(57)【要約】【課題】  本発明は、安価で、軽量であるにも関わらず高い吸音性を保持した自動車などの車輌、建築物、家電製品などの用途に使用される吸音材を提供する。【解決手段】  平均繊維径が１０μｍ未満の繊維からなる極細繊維層を二層以上と、平均繊維径が１０〜６０μｍの繊維からなる太繊維層を一層以上の少なくとも三層からなる積層不織布であって、積層不織布の表面から、極細繊維層、太繊維層の順に交互に積層し、一体化された積層不織布からなる吸音材を得る。例えば、極細繊維層（１ａ）（１ｂ）と太繊維層（２ａ）（２ｂ）の四層からなり、表面から（１ａ）（２ａ）（１ｂ）（２ｂ）の順に積層された吸音材が挙げられる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均繊維径が１０μｍ未満の繊維からなる極細繊維層を二層以上含み、平均繊維径が１０〜６０μｍの繊維からなる太繊維層を一層以上含む少なくとも三層からなる積層不織布であって、前記極細繊維層及び前記太繊維層が、前記積層不織布の表面から、極細繊維層、太繊維層の順で交互に積層し一体化されてなる吸音材。
【請求項２】
前記積層不織布の目付が、８０〜２２０ｇ／ｍ2である請求項１記載の吸音材。
【請求項３】
前記積層不織布の繊維密度が、０．００５〜０．０３ｇ／ｃｍ3である請求項１または２に記載の吸音材。
【請求項４】
前記極細繊維層の少なくとも一層を構成する繊維が、平均繊維径が１０μｍ未満のメルトブローン紡糸により得られる繊維を含む請求項１〜３のいずれかに記載の吸音材。
【請求項５】
前記積層不織布の表面に積層される極細繊維層の平均繊維径に比べて、他の極細繊維層の平均繊維径が同じかまたはその平均繊維径が大きい極細繊維層である請求項１〜４のいずれかに記載の吸音材。
【請求項６】
前記積層不織布の表面に積層される極細繊維層が、平均繊維径が６μｍ未満の繊維からなる請求項１〜５のいずれかに記載の吸音材。
【請求項７】
前記積層不織布の表面に積層される極細繊維層の目付が、５〜３０ｇ／ｍ2である請求項１〜６のいずれかに記載の吸音材。
【請求項８】
前記極細繊維層が表面に積層され、前記太繊維層が裏面に積層されてなる前記積層不織布であって、極細繊維層間の太繊維層の各々の層の目付が１０〜１２０ｇ／ｍ2であり、さらに裏面の太繊維層の目付が２０〜１２０ｇ／ｍ2である請求項１〜７のいずれかに記載の吸音材。
【請求項９】
前記極細繊維層が表裏両面に積層されてなる前記積層不織布であって、裏面の極細繊維層の目付が２０〜１００ｇ／ｍ2である請求項１〜７のいずれかに記載の吸音材。
【請求項１０】
表裏両面に前記極細繊維層を積層した前記積層不織布において、裏面に積層されている極細繊維層が平均繊維径が６μｍ以上の繊維からなる請求項９記載の吸音材。
【請求項１１】
前記積層不織布の表面に積層される極細繊維層が、音の入射面となるよう配置して用いる請求項１〜１０のいずれかに記載の吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音性に優れた吸音材に関する。安価、軽量で、特に車輌用途に好適な吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車などの車輌、建築物、家電製品などの用途において、様々な吸音材が使用されている。近年、特に車輌用の吸音材では、環境問題への対応と燃費向上のため、軽量で、かつ吸音性能に優れた吸音材の要求が高まっている。
【０００３】
例えば、特開２００１−２７９５６７号公報（特許文献１）及び特開２００１−２７９５７０号公報（特許文献２）では、繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含有する目付が３０〜２００ｇ／ｍ2の不織布またはメルトブローン不織布と、平均繊維径が７〜４０μｍで目付が５０〜２０００ｇ／ｍ2の短繊維不織布とが流体交絡法またはニードルパンチ法のいずれかにより、繊維を交絡、一体化した吸音材が提案されている。
【０００４】
また、特開２００２−２００６８７号公報（特許文献３）では、繊度１．０〜１０デシテックスの面密度が１００〜５００ｇ／ｍ2のニードルパンチ有機繊維不織布と、その片側一面に繊度１．０デシテックス以下で面密度が２０〜１００ｇ／ｍ2のメルトブローン不織布が積層、ニードルパンチされた、厚みが２〜３０ｍｍの吸音材用積層構造体が提案されている。
【０００５】
さらに、特開２００３−８２５６８号公報（特許文献４）では、短繊維不織布に５〜５０質量％の熱接着性繊維を含んだ成形性に優れた吸音材で、短繊維不織布と極細繊維不織布が予めニードルパンチ法にて積層され、エアースルー法にて一体化されており、さらに吸音材にポリオレフィンあるいはポリエステルよりなる発泡体を積層した吸音材が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７９５６７号公報
【特許文献２】特開２００１−２７９５７０号公報
【特許文献３】特開２００２−２００６８７号公報
【特許文献４】特開２００３−８２５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記発明の吸音材は、メルトブローン不織布と短繊維不織布の二層を積層した吸音材であり、吸音性を高めるため、実施例では吸音材の目付が５０〜３６０ｇ／ｍ2と比較的高目付にしている。特に、メルトブローン不織布の目付は５０〜１００ｇ／ｍ2、短繊維不織布の目付は２００〜２５０ｇ／ｍ2と、それぞれが十分な目付と厚みを必要としており、安価で、軽量な吸音材が得られているとは言えない。また、特開２００３−８２５６８号公報（特許文献４）では、吸音性を高めるために、さらに発泡体を積層しており、安価で、軽量な吸音材が得られているとは到底言えない。
【０００８】
本発明は、高い吸音性を必要とする自動車などの車輌や、建築物、家電製品などの用途に使用され得る吸音材であって、特に安価で、軽量であって、中高音域（０．８〜５ｋＨｚ）において優れた吸音性を有する吸音材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記の課題を検討した結果、メルトブローン不織布と短繊維不織布の二層を単に積層一体化しただけの不織布では軽量化したときに十分な吸音性が得られないと考えた。また、従来の吸音材では、積層工程で３層以上の不織布を積層することも可能であるとはしてはいるが、実質メルトブローン不織布と短繊維不織布を積層一体化した二層もしくはメルトブローン不織布保護するための繊維層を積層した三層構造の不織布であり、吸音性を高めるための目的ではなかった。
【００１０】
本発明者は、極細繊維層と太繊維層を交互に積層一体化することで、吸音性が向上し、低目付の積層不織布でありながら、優れた吸音性を有した吸音材を得ることを見いだし、上記の課題を解決した。
【００１１】
すなわち、本発明の吸音材は、平均繊維径が１０μｍ未満の繊維からなる極細繊維層を二層以上含み、平均繊維径が１０〜６０μｍの繊維からなる太繊維層を一層以上含む少なくとも三層からなり、積層不織布の表面から、極細繊維層、太繊維層の順に交互に積層一体化された積層不織布からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の吸音材は、極細繊維層を二層以上と、太繊維層を一層以上含み、積層不織布の表面から、極細繊維層、太繊維層の順に交互に積層一体化することにより、軽量化しても吸音性に優れ、特に中高音域（０．８〜５ｋＨｚ）において優れた吸音性を得られる。さらに本発明は、軽量化しても吸音性に優れるため安価な吸音材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の吸音材は、平均繊維径が１０μｍ未満の繊維からなる極細繊維層を二層以上含むものである。平均繊維径は、走査型電子顕微鏡写真にて確認することができる。平均繊維径が１０μｍ以上の繊維で構成されていると、極細繊維層自体の吸音性が低下する。少なくとも一層の極細繊維層のより好ましい平均繊維径の上限は８μｍであり、さらに好ましくは６μｍ未満である。極細繊維層の平均繊維径の下限は特に限定されるものではないが、繊維径が細くなると安定した製造が困難で製造コストが高くなってしまうことから、平均繊維径が０．０１μｍ以上であることが好ましい。
【００１４】
前記極細繊維層に含まれる平均繊維径が１０μｍ未満の繊維（以下極細繊維という）を得る方法は、特に限定されるものではなく、スパンボンド紡糸、メルトブローン紡糸から得られる繊維、通常の溶融紡糸から得られる繊維、分割型複合繊維、海島型複合繊維などから得ることができる。スパンボンド紡糸、メルトブローン紡糸などで得られる極細繊維を支持体上で集積して一旦不織布として極細繊維層に用いてもよく、太繊維層上に直接集積して極細繊維層に用いてもよい。また、カード、エアレイド、湿式抄紙などの方法で、一旦不織布とし、極細繊維層に用いてもよい。耐摩耗性を考慮した場合、熱接着、機械的交絡などの後加工を施してもよい。なかでもメルトブローン紡糸で得られる繊維からなる極細繊維層は、繊維がランダムに配向しており適度な通気性を持つことにより吸音性に優れるとともに、生産性に優れるため比較的安価であり、好ましい。また、分割型複合繊維および海島型複合繊維の群から選ばれる少なくとも１種類の繊維を用いた極細繊維層であってもよく、いずれの複合繊維も常套の方法で極細繊維を発現させておくことが好ましい。
【００１５】
前記極細繊維層に含まれる極細繊維の割合は限定されるものではなく、極細繊維層は極細繊維のみで構成されていてもよく、極細繊維層には繊維径が１０μｍ以上の極細繊維ではない繊維が含まれていても問題はない。しかし、極細繊維層に含まれる繊維径が１０μｍ以上の繊維の割合は少ない方が好ましい。
【００１６】
メルトブローン紡糸で得られる繊維からなる不織布を極細繊維層に用いる場合、メルトブローン不織布は摩耗性に劣り破損し易いため、極細繊維の片面もしくは両面に極細繊維保護繊維または不織布（以下極細繊維保護繊維という）を含んでもよい。極細繊維保護繊維には耐摩耗性に優れたスパンボンド不織布が好ましく、スパンボンド不織布／メルトブローン不織布（以下ＳＭ不織布という）、スパンボンド不織布／メルトブローン不織布／スパンボンド不織布（以下ＳＭＳ不織布という）、スパンボンド不織布／メルトブローン不織布／メルトブローン不織布／スパンボンド不織布（以下ＳＭＭＳ不織布という）などの形態で使用される極細繊維層であることが好ましい。
【００１７】
前記極細繊維を構成する素材は、特に限定されるものではなく、例えば、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、またはそれらの共重合体等の芳香族ポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、またはその共重合体等の脂肪族ポリエステル、ナイロン６、ナイロン６−６、またはその共重合体等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはその共重合体等のポリオレフィンなどが挙げられ、リサイクル性の観点からポリエステル系、ポリオレフィン系の素材が特に好ましい。
【００１８】
前記極細繊維層の目付は、一層当たり５〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。より好ましい極細繊維層の目付の下限は一層当たり７ｇ／ｍ2である。より好ましい極細繊維層の目付の上限は一層当たり９０ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは一層当たり８０ｇ／ｍ2以下である。極細繊維層の目付が一層当たり５ｇ／ｍ2未満であると、繊維の量が少なくなりすぎて十分な吸音性が得られず、極細繊維層の目付が一層当たり１００ｇ／ｍ2を超えると、吸音性は向上するが、コスト高となるだけでなく、軽量化などの観点からも好ましくない。特に極細繊維層と太繊維層がそれぞれ二層以上積層された四層以上からなる積層不織布の場合、積層される極細繊維層の目付が一層当たり５〜５０ｇ／ｍ2であることが好ましい。また、積層不織布の表面の極細繊維層の目付は一層当たり５〜３０ｇ／ｍ2であることが好ましく、より好ましくは一層当たり７〜２５ｇ／ｍ2である。これは、音の入射面である積層不織布の表面の極細繊維層の目付が小さい方が音の反射を抑えられ吸音性を高めることができるためと推定される。
【００１９】
前記太繊維層を構成する繊維は、短繊維でも長繊維でもよく、前記太繊維層を構成する形態としては、パラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスウェブ、クリスクロスウェブなどのカードウェブ、エアレイウェブまたはスパンボンドウェブなどの繊維ウェブまたは、これら繊維ウェブからなる不織布が挙げられる。前記のウェブのうち、短繊維からなるカードウェブ、スパンボンドウェブであると使用時の単繊維の脱落が少なく、特にカードウェブであると嵩高な太繊維層を形成し易いため好ましい。
【００２０】
前記太繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、１０〜６０μｍの範囲内である。太繊維層に含まれる繊維の平均繊維径は、走査型電子顕微鏡写真にて確認することができる。太繊維層を構成する繊維の、より好ましい平均繊維径の下限は１２μｍであり、さらに好ましくは１４μｍ以上である。また、より好ましい平均繊維径の上限は５０μｍであり、さらに好ましくは４０μｍ以下である。平均繊維径が１０μｍ未満であると、十分な厚みを維持できない。また、平均繊維径が６０μｍを超えると、繊維の構成本数が少なくなりすぎて、低目付で均質な空隙を持った太繊維層を形成することが困難となる。
【００２１】
前記太繊維層を構成する繊維の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、コットン、麻、ウール等の天然繊維、ビスコースレーヨン、溶剤紡糸レーヨン、アセテート等の再生繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン、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、ポリトリメチレンテレフタレート、脂肪族ポリエステルなどポリエステル、ナイロン６、ナイロン６−６などのポリアミド、アクリル、ポリウレタン等の合成繊維のいずれも使用することができる。なかでも、ポリエステル系繊維は、繊維自体が剛直で、いわゆるコシがあり、融点も高いので、太繊維層を形成するときに厚みの低下が少なく嵩高性を維持し易く、さらにリサイクル性、経済性の点からも、太繊維層を構成する繊維として好ましい。
【００２２】
前記太繊維層を構成する繊維の断面形状は特に限定されるものではなく、異形であってもかまわない。なかでも、少なくとも１つの中空部を形成する中空繊維であることが好ましい。中空繊維を用いると、嵩高な太繊維層を得ることができるとともに、吸音性にも優れる。具体的には、太繊維層は平均繊維径が１０〜６０μｍの範囲内にあるポリエステル、ポリプロピレン等の繊維であって、中空繊維であることが好ましい。太繊維層に中空繊維を含む場合、中空繊維の占める割合は２０％（ｍａｓｓ）以上であることが好ましく、より好ましくは３０％（ｍａｓｓ）以上であり、さらに好ましくは５０％（ｍａｓｓ）以上である。
【００２３】
前記太繊維層には、必要に応じて熱接着性繊維を含有させてもよい。用いられる熱接着性繊維は、太繊維層を構成する他の繊維の融点より２０℃以上低融点である成分を含むことが好ましく、繊維の形態は単一成分からなる繊維であっても多成分からなる複合繊維であっても構わない。また、太繊維層は熱接着性繊維により溶融接着されていると、熱加工後の太繊維層の強力をあげて厚みを維持しやすくしヘタリを防止できるだけでなく、極細繊維層と太繊維層との層間剥離性を抑えることができ、さらに吸音材自体の寸法安定性を向上させることができる。
【００２４】
前記太繊維層に熱接着性繊維を含有させる場合、その割合は、１０％（ｍａｓｓ）以上であることが好ましい。より好ましい熱接着性繊維を含有させる割合の下限は２０％（ｍａｓｓ）であり、さらに好ましくは３０％（ｍａｓｓ）以上であり、太繊維層が全て熱接着性繊維から構成されていてもよい。太繊維層に熱接着性繊維を含有させる割合が、１０％（ｍａｓｓ）未満であると不織布強力の向上や厚み、空隙の維持に十分な効果が得られない。また、一般的には、熱接着性繊維を含有させる割合が８０％（ｍａｓｓ）を超えると嵩高性、厚みを維持する効果が十分ではなくなる場合があるが、これは太繊維層を構成する繊維の平均繊維径が３０μｍ以下の比較的細い繊維の場合であり、平均繊維径が３０μｍを超える繊維で構成されている場合ではこの限りではなく、太繊維層が全て熱接着性繊維からなっていても、太繊維層として十分な厚みと空隙を確保することができる。
【００２５】
本発明の吸音材は、前記極細繊維層を二層以上含み、前記太繊維層を一層以上含む少なくとも三層からなり、積層不織布の表面から極細繊維層、太繊維層の順に交互に積層し、一体化している必要がある。極細繊維層と太繊維層とが交互に積層されることにより、中高音域（０．８〜５ｋＨｚ）での吸音性が向上する。これは、極細繊維層間に太繊維層からなる空隙を作り、空隙を介した連続した極細繊維層を形成することにより、吸音材に進入した音の反射を抑え、段階的に音の入射をコントロールして、空隙中でも効率的に吸音できるためと推測される。
【００２６】
極細繊維層間の前記太繊維層の目付は、一層当たり１０〜１２０ｇ／ｍ2の範囲であることが好ましい。より好ましい太繊維層の目付の下限は一層当たり１５ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは一層当たり２０ｇ／ｍ2以上である。より好ましい太繊維層の目付の上限は一層当たり１１０ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは一層当たり１００ｇ／ｍ2以下である。太繊維層の目付が一層当たり１０ｇ／ｍ2未満であると十分な厚みを維持できず極細繊維層間に十分な空隙が形成されないため、十分な吸音性が得られない。また、太繊維層の目付が一層当たり１２０ｇ／ｍ2を超えると厚みと吸音性は十分であるが、吸音材としての質量や経済性の点から好ましくない。また、極細繊維層と太繊維層がそれぞれ二層以上積層された四層以上の積層不織布の場合、多層を積層させるために極細繊維層間の太繊維層の目付の上限は一層当たり８０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明の吸音材は、本発明の効果を発揮しつつ、軽量化、経済性を考慮すると、目付が８０〜２２０ｇ／ｍ2であることが好ましい。より好ましい目付の下限は９０ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは１００ｇ／ｍ2以上である。より好ましい目付の上限は２１０ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは２００ｇ／ｍ2以下である。全体の目付が８０ｇ／ｍ2未満であると、繊維集積量が少なすぎて厚みが薄くなり、十分な吸音性が得られない場合がある。
【００２８】
本発明の吸音材の繊維密度は、０．００５〜０．０３ｇ／ｃｍ3の範囲にあることが好ましい。より好ましい繊維密度の下限は０．００８ｇ／ｃｍ3で、さらに好ましくは０．０１ｇ／ｃｍ3以上である。より好ましい繊維密度の上限は、０．０２７ｇ／ｃｍ3で、さらに好ましくは０．０２４ｇ／ｃｍ3以下である。これは、本発明の吸音材において、極細繊維層と太繊維層を交互に積層することにより、高い吸音性を得るために必要な積層不織布の繊維密度である。すなわち、極細繊維層間の太繊維層の各々の繊維密度の算出が困難な場合があり、積層不織布全体の繊維密度を規定することによって、極細繊維層より低密度となる太繊維層の繊維密度を擬似的に規定しようとするものである。よって、太繊維層の繊維密度を擬似的に規定することにより、極細繊維層間に有効な空隙を得ることができる。繊維密度が０．００５ｇ／ｃｍ3未満であると、外圧がかかったときに厚みが低下しやすく、繊維密度が０．０３ｇ／ｃｍ3を超えると、太繊維層の繊維構成本数、繊維集積量が多くなり、十分な空隙や通気性を得られず、吸音性が低下する場合があり、また軽量化、経済性の点からも好ましくない。
【００２９】
本発明の吸音材は、積層不織布の表面が音の入射面となるよう配置して用いることができる。このとき、表面の極細繊維層の平均繊維径に比べて、他の極細繊維層の平均繊維径が同じかまたはその平均繊維径が大きい極細繊維層で構成されていることが好ましい。さらに、表面に積層される極細繊維層は平均繊維径が６μｍ未満の繊維からなることが好ましく、吸音性が向上する。これは、吸音材へ音の入射量を大きく減少させコントロールして、効率的に吸音できるためであると推測される。また、表面に極細繊維層、裏面に太繊維層をそれぞれ積層した積層不織布であっても、積層不織布の表裏両面に極細繊維層を積層した積層不織布であっても、中高音域（０．８〜５ｋＨｚ）での吸音性が向上する。
【００３０】
本発明の吸音材が、極細繊維層が表面に、太繊維層が裏面に積層されている積層不織布の場合、音の透過面となる裏面に配置されている太繊維層の目付が、２０〜１２０ｇ／ｍ2であることで、中高音域での吸音性が向上する傾向にある。また、裏面の太繊維層のより好ましい目付の下限は３０ｇ／ｍ2であり、より好ましい目付の上限は１００ｇ／ｍ2である。裏面の太繊維層の目付が２０ｇ／ｍ2以上あると、一旦透過した音が再入射されてきたとき、裏面の太繊維層で吸音され、積層不織布内の極細繊維層まで達せず、表面からの入射音が増幅されずに、十分な吸音性が得られ易くなるためと推定される。１２０ｇ／ｍ2を超えると吸音性は十分であるが、積層不織布の目付から極細繊維層と太繊維層とを交互に多層を積層させることが困難となり、吸音材としての軽量化や経済性の点からも好ましくない。
【００３１】
好ましい例としては、極細繊維層に極細繊維不織布を、太繊維層に太繊維不織布を使用し、表面に極細繊維層を配置し、極細繊維層と太繊維層とを交互に四層または六層を積層一体化した、目付が８０〜２２０ｇ／ｍ2の積層不織布が、本発明の吸音材として適している。より具体的な好ましい例としては、表面の極細繊維層に平均繊維径が０．０１〜６μｍ未満のメルトブローン不織布を、それ以外の極細繊維層に平均繊維径が０．０１〜１０μｍのメルトブローン不織布を、極細繊維層間に平均繊維径２０〜３０μｍの短繊維からなる目付が１０〜８０ｇ／ｍ2の太繊維層を、裏面に平均繊維径２０〜３０μｍの短繊維からなる目付が２０〜１２０ｇ／ｍ2の太繊維層を使用し、表面から極細繊維層、太繊維層とを交互に四層あるいは六層を積層一体化した目付が１００〜２００ｇ／ｍ2の積層不織布が、本発明の吸音材として適している。
【００３２】
本発明の吸音材は、前記極細繊維層が表裏両面に積層されている積層不織布の場合、裏面の極細繊維層の目付が２０〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。また、裏面の極細繊維層は、表面の極細繊維層に比べて平均繊維径の大きい極細繊維層からなっていることが好ましい。これは、積層不織布の裏面が音の透過面であり、一旦透過した音が再入射されてきたとき、表面の極細繊維層に比べて平均繊維径の大きい極細繊維層の方が、吸音材に音がスムーズに再入射し、十分な吸音性が得られ易くなるためと推定される。そして、裏面の極細繊維層の平均繊維径が６μｍ以上であることが好ましく、表面の極細繊維層に比べて目付も大きい方が好ましい。裏面の極細繊維層の平均繊維径が６μｍ以上であるときの好ましい目付の下限は３０ｇ／ｍ2であり、より好ましくは４０ｇ／ｍ2以上である。裏面の極細繊維層の目付が２０ｇ／ｍ2未満では、繊維集積量が少なすぎて十分な吸音性が得られない可能性があり、１００ｇ／ｍ2を超えると厚みと吸音性は十分であるが、吸音材としての軽量化や経済性の点から好ましくない。
【００３３】
好ましい例としては、極細繊維層に極細繊維不織布を、太繊維層に太繊維不織布を使用し、極細繊維層と太繊維層とを交互に三層または五層を積層して一体化、表裏両面に極細繊維層が積層された、目付が８０〜２２０ｇ／ｍ2の積層不織布が、本発明の吸音材として適している。特に三層で構成される積層不織布の具体的な好ましい例としては、表面の極細繊維層に平均繊維径が０．０１〜６μｍ未満で目付が５〜３０ｇ／ｍ2のメルトブローン不織布を、極細繊維層間に平均繊維径２０〜３０μｍの短繊維からなる目付が１０〜１２０ｇ／ｍ2の太繊維層を、裏面の極細繊維層に平均繊維径が６〜１０μｍ未満で目付が２０〜１００ｇ／ｍ2の不織布を積層し、極細繊維層／太繊維層／極細繊維層で構成された三層を積層一体化した目付が１００〜２００ｇ／ｍ2の積層不織布が、本発明の吸音材として適している。
【００３４】
また、車輌用や建築物などの吸音材では、内外から入射する両方の音を吸音することを求められる場合がある。そこで一方向からではなく、表裏両面から入射する音を吸音する必要がある場合には、極細繊維層が積層不織布の表裏両面に配置されていることが好ましい。吸音材の表裏両面に極細繊維層を配置することで、表裏両面から入射する音を吸音でき、使用上優れた吸音材を得ることが出来る。またこの時、積層不織布の表裏両面に配置されている極細繊維層を構成する繊維の平均繊維径や目付が、異なっていても構わない。
【００３５】
本発明の吸音材は、極細繊維層を二層以上含み、太繊維層を一層以上含む少なくとも三層を、積層不織布の表面から、極細繊維層、太繊維層の順に交互に積層し、一体化させることにより、安価で、軽量であり、優れた吸音性を得ることが出来る。さらに、通気性をコントロールすることで熱伝導率を低く抑えることができるため、断熱性にも優れるので、断熱性を備えた吸音材として用いることも可能である。
【００３６】
さらに、本発明の吸音材を図面でもって詳しく説明する。図１、２は、本発明の吸音材である積層不織布の断面略図を示している。図１は、表面から極細繊維層（１ａ）、太繊維層（２ａ）、極細繊維層（１ｂ）が交互に積層された三層で構成されている例であり、吸音材の表裏ともに音の入射方向を考慮せずに使用することも可能である。図２は、表面の極細繊維層（１ａ）、太繊維層（２ａ）、極細繊維層（１ｂ）、裏面の太繊維層（２ｂ）の順で極細繊維層と太繊維層が交互に積層されている断面略図である。例えば、平均繊維径が１０μｍ未満のメルトブローン不織布からなる繊維層（１ａ）（１ｂ）、平均繊維径が１０〜６０μｍの範囲にある短繊維カードウェブからなる太繊維層（２ａ）（２ｂ）を交互に積層一体化した不織布などが該当する。そして、極細繊維層（１ａ）（１ｂ）、太繊維層（２ａ）（２ｂ）を構成する繊維の繊維径、厚み、目付などは、各々異なっていてもよい。また、極細繊維層（１ａ）（１ｂ）は極細繊維保護繊維を含んでいてもよく、例えば、ＳＭ不織布やＳＭＳ不織布、ＳＭＭＳ不織布などがこれに該当する。
【００３７】
本発明の吸音材の前記極細繊維層と前記太繊維層を一体化する方法としては、水流交絡法、ニードルパンチ法による繊維交絡よって一体化する方法、また、太繊維不織布上にメルトブローン紡糸、スパンボンド紡糸を行って直接極細繊維を積層一体化する方法、熱接着性繊維やホットメルト接着剤によって熱接着し一体化する方法、溶剤系接着剤などによって接着一体化する方法があって、十分な厚みと通気性が維持できていれば、どの方法でも採用することができる。これらの方法のうち、特に、不織布の厚み、繊維密度を損ないにくいニードルパンチ法での繊維交絡による一体化が好ましい。
【００３８】
本発明の吸音材の製造方法の一例について説明する。極細繊維不織布を二層以上と、太繊維不織布を含む少なくとも三層を、極細繊維層を積層不織布の表面となるように配置して、極細繊維層、太繊維層の順に交互に積層し、積層不織布の裏面となる方向からのみニードルパンチ法により繊維交絡させ一体化する吸音材の製造方法である。裏面から繊維交絡を行うことで、表面の極細繊維層の破損を可能な限り避けて、吸音性に与える影響を少なくできるため好ましい。
【００３９】
前記極細繊維不織布と、前記太繊維不織布を一体化して積層不織布とするとき、できるだけ繊維ウェブの初期の厚み、繊維密度を維持しながら、各層間の剥離を防ぐ方法として、特にニードルパンチ法が好ましい。ニードルパンチ法では、針深度は比較的浅くすることが好ましく、最終的に得ようとする吸音材の厚み程度に設定することが好ましい。また使用するニードルは細い程よいが、生産性を考慮すると４０番手程度のニードルを使用することが好ましい。また、ニードルパンチは音の透過面となる裏面から行うことが好ましく、プレパンチ、本パンチなど何度かに分けてニードルパンチしても構わないが、積層一体化における一連のニードルパンチは一回通しで行うのが好ましく、全体のパンチ密度が３０〜８０本／cm2となるよう設定することが好ましい。
【００４０】
表裏両面から入射する音に対して吸音する必要がある場合、用いられる積層不織布の表裏両面に極細繊維層が配置されている吸音材であっても、裏面方向からのみニードルパンチ法により繊維交絡させ一体化し、主となる音の入射面に対しては積層不織布の裏面でなく、表面の極細繊維層を配置して使用すればよい。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本発明の詳細を説明する。平均繊維径、厚み、目付、繊維密度、吸音性の測定は、それぞれ次の方法で実施した。
【００４２】
［平均繊維径］
走査型電子顕微鏡で、不織布表面を２０本以上の繊維が入るように適当な倍率で撮影する。撮影した電子顕微鏡写真中の、少なくとも２０本の繊維側面から繊維径を測定し、その平均値を求め平均繊維径とした。繊維径のバラツキが大きい場合には、１００本の繊維径を測定し平均値を求め平均繊維径とした。
【００４３】
［厚み］
厚み測定器（（株）ミツトヨ製、商品名ＡＢＳＯＬＵＴＥ  ＩＤ−Ｃ１０１２Ｃ）を用いて、２．９４ｃＮ／cm2荷重で５箇所測定し、その平均値を求めた。
【００４４】
［目付、繊維密度］
不織布を２０ｃｍ角にサンプリング、不織布質量を測定し、１m2当たりの不織布質量に換算し目付とした。前記厚みと前記目付から換算して、繊維密度を求めた。
【００４５】
［吸音性］
ＩＳＯ  １０５３４−２（音響−インピーダンス管の吸音率及びインピーダンスの測定）に定める伝達関数法に準じて測定した。
【００４６】
（実施例１）
極細繊維層として、平均繊維径が約１μｍ、目付が２０g/m2のポリプロピレン樹脂からなるメルトブローン不織布（（株）クラレ製、「ミクロフレックス」ＰＣ００２０ＦＨ）を二層用意した。
【００４７】
太繊維層として、繊度が６．６デシテックス（繊維径約２５μｍ）、繊維長が５１ｍｍの中空ポリエステル繊維（ユニチカ（株）製、Ｈ１８Ｆ）と繊度が４．４デシテックス（繊維径約２０μｍ）、繊維長が６４ｍｍの熱接着性ポリエステル繊維（ユニチカ（株）製、「メルティ」４０８０）を８０質量部：２０質量部でブレンドし、パラレルカード機により開繊して、平均繊維径約２４μｍ、５０g/m2の太繊維ウェブを二層用意した。
【００４８】
次いで、表面から極細繊維不織布、太繊維ウェブ、極細繊維不織布、太繊維ウェブの順に交互に積層し、裏面となる太繊維ウェブ側からのみ、パンチ針（針番手＃４０、バ−ブ数９個）を用いて、針深度を８ｍｍ、パンチ密度１７本／cm2でプレパンチした後、針深度を８ｍｍ、パンチ密度６０本／cm2で本パンチし、積層不織布を作製した。続いて、貫通型熱風加工機を用いて、加工温度１４０℃で５秒間熱処理を行い、極細繊維層、太繊維層、極細繊維層、太繊維層の四層からなる１４３ｇ／m2の積層不織布で、表面が極細繊維層である吸音材を得た。
【００４９】
（実施例２）
実施例１と同じメルトブローン不織布を二層と実施例１と同様の方法で２０、８０ｇ／m2の太繊維ウェブを各一層用意し、表面から極細繊維不織布、２０ｇ／m2の太繊維ウェブ、極細繊維不織布、８０ｇ／m2の太繊維ウェブの順に積層し、裏面となる太繊維ウェブ側からのみ、実施例１と同様のニードルパンチを行い、極細繊維層、太繊維層、極細繊維層、太繊維層の四層からなる１４１ｇ／m2の積層不織布で、表面が極細繊維層である吸音材を得た。
【００５０】
（実施例３）
実施例１と同じメルトブローン不織布を三層と実施例１と同様の方法で３０ｇ／m2の繊維ウェブを三層用意し、表面から極細繊維不織布、３０ｇ／m2の太繊維ウェブの順に交互に積層し、裏面となる太繊維ウェブ側からのみ、実施例１と同様のニードルパンチを行い、極細繊維層、太繊維層、極細繊維層、太繊維層、極細繊維層、太繊維層の六層からなる１４３ｇ／m2の積層不織布で、表面が極細繊維層である吸音材を得た。
【００５１】
（実施例４）
実施例１と同じメルトブローン不織布を一層と実施例１と同様の方法で５０ｇ／m2の繊維ウェブを一層用意した。さらに、繊度が０．９デシテックス（繊維径約９．１μｍ）、繊維長が３８ｍｍのポリエステル繊維（帝人ファイバー（株）製、ＴＡ０２）をパラレルカード機により開繊して、平均繊維径約９μｍ、５０g/m2の極細繊維ウェブを一層用意した。
【００５２】
次いで、表面から極細繊維不織布、５０ｇ／m2の太繊維ウェブ、５０ｇ／m2の極細繊維ウェブの順に積層し、裏面となる極細繊維ウェブ側からのみ、実施例１と同様のニードルパンチを行い、極細繊維層、太繊維層、極細繊維層の三層からなる１２７ｇ／m2の積層不織布で、表面が極細繊維層である吸音材を得た。
【００５３】
（実施例５）
実施例１と同じメルトブローン不織布と実施例１と同様の方法で５０ｇ／m2の太繊維ウェブを二層用意した。さらに、平均繊維径が約３μｍのメルトブローン紡糸からなる極細繊維の両面にスパンボンド不織布からなる極細繊維保護繊維を積層した、目付が２０g/m2のＳＭＳ不織布（旭化成せんい（株）製、ＰＭＡ０２０）を一層用意した。
【００５４】
次いで、表面から２０g/m2のメルトブローン不織布からなる極細繊維不織布、５０ｇ／m2の太繊維ウェブ、２０g/m2のＳＭＳ不織布からなる極細繊維不織布、５０ｇ／m2の太繊維ウェブの順に積層し、裏面となる太繊維ウェブ側からのみ、実施例１と同様のニードルパンチを行い、極細繊維層、太繊維層、極細繊維層、太繊維層の四層からなる１３１ｇ／m2の積層不織布で、表面が極細繊維層である吸音材を得た。
【００５５】
（比較例１）
繊度が６．６デシテックス（繊維径約２５μｍ）、繊維長が５１ｍｍの中空ポリエステル繊維（ユニチカ（株）製、Ｈ１８Ｆ）と繊度が４．４デシテックス（繊維径約２０μｍ）、繊維長が６４ｍｍの熱接着性ポリエステル繊維（ユニチカ（株）製、「メルティ」４０８０）を８０質量部：２０質量部でブレンドし、パラレルカード機により開繊して、２００g/m2の太繊維ウェブを用意した。この太繊維ウェブで、針深度を１０ｍｍに設定し、実施例１と同様のニードルパンチを行い、平均繊維径約２４μｍ、１８０ｇ／m2吸音材を得た。
【００５６】
（比較例２）
極細繊維不織布として、平均繊維径が約１μｍ、目付が２０g/m2のポリプロピレン樹脂からなるメルトブローン不織布（（株）クラレ製、「ミクロフレックス」ＰＣ００２０ＦＨ）を用意した。次いで、太繊維ウェブとして、繊度が６．６デシテックス（繊維径約２５μｍ）、繊維長が５１ｍｍの中空ポリエステル繊維（ユニチカ（株）製、Ｈ１８Ｆ）と繊度が４．４デシテックス（繊維径約２０μｍ）、繊維長が６４ｍｍの熱接着性ポリエステル繊維（ユニチカ（株）製、「メルティ」４０８０）を８０質量部：２０質量部でブレンドし、パラレルカード機により開繊して、平均繊維径約２４μｍ、１００g/m2の太繊維ウェブを用意した。
【００５７】
次いで、表面からメルトブローン不織布と太繊維ウェブを積層し、裏面となる太繊維ウェブ側からのみ、実施例１と同様のニードルパンチを行い、１１８ｇ／m2の積層不織布で、表面が極細繊維層である吸音材を得た。
【００５８】
（参考例）
メルトブローン不織布からなる平均繊維径約３μｍの繊維と平均繊維径約２５μｍの繊維とからなっている、目付が２４６g/m2からなる市販の吸音材（住友スリーエム（株）製、「シンサレート」Ｔ１０）を用意し、比較評価した。
【００５９】
【表１】
2005266445.tif 000003
【００６０】
【表２】
2005266445.tif 000004
【００６１】
実施例１〜５の吸音材では、積層不織布の表面を音の入射面に配置して、極細繊維層を二層以上と太繊維層を一層以上とを、積層不織布の表面から極細繊維層、太繊維層の順で、交互に積層し一体化することにより、軽量でありながら、良好な吸音性が得られた。特に、実施例１、３及び５は、中高音域における吸音性に優れていた。一方、比較例の吸音材は極細繊維層なしの太繊維層（比較例１）のみ、もしくは極細繊維層と太繊維層が各一層（比較例２）で構成されていたため、十分な吸音性が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の吸音材は、安価で、軽量であり、且つ吸音性に優れるため、自動車の天井材、ダッシュインシュレーター、フードインシュレーター等の車輌、建築物、家電製品などの吸音材として好ましく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の吸音材における断面略図の一例である。
【図２】本発明の吸音材における断面略図の別の一例である。
【符号の説明】
【００６４】
１ａ  表面の極細繊維層
１ｂ  極細繊維層
２ａ  太繊維層
２ｂ  裏面の太繊維層
３    吸音材
【図１】
2005266445.tif 000005
【図２】
2005266445.tif 000006