JP7142189B1 - 吸音材、及び吸音材の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する吸音材、及びその製造方法を提供することを課題とする。第１繊維層と第２繊維層とを含む積層構造体であって、前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃ）と前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たし、且つ前記第１繊維層が音源側に配置されることを特徴とする吸音材。スパンレース法により第１繊維層を形成する工程、少なくとも前記第１繊維層と第２繊維層とを積層し、ニードルパンチ法により一体化して積層構造体を形成する工程を含む、通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃ以下であり、前記第１繊維層が音源側に配置される前記積層構造体である吸音材の製造方法。

Description

本発明は、吸音材及び吸音材の製造方法に関するものであり、特に低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する吸音材、及び特に低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する吸音材の製造方法に関するものである。

従来から、建築物、電気製品、車両（例えば、自動車や鉄道車両）等における騒音源からの音を吸収して騒音を低減するために、吸音材が用いられている。そして、前記吸音材としては、建築物、電気製品、車両等の幅広い用途に適用可能とするために、幅広い周波数に対して吸音性能を有することが望まれている。例えば、特許文献１には、厚さが５ｍｍ未満である不織布が、厚さが５～５０ｍｍの繊維構造体に積層してなり、かつ前記不織布が音源側に配されてなる吸音構造体であって、前記不織布が、湿式抄造法で製造された不織布、または湿式スパンレース不織布であり、かつ該不織布の通気度が１５～１００ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃの範囲内であることを特徴とする吸音構造体が開示されている。引用文献１には具体的に、実施例５において、厚さが０．２４ｍｍである湿式スパンレース不織布と、厚さが１０ｍｍの繊維構造体を積層して、熱接着により一体化した吸音構造体が記載されている。

特開２００９－１８６８２５号公報

しかしながら、従来から知られる上記特許文献１の吸音構造体の吸音性能は、特に２０００Ｈｚというような中周波数域において十分に満足できるものではなく、改善の余地があった。そこで本発明は、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する吸音材及びその製造方法を提供することを課題として掲げた。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、第１繊維層と第２繊維層とを含む積層構造体であって、前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）と前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たし、且つ前記第１繊維層が音源側に配置される吸音材によれば、１０００～４０００Ｈｚというような、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を発揮することを見出し、本発明を完成した。
また、本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、スパンレース法により第１繊維層となるスパンレース不織布を形成する工程、及び少なくとも前記第１繊維層と第２繊維層とを積層し、ニードルパンチ法により一体化して積層構造体を形成する工程を含む、通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であり、前記第１繊維層が音源側に配置される積層構造体である吸音材の製造方法によれば、１０００～４０００Ｈｚというような、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を発揮する吸音材を製造できることを見出し、本発明を完成した。
なお、音源側とは吸音材において音源に近い側、つまり音が入射する側のことを示す。

すなわち、本発明に係る吸音材及び吸音材の製造方法は、以下の点に要旨を有する。
[１] 第１繊維層と第２繊維層とを含む積層構造体であって、
前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、
前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）と前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たし、且つ
前記第１繊維層が音源側に配置されることを特徴とする吸音材。
[２] 前記第１繊維層と前記第２繊維層とが、ニードルパンチ法で絡合され一体化していることを特徴とする[１]に記載の吸音材。
[３] 前記第１繊維層の厚さが０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、目付が１００ｇ／ｍ²以上２５０ｇ／ｍ²以下であることを特徴とする[１]又は[２]に記載の吸音材。
[４] 前記第１繊維層がスパンレース不織布であることを特徴とする[１]～[３]のいずれかに記載の吸音材。
[５] 前記スパンレース不織布が分割繊維を含むことを特徴とする[４]に記載の吸音材。
[６] 前記第２繊維層の厚さが６．０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、嵩密度が２０．０ｋｇ／ｍ³以上６０．０ｋｇ／ｍ³以下であることを特徴とする[１]～[５]のいずれかに記載の吸音材。
[７] 前記第２繊維層が平均繊度が１０ｄｔｅｘ以上１７ｄｔｅｘ以下であるポリエステル短繊維を含むニードルパンチ不織布であることを特徴とする[１]～[６]のいずれかに記載の吸音材。
[８] 前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）が７．５μｍ以上１４．５μｍ以下であり、
前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）が０．５０以上０．８０以下であり、
前記積層構造体における通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であることを特徴とする[１]～[７]のいずれかに記載の吸音材。
[９] 厚さが７．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下である[１]～[８]のいずれかに記載の吸音材。
[１０] ＪＩＳ Ａ １４０５－２の試験方法に準じて測定した垂直入射吸音率が、周波数１０００Ｈｚにおいて０．２０以上であり、周波数２０００Ｈｚにおいて０．７５以上であり、周波数４０００Ｈｚにおいて０．７５以上であることを特徴とする[１]～[９]のいずれかに記載の吸音材。
[１１] スパンレース法により第１繊維層を形成する工程、
少なくとも前記第１繊維層と第２繊維層とを積層し、ニードルパンチ法により一体化して積層構造体を形成する工程を含む、
通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であり、
前記第１繊維層が音源側に配置される前記積層構造体である吸音材の製造方法。
[１２] 針密度５本／ｃｍ²以上７０本／ｃｍ²以下で前記ニードルパンチ法による一体化をする[１１]に記載の製造方法。
[１３] 水圧を３００ｋｇ／ｃｍ²以上８００ｋｇ／ｃｍ²以下の範囲内で調整して前記スパンレース法により第１繊維層を形成する[１１]又は[１２]に記載の製造方法。
[１４] 前記第１繊維層の厚さが０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、目付が１００ｇ／ｍ²以上２５０ｇ／ｍ²以下である[１１]～[１３]のいずれかに記載の製造方法。
[１５] 前記第１繊維層が分割繊維を含む[１１]～[１４]のいずれかに記載の製造方法。
[１６] 前記第２繊維層の厚さが６．０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、嵩密度が２０．０ｋｇ／ｍ³以上６０．０ｋｇ／ｍ³以下である[１１]～[１５]のいずれかに記載の製造方法。
[１７] 前記第２繊維層をニードルパンチ法により形成する工程を含み、
前記第２繊維層は、平均繊度が１０ｄｔｅｘ以上１７ｄｔｅｘ以下であるポリエステル短繊維を含む不織布である[１１]～[１６]のいずれかに記載の製造方法。
[１８] 前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記吸音材における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、
前記吸音材における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）と前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たす[１１]～[１７]のいずれかに記載の製造方法。
[１９] 前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）が７．５μｍ以上１４．５μｍ以下であり、
前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）が０．５０以上０．８０以下である[１１]～[１８]のいずれかに記載の製造方法。
[２０] 前記吸音材の厚さが７．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下である[１１]～[１９]のいずれかに記載の製造方法。
[２１] 前記吸音材のＪＩＳ Ａ １４０５－２の試験方法に準じて測定した垂直入射吸音率が、周波数１０００Ｈｚにおいて０．２０以上であり、周波数２０００Ｈｚにおいて０．７５以上であり、周波数４０００Ｈｚにおいて０．７５以上である[１１]～[２０]のいずれかに記載の製造方法。

本発明によれば、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する吸音材、及び特に低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する吸音材の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る吸音材の一例を示す概略断面図である。

以下、必要に応じて図示例を参照しつつ本発明に係る吸音材及び吸音材の製造方法に関して詳細に説明する。ただし、本発明は下記図示例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えることは可能であり、それらはいずれも本発明の技術範囲に包含される。

図１の概略断面図に示すように、吸音材３は、第１繊維層１と第２繊維層２とを含む積層構造体３である。そして、吸音材３としては、前記第１繊維層１における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記積層構造体３（吸音材３）における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、前記積層構造体３（吸音材３）における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）と前記第１繊維層１における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たし、且つ前記第１繊維層１が音源側に配置されることが好ましい。
吸音材３において、第１繊維層１が音源側に配置されずに、第２繊維層２が音源側に配置される場合には、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を発揮することはできない。
なお、細孔とは繊維層を構成する繊維が形成する間隙のことであり、細孔径の変動係数（Ｂ）とは細孔径の標準偏差と平均細孔径（Ｄ）とから下記式より算出される値である。
変動係数（Ｂ）＝細孔径の標準偏差／平均細孔径（Ｄ）
つまり、変動係数（Ｂ）が小さければ細孔径分布が狭いことを意味し、変動係数（Ｂ）が大きければ細孔径分布が広いことを意味する。

（第１繊維層）
第１繊維層は、吸音材において音源側に配置される層である。第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）及び細孔径の変動係数（Ｂ）が、積層構造体（吸音材）の通気度（Ｇ）と特定の関係を有すれば、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する吸音材を得ることができる。

第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）は、後述する積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）との関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たすものであることが好ましい。前記関係を満たすことにより、幅広い周波数域において吸音性能が優れる吸音材を得ることができる。Ｄ／Ｇは、より好ましくは１．１以上であり、さらに好ましくは１．２以上であり、またより好ましくは８．０以下であり、さらに好ましくは６．０以下である。

第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）は、７．５μｍ以上が好ましく、８．０μｍ以上がより好ましく、８．３μｍ以上がさらに好ましく、また１４．５μｍ以下が好ましく、１４．０μｍ以下がより好ましい。

第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）は、後述する積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）との関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たすものであることが好ましい。前記関係を満たすことにより、第１繊維層における細孔径分布が広くとも、積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）が大き過ぎないため、幅広い周波数域において吸音性能が優れる吸音材を得ることができる。Ｇ／Ｂは、より好ましくは５．５以上であり、さらに好ましくは６．０以上であり、またより好ましくは２３以下であり、さらに好ましくは２０以下である。

第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）は、０．５０以上が好ましく、０．５５以上がより好ましく、０．５７以上がさらに好ましく、また０．８０以下が好ましく、０．７５以下がより好ましい。細孔径の変動係数（Ｂ）が０．５０以上であれば、細孔径分布が広いため、幅広い周波数域において吸音性能を有する吸音材を得ることができる。また、細孔径の変動係数（Ｂ）が０．８０以下であれば、極端に大きな細孔や極端に小さな細孔を多く有する恐れがなく、幅広い周波数域において吸音性能を有する吸音材を得ることができる。

第１繊維層の通気度は、０．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上であればよく、０．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上が好ましく、１．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上がより好ましく、３．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上がさらに好ましく、また１４．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下が好ましく、１４．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下がより好ましく、１３．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下がさらに好ましい。前記通気度は、公知の方法により測定することが可能であり、例えば、フラジール形法で測定することができる。

第１繊維層の厚さは、０．３ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましく、０．６ｍｍ以上がさらに好ましく、また１．５ｍｍ以下が好ましく、１．４ｍｍ以下がより好ましい。第１繊維層の厚さが前記範囲内であることにより、第１繊維層による吸音効果を十分に発揮することができる。また、第１繊維層の厚さが前記範囲内であることにより、平均細孔径（Ｄ）及び変動係数（Ｂ）を上述の好ましい範囲内とし易くなる。

第１繊維層の目付は、１００ｇ／ｍ²以上が好ましく、１１０ｇ／ｍ²以上がより好ましく、１１５ｇ／ｍ²以上がさらに好ましく、また２５０ｇ／ｍ²以下が好ましく、２４０ｇ／ｍ²以下がより好ましく、２３５ｇ／ｍ²以下がさらに好ましい。第１繊維層の目付が前記範囲内であることにより、幅広い周波数域において吸音性能を有し、且つ軽量な吸音材を得ることができる。

第１繊維層を構成する繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリアリレート等のポリエステル樹脂；ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂；ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル－塩化ビニル共重合体等のアクリル樹脂；等を原料とする合成繊維；レーヨン、ポリノジック等の再生繊維；アセテート繊維、トリアセテート繊維等の半合成繊維；等の各種化学繊維、及び綿、パルプ、カポック、麻、毛、絹等の天然繊維；が挙げられる。これらの繊維は、単独で使用しても、混綿して使用してもよい。中でも、合成繊維を使用することが好ましい。

第１繊維層を構成する繊維の平均繊度は、０．５ｄｔｅｘ以上が好ましく、１．０ｄｔｅｘ以上がより好ましく、１．５ｄｔｅｘ以上がさらに好ましく、また１０ｄｔｅｘ以下が好ましく、８．０ｄｔｅｘ以下がより好ましく、６．０ｄｔｅｘ以下がさらに好ましい。第１繊維層を構成する繊維の平均繊度が前記範囲内であることにより、平均細孔径（Ｄ）及び変動係数（Ｂ）を上述の好ましい範囲内とし易くなる。

第１繊維層を構成する繊維は、繊維長が１００ｍｍ以下の短繊維であることが好ましく、繊維長は９０ｍｍ以下であることがより好ましく、８０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、また１０ｍｍ以上であることが好ましく、３０ｍｍ以上であることがより好ましい。繊維長が前記範囲内であることにより、繊維を交絡させ易くなる。

第１繊維層を構成する繊維の断面形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、丸型、小判型、矩形型、中空型等が挙げられる。

第１繊維層としては、繊維集合体であれば特に限定されるものではなく、織布であっても不織布であってもよいが、不織布がより好ましく、スパンレース不織布がさらに好ましく、乾式スパンレース不織布がよりさらに好ましい。スパンレース不織布とは、繊維ウエブに高圧水流を連続的に打ち付けるウォーターパンチ加工により繊維を交絡させた不織布のことである。乾式とは、繊維ウエブがカード法、エアレイ法等の乾式法で形成された不織布のことであり、カード法で形成された繊維ウエブを用いる不織布が好ましい。なお、繊維ウエブ形成時の繊維供給量、繊維ウエブの搬送速度、また繊維の交絡具合を適宜調整することにより、所望の厚さや目付を有する第１繊維層を形成できるが、第１繊維層がスパンレース不織布であることにより、平均細孔径（Ｄ）及び変動係数（Ｂ）を上述の好ましい範囲内とし易い。

第１繊維層がスパンレース不織布である場合、該スパンレース不織布は分割繊維を含むことが好ましい。分割繊維を含むことにより、細孔径分布がより広い不織布をより簡便に得ることができる。スパンレース不織布中の分割繊維の割合は、７０重量％以上が好ましく、８０重量％以上がより好ましく、１００重量％がさらに好ましい。分割繊維とは、機械的な力を加えることにより繊維の長さ方向に分割可能な繊維であり、２種以上の樹脂成分からなる分割型複合繊維が挙げられる。分割型複合繊維としては具体的には、ポリエチレンテレフタレート樹脂とナイロン樹脂を組合せた複合繊維、ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂を組合せた複合繊維、ポリエチレンテレフタレート樹脂とポリブチレンテレフタレート樹脂を組合せた複合繊維が挙げられ、ポリエチレンテレフタレート樹脂とナイロン樹脂を組合せた複合繊維が好ましい。

第１繊維層が分割繊維を含むスパンレース不織布である場合、スパンレース不織布形成時のウォーターパンチ加工により、一部又は全部の分割繊維が長さ方向に分割された状態であることが好ましい。また、前記ウォーターパンチ加工は、スパンレース不織布の厚さを均一とするために、繊維ウエブの厚い箇所では水圧を大きくし、薄い箇所では水圧を小さくするというように、水圧を３００ｋｇ／ｃｍ²以上８００ｋｇ／ｃｍ²以下の範囲内で調整しながら行うことが好ましい。このように、スパンレース不織布内において機械的加圧の違いがあることにより、細孔径分布がより広い不織布を得られる。なお、本発明において厚さが均一とは、任意の５点での測定における厚さの最小値及び最大値が、該任意の５点での厚さ平均値の±２０％以内（つまり、最小値≧平均値×０．８、且つ最大値≦平均値×１．２）であることをいう。

また、第１繊維層に難燃加工を施してもよい。難燃加工としては、例えば、繊維用難燃剤を水に溶かした繊維用難燃剤溶液を第１繊維層に含浸、乾燥させて、第１繊維層に難燃剤を付着させる処理が挙げられる。

繊維用難燃剤としては、ハロゲン系、リン系、窒素系等が挙げられ、リン系繊維用難燃剤が好ましい。また繊維用難燃剤としては、含浸、乾燥工程での簡便さから、水溶性の難燃剤であることが好ましい。繊維用難燃剤は、単独で用いてもよく、２種以上を任意に組み合わせて使用してもよい。第１繊維層に難燃加工をする場合、第１繊維層に付着させる繊維用難燃剤の量は、第１繊維層に対し、１ｇ／ｍ²以上１０ｇ／ｍ²以下が好ましく、３ｇ／ｍ²以上７ｇ／ｍ²以下がより好ましい。第１繊維層に付着させる繊維用難燃剤の量が前記範囲内であることにより、幅広い周波数域において吸音性能を有しながらも、難燃性を有する吸音材を得ることができる。

難燃加工後の第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）、細孔径の変動係数（Ｂ）、通気度、厚さ、及び目付の好ましい態様は、上述する第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）、細孔径の変動係数（Ｂ）、通気度、厚さ、及び目付の好ましい態様と同様であり、難燃加工後の第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）又は細孔径の変動係数（Ｂ）と、後述する積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）との関係の好ましい態様も、上述する第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）又は細孔径の変動係数（Ｂ）と、後述する積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）との関係の好ましい態様と同様である。

（第２繊維層）
第２繊維層は、吸音材において支持体の役割をする層であることが好ましく、第２繊維層が支持体の役割をする層であれば、吸音材を嵩高くし、機械的強度を有させることが可能である。また、第２繊維層は、吸音材の吸音効果に寄与する。

第２繊維層の厚さは、６．０ｍｍ以上が好ましく、７．０ｍｍ以上がより好ましく、７．５ｍｍ以上がさらに好ましく、また３０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以下がより好ましく、１５ｍｍ以下がさらに好ましい。第２繊維層の厚さが前記範囲内であることにより、軽量で機械的強度も有し、且つ幅広い周波数域において吸音性能を有する吸音材を得ることができる。

第２繊維層の目付は、２００ｇ／ｍ²以上が好ましく、２５０ｇ／ｍ²以上がより好ましく、３００ｇ／ｍ²以上がさらに好ましく、また１２００ｇ／ｍ²以下が好ましく、１０００ｇ／ｍ²以下がより好ましく、６００ｇ／ｍ²以下がさらに好ましく、５５０ｇ／ｍ²以下がよりさらに好ましく、５００ｇ／ｍ²以下が特に好ましい。第２繊維層の目付が前記範囲内であることにより、軽量で機械的強度も有する吸音材を得ることができる。

第２繊維層の嵩密度としては、２０．０ｋｇ／ｍ³以上が好ましく、２５．０ｋｇ／ｍ³以上がより好ましく、３０．０ｋｇ／ｍ³以上がさらに好ましく、また６０．０ｋｇ／ｍ³以下が好ましく、５５．０ｋｇ／ｍ³以下がより好ましく、５０．０ｋｇ／ｍ³以下がさらに好ましい。第２繊維層の嵩密度が前記範囲内であることにより、軽量で機械的強度も有し、且つ幅広い周波数域において吸音性能を有する吸音材を得ることができる。

第２繊維層を構成する繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリアリレート等のポリエステル樹脂；ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂；ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル－塩化ビニル共重合体等のアクリル樹脂；等を原料とする合成繊維；レーヨン、ポリノジック等の再生繊維；アセテート繊維、トリアセテート繊維等の半合成繊維；等の各種化学繊維、及び綿、パルプ、カポック、麻、毛、絹等の天然繊維；が挙げられる。これらの繊維は、単独で使用しても、混綿して使用してもよい。中でも、吸音材が一定の剛性を有するようにする観点から、合成繊維を含むことが好ましく、ポリエステル樹脂を原料とする繊維（つまり、ポリエステル繊維）を含むことがより好ましく、ポリエステル繊維を単独で使用することがさらに好ましい。

第２繊維層を構成する繊維の平均繊度は、１０ｄｔｅｘ以上が好ましく、１１ｄｔｅｘ以上がより好ましく、また３０ｄｔｅｘ以下が好ましく、２０ｄｔｅｘ以下がより好ましく、１７ｄｔｅｘ以下がさらに好ましい。第２繊維層を構成する繊維の平均繊度が前記範囲内であることにより、軽量で機械的強度も有する吸音材を得ることができる。

第２繊維層を構成する繊維は、繊維長が１００ｍｍ以下の短繊維であることが好ましく、繊維長は９０ｍｍ以下であることがより好ましく、８０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、また１０ｍｍ以上であることが好ましく、３０ｍｍ以上であることがより好ましい。繊維長が前記範囲内であることにより、繊維を交絡させ易くなる。

第２繊維層を構成する繊維の断面形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、丸型、小判型、矩形型、中空型等が挙げられる。

第２繊維層としては、繊維集合体であれば特に限定されるものではなく、織布であっても不織布であってもよいが、不織布がより好ましく、ニードルパンチ不織布がさらに好ましい。ニードルパンチ不織布とは、繊維ウエブにニードル（針）を繰り返し突き刺し、ニードルが有するバーブと称される微小な突起により繊維を交絡させた不織布のことである。第２繊維層がニードルパンチ不織布であることにより、吸音材をより嵩高くできる。なお、繊維ウエブ形成時の繊維供給量、繊維ウエブの搬送速度を適宜調整することにより、所望の厚さや目付を有する第２繊維層を形成できる。

（吸音材）
吸音材は、音源側に配置される層である第１繊維層と、第１繊維層とは別の第２繊維層とを含む積層構造体であり、少なくとも第１繊維層と第２繊維層とを積層することにより得られる。前記積層構造体は、本発明の効果を損なわない限り、第１繊維層及び第２繊維層以外の繊維集合体、シート、発泡体等からなる層を有していてもよく、軽量化と省スペース化の観点からは、第１繊維層と第２繊維層とからなる積層構造体であることが好ましい。なお、積層構造体が第１繊維層及び第２繊維層以外の繊維集合体、シート、発泡体等からなる層を有する場合、該層は、第１繊維層及び／又は第２繊維層と接着されていてもよく、接着されていなくてもよい。

第１繊維層と第２繊維層とは、積層後に、熱処理を必要としない方法で接着して一体化されていることが好ましく、ニードルパンチ法で絡合して一体化されていることがより好ましい。

積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）は、前述する第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）との関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、且つ前述する第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）との関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たすことが好ましい。

積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）は、１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上が好ましく、２．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上がより好ましく、３．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上がさらに好ましく、また１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下が好ましく、１６．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下がより好ましく、１５．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下がさらに好ましい。なお、通気度（Ｇ）は、公知の方法により測定することが可能であり、例えば、フラジール形法で測定することができる。なお、フラジール形法での測定時に試験片側面からのエアー漏れが多い場合には、試験片側面からのエアー漏れ量（サイドエアー量）を、試験片上部にゴムプレートを被せることにより測定し、試験片での実測値とサイドエアー量との差分を通気度（Ｇ）とする。

積層構造体（吸音材）の厚さは、７．０ｍｍ以上が好ましく、８．０ｍｍ以上がより好ましく、また省スペース化の観点からは２０．０ｍｍ以下が好ましく、１３．０ｍｍ以下がより好ましく、１２．０ｍｍ以下がさらに好ましい。

積層構造体（吸音材）の目付は、３００ｇ／ｍ²以上が好ましく、３５０ｇ／ｍ²以上がより好ましく、４００ｇ／ｍ²以上がさらに好ましく、また軽量化の観点からは１１００ｇ／ｍ²以下が好ましく、８５０ｇ／ｍ²以下が好ましく、８００ｇ／ｍ²以下がより好ましく、７８０ｇ／ｍ²以下がさらに好ましい。

（吸音材の製造方法）
吸音材３の製造方法としては、スパンレース法により第１繊維層１を形成する工程（以下、第１繊維層形成工程とも称する）、及び少なくとも前記第１繊維層１と第２繊維層２とを積層し、ニードルパンチ法により一体化して積層構造体３を形成する工程（以下、積層構造体形成工程とも称する）を含み、通気度（Ｇ）が１．５ｃｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であり、前記第１繊維層１が音源側に配置される前記積層構造体３である吸音材３を得る方法が好ましい。

（第１繊維層形成工程）
第１繊維層形成工程においては、スパンレース法によりスパンレース不織布である第１繊維層を形成するのが好ましい。スパンレース法とは、繊維ウエブに高圧水流を連続的に打ち付けるウォーターパンチ加工により繊維を交絡させて不織布を形成する方法である。繊維ウエブは、カード法、エアレイ法等の乾式法で形成することが好ましく、カード法で形成することがより好ましい。繊維ウエブ形成時の繊維供給量、繊維ウエブの搬送速度、また繊維の交絡具合を適宜調整することにより、所望の厚さや目付を有する第１繊維層を形成できるが、スパンレース法によれば、細孔径の変動係数（Ｂ）が大きく、平均細孔径（Ｄ）が過大とならない不織布を簡便に形成できる。
変動係数（Ｂ）が大きい、つまり第１繊維層の細孔径分布が広ければ、幅広い周波数域において吸音性能を有する吸音材を得られるため好ましい。また、平均細孔径（Ｄ）が過大とならなければ、積層構造体（吸音材）の通気度（Ｇ）を所望の範囲に調整し易いため好ましい。

スパンレース法による第１繊維層形成時のウォーターパンチ加工の条件としては、水圧を３００ｋｇ／ｃｍ²以上８００ｋｇ／ｃｍ²以下の範囲内で調整することが好ましい。また、前記水圧の調整は、繊維ウエブの厚い箇所に対しては水圧を大きくし、繊維ウエブの薄い箇所に対しては水圧を小さくすることが好ましい。このように水圧を調整することにより、厚さが均一なスパンレース不織布を得ることができ、さらには、スパンレース不織布内において機械的加圧の違いがあることにより、細孔径分布がより広い不織布を簡便に得ることができる。なお、本発明において厚さが均一とは、任意の５点での測定における厚さの最小値及び最大値が、該任意の５点での厚さ平均値の±２０％以内（つまり、最小値≧平均値×０．８、且つ最大値≦平均値×１．２）であることをいう。

第１繊維層を構成する繊維の好ましい態様は、前述した通りである。

第１繊維層が分割繊維を含む場合、該分割繊維は、スパンレース不織布形成時のウォーターパンチ加工により、一部又は全部が長さ方向に分割した状態とすることが好ましい。

（積層構造体形成工程）
積層構造体形成工程においては、少なくとも前記第１繊維層と第２繊維層とを積層し、ニードルパンチ法による絡合で接着し、一体化して積層構造体（吸音材）を形成することが好ましい。

第１繊維層と第２繊維層とをニードルパンチ法で絡合して一体化すれば、得られる積層構造体（吸音材）の通気度（Ｇ）を所望の範囲に調整し易く、第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）及び細孔径の変動係数（Ｂ）と、積層構造体（吸音材）の通気度（Ｇ）とのバランスを調整し易く、該通気度（Ｇ）と前述の第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）及び細孔径の変動係数（Ｂ）との関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０及び５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たすものとし易くなる。第１繊維層と第２繊維層との接着を、熱処理を必要とする方法で行うと、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０及び／又は５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５の関係を満たさなくなり、所望の吸音性能を得られないおそれがある。

ニードルパンチ法による第１繊維層と第２繊維層との絡合における、ニードルパンチ加工の条件としては、針密度は５本／ｃｍ²以上７０本／ｃｍ²以下が好ましく、５本／ｃｍ²以上５０本／ｃｍ²以下がより好ましく、針深さは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下がより好ましい。針密度及び針深さが前記範囲内であることにより、積層構造体（吸音材）の通気度（Ｇ）を所望の範囲により調整し易く、第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）及び細孔径の変動係数（Ｂ）と、積層構造体（吸音材）の通気度（Ｇ）とのバランスを調整し易く、該通気度（Ｇ）と前述の第１繊維層の平均細孔径（Ｄ）及び細孔径の変動係数（Ｂ）との関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０及び５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たすものとし易くなる。

またニードルパンチ法による絡合における、ニードルパンチ加工は、第１繊維層側又は第２繊維層側のいずれか一方から、若しくは第１繊維層側及び第２繊維層側の両面から行うことができるが、第２繊維層側の一方から行うことが好ましい。

第２繊維層の好ましい態様は、前述した通りである。

本発明の吸音材の製造方法は、第２繊維層をニードルパンチ法により形成する工程をさらに含むことが好ましい。第２繊維層としてのニードルパンチ不織布を形成する際の加工条件としては、針密度は５本／ｃｍ²以上４５本／ｃｍ²以下、針深さは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好ましい。針密度及び針深さが前記範囲内であることにより、積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）を所望の範囲に調整し易くなる。

積層構造体（吸音材）が第１繊維層及び第２繊維層以外の繊維集合体、シート、発泡体等からなる層を有する場合、該第１繊維層及び第２繊維層以外の層は、第１繊維層及び／又は第２繊維層と熱処理を必要としない方法で接着してもよく、接着しなくてもよい。第１繊維層及び第２繊維層以外の層は、第１繊維層及び第２繊維層と共に積層してニードルパンチ法により絡合して一体化してもよく、第１繊維層及び第２繊維層とを積層しニードルパンチ法により絡合して一体化した後に積層してもよい。

本発明の吸音材、及び本発明の製造方法により得られる吸音材は、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有する。例えば、本発明の一実施形態における吸音材は、ＪＩＳ Ａ １４０５－２の試験方法に準じて測定した垂直入射吸音率が、周波数１０００Ｈｚにおいて０．２０以上、周波数２０００Ｈｚにおいて０．７５以上、且つ周波数４０００Ｈｚにおいて０．７５以上（好ましくは、０．９０以上）を満たすものである。また、本発明の吸音材、及び本発明の製造方法により得られる吸音材は、厚さが例えば２０．０ｍｍ（好ましくは、１２．０ｍｍ以下）と薄くとも、前記垂直入射吸音率を満たすことも可能である。

上記吸音材は、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有するため、従来種々の吸音材が適用されている種々の物品に好適に用いることができる。特に、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有するという吸音特性に加えて、軽量化及び／又は省スペース化も容易に達成できることより、上記吸音材は、自動車、鉄道等の車両用の吸音材として好適に用いることができる。

本願は、２０２１年１月２６日に出願された日本国特許出願第２０２１－０１０６９４号及び日本国特許出願第２０２１－０１０６９５号、並びに２０２１年６月２日に出願された日本国特許出願第２０２１－０９３２１１号及び日本国特許出願第２０２１－０９３２１２号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０２１年１月２６日に出願された日本国特許出願第２０２１－０１０６９４号及び日本国特許出願第２０２１－０１０６９５号、並びに２０２１年６月２日に出願された日本国特許出願第２０２１－０９３２１１号及び日本国特許出願第２０２１－０９３２１２号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

下記実施例及び比較例で得られた吸音材は、以下の測定方法及び試験方法で物性を測定し、特性を評価した。
（１）目付；ＪＩＳ Ｌ１９１３ ６．２に準じて測定した。
（２）厚さ；ノギスを用いて任意の５点を測定し、その平均値を見掛け厚さとして算出した。
（３）通気度；ＪＩＳ Ｌ－１０９６の８．２６．１（Ａ法：フラジール形法）に準じて測定した。装置はＴＥＸＴＥＳＴ社製のＦＸ３３００を使用した。ただし積層構造体（吸音材）における通気度（Ｇ）については、測定時の試験片側面からのエアー漏れが多いため、試験片側面からのエアー漏れ量（サイドエアー量）を、試験片上部にゴムプレートを被せることにより測定し、試験片での実測値とサイドエアー量との差分を通気度（Ｇ）として算出した。
（４）平均細孔径（Ｄ）；Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ社製の多孔質材料自動細孔径分布測定システムを使用して細孔径分布を測定した。測定結果のｐｏｒｐｌｏｔ４のグラフをもとに計算されたヒストグラムシート３を用いて、階級値は階級幅の平均値とし、度数を相対度数に変換した後、以下の式により平均細孔径（Ｄ）を算出した。
平均細孔径（Ｄ）＝階級値×相対度数の総和
（５）細孔径の変動係数（Ｂ）；Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ社製の多孔質材料自動細孔径分布測定システムを使用して細孔径分布を測定した。測定結果のｐｏｒｐｌｏｔ４のグラフをもとに計算されたヒストグラムシート３を用いて、前記平均細孔径（Ｄ）を前述の通り算出し、平均細孔径（Ｄ）と階級値の差をその階級値の偏差とし、該偏差の２乗と平均細孔径（Ｄ）の算出に用いた相対度数を掛けた値の総和を分散度とし、該分散度の平方根を標準偏差とし、該標準偏差を先に求めた平均細孔径（Ｄ）で除した値を細孔径の変動係数（Ｂ）として算出した。
（６）吸音性能；ＪＩＳ Ａ １４０５－２（垂直入射吸音率）に準じて測定した。周波数１０００Ｈｚでの吸音率が０．２０以上、周波数２０００Ｈｚでの吸音率が０．７５以上、周波数４０００Ｈｚでの吸音率が０．７５以上の吸音材を合格と判定した。

（実施例１）
分割前繊度３．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル／ナイロン複合繊維（重量比３３／６７）を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を３００～８００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、分割繊維から構成される厚さが均一なスパンレース不織布１を第１繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、スパンレース不織布１の特性は表１に示す通りであった。
繊度６．６ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍのポリエステル繊維５５％重量と、繊度１７ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍのポリエステル繊維４５％重量とをそれぞれ計量、混綿、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度３５本／ｃｍ²でニードルパンチ加工を行い、ニードルパンチ不織布１を第２繊維層として得た。ニードルパンチ不織布１の特性は、表１に示す通りであった。
スパンレース不織布１とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材１を得た。吸音材１の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（実施例２）
分割前繊度３．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル／ナイロン複合繊維（重量比３３／６７）を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を３００～８００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、分割繊維から構成される厚さが均一なスパンレース不織布２を第１繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、スパンレース不織布２の特性は表１に示す通りであった。
スパンレース不織布２とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材２を得た。吸音材２の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（実施例３）
分割前繊度３．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル／ナイロン複合繊維（重量比３３／６７）を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を３００～８００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、分割繊維から構成される厚さが均一なスパンレース不織布３を第１繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、スパンレース不織布３の特性は表１に示す通りであった。
スパンレース不織布３とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材３を得た。吸音材３の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（実施例４）
分割前繊度３．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル／ナイロン複合繊維（重量比３３／６７）を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を３００～８００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、分割繊維から構成される厚さが均一なスパンレース不織布を得た。そして、リン系繊維用難燃剤を水に溶かして７％濃度溶液とし、得られたスパンレース不織布に含浸させて、スパンレース不織布への難燃剤の付着量が５ｇ／ｍ²となるように難燃加工を行い、難燃加工が施されたスパンレース不織布４を第１繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、スパンレース不織布４の特性は表１に示す通りであった。
繊度６．６ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍのポリエステル繊維５５％重量と、繊度１７ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍのポリエステル繊維４５％重量とをそれぞれ計量、混綿、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度３５本／ｃｍ²でニードルパンチ加工を行い、ニードルパンチ不織布２を第２繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、ニードルパンチ不織布２の特性は表１に示す通りであった。
スパンレース不織布４とニードルパンチ不織布２を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布２側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材４を得た。吸音材４の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（実施例５）
繊度６．６ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍのポリエステル繊維５５％重量と、繊度１７ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍのポリエステル繊維４５％重量とをそれぞれ計量、混綿、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度３５本／ｃｍ²でニードルパンチ加工を行い、ニードルパンチ不織布３を第２繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、ニードルパンチ不織布３の特性は表１に示す通りであった。
スパンレース不織布４とニードルパンチ不織布３を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布３側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材５を得た。吸音材５の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例１）
スパンレース不織布１とニードルパンチ不織布１とを、熱接着シート（商品名「ダイナック」、呉羽テック社製）を介して積層し、１３０℃に加熱した熱処理機で１秒間の熱処理を行い一体化し、積層構造体である吸音材６を得た。吸音材６の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例２）
スパンレース不織布２とニードルパンチ不織布１とを、熱接着シート（商品名「ダイナック」、呉羽テック社製）を介して積層し、１３０℃に加熱した熱処理機で１秒間の熱処理を行い一体化し、積層構造体である吸音材７を得た。吸音材７の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例３）
スパンレース不織布３とニードルパンチ不織布１とを、熱接着シート（商品名「ダイナック」、呉羽テック社製）を介して積層し、１３０℃に加熱した熱処理機で１秒間の熱処理を行い一体化し、積層構造体である吸音材８を得た。吸音材８の特性は、表１に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例４）
繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長４０ｍｍのレーヨン繊維を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を１００～５００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、厚さが均一なスパンレース不織布４を第１繊維層として得た。スパンレース不織布４の特性は、表２に示す通りであった。
スパンレース不織布４とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材９を得た。吸音材９の特性は、表２に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例５）
繊度１．６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を１００～５００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、厚さが均一なスパンレース不織布５を第１繊維層として得た。スパンレース不織布５の特性は、表２に示す通りであった。
スパンレース不織布５とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材１０を得た。吸音材１０の特性は、表２に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例６）
繊度１．６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維５０重量％と、繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長４０ｍｍのレーヨン繊維５０重量％とをそれぞれ計量、混綿、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を１００～５００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、厚さが均一なスパンレース不織布６を第１繊維層として得た。スパンレース不織布６の特性は、表２に示す通りであった。
スパンレース不織布６とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材１１を得た。吸音材１１の特性は、表２に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例７）
分割前繊度３．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル／ナイロン複合繊維（重量比３３／６７）を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を３００～８００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、分割繊維から構成される厚さが均一なスパンレース不織布７を第１繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、スパンレース不織布７の特性は表２に示す通りであった。
スパンレース不織布７とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材１２を得た。吸音材１２の特性は、表２に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例８）
分割前繊度３．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエステル／ナイロン複合繊維（重量比３３／６７）を、カーディング及びクロス積層してウエブを形成し、水圧を３００～８００ｋｇ／ｃｍ²の範囲で調整しながらウォーターパンチ加工を行い、分割繊維から構成される厚さが均一なスパンレース不織布８を第１繊維層として得た。ウエブ形成時の繊維供給量、ウエブ搬送速度を調整することにより、スパンレース不織布８の特性は、表２に示す通りであった。
スパンレース不織布８とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ^２でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材１３を得た。吸音材１３の特性は、表２に示す通りであった。
なお、吸音性能の測定は、第１繊維層を音源側として測定した。

（比較例９）
実施例１で形成したスパンレース不織布１とニードルパンチ不織布１を、接着することなく積層し、吸音材１４を得た。吸音材１４の特性は、表２に示す通りであり、第２繊維層を音源側として吸音性能を測定した。

（比較例１０）
実施例１で形成したスパンレース不織布１とニードルパンチ不織布１を積層し、平均針深さ１４ｍｍ、針密度１０本／ｃｍ²でニードルパンチ不織布１側からニードルパンチ加工を施して一体化し、積層構造体である吸音材１５を得た。吸音材１５の特性は、表２に示す通りであった。なお、吸音性能の測定は、第２繊維層を音源側として測定した。

表１から明らかなように、実施例１～５の吸音材はいずれも、第１繊維層と第２繊維層とを含む積層構造体であって、前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）と前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たし、且つ前記第１繊維層が音源側に配置される吸音材であるため、周波数１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚにおいての吸音率が高く、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有していた。また、表１から明らかなように、実施例１～５の吸音材はいずれも、通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であり、第１繊維層が音源側に配置される積層構造体を、スパンレース法により第１繊維層となるスパンレース不織布を形成する工程、及び少なくとも前記第１繊維層と第２繊維層とを積層し、ニードルパンチ法により一体化して積層構造体を形成する工程を含む製造方法により得た吸音材であるため、周波数１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚにおいての吸音率が高く、低周波数域から高周波数域において広く優れた吸音性能を有していた。表１及び２から明らかなように、比較例１～８の吸音材はいずれも、前記Ｄ／Ｇ及びＧ／Ｂの規定を満たさないため、実施例１～５の吸音材よりも吸音性能が劣る吸音材であった。比較例９の吸音材は、前記Ｄ／Ｇ及びＧ／Ｂの規定を満たさず、また第１繊維層ではなく第２繊維層が音源側に配置されるため、実施例１～５の吸音材よりも吸音性能が劣る吸音材であった。比較例１０の吸音材は、第１繊維層ではなく第２繊維層が音源側に配置されるため、実施例１～５の吸音材よりも吸音性能が劣る吸音材であった。また、表１から明らかなように、比較例１～３で得られる吸音材はいずれも、第１繊維層と第２繊維層との接着をニードルパンチ法ではなく熱圧着法により行っているため、実施例１～５で得られる吸音材よりも吸音性能が劣る吸音材であった。表２から明らかなように、比較例４～８で得られる吸音材はいずれも、吸音材の通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下の範囲外であるため、実施例１～５で得られる吸音材よりも吸音性能が劣る吸音材であった。表２から明らかなように、比較例９で得られる吸音材は、吸音材の通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下の範囲外であり、また第１繊維層ではなく第２繊維層が音源側に配置されるため、実施例１～５で得られる吸音材よりも吸音性能が劣る吸音材であった。表２から明らかなように、比較例１０で得られる吸音材は、第１繊維層ではなく第２繊維層が音源側に配置されるため、実施例１～５で得られる吸音材よりも吸音性能が劣る吸音材であった。

１ 第１繊維層
２ 第２繊維層
３ 吸音材（積層構造体）

Claims (21)

1. 第１繊維層と第２繊維層とを含む積層構造体であって、
   前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、
   前記積層構造体における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）と前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たし、且つ
   前記第１繊維層が音源側に配置されることを特徴とする吸音材。
2. 前記第１繊維層と前記第２繊維層とが、ニードルパンチ法で絡合され一体化していることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
3. 前記第１繊維層の厚さが０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、目付が１００ｇ／ｍ²以上２５０ｇ／ｍ²以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸音材。
4. 前記第１繊維層がスパンレース不織布であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の吸音材。
5. 前記スパンレース不織布が分割繊維を含むことを特徴とする請求項４に記載の吸音材。
6. 前記第２繊維層の厚さが６．０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、嵩密度が２０．０ｋｇ／ｍ³以上６０．０ｋｇ／ｍ³以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の吸音材。
7. 前記第２繊維層が平均繊度が１０ｄｔｅｘ以上１７ｄｔｅｘ以下であるポリエステル短繊維を含むニードルパンチ不織布であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の吸音材。
8. 前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）が７．５μｍ以上１４．５μｍ以下であり、
   前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）が０．５０以上０．８０以下であり、
   前記積層構造体における通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の吸音材。
9. 厚さが７．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下である請求項１～８のいずれかに記載の吸音材。
10. ＪＩＳ Ａ １４０５－２の試験方法に準じて測定した垂直入射吸音率が、周波数１０００Ｈｚにおいて０．２０以上であり、周波数２０００Ｈｚにおいて０．７５以上であり、周波数４０００Ｈｚにおいて０．７５以上であることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の吸音材。
11. スパンレース法により第１繊維層を形成する工程、
    少なくとも前記第１繊維層と第２繊維層とを積層し、ニードルパンチ法により一体化して積層構造体を形成する工程を含む、
    通気度（Ｇ）が１．５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上１８．０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であり、
    前記第１繊維層が音源側に配置される前記積層構造体である吸音材の製造方法。
12. 針密度５本／ｃｍ²以上７０本／ｃｍ²以下で前記ニードルパンチ法による一体化をする請求項１１に記載の製造方法。
13. 水圧を３００ｋｇ／ｃｍ²以上８００ｋｇ／ｃｍ²以下の範囲内で調整して前記スパンレース法により第１繊維層を形成する請求項１１又は１２に記載の製造方法。
14. 前記第１繊維層の厚さが０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、目付が１００ｇ／ｍ²以上２５０ｇ／ｍ²以下である請求項１１～１３のいずれかに記載の製造方法。
15. 前記第１繊維層が分割繊維を含む請求項１１～１４のいずれかに記載の製造方法。
16. 前記第２繊維層の厚さが６．０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、嵩密度が２０．０ｋｇ／ｍ³以上６０．０ｋｇ／ｍ³以下である請求項１１～１５のいずれかに記載の製造方法。
17. 前記第２繊維層をニードルパンチ法により形成する工程を含み、
    前記第２繊維層は、平均繊度が１０ｄｔｅｘ以上１７ｄｔｅｘ以下であるポリエステル短繊維を含む不織布である請求項１１～１６のいずれかに記載の製造方法。
18. 前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）（μｍ）と前記吸音材における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）の関係が、１．０≦Ｄ／Ｇ≦１０を満たし、
    前記吸音材における通気度（Ｇ）（ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ）と前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）の関係が、５．０≦Ｇ／Ｂ≦２５を満たす請求項１１～１７のいずれかに記載の製造方法。
19. 前記第１繊維層における平均細孔径（Ｄ）が７．５μｍ以上１４．５μｍ以下であり、
    前記第１繊維層における細孔径の変動係数（Ｂ）が０．５０以上０．８０以下である請求項１１～１８のいずれかに記載の製造方法。
20. 前記吸音材の厚さが７．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下である請求項１１～１９のいずれかに記載の製造方法。
21. 前記吸音材のＪＩＳ Ａ １４０５－２の試験方法に準じて測定した垂直入射吸音率が、周波数１０００Ｈｚにおいて０．２０以上であり、周波数２０００Ｈｚにおいて０．７５以上であり、周波数４０００Ｈｚにおいて０．７５以上である請求項１１～２０のいずれかに記載の製造方法。

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