JPH10110370A

JPH10110370A - 吸音材

Info

Publication number: JPH10110370A
Application number: JP8262013A
Authority: JP
Inventors: Masumi Fujimoto; 倍已藤本; Tomoshige Sugino; 知重杉野; Noriyoshi Shintaku; 知徳新宅
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】リサイクルが可能で、可聴周波数帯吸音性に優
れ、抗菌性を有する車両用や住宅用あるいは高速道路の
遮音壁等に使用される吸音材を得ること。【解決手段】同一系のポリマからなる、少なくとも２種
以上の繊維で構成された吸音材であって、構成繊維の１
種は融点が他の繊維の融点より低い熱可塑性重合体Ｒ１
を含有する繊維Ａであり、繊維Ａ相互間および繊維Ａと
他の繊維との接触点の一部で実質的に接着し、かつ、構
成繊維が吸音材の表面と平行な面内でランダムな方向に
配列していることを特徴とする吸音材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リサイクル可能な
吸音材に関するものであり、さらに詳しくは抗菌性を有
する吸音材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球の環境保護と資源の効率的利
用の２つのニーズから、産業廃棄物や一般家庭廃棄物の
処理、再利用の問題は益々その重要性が高まってきてお
り、多くの分野、多くの人々が関心を示している。しか
し、一般の使用済み吸音材はこれまでほとんど焼却や埋
め立て処分しており、リサイクル技術はいまだ開発段階
にある。

【０００３】従来、繊維製品についてのリサイクル技術
を大別すると次の３つになる。

【０００４】第１はサーマルリサイクルである。この方
法は製品を適当な形態に切断し、燃焼させ、自家発電や
各種の熱エネルギーとして再利用する方法である。しか
し、この方法は資源の再利用の観点からは好ましくな
い。

【０００５】第２はマテリアルリサイクルである。この
方法は次のケミカルリサイクルと異なり、物理的・機械
的にペレット化する。この再生ペレットを再利用する場
合、２つのケースに分けられる。１つは多種の素材が混
合していることを是として新規素材として商品開発する
ケースで、花壇や盆栽用の鉢、歩道の装飾用杭などに再
利用される。もう１つは、特開平５−２１１９３５号公
報、特開平６−１２３０５２号公報に記載されているよ
うに１００％同一素材で構成して、回収、ペレット化、
溶融して再利用するケースである。

【０００６】第３はケミカルリサイクルである。リサイ
クルの基本概念に最も合致しているのは、商品を回収
し、分解して元の素原料に戻すケミカルリサイクルであ
る。しかし、繊維製品は一般に単一素材で製品化されて
いるものは少なく、その素材構成が多種多様であるた
め、経済的な解重合システムは未だ開発に成功していな
い。この課題を解決するための手段が、例えば、カーペ
ット商品の場合、特開平５−１１７４４１号公報に記載
されている。解重合の効率を向上するための補助手段と
して、カーペットを小片化し、セパレーターでパイル素
材である６−ナイロンを含む小片とそれ以外の小片に分
離し、６−ナイロンを含む小片を解重合システムへ供給
して素原料のε−カプロラクタムを回収する方法であ
る。しかし、繊維製品を小片化し機械的手段で、例えば
サイクロンによる比重差などで分離しても、効率よくリ
サイクルすることは困難であった。

【０００７】一方、車両用や住宅用あるいは高速道路の
遮音壁用吸音材としては、グラスウール、ロックウー
ル、アルミ繊維、軽量発泡コンクリート、多孔質セラミ
ックなどが使用されてきた。しかしながら、これら吸音
材は、施工性改善、人体への障害をなくす、さらに可聴
周波数帯吸音性の向上の観点からは満足すべきものでは
なかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リサ
イクルが可能で、可聴周波数帯吸音性に優れ、抗菌性を
有する吸音材を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の吸音材は、前記
の課題を解決するために、次の構成を有する。

【００１０】すなわち、同一系のポリマからなる、少な
くとも２種以上の繊維で構成された吸音材であって、構
成繊維の１種は融点が他の繊維の融点より低い熱可塑性
重合体Ｒ１を含有する繊維Ａであり、繊維Ａ相互間およ
び繊維Ａと他の繊維との接触点の一部で実質的に接着
し、かつ、構成繊維が吸音材の表面と平行な面内でラン
ダムな方向に配列していることを特徴とする吸音材であ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の吸音材について図
面を参照しつつ、実施例を用いながら詳細に説明する。

【００１２】従来の吸音材は各種の構造形成素材、接着
剤で構成されている。これら種々の素材から構成された
吸音材のリサイクルは容易ではないが、本発明の吸音材
は吸音材本来の要求品質を保持しながら、リサイクル可
能な吸音材を得ることを目的とする。

【００１３】本発明の吸音材は、すべて同一系のポリマ
からなる繊維で構成するものである。本発明の吸音材
は、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクルおよび
サーマルリサイクルのいずれのリサイクル方法も可能で
ある。また、同一系のポリマからなる繊維をポリエステ
ル繊維とすると、熱接着固定性に優れ、燃焼ガスの毒性
が低く、回収吸音材を裁断、開繊し、溶融ペレット化し
て再利用するマテリアルリサイクルを可能とすることが
でき好ましい。また、同一系のポリマからなる繊維をナ
イロン６繊維とすると、回収吸音材を裁断、開繊し、例
えば特公昭４２−１８４７６号公報、特願平６−１２７
４６８号公報等に開示されている方法で解重合・精製
し、ε−カプロラクタムとして回収して、再び６−ナイ
ロンの素原料として再利用することができより好まし
い。

【００１４】図１は、本発明の吸音材の繊維配列の一例
をモデル的に示す概略斜視図である。

【００１５】前記吸音材は、少なくとも２種以上の繊維
で構成された繊維集合体であって、構成繊維の１種は融
点が他の繊維の融点より低い熱可塑性重合体Ｒ１を含有
する繊維Ａを含み、繊維Ａ相互間および繊維Ａと他の繊
維との接触点の一部で実質的に接着して固定されたもの
である。吸音材の形態保持性や耐久性などの観点から繊
維Ａの含有量は１０重量％以上とするのが好ましい。特
に１５〜６０重量％の範囲が好ましい。前記繊維Ａは、
前記熱可塑性重合体Ｒ１およびＲ２の２成分からなるも
のが好ましく、吸音材の使用時の摩擦作用などによる形
態安定性や発塵が少ない点で、熱可塑性重合体Ｒ２成分
を芯部とし、熱可塑性重合体Ｒ１成分を鞘部とする芯鞘
型の複合繊維が特に好ましい。熱可塑性重合体Ｒ１とし
ては、例えば、ポリエステル系の場合、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、エチレ
ンブテン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポ
リオレフィンあるいはオレフィン共重合体、ポリヘキサ
メチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンブチレン
テレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレートイ
ソフタレート等のポリエステルあるいは共重合ポリエス
テル等の熱可塑性ポリマーから選ばれる、少なくとも一
種類のポリマを用いることができる。Ｒ２は特に限定さ
れないが、例えば、テレフタル酸、２，６−ナフタレン
ジカルボン酸あるいはそれらのエステルを主たるジカル
ボン酸成分とし、エチレングリコールもしくはテトラメ
チレングリコールを主たるグリコール成分とするポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
あるいはポリエチレン２，６−ナフタレートなどのポリ
エステルを用い得る。

【００１６】また、繊維Ａがナイロン系の場合は、例え
ば、熱可塑性重合体Ｒ２成分がナイロン６で熱可塑性重
合体Ｒ１成分がナイロン６にナイロン６６を共重合して
融点を低くしたものなども使用可能である。

【００１７】熱可塑性重合体Ｒ１の選択においては、前
記繊維Ａ以外の繊維および熱可塑性重合体Ｒ２のうち融
点が最も低いものより融点が低いのが好ましく、熱接着
性の観点から２０℃以上低いのが好ましく、５０℃以上
低いのがより好ましい。

【００１８】また、接着の効果や熱劣化を防止する観点
からＲ１の融点は８０〜１７０℃の範囲に含まれるのが
好ましく、１００〜１７０℃の範囲に含まれるのはより
好ましい。

【００１９】前記繊維ＡにおけるＲ１／Ｒ２で表される
重量比は、吸音材の形態保持性や耐久性あるいはコスト
などの面から２０／８０〜６０／４０の範囲にあること
が好ましい。繊維Ａには、この他必要に応じてＲ１、Ｒ
２以外の酸化チタン、カーボンブラック等の顔料のほか
各種の抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤など
が添加されていても勿論よい。このような繊維Ａは通常
の複合紡糸法によって製造することができる。

【００２０】次に、本発明の吸音材の吸音性を向上させ
るため、繊維Ａは機械捲縮等を有するのが好ましい。こ
の捲縮数は３〜１０山／２５ｍｍの範囲が好ましく、捲
縮度は５〜３０％の範囲が好ましい。さらに、吸音性を
向上させるため、繊維Ａの繊度は細いものが好ましい
が、吸音材の製造工程での加工安定性の面から繊度は
０．２〜３０デニール、繊維長は１０〜１００ｍｍの短
繊維が好ましく用いられる。

【００２１】本発明の吸音材を構成するその他の繊維と
しては前記繊維Ａの熱可塑性重合体Ｒ１およびＲ２と同
一系のポリマからなる繊維であれば特に限定されない。
さらに、吸音性を向上させるため、他の繊維についても
機械捲縮等を有するのが好ましく、この捲縮数は３〜１
０山／２５ｍｍの範囲が好ましく、捲縮度は５〜３０％
の範囲が好ましい。その他の繊維を紡糸する際に粘度差
を有するポリマのサイドバイサイド複合、ポリマ差のサ
イドバイサイド複合あるいは口金直下で非対称冷却して
得られる３次元構造差捲縮を有することはさらに好まし
い。また、吸音性を向上させるため、その他の繊維の繊
度は細いものが好ましいが、吸音材の製造工程での加工
安定性の面から繊度は０．２〜３０デニール、繊維長は
１０〜１００ｍｍの短繊維が好ましく用いられる。

【００２２】前記繊維Ａやその他の繊維の吸音材の中で
の繊維配列は、吸音性を向上させるため、例えば、図１
に示されるように吸音材の表面イロハニと平行な面内で
ランダムな方向に配列しているものである。さらに、吸
音材の表面イロハニと平行な面内でランダムな方向に配
列し、かつ吸音材の表面イロハニに対し繊維軸方向を略
平行に配列しているものが好ましい。一般に繊維を用い
て吸音材とする場合、吸音材の密度は高く、厚さは厚
く、構成繊維の繊度は細くするほど良好な吸音性を示
す。しかし、吸音材の密度、厚さおよび構成繊維の繊度
は製造工程での加工安定性、コストあるいは使用場所に
よって自ずと限界がある。同じ密度、厚さおよび構成繊
維の繊度の吸音材では、前記のように繊維配列を吸音材
表面と平行な面内でランダムな方向に配列することによ
って、例えば、繊維をカードに掛けてウエッブ化し、こ
のウエッブを積層して得られるように、ある一方向に繊
維が配列したものに比べて優れた吸音性を発揮する。

【００２３】吸音率は、人間の可聴周波数帯域で高くす
る（１００％）ことが好ましいが、後記した方法で測定
する可聴周波数の中で低音の代表値として４００ヘルツ
で吸音率を３０％以上、高音の代表値として１０００ヘ
ルツで吸音率を７０％以上とするのが好ましい。４００
ヘルツで吸音率が３０％未満では低音の吸音性が低く、
十分な低音の吸音効果が得られにくいし、１０００ヘル
ツで吸音率が７０％未満では高音の吸音性が低く、十分
な高音の吸音効果が得られにくい。

【００２４】本発明の吸音材は、構成繊維として抗菌繊
維が含まれていることが好ましい。抗菌繊維に抗菌性を
付与する方法はポリマに抗菌成分を練り込む方法でもよ
いし、抗菌成分を後加工で付与する方法でもよい。この
場合、抗菌繊維に対する抗菌成分の付着量は０．０５〜
３．０％ｏｗｆが好ましく、特に０．１〜２．０％ｏｗ
ｆの範囲がより好ましい。０．０５％ｏｗｆ未満では、
抗菌性能が不十分となることがある。また、３．０％ｏ
ｗｆを越えると繊維が剛くなり、圧縮に対する回復性を
低下させると共に、コスト面で問題となることがある。

【００２５】メラミン系化合物は繊維表面に架橋網状構
造を形成して洗濯耐久性、特に工業洗濯耐久性向上に有
効であるため、好ましく用いられる。メラミン系化合物
は繊維に対し０．０５〜２．０％ｏｗｆの範囲が好まし
く、特に０．１〜１．２％ｏｗｆの範囲がより好まし
く、０．０５％ｏｗｆ未満では工業洗濯耐久性が不十分
となることがあり、２％ｏｗｆを越えると繊維が剛くな
って、圧縮に対する回復性が低下するばかりか、コスト
アップとなる傾向がある。

【００２６】抗菌成分としては、各種の化合物が使用さ
れる。例えば、アミジン基、グアジニン基などの各塩基
性基もしくはこれらのナトリウム塩、カリウム塩、アン
モニウム塩などの塩を有する化合物および第４アンモニ
ウム塩などを用いることができる。アミジン基を含有す
る化合物の具体例としては、４，４´−スチルベン−ジ
カルボオキシサミジン−ジイセチオネート（すなわち、
スチルバミン・イセチオン酸塩）、およびＮ´−（４−
クロロ−２−メチル−フエニル）−Ｎ、Ｎ−ジメチル−
メタニミド（すなわち、クロルジメフォルム）などを、
グアジニン基を含有する化合物の具体例としては、１，
１７−ジグアニジノ−９−アザ−ヘプタデカン（すなわ
ち、グアザチン）、ｐ−（クロロフェニルジグアニド）
−ヘキサン（すなわち、クロルヘキシジン）、およびｐ
−ベンゾキノン−アミジノ−ハイドラゾン−チオセミカ
ネバゾン（すなわち、アンバゾン）などを、第４アンモ
ニウム塩の具体例としては、ベンザルコニウム・クロラ
イド、およびベンゼトニウム・クロライドなどをそれぞ
れ用いることができる。勿論、これらの化合物は一例で
あり、上記以外の化合物を用い得る。上記化合物の中で
も高い安全性を有し、かつタンパク質などが存在しても
抗菌性が低下しないという点では、ｐ−（クロロフェニ
ルジグアニド）−ヘキサンまたはその塩が最も好適であ
る。

【００２７】かかる塩基性官能基を有する抗菌成分は、
これと反応する酸性基含有重合体（単独重合体でも共重
合体でもよい）と反応させた上用いることが好ましい。
上記酸性基含有重合体を構成する酸性基含有単量体とし
ては、スルホン基、カルボキシル基、ホスホン基、フェ
ノール性水酸基などの各酸性基、もしくはこれらのナト
リウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などの塩を有す
る単量体を用いることができる。スルホン基を有する単
量体の具体例としては、スチレンスルホン酸、ビニルス
ルホン酸、アリルスルホン酸、スルホプロピルアクリレ
ート、スルホプロピルメタクリレート、３−クロロ−４
−ビニルベンゼンスルホン酸、２−アクリルアミド−２
−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリロイルオキシ
ベンゼンスルホン酸、２−アクリロイルオキシナフタレ
ン−２−スルホン酸、２−メタクリロイルオキシナフタ
レン−２−スルホン酸、および２−ヒドロキシ−３−メ
タクリロイルオキシフロピルスルホン酸などを、カルボ
キシル基を有する単量体の具体例としては、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、３−ブテン−１，２，３−トリカ
ルボン酸、および４−ペンテノイック酸などを、ホスホ
ン基を有する単量体の具体例としては、アリルホスホン
酸、アシドホスフオキシエチルメタクリレート、３−ク
ロロ−２−アシッドホスフオキシプロピルメタクリレー
ト、１−メチルビニルホスホン酸、１−フェニルビニル
ホスホン酸、２−フェニルビニルホスホン酸、２−メチ
ル−２−フェニルビニルホスホン酸、２−（３−クロロ
フェニル）ビニルホスホン酸、および２−ジフェニルビ
ニルホスホン酸などを、フェノール性水酸基を有する単
量体の具体例としては、ｏ−オキシスチレン、およびｏ
−ビニルアニソールなどを用いることができる。

【００２８】かかる単量体は、単独で用いても２種類以
上を併用してもよい。またこれらの酸性基を有する単量
体と共重合可能な他の単量体を併用してもよい。かかる
共重合可能な単量体の具体例としては、例えば、アクリ
ロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩
化ビニリデン、エチレン、プロピレン、スチレン又はそ
の誘導体、ブタジエン、アクリルアミド又はその誘導
体、ヒドロキシエチルアクリレート、およびヒドロキシ
エチルメタクリレートなどを用いることができる。

【００２９】重合方法としては、エマルジョン重合法、
溶液重合法、および塊状重合法など通常の重合法のいず
れも採用できる。なかでもエマルジョン重合法は得られ
る重合体の粒子表面に酸性基が多く分布する傾向がある
ので好ましく用いられる。

【００３０】かかる単量体を重合してなる酸性基含有重
合体を、塩基性基含有抗菌成分と反応させることにより
抗菌性反応生成物が得られる。

【００３１】上記第４アンモニウム塩のなかでは、安全
性の高い抗菌・防臭効果を発揮することから、下記式
［I ］で表される化合物が特に好ましく用いられる。

【００３２】

【化１】（ただし、式中のＲ₁は炭素数１２〜１６のアルキル
基、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は炭素数１〜２のアルキル基、Ｂ
ｕはブチル基を示す。）上記式［I ］の化合物において、Ｒ₁で示されるアルキ
ル基の炭素数が１１以下又は１７以上では、抗菌性が不
十分となる傾向があり、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄で示されるア
ルキル基の炭素数が３以上では、化合物の粘度が上昇
し、水に対する溶解性が低下して、製造上不都合が生じ
ることがある。

【００３３】第４アンモニウム塩の中和に用いられる陰
イオンとしては、防錆性の点からアルキルリン酸イオン
を用い得る。さらにアルキル基としては、炭素数が４、
すなわち、ブチル基を用い得る。ブチル基としては、ｎ
−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基の
いずれも好ましく用いられる。アルキル基の炭素数が３
以下では、安全性の面で好ましくないことがあり、アル
キル基の炭素数が５以上では粘度が高くなり合成が困難
になると共に、アルキル基の数が１と２であるアルキル
リン酸イオンの混合物となり、安全性の面で好ましくな
いことがある。

【００３４】また、メラミン系化合物との併用により、
さらに持続性に優れた抗菌性を有し、安全かつ容易に繊
維材料に抗菌性を付与することができ、しかも加工装置
を腐蝕させることがない抗菌性樹脂の使用はさらに好ま
しい。

【００３５】本発明において、抗菌性樹脂は、下記式
［II］または［III ］で示される第４アンモニウム塩化
された１価または２価のリン酸エステル基を有するビニ
ル系重合体または共重合体からなるものを用い得る。

【００３６】

【化２】

【化３】（上記［II］と［III ］式中、Ｒは高分子主鎖または有
機残基を示し、Ｒ₁は炭素数８〜１８のアルキル基を示
し、Ｒ₂は炭素数１〜１８のアルキル基、フェニル基ま
たは置換アリール基を示す。）上記［II］または［III ］で示される第４アンモニウム
塩化されたリン酸エステル基を有するビニル系重合体ま
たは共重合体は優れた抗菌性を有している。しかも、両
性を有する高分子物質であるため、合成繊維や天然繊維
に強固に付着させることができる。このため、持続性、
洗濯耐久性に優れた抗菌性を得ることができる。また、
水溶液や水−アルコール混合溶液として得られるため、
繊維材料への使用が可能であり、かつ装置を腐蝕させる
ことがないという利点を有している。次に、本発明で使
用するメラミン系化合物の例としては、下記［IV］の一
般式で示されるものを使用できる。

【００３７】

【化４】（式中、Ｒ₀〜Ｒ₂：−Ｈ、−ＯＨ、−Ｃ₆Ｈ₅、Ｃ_n
Ｈ_2n+1（_n：１〜１０）、−ＣＯＯＣｎＨ_2n+1（_n：１
〜２０）、−ＣＯＮＲ₃Ｒ₄、−ＮＲ₃Ｒ₄（Ｒ₃、Ｒ
₄：−Ｈ、−ＯＨ）、−ＯＣｎＨ_2n+1、−ＣＨ₂ＯＣ_n
Ｈ_2n+1、−ＣＨ₂ＣＯＯｎＨ_2n+1（ｎ：１〜２０）、−
ＣＨ₂ＯＨ、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、−ＣＯＮＨ₂、−Ｃ
ＯＮＨＣＨ₂ＯＨ、−Ｏ（Ｘ−Ｏ）_nＲ₅（Ｘ：−Ｃ₂
Ｈ₄−、−Ｃ₃Ｈ₆−、−Ｃ₄Ｈ₈−、_n：１〜１５０
０、Ｒ₄：−Ｈ、−ＣＨ₃、−Ｃ₂Ｈ₅、−Ｃ
₃Ｈ₇）。

【００３８】上記一般式の中でも好ましい化合物は、Ｒ
₀、Ｒ₁が−ＮＲ₃Ｒ₄である化合物であり、その中で
もＲ₂が−ＣＯＮＲ₃Ｒ₄、−ＮＲ₃Ｒ₄であるものが
より好ましい。さらに、Ｒ₃、Ｒ₄が−ＣＨ₂ＯＨ、−
ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、−ＣＯＮＨ₂、−ＣＯＮＨＣＨ₂Ｏ
Ｈである化合物が特に好適である。

【００３９】かかるこれらの化合物は一例であり、上記
以外の化合物や誘導体も用い得る。

【００４０】メラミン系化合物は、重合性官能基を少な
くとも２個有するものが繊維表面で形成される樹脂被膜
の耐久性が向上する観点から好適に使用される。

【００４１】かくして、抗菌成分として前記抗菌単独成
分あるいは抗菌成分が酸性基含有重合体または／及び共
重合体と反応した抗菌性反応生成物と被膜形成主要成分
としてのメラミン系化合物とからなる抗菌性被膜が繊維
の表面に形成され得るが、該膜の耐久性に対する作用機
構としては、上記被膜形成主要成分であるメラミン系化
合物が、繊維基質ポリマ内で重合あるいは架橋し２次元
または３次元構造化すると同時にその一部が繊維基質ポ
リマの官能基とも化学結合し、網状不溶化して繊維に強
固に固着するための該膜の耐久性を著しく向上させて、
優れた耐温水洗濯性およびドライクリーニング性を発揮
させることができると考えられる。上記抗菌成分と被膜
形成主要成分を繊維に付与する方法の代表例としては、
上記成分を含有する水溶液に重合開始剤あるいは架橋触
媒を添加した同一処理浴で繊維をパディングまたはスプ
レー処理した後、湿潤下で反応処理する方法がある。反
応は室温以上の温度で行うことができるが、通常は蒸熱
処理するのが好ましい。上記２成分を別浴で処理するこ
ともできる。すなわち、まず抗菌成分を含有する処理浴
で繊維をパディングまたはスプレー処理した後、乾熱ま
たは蒸熱処理し、次に被膜形成主要成分を含む水溶液に
重合開始剤または架橋触媒を添加した別処理浴で繊維を
パディングまたはスプレー処理し、蒸熱処理することも
できる。

【００４２】重合開始剤は、アルキレングリコール単位
を有するアクリル系化合物を重合反応させる際に使用さ
れる。具体例としては、過硫酸アンモン、過硫酸カリ、
アゾビスイソブチロニトリル等、一般的なビニル重合開
始剤を用いることができ、またかかる重合開始剤の種類
を選択することにより、適宜所望条件で被膜処理するこ
とができる。

【００４３】一方、触媒はメラミン系化合物を架橋反応
させる際に使用され、具体例としてはギ酸、酢酸をはじ
めとする各種の有機カルボン酸及びそれらのアンモニウ
ム、ナトリウム、カリウム等の有機塩及び硫酸、過硫
酸、塩酸、リン酸、硝酸等のアンモニウム、ナトリウ
ム、カリウム、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄
等の無機塩及びこれらの複塩などを用い得る。勿論、上
記した化合物は限定されない。

【００４４】前記蒸熱処理は８０〜１４０℃の範囲が好
ましく、より好ましくは１００〜１３０℃で０．５〜３
０分間の条件で行なう。乾熱処理は８０〜１５０℃の範
囲が好ましく、より好ましくは１００〜１３０℃で乾燥
した後、１００〜２２０℃の範囲で行う。さらに好まし
くは１４０〜１９０℃で０．５〜５分間の条件で行な
う。

【００４５】本発明の方法に従って、パディングまたは
スプレー処理するのに用いる処理液には、柔軟剤、撥水
剤、吸水剤、帯電防止剤、硬仕上げ剤等、他の薬剤を添
加してもよい。

【００４６】さらに、抗菌繊維の断面形状は丸形断面で
あってもよく、多角、多葉、楕円などの異形断面やそれ
らの中空断面でもよい。

【００４７】本発明の吸音材に用いる抗菌繊維は吸音性
や製造時の工程安定性の面から捲縮を有するのが好まし
い。この捲縮数は３〜１０山／２５ｍｍの範囲が好まし
く、捲縮度は５〜３０％の範囲が好ましい。抗菌繊維を
紡糸する際に粘度差を有するポリマのサイドバイサイド
複合、ポリマ差のサイドバイサイド複合あるいは口金直
下で非対称冷却によって得られる３次元構造差捲縮を有
することはさらに好ましい。

【００４８】吸音材を構成する抗菌繊維としては、吸音
性や製造時の工程安定性の面から、繊度が０．２〜３０
デニール、繊維長が１０〜１００ｍｍの短繊維が好まし
く用いられる。

【００４９】抗菌繊維には、このほか必要に応じて各種
の酸化チタン、カーボンブラック等の顔料のほか各種の
抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤などが添加
されていても勿論よい。

【００５０】本発明の吸音材に含まれる抗菌繊維は、抗
菌性の観点から４０重量％以上が好ましい。４０重量％
未満では目標の抗菌性が得られないことがある。

【００５１】次に、本発明の吸音材の製造方法について
説明する。図２は、本発明の吸音材の製造方法に用いら
れる装置の金型の一例をモデル的に示す概略縦断面図で
ある。

【００５２】少なくとも繊維Ａを含む２種以上の同一系
のポリマからなる繊維を通常の紡績工程で使用する給綿
機、混綿機、開繊機によって、所望の混綿率に混綿、開
繊し、目的に応じた形状の通気性型枠に送綿ファンによ
る空気流などの気体と共に吹き込んで充填する。

【００５３】吹き込んで充填するためには、型枠が適度
の通気性を有するのが好ましい。例えば、ＪＩＳＬ
１０７９−１９６６フラジール型通気性試験機により測
定した際において、通気性が５〜２００ｃｃ／ｃｍ²・
ｓｅｃの範囲にあるのが好ましい。

【００５４】このような型枠としては、例えば、図２に
示すパンチング金属板を用いた上金型２および下金型１
を用いることができる。

【００５５】通気性下金型１内に吹き込む方法は、ま
ず、少くとも繊維Ａを含む２種以上の繊維を混綿、開繊
し、吹き込み口３から吹き込む。次いで、通気性上金型
２で充填繊維を圧縮し、目的の密度で通気性上金型２を
圧縮固定する。さらに、前記の圧縮固定された繊維を通
気性金型ごと熱処理して、繊維Ａ相互間及び繊維Ａとそ
の他の繊維との接触点の一部を実質的に接着して形態を
固定する。熱処理の温度は繊維Ａの熱可塑性重合体Ｒ１
が溶融接着する温度であればよく、一般的には、熱可塑
性重合体Ｒ１の融点以上であるのが好ましく、２００℃
以下が好ましい。充填密度は、吸音材の吸音性目標に応
じて適当に定めればよいが、一般的には、０．０１〜
０．１ｇ／ｃｍ³の範囲が好ましい。密度が０．０１ｇ
／ｃｍ³未満では吸音材がソフトすぎて形態安定性が悪
くなる傾向にあり、０．１ｇ／ｃｍ³を越えるとコスト
的に不利になることがある。

【００５６】

【実施例】次に本発明を実施例、比較例によりさらに詳
細に説明する。本発明に記載した諸特性の測定法は次の
通りである。

【００５７】（１）吸音率ＪＩＳＡ１４９５垂直入射吸音測定法（管内法）
に準じて測定した。ただし、吸音材の厚さが３０ｍｍを
越える場合は３０ｍｍにスライスして測定した。

【００５８】（２）繊度ＪＩＳＬ１０１５−７−５１Ａの方法に準じて測定
した。

【００５９】（３）平均繊維長（カット長）ＪＩＳＬ１０１５Ａ法（ステープルダイヤグラム
法）に準じて測定した。

【００６０】（４）巻縮数および巻縮度巻縮数および巻縮度はＪＩＳＬ１０１５−７−１２
−１およびＪＩＳＬ１０１５−７−１２−２の方法に
準じて測定した。

【００６１】（５）密度吸音材（タテ：２０ｃｍ、ヨコ：２０ｃｍ、厚さ：１ｃ
ｍ）を２０℃×６５％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置し
た後の重量（ｗ）を測定し、次式で求めた。

【００６２】密度（ｇ／ｃｍ³）＝ｗ／４００（６）抗菌性黄色ブドウ状球菌（ＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｓｕＡ
ｕｒｅｕｓＡＴＴＣ６５３８ｐ）のブイヨン懸濁液と
し、吸音材を開繊して繊維のウエッブ状としたものに注
加して、密閉容器中で３７℃、１８時間培養後の生菌数
を計測し、殖菌数に対する菌数を測定して、菌数増減値
差Ｋ＝ｌｏｇ（Ｂ／Ｃ）で求めた。

【００６３】ただし、菌培養条件はｌｏｇ（Ｂ／Ａ）＞
２であること。Ａは抗菌加工していない通常のポリエス
テルの綿のウエッブ状としたものに前記菌を注加して、
注加直後分散回収した菌数。Ｂは抗菌加工していない通
常のポリエステルの綿のウエッブ状としたものに前記菌
を注加して、１８時間培養後分散回収した菌数。Ｃは吸
音材を開繊して繊維のウエッブ状としたものに前記菌を
注加して、１８時間培養後分散回収した菌数。なお、洗
濯後の抗菌性は、ドラム染色機を用い、市販の中性洗剤
２ｇ／ｌ、過酸化水素３ｃｃ／ｌ、過酸化ソーダ１．
５ｇ／ｌ、温度８５±２℃、浴比１：２０で１５分間洗
濯し、その後排液、脱水後、水洗を１０分間実施する。
水洗後タンブラー・ドライヤーを用いて２０分間で乾燥
させた。これを洗濯１回とした。

【００６４】抗菌性はＫが１．６以上を合格レベルとし
た。また、ＭＲＳＡに対する抗菌性は（財）日本食品分
析センターに評価を依頼した。

【００６５】［実施例１］熱可塑性重合体Ｒ１としてイ
ソフタル酸４０モル％共重合した融点が１１０℃のポリ
エチレンテレフタレート系ポリエステルおよび熱可塑性
重合体Ｒ２として融点が２５５℃の通常ポリエチレンテ
レフタレートを用いて、紡糸温度２８５℃、引取り速度
１３５０ｍ／分、Ｒ１／Ｒ２で表される重量比が５０／
５０の熱可塑性重合体Ｒ２を芯部、熱可塑性重合体Ｒ１
を鞘部とした同心円状の複合繊維の未延伸糸を紡糸し、
この未延伸糸を延伸倍率３倍、延伸浴温度８０℃で延伸
し、クリンパで機械捲縮を付与した。さらに、７０℃の
熱セッターで乾燥した後、仕上げ油剤を付与して、カッ
ト長３０ｍｍに切断して、繊度約１．５デニール、捲縮
数４．７山／２５ｍｍ、捲縮度１６．％、表面層の融点
が約１１０℃の繊維Ａを製造した。

【００６６】これとは別に、融点が２５５℃の通常ポリ
エチレンテレフタレートを紡糸温度２８０℃、引取り速
度１３５０ｍ／分で未延伸糸を紡糸し、この未延伸糸を
延伸倍率３倍、延伸浴温度８０℃で延伸し、クリンパで
機械捲縮を付与した後、カット長３０ｍｍに切断して１
７５℃の熱処理をして繊度約１デニール、捲縮数４．９
山／２５ｍｍ、捲縮度１８．５％の通常ポリエステル繊
維を製造した。

【００６７】さらに、前記通常ポリエステル繊維を紡糸
に吐出量のみを変更して繊度約０．７デニール、捲縮数
４．４山／２５ｍｍ、捲縮度１３．９％の通常ポリエス
テル繊維を製造した。

【００６８】前記繊維Ａを２５重量％、前記１デニール
通常ポリエステル繊維を５０重量％、前記０．７デニー
ル通常ポリエステル繊維を２５重量％混綿し、カードで
さらに混綿・開繊し、図２のような金型の吹込口３か
ら、各面にパンチングが施された内面が１０００×１０
００×１０００ｍｍの下金型１に空気流と共に吹き込ん
で、各面にパングが施された上金型２で圧縮し、充填密
度０．０５ｇ／ｃｍ³、厚さ２５ｍｍで固定した。前記
繊維を充填圧縮した金型ごと紡績糸のセットに使用する
ヒートセッターを用いて、蒸熱１３０℃×２５分間熱セ
ットして吸音材を製造した。該吸音材は形態の安定した
ものであり、かつ吸音材の表面と平行な面内でランダム
な方向に構成繊維が配列しているため４００ヘルツ吸音
率は４１．５％、１０００ヘルツ吸音率は８３．３％の
優れた吸音性を有するものであった。

【００６９】前記吸音材を５０ｃｍ×５０ｃｍのタイル
状とし、夏場の室温が時には約４０℃に上昇する暗室の
壁に装着し、モデル的にカセットテープ編集作業を実施
したところ、反響音等による音の歪みが少ない良好なカ
セットテープ編集ができた。吸音材を暗室の壁に装着し
た状態で１年間放置した後、吸音材を壁からはぎとり、
反毛機にかけて開繊し、この開繊繊維を溶融ペレット化
し、再度溶融紡糸、延伸して、６デニール、５１ｍｍの
ポリエステルステープルとした。得られたステープルは
市販のポリエステルステープルに比べてやや強度が低い
ものの、詰め綿として十分使用可能なものであった。

【００７０】［比較例１］前記実施例１と同一の繊維Ａ
２５重量％、１デニール通常ポリエステル繊維５０重量
％および０．７デニール通常ポリエステル繊維２５重量
％を混綿し、カードでさらに混綿、開繊し他後、引き続
いて製綿成形でカードウエッブを積層し、乾熱セッター
および熱ロールを通して充填密度０．０５ｇ／ｃｍ³、
厚さ２５ｍｍの吸音材を製造した。該吸音材は形態の安
定したものであるが、吸音材の表面と平行な面内で構成
繊維が並列に整然と配列しているため４００ヘルツ吸音
率は２９．３％、１０００ヘルツ吸音率は６２．６％
で、実施例１に比べて吸音性の劣るものであった。

【００７１】［実施例２］あらかじめ第４アンモニウム
塩化した１価のリン酸エステル基を有するビニル系重合
体からなる抗菌性樹脂を３２％含む抗菌剤の２．５％水
溶液を調整し、さらに、メラミン系化合物であるＳｕｍ
ｉｔｅｘＭ−３（住友化学工業（株）製）１．０％水
溶液、架橋剤であるＳｕｍｉｔｅｘＡｃｘ（住友化学
工業（株）製）０．３％水溶液、軟化剤０．７％水溶液
調整して、これら水溶液を混合、撹拌した液に実施例１
の製造で得られた１デニール通常ポリエステル繊維を浸
漬し、絞って１３０℃で１分間キュアリングさせて抗菌
性繊維を製造した。この抗菌性繊維の抗菌成分付着量は
０．５３％ｏｗｆ、メラミン系化合物付着量は０．６４
％ｏｗｆ、ＭＲＳＡの抗菌性は洗濯５０回後において
４．０と優れた抗菌性を示すものであった。

【００７２】前記実施例１の繊維Ａを２５重量％、前記
抗菌繊維を６０重量％および実施例１の０．７デニール
通常ポリエステル繊維を１５重量％混綿し、カードでさ
らに混綿、開繊し、図２のような金型の吹込口３から、
各面にパンチングが施された内面が１０００×１０００
×１０００ｍｍの下金型１に空気流と共に吹き込んで、
各面にパングが施された上金型２で圧縮し、充填密度
０．０５ｇ／ｃｍ³、厚さ２５ｍｍで固定した。前記繊
維を充填圧縮した金型ごと紡績糸のセットに使用するヒ
ートセッターを用いて、蒸熱１３０℃×２５分間熱セッ
トして吸音材を製造した。該吸音材は形態が安定し、黄
色ブドウ状球菌の抗菌性は洗濯前２．８、洗濯５０回後
２．６と良好で、かつ吸音材の表面と平行な面内でラン
ダムな方向に構成繊維が配列しているため４００ヘルツ
吸音率は３９．７％、１０００ヘルツ吸音率は８１．５
の優れた吸音性を有するものであった。

【００７３】前記吸音材を５０ｃｍ×５０ｃｍのタイル
状とし、夏場の室温が時には約４０℃に上昇する暗室の
壁に装着し、モデル的にカセットテープ編集作業を実施
したところ、反響音等による音の歪みが少ない良好なカ
セットテープ編集ができた。吸音材を暗室内に１年間放
置した後取り出して反毛機にかけて開繊し、この開繊繊
維を溶融ペレット化し、再度溶融紡糸、延伸して、６デ
ニール、５１ｍｍのポリエステルステープルとした。得
られたステープルは市販のポリエステルステープルに比
べてやや強度が低いものの、詰め綿として十分使用可能
なものであった。

【００７４】［実施例３］通常のナイロン６チップ（融
点２１５℃）を芯部に５０重量％、ナイロン６にナイロ
ン６６を共重合した融点１０５℃のチップを鞘部に５０
重量％複合した繊度２デニール、カット長３２ｍｍの円
形断面の低融点複合繊維Ａを製造した。

【００７５】これとは別に、通常のナイロン６チップ
（融点２１５℃）を溶融紡糸、延伸して得られた繊度約
１デニール、カット長３２ｍｍのナイロン６ステープル
とした。前記複合繊維Ａを２５重量％および通常ナイロ
ン６繊維を６０重量％混綿し、カードでさらに混綿、開
繊し、図２のような金型の吹込口３から、各面にパンチ
ングが施された内面が１０００×１０００×１０００ｍ
ｍの下金型１に空気流と共に吹き込んで充填した後、充
填繊維を上金型２で充填密度０．０５ｇ／ｃｍ³、厚さ
３０ｍｍで固定した。充填圧縮した繊維を金型ごと紡績
糸のセットに使用するヒートセッターを用いて、蒸熱１
１０℃×３０分間熱セットし吸音材を製造した。該吸音
材は形態が安定し、吸音材の表面と平行な面内でランダ
ムな方向に構成繊維が配列しているため４００ヘルツ吸
音率は４１．２％、１０００ヘルツ吸音率は８２．５の
優れた吸音性を有するものであった。

【００７６】前記吸音材を５０ｃｍ×５０ｃｍのタイル
状とし、夏場の室温が時には約４０℃に上昇する暗室の
壁に装着し、モデル的にカセットテープ編集作業を実施
したところ、反響音等による音の歪みが少ない良好なカ
セットテープ編集ができた。吸音材を暗室内に１年間放
置した後取り出し、反毛機にかけて開繊した後、解繊繊
維を特公昭４２−１８４７６号公報に記載の方法で解重
合、精製してε−カプロラクタムに回収したところ、特
に問題はなかった。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、リサイクルが可能で、
可聴周波数帯吸音性に優れ、抗菌性を有する車両用や住
宅用あるいは高速道路の遮音壁等に使用される吸音材を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸音材の一例をモデル的に示す概略斜
視図である。

【図２】本発明の吸音材の製造に用いられる装置の一例
をモデル的に示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

１：下金型２：上金型３：気体の吹き込み口４：繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一系のポリマからなる、少なくとも２種
以上の繊維で構成された吸音材であって、構成繊維の１
種は融点が他の繊維の融点より低い熱可塑性重合体Ｒ１
を含有する繊維Ａであり、繊維Ａ相互間および繊維Ａと
他の繊維との接触点の一部で実質的に接着し、かつ、構
成繊維が吸音材の表面と平行な面内でランダムな方向に
配列していることを特徴とする吸音材。
【請求項２】同一系のポリマがポリエステル系ポリマで
あることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】同一系のポリマがナイロン６系ポリマであ
ることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項４】本文中に記載する方法で測定した吸音率が
４００ヘルツで３０％以上、１０００ヘルツで７０％以
上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。
【請求項５】繊維Ａが芯鞘型複合繊維であり、熱可塑性
重合体Ｒ１を鞘部とし、熱可塑性重合体Ｒ１の融点より
融点が高い熱可塑性重合体Ｒ２を芯部とすることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の吸音材。
【請求項６】繊維ＡのＲ１／Ｒ２で表わされる重量比が
２０／８０〜６０／４０の範囲にあることを特徴とする
請求項５に記載の吸音材。
【請求項７】熱可塑性重合体Ｒ１の融点が他の繊維の融
点より低く、かつ、８０〜１７０℃の範囲にあることを
特徴とする請求項５または６に記載の吸音材。
【請求項８】構成繊維の繊度が０．２〜３０デニールの
範囲に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。
【請求項９】構成繊維に抗菌繊維が含まれていることを
特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の吸音材。