(57)【要約】【課題】本発明の目的は、薄くても高い吸音性能、特に１０００Ｈｚ前後の低周波数での高吸音性を有し、高い断熱性能を持ち、強度と自立性がある、樹脂成形体を基材とする積層体及び該積層体からなる吸音材を提供することにある。【解決手段】本発明の積層体は、繊維集合体を含む面材（Ｉ）と、連通空隙を有する樹脂成形体を含む基材（ＩＩ）とを含む積層体であって、繊維集合体は、平均繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、単位面積あたりの重量が１０〜１５００ｇ／ｍ2である不織布Ａを含み、樹脂成形体は、樹脂を含む中実の樹脂粒子であって、凹外形部を有する樹脂粒子を含み、樹脂粒子が相互に融着した成形体であり、融着した樹脂粒子間に連続した空隙部を有し、空隙率が１５〜８０％であり、厚みが５．０〜８０ｍｍであることを特徴とする、積層体である。本発明の吸音材は、本発明の積層体からなる吸音材ある。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維集合体を含む面材（Ｉ）と、連通空隙を有する樹脂成形体を含む基材（ＩＩ）とを含む積層体であって、
前記繊維集合体は、平均繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、単位面積あたりの重量が１０〜１５００ｇ／ｍ2である不織布Ａを含み、
前記樹脂成形体は、樹脂を含む中実の樹脂粒子であって、凹外形部を有する樹脂粒子を含み、前記樹脂粒子が相互に融着した成形体であり、融着した前記樹脂粒子間に連続した空隙部を有し、空隙率が１５〜８０％であり、
厚みが５．０〜８０ｍｍである
ことを特徴とする、積層体。
【請求項２】
前記面材（Ｉ）は、前記不織布Ａと、平均繊維径が７〜４０μｍであり、単位面積あたりの重量が３０〜２０００ｇ／ｍ2である不織布Ｂとが少なくとも各１枚積層された繊維集合体が、１〜１５枚積層されている、請求項１に記載の積層体。
請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記樹脂粒子の平均粒子径が１．０〜４．０ｍｍである、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項４】
前記樹脂成形体が、２０℃における表面張力が３７〜６０ｍＮ／ｍの熱可塑性樹脂を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項５】
前記繊維集合体の通気度が０．１〜２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項６】
前記面材（Ｉ）の厚みが０．１〜６．０ｍｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項７】
前記不織布Ｂが短繊維からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項８】
自立型防音材である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層体からなることを特徴とする、吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体及び該積層体からなる吸音材に関する。詳細には、特殊形状の樹脂粒子を融合させ成形して得られる樹脂成形体を含む基材と繊維集合体を含む面材とを含む、吸音性能に優れた積層体及び該積層体からなる吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の中実の樹脂材料や金属材料を代替する材料として、樹脂を発泡した樹脂発泡材料が、自動車や電子機器の部材として、低密度、高断熱性、緩衝性があり、主にこれらの特性が有効に利用されている。
【０００３】
特に自動車においては、アイドリングストップ後のエンジンの再起動時に省エネルギーの観点からエンジンルームが冷えないように断熱性を持たせるために、断熱材等でエンジンを囲むエンジンカプセル化の動きがある。また、加速騒音を低減することに対して近年要求が高まっており、音を発生するエンジンルーム内の吸音対策が求められ、エンジンを囲うエンジンカプセル化や音を発するポンプ等を囲う動きがある。しかしながら、エンジンルーム内は高温であり、耐熱性が要求されるとともに、非常にスペースが狭く、自立した吸音材でなければ、走行中の振動によりエンジンに密着する場合があり、その場合、吸音材が熱により劣化、溶融するおそれがある。また、音源からの距離が変化するため、初期の吸音性能を維持することが出来ない。更に、エンジンルーム内はエンジンやポンプ等から発する低音や地面からの転がり音のエンジンルーム内反響といった１，０００Ｈｚ前後の低周波数領域の騒音が多く発せられているが、従来の吸音材では吸音性能が不十分であり、断熱性と吸音性、遮音性をもった樹脂材の利用が期待されている。
【０００４】
しかしながら、樹脂発泡材料は、断熱性が高い点が挙げられるが、一方で吸音性、遮音性に関しては、利用範囲が従来限られたものであった。
その理由としては、吸音性、遮音性は発泡体全般に発現する特性ではなく、気泡構造に依存し、発泡体構造の隣接する気泡が樹脂の隔壁で隔てられた構造である独立気泡構造の発泡体は剛性、機械強度に優れる一方で吸音、遮音性能が非常に低いのに対して、気泡の隔壁が破壊又は消失した連通気泡構造の発泡体は吸音、遮音性能に優れる一方で剛性、機械強度に劣るというように、各性質が互いに相反する傾向があり、それらの両立が困難な点が挙げられる。
【０００５】
通常、連通気泡型の樹脂発泡体の例としては一般的には、スポンジと称される、発泡ウレタン樹脂、発泡メラミン樹脂が有り、主な用途は、流体を吸収するスポンジ用途や柔軟性、衝撃吸収性を利用した緩衝材用途である。これらは吸音性に優れるため、無機材料と比較して軽量な吸音材としても広く使用されるが、剛性や強度が低いため、自立した構造材料としてではなく主に他の構造材との積層した積層材として使用されている。
【０００６】
発泡体の主な製造方法としては、ビーズ発泡成形法、押出発泡成形法が有り、ビーズ発泡成形法は、樹脂粒子を予備的に発泡させて得られた粒状の樹脂発泡粒子を所望の形状の成形用型内に充填した後、樹脂発泡粒子の熱膨張による融着により成形品を形成させる機構により成形させる方法であって、押出発泡成形法と比較した利点として様々な複雑な３次元形状の発泡体製品が高生産性で製造可能な点、切削加工で発生する材料ロスの発生が無い点、及び成形用金型が低コストで製造可能な点が挙げられ、種々の構造部材用発泡材の成形方法として特に好ましい方法である。
しかしビーズ発泡成形法の発泡成形プロセスは、気泡セルが樹脂膜で隔てられた独立気泡であり、気泡の膨張に起因する発泡粒子間の相互に融着する機構によるため、通常得られる発泡体の気泡構造は基本的に独立気泡構造となるため、吸音性能に劣るのが一般的である。
【０００７】
一方、以下に例示するように、ビーズ発泡成形法により発泡体内に連続した空隙構造、すなわち、連通空隙構造を設けた発泡体及びその製造方法が提案され、吸音性発泡材として使用できることが知られている。
【０００８】
特許文献１には、特定の嵩密度、真密度の関係を満足し、形状パラメーターが特定条件を満足する熱可塑性樹脂発泡粒子に、物理発泡材を含浸させて空隙構造を持つ粒状の樹脂発泡粒子を型内発泡してなる連通した空隙を有する熱可塑性樹脂成形体が記載されており、透水性、吸音性に優れると記載されている。
特許文献１のように、ポリオレフィン系樹脂の汎用樹脂について、形状パラメーターが特定条件を満足する連通空隙を形成する粒状発泡体を融着させて形成された発泡体の吸音効果発現を示唆する先行文献は存在する。
【０００９】
さらに、吸音性能の高い防音材として、連続気泡発泡体に不織布を積層させた積層体が知られており、以下にその例を挙げる。
特許文献２には、微細孔を有する合成樹脂層からなる表皮部が不織布又は連続樹脂発泡体からなる基材の少なくとも片面に、接着剤を介さずに直接被着されてなる積層体が記載されている。基材としては、連続樹脂発泡体として、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等の発泡体又は架橋発泡体が挙げられており、吸音性の点で好ましい基材の例として、軟質ウレタンフォームが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−１３７０６３号公報
【特許文献２】特開２００８−１４６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に例示されている発泡体は、エチレンプロピレンランダムポリマー及び低密度ポリエチレンの中空及び十字型断面の粒状発泡体により空隙を形成させた発泡体であり、空隙構造の吸音材だけでは吸音性能としては不十分である。また、その発泡成形体は、発泡融着することで粒子間を融着して成形するため、ビーズ自体の発泡が必要であり、その結果、発泡体の強度が弱いという問題が生じる。
【００１２】
また、特許文献２に記載の発泡体の構造は微細孔のみで、吸音性能としては不十分であった。用途としても車両用内装としてクッション性のある貼り付け材が提案されており、吸音性を主目的としておらず、吸音性能が不十分な発泡体も多く含まれている。また、発泡成形体そのものは強度がないため、エンジンルーム内等振動がかかる個所では強度が不十分であった。
【００１３】
その他の一般的樹脂においては、空隙構造を導入した発泡成形体及びその製造技術は未確立と考えられ、特にエンジンルーム内で用いられる、汎用樹脂以外の樹脂、例えば、耐熱変形性、耐溶剤性、難燃性等の優れた機能を持ついわゆるエンジニアリング樹脂を材料とする連通空隙を形成する樹脂発泡粒子及びそれを融着させて形成された連通空隙を有する発泡成形体の製造技術、発泡成形体の吸音性能は知られていないのが現状であった。
【００１４】
さらに、近年、吸音性能、特に自動車のエンジンルーム等で要求されている１０００Ｈｚ前後の低周波数領域で更に優れる薄い構造体が求められているのが現状である。
【００１５】
本発明が解決しようとする課題は、薄くても高い吸音性能、特に１０００Ｈｚ前後の低周波数での高吸音性を有し、高い断熱性能を持ち、強度と自立性がある、樹脂成形体を基材とする積層体及び該積層体からなる吸音材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、課題解決のため鋭意検討した結果、驚くべきことに特定形状を有する樹脂粒子を加熱融着させるプロセスで形成された特定構造の連通空隙を有する新規な発泡していない樹脂成形体を含む基材と、特定の面材とを含む事により、従来不可能であった薄い構造体であっても高吸音性能を示し、なおかつ断熱性能をもつことを見出した。
特に、連通空隙を有する樹脂成形体だけでは中、高周波数領域しか吸音性能が発現しないが、特定の面材を含むことにより、自動車のエンジンルームで特に要求されている、１０００Ｈｚ前後の低周波数領域に厚みを大きく変えずに吸音性能をシフトすることを見出した。
更には、特定範囲の表面張力を持つ熱可塑性樹脂を原料樹脂として選択することにより、機械強度、耐熱性、耐熱変形性、難燃性、耐溶剤性、剛性から選ばれる性能と一層高度な吸音性能を併せ持った自立型の積層吸音構造材となり得ることを見出し、本発明を完成させた。
【００１７】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］
繊維集合体を含む面材（Ｉ）と、連通空隙を有する樹脂成形体を含む基材（ＩＩ）とを含む積層体であって、
前記繊維集合体は、平均繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、単位面積あたりの重量が１０〜１５００ｇ／ｍ2である不織布Ａを含み、
前記樹脂成形体は、樹脂を含む中実の樹脂粒子であって、凹外形部を有する樹脂粒子を含み、前記樹脂粒子が相互に融着した成形体であり、融着した前記樹脂粒子間に連続した空隙部を有し、空隙率が１５〜８０％であり、
厚みが５．０〜８０ｍｍである
ことを特徴とする、積層体。
［２］
前記面材（Ｉ）は、前記不織布Ａと、平均繊維径が７〜４０μｍであり、単位面積あたりの重量が３０〜２０００ｇ／ｍ2である不織布Ｂとが少なくとも各１枚積層された繊維集合体が、１〜１５枚積層されている、［１］に記載の積層体。
請求項１に記載の積層体。
［３］
前記樹脂粒子の平均粒子径が１．０〜４．０ｍｍである、［１］又は［２］に記載の積層体。
［４］
前記樹脂成形体が、２０℃における表面張力が３７〜６０ｍＮ／ｍの熱可塑性樹脂を含む、［１］〜［３］のいずれかに記載の積層体。
［５］
前記繊維集合体の通気度が０．１〜２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）である、［１］〜［４］のいずれかに記載の積層体。
［６］
前記面材（Ｉ）の厚みが０．１〜６．０ｍｍである、［１］〜［５］のいずれかに記載の積層体。
［７］
前記不織布Ｂが短繊維からなることを特徴とする、［１］〜［６］のいずれかに記載の積層体。
［８］
自立型防音材である、［１］〜［７］のいずれかに記載の積層体。
［９］
［１］〜［８］のいずれかに記載の積層体からなることを特徴とする、吸音材。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、薄くても高い吸音性能、特に１０００Ｈｚ前後の低周波数での高吸音性を有し、高い断熱性能を持ち、強度と自立性がある、樹脂成形体を基材とする積層体及び該積層体からなる吸音材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の積層体に用いる樹脂粒子の断面図の一例を示す図である。
【図２】本実施形態の積層体に用いる樹脂粒子の斜視図である。
【図３】実施例１〜１２で用いた異形押し出しダイの吐出口形状、及び得られた樹脂粒子の凹外形部を示す断面図を示す図である。
【図４】本実施形態の積層体の周波数と垂直入射吸音率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［積層体］
本実施形態の積層体は、繊維集合体を含む面材（Ｉ）と、連通空隙を有する樹脂成形体を含む基材（ＩＩ）とを含む積層体であって、
前記繊維集合体は、平均繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、単位面積あたりの重量が１０〜１５００ｇ／ｍ2である不織布Ａを含み、
前記樹脂成形体は、凹外形部を有する中実の樹脂粒子を含み、前記樹脂粒子が相互に融着した成形体であり、融着した前記樹脂粒子間に連続した空隙部を有し、空隙率が１５〜８０％であり、
厚みが５．０〜８０ｍｍであることを特徴とする。
【００２１】
本実施形態の積層体は、面材（Ｉ）、基材（ＩＩ）以外にも、ガスバリア層、帯電防止層、表面硬化層、電磁遮蔽層、滑剤層、導電性層、誘電体層、電気絶縁層、防曇層、磁性体層、印刷層、加飾層等の他の層を含んでいてもよい。また、基材（ＩＩ）に対して面材（Ｉ）の反対面に、意匠性を付与するために最表面に鏡面やシボ面をもつ樹脂層を設けてもよい。中でも、吸音性能に一層優れる観点から、面材（Ｉ）と、基材（ＩＩ）とのみからなることが好ましい。
【００２２】
本実施形態の積層体の厚みは、吸音性能、剛性、強度と軽量性のバランスに優れる観点から、５．０〜８０ｍｍであり、１０〜５０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１２〜３０ｍｍである。
【００２３】
（基材（ＩＩ））
本実施形態の積層体を形成する、連通空隙を有する樹脂成形体を含む基材（ＩＩ）について以下に説明する。上記連通空隙を有する樹脂成形体は、下記のように樹脂粒子を融合成形する事により得られる樹脂成形体であることが好ましい。
上記基材（ＩＩ）は、上記樹脂成形体を含む。中でも、上記樹脂成形体のみからなることが好ましい。上記基材（ＩＩ）は、上記樹脂成形体以外に、無機又は有機の粒子、難燃剤、安定剤等の添加剤を含む樹脂層を含んでいてもよい。
【００２４】
上記基材（ＩＩ）の厚みは、吸音性能、剛性、強度と軽量性のバランスに優れる観点から、２．０〜７９．９ｍｍであることが好ましく、より好ましくは３．０〜４９．９ｍｍ、更に好ましくは５．０〜２９．９ｍｍである。
【００２５】
−樹脂発泡粒子−
上記樹脂粒子は、凹外形部を有する樹脂粒子（少なくとも一方の方向から見た外形において、凹形状部を有する樹脂粒子）であることが好ましい。
なお、本明細書において凹外形部を有するとは、樹脂粒子の正射影像が凹図形となる正射影像が得られる方向が存在することを意味する。また、本明細書において凹図形とは、凹図形となる正射影像図形の外表面上の２点間を結んだ線分の少なくとも一部（好ましくは全線分）が樹脂粒子の外部領域を通る線分となる２点を選ぶことが可能であることを言う。凹図形の例を図１に示す。
また、上記凹外形部は、樹脂粒子を加熱した時に水分等で生じる発泡気泡とは異なる構造である。
【００２６】
上記凹外形部は、一個でも複数個でも良い。
上記凹外形部は、上記樹脂粒子の表面を連結する一個又は複数個の貫通孔であっても良いし、粒子を貫通しない一個又は複数個の凹部であっても良いし、一個又は複数個の貫通孔及び一個又は複数個の凹部が混在していても良い。ここで、貫通孔とは、樹脂発泡粒子外表面に形成された２つの穴を結ぶ空洞であってよく、該空洞が映る正射影像において、該空洞が樹脂粒子に囲まれている正射影像（空洞が樹脂粒子内に孤立した空洞を形成する正射影像）が得られる構造としてよい。
【００２７】
上記樹脂粒子において、上記凹部としては、凹部が確認できる正射影像において、上記樹脂粒子が占める領域に対する、該凹部に少なくとも２点以上で外接する直線と樹脂粒子の外表面とで囲まれた領域Ａの割合（領域Ａ／樹脂粒子が占める領域）が、１０％以上であることが好ましく、より好ましくは３０％以上である。中でも、凹部の最深部を含む正射影像において、上記範囲を満たすことが好ましい。ここで、凹部の最深部は、凹部に少なくとも２点以上で外接する直線の垂線の凹部外表面との交点までの距離が最も長くなる部分としてもよい。
【００２８】
凹外形部が貫通孔の場合は、樹脂粒子の貫通孔が確認できる正射影像において、貫通孔の面積が、樹脂粒子の正射影像の全面積に対して、１０％以上であることが好ましく、より好ましくは３０％以上である。中でも、樹脂粒子の貫通孔の面積が最も大きくなる正射影像において、上記範囲を満たすことが好ましい。また、上記貫通孔は、貫通する空洞形状が確認できる断面において、該断面上の樹脂粒子の全面積に対して、空洞形状の面積が、１０％以上であることが好ましく、より好ましくは３０％以上である。上記貫通孔は、空洞形状の面積が上記を満たす断面が少なくとも一面以上あることが好ましく、全断面で上記範囲を満たすことがより好ましい。
【００２９】
上記凹外形部が、上記の凹部の条件及び／又は上記貫通孔の条件を満足するように樹脂粒子の形状を選択することにより、融着成形後の樹脂成形体の連通空隙（連続する空隙、連通する空隙）を良好に形成させることができる。
【００３０】
上記樹脂粒子の凹外形部は貫通孔であっても貫通孔でなくとも良いが、樹脂粒子は凹部を有する形状であることが特に好ましい。凹部を有する形状をとることにより従来の樹脂粒子にはなかった充填状態が有られ、成形後に得られる樹脂成形体の連通空隙の構造を吸音性能、機械的強度の両方に特に優れたバランスを実現することができる。
【００３１】
上記凹部を有する形状として特に優れた形状は、樹脂粒子に溝状凹部を設けた構造が挙げられ、樹脂成形体製造時に樹脂粒子間を熱融着させる際に溝状凹部が隣接する樹脂粒子がかみ合った充填状態となり接合されることにより、樹脂粒子間の接合面積が大きく強度の高い樹脂成形体を形成すると同時に、隣接する樹脂粒子の溝が連結された形態で接合される場合に樹脂粒子間にわたる空隙、すなわち連通空隙が形成される。
上記溝状凹部としては、例えば、中空の略円の一部を切り取った形状（Ｃ形状、Ｕ形状等）の断面（図１）を重ねた形状（図２（ａ）（ｂ））、中空の略多角形（三角形、四角形等）の一部を切り取った断面（図１）を重ねた形状等が挙げられる。ここで、上記中空の略円及び中空の略多角形における中空とは、略円であってもよいし、略多角形であってもよいが、中空を囲む形状と同一形状であることが好ましい。また、上記中空の形状の中心と、上記中空を囲む形状の中心とが重なる形状（例えば、同心円等）ことが好ましい。
【００３２】
上記凹部の例としては、例えば、一定の厚みを持つ円盤形状を湾曲させた鞍状の形状、円盤を面外方向に湾曲又は折り曲げて形成される形状、円筒状の外側面に単一又は複数の凹部を設けた構造等が挙げられる。粒子の形状のうち、製造の容易性が有り、生産性に優れ、形状を制御し易い点で特に好ましい粒子形状の例として、円柱からその外径より小さい外径を有する共通の軸を持つ同じ高さの円柱を切除した円筒の、軸方向から見て一定の角度以内の部分を切り出し切除した形状（図２）等が挙げられる。以下ではこの形状をＣ型断面部分円筒状と呼び、この形状をもとに小変形させた実質的に同形状の形状であっても樹脂成形体に同等の空隙を形成させることが可能であり、上記条件を満足すれば本発明の範囲内として利用可能である。図２に、切り出し切除する部分の大きさが異なるＣ型断面部分円筒状の好ましい例を挙げる。
【００３３】
上記凹部は、樹脂粒子の特定の一方向に対して断面を連続して形成した場合に、同じ形状であることが好ましい。例えば、図２に示すように、樹脂粒子の一方向（図２の上下方向、押出方向）に対する断面における凹部の形状と、該一方向にずらして形成した異なる断面における凹部形状とが同じであることが好ましい。
【００３４】
上記樹脂粒子が凹外形部を持つことは光学顕微鏡により樹脂粒子の透過画像を粒子の観察方向を変えながら観察し判定することにより確認することができる。
【００３５】
上記樹脂粒子は、中実であり、上記樹脂粒子においては、例えば、樹脂粒子に含まれる樹脂の密度ρ0と樹脂粒子の真密度ρ1との比ρ0／ρ1が１．２０未満であることが好ましく、より好ましくは１．１０以下、さらに好ましくは１．０５以下である。
本明細書において真密度ρ1とは所定重量Ｍの樹脂粒子をその重量Ｍにおける樹脂粒子の真体積Ｖ1で除した値Ｍ／Ｖ1である。樹脂の密度ρ0とは、原料樹脂の密度であり、水没法により重計を使用して測定される密度である。この際、樹脂の密度ρ0は、表面の細孔や部分的に生じた空洞の影響を排除するために、ミキサーやプレス、カッター、ミル等で原料樹脂を１ｍｍ以下の微粉末にして測定することが好ましい。本明細書においてρ0、ρ1はすべて、２０℃、０．１０ＭＰａの環境下において測定し得られた値を意味するものとする。
【００３６】
上記樹脂粒子の平均粒子径は、１００ｇの樹脂粒子をＪＩＳ  Ｚ８８０１で規定される標準ふるいを用いた分級法により測定することができる。上記樹脂粒子の平均粒子径は１．０〜４．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１．２〜３．０ｍｍである。平均粒子径が１．０ｍｍ未満であると製造工程での取り扱いが難しく、４．０ｍｍを超えると複雑な成形品の表面精度が低下する傾向が現れ好ましくない。
なお、本実施形態の樹脂粒子の形状は、特に限定されず、様々な形状として良い。
【００３７】
上記樹脂粒子の製造方法としては、熱可塑性樹脂の熱可塑性を利用した方法、固体状態の粒子の切削等の後加工による方法等が可能であり、粒子に所望の外形を付与できる方法であれば適用可能である。その中で生産性に優れ、安定した形状の粒子が製造可能な方法として、特殊形状の吐出断面を設けたダイを使用した異形押し出し法が好適に使用できる。特殊形状の吐出断面を設けたダイを有する押出機により熱可塑性樹脂を溶融押し出し、ストランドカット又はアンダーウォーターカット等工業的に通常使用されている方法によりペレタイズして得られたペレットを発泡させ樹脂粒子を得る方法が挙げられる。
【００３８】
上記樹脂粒子は樹脂を含む。上記樹脂としては、熱可塑性樹脂等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、スチレン無水マレイン酸コポリマー、ポリフェニレンオキサイドとポリスチレンとのブレンド又はグラフトポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンターポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、ハイインパクトポリスチレン等のスチレン系重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、後塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン又はプロピレンと塩化ビニルのコポリマー等の塩化ビニル系重合体、ポリ塩化ビニリデン系共重合樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６，６、単独及び共重合ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、単独及び共重合ポリエステル系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（フェニレンエーテル−ポリスチレンアロイ樹脂）、ポリカーボネート樹脂、メタクリルイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル系樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。
【００３９】
上記ポリオレフィン系樹脂としては、チーグラー触媒又はメタロセン触媒等を用いて重合されたポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン３元共重合体等のポリプロピレン系樹脂や、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、アイオノマー樹脂等のポリエチレン系樹脂が、それぞれ単独であるいは混合して用いられる。
【００４０】
上記樹脂としては、２０℃における表面張力が３７〜６０ｍＮ／ｍであることが好ましく、より好ましくは３８〜５５ｍＮ／ｍである。表面張力が上記範囲内であれば、力学的強度の高い吸音性の樹脂成形体が得られ、特に好ましい。
樹脂の表面張力は、ＪＩＳＫ６７６８「プラスチック−フィルム及びシート−ぬれ張力試験方法」記載の方法において温度を２０℃に変更した方法により測定される値を用いる。
【００４１】
特に好ましい熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、メタクリル系樹脂、変性ポリエーテル樹脂（フェニレンエーテル−ポリスチレンアロイ樹脂）等で表面張力が上記範囲内である熱可塑性樹脂が挙げられ、中でも、耐熱性、耐薬品、耐溶剤性に優れ、高耐熱構造材料用途に適した樹脂としてポリアミド樹脂、耐熱性、高温剛性に優れた樹脂としては、変性ポリエーテル樹脂（フェニレンエーテル−ポリスチレンアロイ樹脂）が挙げられる。
【００４２】
上記熱可塑性樹脂は、無架橋の状態で用いても良いが、パーオキサイドや放射線等により架橋させて用いても良い。
【００４３】
上記樹脂粒子は必要に応じて、通常の配合剤、たとえば、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、染料、顔料等の着色剤、可塑剤、滑剤、結晶化核剤、タルク、炭カル等の無機充填剤等を目的に応じて含んでいてもよい。
【００４４】
上記難燃剤としては、臭素系、リン系等の難燃剤が使用可能であり、上記酸化防止剤としては、フェノール系、リン系、硫黄系等の酸化防止剤が使用可能であり、上記光安定剤としては、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系等の光安定剤が使用可能である。
【００４５】
−樹脂成形体−
上記樹脂成形体は、上記樹脂粒子が相互に融着した成形体である。即ち、本実施形態の樹脂成形体は、少なくとも２個以上の上記樹脂粒子が互いに融着した部分を少なくとも有する成形体である。融着した樹脂粒子間には融着した部分及び空隙部がある。
上記樹脂成形体は、上述のとおり融着した上記樹脂粒子間に連続した空隙部を有し、空隙率は、１５〜８０％であり、好ましくは１８〜８０％、より好ましくは２０〜７５％である。
上記空隙率は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００４６】
上記樹脂成形体において、上記樹脂粒子が、樹脂成形体全体に占める割合が、９８質量％以上であれば実質的に凹外形部を持つ樹脂粒子の性能が得られるため好ましい。
【００４７】
上記樹脂成形体は、上記樹脂粒子の集合体が相互に融着して得られる成形体であって、樹脂粒子間に連続した空隙部を有することが必要である。本明細書において「連続した空隙部」とは、融着している樹脂粒子間に相互に連続した空隙部が形成された結果として、樹脂成形体の相対する２面間（２表面間）に連続した空隙が生じ流体が流動可能な状態となっていることを意味する。上記樹脂成形体は、少なくとも一方向に連続した空隙部を有することが好ましく、厚み方向に連続した空隙部を有することが好ましい。上記連通空隙としては、厚み１０ｍｍの平板状樹脂成形体試料を用いて、国際規格ＩＳＯ９０５３に規定されているＡＣ法により測定される単位長さ流れ抵抗が２００，０００Ｎ・ｓ／ｍ4以下であることが好ましく、より好ましくは１５０，０００Ｎ・ｓ／ｍ4以下である。
【００４８】
上記樹脂成形体は、このような空隙を持つことにより断熱性能をもつことが可能となる。断熱性能としては、樹脂成形体の熱伝導率が０．０２５〜０．１５Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましく、より好ましくは０．０２７〜０．１３Ｗ／ｍ・Ｋ、更に好ましくは０．０３０〜０．１２Ｗ／ｍ・Ｋである。樹脂成形体の熱伝導率が０．０２５Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、空隙率が高くなりすぎているため、成形体の強度が不足する結果となり、０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ超であると、断熱性が低く、熱エネルギーロスが大きくなる可能性がある。
上記熱伝導率は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００４９】
上記樹脂成形体の融着強度は、ＪＩＳ  Ｋ６７６７Ａに基づいて引っ張り強度を測定し、樹脂成形体の破断伸度（％）から評価する。破断伸度は、２％以上であることが好ましく、より好ましくは２％以上である。破断伸度が２％未満であると、エンジンルームに設置した際に、走行中の振動や、動力系の振動で樹脂成形体が破損となる可能性がある。
【００５０】
上記樹脂成形体の製造は、上記樹脂粒子を閉鎖した金型内に充填、加熱させて得るが、密閉し得ない金型内に充填して加熱し、樹脂粒子相互を融着させる方法が採用してもよい。樹脂種と成形条件によっては汎用の型内発泡自動成形機を使用することができる。
【００５１】
しかしながら、通常の型内発泡自動成形機及び金型では、樹脂粒子が発泡することを利用して粒子間を融着する。本件の樹脂粒子は中実の樹脂粒子のため、発泡しないため、より高い融着性を出すためには、加熱中に粒子が充填された金型キャビティ内を加圧することが好ましい。好ましい方法として、金型の一部もしくは全面が圧縮される機構とすることで、加熱中に金型キャビティ内を加圧する方法である。そのためには、金型のパーティクル面を印籠にして、途中で圧縮できる構造にしたり、金型のコマが摺動できることでコマを押すことによりキャビティを加圧できる構造とすることが挙げられる。成形機のプログラムを変更することや、金型開閉する動力とは別にコマを摺動するための油圧機構、モーター、コンプレッサー等を取り付けて、作動するプログラムを作成することで、動力を確保することが出来る。
【００５２】
凹外形部を持つ樹脂粒子と、凹外形部を持たない楕円球状、円柱状、多角柱状等樹脂粒子として一般的な形状の粒子を任意の比率で混合使用して樹脂成形体を製造することにより所望の吸音性能、機械的強度のバランスを調整することができる。
【００５３】
本実施形態の樹脂成形体のみでも高い吸音率を示すが、吸音パターンは２０００Ｈｚ前後にピークをもつパターンとなり、自動車のエンジンルーム等で特に要求される１０００Ｈｚ前後での吸音性能は低い。この樹脂成形体に、本実施形態の繊維集合体からなる面材（Ｉ）を積層することで、吸音ピークを１０００〜１５００Ｈｚあたりにピークシフトさせるとともに吸音ピークの低下を抑制することが出来るため、１０００Ｈｚ前後での吸音性を発現することが可能となる。図４は、後述する実施例における周波数と垂直入射吸音率との関係を示す。
【００５４】
（面材（Ｉ））
次に本実施形態の積層体を形成する繊維集合体を含む面材（Ｉ）について以下に説明する。
上記面材（Ｉ）は、上記繊維集合体を含む。中でも、上記繊維集合体のみからなることが好ましい。上記面材（Ｉ）は、上記繊維集合体以外に、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、染料、顔料等の着色剤、可塑剤、滑剤、結晶化核剤、タルク、炭カル等の無機充填剤等を含む樹脂相を含んでいてもよい。また、面材（Ｉ）には、着色、撥水性、難燃性等を付与する目的で、染色等の着色加工、フッソ樹脂等の撥水加工、りん系等の難燃剤加工等の機能付与加工をしてもよい。
また、上記面材（Ｉ）は、繊維集合体が１〜５０枚積層されているものが好ましく、より好ましくは、1〜３０枚、更に好ましくは1〜２０枚である。特に、後述の不織布Ａと不織布Ｂとが少なくとも各１枚積層された繊維集合体の場合は、当該繊維集合体が１〜１５枚積層されていることが好ましく、より好ましくは、１〜１２枚、更に好ましくは１〜１０枚である。
【００５５】
上記面材（Ｉ）の厚みとしては、０．１〜６．０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１〜５．５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜５．０ｍｍである。６．０ｍｍ以下であると軽量化の点及び断熱性の点で好ましく、０．１ｍｍ以上だと、面材（Ｉ）の強度が十分に得られる。
【００５６】
上記面材（Ｉ）の通気度は、０．１〜２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）であることが好ましく、より好ましくは１〜２０ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）、更に好ましくは３〜１５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）である。面材（Ｉ）の通気度が０．１ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）未満であると、熱伝導率が高くなり、断熱性能が低下するために好ましくない。通気度が２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）を超えると、吸音性能における低周波数帯への吸音性能のシフトが不十分のために好ましくない。
上記面材（Ｉ）の通気度は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００５７】
−繊維集合体−
上記繊維集合体は、平均繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、単位面積当たりの重量が１０〜１５００ｇ／ｍ2である不織布Ａを含む。
また、上記繊維集合体に含まれる不織布の積層枚数は２０枚以下であることが好ましい。２０枚より多いと重量が重くなり、また、熱伝導率が高くなり、断熱性が低下する可能性がある。より好ましくは１〜１５枚であり、更に好ましくは１０枚である。
【００５８】
上記繊維集合体の厚みは、５．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、繊維集合体の強度を得るために、厚みが０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００５９】
上記繊維集合体の単位面積あたりの重量（目付け）は、５０〜１５００ｇ／ｍ2であることが好ましく、より好ましくは７０〜１２００ｇ／ｍ2、更に好ましくは１００〜１０００ｇ／ｍ2である。上記目付けが５０ｇ／ｍ2未満であると、面材（Ｉ）が薄くなりすぎて十分な強度が得られない可能性がある。繊維集合体の目付けが１５００ｇ／ｍ2以内であると、厚みや軽量の観点からよい。
上記繊維集合体の目付けは、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００６０】
上記繊維集合体の嵩密度は、０．１０〜１．０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、より好ましくは０．１２〜０．９０ｇ／ｃｍ3、更に好ましくは０．１５〜０．８０ｇ／ｃｍ3である。上記嵩密度が０．１０ｇ／ｃｍ3未満であると積層体の吸音性能が低下し、繊維集合体の嵩密度が１．０ｇ／ｃｍ3を超えると、緻密性が増大し、面材と基材の密着安定性が低下する。
上記繊維集合体の嵩密度は、繊維集合体の目付を厚みで割ることにより求められ、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００６１】
上記繊維集合体の通気度は、０．１〜２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）であることが好ましく、より好ましくは０．２〜２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）、更に好ましくは０．３〜２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）である。繊維集合体の通気度が０．１ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）未満であると低周波数側に吸音率はシフトするが、繊維集合体表面で音の反射が生じ、全体的に吸音率が低下してしまうために好ましくない。通気度が２５ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ）を超えると、繊維集合体を積層する効果が少なく好ましくない。
上記繊維集合体の通気度は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００６２】
上記繊維集合体は、熱伝導率が０．０２〜０．１５Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．１２Ｗ／ｍ・Ｋである。繊維集合体の熱伝導率が０．０２Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、吸音性能が不十分となり、０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ超であると、断熱性能が不十分で熱エネルギーロスが大きくなる可能性がある。
上記熱伝導率は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００６３】
−−不織布Ａ−−
上記繊維集合体に含まれる不織布Ａは、平均繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有し、単位面積あたりの重量が１０〜１５００ｇ／ｍ2である。
上記不織布Ａを構成する樹脂としては、具体例的には、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１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＰＣＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）及び／又はポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリロニトリル、ポリアセテート、ポリアミド系樹脂等の熱可塑性高分子が挙げられる。このうちコスト面や加工のしやすさ等から、ＰＥＴやＰＰ、ポリアミドが使用できる。更に、軽量化の観点からは、より比重が軽いＰＰが使用できる。
【００６４】
前記不織布Ａは、不織布Ａ１００質量％に対し、繊維径が６μｍ以下の極細繊維を３０質量％以上含有していることが好ましく、より好ましくは５０質量％以上であり、特に好ましくは７０質量％以上である。不織布Ａ全体が上記極細繊維のみで構成されていても良い。上記極細繊維の含有率が３０質量％未満であると極細繊維特性による共振による吸音低下効果が得られにくい。
【００６５】
極細繊維の平均繊維径は、６μｍ以下であり、より好ましくは０．３〜５μｍであり、最も好ましくは０．５〜５μｍである。
上記平均繊維径は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００６６】
前記不織布Ａの単位面積当たりの重量は１０〜１５００ｇ／ｍ2ある。単位面積当たりの重量が１０ｇ／ｍ2より小さくなると極細繊維がもつ吸音性能の効果が不十分となり、１５００ｇ／ｍ2を超えると、極細繊維は嵩密度が高いため、無荷重時には不織布Ａの厚みが厚くなり、荷重がかかると厚みが薄くなることにより、吸音性能がばらつく可能性がある。好ましくは１０〜１０００ｇ／ｍ2であり、更に好ましくは１０〜８００ｇ／ｍ2である。
【００６７】
不織布Ａは、繊維集合体中に１〜３０枚含まれることが好ましく、より好ましくは１〜１５枚であり、更に好ましくは１〜１０枚である。不織布Ａが１〜３０枚含まれると、共振による吸音性能を高めることができる。
【００６８】
不織布Ａの製造法は、特に限定されないが、スパンボンド法又はメルトブロー法が好ましい。
スパンボンド法は、特に限定されるものではないが、溶融したポリマーをノズルより押出し、これを高速吸引ガスにより吸引延伸した後、移動コンベア上に捕集してウェブとし、更に連続的に熱処理、絡合等を施すことにより、シート状とする製法が好ましい。
メルトブローン法は、特に限定されるものではないが、樹脂原料を溶融し、ノズルから押し出された繊維状樹脂に高温の気流を吹き付けることで繊維径をより細く加工する製法が好ましい。
【００６９】
−−不織布Ｂ−−
上記繊維集合体は、更に不織布Ｂを含んでいてもよい。不織布Ｂは、平均繊維径が７〜４０μｍであり、単位面積あたりの重量が３０〜２０００ｇ／ｍ2である。
上記不織布Ｂを構成する樹脂としては、具体的には、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１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＰＣＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）及び／又はポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリロニトリル、ポリアセテート、ポリアミド系樹脂等の熱可塑性高分子が挙げられる。このうちコスト面や加工のしやすさ等から、ＰＥＴやＰＰ、ポリアミドが使用できる。更に、軽量化の観点からは、より比重が軽いＰＰが使用できる。
【００７０】
前記不織布Ｂは、平均繊維径が７〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは７〜３０μｍ、更に好ましくは７〜２０μｍである。平均繊維径が７μｍより細いと、繊維集合体の吸音性能が悪くなる可能性がある。また繊維集合体の腰がないためハンドリング性が悪くなる可能性がある。平均繊維径が４０μｍより太いと吸音性能に対する寄与が小さくなる傾向がある。
上記平均繊維径は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００７１】
また、不織布Ｂの繊維は、連続した長繊維、短繊維、又はそれらの混合物であってもよい。繊維長が長い程、繊維間で絡み合いが生じ易くなるため吸音性能は高くなる。
短繊維を用いる場合、その繊維長さは３８〜１５０ｍｍが好ましく、より好ましくは４５〜１５０ｍｍであり、更に好ましくは５０〜１５０ｍｍである。繊維長が３８ｍｍ未満であると繊維間で絡み合いが生じ難く、吸音性能が大幅に低下する傾向にある。短繊維は単一成分であってもよく、短繊維長が異なる２種以上の短繊維の混合物や複数種の成分の短繊維からなる複合繊維であってもよい。
また、不織布Ｂの腰を調整するために、繊維径が４０μｍ超１００μｍ以下である太い繊維を混合してもよく、不織布Ｂの特性を変化させない観点から、その含有量は、不織布Ｂ１００質量％に対して３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。太い繊維が３０質量％を超えると不織布の風合いが硬くなりすぎる等の問題を生じやすくなる。
更に、融点の異なる熱融着繊維を用いることも寸法安定性を改善する観点から好ましい。
【００７２】
不織布Ｂは、繊維集合体中に１〜２５枚含まれることが好ましく、より好ましくは１〜１５枚であり、更に好ましくは１〜１０枚である。不織布Ｂが１〜２５枚含まれると、面材１に腰が出てくるため積層し易い。
【００７３】
連続した長繊維から不織布Ｂを製造する方法としては、特に限定されないが、スパンボンド法又はメルトブロー法により得られる不織布が好ましい。
スパンボンド法は、特に限定されるものではないが、一般的には、溶融したポリマーをノズルより押出、これを高速吸引ガスにより吸引延伸した後、移動コンベア上に捕集してウェブとし、更に連続的に熱処理、絡合等を施すことにより、シート状とする製法が好ましい。
メルトブローン法も特に限定されるものではないが、一般的には、樹脂原料を溶融し、ノズルから押し出された繊維状樹脂に高温の気流を吹き付けることで繊維径をより細く加工する製法が好ましい。
【００７４】
短繊維から不織布Ｂを製造する方法としては、特に限定されず、レジンボンド法、サーマルボンド法、スパンレース法等が挙げられる。
レジンボンド法は、一般的には、繊維ウェブを接着剤で接着することで繊維間を結合する製法である。
サーマルボンド法は、繊維ウェブもしくはバインダー繊維等を一部熱で溶かして結合する製法である。
スパンレース法は、繊維ウェブを高圧水流を用いて交絡する製法である。
繊維間の空隙が大きくとれる観点から、サーマルボンド法もしくはスパンレース法が好ましい。
【００７５】
前記不織布Ｂの単位面積当たりの重量は３０〜２０００ｇ／ｍ2あることが好ましい。３０ｇ／ｍ2より小さくなると繊維集合体の腰がないためハンドリングが難しい。２０００ｇ／ｍ2以上となると、厚みが厚くなりすぎ、重さが重たく、熱伝導率も高くなるため断熱性能が低下する可能性がある。不織布Ｂの単位面積当たりの重量は、より好ましくは４０〜１５００ｇ／ｍ2であり、更に好ましくは５０〜１２００ｇ／ｍ2である。
【００７６】
前記不織布Ａ及び不織布Ｂともに、繊維が動いて面内で不均一にならないよう、繊維間を固着することが好ましいが、この場合、粉末状のバインダーや繊維状のバインダーを用いて、熱により接着させるのが好ましい。より好ましくは、繊維状のバインダー繊維である。特に、自動車エンジンルーム用の吸音材として使用する場合等、耐環境試験に耐えうるため、バインダーの低融点部分の融点は、９０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１００℃以上、更に好ましくは１２０℃以上である。
バインダーの上記低融点部分を構成する樹脂として、例えば、低融点ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が使用できる。例えば、メルトブローン繊維として、融点が２２０℃近傍のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を使用する場合、バインダーとしては、表面の融点が１１０℃の低融点ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が使用できる。
バインダーは、粉末、繊維状であればよく、好ましくは繊維状であり、その断面径や長さは特に限定されないが、メルトブローン繊維中における分散性を上げるためには、短繊維であることが好ましい。例えば、紡糸された繊維を裁断することで製造される繊維長１０ｍｍ〜１００ｍｍのステープルファイバーを使用できる。繊維状のバインダーは、繊維との接触密度が少なくとも一部で高いため、効率良く繊維間の溶融接着が可能であり、必要なバインダー繊維量を抑制できる。
【００７７】
バインダー繊維は、全体が均一な融点を持つ材質である必要はなく、高融点の繊維の少なくとも表面に低融点部分を備えるものであればよい。
例えば、芯鞘構造の繊維で、芯部が高融点（例えば、融点２２０〜３００℃）成分で、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂繊維や、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン６６等のポリアミド系樹脂繊維等であり、鞘部分が低融点（例えば、融点９０℃以上１８０℃未満、芯の高融点成分よりも１４０〜２１０℃融点が低い成分等）成分で低融点ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエステルエラストマー等であるものも使用できる。芯部の平均繊維径は、５〜２０μｍであることが好ましく、鞘部分の厚みは５．０〜２０μｍであることが好ましい。このような芯鞘構造の繊維を使用すれば、繊維が混合された際、低融点の鞘部分のみが溶融し、芯部は、繊維として残存し、繊維の特性を阻害することなく通気度を低下させることが可能となる。
バインダーの低融点部分を構成する合成樹脂繊維の融点と、その他の部分を構成する合成樹脂繊維の融点との差は、１０℃以上である事が好ましい。部分的に溶融できる繊維状のバインダーは、溶融されることで繊維間を接着し、繊維の通気度をより下げる効果を有する。また、繊維構造を固定できるため、通気度の安定性を高め、ハンドリングを容易にできる。
【００７８】
バインダーの単位面積あたりの重量（目付け）は、１〜４０ｇ／ｍ2であることが好ましく、より好ましくは５〜３５ｇ／ｍ2である。１ｇ／ｍ2未満の場合、バインダーの量が不足する可能性があり、繊維構造を十分に溶融接着し安定に固定することができず、使用中に厚みが回復しやすいため、通気度を一定に維持できない可能性がある。一方、バインダーが４０ｇ／ｍ2を超えると、繊維による通気度を下げる効果が薄れる可能性がある。
【００７９】
前記繊維集合体は、不織布Ａのみであってもよく、不織布Ａと不織布Ｂとが少なくとも各１枚積層されていても良い。積層構造は、不織布Ａ／不織布Ｂ、不織布Ｂ／不織布Ａ／不織布Ｂ、不織布Ａ／不織布Ｂ／不織布Ａ等、互い違いで積層されたものであっても良いし、不織布Ｂ／不織布Ｂ／不織布Ａ、不織布Ｂ／不織布Ａ／不織布Ａ等のように同じ不織布が続けて積層された部分を含む構造であっても良い。
【００８０】
また、繊維集合体は、不織布Ｂとして、例えば、単位面積当たりの重量が異なる不織布Ｂ−１及び不織布Ｂ−２を用いて、不織布Ｂ−１／不織布Ａ／不織布Ｂ−２という積層構造を有していても良い。また、不織布Ｂが平均繊維径の異なる２種の不織布である場合も同様に積層しても良い。不織布Ａについても同様である。
【００８１】
不織布Ａと不織布Ｂとの積層方法については、特に限定されず、製布時に同一ネット上で捕集し、自己融着により一体化させる方法や、別々に製布した不織布を熱エンボスロールや超音波エンボスロール等を用いて一体化させる熱接着法、更には別々に製布した不織布をニードルパンチやウォーターパンチ等により一体化させる機械的交洛法等が挙げられる。また、接着剤やバインダー樹脂等を使用して接着することも可能であるが、製布時に同一ネット上で捕集し自己融着により一体化させる方法やニードルパンチ法が好ましい。ニードルパンチ法は、基本的には日本戦機械学会不織布研究会編集の「不織布の基礎と応用」等で詳細に解説されている方法を採用することが出来る。
【００８２】
前記繊維集合体を複数枚積層する方法としては、不織布Ａと不織布Ｂの積層方法と同様の方法を採用することが出来るが、単に重ねあわせた状態で面材（１）とし、基材（ＩＩ）に積層する際にまとめて固定する方法も挙げられる。
【００８３】
次に本実施形態の積層体における、面材（Ｉ）と基材（ＩＩ）の積層方式について説明する。
繊維集合体を含む面材（Ｉ）の片面に樹脂成形体を含む基材（ＩＩ）を積層する手段としては、熱接着による方法の他、接着剤を介して積層一体化する方法等も挙げられるが、接着剤を用いることなく、面材（Ｉ）と基材（ＩＩ）とを単に重ね合わせて積層体（複合吸音材）とすることが好ましい。接着剤を用いないことにより、面材（Ｉ）と基材（ＩＩ）との間には通気性を確実に確保することができ、安定した吸音性能を維持できる。このように、単に重ね合わせて積層する場合は、所定のフレーム（枠）に嵌め込み、少なくとも端部を固定することにより一体化するとよい。接着剤を介して積層一体化する場合は、接着剤を部分的に配置することによって、通気性を確保するとよい。接着剤が膜を形成して接着剤層となり、通気性が損なわれると、面材（Ｉ）から基材（ＩＩ）への音の侵入が阻害され、吸音性能が低下する恐れがある。このように部分的に接着剤を存在させる方法としては、パウダー状や繊維状の熱接着剤を用いるとよい。また、面材（Ｉ）と基材（ＩＩ）とを基材（ＩＩ）の表面周囲、側面、又は裏面周囲で固定して、空気層を介して面材（Ｉ）を基材（ＩＩ）に装備してもよい。また、基材（ＩＩ）において、繊維集合積層体等の面材（Ｉ）側の面となる基材（ＩＩ）表面を加熱溶融させ、繊維集合積層体等の面材（Ｉ）と貼り合わせる方法により接着一体化することもできる。
【００８４】
面材（Ｉ）と基材（ＩＩ）との熱接着による積層法の具体例としては、面材（Ｉ）に含まれる繊維、及び基材（ＩＩ）に含まれる樹脂が軟化又は融解する加熱雰囲気下で、ネット、ロール等で加熱、加圧して接着する熱接着方法；面材及び／基材にホットメルト系の粉末、接着剤等を、スプレー式、ロール式等で塗布させ、加熱処理すること等接合する接着方法；低融点繊維を含む不織布、くもの巣状の不織布、テープヤーンクロス、ホトメルト系フィルム、メッシュ等のシート状物を介在させて接着する接着性シート方法、タッカーや釘等を打ち込むことで固定する方法；等が挙げられる。接着は面であっても、複数の点で接着されていてもよい。
【００８５】
本実施形態において、面材（Ｉ）として、２枚以上の繊維集合積層体を重ねる場合には、個々の繊維集合積層体を逐次に積層する方法又は、２枚以上の繊維集合積層体を同時に積層する事もできる。
【００８６】
本実施形態の積層体（複合吸音材）は、繊維集合体を含む面材（Ｉ）側を音の入射側に位置するように設置して使用する。繊維集合体を含む面材（Ｉ）側を音の入射側に位置することにより、吸音性能を有効に向上させる事ができる。
【００８７】
本実施形態の積層体は、基材（ＩＩ）が２０００Ｈｚ前後に吸音ピークをもつ吸音性能をもち、面材（Ｉ）も吸音性能をもっているが、基材（ＩＩ）に面材（Ｉ）を積層することで、基材（ＩＩ）の２０００Ｈｚ前後の吸音ピークが、吸音率の低下を抑制しながら、１０００〜１５００Ｈｚ付近にピークをシフトすることが可能となり、１０００Ｈｚでの高い吸音性を発現することが可能となり、自動車のエンジンルーム等で発生する１０００Ｈｚ付近の低周波数の騒音を抑制することが可能となる。
【００８８】
本実施形態の積層体の１０００Ｈｚにおける吸音率は、０．３０以上であることが好ましく、より好ましくは０．３５以上、更に好ましくは０．４０以上である。
上記吸音率は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００８９】
本実施形態の積層体は、熱エネルギー損失が２４５．０Ｗ／ｍ2・ｈｒ以下であることが好ましく、より好ましくは２４０．０Ｗ／ｍ2・ｈｒ以下、更に好ましくは２３５．０Ｗ／ｍ2・ｈｒ以下である。積層体の熱エネルギー損失が２４５．０Ｗ／ｍ2・ｈｒ超であると、積層体に囲まれた内側の熱が外部に出てしまうこととなり、例えば、アイドリングストップでエンジンが停止した場合に、エンジンが冷めてしまうため、再起動時に余分なエネルギーが必要となるため、ガソリン、ディーゼルの燃費が悪くなる可能性がある。
上記熱エネルギー損失は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００９０】
本実施形態の積層体は、種々の騒音を遮蔽する部材、例えば自動車等の車両用エンジンルーム内の防音部材等として用いることができる。特に基材として硬質の熱可塑性樹脂を選択する事等により、他の部材を更に積層することなく、本実施形態の積層体だけで自立可能な自立型防音材として用いることができる。
【実施例】
【００９１】
以下実施例により本発明の実施態様を説明する。ただし、本発明の範囲は実施例によりなんら限定されるものではない。
【００９２】
実施例及び比較例で用いた評価方法について以下に説明する。
【００９３】
（１）樹脂粒子の平均粒子径Ｄ（ｍｍ）
１００ｇの樹脂粒子をＪＩＳ  Ｚ８８０１で規定される、呼び寸法がｄ1＝５．６ｍｍ、ｄ2＝４．７５ｍｍ、ｄ3＝４ｍｍ、ｄ4＝３．３５ｍｍ、ｄ5＝２．３６ｍｍ、ｄ6＝１．７ｍｍ、ｄ7＝１．４ｍｍ、ｄ8＝１ｍｍである標準ふるいを用いて分級を行い、ふるいｄiを通過して、ふるいｄi+1で止まる粒子の重量割合をＸi、全粒子集合体の平均粒子径Ｄを次式により求めた。
Ｄ＝ΣＸi（ｄi・ｄi+1）1/2
（ｉは１〜７の整数を表す）
【００９４】
（２）樹脂の密度ρ0（ｇ／ｃｍ3）及び樹脂粒子の真密度ρ1（ｇ／ｃｍ3）
原料樹脂の５００ｇをセントリカッターＵＣＭ１５０（日本コークス工業(株)製）を用いて１分間当たり８，０００回転でカッターを回して、ベックマンコールター社製のレーザー回折・散乱法  粒度分布測定装置ＬＳ１３  ３２０で測定される平均粒径で５００μｍ以下の粉体とした。この粉体の質量Ｗ（ｇ）を測定した後、水没法で体積Ｖ（ｃｍ3）を測定し、Ｗ／Ｖ（ｇ／ｃｍ3）を樹脂の密度ρ0（ｇ／ｃｍ3）を求めた。
実施例、比較例で得られた樹脂粒子の質量Ｗ（ｇ）を測定した後、水没法で体積Ｖ（ｃｍ3）を測定し、Ｗ／Ｖ（ｇ／ｃｍ3）を樹脂粒子の真密度ρ1（ｇ／ｃｍ3）を求めた。
測定した結果よりρ0／ρ1を計算した。
【００９５】
（３）樹脂成形体の空隙率（％）
以下の式より、樹脂成形体の空隙率を求めた。
樹脂成形体の空隙率（％）＝［（Ｂ−Ｃ）／Ｂ］×１００
但し、Ｂ：樹脂成形体の見掛け体積（ｃｍ3）、Ｃ：樹脂成形体の真の体積（ｃｍ3）であり、見掛け体積は成形体の外形寸法から算出される体積、真の体積Ｃは成形体の空隙部を除いた実体積をそれぞれ意味する。真の体積Ｃは樹脂成形体を液体（例えばアルコール）中に沈めた時の増量した体積を測定することにより得られる。
【００９６】
（４）連続した空隙部の有無
単位長さ流れ抵抗の測定から以下のように判定した。
単位長さ流れ抵抗値の測定方法としては、国際標準規格ＩＳＯ９０５３のＡＣ法を適用して日本音響エンジニアリング（株）製、流れ抵抗測定システムＡｉｒＲｅＳｙｓ型を使用して測定した。すなわち、厚み２０ｍｍの平板状樹脂成形体試料を用い、流速Ｆ＝０．５ｍｍ／ｓの一様流中の流れる状態で材料表裏面の差圧Ｐ（Ｐａ）を測定し、その差圧と材料厚みｔ（ｍ）からＰ／（ｔ・Ｆ）（Ｎ・ｓ／ｍ4）として求めた。単位長さ流れ抵抗値が２００，０００Ｎ・ｓ／ｍ4以下の場合を連続した空隙部有り（○）、２００，０００Ｎ・ｓ／ｍ4を超える場合を連続した空隙部無し（×）と評価した。
【００９７】
（５）成形体強度
ＪＩＳ  Ｋ６７６７Ａに基づき樹脂成形体及び積層体の引っ張り強度を測定し、樹脂成形体の破断伸度が２％以上の場合を強度に優れる（○）、破断伸度が２％未満の場合を強度が劣る（×）と評価した。
【００９８】
（６）不織布、繊維集合体の単位面積あたりの重量（目付）（ｇ／ｍ2）
ＪＩＳ  Ｌ−１９１３「一般不織布試験方法」の単位面積当たりの質量（ＩＳＯ法）の記載の方法に従って評価した値を不織布及び繊維集合体の単位面積あたりの重量（目付）とした。
【００９９】
（７）不織布、繊維集合体の平均繊維径（μｍ）
各製造例のウェブ試験片のＳＥＭ顕微鏡写真の画像解析によって繊維の「平均幾何直径」を測定した。ウェブ試験片から１ｃｍ×１ｃｍの試験片を切り出し、直接、走査型電子顕微鏡の試料台に取り付けた。試験片を載せた試料台を走査顕微鏡中に挿入し、低真空モードで２０ＫＶの加速電圧、１５ｍｍの作動距離、及び０°試料チルトを用いてが画像観察を行った。５００倍及び１０００倍倍率で撮られた反射電子画像を用いて繊維直径を測定した。各試料の電子顕微鏡写真において、１００本の繊維を任意に選択し、その繊維直径を測定し、数平均の平均繊維径を算出した。
【０１００】
（８）繊維集合体の通気度（ｃｃ／（ｃｍ2・ｓｅｃ））
ＪＩＳ  Ｌ−１０９６「織物及び編物の生地試験方法」記載の方法に従って測定した。
【０１０１】
（９）積層体の吸音特性及び１０００Ｈｚでの吸音率
ＪＩＳ  Ａ１４０５−２に基づき垂直入射吸音率を測定した。樹脂成形体又は繊維集合体の各製造例を単独もしくは重ね合わせて得たサンプル（３０ｍｍ×３０ｍｍ×各製造例の厚み）、実施例及び比較例のサンプル（３０ｍｍ×３０ｍｍ×（基材の厚み２０ｍｍ＋実施例及び比較例で使用した各面材の厚み））から直径４１ｍｍの円盤を切り出し、サンプル裏側に直接アルミでできた剛体をおいて日本音響エンジニアリング社製垂直入射吸音率測定システムＷｉｎＺａｃＭＴＸ型により、周波数１６０〜５０００Ｈｚにおける垂直入射吸音率を２０℃において測定した。２００、２５０Ｈｚ、３１５Ｈｚ、４００Ｈｚ、５００Ｈｚ、６３０Ｈｚ、８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１２５０Ｈｚ、１６００Ｈｚ、２０００Ｈｚの１１点を中心周波数とする１／３オクターブ帯の吸音率を測定し１１帯の平均吸音率のうち、吸音率３０％以上の周波数が５点以上ある場合を吸音特性に優れる（◎）、吸音率３０％以上の周波数が３点以上４点以下の場合を吸音特性が良好（〇）、吸音率３０％以上の周波数が２点以下の場合を吸音特性が劣る（×）として評価した。また、その中でも１０００Ｈｚでの吸音率を測定した。１０００Ｈｚでの吸音率を評価した。
【０１０２】
（１０）熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）及び熱エネルギー損失（Ｗ／ｍ2・ｈｒ）
樹脂成形体及び繊維集合体の各製造例の試験片（３０ｍｍ×３０ｍｍ×各製造例の厚み）、実施例及び比較例の試験片（３０ｍｍ×３０ｍｍ×（基材の厚み２０ｍｍ＋実施例及び比較例で使用した各面材の厚み））を準備し、ＩＳＯ２２００７−６に基づき、アイフェイズ製Ｍｏｂｉｌｅ−１０を用いて各試験片の厚み方向の熱伝導率を測定した。次に、各試験片１ｍ×１ｍのサイズを準備し、高温側１ｍ×１ｍの片面側の環境温度を１００℃とし、その対面の環境温度を２０℃とし、２０℃側の試験片の面の表面温度を測定し、ＪＩＳ  Ａ９５０１に基づき熱エネルギー損失を計算した。なお、試験片が単層の場合は表裏がないが、積層の場合は繊維集合体側を１００℃の環境側になるよう設置し測定した。
【０１０３】
（１１）自立性（たわみ性）
１ｍ角、基材の厚み２０ｍｍ＋実施例及び比較例で使用した各面材の厚みのサンプルを片持ちで保持し、たわみ量を評価した。目に見えてたわみが発生するサンプルを劣る（×）とし、明確なたわみが見られないサンプルを良好（〇）とした。
【０１０４】
［樹脂成形体の製造例１（Ａ−１）］
ポリアミド６樹脂（ＵＢＥナイロン「１０２２Ｂ」、宇部興産製、２０℃における表面張力４６ｍＮ／ｍ）を、押出し機を用いて溶融し、図３（ａ１）記載の断面形状の異形押し出しダイから吐出させたストランドをペレタイザーでペレタイズし、平均粒子径１．４ｍｍの粒子を得た。得られたポリアミド樹脂粒子を切断し断面観察したところ、図３（ａ１）に記した形状で凹外形部を有していた。また、ρ0／ρ1は１．０１であった。
次いで、型内発泡成形装置にキャビティが１ｍ×１ｍ×厚みが３０ｍｍの金型で、かつ、可働側金型の１ｍ×１ｍの面の駒が３０ｍｍからキャビティ方向に１５ｍｍまで厚み方向に摺動する金型であり、駒を摺動する方法としては５ＭＰａの油圧シリンダーで駒が摺動可能な構造とした金型を設置した。まず、キャビティの成形品厚みが２４ｍｍとなる位置に油圧シリンダーを用いて駒を移動し、ポリアミド樹脂粒子をキャビティに空圧で導入した。その後、油圧シリンダーで２ＭＰａの圧力で金型の駒を押しながら２３０℃の空気を３０秒間吹き込み、キャビティの厚みが２１ｍｍになったところで、駒の油圧シリンダーの圧力を０．１ＭＰａまで下げた後、冷却を開始し、ポリアミド樹脂粒子同士が融着した１ｍ角で厚みが２０ｍｍのポリアミド樹脂成形体Ａ−１を得た。樹脂成形体の空隙率は６７％であった。通気抵抗の測定値から連続した空隙部を持つことが確認された。
ポリアミド樹脂粒子及び樹脂成形体の評価結果を表１中に記す。
【０１０５】
［樹脂成形体の製造例２〜５（Ａ−２〜Ａ−５）］
ポリフェニレンエーテル系樹脂（商品名：ザイロンＴＹＰＥＳ２０１Ａ、旭化成（株）製、２０℃における表面張力４０ｍＮ／ｍ）を６０質量％、非ハロゲン系難燃剤（ビスフェノールＡ−ビス（ジフェニルホスフェート）（ＢＢＰ））を１８質量％、ゴム濃度が６質量％の耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）１０質量％（基材樹脂中のゴム成分含有量は０．６質量％）及び汎用ポリスチレン樹脂（ＰＳ）（商品名：ＧＰ６８５、ＰＳジャパン（株）製）を１２質量％加え、押出機にて加熱溶融混練の図３記載の異形押し出しダイから吐出させたストランドをペレタイザーでペレタイズし、ペレットを得た。得られた樹脂粒子の概形を図３に示す。
なお、図３（ｂ１）が製造例２、図３（ｃ１）が製造例３、図３（ｄ１）が製造例４、図３（ｅ１）が製造例５、のダイ吐出口の樹脂粒子の断面形状である。
得られた樹脂粒子を、型内発泡成形装置の水蒸気孔を有する製造例１で用いた金型内に充填し、加圧水蒸気０．３５ＭＰａで加熱して樹脂粒子を相互に膨張・融着させ、かつ金型の駒を同様に加圧して、キャビティ内を圧縮させ、冷却し、成形金型より取り出し、樹脂成形体Ａ−２〜Ａ−５を得た。
なお、製造例２の樹脂粒子から得られた樹脂成形体がＡ−２、製造例３の樹脂粒子から得られた樹脂成形体がＡ−３、製造例４の樹脂粒子から得られた樹脂成形体がＡ−４、製造例５の樹脂粒子から得られた樹脂成形体がＡ−５である。いずれも、通気抵抗の測定値から連続した空隙部を持つことが確認された。
樹脂粒子及び樹脂成形体の評価結果を表１中に記す。
【０１０６】
［樹脂成形体の製造例６（Ａ−６）］
エチレングリコールとイソフタル酸とテレフタル酸の重縮合体（イソフタル酸含有率２質量％、２０℃における表面張力４３ｍＮ／ｍ）１００質量部と、ピロメリット酸二無水物０．３質量部と、炭酸ナトリウム０．０３質量部、との混合物をベント付押出機によりベントを６５０Ｔｏｒｒで減圧しながら、反応して生じる水等を除去しながら、２７０〜２９０℃溶融、混練し、図３（ｆ１）記載の異形押出しダイを通したのち、直ちに冷却水槽で冷却しペレタイザーを用いて小粒状に切断して樹脂粒子を製造した。得られた樹脂粒子の断面は、図３（ｆ１）であった。
得られた樹脂粒子の断面を観察したところ、ρ0／ρ1は１．０４であった。平均粒子径は１．３ｍｍであった。
製造例１で用いた型内発泡成形機及び金型内にキャビティ厚み２３ｍｍで充填して型締めし、型内に、ゲージ圧０．０２ＭＰａのスチームを１０秒間、ついでゲージ圧０．０６ＭＰａのスチームを２０秒間導入し、金型の駒に２ＭＰａの圧力をかけながら１２０秒間保熱し、金型キャビティが２１ｍｍとなったところで、駒の圧力を０．１ＭＰａに低下し、金型キャビティを水冷して、樹脂粒子同士が融着した樹脂成形体Ａ−６を得た。通気抵抗の測定値から連続した空隙部を持つことが確認された。
樹脂粒子及び樹脂成形体の評価結果を表１中に記す。
【０１０７】
［樹脂成形体の製造例７（Ｂ−１）］
押出し機の異形押し出しダイを通常の中空部のない円形断面ダイに変える以外は、それぞれ製造例１と同様の条件で、樹脂粒子及び樹脂成形体Ｂ−１を得た。空隙率が５％と通気抵抗の測定値から連続した空隙部をほぼ持たないことが確認された。
樹脂粒子及び樹脂成形体の評価結果を表１中に記す。
【０１０８】
[樹脂成形体の製造方法８（Ｂ−２）]
製造例７で得られたポリアミド樹脂粒子を１０℃の圧力釜に投入し、４ＭＰａの炭酸ガスを吹き込み３時間吸収させた。次いで炭酸ガス含浸ミニペレットを発泡装置に移し、２４０℃の空気を２０秒間吹き込み、ポリアミド樹脂発泡粒子の集合体を得た。得られたポリアミド樹脂発泡粒子の集合体に含まれるポリアミド樹脂発泡粒子の平均粒子径は２．０ｍｍであった。ポリアミド樹脂発泡粒子を切断し観察したところ、ポリアミド樹脂発泡粒子には独立気泡が切断面一面にまんべんなく多数形成されていた。ρ0／ρ1は３．６０であった。ポリアミド樹脂発泡粒子の断面は凹部のない略円柱形状を有していた。
得られたポリアミド樹脂発泡粒子を再度圧力釜に入れ、１０℃にて４ＭＰａの炭酸ガスを３時間吸収させた。次いでこの炭酸ガスを含浸したポリアミド樹脂発泡粒子を製造例１で用いた型内発泡成形装置を用い金型はキャビティが１ｍ×１ｍ×厚みは駒の油圧シリンダーを取り外し、キャビティ厚が２０ｍｍのところで駒を固定した金型を用い、金型内にポリアミド樹脂発泡粒子を充填し、２３０℃の空気を３０秒間吹き込み、ポリアミド樹脂発泡粒子同士が融着した１ｍ角で厚みが２０ｍｍの樹脂発泡成形体である樹脂成形体Ｂ−２を得た。樹脂成形体の空隙率は４％であった。樹脂成形体の発泡倍率を確認するために樹脂成形体の体積と重量による比重とポリアミド樹脂の比重を比較するとこの樹脂成形体は３倍発泡していることが確認でき、樹脂成形体を切断し観察したところ、セル径が２００〜４００μｍである独立気泡を多数有するポリアミド樹脂発泡粒子の集合体が形成されていた。通気抵抗の測定値から空隙部を持たないことが確認された。
ポリアミド樹脂粒子及び樹脂成形体の評価結果を表１中に記す。
【０１０９】
【表１】
2019193980.tif 000003
【０１１０】
［繊維集合体の製造例１（Ｆ−１）］
不織布Ａとして、ポリプロピレン製の平均繊維径３μｍのメルトブローン繊維を４３質量部、ポリプロピレン製の平均繊維径２０μｍのメルトブローン繊維を５７質量部の割合で紡糸し、インターレース加工で双方の繊維の混線糸を作成し、コンベアネット上でウェブ状に積み重ねた後、更にバインダーとして低融点ポリプロピレンを繊維の質量１００質量部に対し４３質量部混合して搬送し、１１０℃の熱圧着ロールで圧着して、単位面積あたりの重量が１００ｇ／ｍ2、数平均の平均繊維径が３．８μｍの不織布を得た。この不織布Ａを１枚用いて繊維集合体とした。繊維集合体の評価結果を表２中に示す。
【０１１１】
［繊維集合体の製造例２（Ｆ−２）］
不織布Ａとして、平均繊維径３μｍ、単位面積あたりの重量が１００ｇ／ｍ2のポリプロピレン製メルトブローン不織布を用い、その上に、不織布Ｂとして平均繊維径１４μｍ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１２個／インチの短繊維よりなる単位面積あたりの重量が２５０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレート製不織布を重ねてニードルパンチ積層加工を実施し、繊維集合体を作製した。繊維集合体の評価結果を表２中に記す。
【０１１２】
［繊維集合体の製造例３（Ｆ−３）］
不織布Ｂとして平均繊維径が１７．６μｍ、単位面積あたりの重量が３６ｇ／ｍ2であり、ポリエチレンテレフタレートを原料としたスパンボンド不織布を用い、その上に、不織布Ａとして平均繊維径が４．５μｍ、単位面積あたりの重量が１６ｇ／ｍ2のポリプロピレン樹脂を原料としたメルトブロー不織布を捕集し、更にその上に不織布Ｂ’として平均繊維径が１７．６μｍ、目付が３６ｇ／ｍ2であり、ポリエチレンテレフタレートを原料としたスパンボンド不織布を捕集し、自己融着によって一体化させた３層の繊維集合体を得た。繊維集合体の評価結果を表２中に記す。
【０１１３】
［繊維集合体の製造例４（Ｆ−４）］
不織布Ｂとして、鞘成分がハードセグメントとソフトセグメントとを有するブロック共重合体ポリエステルエラストマー（東洋紡績株式会社製、ペルプレンＰ４０Ｂ、融点１８０℃）であり、芯成分がポリトリメチレンテレフタレート（融点２２３℃）である平均繊維径１２μｍの複合繊維スパンボンド不織布（単位面積あたりの重量が６０ｇ／ｍ2）、不織布Ａとして、平均繊維径２．５μｍ、単位面積あたりの重量が５０ｇ／ｍ2のペルプレンＰ４０Ｂ製のメルトブローン不織布、不織布Ｂ’として、平均繊維径１４μｍ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１２個／インチの短繊維よりなる単位面積あたりの重量が２００ｇ／ｍ2、厚み１０ｍｍの熱融着繊維を３０質量パーセント含むポリエチレンテレフタレート製サーマルボンド短繊維不織布を、下から不織布Ｂ／不織布Ａ／不織布Ｂ’の順に重ねて、不織布Ｂ’側から４０番手のニードルを用いて、刺孔密度５０本／ｃｍ2、針深度１０ｍｍでニードルパンチ積層加工を実施して厚さが２．０ｍｍになるよう調整した後、熱融着繊維の融点より３０℃高い温度で熱接着により一体化し、繊維集合体を得た。繊維集合体の評価結果を表２中に記す。
【０１１４】
［繊維集合体の製造例５（Ｆ−５）］
−不織布Ａの製造−
溶融粘度２１２Ｐａ・ｓ（２６２℃、せん断速度１２１．６ｓｅｃ-1）、融点２２０℃のポリアミド６（４０質量％）と、重量平均分子量１２万、溶融粘度３０Ｐａ・ｓ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ-1）、融点１７０℃で光学純度９９．５％以上のポリＬ乳酸（６０質量％）とを別々に計量し、別々に二軸押し出し混練機（スクリュー形状：同方向完全噛合型２条ネジスクリュー：直径３７ｍｍ、有効長さ１６７０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝４５．１、混練部長さはスクリュー有効さの２８％、混練部はスクリュー有効長さの１／３より吐出側に位置、途中３箇所のバックフロー部有り、ベント：２箇所）に供給し、２２０℃で混練してポリマーアロイチップを得た。
得られたポリマーアロイチップを、ステープル用紡糸機の一軸押し出し型溶融装置に供給し、溶融温度２３５℃、紡糸温度２３５℃（口金面温度２２０℃）、紡糸速度１２００ｍ／ｍｉｎとして溶融紡糸を行い、ポリマーアロイ繊維を得た。これを合糸した後、スチーム延伸を行って単糸繊度３．６ｄｔｅｘのポリマーアロイ繊維からなるトウを得た。上記ポリマーアロイ繊維からなるトウに捲縮（捲縮数＝１２個／インチ）を施した後、５１ｍｍの短繊維にカットした。平均繊維径は０．２μｍであった。得られた短繊維をカードで開繊した後、クロスラップウエーバーでウエッブとした。このウエッブに、ニードルパンチを８０本／ｃｍ2のパンチ密度で行い、単位面積あたりの重量が３０ｇ／ｍ2、厚みが０．３ｍｍである不織布Ａを得た。
−不織布Ｂの製造−
ポリアミド６からなる平均繊維径２０μｍ、繊維長５１ｍｍのステーブルファイバーをカードで開繊した後、クロスラップウエーバーでウエッブとした。このウエッブに、ニードルパンチを８０本／ｃｍ2のパンチ密度で行い、目付が６０ｇ／ｍ2、厚みが０．４ｍｍの不織布Ｂを得た。
−繊維集合体の製造−
上記で得られた２種類の不織布を各１枚ずつ積層し、更にニードルパンチを４０本／ｃｍ2のパンチ密度で行い、単位面積あたりの重量が９０ｇ／ｍ2、厚みが０．５ｍｍの不織布Ｃを得た。前記不織布Ｃに対して、１％水酸化ナトリウム水溶液で温度９５℃、浴比１：４０にて処理することにより、不織布Ａ中の６０質量％のポリ乳酸が脱海し、ポリアミド６ナノファイバーとポリアミド６糸とからなる単位面積あたりの重量が７２ｇ／ｍ2、厚み０．４ｍｍの繊維集合体を得た。繊維集合体の評価結果を表２中に記す。
【０１１５】
【表２】
2019193980.tif 000004
【０１１６】
［実施例１〜１２］
表３に示すとおり、面材（Ｉ）として表２に記載の繊維集合体、基材（ＩＩ）として表１に記載の樹脂成形体を使用し、繊維集合体と樹脂成形体とが重なるようにセットし、周囲のみをタッカーで留めて固定し、積層体を得た。積層体のサイズは、上記試験方法に記載のサイズである。積層体の面材（Ｉ）側を音源とした吸音特性及び面材（Ｉ）側を高温側とした熱エネルギー損失、自立性（たわみ性）を評価した。評価結果を表３に示す。
なお、繊維集合体の重ね合わせ順（方向）は、繊維集合体を製造時の上下方向を入れ変えずに同じ順（方向）に重ね合わせた状態とした。例えば、実施例４の面材（Ｉ）は、繊維集合体を、不織布が下からＡＢＡＢの順となるように重ね合わせたものであり、表３中で「同じ順」としている。
【０１１７】
【表３−１】
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【表３−２】
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【０１１８】
また、樹脂成形体Ａ−１、Ａ−２のみのサンプル、繊維集合体Ｆ−２を２枚積層したサンプル、繊維集合体Ｆ−３を８枚積層したサンプル、樹脂成形体Ａ−１に繊維集合体Ｆ−３を８枚積層した実施例２、樹脂成形体Ａ−２に繊維集合体Ｆ−２を２枚積層した実施例４、及び樹脂成形体Ａ−２に繊維集合体Ｆ−３を８枚積層した実施例５の周波数と垂直入射吸音率とのグラフを図４に示す。このように、樹脂発泡体Ａ−１、Ａ−２のみでは、１５００〜２０００Ｈｚに吸音ピークを示し、繊維集合体Ｆ−２を２枚積層したサンプル、繊維集合体Ｆ−３を８枚積層したサンプルでは、吸音性能は高周波数になるほど高くなり、いずれも１０００Ｈｚでの吸音性能は低いが、実施例２、４、及び５では、各樹脂成形体に各繊維集合体を積層させることで、吸音ピークが１０００〜１５００Ｈｚにシフトし、１０００Ｈｚでの吸音率は０．３以上となった。
【０１１９】
［比較例１、２］
実施例と同様にして、表３に示すとおり、面材（Ｉ）として表２に記載の繊維集合体、基材（ＩＩ）として表１に記載の樹脂成形体を使用し、繊維集合体と樹脂成形体とが重なるようにセットし、周囲のみをタッカーで留めて固定し、積層体を得た。実施例と同様に積層体の吸音特性、熱エネルギー損失、及び自立性（たわみ性）を評価した。評価結果を表３に示す。
【０１２０】
実施例１〜１２はいずれも、吸音特性に優れ、１，０００Ｈｚでの吸音率が０．３０以上と高い吸音性能を示した。また、断熱性能を表す熱エネルギー損失においてもいずれも２００Ｗ／ｍ2・ｈｒ未満の高い断熱性能を示した。
一方、比較例１は、樹脂粒子が、凹外形部を有する粒子（少なくとも一方の方向から見た外形において、凹形状部を有する発泡粒子）ではないことも要因となって連通空隙が少なく、得られた積層体の吸音性能及び１，０００Ｈｚの吸音率も０．３未満であり良くない結果であった。また、断熱性能も実施例と比較して良くない結果となった。比較例２では、樹脂成形体に凹外形部を有する発泡粒子を用いた樹脂成形体を用いているため、吸音率や断熱性能は良い結果であるが強度が不十分という結果となった。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本実施形態の基材と面材とを含む積層体は、薄くても高い吸音性能を有し、なおかつ高い断熱性能をもった、高吸音性能の積層体である。
本実施形態の積層体の用途例としては、軽量性と静音化が求められる自動車、電車、汽車等の車両及び航空機等の駆動騒音低減に使用される部材が挙げられ、特に自立性と耐熱変形性と断熱性が要求される自動車エンジンルーム内のエンジンカバー、エンジンカプセル、エンジンルームフード、変速機ケーシング、吸音カバー、電気自動車用モーターのケーシング、吸音カバー等に特に好適に使用できる。
更に本実施形態の積層体は、静音化が求められるエアコン等の空調機器、冷凍機、ヒートポンプ等や、ダクト等の風路を形成する部分、洗濯機、乾燥機、冷蔵庫、掃除機等の各種家庭用電気製品、プリンター、コピー機、ＦＡＸ等のＯＡ機器、の他壁材芯材、床材心材等の建築用資材にも好適に用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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