(57)【要約】      （修正有）【課題】耐燃性と防音性と軽量化とに優れた、積層シートの提供。【解決手段】第１金属箔層１０と、平均繊維径が０．５〜１４μｍの複数本の有機繊維で形成され、固体と空隙の全体積に対する固体の体積の割合が１．０〜８．０％である第１多孔質層２０を有し、面密度が、４００〜１５５０ｇ／ｍ２である積層シート２。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属箔層と、複数本の有機繊維で形成される第１多孔質層とを有する積層シートであって、
積層シートの面密度は、４００ｇ／ｍ２以上１５５０ｇ／ｍ２以下であり、
前記第１多孔質層は、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下の有機繊維で形成され、
前記第１多孔質層の単位体積に占める固体と空隙の全体積を１００％とすると、前記固体の割合が１．０％以上８．０％以下である、積層シート。
【請求項２】
前記第１金属箔層の厚さは、０．０２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である、請求項１に記載の積層シート。
【請求項３】
前記第１金属箔層の熱伝導率（λ１）と前記第１金属箔層の厚さ（Ｄ１）との積（λ１×Ｄ１）が、１．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上５．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下である、請求項１または２に記載の積層シート。
【請求項４】
前記第１金属箔層と前記第１多孔質層との間に、前記第１金属箔層よりも低い熱貫流率の断熱層を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層シート。
【請求項５】
前記断熱層の熱貫流率は、５．０Ｗ／ｍ２・Ｋ以上１．０×１０３Ｗ／ｍ２・Ｋ以下である、請求項４に記載の積層シート。
【請求項６】
前記断熱層は、無機繊維および炭化繊維の少なくとも１つを複数本含む第２多孔質層、金属メッシュ、または波状の紙を含む、請求項４または５に記載の積層シート。
【請求項７】
前記断熱層と前記第１多孔質層との間に、第２金属箔層を有する、請求項４に記載の積層シート。
【請求項８】
前記第２金属箔層の厚さは、０．０２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、
前記第２金属箔層の熱伝導率（λ４）と前記第２金属箔層の厚さ（Ｄ４）との積（λ４×Ｄ４）が、１．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上５．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下である、請求項７に記載の積層シート。
【請求項９】
積層シートの厚さは、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層シート。
【請求項１０】
前記第１多孔質層は、互いに対向する２つの主表面の間に、予め定められた面内方向に剥離可能に連続的に並ぶ複数の不織布層を有し、
複数の前記不織布層のそれぞれは、前記予め定められた面内方向から見たときに複数本の有機繊維が絡まり合うものである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の積層シート。
【請求項１１】
前記第１多孔質層は、互いに対向する２つの主表面のそれぞれに、厚さ方向から見たときに複数本の有機繊維が絡まり合うスキン層を有し、
複数の前記不織布層は、２つの前記スキン層の間に設けられ、それぞれ、２つの前記スキン層と連続的に形成され、
２つの前記スキン層のそれぞれの厚さは、０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項１０に記載の積層シート。
【請求項１２】
積層シートの減衰定数は、１０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上３０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以下である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の積層シート。
【請求項１３】
積層シートの特性インピーダンスは、３００Ｎ・ｓ／ｍ３以上１４００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の積層シート。
【請求項１４】
積層シートは、入射する音波を減衰させる防音材として用いられる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の積層シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、積層シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の吸音体は、無機系多孔質材料または有機系多孔質材料から成る多孔質体層と、多孔質体層の音源側に積層される耐熱性のフェルト材料から成る吸音層とを備える。吸音層は、セラミック繊維によるフェルト材料、ガラスクロス、ガラス繊維不織布、ロックウール、グラスウールの何れかまたはこれらの混合物から成る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７６８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の第１の実施例における吸音体は、厚さが４０ｍｍで面密度が１．４ｋｇ／ｍ２のＰＥＴフェルト材料から成る多孔質体層と、多孔質体層の音源側に積層させれる面密度が０．４ｋｇ／ｍ２のシリカマットから成る吸音層とを備える。吸音体の面密度は１．８ｋｇ／ｍ２であり、吸音体の重量が重かった。また、この吸音体の耐燃性の実験データは、特許文献１に記載されていなかった。
【０００５】
本開示の一態様は、耐燃性と防音性と軽量性に優れた、積層シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る積層シートは、
第１金属箔層と、複数本の有機繊維で形成される第１多孔質層とを有する積層シートであって、
積層シートの面密度は、４００ｇ／ｍ２以上１５５０ｇ／ｍ２以下であり、
前記第１多孔質層は、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下の有機繊維で形成され、
前記第１多孔質層の単位体積に占める固体と空隙の全体積を１００％とすると、前記固体の割合が１．０％以上８．０％以下である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、耐燃性と防音性と軽量性に優れた、積層シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る積層シートを示す断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る第１多孔質層を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る第１多孔質層を示す断面写真である。
【図４】図４は、第１実施形態の第１変形例に係る第１多孔質層を示す斜視図である。
【図５】図５は、第１実施形態の第２変形例に係る第１多孔質層を示す斜視図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る第１多孔質層の製造方法を示す図である。
【図７】図７は、図６に示す２つのコレクタ間に形成される有機繊維層の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態の第３変形例に係る第１多孔質層を示す斜視図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第３変形例に係る第１多孔質層を示す断面写真である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第３変形例に係る第１多孔質層の製造方法を示す図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る積層シートを示す断面図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態に係る積層シートを示す断面図である。
【図１３】図１３は、燃焼試験装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。尚、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。
【００１０】
図１は、第１実施形態に係る積層シートを示す断面図である。図１に示すように、積層シート２は、第１金属箔層１０と、第１多孔質層２０とを有する。第１金属箔層１０は、積層シート２の耐燃性を向上するものであり、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が火源の火に曝されないように、穴の無い、板状に形成される。一方、第１多孔質層２０は、積層シート２の防音性を向上するものであり、複数本の有機繊維で形成される。
【００１１】
第１金属箔層１０は、積層シート２の耐燃性を向上するものであるので、第１多孔質層２０を基準として火源側に配置される。第１多孔質層２０の温度を、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が熱分解する温度以下に抑制できる。
【００１２】
一方、第１多孔質層２０は、積層シート２の防音性を向上するものであるので、第１金属箔層１０を基準として音源側に配置される。音波は、第１金属箔層１０をほとんど通過できないからである。第１多孔質層２０の形態は、織布、不織布、およびフェルトなどのいずれでもよい。
【００１３】
第１金属箔層１０と第１多孔質層２０とは、別々に成形された後、結合されてよい。その結合には、例えば接着剤が用いられる。接着剤としては、熱可塑性樹脂などのホットメルト、または両面テープなどが用いられる。両面テープは、耐燃性を向上する目的で、基材を有しないものであってよい。
【００１４】
以下、積層シート２の全体構成、第１金属箔層１０の構成、および第１多孔質層２０の構成について、この順で説明する。
【００１５】
積層シート２は、例えば、入射する音波を減衰させる防音材として用いられる。積層シート２は、入射する音波のエネルギーを熱のエネルギーに変換させることで、入射する音波を減衰させる。音波が第１多孔質層２０に入射すると、第１多孔質層２０の内部で空気が振動するので、第１多孔質層２０を形成する繊維と空気との間に摩擦が生じ、音波のエネルギーが熱のエネルギーに変換される。
【００１６】
積層シート２は、吸音材として用いられてもよいし、遮音材として用いられてもよい。吸音材は、音源から入射した音波の反射を抑制する目的で用いられる。遮音材は、音源から入射した音波の透過を抑制する目的で用いられる。積層シート２は、吸音材と遮音材の両方を兼ねてもよい。
【００１７】
積層シート２は、乗り物、建物、家庭用電気機器、大型電気機器などの騒音対策に用いられる。乗り物としては、例えば、自動車や電車などの車両や飛行機などが挙げられる。車両の騒音は、走行音、走行音がトンネルや遮音壁などで反射した反射音、車両に搭載される搭載機器（例えば空調機やエンジン）の作動音を含む。建物としては、例えば、工場や映画館、カラオケボックス、音楽ホールなどが挙げられる。家庭用電気機器としては、例えば、冷蔵庫や掃除機、エアコン室外機、家庭用蓄電池、温水洗浄便座などが挙げられる。大型電気機器としては、例えば業務用冷蔵庫などが挙げられる。
【００１８】
積層シート２の面密度は、例えば４００ｇ／ｍ２以上１５５０ｇ／ｍ２以下である。積層シート２の面密度が１５５０ｇ／ｍ２以下であると、積層シート２の軽量性が良好である。一方、積層シート２の面密度が４００ｇ／ｍ２以上であると、積層シート２の厚さＤ０が薄過ぎないので、音波が積層シート２の内部で吸収されやすい。従って、音波の透過を抑制でき、良好な遮音性を得られる。積層シート２の面密度は、好ましくは５００ｇ／ｍ２以上１４５０ｇ／ｍ２以下である。
【００１９】
積層シート２の厚さＤ０は、例えば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。積層シート２の厚さＤ０が１００ｍｍ以下であると、積層シート２の軽量性が良好である。また、積層シート２の厚さＤ０が１００ｍｍ以下であると、積層シート２の厚さＤ０が厚過ぎないので、音波が積層シート２に入射やすい。従って、音波の反射を抑制でき、良好な吸音性を得られる。一方、積層シート２の厚さＤ０が１ｍｍ以上であると、積層シート２の厚さＤ０が薄過ぎないので、音波が積層シート２の内部で吸収されやすい。従って、音波の透過を抑制でき、良好な遮音性を得られる。積層シート２の厚さＤ０は、好ましくは５ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。
【００２０】
積層シート２の減衰定数は、例えば１０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上３０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以下である。積層シート２の減衰定数が１０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上であると、積層シート２に入射した音波が積層シート２の内部で吸収されやすい。従って、音波の透過を抑制でき、良好な遮音性を得られる。一方、積層シート２の減衰定数が３０Ｎｅｐｅｒ以下であると、積層シート２のかさ密度が高過ぎないので、音波が積層シート２に入射しやすい。従って、音波の反射を抑制でき、良好な吸音性を得られる。積層シート２の減衰定数は、好ましくは１２Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上２５Ｎｅｐｅｒ／ｍ以下である。
【００２１】
積層シート２の特性インピーダンスは、例えば３００Ｎ・ｓ／ｍ３以上１４００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である。特性インピーダンスは音波の伝わりにくさを表すものである。特性インピーダンスが大きいほど、音波の伝播が妨げられやすく、音波が反射されやすいため、吸音性が低下する。積層シート２の特性インピーダンスが３００Ｎ・ｓ／ｍ３以上であると、積層シート２に入射した音波が積層シート２の内部で吸収されやすい。従って、音波の透過を抑制でき、良好な遮音性を得られる。一方、積層シート２の特性インピーダンスが１４００Ｎ・ｓ／ｍ３以下であると、音波が積層シート２に入射しやすい。従って、音波の反射を抑制でき、良好な吸音性を得られる。
【００２２】
第１金属箔層１０は、積層シート２の耐燃性を向上するものであり、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が火源の火に曝されないように、穴の無い、板状に形成される。第１金属箔層１０は、アルミニウム箔、銅箔、銀箔などの熱伝導率の高い金属箔で形成される。
【００２３】
第１金属箔層１０の厚さＤ１は、例えば０．０２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。第１金属箔層１０の厚さＤ１が０．０２５ｍｍ以上であると、第１金属箔層１０の面内方向に移動する熱の通路幅が広く、火源の近傍の位置から火源から離れた位置まで第１金属箔層１０の面内方向に熱が拡散されやすい。そのため、火源の近傍において、第１多孔質層２０の温度を、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が熱分解する温度以下に抑制できる。また、火源の近傍において、第１金属箔層１０の貫通穴の形成を抑制できる。一方、第１金属箔層１０の厚さＤ１が２．０ｍｍ以下であると、積層シート２の面密度が大き過ぎないので、軽量性が良好であり、また、防音性が良好である。第１金属箔層１０の厚さＤ１は、好ましくは０．０３０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０３５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００２４】
第１金属箔層１０の熱伝導率（λ１）と第１金属箔層１０の厚さ（Ｄ１）との積（λ１×Ｄ１）が、例えば１．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上５．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下である。λ１×Ｄ１が１．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上であると、第１金属箔層１０の熱伝導率が大きく、且つ第１金属箔層１０の熱の通路幅が広いので、火源の近傍の位置から火源から離れた位置まで第１金属箔層１０の面内方向に熱が拡散されやすい。そのため、火源の近傍において、第１多孔質層２０の温度を、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が熱分解する温度以下に抑制できる。一方、λ１×Ｄ１が５．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下であると、一般的な材料で第１金属箔層１０を形成できる。λ１×Ｄ１は、好ましくは３．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上３．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下であり、より好ましくは５．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上２．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下である。
【００２５】
図２は、第１実施形態に係る第１多孔質層を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る第１多孔質層を示す断面写真である。図２および図３において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向は第１多孔質層の厚さ方向である。Ｙ軸方向およびＺ軸方向は第１多孔質層の面内方向である。Ｚ軸方向が複数の不織布層の並ぶ方向である。
【００２６】
図２において、矢印Ａは、第１多孔質層２０に対する音波の入射方向を表す。尚、図２では、音波は、第１多孔質層２０の主表面２１に対し垂直に入射しているが、斜めに入射してもよい。また、音波は、第１多孔質層２０の両側から入射してもよく、２つの主表面２１、２２の両方に入射してもよい。
【００２７】
第１多孔質層２０は、入射する音波を減衰させるものである。第１多孔質層２０は、入射する音波のエネルギーを熱のエネルギーに変換させることで、入射する音波を減衰させる。音波が第１多孔質層２０に入射すると、第１多孔質層２０の内部で空気が振動するので、第１多孔質層２０を形成する有機繊維と空気との間に摩擦が生じ、音波のエネルギーが熱のエネルギーに変換される。
【００２８】
第１多孔質層２０は、吸音材として用いられてもよいし、遮音材として用いられてもよい。吸音材は、音源から入射した音波の反射を抑制する目的で用いられる。遮音材は、音源から入射した音波の透過を抑制する目的で用いられる。第１多孔質層２０は、吸音材と遮音材の両方を兼ねてもよい。
【００２９】
第１多孔質層２０は、複数本の有機繊維で形成される。有機繊維としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル繊維、ポリオレフィン系樹脂繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維等を使用できる。これらの中でも、軽量化の観点から、ポリオレフィン系樹脂繊維が特に好ましい。第１多孔質層２０は、一種類の有機繊維で形成されてもよいし、複数種類の有機繊維で形成されてもよい。
【００３０】
なお、第１多孔質層２０は、有機繊維の他に、添加剤を含んでもよい。添加剤は、例えば難燃剤である。難燃剤は、有機系難燃剤でもよいし、無機系難燃剤でもよい。有機系難燃剤としては、例えば、リン系化合物、ハロゲン系化合物、窒素系化合物、シリコーン系化合物、ホウ素系化合などが挙げられる。無機系難燃剤としては、金属水和物、三酸化アンチモン、無機リンなどが挙げられる。添加剤は、撥水剤でもよい。撥水剤としては、例えば、フッ素系化合物などが挙げられる。その他の添加剤としては、耐候安定剤、酸化防止剤、着色剤などが挙げられる。添加剤は、有機繊維にコーティングされてもよい。
【００３１】
第１多孔質層２０は、例えば平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下の有機繊維で形成される。第１多孔質層２０の平均繊維径が０．５μｍ以上であると、第１多孔質層２０の製造が容易であり、また、第１多孔質層２０の強度が十分に得られる。一方、第１多孔質層２０の平均繊維径が１４μｍ以下であると、単位体積当たりの有機繊維の表面積が広いため、有機繊維と空気との間で摩擦が生じやすく、音波を効率的に減衰することができる。第１多孔質層２０の平均繊維径は、好ましくは１μｍ以上１４μｍ以下であり、より好ましくは１．５μｍ以上１０μｍ以下である。
【００３２】
第１多孔質層２０は、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下である有機繊維などの固体と、有機繊維間に形成される空隙とで構成される。本発明者は、第１多孔質層２０の防音性を向上するため、従来着目されていなかった固体占有率Ｓに着目した。
【００３３】
固体占有率Ｓとは、第１多孔質層２０の単位体積に占める固体と空隙の全体積を１００％としたときの、固体の割合のことである。つまり、固体占有率Ｓは、第１多孔質層２０のかさ密度（ＢＤ）を固体の真密度（ＴＤ）で除した値（ＢＤ／ＴＤ）に１００を乗じた値（ＢＤ／ＴＤ×１００）である。固体占有率Ｓは、１００から空隙率を差し引いたものと等しい。
【００３４】
固体占有率Ｓが大きいほど、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下である有機繊維と空気との接触面積が大きく、有機繊維と空気との摩擦によって音波のエネルギーを熱のエネルギーに変換する効率が向上するため、防音性が向上する。一方、固体占有率Ｓが小さいほど、密度が小さく、軽量化が図れる。
【００３５】
本実施形態では、固体占有率Ｓは、１．０％以上８．０％以下である。固体占有率Ｓが１．０％以上であると、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下である有機繊維と空気との摩擦によって音波が減衰されやすく、減衰定数１０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上を達成することができる。また、固体占有率Ｓが８．０％以下であると、軽量化を図ることができる。固体占有率Ｓは、好ましくは１．３％以上７．０％以下であり、より好ましくは１．４％以上６．０％以下である。
【００３６】
固体は、主に、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下の有機繊維を含む。固体は、繊維径が１０μｍ以上３０μｍ以下の有機繊維を含んでもよい。平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下であればよい。また、固体は、第１多孔質層２０の形状保持のため、低融点の有機繊維や粘着性の有機繊維を含んでもよい。さらに、固体は、上記の添加剤を、防音性を損なわない範囲で含んでもよい。
【００３７】
第１多孔質層２０の厚さＤ２は、例えば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。第１多孔質層２０の厚さＤ２が１ｍｍ以上であると、第１多孔質層２０の形状を維持できる。一方、第１多孔質層２０の厚さＤ２が１００ｍｍ以下であると、第１多孔質層２０の軽量化を図ることができる。
【００３８】
第１多孔質層２０は、互いに対向する２つの主表面２１、２２の間に、予め定められた面内方向（図２および図３ではＺ軸方向）に剥離可能に連続的に並ぶ複数の不織布層２６を有する。複数の不織布層２６のそれぞれは、予め定められた面内方向（図２および図３ではＺ軸方向）から見たときに複数の有機繊維が絡まり合うものである。隣り合う不織布層２６は、互いの界面で簡単に剥離できる。
【００３９】
隣り合う不織布層２６の剥離強度を高めるため、不織布層２６同士を連結する捲縮繊維が挿入されてもよいが、本実施形態では挿入されない。捲縮繊維は、繊維径が太く、比表面積が小さいことから、空気の粘性抵抗によるエネルギー減衰が得られ難く、減衰定数が小さくなるためである。
【００４０】
ところで、音波は、空気の密度の振動が伝播するものであり、縦波（疎密波）である。有機繊維と有機繊維の間に形成される空隙において空気の密度が変化すると、空気の密度変化による圧力変化が有機繊維に生じる。１本の有機繊維の任意の部位で同時に同じ圧力変化が生じる場合、有機繊維が共振する。有機繊維が共振するのは、例えば有機繊維が音波の伝播方向に対し垂直に配置される場合である。
【００４１】
共振する有機繊維の本数が多いほど、音波の伝播が妨げられやすく、音波が反射されやすいため、吸音性が低下する。音波の伝わりにくさは、特性インピーダンスで評価できる。特性インピーダンスが大きいほど、音波の伝播が妨げられやすく、音波が反射されやすいため、吸音性が低下する。
【００４２】
また、共振する有機繊維の本数が多いほど、音波の伝播が妨げられやすく、空気と有機繊維との摩擦による音波の減衰が妨げられる。
【００４３】
本実施形態によれば、上述の如く、複数の不織布層２６がＺ軸方向に剥離可能に連続的に並ぶ。そのため、例えば図２に矢印Ａで示すように音波がＸ軸方向に入射するとき、各不織布層２６において音波の伝播方向に対して垂直な有機繊維の本数を低減でき、各不織布層２６において有機繊維の共振を抑制できる。その結果、かさ密度が同じ横配向品つまり固体占有率Ｓが同じ横配向品に比べて、特性インピーダンスを下げることができる。詳しくは後述するが、複数の不織布層２６が面内方向（図２および図３ではＺ軸方向）に連続的に並ぶ構造を縦配向と呼び、複数の不織布層２６Ａが厚さ方向（図８および図９ではＺ軸方向）に連続的に並ぶ構造を横配向とも呼ぶ。
【００４４】
尚、特性インピーダンス（つまり、音波の伝わりにくさ）を下げるだけであれば、固体占有率Ｓを１．０％未満にする（つまり、空隙率を９９．０％以上にする）ことも考えられる。この場合、減衰定数が小さ過ぎて、遮音性が悪化してしまうため、本実施形態では固体占有率Ｓは１．０％以上としてある。固体占有率Ｓを１．０％以上とすると共に、縦配向の構造を採用することにより、遮音性と吸音性を両立できる。遮音材と吸音材の両方の機能が要求される用途で、特に有効である。
【００４５】
不織布層２６は、図２および図３に示すようにＹ軸方向視でＣ字状に形成される。尚、不織布層２６のＹ軸方向視での形状は、本実施形態ではＣ字状であるが、特に限定されず、例えば、図４に示すように波線状でもよいし、図５に示すように直線状でもよい。不織布層２６のＹ軸方向視での形状は、図５ではＺ軸方向に対し斜めの直線であるが、Ｚ軸方向に対し垂直な直線であってもよい。
【００４６】
第１多孔質層２０は、互いに対向する２つの主表面２１、２２のうち、一方の主表面２１にスキン層２７を有し、他方の主表面２２にスキン層２８を有する。２つのスキン層２７、２８は、それぞれ、厚さ方向（図２および図３ではＸ軸方向）から見たときに、複数の有機繊維が絡まり合うもの（つまり、不織布）である。
【００４７】
２つのスキン層２７、２８の間には複数の不織布層２６が設けられ、各不織布層２６は２つのスキン層２７、２８と連続的に形成される。各スキン層２７、２８の厚さは薄く、隣り合う不織布層２６が互いの界面で剥離されるとき、その界面の延長面で各スキン層２７、２８が分断される。
【００４８】
スキン層２７の厚さＤ４およびスキン層２８の厚さＤ５は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。厚さＤ４および厚さＤ５がそれぞれ０．０１ｍｍ以上であると、隣り合う不織布層２６の界面での意図しない剥離を抑制でき、形状を維持できる。一方、厚さＤ４および厚さＤ５がそれぞれ５ｍｍ以下であると、スキン層２７による音波の反射を抑制でき、不織布層２６における音波の減衰を促進できる。厚さＤ４および厚さＤ５は、それぞれ、好ましくは０．３ｍｍ以上４ｍｍ以下、より好ましくは０．６ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
【００４９】
第１多孔質層２０の製造方法としては、特に限定されないが、溶融紡糸法が好適であり、メルトブローン法が特に好適である。メルトブローン法は、溶融した熱可塑性樹脂をノズルから吹き出して高温、高速の気流で繊維状に引き伸ばし、コレクタ上で有機繊維を紡糸する方法である。熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂のいずれかの少なくとも１種類を含む。
【００５０】
尚、第１多孔質層２０の製造方法は、メルトブローン法に限定されず、例えば電界紡糸法などでもよい。メルトブローン法や電界紡糸法によれば、不織布が得られる。
【００５１】
図６は、第１実施形態に係る第１多孔質層の製造方法を示す図である。図６におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、図２および図３におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向と同じ意味である。図６において、矢印Ｂは、第１多孔質層２０の搬送方向（Ｚ軸方向）である。第１多孔質層２０を製造する製造装置１００は、図６に示すように、ダイス１１０と、２つのコレクタ１２０とを有する。
【００５２】
ダイス１１０は、溶融樹脂を吐出する樹脂ノズル１１１と、空気などのガスを吐出するガスノズル１１２とを有する。樹脂ノズル１１１は、例えば鉛直方向下方に向けて溶融樹脂を吐出する。ガスノズル１１２は、樹脂ノズル１１１のＸ軸方向両側に設けられ、それぞれ、樹脂ノズル１１１から吐出される溶融樹脂の流れと交わるように、斜め下方に高温のガスを吐出する。樹脂ノズル１１１の吐出口、およびガスノズル１１２の吐出口は、ダイス１１０の下面に、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数設けられる。尚、樹脂ノズル１１１の吐出方向は、本実施形態ではＺ軸方向（より詳細には鉛直下方）であるが、Ｚ軸方向に対し傾斜した方向であってもよい。
【００５３】
２つのコレクタ１２０の互いに対向する面は、平行とされ、それぞれＸ軸方向に対し垂直とされる。２つのコレクタ１２０の互いに対向する面の間に、第１多孔質層２０の搬送経路が形成される。第１多孔質層２０は、無端ベルト１２３と共にＺ軸方向（より詳細には鉛直下方）に搬送され、２つのコレクタ１２０の間を通過した後、湾曲され、水平に搬送される。第１多孔質層２０の厚さＤ２（図２参照）は、自重などにより２つのコレクタ１２０の間隔Ｗよりも小さくなる。尚、２つのコレクタ１２０の間隔Ｗは、本実施形態では図６に示すように一定であるが、搬送方向上流側から搬送方向下流側に向うほど、狭くなってもよいし、広くなってもよい。
【００５４】
各コレクタ１２０は、例えば、第１プーリー１２１、第２プーリー１２２、および第１プーリー１２１と第２プーリー１２２との間に架け渡される無端ベルト１２３を有する。第１プーリー１２１および第２プーリー１２２のそれぞれの回転軸の軸方向は、Ｙ軸方向とされる。第１プーリー１２１および第２プーリー１２２のうち少なくとも１つは、回転モータなどの駆動源によって回転させられる駆動プーリーである。駆動プーリーを連続的に回転させることにより、無端ベルト１２３と共に第１多孔質層２０が連続的に搬送される。
【００５５】
図７は、図６に示す２つのコレクタ間に形成される有機繊維層の一例を示す図である。樹脂ノズル１１１から吐出された溶融樹脂は、ガスノズル１１２から吐出された高速の気流で繊維状に引き伸ばされ、有機繊維層２９を形成する。有機繊維層２９は、Ｚ軸方向視で、複数の有機繊維が絡まり合う不織布である。
【００５６】
有機繊維層２９は、Ｚ軸方向視で、Ｘ軸方向に間隔をおいて設けられる２つのコレクタ１２０間に架け渡される。有機繊維層２９のＸ軸方向端部は、図６に示すように無端ベルト１２３の上端部付近に付着する。無端ベルト１２３の上端部は、第１プーリー１２１の外周に抱き付いており、第１プーリー１２１の回転に伴い向きを変える。これにより、有機繊維層２９のＸ軸方向端部が、向きを変え、スキン層２７、２８となる。一方、有機繊維層２９のＸ軸方向中央部は、不織布層２６となる。
【００５７】
尚、各コレクタ１２０は、本実施形態では無端ベルト１２３を有するが、無端ベルト１２３を有しなくてもよい。少なくとも１つのコレクタ１２０は、第１多孔質層２０に直接に接するロールで構成されてもよい。この場合、ロールに第１多孔質層２０を吸引する吸引源が設けられてよい。
【００５８】
上記実施形態、上記第１変形例および上記第２変形例の第１多孔質層２０は、縦配向品であって、第１多孔質層２０の面内方向に連続的に並ぶ複数の不織布層２６を有する。一方、下記第３変形例の第１多孔質層２０Ａは、横配向品であって、第１多孔質層２０Ａの厚さ方向に連続的に並ぶ複数の不織布層２６Ａを有する。以下、主に相違点について図８〜図１０を参照して説明する。
【００５９】
図８は、第１実施形態の第３変形例に係る第１多孔質層を示す斜視図である。図９は、第１実施形態の第３変形例に係る第１多孔質層を示す断面写真である。図８および図９において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに垂直な方向である。図８および図９では、図２〜図７等と異なり、Ｚ軸方向が第１多孔質層の厚さ方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は第１多孔質層の面内方向である。
【００６０】
図８において、矢印Ａは、第１多孔質層２０Ａに対する音波の入射方向を表す。尚、図８では、音波は、第１多孔質層２０Ａの主表面２１Ａに対し垂直に入射しているが、斜めに入射してもよい。また、音波は、第１多孔質層２０Ａの両側から入射してもよく、２つの主表面２１Ａ、２２Ａの両方に入射してもよい。
【００６１】
第１多孔質層２０Ａの平均繊維径は、上記第１実施形態の第１多孔質層２０の平均繊維径と同様に、０．５μｍ以上１４μｍ以下である。また、第１多孔質層２０Ａの固体占有率Ｓは、上記第１実施形態の第１多孔質層２０の固体占有率Ｓと同様に、１．０％以上８．０％以下である。そのため、本変形例によれば、上記第１実施形態と同様に、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下である有機繊維と空気との摩擦によって音波が減衰されやすく、減衰定数１０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上を達成することができる。また、軽量化を図ることができる。
【００６２】
第１多孔質層２０Ａは、厚さ方向（図８および図９ではＺ軸方向）に剥離可能に連続的に並ぶ複数の不織布層２６Ａを有する。複数の不織布層２６Ａのそれぞれは、厚さ方向から見たときに複数の有機繊維が絡まり合うものである。隣り合う不織布層２６Ａは、互いの界面で簡単に剥離できる。
【００６３】
図１０は、第１実施形態の第３変形例に係る第１多孔質層の製造方法を示す図である。図１０におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、図８におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向と同じ意味である。図１０において、矢印Ｂは、第１多孔質層の搬送方向（Ｘ軸方向）である。
【００６４】
第１多孔質層２０Ａを製造する製造装置１００Ａは、図１０に示すように、ダイス１１０Ａと、コレクタ１２０Ａとを有する。ダイス１１０Ａは、上記第１実施形態のダイス１１０と同様に、樹脂ノズル１１１Ａと、ガスノズル１１２Ａとを有する。尚、樹脂ノズル１１１Ａの吐出方向は、本変形例ではＺ軸方向（より詳細には鉛直下方）であるが、Ｚ軸方向に対し傾斜した方向であってもよい。
【００６５】
コレクタ１２０Ａは、不図示の第１プーリーと第２プーリーとの間に架け渡される無端ベルト１２３Ａを有する。無端ベルト１２３Ａの上面は、Ｚ軸方向に対し垂直な水平面であってよい。第１多孔質層２０は、無端ベルト１２３Ａの上面に徐々に形成されながら、無端ベルト１２３Ａと共にＸ軸方向に搬送される。
【００６６】
図１１は、第２実施形態に係る積層シートを示す断面図である。本実施形態の積層シート２Ａは、第１金属箔層１０と第１多孔質層２０との間に、第１金属箔層１０よりも低い熱貫流率の断熱層３０を有する。なお、断熱層３０は、図１１では縦配向品である第１多孔質層２０と第１金属箔層１０との間に配置されるが、横配向品である第１多孔質層２０Ａと第１金属箔層１０との間に配置されてもよい。
【００６７】
断熱層３０は、火源の熱が第１金属箔層１０から第１多孔質層２０へ伝達されるのを抑制すべく、第１金属箔層１０よりも低い熱貫流率を有する。断熱層３０の熱貫流率は、例えば５．０Ｗ／ｍ２・Ｋ以上１．０×１０３Ｗ／ｍ２・Ｋ以下である。断熱層３０の熱貫流率Ｔ３は、「Ｔ３＝λ３／Ｄ３」の式で表すことができる。ここで、λ３は断熱層３０の熱伝導率であり、Ｄ３は断熱層３０の厚さである。断熱層３０の熱貫流率が１．０×１０３Ｗ／ｍ２・Ｋ以下であると、火源の熱が断熱層３０を介して第１金属箔層１０から第１多孔質層２０に伝達することを抑制できる。従って、図１３に示す燃焼試験を実施したときに、変形率を５０％以下に制限できる。変形率とは、第１多孔質層２０の火源とは反対側の主表面の全面積を１００％としたときの、主表面の熱によって変形する部分の面積の比率である。一方、断熱層３０の熱貫流率が５．０Ｗ／ｍ２・Ｋ以上であると、断熱層３０の厚さＤ３が厚過ぎないので、積層シート２Ａの軽量性が良好である。断熱層３０の熱貫流率は、好ましくは６．７Ｗ／ｍ２・Ｋ以上７．７×１０２Ｗ／ｍ２・Ｋ以下であり、より好ましくは１．０×１０１Ｗ／ｍ２・Ｋ以上５．９×１０２Ｗ／ｍ２・Ｋ以下である。
【００６８】
断熱層３０は、例えば、無機繊維および炭化繊維の少なくとも１つを複数本含む第２多孔質層である。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維、炭素繊維が挙げられる。セミラック繊維は、例えばシリカ繊維である。金属繊維は、例えばアルミニウム繊維、または銅繊維である。炭素繊維は、ポリアクリロニトリル繊維を全体的に炭化したものである。一方、炭化繊維は、ポリアクリロニトリル繊維を部分的に炭化したものである。ポリアクリロニトリル繊維を空気雰囲気下で２００℃以上３００℃以下の温度で加熱することにより炭化繊維が得られ、炭化繊維を不活性ガス雰囲気下で１２００℃以上１４００℃以下の温度で加熱することにより炭素繊維が得られる。断熱層３０は、複数種類の無機繊維を含んでもよい。また、断熱層３０は、無機繊維と炭化繊維とを両方含んでもよい。
【００６９】
なお、断熱層３０は、金属メッシュであってもよい。金属メッシュは、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属線を加工して製造される。また、断熱層３０は、波状の紙を含んでよい。波状の紙は、段ボールの原紙であって、セルロース繊維の成形体である。波状の紙の片側には平坦な板状の紙（所謂ライナー）が配置され、板状の紙が波状の紙を支持してよい。つまり、断熱層３０は、波状の紙が露出する片面ダンボールであってよい。片面ダンボールの波状の紙は第１金属箔層１０と接着され、片面ダンボールの板状の紙は第１多孔質層２０と接着される。片面ダンボールと第１金属箔層１０との接触面積が小さいので、第１金属箔層１０から断熱層３０への熱の移動を制限できる。
【００７０】
断熱層３０の厚さＤ３は、例えば０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。断熱層３０の厚さＤ３が０．５ｍｍ以上であると、火源の熱が断熱層３０を介して第１金属箔層１０から第１多孔質層２０に伝達することを抑制できる。一方、断熱層３０の厚さＤ３が１０ｍｍ以下であると、積層シート２Ａの面密度が大き過ぎないので、軽量性が良好であり、また、防音性が良好である。断熱層３０の厚さＤ３は、好ましくは０．７ｍｍ以上７ｍｍ以下であり、より好ましくは０．９ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００７１】
第１金属箔層１０と断熱層３０と第１多孔質層２０とは、別々に成形された後、結合されてよい。その結合には、例えば接着剤が用いられる。接着剤としては、熱可塑性樹脂などのホットメルト、または両面テープなどが用いられる。両面テープは、耐燃性を向上する目的で、基材を有しないものであってよい。
【００７２】
なお、断熱層３０が無機繊維および炭化繊維の少なくとも１つを複数本含む第２多孔質層であって第２多孔質層と第１多孔質層２０とが隣り合う場合、第１多孔質層２０と第２多孔質層との結合には、ニードルパンチが用いられてもよい。ニードルパンチ法は、第１多孔質層２０と第２多孔質層とを重ね合わせ、第１多孔質層２０と第２多孔質層との界面付近で繊維同士を絡み合わせる方法である。
【００７３】
図１２は、第３実施形態に係る積層シートを示す断面図である。本実施形態の積層シート２Ｂは、断熱層３０と第１多孔質層２０との間に、第２金属箔層４０を有する。なお、第２金属箔層４０は、図１２では縦配向品である第１多孔質層２０と断熱層３０との間に配置されるが、横配向品である第１多孔質層２０Ａと断熱層３０との間に配置されてもよい。
【００７４】
第２金属箔層４０は、積層シート２Ｂの耐燃性を向上するものであり、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が火源の火に曝されないように、穴の無い、板状に形成される。第２金属箔層４０は、アルミニウム箔、銅箔、銀箔などの熱伝導率の高い金属箔で形成される。
【００７５】
第２金属箔層４０の厚さＤ４は、例えば０．０２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。第２金属箔層４０の厚さＤ４が０．０２５ｍｍ以上であると、第２金属箔層４０の面内方向に移動する熱の通路幅が広く、火源の近傍の位置から火源から離れた位置まで第２金属箔層４０の面内方向に熱が拡散されやすい。そのため、火源の近傍において、第１多孔質層２０の温度を、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が熱分解する温度以下に抑制できる。また、火源の近傍において、第２金属箔層４０の貫通穴の形成を抑制できる。一方、第２金属箔層４０の厚さＤ４が２．０ｍｍ以下であると、積層シート２Ｂの面密度が大き過ぎないので、軽量性が良好であり、また、防音性が良好である。第２金属箔層４０の厚さＤ４は、好ましくは０．０３０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０３５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００７６】
第２金属箔層４０の熱伝導率（λ４）と第２金属箔層４０の厚さ（Ｄ４）との積（λ４×Ｄ４）が、例えば１．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上５．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下である。λ４×Ｄ４が１．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上であると、第２金属箔層４０の熱伝導率が大きく、且つ第２金属箔層４０の熱の通路幅が広いので、火源の近傍の位置から火源から離れた位置まで第２金属箔層４０の面内方向に熱が拡散されやすい。そのため、火源の近傍において、第１多孔質層２０の温度を、第１多孔質層２０を形成する有機繊維が熱分解する温度以下に抑制できる。一方、λ４×Ｄ４が５．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下であると、一般的な材料で第２金属箔層４０を形成できる。λ４×Ｄ４は、好ましくは３．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上３．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下であり、より好ましくは５．０×１０−４Ｗ／Ｋ以上２．０×１０−２Ｗ／Ｋ以下である。
【００７７】
第１金属箔層１０と断熱層３０と第２金属箔層４０と第１多孔質層２０とは、別々に成形された後、結合されてよい。その結合には、例えば接着剤が用いられる。接着剤としては、熱可塑性樹脂などのホットメルト、または両面テープなどが用いられる。両面テープは、耐燃性を向上する目的で、基材を有しないものであってよい。
【実施例】
【００７８】
以下、具体的な実施例や比較例などについて説明する。以下で説明する例１〜例１６のうち、例１〜例１２が実施例、例１３〜例１６が比較例である。先ず、最初に、例１〜例１６で用いた、金属箔と有機繊維シートと断熱シートとについて個別に説明する。なお、実施例では、金属箔が第１金属箔層（または第１金属箔層と第２金属箔層の両方）に相当し、有機繊維シートが第１多孔質層に相当し、断熱シートが断熱層に相当する。
【００７９】
［金属箔１〜４］
金属箔１としては、ＳＵＳ３０４ステンレス箔（厚さ０．０４０ｍｍ、面密度：２６４ｇ／ｍ２、熱伝導率：１７Ｗ／ｍ・Ｋ、熱伝導率と厚さの積：６．６８×１０−４Ｗ／Ｋ）を用いた。
【００８０】
金属箔２としては、アルミニウム箔（厚さ０．０２４ｍｍ、面密度：５４ｇ／ｍ２、熱伝導率：２３６Ｗ／ｍ・Ｋ、熱伝導率と厚さの積：５．６６×１０−３Ｗ／Ｋ）を用いた。
【００８１】
金属箔３としては、アルミニウム箔（厚さ０．０４０ｍｍ、面密度：９０ｇ／ｍ２、熱伝導率：２３６Ｗ／ｍ・Ｋ、熱伝導率と厚さの積：９．４４×１０−３Ｗ／Ｋ）を用いた。
【００８２】
金属箔４としては、アルミニウム箔（厚さ０．０６０ｍｍ、面密度：１３５ｇ／ｍ２、熱伝導率：２３６Ｗ／ｍ・Ｋ、熱伝導率と厚さの積：１．４２×１０−２Ｗ／Ｋ）を用いた。
【００８３】
表１に、金属箔１〜４の物性をまとめて示す。
【００８４】
【表１】
2020029047.tif 000003
【００８５】
［有機繊維シート１〜６］
有機繊維シート１は、図６に示す製造装置１００を用いて製造した縦配向品である。有機繊維の原料としては、POLYMIRAE社製のポリプロピレン樹脂Moplen HP461Yを用いた。ポリプロピレン樹脂は、押出機にて２５０℃で溶融混練した後、ギアポンプを用いて２．９ｋｇ／ｈの吐出量でダイス１１０に送出した。ダイス１１０は予め２５０℃に加熱した。ダイス１１０としては、４８４個の樹脂ノズル１１１がＹ軸方向に０．７２ｍｍピッチで一列に並ぶものを用いた。各樹脂ノズル１１１の吐出方向はＺ軸方向（より詳細には鉛直下方）であって、各樹脂ノズル１１１の吐出口の直径は０．２ｍｍであった。各樹脂ノズル１１１のＸ軸方向両側には一対のガスノズル１１２が設けられており、各ガスノズル１１２における空気の流速は７６ｍ／ｓｅｃに設定し、各ガスノズル１１２における空気の温度は２７０℃に設定した。また、ダイス１１０と各コレクタ１２０との上下方向距離Ｄ（図６参照）は、４００ｍｍに設定した。２つのコレクタ１２０の間隔Ｗは５５ｍｍで一定であり、２つのコレクタ１２０による有機繊維シートの搬送速度Ｖは０．２５ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００８６】
有機繊維シート２は、ダイス温度、樹脂吐出量、樹脂ノズルの吐出口の直径、空気温度、空気流速、コレクタ間距離Ｗ、および搬送速度Ｖの条件以外、上記の有機繊維シート１と同じ条件で製造した縦配向品である。ダイス温度は２６０℃、樹脂吐出量は５．８ｋｇ／ｈ、樹脂ノズルの吐出口の直径は０．１５ｍｍ、空気温度は２８５℃、空気流速は１１６ｍ／ｓｅｃ、コレクタ間距離Ｗは４０ｍｍ、搬送速度Ｖは０．２ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００８７】
有機繊維シート３は、ダイス温度、樹脂吐出量、樹脂ノズルの吐出口の直径、空気温度、空気流速、上下方向距離Ｄ、および搬送速度Ｖの条件以外、上記の有機繊維シート１と同じ条件で製造した縦配向品である。ダイス温度は２６０℃、樹脂吐出量は１．５ｋｇ／ｈ、樹脂ノズルの吐出口の直径は０．１５ｍｍ、空気温度は３００℃、空気流速は３９ｍ／ｓｅｃ、上下方向距離Ｄは３００ｍｍ、搬送速度Ｖは０．２ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００８８】
有機繊維シート４は、ダイス温度、樹脂吐出量、樹脂ノズルの吐出口の直径、空気温度、空気流速、上下方向距離Ｄ、および搬送速度Ｖの条件以外、上記の有機繊維シート１と同じ条件で製造した縦配向品である。ダイス温度は２６０℃、樹脂吐出量は５．８ｋｇ／ｈ、樹脂ノズルの吐出口の直径は０．１５ｍｍ、空気温度は２９５℃、空気流速は７７ｍ／ｓｅｃ、上下方向距離Ｄは３００ｍｍ、搬送速度Ｖは０．５ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００８９】
有機繊維シート５は、図１０に示す製造装置１００Ａを用いて製造した横配向品である。有機繊維の原料としては、POLYMIRAE社製のポリプロピレン樹脂Moplen HP461Yを用いた。ポリプロピレン樹脂は、押出機にて２６０℃で溶融混練した後、ギアポンプを用いて２．９ｋｇ／ｈの吐出量でダイス１１０Ａに送出した。ダイス１１０Ａは予め２６０℃に加熱した。ダイス１１０Ａとしては、４８４個の樹脂ノズル１１１ＡがＹ軸方向に０．７２ｍｍピッチで一列に並ぶものを用いた。各樹脂ノズル１１１Ａの吐出方向はＺ軸方向（より詳細には鉛直下方）であって、各樹脂ノズル１１１Ａの吐出口の直径は０．１５ｍｍであった。各樹脂ノズル１１１ＡのＸ軸方向両側には一対のガスノズル１１２Ａが設けられており、各ガスノズル１１２Ａにおける空気の流速は７７ｍ／ｓｅｃに設定し、各ガスノズル１１２における空気の温度は２９５℃に設定した。また、ダイス１１０Ａとコレクタ１２０Ａとの上下方向距離Ｄ（図１０参照）は、７００ｍｍに設定した。コレクタ１２０Ａの上面は、Ｚ軸方向に垂直な水平面であった。コレクタ１２０Ａによる有機繊維シートの搬送速度Ｖは、０．３ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００９０】
有機繊維シート６は、ダイス温度、樹脂吐出量、樹脂ノズルの吐出口の直径、空気温度、空気流速、コレクタ間距離Ｗ、および搬送速度Ｖの条件以外、上記の有機繊維シート１と同じ条件で製造した縦配向品である。ダイス温度は２６０℃、樹脂吐出量は５．８ｋｇ／ｈ、樹脂ノズルの吐出口の直径は０．１５ｍｍ、空気温度は２８５℃、空気流速は１３６ｍ／ｓｅｃ、コレクタ間距離Ｗは３０ｍｍ、搬送速度Ｖは０．３ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００９１】
表２に、有機繊維シート１〜６の製造条件をまとめて示す。
【００９２】
【表２】
2020029047.tif 000004
【００９３】
有機繊維シート１〜６について、下記の測定を行った。尚、スキン層の厚さは、縦配向品の有機繊維シート１〜４、６についてのみ測定した。
【００９４】
＜有機繊維シートの厚さ＞
有機繊維シートの厚さは、有機繊維シートから切り出した試験片を台の水平な載置面に載せ、上方視で試験片の中心付近５点の厚さを厚みゲージで測定し、５点の測定値の算術平均値とした。試験片は、有機繊維シートの主表面に対し垂直な方向から見て縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの矩形状に切り出した。試験片は、試験片の切断面が台の載置面に対し垂直になるように、台の載置面に載せた。
【００９５】
＜スキン層の厚さ＞
スキン層の厚さは、有機繊維シートから切り出した試験片の２つのスキン層のそれぞれの３点の厚さを厚みゲージで測定し、６点の測定値の算術平均値とした。試験片は、有機繊維シートのＹ軸方向中央部（図６および図１０参照）から、有機繊維シートの主表面に対し垂直な方向から見て縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの矩形状に切り出した。尚、一方のスキン層の３点の厚さの算術平均値と、他方のスキン層の３点の厚さの算術平均値とは、誤差の範囲で一致した。
【００９６】
＜有機繊維シートの平均繊維径＞
有機繊維シートの平均繊維径は、有機繊維シートから切り出した試験片のＳＥＭ写真（走査型電子顕微鏡写真）の画像解析によって測定した。試験片は、有機繊維シートの主表面に対し垂直な方向から見て縦５ｍｍ、横１０ｍｍの矩形状に切り出した。試験片の平均繊維径を測定する切断面には、予めスパッタ装置を用いてＰｔ膜を形成した。
スパッタ装置としては、真空デバイス社製のマグネトロンスパッタ装置MSP-15を用いた。電流値は３０ｍＡとし、蒸着時間は３０秒間とした。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）としては、Phenom-World社製のproX PREMIUMＩＩを用いた。電子線のビームエネルギーは、１０ＫｅＶとした。電子画像は、Phenom-World社製のPro SuiteフェノムアプリケーションシステムのAutomated Image Mappingを用い、１５００倍の倍率で撮像場所を変えながら３０枚取得した。
３０枚の電子画像から合計１０００箇所の繊維径を画像解析によって測定し、測定した繊維径の算術平均値を平均繊維径とした。画像解析には、Phenom-World社製のPro Suiteフェノムアプリケーションシステムのファイバーメトリックス機能を用いた。
【００９７】
＜有機繊維シートの固体占有率＞
有機繊維シートの固体占有率は、有機繊維シートのかさ密度（ＢＤ）を固体の真密度（ＴＤ）で除した値（ＢＤ／ＴＤ）に１００を乗じた値（ＢＤ／ＴＤ×１００）として求めた。
有機繊維シートのかさ密度（ＢＤ）は、有機繊維シートから切り出した試験片の質量を、試験片の体積で除すことにより得た。試験片は、有機繊維シートの主表面に対し垂直な方向から見て直径１００．５ｍｍの円形に切り出した。試験片の体積は、直径１００．５ｍｍの円形の面積と有機繊維シートの総厚さとを乗じることにより測定した。試験片の質量は、電子天秤で測定した。
固体の真密度としては、固体を構成する有機繊維の真密度を用いた。有機繊維の材料として用いたPOLYMIRAE社製のポリプロピレン樹脂Moplen HP461Yの真密度は、９２０ｋｇ／ｍ３であった。
【００９８】
＜有機繊維シートの減衰定数＞
有機繊維シートの減衰定数（単位：Ｎｅｐｅｒ／ｍ）は、日本音響エンジニアリング社製の垂直入射吸音率測定システムWinZacMTXを使用し、ＪＩＳ  Ａ  １４０５−２に準拠して測定した。具体的には、固体占有率の測定に供した円柱状の試験片の片側の平面に対し垂直に音波を入射させ、音波の周波数を２００Ｈｚから１０００Ｈｚまで２０Ｈｚピッチで変化させたときのそれぞれの減衰定数を測定し、その４１点の測定値の算術平均値を有機繊維シートの減衰定数とした。
尚、周波数が２００Ｈｚ未満の減衰定数は、測定誤差が大きいため、測定の対象から除外した。
【００９９】
＜有機繊維シートの特性インピーダンス＞
有機繊維シートの特性インピーダンス（単位：Ｎ・ｓ／ｍ３）は、減衰定数と同様に、日本音響エンジニアリング社製の垂直入射吸音率測定システムWinZacMTXを使用し、ＪＩＳ  Ａ  １４０５−２に準拠して測定した。具体的には、固体占有率の測定に供した円柱状の試験片の片側の平面に対し垂直に音波を入射させ、音波の周波数を２００Ｈｚから１０００Ｈｚまで２０Ｈｚピッチで変化させたときのそれぞれの特性インピーダンス（より詳細には特性インピーダンスの実部）を測定し、その４１点の測定値の算術平均値を有機繊維シートの特性インピーダンスとした。
【０１００】
表３に、有機繊維シート１〜６の物性をまとめて示す。
【０１０１】
【表３】
2020029047.tif 000005
【０１０２】
有機繊維シート１〜６は、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下の範囲内であって且つ固体占有率Ｓが１．０％以上８．０％以下の範囲内であったため、高い減衰定数（１０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上）が得られた。
【０１０３】
［断熱シート１〜６］
断熱シート１としては、ニチアス社製のガラスクロス（商品名：マリンテックス０．７Ａ、厚さ：０．７ｍｍ、面密度：４２８ｇ／ｍ２、熱貫流率：８５Ｗ／ｍ２・Ｋ）を用いた。このガラスクロスは、ガラス繊維を含む。
【０１０４】
断熱シート２としては、ニチアス社製のガラスクロス（商品名：マリンテックス０．２Ａ、厚さ：０．２ｍｍ、面密度：２３２ｇ／ｍ２、熱貫流率：５００Ｗ／ｍ２・Ｋ）を用いた。このガラスクロスは、ガラス繊維を含む。
【０１０５】
断熱シート３としては、片面ダンボール（厚さ：５ｍｍ、面密度：４０３ｇ／ｍ２、熱貫流率：８．０Ｗ／ｍ２・Ｋ）を用いた。
【０１０６】
断熱シート４としては、アルミニウムメッシュ（厚さ：０．３ｍｍ、面密度：２９０ｇ／ｍ２、熱貫流率：１７Ｗ／ｍ２・Ｋ）を用いた。
【０１０７】
断熱シート５としては、旭ファイバーグラス社製のガラスウール（商品名：グラスロンウールＧＷ６４、厚さ：２５．０ｍｍ、面密度：１６００ｇ／ｍ２、熱貫流率：１．３Ｗ／ｍ２・Ｋ）を用いた。このガラスウールは、ガラス繊維を含む。
【０１０８】
断熱シート６としては、旭ファイバーグラス社製のガラスウール（商品名：グラスロンウールＧＷ３２、厚さ：２５ｍｍ、面密度：８００ｇ／ｍ２、熱貫流率：１．４Ｗ／ｍ２・Ｋ）を用いた。このガラスウールは、ガラス繊維を含む。
【０１０９】
表４に、断熱シート１〜６の物性をまとめて示す。なお、断熱シート５および６は、上述の有機繊維シート１〜６の代わりに用いたため、有機繊維シート１〜６と同様の物性についても表４に示す。
【０１１０】
【表４】
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【０１１１】
［例１〜例１６］
例１では、金属箔１と有機繊維シート１とを重ね合わせてホットメルトで接着することにより、２層構造の試験シート１を作製した。例２では、金属箔２と有機繊維シート２とを重ね合わせてホットメルトで接着することにより、２層構造の試験シート２を作製した。例３では、金属箔４と有機繊維シート２とを重ね合わせてホットメルトで接着することにより、２層構造の試験シート３を作製した。
【０１１２】
例４では、金属箔３と断熱シート１と金属箔３と有機繊維シート１とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート４を作製した。例５では、金属箔３と断熱シート２と金属箔３と有機繊維シート３とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート５を作製した。例６では、金属箔３と断熱シート２と金属箔３と有機繊維シート４とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート６を作製した。例７では、金属箔３と断熱シート２と金属箔３と有機繊維シート５とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート７を作製した。
【０１１３】
例８では、金属箔３と断熱シート３と有機繊維シート１とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、３層構造の試験シート８を作製した。例９では、金属箔３と断熱シート４と有機繊維シート１とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、３層構造の試験シート９を作製した。
【０１１４】
例１０では、金属箔３と断熱シート４と金属箔３と有機繊維シート１とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート１０を作製した。例１１では、金属箔１と断熱シート２と金属箔１と有機繊維シート１とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート１１を作製した。例１２では、金属箔２と断熱シート２と金属箔２と有機繊維シート５とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート１２を作製した。
【０１１５】
例１３では、１つの断熱シート５のみを、試験シート１３として用いた。例１４では、金属箔３と断熱シート１と金属箔３と断熱シート６とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート１４を作製した。例１５では、１つの有機繊維シート１のみを、試験シート１５として用いた。例１６では、金属箔３と断熱シート１と金属箔３と有機繊維シート６とをこの順で重ね合わせてホットメルトで接着することにより、４層構造の試験シート１６を作製した。
【０１１６】
＜試験シートの軽量性＞
軽量性の評価では、面密度が１５５０ｇ／ｍ２以下である場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定した。
【０１１７】
＜試験シートの防音性＞
試験シート１〜１６の減衰定数は、有機繊維シート１〜６の減衰定数と同様に測定した。また、試験シート１〜１６の特性インピーダンスは、有機繊維シート１〜６の特性インピーダンスと同様に測定した。
【０１１８】
試験シート１〜１２、１６の防音性の測定では、音源側に有機繊維シートを配し、音源とは反対側に金属箔（より詳細には表５〜表６に記載の第１層）を配した。
【０１１９】
また、試験シート１４の防音性の測定では、音源側に断熱シート６を配し、音源とは反対側に金属箔３（より詳細には表６に記載の第１層）を配した。
【０１２０】
なお、試験シート１３、１５は、厚さ方向に対称な構造を有するので、適当に配した。
【０１２１】
防音性の評価では、遮音性と吸音性のいずれも合格である場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定した。遮音性は、減衰定数が１０Ｎｅｐｅｒ／ｍ以上である場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定した。また、吸音性は、特性インピーダンスが１４００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定した。
【０１２２】
＜試験シートの燃焼試験＞
図１３に示す燃焼試験装置を用い、社団法人日本鉄道車両機械技術協会の鉄道車両用材料燃焼試験（一般材；鉄道車両用非金属材料の４５°エチルアルコール試験）に準じて燃焼試験を行った。図１３において、２０１は供試体（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）、２０２はアルコール容器（鉄製１７．５φ×７．１、０．８ｔ）、２０３はコルク製の容器受台を示す。
【０１２３】
図１３に示すように、供試体２０１は、水平面に対し４５°傾斜させて保持した。供試体２０１が、試験シート１〜１６である。また、燃料容器（アルコール容器）２０２は、燃料容器２０２の底の中心が供試体２０１の下面中心の垂直下方２５．４ｍｍの位置になるように、コルク製の容器受台２０３に乗せた。
【０１２４】
試験シート１〜１２、１６の燃焼試験では、火源側（下側）に金属箔（より詳細には表５〜表６に記載の第１層）を配し、火源とは反対側（上側）に有機繊維シートを配した。
【０１２５】
また、試験シート１４の防音性の測定では、火源側（下側）に金属箔３（より詳細には表６に記載の第１層）を配し、火源とは反対側（上側）に断熱シート６を配した。
【０１２６】
なお、試験シート１３、１５は、厚さ方向に対称な構造を有するので、適当に配した。
【０１２７】
燃料容器２０２に燃料であるエチルアルコール０．５ｃｃを入れて、燃料に着火し、燃料が燃え尽きるまで約２分間放置した。その後、供試体２０１の状態を目視で観察し、（１）着炎の有無、（２）供試体２０１を厚さ方向に貫通する貫通穴の有無、（３）変形率を調べた。変形率とは、供試体２０１の上面（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）の全面積を１００％に設定したときの、供試体２０１の上面の熱によって変形する部分の面積の比率である。
【０１２８】
耐燃性の評価では、着炎が無く、貫通穴が無く、且つ変形率が５０％以下である場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定した。ここで、「着炎が無い」とは燃料が燃え尽きた後に供試体２０１が燃えないことを意味し、「着炎が有る」とは燃料が燃え尽きた後に供試体２０１が燃えることを意味する。
【０１２９】
＜試験シートのフレキシブル性試験＞
試験シートのフレキシブル性は、直径１００ｍｍの円筒の外周に試験シートを巻き付けて調べた。
【０１３０】
フレキシブル性の評価では、円筒の半周に亘って試験シートが隙間なく巻き付けられた場合を合格と判定し、それ以外の場合を不合格と判定した。
【０１３１】
＜総合の合否＞
総合の合否では、軽量性、防音性、耐燃性およびフレキシブル性の全てにおいて合格の場合に合格と判定し、それ以外の場合に不合格と判定した。
【０１３２】
表５〜表６に、試験シート１〜１６の評価結果を示す。
【０１３３】
【表５】
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【０１３４】
【表６】
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【０１３５】
試験シート１〜１２は、試験シート１３〜１６とは異なり、下記（１）〜（４）の要件を全て満たすため、軽量性、防音性、耐燃性およびフレキシブル性の全てについて、合格と判定された。（１）試験シートが少なくとも１つの金属箔と１つの有機繊維シートとを含む。（２）試験シートの面密度が、４００ｇ／ｍ２以上１５５０ｇ／ｍ２以下である。（３）有機繊維シートは、平均繊維径が０．５μｍ以上１４μｍ以下の有機繊維で形成される。（４）有機繊維シートの固体占有率が１．０％以上８．０％以下である。
【０１３６】
一方、試験シート１３は、面密度が１５５０ｇ／ｍ２を超える断熱シート５のみで構成されるので、軽量性およびフレキシブル性について不合格と判定された。また、試験シート１４は、試験シート４とは異なり、固体占有率が１．０％以上である有機繊維シート１に代えて、固体占有率が１．０％未満である断熱シート６を有するので、防音性（特に遮音性）について不合格と判定された。また、試験シート１５は、試験シート１とは異なり、有機繊維シート１のみを有するので、耐燃性について不合格と判定された。さらに、試験シート１６は、１５５０ｇ／ｍ２を超える面密度を有するので、軽量性について不合格と判定された。
【０１３７】
ところで、試験シート２と試験シート３とは、同じ有機繊維シート２を有し、異なる金属箔２、４を有する。試験シート２を構成する金属箔２と、試験シート３を構成する金属箔４とは、材料が同じアルミニウムであるが、厚さが異なる。試験シート２の耐燃性と試験シート３の耐燃性とを比較すれば明らかなように、金属箔２、４の材料が同じ場合、厚さの厚い金属箔４を含む試験シート３の方が、厚さの薄い金属箔２を含む試験シート２よりも、熱が金属箔２の面内方向に拡散しやすく、変形率を低減できることが分かる。つまり、λ１が同じ場合、Ｄ１が大きい方が、変形率を低減できることが分かる。
【０１３８】
試験シート１０は、断熱シート４と有機繊維シート１との間に金属箔３を有する４層構造である点を除き、試験シート９と同じ構成を有する。試験シート１０の耐燃性と、試験シート９の耐燃性とを比較すれば明らかなように、断熱シートと有機繊維シートの間に金属箔を配置することにより変形率を低減でき、耐燃性を改善できることが分かる。
【０１３９】
以上、本開示に係る積層シートの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
【０１４０】
例えば上記実施形態の積層シートは、入射する音波を減衰させる防音材として用いられるが、防音材以外の用途に用いられてもよい。防音材以外の用途としては、断熱材、制振材、または衝撃吸収材などが挙げられる。
【符号の説明】
【０１４１】
２    積層シート
１０  第１金属箔層
２０  第１多孔質層
２１、２２  主表面
２６        不織布層
２７、２８  スキン層
３０  断熱層
４０  第２金属箔層
【図１】
2020029047.tif 000009
【図２】
2020029047.tif 000010
【図３】
2020029047.tif 000011
【図４】
2020029047.tif 000012
【図５】
2020029047.tif 000013
【図６】
2020029047.tif 000014
【図７】
2020029047.tif 000015
【図８】
2020029047.tif 000016
【図９】
2020029047.tif 000017
【図１０】
2020029047.tif 000018
【図１１】
2020029047.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
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