TW202035114A - 不織布、該不織布之積層不織布、及使用其等作為表皮材料之複合吸音材料 - Google Patents

不織布、該不織布之積層不織布、及使用其等作為表皮材料之複合吸音材料 Download PDF

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岡村知恵
小尾留美名
塩田英治
加藤一史
中西康夫
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日商旭化成股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種成型性良好、形態穩定性優異並且即便於較薄之低單位面積重量區域亦可發揮充分之吸音賦予效果之適合用作複合吸音材料之表皮材料的不織布及積層不織布。本發明係關於一種不織布及其製法、將2片以上之該不織布積層而成之積層不織布、以及將該不織布或積層不織布與作為吸音材料之連續氣泡樹脂發泡體或纖維多孔質材料積層而成之複合吸音材料,該不織布之特徵在於:其係具有平均纖維直徑0.3 μm以上且7 μm以下之至少1層極細纖維層(M)與平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之至少1層連續長纖維層(S)經一體化而成之積層結構者,且該極細纖維層(M)與該連續長纖維層(S)之接著面積率為45%以上且80%以下。

Description

不織布、該不織布之積層不織布、及使用其等作為表皮材料之複合吸音材料
本發明係關於一種不織布。詳細而言,本發明係關於一種不織布、該不織布之積層不織布、及使用其等作為表皮材料之複合吸音材料,該不織布於用作複合吸音材料之表皮材料之情形時,可高效率地提高基材之吸音性,成型性良好、薄且輕量、形態穩定性優異、與基材之接合性亦優異。
於車輛等行駛時,會產生來自搭載於車輛之引擎及驅動系統之噪音或移動中之負載雜訊、風噪等各種噪音。為了不使此種噪音對乘坐員造成不適感,對引擎遮罩、儀錶盤、頂面材料、門飾板、駕駛室地板等壁面應用吸音材料作為噪音對策。例如,於專利文獻1中提出有使不織布、包含樹脂發泡體等多孔質材料之吸音材料或針對其等吸音基材將通氣性控制於一定範圍之不織布、樹脂膜等表皮層積層一體化而成之積層結構體作為吸音材料。然而,表皮層由於針對各種汽車構件製成複雜之形狀,故而必需成型性,要求同時實現通氣之控制與成型性。
於以下之專利文獻2中提出有包括包含藉由熔噴極細纖維層與合纖長纖維層之熱壓接而一體化之積層不織布之不織布正面材料及具有總體密度為0.005~0.15 g/cm3 之較粗結構之合纖纖維不織布背面材料之吸音材料,但針對不織布正面材料之成型性並未做任何記載。進而,表面劑之合成纖維不織布之影響較大,而尚未實現吸收較寬頻率之聲音。
於以下之專利文獻3中提出有熔噴極細纖維層與添加有紡黏不織布之基布之短纖維不織布藉由機械交纏法而積層一體化之成型性優異之不織布,但由於係利用機械交纏法積層一體化,故而就作為汽車構件之省空間化之觀點而言,存在不織布之厚度較厚之缺點。又,存在由於成為聲音直接滲入藉由機械交纏法而產生之孔之部位故而吸音性較差之缺點、纖維被切斷而不織布強度及剛直性降低並且產生灰塵之原因之缺點。
於以下之專利文獻4中提出有針對熱壓接型長纖維不織布之構成纖維調配與聚酯不相溶之聚合物而使分子配向降低、從而提高成型性之不織布,但若僅為纖維直徑相對較大之紡黏不織布,則通氣性過高而提高基材之吸音性之效果不充分。
進而,於以下之專利文獻5中提出有如下不織布,其係將配向結晶得到抑制之熱塑性長纖維層作為上下層,將平均纖維直徑為2 μm~10 μm之利用熔噴法而製作之熱塑性微細纖維層作為中間層,且各層係藉由製氈軋光機並利用熱接著一體化而成之不織布,該熱接著係該熱塑性長纖維層之纖維表面彼此間、及該熱塑性長纖維層之纖維表面與上述熱塑性微細纖維層之纖維表面之點接著。然而,該積層不織布雖然熱成型性優異,但如汽車構件之成型般於高溫下之成型中熱收縮量較大,故而存在容易產生龜裂之缺點。又,由於中間層之熱塑性微細纖維之纖維直徑較大,故而缺乏緻密性,作為汽車用複合吸音材料之表皮材料,存在吸音性較差之缺點。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-121631號公報 [專利文獻2]日本專利第4574262號公報 [專利文獻3]日本專利第3705419號公報 [專利文獻4]日本專利特願2009-145425號公報 [專利文獻5]日本專利第5603575號公報
[發明所欲解決之問題]
鑒於上述先前技術,本發明所欲解決之課題在於提供一種成型性良好、形態穩定性優異、並且即便於較薄之低單位面積重量區域中亦可發揮充分之吸音賦予效果之可適當作為複合吸音材料之表皮材料之不織布及積層不織布。 [解決問題之技術手段]
本發明者等人為了解決上述課題而努力研究並反覆進行實驗,結果發現,藉由熱壓接使連續長纖維層(S)與極細纖維層(M)一體化,並設為特定之極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率,藉此,即便是迄今為止認為難以對吸音性賦予做出貢獻之連續長纖維層(S),亦可表現出吸音性賦予效果,從而完成本發明。 即,本發明如下所述。
[1]一種不織布,其特徵在於:其係具有平均纖維直徑0.3 μm以上且7 μm以下之至少1層極細纖維層(M)與平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之至少1層連續長纖維層(S)經一體化而成之積層結構者,且該極細纖維層(M)與該連續長纖維層(S)之接著面積率為45%以上且80%以下。 [2]如上述[1]所記載之不織布,其係藉由熱壓接而被一體化。 [3]如上述[2]所記載之不織布,其中上述熱壓接係部分熱壓接。 [4]如上述[3]所記載之不織布,其中上述部分熱壓接中之壓接面積率為6%以上且35%以下,該部分熱壓接部間之距離於不織布之MD方向(機械方向)與和該MD方向呈直角之CD方向(橫向)之任一者均為0.6 mm以上且3.5 mm以下。 [5]如上述[1]~[4]中任一項所記載之不織布,其中上述極細纖維層(M)之單位面積重量為1 g/m2 以上且40 g/m2 以下。 [6]如上述[1]~[5]中任一項所記載之不織布,其中上述連續長纖維層(S)係由含有聚酯(A成分)97.0重量%以上且99.9重量%以下、及玻璃轉移點溫度114℃以上且160℃以下之熱塑性樹脂(B成分)0.1重量%以上且3.0重量%以下之長纖維構成,且上述極細纖維層(M)之總體密度為0.35 g/cm3 以上且0.70 g/cm3 以下。 [7]如上述[6]所記載之不織布,其中上述A成分為聚對苯二甲酸乙二酯,且上述B成分為聚丙烯酸酯系樹脂。 [8]其中上述連續長纖維層(S)係由雙折射率0.04以上且0.07以下之長纖維構成,且上述極細纖維層(M)之總體密度為0.35 g/cm3 以上且0.70 g/cm3 以下如上述[1]~[7]中任一項所記載之不織布。 [9]如上述[1]~[8]中任一項所記載之不織布,其中上述不織布於其表面具有包含具有較其他層之熔點低30℃以上之熔點之纖維之連續長纖維層。 [10]如上述[1]~[9]中任一項所記載之不織布,其中上述不織布之單位面積重量為20 g/m2 以上且150 g/m2 以下,且厚度為2 mm以下。 [11]如上述[1]~[10]中任一項所記載之不織布,其中上述極細纖維層(M)與上述連續長纖維層(S)均係由聚酯系纖維構成。 [12]一種積層不織布,其係將2片以上之如上述[1]~[11]中任一項所記載之不織布積層而成。 [13]如上述[12]所記載之積層不織布,其包含2層以上之上述極細纖維層(M),於該極細纖維層(M)各者之間配置有1層以上之上述連續長纖維層(S),且該極細纖維層(M)各者之間之距離為30 μm以上且200 μm以下。 [14]如上述[12]或[13]所記載之積層不織布,其係2片以上之藉由熱壓接而一體化之SM型或SMS型不織布進行積層一體化而成者。 [15]如上述[12]~[14]中任一項所記載之積層不織布,其中上述極細纖維層(M)與上述連續長纖維層(S)之間或上述連續長纖維層(S)彼此之間之纖維彼此之接著為點接著。 [16]如上述[1]~[15]中任一項所記載之不織布或積層不織布,其係用作吸音材料之表皮材料。 [17]一種複合吸音材料,其係如上述[16]所記載之不織布或積層不織布與作為吸音材料之連續氣泡樹脂發泡體或纖維多孔質材料積層而成。 [18]如上述[17]所記載之複合吸音材料,其於依據JIS A 1405之垂直入射之測定法中自表皮材料側入射之聲音之頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz下之平均吸音率A(%)較該吸音基材單體之平均吸音率高45%以上。 [19]一種不織布之製造方法,其依序包含以下之步驟: (1)將平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之連續長纖維織物形成於網上之步驟; (2)於上述連續長纖維織物上形成平均纖維直徑0.3 μm以上且7 μm以下、單位面積重量1 g/m2 以上且40 g/m2 以下之極細纖維織物之步驟; (3)將包含上述連續長纖維織物與上述極細纖維織物之積層織物於平滑輥與網之間夾壓之步驟; (4)將上述積層織物於壓紋輥與平滑輥之間進行加熱壓接之步驟。 [20]如上述[19]所記載之製造方法,其於上述步驟(2)與步驟(3)之間進而包含以下之步驟: (5)於上述極細纖維織物上形成平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之連續長纖維織物之步驟。 [21]如上述[19]或[20]所記載之製造方法,其中於上述步驟(3)中,平滑輥之表面溫度係較與輥接觸之纖維之熔點低60℃以上且120℃以下之溫度。 [22]如上述[19]~[21]中任一項所記載之製造方法,其中於上述步驟(3)中,夾壓之線壓為1 N/mm以上且10 N/mm以下。 [發明之效果]
由於本發明之不織布係成型性良好、薄且輕量、形態穩定性優異並且成型後亦可控制於一定之通氣範圍,從而適合作為複合吸音材料之表皮材料之不織布,故而尤其可適當地用作汽車用、住宅、家電製品、建築機械等成型性複合吸音材料之表皮材料。
以下,對本發明之實施形態詳細地進行說明。 本實施形態之不織布之特徵在於:其係具有平均纖維直徑0.3 μm以上且7 μm以下之至少1層極細纖維層(M)與平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之至少1層連續長纖維層(S)經一體化而成之積層結構者,且該極細纖維層(M)與該連續長纖維層(S)之接著面積率為45%以上且80%以下。
本案實施形態之不織布或積層不織布可用作吸音表皮材料,且可與基材進行組合。本說明書中,所謂「不織布」,係指製造時自紡絲起使未結合狀態之單層或複數層纖維片(織物)一連串地一體化而成者或於與紡絲不同之步驟中使未結合狀態之單層或複數層纖維片(織物)一體化而成者。本實施形態之不織布係複數層纖維片進行積層一體化而成之不織布,作為例,可列舉:SM、SMS、SMM、SMMS、SMSMS、SMSSMS等。又,所謂「積層不織布」,係指將上述「不織布」進而重合並一體化而成之不織布,例如可列舉:SMMS、SMSM、SMSMS、SMSSMS、SMMSMS等。 又,本說明書中,亦將上述「不織布」或「積層不織布」統稱為「表皮材料」「表面材料」「面材料」。
本實施形態之不織布存在具有極少量之通氣性且具有纖維結構上較小之纖維空隙之緻密之結構,於聲音進入纖維空隙時,藉由與極細纖維之摩擦將聲音之振動能量轉換成熱能量,同時接收聲音之振動能量而纖維本身亦振動,藉此可進而轉換成熱能量。於將其與吸音材料(基材)組合之情形時,吸音材料之吸音性飛躍性地提高。本實施形態之不織布由於包含至少1層平均纖維直徑0.3 μm以上且7 μm以下、較佳為單位面積重量1 g/m2 以上且40 g/m2 以下、總體密度0.35 g/cm3 以上且0.70 g/cm3 以下之極細纖維層(M),故而藉由與極細纖維之摩擦而將聲音之振動能量轉換成熱能量,於將其與吸音材料組合之情形時,可實現吸音材料之吸音性提高之效果。
本實施形態之不織布因具有藉由積層一體化而產生之於極細纖維層(M)上接著有連續長纖維層(S)之結構而具有如下效果:於極細纖維層(M)因聲音之振動能量而振動時,振動能量於極細纖維層(M)連續長纖維層(S)間之經接著之部位傳遞,藉此使不易振動之纖維直徑較粗之連續長纖維層(S)亦振動。藉此,連續長纖維層(S)除了保持強度以外,亦容易有助於提高吸音性,藉此於保持吸音性之情況下實現不織布之低單位面積重量化。再者,所謂「連續長纖維」,與JIS L 0222所定義之構成「連續長纖維不織布或連續纖維不織布」之纖維同義,藉由紡黏法而製造之纖維成為連續長纖維。
作為製成於極細纖維層(M)上接著(一體化)有連續長纖維層(S)之結構之方法,可使用下述方法。可為藉由接著樹脂之塗佈而進行之一體化或藉由熱壓接而一體化。作為藉由熱壓接而進行之一體化,例如可為公知之藉由壓紋輥與平滑輥(以下,亦稱為平滑輥)間之加熱壓接而進行之接合、藉由平滑輥與平滑輥間之加熱壓接而進行之接合、藉由熱平板間之加熱壓接而進行之接合。最佳為公知之於壓紋輥與平滑輥間進行加熱壓接而接合之方法,如圖1所示,於非(部分)熱壓接部(於該方法中,視同非壓紋部)中,因極細纖維層(M)之緻密化被抑制而難以阻礙聲音之滲入,並且於非(部分)熱壓接部,聲音之振動能量亦會於極細纖維層(M)連續長纖維層(S)間之經接著之部位傳遞,因此可充分地發揮使不易振動之纖維直徑較粗之連續長纖維層(S)亦振動之效果。進而,由於進行(部分)熱壓接部(於該方法中,視同壓紋部)之牢固之一體化,故而具有充分之強度而操作性良好,從而獲得充分之成型性。 於在平滑輥與平滑輥間進行加熱壓接而接合之情形時或於熱平板間進行加熱壓接而接合之情形時,由於不織布之整個面受到壓力,故而極細纖維層(M)變得過於緻密,較佳為以不會阻礙聲音之滲入之方式且以不會引起極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)間之層間剝離之程度進行低壓低溫下之加熱壓接。 於藉由接著樹脂之塗佈而進行之一體化之情形時,較佳為設為極細纖維層(M)不會產生孔堵塞且不會阻礙聲音之滲入之程度之樹脂量。
或者,作為製成於極細纖維層(M)上接著有連續長纖維層(S)之結構之方法,可列舉:藉由針刺、水刺等機械交纏而進行一體化之方法或藉由利用超音波之部分熱熔接而進行一體化之方法。其中,藉由針刺、水刺等機械交纏而進行之一體化難以使厚度較薄,並且於極細纖維層(M)開設有孔,會產生聲音容易直接進入之部位,故而難以獲得所需之吸音提高效果。又,藉由針刺、水刺等機械交纏而進行之一體化僅與針或水接觸之部分產生極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著,故而幾乎不會產生極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之部分接著。 亦可使用藉由利用超音波之部分熔接而進行一體化之方法,藉由該方法,於與超音波喇叭等振動部接觸之部分產生之(部分)熱壓接部(於該方法中,視同熔接部)充分地進行極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之熔接,但於未與超音波喇叭等振動部接觸之非(部分)熱壓接部(於該方法中,視同非熔接部)幾乎未進行極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之部分接著。
作為本實施形態之不織布之製造方法,較佳為於一系列紡絲步驟中製作各層,於織物之搬送時,於平滑輥(預壓輥)與輸送網(亦簡稱為網)間進行低壓夾壓,其後於壓紋輥與平滑輥間進行加熱壓接而接合之方法。例如,於製造SMS結構之不織布之情形時,將連續長纖維層(S1)吹附至輸送帶上,其後將極細纖維層(M)吹附至連續長纖維層(S1)上,最後,將連續長纖維層(S2)吹附至極細纖維層(M)上。於搬送如此積層而成之織物時,為了防止產生連續長纖維層(S1、2)之剝離缺點、及適度促進極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1、2)之部分接著,可於吹附連續長纖維層(S1、2)後,使用平滑之預壓輥,於預壓輥與輸送網間進行低壓夾壓。將利用預壓輥與輸送網間之低壓夾壓而輕度一體化所得之織物於壓紋輥與平滑輥間進行加熱壓接。藉由如上所述般經過對連續長纖維層(S)吹附極細纖維層(M)之步驟、利用預壓輥與輸送網間之低壓夾壓之一體化步驟,於熱壓接步驟以外之步驟中亦可促進極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積。
作為預壓輥之加熱溫度,例如較佳為較輥接觸面所存在之纖維之熔點低60℃以上且120℃以下之溫度,更佳為低60℃以上且100℃以下之溫度,壓力較佳為1 N/mm以上且10 N/mm以下,更佳為3 N/mm以上且7 N/mm以下。作為預壓輥之加熱溫度,例如若為熔點260℃之聚對苯二甲酸乙二酯,則較佳為140℃以上且200℃以下。若預壓輥之加熱溫度為上述範圍內,則由於超過玻璃轉移溫度,故而樹脂之分子結構容易移動,且係於充分低於熔點之溫度下加熱,故而容易適度促進極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之部分接著。於預壓輥之加熱溫度過高之情形時,纖維不易熔融,加工時纖維不易附著於預壓輥而容易搬送不織布。
此外,亦可為於預先製作於壓紋輥與平滑輥間進行加熱壓接而成之連續長纖維層(S)與各極細纖維層(M)後,將各層單純地積層並利用各種熱壓接法進行一體化之方法,但必須注意強度較差之極細纖維層(M)之操作。
本實施形態之不織布之極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率為45~80%,較佳為50~75%,更佳為55~75%。若極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率為45%以上,則極細纖維層(M)之振動能量容易傳遞至連續長纖維層(S),而可使連續長纖維層(S)充分地振動,對吸音基材之較高之吸音賦予效果提高。又,若該接著面積率為80%以下,則可抑制極細纖維層(M)之過度緻密化,聲音容易進入,對吸音基材之較高之吸音賦予效果提高。即,若極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率為上述範圍內,則不會阻礙聲音之滲入,可使連續長纖維層(S)充分地振動,而對吸音基材之吸音賦予效果提高。 極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率可根據紡絲時之製作步驟、預壓輥之溫度、預壓輥與輸送網間之夾壓壓力及溫度、連續長纖維層(S)之纖維量、纖維直徑、熱壓接時之溫度、壓紋形狀調整為所需範圍。
極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率A可藉由以下方法求出。再者,於以下說明中,於連續長纖維層為1層之情形時,將該連續長纖維層記載為(S1),於連續長纖維層為2層之情形時,將該連續長纖維層同時記載為(S2)。 於部分熱壓接型不織布之情形時,藉由將部分熱壓接面積率Aa加上於非(部分)熱壓接部中極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1)及/或(S2)實質上接著之面積率Ab,可算出極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率A。此處,如圖1所示,於非(部分)熱壓接部中極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1)及/或(S2)實質上接著之面積率Ab可藉由如下方式進行計算:利用剪刀、截切刀等將非(部分)熱壓接部自部分熱壓接部切離,使用黏著帶(Nichiban公司製造之透明膠帶CT405AP-15)將未與極細纖維層(M)接著而隆起之連續長纖維層(S1)及/或(S2)內之纖維去除後,藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)以倍率200倍,根據M層之表面照片(參照圖2),基於可自連續長纖維層(S1)及/或(S2)之纖維之間觀察之極細纖維層(M)之由S層之纖維分隔之各區塊之面積值算出其合計面積,用1減去將其合計面積Sa除以觀察視野之總面積St所得者。即,「極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率A(%)」係根據以下之式: A=Aa+Ab Ab=100×(1-(Sa/St)) 若如不存在部分熱壓接之情形、欲利用上述方法並使用黏著帶(Nichiban公司製造之透明膠帶CT405AP-15)將連續長纖維層(S1)及/或(S2)內之纖維去除時而纖維未被去除之情形或不存在物理性接著之情形般不存在不織布之層間剝離,則判斷為整面接合型不織布,於該情形時,將實質上極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1)及/或(S2)接著之面積設為接著面積率。此處,所謂極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1)及/或(S2)實質上接著之面積,可藉由如下方式進行計算:藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)並根據倍率200倍之不織布表面之照片,基於可自連續長纖維層(S1)及/或(S2)之纖維之間觀察之極細纖維層(M)之由S層之纖維分隔之各區塊之面積值算出其合計面積Sa,並除以觀察視野之總面積Sn,利用1減去上述合計面積Sa除以觀察視野之總面積Sn所得者。即,「極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率A」為以下之式: A=100×(1-Sa/Sn) 於不織布表面之照片中,於未能觀察到極細纖維層M之情形時,接著面積率設為100%。
於本實施形態之不織布中,將為單體時操作性較差、成型時會產生破損之缺乏成型性之極細纖維層(M)與降低了纖維之分子配向之連續纖維層(S)積層並藉由熱壓接進行一體化,藉此提高極細纖維層之成型性。連續長纖維層發揮柱子之作用,於延伸時,極細纖維層不會受到極端應力,故而可使極細纖維層均勻地延。
本實施形態之不織布於極細纖維層之製作步驟中利用特定條件之加熱空氣吹附至捕獲面,藉此抑制極細纖維層之自我接著性,藉此於延伸時,容易於極細纖維間解散,藉此極細纖維層之成型性進而提高。
本實施形態之不織布之連續長纖維層(S)較佳為構成纖維之配向結晶性較低,延伸性、熱延伸性較高。連續長纖維之低配向、低結晶可藉由降低紡絲速度、摻合聚合物等來達成。連續長纖維之配向結晶性可利用雙折射率進行測定,若為低雙折射率,則容易獲得延伸性、熱延伸性。
連續長纖維層(S)之雙折射率Δn較佳為0.04以上且0.07以下,更佳為0.04以上且0.07以下,進而較佳為0.04以上且0.06以下,最佳為0.04以上且0.05以下。若雙折射率Δn為上述範圍內,則獲得纖維之配向適度且高伸長率之纖維,可利用適度之熱量實施壓光加工,於部分熱壓接時可賦予充分之熱量,獲得不易熱收縮、耐熱性優異之連續長纖維層。進而,若雙折射率Δn為上述範圍內,則纖維之伸長率變得充分,獲得充分之成型性。
連續長纖維層(S)之紡絲方法較佳為應用已知之紡黏法。較佳為於藉由摩擦帶電或電暈帶電等使絲條均勻地分散之條件下製作。若使用此種條件,則容易生成未結合狀態之織物,且經濟性優異。又,連續長纖維層之織物可為單層,亦可為將複數層重疊而成之層。
作為構成連續長纖維層(S)之素材,使用可利用熔融紡絲法纖維化之熱塑性合成樹脂。作為熱塑性合成樹脂,例如可列舉:聚烯烴系樹脂(聚乙烯、聚丙烯、共聚聚丙烯等)、芳香族聚酯系樹脂、脂肪族聚酯系樹脂(聚D-乳酸、聚L-乳酸、D-乳酸與L-乳酸之共聚物、D-乳酸與羥基羧酸之共聚物、L-乳酸與羥基羧酸之共聚物、D-乳酸、L-乳酸及羥基羧酸之共聚物、該等之摻合體等)、聚醯胺系樹脂(聚醯胺6、聚醯胺66、共聚聚醯胺等)、聚苯硫醚等。作為熱塑性合成樹脂,可尤佳地使用耐熱性、耐水性等優異之芳香族聚酯系樹脂。作為芳香族聚酯系樹脂,係熱塑性聚酯,且可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯作為代表例。又,芳香族聚酯系樹脂亦可為聚合或共聚作為形成酯之酸成分的間苯二甲酸或鄰苯二甲酸等而成之聚酯。
與複合吸音材料之基材相接之不織布之連續長纖維層亦可包含具有較其他層之纖維之熔點低30℃以上之熔點之纖維。即,為了將不織布面材料與基材之接著性保持為良好,亦可將與基材接觸之層設為低熔點之纖維構成。作為低熔點之纖維,例如可列舉使鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、癸二酸、己二酸、二乙二醇、1,4-丁二醇之1種或2種以上化合物與聚對苯二甲酸乙二酯共聚所得之芳香族聚酯共聚物、脂肪族酯等聚酯系纖維等。該等纖維可單獨,亦可將2種以上複合混纖,且亦可將低熔點纖維與高熔點纖維複合混纖。進而,亦可使用鞘部具有低熔點成分之鞘芯結構之複合纖維。作為鞘芯結構之複合纖維,例如可列舉:芯為高熔點成分之聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、共聚聚酯,鞘為低熔點成分之共聚聚酯、脂肪族酯等。
為了使雙折射率Δn成為0.04以上且0.07以下之範圍,可使用聚合物摻合。例如,連續長纖維層可為由含有聚酯(A成分)97.0重量%以上且99.9重量%以下、及玻璃轉移點溫度114℃以上且160℃以下之熱塑性樹脂(B成分)0.1重量%以上且3.0重量%以下之長纖維構成者。
作為聚酯(A成分),係熱塑性聚酯,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯作為代表例。又,熱塑性聚酯亦可為聚合或共聚作為形成酯之酸成分的間苯二甲酸或鄰苯二甲酸等而成之聚酯。
玻璃轉移點溫度為114℃以上且160℃以下之熱塑性樹脂(B成分)較佳為選自聚丙烯酸酯系樹脂中之至少1種。 若為聚丙烯酸酯系樹脂,則藉由極少量之添加量便可期待配向結晶化抑制效果,故而可防止因紡絲時之發煙而導致之延伸裝置之污染。若相對於聚酯(A成分)之添加量為極少量,則熔融混練時絲中之聚丙烯酸酯系樹脂之分散變得均勻,於使不織布延伸時,獲得可抑制延伸不均之效果,可抑制成型後之芯材之局部露出。 作為聚丙烯酸酯系樹脂,可列舉:聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯2元共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-環己基馬來醯亞胺共聚物等。為了以更少量之添加量實現配向結晶化抑制效果,較佳為甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯2元共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-環己基馬來醯亞胺共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物。
至於玻璃轉移點溫度114℃以上且160℃以下之熱塑性樹脂(B成分)相對於作為聚酯系長纖維之主要成分之聚酯(A成分)的添加量,就紡絲性或所獲得之不織布之斷裂伸長率之方面而言,較佳為0.1重量%以上且3.0重量%以下,更佳為0.25%以上且2.5重量%以下,進而較佳為0.5重量%以上且2.0重量%以下。若聚丙烯酸酯系樹脂之添加量為上述範圍內,則容易獲得高伸長率化之纖維,於紡絲中不易多發斷頭,而獲得穩定且連續之纖維,生產性提高,並且不易助長因紡絲時之發煙而導致之延伸裝置之污染或絲之聚丙烯酸酯系樹脂之分散,從而不易產生因延伸不均而導致之成型後之芯材之局部露出。
聚酯(A成分)與玻璃轉移點溫度114℃以上且160℃以下之熱塑性樹脂(B成分)較佳為形成海島結構,其中A成分形成海部,B成分形成島部。雖不欲束縛於特定之理論,但推測該情況之原因在於:B成分先於A成分自熔融狀態向玻璃狀態轉移後結束延伸,因此形成海部之A成分之延伸及配向結晶化受到阻礙。因此,海部之配向結晶化得到抑制,於低結晶性之狀態下結束延伸,獲得高伸長率之纖維。因此,B成分之玻璃轉移點溫度必須高於A成分之玻璃轉移點溫度。又,於B成分之玻璃轉移點溫度為160℃以下之情形時,不易多發斷頭而較佳。鑒於PET之玻璃轉移點溫度為70℃以上80℃,B成分之玻璃轉移溫度可為114℃以上且160℃以下,較佳為120℃以上且130℃以下。
於添加B成分之情形時,於獲得連續長纖維層(S)時紡絲速度較佳為3000 m/min以上且8000 m/min以下,更佳為4000 m/min以上且6000 m/min以下。有紡絲速度較高時藉由添加B成分所得之高伸長率化效果增大之傾向。若為3000 m/min以上,則可抑制配向結晶化,獲得充分之不織布之斷裂伸長率上升效果,又,可獲得充分之機械物性。另一方面,若為8000 m/min以下,則獲得高伸長率之纖維,可抑制紡絲中之斷頭,從而可提高不織布之生產性。
作為將雙折射率Δn設為0.04以上且0.07以下之範圍內之方法,有控制紡絲速度之方法。於不添加B成分之情形時,於獲得連續長纖維層(S)時,紡絲速度較佳為3000 m/min以上且4000 m/min以下,更佳為3200 m/min以上且3700 m/min以下。若紡絲速度為上述範圍內,則獲得配向結晶化抑制效果,不織布之斷裂伸長率上升效果較大,容易獲得高伸長率之纖維,機械物性容易變得充分。
構成連續長纖維層(S)之長纖維之平均纖維直徑為10.0 μm以上且30.0 μm以下,較佳為12.0 μm以上且30.0 μm以下,更佳為12.0 μm以上且20.0 μm以下,進而較佳為13.0 μm以上且20.0 μm以下,最佳為13.0 μm以上且18.0 μm以下。就紡絲穩定性之觀點而言,為10.0 μm以上,另一方面,就強度或耐熱性之觀點而言,為30 μm以下。若長纖維之平均纖維直徑為上述範圍內,則纖維之結晶性不會過高,結晶部分減少而纖維之伸長率提高,成型性容易變好,於部分熱壓接時不易產生熱收縮,纖維不易因熱壓接輥之熱而熔解從而被纏繞於輥,故而不織布之生產性亦變得良好,進而,被覆性亦提高,不織布強度亦提高,紡絲穩定性亦變得良好。
本實施形態之不織布必須包含至少一層極細纖維層(M)。其原因在於若不存在極細纖維層,則無法形成具有較小之纖維空隙之緻密結構,所進入之聲音之波長因細孔中之摩擦阻力而減小,藉此無法控制吸音特性。
極細纖維層(M)較佳為藉由生產成本相對較低之熔噴法製作。極細纖維層(M)之平均纖維直徑為0.3 μm以上且7 μm以下,較佳為0.4 μm以上且5 μm以下,更佳為0.6 μm以上且2 μm以下。利用熔噴法紡絲成未達0.3 μm之纖維直徑需要嚴苛之條件,而無法獲得穩定之纖維。另一方面,若纖維直徑超過7 μm,則接近連續長纖維之纖維直徑,無法獲得作為微細纖維進入連續長纖維層(S)之間隙而填埋該間隙之作用,從而無法獲得緻密結構。
於與用作吸音材料之密度相對較小、空隙較多之多孔質材料之複合中,要求配置於音源側之不織布表皮材料更加緻密,但於利用過度之整面接合等提高密度藉此使其緻密之方法中,因熱融合而纖維之表面積降低,藉由聲音與纖維之摩擦而進行之熱能量轉換降低。因此,相較於利用過度之整面接合等來提高密度,較佳為藉由製成更細之纖維來進行緻密化。 極細纖維層(M)之單位面積重量就以低單位面積重量獲得充分之吸音性之方面而言,為1 g/m2 以上且40 g/m2 ,較佳為2 g/m2 以上且25 g/m2 以下,更佳為3 g/m2 以上且20 g/m2 以下。
作為極細纖維層(M)之材料,可同樣地使用上述連續長纖維層(S)可使用之熱塑性合成樹脂。
於極細纖維層(M)之材料為PET或其共聚物之情形時,極細纖維之溶液黏度(ηsp/c)較佳為0.2以上且0.8以下,更佳為0.2以上且0.6以下。又,PET之熔噴極細纖維與其他合纖相比結晶化較慢,可於低結晶之存在流動性之狀態下滲入連續長纖維層之間隙,故而可填埋連續長纖維層之纖維間隙而獲得緻密結構。
不織布之連續長纖維層(S)及極細纖維層(M)之纖維剖面之形狀並無特別限制,就強度之觀點而言,較佳為圓剖面,就增加纖維之表面積、形成微細空隙之觀點而言,較佳為扁平糸等異型剖面系。本實施形態之不織布包含至少一層極細纖維層(M),且包含至少一層連續長纖維層(S),藉此,構成之纖維、各層可具有延伸性。較佳為極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之SM型或SMS型等積層結構。就均勻性之觀點而言,亦可如SMM層或SMMS層般將複數層極細纖維層積層而成。一般而言,較細之纖維不存在剛性,即便延伸也容易斷裂,於製作極細纖維層時,為了使防止絲之吹散等紡絲性、強度或操作性良好,進行提高自我接著性之動作,纖維間之約束增強而自由度較低,從而不易延伸。於本案實施形態中,連續長纖維層發揮柱子之作用,於延伸時,極細纖維層不易受到極端之應力,而可使極細纖維層均勻地延伸,作為不織布整體可表現出延伸性。
於利用熔噴法形成本實施形態之不織布之極細纖維層之情形時,利用熔噴法並藉由加熱空氣之吹散而細纖化,於自裏側抽吸之輸送網上或連續長纖維層上之捕獲面,於高溫下利用基於吹附纖維間之融合之自我接著進行片材化。因此,若利用一般之熔噴法進行細纖化,則基於纖維間之融合之自我接著增強,藉此成為膜狀,於成型時被延伸時,會產生極細纖維層解散而產生皸裂之現象。然而,本發明者等人進行研究之結果發現,詳細內容如下所述,藉由將熔噴噴嘴與捕獲面之距離設為特定距離,即便進行細纖維化,亦可控制基於融合之自我接著之程度。
作為自我融合性之指標,可使用藉由熱壓接一體化而成之積層不織布中之極細纖維層之總體密度。針對非壓接部,可根據藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)所得之剖面照片並藉由圖像解析直接測定極細纖維層之厚度,並根據極細纖維層之平均單位面積重量與極細纖維層之厚度算出總體密度。於在極細纖維層單體中無法計算單位面積重量之情形時,可拍攝不織布之X射線CT(Computed Tomography,電腦斷層攝影)圖像,根據X射線CT圖像,並根據觀察範圍之面積、極細纖維層所占之體積與樹脂密度、厚度計算出總體密度。不織布之X射線CT圖像可利用高解析3DX射線顯微鏡nano3DX(Rigaku製造)進行拍攝。極細纖維層(M)之總體密度為0.35 g/cm3 以上且0.70 g/cm3 以下,較佳為0.40 g/m3 以上且0.65 g/cm3 以下,更佳為0.4 g/cm3 以上且0.6 g/cm3 以下。若為0.7 g/cm3 以下,則不易成為膜狀,於成型時被延伸時,不易產生極細纖維層解散而產生皸裂之現象。另一方面,若為0.35 g/cm3 以上,則基於融合之自我接著不會太弱,積層步驟等中之操作不易變難。
此處,極細纖維層(M)之總體密度一般而言與根據不織布整體之單位面積重量、絲量等而預測之總體密度不同。極細纖維層(M)控制了纖維間之自我接著之程度,並不僅是根據不織布構成、材料進行計算,實際上係直接測定極細纖維層之厚度而獲得。因此,極細纖維層(M)之總體密度並不僅是根據例如SMS不織布之整體單位面積重量、厚度、總體密度等而預測。
為了將極細纖維層(M)之總體密度設為0.35 g/cm3 以上且0.70 g/cm3 以下,可調節熔噴噴嘴與捕獲面之距離。熔噴噴嘴與捕獲面之距離應該根據加熱空氣之溫度、流量等條件或極細纖維層之單位面積重量、搬送速度等條件適當選擇,不能一概而論,較佳為100 mm以上且200 mm以下之距離,更佳為110 mm以上且180 mm以下,進而較佳為120 mm以上且150 mm以下。若熔噴噴嘴與捕獲面之距離為100 mm以上,則即便提高加熱空氣之溫度、流量,亦不易產生極細纖維之膜化,於成型時被延伸時,極細纖維層不易解散而產生皸裂。若為200 mm以下,則不易產生空氣中之纖維間之交聯,不易產生不均,並且基於融合之自我接著不太弱,而積層步驟等中之操作變得良好。
構成本實施形態之不織布之不織布各層係利用熱壓接而被一體化。例如,可於公知之壓紋輥與平滑輥間或平滑輥與平滑輥間進行加熱、壓接而進行接合,尤佳為於壓紋輥與平滑輥間進行加熱、壓接而進行接合。較佳為以相對於不織布總面積為6%以上且30%以下之範圍之壓接面積率進行部分熱壓接,更佳為7%以上且25%以下。若熱壓接面積率為6%以上,則起毛較少,若為30%以下,則不織布不易成為紙狀,而斷裂伸長率、撕裂強度等機械物性不易降低。若壓接面積率為該範圍內,則可實施良好之纖維相互間之熱壓接處理,可使所獲得之不織布成為具有適度之機械強度、剛性、尺寸穩定性者。 關於熱壓接部之形狀,並無特別限定,可較佳地例示紗圈圖樣、IL圖樣(長方形模樣)、針點圖樣、鑽石圖樣、四角圖樣、龜甲圖樣、橢圓圖樣、格子圖樣、水珠圖樣、圓形圖樣等。
藉由熱壓接轉印至不織布之(部分)熱壓接部間之距離於不織布之MD方向(機械方向)與和該MD方向呈直角之CD方向(橫向)之任一者中均較佳為0.6 mm以上且3.5 mm以下之範圍,更佳為0.8 mm以上且3.4 mm以下,進而較佳為1 mm以上且3 mm以下。若熱壓接部間之距離為範圍內,則可抑制不織布之剛性過度提高,並且可充分地抑制未被壓接之自由度較高之絲偏離壓接部而起毛之現象。進而,即便於非壓接部,極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著亦充分地進行而可期待吸音性能優異之點。只要熱壓接部間之距離不過窄,則防止起毛,並且剛性不會變得過高,於基於加熱壓之成形加工時,偏移等不易增大,成形加工性良好,於非壓接部極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著過度進行之情況得到抑制,而不易阻礙聲音之進入。只要熱壓接部間距離不過寬,則不織布之剛性不會變得過低,成型加工性良好,不易起毛,於非壓接部充分地進行極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著,基於連續長纖維層(S)之振動之吸音性能提高增高。
熱壓接之溫度應該根據所供給之織物之單位面積重量、速度等條件適當選擇,不能一概而論,較佳為較構成長纖維之樹脂之熔點低30℃以上且90℃以下之溫度,更佳為低40℃以上且70℃以下之溫度。又,於在壓紋輥與平滑輥間進行加熱、壓接而進行接合並且與壓紋輥面相接之樹脂種類和與平滑輥面相接之樹脂種類相同之情形時,壓紋輥與平滑輥之溫度差較佳為未達10℃,更佳為未達5℃,進而較佳為未達3℃。但是,於與壓紋輥面相接之樹脂種類和與平滑輥面相接之樹脂種類之熔點不同之情形、紡絲速度、絲之配向結晶性不同之情形時,並不限定於此。若壓紋輥與平滑輥之溫度差為上述範圍內,則輥溫度較低側亦不易起毛,亦可藉由成型抑制起毛,於成型時之延伸時,不易因起毛而導致絲偏離熱壓接部,應力不易集中於絲偏離之部分而可抑制延伸不均,從而可抑制吸音基材之露出,進而,於非壓接部充分地進行極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著,藉由連續長纖維層(S)之振動所帶來之吸音性能提高增高。又,只要溫度之差不過大,則不易因單面側之熱量不足而導致耐熱性不足。再者,於賦予輥溫度之差之情形時,可降低延伸時之應力,而成型性提高。
熱壓接之壓力亦應該根據所供給之織物之單位面積重量、速度等條件而適當選擇,不能一概而論,較佳為10 N/mm以上且100 N/mm以下,更佳為30 N/mm以上且70 N/mm以下,若為該範圍內,則可進行良好之纖維相互間之熱壓接處理,可使所獲得之不織布成為具有適度之機械強度、剛性、尺寸穩定性者。
本實施形態之不織布之至少1面之細毛等級較佳為3級以上,更佳為3.5級以上。若細毛等級為3級以上,則成為充分耐受成型步驟中之操作者,可抑制成型後之壓紋標記之損耗、起毛。 又,本實施形態之不織布之正反面之細毛等級差較佳為未達0.5級,更佳為未達0.3級。若細毛等級差未達0.5級,則於成型時之延伸時,應力不易集中於因細毛等級較低之面之起毛而導致絲偏離熱壓接部之部位,不易引發延伸不均,從而容易抑制吸音基材之露出。但是,於不考慮延伸不均之情形時並不限定於此。
本實施形態之不織布之單位面積重量較佳為20 g/m2 以下以上且150 g/m2 以下,更佳為25 g/m2 以上且130 g/m2 以下,進而較佳為30 g/m2 以上且100 g/m2 以下。若單位面積重量為20 g/m2 以上,則纖維量不會過少,不織布之均勻性及緻密性提高,可獲得適度之空隙。另一方面,若單位面積重量為150 g/m2 以下,則可獲得適度之緻密結構,剛性不易提高,成型性良好,操作性提高,進而成本降低。
本實施形態之不織布之厚度較佳為2 mm以下,更佳為0.1 mm以上且2.0 mm以下,進而較佳為0.2 mm以上且1.8 mm以下,最佳為0.2以上且1.5 mm以下。若不織布之厚度為上述範圍內,則熱壓接充分,自由度較高之絲不易偏離壓接部而導致產生起毛現象,實現作為汽車構件之省空間化,此外,剛性適度,於將不織布積層時不易產生褶皺而操作性良好,於將吸音材料加工成各種形狀時彎曲性變得充分,加工性提高,進而不織布不會過度壓扁,可充分確保連續長纖維層所具有之空氣層,而容易獲得較高之吸音性能。
本實施形態之不織布整體之總體密度較佳為0.1 g/cm3 以上且0.7 g/cm3 以下,更佳為0.15 g/cm3 以上且0.6 g/cm3 以下,進而較佳為0.2 g/cm3 以上且0.55 g/cm3 以下。若總體密度為0.1 g/cm3 以上,則不織布之緻密性提高,聲音減少之效果提高。另一方面,若總體密度為0.7 g/cm3 以下,則不織布之緻密性不會過高,空隙不會變得過少,聲音充分進入,尤其是中頻4000 Hz附近之吸音率不易降低,加工性亦提高。
本實施形態之不織布之藉由JIS L 1906弗雷澤(Frazir)型法所測得之通氣度較佳為100 mL/cm2 /sec以下,更佳為0.1 mL/cm2 /sec以上且50 mL/cm2 /sec以下,進而較佳為0.5 mL/cm2 /sec以上且30 mL/cm2 /sec。若通氣度為100 mL/cm2 /sec以下,則可減小所進入之聲音之波長,而容易獲得聲音能量之減少效果。
根據本實施形態之不織布之同時雙軸延伸前之通氣度之值並使用同時雙軸延伸機設為150℃環境下之面積展開率200%時之通氣度之上升率未達250%,更佳為未達225%,進而較佳為未達200%。若同時雙軸延伸前後之通氣度之上升率未達250%,則不易產生極細纖維層之皸裂或針孔等缺點,亦不易產生局部性斷裂部位。
本實施形態之不織布之使用同時雙軸延伸機以150℃環境下之面積展開率200%延伸時之MD方向之最大應力與CD方向之最大應力之和為10 N以上且55 N以下,更佳為15 N以上且50 N以下,進而較佳為15 N以上且45 N以下。若為55 N以下,則成型性提高,凹部之皺褶之產生或成型後之吸音基材之凹凸得到完美修飾而容易獲得所需結構。另一方面,若為10 N以上,則壓紋部之壓接充分而不易產生起毛。再者,以上述面積展開率200%延伸時之MD方向之最大應力與CD方向之最大應力之和係使用同時雙軸延伸機,將24 cm×24 cm設為保持距離,於150℃環境下測定於MD方向、CD方向上均延伸9.94 cm時之最大應力而求出。
本實施形態之不織布之180℃環境下、10分鐘時之乾熱收縮率較佳為5%以下,更佳為4%以下,進而較佳為3.5%以下。於超過5%之情形時,成形加工時,不易因收縮而導致顯著產生皺褶。
本實施形態之積層不織布係具有極少量之通氣性且具有纖維結構上較小之纖維空隙(細孔)之緻密結構,於聲音進入纖維空隙(細孔)時,所進入之聲音之振幅因細孔中之摩擦阻力而減小,藉由與極細纖維之摩擦將聲音之振動能量轉換成熱能量,於將其用作表皮材料之情形時,可實現飛躍性地提高吸音基材之吸音性之效果。
作為積層不織布之構成,可為包含至少2層以上之極細纖維層(M)且於極細纖維層(M)間配置有1層以上之連續長纖維層(S)者。於本案實施形態之積層不織布之情形時,極細纖維層(M)藉由與極細纖維之摩擦將聲音之振動能量轉換成熱能量,獲得吸音基材之吸音性提高之效果。又,藉由使作為本實施形態之不織布之特徵之疏鬆之連續長纖維層所具有之空氣層如背後空氣層般成為彈簧之作用,而使極細纖維層(M)內之空氣更有效率地振動,藉由極細纖維層(M)內之空氣與極細纖維之摩擦將聲音之振動能量轉換成熱能量,獲得提高吸音基材之吸音性之效果。進而,於吸音基材未完全吸收而反射之聲音透過本實施形態之積層不織布時,可再次藉由上述效果促進向熱能量之轉換。
本實施形態之積層不織布較佳為將2片以上之具有藉由熱壓接而一體化之SM型或SMS型積層結構之不織布積層。藉由熱壓接使其一體化,藉此可簡便地獲得積層結構。
作為使連續長纖維層(S)一體化於極細纖維層(M)間之方法,可列舉如下方法等:預先製作具有SM型或SMS型積層結構之經部分熱壓接而成之不織布,將2片以上之該不織布積層後,例如使用平板熱壓或熱熔劑等接著劑或包含低熔點成分之鞘芯纖維一體化之方法;藉由超音波熔接一體化之方法;及藉由針刺或水刺等機械交纏一體化之方法。
本實施形態之積層不織布之極細纖維層(M)間之距離較佳為30 μm以上且200 μm以下,更佳為40 μm以上且180 μm以下,進而較佳為50 μm以上且150 μm以下。若極細纖維層(M)間之距離為30 μm以上,則連續長纖維層(S)所具有之空氣層容易變充分,容易獲得較高之對吸音基材之吸音賦予效果。另一方面,若為200 μm以下,則各不織布層間之接著變得充分,而不易產生剝離。若極細纖維層(M)間之距離為上述範圍內,則可充分地確保連續長纖維層(S)所具有之空氣層,而對吸音基材之吸音賦予效果提高。 極細纖維層(M)間之距離可藉由調整連續長纖維層(S)之纖維量、纖維直徑、各不織布層之基於壓接程度所得之厚度、製作積層不織布時之一體化時之熱壓等之壓力等獲得所需範圍。
本實施形態之積層不織布中之與吸音基材相接之連續長纖維層(S)、及/或配置於極細纖維層(M)間之連續長纖維層(S)中之至少1層較佳為包含具有較構成極細纖維層(M)之纖維之熔點低30℃以上之熔點之纖維。藉由使用具有低30℃以上之熔點之纖維,不織布彼此、積層不織布與吸音基材等之間之纖維彼此變得容易接著。
作為構成積層不織布之低熔點之纖維,例如可列舉:低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、共聚聚乙烯、共聚聚丙烯等聚烯烴纖維、使鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、癸二酸、己二酸、二乙二醇、1,4-丁二醇1種或2種以上之化合物與聚對苯二甲酸乙二酯共聚而成之芳香族聚酯共聚物、脂肪族酯等聚酯系纖維、共聚聚醯胺等合成纖維。該等纖維可單獨,亦可將2種以上複合混纖,又,亦可將低熔點與高熔點纖維複合混纖。作為低熔點之纖維,較佳為列舉鞘部具有低熔點成分之鞘芯結構之複合纖維,例如為芯為高熔點成分之聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、共聚聚酯、尼龍6、尼龍66、共聚聚醯胺等且鞘為低熔點成分之低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、共聚聚乙烯、共聚聚丙烯、共聚聚酯、脂肪族酯等者。
積層不織布之各層間、即極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之間或連續長纖維層(S)彼此之間之接著較佳為構成接著面之層之纖維彼此點接著。所謂點接著,係指藉由加熱輥進行之熱接著或藉由使用低熔點纖維或熱熔材料等之熱接著將纖維彼此之表面接著、藉由超音波熔接使構成纖維之樹脂一部分熔融而將纖維彼此熔接。點接著之狀態可藉由利用SEM對積層不織布之剖面進行觀察而確認。若絲彼此點接著,則經接著之纖維彼此之距離變得不均勻,於纖維彼此振動時,會受到各種振動而容易獲得吸音效果。將纖維彼此交纏積層之方法、例如使用針刺之方法由於不織布之纖維彼此未直接接著,故而有時難以成為點接著。
本實施形態之表皮材料有效用作吸音材料之補強材料,並且可對其實施賦予黑色等印刷性、撥水性、阻燃性等表面功能之加工。具體而言,可列舉:染色、印刷等著色加工、藉由氟樹脂而進行之撥水加工、酚系樹脂、熱硬化性丙烯酸系樹脂、三聚氰胺系樹脂、環氧系樹脂等熱硬化性樹脂之賦予加工、藉由磷系等難燃劑而進行之阻燃加工。
使用本實施形態之表皮材料之複合吸音材料所使用之吸音基材之總體密度較佳為0.01 g/cm3 以上且0.3 g/cm3 以下,更佳為0.02 g/cm3 以上且0.25 g/cm3 以下,進而較佳為0.03 g/cm3 以上且0.2 g/cm3 以下,進而更佳為0.03 g/cm3 以上且0.1 g/cm3 以下。若總體密度為0.01 g/cm3 以上,則吸音性不易降低,而無須使厚度過厚。另一方面,若總體密度為0.1 g/cm3 以下,則透過不織布表皮材料之聲音容易進入吸音基材,又,耐磨耗性、加工性亦提高。
為了將吸音基材與表皮材料進行組合而製成具有較高之吸音性並且薄且輕量、形態穩定性優異之複合吸音材料,較理想為使吸音基材成為特定之總體密度。吸音基材之總體密度可於與不織布及積層不織布進行組合前利用公知之熱壓機等進行壓縮調整,亦可於利用熱成型加工將合纖纖維不織布積層於汽車構件等後,與吸音基材一體成型時進行壓縮調整。
吸音基材之厚度較佳為5 mm以上且50 mm以下,更佳為10 mm以上且40 mm以下。若厚度為5 mm以上,則吸音性充分,尤其是低頻之吸音率不易降低。另一方面,若厚度為50 mm以下,則吸音材料之大小不會變得過大,貼合加工性、操作性、製品輸送性等提高。
作為吸音基材之材料,例如可列舉:將包含聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂等之連續氣泡樹脂發泡體或聚乙烯、聚丙烯、共聚聚丙烯等聚烯烴系纖維、尼龍6、尼龍66、共聚聚醯胺等聚醯胺系纖維、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、共聚聚酯、脂肪族聚酯等聚酯系纖維、包含鞘為聚乙烯、聚丙烯、共聚聚酯且芯為聚丙烯、聚酯等之組合之芯鞘結構等之複合纖維、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚丁二酸乙二酯等生物降解性纖維等短纖維及/或長纖維積層並利用公知之針刺法等交纏而獲得之吸音性合成纖維不織布、毛氈。進而,作為無機原材料,例如可列舉玻璃纖維、玻璃棉等。為了提高成型性,該等纖維系基材亦可包含苯酚等熱硬化樹脂。 作為連續氣泡樹脂發泡體,就輕量性、吸音性之觀點而言,較佳為三聚氰胺樹脂、胺基甲酸酯樹脂,作為吸音性合成纖維不織布,就阻燃性等而言,較佳為包含聚酯系纖維之不織布。
使用本實施形態之表皮材料之複合吸音材料係將上述不織布或積層不織布與粗結構之吸音基材接合一體化而獲得。表皮材料與吸音基材之接合例如可藉由使熱融合纖維介存於接合面之方法、塗佈熱熔系樹脂或接著劑之方法等進行。
於使用接著劑之接著方法中,可藉由簾式噴霧方式、點方式、篩網方式等以2 g/m2 以上且30 g/m2 以下之比例於不織布表皮材料塗佈熱熔系接著劑,自不織布表皮材料側進行加熱,使所塗佈之接著劑軟化、熔解後接著於吸音基材。
作為表皮材料與吸音基材之間之接著力,較佳為0.1 N/10 mm以上,更佳為0.2 N/10 mm以上且5 N/10 mm以下。若接著力為0.1 N/10 mm以上,則於吸音材料之剪裁、輸送等之期間內不易產生剝離等問題。為了獲得較高之接著力,較佳為於不織布表皮材料之接著面設置低熔點成分層,進而較佳為於連續氣泡樹脂發泡體、纖維多孔質材料塗佈熱熔系接著劑。
使用本實施形態之積層不織布之複合吸音材料於依據JIS-1405之垂直入射之測定法中,根據頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz之平均吸音率A(%)並藉由下述式而求出之吸音貢獻效果較佳為45%以上,更佳為50%以上,進而較佳為55%以上。
吸音貢獻效果(%)係藉由下述式算出: 吸音貢獻效果(%)=A-A0 {式中,A為複合吸音材料之平均吸音率A(%),並且A0為吸音基材單獨之平均吸音率(%)}
本實施形態之不織布係於在BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體「Basotect TG」10 mm厚度,以20 g/m2 之比例塗佈共聚聚酯系熱熔粉末(熔點130℃)後,積層同時雙軸延伸前之不織布,然後藉由加熱處理進行接合而成之複合吸音材料中,依據JIS-1405,使用垂直入射法之測定機(Bruel&Kjar公司製造之Type4206T)以自表皮材料面入射之方式配置,測定作為代表值之頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz,算出其平均吸音率A(%),藉由下述式而求出之吸音貢獻效果較佳為20%以上,更佳為25%以上,進而較佳為30%以上。 再者,吸音貢獻效果(%)係藉由下述式而算出: 吸音貢獻效果(%)=A-A0 {式中,A為複合吸音材料之平均吸音率A(%),並且A0為吸音基材單獨之平均吸音率(%)}
再者,BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體「Basotect TG」10 mm厚度之單體之吸音性能為「1000 Hz:11%、1600 Hz:14%、2000 Hz:18%、2500 Hz:20%、3150 Hz:24%、及4000 Hz:31%、平均吸音率:20%」。
本實施形態之不織布於在BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體「Basotect TG」10 mm厚度,以20 g/m2 之比例塗佈共聚聚酯系熱熔粉末(熔點130℃)後,積層同時雙軸延伸前或之後之不織布,然後藉由加熱處理進行接合而成之複合吸音材料中,依據JIS-1405,使用垂直入射法之測定機(Bruel&Kjar公司製造之Type4206T)以自表皮材料面入射之方式配置,測定作為代表值之頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz,算出其平均吸音率,將其作為同時雙軸延伸前平均吸音率(%)、同時雙軸延伸後平均吸音率(%)時,延伸前同時雙軸延伸前後之吸音率之差較佳為未達15%,更佳為13%以下,進而較佳為11%以下。可藉由以下基準對吸音率之效果進行評價。 〇:未達15% ×:15%以上。
以下,藉由實施例、比較例對本發明具體地進行說明,但本發明並不限定於該等。再者,將不織布製造中之行進方向(機械方向)稱為MD方向,將與該方向呈直角方向的橫向稱為CD方向。 以下之實施例等中之各物性係藉由下述方法進行測定而得者。再者,本發明原則上係藉由下述方法進行測定,於存在無法藉由下述方法進行測定之情況之情形時,可適當藉由合理之代替方法進行測定。
(1)熱塑性樹脂成分之玻璃轉移點溫度及熔點(℃) 採集各熱塑性樹脂之樣品5 mg,利用示差掃描型熱量計(TA instruments公司製造之Q100),求出於氮氣環境下以10℃/min自20℃升溫至290℃時之放熱峰位置之溫度作為玻璃轉移點溫度,求出吸熱峰位置之溫度作為熔點。
(2)單位面積重量(g/m2 ) 不織布整體之單位面積重量係依據JIS L 1913而測得。又,各層之單位面積重量係將於本實施例中根據製造條件計算所得之值作為各層之單位面積重量。再者,於製造條件不明確之情形時,各層單位面積重量可將能夠層間剝離者剝離而製成單層後依據JIS L 1913進行測定。又,於無法進行層間剝離之情形時,可拍攝不織布之X射線CT圖像,根據X射線CT圖像,根據觀察範圍之面積、極細纖維層所占之體積與樹脂密度、厚度進行計算。
(3)平均纖維直徑(μm) 使用基恩士公司製造之VHX-700F顯微鏡拍攝500倍之放大照片,根據於觀察視野中聚焦之10根纖維之平均值來求出。
(4)總體密度(g/cm3 ) 根據(單位面積重量)/(厚度)算出,求出每單位體積之重量。
(5)厚度(mm) 依據JIS L 1913 B法。測定3處以上之負載0.02 kPa之壓力之厚度,並求出其平均值。其中,不織布表皮材料之厚度係以負載20 kPa進行測定。
(6)雙折射率(Δn) 自不織布製造步驟之輸送器上採集絲,使用OLYMPUS公司製造之BH2型偏光顯微鏡補償壓力,藉由通常之干擾條紋法並根據相位延遲與纖維直徑求出雙折射率。以10根纖維之平均值求出。再者,於無法自不織布製造步驟之輸送器上採集絲之情形時,亦可使用自不織布中採集之絲並利用上述方法測定雙折射率。
(7)極細纖維層(M)間距離(μm) 利用環氧樹脂將積層不織布包埋後,利用超薄切片機使積層不織布之與平面方向垂直之剖面露出,使用基恩士公司製造之(VE-8800)掃描型電子顯微鏡,以倍率500倍拍攝積層不織布中之剖面照片,於任意之點測定10點極細纖維層(M)間之距離,並求出其平均值。於超音波熔接之情形時,於熔接部以外進行測定。
(8)雙軸延伸評價(成形性) 採集26 cm×26 cm之試片,使用雙軸延伸機(EX10-III)於150℃環境下設為掌握長度24 cm×24 cm,預熱90秒後,以延伸速度1000 m/min沿著MD方向與CD方向均同時雙軸延伸9.94cm(面積展開率200%=於將原始面積設為100%之情形時,延伸後面積成為200%),測定此時之MD方向與CD方向之最大應力(n=3之平均值)。目視確認延伸後之樣品,並以下述評價基準進行評價: 〇:不存在斷裂部位、延伸不均 △:不存在延伸不均 ×:存在斷裂部位或極細纖維層有缺陷。
(9)通氣性:利用JIS L 1906弗雷澤型法進行測定。
(10)耐磨耗性(細毛等級)[級] 使用大榮科學精器製作所股份有限公司製造之「學振型染色物摩擦堅固度試驗機」,將不織布作為試樣,摩擦布使用平紋3號,使用負載500 gf,往返摩擦100次,以以下評價基準目視判定不織布表面之起毛、磨損狀態(n=5之平均值): 0級:損傷大 1級:損傷中 2級:損傷小 3級:無損傷、產生細毛但較小 4級:無損傷、產生細毛但微小 5級:無損傷、無細毛。
(11)極細纖維層之總體密度(g/cm3 ) 準備將不織布相對於平面方向垂直地切斷之樣品,使用基恩士公司製造之(VE-8800)掃描型電子顯微鏡,以倍率500倍拍攝藉由熱壓接而一體化之不織布中之非壓接部之剖面照片,於任意點測定10點極細纖維層之厚度,並求出其平均值。藉由將(2)中求出之極細纖維層之平均單位面積重量除以極細纖維層之厚度而算出。於極細纖維層單體中無法計算單位面積重量之情形時,可使用高解析3DX射線顯微鏡nano3DX(Rigaku製)拍攝不織布之X射線CT圖像,根據X射線CT圖像並根據觀察範圍之面積、極細纖維層所占之體積與樹脂密度、厚度計算出總體密度、單位面積重量。
(12)極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率(%) (存在不織布之層間剝離之情形(部分熱壓接型不織布之情形)) 如圖1所示,於非部分熱壓接部實質上極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1)及/或(S2)接著之面積率Ab係藉由如下方式而計算:利用剪刀、截切刀等將非部分熱壓接部自部分熱壓接部切離,使用黏著帶(Nichiban公司製造之透明膠帶CT405AP-15)將未與極細纖維層(M)直接接著而隆起之連續長纖維層(S1)或(S2)內之纖維去除後,使用基恩士公司製造之(VE-8800)掃描型電子顯微鏡,根據倍率200倍之M層之表面照片(參照圖2),並使用測量模式之多邊形面積測量系統導出可自連續長纖維層(S1)及/或(S2)之纖維之間觀察之極細纖維層(M)之由S層之纖維分隔之各區塊之面積值,算出其合計面積,用1減去將其合計面積Sa除以觀察視野之總面積St所得者;求出測定任意10點所得之平均值。所謂「測定任意10點」,係指自任意尺寸之不織布隨機切取10個1 cm×1 cm之試片,於各試片中測定任意1個部位。再者,於連續長纖維層(S1、S2)存在於不織布之兩面之情形時,針對兩面進行上述測定,將其平均值設為1點之測定值。又,於如SM結構般僅於一面存在連續長纖維層(S1)之情形時,僅將自連續長纖維層(S1)之面所測得之結果設為測定值。 即,極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率A係藉由以下之式而求出: A=Aa+Ab Ab=100×(1-(Sa/St))
(不存在不織布之層間剝離之情形(整面接合型不織布)) 若不存在不織布之層間剝離,則判斷為整面接合型不織布,於該情形時,將極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1)或(S2)實質上接著之面積設為接著面積率。所謂極細纖維層(M)與連續長纖維層(S1)或(S2)實質上接著之面積,係藉由如下方式而計算:使用基恩士公司製造之(VE-8800)掃描型電子顯微鏡並根據倍率200倍之不織布表面之照片,使用測量模式之多邊形面積測量系統導出可自連續長纖維層(S1)或(S2)之纖維之間觀察之極細纖維層(M)之由S層之纖維分隔之每區塊之面積值,算出其合計面積,並用1減去其合計面積Sa除以觀察視野之總面積Sn所得者;求出測定任意點10點所得之平均值。 即,極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率A係根據以下之式: A=100×(1-Sa/Sn) 根據不織布表面之照片,於未能觀察到極細纖維層M之情形時,接著面積率設為100%。
(13)180℃乾熱收縮率(%)(形態穩定性) 使用熱風烘箱(塔巴依愛斯佩克股份有限公司:HIGH-TEMP OVEN PHH-300),使10 cm見方之試樣3點於熱風空氣環境下以180℃×30分鐘暴露,測定不織布之面積收縮率(%)。
(14)使用積層不織布之複合吸音材料之平均吸音率A(%) 依據JIS A 1405,使用垂直入射法之測定機(Bruel&Kjar公司製造之Type4206T),測定頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz下之吸音率A(%)作為代表值。基材係依據各實施例、比較例之記載製作並使用。
(15)不織布之吸音賦予效果(%) 於在BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體「Basotect TG」10 mm厚度以20 g/m2 之比例塗佈共聚聚酯系熱熔粉末(熔點130℃)後,積層同時雙軸延伸前之不織布,然後藉由加熱處理進行接合而成之複合吸音材料中,依據JIS-1405,使用垂直入射法之測定機(Bruel&Kjar公司製造之Type4206T)以自表皮材料面入射之方式配置,測定作為代表值之頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz,算出其平均吸音率A(%),並藉由下述式而求出之吸音貢獻效果較佳為20%以上,更佳為25%以上,進而較佳為30%以上。 再者,吸音貢獻效果(%)係藉由下述式: 吸音貢獻效果(%)=A-A0 {式中,A為複合吸音材料之平均吸音率A(%),並且A0為吸音基材單獨之平均吸音率(%)} 再者,BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體「Basotect TG」10 mm厚度之單體之吸音性能為「1000 Hz:11%、1600 Hz:14%、2000 Hz:18%、2500 Hz:20%、3150 Hz:24%、4000 Hz:31%、平均吸音率:20%」。
(16)同時雙軸延伸前後平均吸音率(%) 於在BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體「Basotect TG」10 mm厚度以20 g/m2 之比例塗佈共聚聚酯系熱熔粉末(熔點130℃)後,分別積層同時雙軸延伸前後之不織布,然後藉由加熱處理進行接合而成之複合吸音材料中,依據JIS-1405,使用垂直入射法之測定機(Bruel&Kjar公司製造之Type4206T)以自表皮材料面入射之方式配置,測定作為代表值之頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz,算出其平均吸音率,將其作為同時雙軸延伸前平均吸音率(%)、同時雙軸延伸後平均吸音率(%)。藉由以下評價基準對同時雙軸延伸前後之吸音率之差進行評價: 〇:未達15% ×:15%以上。 [實施例]
[實施例1] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)樹脂供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度3500 m/min延伸,一面使絲冷卻,捕獲纖維織物(S1)(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑15.3 μm)並形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,輕輕撫平細毛。使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出至所獲得之連續長纖維織物(S1)上,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為110 mm,將熔噴噴嘴正下方之捕獲面之抽吸風速設定為7 m/sec。進而,於在所獲得之極細纖維織物上,與纖維織物(S1)同樣地將聚對苯二甲酸乙二酯之連續長纖維織物(S2)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,使各層輕輕地一體化。繼而,使用熱壓接時壓接面積率為11.4%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.0 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為2.8 mm之IL圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為185℃,將該平滑輥之表面溫度設為185℃,以壓光線壓30 N/mm對所獲得之積層織物進行熱壓接,藉此獲得單位面積重量30 g/m2 、總體密度0.22 g/cm3 之不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表1、2。
[實施例2] 使用壓接面積率14%、MD方向之熱壓接部間距離成為0.7 mm、CD方向之熱壓接部間距離成為0.7 mm之紗圈圖樣壓紋輥,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表1、2。
[實施例3] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為15.4 g/m2 ,將極細纖維織物(M)之單位面積重量設為9.2 g/m2 ,使用熱壓接時熱壓接部面積率為8%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.4 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為3.4 mm之針點圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為190℃,將該平滑輥之表面溫度設為190℃,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表1、2。
[實施例4] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為10.4 g/m2 ,使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度320℃、加熱空氣360℃且1200 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量4.2 g/m2 、平均纖維直徑0.8 μm),此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為120 mm,將壓紋輥之表面溫度設為165℃,將該平滑輥之表面溫度設為165℃,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表1、2。
[實施例5] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為8.8 g/m2 ,將極細纖維織物(M)之單位面積重量設為7.5 g/m2 ,將壓紋輥之表面溫度設為165℃,將該平滑輥之表面溫度設為165℃,除此以外,以與實施例3相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表1、2。
[表1]
   實施例
1 2 3 4 5
上層 (S1) 樹脂種類 PET PET PET PET PET
紡絲速度(m/min) 3500 3500 3500 3500 3500
雙折射 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042
纖維直徑(μm) 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3
單位面積重量(g/m2 ) 11.6 11.6 15.4 10.4 8.8
中層 (M) 樹脂種類 PET PET PET PET PET
纖維直徑(μm) 1.7 1.7 1.7 0.8 1.7
單位面積重量(g/m2 ) 6.8 6.8 9.2 4.2 7.5
下層 (S2) 樹脂種類 PET PET PET PET PET
紡絲速度(m/min) 3500 3500 3500 3500 3500
雙折射 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042
纖維直徑(μm) 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3
單位面積重量(g/m2 ) 11.6 11.6 15.4 10.4 8.8
總單位面積重量(g/m2 ) 30 30 40 25 25
一體方法 壓光 壓光 壓光 壓光 壓光
壓接面積率(%) 11 14 8 11 8
壓紋圖樣 IL 紗圈 針點 IL 針點
壓接部間距離(mm) 機械方向 3 0.7 3.4 3 3.4
寬度方向 2.8 0.7 3.4 2.8 3.4
壓光溫度(℃) 上(壓紋輥) 185 185 190 165 165
下(平滑輥) 185 185 190 165 165
壓光壓力(N/mm) 30 30 30 30 30
厚度(mm) 0.14 0.11 0.22 0.12 0.13
整體之總體密度(g/cm3 ) 0.22 0.27 0.18 0.21 0.19
中層(M)與上下層(S1,S2)之接著面積率 57% 63% 53% 49% 46%
中層(M) 厚度(μm) 16.2 14.5 21.5 9.5 17
總體密度(g/cm3 ) 0.42 0.47 0.43 0.44 0.44
通氣性(cc/cm2 /sec) 55 36 45 12 54
吸音性評價(%) 延伸前平均吸音率(%) 41 48 52 47 40
吸音賦予效果(%) 21 28 32 27 20
評價
[表2]
   實施例
1 2 3 4 5
細毛等級 壓紋輥面 3.3 3.7 3.7 2.5 2.2
平滑輥面 3.4 3.9 3.9 2.7 2.4
細毛等級差 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2
180℃乾熱收縮(%) 3.4 3.2 3 3.9 3.9
雙軸延伸時之應力(150℃、面積展開率200%) MD 15.9 17.5 19.8 13.9 13.5
CD 5.5 6 7.1 4.9 4.3
MD+CD 21.4 23.5 26.9 18.8 17.8
雙軸延伸後之布之情況
雙軸延伸後之通氣性(cc/cm2 /sec) 95 70 85 25 95
雙軸延伸前後通氣性上升率 173% 194% 189% 208% 176%
吸音性評價(%) 延伸後平均吸音率(%) 32 34 45 49 30
評價
[實施例6] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為20.8 g/m2 ,將極細纖維織物(M)之單位面積重量設為8.4 g/m2 ,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表3、4。
[實施例7] 使用熱壓接時壓接面積率為19%、MD方向之熱壓接部間距離成為0.6 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為0.6 mm之紗圈圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為200℃,將該平滑輥之表面溫度設為200℃,除此以外,以與實施例6相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表3、4。
[實施例8] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)樹脂供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度3500 m/min延伸,一面使絲冷卻,將纖維織物(S1)(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑15.3 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,輕輕撫平細毛。使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出至所獲得之連續長纖維織物(S1)上,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為110 mm,將熔噴噴嘴正下方之捕獲面之抽吸風速設定為7 m/sec。繼而,使用2種成分紡絲噴嘴將鞘成分為共聚聚酯樹脂(熔點208℃)且芯成分為聚對苯二甲酸乙二酯(熔點263℃)樹脂之連續長纖維織物(S2)(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑15.3 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度120℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,使各層輕輕地一體化。繼而,使用熱壓接時壓接面積率為11%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.0 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為2.8 mm之IL圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為185℃,將該平滑輥之表面溫度設為120℃,以壓光線壓30 N/mm對所獲得之積層織物進行熱壓接,藉此獲得單位面積重量30 g/m2 、總體密度0.22 g/cm3 之不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表3、4。
[表3]
   實施例
6 7 8
上層 (S1) 樹脂種類 PET PET PET
紡絲速度(m/min) 3500 3500 3500
雙折射 0.042 0.042 0.042
纖維直徑(μm) 15.3 15.3 15.3
單位面積重量(g/m2 ) 20.8 20.8 11.6
中層 (M) 樹脂種類 PET PET PET
纖維直徑(μm) 1.7 1.7 1.7
單位面積重量(g/m2 ) 8.4 8.4 6.8
下層 (S2) 樹脂種類 PET PET PET/CoPET
紡絲速度(m/min) 3500 3500 3500
雙折射 0.042 0.042 0.042
纖維直徑(μm) 15.3 15.3 15.3
單位面積重量(g/m2 ) 20.8 20.8 11.6
總單位面積重量(g/m2 ) 50 50 30
一體方法 壓光 壓光 壓光
壓接面積率(%) 14 19 11
壓紋圖樣 紗圈 紗圈 IL
壓接部間距離(mm) 機械方向 0.7 0.6 3
橫向 0.7 0.6 2.8
壓光溫度(℃) 上(壓紋輥) 185 200 185
下(平滑輥) 185 200 120
壓光壓力(N/mm) 30 30 30
厚度(mm) 0.18 0.16 0.14
整體之總體密度(g/cm3 ) 0.28 0.32 0.22
中層(M)與上下層(S1,S2)之接著面積率 70% 79% 63%
中層(M) 厚度(μm) 16.5 15 21
總體密度(g/cm3 ) 0.51 0.56 0.45
通氣性(cc/cm2 /sec) 13 12 53
吸音性評價(%) 延伸前平均吸音率(%) 52 51 42
吸音賦予效果(%) 32 31 22
評價
[表4]
   實施例
6 7 8
細毛等級 壓紋輥面 3.7 4.4 3.6
平滑輥面 3.8 4.5 4
細毛等級差 0.1 0.1 0.4
180℃乾熱收縮(%) 2.3 1.4 4.1
雙軸延伸時之應力(150℃、面積展開率200%) MD 30.5 32.1 14.3
CD 10.2 10.9 4.9
MD+CD 40.7 43 19.2
雙軸延伸後之布之情況 O
雙軸延伸後之通氣性(cc/cm2 /sec) 28 26 94
雙軸延伸前後通氣性上升率 215% 217% 177%
吸音性評價(%) 延伸後平均吸音率(%) 49 48 33
評價
[實施例9] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)樹脂(PET)樹脂98.5 wt%與旭化成股份有限公司製造之丙烯酸酯樹脂(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯2元共聚物、商品編號:80N)1.5 wt%以乾式摻合進行混合,供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度4500 m/min延伸,一面使絲冷卻,將纖維織物(S1)(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑13.6 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,輕輕撫平細毛。使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出至所獲得之連續長纖維織物(S1)上,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為110 mm,將熔噴噴嘴正下方之捕獲面之抽吸風速設定為7 m/sec。進而,於所獲得之極細纖維織物上,與纖維織物(S1)同樣地將聚對苯二甲酸乙二酯之連續長纖維織物(S2)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,使各層輕輕地一體化。繼而,使用熱壓接時壓接面積率為11%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.0 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為2.8 mm之IL圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為185℃,將該平滑輥之表面溫度設為185℃,以壓光線壓30 N/mm對所獲得之積層織物進行熱壓接,藉此獲得單位面積重量30 g/m2 、總體密度0.22 g/cm3 之不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[實施例10] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)(PET)樹脂99 wt%與旭化成股份有限公司製造之甲基丙烯酸酯樹脂(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-環己基馬來醯亞胺聚合物、商品編號:PM130N)1.0 wt%以乾式摻合進行混合,供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下進行熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度4500 m/min進行延伸,一面使絲冷卻,將纖維織物(S1)(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑13.6 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,輕輕撫平細毛。使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出至所獲得之連續長纖維織物(S1)上,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為110 mm,將熔噴噴嘴正下方之捕獲面之抽吸風速設定為7 m/sec。進而,於所獲得之極細纖維織物上,與纖維織物(S1)同樣地將聚對苯二甲酸乙二酯之連續長纖維織物(S2)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,使各層輕輕地一體化。繼而,使用熱壓接時熱壓接部壓接面積率為14%、MD方向之熱壓接部間距離成為0.7 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為0.7 mm之紗圈圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為185℃,將該平滑輥之表面溫度設為185℃,以壓光線壓30 N/mm對所獲得之積層織物進行熱壓接,藉此獲得單位面積重量30 g/m2 、總體密度0.27 g/cm3 之不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[實施例11] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為15.4 g/m2 ,將極細纖維織物(M)之單位面積重量設為9.2 g/m2 ,使用熱壓接時熱壓接部面積率為8%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.4 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為3.4 mm之針點圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為190℃,將該平滑輥之表面溫度設為190℃,除此以外,以與實施例10相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[實施例12] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為10.4 g/m2 ,使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度320℃、加熱空氣360℃且1200 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量4.2 g/m2 、平均纖維直徑0.8 μm),此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為120 mm,使用熱壓接時熱壓接部面積率為11%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.0 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為2.8 mm之IL圖樣壓紋輥與平滑輥,將壓紋輥之表面溫度設為165℃,將該平滑輥之表面溫度設為165℃,除此以外,以與實施例10相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[實施例13] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為8.8 g/m2 ,將極細纖維織物(M)之單位面積重量設為7.5 g/m2 ,將壓紋輥之表面溫度設為165℃,將該平滑輥之表面溫度設為165℃,除此以外,以與實施例11相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[實施例14] 將連續長纖維織物(S1,S2)之單位面積重量分別設為20.8 g/m2 ,將極細纖維織物(M)之單位面積重量設為8.4 g/m2 ,除此以外,以與實施例10相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[實施例15] 使用熱壓接時熱壓接部面積率為19%、MD方向之熱壓接部間距離成為0.6 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為0.6 mm之紗圈圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為200℃,將該平滑輥之表面溫度設為200℃,除此以外,以與實施例14相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[實施例16] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)(PET)樹脂99 wt%與旭化成股份有限公司製造之甲基丙烯酸酯樹脂(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-環己基馬來醯亞胺聚合物、商品編號:PM130N)1.0 wt%以乾式摻合進行混合,供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度4500 m/min延伸,一面使絲冷卻,將纖維織物(S1)(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑13.6 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,輕輕撫平細毛。使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出至所獲得之連續長纖維織物(S1)上,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為110 mm,將熔噴噴嘴正下方之捕獲面之抽吸風速設定為7 m/sec。繼而,使用2種成分紡絲噴嘴將鞘成分為共聚聚酯樹脂(熔點208℃)99 wt%與旭化成股份有限公司製造之甲基丙烯酸酯樹脂(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-環己基馬來醯亞胺聚合物、商品編號:PM130N)1.0 wt%且芯成分為聚對苯二甲酸乙二酯(熔點263℃)樹脂99 wt%與旭化成股份有限公司製造之甲基丙烯酸酯樹脂(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-環己基馬來醯亞胺聚合物、商品編號:PM130N)1.0 wt%之連續長纖維織物(S2)(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑13.6 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度120℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,使各層輕輕地一體化。繼而,使用熱壓接時壓接面積率為11.4%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.0 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為2.8 mm之IL圖樣壓紋輥與平滑輥,將該壓紋輥之表面溫度設為185℃,將該平滑輥之表面溫度設為120℃,以壓光線壓30 N/mm對所獲得之積層織物進行熱壓接,藉此獲得單位面積重量30 g/m2 、總體密度0.22 g/cm3 之不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表5、6。
[表5]
   實施例
9 10 11 12 13 14 15 16
上層 (S1) A成分原料 PET PET PET PET PET PET PET PET
B成分原料 80N PM130N PM130N PM130N PM130N PM130N PM130N PM130N
B成分玻璃轉移點(℃) 114 120 120 120 120 120 120 120
B成分添加量(wt%) 1.5 1 1 1 1 1 1 1
紡絲速度(m/min) 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500
雙折射 0.042 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041
纖維直徑(μm) 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6
單位面積重量(g/m2 ) 11.6 11.6 15.4 10.4 8.8 20.8 20.8 11.6
中層 (M) 樹脂種類 PET PET PET PET PET PET PET PET
纖維直徑(μm) 1.7 1.7 1.7 0.8 1.7 1.7 1.7 1.7
單位面積重量(g/m2 ) 6.8 6.8 9.2 4.2 7.5 8.4 8.4 6.8
下層 (S2) A成分原料 PET PET PET PET PET PET PET PET/ CoPET
B成分原料 80N PM130N PM130N PM130N PM130N PM130N PM130N PM130N
B成分玻璃轉移點(℃) 114 120 120 120 120 120 120 120
B成分添加量(wt%) 1.5 1 1 1 1 1 1 1
紡絲速度(m/min) 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500
雙折射 0.042 0.041 0.041 0.041 0,041 0.041 0.041 0.04
纖維直徑(μm) 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6 13.6
單位面積重量(g/m2 ) 11.6 11.6 15.4 10.4 8.8 20.8 20.8 11.6
總單位面積重量(g/m2 ) 30 30 40 25 25 50 50 30
壓接面積率(%) 11 14 8 11.4 8 14 19 11.4
壓紋圖樣 IL 紗圈 針點 IL 針點 紗圈 紗圈 IL
壓接部間 機械方向 3 0.7 3.4 3 3.4 0.7 0.6 3
距離(mm) 橫向 2.8 0.7 3.4 2.8 3.4 0.7 0.6 2.8
壓光 上(壓紋輥) 185 185 190 165 165 185 200 185
溫度(℃) 下(平滑輥) 185 185 190 165 165 185 200 120
壓光壓力(N/mm) 30 30 30 30 30 30 30 30
厚度(mm) 0.14 0.11 0.22 0.12 0.13 0.18 0.16 0.18
整體之總體密度(g/cm3 ) 0.22 0.27 0.18 0.21 0.19 0.28 0.32 0.22
中層(M)與上下層(S1,S2)之接著面積率 59% 66% 55% 51% 47% 72% 80% 65%
中層(M) 厚度(μm) 16.2 14.5 21.5 9.5 17 16.5 15 21
總體密度(g/cm3 ) 0.42 0.47 0.43 0.44 0.44 0.51 0.56 0.45
通氣性(cc/cm2 /sec) 53 34 43 12 52 12 11 51
吸音性評價(%) 延伸前平均吸音率(%) 43 50 54 46 43 54 51 42
吸音賦予效果(%) 23 30 34 26 23 34 31 22
評價
[表6]
   實施例
9 10 11 12 13 14 15 16
細毛等級 壓紋輥面 3.5 3.6 4 2.9 2.7 3.7 4.4 3.6
平滑輥面 3.8 3.9 4 3 2.8 3.8 4.5 4
細毛等級差 0.3 0.3 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.4
180℃乾熱收縮(%) 2.5 2.4 2.3 2.3 2.5 2.3 1.4 4.1
雙軸延伸時之應力(150℃、面積展開率200%) MD 15.9 17.5 19.8 13.9 13.6 30.5 32.1 14.3
CD 5.5 6 7.1 4.9 4.5 10.2 10.9 4.9
MD+CD 21.4 23.5 26.9 18.8 18.1 40.7 43 19.2
雙軸延伸後之布之情況
雙軸延伸後之通氣性(cc/cm2 /sec) 90 66 80 24 91 25 23 90
雙軸延伸前後通氣性上升率 170% 194% 186% 200% 175% 208% 209% 176%
吸音性評價(%) 延伸後平均吸音率(%) 34 36 47 49 32 50 49 34
評價
[實施例17] 將3片實施例8中所獲得之不織布積層,並進行150℃之熱板壓製,獲得積層不織布。 使用厚度10 mm、單位面積重量10 g/m2 、總體密度0.01 g/cm3 之三聚氰胺樹脂連續發泡體層(BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體、Basotect TG)作為吸音基材,並與上述積層不織布接合。接合係夾於網狀之輸送帶,於溫度150℃之環境中利用加熱、加壓之熱處理進行接合而獲得本發明之複合吸音材料。將所獲得之複合吸音材料之各種物性示於以下之表7。
[實施例18] 使用利用梳棉法將聚酯短纖維(纖維直徑25 μm、纖維長51 mm)70%與共聚聚酯纖維(熔點135℃、纖維直徑15 μm、纖維長51 mm)30%形成開纖織物,並利用針刺加工進行交纏而製成單位面積重量200 g/m2 、厚度25 mm、總體密度0.08 g/cm3 者作為吸音基材,除此以外,以與實施例17相同之方式獲得複合吸音材料。將所獲得之複合吸音材料之各種物性示於以下之表7。 再者,所使用之吸音基材之單體之吸音性能為「1000 Hz:9%、1600 Hz:10%、2000 Hz:16%、2500 Hz:18%、3150 Hz:19%、4000 Hz:20%、平均吸音率:16%」。
[實施例19] 將3片實施例1中所獲得之不織布積層,並於各層間塗佈共聚聚酯系熱熔粉末(熔點130℃)10 g/m2 後進行150℃之熱板壓製,獲得積層不織布。 使用厚度10 mm、單位面積重量10 g/cm2 、總體密度0.01 g/cm3 之三聚氰胺樹脂連續發泡體層(BASF公司製造之三聚氰胺樹脂連續發泡體、Basotect TG)作為吸音基材層,並與上述積層不織布接合。接合係於吸音基材上,於各層間塗佈共聚聚酯系熱熔粉末(熔點130℃)10 g/m2 並夾於網狀之輸送帶,於溫度150℃之環境中利用加熱、加壓之熱處理進行接合而獲得本發明之複合吸音材料。將所獲得之複合吸音材料之各種物性示於以下之表7。
[實施例20] 將3片實施例10中所獲得之不織布積層,並進行將熔接面積率設為5%之超音波熔接加工,獲得積層不織布,除此以外,以與實施例19相同之方式獲得複合吸音材料。將所獲得之複合吸音材料之各種物性示於以下之表7。
[實施例21] 將5片實施例10中所獲得之不織布積層,並進行將熔接面積率設為5%之超音波熔接加工,獲得積層不織布,除此以外,以與實施例19相同之方式獲得複合吸音材料。將所獲得之複合吸音材料之各種物性示於以下之表7。
[實施例22] 將5片實施例12中所獲得之不織布積層,並進行將熔接面積率設為5%之超音波熔接加工,獲得積層不織布,除此以外,以與實施例19相同之方式獲得複合吸音材料。將所獲得之複合吸音材料之各種物性示於以下之表7。
[表7]
   實施例
17 18 19 20 21 22
不織布 上層 (S1) 樹脂種類 PET PET PET PET/ PM130N PET/ PM130N PET/ PM130N
纖維直徑(μm) 15.3 15.3 15.3 13.6 13.6 13.6
單位面積重量(g/m2 ) 11.6 11.6 11.6 11.6 11.6 10.4
中層 (M) 樹脂種類 PET PET PET PET PET PET
纖維直徑(μm) 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 0.8
單位面積重量(g/m2 ) 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 4.2
下層 (S2) 樹脂種類 PET/ CoPET PET/ CoPET PET PET/ PM130N PET/ PM130N PET/ PM130N
纖維直徑(μm) 15.3 15.3 15.3 13.6 13.6 13.6
單位面積重量(g/m2 ) 11.6 11.6 11.6 11.6 11.6 10.4
總單位面積重量(g/m2 ) 30 30 30 30 30 25
部分熱壓接率(%) 11 11 11 14 14 11
厚度(mm) 0.14 0.14 0.14 0.11 0.11 0.12
整體之總體密度(g/cm3 ) 0.22 0.22 0.22 0.27 0.27 0.21
通氣性(cc/cm2 /sec) 53 53 55 34 34 12
積層不織布 積層接著方法 熱密封熱壓 熱密封熱壓 熱熔劑+熱壓 超音波熔接 超音波熔接 超音波熔接
積層片數 3 3 3 3 5 5
總單位面積重量(g/m2 ) 90 90 110 90 150 125
厚度(mm) 0.31 0.31 0.31 0.33 0.54 0.6
整體之總體密度(g/cm3 ) 0.29 0.29 0.35 0.27 0.27 0.21
極細纖維層間距離(μm) 104 104 101 105 102 99
基材 樹脂種類 三聚氰胺 PET/ CoPET 三聚氰胺 三聚氰胺 三聚氰胺 三聚氰胺
形態 連續發泡樹脂體 短纖維-NP不織布 連續發泡樹脂體 連續發泡樹脂體 連續發泡樹脂體 連續發泡樹脂體
厚度(mm) 10 25 10 10 10 10
總體密度(g/cm3 ) 0.01 0.08 0.01 0.01 0.01 0.01
單位面積重量(g/m2 ) 10 200 10 10 10 10
接合 接合種類 熱密封熱壓 熱密封熱壓 熱熔劑+熱壓 熱熔劑+熱壓 熱熔劑+熱壓 熱熔劑+熱壓
單位面積重量(g/m2 ) 0 0 10 10 10 10
吸音性 積層體 單位面積重量(g/m2 ) 100 320 130 110 170 145
厚度(mm) 10.39 25.39 10.39 10.33 10.5 10.6
總體密度(g/cm3 ) 0.096 0.126 0.125 0.106 0.161 0.137
吸音性 (%) 1000 Hz 18 16 17 19 31 29
1600 Hz 48 39 49 52 80 68
2000 Hz 70 58 71 74 97 94
2500 Hz 97 78 97 96 92 96
3150 Hz 98 98 96 82 78 82
4000 Hz 85 91 81 77 65 72
平均吸音率A(%) 69 63 69 67 74 74
[比較例1] 使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出,獲得極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時產生斷裂。由於布斷裂,故而無法測定延伸後之通氣性、吸音性能。
[比較例2] 使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出,獲得極細纖維織物(M)(單位面積重量10.0 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時產生斷裂。由於布斷裂,故而無法測定延伸後之通氣性、吸音性能。
[比較例3] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)樹脂供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度3500 m/min延伸,一面使絲冷卻,將纖維織物(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑15.3 μm)形成於網上後,使用1對平滑輥,將上面之平滑輥之表面溫度設為150℃,將下面之平滑輥之表面溫度設為150℃,並以壓光線壓30 N/mm進行熱壓接,藉此獲得連續長纖維織物(S1、S2)。 使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出,獲得極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。 以將(S2)極細纖維織物(M)夾於預先獲得之連續長纖維織物(S1)、(S2)之間之形態將3片積層,且不實施一體化而獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時,極細纖維層(M)產生斷裂。由於布斷裂,故而無法測定延伸後之通氣性、吸音性能。
[比較例4] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)樹脂供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度3500 m/min延伸,一面使絲冷卻,將纖維織物(單位面積重量11.6 g/m2 、平均纖維直徑15.3 μm)形成於網上後,使用1對平滑輥,將上面之平滑輥之表面溫度設為150℃,將下面之平滑輥之表面溫度設為150℃,並以壓光線壓30 N/mm進行熱壓接,藉此獲得連續長纖維織物(S1、S2)。 使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出,獲得極細纖維織物(M)(單位面積重量6.8 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。 以將(S2)極細纖維織物(M)夾於預先獲得之連續長纖維織物(S1)、(S2)之間之形態將3片積層,且以熔接面積率成為11%之方式利用超音波熔接法進行一體化。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時,極細纖維層(M)產生斷裂。由於布斷裂,故而無法測定延伸後之通氣性、吸音性能。
[比較例5] 於形成於連續長纖維層(S1)及(S2)之網上之後,未於預壓輥與輸送網之間實施夾壓,且將壓紋輥之表面溫度設為30℃,將該平滑輥之表面溫度設為30℃,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時,產生MB層之斷裂。由於布斷裂,故而無法測定延伸後之通氣性、吸音性能。
[比較例6] 將壓紋輥之表面溫度設為90℃,將該平滑輥之表面溫度設為90℃,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時產生延伸不均。
[比較例7] 於形成於連續長纖維層(S1)及(S2)之網上後,未於預壓輥與輸送網之間實施夾壓,除此以外,以與實施例5相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。
[比較例8] 於形成於連續長纖維層(S1)及(S2)之網上後,於平滑之表面溫度60℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓進行夾壓,而使各層輕輕地一體化,除此以外,以與實施例5相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。
[比較例9] 於形成於連續長纖維層(S1)及(S2)之網上後,未於預壓輥與輸送網之間實施夾壓,除此以外,以與實施例13相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。
[比較例10] 於形成於連續長纖維層(S1)及(S2)之網上後,於平滑之表面溫度60℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓進行夾壓,而使各層輕輕地一體化,除此以外,以與實施例13相同之方式獲得不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。
[比較例11] 參考日本專利特開2013-163869之實施例1,握住聚對苯二甲酸乙二酯用紡絲噴嘴,藉由紡黏法於紡絲溫度300℃下以紡絲速度:4500 m/min將包含聚對苯二甲酸乙二酯(熔點263℃)之連續長纖維織物(S1)形成於捕獲網上,繼而,使用熔噴法之噴嘴於紡絲溫度為300℃、加熱空氣溫度為320℃且1000 Nm2 /hr、衝擊距離75 mm之條件下使包含聚對苯二甲酸乙二酯(熔點265℃)之絲條噴出至所獲得之連續長纖維織物(S1、單位面積重量10 g/m2 、平均纖維直徑14 μm)上,形成極細纖維織物(單位面積重量5 g/m2 、平均纖維直徑3 μm)。進而,於極細纖維織物上,使用2種成分紡絲噴嘴,並藉由紡黏法以紡絲速度:4500 m/min積層包含鞘成分為共聚聚酯(熔點210℃)且芯成分為聚對苯二甲酸乙二酯(熔點265℃)之鞘芯纖維之長纖維織物(S2、單位面積重量10 g/m2 、平均纖維直徑18 μm)。使用熱壓接時熱壓接部面積率為15%、MD方向之熱壓接部間距離成為3.6 mm及CD方向之熱壓接部間距離成為3.6 mm之針點圖樣壓紋輥與平滑輥,於將該壓紋輥之表面溫度設為230℃、將該平滑輥之表面溫度設為165℃、線壓為300 N/cm之條件下對所獲得之積層織物進行部分熱壓接,獲得單位面積重量為25 g/m2 、厚度為0.17 mm、部分熱壓接率為15%之不織布。將所獲得之不織布之各種物性示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時產生斷裂。由於布斷裂,故而無法測定延伸後之通氣性、吸音性能。
[比較例12] 將聚對苯二甲酸乙二酯(使用鄰氯酚之1%、25℃法之溶液黏度ηsp/c 0.77、熔點263℃)(PET)樹脂供給至常用之熔融紡絲裝置並於300℃下熔融,自具有圓形剖面之紡絲孔之紡絲噴嘴噴出,使用基於空氣噴射之高速氣流牽引裝置一面以紡絲速度4500 m/min延伸,一面使絲冷卻,將纖維織物(S1)(單位面積重量29.0 g/m2 、平均纖維直徑13 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,輕輕撫平細毛。使聚對苯二甲酸乙二酯(同樣溶液黏度ηsp/c 0.50、熔點260℃)於紡絲溫度300℃、加熱空氣320℃且1000 Nm3 /hr之條件下自熔噴噴嘴直接噴出至所獲得之連續長纖維織物(S1)上,形成極細纖維織物(M)(單位面積重量12.0 g/m2 、平均纖維直徑1.7 μm)。此時,將熔噴噴嘴至連續長纖維層之距離設為70 mm,將熔噴噴嘴正下方之捕獲面之抽吸風速設定為7 m/sec。繼而,使用2種成分紡絲噴嘴將鞘成分為共聚聚酯樹脂(熔點208℃)且芯成分為聚對苯二甲酸乙二酯(熔點263℃)樹脂之連續長纖維織物(S2)(29.0 g/m2 、平均纖維直徑13 μm)形成於網上後,於平滑之表面溫度160℃之預壓輥與輸送網之間以4 N/mm之低壓夾壓,使各層輕輕地一體化。繼而,使用1對平滑輥,將上面之平滑輥之表面溫度設為230℃,將下面之平滑輥之表面溫度設為230℃,並以壓光線壓30 N/mm對所獲得之積層織物進行熱壓接,藉此獲得單位面積重量30 g/m2 、總體密度0.60 g/cm3 之不織布。將所獲得之不織布之各種物性等示於以下之表8、9。 於同時雙軸延伸機150℃環境下將面積展開率設為200%時產生斷裂。由於布斷裂,故而無法測定延伸後之通氣性、吸音性能。
[表8]
   比較例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
上層 (S1) A成分原料 - - PET PET PET PET PET PET PET PET PET PET
B成分原料 - - - - - - - - PM130N PM130N - -
B成分玻璃轉移點(℃) - - - - - - - - 120 120 - -
B成分添加量(wt%) - - - - - - - - 1 1 - -
紡絲速度(m/min) - - 3500 3500 3500 3500 3500 3500 4500 4500 4500 4500
雙折射 - - 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042 0.041 0.041 0.08 0.08
纖維直徑(μm) - - 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3 13.6 13.6 14 13
單位面積重量(g/m2 ) - - 11.6 11.6 11.6 11.6 8.8 8.8 8.8 8.8 10 29
中層 (M) 樹脂種類 PET PET PET PET PET PET PET PET PET PET PET PET
纖維直徑(μm) 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 3 17
單位面積重量(g/m2 ) 6.8 10 6.8 6.8 6.8 6.8 7.5 7.5 7.5 7.5 5 12
下層 (S2) A成分原料       PET PET PET PET PET PET PET PET CoPET/PET PET
B成分原料       - - - - - - PM130N PM130N - -
B成分玻璃轉移點(℃)       - - - - - - 120 120 - -
B成分添加量(wt%) - - - - - - - - 1 1 - -
紡絲速度(m/min) - - 3500 3500 3500 3500 3500 3500 4500 4500 4500 4500
雙折射 - - 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042 0.041 0.041 0.07 0.08
纖維直徑(μm) - - 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3 13.6 13.6 18 13
單位面積重量(g/m2 ) - - 11.6 11.6 11.6 11.6 8.8 8.8 8.8 8.8 10 29
總單位面積重量(g/m2 ) 10 10 30 30 30 30 25 25 25 25 25 70
一體方法 - - 超音波熔接 壓光 壓光 壓光 壓光 壓光 壓光 壓光 壓光
壓接面積率(%) - - - 11 11 11 8 8 8 8 15 100
壓紋圖樣 - - - - IL IL 針點 針點 針點 針點 針點 平面
壓接部間 距離(mm) 機械方向 - - - 3 3 3 3.4 3.4 3.4 3.4 3.6 -
橫向 - - - 3 2.8 2.8 3.4 3.4 3.4 3.4 3.6 -
壓光溫度(℃) 上輥 - - - - 30 90 165 165 165 165 230 230
下輥 - - - - 30 90 165 165 165 165 165 230
壓光壓力(N/mm) - - - - 30 30 30 30 30 30 30 30
厚度(mm) 0.05 0.07 0.14 0.14 0.17 0.15 0.13 0.13 0.13 0.13 0.17 0.09
整體之總體密度(g/cm3 ) 0.14 0.14 0.21 0.21 0.18 0.2 0.19 0.19 0.19 0.19 0.15 0.78
中層(M)與上下層(S1,S2)之接著面積率(%) 0 0 0 15 11 35 37 41 38 42 43 95
中層(M) 厚度(μm) 48 70 48 42 35 25 20 20 20 20 14.3 15
總體密度(g/cm3 ) 0.14 0.14 0.14 0.16 0.19 0.27 0.38 0.38 0.38 0.38 0.35 0.8
通氣性(cc/cm2 /sec) 70 36 69 65 60 59 57 57 56 56 70 0.9
吸音性評價(%) 延伸前平均吸音率(%) 28 36 31 32 33 37 36 38 37 39 35 39
吸音賦予效果(%) 8 16 11 12 13 17 16 18 17 19 15 19
評價 × × × × × × × × × × × ×
[表9]
   比較例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
細毛等級 壓紋輥面 0 0 3 3 0 1 2.2 2.2 2.7 2.7 3.4 5
平滑輥面 0 0 3 3 0 1 2.4 2.4 2.8 2.8 3.5 5
細毛等級差 0 0 0 0 0 1 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 5
180℃乾熱收縮(%) 50 45 15 15 23 23 3.9 3.9 2.5 2.5 2.5 0.5
雙軸延伸時之應力(150℃、面積展開率200%) MD 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 11.3 13.5 13.5 13.6 13.6 斷裂 斷裂
CD 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 3.9 4.3 4.3 4.5 4.5 斷裂 斷裂
MD+CD 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 15.2 17.8 17.8 18.1 18.1 斷裂 斷裂
雙軸延伸後之布之情況 × × × × × × ×
雙軸延伸後之通氣性(cc/cm2 /sec) - - - - - 150 97 97 91 96 - -
雙軸延伸前後通氣性上升率 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 斷裂 254% 176% 176% 169% 178% 斷裂 斷裂
延伸後 吸音性評價(%) 延伸後平均吸音率(%) - - - - - 24 25 25 26 25 - -
評價 × × × × × × ×
[產業上之可利用性]
本發明之不織布及積層不織布之成型性良好、薄且輕量、形態穩定性優異,並且成型後亦可控制於一定之通氣範圍,於1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、4000 Hz之低頻~中頻區域中,可對吸音基材賦予較高之吸音性,尤其可較佳地用作汽車用、住宅、家電製品、建築機械等成型性複合吸音材料之表皮材料。
S1:連續長纖維層 S2:連續長纖維層 M:極細纖維層
圖1係極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之接著面積率(%)之測定方法之說明圖。 圖2係極細纖維層(M)與連續長纖維層(S)之非(部分)熱壓接部之極細纖維層(M)之SEM(scanning electron microscope,掃描式電子顯微鏡)照片。

Claims (22)

  1. 一種不織布,其特徵在於:其係具有平均纖維直徑0.3 μm以上且7 μm以下之至少1層極細纖維層(M)與平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之至少1層連續長纖維層(S)經一體化而成之積層結構者,且該極細纖維層(M)與該連續長纖維層(S)之接著面積率為45%以上且80%以下。
  2. 如請求項1之不織布,其係藉由熱壓接而被一體化。
  3. 如請求項2之不織布,其中上述熱壓接係部分熱壓接。
  4. 如請求項3之不織布,其中上述部分熱壓接中之壓接面積率為6%以上且35%以下,該部分熱壓接部間之距離於不織布之MD方向(機械方向)與和該MD方向呈直角之CD方向(橫向)之任一者中均為0.6 mm以上且3.5 mm以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之不織布,其中上述極細纖維層(M)之單位面積重量為1 g/m2 以上且40 g/m2 以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之不織布,其中上述連續長纖維層(S)係由含有聚酯(A成分)97.0重量%以上且99.9重量%以下、及玻璃轉移點溫度114℃以上且160℃以下之熱塑性樹脂(B成分)0.1重量%以上且3.0重量%以下之長纖維構成,且上述極細纖維層(M)之總體密度為0.35 g/cm3 以上且0.70 g/cm3 以下。
  7. 如請求項6之不織布,其中上述A成分為聚對苯二甲酸乙二酯,且上述B成分為聚丙烯酸酯系樹脂。
  8. 如請求項1至7中任一項之不織布,其中上述連續長纖維層(S)係由雙折射率0.04以上且0.07以下之長纖維構成,且上述極細纖維層(M)之總體密度為0.35 g/cm3 以上且0.70 g/cm3 以下。
  9. 如請求項1至8中任一項之不織布,其中上述不織布於其表面具有包含具有較其他層之熔點低30℃以上之熔點的纖維之連續長纖維層。
  10. 如請求項1至9中任一項之不織布,其中上述不織布之單位面積重量為20 g/m2 以上且150 g/m2 以下,且厚度為2 mm以下。
  11. 如請求項1至10中任一項之不織布,其中上述極細纖維層(M)與上述連續長纖維層(S)均係由聚酯系纖維構成。
  12. 一種積層不織布,其係將2片以上之如請求項1至11中任一項之不織布積層而成。
  13. 如請求項12之積層不織布,其含有2層以上之上述極細纖維層(M),於該極細纖維層(M)各者之間配置有1層以上之上述連續長纖維層(S),且該極細纖維層(M)各者之間之距離為30 μm以上且200 μm以下。
  14. 如請求項12或13之積層不織布,其係將2片以上之藉由熱壓接而一體化之SM型或SMS型不織布進行積層一體化而成者。
  15. 如請求項12至14中任一項之積層不織布,其中上述極細纖維層(M)與上述連續長纖維層(S)之間或上述連續長纖維層(S)彼此之間之纖維彼此之接著為點接著。
  16. 如請求項1至15中任一項之不織布或積層不織布,其係用作吸音材料之表皮材料。
  17. 一種複合吸音材料,其係如請求項16之不織布或積層不織布與作為吸音材料之連續氣泡樹脂發泡體或纖維多孔質材料積層而成。
  18. 如請求項17之複合吸音材料,其於依據JIS A 1405之垂直入射之測定法中自表皮材料側入射之聲音之頻率1000 Hz、1600 Hz、2000 Hz、2500 Hz、3150 Hz、及4000 Hz下之平均吸音率A(%)較該吸音基材單體之平均吸音率高45%以上。
  19. 一種不織布之製造方法,其依序包含以下之步驟: (1)將平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之連續長纖維織物形成於網上之步驟; (2)於上述連續長纖維織物上形成平均纖維直徑0.3 μm以上且7 μm以下、單位面積重量1 g/m2 以上且40 g/m2 以下之極細纖維織物之步驟; (3)將包含上述連續長纖維織物與上述極細纖維織物之積層織物於平滑輥與網之間夾壓之步驟; (4)將上述積層織物於壓紋輥與平滑輥之間進行加熱壓接之步驟。
  20. 如請求項19之製造方法,其於上述步驟(2)與步驟(3)之間進而包含以下之步驟: (5)於上述極細纖維織物上形成平均纖維直徑10 μm以上且30 μm以下之連續長纖維織物之步驟。
  21. 如請求項19或20之製造方法,其中於上述步驟(3)中,平滑輥之表面溫度係較與輥接觸之纖維之熔點低60℃以上且120℃以下之溫度。
  22. 如請求項19至21中任一項之製造方法,其中於上述步驟(3)中,夾壓之線壓為1 N/mm以上且10 N/mm以下。
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