(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種以上の繊維で構成された不織布であって、ハロゲン含有繊維（Ａ）と溶融型繊維（Ｂ）を主成分として含有し、不織布に対する５００時間の耐候照射暴露後に、重量保持率が９９％以上であり、前記溶融型繊維（Ｂ）は、芯部がポリプロピレンで、鞘部が低融点ポリエチレンである複合繊維（ＥＳ繊維）、又はポリエステル系低融点バインダー繊維であり、前記難燃性不織布が、密度が３２〜７５ｋｇ／ｍ3であり、構成繊維の単繊維繊度が３．３〜７．８ｄｔｅｘであることを特徴とする難燃性不織布。
【請求項２】
前記（Ａ）（Ｂ）の含有比率が重量比で９０／１０〜７０／３０であり、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量が不織布全体の１００〜６０重量％を占める、請求項１記載の難燃性不織布。
【請求項３】
前記（Ａ）は、アクリロニトリルとハロゲン含有ビニル系単量体との共重合体を用いてなる繊維である請求項１又は２に記載の難燃性不織布。
【請求項４】
難燃性不織布が、厚さ５０ｍｍ以上で、その吸音特性として、４００Ｈｚでの吸音率が３８％以上で、１０００Ｈｚの吸音率が９１％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の難燃性不織布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２種の合成繊維を用いた難燃性不織布に関し、さらに詳しくは、防音壁の構成材料に適した耐候性、吸音性能等に優れた難燃性不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋外使用される鉄道や高速道路の防音壁などの吸音材としては、グラスウール、ロックウール、アルミ繊維、軽量コンクリート、多孔質セラミック等があり、一般にはガラス繊維が多く用いられてきた。しかし、ガラス繊維を用いたグラスウール等は、初期の物性は優れていても、長期間の耐候性に劣っており、施工性改善、人体への障害防止といった点からは満足できる吸音材はなく、これに替わるものが要望されている。
【０００３】
最近ではグラスウールよりも繊維の性質面で大幅に耐候性に優れるポリエステル系繊維で防音壁の構成材料に用いる試みがなされている。例えば、特開平１１−３０２９８１号公報では吸音用繊維成形体及び防音壁として、ポリエステル系繊維成形体の表面の少なくとも１面に難燃剤及び／又は撥水剤を加工した布帛（不織布又は織物又は編み物）を貼り合わせてなるもが提案されているが、根本的に耐候照射による暴露される面からの経時的な脆化は否めず、耐気候暴露面に配置された布帛体又はポリエステル系繊維成形体の難燃性を有する部分が劣化により消失した場合、必要な特性である難燃機能を失い全焼する等の問題があり、未だに満足のゆくものは得られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題を解決し、屋外用途防音材料に適した耐候性、吸音性能等に優れた難燃性不織布を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、基本的な吸音性能、難燃性能を維持する上で、自然界で発生しうる水分に含まれる酸性物質からアルカリ性物質の両方に対し、バランス良く強い性質を持ちポリエステル系繊維よりも耐気候性にすぐれ、良好な難燃性と吸音性を発揮できる繊維特性を兼ね備えた繊維を検討した結果本発明に達した。
【０００６】
すなわち本発明は、少なくとも２種以上の繊維で構成された不織布であって、ハロゲン含有繊維（Ａ）と溶融型繊維（Ｂ）を主成分として含有し、不織布に対する５００時間の耐候照射暴露後に、重量保持率が９９％以上であり、前記溶融型繊維（Ｂ）は、芯部がポリプロピレンで、鞘部が低融点ポリエチレンである複合繊維（ＥＳ繊維）、又はポリエステル系低融点バインダー繊維であり、前記難燃性不織布が、密度が３２〜７５ｋｇ／ｍ3であり、構成繊維の単繊維繊度が３．３〜７．８ｄｔｅｘであることを特徴とする難燃性不織布であり、前記（Ａ）（Ｂ）の含有比率が重量比で９０／１０〜７０／３０であり、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量が不織布全体の１００〜６０重量％を占めるのが好ましい。
【０００７】
また前記（Ａ）は、アクリロニトリルと、ハロゲン含有ビニル系単量体との共重合体を用いてなる繊維であるのが好ましく、前記（Ｂ）は、芯部がポリプロピレンで、鞘部が低融点ポリエチレンである複合繊維（ＥＳ繊維）、又は鞘部が高融点ポリエステルである複合繊維であるのが好ましい。
【０００８】
さらに上記難燃性不織布が、密度３５ｋｇ／ｍ3以上、厚さ５０ｍｍ以上、構成繊維の単繊維繊度が７．８dtex以下で、ＪＩＳ Ａ１４０５に準じて測定された２５０Ｈｚ〜２０００Ｈｚ間の吸音特性として、４００Ｈｚでの吸音率が３８％以上であり、１０００Ｈｚの吸音率が９１％以上であるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明でいうハロゲン含有繊維（Ａ）は、ハロゲンを含有する繊維であれば、特に制限はないが、耐候性と難燃性の面から、アクリロニトリルとハロゲン含有ビニル系単量体を含む共重合体を用いてなる繊維であるのが好ましい。
【００１０】
さらには、アクリロニトリル３０〜７０重量％、ハロゲン含有ビニル系単量体７０〜３０重量％及び、これらと共重合可能なビニル単量体０〜１０重量％からなる共重合体を用いてなる繊維であるのが好ましい。又 難燃性の点からは、前記共重合体はアクリロニトリル４０〜６０重量％、ハロゲン含有ビニル系単量体を６０〜４０重量％及びこれらと共重合可能なビニル単量体０〜１０重量％からなるのが更に好ましい。
【００１１】
本発明でいう溶融型繊維（Ｂ）とは、ポリプロピレンを芯部とし、鞘部に低融点ポリマー（ポリエチレン）からなる複合繊維（ＥＳ繊維）を混合して使用するか、又はポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系低融点バインダー繊維を混合して使用することができ、好ましくは、前者の複合繊維を使用して接着したものが好ましい。このような溶融型繊維（Ｂ）と、ハロゲン含有繊維（Ａ）の含有比率が、重量比で１０／９０〜３０／７０であり、ハロゲン含有繊維（Ａ）と溶融繊維（Ｂ）の合計重量が不織布全体の１００〜６０重量％を占めるのが好ましく、より好ましくは溶融繊維（Ｂ）とハロゲン含有繊維（Ａ）の含有比率が２０／８０〜７０／３０であり、ハロゲン含有繊維（Ａ）と溶融繊維（Ｂ）の合計重量が不織布全体の８０重量％を占める占めるのが更に好ましい。溶融繊維（Ｂ）が不織布全体の６重量部未満では、接着性が低下する傾向にある。溶融繊維（Ｂ）が３０重量部を超えると、繊維形態が崩れ、安定した吸音性を得る上で不利な傾向がある。
又難燃性の点からは、ハロゲン含有繊維の重量が不織布全体の合計重量で４９％以上の範囲以上では、繊維製品の難燃試験方法ＪＩＳ Ｌ１０９１Ａ２、Ｄ法にて接炎時に溶融炎滴を伴う著しい難燃性の低下は確認されないが、ハロゲン含有繊維（Ａ）が上記範囲４９％未満では、溶融炎滴が微小ながら発生する傾向にある。
【００１２】
本発明においては、上記の（Ａ）（Ｂ）の繊維以外に、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維等の合成繊維が、本発明の目的を阻害しない範囲で適量使用されても差し支えない。主体となるハロゲン含有繊維（Ａ）を使用し吸音性を向上させるため風合いの柔らかくなる方向の、細い繊維使用や、異形断面繊維使用時に、生産性、作業性、保形性を向上させる点からポリエステル系繊維を使うのが好ましい。
【００１３】
これらすべての繊維の太さはに特に制限はないが、吸音特性の点において性能を向上させるためには細い繊度の繊維が好ましい。吸音性能は、グラスウール吸音ボード等を用いた従来品と、同等以上の性能を得るためには、繊度１７ｄｔｅｘ未満のものが好ましく、さらには７．８ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００１４】
また、本発明の難燃性不織布の密度は３５ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、厚さは５０ｍｍ以上が好ましい。このような条件下の不織布において、グラスウール吸音内材及び被服型の吸音材に対し、交通騒音の主な周波数領域である２５０Ｈｚ〜２０００Ｈｚ範囲の吸音性能をより向上させることができ、例えば高速道路の吸音材に好ましく使用できる。密度が３５ｋｇ／ｍ3未満であると、グラスウール吸音内材、及び 被覆型の吸音材に対し、前述した交通騒音の主な周波数域で吸音性能が悪くなる。
【００１５】
前記の吸音特性の測定は、ＪＩＳ−Ａ１４０５に準じた方法で測定することができる。
【００１６】
本発明の不織布の作成方法としては、特に制限はいが、公知の不織布の成型方法としては乾式法が好ましい。乾式法にはエアーレイド法とカード法がある。エアレイド法は開繊した繊維を空気流により集めてシート状にするもので、カード法はシリンダーと針布によって繊維を開繊しながら繊維をある程度平行化し、次いで、ドッファーの針頭に移行した繊維をコーム等で掻き落とし集めることにて得られるウエブを用いて作成することができる。
【００１７】
不織布を複数積層する方法としては特に制限はないが、吸音面に対して繊維軸を水平に積層した状態（図１）、或いは、吸音面に対して繊維軸を水平〜垂直の角度域で積層した状態（図２）にするのが好ましい。
本発明の不織布の接着手段としては、加工の簡易性からは熱による接着手段が好ましく使用される。この場合、主体繊維であるハロゲン含有繊維（Ａ）を熱処理した場合に繊維物性に影響しない実用加工温度よりも、好ましくは２０〜５０℃低い融点を有する溶融繊維（Ｂ）を使用し、例えば前述のＥＳ繊維を混合して使用するか、ポリエステル系低融点バインダー繊維にて接着させるを使用することがでる。
【００１８】
吸音材は厚いほど吸音性は良くなるが、不織布の厚さは吸音部材としての規格として５０mmが好ましい。
【００１９】
そして本発明の不織布はガラス繊維製の不織布の様に、表面を合成樹脂フィルムで覆って使用する事ができ、又表面を合成樹脂フィルムで覆う事なく使用することもできる。そして本発明の不織布は、従来より使用されている耐候劣化のある吸音材量より、さらに優れた耐候性性能及び吸音性と難燃性を備えた、屋外用途防音材料等の構成材料に好適に用いる事ができ、例えば高速道路防音壁等の吸音材として好ましく使用できる難燃性不織布を提供するものである。
【００２０】
次に高速道路防音壁の使用一例として図面を参照しつつ説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。。
図３に、現在最も一般的に用いられている防音壁用の吸音部材を示す。この防音壁用の吸音部材は、 金属板からなる枠部材５と、一般的に不織布を用いる吸音材３、および。吸音材３の一面には、ルーバー構造（開口構造）の金属板４を設けてある。
この吸音部材においては、４の開口部から進入する雨、光、風等により、吸音材が劣化していくので、この場合は、吸音材の４側の面が表面層に相当する部分となる。
【００２１】
【実施例】
次に本発明を実施例、比較例により更に詳細に説明する。本発明に記載した諸特性の測定方法は次の通りである。
【００２２】
（吸音率）
吸音率はＪＩＳ  Ａ１４０５による垂直入射吸音率であって、規定される垂直入射測定器を使って実施した。尚測定音域は１２５Ｈｚ〜５０００Ｈｚで、ｎ=５の平均値で表した。
【００２３】
（難燃性）
難燃性（１）はＪＩＳ  Ｌ１０９１のＡ−２法、難燃性（２）はＪＩＳ  Ｌ１０９１のＤ法に準じて評価した。
［難燃性（１）］試料片は約３５０mm×２５０mmとし、たてよこそれぞれ３枚採取し、燃焼試験箱の所定の位置にバーナーをおき、炎の長さが６５mmになるように調整する。試験にあたっては２分間加熱し、炭化面積、残炎時間（秒）、及び残じん時間（秒）を測定し、試験結果から燃焼性の区分判定を実施した。又  補助評価として、接炎中に発生する。溶融炎滴の有無についてもあわせて評価した。
試験方法：２分加熱
区分１：（以下の３つを満たすもの）
▲１▼炭化面積６０ｃｍ2を越えるもの
▲２▼残炎５秒を越えるもの
▲３▼残じん２０秒を越えるもの
区分２：（以下の３つを満たすもの）
▲４▼炭化面積６０ｃｍ2以下
▲５▼残炎５秒以下
▲６▼残じん２０秒以下
区分３：（以下の３つを満たすもの）
▲７▼炭化面積４０ｃｍ2以下
▲５▼残炎５秒以下
▲６▼残じん２０秒以下
［難燃性（２）］この方法は、溶融し、燃焼しつくすまでの接炎回数を測定する方法であり、加熱により溶融する繊維製品の評価に適する。試料支持コイル［ＪＩＳ−Ｇ−４３０９（ステンレス鋼線）］に規定された直径0.5mmの硬質ステンレス鋼線で、内径１０ｍｍ、線相互間隔２ｍｍ、長さ１５０ｃｍの物を使用し、試料片を幅１０cm、質量１ｇで、支持コイルに装填する。試料はｎ＝１０で測定し、接炎回数の最も少ないもので表し難燃性の区分判定を実施した。又補助評価として、接炎中に発生する。溶融炎滴の有無についてもあわせて評価した。
区分１：接炎回数が２回以下
区分２：接炎回数が３回以上
（耐候処理後の重量保持性）
不織布を構成する主体繊維素材の耐気候性に対する重量保持率を確認すべく、以下の試験を実施した。照射時間に関する規定はないが一般的に屋外資材の耐気候性能評価に多く採用される５００時間と２０００時間照射を採用実施した。
【００２４】
（耐気候性）
耐気候暴露試験はＪＩＳ−Ａ１４１５に準じて、サンシャインカーボンアークウェザーメータ試験機を使用し、その設定条件を、▲１▼光源にカーボンアーク燈・１燈。▲２▼ブラックパネルの温度が６３℃±３℃。▲３▼水の噴霧条件は、圧力が０．８〜１．２kgｆ／cm2（７８〜１１８kPa）、水量が２１００±１００ミリリットル、水の噴霧サイクルは１２０分間照射中１８分、使用水質は脱塩水（pH＝６．０〜８．０）にて実施した。
（重量保持率）
耐気候暴露後の不織布の表面部分は、不織布として形態を保持できないほど劣化し強力を失っており、手にて容易に剥離できる部分を除去し、下記の重量保持率の算出式に準じて重量保持率（％）を算出した。
Ａ：不織布の耐気候照射前重量ｇ
Ｂ：耐気候照射後の劣化部分を手で剥離除去した試料重量の重量ｇ
式：  Ｂ÷Ａ×１００＝重量保持率％。
【００２５】
（実施例１）
まず、カネカロンの不織布を次のようにして作成した。
使用する繊維として、難燃モダクリル繊維（鐘淵化学製 カネカロンＳＥ７．８ｄｔｅｘ×繊維長５１mm）と、芯鞘複合繊維等の形態を有する１１０℃溶融接着タイプのＥＳ繊維４．４ｄｔｅｘと。レギュラーポリエステル繊維６．６ｄｔｅｘを用意した。これら繊維、難燃モダクリル繊維／ＥＳ繊維／レギュラーポリエステル繊維を６０重量部／２０重量部／２０重量部の比率で混綿しローラーカードで更に混綿・開繊し、不織布を平行な方向に積層、圧縮し、充填密度３２ｋg/m3、厚さ５０mmで固定した。
前記繊維をパンチングメタル板に充填圧縮した状態で熱風対流型乾燥機で１３０℃×３０分で乾燥処理した該難燃吸音材用不織布体を製造した。
該難燃吸音材用不織布体は成形の安定したものであり、不織布は吸音面と平行積層している。
【００２６】
（実施例２）
使用する繊維として、難燃モダクリル繊維（鐘淵化学製 カネカロンＳＥ３．３ｄｔｅｘ×繊維長５１mm）と、芯鞘複合繊維等の形態を有する１１０℃溶融接着タイプのＥＳ繊維４．４ｄｔｅｘと。レギュラーポリエステル繊維６．６ｄｔｅｘを用意した。これら繊維、難燃モダクリル繊維／ＥＳ繊維／レギュラーポリエステル繊維を６０重量部／２０重量部／２０重量部の比率で混綿しローラーカードで更に混綿・開繊し、不織布を平行な方向に積層、圧縮し、充填密度３５ｋg/m3、厚さ５０mmで固定した。実施例１と同様の方法で吸音用不織布体を作成した。
【００２７】
（参考例１）使用する繊維として、難燃モダクリル繊維（鐘淵化学製  カネカロンＳＥ１７ｄｔｅｘ×繊維長５１ｍｍ）と、芯鞘複合繊維等の形態を有する１１０℃溶融接着タイプのＥＳ繊維４．４ｄｔｅｘと、レギュラーポリエステル繊維６．６ｄｔｅｘを用意した。これら繊維、難燃モダクリル繊維／ＥＳ繊維／レギュラーポリエステル繊維を６０重量部／２０重量部／２０重量部の比率で混綿しローラーカードで更に混綿・開繊し、不織布を平行な方向に積層、圧縮し、充填密度３５ｋｇ／ｍ3、厚さ５０ｍｍで固定した。実施例１と同様の方法で吸音用不織布体を作成した。
【００２８】
（参考例２）使用する繊維として、難燃モダクリル繊維（鐘淵化学製  カネカロンＳＥ７ｄｔｅｘ×繊維長５１ｍｍ）と、芯鞘複合繊維等の形態を有する１１０℃溶融接着タイプのＥＳ繊維４．４ｄｔｅｘと、レギュラーポリエステル繊維６．６ｄｔｅｘを用意した。これら繊維、難燃モダクリル繊維／ＥＳ繊維／レギュラーポリエステル繊維を６０重量部／２０重量部／２０重量部の比率で混綿しローラーカードで更に混綿・開繊し、不織布を平行な方向に積層、圧縮し、充填密度２５ｋｇ／ｍ3、厚さ５０ｍｍで固定した。実施例１と同様の方法で吸音用不織布体を作成した。
【００２９】
（実施例５）
使用する繊維として、難燃モダクリル繊維（鐘淵化学製 カネカロンＳＥ７ｄｔｅｘ×繊維長５１mm）と、芯鞘複合繊維等の形態を有する１１０℃溶融接着タイプのＥＳ繊維４．４ｄｔｅｘと。レギュラーポリエステル繊維６．６ｄｔｅｘを用意した。これら繊維、難燃モダクリル繊維／ＥＳ繊維／レギュラーポリエステル繊維を６０重量部／２０重量部／２０重量部の比率で混綿しローラーカードで更に混綿・開繊し、不織布を平行な方向に積層、圧縮し、充填密度７５ｋg／m3、厚さ５０mmで固定した。実施例１と同様の方法で吸音用不織布体を作成した。
【００３０】
（比較例１）
ＪＩＳ  Ａ６０３１（吸音材料）に規定されるグラスウール吸音ボード ２号３２Ｋ 厚さ５０mm吸音内材にPVF（ポリフッ化ビニル樹脂）フィルムないしはETFE（四フッ化ポリエチレンポリマー）のフィルム（厚さ２１μｍ）で被服された被服型の吸音材との比較を実施した。
【００３１】
（比較例２）
ＪＩＳ  Ａ６０３１（吸音材料）に規定されるグラスウール吸音ボード２号３２Ｋで 厚さ５０mmのものとの比較を実施した。
【００３２】
（比較例３）
芯鞘複合繊維等の形態を有する１１０℃溶融接着タイプのＥＳ繊維４．４ｄｔｅｘと、レギュラーポリエステル繊維６．６ｄｔｅｘを用意した。これら繊維、ＥＳ繊維／レギュラーポリエステル繊維を２０重量部／８０重量部の比率で混綿しローラーカードで更に混綿・開繊し、不織布を平行な方向に積層、圧縮し、充填密度３５ｋg／m3、厚さ５０mmで固定した。実施例１と同様の方法で吸音用不織布体を作成した。
それぞれの性能を測定した結果を表に示す。
【００３３】
【表１】
0004420554.tif 000002
【００３４】
【表２】
0004420554.tif 000003
表から明らかなように、実施例のものは吸音性能が向上し、かつ重量保持率が良好であるのに対し、比較例のものは難燃性において良好であっても重量保持率が保たれず、逆に５００時間後の重量保持率が９０％であっても難燃性の面では、全焼となるものがあり、好ましくない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の難燃吸音用不織布を使用することにより、耐候劣化に高度の難燃性を備え、道路、鉄道等の防音壁の構成材料に適した難燃吸音材用不織布とできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸音材の一例を示す概念図である。（吸音面に対して繊維軸を水平に積層した状態）
【図２】本発明の吸音材の一例を示す概念図である。（吸音面に対して繊維軸を水平〜垂直の角度域で積層した状態）
【図３】標準型吸音パネルの構造図である。
【符号の説明】
１：吸音面
２：ウエブ積層方向
３：吸音材
４：ルーバー構造の金属板
５：枠部材
【図１】
0004420554.tif 000004
【図２】
0004420554.tif 000005
【図３】
0004420554.tif 000006