WO2020179753A1 - 吸音材用不織布、吸音材、および吸音材用不織布の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献2には、繊度が0.1~1.0dtexの極細繊維と繊度が1.2~5.0dtexの短繊維とを含むシート状の基材の片面を加熱および加圧して、通気調整膜を形成した車両用防音材の製造方法が提案されている。
しかし、吸音材用不織布などは、これらの製造工程において、極細繊維を含有する繊維にカード機やフリースマシンによる開繊処理を施す工程(以下、カード工程)を経て得られるものである。そして、上記のカード工程では、極細繊維は、繊度が比較的大きい繊維に比べて糸切れや針布への巻き付きが発生する傾向がみられる。以上のことから、極細繊維を使用する吸音材用不織布などは生産性に劣るとの課題がある。また、吸音材用不織布などの内部に切れた極細繊維が繊維塊として発生する傾向もみられ、この場合には、吸音材用不織布などを用いた吸音材の吸音性能が劣ったものとなるとともに、上記の吸音材の品位も劣ったものとなるとの課題がある。
(1)繊度が0.4~0.9dtexの短繊維Aを30~80質量%含有し、繊度が1.1~20.0dtexの短繊維Bを20~70質量%含有し、前記短繊維Aの下記の式(1)に示すカード通過係数は15~260の範囲内である、吸音材用不織布。
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)>
(2)目付が、150g/m2以上500g/m2以下であり、厚さが、0.6mm以上4.0mm以下である、(1)に記載の吸音材用不織布。
(4)前記短繊維Aがアクリル系短繊維、またはポリエステル系短繊維である、(1)~(3)のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
(5)前記短繊維Aがアクリル系短繊維である、(1)~(4)のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
(6)L*a*b*表色系のL値が70以下である、(1)~(5)のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
(7)前記短繊維Aの引張強度が5cN/dtex以上であり、前記短繊維Aの引張伸度が20~35%である、(1)~(6)のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
(9)(1)~(8)のいずれか一つに記載の吸音材用不織布と、前記吸音材用不織布の音が入射する側の面の反対側の面に設けられる、厚さが5~50mmの繊維系多孔質体、発泡体、または空気層とを有する吸音材。
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)>
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)>
本発明の吸音材用不織布は、繊度が0.4~0.9dtexの短繊維Aを30~80質量%含有し、繊度が1.1~20.0dtexの短繊維Bを20~70質量%含有し、短繊維Aの下記の式(1)に示すカード通過係数は15~260の範囲内である。
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)>
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (式1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)>
短繊維Aの繊度は0.4~0.9dtexである。短繊維Aの繊度を0.90dtex以下とすることで、繊度の小さい短繊維Aにより、吸音材用不織布の内部に、微細な孔を多数有する多孔質部を形成することができる。これにより、音が繊維の間の空隙(すなわち、多孔質部)を通過する際に空隙の周辺の繊維との空気摩擦によって音を熱に効率よく変換することができ、吸音材として使用した際に優れた吸音性を得ることができる。
(a)短繊維Aと短繊維Bを開繊させる工程
(b)短繊維Aと短繊維Bとをウェブ状にする工程
(c)ニードルまたは水流により短繊維Aと短繊維Bとを交絡し不織布を得る工程
以下、これら(a)~(c)の工程の詳細について説明する。
まず、(a)短繊維Aと短繊維Bを開繊させる工程(オープナー工程)ついて説明する。
オープナー工程は、吸音材用不織布における短繊維Aの含有量と短繊維Bの含有量が所望のものとなるように短繊維Aおよび短繊維B(以下、各短繊維ともいう)を計量した後、エアー等を用いて各短繊維を十分に開繊させ混繊する。
カード工程は、オープナー工程で得た混繊された各短繊維を針布ローラーで引き揃えてウェブを得る。
交絡工程において、各短繊維同士の交絡は、ニードルパンチ法、またはウォータージェットパンチ法(水流交絡法)で機械的交絡法を実施することが好ましい。この方法は、ケミカルボンド法などに比べ吸音材用不織布を緻密化することができ、好ましい厚さ、および密度の吸音材用不織布が得られやすいため好ましく採用される。
また、ニードルパンチ法で各短繊維を交絡させる場合は、その針密度を200本/cm2以上とし、交絡処理させることが好ましい。さらに好ましくは、250本/cm2以上、特に好ましくは、300本/cm2以上の針密度で交絡させることが好ましい。上記の針密度とすることで、吸音材用不織布を緻密化することができ、吸音材用不織布を吸音材として用いる際の吸音性能を向上できるため好ましい。
(測定方法)
(1)吸音材用不織布を構成する各短繊維と含有量
JIS L 1030-1:2006「繊維製品の混用率試験方法-第1部:繊維識別」、およびJIS L 1030-2:2005「繊維製品の混用率試験方法-第2部:繊維混用率」に基づいて、正量混用率(標準状態における各短繊維の質量比)を測定し、これを吸音材用不織布を構成する繊維の含有量(質量%)とした。これにより、吸音材用不織布を構成する繊維素材と、その含有量(質量%)を特定した。
上記(1)のJIS L 1030-2:2005「繊維製品の混用率試験方法-第2部:繊維混用率」の6.溶解法における、残留不織布について、その断面を走査型電子顕微鏡(SEM)(日立ハイテク社製S-3500N型)で観察し、無作為に30箇所の観察範囲を抽出し、倍率1,000倍の断面写真を撮影した。さらに断面写真内に存在する全ての繊維について単繊維直径を測定した。また、繊維の断面形状が異形断面形状の場合は、断面写真から繊維の断面積を測定し、前記の断面積から真円直径に換算することで、繊維の単繊維直径とした。得られた単繊維直径データを、0.1μmの区間毎に峻別し、区間毎の平均単繊維直径と区間毎の繊維本数を集計した。得られた区間毎の平均単繊維直径と、上記(1)にて特定した各短繊維の比重から、下記式(2)により区間毎の繊維の繊度を算出した。
繊度(dtex)=(平均単繊維直径(μm)/2)2×3.14×短繊維の比重/100 (2)
上記の繊維の繊度の内、繊度が0.4~0.9dtexの繊維について、その区間毎の繊度と区間毎の繊維本数、繊維素材の比重から、繊度が0.4~0.9dtexの繊維の含有量(質量%)を算出した。
繊度が0.4~0.9dtexの繊維の含有量(質量%)=((繊度が0.4~0.9dtexの繊維の区間毎の繊度(dtex)×同区間毎の繊維本数(本))/(繊度が0.4~0.9dtex以外の繊維の区間毎の繊度(dtex)×同区間毎の繊維本数(本))×100 (3)
同様にして、繊度が1.1~20.0dtexの繊維の含有量(質量%)を求めた。
また、吸音材用不織布を構成する繊維素材が複数である場合は、上記の繊度、含有量の測定を、溶解法における残留不織布を用いて、各繊維素材について実施し、吸音材用不織布を構成する繊維の繊度と含有量を求めた。
JIS L 1015:2010 8.4.1 直接法(C法)で単位をcmで測定した。
JIS L 1015(1999)8.7.1に基づき、空間距離20mm、短繊維を一本ずつ区分線に緩く張った状態で両端を接着剤で紙片にはり付けて固着し、区分ごとを1試料とする。試料を引張試験器のつかみに取り付け、上部つかみの近くで紙片を切断し、つかみ間隔20mm、引張速度20mm/分の速度で引っ張り、試料が切断したときの荷重(N)及び伸び(mm)を測定、次の式により引張強度(cN/dtex)及び伸度(%)を算出した。
Tb=SD/F0
Tb:引張強度(cN/dtex)
SD:破断時の荷重(cN)
F0:試料の正量繊度(dtex)
S={(E2-E1)/(L+E1)}×100
S:伸度(%)
E1:緩み(mm)
E2:切断時の伸び(mm)又は最大荷重時の伸び(mm)
L:つかみ間隔(mm)
JIS L 1015-8-12-1,2(2010年改正版)の方法に準じて不織布を構成する繊維の捲縮数(山/25mm)を測定した。
(6)吸音材用不織布を構成する短繊維の捲縮度
JIS L 1015-8-12-1,2(2010年改正版)の方法に準じて不織布を構成する繊維の捲縮率(%)を測定し、これを繊維の捲縮度(%)とした。
使用する短繊維比率に調整し、オープナー工程に処した原綿を20gに計量して、ラボカードマシン(シリンダー回転数300rpm、ドッファー速度10m/min)に投入し、糸切れによるカード工程での落綿や針布に巻き付かずにカードから出てきたウェブの質量(g)を測定する。測定したウェブの質量等を用いて、以下式にてカード工程通過率を求めた。このカード工程通過率の値が大きいほど、カード工程通過率は優れているといえる。
カード工程通過率(%)=ウェブ質量(g)/投入量(g)×100
また、得られた吸音材用不織布について目視にて外観観察を行った。吸音材用不織布の試料から300mm×300mmの試験片を、鋼製定規とかみそり刃とを用いて3枚採取し、繊維塊の個数を数え、繊維塊の個数(個/m2)に換算した。
JIS L 1913:1998 6.2に基づいて測定した。吸音材用不織布の試料から300mm×300mmの試験片を、鋼製定規とかみそり刃とを用いて3枚採取した。標準状態における試験片の質量を測定して、単位面積当たりの質量である目付を次の式によって求め、平均値を算出した。
ms=m/S
ms:単位面積当たりの質量(g/m2)
m:吸音材用不織布の試験片の平均質量(g)
S:吸音材用不織布の試験片の面積(m2)
JIS L1913:1998 6.1.2 A法に基づいて測定した。吸音材用不織布の試料から50mm×50mmの試験片を5枚採取した。厚さ測定器(TECLOCK社製定圧厚さ測定器、型式PG11J)を用いて標準状態で試験片に0.36kPaの圧力を10秒間かけて厚さを測定した。測定は各試験片(5枚)について行い、平均値を算出した。
上記(8)の吸音材用積層不織布の目付と、上記(9)の吸音材用積層不織布の厚さから、次の式によって求めた。
吸音材用不織布の密度(g/cm3)=吸音材用不織布の目付(g/m2)/吸音材用不織布の厚さ(mm)/1000
ASTM F316-86に規定される方法によって測定した。測定装置としてはPorous Materials,Inc(米国)社製“パームポロメーター”を用い、測定試薬としてはPMI社製の“ガルヴィック”を用い、シリンダー圧力を100kPaとし、測定モードとしてはWET UP-DRY UPの条件にて細孔径分布(%)を測定し、5μm以上10μm未満、10μm以上15μm未満、15μm以上20μm未満の細孔径分布(%)を示した。
JIS L 1096-1999 8.27.1 A法(フラジール形法)に準じて測定した。吸音材用不織布の試料から、200mm×200mmの試験片を5枚採取した。フラジール形試験機を用い、円筒の一端(吸気側)に試験片を取り付けた。試験片の取り付けに際し、円筒の上に試験片を置き、試験片上から吸気部分を塞がないように均等に約98N(10kgf)の荷重を加え試験片の取り付け部におけるエアーの漏れを防止した。試験片を取り付けた後、加減抵抗器によって傾斜形気圧計が125Paの圧力を示すように吸込みファンを調整し、そのときの垂直形気圧計の示す圧力と、使用した空気孔の種類とから、試験機に付属の表によって試験片を通過する通気量(cm3/cm2/s)を求め、5枚の試験片についての平均値を算出した。
JIS A 1405(1998)の垂直入射吸音測定法(管内法)に準じて測定した。吸音材用不織布の試料から直径92mmの円形の試験片を3枚採取した。試験装置としては、電子測器株式会社製の自動垂直入射吸音率測定器(型式10041A)を用いた。試験片を、測定用のインピーダンス管の一端に、試験片と金属反射板との間に20mmの厚さの空気層ができるようにスペーサーを設置し、試験片を取り付けた。周波数毎の吸音率は測定で得られた吸音係数を100倍した値を採用した。そして、得られた1000Hzの吸音率の平均値を低周波吸音率(%)とし、得られた2000Hzの吸音率の平均値を高周波吸音率(%)とした。
吸音材用不織布の試料から、100mm×100mmの試験片を3枚採取した。色差計(ミノルタカメラ社製CR310型)を用いて、光源:D65、視野角:2°の条件で上記の試験片3枚についてL値の測定を行い、この平均値を吸音材用不織布のL*a*b*表色系のL値とした。
上記(14)で用いた試験片を鉄板に上載し、150℃の熱風オーブンに投入し、静置された状態で500hrの間、加熱処理を行った。150℃で500hrの加熱処理を行った試験片について、色差計(ミノルタカメラ製CR310型)を用いて、光源:D65、視野角:2°の条件で処理前の試験片と150℃×500hr処理後の試験片の各3枚についてb値の測定を行い、この平均値から次の式によりb値の変化を求めた。
b値の変化 = 処理前の試験片のb値-150℃×500hr処理後の試験片のb値
短繊維Aとして繊度0.48dtex、繊維長3.8cm、強度2.9cN/dtex、伸度24%、捲縮数13.1山/25mm、捲縮度15.6%でカード通過係数が26のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、各短繊維をオープナー工程に処した後、カード工程(シリンダー回転数300rpm、ドッファー速度10m/min)に処した。その後、下記の条件の水流交絡工程(圧力条件:上面8.0MPa、上面10.0MPa、下面13.5MPa、上面16.0MPa、下面13.5MPaの5回通し)に処した後、乾燥工程にて120℃で乾燥し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.33、目付300g/m2、厚さ2.1mm、不織布密度0.143g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例1の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も95%と良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が少なく品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.71dtex、繊維長3.8cm、強度2.9cN/dtex、伸度23%、捲縮数13.0山/25mm、捲縮度15.7%でカード通過係数が37のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.3mm、不織布密度0.130g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例2の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も97%と良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.86dtex、繊維長5.1cm、強度2.8cN/dtex、伸度23%、捲縮数13.1山/25mm、捲縮度15.6%でカード通過係数が32のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.59、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例3の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も98%と良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして実施例2で用いたアクリル短繊維、短繊維Bとして実施例2で用いたポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を使用し、含有量をそれぞれ35質量%、65質量%に変更した以外は、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例4の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も98%と良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして実施例2で用いたアクリル短繊維、短繊維Bとして実施例2で用いたポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を使用し、含有量をそれぞれ75質量%、25質量%に変更した以外は、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.3mm、不織布密度0.130g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例5の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも少なく、カード工程通過性も91%と比較的良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が少なく、品位も比較的良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も比較的少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.70dtex、繊維長3.8cm、強度1.8cN/dtex、伸度17%、捲縮数13.0山/25mm、捲縮度15.7%でカード通過係数が20のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.48、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例6の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも比較的少なく、カード工程通過性も86%と比較的良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が少なく品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.71dtex、繊維長3.8cm、強度2.9cN/dtex、伸度24%、捲縮数8.0山/25mm、捲縮度9.0%でカード通過係数が23のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例7の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも比較的少なく、カード工程通過性も88%と比較的良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が比較的少なく品位が比較的良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして実施例2で用いたアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして実施例2で用いたポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程で、目付のみ変更し、他は実施例1と同一の条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付140g/m2、厚さ1.4mm、不織布密度0.100g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例8の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も97%と良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位も良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率は比較的高く、高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も比較的少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして実施例2で用いたアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして実施例2で用いたポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程で、水流交絡工程の圧力条件を上面8.0MPa、上面10.0MPa、下面11.0MPa、上面11.0MPa、下面11.0MPaの5回通しに変更し、他は実施例1と同一の条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ4.5mm、不織布密度0.067g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例9の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も97%と良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位も良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率は比較的高く、高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も比較的少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.56dtex、繊維長3.8cm、強度3.2cN/dtex、伸度24%、捲縮数13.5山/25mm、捲縮度15.2%でカード通過係数が33のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.39、目付300g/m2、厚さ2.2mm、不織布密度0.136g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例10の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも比較的少なく、カード工程通過性も88%と比較的良好であった。また、各短繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が比較的少なく品位が比較的良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.85dtex、繊維長5.1cm、強度3.1cN/dtex、伸度25%、捲縮数13.3山/25mm、捲縮度15.5%でカード通過係数が37のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.59、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例11の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも比較的少なく、カード工程通過性も89%と比較的良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が比較的少なく品位が比較的良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率は比較的高く、高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.56dtex、繊維長3.8cm、強度3.2cN/dtex、伸度24%、捲縮数13.5山/25mm、捲縮度15.2%でカード通過係数が33のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Aとして繊度6.61dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.08、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例12の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も94%と良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が少なく品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率は比較的高く、高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.56dtex、繊維長3.8cm、強度3.2cN/dtex、伸度24%、捲縮数13.5山/25mm、捲縮度15.2%でカード通過係数が33のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度19.25dtex、繊維長6.4cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.03、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例13の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も96%と良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率は比較的高く、高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.56dtex、繊維長3.8cm、強度5.4cN/dtex、伸度23%、捲縮数13.4山/25mm、捲縮度15.3%でカード通過係数が55のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.39、目付300g/m2、厚さ2.2mm、不織布密度0.136g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例14の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も98%と良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.57dtex、繊維長3.8cm、強度6.3cN/dtex、伸度24%、捲縮数13.5山/25mm、捲縮度15.3%でカード通過係数が67のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.39、目付300g/m2、厚さ2.2mm、不織布密度0.136g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例15の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も99%と良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.56dtex、繊維長3.8cm、強度3.2cN/dtex、伸度24%、捲縮数13.5山/25mm、捲縮度15.2%でカード通過係数が33のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度2.20dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.25、目付300g/m2、厚さ2.3mm、不織布密度0.130g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例16の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも比較的少なく、カード工程通過性も90%と比較的良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が比較的少なく品位が比較的良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率は比較的高く、高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.85dtex、繊維長5.1cm、強度3.1cN/dtex、伸度25%、捲縮数13.3山/25mm、捲縮度15.5%でカード通過係数が37のポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.19dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.71、目付300g/m2、厚さ2.3mm、不織布密度0.130g/cm3の吸音材用不織布を得た。
実施例17の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも比較的少なく、カード工程通過性も86%と比較的良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が比較的少なく品位が比較的良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率は比較的高く、高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性も良好であった。
短繊維Aとして繊度0.36dtex、繊維長3.8cm、強度2.8cN/dtex、伸度24%、捲縮数13.3山/25mm、捲縮度15.7%でカード通過係数が19のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.25、目付300g/m2、厚さ2.1mm、不織布密度0.143g/cm3の吸音材用不織布を得た。
比較例1の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きが多く、カード工程通過性も78%と劣るものであった。また、繊維の分散性も低く、繊維塊の発生が多くなり、品位に劣るものであった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は低く、150℃×500hr処理後のb値の変化が少なく、耐熱性は良好であった。
短繊維Aとして繊度0.96dtex、繊維長5.1cm、強度2.9cN/dtex、伸度23%、捲縮数13.2山/25mm、捲縮度15.5%でカード通過係数が37のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.66、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
比較例2の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きが無く、カード工程通過性も98%と良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は低く、耐熱性は150℃×500hr処理後のb値の変化が少なく良好であった。
短繊維Aとして繊度0.71dtex、繊維長3.8cm、強度1.4cN/dtex、伸度13%、捲縮数13.0山/25mm、捲縮度15.6%でカード通過係数が13のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
比較例3の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きが多く、カード工程通過性も64%と劣るものであった。また、繊維の分散性が低く、繊維塊の発生が多くなり、品位に劣るものであった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は高く、150℃×500hr処理後のb値の変化も少なく、耐熱性は良好であった。
短繊維Aとして繊度0.71dtex、繊維長3.8cm、強度2.8cN/dtex、伸度22%、捲縮数5.0山/25mm、捲縮度6.0%でカード通過係数が13のアクリル短繊維を50質量%、短繊維Bとして繊度1.45dtex、繊維長5.1cmのカーボンブラックを2質量%含むポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を50質量%使用し、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.3mm、不織布密度0.130g/cm3の吸音材用不織布を得た。
比較例4の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きが多く、カード工程通過性も75%と劣るものであった。また、繊維の分散性が低く、繊維塊の発生が多くなり、品位に劣るものであった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は低く、耐熱性は150℃×500hr処理後のb値の変化が少なく良好であった。
短繊維Aとして実施例2で用いたアクリル短繊維と、短繊維Bとして実施例2で用いたポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を使用し、含有量をそれぞれ20質量%、80質量%に変更した以外は、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.4mm、不織布密度0.125g/cm3の吸音材用不織布を得た。
比較例5の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きも無く、カード工程通過性も98%と良好であった。また、繊維の分散は良好であり、繊維塊の発生が無く品位が良好であった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は低く、耐熱性は150℃×500hr処理後のb値の変化が少なく良好であった。
短繊維Aとして実施例2で用いたアクリル短繊維と、短繊維Bとして実施例2で用いたポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維を使用し、含有量をそれぞれ90質量%、10質量%に変更した以外は、実施例1と同一の工程、条件で処理し、短繊維Aと短繊維Bの繊度の比0.49、目付300g/m2、厚さ2.3mm、不織布密度0.130g/cm3の吸音材用不織布を得た。
比較例6の吸音材用不織布は、カード工程での糸切れによる落綿や針布への巻き付きが多く、カード工程通過性も68%と劣るものであった。また、繊維の分散性が低く、繊維塊の発生が多くなり、品位に劣るものであった。
得られた吸音材用積層不織布の低周波吸音率、および高周波吸音率は低く、150℃×500hr処理後のb値の変化がやや大きく、耐熱性も劣るものであった。
実施例および比較例の吸音材用不織布の構成と特性を表1~表4にまとめた。
Claims (11)
- 繊度が0.4~0.9dtexの短繊維Aを30~80質量%含有し、
繊度が1.1~20.0dtexの短繊維Bを20~70質量%含有し、
前記短繊維Aの下記の式(1)に示すカード通過係数は15~260の範囲内である、吸音材用不織布。
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)> - 目付が、150g/m2以上500g/m2以下であり、
厚さが、0.6mm以上4.0mm以下である、請求項1に記載の吸音材用不織布。 - 密度が、0.07g/cm3以上0.40g/cm3以下である、請求項1または2に記載の吸音材用不織布。
- 前記短繊維Aがアクリル系短繊維、またはポリエステル系短繊維である、請求項1~3のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
- 前記短繊維Aがアクリル系短繊維である、請求項1~4のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
- L*a*b*表色系のL値が70以下である、請求項1~5のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
- 前記短繊維Aの引張強度が5cN/dtex以上であり、前記短繊維Aの引張伸度が20~35%である、請求項1~6のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
- 前記短繊維Aの繊度が0.4~0.9dtexであり、前記短繊維Bの繊度が1.1~1.8dtexであり、かつ前記短繊維Aと前記短繊維Bの繊度の比(短繊維Aの繊度/短繊維Bの繊度)が0.30~0.60である、請求項1~7のいずれか一つに記載の吸音材用不織布。
- 請求項1~8のいずれか一つに記載の吸音材用不織布と、
前記吸音材用不織布の音が入射する側の面の反対側の面に設けられる、厚さが5~50mmの繊維系多孔質体、発泡体、または空気層と、
を有する吸音材。 - 短繊維Aおよび短繊維Bに開繊処理を施し、前記短繊維Aおよび前記短繊維Bの混繊ウェブを得る工程と、
前記混繊ウェブがウォータージェットパンチノズルを3回以上通過する工程とを有し、
前記短繊維Aの繊度が0.4~0.9dtex、下記の式(1)に示すカード通過係数は15~260の範囲内であり、
前記短繊維Bの繊度が1.1~20.0dtexであり、
前記混繊ウェブの全体に対し、前記短繊維Aの含有量が30~80質量%、前記短繊維Bの含有量が20~70質量%である、吸音材用不織布の製造方法。
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)> - 短繊維Aおよび短繊維Bに開繊処理を施し、前記短繊維Aおよび前記短繊維Bの混繊ウェブを得る工程と、
前記混繊ウェブに針密度が200本/cm2以上の針密度のニードルパンチを施す工程とを有し、
前記短繊維Aの繊度が0.4~0.9dtex、下記の式(1)に示すカード通過係数は15~260の範囲内であり、
前記短繊維Bの繊度が1.1~20.0dtexであり、
前記混繊ウェブの全体に対し、前記短繊維Aの含有量が30~80質量%、前記短繊維Bの含有量が20~70質量%である、吸音材用不織布の製造方法。
カード通過係数=(繊度×強度×√伸度×√捲縮数×√捲縮度)/(繊維長) (1)
<繊度(dtex)、強度(cN/dtex)、伸度(%)、捲縮数(山/25mm)、捲縮度(%)、繊維長(cm)>
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