(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で吸音性等にも優れるが、使用時の挿入性といった作業性にも優れ、その吸音材を容易に製造できる方法を提供する。【解決手段】２種類以上の短繊維集合体からなる不織布構造体で、マトリックス繊維およびマトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維からなり、該低融点繊維を５〜４０ｗｔ％含有し、密度が５ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下で、厚さが１００ｍｍ以上であることを特徴とする線路用吸音材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上の短繊維集合体からなる不織布構造体で、マトリックス繊維およびマトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維からなり、該低融点繊維を５〜４０ｗｔ％含有し、密度が５ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下で、厚さが１００ｍｍ以上であることを特徴とする線路用吸音材。
【請求項２】
前記不織布構造体の繊維方向が構造体の厚さ方向に対して比較的平行に揃っており、幅方向に伸縮することを特徴とする請求項１記載の線路用吸音材。
【請求項３】
前記不織布構造体の片面もしくは両面に膜状物を積層することを特徴とする請求項１〜２記載の線路用吸音材。
【請求項４】
前記膜状物が不織布で、厚さが０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３記載の線路用吸音材。
【請求項５】
前記不織布構造体の側面が加熱を施すことにより硬化膜状になっていることを特徴とする請求項１〜４記載の線路用吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、吸音性および使用時の作業性に優れる線路用吸音材およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、鉄橋の線路の枕木間に使用する吸音材は、実現されていなかった。鉄橋周辺の騒音対策として、ガラスウールにフェノール樹脂等をスプレー法、含浸法等により付与したものや、ガラスウールに替えて発泡ウレタン、発泡スチレン等を用いる方法が種々検討されている。【０００３】しかしこれらはいずれも線路の枕木間に吸音材として施工する場合、現場で枕木間のスペースに合わせてカットする必要があるが、カッター等でこれを行うと、繊維材料の場合、絡んで切断しづらく時間もかかり、発泡材料の場合、挿入後の経年劣化で隙間が生じる場合もあり、このままでは線路用吸音材としては不適当である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、軽量で吸音性等にも優れるが、使用時の挿入性といった作業性にも優れ、その吸音材を容易に製造できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】本発明の短繊維集合体からなる線路用吸音材は、前記課題を解決するために以下のような構成を有する。【０００６】すなわち、請求項１にかかる発明は、２種類以上の短繊維集合体からなる不織布構造体で、マトリックス繊維およびマトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維からなり、該低融点繊維を５〜４０ｗｔ％含有し、密度が５ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下で、厚さが１００ｍｍ以上であることを特徴とする線路用吸音材である。【０００７】また、請求項２にかかる発明は、前記不織布構造体の繊維方向が構造体の厚さ方向に対して比較的平行に揃っており、幅方向に伸縮することを特徴とする請求項１記載の線路用吸音材である。【０００８】また、請求項３にかかる発明は、前記不織布構造体の片面もしくは両面に膜状物を積層することを特徴とする請求項１〜２記載の線路用吸音材である。【０００９】また、請求項４にかかる発明は、前記膜状物が不織布で、厚さが０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３記載の線路用吸音材である。【００１０】また、請求項５にかかる発明は、前記不織布構造体の側面が加熱を施すことにより硬化膜状になっていることを特徴とする請求項１〜４記載の線路用吸音材である。
【発明の効果】
【００１１】本発明は不織布構造体の繊維方向が構造体の厚さ方向に対して比較的平行に揃えることにより幅方向に伸縮する為、使用時の挿入性といった作業性を著しく改善した。更に、幅方向に伸縮する為、木部の木痩にも追従し吸音性能を損なわない。また、本発明に開示した方法のうちポリエステル単一素材からなる短繊維集合体なら再び本発明の吸音材としてリサイクルができ、地球環境の保全にも極めて有用である上、安全性も極めて高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】以下に本発明の線路吸音材の部材である短繊維集合体について説明する。
本発明の実施の形態に係わる断熱・吸音材を構成する繊維について説明する。利用可能な素材としては、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）、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）やこれらの共重合体に代表されるポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、その他ポリオレフィン、アクリル、モダクリル等の合成繊維やレーヨン、および絹、綿、麻、羊毛等の天然繊維、炭素繊維、鉱物繊維が挙げられる。【００１３】本発明に用いる短繊維集合体は、上記繊維を２種類以上含むが、少なくとも１種類は異型構造の繊維であることが好ましい。異型構造の繊維を使用することにより、短繊維集合体を嵩高性にし、軽量であるだけでなく吸音性にも優れた繊維集合体を得ることが可能である。異型構造の例としては、中空（単孔、多孔）、三角形、多角形、Ｙ型、Ｗ型等がある。【００１４】異型構造の繊維の方が吸音性能に優れるのは単位堆積あたりの繊維の表面積が通常の丸断面繊維と比較して大きくなるためである。一般的に騒音といった音エネルギーが短繊維集合体中に入射した場合、繊維の表面にて音エネルギーが摩擦エネルギーに変換され吸音効果が発生する。このとき繊維の表面積がより大きくなることにより摩擦エネルギーへの変換が効率的に行われ、吸音性能が良好となる。【００１５】また、マトリックス繊維は、単独ポリマーからなるものだけでなく、複合繊維も好ましく用いられる。例えば、サイドバイサイドの構造を有し自己捲縮発現性を有する繊維等である。また、サイドバイサイド構造と上記中空型構造を組み合わせた繊維も知られており、このタイプの繊維は本発明の短繊維構造体のマトリックス繊維として特に好ましく用いられる。
マトリックス繊維は１種類のみでなく、複数の種類を組み合わせてもよい。【００１６】また、マトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維を使用することが必要である。このような、低融点成分（あるいは融着成分ともいう）は、通常数十℃から百数十℃の温度で溶融又は軟化する。低融点成分のみが溶融又は軟化し、他の繊維成分には影響のない温度で短繊維構造体を熱処理し、低融点成分により繊維相互間の接触部の一部で実質的に接着させる。これにより、短繊維集合体の形態が保持される。【００１７】このような低融点成分を含む繊維の例としては、イソフタル酸を共重合したＰＥＴとホモＰＥＴからなる複合繊維、ポリオレフィンとＰＥＴからなる複合繊維等が挙げられる。【００１８】低融点繊維の混率は任意であるが、繊維集合体中の耐熱性や不織布構造体としてのカット性、形態保持性の観点から５〜４０ｗｔ％の利用が必要である。５ｗｔ％未満であると不織布構造体としての形態保持性が維持できず、また４０ｗｔ％以上であると短繊維同士の接着が強くなりすぎてカットが困難となる。作業現場での使用時のカット性を考慮するとより好ましくは、５〜２０ｗｔ％である。【００１９】本発明の好ましい態様として、短繊維集合体を構成する繊維が全てポリエステル繊維であるものが挙げられる。素材をポリエステルに統一する事は、特にリサイクル面で優位である。例えば、マトリックス繊維としてＰＥＴ、ＰＥＮ等のホモポリマーからなるものや、ホモポリエステルを１成分とするサイドバイサイド繊維と、共重合ポリエステルを低融点成分とする単独又は複合ポリエステルからなる短繊維集合体を例示することが出来る。更に、吸音性能と弾性性能の面から、繊維径の大きいものと小さいものを混合して用いる事は好ましい。【００２０】次に本発明の短繊維集合体からなる線路用吸音材の製造方法について説明する。
最初に前述したマトリックス繊維と低融点繊維を任意の混率で混合する。混綿、カーディングを行い、クロスレイヤでウェッブを積層して熱処理を施す。熱処理温度は低融点繊維中の低融点成分が軟化又は溶融する温度より高く、他の繊維成分が溶融する温度より低い温度で行う。これにより、低融点繊維（の一部）が溶融し、短繊維集合体は構成繊維の相互間の接触部の一部で実質的に接着し線路用吸音材に使用可能な不織布構造体となる。【００２１】本発明の不織布構造体の密度は５ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下であることが必要である。密度が５ｋｇ／ｍ３未満であると線路用吸音材に必要とされる吸音性が得られない。また５０ｋｇ／ｍ３以上であると不織布構造体の硬度が大きくなりすぎ、カットや伸縮が困難となり不適切である。【００２２】また本発明の不織布構造体の厚さは１００ｍｍ以上であることが必要である。厚さが１００ｍｍ未満であると線路用吸音材に必要とされる吸音性が得られないため不適切である。【００２３】さらに本発明の不織布構造体の繊維方向が構造体の厚さ方向に対して比較的平行に揃っていることが好ましい。繊維方向が構造体の厚さ方向に対して比較的平行に揃えることにより構造体の幅方向に伸縮することが容易となる。幅方向に伸縮することにより枕木に対する型追従性が改善し、構造体と枕木の隙間から発生する音漏れも低下して吸音率が改善する利点がある。繊維方向が構造体の厚さ方向に対して比較的平行に揃えた不織布構造体を作成するには、前記で説明した製造工程で作成した不織布構造体を９０°回転させた状態で使用することで可能である。例えば前記製造工程にて幅１００ｍｍでスライスした不織布構造体を９０°回転させた状態で使用することにより繊維方向が構造体の厚さ方向に対して比較的平行に揃った厚さ１００ｍｍの線路用吸音材を得ることが可能である。【００２４】本発明の不織布構造体の片面もしくは両面に膜状物を積層することも可能である。膜状物に撥水性、難燃性、防湿性といった機能性を付与することにより、線路用吸音材に付加価値を付与することが可能となる。【００２５】本発明に使用する膜状物は、スパンボンドもしくはメルトブローンもしくはフラッシュボンド等の直接紡糸法による不織布や、スパンレースもしくはエアレイドもしくはカード法による短繊維からなる不織布で、強度や経済性、壁材としての使用時の作業性を考慮すると厚さが０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。更に好ましくは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。使用する素材としては、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）、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）やこれらの共重合体に代表されるポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、その他ポリオレフィン、アクリル、モダクリル等の合成繊維やレーヨン、および絹、綿、麻、羊毛等の天然繊維、炭素繊維、鉱物繊維が挙げられる。【００２６】本発明の不織布構造体の側面に加熱を施すことにより硬化膜状とすることも可能である。不織布構造体の側面を硬化膜状にすることにより表面の毛羽が抑えられ、枕木間に挿入する際に毛羽が枕木に引っかかることも少なくなり作業性��改善される。【００２７】不織布構造体の側面に加熱を施し硬化膜状にするには前記で説明した製造工程の出口付近において加熱ローラーにて不織布表面を圧着、もしくは遠赤外線やヒーターにて不織布表面を照射することで可能である。ここで作成した不織布を９０°回転させた状態で使用することにより側面が硬化膜状となった線路用吸音材を得ることが可能である。
【実施例】
【００２８】（実施例１）
帝人ファイバー（株）製ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維ＴＡ９４（１４ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を４０％、帝人ファイバー（株）製ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維ＲＡ０３（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を４０％、熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合ＰＥＴ短繊維４０８０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）２０％を開繊、混綿し、カーディング機、クロスレイヤ処理を行った。引続き試料の両面から１４０〜２００℃加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラで不織布を圧縮して厚さを調節して目付け３０００ｇ／ｍ２、厚さ１００ｍｍの不織布構造体を得た。この不織布構造体を出口にて回転スリッターで幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍのサイズにカットを行い線路用吸音材を得た。この線路用吸音材を実際に線路の枕木間に施工したところ、幅方向に伸縮する為使用時の挿入性といった作業性が著しく改善した。【００２９】（実施例２）
帝人ファイバー（株）製ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維ＴＡ９４（１４ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を４０％、帝人ファイバー（株）製ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維ＲＡ０３（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を４０％、熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合ＰＥＴ短繊維４０８０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）２０％を開繊、混綿し、カーディング機、クロスレイヤ処理を行った。引続き試料の両面から１４０〜２００℃加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラで不織布を圧縮して厚さを調節すると同時に不織布上部・下部より遠赤外線照射を施し、目付け３０００ｇ／ｍ２、厚さ１００ｍｍ、不織布表面が硬化膜状の不織布構造体を得た。この不織布構造体を出口にて回転スリッターで幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍのサイズにカットを行い、さらに９０°回転させ不織布側面に硬化膜がくるような状態でさらに不織布上面に厚さ０．５ｍｍのポリエチレンテレフタレート製スパンボンドを積層し線路用吸音材を得た。この線路用吸音材を実際に線路の枕木間に施工したところ、幅方向に伸縮する為使用時の挿入性といった作業性が著しく改善した。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】  本発明の実施例１である線路用吸音材の断面図である。
【図２】  本発明の実施例２である線路用吸音材の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】  １、２  繊維方向
３  ポリエチレンテレフタレート製スパンボンド
４  硬化膜
【図１】
2008121395.tif 000003
【図２】
2008121395.tif 000004