JP2002161461A

JP2002161461A - 難燃性不織布

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Publication number: JP2002161461A
Application number: JP2000356300A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hatanaka; 大介畑中; Susumu Iwade; 進岩出
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-06-04
Anticipated expiration: 2020-11-22
Also published as: JP4420554B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の吸音材と同等以上の吸音性能を有し、耐
気候性に優れる高度の難燃性を備えた、屋外用防音材料
に適した難燃吸音材用不織布を提供する。【解決手段】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％以上である
ことを特徴とする難燃性不織布により達成される

Description

【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、ＪＩＳＡ１４０５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、１０００Ｈ
ｚ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１０／９
０〜３０／７０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２０／８
０〜７０／３０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ＪＩＳＬ１０９１Ａ２、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３５
ｋｇ／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−Ａ１４
０５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ＪＩＳＡ１４０５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〜５００
０Ｈｚで、ｎ=５の平均値で表した。

【００２３】（難燃性）難燃性（１）はＪＩＳＬ１０
９１のＡ−２法、難燃性（２）はＪＩＳＬ１０９１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）炭化面積６０ｃｍ²を越えるもの残炎５秒を越えるもの残じん２０秒を越えるもの区分２：（以下の３つを満たすもの）炭化面積６０ｃｍ²以下残炎５秒以下残じん２０秒以下区分３：（以下の３つを満たすもの）炭化面積４０ｃｍ²以下残炎５秒以下残じん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１
０cm、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−Ａ
１４１５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、光源にカ
ーボンアーク燈・１燈。ブラックパネルの温度が６３
℃±３℃。水の噴霧条件は、圧力が０．８〜１．２kg
ｆ／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１
８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ｇＢ：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ＳＥ７．８ｄｔ
ｅｘ×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ＳＥ３．３ｄｔ
ｅｘ×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】（実施例３）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ＳＥ１７ｄｔｅ
ｘ×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／２
０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３
５ｋg/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】（実施例４）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１
１０℃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２５
ｋg／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１
１０℃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７５
ｋg／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）ＪＩＳＡ６０３１（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）ＪＩＳＡ６０３１（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】

【００３４】

【表２】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

Claims

【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９
０／１０〜７０／３０であり、（Ａ）と（Ｂ）の合計重
量が不織布全体の１００〜６０重量部を占める、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】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）、又はポリエステル系低融点バイダー繊維である請
求項１〜３のいずれかに記載の難燃性不織布。
【請求項５】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７．８
dtex以下で、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１〜４のいずれかに記載の難燃性不織布。