(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成された制振材の制振性を制御する方法であって、前記不織繊維構造体の固有振動数を指標とし、制振性を発現するための振動数の領域を制御する方法。
【請求項２】
嵩密度に基づいて固有振動数を調整する請求項１記載の制御方法。
【請求項３】
制振性の制御に加えて、嵩密度に基づいて等価バネ定数も調整することにより制振材のバネ弾性も制御する請求項１又は２記載の制御方法。
【請求項４】
不織繊維構造体の嵩密度が３０〜２００ｋｇ／ｍ３である請求項１〜３のいずれかに記載の制御方法。
【請求項５】
不織繊維構造体の単位面積当たりの等価バネ定数が１×１０６〜２００×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２である請求項１〜４のいずれかに記載の制御方法。
【請求項６】
振動数５００Ｈｚ以下の振動を減衰するための方法である請求項１〜５のいずれかに記載の制御方法。
【請求項７】
不織繊維構造体が、板状又はシート状であり、かつ厚み方向の繊維接着率が均一である請求項１〜６のいずれかに記載の制御方法。
【請求項８】
湿熱接着性繊維の平均繊度が１〜１０ｄｔｅｘである請求項１〜７のいずれかに記載の制御方法。
【請求項９】
湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成され、かつ嵩密度に基づいて制御可能な固有振動数を有する制振材を用いて振動を減衰する制振方法。
【請求項１０】
振動数５００Ｈｚ以下の振動を減衰する請求項９記載の制振方法。
【請求項１１】
湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成され、かつ嵩密度に基づいて制御可能な固有振動数を有する制振材。
【請求項１２】
固有振動数が１０〜５００Ｈｚである請求項１１記載の制振材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物や道路などで発生する振動を低減するための制振材及び制振方法並びに制振材の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物、道路、音響機器、自動車などの運輸機器などの各種分野において、振動を減衰（低減）するための制振材が使用されている。制振材は、用途に応じて様々な振動を減衰するために用いられるが、特に、低振動数の振動を減衰するためには、重量則に従って重量の大きい材料を選択する必要がある。低振動数の振動を減衰するための制振材としては、例えば、高い粘度及び比重を有するアスファルト、金属、石膏などで形成されたシートが知られている。しかし、アスファルトなどの高重量の制振材では、施工性（取り扱い性）や使用態様が限定される。そのため、更なる改良が望まれているが、軽量性と制振性とを両立させるのは困難であった。
【０００３】
例えば、特開２０１１−１６９２号公報（特許文献１）には、アスファルト混合物からなる基層とアスファルト混合物からなる表層の間に、繊維系織布を基材として基材の上面及び下面にそれぞれアスファルトが積層されているシートが敷設された振動軽減舗装が開示されている。この文献では、繊維系不織布は、引張特性によるシートの強度を確保するために使用され、繊維系織布として、ポリエステル繊維などの合成繊維不織布、ガラス繊維不織布が例示され、ガラス繊維不織布が好ましいと記載されている。
【０００４】
しかし、繊維系不織布は、制振性が十分でなく、特に低振動数の振動に対する制振性が低い。さらに、形態保持性が低いため、取り扱い性が低く、用途が限定される。
【０００５】
一方、国際公開ＷＯ２００７／１１６６７６号公報（特許文献２）には、湿熱接着性繊維を含む不織繊維集合体を高温水蒸気で加熱処理することにより、不織繊維構造を有し、かつ厚み方向に均一な接着率で湿熱接着性繊維が融着した硬質の成形体が製造されている。この文献には、前記硬質成形体が建材用ボードとして利用できることが記載されている。
【０００６】
また、特開２０１０−２２９８０９号公報（特許文献３）には、湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体と面材とで構成された遮音パネルであって、前記不織繊維構造体の繊維接着率が３〜８５％であり、かつ見掛け密度が０．０３〜０．７ｇ／ｃｍ３である遮音パネルが開示されている。この文献には、前記遮音パネルが広い周波数域に亘り優れた吸音性能を実現でき、不織繊維構造体と面材との厚み比や密度などを調整することにより、１００〜５０００Ｈｚ（特に２５０〜１５００Ｈｚ）の低周波域の音に対しても効果的であることが記載されている。
【０００７】
しかし、これらの文献には、振動及び制振性及びその制御方法について記載されていない。
【０００８】
国際公開ＷＯ２０１１／１１１６０８号公報（特許文献４）には、床下地材と床仕上げ層との間に、湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成された緩衝材を含む中間層が介在する遮音床構造において、前記緩衝材とアスファルトを含む制振材とを積層させた遮音床構造が開示されている。この文献には、不織繊維構造体の見かけ密度は０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ３の範囲から選択できることが記載されており、密度が小さすぎると、床衝撃音の遮音性は向上するものの、歩行感が低下し床鳴りが発生し易くなる一方で、密度が大きすぎると、不織繊維構造体が硬すぎて振動を伝播しやすくなり、床衝撃音の遮音性が低下することが記載されている。
【０００９】
しかし、この文献でも、床衝撃音の遮音のために制振材が使用されているが、制振性については評価されておらず、不織繊維構造体及び制振材の積層体と遮音性との関係が記載されているだけであり、前記積層体と制振性との関係は記載されていない。さらに、不織繊維構造体の密度に関しても、遮音のために適正な密度があることが記載されているにすぎない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−１６９２号公報（請求項１、段落［００３６］、実施例）
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００７／１１６６７６号公報（請求の範囲、実施例）
【特許文献３】特開２０１０−２２９８０９号公報（請求項１、段落［００９９］）
【特許文献４】国際公開ＷＯ２０１１／１１１６０８号公報（請求の範囲、段落［００４９］〜［００５１］、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、不織繊維構造体で形成された軽量な制振材の制振性を簡便に制御できる方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、目的とする振動数の振動に応じた制振性を容易に制御できる方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、制振性と同時に、施工性及び取り扱い性を簡便に制御できる方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、軽量性と制振性とを両立できる制振材及び制振方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、施工性及び取り扱い性に優れ、かつ軽量であるにも拘わらず、低振動数の振動を軽減でき、耐久性も向上できる制振材及び制振方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体が軽量で制振性に優れ、かつ固有振動数を有することを見出し、さらにこの事実に基づいて、制振材の制振性を簡便に制御できることを見出し、本発明を完成した。
【００１７】
すなわち、本発明の制振材の制御方法は、湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成された制振材の制振性を制御する方法であって、前記不織繊維構造体の固有振動数を指標とし、制振性を発現するための振動数の領域を制御する方法である。この制御方法において、嵩密度に基づいて固有振動数を調整してもよい。さらに、制振性の制御に加えて、嵩密度に基づいて等価バネ定数も調整することにより制振材のバネ弾性も制御してもよい。本発明の制御方法において、前記不織繊維構造体の嵩密度は３０〜２００ｋｇ／ｍ３程度であってもよい。前記不織繊維構造体の単位面積当たりの等価バネ定数が１×１０６〜２００×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２程度であってもよい。本発明の制御方法は、振動数５００Ｈｚ以下の振動を減衰するための方法であってもよい。本発明の制御方法において、前記不織繊維構造体は、板状又はシート状であり、かつ厚み方向の繊維接着率が均一であってもよい。前記湿熱接着性繊維の平均繊度は１〜１０ｄｔｅｘ程度であってもよい。
【００１８】
本発明には、湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成された制振材を用いて振動を減衰する制振方法も含まれる。この制振方法は、振動数５００Ｈｚ以下の振動を減衰する制振方法であってもよい。
【００１９】
本発明には、湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成され、かつ嵩密度に基づいて制御可能な固有振動数を有する制振材も含まれる。この制振材は、固有振動数が１０〜５００Ｈｚ程度であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、不織繊維構造体で形成された軽量な制振材の制振性を簡便に制御できる。特に、前記不織構造体の嵩密度を調整することにより、目的とする振動数の振動に応じた制振性を容易に制御できるだけでなく、バネ弾性も制御でき、制振性と同時に施工性及び取り扱い性も簡便に制御できる。
【００２１】
また、不織繊維構造体で形成された制振材は、湿熱接着性繊維を含み、かつこの湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定されているため、軽量性と制振性とを両立できる。特に、施工性及び取り扱い性に優れ、かつ軽量であるにも拘わらず、低振動数の振動を軽減できる。さらに、従来の不織布や発砲体で形成された軽量の制振材に比べて、耐久性も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の制振材及び従来の不織布における振動数に対する加速度応答倍率を示すグラフである。
【図２】図２は、実施例における厚み４ｍｍの制振材の嵩密度に対する固有振動数を示すグラフである。
【図３】図３は、実施例における厚み８ｍｍの制振材の嵩密度に対する固有振動数を示すグラフである。
【図４】図４は、実施例における厚み１２ｍｍの制振材の嵩密度に対する固有振動数を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例における厚み４ｍｍの制振材の嵩密度に対する単位面積当たりの等価バネ定数を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例における厚み８ｍｍの制振材の嵩密度に対する単位面積当たりの等価バネ定数を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例における厚み１２ｍｍの制振材の嵩密度に対する単位面積当たりの等価バネ定数を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例における制振材の平均繊度に対する固有振動数を示すグラフである。
【図９】図９は、実施例における制振材の平均繊度に対する単位面積当たりの等価バネ定数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［制振材］
本発明の制振材は、湿熱接着性繊維を含み、かつこの湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体で形成されている。
【００２４】
不織繊維構造体において、湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂で構成されている。湿熱接着性樹脂は、高温水蒸気によって容易に実現可能な温度において、流動又は容易に変形して接着機能を発現可能であればよい。具体的には、熱水（例えば、８０〜１２０℃、特に９５〜１００℃程度）で軟化して自己接着又は他の繊維に接着可能な熱可塑性樹脂、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのビニルアルコール系重合体、ポリ乳酸などのポリ乳酸系樹脂、（メタ）アクリルアミド単位を含む（メタ）アクリル系共重合体などが挙げられる。さらに、高温水蒸気により容易に流動又は変形して接着可能なエラストマーなどであってもよい。これらの湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、特に、エチレンやプロピレンなどのα−Ｃ２−１０オレフィン単位を含むビニルアルコール系重合体、特に、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が好ましい。
【００２５】
エチレン−ビニルアルコール系共重合体において、エチレン単位の含有量（共重合割合）は、例えば、５〜６５モル％（例えば、１０〜６５モル％）、好ましくは２０〜５５モル％、さらに好ましくは３０〜５０モル％程度である。エチレン単位がこの範囲にあることにより、湿熱接着性を有するが、熱水溶解性は有さないという特異な性質が得られる。エチレン単位の割合が少なすぎると、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が、低温の蒸気（水）で容易に膨潤又はゲル化し、水に一度濡れただけで形態が変化し易い。一方、エチレン単位の割合が多すぎると、吸湿性が低下し、湿熱による繊維融着が発現し難くなるため、実用性のある強度の確保が困難となる。エチレン単位の割合が、特に３０〜５０モル％の範囲にあると、シート又は板状などの形状への加工性が特に優れる。
【００２６】
エチレン−ビニルアルコール系共重合体におけるビニルアルコール単位のケン化度は、例えば、９０〜９９．９９モル％程度であり、好ましくは９５〜９９．９８モル％、さらに好ましくは９６〜９９．９７モル％程度である。ケン化度が小さすぎると、熱安定性が低下し、熱分解やゲル化によって安定性が低下する。一方、ケン化度が大きすぎると、繊維自体の製造が困難となる。
【００２７】
エチレン−ビニルアルコール系共重合体の粘度平均重合度は、必要に応じて選択できるが、例えば、２００〜２５００、好ましくは３００〜２０００、さらに好ましくは４００〜１５００程度である。重合度がこの範囲にあると、紡糸性と湿熱接着性とのバランスに優れる。
【００２８】
湿熱接着性繊維の横断面形状（繊維の長さ方向に垂直な断面形状）は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面［偏平状、楕円状、多角形状など］に限定されず、中空断面状などであってもよい。湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂を含む複数の樹脂で構成された複合繊維であってもよい。複合繊維は、湿熱接着性樹脂を少なくとも繊維表面の一部に有していればよいが、接着性の点から、繊維表面において長さ方向に連続する湿熱接着性樹脂を有するのが好ましい。湿熱接着性樹脂の被覆率は、例えば、５０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。
【００２９】
湿熱接着性樹脂が表面を占める複合繊維の横断面構造としては、例えば、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型又は多層貼合型、放射状貼合型、ランダム複合型などが挙げられる。これらの横断面構造のうち、接着性が高い構造である点から、湿熱接着性樹脂が繊維の全表面を被覆する構造である芯鞘型構造（すなわち、鞘部が湿熱接着性樹脂で構成された芯鞘型構造）が好ましい。芯鞘型構造は、他の繊維形成性重合体で構成された繊維の表面に湿熱接着性樹脂をコーティングした繊維であってもよい。
【００３０】
複合繊維の場合、湿熱接着性樹脂同士を組み合わせてもよいが、非湿熱接着性樹脂と組み合わせてもよい。非湿熱接着性樹脂としては、非水溶性又は疎水性樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの非湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００３１】
これらの非湿熱接着性樹脂のうち、耐熱性及び寸法安定性の点から、融点が湿熱接着性樹脂（特にエチレン−ビニルアルコール系共重合体）よりも高い樹脂、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、特に、耐熱性や繊維形成性などのバランスに優れる点から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。
【００３２】
湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂（繊維形成性重合体）とで構成された複合繊維の場合、両者の割合（質量比）は、構造（例えば、芯鞘型構造）に応じて選択でき、湿熱接着性樹脂が表面に存在すれば特に限定されないが、例えば、湿熱接着性樹脂／非湿熱接着性樹脂＝９０／１０〜１０／９０、好ましくは８０／２０〜１５／８５、さらに好ましくは６０／４０〜２０／８０程度である。湿熱接着性樹脂の割合が多すぎると、繊維の強度を確保し難く、湿熱接着性樹脂の割合が少なすぎると、繊維表面の長さ方向に連続して湿熱接着性樹脂を存在させるのが困難となり、湿熱接着性が低下する。この傾向は、湿熱接着性樹脂を非湿熱接着性繊維の表面にコートする場合においても同様である。
【００３３】
湿熱接着性繊維の平均繊度は、用途に応じて、例えば、０．０１〜１００ｄｔｅｘ程度の範囲から選択でき、例えば、０．１〜５０ｄｔｅｘ、好ましくは１〜１０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは２〜５ｄｔｅｘ（特に２．５〜４ｄｔｅｘ）程度である。平均繊度がこの範囲にあると、制振性と機械的特性のバランスに優れる。
【００３４】
湿熱接着性繊維の平均繊維長は、例えば、１０〜１００ｍｍ程度の範囲から選択でき、好ましくは２０〜８０ｍｍ、さらに好ましくは２５〜７５ｍｍ程度である。平均繊維長がこの範囲にあると、繊維が充分に絡み合うため、繊維構造体の機械的強度が向上する。
【００３５】
湿熱接着性繊維の捲縮率は、例えば、１〜５０％、好ましくは３〜４０％、さらに好ましくは５〜３０％程度である。また、捲縮数は、例えば、１〜１００個／２５ｍｍ、好ましくは５〜５０個／２５ｍｍ、さらに好ましくは１０〜３０個／２５ｍｍ程度である。
【００３６】
不織繊維構造体は、前記湿熱接着性繊維に加えて、さらに非湿熱接着性繊維を含んでいてもよい。非湿熱接着性繊維としては、前記複合繊維を構成する非湿熱接着性樹脂で構成された繊維の他、セルロース系繊維（例えば、レーヨン繊維、アセテート繊維など）などが挙げられる。これらの非湿熱接着性繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの非湿熱接着性繊維は、目的の特性に応じて選択でき、レーヨンなどの半合成繊維と組み合わせると、相対的に高密度で機械的特性の高い繊維構造体が得られる。非湿熱接着性繊維の平均繊度及び平均繊維長は、湿熱接着性繊維と同一の範囲から選択できる。
【００３７】
湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維との割合（質量比）は、制振材の種類や用途に応じて、湿熱接着性繊維／非湿熱接着性繊維＝１００／０〜２０／８０（例えば、９９／１〜２０／８０）、好ましくは１００／０〜５０／５０（例えば、９５／５〜５０／５０）、さらに好ましくは１００／０〜７０／３０程度である。湿熱接着性繊維の割合が少なすぎると、硬度が低下し、繊維構造体としての取り扱い性の保持が困難となる。
【００３８】
湿熱接着性繊維を含む不織繊維構造体は、不織繊維構造を構成する繊維が、前記湿熱接着性繊維の融着により繊維接着率３〜８５％（例えば、５〜６０％）、好ましくは５〜５０％（例えば、６〜４０％）、さらに好ましくは６〜３５％（特に８〜３０％）程度で接着されている。本発明では、このような範囲で繊維が接着されているため、各繊維の自由度が高く、高い制振性を発現できる。さらに、強度を向上させるために、繊維接着率は、例えば、１０〜８５％、好ましくは２０〜８０％、さらに好ましくは３０〜７５％程度であってもよい。
【００３９】
本発明における繊維接着率は、後述する実施例に記載の方法で測定できるが、不織繊維断面における全繊維の断面数に対して、２本以上接着した繊維の断面数の割合を示す。従って、繊維接着率が低いことは、複数の繊維同士が融着する割合（集束して融着した繊維の割合）が少ないことを意味する。
【００４０】
本発明では、さらに、不織繊維構造を構成する繊維は、各々の繊維の接点で接着しているが、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力を発現するためには、この接着点が、厚み方向に沿って、繊維構造体表面から内部（中央）、そして裏面に至るまで、均一に分布しているのが好ましい。接着点が表面又は内部などに集中すると、優れた制振性、機械的特性及び成形性を確保するのが困難となるだけでなく、接着点の少ない部分における形態安定性が低下する。
【００４１】
従って、繊維構造体の厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維接着率の最大値に対する最小値の割合（最小値／最大値）（繊維接着率が最大の領域に対する最小の領域の比率）が、例えば、５０％以上（例えば、５０〜１００％）、好ましくは５５〜９９％、さらに好ましくは６０〜９８％（特に７０〜９７％）程度である。本発明では、繊維接着率が、厚み方向において、このような均一性を有しているため、繊維の接着面積が小さいにも拘わらず、硬さや曲げ強度、耐折性や靱性も優れており、施工性や取り扱い性、耐久性を向上できる。さらに、繊維の接着面積が小さいため、自由に振動可能な繊維が多く、優れた振動吸収性を有している。そのため、伝達された振動は、不織繊維構造体により減衰される。すなわち、本発明における不織繊維構造体は、ボードとしての機械的特性と、繊維構造体としての制振性とを両立している。
【００４２】
不織繊維構造体は、適度な硬度を有し、施工性や取り扱い性を向上できる点から、Ａタイプデュロメータ硬さ試験（ＪＩＳ  Ｋ６２５３の「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験法」に準拠した試験）による硬度が、例えば、Ａ４０以上、好ましくはＡ４５以上（例えば、４５〜８０）であり、さらに好ましくはＡ５０以上（例えば、５０〜７５）であってもよい。
【００４３】
不織繊維構造体は、少なくとも一方向（好ましくは全ての方向）における最大曲げ応力が０．０５ＭＰａ以上（例えば、０．０５〜１００ＭＰａ）であり、好ましくは０．１〜３０ＭＰａ、さらに好ましくは０．２〜２０ＭＰａ程度であってもよい。最大曲げ応力が小さすぎると、建築物や道路などの制振材などに使用したときに自重やわずかな荷重により簡単に折れ易い。また、最大曲げ応力が高すぎると、硬くなり過ぎて、折れて破損し易くなる。
【００４４】
不織繊維構造体の目付は、例えば、５０〜１００００ｇ／ｍ２程度の範囲から選択でき、好ましくは１００〜５０００ｇ／ｍ２、さらに好ましくは２００〜３０００ｇ／ｍ２（特に３００〜２０００ｇ／ｍ２）程度である。目付が小さすぎると、硬さを確保することが難しく、また、目付が大きすぎると、ウェブが厚すぎて湿熱加工において、高温水蒸気が充分にウェブ内部に入り込めず、厚み方向に均一な構造体とするのが困難になる。
【００４５】
不織繊維構造体（又は繊維）は、さらに、慣用の添加剤、例えば、安定剤（銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など）、分散剤、増粘剤、微粒子、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、結晶化速度遅延剤、滑剤、抗菌剤、防虫・防ダニ剤、防カビ剤、つや消し剤、蓄熱剤、香料、蛍光増白剤、湿潤剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、構造体表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。
【００４６】
湿熱接着性繊維を含む不織繊維構造体は、ステープル繊維を用いて得られたウェブ（例えば、セミランダムウェブ、パラレルウェブなど）に対して、温度７０〜１５０℃（特に８０〜１２０℃）程度の高温水蒸気を、圧力０．１〜２ＭＰａ（特に好ましくは０．２〜１．５ＭＰａ）程度で噴射する方法により得られるが、詳細な製造方法については、国際公開ＷＯ２００７／１１６６７６号公報や国際公開ＷＯ２００９／２８５６４号公報に記載の製造方法を利用できる。
【００４７】
得られた不織繊維構造体は、通常、板状又はシート状成形体として得られ、制振材の種類に応じて、切断又はくり抜き加工などに供されるが、必要に応じて慣用の熱成形により二次成形してもよい。熱成形としては、例えば、圧縮成形、圧空成形（押出圧空成形、熱板圧空成形、真空圧空成形など）、自由吹込成形、真空成形、折り曲げ加工、マッチドモールド成形、熱板成形、湿熱プレス成形などが利用できる。
【００４８】
なお、不織繊維構造体で構成された制振材を接着剤や粘着剤を用いて他の部材（他の制振材など）と固定する場合、接着剤又は粘着剤が不織繊維構造体に浸透し、緩衝効果を軽減する虞があるため、不織繊維構造体の表面及び／又は裏面に、フィルムや不織布などのシート材を積層することにより、接着剤又は粘着剤の浸透を防止してもよい。
【００４９】
不織繊維構造体がシート状又は板状である場合、制振材の平均厚みは、用途に応じて適宜選択できるが、例えば、１〜１００ｍｍ、好ましくは３〜５０ｍｍ、さらに好ましくは３〜３０ｍｍ（特に５〜１０ｍｍ）程度である。
【００５０】
不織繊維構造体は、他の制振材と組み合わせてもよく、例えば、不織繊維構造体がシート状又は板状である場合、他の制振層との積層体、例えば、アスファルトなどの瀝青質物質、鉄などの金属、石膏などの重量材を含む制振層との積層体であってもよい。前記不織繊維構造体をこれらの重量材を含む制振層と組み合わせることにより、重量材を含む制振材の軽量性を向上できる。
【００５１】
［制振性の制御方法］
前記不織繊維構造体で形成された制振材の制振性を制御する本発明の制御方法では、制振材が不織繊維構造を有しているにも拘わらず、制振性を制御できることを特徴とする。制振性に関する特性として、物質の固有振動数が知られているが、不織布などの繊維構造を有する制振材に関する固有振動数に関する知見は知られていなかった。そこで、本発明者らは、繊維構造を有する制振材の固有振動数を測定した結果、従来の不織布で形成された制振材は固有振動数を有していないにも拘わらず、前記不織繊維構造体で形成された制振材は固有振動数を有していることを見出した。
【００５２】
図１は、本発明の制振材及び従来の不織布における振動数に対する加速度応答倍率を示すグラフである。詳しくは、図１は、後述する実施例で作成された制振材１〜４の加速度応答倍率を測定した結果であり、制振材１〜３は本発明の不織繊維構造体で形成された制振材であり、嵩密度が、それぞれ、制振材１：５０ｋｇ／ｍ３、制振材２：１００ｋｇ／ｍ３、制振材３：１５０ｋｇ／ｍ３である。一方、制振材４は、従来のポリエステル繊維で形成されたニードルパンチ不織布（嵩密度１００ｋｇ／ｍ３）である。
【００５３】
本明細書では、加速度応答倍率の測定方法は、詳細は後述する実施例に記載された通りであるが、加振台の上に、シート状制振材を載置し、さらにその上に板状重りを積層した後、前記加振台を垂直に強制振動させて制振材に振動を付与し、制振材から板状重りに伝わる揺れを加速度応答倍率として測定する方法である。測定された加速度応答倍率は、制振材の制振性を表しており、加速度応答倍率が１の場合、振動がそのまま板状重りに伝達されたことを示す。これに対して、加速度応答倍率が１を超える場合、振動が板状重りで増幅して伝達されたことを示し、逆に、加速度応答倍率が１未満の場合、振動が板状重りで減衰して伝達されたことを示す。すなわち、制振材は、加速度応答倍率１未満の振動数において、振動を減衰できる。さらに、振動数に対する加速度倍率のグラフにおいて、ピークが固有振動数を示す。
【００５４】
図１から明らかなように、本発明の制振材１〜３は、いずれもピーク、すなわち固有振動数を有しているが、従来の制振材４はピーク（固有振動数）を有していない。また、図１から明らかなように、本発明の制振材における固有振動数は、嵩密度と相関関係を有しており、嵩密度が増加すると、不織繊維構造体の固有振動数も増加する関係にある。さらに、本発明の制振材１〜３では、固有振動数よりも５０〜１５０Ｈｚ程度高い振動数において加速応答倍率が１未満となり、制振性が発現している。従って、本発明の制振材では、固有振動数に基づいて制振材の制振性を制御でき（例えば、固有振動数を指標として、用途ごとに、目的とする振動数に応じて制振性を制御でき）、特に、嵩密度が大きくなると固有振動数も大きくなる関係を利用して、嵩密度を調整して固有振動数を制御することにより、制振材の制振性を制御できる。
【００５５】
さらに、図１から明らかなように、従来の制振材４に比べて、本発明の制振材１〜３では、振動数５００Ｈｚ以下の低振動数の振動に対しても制振性を示している。そのため、アスファルトなどの重量の大きい制振材を使用することなく、低振動数の振動を減衰できる。
【００５６】
制振材（不織繊維構造体）の固有振動数は、例えば、１０〜１００００Ｈｚ程度の範囲から選択でき、例えば、２０〜５０００Ｈｚ、好ましくは３０〜１０００Ｈｚ程度であってもよいが、本発明の制振材は低振動数の振動に対して有効であるため、例えば、１０〜５００Ｈｚ、好ましくは２０〜３００Ｈｚ、さらに好ましくは３０〜２００Ｈｚ（特に４０〜１５０Ｈｚ）程度であってもよい。本発明では、目的とする振動（制振の対象となる振動）に応じて、これらの範囲から固有振動数を選択し、例えば、この固有振動数よりも約５０〜１５０Ｈｚ程度高い振動数を超える領域の振動数に対して制振性を発現する制振材を調整できる。
【００５７】
制振材（不織繊維構造体）の嵩密度（見掛け密度）ρは２０〜５００ｋｇ／ｍ３程度の範囲から選択できるが、特に、低振動数の振動に有効な範囲が好ましく、例えば、２００ｋｇ／ｍ３以下（例えば、３０〜２００ｋｇ／ｍ３）、好ましくは４０〜１８０ｋｇ／ｍ３、さらに好ましくは５０〜１６０ｋｇ／ｍ３（特に５０〜１２０ｋｇ／ｍ３）程度であってもよい。
【００５８】
また、嵩密度はバネ弾性にも影響を与え、嵩密度が増加すると、等価バネ定数も増加する傾向がある。そのため、施工性や取り扱い性が要求される用途では、ある程度のバネ弾性を保持し、かつ制振性にも優れる点から、嵩密度ρは、例えば、１００〜３００ｋｇ／ｍ３、好ましくは１２０〜２５０ｋｇ／ｍ３、さらに好ましくは１３０〜２００ｋｇ／ｍ３（特に１４０〜１８０ｋｇ／ｍ３）程度であってもよい。さらに、低振動数の振動に対する制振性と施工性とを両立させる点から、嵩密度ρは、例えば、５０〜１２０ｋｇ／ｍ３、好ましくは６０〜１００ｋｇ／ｍ３、さらに好ましくは７０〜９０ｋｇ／ｍ３程度であってもよい。
【００５９】
本発明では、バネ弾性を評価する指標として、単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’を使用できる。制振材（不織繊維構造体）の単位面積当たりの等価バネ定数は以上１×１０−６（Ｎ／ｍ）／ｍ２以上（例えば、１×１０６〜２００×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２程度）の範囲から選択でき、用途に応じて選択できる。特に、嵩密度が大きくなると等価バネ定数も大きくなる関係を利用して、嵩密度を調整して等価バネ定数をこれらの範囲に制御することにより、制振材の弾性的特性を制御できる。
【００６０】
具体的には、形態安定性に優れ、施工性や取り扱い性を要求される用途では、等価バネ定数ｋ’は、例えば、５×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２以上、好ましくは１０×１０６〜１５０×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２、さらに好ましくは１５×１０６〜１２０×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２程度であってもよい。特に、低振動数の振動に対する制振性と施工性とを両立される用途では、等価バネ定数ｋ’は、例えば、５×１０６〜８０×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２、好ましくは１０×１０６〜５０×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２、さらに好ましくは１５×１０６〜４０×１０６（Ｎ／ｍ）／ｍ２程度であってもよい。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例における各物性値は、以下に示す方法により測定した。なお、実施例中の「部」及び「％」はことわりのない限り、質量基準である。
【００６２】
（１）目付（ｇ／ｍ２）
ＪＩＳ  Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。
【００６３】
（２）厚みｈ（ｍｍ）、嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ３）
ＪＩＳＬ  １９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて厚みｈを測定し、この値と目付けの値とから嵩密度（見かけ密度）ρを算出した。
【００６４】
（３）繊維接着率
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、積層体の板状基材断面を１００倍に拡大した写真を撮影した。撮影した板状基材の厚み方向における断面写真を厚み方向に三等分し、三等分した各領域（表面、内部（中央）、裏面）において、そこに見出せる繊維切断面（繊維端面）の数に対して繊維同士が接着している切断面の数の割合を求めた。各領域に見出せる全繊維断面数のうち、２本以上の繊維が接着した状態の断面の数の占める割合を以下の式に基づいて百分率で表わした。なお、繊維同士が接触する部分には、融着することなく単に接触している部分と、融着により接着している部分とがある。但し、顕微鏡撮影のために積層体を切断することにより、板状基材の切断面においては、各繊維が有する応力によって、単に接触している繊維同士は分離する。従って、断面写真において、接触している繊維同士は、接着していると判断できる。
【００６５】
繊維接着率（％）＝（２本以上接着した繊維の断面数）／（全繊維断面数）×１００
但し、各写真について、断面の見える繊維は全て計数し、繊維断面数１００以下の場合は、観察する写真を追加して全繊維断面数が１００を超えるようにした。なお、三等分した各領域についてそれぞれ繊維接着率を求め、厚み方向の均一性として、その最大値に対する最小値の割合（最小値／最大値）も併せて求めた。
【００６６】
（４）固有振動数ｆｎ
加振台（（株）ＩＭＶ製「ｉ２２０／ＳＡ２」）の上に、シート状制振材を載置し、さらにその上に板状重り（ステンレス鋼板３ｍｍ厚み、２５ｋｇ／ｍ２）を積層した後、前記加振台を垂直に強制振動させて制振材に振動を付与し、制振材から板状重りに伝わる揺れを、加速度計（ブリュエル・ケアー社製「型番４５０７」）で加速度応答倍率として測定した。このとき、振動数を０Ｈｚから５００Ｈｚまで変化させたときの加速度応答倍率をグラフで表した。
【００６７】
（５）単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’
固有振動数ｆの測定結果から下記式に従って計算した。
【００６８】
ｋ’＝（２πｆ）２×ｍ
（式中、ｆは固有振動数を示し、ｍは重りの重量を示す）。
【００６９】
実施例１（制振材１の製造例）
湿熱接着性繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、ケン化度９８．４モル％）である芯鞘型複合ステープル繊維（（株）クラレ製、「ソフィスタ」、繊維太さ（平均繊度）３．３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、芯鞘質量比＝５０／５０、捲縮数２１個／インチ、捲縮率１３．５％）を準備した。
【００７０】
この芯鞘型複合ステープル繊維を用いて、カード法により目付約１００ｇ／ｍ２のカードウェブを作製し、このウェブを３枚重ねて合計目付約３００ｇ／ｍ２のカードウェブとした。
【００７１】
このカードウェブを、５０メッシュ、幅５００ｍｍのステンレス製エンドレスネットを装備したベルトコンベアに移送した。尚、このベルトコンベアの金網の上部には同じ金網を有するベルトコンベアが装備されており、それぞれが同じ速度で同方向に回転し、これら両金網の間隔を任意に調整可能なベルトコンベアを使用した。
【００７２】
次いで、下側コンベアに備えられた水蒸気噴射装置ヘカードウェブを導入し、この装置から０．２ＭＰａの高温水蒸気をカードウェブの厚み方向に向けて通過するように（垂直に）噴出して水蒸気処理を施し、不織繊維構造を有する成形体を得た。この水蒸気噴射装置は、下側のコンベア内に、コンベアネットを介して高温水蒸気をウェブに向かって吹き付けるようにノズルが設置され、上側のコンベアにサクション装置が設置されていた。また、この噴射装置のウェブ進行方向における下流側には、ノズルとサクション装置との配置が逆転した組合せである噴射装置がもう一台設置されており、ウェブの表裏両面に対して蒸気処理を施した。
【００７３】
なお、水蒸気噴射ノズルの孔径は０．３ｍｍであり、ノズルがコンベアの幅方向に沿って１ｍｍピッチで１列に並べられた蒸気噴射装置を使用した。加工速度は３ｍ／分であり、ノズル側とサクション側の上下コンベアベルト間の間隔（距離）を、厚み８ｍｍの構造体が得られるように調整した。ノズルはコンベアベルトの裏側にベルトとほぼ接するように配置した。
【００７４】
得られた不織繊維構造体は、ボード状の形態を有し、一般的な不織布に比べて非常に硬質であった。嵩密度は５０ｋｇ／ｍ３であり、繊維接着率は、表面側で１４．４％、中央部で１２．１％、裏面側で１０．７％であった。この不織繊維構造体を、３０ｍｍ角（縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ）に切断加工して、制振材１として利用した。
【００７５】
実施例２（制振材２の製造例）
実施例１において、ウェブの積層枚数を８枚、合計目付約８００ｇ／ｍ２のカードウェブを使用し、上下コンベアベルト間の間隔を調整することにより、厚み８ｍｍの不織繊維構造体を製造した。嵩密度は１００ｋｇ／ｍ３であり、繊維接着率は、表面側で３０．３％、中央部で２８．５％、裏面側で２９．２％であった。この不織繊維構造体を、３０ｍｍ角に切断加工して、制振材２として利用した。
【００７６】
実施例３（制振材３の製造例）
実施例１において、ウェブの積層枚数を１２枚、合計目付約１２００ｇ／ｍ２のカードウェブを使用し、上下コンベアベルト間の間隔を調整することにより、厚み８ｍｍの不織繊維構造体を製造した。嵩密度は１５０ｋｇ／ｍ３であり、繊維接着率は、表面側で６２．４％、中央部で５８．８％、裏面側で６２．０％であった。この不織繊維構造体を、３０ｍｍ角に切断加工して、制振材３として利用した。
【００７７】
比較例１
厚み６ｍｍ、嵩密度１００ｋｇ／ｍ３、３０ｍｍ角のニードルパンチ不織布（レギュラーポリエステル繊維、繊維太さ（平均繊度）６．０ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、ノーバインダータイプ）を制振材４として用いた。
【００７８】
［固有振動数ｆｎの測定］
実施例１〜３及び比較例１で得られた制振材１〜４の固有振動数ｆｎを測定した結果を図１に示す。
【００７９】
前述のように、図１の結果から、実施例の制振材１〜３が固有振動数ｆｎを有するのに対して、比較例の制振材４は固有振動数を有していない。
【００８０】
［固有振動数ｆｎの嵩密度ρによる影響］
制振材１〜３について、厚みｈを調整するために、ウェブの積層枚数及び上下コンベアベルト間の間隔を調整することにより、厚み４ｍｍの制振材を調製した。さらに、各制振材について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角のサイズｂに切断加工し、固有振動数ｆｎを測定した結果を図２に示す。
【００８１】
また、制振材１〜３について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角に切断加工し、固有振動数ｆｎを測定した結果を図３に示す。
【００８２】
さらに、制振材１〜３について、ウェブの積層枚数及び上下コンベアベルト間の間隔を調整することにより、厚み１２ｍｍの制振材を調製した。さらに、各制振材について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角に切断加工し、固有振動数ｆｎを測定した結果を図４に示す。
【００８３】
図２〜４の結果から、厚みｈやサイズｂの違いに拘わらず、固有振動数ｆｎは嵩密度ρに比例した。そのため、嵩密度ρを調整することにより用途に応じて固有振動数ｆｎを制御できる。
【００８４】
［単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’の嵩密度ρによる影響］
制振材１〜３について、厚みｈを調整するために、ウェブの積層枚数及び上下コンベアベルト間の間隔を調整することにより、厚み４ｍｍの制振材を調製した。さらに、各制振材について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角のサイズｂに切断加工し、単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’を測定した結果を図５に示す。
【００８５】
また、制振材１〜３について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角に切断加工し、単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’を測定した結果を図６に示す。
【００８６】
さらに、制振材１〜３について、ウェブの積層枚数及び上下コンベアベルト間の間隔を調整することにより、厚み１２ｍｍの制振材を調製した。さらに、各制振材について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角に切断加工し、単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’を測定した結果を図７に示す。
【００８７】
図５〜７の結果から、厚みｈやサイズｂの違いに拘わらず、等価バネ定数ｋ’は嵩密度ρに略比例した。そのため、嵩密度ρを調整することにより用途に応じて等価バネ定数ｋ’を制御できる。
【００８８】
［固有振動数ｆｎの繊維太さ（平均繊度）Ｔによる影響］
制振材１〜３について、繊維太さ（平均繊度）Ｔを変えて、１．７ｄｔｅｘ、５．０ｄｔｅｘの繊維径の湿熱接着性繊維を用いて、それぞれ制振材を調製した。さらに、各制振材について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角のサイズｂに切断加工し、固有振動数ｆｎを測定した結果を図８に示す。
【００８９】
図８の結果から、平均繊度５．０ｄｔｅｘの制振材が最も低い固有振動数であった。
【００９０】
［単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’の繊維太さＴによる影響］
制振材１〜３について、繊維太さ（平均繊度）Ｔを変えて、１．７ｄｔｅｘ、５．０ｄｔｅｘの繊維径の湿熱接着性繊維を用いて、それぞれ制振材を調製した。さらに、各制振材について、それぞれ２０ｍｍ角、３０ｍｍ角、４０ｍｍ角のサイズｂに切断加工し、単位面積当たりの等価バネ定数ｋ’を測定した結果を図９に示す。
【００９１】
図９の結果から、平均繊度３．３ｄｔｅｘの制振材が最も高い等価バネ定数を示した。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の制振材は、建築物、道路、音響機器、自動車などの運輸機器などの各種分野において、振動を減衰（低減）するための制振材として利用でき、特に、軽量性、制振性、機械的特性を両立でき、かつ容易に調整できる点から、自動車の内装材、航空機の内壁材、建築材、家具などに利用できる。
【図１】
0005893944.tif 000002
【図２】
0005893944.tif 000003
【図３】
0005893944.tif 000004
【図４】
0005893944.tif 000005
【図５】
0005893944.tif 000006
【図６】
0005893944.tif 000007
【図７】
0005893944.tif 000008
【図８】
0005893944.tif 000009
【図９】
0005893944.tif 000010