(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
見掛け密度が０．０１〜０．１０ｇ／ｃｍ3、目付が５０〜２０００ｇ／ｍ2である繊維集合体からなる基層と、融点２００℃以上の熱可塑性重合体からなり、平均繊維径１０μｍ以下の繊維が実質的に平面状に集積した見掛け密度０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3、目付５〜３００ｇ／ｍ2、熱エンボス面積が４０％以下であるメルトブローン不織布との積層体からなる吸音材であって、該繊維集合体からなる基層と該メルトブローン不織布との接合部分に樹脂接着剤または融着繊維が用いられ、かつニードルパンチによる絡合または開孔が存在せず、該吸音材の厚みは５〜５０ｍｍであり、かつメルトブローン不織布からなる面を音の入射面とすることを特徴とする吸音材。
【請求項２】
請求項１に記載の吸音材を用いてなる車輌。
【請求項３】
請求項１に記載の吸音材を用いてなる電気製品。
【請求項４】
請求項１に記載の吸音材からなる壁装材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メルトブローン不織布層を含む繊維集合体からなる吸音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンルームや家電製品等に内包される吸音材として、従来は単層の有機、無機の繊維集積体が多く用いられている。これらの繊維集積体は、発生する騒音を吸収し減衰させる作用を有しているが、その効果は必ずしも充分でなく不満足なものが多かった。また、見掛け密度の非常に小さい極細繊維層を表面層とする２層以上の繊維集積体からなる吸音材もあるが、表面の遮音性能が劣るという課題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、耐熱性に優れ、かつ騒音等の吸音性能に著しく優れた新規な吸音材を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を種々検討した結果、特定の見掛け密度を有し、構成繊維が平面状に集積されてなる緻密構造のメルトブローン不織布と他の繊維集合体とを、メルトブローン不織布の平面状態を保ったまま接合一体化することにより、吸音性能が飛躍的に向上し上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は、見掛け密度が０．０１〜０．１０ｇ／ｃｍ3、目付が５０〜２０００ｇ／ｍ2である繊維集合体からなる基層と、融点２００℃以上の熱可塑性重合体からなり、平均繊維径１０μｍ以下の繊維が実質的に平面状に集積した見掛け密度０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3、目付５〜３００ｇ／ｍ2、熱エンボス面積が４０％以下であるメルトブローン不織布との積層体からなる吸音材であって、該繊維集合体からなる基層と該メルトブローン不織布との接合部分に樹脂接着剤または融着繊維が用いられ、かつニードルパンチによる絡合または開孔が存在せず、該吸音材の厚みは５〜５０ｍｍであり、かつメルトブローン不織布からなる面を音の入射面とすることを特徴とする吸音材である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の吸音材に使用されるメルトブローン不織布は、ポリエステル、ナイロン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイドなどの融点が２００℃以上の熱可塑性重合体からなり、用途によって好適な熱可塑性重合体を選ぶことが望ましい。たとえば、自動車のエンジンルーム等の特に耐熱性の要求される吸音材の分野では、耐熱性に優れたポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルやポリフェニレンサルファイドなどの重合体を用いることが望ましい。
また、メルトブローン不織布は平均繊維径が１０μｍ以下の繊維からなり、基層との積層後において構成繊維が実質的に平面状に集積していることが重要である。メルトブローン法によって平均繊維径が１０μｍを超える不織布を得ることは可能であるが、平均繊維径が１０μｍを超えるメルトブローン不織布では本発明の目的を達成することはできない。より好ましくは、２μｍ〜８μｍの平均繊維径を持つ繊維からなるメルトブローン不織布を使用することが望まれる。
さらに、本発明に用いられるメルトブローン不織布の目付は、５ｇ／ｍ2以上であることが必要であり、好ましくは２０ｇ／ｍ2以上である。目付が５ｇ／ｍ2未満では基層となる繊維集積体と接合一体化した場合に充分な吸音効果を発揮することができない。目付の上限は経済性の観点から３００ｇ／ｍ2以下、好ましくは１００ｇ／ｍ2以下である。
【０００７】
また、メルトブローン不織布の見掛け密度は、０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3であることが重要であり、見掛け密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満では取り扱いにくく好ましくない、一方、見掛け密度が０．４ｇ／ｃｍ3を超えると効果が小さくなるという問題が生じる。よって、好ましくは０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ3での見掛け密度を有していることが望まれる。
【０００８】
さらに、本発明の吸音材においてメルトブローン不織布は、不織布製造工程で集積ネットなどの捕集面上に平面状に集積され、繊維は三次元方向には殆ど配列していない。このような繊維ウエブは繊維同志が熱融着してシートを形成しているが、もし次の接合工程で取扱い出来ない場合は、熱エンボスや熱カレンダーなどの方法でシート化しても差し支えない。熱エンボスはできるだけ行わない方が望ましいが、エンボスカレンダーを行う場合は、エンボス面積は４０％以下、特に１０％以下であることが望ましい。なぜならエンボス部分がフイルム化しやすく、この様なフイルム化された部分は繊維部分と比べて吸音効果が低くなるからである。
【０００９】
メルトブローン不織布と接合一体化させる基層は、見掛け密度が０．０１〜０．１０ｇ／ｃｍ3、目付が５０〜２０００ｇ／ｍ2である繊維集合体であって、有機系、無機系の天然繊維や合成繊維を適宜用いて得られる繊維集合体を使用することができる。
見掛け密度が０．０１ｇ／ｃｍ3未満では取り扱い難いという点が問題となり、０．１０ｇ／ｃｍ3を超えると吸音効果が劣るという問題が生じる。従って、見掛け密度が０．０２〜０．０８ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。
また、目付が５０ｇ／ｍ2未満では効果が得にくく、２０００ｇ／ｍ2を超えると経済的でない。従って、目付は１００〜１５００ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。
【００１０】
この繊維集合体は、例えばスパンボンド法やカード法などによる乾式法、あるいは抄紙による湿式法などによって製造することができる。準備された繊維集合体は、含浸やスプレーなどによる樹脂接着や融着繊維による熱溶融接着、或はニードルパンチや水流絡合などの機械的絡合及びこれらの組み合わせなど種々の手段で結合されて基層の繊維集合体となる。
【００１１】
基層とメルトブローン不織布とは接合によって一体化されることが好ましい。接合方法はホットメルトや接着ネットなどの樹脂接着剤や融着繊維などが主に用いられるが、この場合の重ね合わせの順序や層数には特に制限はない。メルトブローン不織布は吸音材の少なくとも一面に現れるように積層配置されているなら、本発明で規定する目付や吸音材の厚みを超えない範囲で複数枚を積層することもできる。同様に、基層となる繊維集合体も一層に限らず必要に応じて二層以上積層できる。これらはメルトブローン不織布の目付と合わせて、吸音性能の要求度に応じて適宜変更することができる。
メルトブローン不織布と基層との層間接合において注意することは、例えばニードルパンチなどの機械的な絡合手段はできれば避けたほうが好ましい。このような手段では、互いの層を貫通する針の作用によって、緻密なメルトブローン不織布層に開孔が生じてしまう。また、平面状に集積していたメルトブローン不織布の構成繊維が上記手段の作用により立体状三次元的に再配列するようになる。これらの２点はいづれも吸音性能に極めて悪い影響をもたらす。従って、層同志の接合においてはメルトブローン不織布の二次元的繊維配列をできるだけ損なわないように行う必要がある。
【００１２】
本発明の吸音材の全体厚みは５〜５０ｍｍである。厚みが５ｍｍより薄いと吸音性能に充分な効果が得られず好ましくない。一方、厚みが５０ｍｍを超えると吸音性能の点では好ましいが、吸音材として使用する場合その設置スペースが過大となり商品設計上望ましくない。更には切断、成型など加工の面でも扱い難くなるので好ましくないし過剰の性能を付与することは不経済でもある。
【００１３】
このようにして得られる本発明の吸音材は、耐熱性に優れ、かつ騒音等の吸音性能に優れており、自動車等の車輌のエンジンルームや家電製品等に内包される吸音材として、また、建築物の壁装材、ハウスラップ等に使用することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
【００１５】
実施例１及び比較例１
ポリブチレンテレフタレート(融点２３０℃)からなるメルトブローン不織布を作成し、熱エンボスカレンダー処理を行なって、平均繊維径が４．２μｍ、見掛け密度０．２５ｇ／ｃｍ3、目付３５ｇ／ｍ2の不織布を得た。該不織布のドット状パターンによるンボス面積は４．１％であった。
次に単繊維繊度が１３ｄｔｅｘで５１ｍｍカット長のポリエステル繊維４０質量％と、単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘで４０ｍｍカット長のポリエステル繊維４５質量％と、ポリエチレンテレフタレートを芯成分とし軟化点が約１７０℃である共重合ポリエステルを鞘成分とする単繊維繊度２．２ｄｔｅｘのポリエステル複合繊維１５質量％とからなる目付２００ｇ／ｍ2のカードウエブ及び目付２４５ｇ／ｍ2のパンチフェルトを準備した。
次いで、上記目付２００ｇ／ｍ2のカードウエブを１８０℃のドライヤーに通して熱融着加工を行なった。見掛け密度は０．０１７ｇ／ｃｍ3であった。
引き続き、この不織布の表面側に目付１０ｇ／ｍ2のポリアミド溶融接着ネットを置き、その上に前記のメルトブローン不織布を重ねて積層体とし、加熱ロール間を通過させて融着接合して一体化し、目付２４５ｇ／ｍ2、厚み１３ｍｍの吸音材(実施例１)を得た。この吸音材のメルトブローン不織布を構成する繊維の配列状態を拡大観察したところ、メルトブローン不織布を構成する繊維は実質的に平面状に集積した状態で存在していることが確認された。
【００１６】
かかる本発明の吸音材と前述組成を有する目付２４５ｇ／ｍ2のパンチフェルトのみの吸音材（比較例１、厚み１５ｍｍ）とについて、吸音性能をＪＩＳ  Ａ１４０９の残響室法吸音率測定法によって調べたところ、本発明の吸音材は比較例に比べ１０００ヘルツ以上の領域で約３割、３０００ヘルツでは約５割以上良好な吸音性能を示し、優れた吸音材であることが判明した。
【００１７】
実施例２
単繊維繊度１３ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍのポリエステル繊維３８質量％、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘでカット長５１ｍｍのポリビニルアルコール繊維５０質量％、および実施例１で用いた単繊維繊度２．２ｄｔｅｘのポリエステル複合繊維１２質量％からなるカードウエブを作成し、該ウエブを熱風処理して厚さ１５ｍｍ、目付２５０ｇ／ｍ2のフェルトを得た。
一方、平均繊維径３μｍで、目付５０ｇ／ｍ2、見掛け密度０．３０ｇ／ｃｍ3を有するメルトブローン不織布を作成した。この不織布の上にシンター法によってエチレン-酢酸ビニル系ホットメルト接着剤を３０ｇ／ｍ2の割合で塗布した。
次に上記フエルトとメルトブローン不織布とを、ホットメルト接着剤塗布面が中間となるように積層し熱カレンダーによって両者を接着した。得られた積層体は厚さ１４ｍｍで実施例１と同様の優れた吸音性能を有していた。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の吸音材は、従来の吸音材と異なり、特定の見掛け密度及び目付を有する少なくとも一層のメルトブローン不織布層を表面層として含むため吸音性能に非常に優れるものである。