WO2018235741A1 - 吸音材 - Google Patents

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WO2018235741A1
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WO
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sound absorbing
absorbing material
long fiber
woven fabric
filaments
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PCT/JP2018/022954
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English (en)
French (fr)
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伊林　邦彦
小西　宏明
峻之 椎名
昌弘 若山
Original Assignee
Ｊｘｔｇエネルギー株式会社
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Publication date
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    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped

Definitions

  • the present invention relates to a sound absorbing material, and more particularly to a sound absorbing material in which a porous sound absorber and two or more non-woven fabrics are laminated.
  • sound absorbing materials are used in various products such as vehicles, houses, and electrical products mainly to reduce noise.
  • the sound absorbing material is divided into several parts according to its material and shape, and one of them is a sound absorbing material (porous sound absorbing material) made of a porous body (felt, glass wool, urethane foam, etc.).
  • the porous sound absorber is lightweight and flexible and relatively easy to handle. For this reason, in recent years, the application is increasing more and more, the improvement of the sound absorbing performance etc. are calculated
  • the present inventor combines (laminates) two or more non-woven fabrics satisfying a specific condition with the porous sound absorber, compared with the case of using only the porous sound absorber, a predetermined low frequency band of 6000 Hz or less
  • the sound absorbing performance was found to be significantly improved.
  • the present invention has been made based on such findings.
  • the sound absorbing material is formed by laminating the porous sound absorbing body and the two or more non-woven fabrics, and the non-woven fabrics are stretched and arranged in one direction. It has a fiber filament, the mode of the fiber diameter distribution of the plurality of long fiber filaments is 1 to 4 ⁇ m, and the basis weight of the non-woven fabric is 5 to 40 g / m 2 .
  • a sound absorbing material capable of exhibiting high sound absorbing performance in a predetermined low frequency band of 6000 Hz or less without substantially reducing the lightness, flexibility and handleability of the porous sound absorber. it can.
  • the present invention provides a sound absorbing material in which a porous sound absorbing body and two or more non-woven fabrics are laminated.
  • the porous sound absorbing body is also referred to as a porous sound absorbing material, and includes felt, urethane foam, glass wool and the like.
  • the non-woven fabric has a plurality of long fiber filaments which are stretched and arranged in one direction, and the mode value of the fiber diameter distribution of the plurality of long fiber filaments is in the range of 1 to 4 ⁇ m.
  • the basis weight of the non-woven fabric is 5 to 40 g / m 2 .
  • the sound absorbing material according to the present invention can exhibit high sound absorbing performance in a predetermined low frequency band of 6000 Hz or less, as described later, as compared with the porous sound absorbing body alone.
  • Each non-woven fabric constituting the sound absorbing material according to the present invention together with the porous sound absorber ie, a non-woven fabric having a plurality of long fiber filaments which are drawn and arranged along one direction, for example, a plurality of drawn long fiber filaments May be a "one-way array nonwoven" in an arrangement arranged along one direction.
  • the one direction does not have to be strictly one, but may be generally one.
  • Such a unidirectionally arranged nonwoven fabric includes, for example, a step of arranging a plurality of long fiber filaments along one direction, and stretching the plurality of long fiber filaments arranged in the one direction.
  • arranging a plurality of long fiber filaments along one direction means arranging a plurality of long fiber filaments such that their longitudinal directions (axial directions) are in one direction, that is, That is, each of the plurality of long fiber filaments extends substantially in one direction.
  • the one direction is a longitudinal direction of the long sheet (also referred to as a longitudinal direction), a direction inclined from the longitudinal direction of the long sheet, It may be a width direction (also referred to as a lateral direction) of the long sheet, or a direction inclined from the lateral direction of the long sheet.
  • “stretching a plurality of aligned long fiber filaments in one direction” means stretching each of the aligned long fiber filaments substantially in the axial direction.
  • the constituent molecules of each long fiber filament are arranged in one direction which is the drawing direction, that is, in the axial direction of each long fiber filament
  • FIG. 1 is an enlarged photograph (magnification: 1000 times) of the unidirectionally arranged nonwoven fabric as an example of the nonwoven fabric by a scanning electron microscope.
  • each of the plurality of long fiber filaments is arranged generally along the vertical direction in FIG. 1.
  • each non-woven fabric constituting the sound absorbing material according to the present invention together with the porous sound absorber is stretched in addition to the plurality of long fiber filaments (first long fiber filaments) which are stretched and arranged along one direction. And it may further have a plurality of second long fiber filaments arranged along a direction orthogonal to the one direction. That is, each non-woven fabric may be a "cross-aligned non-woven fabric" having a configuration in which a plurality of drawn long fiber filaments are arranged along either of two orthogonal directions. The two orthogonal directions do not have to be strictly orthogonal but may be approximately orthogonal. Such an orthogonally arranged non-woven fabric can be produced, for example, by laminating and fusing the two unidirectionally arranged non-woven fabrics so that the long fiber filaments cross each other at right angles.
  • the sound absorbing material according to the present invention may be stacked on each other to form a non-woven fabric laminate. That is, the sound absorbing material according to the present invention may be composed of the porous sound absorber and a non-woven fabric laminate in which two or more non-woven fabrics are stacked.
  • the axial direction of the long fiber filaments of the non-woven fabrics stacked may be the same or random.
  • the plurality of non-woven fabrics may be stacked in the thickness direction, and the non-woven fabric laminate may be in a state in which the plurality of non-woven fabrics are simply stacked (in a non-compressed state).
  • the nonwoven fabric of the present invention may be in a state of being stacked and compressed (a state of compression).
  • the plurality of non-woven fabrics may be separable from one another, or some or all of them may be integrated. Therefore, the said orthogonally arrayed nonwoven fabric can be said to be the said nonwoven fabric, and can also be said to be the said nonwoven fabric laminated body.
  • the porous sound absorbing body is mainly formed in a sheet shape or a block shape.
  • the non-woven fabric or the non-woven fabric laminate is disposed on at least one of the front surface and the back surface of the porous sound absorber to constitute a sound-absorbing material according to the present invention.
  • the porous sound absorber and the non-woven fabric or the non-woven fabric laminate may be separably integrated or may be non-separably integrated by fusion bonding, adhesion or the like.
  • FIGS. 2A to 2C several embodiments of the sound absorbing material according to the present invention will be described.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the sound absorbing material according to the first embodiment.
  • the sound absorbing material according to the first embodiment is configured by disposing a nonwoven fabric laminate 52 on the surface (or on the back surface) of the porous sound absorber 51.
  • the number of the said nonwoven fabric (lamination number) which comprises the nonwoven fabric laminated body 52 may be set arbitrarily.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sound absorbing material according to a second embodiment.
  • the sound absorbing material according to the second embodiment is configured by arranging the non-woven fabric laminate 52 on the front surface and the back surface of the porous sound absorbing body 51.
  • the sound absorbing material according to the second embodiment is configured by disposing the porous sound absorbing body 51 between the two non-woven fabric laminates 52.
  • the two non-woven fabric laminates 52 do not necessarily have to be the same.
  • the two non-woven fabric laminates 52 may be configured by stacking different types of the long fiber non-woven fabrics, or may be configured by stacking different numbers of the long fiber non-woven fabrics. Also, one or both of the two non-woven fabric laminates 52 may be replaced with the non-woven fabric.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sound absorbing material according to a third embodiment.
  • the sound absorbing material according to the third embodiment is configured by disposing the porous sound absorbing body 51 on the front surface and the back surface of the nonwoven fabric laminate 52.
  • the non-woven fabric laminate 52 is disposed between two porous sound absorbing bodies 51.
  • the two porous sound absorbing bodies 51 do not necessarily have to be the same.
  • the two porous sound absorbers 51 may be different in type and / or shape (such as thickness) from one another.
  • the number (the number of layers) of the non-woven fabric constituting the non-woven fabric laminate 52 may be set arbitrarily.
  • the sound absorbing materials according to the first to third embodiments can be used singly or in combination of a plurality of each or in combination as appropriate.
  • the non-woven fabric constituting the sound absorbing material according to the present invention may be the unidirectionally arrayed non-woven fabric or the orthogonally arrayed non-woven fabric.
  • the "longitudinal direction” refers to the machine direction (MD direction) when producing the non-woven fabric, that is, the feed direction (corresponding to the lengthwise direction of the non-woven fabric), “horizontal direction”
  • MD direction machine direction
  • TD direction direction perpendicular to the longitudinal direction
  • the long fiber filament may be simply referred to as a filament.
  • One-way arrayed nonwoven fabric Longitudinal-arranged long-fiber nonwoven fabric
  • a plurality of long fiber filaments made of thermoplastic resin are aligned along the longitudinal direction, that is, the longitudinal direction (axial direction) of each long fiber filament is
  • the plurality of long fiber filaments arranged and aligned substantially in the longitudinal direction are obtained by drawing in the longitudinal direction (axial direction).
  • constituent molecules of each long fiber filament are oriented in the longitudinal direction.
  • the magnification of the stretching in the longitudinal direction of the plurality of long fiber filaments is 3 to 6 times.
  • the mode value of the fiber diameter distribution of the plurality of long fiber filaments (that is, the plurality of drawn long fiber filaments) constituting the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric is 1 to 4 ⁇ m, preferably 2 to 3 ⁇ m. It is in.
  • the average fiber diameter of the plurality of long fiber filaments constituting the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric is 1 to 4 ⁇ m, preferably 2 to 3 ⁇ m, and the plurality of long fibers constituting the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric
  • the coefficient of variation of the fiber diameter distribution of the filaments is 0.1 to 0.3, preferably 0.15 to 0.25.
  • the coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation of the fiber diameters of the plurality of long fiber filaments constituting the longitudinally aligned long fiber nonwoven fabric by the average (average fiber diameter).
  • the long fiber filaments may be substantially long fibers, and are not particularly limited, and may be, for example, fibers (filaments) having an average length of more than 100 mm. Further, the average fiber diameter of the plurality of long fiber filaments may be in the range of 1 to 4 ⁇ m, and the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric may be long fiber filaments having a fiber diameter of less than 1 ⁇ m or long fibers having a fiber diameter of more than 4 ⁇ m. It may contain a filament.
  • the length and the fiber diameter of the long fiber filament can be measured, for example, from a magnified photograph of the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric taken by a scanning electron microscope, and N (for example, 50) measurement values
  • N for example, 50
  • the average fiber diameter and the standard deviation can be determined, and the standard deviation can be divided by the average fiber diameter to determine the coefficient of variation of the fiber diameter distribution.
  • the weight per unit area (hereinafter referred to as “the basis weight”) w of the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric is 5 to 40 g / m 2 , preferably 10 to 30 g / m 2 .
  • the fabric weight can be calculated from, for example, a plurality of nonwoven fabric sheets cut out into 300 mm ⁇ 300 mm, measuring the weight of each, and calculating the average value thereof.
  • the thickness t of the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric is 10 to 90 ⁇ m, preferably 25 to 60 ⁇ m.
  • a specific volume t / w (cm 3 / g) which is a value obtained by dividing the thickness t of the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric by the fabric weight w is 2.0 to 3.5.
  • the specific volume t / w is in the range of 2.0 to 3.5, it means that the thickness of the longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric is thin relative to the fabric weight.
  • the air permeability of the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric is 5 to 250 cm 3 / cm 2 / s, preferably 10 to 70 cm 3 / cm 2 / s.
  • variety of the filament at the time of producing the said longitudinally aligned long fiber nonwoven fabric is 300 mm or more.
  • the folding width also needs to be large to some extent.
  • the folding width of the filament is an average length of a substantially straight portion between the folding points when the spun filament is vibrated in the longitudinal direction and folded back on the conveyor as described later, The length which can be observed visually shall be said in the state where it was stretched and it became the above-mentioned longitudinal alignment long fiber nonwoven fabric.
  • Such a folding width can be changed depending on, for example, the flow velocity of the high-speed air flow and / or the rotation speed of the air flow vibration mechanism in a manufacturing method (manufacturing apparatus) described later.
  • the long fiber filaments are obtained by melt spinning a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited as long as it is a melt spinnable resin, but it is mainly a polyester, and in particular, the intrinsic viscosity IV is 0.43 to 0.63, preferably 0.48 to 0.
  • a polyethylene terephthalate of 58 is used.
  • polypropylene may be used as the thermoplastic resin. These are because the spinnability by the melt-blowing method etc. is good.
  • the thermoplastic resin may contain about 0.01 to 2% by weight of an additive such as an antioxidant, a weathering agent, or a coloring agent.
  • a flame retardant resin for example, a flame retardant polyester which is made flame retardant by copolymerizing a phosphorus-based flame retardant component may be used.
  • the method for producing the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric comprises the steps of producing a non-woven web having a configuration in which a plurality of long fiber filaments are arranged along the longitudinal direction, and the produced non-woven web (that is, aligned along the longitudinal direction) Obtaining a longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric by uniaxially stretching a plurality of long-fiber filaments) in the longitudinal direction.
  • the step of producing the non-woven web includes a nozzle group for extruding a plurality of (multiple) filaments, a conveyor belt for collecting and transporting the filaments extruded from the nozzle group, and a high speed air flow sprayed on the filaments Preparing an air flow vibration means for vibrating the air flow, pushing a plurality of (multiple) filaments from the nozzle group toward the conveyor belt, and causing each filament pushed out of the nozzle group to accompany the high speed air flow to make it thin.
  • a step of changing the direction of the high-speed air flow periodically in the traveling direction (that is, the vertical direction) of the conveyor belt by the air flow vibrating means, and a plurality of filaments travel the conveyor belt Produce a nonwoven web aligned along the direction (longitudinal direction). Further, in the step of obtaining the longitudinally aligned long fiber nonwoven fabric, the nonwoven fabric web produced in the step of producing the nonwoven fabric web is uniaxially stretched in the longitudinal direction, thereby obtaining the longitudinally aligned long fiber nonwoven fabric. The magnification of the stretching is 3 to 6 times.
  • the number of nozzles, the number of nozzle holes, the pitch P between nozzle holes, the nozzle hole diameter D and the nozzle hole length L can be set arbitrarily, but the nozzle hole diameter D is 0.1 to 0 Preferably, 2 mm, L / D is 10 to 40.
  • FIG. 3 is sectional drawing which shows schematic structure of an example of the manufacturing apparatus of the said longitudinally arrayed long fiber nonwoven fabric.
  • the production apparatus shown in FIG. 3 is configured to produce the longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric by the melt-blowing method, and the melt-blowing die 1, the conveyor belt 7, the air flow vibration mechanism 9, the stretching cylinders 12a and 12b, and the take-up nip roller 16a. , 16b etc.
  • thermoplastic resin here, a thermoplastic resin containing polyester or polypropylene as a main component
  • extruder not shown
  • the melt-blowing die 1 has, at its tip (lower end), a large number of nozzles 3 arranged in a direction perpendicular to the paper surface, that is, perpendicular to the traveling direction of the conveyor belt 7.
  • the molten resin 2 fed to the melt blow die 1 by a gear pump (not shown) or the like is pushed out from each nozzle 3 to form (spinning) a large number of filaments 11.
  • dye 1 is shown with sectional drawing, only the nozzle 3 is shown.
  • air reservoirs 5 a and 5 b are provided on both sides of each nozzle 3.
  • the high pressure heating air heated to the melting point or more of the thermoplastic resin is sent to the air reservoirs 5a and 5b, and thereafter communicated with the air reservoirs 5a and 5b and slits 6a and 6b opened at the tip of the meltblowing die 1. It spouts from.
  • a high-speed air flow substantially parallel to the direction of extrusion of the filaments 11 from the nozzles 3 is formed below the nozzles 3.
  • the high-speed air flow maintains the filament 11 extruded from the nozzle 3 in a draftable molten state, and the friction force of the high-speed air flow causes the filament 11 to be drafted (ie, the filament 11 is pulled) 11 is reduced in diameter.
  • the diameter of the filament 11 immediately after spinning is preferably 10 ⁇ m or less. Further, the temperature of the high-speed air flow formed below the nozzle 3 is set to be 20 ° C. or more, preferably 40 ° C. or more higher than the spinning temperature of the filament 11.
  • the temperature of the filament 11 immediately after being extruded from the nozzle 3 is made sufficiently higher than the melting point of the filament 11 by raising the temperature of the high-speed air stream.
  • the diameter of the filament 11 can be reduced.
  • a conveyor belt 7 is disposed below the meltblowing die 1.
  • the conveyor belt 7 is wound around a conveyor roller 13 and other rollers rotated by a drive source (not shown).
  • a drive source not shown.
  • the air flow vibration mechanism 9 has an elliptic cylindrical portion having an elliptical cross section, and support shafts 9 a extending from both ends of the elliptic cylindrical portion, and a direction substantially orthogonal to the conveying direction of the filaments 11 by the conveyor belt 7. It is disposed substantially parallel to the width direction of the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric to be manufactured.
  • the air flow vibration mechanism 9 is configured to rotate the elliptic cylindrical portion in the arrow A direction by rotating the support shaft 9a. As described above, by arranging the elliptical columnar airflow vibrating mechanism 9 in the vicinity of the high velocity airflow and rotating it, it is possible to change the direction of the high velocity airflow using the Coanda effect as described later.
  • the number of the air flow vibration mechanisms 9 is not limited to one, and a plurality of the air flow vibration mechanisms 9 may be provided as needed to further increase the swing width of the filament 11.
  • the filaments 11 flow along the high velocity air stream.
  • the high-speed air flow is formed by merging high-pressure heating air jetted from the slits 6 a and 6 b and flows in a direction substantially perpendicular to the conveyance surface of the conveyor belt 7.
  • the jet tends to flow near the wall when there is a wall near the high speed jet of gas or liquid. This is called the Coanda effect.
  • the air flow vibration mechanism 9 changes the direction of the high speed air flow, that is, the flow of the filament 11 by using the Coanda effect.
  • the width of the air flow vibration mechanism 9 (the elliptic cylindrical portion), that is, the length of the air flow vibration mechanism 9 in the direction parallel to the support shaft 9 a is 100 mm or more larger than the width of the filament group spun by the meltblowing die 1 desirable. If the width of the air flow vibration mechanism 9 is smaller than this, the flow direction of the high speed air flow can not be sufficiently changed at both ends of the filament group, and the arrangement along the longitudinal direction of the filaments 11 at both ends of the filament group is not good. It is because there is a possibility of becoming enough.
  • the distance between the peripheral wall surface 9b of the air flow vibration mechanism 9 (the elliptic cylindrical portion) and the air flow axis 100 of the high-speed air flow is 25 mm or less, preferably 15 mm or less at the smallest. If the distance between the air flow vibration mechanism 9 and the air flow axis 100 becomes larger than this, the effect of the high speed air flow being drawn to the air flow vibration mechanism 9 becomes small, and there is a possibility that the filament 11 can not be shaken sufficiently. is there.
  • the swing width of the filament 11 depends on the flow velocity of the high-speed air flow and the rotation speed of the air flow vibration mechanism 9. Therefore, the speed of the high speed air flow is set to be 10 m / sec or more, preferably 15 m / sec or more. At a speed lower than this, the high-speed air flow is not sufficiently drawn to the peripheral wall surface 9b of the air flow vibration mechanism 9, and as a result, the filament 11 may not be able to be sufficiently shaken.
  • the rotational speed of the airflow vibration mechanism 9 may be such that the frequency of the peripheral wall surface 9 b is the frequency at which the swing width of the filament 11 is maximized. Such a frequency is also determined depending on the spinning conditions because it varies depending on the spinning conditions.
  • the spray nozzle 8 is provided between the melt blow die 1 and the conveyor belt 7.
  • the spray nozzle 8 sprays misty water or the like in the high-speed air stream, and the filament 11 is cooled by the spray of water or the like by the spray nozzle 8 and coagulates rapidly.
  • a plurality of spray nozzles 8 are actually installed, only one spray nozzle 8 is shown in FIG. 3 in order to avoid complication.
  • the coagulated filaments 11 are accumulated on the conveyor belt 7 while being shaken in the longitudinal direction, partially folded in the longitudinal direction, and collected continuously.
  • the filaments 11 on the conveyor belt 7 are conveyed by the conveyor belt 7 in the direction of the arrow in FIG. 3 (right direction), nipped by the drawing cylinder 12a heated to the drawing temperature and the pressing roller 14, and transferred to the drawing cylinder 12a.
  • the filament 11 is nipped between the drawing cylinder 12b and the pressing rubber roller 15, transferred to the drawing cylinder 12b, and brought into close contact with the two drawing cylinders 12a and 12b.
  • the filaments 11 are fed while being in intimate contact with the drawing cylinders 12a and 12b, so that the filaments 11 become a non-woven web in which adjacent filaments are fused while being partially folded in the longitudinal direction. .
  • the non-woven fabric web is taken off by the take-up nip rollers 16a and 16b (the latter take-up nip roller 16b is made of rubber).
  • the circumferential speed of the take-up nip rollers 16a, 16b is set larger than the circumferential speed of the drawing cylinders 12a, 12b, whereby the non-woven web is stretched three to six times in the longitudinal direction.
  • the longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric 18 is manufactured.
  • the said nonwoven fabric web may be further post-processed, such as partial adhesion processings, such as heat processing and heat embossing, as needed.
  • the average fiber diameter of the filaments constituting the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric 18 produced is 1 to 4 ⁇ m (preferably 2 to 3 ⁇ m), and the filaments constituting the produced longitudinally aligned long fiber non-woven fabric 18
  • the coefficient of variation of the fiber diameter distribution is 0.1 to 0.3.
  • the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric 18 has an elongation of 1 to 20%, preferably 5 to 20, in the longitudinal direction, which is the direction of the fibers, ie, the axial direction of the long fiber filaments and the stretching direction. 15%. That is, the longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric 18 may be stretchable in the longitudinal direction.
  • the tensile strength in the longitudinal direction of the longitudinally aligned long fiber non-woven fabric 18 is 20 N / 50 mm or more.
  • the elongation percentage and the tensile strength are values measured by the JIS L1096 8.14.1 A method.
  • transversely arrayed long fiber non-woven fabric which is another example of the unidirectionally arrayed non-woven fabric
  • a plurality of long fiber filaments made of a thermoplastic resin are arranged along a transverse direction, that is, the longitudinal direction (axial direction) of each long fiber filament is It is obtained by stretching a plurality of long fiber filaments aligned and aligned substantially in the transverse direction.
  • constituent molecules of each long fiber filament are oriented in the transverse direction.
  • the description about what may be the same as that of the case of the said longitudinally aligned long fiber nonwoven fabric is abbreviate
  • FIG. 4 A and FIG. 4B are figures which show the principal part structure of an example of the manufacturing apparatus of the said horizontal arrangement long fiber nonwoven fabric.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of an essential part of the manufacturing apparatus of the horizontally arrayed long fiber non-woven fabric
  • FIG. 4B is a main part cross-sectional view of the manufacturing apparatus of the horizontally arrayed long fiber non-woven fabric in a direction orthogonal to FIG.
  • the apparatus for manufacturing the transversely arrayed long fiber non-woven fabric includes a spinning head 210, a conveyor belt 219, a drawing apparatus (not shown), and the like.
  • the spinning head 210 is shown in a cross-sectional view so that the internal structure can be seen. Further, in the present manufacturing apparatus, the conveyor belt 219 is disposed below the spinning head 210, and is configured to travel in the arrow direction (left direction) in FIG. 4A.
  • FIG. 5A, 5B show a spinning head 210.
  • FIG. FIG. 5A is a cross-sectional view of the spinning head 210
  • FIG. 5B is a view of the spinning head 210 as viewed from below.
  • the spinning head 210 includes an air jet unit 206 and a cylindrical spinning nozzle unit 205 disposed inside the air jet unit 206. Inside the spinning nozzle portion 205, a spinning nozzle 201 extending in the direction of gravity and opening at the lower end surface of the spinning nozzle portion 205 is formed.
  • the nozzle hole diameter Nz of the spinning nozzle 201 can be arbitrarily set, and is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the spinning head 210 is disposed above the conveyor belt 219 such that the spinning nozzle 201 is located approximately at the center of the width direction of the conveyor belt 219.
  • the molten resin is supplied to the spinning nozzle 201 from the upper side by a gear pump (not shown) or the like, and the supplied molten resin is pushed downward through the spinning nozzle 201 from the lower open end of the spinning nozzle 201.
  • the filaments 211 are formed (spun).
  • a concave portion having two slopes 208a and 208b is formed on the lower surface of the air jet portion 206.
  • the bottom surface of the recess forms a horizontal surface 207 perpendicular to the direction of gravity, one slope 208 a is disposed on one end side of the horizontal surface 207 in the traveling direction of the conveyor belt 219, and the other slope 208 b is a conveyor
  • the belt 219 is disposed on the other side of the horizontal plane 207 in the traveling direction.
  • the two slopes 208a and 208b are disposed orthogonal to the horizontal plane 207 and symmetrically with respect to a plane passing through the center line of the spinning nozzle 201, and are formed to be inclined such that the distance between them gradually increases downward. It is done.
  • the lower end surface of the spinning nozzle portion 205 is disposed so as to project from the horizontal surface 207 at the central portion of the horizontal surface 207 of the air jet portion 206.
  • the amount H of protrusion from the horizontal surface 207 on the lower end face of the spinning nozzle portion 205 can be set arbitrarily, but is, for example, 0.01 to 1 mm.
  • an annular primary air slit 202 for ejecting high temperature primary air is formed between the outer peripheral surface of the spinning nozzle portion 205 and the air ejection portion 206.
  • the outer diameter of the spinning nozzle portion 205, that is, the inner diameter d of the primary air slit 202 can be set arbitrarily, but is, for example, 2.5 to 6 mm.
  • At least a part of the gap is 0.1 to 0.5 mm inside the spinning head 210.
  • a slit-like flow passage is formed, and high temperature primary air is supplied to the primary air slit 202 via the slit-like flow passage.
  • the primary air slit 202 is supplied with high temperature primary air from the upper part, and the supplied primary air passes through the inside of the primary air slit 202 and is high-speeded downward from the opening end on the horizontal surface 207 side of the primary air slit 202 It is spouted.
  • a reduced pressure portion is generated below the lower end surface of the spinning nozzle portion 205, and the reduced pressure causes the filament 211 pushed out of the spinning nozzle 201 to vibrate.
  • secondary air jet ports 204 a and 204 b for jetting high temperature secondary air are formed in the air jet unit 206.
  • the secondary air is jetted in order to spread and arrange the filaments 211 vibrating by the primary air jetted from the primary air slit 202 in one direction.
  • the secondary air spout 204 a is formed to open at the slope 208 a and extends perpendicularly to the slope 208 a toward the inside of the air spout 206.
  • the secondary air spout 204 b is formed in the sloped surface 208 b and extends perpendicularly to the sloped surface 208 b toward the inside of the air spouting portion 206.
  • the secondary air jet ports 204 a and 204 b are disposed symmetrically with respect to a plane perpendicular to the horizontal plane 207 and passing through the center line of the spinning nozzle 201.
  • the diameter r of the secondary air jet ports 204a and 204b may be set arbitrarily, but is preferably 1.5 to 5 mm.
  • two secondary air jets 204 a and 204 b are respectively formed, but the present invention is not limited to this, and the number of secondary air jets 204 a and 204 b may be set arbitrarily. .
  • a plurality of small holes 203 which extend in parallel with the spinning nozzle 201 and open in the horizontal surface 207 are formed.
  • the plurality of small holes 203 are arranged in a line on a straight line orthogonal to the center line of the spinning nozzle 201, and the number of the small holes 203 is the same on the secondary air jet ports 204a and 204b of the spinning nozzle portion 205 (three in this example). ) Is formed.
  • the plurality of small holes 203 are configured to eject high temperature air downward from the open end of the horizontal surface 207, whereby the spinning of the filament 211 is stabilized.
  • the diameter q of the small holes 203 may be set arbitrarily, but it is preferably about 1 mm.
  • high temperature air jetted from each small hole 203 may be led from a generation source of primary air to be jetted from the primary air slit 202, or may be jetted from the secondary air jet ports 204a and 204b. It may be derived from the next air source.
  • high temperature air other than the primary air and the secondary air may be supplied to the small holes 203.
  • a pair of cooling nozzles 220 is provided between the spinning head 210 and the conveyor belt 219.
  • one cooling nozzle 220 is disposed on the upstream side of the traveling direction of the conveyor belt 219 of the filaments 211 spun from the spinning nozzle 201, and the other cooling nozzle 220 is spun from the spinning nozzle 201.
  • the downstream side of the traveling direction of the conveyor belt 219 of the filament 211 is disposed.
  • Each cooling nozzle 220 sprays misty water or the like onto the filaments 211 before reaching the conveyor belt 219, whereby the filaments 211 are cooled and solidified.
  • the number and arrangement of the cooling nozzles 220 can be set arbitrarily.
  • the coagulated filaments 211 are arranged in the width direction of the conveyor belt 219 and accumulated on the conveyor bell and 219, whereby the non-woven web 218 in which the plurality of filaments 211 are arranged along the width direction is arranged on the conveyor belt 219 It is made.
  • the nonwoven fabric web 218 produced on the conveyor belt 219 is conveyed by the conveyor belt 219 in the direction of the arrow in FIG. 4A, and then stretched by 3 to 6 times in the lateral direction by the drawing device (not shown).
  • the transversely arrayed long-fiber non-woven fabric is manufactured.
  • FIG. 6A-6C show variations of the spinning head 210.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of a spinning head 210 according to a modification
  • FIG. 6B is a view of the spinning head 210 according to the modification as viewed from below
  • FIG. 6C is a spinning head 210 according to the modification. It is sectional drawing of the direction orthogonal to FIG. 6A.
  • a plurality of small holes 203 are arranged so as to surround the spinning nozzle portion 205 (spinning nozzle 201) in a circular shape.
  • Each small hole 203 is formed so as to be slightly inclined with respect to the horizontal plane, and from each small hole 203, high temperature air is ejected in the direction of the arrow in FIG. 6B.
  • the spinning of the filament 211 is also stabilized by ejecting high temperature air from the plurality of small holes 203.
  • the average fiber diameter of the filaments constituting the produced transversely arrayed long-fiber non-woven fabric is 1 to 4 ⁇ m (preferably 2 to 3 ⁇ m), and the fibers of the filaments constituting the produced longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric
  • the coefficient of variation of the diameter distribution is 0.1 to 0.3.
  • the transversely arrayed long fiber non-woven fabric produced has an elongation of 1 to 20%, preferably 5 to 20, in the direction of the fibers, that is, in the transverse direction, which is the axial direction and the stretching direction of the long fiber filaments. 15%. That is, the transversely arrayed long fiber non-woven fabric may be stretchable in the lateral direction.
  • the tensile strength in the transverse direction of the produced transversely arrayed long fiber non-woven fabric is 5 N / 50 mm or more, preferably 10 N / 50 mm or more, and more preferably 20 N / 50 mm or more.
  • the orthogonally arrayed non-woven fabric is formed by laminating and fusing the longitudinally arrayed long-fiber non-woven fabric and the transversely arrayed long-fiber non-woven fabric, and rotating one of the two longitudinally arrayed long-fiber non-woven fabrics by 90 ° And, it may be formed by fusion, or it may be formed by laminating and fusing one of the two longitudinally aligned long fiber non-woven fabrics by 90 ° rotation.
  • the fusion bonding is not particularly limited, but is generally performed by thermocompression bonding using an embossing roll or the like.
  • the non-woven fabric laminate is constituted by stacking a plurality of the longitudinally aligned long-fiber non-woven fabrics in the thickness direction, and a plurality of the transversely-aligned long-fiber non-woven fabrics stacked in the thickness direction, or A plurality of the orthogonally arranged non-woven fabrics may be stacked in the thickness direction.
  • the present invention is not limited to these, and the non-woven fabric laminate may be configured by any combination of the longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric, the horizontally aligned long-fiber non-woven fabric, and the orthogonally-aligned non-woven fabric.
  • the said nonwoven fabric or the said nonwoven fabric laminated body is arrange
  • the orthogonally arrayed nonwoven fabric may correspond to any of the nonwoven fabric and the nonwoven fabric laminate.
  • Non-woven fabric A longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric was manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • the filament was extruded from the melt-blowing die at a discharge rate of 40 g / min per nozzle and a die temperature of 295 ° C.
  • the high-speed air flow for drafting and thinning the filament extruded from the nozzle was 400 ° C., and the flow rate was 0.4 m 3 / min.
  • misty water was sprayed from the spray nozzle to cool the filament.
  • the air flow vibration mechanism was arranged such that the distance from the melt blow die nozzle extension line was at least 20 mm.
  • the air flow vibration mechanism was rotated at 900 rpm (frequency of 15.0 Hz on the peripheral wall surface of the air flow vibration mechanism), and the filaments were collected on the conveyor belt in a state of being arranged along the longitudinal direction.
  • the filaments collected on the conveyor belt were heated by a stretching cylinder and stretched 4.5 times in the longitudinal direction to form a longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric. Then, by appropriately changing the traveling speed of the conveyor belt, a longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric having a basis weight of 5 to 40 g / m 2 was obtained.
  • the physical properties of the obtained longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric are shown in FIG.
  • the fiber diameter distribution of the longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric having a basis weight of 10 g / m 2 and the longitudinally-aligned long fiber non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 is shown in FIG.
  • the mode of the fiber diameter distribution was about 2.5 ⁇ m, and the average fiber diameter was also about 2.5 ⁇ m.
  • the mode of the fiber diameter distribution and the average fiber diameter are 5 g / m 2 , 15 g / m 2 , 30 g / m 2 and 40 g / m It is considered that the same as in FIG.
  • PET felt PET sound absorbing sheet
  • a surface of the PET felt is made by arranging (laminating) three longitudinally aligned long-fiber non-woven fabrics having a basis weight of 20 g / m 2 on the surface of the PET felt ⁇ (non-woven fabric (20 g) ⁇ 3) + PET felt ⁇ as Example 1;
  • An example in which 5 sheets of longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 are arranged ⁇ (non-woven fabric (20 g) ⁇ 5) + PET felt ⁇ is used as Example 2 ;
  • a sheet of ten longitudinally arranged long fiber non-woven fabrics ⁇ (non-woven fabric (20 g) ⁇ 10) + PET felt ⁇ is used as Example 3; 20 sheets of longitudinally aligned long fiber non-woven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 on the surface of the PET felt
  • the arrangement ⁇ (non-woven fabric (20 g) ⁇ 20) + PET felt ⁇ was taken as Example 4.
  • Reference example 1 An example in which only one longitudinally aligned long-fiber non-woven fabric having a basis weight of 5 g / m 2 is disposed on the surface of the PET felt (nonwoven fabric (5 g) + PET felt) is referred to as a reference example 1; What arranged only one longitudinally aligned long fiber non-woven fabric of 2 (non-woven fabric (10 g) + PET felt) is referred to as Reference Example 2, and only one longitudinally aligned long fiber non-woven fabric having a basis weight of 15 g / m 2 on the surface of the PET felt What arranged (nonwoven fabric (15 g) + PET felt) is referred to as Reference Example 3, and only one sheet of longitudinally arranged long fiber nonwoven fabric with a basis weight of 20 g / m 2 is arranged on the surface of the PET felt (nonwoven fabric (20 g) + PET felt) was reference example 4, the PET which basis weight on the surface of the felt is disposed only one longitudinal array long-fiber nonwoven fabric of 40 g /
  • FIG. 9 shows the measurement results of the normal incidence sound absorption coefficient of Reference Example 1-5 and Comparative Example 1-2
  • FIG. 10 shows the measurement of the normal incidence sound absorption coefficient of Example 1-4, Reference Example 4 and Comparative Example 1. Show the results.
  • the sound absorbing performance is almost exhibited in the frequency band of 10000 Hz or less, particularly the PET felt alone. That the perpendicular incident sound absorption coefficient is significantly improved in the frequency band of 6000 Hz or less (specifically, the vertical incident sound absorption coefficient is less than 40%), in other words, the normal incidence to a predetermined frequency of 6000 Hz or less.
  • the vertical incidence sound absorption coefficient at the peak is 40% or more, more specifically 50% or more, and the peak of the normal incidence sound absorption coefficient is on the low frequency side as the number of non-woven fabrics increases. It was confirmed that they tend to shift.
  • the non-woven fabric with a porous sound absorber such as the PET felt, particularly a porous sound absorber having a relatively low sound absorption performance at a frequency of 10000 Hz or less, the sound absorption performance in the 1000-10000 Hz frequency band is improved.
  • a porous sound absorber such as the PET felt
  • a porous sound absorber having a relatively low sound absorption performance at a frequency of 10000 Hz or less the sound absorption performance in the 1000-10000 Hz frequency band is improved.
  • two or more non-woven fabrics or non-woven fabric laminates it is possible to significantly improve the sound absorption performance in a predetermined frequency band of 6000 Hz or less.
  • the peak of the sound absorption coefficient changes according to the number of the non-woven fabric, for example, the frequency of the sound to be absorbed is measured in advance, and the number of the non-woven fabric laminated on the porous sound absorber according to the measured frequency. It is also possible to form an optimal sound absorbing material individually by adjusting the and the like.
  • the sound absorbing material according to the invention can be used in various places.
  • the sound absorbing material according to the present invention is installed on a wall, floor or ceiling of various buildings as a sound absorbing material for an automobile engine room or an interior sound absorbing material as a sound absorbing protective material for automobiles, home appliances and various motors.
  • a sound absorbing material it can be used as a sound absorbing material for interior such as a machine room, as a sound absorbing material of various soundproof walls, and / or as a sound absorbing material for OA equipment such as a copier and a complex machine.

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Abstract

本発明による吸音材は、多孔質吸音体と２枚以上の不織布とが積層されて構成され、前記不織布は、延伸され且つ一方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメントを有し、前記複数の長繊維フィラメントの繊維径分布の最頻値が１～４μｍにあり、かつ、前記前記不織布の目付が５～４０ｇ／ｍ２である。本発明による吸音材は、前記多孔質吸音材の軽量性、柔軟性及び取扱性などをほとんど損なうことなく、６０００Ｈｚ以下の所定の低周波数帯域において高い吸音性能を発揮し得る。

Description

吸音材
　本発明は、吸音材に関し、特に、多孔質吸音体と２枚以上の不織布とが積層されて構成された吸音材に関する。
　従来から、吸音材は、主に騒音を低減するために、車両、家屋、電気製品など様々な製品に用いられている。吸音材は、その材質や形状によっていくつかに区分されており、そのうちの一つとして多孔質体（フェルト、グラスウール、ウレタンフォームなど）からなる吸音材（多孔質吸音体）が知られている。
特開２００５－１９５９８９号公報
　前記多孔質吸音体は、軽量かつ柔軟であり、取扱いも比較的容易である。このため、近年、その用途がますます広がりつつあり、これに伴って、その吸音性能の向上などが求められている。
　本発明者は、前記多孔質吸音体に、特定の条件を満たす不織布を２枚以上組み合わせる（積層する）と、前記多孔質吸音体のみの場合と比較して、６０００Ｈｚ以下の所定の低周波数帯域において吸音性能が大幅に向上することを見出した。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。
　すなわち、本発明の一側面によると、吸音材は、多孔質吸音体と２枚以上の不織布とが積層されて構成され、前記不織布は、延伸され且つ一方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメントを有し、前記複数の長繊維フィラメントの繊維径分布の最頻値が１～４μｍにあり、かつ、前記不織布の目付が５～４０ｇ／ｍ２である。
　本発明によれば、前記多孔質吸音体の軽量性、柔軟性及び取扱性などをほとんど損なうことなく、６０００Ｈｚ以下の所定の低周波数帯域において高い吸音性能を発揮し得る吸音材を提供することができる。
本発明による吸音材を構成する不織布の一例である一方向配列不織布の走査型電子顕微鏡による拡大写真（倍率：１０００倍）である。 第１実施形態に係る吸音材の概略構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る吸音材の概略構成を示す断面図である。 第３実施形態に係る吸音材の概略構成を示す断面図である。 前記長繊維不織布（前記一方向配列不織布）としての縦配列長繊維不織布の製造装置の一例の概略構成を示す断面図である。 前記長繊維不織布（前記一方向配列不織布）としての横配列長繊維不織布の製造装置の要部断面図である。 前記横配列長繊維不織布の製造装置の図４Ａに直交する方向の要部断面図である。 前記横配列長繊維不織布の製造装置で使用される紡糸ヘッドの断面図である。 前記紡糸ヘッドを下側から見た図である。 前記紡糸ヘッドの変形例の断面図である。 前記紡糸ヘッドの変形例を下側から見た図である。 前記紡糸ヘッドの変形例の図６Ａに直交する方向の断面図である。 前記縦配列長繊維不織布の物性を示す表である。 前記縦配列長繊維不織布の繊維径分布を示す図である。 参考例１－５（不織布＋ＰＥＴフェルト）、比較例１（ＰＥＴフェルトのみ）及び比較例２（長繊維不織布のみ）の垂直入射吸音率の測定結果を示すグラフである。 実施例１－４（不織布×ｎ＋ＰＥＴフェルト）、参考例４及び比較例１の垂直入射吸音率の測定結果を示すグラフである。
　本発明は、多孔質吸音体と２枚以上の不織布とが積層されて構成された吸音材を提供する。本発明による吸音材において、前記多孔質吸音体は、多孔質型吸音材とも称されるものであって、フェルト、ウレタンフォーム、グラスウールなどを含む。また、前記不織布は、延伸され且つ一方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメントを有しており、前記複数の長繊維フィラメントの繊維径分布の最頻値が１～４μｍにある。さらに、前記不織布の目付は、５～４０ｇ／ｍ２である。本発明による吸音材は、後述するように、前記多孔質吸音体のみの場合と比較して、６０００Ｈｚ以下の所定の低周波数帯域において高い吸音性能を発揮することができる。
　前記多孔質吸音体と共に本発明による吸音材を構成する各不織布、すなわち、延伸され且つ一方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメントを有する不織布は、例えば、延伸された複数の長繊維フィラメントが一方向に沿って配列された構成の「一方向配列不織布」であり得る。前記一方向は、厳密に一方向である必要はなく、概ね一方向であればよい。このような一方向配列不織布は、例えば、複数の長繊維フィラメントを一方向に沿って配列すること、及び、配列された前記複数の長繊維フィラメントを前記一方向に延伸すること、を含む作製工程を経て作製され得る。
　ここで、「複数の長繊維フィラメントを一方向に沿って配列する」とは、複数の長繊維フィラメントをそれぞれの長さ方向（軸方向）が一方向となるように配列すること、すなわち、配列された複数の長繊維フィラメントのそれぞれが概ね一方向に延びていることをいう。例えば、前記一方向配列不織布が長尺シートとして製造される場合には、前記一方向は、前記長尺シートの長手方向（縦方向ともいう）、前記長尺シートの長手方向から傾斜した方向、前記長尺シートの幅方向（横方向ともいう）、又は、前記長尺シートの横方向から傾斜した方向であり得る。また、「配列された複数の長繊維フィラメントを前記一方向に延伸する」とは、配列された複数の長繊維フィラメントのそれぞれを概ねその軸方向に延伸することをいう。なお、一方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメントを一方向に延伸すると、各長繊維フィラメントの構成分子は、延伸方向である一方向、すなわち、各長繊維フィラメントの軸方向に配列されることになる。
　図１は、前記不織布の一例である前記一方向配列不織布の走査型電子顕微鏡による拡大写真（倍率：１０００倍）である。図１に示される一方向配列不織布では、複数の長繊維フィラメントのそれぞれが概ね図１の上下方向に沿って配列されている。
　また、前記多孔質吸音体と共に本発明による吸音材を構成する各不織布は、延伸され且つ一方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメント（第１の長繊維フィラメント）に加えて、延伸され且つ前記一方向に直交する方向に沿って配列された複数の第２の長繊維フィラメントをさらに有してもよい。すなわち、前記各不織布は、延伸された複数の長繊維フィラメントが直交する二方向のいずれかに沿って配列された構成の「直交配列不織布」であり得る。前記直交する二方向は、厳密に直交している必要はなく、概ね直交していればよい。このような直交配列不織布は、例えば、二つの前記一方向配列不織布を互いの長繊維フィラメントが直交するように積層し且つ融着することによって作製され得る。
　本発明による吸音材においては、２枚以上の前記不織布が互いに積み重ねられて不織布積層体を形成し得る。すなわち、本発明による吸音材は、前記多孔質吸音体と、２枚以上の前記不織布が積み重ねられてなる不織布積層体とで構成され得る。ここで、前記不織布積層体において、積み重ねられた各不織布の長繊維フィラメントの軸方向は、同じであってもよいし、ランダムであってもよい。
　前記不織布積層体は、複数の前記不織布が厚さ方向に積み重ねられて構成されていればよく、複数の前記不織布が単に積み重ねられた状態（非圧縮状態）のものであってもよいし、複数の前記不織布が積み重ねられ、かつ、圧縮された状態（圧縮状態）のものであってもよい。また、前記不織布積層体において、複数の前記不織布は、互いに分離可能な状態であってもよいし、その一部又は全部が一体化されていてもよい。したがって、前記直交配列不織布は、前記不織布とも言えるし、前記不織布積層体とも言えるものである。
　本発明による吸音材において、前記多孔質吸音体は、主にシート状又はブロック状に形成されている。そして、前記不織布又は前記不織布積層体が前記多孔質吸音体の表面及び裏面の少なくとも一方の面上に配置されて本発明による吸音材が構成される。ここで、前記多孔質吸音体と、前記不織布又は前記不織布積層体とは、分離可能に一体化されてもよいし、融着や接着などによって分離不可能に一体化されてもよい。
　ここで、図２Ａ～図２Ｃを参照して本発明による吸音材のいくつかの実施形態について説明する。
　図２Ａは、第１実施形態に係る吸音材の概略構成を示す断面図である。図２Ａに示されるように、第１実施形態に係る吸音材は、多孔質吸音体５１の表面上（又は裏面上）に不織布積層体５２が配置されて構成される。なお、不織布積層体５２を構成する前記不織布の数（積層数）は、任意に設定され得る。
　図２Ｂは、第２実施形態に係る吸音材の概略構成を示す断面図である。図２Ｂに示されるように、第２実施形態に係る吸音材は、多孔質吸音体５１の表面上及び裏面上に不織布積層体５２が配置されて構成される。換言すれば、第２実施形態に係る吸音材は、二つの不織布積層体５２の間に多孔質吸音体５１が配置されて構成される。なお、第２実施形態に係る吸音材において、二つの不織布積層体５２は必ずしも同じものである必要はない。例えば、二つの不織布積層体５２は、互いに異なる種類の前記長繊維不織布が積み重ねられて構成されたり、互いに異なる数の前記長繊維不織布が積み重ねられて構成されたりし得る。また、二つの不織布積層体５２のうちの一方又は両方が前記不織布に置換されてもよい。
　図２Ｃは、第３実施形態に係る吸音材の概略構成を示す断面図である。図２Ｃに示されるように、第３実施形態に係る吸音材は、不織布積層体５２の表面上及び裏面上に多孔質吸音体５１が配置されて構成される。換言すれば、第３実施形態に係る吸音材は、二つの多孔質吸音体５１の間に不織布積層体５２が配置されて構成される。なお、第３実施形態に係る吸音材において、二つの多孔質吸音体５１は必ずしも同じものである必要はない。例えば、二つの多孔質吸音体５１は、互いに種類及び／又は形状（厚さ等）が異なるものであり得る。また、第１実施形態の場合と同様、不織布積層体５２を構成する前記不織布の数（積層数）は、任意に設定され得る。
　第１～第３実施形態に係る吸音材は、それぞれ単体で、それぞれを複数まとめて又はそれぞれを適宜組み合わせて使用され得る。
　次に、本発明による吸音材を構成する前記不織布について具体的に説明する。上述のように、本発明による吸音材を構成する前記不織布は、前記一方向配列不織布又は前記直交配列不織布であり得る。なお、以下の説明において、「縦方向」とは、前記不織布を作製する際の機械方向（ＭＤ方向）、すなわち、送り方向（前記不織布の長さ方向に相当する）をいい、「横方向」とは、前記縦方向に垂直な方向（ＴＤ方向）、すなわち、前記送り方向に直交する方向（前記不織布の幅方向に相当する）をいう。また、以下では、長繊維フィラメントを単にフィラメントという場合がある。
［一方向配列不織布：縦配列長繊維不織布］
　前記一方向配列不織布の一例である縦配列長繊維不織布は、熱可塑性樹脂からなる複数の長繊維フィラメントを縦方向に沿って配列し、すなわち、各長繊維フィラメントの長さ方向（軸方向）が縦方向に概ね一致するように配列し、配列された前記複数の長繊維フィラメントを縦方向（軸方向）に延伸することによって得られる。前記縦配列長繊維不織布においては、各長繊維フィラメントの構成分子が前記縦方向に配向されている。ここで、前記複数の長繊維フィラメントの前記縦方向への延伸の倍率は３～６倍である。また、前記縦配列長繊維不織布を構成する前記複数の長繊維フィラメント（すなわち、延伸された複数の長繊維フィラメント）の繊維径分布の最頻値は、１～４μｍにあり、好ましくは２～３μｍにある。さらに言えば、前記縦配列長繊維不織布を構成する前記複数の長繊維フィラメントの平均繊維径は１～４μｍ、好ましくは２～３μｍであり、前記縦配列長繊維不織布を構成する前記複数の長繊維フィラメントの繊維径分布の変動係数は０．１～０．３、好ましくは０．１５～０．２５である。なお、前記変動係数は、前記縦配列長繊維不織布を構成する前記複数の長繊維フィラメントの繊維径の標準偏差を平均（平均繊維径）で除算した値である。
　前記長繊維フィラメントは実質的に長繊維であればよく、特に制限されるものではないが、例えば平均長が１００ｍｍを超える繊維（フィラメント）であり得る。また、前記複数の長繊維フィラメントの平均繊維径が１～４μｍの範囲内にあればよく、前記縦配列長繊維不織布は、繊維径が１μｍ未満の長繊維フィラメントや繊維径が４μｍを超える長繊維フィラメントを含み得る。なお、長繊維フィラメントの長さ及び繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡よって撮影された前記縦配列長繊維不織布の拡大写真から測定することができ、Ｎ個（例えば５０個）の測定値から平均繊維径及び標準偏差を求め、前記標準偏差を前記平均繊維径で除算して繊維径分布の変動係数を求めることができる。
　前記縦配列長繊維不織布の重量目付（以下「目付」という）ｗは、５～４０ｇ／ｍ２であり、好ましくは１０～３０ｇ／ｍ２である。目付は、例えば、３００ｍｍ×３００ｍｍに切り出された不織布シートを複数枚用意し、それぞれの重量を測定してその平均値から算出され得る。また、前記縦配列長繊維不織布の厚さｔは、１０～９０μｍであり、好ましくは２５～６０μｍである。さらに、前記縦配列長繊維不織布の厚さｔを目付ｗで除算した値である比容積ｔ／ｗ（ｃｍ３／ｇ）は、２．０～３．５である。前記比容積ｔ／ｗが２．０～３．５の範囲であることは、前記縦配列長繊維不織布の厚さが目付に対して薄いことを意味する。さらにまた、前記縦配列長繊維不織布の通気度は、５～２５０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓであり、好ましくは１０～７０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓである。
　また、前記縦配列長繊維不織布を作製する際のフィラメントの折り畳み幅は、３００ｍｍ以上であることが好ましい。フィラメントが長繊維として機能するには、折り畳み幅もある程度大きい必要があるからである。なお、フィラメントの折り畳み幅とは、後述するように、紡糸されたフィラメントが縦方向に振動されてコンベア上で折り返して配置される場合における折り返し点間の略直線の部分の平均長さであり、延伸されて前記縦配列長繊維不織布となった状態において目視で観察され得る長さをいうものとする。このような折り畳み幅は、後述の製造方法（製造装置）において、例えば、高速気流の流速及び／又は気流振動機構の回転速度に依存して変化させることができる。
　前記長繊維フィラメントは、熱可塑性樹脂を溶融紡糸して得られる。前記熱可塑性樹脂は、溶融紡糸可能な樹脂であればよく、特に制限されるものではないが、主にポリエステル、特に固有粘度ＩＶが０．４３～０．６３、好ましくは０．４８～０．５８であるポリエチレンテレフタレートが用いられる。あるいは、前記熱可塑性樹脂としてポリプロピレンが用いられてもよい。これらはメルトブロー法などでの紡糸性が良好なためである。なお、前記熱可塑性樹脂は、酸化防止剤、耐候剤、着色剤などの添加剤を０．０１～２重量％程度含んでもよい。また、前記熱可塑性樹脂として、難燃性樹脂、例えばリン系の難燃成分を共重合させることによって難燃化した難燃性ポリエステルが用いられてもよい。
　次に、前記縦配列長繊維不織布の製造方法の一例を説明する。前記縦配列長繊維不織布の製造方法は、複数の長繊維フィラメントが縦方向に沿って配列された構成の不織布ウェブを作製する工程と、作製された不織布ウェブ（すなわち、縦方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメント）を縦方向に一軸延伸することによって縦配列長繊維不織布を得る工程とを含む。
　詳細には、前記不織布ウェブを作製する工程は、複数（多数）本のフィラメントを押し出すノズル群、前記ノズル群から押し出されたフィラメントを捕集して搬送するコンベアベルト及び前記フィラメントに吹き付けられる高速気流を振動させる気流振動手段を準備する工程と、前記ノズル群から複数（多数）のフィラメントを前記コンベアベルトに向けて押し出す工程と、前記ノズル群から押し出された各フィラメントを高速気流に随伴させて細径化する工程と、前記気流振動手段によって前記高速気流の向きを前記コンベアベルトの走行方向（すなわち、縦方向）に周期的に変動させる工程と、を含み、複数のフィラメントが前記コンベアベルトの走行方向（縦方向）に沿って配列された不織布ウェブを作製する。また、前記縦配列長繊維不織布を得る工程は、前記不織布ウェブを作製する工程で作製された不織布ウェブを縦方向に一軸延伸し、これによって、前記縦配列長繊維不織布を得る。なお、前記延伸の倍率は、３～６倍である。
　ここで、前記ノズル群に関し、ノズル数、ノズル孔数、ノズル孔間ピッチＰ、ノズル孔直径Ｄ及びノズル孔長さＬは、任意に設定され得るが、ノズル孔直径Ｄが０．１～０．２ｍｍ、Ｌ／Ｄが１０～４０であるのが好ましい。
　図３は、前記縦配列長繊維不織布の製造装置の一例の概略構成を示す断面図である。図３に示される製造装置は、メルトブロー法によって前記縦配列長繊維不織布を製造するように構成されており、メルトブローダイス１、コンベアベルト７、気流振動機構９、延伸シリンダ１２ａ、１２ｂ及び引取ニップローラ１６ａ、１６ｂなどを含む。
　まず、装置の前段において、熱可塑性樹脂（ここでは、ポリエステル又はポリプロピレンを主成分とする熱可塑性樹脂）が押出機（図示省略）に投入され、溶融され、押し出されてメルトブローダイス１に送られる。
　メルトブローダイス１は、その先端（下端）に、紙面に対して垂直な方向、すなわち、コンベアベルト７の走行方向に垂直に並べられた多数のノズル３を有する。ギアポンプ（図示省略）などによってメルトブローダイス１に送られた溶融樹脂２が各ノズル３から押し出されることで、多数のフィラメント１１が形成（紡糸）される。なお、図３においては、メルトブローダイス１は断面図で示されているため、ノズル３は一つしか示されていない。また、メルトブローダイス１において、各ノズル３の両側にはそれぞれエアー溜め５ａ，５ｂが設けられている。前記熱可塑性樹脂の融点以上に加熱された高圧加熱エアーは、これらエアー溜め５ａ，５ｂに送入され、その後、エアー溜め５ａ，５ｂに連通すると共にメルトブローダイス１の先端に開口するスリット６ａ，６ｂから噴出される。これにより、ノズル３の下方には、ノズル３からのフィラメント１１の押し出し方向とほぼ平行な高速気流が形成される。この高速気流によって、ノズル３から押し出されたフィラメント１１がドラフト可能な溶融状態に維持されると共に、高速気流の摩擦力によりフィラメント１１にドラフトが与えられて（すなわち、フィラメント１１が引っ張られて）フィラメント１１が細径化される。なお、紡糸直後のフィラメント１１の直径は、好ましくは１０μｍ以下である。また、ノズル３の下方に形成される高速気流の温度は、フィラメント１１の紡糸温度よりも２０℃以上、望ましくは４０℃以上高く設定される。
　メルトブローダイス１を用いてフィラメント１１を形成する方法では、前記高速気流の温度を高くすることにより、ノズル３から押し出された直後のフィラメント１１の温度をフィラメント１１の融点よりも十分に高くすることができ、これによって、フィラメント１１の細径化が可能である。
　メルトブローダイス１の下方にはコンベアベルト７が配置されている。コンベアベルト７は、図示省略の駆動源により回転されるコンベアローラ１３やその他のローラに掛け回されている。コンベアローラ１３の回転によってコンベアベルト７を駆動することで、ノズル３から押出されてコンベアベルト７上に集積されたフィラメント１１が図３における矢印方向（右方向）へと搬送される。
　メルトブローダイス１とコンベアベルト７との間の所定位置、具体的には、ノズル３の両側のスリット６ａ，６ｂから噴出された高圧加熱エアーが合流して形成される高速気流の流域（近傍）には、気流振動機構９が設けられている。気流振動機構９は、断面が楕円形の楕円柱部と、楕円柱部の両端のそれぞれから延びる支持軸９ａとを有し、コンベアベルト７によるフィラメント１１の搬送方向にほぼ直交する方向、すなわち、製造すべき縦配列長繊維不織布の幅方向とほぼ平行に配置されている。そして、気流振動機構９は、支持軸９ａが回転されることで前記楕円柱部が矢印Ａ方向に回転するように構成されている。このように前記高速気流の近傍に楕円柱状の気流振動機構９を配置し、これを回転させることによって、後述するようにコアンダ効果を利用して前記高速気流の向きを変えることができる。なお、気流振動機構９の数は一つに限られるものではなく、必要に応じて複数個設けて、フィラメント１１の振れ幅をより大きくしてもよい。
　フィラメント１１は、前記高速気流に沿って流れる。前記高速気流は、スリット６ａ，６ｂから噴出された高圧加熱エアーが合流して形成され、コンベアベルト７の搬送面とほぼ垂直な方向に流れる。ところで、気体や液体の高速噴流近傍に壁が存在しているとき、噴流が壁面の近くを流れる傾向があることは一般に知られている。これをコアンダ効果という。気流振動機構９は、このコアンダ効果を利用して前記高速気流、すなわち、フィラメント１１の流れの向きを変える。
　気流振動機構９（前記楕円柱部）の幅、すなわち、支持軸９ａと平行な方向における気流振動機構９の長さは、メルトブローダイス１によって紡糸されるフィラメント群の幅よりも１００ｍｍ以上大きいことが望ましい。これよりも気流振動機構９の幅が小さいと、フィラメント群の両端部で前記高速気流の流れ方向を十分に変えられず、フィラメント群の両端部でのフィラメント１１の縦方向に沿った配列が不十分になるおそれがあるからである。また、気流振動機構９（前記楕円柱部）の周壁面９ｂと前記高速気流の気流軸１００との距離は、最も小さいときで２５ｍｍ以下、望ましくは１５ｍｍ以下である。気流振動機構９と気流軸１００との距離がこれ以上大きくなると、前記高速気流が気流振動機構９に引き寄せられる効果が小さくなって、フィラメント１１を十分に振らせることができなくなるおそれがあるからである。
　ここで、フィラメント１１の振れ幅は、前記高速気流の流速と気流振動機構９の回転速度に依存する。したがって、高速気流の速度は１０ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは１５ｍ／ｓｅｃ以上となるように設定される。これ以下の速度では、前記高速気流が気流振動機構９の周壁面９ｂに十分に引き寄せられず、結果的にフィラメント１１を十分に振らせることができなくなるおそれがあるである。気流振動機構９の回転速度は、周壁面９ｂにおける振動数を、フィラメント１１の振れ幅を最大とする振動数とすればよい。このような振動数は、紡糸条件によっても異なるため、前記紡糸条件に応じて適宜決定される。
　また、図３に示された製造装置においては、メルトブローダイス１とコンベアベルト７との間に、スプレーノズル８が設けられている。スプレーノズル８は、前記高速気流中に霧状の水等を噴霧するものであり、スプレーノズル８による水等の噴霧によってフィラメント１１が冷却されて、急速に凝固する。なお、スプレーノズル８は実際には複数個設置されるが、煩雑さを避けるため、図３では１個のスプレーノズル８のみが示されている。
　凝固したフィラメント１１は、縦方向に振られながらコンベアベルト７上に集積され、縦方向に部分的に折り畳まれて連続的に捕集される。コンベアベルト７上のフィラメント１１は、コンベアベルト７によって図３における矢印方向（右方向）に搬送され、延伸温度に加熱された延伸シリンダ１２ａと押さえローラ１４とにニップされて、延伸シリンダ１２ａに移される。その後、フィラメント１１は、延伸シリンダ１２ｂと押えゴムローラ１５とにニップされて延伸シリンダ１２ｂに移され、２つの延伸シリンダ１２ａ，１２ｂに密着される。このように、フィラメント１１が延伸シリンダ１２ａ，１２ｂに密着しながら送られることによって、フィラメント１１は、縦方向に部分的に折り畳まれた状態のまま、隣接するフィラメント同士が融着した不織布ウェブとなる。
　前記不織布ウェブは、その後に、引取ニップローラ１６ａ，１６ｂ（後段の引取ニップローラ１６ｂはゴム製）で引き取られる。引取ニップローラ１６ａ，１６ｂの周速は、延伸シリンダ１２ａ，１２ｂの周速よりも大きく設定されており、これにより、前記不織布ウェブが縦方向に３～６倍に延伸される。このようにして、縦配列長繊維不織布１８が製造される。なお、前記不織布ウェブは、必要に応じて、熱処理や熱エンボス等の部分接着処理などの後処理がさらに行われてもよい。また、延伸倍率は、例えば、延伸前の不織布ウェブに一定の間隔で入れたマークによって次式で定義され得る。
　延伸倍率＝「延伸後のマーク間の長さ」／「延伸前のマーク間の長さ」
　上述のように、製造された縦配列長繊維不織布１８を構成するフィラメントの平均繊維径は１～４μｍ（好ましくは２～３μｍ）であり、製造された縦配列長繊維不織布１８を構成するフィラメントの繊維径分布の変動係数は０．１～０．３である。また、好ましい態様において、縦配列長繊維不織布１８は、繊維の方向、すなわち、長繊維フィラメントの軸方向であり且つ延伸方向である縦方向への伸び率が、１～２０％、好ましくは５～１５％である。すなわち、縦配列長繊維不織布１８は、縦方向に伸縮性を有するものであり得る。さらに、縦配列長繊維不織布１８の縦方向の引張強度は、２０Ｎ／５０ｍｍ以上である。前記伸び率及び前記引張強度は、ＪＩＳ　Ｌ１０９６　８．１４．１　Ａ法により測定した値である。
［一方向配列不織布：横配列長繊維不織布］
　前記一方向配列不織布の他の例である横配列長繊維不織布は、熱可塑性樹脂からなる複数の長繊維フィラメントを横方向に沿って、すなわち、各長繊維フィラメントの長さ方向（軸方向）が概ね前記横方向に一致するように配列し、配列された複数の長繊維フィラメントを横方向に延伸することによって得られる。前記横配列長繊維不織布においては、各長繊維フィラメントの構成分子が前記横方向に配向されている。なお、以下では、前記縦配列長繊維不織布の場合と同様でよいものについての説明は適宜省略する。
　図４Ａ、図４Ｂは、前記横配列長繊維不織布の製造装置の一例の要部構成を示す図である。図４Ａは、前記横配列長繊維不織布の製造装置の要部断面図であり、図４Ｂは、前記横配列長繊維不織布の製造装置の図４Ａに直交する方向の要部断面図である。図４Ａ、図４Ｂに示されるように、前記横配列長繊維不織布の製造装置は、紡糸ヘッド２１０、コンベアベルト２１９及び図示省略の延伸装置などを含む。なお、図４Ａ、図４Ｂにおいて、紡糸ヘッド２１０は、内部構造が分かるように断面図で示されている。また、本製造装置において、コンベアベルト２１９は、紡糸ヘッド２１０に下方に配置され、図４Ａにおける矢印方向（左方向）に走行するように構成されている。
　図５Ａ、図５Ｂは、紡糸ヘッド２１０を示している。図５Ａは、紡糸ヘッド２１０の断面図であり、図５Ｂは、紡糸ヘッド２１０を下側から見た図である。
　紡糸ヘッド２１０は、エアー噴出部２０６と、エアー噴出部２０６の内部に配置された円筒状の紡糸ノズル部２０５とを含む。紡糸ノズル部２０５の内部には、重力方向に延びると共に紡糸ノズル部２０５の下端面に開口する紡糸ノズル２０１が形成されている。紡糸ノズル２０１のノズル孔径Ｎｚは、任意に設定され得るが、例えば０．１～０．７ｍｍである。紡糸ヘッド２１０は、紡糸ノズル２０１がコンベアベルト２１９の幅方向のほぼ中央に位置するように、コンベアベルト２１９に上方に配置される。紡糸ノズル２０１には、ギアポンプ（図示省略）などによってその上側から溶融樹脂が供給され、供給された溶融樹脂が紡糸ノズル２０１を通って紡糸ノズル２０１の下側の開口端から下方へ押し出されることによってフィラメント２１１が形成（紡糸）される。
　エアー噴出部２０６の下面には、二つの斜面２０８ａ，２０８ｂを有する凹部が形成されている。前記凹部の底面は、重力方向に対して垂直な水平面２０７を構成しており、一方の斜面２０８ａは、コンベアベルト２１９の走行方向における水平面２０７の一端側に配置され、他方の斜面２０８ｂは、コンベアベルト２１９の走行方向における水平面２０７の他側に配置されている。２つの斜面２０８ａ，２０８ｂは、水平面２０７に直交すると共に紡糸ノズル２０１の中心線を通る平面に関して対称に配置されており、下方に向かって互いの距離が徐々に大きくなるようにそれぞれ傾斜して形成されている。
　紡糸ノズル部２０５の下端面は、エアー噴出部２０６の水平面２０７の中央部において水平面２０７から突出するように配設されている。紡糸ノズル部２０５の下端面の水平面２０７から突出量Ｈは、任意に設定され得るが、例えば０．０１～１ｍｍである。また、紡糸ノズル部２０５の外周面とエアー噴出部２０６との間には、高温の一次エアーを噴出する円環状の一次エアースリット２０２が形成されている。なお、紡糸ノズル部２０５の外径、すなわち、一次エアースリット２０２の内径ｄは、任意に設定され得るが、例えば２．５～６ｍｍである。なお、図示は省略するが、主に一次エアースリット２０２から噴出させる一次エアーの速度及び温度を均一化するため、紡糸ヘッド２１０の内部には、少なくとも一部の隙間が０．１～０．５ｍｍであるスリット状流路が形成されており、このスリット状流路を介して高温の一次エアーが一次エアースリット２０２に供給される。
　一次エアースリット２０２には、その上部から高温の一次エアーが供給され、供給された一次エアーが一次エアースリット２０２内を通って一次エアースリット２０２の水平面２０７側の開口端から下方に向かって高速で噴出される。このように一次エアースリット２０２から一次エアーが高速で噴出されることで、紡糸ノズル部２０５の下端面の下方で減圧部分が生じ、この減圧によって紡糸ノズル２０１から押し出されたフィラメント２１１が振動する。
　さらに、エアー噴出部２０６には、高温の二次エアーを噴出する二次エアー噴出口２０４ａ，２０４ｂが形成されている。二次エアーは、一次エアースリット２０２から噴出された一次エアーによって振動するフィラメント２１１を広げて一方向に配列させるために噴出される。二次エアー噴出口２０４ａは、斜面２０８ａに開口形成されており、エアー噴出部２０６の内部に向かって斜面２０８ａに対して垂直に延びている。同様に、二次エアー噴出口２０４ｂは、斜面２０８ｂに開口形成されており、エアー噴出部２０６の内部に向かって斜面２０８ｂに対して垂直に延びている。二次エアー噴出口２０４ａ，２０４ｂは、水平面２０７に直交すると共に紡糸ノズル２０１の中心線を通る平面に関して対称に配置されている。なお、二次エアー噴出口２０４ａ，２０４ｂの直径ｒは、任意に設定され得るが、１．５～５ｍｍであるのが好ましい。また、本実施形態では、二次エアー噴出口２０４ａ，２０４ｂがそれぞれ二つずつ形成されているが、これに限られるものではなく、二次エアー噴出口２０４ａ，２０４ｂの数は任意に設定され得る。
　二次エアー噴出口２０４ａ，２０４ｂのそれぞれからは、水平な方向よりも僅かに下向きに二次エアーが噴出される。そして、二次エアー噴出口２０４ａから噴出された二次エアーと、二次エアー噴出口２０４ｂから噴出された二次エアーとは、紡糸ズル２０１の下方で衝突してコンベアベルト２１９の幅方向に広がる。これにより、振動しながら落下するフィラメント２１１がコンベアベルト２１９の幅方向に広がる。
　また、紡糸ノズル部２０５を挟んでその両側には、紡糸ノズル２０１と平行に延びると共に水平面２０７に開口する複数の小孔２０３が形成されている。複数の小孔２０３は、紡糸ノズル２０１の中心線と直交する一直線上に一列に並んでおり、紡糸ノズル部２０５の２次エアー噴出口２０４ａ側と２０４ｂ側とのそれぞれに同数（ここでは３つ）形成されている。複数の小孔２０３は、水平面２０７の開口端から高温のエアーを下方に向けて噴出するように構成されており、これにより、フィラメント２１１の紡糸が安定する。なお、小孔２０３の径ｑは、任意に設定され得るが、概ね１ｍｍ程度であるのが好ましい。また、各小孔２０３から噴出させる高温のエアーは、一次エアースリット２０２から噴出させるための一次エアーの発生源から導かれてもよいし、二次エアー噴出口２０４ａ，２０４ｂから噴出させるための二次エアーの発生源から導かれてもよい。あるいは、一次エアー及び二次エアーとは別の高温のエアーが各小孔２０３に供給されてもよい。
　さらに、紡糸ヘッド２１０とコンベアベルト２１９との間には、一対の冷却ノズル２２０が設けられている。本実施形態において、一方の冷却ノズル２２０は、紡糸ノズル２０１から紡出されたフィラメント２１１のコンベアベルト２１９の走行方向の上流側に配置され、他方の冷却ノズル２２０は、紡糸ノズル２０１から紡出されたフィラメント２１１のコンベアベルト２１９の走行方向の下流側の配置されている。各冷却ノズル２２０は、コンベアベルト２１９に到達する前のフィラメント２１１に霧状の水等を噴霧し、これにより、フィラメント２１１が冷却されて凝固する。なお、冷却ノズル２２０の数や配置は任意に設定され得る。
　凝固したフィラメント２１１は、コンベアベルト２１９の幅方向に配列されてコンベアベルと２１９上に集積され、これにより、複数のフィラメント２１１が幅方向に沿って配列された不織布ウェブ２１８がコンベアベルト２１９上に作製される。
　そして、コンベアベルト２１９上に作製された不織布ウェブ２１８は、コンベアベルト２１９によって図４Ａにおける矢印方向に搬送され、その後、図示省略の前記延伸装置によって横方向に３～６倍に延伸される。このようにして、前記横配列長繊維不織布が製造される。
　図６Ａ～図６Ｃは、紡糸ヘッド２１０の変形例を示している。図６Ａは、変形例に係る紡糸ヘッド２１０の断面図であり、図６Ｂは、変形例に係る紡糸ヘッド２１０を下側から見た図であり、図６Ｃは、変形例に係る紡糸ヘッド２１０の図６Ａに直交する方向の断面図である。
　図６Ａ～図６Ｃに示されるように、変形例に係る紡糸ヘッド２１０においては、複数の小孔２０３が紡糸ノズル部２０５（紡糸ノズル２０１）を円形に囲むように配置されている。各小孔２０３は、水平面に対して僅かに傾斜して形成されており、各小孔２０３からは、図６Ｂにおける矢印方向に高温のエアーが噴出される。このような複数の小孔２０３から高温のエアーを噴出させることによってもフィラメント２１１の紡糸が安定する。
　上述のように、製造された横配列長繊維不織布を構成するフィラメントの平均繊維径は１～４μｍ（好ましくは、２～３μｍ）であり、製造された縦配列長繊維不織布を構成するフィラメントの繊維径分布の変動係数は０．１～０．３である。また、製造された横配列長繊維不織布は、繊維の方向、すなわち、長繊維フィラメントの軸方向であり且つ延伸方向である横方向への伸び率が、１～２０％であり、好ましくは５～１５％である。すなわち、横配列長繊維不織布は、横方向に伸縮性を有するものであり得る。また、製造された横配列長繊維不織布の横方向への引張強度は、５Ｎ／５０ｍｍ以上、好ましくは１０Ｎ／５０ｍｍ以上、さらに好ましくは２０Ｎ／５０ｍｍ以上である。
［直交配列不織布］
　直交配列不織布は、前記縦配列長繊維不織布と前記横配列長繊維不織布とを積層し且つ融着して形成され、二つの前記縦配列長繊維不織布のうちの一方を９０°回転させて積層し且つ融着して形成され、又は、二つの前記横配列長繊維不織布のうちの一方を９０°回転させて積層し且つ融着して形成され得る。融着は、特に制限されるものではないが、一般的にはエンボスロール等を使用した熱圧着によって行われる。
　次に、前記不織布積層体について説明する。前記不織布積層体は、基本的には、複数の前記縦配列長繊維不織布が厚さ方向に積み重ねられて構成され、複数の前記横配列長繊維不織布が厚さ方向に積み重ねられて構成され、又は、複数の前記直交配列不織布が厚さ方向に積み重ねられて構成され得る。但し、これらに限られるものではなく、前記不織布積層体は、前記縦配列長繊維不織布と前記横配列長繊維不織布と前記直交配列不織布との任意の組み合わせによっても構成され得る。
　そして、上述のように、前記不織布又は前記不織布積層体が前記多孔質吸音体の表面及び裏面の少なくとも一方の面上に配置されて本発明による吸音材が構成される。また、上述のように、前記直交配列不織布は、前記不織布及び前記不織布積層体のいずれにも該当し得るものである。
　以下、本発明による吸音材を実施例により説明する。但し、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
［不織布］
　図３に示された製造装置を用いて縦配列長繊維不織布を作製した。メルトブローダイスとしては、ノズル径が０．１５ｍｍ、ノズルピッチが０．５ｍｍ、Ｌ／Ｄ（ノズル孔長／ノズル孔直径）＝２０、紡糸幅が５００ｍｍの紡糸ノズルを有するものを用い、これをコンベアの走行方向と垂直に配置した。フィラメントの原料（熱可塑性樹脂）としては、固有粘度ＩＶが０．５３、融点が２６０℃のポリエチレンテレフタレート（ＣＨＵＮＧ　ＳＨＩＮＧ　ＴＥＸＴＩＬＥ　ＣＯ.,ＬＴＤ.）を用いた。１ノズル当たりの吐出量を４０ｇ／ｍｉｎ、ダイスの温度を２９５℃として前記メルトブローダイスからフィラメントを押し出した。ノズルから押し出されたフィラメントにドラフトをかけて細径化するための高速気流は、温度を４００℃、流量を０．４ｍ３／ｍｉｎとした。また、スプレーノズルからは霧状の水を噴霧してフィラメントを冷却した。気流振動機構は、メルトブローダイスのノズルの延長線との距離が最小で２０ｍｍとなるように配置した。気流振動機構を９００ｒｐｍ（気流振動機構の周壁面での振動数が１５．０Ｈｚ）で回転させ、フィラメントを縦方向に沿って配列させた状態でコンベアベルト上に捕集した。コンベアベルト上に捕集されたフィラメントを延伸シリンダで加熱し、縦方向に４．５倍に延伸して縦配列長繊維不織布とした。そして、コンベアベルトの走行速度を適宜変化させることによって、目付が５～４０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を得た。
　得られた縦配列長繊維不織布の物性を図７に示す。また、目付が１０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布と目付が２０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布の繊維径分布を図８に示す。図８に示されるように、いずれの縦配列長繊維不織布においても、その繊維径分布の最頻値は約２．５μｍであり、平均繊維径も約２．５μｍであった。なお、作製時のコンベアベルトの走行速度が異なるだけであるので、繊維径分布の最頻値及び平均繊維径は、目付が５ｇ／ｍ２、１５ｇ／ｍ２、３０ｇ／ｍ２及び４０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布についても図８とほぼ同じになると考えられる。
［多孔質吸音体］
　多孔質吸音体として市販のＰＥＴ吸音シート（ＰＥＴフェルト）を用意した。なお、前記ＰＥＴフェルトの厚さは１０ｍｍ、前記ＰＥＴフェルトの目付は２３０ｇ／ｍ２であった。
（実施例）
　前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が２０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を３枚配置（積層）したもの｛（不織布（２０ｇ）×３）＋ＰＥＴフェルト}を実施例１とし、前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が２０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を５枚配置したもの｛（不織布（２０ｇ）×５）＋ＰＥＴフェルト}を実施例２とし、前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が２０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を１０枚配置したもの｛（不織布（２０ｇ）×１０）＋ＰＥＴフェルト}を実施例３とし、前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が２０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を２０枚配置したもの｛（不織布（２０ｇ）×２０）＋ＰＥＴフェルト}を実施例４とした。
（参考例）
　前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が５ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を１枚だけ配置したもの（不織布（５ｇ）＋ＰＥＴフェルト）を参考例１とし、前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が１０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を１枚だけ配置したもの（不織布（１０ｇ）＋ＰＥＴフェルト）を参考例２とし、前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が１５ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を１枚だけ配置したもの（不織布（１５ｇ）＋ＰＥＴフェルト）を参考例３とし、前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が２０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を１枚だけ配置したもの（不織布（２０ｇ）＋ＰＥＴフェルト）を参考例４とし、前記ＰＥＴフェルトの表面に目付が４０ｇ／ｍ２の縦配列長繊維不織布を１枚だけ配置したもの（長不織布（４０ｇ）＋ＰＥＴフェルト）を参考例５とした。
（比較例）
　前記ＰＥＴフェルト単体（ＰＥＴフェルトのみ）を比較例１とし、縦配列長繊維不織布単体（不織布のみ）を比較例２とした。なお、縦配列長繊維不織布単体の吸音性能は、目付が５～４０ｇ／ｍ２の間でほとんど変わらないことが確認されている。
［吸音試験］
　日本音響エンジニアリング社製の垂直入射吸音率測定システムＷｉｎＺａｃＭＴＸを用いて、実施例１－４、参考例１－５及び比較例１－２のそれぞれについてＪＩＳ　Ａ１４０５－２に規定されている垂直入射吸音率を測定した。図９は、参考例１－５と比較例１－２の垂直入射吸音率の測定結果を示し、図１０は、実施例１－４、参考例４及び比較例１の垂直入射吸音率の測定結果を示す。
　図９に示されるように、前記不織布（１枚）と前記ＰＥＴフェルトとが組み合わされる（積層される）と、個々の垂直入射吸音率の合計を超える垂直入射吸音率が得られること、及び、前記ＰＥＴフェルト単体の場合と比較して、１０００－１００００Ｈｚの周波数帯域において垂直入射吸音率が大幅に向上することが確認された。なお、１００００Ｈｚ以下の周波数帯域において、前記ＰＥＴフェルト単体の垂直入射吸音率は５０％未満であり、前記不織布（１枚）の垂直入射吸音率は１０％未満である。
　また、図１０に示されるように、前記ＰＥＴフェルトと２枚以上の前記不織布とが組み合わされる（積層される）と、１００００Ｈｚ以下の周波数帯域、特に前記ＰＥＴフェルト単体では吸音性能をほとんど発揮することができなかった（具体的には垂直入射吸音率が４０％未満である）６０００Ｈｚ以下の周波数帯域において垂直入射吸音率が大幅に向上すること、換言すれば、６０００Ｈｚ以下の所定の周波数に垂直入射吸音率のピークがあり、当該ピークにおける垂直入射吸音率が４０％以上、さらに言えば、５０％以上であること、及び、前記不織布の枚数が多くなるほど垂直入射吸音率のピークが低周波数側にシフトする傾向があることが確認された。
　したがって、前記ＰＥＴフェルトなどの多孔質吸音体、特に１００００Ｈｚ以下の周波数の吸音性能が比較的低い多孔質吸音体に対して、前記不織布を組み合わせることによって、１０００－１００００Ｈｚの周波数帯域の吸音性能を向上させることができ、特に２枚以上の前記不織布又は前記不織布積層体を組み合わせることによって、６０００Ｈｚ以下の所定の周波数帯域の吸音性能を著しく向上させたりすることができる。
　特に、前記不織布の枚数に応じて吸音率のピークが変化するので、例えば、吸音すべき音の周波数をあらかじめ測定し、測定された周波数に応じて前記多孔質吸音体に積層する前記不織布の枚数などを調整することによって、個別に最適な吸音材を形成することも可能である。
　本発明による吸音材は、様々な場所において使用され得る。例えば、本発明による吸音材は、自動車のエンジンルーム用吸音材や内装用吸音材として、自動車や家電製品や各種モータなどの吸音保護材として、各種建築物の壁、床又は天井などに設置される吸音材として、機械室などの内装用吸音材として、各種防音壁の吸音材として、及び／又は、コピー機や複合機などのＯＡ機器用の吸音材として、使用され得る。
　５１　　　　　　　　　　　　　　多孔質吸音体
　５２　　　　　　　　　　　　　　不織布積層体

Claims (10)

  1. 　多孔質吸音体と２枚以上の不織布とが積層されて構成された吸音材であって、
    　前記不織布は、延伸され且つ一方向に沿って配列された複数の長繊維フィラメントを有し、前記複数の長繊維フィラメントの繊維径分布の最頻値が１～４μｍにあり、かつ、前記不織布の目付が５～４０ｇ／ｍ２である、吸音材。
  2. 　前記多孔質吸音体は、シート状又はブロック状に形成され、
    　前記不織布又は前記不織布が２枚以上積み重ねられてなる不織布積層体が、前記多孔質体の表面及び裏面の少なくとも一方の面上に配置されている、請求項１に記載の吸音材。
  3. 　前記複数の長繊維フィラメントは３～６倍に延伸されたものであり、前記複数の長繊維フィラメントの平均繊維径は１～４μｍであり、前記複数の長繊維フィラメントの繊維径分布の変動係数は０．１～０．３である、請求項１に記載の吸音材。
  4. 　前記不織布の前記一方向における引張強度が２０Ｎ／５０ｍｍ以上である、請求項１に記載の吸音材。
  5. 　６０００Ｈｚ以下の所定の周波数に前記吸音材の垂直入射吸音率のピークがあり、当該ピークにおける垂直入射吸音率が４０％以上である、請求項１に記載の吸音材。
  6. 　６０００Ｈｚ以下の周波数帯域における前記多孔質吸音体の垂直入射吸音率が４０％未満である、請求項５に記載の吸音材。
  7. 　１００００Ｈｚ以下の周波数帯域における前記多孔質吸音体の垂直入射吸音率が５０％未満であり、
    　６０００Ｈｚ以下の所定の周波数に前記吸音材の垂直入射吸音率のピークがあり、当該ピークにおける垂直入射吸音率が５０％以上である、請求項１に記載の吸音材。
  8. 　前記複数の長繊維フィラメントのそれぞれがポリエステル又はポリプロピレンを主成分とする長繊維フィラメントである、請求項１に記載の吸音材。
  9. 　前記ポリエステルは、固有粘土ＩＶが０．４３～０．６３のポリエチレンテレフタレートである、請求項８に記載の吸音材。
  10. 　前記不織布は、延伸され且つ一方向に沿って配列された複数の第１の長繊維フィラメントと、延伸され且つ前記一方向に直交する方向に沿って配列された複数の第２の長繊維フィラメントとを有する、請求項１に記載の吸音材。
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