、該エンボスロールの表面温度を235℃、該平滑ロールの表面温度を230℃とし、カレンダ線圧30N/mmで熱圧着することにより、目付70g/m2、嵩密度0.29g/cm3の、スパンボンド層(S1)の複屈折率が0.080、平均開孔径21μmの不織布層を得た。
次に、繊度4.3dtex(繊維径:20μm)で繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート短繊維(融点250℃)50g/m2と、繊度4.1dtex(繊維径:24μm)でカット長51mmのポリプロピレン短繊維(融点160℃)150g/m2を用いて、カード装置により目付け200g/m2の短繊維ウェブを前記不織布層の上に形成し、短繊維ウェブ側から、40番手ニードルを用いて、針深さ:10mm、刺孔密度を100本/cm2でニードルパンチ一体化加工を行い、吸音表皮材を得た。その特性を以下の表1に示す。
[Example 6]
Polyethylene terephthalate (solution viscosity ηsp/c: 0.77, melting point: 263° C.) resin is supplied to a conventional melt spinning apparatus and melted at 300° C., discharged from a spinneret having a circular cross-section spinning hole, and air jetted. The yarn was cooled while being drawn with a drawing force of 70 mN/m using a high-speed air current drawing device by , to form a long fiber web (S1) (basis weight: 70.0 g/m 2 , average fiber diameter: 15 µm) on a net. Next, the obtained filament web was subjected to a texture pattern embossing roll having a compression area ratio of 15% and a smooth roll, and the surface temperature of the embossing roll was set to 235 ° C. and the surface temperature of the smooth roll was set to 230 ° C., A nonwoven fabric having a basis weight of 70 g/m 2 , a bulk density of 0.29 g/cm 3 , a birefringence of the spunbond layer (S1) of 0.080, and an average pore diameter of 21 μm by thermocompression bonding at a calendar linear pressure of 30 N/mm. got a layer.
Next, polyethylene terephthalate staple fibers (melting point: 250°C) of 50 g/m 2 with a fineness of 4.3 dtex (fiber diameter: 20 µm) and a fiber length of 51 mm, and polypropylene short fibers with a fineness of 4.1 dtex (fiber diameter: 24 µm) and a cut length of 51 mm. Using 150 g/m 2 of fiber (melting point 160° C.), a staple fiber web with a basis weight of 200 g/m 2 is formed on the nonwoven fabric layer by a carding machine, and from the staple fiber web side, using a 40-count needle, needles Depth: 10 mm, piercing density: 100 holes/cm 2 , needle punch integration processing was performed to obtain a sound absorbing surface material. Its properties are shown in Table 1 below.
[比較例1]
繊度4.3dtex(繊維径:20μm)で繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート短繊維(融点250℃)50g/m2と、繊度4.1dtex(繊維径:24μm)で繊維長51mmのポリプロピレン短繊維(融点160℃)150g/m2を用いて、カード装置により目付け200g/m2の短繊維ウェブを作製した。この短繊維ウェブに、40番手ニードルを用いて、針深さ:10mm、刺孔密度を100本/cm2でニードルパンチ一体化加工を行い、吸音表皮材を得た。その特性を以下の表2に示す。
[Comparative Example 1]
Polyethylene terephthalate staple fibers (melting point: 250°C) with a fineness of 4.3 dtex (fiber diameter: 20 µm) and a fiber length of 51 mm (50 g/m 2 ) and polypropylene staple fibers with a fineness of 4.1 dtex (fiber diameter: 24 µm) and a fiber length of 51 mm (melting point: 160° C.) 150 g/m 2 was used to prepare a staple fiber web having a basis weight of 200 g/m 2 with a carding machine. This short fiber web was integrated by needle punching using a No. 40 needle with a needle depth of 10 mm and a piercing density of 100 holes/cm 2 to obtain a sound absorbing surface material. Its properties are shown in Table 2 below.
[比較例2]
実施例1の短繊維ウェブとのニードルパンチ一体化加工前の長繊維不織布層のみを吸音表皮材として用いた。その特性を以下の表2に示す。
[Comparative Example 2]
Only the long-fiber nonwoven fabric layer before needle-punch integration with the short-fiber web of Example 1 was used as the sound-absorbing surface material. Its properties are shown in Table 2 below.
[比較例3]
ポリエチレンテレフタレート(溶液粘度ηsp/cが0.50、融点260℃)をメルトブローノズルから、紡糸温度300℃、加熱空気320℃で1000Nm3/hrの条件下でネット上に噴出させ、極細繊維ウェブ(M)(目付30.0g/m2、平均繊維径1.8μm)を形成した。この際、メルトブローノズルからネットまでの距離を100mmとし、メルトブローノズル直下の捕集面における吸引風速を11m/secに設定し、目付30g/m2、嵩密度0.38g/cm3、平均開孔径6μmの不織布層を得た。繊度4.3dtex(繊維径:20μm)で繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート短繊維(融点250℃)50g/m2と、繊度4.1dtex(繊維径:24μm)で繊維長51mmのポリプロピレン短繊維(融点160℃)150g/m2を用いて、カード装置により目付け200g/m2の短繊維ウェブを前記不織布層の上に形成し、短繊維ウェブ側から、40番手ニードルを用いて、針深さ:10mm、刺孔密度を100本/cm2でニードルパンチ一体化加工を行い、吸音表皮材を得た。その特性を以下の表2に示す。
[Comparative Example 3]
Polyethylene terephthalate (solution viscosity η sp / c is 0.50, melting point 260 ° C.) is blown out from a melt blow nozzle under the conditions of a spinning temperature of 300 ° C., heated air of 320 ° C. and 1000 Nm / hr on the net, and a microfiber web ( M) (basis weight 30.0 g/m 2 , average fiber diameter 1.8 μm) was formed. At this time, the distance from the melt blow nozzle to the net is set to 100 mm, the suction wind speed on the collection surface directly under the melt blow nozzle is set to 11 m / sec, the basis weight is 30 g / m 2 , the bulk density is 0.38 g / cm 3 , the average pore diameter A nonwoven layer of 6 μm was obtained. Polyethylene terephthalate staple fibers (melting point: 250°C) with a fineness of 4.3 dtex (fiber diameter: 20 µm) and a fiber length of 51 mm (50 g/m 2 ) and polypropylene staple fibers with a fineness of 4.1 dtex (fiber diameter: 24 µm) and a fiber length of 51 mm (melting point: 160° C.) 150 g/m 2 , a staple fiber web having a basis weight of 200 g/m 2 is formed on the nonwoven fabric layer by a carding device, and from the staple fiber web side, using a No. 40 needle, needle depth: A sound-absorbing surface material was obtained by needle-punching integral processing with a 10 mm hole density of 100 holes/cm 2 . Its properties are shown in Table 2 below.
[比較例4]
不織布層の長繊維ウェブ(S1)の目付を30.0g/m2、としたこと、熱圧着時にエンボスロールの表面温度を230℃、フラットロールの表面温度を225℃とした事以外は、実施例6と同様に吸音表皮材を作製した。その特性を以下の表2に示す。
[Comparative Example 4]
Except that the basis weight of the long fiber web (S1) of the nonwoven fabric layer was 30.0 g/m 2 , the surface temperature of the embossing roll was 230 ° C., and the surface temperature of the flat roll was 225 ° C. during thermocompression bonding. A sound absorbing surface material was produced in the same manner as in Example 6. Its properties are shown in Table 2 below.
[比較例5]
熱圧着時に、圧着面積率100%の、238℃の2本の平滑ロール間でカレンダ線圧30N/mmで熱圧着したこと以外は、実施例4と同様に吸音表皮材を作製した。その特性を以下の表2に示す。
[Comparative Example 5]
A sound-absorbing surface material was produced in the same manner as in Example 4, except that, during thermocompression bonding, the material was thermocompressed between two smooth rolls having a compression area ratio of 100% and a temperature of 238° C. with a calender linear pressure of 30 N/mm. Its properties are shown in Table 2 below.
本発明に係る吸音表皮材は、厚みが薄く、低目付で広い周波数で吸音付与性能を実現しながらも、耐チッピング性や耐着氷性を付与することができることで、例えば、自動車用防音材としては、アンダーカバーやフェンダーライナー、室内トランク部などの吸音表皮材とし利用可能であり、住宅用防音材としては、防音床材、カーペット、の吸音表皮材として利用可能であり、そのほか家電製品内インシュレータ、建設機械内の吸音表皮材とし好適に利用可能である。 The sound absorbing surface material according to the present invention is thin, has a low basis weight, and can provide sound absorption performance over a wide frequency range, while being able to provide chipping resistance and anti-icing properties. As a sound-absorbing surface material for undercovers, fender liners, and indoor trunks, it can be used as a sound-absorbing surface material for housing. It can be suitably used as a sound absorbing surface material in insulators and construction machines.
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