JP2023045951A - 吸音材、それを用いる吸音パネル及び吸音材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
吸音材から側周面を含まないように10cm角の試料を5点採取した。そして、各試料の重量を測定し、合計の重量を合計の面積で除して目付(g/m2)を算出した。
前記目付の算出に用いた5点の試料につき、各試料の四辺の中央部の厚みを、鋼尺で測定し、その平均値を厚み(mm)とした。
吸音材に使用する表皮材(表皮材が無い場合は5mm厚以内でスライスされた表面領域から15cm角の試料を5点採取し、JIS L 1096(2010)のA法(低水圧法)により耐水圧を測定し、その平均値を表皮材耐水圧とした。
吸音材から表皮材を採取する際、シール部が15cm角の試料の中央部に含まれるように採取して、表皮材耐水圧と同一にしてシール部耐水圧を求めた。
吸音材に使用する表皮材から、前記表皮材耐水圧と同一にして、15cm角の試料を5点採取し、JIS L 1096(2010)に準拠し、フラジール通気度測定機によって通気度を測定し、その平均値を通気度(cm3/cm2/秒)とした。
25cm角の吸音材を試料とし、該試料の上面中央部に向けて、S30(鋼球)、吹付けノズル径5mm、ノズル先端から試料上面までの距離150mm、吹付けエアー圧力0.1MPaの条件でショットブラスト試験を実施し、4秒間吹付けて表皮材が破れていれば×、破れていなければ〇、破れていないが表皮材の厚み半分以上の範囲で損傷が見られる場合は△とした。
・スパンボンド不織布については、10mm×10mmの試験片を10点採取し、顕微鏡(株式会社ニコン製、商品名:ECLIPSE E400)を用い、倍率50倍で、1試験片毎に任意の30箇所の径をμm単位で小数点第1位まで読み取り、その平均値を平均繊維径とした。
・中綿については、10mm×10mm×5mm圧にスライスした試験片を10点採取し、顕微鏡(株式会社ニコン製、商品名:ECLIPSE E400)を用い、倍率50倍で、1試験片毎に任意の30箇所の径をμm単位で小数点第1位まで読み取り、その平均値を平均繊維径とした。
・メルトブローン不織布については、採取した試料片の構成繊維30本の繊維径(μm)を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式名:SU3500形)を用いて、倍率500倍又は1000倍で測定し、その平均値を平均繊維径とした。
スパンボンド不織布から採取した試料片の構成繊維30本の繊維径(μm)を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式名:SU3500形)を用いて、倍率50倍又は100倍で測定し、その平均値を表面繊維径とした。繊維同士が融着して界面が明確でないため1本の繊維径が特定できない部分は除いた。なお、表皮材の断面を走査型電子顕微鏡にて観察し、非エンボス部分に融着が見られない場合は、平均繊維径をそのまま表面繊維径とした。
表皮材の最表面のスパンボンド不織布の表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式名:SU3500形)を用いて観察し、エンボス形状とは異なる融着形状である場合には、非エンボス部繊維間に融着があると判断した。また、エンボス形状と同等の融着形状である場合には、非エンボス部繊維間に融着がないと判断した。
・JIS A 1405-2(伝達関数法)に準じて、内径100mmの音響管を用い垂直入射吸音率を測定した。
・サンプルの調製は、吸音材から、直径100mmの円形になるように、直径100mmの打ち抜き刃を用いて表皮及び中綿共に切り抜いてサンプルを得、その後、表皮、中綿をもとの構成順に積層して、垂直入射吸音率を測定した。なお、吸水した後の吸音率は、下記に示す排水性試験と同じ保水率になるように、上記サンプルに水道水を滴下した後に、垂直入射吸音率を測定した。
210mm(縦)×297mm(横)×50mm(厚み)の吸音材を試料とした。水没させる前に、25cm角金属網(25メッシュ金網の周囲を5mmフレームで囲ったもの)の上に試料を置き重量を測定し、乾燥時重量とした(金属網の重量は除く)。これを、水道水を張ったステンレスバット(幅30cm×長さ50cm×深さ10cm)に水平に水没させた。その際、吸音材のシール部等が破損しないよう少しずつ押し圧を掛けていき、内部に含まれた空気を完全に排出し、吸音材内部を水で完全に満たした。水没させて5分後に、金属網を保持しながらその上の吸音材と一緒に水中より引き上げ、遅延なく重量測定を行った。これを初期重量とした。
保水率(%)=(1分後重量-乾燥時重量)÷(初期重量-乾燥時重量)×100
排水率(%)=100-保水率
排水試験後の吸音性能を吸音率維持率として次式で算出した。
吸音性能維持率(%)=(排水試験後の吸音材の吸音率)÷(乾燥時の吸音材の吸音率)×100
開口部を設ける場合は、上記210mm(縦)×297mm(横)×50mm(厚み)の吸音材試料の四隅を構成する辺に沿って、表皮のみをハサミにて切断した。乾燥状態にて、開口部の面積を鋼尺を用いて下記開口率を測定した。
開口率(%)=(開口部の面積)÷(表皮の全表面積)×100
本実施例では、次のようにして吸音材を得た。
メルトフローレート(MFR)が60g/10分のプロピレン単重合体を用い、直径0.6mmの紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機で、230℃にて常法のスパンボンド法による溶融紡糸を行い、紡糸により得られた繊維を補集面上に堆積させ、平均繊維径が16μm、目付が10g/m2の第1のスパンボンド不織布A-1を得た。
ポリプロピレン系短繊維(宇部エクシモ株式会社製、商品名:UCファイバー、平均繊維径21μm、平均繊維長51mm)10質量部と、ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系バインダー短繊維(ユニチカ株式会社製、商品名:メルティ4080、平均繊維径14μm、平均繊維長51mm)30質量部と、ポリエチレンテレフタレート系(平均繊維径14μm、平均繊維長51mm)汎用短繊維40質量部と、ポリエチレンテレフタレート系(平均繊維径25μm、平均繊維長51mm)汎用短繊維20質量部とを混合し、開繊機、カード機にてウェブを形成したのち、クロスレイヤー機にて多層積層し、約50mmのギャップ間距離に設定された熱風エアー処理機にて処理し、ポリプロピレン系短繊維とポリエチレンテレフタレート系短繊維とを含む約50mm厚のシート状不織布成形体からなる中綿を得た。
次に、前記中綿を210mm(縦)×297mm(横)×49mm(厚み)にカットした(排水性試験の場合のサイズ)。次に、カットした前記中綿の表裏両面に、前記表皮材を前記第4のスパンボンド不織布Cが最表面になるようにして配置し、前記中綿の周囲の該表皮材の周縁部を、超音波シール機(精電舎電子工業株式会社製、商品名:JII430SA)にて出力2.0V、圧力0.3MPa、速度5m/分の条件で融着して0.3mm幅の連続したシール部を形成し、前記中綿が前記表皮材に内包された吸音材を得た。前記シール部の外周の余った部分は裁断して削除した。得られたA4サイズの直方体の4隅のコーナー部分に、実施例表に応じて、表皮部分のみ切り込みを行いスリット開口部分を設けた。
<表皮材の調製>
本実施例では、実施例1と全く同一にして表皮材を調整した。
ポリプロピレン系短繊維(宇部エクシモ株式会社製、商品名:UCファイバー、平均繊維径20μm、平均繊維長51mm)5質量部と、ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系バインダー短繊維(ユニチカ株式会社製、商品名:メルティ4080、平均繊維径14μm、平均繊維長51mm)35質量部と、ポリエチレンテレフタレート系(平均繊維径25μm、平均繊維長51mm)汎用短繊維30質量部と、ポリエチレンテレフタレート系(平均繊維径45μm、平均繊維長51mm)汎用短繊維30質量部とを混合した以外は、実施例1と全く同一にて中綿を調整した。
実施例1と全く同一にして吸音材を調整した。
<表皮材の調製>
本実施例では、実施例1と全く同一にして表皮材を調整した。
ポリプロピレン系短繊維(宇部エクシモ株式会社製、商品名:UCファイバー、平均繊維径20μm、平均繊維長51mm)5質量部と、ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系バインダー短繊維(ユニチカ株式会社製、商品名:メルティ4080、平均繊維径14μm、平均繊維長51mm)35質量部と、ポリエチレンテレフタレート系(平均繊維径54μm、平均繊維長51mm)汎用短繊維60質量部とを混合した以外は、実施例1と全く同一にて中綿を調整した。
実施例1と全く同一にして吸音材を調整した。
<表皮材の調製>
本実施例では、第1のスパンボンド不織布A-1と第2のスパンボンド不織布A-2の目付をそれぞれ18.5g/m2とし、メルトブローン不織布B-1をMFRが1500g/10分のプロピレン単重合体を用いて目付8g/m2とした以外は実施例1と全く同一にして表皮材を調整した。
本実施例では、実施例1と全く同一にて中綿を調整した。
実施例1と全く同一にして吸音材を調整した。
<表皮材の調製>
本比較例は、実施例1と全く同一にして表皮材を調整した。
本比較例は、実施例1と全く同一にして中綿を調整した。
本比較例では、得られたA4サイズの直方体の4隅のコーナー部分にスリット開口部分を設けずに吸音材を調整した点以外は実施例1と同一にした。
<表皮材の調製>
本比較例は、実施例1と全く同一にして表皮材を調整した。
本比較例は、実施例2と全く同一にして中綿を調整した。
本比較例では、得られたA4サイズの直方体の4隅のコーナー部分にスリット開口部分を設けずに吸音材を調整した点以外は実施例2と同一にした。
<表皮材の調製>
本比較例は、実施例1と全く同一にして表皮材を調整した。
本比較例は、実施例3と全く同一にして中綿を調整した。
本比較例では、得られたA4サイズの直方体の4隅のコーナー部分にスリット開口部分を設けずに吸音材を調整した点以外は実施例3と同一にした。
<表皮材の調製>
本比較例は、実施例4と全く同一にして表皮材を調整した。
本比較例は、実施例4と全く同一にして中綿を調整した。
本比較例では、得られたA4サイズの直方体の4隅のコーナー部分にスリット開口部分を設けずに吸音材を調整した点以外は実施例4と同一にした。
<表皮材の調製>
表皮材として、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)不織布(東洋紡株式会社製、商品名:ハイム、繊維径15μm、目付120g/m2)からなる単層のスパンボンド不織布(PET-SB)を用いた以外は実施例1と同様に表皮材を調整した。
本比較例は、ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系短繊維60質量部(帝人フロンティア株式会社製、商品名:テトロン、平均繊維径30μm、平均繊維長51mm)60質量部と、実施例1と同一のポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系バインダー短繊維40質量部とを混合した以外は、実施例1と全く同一にて中綿を調整した。
表皮材を、スプレー糊(3M社製、品番:77)により中綿と積層して、片面表皮付きの吸音材を得た。
Claims (16)
- 少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿と、該中綿を内包する表皮材とからなり、
該表皮はポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布からなり、
該表皮材の少なくとも一部に開口を有することを特徴とする吸音材。 - 請求項1記載の吸音材において、前記中綿はポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含むことを特徴とする吸音材。
- 請求項1又は請求項2記載の吸音材において、前記表皮材は200~2000mmH2Oの範囲の耐水圧を備えることを特徴とする吸音材。
- 請求項1~3のいずれか1項記載の吸音材において、前記表皮材はスパンボンド不織布を含むことを特徴とする吸音材。
- 請求項1~4のいずれか1項記載の吸音材において、前記表皮材は第1のスパンボンド不織布と、該第1のスパンボンド不織布上に位置するメルトブローン不織布と、該メルトブローン不織布上に位置する第2のスパンボンド不織布とを含むことを特徴とする吸音材。
- 請求項5記載の吸音材において、前記第1又は第2のスパンボンド不織布は、25~50μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことを特徴とする吸音材。
- 請求項5記載の吸音材において、前記メルトブローン不織布は、0.5~5μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことを特徴とする吸音材。
- 請求項1~4のいずれか1項記載の吸音材において、前記表皮材は第3のスパンボンド不織布を含むスパンボンド不織布層を備えることを特徴とする吸音材。
- 請求項8記載の吸音材において、前記第3のスパンボンド不織布は、15~100μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことを特徴とする吸音材。
- 請求項8又は請求項9記載の吸音材において、前記スパンボンド不織布層は、表面に位置する繊維が30μm超100μm以下の範囲の平均繊維径を備えることを特徴とする吸音材。
- 請求項8~10のいずれか1項記載の吸音材において、前記スパンボンド不織布層は、20%以上の溶着面積比率を備えることを特徴とする吸音材。
- 請求項1~11のいずれか1項記載の吸音材において、
前記中綿を構成する繊維の平均繊維径が、10~100μmであることを特徴とする吸音材。 - 請求項1~12のいずれか1項記載の吸音材において、
前記表皮材全体の、シール部下を除く面積に対する前記開口の面積の比率が10%以下であることを特徴とする吸音材。 - 請求項1~請求項13のいずれか1項記載の吸音材と、前記吸音材を収納するフレームとを含み、
該フレームの遮蔽版及び側壁の少なくとも一部に開口を有することを特徴とする吸音パネル。 - 吸音材の製造方法であって、
少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿を、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布である表皮材で包み込み、前記表皮材の端部を融着する融着工程と、
該吸音材を配設した際に、該表皮材の、少なくとも重力下方に位置する側において開口を形成する穿設工程と、
を含むことを特徴とする吸音材の製造方法。 - 請求項15に記載の吸音材の製造方法において、前記融着工程において、超音波シール法にて前記表皮材の端部を融着することを特徴とする吸音材の製造方法。
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