(57)【要約】【課題】吸音材の高周波帯域における吸音性能を効果的に向上でき、吸音性能に優れる吸音材を提供する。【解決手段】第一多孔質層／第二多孔質層／第三多孔質層／第四多孔質層の順に積層された構造を有し、前記第二多孔質層及び前記第四多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さく、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さい吸音材において、前記第一多孔質層及び前記第三多孔質層の通気度が１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓよりも大きいという構成を有していることによって、高周波帯域（例えば４０００Ｈｚ以上）における吸音性能が優れた吸音材を実現できることを見出した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一多孔質層／第二多孔質層／第三多孔質層／第四多孔質層の順に積層された構造を有する吸音材であり、前記第二多孔質層及び前記第四多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さく、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さく、前記第一多孔質層及び前記第三多孔質層の通気度は１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓよりも大きい、吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、生活レベルの向上により、例えば自動車室内や居住室内などにおいて、静粛性が求められている。そのため、発生した騒音の抑制を目的として、例えば自動車のエンジン回りや車内、居住室内、家電製品（例えば、掃除機、プリンタなどの内部）などに吸音材を設置することが行なわれている。
【０００３】
このような目的を達成可能な吸音材として、例えば、特開平８−１５２８９０号公報（特許文献１）には、高密度層と低密度層とが交互に積層された４層構造の積層構造体の吸音材が開示されている。
なお、特許文献１には、低周波数領域（５００Ｈｚ以下）における効果的な吸音性能のため、高密度層の通気量が１ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ以下であるのが好ましいことが開示されている。また、特許文献１の実施例１７〜１９、２２、２９、３０には、該構成を満足する態様として、単位厚さあたりの通気抵抗が高い高密度層、単位厚さあたりの通気抵抗が低い低密度層が交互に積層してなり、吸音材の表面に位置する高密度層の単位厚さあたりの通気抵抗が、低密度層に挟まれた高密度層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さい、４層構造の吸音材が開示されている。なお、特許文献１の実施例の高密度層はメルトブロー法で製造した不織布を加熱成形圧縮したもの、低密度層はメルトブロー法で製造した不織布又は溶融紡糸法で製造した不織布で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５２８９０号公報（特許請求の範囲、００１４、実施例など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、本願出願人が上述のような従来技術（例えば引用文献１）を参考にして、上述した実施例１７〜１９、２２、２９、３０に開示されているような４層構造の吸音材について検討したところ、高周波帯域（例えば４０００Ｈｚ以上）において吸音性能が低下するという問題が発生した。そのため、従来技術に係る吸音材では、静粛性の向上という目的を達成するには不十分であった。
【０００６】
本発明はこのような状況下においてなされたものであり、より吸音性能に優れた吸音材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、「第一多孔質層／第二多孔質層／第三多孔質層／第四多孔質層の順に積層された構造を有する吸音材であり、前記第二多孔質層及び前記第四多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さく、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さく、前記第一多孔質層及び前記第三多孔質層の通気度は１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓよりも大きい、吸音材」である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明者らは、「第一多孔質層／第二多孔質層／第三多孔質層／第四多孔質層の順に積層された構造を有する吸音材であり、前記第二多孔質層及び前記第四多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さく、前記第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、前記第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さ」い吸音材において、前記第一多孔質層及び前記第三多孔質層の通気度が１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓよりも大きいという構成を有していることによって、高周波帯域（例えば４０００Ｈｚ以上）における吸音性能が優れた吸音材を実現できることを見出した。
そのため、本発明により、より吸音性能に優れた吸音材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１及び比較例１で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図２】実施例２及び比較例２で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図３】実施例３及び比較例３で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図４】実施例４及び比較例４で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図５】実施例５及び比較例５で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図６】実施例６及び比較例６で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図７】実施例７及び比較例７で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図８】実施例８及び比較例８で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【図９】実施例９−１１で調製した吸音材が発揮した、吸音率をまとめたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者らは、
構成１：第一多孔質層／第二多孔質層／第三多孔質層／第四多孔質層の順に積層された構造を有し、第二多孔質層及び第四多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さい、
構成２：第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗は、第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さい、
という両構成を有する吸音材において、
構成３：第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度が１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓより大きい、
という構成を有していることによって、吸音材の高周波帯域における吸音性能を効果的に向上できて、吸音性能に優れる吸音材を提供できることを見出した。
【００１１】
この理由は完全に明らかになっていないが、以下の効果が効率よく発揮されるためだと考えられる。
前記構成１を満足することによって、音が吸音材における第一多孔質層と第三多孔質層の間で反射を繰り返す際、また、第四多孔質層側が壁と接触するように設けられた吸音材において、音が第三多孔質層と壁の間で反射を繰り返す際に、音が第二多孔質層や第四多孔質層を構成する繊維などの構成部材に衝突し、音エネルギーが熱エネルギーに変換することで音が減衰して吸音できるという効果が発揮される。
また、前記構成２を満足することによって、吸音材の内部に入った音が、第三多孔質層においては他の多孔質層に比べて通りにくいことから、音が第一多孔質層と第三多孔質層の間、及び第三多孔質層と壁の間でも反射しやすく、第二多孔質層や第四多孔質層を構成する繊維などの構成部材に衝突し、音エネルギーが熱エネルギーに変換することで音が減衰して吸音できるという効果が発揮される。
そして、前記構成３を満足することによって、音が第一多孔質層及び第三多孔質層を通りやすく、構成１及び構成２により発揮される効果がより効率よく発揮されるためだと考えられる。
なお、本発明の構成により、高密度層と低密度層の積層構造を有しているのでマスばね効果も発揮されていると考えられる。
【００１２】
本構成の吸音材において、第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度が１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下である場合には、音が吸音材内部に入りにくく、吸音材の吸音性能が低下するおそれがあることから、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓよりも大きい必要がある。第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度は、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓよりも大きいのであれば、吸音性能に優れる吸音材を実現できるように適宜調整するが、より吸音性能が効果的に発揮されるように、前記通気度は、２ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以上がより好ましく、４ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以上が更に好ましく、７ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以上が更に好ましい。一方、第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度の上限は適宜調整できるが、第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度が大きすぎると、音波が第一多孔質層及び第三多孔質層を構成する、例えば繊維などの構成部材に衝突し難くなることに起因して吸音材の吸音性能が意図するほど向上しないおそれがあることから、第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度の上限は１０００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であるのが好ましく、７００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であるのがより好ましく、５００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であるのが更に好ましい。
【００１３】
第二多孔質層及び第四多孔質層の通気度は、本構成を満足する限り適宜調整できるが、通気度が小さすぎると音が吸音材内部に入りにくく、吸音材の吸音性能が低下するおそれがあり、一方、通気度が大きすぎると、音波が第二多孔質層及び第四多孔質層を構成する、例えば繊維などの構成部材に衝突し難くなることに起因して吸音材の吸音性能が意図するほど向上しないおそれがある。第二多孔質層及び第四多孔質層の通気度は、上述の効果が効果的に発揮されるよう、第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度より大きい値であるのが好ましく、具体的には、２．５〜９００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓであるのが好ましく、３．５〜４５０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓであるのがより好ましく、６０〜２００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓであるのが更に好ましい。
【００１４】
なお、本発明における通気度は、以下に説明する通気度の測定方法を用いて測定できる。
（通気度の測定方法）
１．ＪＩＳ  Ｌ１０９６：２０１０「織物及び編物の生地試験方法」の「通気性」Ａ法（フラジール形法）において、通気度の測定に使用可能なフラジール型通気度試験機を準備する。なお、前記フラジール型通気度試験機における、通気部分の大きさは直径７０ｍｍの円形である。
２．測定対象（通気性表皮材や通気性基材）を打ち抜き、直径２９ｍｍの円板状の試験片を採取する。
３．中央に直径２９ｍｍの円形の開口を有する平板（縦：１００ｍｍ、横：１００ｍｍ）の中央に、円筒（外径：３５ｍｍ、内径：２９ｍｍ、高さ２０ｍｍ）の一方の端部が接続一体化した形状の、治具を準備する。
４．治具における円筒部分の内部に試験片を収め、円筒部分と試験片との接触部分にＯリング（外径：２９ｍｍ、内径：２５ｍｍ）を配置することで、通気度の測定時に円筒部分と試験片の接触部分に通気が生じないようにする。
５．フラジール型通気度試験機における通気部分の中心と、治具に納められている試験片の中心とが重なるようにして、フラジール型通気度試験機における通気部分の上に治具を設置する。なお、この時、フラジール型通気度試験機と治具の接触部分に通気が生じないようにする。
６．差圧が１２５Ｐａとなる条件で、通気度の測定を行う。なお、このときの試験片の通気部分は直径２５ｍｍの円形形状（Ｏリングの内周形状）である。
７．測定結果を７．８４倍し換算することで、測定対象の通気度（単位：ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ）を算出する。なお、７．８４倍とは、フラジール型通気度試験機の通気部分（直径７０ｍｍ）の面積を、試験片の通気部分（直径２５ｍｍ）の面積で除した値である。
【００１５】
第一多孔質層及び第三多孔質層の厚さは、厚ければ厚いほど、吸音性能に優れる吸音材を得ることができる傾向がある一方、厚すぎると吸音材の取り扱い性が悪くなる傾向があることから、０．０１〜１０００ｍｍであるのが好ましく、０．０５〜１００ｍｍであるのがより好ましく、０．１〜１０ｍｍであるのが更に好ましい。なお、ここでいう「厚さ」とは、測定対象物の主面からもう一方の主面に向けて、主面上へ荷重１．８ｇｆ／ｃｍ２を付加したときの、測定対象物における荷重が作用する方向の長さを高精度デジタル測長機で測定した値をいう。また、本発明において「主面」とは、測定対象物におけるもっとも広い面のことである。
【００１６】
また、第一多孔質層及び第三多孔質層の目付は、重ければ重いほど、吸音性能に優れる吸音材を得ることができる傾向がある一方、重すぎると吸音材の取り扱い性が悪くなる傾向があることから、１〜８００ｇ／ｍ２であるのが好ましく、５〜４００ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、２０〜１８０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。なお、本発明における「目付」とは、測定対象物の主面における１ｍ２あたりの質量をいう。
【００１７】
第二多孔質層及び第四多孔質層の厚さは、厚ければ厚いほど、吸音性能に優れる吸音材を得ることができる傾向がある一方、厚すぎると吸音材の取り扱い性が悪くなる傾向があることから、０．００５〜５０ｍｍであるのが好ましく、０．０２５〜２５ｍｍであるのがより好ましく、０．１〜１０ｍｍであるのが更に好ましい。
【００１８】
また、第二多孔質層及び第四多孔質層の目付は、重ければ重いほど、吸音性能に優れる吸音材を得ることができる傾向がある一方、重すぎると取り扱い性が悪くなる傾向があることから、２０〜３０００ｇ／ｍ２であるのが好ましく、４０〜１５００ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、６０〜２５０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。
【００１９】
本発明における「単位厚さあたりの通気抵抗」とは、各多孔質層の物性値を以下の式に代入することで算出した値である。
2020106625.tif 000003
σ：単位厚さあたりの通気抵抗（単位：Ｎ・ｓ／ｍ４）
ΔＰ：差圧（１２５Ｐａ）
Ｑ：通気度（単位：ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ）
ｔ：厚さ（単位：ｍｍ）
【００２０】
なお、バインダや有機ポリマー由来の接着成分によって各多孔質層が接着一体化してなる吸音材であっても、各多孔質層を容易に分離できる吸音材や、各多孔質層をただ重ね合わせてなる吸音材の場合は、構成する各多孔質層の「単位厚さあたりの通気抵抗」は、吸音材から分離して取得した各多孔質層を、上述した（通気度の測定方法）へ供して得られた通気度の値および上述の方法で測定した厚さの値から算出できる。
【００２１】
一方、吸音材を調製するために使用した各多孔質層の通気度と厚さの値が不明であって、バインダや有機ポリマー由来の接着成分の存在や繊維結合などの要因によって、各多孔質層を分離して取得するのが困難な吸音材における、吸音材を構成している各多孔質層の「単位厚さあたりの通気抵抗」は、以下に説明する＜通気度及び厚さの測定方法＞により求めた通気度の値及び厚さの値から、上述の式を用いて算出する。
＜通気度及び厚さの測定方法＞
１．吸音材を液体窒素で凍結し、主面と垂直方向に吸音材を切断する。
２．吸音材の断面を分析（例えば、目視、光学顕微鏡、電子顕微鏡など）し、多孔質層の有無を確認する。
３．多孔質層の層間が判別できる場合には、前記多孔質層を吸音材から切り取り、試験片を採取する。なお、各多孔質層を接着している接着成分によって隣接する２つの多孔質層が接着されている場合、接着成分を有する領域と接着成分を有しない領域の境界を隣接する多孔質層の層間とし、試験片を採取する。隣接する多孔質層のうち、どちらの多孔質層に接着成分を有する領域が含まれるようにするかは、次の方法により２つの多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗をそれぞれ求め、そして、単位厚さあたりの通気抵抗が高い多孔質層に接着成分を有する領域が含まれるようにする。
まず、接着成分によって接着している隣接する２つの多孔質層から接着部分を有する領域を取り除いて２つの多孔質層を分離する。次に、分離した２つの多孔質層の厚さを上述の方法で、通気度を上述した（通気度の測定方法）へ供してそれぞれ測定し、単位厚さあたりの通気抵抗を求める。
４．測定対象となる試験片の厚さを上述の方法で測定することで、多孔質層の厚さを測定する。そして、試験片を上述した（通気度の測定方法）へ供して通気度を測定する。
なお、吸音材が布帛で構成されており、吸音材の断面を分析し、多孔質層の有無を確認したところ、隣接する多孔質層の層間が不明確である場合、以下の方法で多孔質層を判断する。
（１）吸音材の一方の主面を分析し、前記一方の主面上に存在する最も本数の多い繊維（Ａ）を特定し、前記一方の主面上に存在する繊維本数に占める、繊維（Ａ）の本数の百分率を求める。
（２）吸音材の断面写真を撮影する。
（３）吸音材の断面写真上に、吸音材の主面と略平行をなす平行線を無数に引き、前記平行線と交点を有する繊維本数に占める繊維Ａの割合が、（１）で求めた繊維Ａの本数の百分率の５０％以上になる線のうち、最も小さい値を示す線を多孔質層の層間とする。
（４）前記一方の主面から多孔質層の層間までを１層目の多孔質層とみなし、吸音材から１層目の多孔質層を切り取り、試験片を採取する。
（５）上述の４．と同様の方法で試験片（多孔質層）の厚さと通気度を測定する。
なお、２層目以降も隣接する多孔質層の層間が不明確である場合、
＜１＞吸音材の１層目の多孔質層を切り取った側における主面を分析し、該主面上に存在する繊維本数から繊維（Ａ）の本数を引いた繊維本数に占める最も本数の多い繊維（Ｂ）の百分率を求める。
＜２＞上述の（２）〜（３）と同様の方法で、＜１＞で求めた繊維（Ｂ）の本数の百分率の５０％となる線を多孔質層の層間とする。
＜３＞上述の（４）〜（５）と同様の方法で、２層目の多孔質層とみなす領域を決定するとともに、採取した各試験片（多孔質層）の厚さ、通気度を測定する。
＜４＞吸音材のもう一方の主面からも同様の方法で多孔質層の層間を見つけてゆき、吸音材を構成する各多孔質層を採取して、各厚さ、各通気度を測定する。
【００２２】
第一多孔質層、第二多孔質層、第三多孔質層、第四多孔質層（以下、前記多孔質層を総称して、「各多孔質層」と表記することがある）の種類は適宜調整されるものであり、特に限定されるものではないが、例えば不織布や織物（例えば、メッシュなど）や編物などの布帛、通気性を備える有孔フィルムや発泡体シートを含んだ構造物であることができる。特に、吸音材として使用した際の加工性や追従性に優れ、加工時や設置時に意図しない変形の発生に伴う吸音性能の低下が生じるのを防止できる効果が発揮され易いことから、各多孔質層は布帛であるのが好ましく、前述の効果が更に発揮され易いことから、各多孔質層は不織布であるのがより好ましい。
【００２３】
各多孔質層は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、炭化水素の一部をシアノ基またはフッ素或いは塩素といったハロゲンで置換した構造のポリオレフィン系樹脂など）、スチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエーテル系樹脂（例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエーテルケトンなど）、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂など）、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂（例えば、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ナイロン樹脂など）、ニトリル基を有する樹脂（例えば、ポリアクリロニトリルなど）、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスルホン系樹脂（例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど）、フッ素系樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、セルロース系樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル系樹脂（例えば、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルなどを共重合したポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリルと塩化ビニルまたは塩化ビニリデンを共重合したモダアクリル系樹脂など）など、公知の有機ポリマーを用いて構成できる。
【００２４】
なお、これらの有機ポリマーは、直鎖状ポリマーまたは分岐状ポリマーのいずれからなるものでも構わず、また有機ポリマーがブロック共重合体やランダム共重合体でも構わず、また有機ポリマーの立体構造や結晶性の有無がいかなるものでも、特に限定されるものではない。更には、多成分の有機ポリマーを混ぜ合わせたものでも良く、特に限定されるものではない。
【００２５】
なお、吸音材を自動車用途やＯＡ機器などの電気機器用途に使用する場合のように、難燃性に優れる吸音材が必要な場合には、各多孔質層が難燃性の有機ポリマーを含んでいるのが好ましい。このような難燃性の有機ポリマーとして、例えば、モダアクリル樹脂、ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ノボロイド樹脂、ポリクラール樹脂、リン化合物を共重合したポリエステル樹脂、ハロゲン含有モノマーを共重合したアクリル樹脂、アラミド樹脂、ハロゲン系やリン系又は金属化合物系の難燃剤を練り込んだ樹脂などを挙げることができる。
【００２６】
また、吸音材の吸音性能を向上するために、各多孔質層が、例えば、シリカ粒子や中空粒子、各多孔質層の構成部材を接着する接着成分などを備えることで、各多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗を調整してもよい。特に各多孔質層に熱膨張性の中空粒子と接着成分を備えることで、単位厚さあたりの通気抵抗を調整できる。ここでいう「中空粒子」とは、内部に気体を有する粒子をいう。
【００２７】
各多孔質層が布帛である場合、構成繊維は、例えば、溶融紡糸法、乾式紡糸法、湿式紡糸法、直接紡糸法（メルトブロー法、スパンボンド法、静電紡糸法など）、複合繊維から一種類以上の樹脂成分を除去することで繊維径が細い繊維を抽出する方法、繊維を叩解して分割された繊維を得る方法など公知の方法により得ることができる。
【００２８】
布帛を構成する繊維は、一種類の有機ポリマーから構成されてなるものでも、複数種類の有機ポリマーから構成されてなるものでも構わない。複数種類の有機ポリマーから構成されてなる繊維として、一般的に複合繊維と称される、例えば、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型、オレンジ型、バイメタル型などの態様であることができる。特に、サイドバイサイド型の複合繊維である潜在捲縮繊維を含んでいると、単位厚さあたりの通気抵抗の高い多孔質層が提供できることから好ましい。
布帛は構成繊維として接着繊維を含んでいてもよい。接着繊維を含むことで、布帛の圧縮硬さを調整して吸音材の吸音性能を効果的に向上でき、また、布帛から繊維が脱離するのを抑制して意図しない変形の発生に伴う吸音性能の低下が生じるのを防止でき好ましい。接着繊維の種類は適宜選択するが、例えば、芯鞘型接着繊維、サイドバイサイド型接着繊維、あるいは、全溶融型接着繊維を採用することができる。
【００２９】
また、布帛は構成繊維として横断面の形状が、略円形の繊維や楕円形の繊維以外にも異形断面繊維を含んでいてもよい。なお、異形断面繊維として、三角形形状などの多角形形状、Ｙ字形状などのアルファベット文字型形状、不定形形状、多葉形状、アスタリスク形状などの記号型形状、あるいはこれらの形状が複数結合した形状などの繊維断面を有する繊維を例示できる。
【００３０】
なお、布帛が織物や編物である場合、上述のようにして調製した繊維を、織るあるいは編むことで調製できる。
【００３１】
布帛が不織布である場合、不織布として、例えば、カード装置やエアレイ装置などに供することで繊維を絡み合わせて不織布の態様とする乾式不織布、繊維を液体に分散させシート状に抄き不織布の態様とする湿式不織布、直接紡糸法（メルトブロー法、スパンボンド法、静電紡糸法、紡糸原液と気体流を平行に吐出して紡糸する方法（例えば、特開２００９−２８７１３８号公報に開示の方法）など）を用いて繊維の紡糸を行うと共にこれを捕集してなる不織布などが挙げられる。また、不織布における繊維の絡合の程度を調整するため、不織布をニードルパンチ装置や水流絡合装置へ供することができる。
【００３２】
本発明の各多孔質層の中でも、第一多孔質層及び第三多孔質層が布帛である場合、前記第一多孔質層及び前記第三多孔質層の構成繊維の平均繊維径が細いほど、吸音性能に優れる吸音材を得ることができる傾向がある。そのため、第一多孔質層及び第三多孔質層を構成する繊維の平均繊維径は、例えば、１００μｍ以下であるのが好ましく、４０μｍ以下であるのがより好ましく、４μｍ以下であるのが更に好ましい。下限値は適宜調整するが、０．１μｍ以上であるのが現実的である。細い平均繊維径を得ることが容易である点からも、第一多孔質層及び第三多孔質層が直接紡糸法により調製された不織布であるのが好ましく、細い平均繊維径で、かつ単位厚さあたりの通気抵抗が高い第一多孔質層及び第三多孔質層を得ることが容易で、吸音性能に優れた吸音材を実現できることから、メルトブロー法により調製したメルトブロー不織布であるのがより好ましい。また、第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗が、第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも小さい吸音材を提供しやすいことから、第一多孔質層を構成する繊維の平均繊維径よりも、第三多孔質層を構成する繊維の平均繊維径のほうが細いのが好ましい。
なお、本発明において「平均繊維径」とは、繊維を含んだ構造物（繊維を含んだ多孔質層など）の断面の電子顕微鏡写真を分析し、無作為に選んだ１００本の繊維の繊維直径の算術平均値であり、繊維直径は繊維の断面積と同じ面積をもつ円の直径をいう。
【００３３】
また、第一多孔質層及び第三多孔質層を構成する繊維の繊維長は特に限定するものではないが、０．１〜１５０ｍｍであることができ、繊維の製造方法によっては連続繊維であることもできる。なお、平均繊維径および／または繊維長の点で異なる繊維を２種類以上含んでも良い。本発明において「繊維長」とは、ＪＩＳ  Ｌ  １０１５（化学繊維ステープル試験法）：２０１０、８．４項のＢ法（補正ステープルダイヤグラム法）に規定されている方法により測定される長さを意味する。また、繊維長が１５０ｍｍを超える繊維は、連続繊維であるとみなす。
【００３４】
本発明の多孔質層の中でも、第二多孔質層及び第四多孔質層が布帛である場合、前記第二多孔質層及び前記第四多孔質層の構成繊維の平均繊維径や繊度は、本発明の構成を満足する限り、特に限定するものではないが、前記第二多孔質層及び前記第四多孔質層が乾式不織布である場合、吸音性能に優れる吸音材を得ることができるように、０．０５〜１００ｄｔｅｘであるのが好ましく、０．５〜５０ｄｔｅｘであるのがより好ましく、０．７〜１５ｄｔｅｘであるのが更に好ましい。繊維長も特に限定するものではないが、０．１〜１５０ｍｍであることができ、繊維の製造方法によっては連続繊維であることもできる。なお、繊度および／または繊維長の点で異なる繊維を２種類以上含んでも良い。
【００３５】
各多孔質層の積層態様は適宜調整するが、各多孔質層をただ重ね合わせた吸音材であっても、間にバインダを介して各多孔質層を接着一体化した吸音材であっても、各多孔質層が布帛である場合は、布帛に含まれる接着繊維など繊維を構成する有機ポリマーを溶融させて積層一体化した吸音材であってもよい。
【００３６】
なお、バインダの種類は適宜調整するものであり上述した有機ポリマーをバインダとして採用できる。また、各多孔質層を接着しているバインダの態様も適宜調整することができ、各多孔質層がドット状のバインダによって接着した態様であっても、蜘蛛の巣状（ウエブ状）のバインダによって接着した態様であっても、積層した各多孔質層をバインダ溶液に含浸し乾燥することでバインダにより接着してなる態様であってもよい。
【００３７】
特に、各多孔質層が蜘蛛の巣状（ウエブ状）のバインダで接着した態様であると、各多孔質層間に存在するバインダが各多孔質層の通気性に影響を及ぼし難く、各多孔質層間の通気性が低下し難い傾向があることから、例えば４０００Ｈｚ以上の高周波帯域など広い周波数帯域において優れた吸音性能を発揮する吸音材となり、好ましい。
【００３８】
なお、各多孔質層を接着しているバインダの質量は適宜調整するが、０．５〜３０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、特に、各多孔質層を接着している接着成分の質量が１．０〜１０ｇ／ｍ２の範囲であると、各多孔質層間に存在する接着成分が各多孔質層の通気性に影響を及ぼし難く、各多孔質層間の通気性が低下し難い傾向があることから、例えば４０００Ｈｚ以上の高周波帯域など広い周波数帯域において優れた吸音性能を発揮する吸音材となり、より好ましい。
【００３９】
吸音材の、例えば、厚さ、目付、通気度などの諸構成は、特に限定されるべきものではなく吸音性能に優れるように適宜調整する。
【００４０】
吸音材の厚さは、４〜３００ｍｍであるのが好ましく、８〜１５０ｍｍであるのがより好ましく、１０〜５０ｍｍであるのが更に好ましい。
【００４１】
また、吸音材の目付は、例えば、４０〜７６００ｇ／ｍ２であるのが好ましく、９０〜３８００ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、１６０〜４５０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。
【００４２】
そして、吸音材の通気度は、０．５〜４００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓであるのが好ましく、０．９〜１６０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓであるのがより好ましく、３〜６０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓであるのが更に好ましい。
【００４３】
本発明の吸音材は、少なくとも第一多孔質層、第二多孔質層、第三多孔質層、第四多孔質層を積層したものであるが、吸音性能の向上のために更に別の多孔質層を積層してもよい。
【００４４】
上述したような多孔質層を積層した積層体は、そのまま吸音材として使用できるが、耐久性や剛性あるいは難燃性の付与を目的として、例えば、不織布や織物（例えば、メッシュなど）や編物などの布帛、通気性を備えるフィルムや発泡体シートなどの別途用意した部材を積層してもよい。なお、難燃性の付与を目的とする場合、別途用意した部材として、例えば、難燃繊維や難燃剤を含んだ布帛を採用するのが好ましい。
【００４５】
別途用意した部材は前記積層体における、第一多孔質層及び／又は第四多孔質層の露出している主面上に積層できるが、吸音材による吸音作用が効果的に発揮されるように、吸音対象となる音波が存在する側に第一多孔質層側が向くように吸音材を設けるのが好ましいことから、前記積層体における第一多孔質層の露出している主面上に別途用意した部材を積層するのが好ましい。
【００４６】
また、このようにして調製された吸音材を壁面や機器内部に貼り付けて使用するため、吸音材における吸音対象となる音波が存在する側と反対側の主面に、粘着剤や両面粘着テープを付与する、あるいは、面ファスナーを設けても良い。
【００４７】
吸音材の形状は適宜調整できるものであり、限定されるものではなく、例えば、丸形状、長円形形状、正方形形状、長方形形状などの形状であってもよい。また、例えば、コルゲート加工やプリーツ加工、捲回加工、切り抜きや打ち抜きや穴空け、部分的に切れ込みを入れた所望する形状であってもよい。
【００４８】
吸音材の製造方法は適宜選択できるが、製造方法の一例として、予め複数台のカード機を用意し、例えば、１、３層目に潜在捲縮繊維、２、４層目に１、３層目に含まれる繊維より捲縮度が低い繊維を使用した繊維構造体を積層する（例えばクロスラッパーを用いることができる）ことで繊維ウエブを調製し、加熱処理することで、第一多孔質層／第二多孔質層／第三多孔質層／第四多孔質層を有する、本発明の吸音材を製造してもよい。本製造方法によって接着成分を含まない吸音材を簡便に作りうる。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００５０】
（実施例１−３、比較例１）
（第一多孔質層及び第三多孔質層を構成する不織布の準備）
溶融したポリプロピレン樹脂を紡糸液として使用し、メルトブロー法を用いて紡糸すると共に捕集してなる、メルトブロー不織布Ａ−Ｈ（以下、メルトブロー不織布をＭＢ不織布と表記することがある）を準備した。
・ＭＢ不織布Ａ（平均繊維径：４．９μｍ、通気度：１２０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１．４ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：７．４×１０４Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：７８ｇ／ｍ２）
・ＭＢ不織布Ｂ（平均繊維径：２．３μｍ、通気度：２０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１．３ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：４．８×１０５Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：７８ｇ／ｍ２）
・ＭＢ不織布Ｃ（平均繊維径：３０．１μｍ、通気度：４１０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１．３ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：２．３×１０４Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：７８ｇ／ｍ２）
・ＭＢ不織布Ｄ（平均繊維径：３．９μｍ、通気度：８０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１．２ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：１．３×１０５Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：７８ｇ／ｍ２）
・ＭＢ不織布Ｅ（平均繊維径：１．９μｍ、通気度：３０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：０．５ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：８．３×１０５Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：２０ｇ／ｍ２）
・ＭＢ不織布Ｆ（平均繊維径：１．９μｍ、通気度：７ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：０．１ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：１．８×１０７Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：２０ｇ／ｍ２）
・ＭＢ不織布Ｇ（平均繊維径：２．３μｍ、通気度：１８ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１０ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：６．９×１０４Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：１６０ｇ／ｍ２）
・ＭＢ不織布Ｈ（平均繊維径：１．９μｍ、通気度：１０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１０ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：１．３×１０５Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：１６０ｇ／ｍ２）
【００５１】
（第二多孔質層及び第四多孔質層を構成する不織布の準備）
（乾式不織布ａの調製）
ポリエチレンテレフタレート繊維Ａ（繊度：２．２ｄｔｅｘ、繊維長：５６ｍｍ）７５質量％と、低融点ポリエチレンテレフタレート繊維（繊度：４．４ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ）２５質量％を混合した繊維群をカード機へ供し、クロスラッパーで積層することで、乾式ウエブを調製した。
そして、乾式ウエブを１７０℃で加熱処理して低融点ポリエチレンテレフタレート繊維を溶融させ、乾式不織布ａ（通気度：１７７ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１２ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：５．９×１０３Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：１００ｇ／ｍ２）を調製した。
（ＭＢ不織布Ｉの調製）
溶融したポリプロピレン樹脂を紡糸液として使用し、メルトブロー法を用いて紡糸すると共に捕集してなる、ＭＢ不織布Ｉ（平均繊維径：１．９μｍ、通気度：１２ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１２ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：８．７×１０４Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：１６０ｇ／ｍ２）を調製した。
（乾式不織布ｂの調製）
ポリエチレンテレフタレート繊維Ａの代わりにポリエチレンテレフタレート繊維Ｂ（繊度：１４．４ｄｔｅｘ、繊維長：６４ｍｍ）を用いたこと、目付が異なることを除いては、乾式不織布ａと同様に乾式不織布ｂ（通気度：２６３ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１２ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：４．０×１０３Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：７０ｇ／ｍ２）を調製した。
（乾式不織布ｃの調製）
目付が異なることを除いては、乾式不織布ｂと同様に乾式不織布ｃ（通気度：５２４ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：６ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：４．０×１０３Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：４０ｇ／ｍ２）を調製した。
（乾式不織布ｄの調製）
目付が異なることを除いては、乾式不織布ｂと同様に乾式不織布ｄ（通気度：１５４ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：２０ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：４．０×１０３Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：１１０ｇ／ｍ２）を調製した。
（乾式不織布ｅの調製）
目付が異なることを除いては、乾式不織布ａと同様に乾式不織布ｅ（通気度：２１０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１２ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：５．０×１０３Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：７０ｇ／ｍ２）を調製した。
（乾式不織布ｆの調製）
ポリエチレンテレフタレート繊維Ａの代わりにポリエチレンテレフタレート繊維Ｃ（繊度：０．８ｄｔｅｘ、繊維長：３８ｍｍ）を用いたことを除いては、乾式不織布ｅと同様に乾式不織布ｆ（通気度：１７０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１２ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：６．１×１０３Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：７０ｇ／ｍ２）を調製した。
（乾式不織布ｇの調製）
目付が異なることを除いては、乾式不織布ｆと同様に乾式不織布ｇ（通気度：６４ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ、厚さ：１２ｍｍ、単位厚さあたりの通気抵抗：１．６×１０４Ｎ・ｓ／ｍ４、目付：２００ｇ／ｍ２）を調製した。
【００５２】
（吸音材の調製）
表１に記載する組み合わせで各不織布を接着することなく積層して、４層構造の吸音材を調製した。
【００５３】
表１に、実施例及び比較例の吸音材を構成する各多孔質層（各不織布）の種類、並びに吸音材の目付と厚さを示す。
【００５４】
【表１】
2020106625.tif 000004
【００５５】
（吸音性能の測定）
上述のようにして調製した各吸音材から、直径２９ｍｍの円形の試験片を各々採取した。
そして各試験片をＪＩＳ  Ａ１４０５−１：２００７に準拠した測定方法に供し、各試験片の垂直入射吸音率（％）を測定することで、５００〜６３００Ｈｚの周波数帯域における各吸音材の吸音率の挙動を測定した。なお、試験片の測定時には、音源側に第一多孔質層が面するように吸音材を設置した。
【００５６】
５００〜６３００Ｈｚの周波数帯域において、調製した各吸音材が発揮した吸音率をまとめ、このようにしてまとめたデータをグラフ化し、図１〜９に図示した。
【００５７】
図１〜２の結果から、本願発明の構成を有する実施例１、２の吸音材は、第二多孔質層及び第四多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗が、第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも大きい比較例１、２の吸音材と比べて、高周波帯域における吸音性能が優れることがわかった。
【００５８】
また、図３の結果から、本願発明の構成を有する実施例３の吸音材は、第一多孔質層と第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗が同一である比較例３の吸音材と比べて、高周波帯域における吸音性能が優れることがわかった。
【００５９】
更に、図４〜８の結果から、本願発明の構成を有する実施例４〜８の吸音材は、第一多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗よりも第三多孔質層の単位厚さあたりの通気抵抗の方が小さい比較例４〜８の各吸音材に比べて、いずれも高周波帯域における吸音性能が優れることがわかった。
【００６０】
更に、図９の実施例９〜１１の吸音材の結果から、第二多孔質層及び第四多孔質層の組成（目付、厚さ、あるいは通気度など）が異なっても、同等の吸音性能が発揮されていることから、本願発明にかかる構成を満足することで、高周波帯域における優れた吸音性能が発揮されることがわかった。
【００６１】
そして、上述した実施例はいずれも、構成１、及び構成２を満足するとともに、第一多孔質層及び第三多孔質層の通気度が１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓよりも大きいという構成（構成３）を満足することで、高周波帯域における吸音性能が優れる吸音材であった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の吸音材は、吸音性能を備えることが求められる産業用資材として使用できる。
そのため、例えば、一般家屋、工場、オフィスあるいは病院などの建物内外で発生した音を低減する用途、航空機、船舶、鉄道車両あるいは自動車などの乗り物内外で発生した音を低減する用途、あるいは、工業用ロボット、加工機械、医療装置あるいは情報機器装置（例えばテレビ、パソコン、プリンタあるいはスキャナなど）などの機器内部で発生した動作音を低減するための用途に、好適に使用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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