WO2021251279A1 - 吸音材、それを用いる吸音パネル及び吸音材の製造方法 - Google Patents

吸音材、それを用いる吸音パネル及び吸音材の製造方法 Download PDF

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WO2021251279A1
WO2021251279A1 PCT/JP2021/021294 JP2021021294W WO2021251279A1 WO 2021251279 A1 WO2021251279 A1 WO 2021251279A1 JP 2021021294 W JP2021021294 W JP 2021021294W WO 2021251279 A1 WO2021251279 A1 WO 2021251279A1
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WO
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sound absorbing
absorbing material
nonwoven fabric
range
sound
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PCT/JP2021/021294
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English (en)
French (fr)
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仁寿 小幡
智幸 佐藤
太郎 市川
友則 中島
真央 村瀬
秀憲 吉澤
文人 竹内
Original Assignee
株式会社ビーエステクノ
三井化学株式会社
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Publication date
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    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/007Addition polymers
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162Selection of materials
    • G10K11/168Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Definitions

  • the present invention relates to a sound absorbing material, a sound absorbing panel using the sound absorbing material, and a method for manufacturing the sound absorbing material.
  • the first non-woven fabric made of polyethylene terephthalate resin fibers and having a specific range of density, thickness and air permeability is used as a skin layer (skin material), and is made of short fibers of polyethylene terephthalate resin and has a specific range of texture and air permeability.
  • a sound absorbing material made of a laminated nonwoven fabric having a thick second nonwoven fabric as a base material layer (filling) is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric are laminated to have excellent sound absorption coefficient in a low frequency region in the range of 800 to 1250 Hz. There is.
  • a sound absorbing material made of short fibers of a polyethylene terephthalate resin such as the sound absorbing material described in Patent Document 1
  • an object of the present invention is to provide a sound absorbing material whose sound absorption coefficient does not easily decrease even in an environment with a large amount of water.
  • the sound absorbing material of the present invention comprises a batting containing at least a fiber made of a polyester resin and a skin material containing the batting, and the skin material contains a fiber made of a polypropylene resin. It is characterized by being made of non-woven fabric.
  • the sound absorbing material of the present invention does not come into contact with water because the batting is contained in the skin material, and the sound absorbing material absorbs sound even in a water-rich environment. The rate does not easily decrease.
  • the sound absorbing material of the present invention can have an excellent sound absorbing coefficient in a low frequency region in the range of 800 to 1250 Hz by containing fibers made of at least a polyester resin in the batting, but further from a polypropylene resin. It is preferable to contain the fiber.
  • the epidermis, to the cotton is prevented from contact with water, it is preferable to provide a water pressure resistance in the range of 200 ⁇ 2000mmH 2 O. If the water pressure resistance of the epidermis is less than 200 mmH 2 O, it may not be possible to prevent the contact between the batting and water, and even if it exceeds 2000 mmH 2 O, it is not easy to obtain a further effect.
  • the sound absorbing material of the present invention when used outdoors, it may be worn out due to the collision of solids such as hail, hail, or pebbles, and its life may be shortened. Therefore, it is desired that the skin material has wear resistance (shot blast resistance) against collision of the solid at the same time as the water pressure resistance.
  • wear resistance shot blast resistance
  • the skin has a first spunbonded nonwoven fabric and a meltblown nonwoven fabric located on the first spunbonded nonwoven fabric in order to have both the water pressure resistance in the range and the shot blast resistance. It is preferable to include a second spunbonded nonwoven fabric located on the meltblown nonwoven fabric.
  • the average fiber diameter of the fibers contained in the meltblown nonwoven fabric is smaller than the average fiber diameter of the fibers contained in the spunbonded nonwoven fabric, so that the meltblown nonwoven fabric obtains the water pressure resistance in the above range, while the outer layer of the meltblown nonwoven fabric is obtained.
  • the first or second spunbonded nonwoven fabric located in can obtain the shot blast resistance and protect the melt blown nonwoven fabric.
  • the meltblown nonwoven fabric preferably contains fibers having an average fiber diameter in the range of 0.5 to 5 ⁇ m in order to obtain a water pressure resistance in the range, and the first or second spunbonded nonwoven fabric is: In order to obtain the shot blast resistance, it is preferable to include fibers having an average fiber diameter in the range of 25 to 50 ⁇ m.
  • the skin may include, for example, a spunbonded nonwoven fabric layer including a third spunbonded nonwoven fabric.
  • the third spunbonded nonwoven fabric has hydrophobicity by containing fibers made of polypropylene-based resin, and can obtain water pressure resistance in the above range.
  • the third spunbonded nonwoven fabric preferably contains fibers having an average fiber diameter in the range of 15 to 100 ⁇ m. If the average fiber diameter of the fibers contained in the third spunbonded non-woven fabric is more than 100 ⁇ m, the water pressure resistance may not be obtained, and if it is less than 15 ⁇ m, the shot blast resistance may not be obtained.
  • the fibers located on the surface have an average fiber diameter in the range of more than 30 ⁇ m and 100 ⁇ m or less. Since the spunbonded nonwoven fabric layer contains fibers having an average fiber diameter in the above range on the surface, it is preferable to have a welding area ratio of 20% or more, and the welding area ratio in the range is, for example, the spunbonded nonwoven fabric layer. It can be obtained by applying embossing (thermocompression bonding) to the fabric.
  • the sound absorbing panel of the present invention is characterized by including any of the above-mentioned sound absorbing materials and a frame for accommodating the sound absorbing materials.
  • a batting containing at least a fiber made of a polyester resin is wrapped with a skin material which is a non-woven fabric containing a fiber made of a polypropylene resin, and the end portion of the skin material is fused. It is characterized by including a fusion step. In the fusion step, it is preferable to fuse the ends of the skin material by an ultrasonic sealing method.
  • Explanatory sectional view which shows the structure of 1st Embodiment of the sound absorbing material of this invention.
  • Explanatory sectional view which shows the structure of the 2nd Embodiment of the sound absorbing material of this invention.
  • Explanatory sectional view which shows one structural example of the sound absorbing panel of this invention.
  • a batting 2 containing fibers made of at least a polyester resin and both front and back surfaces (upper layer and lower layer) of the batting 2 are provided.
  • It is composed of one skin material 3 containing the batting 2.
  • the batting 2 is sandwiched between the skin materials 3 folded in two, and the skin material 3 is provided with sealing portions 4 on three sides of the peripheral portion.
  • the batting 2 is surrounded by the folding portion and the sealing portion 4 of the skin material 3 and is included in the skin material 3.
  • the batting 2 may be included in the skin material 3, and the configuration in which the batting 2 is included in the skin material 3 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the batting 2 and the two skins provided on both the front and back surfaces (upper layer and lower layer) of the batting 2 and containing the batting 2 are included. It may be composed of the materials 3 and 3, and the skin material 3 and 3 may be configured to include a sealing portion 4 surrounding the batting 2 on the peripheral edge portion.
  • the basis weight of the sound absorbing material 1 is mainly from the viewpoint of further improving the sound absorbing coefficient in the region of 100 to 2000 Hz, from the viewpoint of preventing a decrease in workability due to an increase in the weight of the sound absorbing material, and further, a structure that supports the sound absorbing material due to the increase in weight.
  • the range is preferably in the range of 500 to 3000 g / m 2 , more preferably in the range of 1000 to 2500 g / m 2 , and in the range of 1300 to 2200 g / m 2. Is the most preferable.
  • the thickness of the sound absorbing material 1 shall be in the range of 10 to 100 mm from the viewpoint of further improving the sound absorption coefficient in the bass region, particularly in the region of 100 to 1000 Hz, and from the viewpoint of ensuring an efficient space when installing the sound absorbing material 1 in a structure or the like. Is preferably in the range of 20 to 70 mm, and more preferably in the range of 20 to 70 mm.
  • the batting 2 may be made of only fibers made of a polyester resin such as a polyethylene terephthalate resin, or may further contain fibers made of a polypropylene resin. By containing the fiber made of polyethylene terephthalate resin and the fiber made of polypropylene resin, the batting 2 has an effect that it becomes easier to maintain an appropriate balance between bulkiness (securing sound absorption coefficient) and hydrophobicity. Can be obtained.
  • a non-woven fabric molded product containing the short fibers of the polyester (polyethylene terephthalate) resin and the short fibers of the polypropylene resin can be used.
  • the basis weight of the batting 2 is mainly from the viewpoint of further improving the sound absorption coefficient in the region of 100 to 2000 Hz, from the viewpoint of preventing a decrease in workability due to an increase in the weight of the sound absorbing material, and further from the viewpoint of supporting the sound absorbing material due to the increase in weight. from the viewpoint of securing the strength becomes difficult, preferably in the range of 400 ⁇ 2900g / m 2, more preferably in a range of 900 ⁇ 2400g / m 2, in the range of 1200 ⁇ 2100g / m 2 Most preferred.
  • the short fibers of the polyester (polyethylene terephthalate) resin and the short fibers of the polypropylene resin may be manufactured by a known melt spinning method or may be purchased commercially. good.
  • the short fibers of the polyester (polyethylene terephthalate) resin for example, those having an average fiber length in the range of 10 to 100 mm and an average fiber diameter in the range of 10 to 70 ⁇ m can be used, and the short fibers of the polypropylene resin can be used.
  • those having an average fiber length in the range of 10 to 100 mm and an average fiber diameter in the range of 10 to 50 ⁇ m can be used.
  • the ratio of the short fibers of the polyester resin to the short fibers of the polypropylene resin in the nonwoven fabric molded body is based on the mass from the viewpoint of further improving the sound absorption coefficient. Is preferably in the range of 99: 1 to 5:95, more preferably in the range of 95: 5 to 10:90, and even more preferably in the range of 80:20 to 20:80.
  • the non-woven fabric molded body for example, 1 to 95% by mass, for example, 60% by mass of the polypropylene-based resin short fibers are mixed with 99 to 5% by mass, for example, 40% by mass of polyester (polyethylene terephthalate) binder short fibers.
  • the obtained web is laminated in multiple layers with a cross layer machine, treated with a hot air air treatment machine set to a predetermined gap distance, and the polyester (polypropylene terephthalate) is used.
  • -Based binder Short fibers and short fibers of the polypropylene-based resin can be obtained by fusion treatment.
  • polyethylene terephthalate resin a copolymer of a polyhydric alcohol such as ethylene glycol and a dibasic acid such as terephthalic acid can be used.
  • polyethylene terephthalate resins include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate (PBN), polyethylene isophthalate (PEI), and polybutylene isophthalate.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • PEI polyethylene isophthalate
  • PBI polyhexamethylene terephthalate
  • PHI polyhexamethylene isophthalate
  • PN polyhexamethylene naphthalate
  • the polypropylene-based resin may be a homopolymer of propylene or a copolymer of other ⁇ -olefins copolymerizable with propylene.
  • the ⁇ -olefin include ⁇ -olefins having 2 or more carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene and 4-methyl-1-pentene. be able to.
  • the polypropylene-based resin is a copolymer of propylene and ⁇ -olefin, it may be a polymer of one or more ⁇ -olefins selected from the ⁇ -olefins.
  • MFR melting flow rate
  • polyester (polyethylene terephthalate) -based binder short fiber for example, one having a polyethylene terephthalate in the core portion and a binder component in the sheath portion can be used.
  • the binder component include a copolymerized polyester composed of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof, isophthalic acid or an ester-forming derivative thereof, a lower alcohol, polyalkylene glycol or a monoether thereof.
  • the short fibers of the polyester-based resin and the short fibers of the polypropylene-based resin in the nonwoven fabric molded body are in the form of composite fibers, hollow fibers, irregular fibers, crimped fibers, split fibers, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired. It may be included. Further, it may contain a heat-resistant stabilizer, an ultraviolet absorber, a weather-resistant stabilizer, a flame retardant, a water-repellent agent, an oil agent, an antistatic agent, a colorant, an inorganic substance and the like.
  • the skin material 3 is made of a non-woven fabric containing fibers made of polypropylene-based resin.
  • Skin material 3 from the viewpoint that prevents more contact between batting 2 and water preferably comprises a water pressure resistance in the range of 200 ⁇ 2000mmH 2 O, and more preferably with a water pressure resistance in the range of 200 ⁇ 500mmH 2 O , It is more preferable to have a water pressure resistance in the range of 250 to 450 mmH 2 O, and most preferably to have a water pressure resistance in the range of 280 to 400 mmH 2 O.
  • the water pressure resistance of the skin material 3 can be further increased by, for example, a method such as making the average fiber diameter of the fibers constituting the skin material 3 smaller, increasing the density, and increasing the basis weight.
  • the basis weight of the skin material 3 is from the viewpoint of further improving the water pressure resistance to prevent contact between the batting 2 and water, from the viewpoint of maintaining strength such as shot blast resistance, and from the viewpoint that the basis weight is too high and sound waves are emitted to the batting 2 side.
  • the range is preferably in the range of 50 to 200 g / m 2 and 70 to 150 g / m from the viewpoint of preventing the transmission from becoming difficult and preventing the workability of the ultrasonic seal or the like from being lowered due to the too high basis weight. It is more preferably in the range of 2.
  • the air permeability of the skin material 3 is 5 to 200 cm 3 / from the viewpoint of further improving the water pressure resistance to prevent contact between the batting and water, and from the viewpoint of appropriately transmitting sound waves to the batting side to maintain a good sound absorption coefficient. is preferably in the range of cm 2 / sec, more preferably in the range of 7 ⁇ 150 cm 3 / cm 2 / sec, and most preferably in the range of 10 ⁇ 50 cm 3 / cm 2 / sec.
  • the thickness of the skin material 3 is such that the water pressure resistance is further improved to prevent the batting 2 from coming into contact with water, the strength such as shot blast resistance is maintained, and the thickness is too thick to transmit sound waves to the batting side.
  • the range of 0.1 to 1.5 mm preferably in the range of 0.3 to 1.0 mm, from the viewpoint of preventing the pressure from being too thick and preventing the workability of the ultrasonic seal or the like from being deteriorated. It is more preferable to have.
  • the average fiber diameter of the fibers located near the surface of the skin material 3 (hereinafter, may be referred to as the surface fiber diameter) is 20 from the viewpoint of further improving the shot blast resistance and controlling the air permeability within an appropriate range. It is preferably in the range of ⁇ 100 ⁇ m, more preferably in the range of 30-50 ⁇ m.
  • the polypropylene-based resin used for the non-woven fabric constituting the skin material 3 may be a homopolymer of propylene, like the polypropylene-based resin used for the batting 2, and other ⁇ -that can be copolymerized with propylene. It may be a copolymer with olefin.
  • the ⁇ -olefin one or more of the same ⁇ -olefins as in the case of the polypropylene-based resin used for the batting 2 can be used.
  • the fibers constituting the skin material 3 contain heat-resistant stabilizers, ultraviolet absorbers, weather-resistant stabilizers, flame retardants, water-repellent agents, oil agents, antistatic agents, colorants, inorganic substances, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired. It may be included.
  • the polypropylene-based resin used for the nonwoven fabric constituting the skin material 3 those having an MFR (melt flow rate) in the range of, for example, 10 to 100 g / min can be used.
  • MFR melt flow rate
  • the skin material 3 has the water pressure resistance in the above range, and the inside is sealed by the sealing portion 4, so that the batting 2 does not come into contact with water and the environment is high in moisture.
  • the sound absorption coefficient does not easily decrease.
  • the skin material 3 may be a single-layer non-woven fabric or a laminated non-woven fabric in which a plurality of non-woven fabrics are laminated.
  • the nonwoven fabric constituting the skin material 3 is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, and examples thereof include at least one selected from the group consisting of spunbonded nonwoven fabrics and meltblown nonwoven fabrics.
  • the skin material 3 preferably contains at least one layer of spunbonded nonwoven fabric from the viewpoint of further improving the strength such as shot blast resistance as a sound absorbing material. Further, from the viewpoint of controlling the water pressure resistance and the air permeability within a preferable range, it is preferable to include at least one layer of meltblown nonwoven fabric.
  • the spunbonded nonwoven fabric and the meltblown nonwoven fabric can be distinguished by the average fiber diameter.
  • the spunbonded nonwoven fabric may have an average fiber diameter in the range of 15 to 100 ⁇ m
  • the meltblown nonwoven fabric may have an average fiber diameter in the range of 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the inventors have found that the smaller (thinner) the average fiber diameter of the fibers contained in the non-woven fabric, the denser it is and the better the water pressure resistance, but on the other hand, the abrasion resistance against the collision of solids such as hail, hail, or pebbles. From the viewpoint of (shot blast resistance), it was found that it is desirable that the average fiber diameter of the contained fibers is large (thick).
  • the average fiber diameter of the fibers contained in the spunbonded nonwoven fabric is larger than the average fiber diameter of the fibers contained in the meltblown nonwoven fabric, and the average fiber diameter of the fibers contained in the meltblown nonwoven fabric is the average fiber of the fibers contained in the spunbonded nonwoven fabric. Smaller in diameter.
  • the skin material 3 is, for example, a first spunbonded nonwoven fabric containing fibers made of a polypropylene-based resin having an average fiber diameter in the range of 25 to 50 ⁇ m, and 0.5 located on the first spunbonded nonwoven fabric.
  • the three-layer structure may be referred to as an SMS structure
  • the spunbonded nonwoven fabric of 2 or having an average fiber diameter in the range of 15 to 100 ⁇ m. It may consist only of the spunbonded non-woven fabric layer including the third spunbonded non-woven fabric.
  • "consisting only of the spunbonded non-woven fabric layer” means that the non-woven fabric manufactured by another manufacturing method such as melt blown non-woven fabric is not included, and does not exclude the inclusion of a plurality of spunbonded nonwoven fabrics. No.
  • the average fiber diameter of the melt blown non-woven fabric as the inner layer is small, so that the water pressure resistance in the above range can be secured by becoming dense.
  • the average fiber diameter of the contained fibers of the meltblown nonwoven fabric is small, it is liable to fluff and may be inferior in shot blast resistance. It can protect meltblown non-woven fabrics and tends to have better shot blast resistance.
  • the skin material 3 has a structure of at least four layers including a fourth spunbonded nonwoven fabric including fibers having an average fiber diameter in the range of 25 to 100 ⁇ m located on the second spunbonded nonwoven fabric (hereinafter, 4).
  • the layer structure may be referred to as an SSHS structure or an SMSS structure), and the fourth spunbonded nonwoven fabric can provide better shot blast resistance.
  • the fourth spunbonded nonwoven fabric preferably has, for example, an average fiber diameter in the range of 30 to 50 ⁇ m and a basis weight in the range of 70 to 150 g / m 2 .
  • the average fiber diameter is in the range of 10 to 100 ⁇ m, for example, in the range of 20 to 40 ⁇ m, and the basis weight is in the range of 70 to 200 g / m 2 .
  • the spunbonded nonwoven fabric layer may be made of the third spunbonded nonwoven fabric single layer, or another spunbonded nonwoven fabric may be laminated on the third spunbonded nonwoven fabric.
  • the average fiber diameter of fibers located near the surface (hereinafter, may be referred to as surface fiber diameter) is in the range of 25 to 100 ⁇ m, for example, more than 30 ⁇ m and 100 ⁇ m or less. Being in range tends to provide excellent shot blast resistance.
  • the embossed roll is set to a temperature in the range of 140 to 170 ° C. and the mirror roll is set to a temperature in the range of 140 to 170 ° C. and embossing (thermocompression bonding) is performed to obtain a welded area ratio.
  • the surface fiber diameter can be set in the above range, and the fusion between the fibers in the non-embossed portion is promoted, so that the apparent fiber diameter becomes thicker.
  • the shot blast resistance is improved by setting the welding area ratio during embossing to 20% or more, or by adopting a large pattern with an embossed pattern of 0.7 mm square or more even with the same welding area ratio. be able to.
  • the spunbonded nonwoven fabric can be manufactured using a known spunbonded nonwoven fabric molding machine. More specifically, in the spunbonded nonwoven fabric, for example, a polypropylene-based resin as a raw material is melted using an extruder, and the melted composition is discharged from a plurality of spinnerets to obtain a fibrous resin as needed. It can be produced by cooling, stretching, depositing on a collecting surface, and heat-pressurizing with an embossed roll.
  • the melt-blown non-woven fabric can be manufactured by using a known melt-blown non-woven fabric molding machine. More specifically, in the melt blown non-woven fabric, for example, a polypropylene-based resin as a raw material is melted and discharged from a spinning nozzle, and polypropylene ultrafine fibers that are towed by a high-temperature and high-pressure gas to be made into fine fibers are formed into a porous belt or a porous drum. It can be manufactured by collecting and depositing it in a collector such as.
  • the seal portion 4 can be formed by thermocompression bonding or ultrasonic sealing.
  • the seal portion 4 may be continuously formed on the peripheral edge portions of the skin materials 3 and 3 so as to surround the batting 2, or may be formed intermittently. When the seal portion 4 is formed intermittently, a plurality of parallel seal portions 4 are formed so as to complement the discontinuous portion of one seal portion 4 with the continuous portion of the other seal portion 4. preferable.
  • the water pressure resistance of the seal portion 4 is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, but from the viewpoint of further suppressing the intrusion of water, 100 mmH 2 O or more is preferable, 150 mmH 2 O or more is more preferable, and 200 mmH 2 O or more is preferable. More preferably, 250 mmH 2 O or more is particularly preferable, and 300 mmH 2 O or more is most preferable.
  • the upper limit of the water pressure resistance of the seal portion 4 is not particularly limited, but may be, for example, 2000 mmH 2 O or less, 1000 mmH 2 O or less, or 500 mmH 2 O or less.
  • the sealing conditions are not particularly limited, but in the case of ultrasonic sealing, it can be adjusted arbitrarily depending on the pressure at the time of sealing, output voltage, sealing time, sealing pattern, etc. If the seal is too strong, the water pressure resistance tends to decrease. Therefore, it is possible to maintain a good water pressure resistance by appropriately adjusting the factors.
  • the width of the seal portion 4 is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be exhibited, but it may be in the range of 0.1 to 5.0 mm from the viewpoint of further improving the water pressure resistance of the seal portion and suppressing tearing. preferable.
  • the width of the seal portion 4 can be, for example, 0.3 mm.
  • the sound absorbing panel 11 of the present embodiment includes a sound absorbing material 1 and a frame 14 for accommodating the sound absorbing material 1.
  • the frame 14 is a box-shaped body composed of a rectangular shielding plate 12 forming a bottom portion and a side wall 13 rising from four sides of the shielding plate 12 and having an open end portion upward, and the sound absorbing material 1 is housed in the frame 14.
  • a protective panel 15 that is sometimes arranged at the open end of the frame 14 and a support portion 16 that is arranged on the back surface of the frame 14 and supports the sound absorbing panel 11 when the sound absorbing panel 11 is attached to a building or the like are provided.
  • the frame 14 may be formed by integrally forming the shielding plate 12, the side wall 13, and the support portion 16, or may be formed by connecting different members.
  • the material of the frame 14 is not particularly limited as long as it is a material having durability against weather, moisture and the like, and may be made of metal or resin.
  • As the metal a lightweight metal such as aluminum or stainless steel is preferably used.
  • the protective panel 15 preferably protects the sound absorbing material 1 from solids such as hail, hail, and pebbles, while facilitating the intrusion of sound waves. Therefore, in the present embodiment, a punching plate in which a large number of through holes 15a are arranged on the surface of the protective panel 15 is preferably used, but if the protective panel 15 protects the sound absorbing material 1 and facilitates the intrusion of sound waves. Well, it is not limited to punching plates.
  • the total area of the through holes 15a with respect to the total area of the surface of the protective panel 15 is not particularly limited, but is, for example, in the range of 20% to 80%.
  • the material of the protective panel 15 is not particularly limited as long as it can achieve both protection of the sound absorbing material 1 and durability against sound wave intrusion, weather, moisture, etc., and can be made of metal or resin.
  • the metal a lightweight metal such as aluminum or stainless steel is preferably used.
  • the batting 2 containing at least a fiber made of a polyester resin is wrapped with a skin material 3 which is a non-woven fabric containing a fiber made of a polypropylene resin, and the end portion of the skin material 3 is fused. It can be manufactured by a manufacturing method including a step.
  • the method of fusing the ends is not limited as long as the effect of the present invention is achieved, but for example, a method of applying a heat source such as an iron to heat the resin to melt the resin and crimping the resin, or applying ultrasonic waves to melt the resin.
  • a heat source such as an iron
  • ultrasonic waves to melt the resin.
  • examples thereof include an ultrasonic sealing method, a laser welding method, a vibration welding method, a high frequency welding method, and a hot plate welding method in which crimping is performed while the resin is pressed.
  • the fusion temperature is not particularly limited as long as it is a temperature at which the resin of the skin material 3 can be fused, but it may be in the range of 130 to 160 ° C. from the viewpoint of further improving the water pressure resistance and suppressing the peeling of the fused portion. It is preferably in the range of 140 to 155 ° C., more preferably in the range of 140 to 155 ° C.
  • the output of the ultrasonic sealing device when the fusion step is performed by the ultrasonic sealing method is not particularly limited as long as the resin of the skin material 3 can be fused, but the water pressure resistance is further improved and the fused portion (sealing portion 4) is provided. From the viewpoint of suppressing peeling, the range is preferably 1 to 5V.
  • the pressure in crimping is not particularly limited as long as the resin of the skin material 3 can be fused, but is preferably in the range of 0.1 to 5 MPa from the viewpoint of further improving the water pressure resistance and suppressing peeling of the fused portion. ..
  • the speed at which the fused portion is formed is preferably 1 to 30 m / min from the viewpoint of improving work efficiency while suppressing peeling of the fused portion.
  • the conditions are S30 (steel ball), spray nozzle diameter 5 mm, distance 150 mm from the nozzle tip to the sample top surface, and spray air pressure 0.1 MPa toward the center of the upper surface of the sample. If the skin material is torn by spraying for 4 seconds, it is marked as ⁇ , if it is not torn, it is marked as ⁇ , and if it is not torn but the skin material is damaged within half the thickness of the skin material, it is marked as ⁇ . ..
  • the fiber diameter ( ⁇ m) of 30 constituent fibers of a sample piece collected from a spunbonded non-woven fabric is measured at a magnification of 50 times or 100 times using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., model name: SU3500 type). The average value was taken as the surface fiber diameter. The part where the diameter of one fiber could not be specified was excluded because the fibers were fused together and the interface was not clear. The cross section of the skin material was observed with a scanning electron microscope, and when no fusion was observed in the non-embossed portion, the average fiber diameter was used as it was as the surface fiber diameter.
  • a sound absorbing material was obtained as follows.
  • ⁇ Preparation of skin material> Using a propylene homopolymer having a melt flow rate (MFR) of 60 g / 10 min, a spunbonded non-woven fabric forming machine having a spinneret having a diameter of 0.6 mm is used for melt spinning by a conventional spunbond method at 230 ° C. The fibers obtained by spinning were deposited on the collecting surface to obtain a first spunbonded nonwoven fabric A-1 having an average fiber diameter of 16 ⁇ m and a grain size of 10 g / m 2.
  • MFR melt flow rate
  • a propylene homopolymer having an MFR of 400 g / 10 min is melted at 280 ° C. using an extruder, and the obtained melt is discharged from a spinneret and blown with heated air at 280 ° C. Fibers having an average fiber diameter of 3 ⁇ m were deposited on the first spunbonded nonwoven fabric A-1 by a conventional meltblown method to form a meltblown nonwoven fabric B-1 having a grain size of 5 g / m 2.
  • Nonwoven fabric A-2 was formed.
  • SMS structure three-layer structure (hereinafter referred to as SMS structure) non-woven fabric in which the first spunbonded non-woven fabric and the second spunbonded non-woven fabric are laminated on both the front and back surfaces of the meltblown non-woven fabric was obtained by integrating with a thermal embossing roll having a rate of 18%. ..
  • the basis weight of the SMS-structured nonwoven fabric was 25 g / m 2 .
  • melt spinning was performed at 230 ° C. by a conventional spunbond method using a spunbonded non-woven fabric forming machine having a spun mouthpiece having a diameter of 1.3 mm, and spinning was performed. depositing a fiber obtained on the SMS structure nonwoven fabric, the average fiber diameter of 35 [mu] m, basis weight to form a fourth spunbonded nonwoven fabric C of 100 g / m 2.
  • the laminate of the SMS-structured nonwoven fabric and the fourth spunbonded nonwoven fabric C was heat-embossed roll (embossed pattern 0.9 mm) having an engraved area ratio of 18% with the temperature set to 155 ° C.
  • the composition of the skin material may be referred to as PP-SMSS.
  • polypropylene-based short fibers manufactured by Ube Eximo Co., Ltd., trade name: UC fiber, average fiber diameter 21 ⁇ m, average fiber length 51 mm
  • polyethylene terephthalate (polyester) -based binder short fibers manufactured by Unitika Co., Ltd., trade name: Melty 4080,
  • the batting was cut into 250 mm (length) ⁇ 250 mm (horizontal) ⁇ 49 mm (thickness).
  • the skin material is placed on both the front and back surfaces of the cut batting so that the fourth spunbonded nonwoven fabric C is on the outermost surface, and the peripheral edge portion of the skin material around the batting is ultrasonically generated.
  • a continuous sealing part with a width of 0.3 mm is fused by a sealing machine (manufactured by Seidensha Electronics Co., Ltd., trade name: JII430SA) under the conditions of output 2.0 V, pressure 0.3 MPa, and speed 5 m / min.
  • a sound absorbing material was obtained in which the batting was formed and the batting was encapsulated in the skin material. The remaining portion on the outer circumference of the seal portion was cut and deleted.
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Example 2 In this embodiment, first, a spunbonded nonwoven fabric molding machine using a propylene homopolymer having an MFR of 60 g / 10 min and having a spinneret having a diameter of 0.6 mm is used for melt spinning by a conventional spunbond method at 230 ° C.
  • the fibers obtained by spinning were deposited on the collecting surface, and the obtained non-woven fabric was subjected to an engraving area ratio of 18% (embossed pattern 0.5 mm square) with the temperature set to 165 ° C. for embossing roll and 170 ° C. for mirror roll. ),
  • the surface heat treatment was performed to obtain a third spunbonded nonwoven fabric A-3 having an average fiber diameter of 21 ⁇ m and a grain size of 100 g / m 2.
  • the third spunbonded nonwoven fabric A-3 was used as a single layer, and the same as in Example 1 was obtained except that the heat-treated surface was on the outside to obtain a sound absorbing material.
  • the composition of the skin material made of a single-layer spunbonded non-woven fabric may be referred to as PP-SB.
  • the physical properties and performance of the sound absorbing material obtained in this example were measured or evaluated as described above. Table 1 shows the physical properties, Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances, and Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Example 3 In this embodiment, first, a spunbonded nonwoven fabric molding machine using a propylene homopolymer having an MFR of 60 g / 10 min and having a spinneret having a diameter of 1.3 mm is used for melt spinning by a conventional spunbond method at 230 ° C. The fibers obtained by spinning were deposited on the collecting surface, and the temperature was set to 150 ° C for embossed roll and 160 ° C for mirror roll to make a thermal embossed roll with an engraved area ratio of 18% (embossed pattern 0.9 mm square). By surface heat treatment, a fourth spunbonded nonwoven fabric C-1 having an average fiber diameter of 35 ⁇ m and a grain size of 100 g / m 2 was obtained.
  • Example 2 a sound absorbing material was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the fourth spunbonded nonwoven fabric C-1 was used as the skin material in a single layer.
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Example 4 the third spunbonded nonwoven fabric A-3 obtained in Example 2 is used as a skin material in a single layer, and is exactly the same as in Example 1 except that the surface that has not been heat-treated is on the outside. And obtained a sound absorbing material.
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Example 5 the sound absorbing material is made exactly the same as in Example 3 except that the average fiber diameter of the fourth spunbonded nonwoven fabric C-1 is 40 ⁇ m by adjusting the amount of air during melt spinning. Obtained.
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Example 6 a sound absorbing material was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that a propylene homopolymer having an MFR of 900 g / 10 min was used as the resin used for the meltblown nonwoven fabric. Next, the physical properties and performance of the sound absorbing material obtained in this example were measured or evaluated as described above. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 In this embodiment, except that when the batting is prepared, the number of layers in the cross layer machine is adjusted, the gap between the gaps of the hot air air processing machine is set to 25 mm, and the batting having a thickness of 25 mm is obtained.
  • the sound absorbing material was obtained in exactly the same manner as above.
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Comparative Example 1 In this comparative example, 60 parts by mass of polyethylene terephthalate (polyester) short fiber (manufactured by Teijin Frontier Co., Ltd., trade name: Tetron, average fiber diameter 30 ⁇ m, average fiber length 51 mm) and 60 parts by mass, and the same polyethylene as in Example 1. Polyester (polyester terephthalate) non-woven fabric (manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd., trade name: Heim, fiber diameter 15 ⁇ m, A skin material having a grain size of 120 g / m 2 ) was laminated with a spray glue (manufactured by 3M, product number: 77) to obtain a sound absorbing material with a single-sided skin.
  • the composition of the skin material made of a single-layer spunbonded non-woven fabric made of polyethylene terephthalate fiber may be referred to as PET-SB.
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Comparative Example 2 In this comparative example, a commercially available polyester (polyethylene terephthalate) non-woven fabric (manufactured by Unitika Ltd., trade name: polyester taffeta, water-repellent finish, fiber diameter 23 ⁇ m, grain 100 g / m 2) is used on both the front and back surfaces of the same batting as in Comparative Example 1. ) was laminated, and a sealing portion was formed by sewing to obtain a sound absorbing material.
  • polyester polyethylene terephthalate
  • water-repellent finish fiber diameter 23 ⁇ m
  • grain 100 g / m 2 grain 100 g / m 2
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • Comparative Example 3 In this comparative example, a comparative example is used except that a commercially available polyethylene terephthalate (polyester) non-woven fabric (manufactured by Unitika Ltd., trade name: polyester taffeta, water repellent finish) having a fiber diameter of 20 ⁇ m and a grain size of 100 g / m 2 is used as the skin material. A sound absorbing material was obtained in the same manner as in 2.
  • Table 1 shows the physical properties
  • Table 2 shows the sound absorption coefficient among the performances
  • Table 3 shows the rate of change in the sound absorption coefficient after the water immersion test.
  • the batting containing at least the fiber made of the polyester resin is contained in the skin material made of the non-woven fabric containing the fiber made of the polypropylene resin. It is clear that the sound absorption coefficient does not decrease even in a large environment. On the other hand, it is clear that the sound absorbing materials of Comparative Examples 1 to 3 made of a non-woven fabric containing fibers made of a polyester resin as the skin material have a reduced sound absorption coefficient in an environment with a large amount of water.

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Abstract

水分が多い環境下でも吸音率が低下することのない吸音材を提供する。吸音材1は、少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿2と、中綿2を内包する表皮3とからなり、表皮3はポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布からなる。

Description

吸音材、それを用いる吸音パネル及び吸音材の製造方法
 本発明は、吸音材、それを用いる吸音パネル及び吸音材の製造方法に関する。
 従来、ポリエチレンテレフタレート系樹脂の繊維からなり特定の範囲の密度、厚み及び通気度を備える第1の不織布を表皮層(表皮材)とし、ポリエチレンテレフタレート系樹脂の短繊維からなり特定の範囲の目付け及び厚みを備える第2の不織布を基材層(中綿)とする積層不織布からなる吸音材が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1記載の吸音材によれば、前記第1の不織布と前記第2の不織布とが積層されることにより、800~1250Hzの範囲の低周波領域にて優れた吸音率を備えるとされている。
国際公開第2016/143857号
 しかしながら、特許文献1記載の吸音材のようにポリエチレンテレフタレート系樹脂の短繊維からなる吸音材は、水分が多い環境下では吸音率が低下するという不都合がある。
 そこで、本発明は、水分が多い環境下でも吸音率が低下し難い吸音材を提供することを目的とする。
 かかる目的を達成するために、本発明の吸音材は、少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿と、該中綿を内包する表皮材とからなり、該表皮材はポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布からなることを特徴とする。
 ポリプロピレン系樹脂からなる繊維は疎水性を備えているので、本発明の吸音材は、前記中綿が前記表皮材に内包されていることにより水と接触することがなく、水分が多い環境下でも吸音率が低下し難い。
 本発明の吸音材は、前記中綿が、少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含むことにより、800~1250Hzの範囲の低周波領域にて優れた吸音率を備えることができるが、さらにポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含むことが好ましい。
 また、本発明の吸音材において、前記表皮は、前記中綿が水と接触しないようにするために、200~2000mmHOの範囲の耐水圧を備えることが好ましい。前記表皮の耐水圧が200mmHO未満では、前記中綿と水との接触を妨げることができないことがあり、2000mmHO超としてもそれ以上の効果を得ることは容易ではない。
 ところで、本発明の吸音材は屋外で使用された場合には、雹、霰、あるいは小石等の固体の衝突により摩耗して寿命が短くなることがある。そこで、前記表皮材は、前記耐水圧と同時に、前記固体の衝突に対する耐摩耗性(ショットブラスト耐性)を備えることが望まれる。
 本発明の吸音材において、前記表皮は、前記範囲の耐水圧と前記ショットブラスト耐性とを兼ね備えるために、第1のスパンボンド不織布と、該第1のスパンボンド不織布上に位置するメルトブローン不織布と、該メルトブローン不織布上に位置する第2のスパンボンド不織布とを含むことが好ましい。一般に、前記メルトブローン不織布に含まれる繊維の平均繊維径は、前記スパンボンド不織布に含まれる繊維の平均繊維径よりも細いので、前記メルトブローン不織布により前記範囲の耐水圧を得る一方、該メルトブローン不織布の外層に位置する前記第1又は第2のスパンボンド不織布により、前記ショットブラスト耐性を得ることができ、前記メルトブローン不織布を保護することができる。この場合、前記メルトブローン不織布は、前記範囲の耐水圧を得るために、0.5~5μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことが好ましく、前記第1又は第2のスパンボンド不織布は、前記ショットブラスト耐性を得るために、25~50μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことが好ましい。
 また、本発明の吸音材において、前記表皮は、例えば、第3のスパンボンド不織布を含むスパンボンド不織布層を備えるものであってもよい。前記第3のスパンボンド不織布は、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含むことにより疎水性を備えており、前記範囲の耐水圧を得ることができる。このとき、前記第3のスパンボンド不織布は、15~100μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことが好ましい。前記第3のスパンボンド不織布が含む繊維の平均繊維径が100μm超であると前記耐水圧を得ることができなくなることがあり、15μm未満では前記ショットブラスト耐性を得ることができなくなることがある。
 また、前記スパンボンド不織布層は前記ショットブラスト耐性を備えるために、表面に位置する繊維が30μm超100μm以下の範囲の平均繊維径を備えることがさらに好ましい。前記スパンボンド不織布層は表面に前記範囲の平均繊維径を備える繊維を含むために、20%以上の溶着面積比率を備えることが好ましく、前記範囲の溶着面積比率は、例えば、前記スパンボンド不織布層にエンボス加工(熱圧着加工)施すことにより得ることができる。
 本発明の吸音パネルは、上述のいずれかの吸音材と、前記吸音材を収納するフレームとを含むことを特徴とする。
 また、本発明の吸音材の製造方法は、少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿を、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布である表皮材で包み込み、前記表皮材の端部を融着する融着工程を含むことを特徴とする。前記融着工程においては、超音波シール法にて前記表皮材の端部を融着することが好ましい。
本発明の吸音材の第1の実施形態の構成を示す説明的断面図。 本発明の吸音材の第2の実施形態の構成を示す説明的断面図。 本発明の吸音パネルの一構成例を示す説明的断面図。
 次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
 図1に示すように、本実施形態の吸音材1の第1の実施形態では、例えば、少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿2と、中綿2の表裏両面(上層及び下層)に備えられ、中綿2を内包する1枚の表皮材3とからなる。中綿2は、2つに折りたたまれた表皮材3に挟まれており、表皮材3は、周縁部の3方にシール部4を備えている。この結果、中綿2は、表皮材3の折りたたみ部とシール部4により取り囲まれて、表皮材3に内包されている。
 なお、中綿2は表皮材3により内包されていればよく、中綿2を表皮材3により内包する構成は、図1に示す構成に限定されるものではない。
 例えば、図2に示す本実施形態の吸音材1の第2の実施形態のように、中綿2と、中綿2の表裏両面(上層及び下層)に備えられ、中綿2を内包する2枚の表皮材3,3とからなり、表皮材3,3が周縁部に中綿2を取り囲むシール部4を備える構成であってもよい。
 吸音材1の目付は、主に100~2000Hzの領域における吸音率をより向上させる観点や吸音材の重量増による作業性の低下を防止する観点、さらには重量増による吸音材を支持する構造体の強度確保が困難になる観点から、500~3000g/mの範囲であることが好ましく、1000~2500g/mの範囲であることがさらに好ましく、1300~2200g/mの範囲であることが最も好ましい。
 吸音材1の厚みは、低音領域、特に100~1000Hzの領域の吸音率をより向上させる観点や、構造物等に据え付ける際に効率的な空間を確保する観点から10~100mmの範囲であることが好ましく20~70mmの範囲であることがより好ましい。
 中綿2は、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のポリエステル系樹脂からなる繊維のみからなるものでもよく、さらにポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含んでいてもよい。中綿2は、ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなる繊維とポリプロピレン系樹脂からなる繊維とを含むことにより、嵩高性(吸音率の確保)と疎水性の適度なバランスを維持することがより容易になるという効果を得ることができる。
 中綿2としては、例えば、前記ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)系樹脂の短繊維と、前記ポリプロピレン系樹脂の短繊維とを含む不織布成形体を用いることができる。
 中綿2の目付は、主に100~2000Hzの領域における吸音率をより向上させる観点や吸音材の重量増による作業性の低下を防止する観点、さらには重量増による吸音材を支持する構造体の強度確保が困難になる観点から、400~2900g/mの範囲であることが好ましく、900~2400g/mの範囲であることがさらに好ましく、1200~2100g/mの範囲であることが最も好ましい。
 前記ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)系樹脂の短繊維と、前記ポリプロピレン系樹脂の短繊維とは、公知の溶融紡糸法により製造されたものであってもよく、市販のものを購入したものであってもよい。前記ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)系樹脂の短繊維は、例えば、平均繊維長さが10~100mmの範囲、平均繊維径が10~70μmの範囲のものを用いることができ、前記ポリプロピレン系樹脂の短繊維は、例えば、平均繊維長さが10~100mmの範囲、平均繊維径が10~50μmの範囲のものを用いることができる。
 前記不織布成形体におけるポリエステル系樹脂の短繊維と、ポリプロピレン系樹脂の短繊維との割合は、吸音率をより向上させる観点から、質量基準で、ポリエステル系樹脂の短繊維:ポリプロピレン系樹脂の短繊維が99:1~5:95の範囲であることが好ましく、95:5~10:90の範囲であることがより好ましく、80:20~20:80の範囲であることがさらに好ましい。
 前記不織布成形体は、例えば、1~95質量%、例えば60質量%の前記ポリプロピレン系樹脂の短繊維を、99~5質量%、例えば40質量%のポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)バインダー短繊維と混合し、開繊機、カード機にてウェブを形成した後、得られたウェブをクロスレイヤー機にて多層積層し、所定のギャップ間距離に設定された熱風エアー処理機で処理し、該ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)系バインダー短繊維と、該ポリプロピレン系樹脂の短繊維とを融着処理することにより得ることができる。
 前記ポリエチレンテレフタレート系樹脂は、エチレングリコール等の多価アルコールと、テレフタル酸等の二塩基酸との共重合体を用いることができる。このようなポリエチレンテレフタレート系樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、ポリブチレンイソフタレート(PBI)、ポリヘキサメチレンテレフタレート(PHT)、ポリヘキサメチレンイソフタレート(PHI)、ポリヘキサメチレンナフタレート(PHN)等を挙げることができる。
 前記ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体であってもよく、プロピレンと共重合可能な他のα-オレフィンとの共重合体であってもよい。前記α-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン等の炭素数2以上、好ましくは2~8のα-オレフィンを挙げることができる。前記ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンとα-オレフィンとの共重合体である場合、前記α-オレフィンから選択される1種又は2種以上のα-オレフィンとの共重合体であってもよい。前記ポリプロピレン系樹脂は、MFR(メルトフローレート)が例えば1~500g/分の範囲のものを用いることができる。
 前記ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)系バインダー短繊維は、例えば、芯部にポリエチレンテレフタレート、鞘部にバインダー成分を備えるものを用いることができる。前記バインダー成分としては、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体、イソフタル酸又はそのエステル形成性誘導体、低級アルコール、ポリアルキレングリコール又はそのモノエーテルからなる共重合ポリエステルを挙げることができる。
 前記不織布成形体におけるポリエステル系樹脂の短繊維と、ポリプロピレン系樹脂の短繊維は、本発明の効果を損なわない範囲で、複合繊維、中空繊維、異型繊維、捲縮繊維、分割繊維等の形態を含んでいてもよい。また、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、難燃剤、撥水剤、油剤、帯電防止剤、着色剤、無機物等を含んでいてもよい。
 表皮材3は、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布からなる。表皮材3は、中綿2と水との接触をより妨げる観点から、200~2000mmHOの範囲の耐水圧を備えることが好ましく、200~500mmHOの範囲の耐水圧を備えることがより好ましく、250~450mmHOの範囲の耐水圧を備えることが更に好ましく、280~400mmHOの範囲の耐水圧を備えることが最も好ましい。表皮材3の耐水圧は、例えば、表皮材3を構成する繊維の平均繊維径をより小さする、密度を上げる、および、目付をあげるなどの手法により、より上昇させることができる。
 表皮材3の目付は、耐水圧をより向上させて中綿2と水の接触をより防止する観点や、ショットブラスト耐性などの強度を維持する観点や、目付が高すぎて中綿2側に音波が伝わりにくくなることを防止する観点、目付が高すぎて超音波シール等の作業性が低下するのを防止する観点から、50~200g/mの範囲であることが好ましく、70~150g/mの範囲であることがより好ましい。
 表皮材3の通気度は、耐水圧をより向上させて中綿と水の接触をより防止する観点や、中綿側に音波を適度に伝えて吸音率を良好に保つ観点から、5~200cm/cm/秒の範囲であることが好ましく、7~150cm/cm/秒の範囲であることがより好ましく、10~50cm/cm/秒の範囲であることが最も好ましい。
 表皮材3の厚みは、耐水圧をより向上させて中綿2と水の接触をより防止する観点、ショットブラスト耐性などの強度を維持する観点や、厚すぎて中綿側に音波が伝わりにくくなることを防止する観点、厚すぎて超音波シール等の作業性が低下するのを防止する観点から、0.1~1.5mmの範囲であることが好ましく、0.3~1.0mmの範囲であることがより好ましい。
 表皮材3の表面付近に位置する繊維の平均繊維径(以下、表面繊維径ということがある)は、ショットブラスト耐性をより向上させる観点や、通気度を適度な範囲に制御する観点から、20~100μmの範囲にあることが好ましく、30~50μmの範囲にあることがより好ましい。
 表皮材3を構成する前記不織布に用いられる前記ポリプロピレン系樹脂は、中綿2に用いられるポリプロピレン系樹脂と同様に、プロピレンの単独重合体であってもよく、プロピレンと共重合可能な他のα-オレフィンとの共重合体であってもよい。前記α-オレフィンとしては、中綿2に用いられるポリプロピレン系樹脂の場合と同一のα-オレフィンを1種又は2種以上用いることができる。
 表皮材3を構成する繊維は、本発明の効果を損なわない範囲で、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、難燃剤、撥水剤、油剤、帯電防止剤、着色剤、無機物等を含んでいてもよい。
 表皮材3を構成する前記不織布に用いられる前記ポリプロピレン系樹脂としては、MFR(メルトフローレート)が例えば10~100g/分の範囲にあるものを用いることができる。本実施形態の吸音材1では、表皮材3が前記範囲の耐水圧を備え、シール部4で内部がシールされていることにより、中綿2が水と接触することがなく、水分が多い環境下でも吸音率が低下し難い。
 表皮材3は、単層の不織布であってもよく、複数の不織布が積層された積層不織布であってもよい。表皮材3を構成する不織布としては、本発明の効果を奏する限り特に制限されないが、スパンボンド不織布およびメルトブローン不織布からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。表皮材3は、吸音材としてのショットブラスト耐性などの強度をより向上させる観点から、少なくともスパンボンド不織布を1層以上含むことが好ましい。また、耐水圧や通気度を好ましい範囲に制御する観点から、少なくともメルトブローン不織布を1層以上含むことが好ましい。なお、スパンボンド不織布とメルトブローン不織布は、平均繊維径により区別することができる。本明細書における実施態様において、スパンボンド不織布は平均繊維径が15~100μmの範囲であり、メルトブローン不織布は平均繊維径が0.5~5μmの範囲である場合がある。
 発明者らは、不織布は含有する繊維の平均繊維径が小さい(細い)ほど緻密であり耐水圧に優れているが、その一方で、雹、霰、あるいは小石等の固体の衝突に対する耐摩耗性(耐ショットブラスト性)の見地からは、含有する繊維の平均繊維径が大きい(太い)ことが望ましいことを見出した。また、スパンボンド不織布に含まれる繊維の平均繊維径は、メルトブローン不織布に含まれる繊維の平均繊維径より大きく、メルトブローン不織布に含まれる繊維の平均繊維径は、スパンボンド不織布に含まれる繊維の平均繊維径より小さい。
 そこで、表皮材3は、例えば、25~50μmの範囲の平均繊維径を備えるポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む第1のスパンボンド不織布と、第1のスパンボンド不織布の上に位置する0.5~5μmの範囲の平均繊維径を備えるポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含むメルトブローン不織布と、該メルトブローン不織布の上に位置する25~50μmの範囲の平均繊維径を備えるポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む第2のスパンボンド不織布との少なくとも3層の構造(以下、3層の構造をSMS構造ということがある)を備えるか、15~100μmの範囲の平均繊維径を備えるポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む第3のスパンボンド不織布を含むスパンボンド不織布層のみからなるものであってもよい。ここで、「スパンボンド不織布層のみからなる」とは、メルトブローン不織布などの他の製造方法によって製造した不織布を含まないことを意味するものであり、スパンボンド不織布を複数含むことを除外するものではない。
 表皮材3は、前記の少なくとも3層の構造を備える場合、内層となる前記メルトブローン不織布の平均繊維径が細いため緻密になることにより前記範囲の耐水圧を確保することができる。その一方で、前記メルトブローン不織布は、含有する繊維の平均繊維径が小さいため、毛羽立ちやすく、ショットブラスト耐性に劣る場合があるので、前記第1又は第2のスパンボンド不織布を外層とすることにより該メルトブローン不織布を保護することができ、ショットブラスト耐性がより優れる傾向にある。
 さらに、表皮材3は、前記第2のスパンボンド不織布の上に位置する25~100μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含む第4のスパンボンド不織布を備える少なくとも4層の構造(以下、4層の構造をSSMS構造又はSMSS構造ということがある)を備えていてもよく、前記第4のスパンボンド不織布により、より優れたショットブラスト耐性を得ることができる。前記第4のスパンボンド不織布は、例えば、平均繊維径が30~50μmの範囲にあり、目付が70~150g/mの範囲にあることが好ましい。
 また、表皮材3は、スパンボンド不織布層のみからなる場合、平均繊維径が10~100μmの範囲、例えば20~40μmの範囲にあり、目付が70~200g/mの範囲にある前記第3のスパンボンド不織布を含むことにより、前記範囲の耐水圧と前記ショットブラスト耐性とを兼ね備えることができる。前記スパンボンド不織布層は、前記第3のスパンボンド不織布単層からなるものでもよく、該第3のスパンボンド不織布に他のスパンボンド不織布が積層されていてもよい。
 また、表皮材3は、スパンボンド不織布層のみからなる場合、表面付近に位置する繊維の平均繊維径(以下、表面繊維径ということがある)が25~100μmの範囲、例えば30μm超100μm以下の範囲にあることにより、優れたショットブラスト耐性を得ることができる傾向がある。前記スパンボンド不織布層では、例えば、エンボスロールを140~170℃の範囲の温度、ミラーロールを140~170℃の範囲の温度に設定してエンボス加工(熱圧着加工)を施して溶着面積比率を15%以上とすることにより、表面繊維径を前記範囲とすることができ、非エンボス部における繊維間の融着が促進されることにより見かけ上の繊維径が太くなる。また、同様の理由で、エンボス加工時の溶着面積比率を20%以上としたり、同じ溶着面積比率でもエンボス柄を0.7mm角大以上の大きな柄を採用することで、ショットブラスト耐性を向上させることができる。
 前記スパンボンド不織布は、公知のスパンボンド不織布成型機を用いて製造することができる。より具体的には、スパンボンド不織布は、例えば、原料となるポリプロピレン系樹脂を、押出機を用い溶融し、溶融した組成物を、複数の紡糸口金から吐出し、繊維状の樹脂を必要に応じて冷却し延伸させた後、捕集面上に堆積させ、エンボスロールで加熱加圧処理することによって製造することができる。
 また、前記メルトブローン不織布は、公知のメルトブローン不織布成型機を用いて製造することができる。より具体的には、メルトブローン不織布は、例えば、原料となるポリプロピレン系樹脂を溶融し、紡糸ノズルから吐出するとともに、高温高圧ガスにより牽引して細繊維化されたポリプロピレン極細繊維を多孔ベルト又は多孔ドラムなどのコレクターに捕集して、堆積することによって製造することができる。
 シール部4は、熱圧着又は超音波シールにより形成することができる。シール部4は、表皮材3,3の周縁部に中綿2を取り囲むように連続して形成されていてもよく、断続的に形成されていてもよい。シール部4は、断続的に形成される場合、平行な複数のシール部4が1つのシール部4の不連続部を他のシール部4の連続部で補完するように形成されていることが好ましい。
 シール部4の耐水圧は、本発明の効果を奏する限り特に制限されないが、水の侵入をより抑制する観点から、100mmHO以上が好ましく、150mmHO以上がより好ましく、200mmHO以上がさらに好ましく、250mmHO以上が特に好ましく、300mmHO以上が最も好ましい。シール部4の耐水圧の上限値は特に制限されないが、例えば2000mmHO以下、1000mmHO以下または500mmHO以下とすることができる。
 シール条件は特に限定されないが、超音波シールの場合、シール時の圧力や出力電圧、シール時間、シールパターンなどにより任意に調整が可能である。シールが強すぎる場合上記耐水圧が低下する傾向があるので、前記要因を適度に調整することにより上記耐水圧を良好に保つことが可能である。
 シール部4の幅は、本発明の効果が発揮できれば特に制限されないが、シール部の耐水圧をより向上させつつ、破れを抑制する観点から、0.1~5.0mmの範囲であることが好ましい。シール部4の幅は、例えば0.3mmとすることができる。
 次に、図3を参照して、本実施形態の吸音パネルについて説明する。
 図3に示すように、本実施形態の吸音パネル11は、吸音材1と、吸音材1を収容するフレーム14とを備える。フレーム14は、底部を形成する矩形状の遮蔽板12と遮蔽板12の四辺から立ち上がる側壁13とからなり上方に開放端部を備える箱状体であり、吸音材1がフレーム14に収容されたときにフレーム14の開放端部に配置される保護パネル15と、フレーム14の裏面に配置され吸音パネル11を建造物等に取り付ける場合に吸音パネル11を支持する支持部16とを備える。
 フレーム14は、遮蔽板12、側壁13、支持部16が一体として形成されていてもよく、別々の部材を接続して形成されていてもよい。フレーム14の材質は、天候、水分等に対する耐久性を備える材料であれば特に制限されず、金属製や樹脂製とすることができる。金属としては、アルミニウム、ステンレス等の軽量な金属が好ましく用いられる。
 保護パネル15は、吸音材1を雹、霰、あるいは小石等の固体から保護しつつ、音波の侵入を容易にするものであることが好ましい。そのため、本実施形態において、保護パネル15は表面に多数の貫通孔15aが配置されているパンチングプレートが好ましく用いられるが、吸音材1を保護しつつ、音波の侵入を容易にするものであればよく、パンチングプレートに限定されるものではない。保護パネル15の表面の全面積に対する、貫通孔15aの合計の面積は、特に制限されないが、例えば、20%~80%の範囲である。
 保護パネル15の材質は、吸音材1の保護と音波の侵入、天候、水分等に対する耐久性を両立できれば特に制限されず、金属製や樹脂製とすることができる。金属としては、アルミ、ステンレスなどの軽量な金属が好ましく用いられる。
 次に、図1又は図2に示す本実施形態の吸音材1の製造方法について説明する。
 吸音材1は、例えば、少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿2を、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布である表皮材3で包み込み、前記表皮材3の端部を融着する融着工程を含む製造方法により製造することができる。
 端部を融着する方法は、本発明の効果を奏する限り制限されないが、例えば、アイロンなどの熱源をあてて加熱して樹脂を溶融させて圧着する方法、超音波を付与して樹脂を溶融させつつ圧着する超音波シール法、レーザー融着法、振動溶着法、高周波溶着法、および熱板溶着法が挙げられる。これらの中でも、端部の融着は超音波シール法で行うことが好ましい。
 融着温度は、表皮材3の樹脂を融着できる温度であれば特に制限されないが、耐水圧のさらなる向上と融着部の剥がれを抑制する観点から、130~160℃の範囲であることが好ましく、140~155℃の範囲であることがより好ましい。
 前記融着工程を超音波シール法で行う場合における超音波シール装置の出力は、表皮材3の樹脂を融着できれば特に制限されないが、耐水圧のさらなる向上と融着部(シール部4)の剥がれを抑制する観点から、1~5Vの範囲であることが好ましい。また、圧着における圧力は、表皮材3の樹脂を融着できれば特に制限されないが、耐水圧のさらなる向上と融着部の剥がれを抑制する観点から、0.1~5MPaの範囲であることが好ましい。また、融着部を形成する速度は、融着部の剥がれを抑制しつつ、作業効率を向上させる観点から、1~30m/分が好ましい。
 次に、本発明の実施例及び比較例を示す。
 以下の実施例及び比較例において、吸音材の物性及び性能は次のようにして測定又は評価した。
 〔目付(g/m)〕
 吸音材から側周面を含まないように10cm角の試料を5点採取した。そして、各試料の重量を測定し、合計の重量を合計の面積で除して目付(g/m)を算出した。
 〔厚み(mm)〕
 前記目付の算出に用いた5点の試料につき、各試料の四辺の中央部の厚みを、鋼尺で測定し、その平均値を厚み(mm)とした。
 〔表皮材耐水圧〕
 吸音材に使用する表皮材(表皮剤が無い場合は5mm厚以内でスライスされた表面領域から15cm角の試料を5点採取し、JIS L 1096(2010)のA法(低水圧法)により耐水圧を測定し、その平均値を表皮材耐水圧とした。
 〔シール部耐水圧〕
 吸音材から表皮材を採取する際、シール部が15cm角の試料の中央部に含まれるように採取して、表皮材耐水圧と同一にしてシール部耐水圧を求めた。
 〔通気度(cm/cm/秒)〕
 吸音材に使用する表皮材から、前記表皮材耐水圧と同一にして、15cm角の試料を5点採取し、JIS L 1096(2010)に準拠し、フラジール通気度測定機によって通気度を測定し、その平均値を通気度(cm/cm/秒)とした。
 〔ショットブラスト耐性〕
 25cm角の吸音材を試料とし、該試料の上面中央部に向けて、S30(鋼球)、吹付けノズル径5mm、ノズル先端から試料上面までの距離150mm、吹付けエアー圧力0.1MPaの条件でショットブラスト試験を実施し、4秒間吹付けて表皮材が破れていれば×、破れていなければ〇、破れていないが表皮材の厚み半分以上の範囲で損傷が見られる場合は△とした。
 〔平均繊維径〕
 スパンボンド不織布については、10mm×10mmの試験片を10点採取し、顕微鏡(株式会社ニコン製、商品名:ECLIPSE E400)を用い、倍率50倍で、1試験片毎に任意の20箇所の径をμm単位で小数点第1位まで読み取り、その平均値を平均繊維径とした。メルトブローン不織布については、採取した試料片の構成繊維30本の繊維径(μm)を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式名:SU3500形)を用いて、倍率500倍又は1000倍で測定し、その平均値を平均繊維径とした。
 〔表面繊維径〕
 スパンボンド不織布から採取した試料片の構成繊維30本の繊維径(μm)を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式名:SU3500形)を用いて、倍率50倍又は100倍で測定し、その平均値を表面繊維径とした。繊維同士が融着して界面が明確でないため1本の繊維径が特定できない部分は除いた。なお、表皮材の断面を走査型電子顕
微鏡にて観察し、非エンボス部分に融着が見られない場合は、平均繊維径をそのまま表面繊維径とした。
 〔非エンボス部繊維間の融着〕
 表皮材の最表面のスパンボンド不織布の表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製、型式名:SU3500形)を用いて観察し、エンボス形状とは異なる融着形状である場合には、非エンボス部繊維間に融着があると判断した。また、エンボス形状と同等の融着形状である場合には、非エンボス部繊維間に融着がないと判断した。
 〔吸音率〕
 JIS A 1405-2(伝達関数法)に準じて、太管として内径100mmの音響管を用い、細管として内径29mmの音響管を用い、垂直入射吸音率を測定した。なお、1/3オクターブバンド中心周波数50~1250Hzの吸音率は太管での測定結果であり、1600~2000Hzの吸音率は細管での測定結果である。
 〔浸水試験〕
 10cm角の吸音材を試料とし、該試料を2リットルビーカーに収容された1リットルの蒸留水の水面に静かに浮かべ、1時間後の状態を観察し、浮かべた直後と変化が無けれ
ば浸水なし(○)とし、浮かべた直後よりも吸音材の水面下への沈下がみられた場合は浸水あり(×)とした。た。なお、表皮材が吸音材の片面のみに備えられている場合は、表皮材が備えられている面を上面として前記蒸留水の水面に浮かべた。また、浸水試験後に、前記吸音率を測定し、次式(1)により浸水試験後の吸音率の変化率(%)を算出した。
 浸水試験後の吸音率の変化率(%)=
浸水試験後の吸音率/浸水試験前の吸音率 ・・・(1)
 〔実施例1〕
 本実施例では、次のようにして吸音材を得た。
 <表皮材の調製>
 メルトフローレート(MFR)が60g/10分のプロピレン単重合体を用い、直径0.6mmの紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機で、230℃にて常法のスパンボンド法による溶融紡糸を行い、紡糸により得られた繊維を補集面上に堆積させ、平均繊維径が16μm、目付が10g/mの第1のスパンボンド不織布A-1を得た。
 次に、MFRが400g/10分のプロピレン単重合体を、押出機を用いて280℃にて溶融し、得られた溶融物を、紡糸口金から吐出するとともに、280℃の加熱空気を吹付ける常法のメルトブローン法によって平均繊維径3μmの繊維を前記第1のスパンボンド不織布A-1上に堆積させ、目付が5g/mのメルトブローン不織布B-1を形成した。
 次に、前記メルトブローン不織布B-1の上に、前記第1のスパンボンド不織布A-1と同一にして繊維を堆積させ、平均繊維径が16μm、目付が10g/mの第2のスパンボンド不織布A-2を形成した。
 次に、前記第1のスパンボンド不織布A-1、メルトブローン不織布B-1、第1のスパンボンド不織布A-2の積層体を、温度をエンボスロール145℃、ミラーロール150℃に設定した刻印面積率18%の熱エンボスロールにて一体化し、メルトブローン不織布の表裏両面に第1のスパンボンド不織布と第2のスパンボンド不織布とが積層された3層構造(以下、SMS構造という)不織布を得た。前記SMS構造不織布の目付は25g/mであった。
 次に、MFRが60g/10分のプロピレン単独重合体を用い、直径1.3mmの紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機で、230℃にて常法のスパンボンド法による溶融紡糸を行い、紡糸により得られた繊維を前記SMS構造不織布の上に堆積させ、平均繊維径が35μm、目付が100g/mの第4のスパンボンド不織布Cを形成した。次に、前記SMS構造不織布と第4のスパンボンド不織布Cとの積層体を、温度をエンボスロール155℃、ミラーロール160℃に設定した刻印面積率18%の熱エンボスロール(エンボス柄0.9mm角)にて一体化し、表皮材として、前記SMS構造不織布の上に、前記第4のスパンボンド不織布Cが積層された4層構造(以下、SSMS構造という)不織布からなる表皮材を得た。前記表皮材の構成を、PP-SSMSということがある。
 <中綿の調製>
 ポリプロピレン系短繊維(宇部エクシモ株式会社製、商品名:UCファイバー、平均繊維径21μm、平均繊維長51mm)60質量部と、ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系バインダー短繊維(ユニチカ株式会社製、商品名:メルティ4080、平均繊維径14μm、平均繊維長51mm)40質量部とを混合し、開繊機、カード機にてウェブを形成したのち、クロスレイヤー機にて多層積層し、約50mmのギャップ間距離に設定された熱風エアー処理機にて処理し、ポリプロピレン系短繊維とポリエチレンテレフタレート系短繊維とを含む約50mm厚のシート状不織布成形体からなる中綿を得た。
 <吸音材の調製>
 次に、前記中綿を250mm(縦)×250mm(横)×49mm(厚み)にカットした。次に、カットした前記中綿の表裏両面に、前記表皮材を前記第4のスパンボンド不織布Cが最表面になるようにして配置し、前記中綿の周囲の該表皮材の周縁部を、超音波シール機(精電舎電子工業株式会社製、商品名:JII430SA)にて出力2.0V、圧力0.3MPa、速度5m/分の条件で融着して0.3mm幅の連続したシール部を形成し、前記中綿が前記表皮材に内包された吸音材を得た。前記シール部の外周の余った部分は裁断して削除した。
 次に、本実施例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔実施例2〕
 本実施例では、まず、MFRが60g/10分のプロピレン単重合体を用い、直径0.6mmの紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機で、230℃にて常法のスパンボンド法による溶融紡糸を行い、紡糸により得られた繊維を補集面上に堆積させ、得られた不織布を、温度をエンボスロール165℃、ミラーロール170℃に設定した刻印面積率18%(エンボス柄0.5mm角)の熱エンボスロールにて表面熱処理することにより、平均繊維径が21μm、目付が100g/mの第3のスパンボンド不織布A-3を得た。
 次に、表皮材として、前記第3のスパンボンド不織布A-3を単層で用い、熱処理された表面を外側とした以外は、実施例1と全く同一にして、吸音材を得た。単層のスパンボンド不織布からなる前記表皮材の構成を、PP-SBということがある。次に、本実施例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔実施例3〕
 本実施例では、まず、MFRが60g/10分のプロピレン単独重合体を用い、直径1.3mmの紡糸口金を有するスパンボンド不織布成形機で、230℃にて常法のスパンボンド法による溶融紡糸を行い、紡糸により得られた繊維を補集面上に堆積させ、温度をエンボスロール150℃、ミラーロール160℃に設定した刻印面積率18%(エンボス柄0.9mm角)の熱エンボスロールにて表面熱処理することにより、平均繊維径が35μm、目付が100g/mの第4のスパンボンド不織布C-1を得た。
 次に、表皮材として、前記第4のスパンボンド不織布C-1を単層で用いた以外は、実施例1と全く同一にして、吸音材を得た。次に、本実施例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔実施例4〕
 本実施例では、表皮材として、実施例2で得られた前記第3のスパンボンド不織布A-3を単層で用い、熱処理されていない表面を外側とした以外は、実施例1と全く同一にして、吸音材を得た。次に、本実施例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔実施例5〕
 本実施例では、溶融紡糸の際のエアー量を調整することにより、第4のスパンボンド不織布C-1の平均繊維径を40μmとした以外は、実施例3と全く同一にして、吸音材を得た。次に、本実施例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔実施例6〕
 本実施例では、メルトブローン不織布に用いる樹脂として、MFRが900g/10分のプロピレン単重合体を用いた以外は、実施例1と全く同一にして、吸音材を得た。次に、本実施例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。結果を表1に示す。
 〔実施例7〕
 本実施例では、中綿を調製する際に、クロスレイヤー機における積層数を調整し、かつ、熱風エアー処理機のギャップ間距離を25mmとして、厚みが25mmの中綿を得た以外は、実施例1と全く同一にして、吸音材を得た。次に、本実施例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔比較例1〕
 本比較例では、ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系短繊維60質量部(帝人フロンティア株式会社製、商品名:テトロン、平均繊維径30μm、平均繊維長51mm)60質量部と、実施例1と同一のポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)系バインダー短繊維40質量部とを含むシート状不織布成形体からなる中綿の一方の表面のみに、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)不織布(東洋紡株式会社製、商品名:ハイム、繊維径15μm、目付120g/m)からなる表皮材を、スプレー糊(3M社製、品番:77)により積層して、片面表皮付きの吸音材を得た。ポリエチレンテレフタレート系繊維からなる単層のスパンボンド不織布からなる前記表皮材の構成を、PET-SBということがある。
 次に、本比較例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔比較例2〕
 本比較例では、比較例1と同一の中綿の表裏両面に、市販のポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)不織布(ユニチカ株式会社製、商品名:ポリエステルタフタ、撥水加工、繊維径23μm、目付100g/m)からなる表皮材を積層し、縫製加工によりシール部を形成して吸音材を得た。
 次に、本比較例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
 〔比較例3〕
 本比較例では、繊維径20μm、目付100g/mの市販のポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)不織布(ユニチカ株式会社製、商品名:ポリエステルタフタ、撥水加工)を表皮材に用いた以外は、比較例2と同一にして吸音材を得た。
 次に、本比較例で得られた吸音材の物性及び性能を前述のようにして測定又は評価した。物性を表1に、性能のうち吸音率を表2に、浸水試験後の吸音率の変化率を表3に、それぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

 表1~3から、少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿が、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布からなる表皮材に内包されている実施例1~7の吸音材によれば、水分が多い環境下でも吸音率が低下することがないことが明らかである。これに対し、表皮材がポリエステル系樹脂からなる繊維を含む不織布からなる比較例1~3の吸音材では、水分が多い環境下では吸音率が低下することが明らかである。
 1…吸音材、 2…中綿、 3…表皮材、 4…シール部、 11…吸音パネル、 12…遮蔽板、 13…側壁、 14…フレーム、 15…保護パネル、 16…支持部。

Claims (14)

  1.  少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿と、該中綿を内包する表皮材とからなり、該表皮はポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布からなることを特徴とする吸音材。
  2.  請求項1記載の吸音材において、前記中綿はポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含むことを特徴とする吸音材。
  3.  請求項1又は請求項2記載の吸音材において、前記表皮材は200~2000mmHOの範囲の耐水圧を備えることを特徴とする吸音材。
  4.  請求項1~3のいずれか1項記載の吸音材において、前記表皮材はスパンボンド不織布を含むことを特徴とする吸音材。
  5.  請求項1~4のいずれか1項記載の吸音材において、前記表皮材は第1のスパンボンド不織布と、該第1のスパンボンド不織布上に位置するメルトブローン不織布と、該メルトブローン不織布上に位置する第2のスパンボンド不織布とを含むことを特徴とする吸音材。
  6.  請求項5記載の吸音材において、前記第1又は第2のスパンボンド不織布は、25~50μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことを特徴とする吸音材。
  7.  請求項5記載の吸音材において、前記メルトブローン不織布は、0.5~5μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことを特徴とする吸音材。
  8.  請求項1~4のいずれか1項記載の吸音材において、前記表皮は第3のスパンボンド不織布を含むスパンボンド不織布層を備えることを特徴とする吸音材。
  9.  請求項8記載の吸音材において、前記第3のスパンボンド不織布は、15~100μmの範囲の平均繊維径を備える繊維を含むことを特徴とする吸音材。
  10.  請求項8又は請求項9記載の吸音材において、前記スパンボンド不織布層は、表面に位置する繊維が30μm超100μm以下の範囲の平均繊維径を備えることを特徴とする吸音材。
  11.  請求項8~10のいずれか1項記載の吸音材において、前記スパンボンド不織布層は、20%以上の溶着面積比率を備えることを特徴とする吸音材。
  12.  請求項1~請求項11のいずれか1項記載の吸音材と、前記吸音材を収納するフレームとを含むことを特徴とする吸音パネル。
  13.  少なくともポリエステル系樹脂からなる繊維を含む中綿を、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維を含む不織布である表皮材で包み込み、前記表皮材の端部を融着する融着工程を含むことを特徴とする吸音材の製造方法。
  14.  請求項13に記載の吸音材の製造方法において、前記融着工程において、超音波シール法にて前記表皮材の端部を融着することを特徴とする吸音材の製造方法。
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