(57)【要約】【課題】簡便な構成を有し、簡易な製造工程による製造コストの低減が可能で、しかも側面への防水効果も得られる構造の吸音材を提供すること。【解決手段】吸音性を有する不織布からなる基材の周面に対して、基材と非接着状態で筒状に外布を巻装する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２面の少なくとも一方を吸音面として形成した不織布からなる基材と、撥水性を有する筒状の外布と、を有する吸音材であって、
前記基材の前記吸音面を含む周面が前記外布で巻かれた状態で該外布が筒状となっており、該基材と該外布が非接着状態であることを特徴とする吸音材。
【請求項２】
前記外布が不織布からなる請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】
前記外布がスパンボンド不織布である請求項１に記載の吸音材。
【請求項４】
前記基材がポリエチレンテレフタレート繊維を主体とする不織布である請求項１〜３のいずれかに記載の吸音材。
【請求項５】
前記基材が平板状に成形され、上面、下面及びこれらと隣接する対向する２つの側面からなる周面に前記外布が巻かれている請求項１〜３のいずれかに記載の吸音材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速道路などの道路からの騒音の遮断や低減のために道路脇に設置される防音壁中に配置される吸音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路などの制限速度が一般道よりも高く設定されている道路や、交通量が多く騒音が問題となっている道路などにおいて、防音対策として、道路脇に防音壁を設置して、近隣への騒音の拡大の防止または低減を図る処置がなされている。更に、車両の通過による騒音、例えば電車または列車、あるいは飛行機などの通行に伴う騒音に対する防音対策、競技場などの歓声などに基づく騒音に対する防音対策としても防音壁が利用されている。
【０００３】
道路の路肩に設置される防音壁は、金属製の箱型状のハウジングの内部に吸音材を配置し、騒音発生側の面に騒音吸収するための貫通孔を有し、それ以外の外壁面は連続平面として形成された構成を有しているのが一般的である。このようなハウジングの１単位を多数連結して所定の長さの防音壁が設けられる。
【０００４】
防音壁中に挿入される吸音材としては、グラスウール、ロックウール、フェルト、ポリウレタンフォーム、ポリエステル短繊維不織布などが利用されてきた。
【０００５】
例えば、特開２００３−３４３１号公報（特許文献１）には、廃車シュレッダーダストを粉砕しかつ金属を除去して得られた樹脂、発泡ウレタン、繊維、ゴムを主成分として含む原材料を溶融固化等の成形を行った平板状の成形物を吸音材として、その両面に不燃材、金属板などを順次設けた構成の防音壁が開示されている。
【０００６】
防音壁の騒音発生側の面は通常、騒音を内部の吸音材で吸収するために、貫通孔が設けられており、この孔の開口部には、ひさしなどの設置などによって、防音壁内部への雨水や、車両からのハネによる泥水がなるべく浸入しないような構造がとられる場合がある。しかしながら、通常の貫通孔の開口構造ではこれらの水の浸入を完全に防止することは難しい。
【０００７】
そこで、吸音材として不織布などの繊維を素材とした多孔質材料を用いた場合、水の浸入によって吸音効果が低下することを防ぐために、吸音材の表面への撥水処理が行われている。
【０００８】
この撥水処理としては、撥水剤を塗布する方法や撥水性を有する表皮を繊維材料からなる基材の所定面に接着、積層する方法が知られている。例えば、特開平１１−２９３８０４号公報（特許文献２）には、防音壁に使用する吸音材として、有機繊維不織布からなる平板状の芯材層の片面または両面に撥水処理した有機繊維不織布を接着積層した構成を有する繊維積層吸音材が開示されている。
【０００９】
繊維材料からなる吸音材の表面に撥水性の表皮を積層した構造とすると、撥水剤が吸音材内部へ浸透することによる吸音性の低下が防止できる。
【００１０】
更に、火災などの発生を防ぐために、撥水処理とともに難燃処理を施す場合が多い。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００３−３４３１号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９３８０４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
防音壁内に配置される吸音材の防水処理としては、上述したような撥水性処理を平板状の基材の全ての面、すなわち、騒音を受ける側の表面と、その裏面及び側面に防水処理を施す方法が、防水効果を最大限に発揮できるという点で好ましい。特に、平板状に成形された不織布からなる吸音材を用いた場合、表裏面方向に繊維が配向しており、側面から進入した水の内部への浸透は表裏面よりも容易であり、側面にも防水処理を行うことはより高い防水効果を得る上で望ましい。
【００１３】
しかしながら、従来の防水処理を用いて側面に防水処理を施した場合には、製造コストの上昇が避けられない。例えば、撥水剤を塗布する場合、側面での撥水剤の吸収量が多くなって、撥水剤の消費量の上昇を招き、場合によってはこれによる吸音効果の低下が生じる。
【００１４】
一方、不織布からなる平板状の基材の所定面に撥水性を有する表皮を接着して積層することによる防水処理の場合には、表裏面での繊維の配向方向と、側面における繊維の配向方向が異なり、側面への表皮の接着が困難となる場合が多い。
【００１５】
更に、側面が表皮の接着を可能とする構造を有する場合でも、道路用吸音材に使用される不織布からなる基材の一般的な大きさは、５００ｍｍ×２０００ｍｍ（厚さ：５０ｍｍ）程度である。このサイズにおいて、表皮を表裏面の少なくとも一方に積層する場合、一枚の表皮を積層する面積はほぼ５００ｍｍ×２０００ｍｍとなり、平板プレス等を用いて簡単に表皮を基材の所定面に圧着（プレス）可能である。これに対して、側面に表皮を接着するには、例えば、平板状の基材を５０ｍｍ×２０００ｍｍの側面が上下に位置するように設置して圧着処理を行う必要があり、技術的に困難な上に、工程上の取扱いも複雑となり、製造コストの上昇を招く。
【００１６】
本発明は、このような防音壁の内部に挿入配置される吸音材における状況に鑑みなされたものであり、簡便な構成を有し、簡易な製造工程による製造コストの低減が可能で、しかも側面への防水効果も得られる構造の吸音材を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる吸音材は、対向する２面の少なくとも一方を吸音面として形成した不織布からなる基材と、撥水性を有する筒状の外布と、を有する吸音材であって、前記基材の前記吸音面を含む周面が前記外布で巻かれた状態で該外布が筒状となっていることを特徴とする吸音材である。
【００１８】
外布は非接着状態で基材に巻装する。外布は、撥水性を吸音材に付与でき、かつ基材の有する吸音性を損なわない構成を有するもので、例えばスパンボンド不織布などの不織布から形成することができる。一方、基材はポリエチレンテレフタレート繊維を主体とする不織布からなるものが好ましい。
【００１９】
本発明によれば、簡便な構成を有し、簡易な製造工程による製造コストの低減が可能で、しかも側面への防水効果も得られる構造の吸音材を提供することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の吸音材は、吸音性のある不織布からなる基材と、基材に巻装した外布とを有して構成され、外布は基材に接着しておらず、基材の所定面上に外布が載せられた状態となっており、容易に外布を基材上から取り外すことが可能である。
【００２１】
基材を構成する不織布としては、目的とする吸音性に応じて、繊維を構成する材質、成形方法、密度などを選択して得られたものが利用される。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、レーヨン、アセテート、ナイロン、テトロン、ビニロンなど各種の樹脂からなる有機繊維や、羊毛、コットン、セルロース、ケナフといった天然繊維を用いた不織布が利用できる。これらの中では、耐熱性、耐候性が優れており、コスト的にも廉価という点からポリエチレンテレフタレート繊維からなる、あるいはポリエチレンテレフタレート繊維を主体とする不織布が好ましい。
【００２２】
不織布の成形におけるウエブの結合方法としては、溶液状の接着剤、粉末状の接着剤あるいは接着用の繊維を用いた結合方法、ニードルパンチ法やステッチ法などの機械的接合法があり、目的に応じて選択することができる。
【００２３】
本発明の基材に用いる不織布を構成する単繊維の径は、好ましくは０．５〜３０ｄｔｅｘ、より好ましくは、２〜１５ｄｔｅｘの範囲から選択することができる。
【００２４】
基材の密度は、好ましくは５〜１００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは、１０〜５０ｋｇ／ｍ３の範囲から選択することができる。
【００２５】
基材の形状は吸音材の用途に応じて選択することができる。道路の防音壁中に用いる場合は、図１に示すように平板状に成形される。図１に示す平板状の吸音材の場合、主要面である前面１−１及び裏面１−２の少なくとも一方が騒音を受ける側に配置される吸音面となる。このような平板状とした場合の厚さは、通常５〜１００ｍｍの範囲から選択される。
【００２６】
なお、平板状に成形する場合には、シート状のウエブの２枚以上が積層プレスされた構造を有する不織布が好適であり、この場合、一般的には、図１の前面１−１及び裏面１−２では、面に沿った方向に配向する繊維が主体となり、上下左右の側面１−３〜１−６では、面に交差する方向に配向する繊維が主体となる。
【００２７】
基材の周面に巻装する外布は、筒状の形状、すなわち無端状のループを形成するように一枚のシート状の布の端を接合した構成を有するものを好適に用いることができる。外布を構成する材料としては、基材と同様に不織布を用いることが、基材の吸音性を維持しつつ撥水性を付与でき、かつ軽量化やコストの低減化が図れる上で好ましい。外布用の不織布についても、繊維を構成する材質、成形方法、密度などを選択して得られたものが利用される。
【００２８】
外布用の不織布を構成する繊維としても、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、レーヨン、アセテート、ナイロン、テトロン、ビニロンなど各種の樹脂からなる繊維や、羊毛、コットン、セルロース、ケナフといった天然繊維を挙げることができる。外布用の不織布についても、繊維を構成する材質、成形方法、密度などを選択して得られたものが利用される。
【００２９】
不織布の成形方法としても、特に制限されず、基材用の不織布において挙げた各種の方法を用いることができる。
【００３０】
外布を不織布で構成する場合、不織布を構成する単繊維の径は、好ましくは０．０１〜３０ｄｔｅｘ、より好ましくは、１〜１５ｄｔｅｘの範囲から選択することができる。
【００３１】
外布用の不織布の密度は、好ましくは１〜３００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは、３〜６０ｋｇ／ｍ３の範囲から選択することができる。
【００３２】
なかでも、ポリエステルを繊維形成用材料として用いたスパンボンド不織布が、撥水性の付与、筒状の形状とする場合の接合操作時の取り扱い性などの点から外布用として好適である。
【００３３】
外布への撥水性の付与は、シリコン系撥水剤を外布全面に噴霧するなどの方法や、シリコン系撥水剤が入った溶媒槽に外布全体を浸漬する方法等により行うことができる。また、シリコン系撥水剤の代わりにフッ素系撥水剤を使用することも可能である。
【００３４】
外布の目付けは、好ましくは５〜３００ｇ／ｍ２、より好ましくは３０〜１２０ｇ／ｍ２の範囲から選択することができる。また、厚さは好ましくは０．１〜５ｍｍ、より好ましくは０．２〜１ｍｍの範囲から選択することができる。
【００３５】
外布を基材に巻装した状態の一例を図２に示す。図２（ａ）は外布を巻いた状態を基材の前面側から見た場合を模式的に示す図であり、図２（ｂ）〜（ｄ）は横中央断面の構造を模式的に示した図である。この例では、平板状の基材１の周面（前面、裏面及び左右の側面の４面からなる）に図２の縦方向におけるほぼ全面を覆うように外布２が、上下両端が開口した筒状に設けられている。外布の接合部３としては、外布２の２つの端部のそれぞれの内側の面（基材１側の面）を合わせて接合した構成（図２（ｂ）参照）、あるいは、一方の端部の外側の面と他方の端部の内側の面とを合わせて接合した構成（図２（ｄ））を用いることができる。なお、接合部の数は、図２（ｂ）及び（ｄ）に示すように一箇所に限定されず、図２（ｃ）に示す２箇所のように複数箇所設けてよく、工程数や得られる吸音材の所望とする特性などに応じて適宜選択することができる。通常は、図２に示すように、１〜２箇所設ける。
【００３６】
接合部３での外布端部の接合は、ピン、ビスなどの各種接合用の器具による接合方法、接着剤を用いる接合方法など目的用途に応じて適宜選択できる。外布に熱融着を可能とする接着剤を予め塗布した部分を有する不織布を用いて、基材１の所定部に外布２を巻いた状態で、加熱下で加圧して端部を熱融着させて接合部３を形成する方法が簡便かつ確実に外布の巻装を可能とする点で好ましい。
【００３７】
基材１として、その側面において面に交差する方向に配向する繊維が主体となる構造を有する不織布を用いた場合、側面から水が浸透し易く、道路の防音壁内の吸音材として用いる場合には、左右側面の大部分が撥水性を有する外布に覆われていることは、吸音材に防水耐久性を付与する上で効果的である。
【００３８】
なお、図２における例では、外布２で基材１の周面の大部分を覆うようにしているが、外布を設ける位置あるいは外布で覆う面積比率は図示した例に限定されず、目的用途に応じて適宜設定できる。例えば、道路の防音壁内に内装して用いる場合には、上側面からの雨水や泥ハネ水の浸入や、下側面での雨水や泥ハネ水との接触は、ハウジングの構造によって防止できる。一方、ハウジングには、騒音を内部の吸音材に誘導するための貫通孔が設けられており、この貫通孔を介して雨水や泥ハネ水が内部に進入する。そこで、この貫通孔からの水が浸入する部分に対応する領域を少なくとも覆うように外布を設けることができる。また、外布の図２で示す上下方向での長さが、基材の長さより多少大きくなったものでもよい。
【００３９】
外布２を、基材上１の所定領域を覆うように載置した状態で巻き、必要に応じて位置ズレが生じないように締め込んで、端部を接合して結合部３を形成することで外布２が固定される。あるいは、筒状の外布２を予め作成しておき、その内部に基材１を挿入して吸音材を得ることもできる。
【００４０】
このように本発明では外布の基材上への設置を極めて簡便な工程を利用して行うので、工程の簡易化による製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】
外布２と基材１は非接着状態となっており、吸音材を交換する際に外布を基材から容易に取り外し可能である。これによって、廃棄処理時における分別や、基材１が再利用可能である場合のリサイクルが容易となる。
【００４２】
本発明の吸音材は高速道路などの道路の防音壁の内装用として好適であるが、同様の吸音特性が要求される用途、例えば、空港、鉄道、競技場などにおける防音壁用としても好適である。
【００４３】
【実施例】
（実施例１）
カネボウ合繊（株）製ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維（品番：Ｈ５８８、６．６ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）３０質量％、カネボウ合繊（株）製ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維（品番：３１０、２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）５０質量％及び熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合体ＰＥＴ短繊維（品番：４０８０、２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）２０質量％を開繊、混綿し、カード機においてクロスレイヤー処理を行ってウエブを得た。引き続き、このウエブに１４０〜２００℃の加熱処理を施し、更に加熱処理ゾーン出口にてローラで圧縮して厚さを調節し、目付け２０００ｇ／ｍ２、厚さ５０ｍｍ、密度４０ｋｇ／ｍ３の不織布を作成した。更に、回転刃でカットして巾５００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ５０ｍｍの基材不織布を得た。
【００４４】
これとは別に、ポリエステル製スパンボンド不織布（商品名：東洋紡製エクーレ、目付け８０ｇ／ｍ２、厚さ０．５ｍｍ）を巾１２００ｍｍ、長さ２０００ｍｍのサイズにカットした。このカットシートの両端を１００ｍｍ程度の巾で重ねて熱融着させて接合部として図２の（ｂ）に示す筒状に成形した。
【００４５】
この筒状スパンボンド不織布の中に先に作製した基材不織布を通して、図２（ｂ）に示すように４面をスパンボンド不織布で覆った道路の防音壁用の吸音材を得た。
【００４６】
（実施例２）
基材不織布として、実施例１と同様にして作製したものを用意した。
【００４７】
次に、ポリエステル製スパンボンド不織布（商品名：東洋紡製エクーレ、目付け８０ｇ／ｍ２、厚さ０．５ｍｍ）を巾７００ｍｍ、長さ２０００ｍｍのサイズに２枚カットした。この２枚のカットシートの両端を１００ｍｍ程度の巾で重ねて熱融着させて接合部として図２の（ｃ）に示す筒状に成形した。
【００４８】
この筒状スパンボンド不織布の中に基材不織布を通して、図２（ｃ）に示すように４面をスパンボンド不織布で覆った道路の防音壁用の吸音材を得た。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によって、簡便な構成を有し、簡易な製造工程による製造コストの低減が可能で、しかも側面への防水効果も得られる構造の吸音材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材の形状の一例を説明するための図である。
【図２】外布の巻装状態の一例を示す図であり、（ａ）は基材の前面側からの平面図、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ中央横断面図を示す。
【符号の説明】
１    基材
１−１    基材前面
１−２    基材裏面
１−３    基材上側面
１−４    基材右側面
１−５    基材左側面
１−６    基材下側面
２    外布
３    接合部
【図１】
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【図２】
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