JP6801643B2 - 積層不織布 - Google Patents

Description

本発明は、積層された不織布、特に吸音性に優れた不織布に関する。

自動車や電気製品などで吸音性や断熱性を目的に不織布が用いられている。特に自動車用に関しては燃費向上のために軽くて薄い不織布が要求されている。

特許文献１には、表層部にナノファイバーにより構成された不織布層と、ナノファイバーよりも単繊維直径が大きい繊維により構成される基盤部とからなる積層不織布からなる吸音材が開示されている。

特許文献２には、ポリエステル系繊維の積層不織布かならなる面材と、主として反毛フェルトからなる吸音材が開示されている。

特開２０１５−３０２１８公報 特開２０１３−１６３８６９公報

特許文献１に記載の吸音材は、２０００Ｈｚと高周波領域での吸音率は８５％以上と記載されている。また、特許文献２に記載の吸音材も、周波数２０００〜５０００Ｈｚの吸音率は４０％以上と記載されている。しかしながら低周波領域（８００〜１２５０Ｈｚ）での吸音性が要望されていた。 そこで、本発明では、低周波領域にて優れた吸音性能を持つ積層不織布を提供することを課題とする。

発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討をおこなった結果、次のような発明を構築した。
（１）表皮層及び基材層を有する積層不織布であり、
前記表皮層が不織布Ａを有し、この不織布Ａの密度が１００〜５００ｋｇ／ｍ^３、厚みが０．５〜２．５ｍｍ、及び、通気度が４〜４０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであり、
前記基材層が不織布Ｂを有し、この不織布Ｂの目付けが２００〜５００ｇ／ｍ^２、及び、厚みが５〜４０ｍｍである、積層不織布。

さらに以下の好ましい態様がある。
（２）前記不織布Ｂの厚みが１０〜４０ｍｍである（１）の積層不織布。
（３）不織布Ａには単繊維直径が１〜５０００ｎｍの熱可塑性繊維が、不織布Ａ全体に対して２０〜４０質量％含まれている（１）又は（２）の積層不織布。
（４）剛軟度が３００ｍｍ以下である（１）〜（３）のいずれかの積層不織布。
（５）前記不織布Ａがポリアミドからなる繊維及び／又はポリエチレンテレフタレートからなる繊維を有する（１）〜（４）のいずれかの積層不織布。
（６）前記不織布Ｂがバインダー繊維を有し、このバインダー繊維の含有量が、前記不織布Ｂ全体に対し、１０〜３０質量％である（１）〜（５）のいずれかの積層不織布。
（７）（１）〜（６）のいずれかの積層不織布を有する吸音材。

本発明によれば、低周波領域の優れた吸音性を有する積層不織布が得られる。さらに本発明の好ましい態様によれば柔軟性の高い積層不織布が得られる。

以下、本発明の実態の形態について詳細に説明する。

本発明の積層不織布は、表皮層及び基材層を有し、前記表皮層が不織布Ａを有し、前記不織布Ａの密度が１００〜５００ｋｇ／ｍ^３であり、前記不織布Ａの厚みが０．５〜２．５ｍｍであり、前記不織布Ａの通気度が４〜４０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであり、前記基材層が不織布Ｂを有し、前記不織布Ｂの目付け２００〜５００ｇ／ｍ^２であり、前記不織布Ｂの厚みが５〜４０ｍｍである。

すなわち、本発明の積層不織布は、少なくとも前記表皮層が有する不織布Ａと前記基材層が有する不織布Ｂが積層されてなることで、８００〜１２５０Ｈｚにおける優れた吸音性を与える。

ここで、不織布Ａは密度が１００〜５００ｋｇ／ｍ^３であることが必要である。１００ｋｇ／ｍ^３以上とすることで、音によって表皮層が共振し、それでいわゆる板振動が起き、低周波領域の吸音率を上がる。また、５００ｋｇ／ｍ^３以下とすることで一定の柔軟性をもった表皮層となる。上記の観点から、その１５０ｋｇ／ｍ^３以上が好ましく、３００Ｋｇ／ｍ^３以下が好ましい。

また、不織布Ａの厚みは０．５〜２．５ｍｍであることが好ましい。上記範囲内であれば柔軟性に優れた表皮層となる。上記の観点から、その下限は０．６ｍｍが好ましく、その上限は１．６ｍｍ以下が好ましい。

さらに、不織布Ａの通気度は４〜４０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであることが必要である。ここで、通気度とは、実施例の項で述べるようにＪＩＳ Ｌ １０９６−１９９９ ８.２７．１ Ａ法（フラジール形法）に準じて測定したものをいう。４ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以上とすることで、音が一定の流速で繊維と繊維の空隙を通過するときに。空隙の周辺の繊維材料との空気摩擦によって音を熱に効率よく変換することができる。また高周波領域の音を反射させることなく積層不織布内部に音を通すことができる。一方４０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以下とすることで低周波領域の吸音率を上げることができる。上記の観点から、さらに１０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、３０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以下であることが好ましい。

また、不織布Aは孔の分布についても空気摩擦によるエネルギー損失を増加させるために一定の範囲とすることが好ましく、細孔径分布度数で０を超え１０μｍ以下の孔径分散度が１〜２０、１０〜２０μｍの孔径分散度が１５〜６０とすることが好ましい。

また、不織布Ａの目付は、１００〜４００ｇ／ｍ^２が好ましく、１３０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。さらに好ましいのは１５０ｇ／ｍ^２以上である。

不織布Ａを構成する素材としては、耐熱性に優れた熱可塑性樹脂であることが好ましく、入手の容易性や生産性を考慮すると、ポリアミドからなる繊維及び／又はポリエチレンテレフタレートからなる繊維を含むのが好ましい。ここで、ポリアミドからなる繊維は、ポリアミドのみからなる繊維であってもよいし、本発明の効果を阻害しない範囲において、添加剤などとしてポリアミド以外の成分を含んでいてもよい。また、ポリエチレンテレフタレートからなる繊維も、ポリエチレンテレフタレートのみからなる繊維であってもよいし、本発明の効果を阻害しない範囲において、ポリエチレンテレフタレート以外の成分を含んでいてもよい。

不織布Ａは、ニードルパンチ法やスパンレース法により得られる短繊維不織布が、密度や厚み、通気度をコントロールしやすいので好ましい。

不織布Ａには、単繊維直径が１〜５０００ｎｍの熱可塑性樹脂からなる熱可塑性繊維（以下、この繊維をナノファイバーと称することがある。）が、不織布Ａ全体に対して２０〜４０質量％含むことが好ましい。２０質量％以上とすることで不織布Ａ中の繊維構成本数を増やすことができ、その結果不織布Ａの密度や通気度をコントロールすることが容易となる。数平均での単繊維直径の１５０ｎｍ以上であることが好ましく、一方、２０００ｎｍ以下であることがより好ましく、７００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。

不織布Ａの構成としては、ナノファイバー１００％からなるもの、ナノファイバーとナノファイバーよりも太い繊維（すなわち、単繊維直径が５０００ｎｍを超える繊維）を混繊した構成や、ナノファイバー層とナノファイバーよりも太い繊維の層とを積層したものでもよい。より好ましくはナノファイバー層とナノファイバーよりも太い繊維の層を積層したものである。

また、ナノファイバー層とナノファイバーよりも太い繊維の層とを積層した不織布を複数枚用意し、それらを低融点パウダーなどで用いて貼り合わせたものでもよい。

また、本発明におけるナノファイバーは、単繊維がバラバラに分散したもの、単繊維が部分的に結合しているもの、複数の単繊維が凝集した集合体（例えば、束状のもの）など、各種形態をもつものであればよい。すなわち、いわゆる繊維状の形態であればよく、繊維の長短や断面形状などにこだわらないものである。

ナノファイバーを得るためには、溶剤に対する溶解性の異なる２種以上のポリマーから、易溶性ポリマーを海（マトリックス）、難溶解性ポリマーを島（ドメイン）とするポリマーアロイ溶融体となし、これを紡糸した後、冷却固化して繊維化する方法が例示される。そして必要に応じて延伸、及び／又は熱処理を施しポリマーアロイ繊維を得た後、その繊維から不織布とする。そして、易溶解性ポリマーを溶剤で除去することによりナノファイバーを得ることができる。

また、相溶性の悪いポリアミドとポリエチレンテレフタレートとを内部に含む繊維を不織布にして、ニードルパンチやウォータジェットパンチを行って、ポリアミドとポリエチレンテレフタレートとに割ってナノファイバー化してもよい。

また、表皮層は不織布Ａ以外に、本発明の効果を阻害しない範囲において、他のシート状物を有していてもよい。

次に、不織布Ｂについて説明する。不織布Ｂの目付は２００〜５００ｇ／ｍ^２である。目付を２００ｇ／ｍ^２以上とすることで、連続した孔を有する多孔質の積層不織布が得られる。また、目付を５００ｇ／ｍ^２以下とすることで、軽量で柔軟性を持った不織布が得られる。その結果、積層不織布を凹凸部に貼り付ける時などに追従性がよく、施工性に優れたものとなる。

また、不織布Ｂの厚みは５〜４０ｍｍである。厚みを５ｍｍ以上とすることで、表皮層の下に一定の厚みがあり空気を含んだ層ができ、表皮層と空気を含む層とでヘルムホルツ共鳴が起こることで低周波領域を吸音できる。かつ、連続孔を有する多孔質であるから高周波領域の吸音性がよくなる。上記のメカニズムにより、低周波領域に加え高周波領域の吸音性が更に向上するとの観点から、不織布Ｂの厚みは１０ｍｍ以上であることが好ましく、１２ｍｍ以上であることがより好ましい。また、４０ｍｍ以下にすることで、自動車などで空隙に取り付ける時などに作業性が良くなる。不織布Ｂの厚みの上限は３０ｍｍ以下であることがより好ましい。

不織布Ｂは、生産性や断熱性能の均一性の観点から熱可塑性繊維を含むことが好ましい。また、上記の不織布Ｂは、さらに熱可塑性バインダー繊維を含有することが好ましい。

上記の不織布Ｂに含まれる熱可塑性繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリアミド６繊維やポリプロピレン繊維が挙げられるが、なかでも疎水性や耐熱性に優れ、耐久性や難燃性の向上に寄与する観点からポリエチレンテレフタレート繊維が好ましい。

また、積層不織布の難燃性を高めるために、不織布Ｂに含まれる繊維に難燃素材である難燃ポリエステル繊維を用いても良い。

不織布Ｂは、単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ以下の熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対し５〜４０質量％含有することが好ましい。不織布Ｂが、単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ以下の熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対し５質量％以上含有することで、吸音性能をより上げることができる。一方で、不織布Ｂが、単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ以下の熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対し４０質量％以下含有することで、細繊度の熱可塑性繊維の比率が低く抑えられるために、不織布Ｂを作製する時のカード工程での通過性がより向上し、生産性により優れたものとなる。不織布Ｂは、単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ以下の熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対し１０質量％以上含有することがより好ましく、単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ以下の熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対し３０質量％以下含有することがより好ましい。

また、不織布Ｂの空気保持性能を向上させて、積層不織布の吸音性能を上げるため、不織布Ｂは、中空構造を持つ熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対して５〜３０質量％含有することが好ましい。不織布Ｂが、中空構造を持つ熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対して５質量％以上含有することで、不織布Ｂの空気保持性能がより向上し、積層不織布の吸音性能がより一層向上する。不織布Ｂが、中空構造を持つ熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対して３０質量％以下含有することで、中空繊維の比率を低く抑えることができるため、積層不織布の優れた断熱性能を維持する。また嵩高くなることを抑制することができる。不織布Ｂは、中空構造を持つ熱可塑性繊維を不織布Ｂ全体に対して１０質量％以上含有することがより好ましく、２５質量％以下含有することがより好ましい。

不織布Ｂに含むことができる熱可塑性バインダー繊維の構造としては、芯部にポリエチレンテレフタレート、鞘部にバインダー成分からなる芯鞘構造とすることが、不織布の熱収縮を抑制することができる観点から好ましい。

バインダー成分としては、特に限定されるものではないが、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体、イソフタル酸又はそのエステル形成性誘導体、低級アルキレングリコール、並びにポリアルキレングリコール及び／又はそのモノエーテルからなる共重合ポリエステルを使用することが好ましい。

熱可塑性バインダー繊維は、不織布Ｂ全体に対し５〜３０質量％含有することが好ましい。バインダー繊維の含有率を５質量％以上とすることで、熱可塑性繊維同士を十分に接着することができ、不織布Ｂの剛軟度を一定以上とすることができる。一方で、バインダー繊維の含有率を３０質量％以下とすることで、熱可塑性繊維間の接着が強すぎることにより不織布Ｂが固くなることを抑制し、より優れた柔軟性をもった積層不織布を得ることができる。

また、不織布Ｂに含まれる熱可塑性繊維は捲縮を有することが好ましい。そうすることで、不織布Ｂが嵩高になり、吸音性能や形態保持性に優れた積層不織布を得ることができる。また、カーディング法において針にしっかり引っかかり、他の繊維と均一に分散し緻密に絡み合うことができ、高収率に不織布Ｂを得ることができる。

不織布Ｂに用いる熱可塑性繊維の数平均の繊維長は、１０〜９０ｍｍであることが好ましい。平均繊維長が１０ｍｍ以上の熱可塑性繊維をバインダー繊維で結合することにより、不織布Ｂの剛軟度がより優れたものとなり、形態保持性により優れる不織布Ｂが得られる。一方、平均繊維長を９０ｍｍ以下とすることで、熱可塑性繊維とバインダー繊維とを有する不織布Ｂの製造工程、すなわちカーディング法又はエアレイド法等の繊維分散工程において、熱可塑性繊維とバインダー繊維が均一に分散して緻密に絡み合い、微細な空隙を持つことができ、吸音性能に優れた積層不織布が得られる。

不織布Ｂの製造方法としては以下の方法が例示される。熱可塑性繊維を、又は必要に応じて熱可塑性バインダー繊維を熱可塑性繊維に混ぜ合わせたものを、開繊する。その後カーディング法又はエアレイド法にてウエブを得る。得られたウエブを複数枚積層し、熱処理を行うことで得る。カーディング法又はエアレイド法を用いれば、熱可塑性繊維とバインダー繊維が偏在していないウエブが得られる。熱処理は、バインダー繊維中のバインダー成分（低融点成分）が軟化又は溶融する温度より高く、バインダー成分以外の成分が溶融する温度で行うことができる。これにより、低融点成分が軟化又は溶融し、熱可塑性繊維を強固に繋ぎ止めることができ、長期形態保持性に優れる積層不織布となる。熱処理の手法は熱風乾燥機、熱風循環式熱処理機、赤外線ヒーター、熱ロールなどが用いられる。

不織布Ｂの目付と厚さの調整方法は、上記のウエブの積層工程における送り速度により、決定することができる。熱処理工程の前にロールにて不織布Ｂの厚さを調整することで、所望の目付と厚さを得ることができる。

表皮層と基材層を接合する方法としては、不織布Ａ及び不織布Ｂを構成する繊維の成分よりも融点の低い樹脂（例えば、ポリプロピレンなどのポリオレフィン）をパウダーとして表皮層と基材層の間に挟んで、これらを加熱ローラーで抑えながら接合する方法があげられる。また基材層にパウダー状の接着剤を噴霧して、さらに表皮層をのせて加熱ローラーで接合する方法が挙げられる。

次に、表皮層と基材層とを合せた積層不織布について述べる。

積層不織布は優れた柔軟性を持つことが好ましく、柔軟性を示す値である剛軟度が３００ｍｍ以下であることが好ましい。積層不織布の柔軟性が低いと、湾曲部と積層不織布との間に隙間やシワが発生して吸音性能が低下する傾向がある。上記の観点から、剛軟度は１５０ｍｍ以上がより好ましく、また２５０ｍｍ以下であることが好ましい。

又、表裏の差をなくす必要がある場合には、基材層を中間層として、順に表皮層／中間層／表皮層の構造とすることも可能である。

積層不織布の吸音特性については特に８００〜１２５０Ｈｚの低い周波領域で高吸音性能が得られ、８００〜１２５０Ｈｚの平均吸音率が５０％以上であることが好ましい。８００〜１２５０Ｈｚの平均吸音率が５０％以上であれば、自動車などのロードノイズの吸音材として用いるのに好適である。

また、２０００〜５０００Ｈｚの高周波領域での吸音率についても７０％以上であることが好ましい。

本発明の積層不織布は、自動車、電気機器、住宅などの用途への吸音材として用いるのに好適である。

以下、実施例に基づいて、さらに詳しく本発明について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（１）走査型電子顕微鏡による不織布表面観察
表層部の不織布を倍率１２００倍（日立製作所社製、走査型電子顕微鏡（以下「ＳＥＭ」）Ｓ−３５００ＮＨ−７１００ＦＡ型）で不織布表面を観察した。

（２）ナノファイバーの単繊維直径およびナノファイバーの数平均による単繊維直径
上記のＳＥＭによる不織布表面観察の際に、前記不織布表面の写真を撮影した。この写真からナノファイバー層の部分の画像を抽出した。画像処理ソフト（ＷｉｎＲＯＯＦ）を用いて、倍率１０倍で同一写真内のお互いに隣接する３０本ずつのナノファイバーの群を無作為に１０箇所抽出し、計３００本の単繊維直径を測定した。また、その単純平均値を求め、ナノファイバーの数平均による単繊維直径とした。

（３）目付
ＪＩＳ Ｌ １９１３（１９９８）６．２に基づいて測定した。
試料から３００ｍｍ×３００ｍｍの試験片を、鋼製定規とかみそり刃とを用いて３枚採取した。標準状態における試験片の質量を測定して、単位面積当たりの質量を次の式によって求め、平均値を算出した。
ｍｓ＝ｍ／Ｓ
ｍｓ：単位面積当たりの質量（ｇ／ｍ^２）
ｍ：試験片の平均質量（ｇ）
Ｓ：試験片の面積（ｍ^２）。

（４）不織布Ａの厚み（ｍｍ）
ＪＩＳ Ｌ １０９６ ８．５．１に基づいて測定した。厚み測定器は（株）テクロック製のものを使用した。

（５）不織布Ａの密度（ｋｇ／ｍ^３）
目付／厚みの値を算出し、単位容積当たりの質量を求めた。

（６）不織布Ｂの厚み（ｍｍ）
側面の縦方向の長さを金型定規で測定し、厚さ（ｍｍ）とした。

（７）繊度
ＪＩＳ Ｌ １０１５（１９９９）８．５．１ Ａ法に基づき測定した。試料に金ぐしを通し、繊維を平行に引きそろえた。これを切断台上においたラシャ紙の上に載せ、適度の力でまっすぐにはったままゲージ板を圧着し、安全かみそりなどの刃で３０ｍｍの長さに切断した。繊維を数えて３００本を一組とし、その質量を量り、見掛の繊度を求めた。この見掛繊度と別に測定した平衡水分率とから、次の式によって正量繊度（ｄｔｅｘ）を算出し、５回の平均値を求めた。
Ｆ０＝Ｄ’×{（１００＋Ｒ０）／（１００＋Ｒｅ）}
Ｆ０：正量繊度（ｄｔｅｘ）
Ｄ’：見掛繊度（ｄｔｅｘ）
Ｒ０：公定水分率（０．４）
Ｒｅ：平衡水分率。

（８）繊維長
ＪＩＳ Ｌ １０１５（１９９９）８．４．１ Ａ法に基づき測定した。試料を金ぐしで平行に引きそろえた。ペア形ソーターでステープルダイヤグラムを約２５ｃｍ幅に作成した。作成の際、繊維を全部ビロード板上に配列するために、不織布をグリップでつかんで引き出す回数は、約７０回とした。この上に目盛りを刻んだセルロイド板を置き、方眼紙上に図記した。この方法で図記したステープルダイヤグラムを５０の繊維長群に等分し、各区分の境界及び両端の繊維長を測定し、両端繊維長の平均に４９の境界繊維長を加えて５０で除し、平均繊維長（ｍｍ）を算出した。

（９）強度、伸度
ＪＩＳ Ｌ １０１５（１９９９）８．７．１に基づき測定した。長さ３０ｍｍの紙を用意して、長さ方向の両端部から５ｍｍのところにそれぞれ幅方向に区分線を引いた。また紙には幅方向に５ｍｍの間隔で長さ方向に区分線を引いた。空間距離２０ｍｍ、繊維を、一本ずつ長さ方向に、区分線に緩く張った状態で両端を接着剤で紙片にはり付けて固着し、区分ごとを１試料とした。試料を引張試験器のつかみに取り付け、上部つかみの近くで紙片を切断し、つかみ間隔２０ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／分の速度で引っ張り、荷重（Ｎ）及び伸び（ｍｍ）を測定した。次の式により引張強さ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）及び伸び率（％）を算出した。
Ｔｂ＝ＳＤ／Ｆ０
Ｔｂ：引張強さ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
ＳＤ：破断時の荷重（ｃＮ）（ただし切断時の荷重が最大荷重より小さい場合は，最大荷重を採用する。）
Ｆ０：試料の正量繊度（ｄｔｅｘ）
Ｓ＝{（Ｅ２−Ｅ１）／（Ｌ＋Ｅ１）}×１００
Ｓ：伸び率（％）
Ｅ１：緩み（ｍｍ）
Ｅ２：切断時の伸び（ｍｍ）（ただし切断時の荷重が最大荷重より小さい場合は，最大荷重のときの伸びを採用する。）
Ｌ：つかみ間隔（ｍｍ）。

（１０）通気度
ＪＩＳ Ｌ １０９６−１９９９ ８.２７．１ Ａ法（フラジール形法）に準じて測定した。試料の異なる５か所から約２０ｃｍ×２０ｃｍの試験片を採取し、フラジール形試験機を用い、円筒の一端（吸気側）に試験片を取り付けた。試験片の取り付けに際し、円筒の上に試験片を置き、試験片上から吸気部分を塞がないように均等に約９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の荷重を加え試験片の取り付け部におけるエアーの漏れを防止した。試験片を取り付けた後、加減抵抗器によって傾斜形気圧計が１２５Ｐａの圧力を示すように吸込みファンを調整し、そのときの垂直形気圧計の示す圧力と、使用した空気孔の種類とから、試験機に付属の表によって試験片を通過する通気量（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ）を求め、５枚の試験片についての平均値を算出した。

（１１）細孔径分布度数
ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６に規定される方法によって測定した。
測定装置としてはＰｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ（米国）社製“パームポロメーター”を用い、測定試薬としてはＰＭＩ社製の“ガルヴィック”を用い、シリンダー圧力を１００ｋＰａとし、測定モードとしてはＷＥＴ ＵＰ−ＤＲＹ ＵＰの条件にて測定した。

得られた細孔径分布（ヒストグラム）から１０ｎｍ刻み（階級）とする分布において、０〜１０、１０〜２０の細孔径分布度数（％）の値を求めた。なお、細孔径分布はｙ軸を細孔径分布としｘ軸を細孔径とする分布図で、ｘ軸の範囲は０〜１００ｎｍとし、各１０ｎｍの刻みの度数を合計した全度数は１００％となる。

（１２）平均吸音率
ＪＩＳ Ａ １４０５：１９９８に拠って垂直入射吸音率を測定した。

試料から直径９０ｍｍの円形の試験片を３枚採取した。
試験装置としては、電子測器株式会社製の自動垂直入射吸音率測定器（型式１００４１A）を用いた。試験片を、インピーダンス管の一端に金属反射板との間に空気層がないように設置した。そして、１００〜５０００Ｈｚの周波数域の音波を段階的に試験片に垂直に入射させ、その周波数の平面波について入射音響パワーに対して試験体に入っていく（すなわち戻ってこない）音響パワーの比を測定し吸音率を測定した。８００、１０００、及び、１２５０Ｈｚでの３点の吸音率を測定し、得られた値の平均値を平均吸音率とした。

（１３）剛軟度
ＪＩＳ Ｌ １０９６（８．１９．１）（２０１０）に規定されたＡ法（４５°カンチレバー法）により、積層不織布の任意の方向及び上記の任意の方向に垂直な方向の剛軟度をそれぞれｎ＝５で測定し、１０個の平均値から剛軟度（ｍｍ）を求めた。

［実施例１］
（海島構造繊維）
溶融粘度２１２Ｐａ・ｓ（２６２℃、剪断速度１２１．６ｓｅｃ^−１）、融点２２０℃のポリアミド６（Ｎ６）（４０質量部）と、重量平均分子量１２万、溶融粘度３０Ｐａ・ｓ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ−１）、融点１７０℃で光学純度９９．５％以上のポリＬ乳酸（６０質量部）とを別々に計量し、別々に下記条件の２軸押し出し混練機に供給し、２２０℃で混練してポリマーアロイチップを得た。
スクリュー形状：同方向完全噛合型 ２条ネジ
スクリュー ：直径３７ｍｍ、有効長さ１６７０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝４５．１
混練部長さはスクリュー有効さの２８％
混練部はスクリュー有効長さの１／３より吐出側に配置
途中３箇所のバックフロー部有り
ベント ：２箇所。

得られたポリマーアロイチップを、ステープル用紡糸機の一軸押し出し型溶融装置に供給し、溶融温度２３５℃、紡糸温度２３５℃（口金面温度２２０℃）、紡糸速度１２００ｍ／ｍｉｎとして溶融紡糸を行い、ポリマーアロイからなる繊維を得た。これを合糸した後、スチーム延伸を行い単糸繊度３．６デシテックスのトウを得た。

上記ポリマーアロイの繊維からなるトウに捲縮（１２山／２５ｍｍ）を施した後、５１ｍｍの短繊維にカットした。得られた強度は、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は４０％であった。

（表皮層）
次に海島構造繊維を６０ｇ／ｍ^２と、平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度２．２デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を６０ｇ／ｍ^２の２層構造となるようカードで開繊した後、クロスラップウエーバーでウエブとした。このウエッブに、ウォータジェットパンチ機で加工を実施し、目付が１２０ｇ／ｍ^２、厚みが０．８ｍｍの不織布を得た。

次に上記不織布に対して、１％水酸化ナトリウム水溶液で温度９５℃、浴比１：４０にて処理することにより、ポリ乳酸を脱海し、単繊維直径が１００〜２５０ｎｍ、平均繊維径が１５０ｎｍのＮ６ナノファイバーとポリエチレンテレフタレート糸とからなる目付が７４ｇ／ｍ^２、厚み０．４ｍｍの不織布１を得た。

さらに不織布１の裏面に低融点パウダーを５ｇ／ｍ^２載せて、３枚を重ね合わせて１３０℃の加熱ロールで貼り合せて不織布Ａを得た。不織布Ａの厚みは１．２ｍｍ、密度１８５ｋｇ／ｍ^３、通気度２１ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであった。また、表皮層中のナノファイバー比率は２９質量％であった。この不織布Ａを表皮層とした。

（基材層）
熱可塑性繊維として平均繊維長３５ｍｍ、単糸維度０．８デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を１５質量部、平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度６．６デシテックスの中空ポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を１５質量部、平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度２．２デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を５５質量部、また、バインダー繊維として平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度２．２デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維の芯鞘複合繊維（鞘成分：低融点ポリエチレンテレフタレート（融点１１０℃）、芯成分：ホモポリエチレンテレフタレート（融点２５５℃）、鞘比率５０質量％、東レ（株）“サフメット”（登録商標）Ｔ９６１１）を１５質量部の比率で混繊した。

カードマシンを用いて混繊、開繊し、均一なウエブを成形した。次にウエブを所定の厚みとなるように積層し、プレスロールでウエブの厚みを２０ｍｍとなるように押さえながら、上下ネットコンベヤーを有する２１５℃の熱処理炉にて繊維間を熱融着させ、目付が４００ｇ／ｍ^２及び厚みが２０ｍｍとなるように調整し、不織布Ｂを得た。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
加熱炉から出てきた不織布Ｂに、先ほど作製した表皮層（不織布Ａ）の低融点パウダーを載せた面が不織布側になるように積層し、１３０℃の加熱ローラーで抑えながら低融点パウダーを溶かして表皮層と基材層とが接合した積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は２２０ｍｍ、平均吸音率は７１％と非常に優れた吸音性と柔軟性あった。

［実施例２］
（表皮層）
実施例１の不織布１を４枚貼り合せた以外は実施例１と同じ手法で表皮層を作製し、不織布Ａを得た。不織布Ａの厚みは１．６ｍｍ、密度１８５ｋｇ／ｍ^３、通気度１６ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであった。この不織布Ａを表皮層とした。

（基材層）
実施例１と同じ不織布Ｂを用いた。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は２１０ｍｍ、平均吸音率は７７％と非常に優れた吸音性と柔軟性であった。

［比較例４］
（表皮層）
ポリアミド６ の領域と複数のポリエチレンテレフタレートの領域とが長さ方向に連続して並ぶ割繊複合タイプの短繊維（単糸繊度３．３ デシテックス、長さ５１ｍｍ）をカードで開繊した後、クロスラップウエーバーでウエブとした。このウエブに、ウォータジェットパンチ機で加工を実施し、厚みが０．５ｍｍ、密度２６０ｋｇ／ｍ^３ 、通気度１０ｃｍ^３ ／ｃｍ^２／ｓ、単繊維直径が１８００〜２３００ｎｍ、平均繊維径が２０００ｎｍの不織布Ａを得た。この不織布Ａを表皮層とした。

（基材層）
実施例１と同じ不織布Ｂを用いた。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は２５０ｍｍ、平均吸音率は７８％であったが、高周波吸音率がやや劣る吸音性であった。

［比較例５］
（表皮層）
比較例４で用いた不織布Ａに低融点パウダー５ｇ／ｍ^２載せて、その２枚を重ね合わせて１３０℃の加熱ロールで貼り合せた不織布Ａを得た。この不織布Ａの厚みは１．０ｍｍ、密度２６０ｋｇ／ｍ^３、通気度５ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであった。この不織布Ａ を表皮層とした。

（基材層）
実施例１と同じ不織布Ｂを用いた。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は２９０ｍｍ、平均吸音率は９１％であったが、高周波吸音率がやや劣る吸音性であった。

［実施例５］
（表皮層）
実施例１と同じ不織布Ａを用いた。この不織布Ａを表皮層とした。

（基材層）
熱可塑性繊維として平均繊維長３５ｍｍ、単糸維度０．８デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を１５質量部、平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度６．６デシテックスの中空ポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を１５質量部、平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度２．２デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を５５質量部、また、バインダー繊維として平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度２．２デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維の芯鞘複合繊維（鞘成分：低融点ポリエチレンテレフタレート（融点１１０℃）、芯成分：ホモポリエチレンテレフタレート（融点２５５℃）、鞘比率３０質量％、東レ（株）“サフメット”（登録商標）Ｔ９６１１）を３５質量部の比率で混繊した。

カードマシンを用いて混繊、開繊し、均一なウエブを成形した。次にウエブを所定の厚みとなるように積層した。積層したウエブをプレスロールでウエブの厚みが２０ｍｍとなるように押さえながら、上下ネットコンベヤーを有する２１５℃の熱処理炉にて繊維間を熱融着させ、目付が４００ｇ／ｍ^２及び厚みが２０ｍｍとなるように調整し、不織布Ｂを得た。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
加熱炉から出てきた不織布に先ほど作製した表皮層（不織布Ａ）の低融点パウダーを載せた面が不織布面になるように設定し、１３０℃の加熱ローラーで抑えながら低融点パウダーを溶かして表皮層と基材層を接合した積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は３５０ｍｍ、平均吸音率は６８％であった。低周波及び高周波での吸音率は優れたものであったが、実施例１の積層不織布に比べ剛軟度が高いために固く柔軟性がやや劣るも、吸音性は良好であった。

〔実施例６〕
（表皮層）
次に海島構造繊維を１８０ｇ／ｍ^２と、平均繊維長５１ｍｍ、単糸繊度２．２デシテックスのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を１８０ｇ／ｍ^２の２層構造となるようカードで開繊した後、クロスラップウエーバーでウエッブとした。このウエブに、ニードルパンチ機で加工を実施し、目付が３６０ｇ／ｍ^２、厚みが０．８ｍｍの不織布を得た。

次に上記不織布に対して、１％水酸化ナトリウム水溶液で温度９５℃、浴比１：４０（質量比）にて処理することにより、ポリ乳酸を脱海し、単繊維直径が１００〜２５０ｎｍ、平均繊維径が１５０ｎｍのＮ６ナノファイバーとポリエチレンテレフタレート糸とからなり、目付が２５２ｇ／ｍ^２、厚み１．８ｍｍの不織布１を得た。

（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は２００ｍｍ、平均吸音率は７１％であり非常に良好な吸音性と柔軟性であった。

〔比較例６〕
（表皮層）
市販されている単糸繊度２．２デシテックスのスパンボンド不織布（ 東レ製 品番Ｇ２２６０−１Ｓ）を用いた。
（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は測定不可なほど硬かった。平均吸音率は７１％であったが高周波吸音率がやや劣る吸音性であった。

［比較例１］
（表皮層）
実施例１の不織布１を用いた。不織布１の厚みは０．４ｍｍ、密度１８５ｋｇ／ｍ^３、通気度６４ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであった。この不織布１を、不織布Ａとするとともに、表皮層とした。

（基材層）
実施例１と同じ不織布Ｂを用いた。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は２３０ｍｍ、平均吸音率は４１％と低周波での吸音率が低い吸音性であった。

［比較例２］
（表皮層）
単糸繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））をカードで開繊した後、クロスラップウエーバーでウエッブとした。このウエッブに、ニードルパンチ機で加工を実施し、厚みが２．９ｍｍ、密度６９ｋｇ／ｍ^３、通気度１４２ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓの不織布Ａを得た。この不織布Ａを表皮層とした。

（基材層）
実施例１と同じ不織布Ｂを用いた。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は１７０ｍｍ、平均吸音率は３８％と低周波での吸音率が悪い吸音性であった。

［比較例３］
（表皮層）
単糸繊度３．３デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））をカードで開繊した後、クロスラップウエーバーでウエッブとした。このウエッブに、ニードルパンチ機で加工を実施し、厚みが１．２ｍｍ、密度１２５ｋｇ／ｍ^３、通気度２００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓの不織布Ａを得た。この不織布Ａを表皮層とした。

（基材層）
実施例１と同じ不織布Ｂを用いた。この不織布Ｂを基材層とした。

（積層不織布）
実施例１と同じ接合方法で積層不織布を得た。

得られた積層不織布の剛軟度は１５０ｍｍ、平均吸音率は２１％と低周波での吸音率が悪い吸音性であった。

実施例１〜５の積層不織布の構成および評価結果を表１にまとめ、実施例６および７ならびに比較例１〜３の積層不織布の構成および評価結果を表２にまとめた。

Claims (7)

1. 表皮層及び基材層を有する積層不織布であり、
   前記表皮層が不織布Ａを有し、この不織布Ａの密度が１００〜５００ｋｇ／ｍ^３、厚みが０．５〜２．５ｍｍ、及び、通気度が４〜４０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであり、
   前記基材層が不織布Ｂを有し、この不織布Ｂの目付けが２００〜５００ｇ／ｍ^２、及び、厚みが５〜４０ｍｍであり、
   前記不織布Ａは、ナノファイバーの層とナノファイバーよりも太い繊維の層との積層体であり、
   前記不織布Ａは、０を超え１０μｍ以下の孔径分散度が１〜２０であり、かつ、１０〜２０μｍの孔径分散度が１５〜６０である、積層不織布。
2. 前記不織布Ｂの厚みが１０〜４０ｍｍである、請求項１に記載の積層不織布。
3. 不織布Ａには単繊維直径が１〜５０００ｎｍの熱可塑性繊維が、不織布Ａ全体に対して２０〜４０質量％含まれていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の積層不織布。
4. 剛軟度が３００ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の積層不織布。
5. 前記不織布Ａがポリアミドからなる繊維及び／又はポリエチレンテレフタレートからなる繊維を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の積層不織布。
6. 前記不織布Ｂがバインダー繊維を有し、このバインダー繊維の含有量が、前記不織布Ｂ全体に対し、５〜３０質量％である、請求項１〜５のいずれかに記載の積層不織布。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の積層不織布を有する、吸音材。