JP6362400B2

JP6362400B2 - 不織布ウェブ

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Publication number: JP6362400B2
Application number: JP2014095431A
Authority: JP
Inventors: 大助倉島; 宏治今井; 賢一依田
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
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Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2018-07-25
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Description

本発明は、不織布ウェブに関し、特に不織布ウェブを用いた吸音材に関する。

吸音材は、種々の騒音を抑制するために用いられ、例えば、自動車外装用の吸音部材は、自動車内に侵入する車外騒音（走行中に発生する走行音等）を抑制するために用いられる。当該分野において参考となる文献としては、例えば、以下の特許文献１及び２が挙げられる。

特許文献１には、主繊維とバインダ繊維とを含む不織布を有する車両外装用吸音材であって、前記不織布は、該不織布の表面に付与されたパウダ状樹脂が加熱されることにより形成した樹脂層を備え、前記樹脂層は、前記パウダ状樹脂の一部が粒子状態で残存しポーラスであることを特徴とする車両外装用吸音材が開示されている。

特許文献２には、有機繊維不織布（Ａ）と、繊度が０．５ｄｔｅｘ以下の有機繊維からなるメルトブロー不織布（Ｂ）とを積層一体化した複合不織布からなる吸音材であって、有機繊維不織布（Ａ）は、繊度が１．１〜２２ｄｔｅｘの芯鞘構造の熱接着性有機繊維（ａ）１０〜９０重量％と繊度が２．２〜３３ｄｔｅｘの顕在捲縮タイプのポリエステル短繊維（ｂ）１０〜９０重量％とからなり、上記複合不織布は、積層した有機繊維不織布（Ａ）とメルトブロー不織布（Ｂ）に、ドライヤーまたは熱ロール加工による熱処理を施すことにより、芯鞘構造の熱接着性有機繊維（ａ）を溶融させ、有機繊維不織布（Ａ）とメルトブロー不織布（Ｂ）が一体化して形成されることを特徴とする吸音材が開示されている。

特開２００７−２６１３５９号公報特開２００９−１８４２９６号公報

吸音材には、使用環境、使用の目的等に応じた周波数領域における吸音率が高いことが求められる。例えば、車両外装材用の吸音部材に用いられた場合に、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数域における音（例えば、自動車の走行中、路面とタイヤとの摩擦や衝突などロードノイズに起因する騒音等）に対する吸音率に優れる吸音材（例えば、不織布ウェブを備える吸音材）が望ましい。

本発明は、１つの態様として、メルトブローン繊維と、メルトブローン繊維と交絡するように配置され、交絡点の少なくとも一部においてメルトブローン繊維と融着したバインダー繊維と、を有する不織布を備える不織布ウェブであって、不織布の単位面積当たりの重量が４００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下であり、且つ不織布の曲げ剛性が２．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍ以下である、不織布ウェブを提供する。

本発明によれば、車両外装材用の吸音部材（例えばフェンダーライナー）に用いられた場合に８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数域における音に対する優れた吸音率を有する不織布ウェブを提供することができる。

第１実施形態に係る不織布ウェブの一例を示す模式断面図である。第１実施形態に係る不織布ウェブを構成する不織布の製造方法を示す模式図である。第２実施形態に係る不織布ウェブの一例を示す模式断面図である。（ａ）は、フェンダーライナーの搭載位置の一例を示すための模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った部分端面図である。（ａ）は、実施例１〜６及び比較例１〜４に係る不織布ウェブに対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図であり、（ｂ）は、周波数８００Ｈｚ及び１０００Ｈｚにおける実施例１〜６及び比較例１〜４に係る不織布ウェブに対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図である。（ａ）は、実施例７〜９に係る不織布ウェブに対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図であり、（ｂ）は、周波数８００Ｈｚ及び１０００Ｈｚにおける実施例７〜９に係る不織布ウェブに対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図である。（ａ）は、参考例１〜５に係る不織布ウェブに対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図であり、（ｂ）は、周波数８００Ｈｚ及び１０００Ｈｚにおける参考例１〜５に係る不織布ウェブに対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明するが、本発明の不織布ウェブは、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本明細書において、メルトブローン繊維とは、熱可塑性材料を溶融させ、ダイ（金型）を通して糸状（又はフィラメント状）に成形される繊維のうち、特に、高速ガス（例えば空気）の流れの中に押し出すことによって、細く形成される繊維を表す。糸状又はフィラメント状に成形された溶融熱可塑性材料は、高速ガスの流れにより延伸され、その直径が減少する。これらのメルトブローン繊維の繊維径は、約２０マイクロメートル（μｍ）未満、又は、約１〜１０μｍであってもよい。また、バインダー繊維とは、繊維間を連結（例えば、融着による連結）させるバインダーの役割を果たす短繊維を表す。

また、ウェブとは、繊維同士が、連結、絡み合いなどすることにより形成される物品（例えばシート）を表す。

まず、第１の実施形態に係る不織布ウェブについて説明する。

図１は、第１実施形態に係る不織布ウェブの一例を示す模式断面図である。第１実施形態に係る不織布ウェブ１０は、メルトブローン繊維とバインダー繊維とを有する不織布２の一層から構成されている。バインダー繊維は、メルトブローン繊維と交絡するように配置されており、交絡点の少なくとも一部において、両繊維は融着している。

不織布２においては、ダイから溶融状態で連続的に複数射出されたメルトブローン繊維（長繊維）と、様々な方向を向いたバインダー繊維（短繊維）とが交絡し、メルトブローン繊維とバインダー繊維との交差点の少なくとも一部において両繊維が融着している。不織布２においては、メルトブローン繊維とバインダー繊維との融着の他、バインダー繊維同士の融着があってもよい。具体的な製造方法は後述するが、上記不織布２は、例えば、ダイから連続的に射出されたメルトブローン繊維の流れに対して、バインダー繊維を吹き付けるようにして交絡させ、メルトブローン繊維及びバインダー繊維からなるウェブを構成させ、続いて、バインダー繊維が様々な方向を向いて分散した状態で、ウェブを加熱及び加圧し、圧縮することによって得ることできる。

したがって、バインダー繊維は、ウェブを加熱等する際に、溶融又は軟化してメルトブローン繊維との融着を可能とするような熱的性質を有するものが好ましい。さらには、バインダー繊維の溶融温度（又は軟化温度）が、メルトブローン繊維の溶融温度（又は軟化温度）よりも低いことが好ましい。ここで溶融温度とはＪＩＳＫ７１２１（１９８７）における「融解温度」を意味し、軟化温度とはＪＩＳＫ７２０６（１９９９）における「ビカット軟化温度」を意味する。

第１実施形態に係る不織布ウェブ１０を構成する不織布２は、全体として、単位面積当たりの重量が４００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下であり、且つ曲げ剛性が２．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍである。

次に、第１実施形態に係る不織布ウェブ１０の製造方法について説明する。第１実施形態に係る不織布ウェブ１０は一層からなる不織布２で構成されることから、不織布２の製造方法は、不織布ウェブ１０の製造方法に相当する。

不織布２は、メルトブローン繊維を供給するユニットと、バインダー繊維を供給するユニットとを使用して、ウェブ６０を作製し、これを加熱し、加圧することにより製造することができる。図２は、第１実施形態に係る不織布ウェブを構成する不織布２の製造方法を示す模式図である。この装置は、ハウザー（Ｈａｕｓｅｒ）の米国特許第４，１１８，５３１号で開示された装置と同じである。

図２に示すように、エクストルーダー（図示せず）、溶融した熱可塑性材料（熱可塑性樹脂等）がそれを通して進められる押し出しチャンバ１０１、溶融した熱可塑性材料がそれを通して押し出されるダイオリフィス１０２、及びガス（典型的に加熱空気）がそれらを通して高速で強制的に噴射される連携ガスオリフィス１０３を有するメルトブローンダイ１００とを備えるメルトブローン装置を使用し、エクストルーダーから供給される溶融した樹脂をメルトブローンダイ１００から押し出してメルトブローン繊維５２を形成させる（メルトブローン法）。この高速ガスは押し出された熱可塑性材料を引き伸ばし、繊細化する。繊細化された熱可塑性材料（繊細化繊維）が集積装置の形成表面に移動するときにその熱可塑性材料は凝固する。繊細化繊維のアスペクト比（繊維径に対する長さの比率）は、無限大に漸近する。メルトブローン繊維は、高速ガスによる繊細化の際に、切断されることがあるため、繊維の長さは必ずしも均一とはならないことが知られている。

図２に示されたメルトブローン装置は、例えば、ウェンテ、ヴァン（Ｗｅｎｔｅ，Ｖａｎ）Ａの「スーパーファインサーモプラスチックファイバ（ＳｕｐｅｒｆｉｎｅＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＦｉｂｅｒｓ）」、ＮａｖａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、報告書第４３６４号で開示されたような従来型の構造であってもよく、両方ともに上記ハウザー（Ｈａｕｓｅｒ）の米国特許第４，１１８，５３１号で引用されている。

このようにして形成されるメルトブローン繊維５２を、表面が細かく孔があけられたスクリーン等を含む回転するドラム１０５に吹き付けて、ドラム表面に繊維を集積させることでウェブ６０が作製される。このドラム１０５はメルトブローンダイ１００と少なくとも同じ幅を有する。また、ドラム１０５の表面は、メルトブローンダイ１００から０．３から１ｍまたは、０．３８から０．６４ｍまでの範囲の距離に設置される。図２では、回転するドラム１０５の表面上に繊維を集積させる例を示しているが、集積させる対象（集積装置）としては、例えば、ベルトコンベア等であってもよく、また複数のドラムやベルトコンベアを組み合わせたものであってもよい。また、集積装置における繊維を集積させる面（形成表面）の裏面側に吸引装置を設け、メルトブローン繊維５２を形成表面に吹き付けると同時に吸引させてもよい。

ドラム１０５の回転速度（又は集積装置の運転速度）は、メルトブローン繊維５２の射出速度よりも充分に遅い回転スピードに設定されることが好ましい。ドラム１０５の回転速度を調整することにより、得られるウェブ６０及び不織布２の単位面積当たりの重量を調整することが可能である。例えば、ドラムの回転速度を遅くすると、ドラム表面上で集積される繊維の量が増え、単位面積当たりの重量を大きくすることができる。

メルトブローン繊維５２をドラム１０５に吹きつけウェブ６０を形成する際に、メルトブローン装置の上方に配置された繊維吹き出し装置を使用してバインダー繊維５４をウェブ６０の中に混合させることができる。つまり、図２に示すように、バインダー繊維５４の混合は、シュート１０８、ドライブロール１０９、リッカーインロール１０６、ダクト１１０及びエアー供給ダクト１１１を有する繊維吹き出し装置を使用して行う。バインダー繊維５４の原料となる繊維集積物１０７は、ドライブロール１０９によりシュート１０８に沿って移動する。その前端が、ドライブロール１０９の下方に到達すると、リッカーインロール１０６によりむしりとられ、繊維集積物１０７からむしりとられた繊維が、バインダー繊維５４としてダクト１１０に供給される。リッカーインロール１０６の回転によって生じる空気流かエアー供給ダクト１１１から供給される空気流がダクト１１０に流れ込むことによって、バインダー繊維５４が、メルトブローンダイ１００から射出されるメルトブローン繊維５２の流れに対して、吹き付けられる。こうして、バインダー繊維５４をメルトブローン繊維５２の流れの中に組み入れることができ、メルトブローン繊維５２とバインダー繊維５４とが相互混合されたウェブ６０が作製される。ウェブ６０中で、メルトブローン繊維５２とバインダー繊維５４とが交絡した状態となる。なお、バインダー繊維５４の吹き付け量（すなわち、バインダー繊維５４の配合量）は、リッカーインロール１０６の回転数やエアー供給ダクト１１１からの空気の供給量などによって調整することができる。

上記繊維集積物１０７は、従来型の繊維開繊設備により作製されるものであってもよく、例えばガーネットマシン、すなわちＲＡＮＤＯ−ＷＥＢＢＥＲで作製されるものであってもよい。

次に、得られたウェブ６０を加熱及び加圧させることで、本願発明に係る不織布２（不織布ウェブ１０）が製造される。この際、メルトブローン繊維５２とバインダー繊維５４とが、その接触点（交差点）において融着を起こすように充分加熱すると共に、ウェブ６０の厚み方向の上下の一方向又は両方向から加圧し、圧縮する。ウェブ６０に対する加熱、加圧条件を制御することにより、得られる不織布の厚みやソリディティを調整することができる。なお、不織布２は所望の形状に成形して使用することができるが、不織布２を得てから成形してもよく、ウェブ６０を所望の形状に成形した後に上記の加熱及び加圧を行ってもよい。

加熱温度は、ウェブ６０を構成する繊維の種類に応じて適宜設定することができるが、バインダー繊維５４の少なくとも一部が溶融する温度以上である。バインダー繊維５４が溶融するが、メルトブローン繊維５２が溶融しない温度であることが好ましい。芯鞘構造のバインダー繊維を使用する場合、鞘部のみが溶融する条件で使用してもよい。加熱の方法は限定されるものではなく、ランプ、ヒータ等を用いてウェブを直接に加熱する方法、圧縮する際に用いるプレス機のプレス部分を加熱し、圧縮時にウェブを間接的に加熱する方法などを用いてもよい。

加圧圧力は、適宜設定することができ、例えば、１０ＭＰａとすることができる。加圧する方法も限定されるものではなく、プレス機、カレンダー、加圧ローラ等を用いて加圧する方法などを用いてもよい。

不織布２の単位面積当たりの重量は、４００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下であるが、６００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、８００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましく、１０００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下であることがさらに好ましい。単位面積当たりの重量を４００ｇ／ｍ^２以上とすることにより、不織布に適度な曲げ剛性を付与することができる。また、単位面積当たりの重量を１５００ｇ／ｍ^２以下とすることにより、中周波数領域（例えば、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ）における吸音率を向上させることができる。なお、不織布２の単位面積当たりの重量は、メルトブローン繊維５２とバインダー繊維５４の含有量比、上記の不織布２の製造方法におけるメルトブローン繊維５２の射出量、バインダー繊維５４の吹き付け量、集積装置の運転速度などの制御により、調整することができる。

不織布２の曲げ剛性は、２．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍ以下であるが、３．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍ以下であることが好ましく、５．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍ以下であることがより好ましく、７．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。曲げ剛性を２．０Ｎ／５０ｍｍ以上とすることにより、不織布ウェブを備える吸音材の吸音率、特に、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数域の吸音率のより向上させることができる。また、曲げ剛性を１５．０Ｎ／５０ｍｍ以下とすることにより、中周波数領域（例えば、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ）における吸音率を向上させることができる。なお、不織布の曲げ剛性は、メルトブローン繊維５２とバインダー繊維５４の含有量比、不織布２の単位面積当たりの重量の制御、ウェブ６０の圧縮処理などにより、調整することができる。曲げ剛性は、ＪＩＳＫ７０７４（１９９８）の３点曲げ試験（Ａ法）に基づいて測定される値を示す。

不織布２の厚みは、特に制限されるものではないが、１０ｍｍ以下、５ｍｍ以下、又は３ｍｍ以下であってもよい。不織布２の厚みが上記のような範囲であると、狭スペースに対しても、本実施形態に係る不織布ウェブ１０を使用することができることから好ましい。

不織布２のソリディティは、特に制限されるものではないが、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上又は４０％以上であってもよい。本明細書において、不織布のソリディティとは、不織布の嵩密度を、不織布を構成する材料の密度で割ることによって求められる値（百分率）であり、不織布の充填性、機密性及び通気性等の指標となる。不織布のソリディティは、実施例に記載の方法により求めることができる。

不織布２の通気抵抗は、１０００Ｎｓ／ｍ^３以上、２０００Ｎｓ／ｍ^３以上、３０００Ｎｓ／ｍ^３以上、５０００Ｎｓ／ｍ^３以上、８０００Ｎｓ／ｍ^３以上、又は１００００Ｎｓ／ｍ^３以上であってもよい。

不織布２を構成するメルトブローン繊維５２を与える樹脂としては、熱により溶融し、メルトブローン装置により溶融紡糸することが可能であれば特に制限されるものではない。このような樹脂としては、熱可塑性樹脂等を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、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（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエチレン１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＰＣＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリアクリロニトリル、ポリアセテート、ポリアミド系樹脂及び当該技術で公知であるような他の熱可塑性樹脂から選択することができる。これらの樹脂のうちコスト面や加工のしやすさ等からは、ＰＢＴやＰＰを使用してもよい。さらに、軽量化の観点からは、より比重が軽いＰＰを使用してもよい。

メルトブローン繊維５２は、その断面形状、繊維径、長さ等は特に限定されない。メルトブローン繊維５２は、約２０μｍ未満、一般に約１〜１０μｍの繊維径を有することから、メルトブローン繊維５２を使用した不織布ウェブ１０は、一般的な繊維で構成される不織布からなる吸音材に比較して、面密度に対する相対的な繊維本数が増加することになる。これにより、不織布ウェブ１０を介して侵入する音エネルギーを効率良く空気の摩擦エネルギーに変えることができるため、高い吸音特性が得られる。

不織布２を構成するバインダー繊維５４としては、その表面の少なくとも一部に、メルトブローン繊維５２を与える樹脂よりも溶融温度（又は軟化点温度）よりも溶融温度（又は軟化点温度）が低い部分を有するものが使用できる。例えば、バインダー繊維５４の該当部分の溶融温度（又は軟化点温度）がメルトブローン繊維５２の溶融温度（又は軟化点温度）より約１０℃以上低いものを使用できる。また、ある実施形態では、約２０℃以上低くできる。このような部分を有することによりバインダーとしての機能を果たす。バインダー繊維５４を与える樹脂としては、上記メルトブローン繊維５２を与える樹脂として例示したものを使用することができ、例えば、バインダー繊維５４の低融点部分として、低融点ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が使用できる。

バインダー繊維５４は、全体が均一な融点を持つ材質である必要はなく、少なくとも表面に低溶融温度（又は低軟化点温度）の部分を備えるものであれば使用できる。例えば芯鞘構造の繊維で、鞘部分のみが低溶融温度（又は低軟化点温度）であるものも使用できる。このような芯鞘構造の繊維を使用すれば、メルトブローン繊維５２と混合された際、バインダー繊維５４の低溶融温度（又は低軟化点温度）の鞘部分のみが溶融し、芯部はメルトブローン繊維５２とともに繊維として残存する。

不織布２を構成するバインダー繊維５４（短繊維）は、その断面形状、繊維径や繊維長は特に限定されないが、例えば、紡糸された繊維を裁断することで製造される繊維長約１０ｍｍ〜１００ｍｍのステープルファイバーを使用できる。

バインダー繊維５４の繊度は、広く変更できるが、一般に１デシテックス（ｄｔｅｘ）から１００デシテックスまでの範囲内であり、または約２デシテックスから５０デシテックスまでの範囲、または約２デシテックスから１５デシテックスまでの範囲であってもよい。

バインダー繊維５４の繊維長は、広く変更できるが、約１０ｍｍから１００ｍｍまでの範囲が好ましく、さらに好ましくは約２５ｍｍから６０ｍｍまでの範囲であるが、１５０ｍｍの長さの繊維であってもよい。また、バインダー繊維は、１から１０までの範囲、または約３から５までの範囲のけん縮数毎ｃｍを有するように、けん縮されていてもよい。

バインダー繊維５４の含有量は、メルトブローン繊維５２及びバインダー繊維５４の合計量１００質量部に対して、３０質量部以上８５質量部以下であることが好ましく、５０質量部以上８０質量部以下であることが好ましい。バインダー繊維５４の含有量を３０質量部以上とすることにより、得られる不織布２の曲げ剛性をより向上させることができる。また、バインダー繊維５４の含有量を８５質量部以下とすることにより、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数域における優れた吸音率を維持しつつ、得られる不織布を備える吸音材に適度な剛性を与えることができる。バインダー繊維５４の含有量は、不織布２の製造において、バインダー繊維５４の吹き付け量（すなわち、バインダー繊維５４の配合量）を制御することにより調製することができる。

不織布２は、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の構成材料を含んでもよい。例えば、メルトブローン繊維５２を与える樹脂よりも溶融温度が等しいか高いステープルファイバーを含んでいてもよい。

第１実施形態に係る不織布ウェブ１０は、上記の構成を備えることにより、吸音率に優れたものとなっており、空気層と不織布ウェブ１０とが連続して配置される場合においては特に優れた吸音率を発揮し得る。特に、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数域における吸音に優れている。従来の吸音材（例えば、不織布ウェブを備える吸音材）は、高周波数領域における吸音に優れているものであっても、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数域における吸音率は低くなってしまっていた。この周波数域の音は、ロードノイズピークに対応していることから、第１実施形態に係る不織布ウェブ１０は、フェンダーライナー等の車両外装吸音部品にも適している。

次に、第２実施形態に係る不織布ウェブについて説明する。第２実施形態に係る不織布ウェブは、上記の不織布を複数有する、複層構造の不織布ウェブである。

図３は、第２実施形態に係る不織布ウェブの一例を示す模式断面図である。図３に示す、第２実施形態に係る不織布ウェブ１１は、第１の不織布４と、第２の不織布６との積層体８からなる二層構造の不織布ウェブである。第１の不織布４も、第２の不織布６も、メルトブローン繊維と、当該メルトブローン繊維と交絡するように配置され、交絡点の少なくとも一部において上記メルトブローン繊維と融着したバインダー繊維と、を有する不織布であるが、不織布を構成する繊維の組成、通気抵抗において両者は異なっていてもよい。但し、不織布ウェブ１１全体（二層の不織布）として測定したときに、単位面積当たりの重量が４００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下の範囲内であり、曲げ剛性が２．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍ以下の範囲内である。

第２実施形態に係る不織布ウェブ１１における、第１の不織布４及び第２の不織布６はいずれも、第１実施形態に係る不織布ウェブ１０で述べた不織布と同様の構造を有している。すなわち、メルトブローン繊維（長繊維）に対して様々な方向を向いたバインダー繊維（短繊維）が交絡され、メルトブローン繊維とバインダー繊維との交差点の少なくとも一部において両繊維が融着された形態の不織布である。

第２実施形態に係る不織布ウェブ１１において、第２の不織布６の単位面積当たりの重量は、第１の不織布４の単位面積当たりの重量よりも小さいものであってもよい。このような二層構成とすることによって、不織布ウェブ自体の強度と、吸音特性とをより高度に両立することが可能となる。

第２実施形態に係る不織布ウェブ１１は、第１の不織布４と第２の不織布６とを加熱及び加圧することで融着させてなるものでも、第１の不織布４と第２の不織布６とを接着剤等を用いて貼り合わせたものでもよい。

第１の不織布４の単位面積当たりの重量は、４００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２未満、６００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２未満、又は８００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２未満であってもよい。単位面積当たりの重量を４００ｇ／ｍ^２以上とすることにより、得られる積層体８に適度な曲げ剛性を付与できることから好ましい。また、単位面積当たりの重量を１５００ｇ／ｍ^２未満とすることにより、積層体８を使用した場合の中周波数領域（例えば、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ）における吸音率を向上させることができることから好ましい。

第２の不織布６の単位面積当たりの重量は、０ｇ／ｍ^２を超え４００ｇ／ｍ^２以下、５０ｇ／ｍ^２を超え４００ｇ／ｍ^２以下、又は２００ｇ／ｍ^２を超え４００ｇ／ｍ^２以下、又は３００ｇ／ｍ^２を超え４００ｇ／ｍ^２以下であってもよい。

第２実施形態に係る不織布ウェブ１１において、ソリディティは、特に制限されるものではないが、不織布ウェブ１１全体（二層の不織布）として測定したときに、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上又は４０％以上であることが好ましい。また、不織布ウェブ１１において、第１の不織布４のソリディティは、特に制限されるものではないが、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上又は４０％以上であってもよい。また、第１の不織布４のソリディティを１５％以上とすることで、二層構成の不織布ウェブの強度と吸音特性とをさらに高度に両立することが可能となる。

第１及び第２の実施形態に係る不織布ウェブは、用途に応じた形状に加工して使用することもできる。この場合、プレス成型装置などの型内で加熱及び加圧され、所定形状に成型されることにより、所望の成形品が得られる。

第１及び第２の実施形態に係る不織布ウェブはまた、車両外装材用の吸音部材に好適に使用することができ、例えば、自動車のフェンダーライナー、エンジンアンダーカバー、ボディアンダーカバー、用に好適に使用することができる。以下は、不織不２が車両外装材用の吸音部材として特に自動車用のフェンダーライナーについて使用される場合の態様について述べる。

図４は、フェンダーライナーの搭載位置の一例を示す模式断面図である。図４（ａ），（ｂ）に示すように、フェンダーライナー（タイヤハウスに対応する形に成形された不織布ウェブ）２００は、車体５００の内部（フェンダー３００の下方、タイヤ３０４の上方）に形成されたタイヤハウス３０２に対して離間して配置されるようにして上記タイヤハウス３０２に固定されている。

タイヤハウス３０２に対して、フェンダーライナー２００を取り付ける取付け手段（又は固定手段）は、特に制限されるものではなく、例えば、タイヤハウス側に挟持手段（例えば、クリップ）を設けてフェンダーライナー２００をタイヤハウス３０２に固定してもよいし、フェンダーライナー２００に孔を設けてタイヤハウスに嵌込で固定してもよい。

フェンダーライナー２００とタイヤハウス３０２とがなす空間２１０は、空気層、フェルト層等を含む吸音体からなる層であってもよい。吸音体からなる層を設ける場合には、これらの層がフェンダーライナーと一体となって、車両の騒音、車外騒音（走行中に発生する走行音等）などが車内に侵入するのを防ぐ吸音構造体として機能し得る。すなわち、本実施形態に係る吸音構造体は、フェンダーライナー等の吸音材層と、空気層、フェルト層等を含む吸音体からなる層を備える。吸音構造体としては、吸音体からなる層が空気層であるものが好ましい。

吸音体からなる層の厚さＬ１は、５〜４０ｍｍとなってもよく、ある一態様では、５〜２０ｍｍとなってもよい。

本実施形態は、別の側面からは、自動車のタイヤハウス３０２に対してフェンダーライナー２００を取り付けるフェンダーライナーの取付け構造であって、上記フェンダーライナー２００が上記タイヤハウス３０２に対して離間するように配置されて、取り付けられ、上記フェンダーライナー２００は上述の不織布ウェブを含む、取付け構造を提供するものである。

上記フェンダーライナーの取付け構造において、上記取付けの態様は、特に制限されるものではなく、例えば、タイヤハウス３０２側に設けられた挟持手段（例えば、クリップ）によりフェンダーライナー２００をタイヤハウス３０２に固定するものであってもよく、フェンダーライナー２００に孔を設けてタイヤハウス３０２に嵌込することで固定するものであってもよい。

また、上記のフェンダーライナーの取付け構造において、上記フェンダーライナー２００と上記タイヤハウス３０２とがなす空間２１０は、空気層、フェルト層等を含む吸音体からなる層であってもよい。

吸音体からなる層を設ける場合には、これらの層がフェンダーライナーと一体となって、車両の騒音、車外騒音（走行中に発生する走行音等）などが車内に侵入するのを防ぐ吸音構造体として機能し得る。吸音構造体としては、空気層を設けたものであることが好ましい。

本実施形態はまた、別の側面からは、車外騒音の車両内部への侵入防止方法とみることもできる。すなわち、車外騒音の車両内部への侵入防止方法であって、フェンダーライナーをタイヤハウスと離間して配置することを含み、上記フェンダーライナーは上記不織布ウェブを備える、方法を提供するものである。本実施形態に係る方法においては、フェンダーライナーをタイヤハウスから５〜４０ｍｍだけ離すようにして配置してもよく、５〜２０ｍｍだけ離すようにして配置してもよい。タイヤハウスの表面が平滑でない場合には、タイヤハウスとフェンダーライナーとの離間距離は、その平均値とみることができる。

上記方法によれば、タイヤハウスの下部に、上述の不織布ウェブを備えるフェンダーライナーからなる吸音材層と、空気層等を含む吸音体からなる層とを備える吸音構造体が形成されることから、車外騒音の車両内部への侵入の防止性能に優れる。特に、８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数域において優れた吸音率を示し、ロードノイズの車両内部への侵入を効率的に防止することができる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
メルトブローン繊維として、ポリプロピレン（サンアロマー社製）を使用し、エクストルーダーによりメルトブローンダイから、繊維径２．９μｍのメルトブローン繊維を、単位面積あたりの重量１３７ｇ／ｍ^２になるように紡糸した。メルトブローン繊維が紡糸された直後のウェブに合流するように、芯材としてポリエチレンテレフタレート、鞘材としてポリエチレンテレフタレート系コポリマーを有する芯鞘構造（ユニチカ社製４０８０、繊度：６．６ｄｔｅｘ、繊維長：３２ｍｍ）を有するバインダー繊維４６０ｇ／ｍ^２を混合させ総単位面積あたりの重量が５９７ｇ／ｍ^２であるウェブを作製した。このウェブを１３７℃、１０ＭＰaの条件下で６０秒加熱圧縮し、厚み１．８ｍｍの不織布（１）を得た。このようにして不織布（１）一層からなる不織布ウェブを得た。なお、メルトブローン繊維の比重は０．９１ｇ／ｃｍ^３であり、バインダー繊維の比重は１．３８ｇ／ｃｍ^３であった。なお、メルトブローン繊維の比重は０．９１ｇ／ｃｍ^３であり、バインダー繊維の比重は１．３８ｇ／ｃｍ^３であった。

不織布（１）の単位面積当たりの重量、曲げ剛性、厚み、嵩密度、ソリディティ、及び通気抵抗を下記の方法に基づいて、測定した。結果を表１に示す。また、繊維径は以下の方法で測定できるものとする。

［単位面積当たりの重量の測定］
不織布（１）の単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ^２）は、不織布（１）を直径１３３ｍｍの円状に切り出したものを３枚用意し、それぞれ重量を測定した。３枚の平均値から単位面積当たりの重量を求めた。

［曲げ剛性の測定］
不織布（１）の曲げ剛性は、ＪＩＳＫ７０７４（１９９８）の３点曲げ試験（Ａ法）に基づいて測定した。

［厚み］
不織布（１）の厚み（ｍｍ）は、ＡＳＴＭＦ７７８−８８に準じた測定方法を用いて測定した。まず、不織布（１）を直径１３３ｍｍの円状に切り出したものを３枚用意した。直径１００ｍｍの上側プレートと下側プレートの１組のプレートを備えた測定器を準備し、上側プレートに１６ｇの重りを載せ、持ち上げ、下側プレートの中央に試料を置いた。上下のプレート間距離を１．０ｃｍの高さに調整し、この高さから上側プレートを離し、自重で下側プレートの上に落下させた。この状態で３秒待ち、上下のプレート間距離を備え付けのマイクロメータで測定した。測定された値を不織布（１）の厚みとした。

［ソリディティの測定］
不織布（１）のソリディティ（％）は、不織布（１）の嵩密度ρ１を、不織布（１）を構成する材料の密度ρ２で割ることによって求められる値を示し、百分率で示した。不織布（１）の嵩密度ρ１は、上述する方法で求めた不織布（１）の単位面積あたりの重量を上述する方法により測定した不織布（１）の厚みで割ることにより求めた。また、材料の密度ρ２は、原料供給メーカより提供されたメルトブローン繊維及びバインダー繊維の原材料の密度とメルトブローン繊維とバインダー繊維の配合割合から求めた。

［通気抵抗の測定］
不織布（１）の通気抵抗（Ｎｓ／ｍ^３）は、ＡＳＴＭＣ５２２に基づいて測定した。不織布（１）を５.２５インチ（１３．３３ｍｍ）径の円形に切り出したものを用意した。円形に切り出さした不織布（１）を試料台に固定した。この不織布（１）の１００ｃｍ^２の範囲に対して、垂直方向に圧縮空気を供給し、不織布面の垂直方向に生じる差圧を測定した。

［垂直入射吸音率の測定］
不織布ウェブの吸音率は、ＡＳＴＭのＥ１０５０−９８（“ＩｍｐｅｄａｎｃｅａｎｄＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＵｓｉｎｇＡＴｕｂｅ，ＴｗｏＭｉｃｒｏｐｈｏｎｅｓａｎｄＡＤｉｇｉｔａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍ．”）に基づく２マイクロホン法で測定した。測定範囲は、１２５Ｈｚ〜１６００Ｈｚとした。２マイクロホン法は音響インピーダンス管内の音圧の入射と反射成分を２つのマイクロホンで測定し吸音率を求める方法である。具体的には、一方の端部が剛体面となっている音響インピーダンス管の内部に、剛体面から１０ｍｍだけ離間（１０ｍｍの空気層を設けて）して不織布ウェブを設置し、不織布ウェブの剛体面と面する側とは反対側の面から音圧を入射することで吸音率の測定を行った。

［繊維径の測定］
メルトブローン繊維の繊維径（μｍ）は、以下の方法により測定した。

メルトブローン繊維の繊維径（μｍ）は、不織布片のＳＥＭ顕微鏡写真の画像解析によって繊維の「平均幾何直径」を測定し、繊維径とした。より具体的には、不織布ウェブ試験片から１ｃｍ×１ｃｍの試験片を切り出し、走査型電子顕微鏡の試料台に取り付けた。試験片を載せた試料台を走査顕微鏡中に挿入し、低真空モードで２０ｋＶの加速電圧、約１５ｍｍの作動距離、及び０°の試料チルトを用いてが画像観察を行った。５００倍及び１０００倍の倍率で撮影された反射電子画像を用いて幾何直径を測定した。各試料の電子顕微鏡写真において、任意に選択した５〜１０本のメルトブローン繊維について、幾何直径を測定し、その平均値を「平均幾何直径」とした。

（実施例２〜６及び比較例１〜４）
表１に記載の含有割合となるようにし、加熱圧縮の条件を適宜調整したほかは、実施例１と同様にして不織布を調製し、不織布ウェブを得た。得られた不織布ウェブの単位面積当たりの重量、曲げ剛性、厚み、嵩密度、ソリディティ、及び通気抵抗についても実施例１同様に測定した。不織布ウェブの垂直入射吸音率についても評価した。結果を表１に示す。図５は、実施例１〜６及び比較例１〜４に係る不織布ウェブに対する吸音率測定の結果を示す図である。

（実施例７）
実施例２で得られた不織布（２）と、比較例２で得られた不織布（Ｂ）とを接着剤を接着剤により接着することで、二層構成でなる不織布ウェブを得た。得られた不織布ウェブについて、実施例１と同様にして、二層からなる不織布ウェブの単位面積当たりの重量、曲げ剛性、厚み、嵩密度、ソリディティ、及び通気抵抗を評価し、二層構成からなる不織布ウェブの垂直入射吸音率を評価した。結果を表２に示す。なお、垂直入射吸音率の測定においては、第１の不織布が音圧の入射側となるように、不織布ウェブを設置して行った。

（実施例８及び９）
第１の不織布、第２の不織布として、表２に記載の不織布を用いた他は実施例７と同様にして、二層構成でなる不織布ウェブを得た。得られた不織布ウェブについて、実施例一と同様にして、二層からなる不織布の単位面積当たりの重量、曲げ剛性、厚み、嵩密度、充填率、及び通気抵抗を評価し、二層構成からなる不織布ウェブの垂直入射吸音率を評価した。結果を表２に示す。図６は、実施例７〜９に係る不織布ウェブに対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図である。なお、垂直入射吸音率の測定においては、第１の不織布が音圧の入射側となるように、不織布ウェブを設置して行った。

（参考例１〜５）
参考例として、ステープルファイバーとバインダーファイバーとを含む不織布からなるフェンダーライナー用の吸音材として流通している吸音材（１）〜（５）に対して、実施例１と同様の方法により、吸音材の単位面積当たりの重量、曲げ剛性、厚み、及び通気抵抗を評価し、吸音材の垂直入射吸音率を評価した。結果を表３に示す。なお、垂直入射吸音率の測定においては、第１の不織布が音圧の入射側となるように、不織布ウェブを設置して行った。図７は、参考例１〜５に係る吸音材に対する垂直入射吸音率測定の結果を示す図である。

表３中、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレートを示し、ＰＰはポリプロピレンを示し、ＳＢＲはスチレン−ブタジエンゴムを示す。

２…不織布、４…第１の不織布、６…第２の不織布、８…積層体、１０，１１…不織布ウェブ、５２…メルトブローン繊維、５４…バインダー繊維、６０…ウェブ、１００…メルトブローンダイ、１０２…ダイオリフィス、１０３…連携ガスオリフィス、１０５…ドラム、１０６…リッカーインロール、１１０…ダクト、２００…フェンダーライナー、２１０…空間、３００…フェンダー、３０２…タイヤハウス、３０４…タイヤ。

Claims

メルトブローン繊維と、
前記メルトブローン繊維と交絡するように配置され、交絡点の少なくとも一部において前記メルトブローン繊維と融着したバインダー繊維と、を有する不織布を備える不織布ウェブであって、
前記不織布の単位面積当たりの重量が４００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２以下であり、且つ前記不織布の曲げ剛性が２．０Ｎ／５０ｍｍ以上２０．０Ｎ／５０ｍｍ以下である、不織布ウェブ。
前記バインダー繊維の含有量は、前記メルトブローン繊維及び前記バインダー繊維の合計量１００質量部に対して、３０質量部以上８５質量部以下である、請求項１に記載の不織布ウェブ。
ソリディティが１５％以上である、請求項１又は２に記載の不織布ウェブ。
前記不織布は、前記メルトブローン繊維及び前記バインダー繊維を備える不織布の複数の積層体である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の不織布ウェブ。
前記不織布は、前記メルトブローン繊維及び前記バインダー繊維を備える、第１及び第２の不織布の積層体であり、
前記第１の不織布は、単位面積当たりの重量が４００ｇ／ｍ^２以上１５００ｇ／ｍ^２未満であり、
第２の不織布は、単位面積当たりの重量が０ｇ／ｍ^２を超え４００ｇ／ｍ^２以下である、請求項４に記載の不織布ウェブ。
前記第１の不織布における前記バインダー繊維の含有量が、前記第１の不織布を構成する前記メルトブローン繊維及び前記バインダー繊維の合計量１００質量部に対して、３０質量部以上８５質量部以下である、請求項５に記載の不織布ウェブ。
車両外装材用の吸音部材である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の不織布ウェブ。