(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維材料が主として圧電性高分子のポリ乳酸からなり、かつ導電性材料を含有した、繊維単糸の直径が２０〜１００μｍの繊維からなる不織布構造体を用いた制振吸音材。
【請求項２】
圧電性高分子のポリ乳酸の含有量が５０体積％以上である、請求項１に記載の制振吸音材。
【請求項３】
導電性材料の含有量が０．０１〜２０重量％である、請求項１または２に記載の制振吸音材。
【請求項４】
導電性材料の平均粒径が１０μｍ以下の粉粒体であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制振吸音材。
【請求項５】
無機圧電性材料および／または分子量１０００以下の有機圧電性材料を含有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の制振吸音材。
【請求項６】
無機圧電性材料および／または分子量１０００以下の有機圧電性材料の含有量が０．１〜５０重量％である、請求項５に記載の制振吸音材。
【請求項７】
圧電性材料の平均粒径が１０μｍ以下の粉粒体であることを特徴とする、請求項５または６に記載の制振吸音材。
【請求項８】
周波数１００〜１０００Ｈｚの範囲の吸音性能向上度が１ｄＢ以上であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の制振吸音材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は不織布構造体を用いた制振吸音材に関する。さらに詳しくは、軽量性、加工性に優れ、また制振性能、吸音性能、特に低周波数域の吸音性能に優れた不織布構造体を用いた制振吸音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の科学技術の大きな進歩により、自動車や鉄道、航空機などの輸送機器、土木・建築材料、家電・ＯＡ機器などの電化製品などはより高性能となり、我々の生活は便利になった。しかしながら、一方で、それらの製品から発せられる振動や騒音は、快適な住環境を脅かすものとして、大きな社会問題として取り上げられており、そこでこれら振動・あるいは騒音を低減するために、通常、制振材あるいは吸音材などが用いられている。
【０００３】
例えば、特開平８−２４１０８４号公報、あるいは特開平１０−２４７０８５号公報では、合成繊維不織布からなる車両用の遮音構造体に関する技術が開示されている。該技術によると、不織布の面密度や繊維径を一定の大きさとなすことにより、確かに遮音性能の優れた遮音材となすことが可能であるものの、遮音性能を有しうるための面密度や繊維径の制御が困難であるほか、質量則に沿った遮音効果であるため、遮音性能が遮音材の使用量に依存し、結果的に所望の遮音性能を付与するためには多量の遮音材を用いる必要があり、特に、軽量化が必須である車両用途などに用いるには過度の重量あるいはスペースを占有してしまうおそれもあることなどから、製法・性能において満足できるものではなかった。
【０００４】
また一方で、質量則に依存しない制振材料として、圧電性を利用した制振メカニズムにより振動を減衰させる技術について、例えば特公昭６１−４６４９８号公報、あるいは特開平６−８５３４６号公報では、高分子マトリクス中に圧電材料と導電材料が混合されてなる制振材に関する技術が開示されている。該技術においては、圧電体材料と高分子マトリクス材料の混合一体物に、さらに導電体材料が添加され導電経路が形成されており、振動エネルギーをジュール熱として消費するというメカニズムで質量則によらず少量でも確かに大きな制振効果が得られる。しかしながら該技術においては、得られた複合材料の具体的形状、あるいは吸音性能に関しては何も示唆されておらず、複合材料の形状あるいは比表面積など、形態に大きく依存する吸音性能に関する技術的指針についても、何も示されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、軽量性、加工性に優れ、また制振性能、吸音性能、特に低周波数域の吸音性能に優れた不織布構造体を用いた制振吸音材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、振動あるいは騒音の低減化に関し、制振性能および吸音性能に優れ、かつ、あらゆる場所での設置・使用が可能となるよう軽量性にも優れた不織布構造体を用いた制振吸音材を得るために鋭意検討を重ね、その中で、特定の物質を繊維材料をし、特定の物質を含有せしめた繊維となすことにより従来技術の欠点を解消でき、かつ更なるメリットを付与しうることも見いだし、本発明に到達したものである。
【０００７】
すなわち本発明は、繊維材料が主として圧電性高分子のポリ乳酸からなり、かつ導電性材料を含有した、繊維単糸の直径が２０〜１００μｍの繊維からなる不織布構造体を用いた制振吸音材を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は繊維からなる。繊維とは、細長い形状を有していることを意味し、細長い形状であれば特に制限されることなく繊維と認識して採用でき、例えば従来の合成繊維の製造で作られる、長繊維（フィラメント）、短繊維（ステープル）、などが代表的な形状として挙げられる。また、繊維の繊維直径に関しては特に制限されるものではないが、繊維材料の吸音効果は繊維と空気との摩擦による熱損失効果であることから、表面積が大きいほど吸音効果が大きくなるため、比表面積がより大きくなって吸音性能が向上するという点で、また繊維から制振吸音材を形成する場合の加工性がより向上するという点で、繊維直径は２０〜１００μｍとする必要がある。また、繊維の断面形状についても特に制限されるものではなく、例えば丸形、多角形、多葉型、中空型などが挙げられる。
【０００９】
また、本発明における繊維の糸強度としては、特に制限されるものではないものの、０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましい。かかる繊維の強度が０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である場合、強い振動においても繊維が破壊されることなくより安定であり、また加工性などもより高まるため好ましい。
【００１０】
本発明の繊維は、繊維材料が主として圧電性高分子からなる繊維である必要がある。圧電性高分子とは、振動、圧力、音波などの外力が加えられた際に電気を発生する高分子材料のことであり、高分子が圧電性を発現する由来については、高分子の結晶構造に由来するものや非晶構造に由来するもの、高分子の化学構造に由来するものなど、圧電性の発現メカニズムは多岐に渡るものの、本発明において用いる圧電性高分子については、繊維を形成させる方法、あるいは目的とする制振・吸音性能に適した圧電性高分子を採用して繊維材料として用いる。
【００１１】
本発明において圧電性高分子は、熱可塑性型の圧電性高分子のポリ乳酸を用いる。
【００１２】
本発明の圧電性高分子の分子量に関しては高分子量であれば特に制限されるものではなく、通常用いられる範囲の分子量で何ら差し支えないものの、前述の通り、繊維を形成させるという点を考慮すると、本発明では、数平均分子量（Ｍｎ）が５０００以上のものを高分子として定義し採用するものの、Ｍｎが１００００以上であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の繊維は、主として圧電性高分子からなる繊維材料を用いているが、該繊維材料の圧電性高分子の含有量は特に制限されるものではないものの、より効果的な吸音性能を発現させるという点で、繊維中の圧電性高分子の含有量は５０体積％以上であることが好ましく、６０体積％以上であることがより好ましい。そして、当然ながら、本発明が発明の主旨を損ねない範囲で圧電性高分子および導電性材料以外の成分を含有していても良く、例えば、艶消剤、難燃剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、末端基封止剤等の添加剤を少量含有しても良く、また圧電性高分子以外の有機材料、あるいは高分子材料が繊維材料として用いられても良い。
【００１４】
以下に、本発明の繊維材料として、主として繊維を形成している圧電性高分子以外で、含有されていることが可能な、好ましいと思われる高分子樹脂繊維材料の具体例を述べるが、言うまでもなく、本発明における繊維を形成している圧電性高分子以外の繊維材料がこれら高分子樹脂材料に制限されるものではない。
【００１５】
本発明にて用いることが可能な高分子樹脂材料としては、特に限定されるものではなく、汎用的に用いられる高分子樹脂材料として、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、フッ素系樹脂、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー、その他多種多様なエンジニアリングプラスチックなどをそれぞれ挙げることができる。より具体的には、縮合型熱可塑性高分子樹脂では、カルボン酸とアルコールのエステル化反応により形成されるポリエステルで、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど、あるいは芳香族、脂肪族、脂環族などの１つの化合物がカルボン酸と水酸基を両方有した、不斉炭素原子を持たないヒドロキシカルボン酸化合物の単独重縮合体であるポリヒドロキシカルボン酸が挙げられ、そのほかにも、本発明の主旨を損ねない範囲で他の芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸、あるいは芳香族、脂肪族、脂環族ジオール成分が用いられていてもよく、あるいは第３、第４の共重合成分が共重合されていても良い。
【００１６】
またカルボン酸あるいはカルボン酸クロリドと、アミンの反応により形成されるポリアミドでは、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン６，１２、などが挙げられるほか、本発明の主旨を損ねない範囲で他の芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸と芳香族、脂肪族、脂環族ジアミン成分が、あるいは芳香族、脂肪族、脂環族などの１つの化合物がカルボン酸とアミノ基を両方有したアミノカルボン酸化合物が単独で用いられていてもよく、あるいは第３、第４の共重合成分が共重合されていても良い。
【００１７】
その他に、アルコールと炭酸誘導体のエステル交換反応により形成されるポリカーボネート、カルボン酸無水物とジアミンの環化重縮合により形成されるポリイミド、ジカルボン酸エステルとジアミンの反応により形成されるポリベンゾイミダゾール、そのほかにも縮合型熱可塑性高分子樹脂として、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトンなどが挙げられる。
【００１８】
また、上記の縮合型熱可塑性高分子樹脂の他に、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合といった、ビニル基を有したモノマーが付加重合反応によりポリマーが生成する機構により合成される付加型熱可塑性高分子樹脂が挙げられ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレンなどが付加型熱可塑性高分子樹脂として挙げられるが、これらは、例えば、ポリエチレンのみ、あるいはポリプロピレンのみといった単独重合であっても良いし、あるいは複数のモノマー共存下に重合反応を行うことで形成される共重合反応であっても良く、例えば、スチレンとメチルメタクリレート存在下での重合を行うと、ポリ（スチレン−メタクリレート）という共重合した付加型熱可塑性高分子樹脂が生成するが、このような共重合体であっても構わない。
【００１９】
さらには、上記の縮合型熱可塑性高分子樹脂、付加型熱可塑性高分子樹脂のほかに、セルロース誘導体や、キチン、キトサンの誘導体など、天然高分子由来の熱可塑性高分子樹脂を用いても良い。
【００２０】
本発明における繊維には導電性材料を含有している必要がある。本発明の繊維が制振・吸音効果を発現する際には、まず、振動あるいは音のエネルギーが圧電性高分子により電気エネルギーと変換され、さらに該電気エネルギーが不可逆的に消費、あるいは他のエネルギーに変換される、というメカニズムをたどって制振・吸音の効果が発現するが、この、「該電気エネルギーが不可逆的に消費、あるいは他のエネルギーに変換される」というプロセスについては、例えば、圧電性高分子からなる繊維中の結晶あるいは非晶構造のギャップによる電気抵抗、圧電性高分子からなる繊維間の空間的なギャップによる電気抵抗、などにより消費され、熱エネルギーへと変換されることも可能であるものの、これらの電気抵抗はいずれも大きく、圧電性高分子から発生した電気を十分に消費し得ず、従って「該電気エネルギーが不可逆的に消費、あるいは他のエネルギーに変換される」というプロセスが達成しきれず、制振・吸音効果が十分に発揮されないおそれがある。しかし、該主として圧電性高分子からなる繊維中に導電性材料を含有させることで、「該電気エネルギーが不可逆的に消費、あるいは他のエネルギーに変換される」というプロセスが十分に達成され、従って圧電性高分子のみからなる繊維では成し得なかった、大きな制振・吸音効果が得られることとなる。
【００２１】
該導電性材料については、特に制限されるものではなく、通常用いられる導電性材料を、目的とする制振・吸音効果に応じて適宜採用でき、具体的には、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）、カーボンナノチューブなどのカーボン系材料、鉄、アルミニウムなどの金属類、酸化錫や酸化亜鉛、酸化鉄などといった酸化金属類、ポリアセチレンやポリピロール、アイオノマーなどの導電性高分子材料、などが挙げられる。そして該導電性材料の含有量としては特に制限されるものではなく、目的とする制振・吸音効果に応じて添加量を適宜決めればよいが、繊維がより加工性に優れ、またより高い制振・吸音効果が得られるという点で、導電性材料の含有量は０．０１〜２０重量％であることが好ましく、０．１〜１２重量％であることがより好ましい。さらには、制振・吸音効果において、特定の周波数の振動あるいは音波の低減を図るという場合には、次式（２）
Ｒ＝１／ωＣ ・・・（２）、ただし、Ｒ：導電性材料の抵抗値、ω：目的とする振動あるいは音波の周波数、Ｃ：圧電性材料の静電容量、で表されるインピーダンス整合に沿って繊維中の圧電性材料、導電性材料を構成することで、繊維の制振・吸音効果を増大させることが可能であるため、より好ましく、このことにより、従来の制振・吸音材料では不可能であった低周波数域の吸音性能が、飛躍的に増大する。
【００２２】
また、該導電性材料の大きさに関しては特に制限はなく、添加する導電性材料の導電性能、あるいは目的とする制振・吸音効果に応じて適宜決めればよいが、繊維を形成する上で、繊維材料と導電性材料との混和性をより向上させ、また繊維の加工性をより向上させ、かつ効果的な制振・吸音性能を発揮させるという点で、繊維中の導電性材料は平均粒径で１０μｍ以下の粉粒体であることが好ましく、平均粒径で５μｍ以下の粉粒体であることがより好ましい。なお、平均粒径を測定するときの粒径は、導電性材料の粒子の最大長を有する部分の長さを示すものである。
【００２３】
本発明は繊維材料として主として圧電性高分子から形成され、かつ導電性材料が含有されて繊維を形成しているが、前述の通り、繊維が有する制振吸音性は、「圧電性高分子が振動あるいは音波により電気エネルギーを発生し、該電気エネルギーがさらに導電性材料により熱エネルギーへと変換される」というメカニズムにより制振・吸音効果を発現する。該制振・吸音効果は圧電性高分子の圧電効果に大きく依存しており、制振・吸音効果をより高めるためには、圧電性をより大きくすることが効果的であるが、この圧電性をより高めることが可能である点において、圧電性高分子以外の圧電性材料を繊維に含有させることが好ましい。
【００２４】
該圧電性高分子以外の圧電性材料については、圧電性の高分子以外であれば特に制限されるものではなく、無機圧電材料、有機圧電材料を問わず、用途あるいは繊維の構造にあわせて適宜採用することができる。これら無機圧電材料、有機圧電材料について、より具体的に例示すると、例えば無機圧電材料に関しては、チタン酸バリウム［ＢａＴｉＯ３；ＢＴ］系、チタン酸鉛［ＰｂＴｉＯ３；ＰＴ］系、チタン酸ジルコン酸鉛［Ｐｂ（ＴｉＺｒ）Ｏ３；ＰＺＴ］の２成分あるいは３成分系、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛［Ｐｂ（ＴｉＺｒＬａ）Ｏ３；ＰＬＺＴ］の２成分あるいは３成分系、ＬｉＮｂＯ３系、ＬｉＴａＯ３系、などを基本ベースとした３成分系または４成分系が好適に用いられ、３成分系または４成分系の元素としては、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｙｂ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｗ、Ｔｅ、Ｒｅなどが挙げられ、それぞれの各種固溶体変性体などが用いられる。
【００２５】
また有機圧電材料に関しては、例えば、フタル酸エステル系化合物、スルフェンアミド系化合物、フェノール骨格を有する有機化合物、などが挙げられる。より具体的には、フタル酸エステル系化合物としては、例えばジヘキシルフタレール、ジオクチルフタレート、ジペンチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等を挙げることができ、またスルフェンアミド系化合物としては、例えばＮ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミドなどを挙げることができる。
【００２６】
またフェノール骨格を有する有機化合物としては、分子中にフェノール基または式（１）で表わされる炭化水素基で置換されたフェノール基を有するものである。
【００２７】
【化１】
0003800083.tif 000002
【００２８】
上記式（１）においてＲは炭素数１〜４の炭化水素基であり、ｎは１〜３の整数である。該フェノール骨格を有する化合物として具体的に挙げると、例えば、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）；４，４’−チオビス（２−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）；４，４’−チオビス（４−メチル−６−エチルフェノール）；４，４’−チオビス（４，６−ジターシャリブチルフェノール）；４，４’−メチレンビス（２，６−ジターシャリブチルフェノール）；４，４’−エチレンビス（２，６−ジターシャリブチルフェノール）；４，４’−プロピリデンビス（２−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ターシャリブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）；４，４’−ブチリデンビス（３−メチル６−ターシャリブチルフェノール）；４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジターシャリブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）および２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）等を挙げることができる。そしてまた、上記フェノール骨格を有する有機化合物以外にも、低分子の有機圧電材料としては、強誘電性液晶（ＤＯＢＡＭＢＣ）などを挙げることができる。
【００２９】
これら圧電性高分子以外の圧電性材料は、１種類を単独で採用しても良く、あるいは所望の効果に応じて複数の圧電性材料を組み合わせて採用しても良い。そして、これら圧電性材料の中で、圧電性が高く、制振吸音材料を形成した際に高い制振・吸音効果が発現するという点で、圧電性材料は、無機材料および／または分子量１０００以下の有機材料であることが好ましい。
【００３０】
本発明における圧電性材料の含有量に関しては特に制限はなく、添加する圧電材の圧電性能、あるいは目的とする制振・吸音性能に応じて適宜含有量を決めればよいが、本発明を実際に使用する際に、より効果的な制振・吸音性能を発揮させるという点で、繊維中の圧電性材料の含有量は０．１〜５０重量％であることが好ましく、１〜４５重量％であることがより好ましい。
【００３１】
また、圧電性高分子以外の圧電性材料の添加方法としては特に制限されるものではなく、繊維材料の性状に従って、それぞれでより効果的な添加方法を採用すれば良く、例えば、繊維材料の通常の重合反応において、重合反応が停止する以前の任意の段階で添加する方法や、繊維を形成させるための紡糸時に該圧電性材料を添加し、混練機により溶融混練する方法、あるいは繊維材料の通常の重合反応において圧電性材料を高濃度で添加し、エクストルーダやスタティックミキサーといった混練機により、圧電性材料を添加していない繊維材料を同時に添加して希釈し、減圧下で溶融混練する方法、溶液状態で繊維材料に圧電性材料を添加したのち溶媒を除去し、紡糸する方法、などが挙げられる。
【００３２】
本発明における圧電性高分子以外の圧電性材料の大きさに関しては特に制限はなく、添加する圧電材の圧電性能、あるいは目的とする制振・吸音効果に応じて適宜決めればよいが、繊維を形成する上で、繊維材料と圧電性材料との混和性をより向上させ、また繊維の形状の自由度、あるいは加工性をより向上させ、かつ効果的な制振・吸音性能を発揮させるという点で、圧電性材料は平均粒径で１０μｍ以下の粉粒体であることが好ましく、平均粒径で５μｍ以下の粉粒体であることがより好ましい。なお、平均粒径を測定するときの粒径は、圧電性材料の粒子の最大長を有する部分の長さを示すものである。
【００３３】
本発明の繊維を製造する手段としては、特に制限されるものではなく、例えば、主として圧電性高分子からなる高分子樹脂材料に、導電性材料、あるいはさらに前述したような、圧電性高分子ではない圧電性材料をも同時に添加し、溶融混練し、次いで溶融紡糸を行う方法や、導電性材料を添加した主として圧電性高分子からなるフィルム状のものを細長く裁断したり、引き裂いたりする工程にて製造する方法や、圧電性高分子樹脂と導電性材料とを添加してなる溶液をノズルから吐出する、いわゆる乾式紡糸、湿式紡糸、乾湿式紡糸などの方法があるものの、工程が非常に簡便であり、生産性に優れ、また繊維の断面形状も自由に制御可能であるといった利点を有することから、主として圧電性高分子からなる高分子樹脂材料に導電性材料を溶融混練し、次いで溶融紡糸を行う方法が好ましく、より圧電効果が高められて、制振・吸音効果が増大するという点で、前述したように、無機圧電性材料および／または分子量１０００以下の有機圧電性材料が同時に添加される方法が、より好ましい。
【００３４】
本発明は、上記の理由により、制振・吸音効果を発現させるために圧電効果を利用し、かつ主として圧電性の高分子からなる繊維材料を用いることから、軽量性に優れ、あらゆる場所での設置・使用が可能となる。そして、振動あるいは騒音の低減化に関し、制振性能・吸音性能に非常に優れ、制振性能に関しては、前述の通り、不織布構造体にすることでマス効果により制振効果がより増大し、また吸音性能に関しては、繊維状であることから繊維と空気との摩擦による熱損失効果が発現し、繊維径を制御することでより大きな吸音効果が発現するほか、繊維の積層あるいは前述不織布構造体となすことで通気を制限し、遮音効果も付加しうる。さらに、近年大きな社会問題となりつつある低周波数域の吸音に関しては、必要に応じて、上記（２）式のインピーダンス整合に沿った繊維構成、あるいは圧電性高分子以外の圧電性材料の選択および適量添加するなどの組成を最適化することで優れた性能を具備し、結果的に本発明は、自動車、船舶、航空機、鉄道などの乗り物用途、あるいは道路、線路、空港などの壁材や、家屋・建物の壁材など土木建築用途に非常に好適である。
【００３５】
以下実施例により、本発明を具体的かつより詳細に説明するが、本発明は、当然ながら以下の実施例のみに制限されるものではない。なお、実施例中の物性値は以下の方法によって測定した。
【００３６】
【実施例】
Ａ．糸強度の測定
オリエンテック社製テンシロン引張試験機を用い、初期試料長２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分で、それぞれ測定して求めた。
【００３７】
Ｂ．吸音性能評価
ＪＩＳ Ａ１４１６に制定されている実験装置を用いて制振・吸音特性を調べた。具体的には、図１に示す矩形形状の試験用鋼板上に種々の材料からなる制振吸音材を貼設したものを用意し、これらの透過損失実験を行うことによって制振・吸音特性を評価した。この透過損失実験で用いた図１の実験装置は、２つの残響箱１Ａ，１Ｂとこれら２つの残響箱１Ａ，１Ｂを区分し、かつ試験試料を装着できる１つの隔壁２を持ち、片側の残響箱１Ａには音源となるスピーカー３が装着されていると共に、２つの残響箱１Ａ，１Ｂのそれぞれに音圧を計測できる音圧計４Ａ，４Ｂが組み込まれているものとなっている。そして、透過損失ＴＬ（ｄＢ）は、この２つの音圧計４Ａ，４Ｂで計測された音圧値（ｄＢ）の差で算出され、具体的には、音圧計４Ａで計測された音源（スピーカー３）側の音圧値Ｉ（ｄＢ）と、音圧計４Ｂで計測された音源を持たない側の音圧値Ｏ（ｄＢ）によって、下式（３）として与えられる。
ＴＬ（ｄＢ）＝Ｉ（ｄＢ）−Ｏ（ｄＢ） ・・・（３）
そしてこの測定により得られたＴＬのうち、周波数が１００〜１０００Ｈｚの範囲のＴＬ値を平均した値［ＴＬａｖｅ］で、ＴＬａｖｅが、下記の参考例１で得られた制振吸音材のベース吸音性能値［ＴＬｂａｓｅ］と比較したときに、下記式（４）で表される吸音性能向上度Ｘが１ｄＢ未満を×（劣る）、１ｄＢ以上３ｄＢ未満が△（良い）、３ｄＢ以上が○（優れる）と評価した。
Ｘ（ｄＢ）＝［ＴＬａｖｅ］−［ＴＬｂａｓｅ］ ・・・（４）
Ｃ．平均繊維径、および圧電性材料・導電性材料の平均粒径確認
（株）日立製作所社製、走査型電子顕微鏡Ｓ−４０００を用いて、加速電圧５ｋＶで、白金−パラジウム蒸着（蒸着膜圧：２５〜５０オングストローム）処理を行った後、倍率２０００倍〜２００００倍の間の任意の倍率で観察し、平均繊維径については任意に選択した繊維１０本の繊維径について平均を求め、それを平均繊維径とし、また圧電性材料・導電性材料の平均粒径については、任意に選択した粉粒体１００個のそれぞれの最大長部分の長さについて平均を求め、それを平均粒径とした。
【００３８】
Ｄ．繊維の加工性評価
上記Ｂ．項での隔壁２に装着する試験試料を作成する際に、成形性が優れ作成が容易であったものを○（優れる）、剛性があって試料が割れやすかったりするものの、試験試料が作成可能であるものを△（良い）、非常に剛性が高く、試験試料の作成が不可能であるものは×（劣る）とした。
【００３９】
参考例１
常法により得られた平均分子量１５０００のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いて溶融紡糸を行い、ポリエステル原糸を得たのち試験試料を作成し、透過損失ＴＬを測定し［ＴＬｂａｓｅ］を得た。ポリエステル原糸の繊維径及び繊維強度を表１に示す。
【００４０】
実施例１
常法により得られた圧電性高分子で平均分子量７５０００のポリ乳酸を繊維材料として用い、導電性材料としてケッチェンブラック（ＫＢ）を０．０１重量％、圧電性材料としてチタン酸バリウム（ＢＴ）を４０重量％をそれぞれ添加・混練し、繊維を得たのち、参考例１と同様の方法により［ＴＬａｖｅ］を得た。吸音性能向上度Ｘは１〜３ｄＢとなり良好な吸音効果（遮音効果）を示した。また試験試料の成形に際し加工性は優れていた。繊維径及び繊維強度を表１に示す。
【００４１】
実施例２
実施例１で、ＫＢの添加量を２０重量％とした以外は実施例１と同様の方法により繊維を得たのち、参考例１と同様の方法により［ＴＬａｖｅ］を得た。吸音性能向上度Ｘは３ｄＢ以上となり優れた吸音効果（遮音効果）を示した。また試験試料の成形に際し、若干試験試料のひびも見られたが、加工性はおおむね良好であった。繊維径及び繊維強度を表１に示す。
【００４２】
実施例３
実施例１で、ＫＢの添加量を０．１５重量％とした以外は実施例１と同様の方法により繊維を得たのち、参考例１と同様の方法により［ＴＬａｖｅ］を得た。吸音性能向上度Ｘは３ｄＢ以上となり優れた吸音効果（遮音効果）を示した。また試験試料の成形に際し、加工性は優れていた。繊維径及び繊維強度を表１に示す。結果的に、実施例１あるいは２と比較して、導電性材料の添加量を最適化することで、より性能の優れた制振吸音性を有する繊維が得られた。
【００４３】
実施例４
実施例１で、ＫＢの添加量を１１重量％とした以外は実施例１と同様の方法により繊維を得たのち、参考例１と同様の方法により［ＴＬａｖｅ］を得た。吸音性能向上度Ｘは３ｄＢ以上となり優れた吸音効果（遮音効果）を示した。また試験試料の成形に際し、加工性は優れていた。繊維径及び繊維強度を表１に示す。結果的に、実施例１あるいは２と比較して、実施例３と同様、導電性材料の添加量を最適化することで、より性能の優れた制振吸音性を有する繊維が得られた。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
【発明の効果】
本発明は、繊維状であることから繊維と空気との摩擦による熱損失効果が発現し、繊維径を制御することで大きな吸音効果が発現することに加え、圧電効果を利用することから、単位重量当たりの制振・吸音性能が非常に高く、使用する際の軽量性に優れ、あらゆる場所での設置・使用が可能となる。また、不織布構造体にすることで、マス効果により制振効果がより増大し、また通気を制限することで遮音効果も付加しうる。そして、振動あるいは騒音の低減化に関し、近年大きな社会問題となりつつある低周波数域の吸音に関しては、必要に応じて、インピーダンス整合に沿った繊維構成、あるいは圧電性高分子以外の圧電材の選択および適量添加、導電材を適量添加するなどの組成を最適化することで、更に優れた性能を具備し、結果的に本発明は、自動車、船舶、航空機、鉄道などの乗り物用途、あるいは道路、線路、空港などの壁材や、家屋・建物の壁材など土木建築用途などの制振・吸音性能が必要とされる用途に非常に好適であり、優れた制振・吸音効果を発揮しうるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸音性能評価を調べるために、透過損失実験を行うために用いた実験装置の概略図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ 残響箱
２ 試験試料を装着できる隔壁および試験試料
３ スピーカー
４Ａ、４Ｂ 音圧計
【図１】
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