(57)【要約】【課題】  多層構造フェルトにおける各層の目付及び密度の調節が容易であり、生産性が高く、しかも製造コストの低い多層構造フェルトの製造方法を提供すること。【解決手段】  密度の異なる複数の層から構成された多層構造フェルトの製造方法であって、繊維とバインダー樹脂とを混合してウェブ３を形成する工程（工程１）、工程１で得られた一枚のウェブ３の全体をバインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度で加熱する工程（工程２）、工程２で得られたウェブ３の内部において、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上となる部分と、バインダー樹脂の融点又は軟化点未満となる部分とを有するように、厚み方向の温度勾配を持たせる工程(工程３)及び工程３で得られたウェブを圧縮する工程（工程４）とからなるとからなる多層構造フェルトの製造方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度の異なる複数の層から構成された多層構造フェルトの製造方法であって、
繊維とバインダー樹脂とを混合してウェブを形成する工程（工程１）、
工程１で得られた一枚のウェブの全体をバインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度で加熱する工程（工程２）、
工程２で得られたウェブの内部において、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上となる部分と、バインダー樹脂の融点又は軟化点未満となる部分とを有するように、厚み方向の温度勾配を持たせる工程(工程３)及び
工程３で得られたウェブを圧縮する工程（工程４）とからなる多層構造フェルトの製造方法。
【請求項２】
工程１〜４が連続的に行われる請求項１記載の多層構造フェルトの製造方法。
【請求項３】
工程３において、工程２で得られたウェブの一部を冷却し、部分的にバインダー樹脂の融点又は軟化点未満となるような厚み方向の温度勾配を持たせる請求項１又は２記載の多層構造フェルトの製造方法。
【請求項４】
工程３において、ウェブにバインダー樹脂の融点又は軟化点未満の冷風を垂直方向に通気させることによって、工程２で得られたウェブの一部を冷却する請求項３記載の多層構造フェルトの製造方法。
【請求項５】
前記多層構造フェルトを構成する複数の層のうち、最も高密度である層と最も低密度である層との密度の比が２．５以上である請求項１〜４記載の多層構造フェルトの製造方法。
【請求項６】
前記多層構造フェルトの総厚みが５〜１００ｍｍであり、総目付が２５０〜６５００ｇ／ｍ２である請求項１〜５のいずれか記載の多層構造フェルトの製造方法。
【請求項７】
繊維とバインダー樹脂の配合比率が９５／５〜５０／５０である請求項１〜６のいずれか記載の多層構造フェルトの製造方法。
【請求項８】
工程４の後に、得られた多層構造フェルトの片面に樹脂層を形成する工程を設けた請求項１〜７のいずれか記載の多層構造フェルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密度の異なる複数の層から構成された多層構造フェルトの製造方法に関する。特に、多層構造フェルトにおける各層の目付及び密度の調節が容易であり、生産性が高く、しかも製造コストの低い多層構造フェルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
密度の異なる複数の層から構成された多層構造フェルトは、種々の用途に用いられている。例えば、前記多層構造フェルトは、密度の異なる各層で吸収される音の周波数領域が異なることから、広い周波数の範囲で優れた吸音性を持つ吸音材として広く用いられている。これまで多層構造フェルトの製造方法としては、ニードリング又は接着によって複数の層を積層する方法が採用されていた。しかしながら、これらの方法は、複数のウェブを予め形成する必要があることに加え、ニードリング又は接着によって各層を積層するのに要する設備及び工程が増加するため、生産性が低く製造コストが上昇するという問題があった。
【０００３】
特許文献１には、低融点の熱可塑性樹脂繊維と、これよりも高融点の繊維とを解繊、混合してなる混繊ウェブを、所望の形状を有する多孔質の成形型に投入し、この成形型内の解繊ウェブを低融点の熱可塑性樹脂の融点よりも高い温度に加熱して、前記低融点の熱可塑性樹脂を溶融させて混繊ウェブの各繊維間を融着した後、成形型内の混繊ウェブを冷却された上型で圧縮する繊維質のサイレンサーの製造方法が記載されている。これにより、混繊ウェブの上型に近い部位を、成形型に近い部位より早く冷却して圧縮度を弱めて異密度構造とし、所望の形状に成形することができ、自動車等のフロアパネルと接する面がフロアパネルに沿った形状とされた、異密度構造のサイレンサーを得ることができるとされている。しかしながら、上記のように混繊ウェブを圧縮と同時に冷却する方法では、得られる２層構造のサイレンサーの各層の目付及び密度を調節することは容易ではなかった。
【０００４】
特許文献２には、主体繊維と主体繊維より低融点の接着性繊維とが異なる割合で混綿された２枚のウェブを積層し、当該積層物を、接着性繊維の軟化点以上かつ主体繊維の融点未満で均一熱処理し、ついで当該積層物の表裏を無圧下に不均一熱処理したのち、熱処理温度以下でコールドプレスすることを特徴とする車両用内装材の製造法が記載されている。これによって、片側のウェブに深絞り成型も可能な硬さを与え、反対側のウェブには柔軟な仕上がりを期待でき、表面側へフィルムとか布帛を貼付して仕上げるという操作が不要となり、工程短縮が可能となるとされている。実施例１には、２枚のウェブにニードルパンチを行った後、均一熱処理を行い板状物とし、ついで、板状物の芯側表面の温度を赤外線にて前記均一熱処理温度より高温に加熱して不均一熱処理した後、プレス成形を行う方法が例示されている。しかしながら、上記の方法では、組成の異なる２種類のウェブを形成してから、それらを積層する必要があるため、生産性が低く製造コストも高かった。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７１１６９号公報
【特許文献２】特開昭６０−１５５４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、多層構造フェルトにおける各層の目付及び密度の調節が容易であり、生産性が高く、しかも製造コストの低い多層構造フェルトの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、密度の異なる複数の層から構成された多層構造フェルトの製造方法であって、繊維とバインダー樹脂とを混合してウェブを形成する工程（工程１）、工程１で得られた一枚のウェブの全体をバインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度で加熱する工程（工程２）、工程２で得られたウェブの内部において、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上となる部分と、バインダー樹脂の融点又は軟化点未満となる部分とを有するように、厚み方向の温度勾配を持たせる工程(工程３)及び工程３で得られたウェブを圧縮する工程（工程４）とからなる多層構造フェルトの製造方法を提供することによって解決される。このとき、工程１〜４が連続的に行われることが好適である。
【０００８】
工程３において、工程２で得られたウェブの一部を冷却し、部分的にバインダー樹脂の融点又は軟化点未満となるような厚み方向の温度勾配を持たせることが好適である。このとき、ウェブにバインダー樹脂の融点又は軟化点未満の冷風を垂直方向に通気させることによって、ウェブの一部を冷却することが好ましい。
【０００９】
前記多層構造フェルトを構成する複数の層のうち、最も高密度である層と最も低密度である層との密度の比が２．５以上であることが好適である。総厚みが５〜１００ｍｍであり、総目付が２５０〜６５００ｇ／ｍ２であることが好適である。繊維とバインダー樹脂の配合比率が９５／５〜５０／５０であることが好適である。また、工程４の後に、得られた多層構造フェルトの片面に樹脂層を形成する工程を設けることも好ましい実施形態である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の多層構造フェルトの製造方法によれば、多層構造フェルトにおける各層の目付及び密度の調節が容易であり、生産性が高く、しかも製造コストが低い多層構造フェルトの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の多層構造フェルトの製造方法は、４つの工程からなる。各工程について順に説明する。
【００１２】
本発明の工程１は、繊維とバインダー樹脂とを混合してウェブを形成する工程である。
【００１３】
本発明で用いられる繊維は、特に制限されず、各種の天然繊維及び化学繊維が用いられる。例えば、天然繊維として、綿、麻、絹、毛などが用いられ、化学繊維として、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、ガラス繊維等が用いられる。中でも、繊維に毛足があり繊維同士が相互に絡みやすく、丈夫な多層構造フェルトが得られることから、綿が好ましく用いられる。経済性の観点から、ジーンズ等の端切れや古着を反毛させた雑綿を用いることがさらに好ましい。上記繊維は、１種のみならず、２種以上使用しても良い。また、上記繊維の太さ及び長さは特に限定されない。
【００１４】
本発明で用いられるバインダー樹脂は、ウェブ中の繊維を互いに接着させる働きをするものであり、繊維より融点又は軟化点の低い熱可塑性樹脂からなることが必要である。これを満たすものであれば、バインダー樹脂として使用される樹脂は特に限定されず、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等からなる樹脂が用いられる。また、２種以上の樹脂からなるバインダー樹脂を用いることも可能である。
【００１５】
上記バインダー樹脂の形態は、特に限定されず、例えば、チップ状、粉状又は繊維状のものが用いられる。上記繊維と混合する際に、飛散が少なく作業環境が良好になり、均一に分散させることが容易である繊維状のバインダー樹脂が好ましく用いられる。
【００１６】
繊維状のバインダー樹脂としては、融点又は軟化点の異なる２種以上の樹脂を複合化させて得られる繊維（以下、複合繊維と省略することがある）を用いることもできる。複合繊維を構成する融点又は軟化点の異なる２種以上の樹脂のうち、すべての樹脂をバインダー樹脂として使用することも可能であるし、一部の樹脂のみをバインダー樹脂として使用することも可能である。一部の樹脂のみをバインダー樹脂として使用することが、繊維同士を強固に接着できて好ましい。上記複合繊維としては、例えば、芯鞘状繊維、バイメタル状繊維又は海島状繊維などが使用される。中でも、繊維同士をより強固に接着できることから、芯鞘状繊維が好ましく用いられる。芯鞘状繊維（芯／鞘）の構成としては、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／ポリエチレン、ポリエステル／コポリエステルが例示されるがこれらに限定されない。
【００１７】
繊維とバインダー樹脂の配合比率は特に限定されないが、９５／５〜５０／５０（繊維／バインダー樹脂：重量比）であることが好ましい。繊維の比率が９５／５より多いときには、繊維同士の接着が不十分となり、密度差のある複数の層を形成することが困難となる場合がある。また、得られる多層構造フェルトの強度が低下する場合もある。また、バインダー樹脂の比率が５０／５０より多いときには、得られる多層構造フェルトの柔軟性が不十分となったり、材料コストが上昇したりする場合がある。より好ましくは９５／５〜６５／３５、さらに好ましくは９０／１０〜８０／２０である。ここで、複合繊維を使用する場合に、複合繊維を構成する樹脂のうち、バインダー樹脂以外の樹脂は、本発明でいう繊維とみなす。
【００１８】
上記の繊維及びバインダー樹脂を混合してウェブを形成する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、繊維及びバインダー樹脂を混綿したものを解繊し、空気流又はカード機によって、コンベアベルトなどの搬送体に一定量ずつ堆積させることで、繊維及びバインダー樹脂からなるウェブを形成することができる。ここで得られるウェブの厚みは、１０〜３００ｍｍであることが好ましい。３００ｍｍを越えると、工程２においてウェブ全体をバインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度となるように加熱することが困難となる場合がある。また、１０ｍｍ未満であると、工程３において十分な温度勾配を付与することができず、密度差のある複数の層を形成することが困難となる場合がある。
【００１９】
次に、工程１において得られた１枚のウェブの全体を、上記バインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度で加熱する（工程２）。この工程により、ウェブ全体がバインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度となるように加熱され、ウェブ中のバインダー樹脂が溶融又は軟化し、繊維同士が仮に接着される。ここで、軟化点とは、結晶性を有さないか、あるいは低結晶性の熱可塑性樹脂において、柔軟化して相互に接着可能となる温度のことをいい、通常ガラス転移点付近の温度である。
【００２０】
ウェブを加熱する方法は特に制限されないが、例えば、熱風をウェブの垂直方向に通気させる方法、ウェブの表面に赤外線等を照射する方法が挙げられる。熱風の温度、通気量及び通気時間等を調節することによって、ウェブの加熱の程度を容易にコントロールすることが可能となり、ウェブを短時間にムラなく加熱できることから、熱風をウェブの垂直方向に通過させる方法が好ましく用いられる。工程２において加熱処理されている間のウェブの密度は０．１ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、これによって熱風の通気が容易となる。前記密度は、より好適には０．０５ｇ／ｃｍ３以下であり、さらに好適には０．０３ｇ／ｃｍ３以下である。また、前記密度は、通常０．００１ｇ／ｃｍ３以上であり、好適には０．００２ｇ／ｃｍ３以上である。また、ウェブは表面の毛羽立ちを防ぐ程度に軽く押さえられることが、工程２を経たウェブの密度を低く保つことができる観点から好ましい。
【００２１】
ウェブを加熱する際に、キャタピラー等の搬送体によってウェブを移動させながら加熱処理を行うことが、連続的にウェブに加熱処理を行うことができる点で好ましい。また、上記搬送体が孔開き板又は網状の板からなることが、ウェブをオーブン内で移動させながら垂直方向に熱風を通過させることができるため好ましい。これにより、連続的にしかも短時間でムラなく加熱処理を行うことが可能となる。また、上下一対のキャタピラー等の間にウェブを挟んで移動させることが、ウェブの毛羽立ちを押さえ、厚みを揃えることが可能となるため好ましい。また、キャタピラー等の搬送体を除いて各室が仕切られている複数の部屋からなり、各室で異なる加熱処理をウェブに与えることができるオーブンを用いることも可能である。これにより、各室で、上から下、下から上へと両方向から垂直方向に熱風を通過させることが可能となり、ウェブ全体をより短時間にムラなく加熱することができる。
【００２２】
次に、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度で加熱されたウェブの内部において、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上となる部分と、バインダー樹脂の融点又は軟化点未満となる部分とを有するように、厚み方向の温度勾配を持たせる（工程３）。この工程により、バインダー樹脂の融点又は軟化点を境目に、バインダー樹脂が溶融又は軟化している部分と、そうでない部分とをウェブ内に形成させることができる。このウェブを次工程で圧縮することによって、一枚のウェブから、密度の異なる複数の層を有する多層構造フェルトを製造することが可能となる。上記工程は非常に簡易であり、製造コストが低いものである。
【００２３】
ウェブに上記のような温度勾配を持たせる方法は、特に限定されないが、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度で加熱されたウェブの一部を冷却することが好ましい。これにより、熱エネルギーのロスを極力抑えながら、ウェブに部分的にバインダー樹脂の融点又は軟化点未満となるような厚み方向の温度勾配を持たせることが可能となる。一方、ウェブ全体をいったん冷却してから、ウェブの一部を加熱することも可能であるが、熱エネルギーのロスとなり必ずしも好ましくない場合がある。ウェブの一部を冷却する方法としては、ウェブにバインダー樹脂の融点又は軟化点未満の冷風を垂直方向に通気させる方法が好適である。冷風の温度、通気量及び通気時間等を調節することにより、厚み方向の温度勾配を容易に調節することができ、その結果、得られる多層構造フェルトの各層の目付を容易に調節することが可能となるからである。ここで、孔開き板又は網状の板からなるキャタピラー等の搬送体によってウェブをオーブン内で移動させながら冷風を上から下へ垂直方向に通気させる方法が、連続的かつ効率的にウェブの一部を冷却させることができる点から好ましい。
【００２４】
例えば、ウェブの上方から冷風を通気させることにより、ウェブの下部のみがバインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度となるような温度勾配を持たせることも可能であるし、ウェブの上方及び下方から冷風を通気させることにより、ウェブの中央部のみバインダー樹脂の融点又は軟化点以上の温度となるような温度勾配を持たせることも可能である。かかるウェブを次工程で圧縮することにより、前者の場合には、下層が上層より密度の高い２層構造フェルトを、後者の場合には、中央の層が上下層よりも密度の高い３層構造フェルトを製造することが可能となる。
【００２５】
次に、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上となる部分と、バインダー樹脂の融点又は軟化点未満となる部分とを有するように、厚み方向の温度勾配を持ったウェブを圧縮する（工程４）。この工程を経ることによって、ウェブから多層構造フェルトを得ることができる。
【００２６】
上記工程において多層構造フェルトが得られるメカニズムは、以下のようなものである。工程３を経たウェブの内部において、バインダー樹脂の融点又は軟化点未満となった部分では、バインダー樹脂が再度固化しているため、圧縮後の圧力解除時に復元しやすい。反対に、バインダー樹脂の融点又は軟化点以上となった部分では、バインダー樹脂が溶融又は軟化しているため、圧縮後の圧力解除時に復元しにくい。こうして、バインダー樹脂の融点又は軟化点を境目に、密度の異なる複数の層を有する多層構造フェルトが、一枚のウェブから得られるのである。このとき、ウェブに付与する圧力を調節することにより、各層の密度を調節することができる。
【００２７】
ウェブを圧縮する方法としては、例えば、ウェブをプレスローラー間へ通過させる方法や、プレス機で逐次的に圧縮する方法が挙げられる。ウェブを連続的に圧縮できて、生産性に優れることから、プレスローラー間へ通過させる方法が好ましく使用される。プレスローラーで圧縮される前のウェブの厚みと、プレスローラー間のクリアランスの比(圧縮比)が５倍以上であることが、密度差の大きい多層構造フェルトが得られて好ましい。より好ましくは１０倍以上、さらに好ましくは１５倍以上である。圧縮比を大きくすることで、高密度層の密度を大きくできる。通常、上記圧縮比は、１００倍以下であり、好適には５０倍以下である。また、上記プレスローラーの温度は、低密度側を高密度側よりも低くすることが好ましい。これにより、工程３において与えられた温度勾配を良好に維持した状態で、ウェブを圧縮することができる。
【００２８】
以上説明した工程１から工程４が連続的に行われることが好ましい。これにより、多層構造フェルトが生産性良く製造される。多層構造フェルトの製造速度は、特に限定されず、所望の多層構造フェルトの構成に応じて適宜選択されるが、通常１ｍ／分〜２０ｍ／分である。また、処理されるウェブが連続的であることが、生産性の観点からは好ましいが、切断されたウェブを連続的に処理しても構わない。
【００２９】
工程４を経て得られた多層構造フェルトは、その後、必要に応じて、多層構造フェルトの総厚みを調節するための工程に供される。多層構造フェルトの総厚みを調節する方法としては、多層構造フェルトをコールドプレスする方法、又は冷却コンベアに多層構造フェルトを通過させる方法等が挙げられる。連続的に調節できることから、冷却コンベアに多層構造フェルトを通過させる方法が好ましく用いられる。
【００３０】
本発明の製造方法により得られた多層構造フェルトの総厚みは、特に制限されないが、好ましくは５〜１００ｍｍである。総厚みが５ｍｍ未満である場合には、吸音材として使用する際、吸音性能が不十分となるおそれがある。より好ましくは１０ｍｍ以上である。また、総厚みが１００ｍｍを越える場合には、得られる多層構造フェルトの柔軟性が不十分となるおそれがある。より好ましくは７０ｍｍ以下、さらに好ましくは４０ｍｍ以下である。
【００３１】
上記多層構造フェルトの各層の目付を合わせた総目付は、特に制限されないが、２５０〜６５００ｇ／ｍ２であることが好ましい。２５０ｇ／ｍ２未満である場合には、吸音材として使用する際、吸音特性が不十分となるおそれがある。より好ましくは、５００ｇ／ｍ２である。また、６５００ｇ／ｍ２を越える場合には、吸音材として自動車内等で使用する際、自動車等の総重量が増加するおそれがある。より好ましくは４５００ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは２６００ｇ／ｍ２以下である。
【００３２】
また、上記多層構造フェルトを構成する複数の層のうち、最も高密度である層と最も低密度である層との密度の比が２．５以上であることが好ましい。本発明の製造方法を使用することで、かかる密度の比の大きな多層構造フェルトを、生産性高く、しかも低コストで製造することが可能となる。より好ましくは３．０以上、さらに好ましくは３．５以上である。前記比は、通常１０以下である。
【００３３】
工程４の後に、得られた多層構造フェルトの片面に樹脂層を形成する工程を設けることも好ましい実施形態である。これによって、さらに広い周波数領域で吸音特性を向上させることが可能となる。多層構造フェルトの片面に樹脂層を形成する方法としては、上記多層構造フェルトの片面に樹脂フィルムをのせた後、熱プレスで樹脂フィルムをその融点又は軟化点以上に加熱する方法、上記多層構造フェルトの片面にＴダイから直接溶融樹脂を押出す方法等が例示される。連続的に樹脂層を形成できることから、多層構造フェルトの片面にＴダイから直接溶融樹脂を押出す方法が好ましく用いられる。例えば、プレスローラーの直後にＴダイを設けて、コンベアベルト等に載せられ移動する多層構造フェルトの上面に直接樹脂を押出すことで、樹脂層を連続的に形成することができる。樹脂層の多層構造フェルトへの接着性の点からは、高密度側に積層することが好ましい。
【００３４】
本発明の製造方法により得られた多層構造フェルトは、自動車、電動機械、建築材等の分野で吸音材等として広く用いることができる。中でも、自動車用の吸音材は、低コストであることが特に要求されるため、本発明の製造方法が好ましく用いられる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例により更に具体的に説明する。なお、比率は特に断らない限り重量基準とする。
【００３６】
実施例１
図１は、本実施例で使用した製造装置の概略を示した模式図である。図１に示す製造装置を用いて、２層構造フェルトを製造した。まず、ジーンズの端切れを主体とした雑綿（綿が主成分）及びチッソ株式会社製「ＥＳＣスフ」（グレード名；ＥＳＣ０２３ＳＤＬ）［ポリプロピレン（芯部、融点１６５℃）／ポリエチレン（鞘部、融点１３０℃）、５０／５０の芯鞘状繊維］を使用して、それらの配合比率が７０／３０となるように混綿したものを供給装置に導入した。ここでは、「ＥＳＣスフ」中のポリエチレン鞘部のみをバインダー樹脂として用いることとするため、繊維とバインダー樹脂との配合比率は８５／１５となる。上記混綿物を解繊装置1へ供給し、混綿物を解繊した。その後、解繊された混綿物をコンベアに乗せてウェブ形成装置2に搬送し、空気流によりメッシュ状ロールの上に堆積させる方法により、幅：２．２ｍ、厚さ：１６０ｍｍ、目付：１３００ｇ／ｍ２、密度：０．００８１ｇ／ｃｍ３のウェブ3を連続的に形成した（工程１）。
【００３７】
工程１で得られたウェブ3を、コンベア4で移動させながらオーブン5へと導入した。その後、ウェブ3を孔開きステンレス板を多数連結した上下一対のキャタピラー6、6’間に挟んで、オーブン5の中を４分間かけて通過させた。オーブン5はキャタピラー6、6’部分を除いて各室が仕切られている４室からなり、各室で異なる加熱処理をウェブ3に与えることができるものである。オーブンの第１室7の内部及び第３室9の内部では、キャタピラー6’下方の吸気口11、15からバーナーによって熱せられた空気を供給し、キャタピラー6上方の排気口12、16で吸引した。こうして、下から上へと垂直方向に熱風を通気させることによってウェブ3を加熱した。第２室8の内部では、第１室7及び第３室9とは反対に、上から下へと垂直方向に熱風を通気させることによってウェブ3を加熱した。バーナーによって熱せられ、オーブン5の第１〜３室に供給された空気の温度は１６０℃であり、各室を通過させることによってウェブ3全体を加熱した（工程２）。
【００３８】
第４室10においては、他室とは異なり、キャタピラー6’下方の排気口18でキャタピラー6上方の吸気口17から外気を吸引して、冷風を上から下へ垂直方向に通気させることによってウェブ3を上方から冷却した（工程３）。オーブンから出た直後のウェブ3は、厚みが７０ｍｍ、密度が０．０１８６ｇ／ｃｍ３で、ウェブ3の上側の一部分がバインダー樹脂（芯鞘状繊維中のポリエチレン鞘部、融点１３０℃）の融点未満となるような厚み方向の温度勾配を持つものであった。なお、オーブン5中のキャタピラー6、6’間のクリアランスは、バインダー樹脂が溶融することによってウェブ3の厚みが減少するのに伴い徐々に狭められ、第１室7の入口で１４０ｍｍ、第４室10の出口で６５ｍｍに調整されていた。このように、キャタピラー6、6’間のクリアランスを徐々に減少させることによって、均一な厚みのウェブを得ることができる。第１〜４室において、ウェブ3はキャタピラー6、6’によって表面の毛羽立ちを防ぐ程度に軽く押さえられていた。
【００３９】
オーブン5から出た直後に、ロール19、20間のクリアランスが３ｍｍ（圧縮比：２３倍）となるように調節されたプレスローラー21間を通過させることにより、上記ウェブ3を圧縮した。このとき、上部ロール19は冷水によって冷却され、下部ロール20はオイル熱媒によって加熱されていた。前記プレスローラー21を通過した後のウェブ3の厚みは３０ｍｍとなっていた（工程４）。
【００４０】
その後、ウェブ3を２０ｍｍのクリアランスに保たれた上下一対のコンベアベルト22、22’を有する冷却コンベア23に送り、上記コンベアベルト22、22’間を３０秒間かけて通過させた。この冷却コンベア23は、コンベア上方の吹き付け口24からウェブ3にエアーを供給し、下部の吸引装置25で吸引することにより、ウェブ3を冷却するものであった。また、コンベアベルト22、22’はポリテトラフルオロエチレンでコーティングされた網状のガラス繊維製のものであった。
【００４１】
以上の工程を経て、総厚みが２０ｍｍであり、密度の異なる２層から構成されている２層構造フェルトを、５ｍ／分の速度で得た。前記２層構造フェルトは、上層、下層ともバインダー樹脂が一旦溶融して繊維同士が相互に接着されていた。前記２層構造フェルトにおいて、上層の厚みは１４ｍｍ、目付は４１６ｇ／ｍ２であり、下層の厚みは６ｍｍ、目付は８８４ｇ／ｍ２であった。また、上層の密度は０．０３０ｇ／ｃｍ３、下層の密度は０．１４８ｇ／ｃｍ３であり、両層の密度の比は４．９であった。
【００４２】
（吸音率の測定）
２マイクロホン法による垂直入射吸音率測定によって、上記の製造方法により得られた２層構造フェルトの吸音率を測定した。装置として、２マイクロフォンインピーダンス測定管「４２０６」（ブリューエルケアー社製、ＡＳＴＭ Ｅ１０５０準拠）、測定器「３５５０」（ブリューエルケアー社製）及び測定ソフト「ＢＺ５０５０」（ブリューエルケアー社製）を使用した。前記インピーダンス測定管は、測定周波数によって、大型測定管（５０〜１６００Ｈｚ:直径１００ｍｍ）、小型測定管（５００〜６４００Ｈｚ:直径２９ｍｍ）の２種類を使用した。２層構造フェルトを、直径１００ｍｍの円形（測定周波数５０〜１６００Ｈｚ時に使用）及び直径２９ｍｍの円形（測定周波数５００〜６４００Ｈｚ時に使用）にそれぞれ３枚ずつ切り出し、測定用サンプルとした。各サンプルの厚みにあわせて、サンプルからマイクロフォンまでの距離が一定となるように背面板の位置を決め、サンプルの低密度層側を背面板に密着させるように試験体ホルダ内に挿入した。吸音率測定は、１／３オクターブバンドで行い、３つのサンプルの測定結果を算術平均して吸音率とした。前記吸音率を周波数に対してプロットしたグラフを図２に示す。なお、５００〜１６００Ｈｚについては、大型測定管及び小型測定管による吸音率の平均値をプロットした。
【００４３】
実施例２
実施例１で製造された２層構造フェルトを２００ｍｍ×２００ｍｍに切断し、高密度側の表面に厚さ６０μｍのポリプロピレンフィルムを２枚重ねた。これの上下をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）シートで挟んでから、低密度側が常温であり、樹脂フィルム側が２００℃に加熱された熱プレスに挟み、ＰＴＦＥシート間が１５ｍｍになるように維持したまま１分間加熱した。その後、樹脂フィルムの面を下にして、冷却された鉄板上に置くことよって上記樹脂フィルムを冷却した。これにより、ポリプロピレン樹脂層が高密度側の表面に形成された多層構造体が得られた。フェルトを形成している２層の密度は、実施例１から実質的に変化していなかった。次に、実施例１と同様の方法で、上記多層構造体の吸音率を測定した。測定結果を図２に示す。
【００４４】
比較例１
図１に示す製造装置を用いて、単層構造フェルトを製造した。まず、ジーンズの端切れを主体とした雑綿（綿が主成分）及びチッソ株式会社製「ＥＳＣスフ」（グレード名；ＥＳＣ０２３ＳＤＬ）を使用して、それらの配合比率が７０／３０となるように混綿したものを供給装置に導入した。ここでは、「ＥＳＣスフ」中のポリエチレン鞘部のみをバインダー樹脂として用いることとするため、繊維とバインダー樹脂との配合比率は８５／１５となる。上記混綿物を供給装置から解繊装置1へ供給し、混綿物を解繊した。その後、解繊された混綿物をコンベアに乗せてウェブ形成装置2に搬送し、空気流によりメッシュ状ロールの上に堆積させる方法により、幅：２．２ｍ、厚さ：１３０ｍｍ、目付：１０００ｇ／ｍ２、密度：０．００７７ｇ／ｃｍ３のウェブ3を連続的に形成した。
【００４５】
上記ウェブ3を、第４室10においても第２室8と同じ方法で加熱した以外は実施例１と同様に、オーブン5中に通過させた。
【００４６】
オーブンから出た直後に、圧縮時のロール上下のクリアランスが６ｍｍとなるように調節されたプレスローラー21間に通過させることによって、上記ウェブ3を圧縮した。このとき、上部ロール19及び下部ロール20は冷水によって冷却されていた。前記プレスローラー21を通過した後のウェブ3の厚みは２５ｍｍとなっていた。
【００４７】
その後、上記ウェブ3を実施例１と同様に冷却コンベア23に通過させて、厚みが２０ｍｍであり、密度が均一である単一の層から構成されている単層構造フェルトを６．５ｍ／分の速度で得た。前記単層構造フェルトは、目付は１０６０ｇ／ｍ２であり、密度は０．０５３ｇ／ｃｍ３であった。次に、実施例１と同様の方法で、上記単層構造フェルトの吸音率を測定した。測定結果を図２に示す。
【００４８】
図２に示されるように、実施例１で得られた２層構造フェルトは、比較例１で得られた単層構造フェルトに比べて、２ｋＨｚ以上の周波数領域では吸音性が低下するものの、２５０〜１．６ｋＨｚの周波数領域で吸音性が向上していることがわかった。また、実施例２で得られたポリプロピレン樹脂層が高密度側の表面に形成された多層構造体は、前記２層構造フェルトに比較して、さらにその傾向が強まることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本実施例で使用した製造装置の概略を示した模式図である。
【図２】図２は、本実施例で得られた試料について、吸音率を周波数に対してプロットしたグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１  解繊装置
２  ウェブ形成装置
３  ウェブ
４  コンベア
５  オーブン
６、６’キャタピラー
７  第１室
８  第２室
９  第３室
１０  第４室
１１、１３、１５、１７  吸気口
１２、１４、１６，１８  排気口
１９  上部ロール
２０  下部ロール
２１  プレスローラー
２２、２２’コンベアベルト
２３  冷却コンベア
２４  吹き付け口
２５  吸引装置
【図１】
2006169673.tif 000003
【図２】
2006169673.tif 000004