JP2011090060A

JP2011090060A - 吸音材および遮音壁パネル

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Publication number: JP2011090060A
Application number: JP2009241777A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ogawa; 正則小川; Shin Fujii; 慎藤井
Original assignee: Nagoya Oil Chemical Co Ltd
Current assignee: Nagoya Oil Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-05-06

Abstract

【課題】軽量で吸音性に優れた吸音材を提供する。
【解決手段】吸音材１は、叩解度がＪＩＳＰ８１２１−１９９５の４．カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で３５０〜６５０ｍｌ（ＣＳＦ）の範囲の多孔質パルプ繊維を９０質量％以上含み、通気抵抗が０．０８〜３．００ｋＰａ・ｓ／ｍであるパルプ繊維シート２に有機合成繊維シート３を通気性接着剤層４を介して裏打ちした積層繊維シートに撥水剤を含浸せしめた撥水性積層繊維シート５と、繊維マット６とからなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば高速道路の遮音壁に使用される吸音材および該吸音材を内蔵した遮音壁パネルに関するものである。

従来、この種の遮音壁パネルに使用される吸音材としては、合成繊維マット、ガラス繊維マット、あるいはゴムや軟質プラスチックが使用されている。

特開２００２−６９９４０号公報特開２００４−１３２０１８号公報特開２００７−８６５０５号公報

しかし、上記従来の吸音材は目付量が１０００ｇ／ｍ^２以上もあり、重量が大きく施工しにくいと云う問題点があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するための手段として、叩解度がＪＩＳＰ８１２１−１９９５の４．カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で３５０〜６５０ｍｌ（ＣＳＦ）の範囲の多孔質パルプ繊維を９０質量％以上含み、通気抵抗が０．０８〜３．００ｋＰａ・ｓ／ｍであるパルプ繊維シート２，２Ａに有機合成繊維シート３，３Ａを通気性接着剤層４，４Ａを介して裏打ちした積層繊維シートに撥水剤を含浸せしめた撥水性積層繊維シート５，５Ａと、繊維マット６，６Ａ，６Ｂと、からなる吸音材１，１１，２１，３１を提供するものである。
上記有機合成繊維シート３，３Ａの目付量は１０〜２００ｇ／ｍ^２であることが望ましい。
通常、上記パルプ繊維シート２，２Ａの目付量は１０〜５０ｇ／ｍ^２であり、上記繊維マット６，６Ａ，６Ｂの目付量は２００〜２０００ｇ／ｍ^２である。
更に本発明は、上記吸音材１，１１，２１，３１を内蔵している遮音壁パネル１０，２０を提供するものである。

〔作用〕
表面に開口する細孔を多数有する多孔質パルプ繊維は、該多孔質パルプ繊維自体に通気性および空気保持性があり、更に繊維表面にケバを多数有するから、このような通気性、空気保持性を有する多孔質パルプ繊維を９０質量％以上含む繊維からなるシートは、繊維相互間に形成される空間によっても通気性、空気保持性が付されるので、吸音効果が極めて大きい吸音材料となる。

上記パルプ繊維シート２，２Ａの通気抵抗は０．０８〜３．００ｋＰａ・ｓ／ｍの範囲とする。上記パルプ繊維シート２，２Ａの通気抵抗が０．０８ｋＰａ・ｓ／ｍを下回ると該パルプ繊維シート２，２Ａの密度が低くなり過ぎ、該パルプ繊維シート２，２Ａの強度や剛性が低下する。また上記通気抵抗が３．００ｋＰａ・ｓ／ｍを上回ると該パルプ繊維シート２，２Ａの密度が高くなり、吸音特性が不充分になり、成形性も悪くなる。
上記表面に開口する細孔を多数有する多孔質パルプ繊維は、適度に叩解されたパルプ繊維である。

パルプ繊維をビーターやディスクリファイナーを使用して機械的に叩いたり磨砕したりすることを叩解という。パルプ繊維を叩解すると、叩解過程で摩擦作用によって繊維表面が毛羽立ち、ささくれが発生し、更に繊維表面の微細な空気溝（孔）が拡大して繊維は多孔質になる。上記パルプ繊維の叩解度がＪＩＳＰ８１２１−１９９５の４．カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で３５０ｍｌ（ＣＳＦ）を下回ると多孔質パルプ繊維の叩解が過度に進んで繊維が細分化されてしまい、このようなパルプ繊維を原料として使用すると繊維シートである紙の密度が高くなり吸音特性が低下する。一方上記パルプ繊維の叩解度が６５０ｍｌ（ＣＳＦ）を超えると繊維の毛羽立ちや、ささくれ、あるいは同心円状の緩みが不充分となり、パルプ繊維の多孔質化が不充分となり通気性、空気保持性が低下して吸音特性が悪くなる。

上記パルプ繊維シート２，２Ａは上記したように極めて高い吸音効果を有するから、上記撥水性積層繊維シート５，５Ａを繊維マットに積層した吸音材１，１１，２１，３１では、上記繊維マット６，６Ａ，６Ｂの目付量を２０００ｇ／ｍ^２以下に減少しても、高い吸音性能を発揮するために望ましい０．４０〜６．０ｋＰａ・ｓ／ｍの範囲の通気抵抗を有する吸音材１，１１，２１，３１が得られる。
上記パルプ繊維シート２，２Ａは例えば道路の遮音壁として使用する場合には、撥水性を要求される。上記パルプ繊維シート２，２Ａに撥水性を与えるには、撥水剤を含浸させればよいが、上記パルプ繊維シート２，２Ａのみでは撥水剤含浸の際、膨潤、縮み、歪み等の変形が発生する。そこで本発明では、上記パルプ繊維シート２，２Ａに有機合成繊維シート３，３Ａを裏打ちして変形の発生を防止する。

〔効果〕
本発明にあっては、厚みが小さくかつ軽量で吸音特性に優れかつ安価な吸音材が提供され、上記吸音材は例えば高速道路の遮音壁パネルに使用すれば、極めて施工が容易になる。
また該パルプ繊維シート２，２Ａに用いられる多孔質パルプ繊維が木質のパルプ繊維からなる場合、有機合成繊維のように製造工程で多量の炭酸ガスを発生せず、腐朽性があり、更にまたバイオマスエネルギー（例えばバイオエタノールの原料）としても使用できるので、省エネルギー対策、地球温暖化防止対策にも資する材料である。

突起高さｈを説明する説明図通気抵抗Ｒの測定方法を説明する説明図本発明の吸音材１の断面図本発明の吸音材１１の断面図本発明の遮音壁パネル１０の説明図本発明の遮音壁パネル２０の説明図

本発明の一実施形態としての吸音材はパルプ繊維シートに有機合成繊維シートを通気性接着剤層を介して裏打ちした積層繊維シートに撥水剤を含浸せしめた撥水性積層繊維シートと、繊維マットと、からなるものである。
以下に各材料について詳説する。

（多孔質パルプ繊維）
パルプ繊維シートに使用される上記多孔質パルプ繊維は、非木材系植物繊維および／または木材系植物繊維からなり、通常針葉樹や広葉樹のチップを原料とし、叩解度がＪＩＳＰ８１２１−１９９５の４．カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で３５０〜６５０ｍｌ（ＣＳＦ）の範囲の多孔質パルプ繊維である。
上記叩解は通常コニカルリファイナー、ディスクリファイナー等によって行われる。パルプ繊維の叩解度が６５０ｍｌ（ＣＳＦ）を超えている場合には、パルプ繊維のケバや同心円状の緩みが不充分となり、パルプ繊維表面に開口する多数の細孔による多孔質化が不充分となり空隙率が低下して吸音材の吸音性能に悪影響が及ぼされる。一方３５０ｍｌ（ＣＳＦ）を下回るとパルプ繊維がフィブリル化し細分化されてしまい、微細繊維が増加するので、かかるパルプ繊維からなるパルプ繊維シート、即ち紙の密度が高くなり、吸音材の吸音特性に悪影響が及ぼされる。
上記パルプ繊維シートにあっては、上記多孔質パルプ繊維と通常繊維（非多孔質パルプ繊維）とを混合した混合繊維を使用してもよい。なお、この場合の混合比率は多孔質パルプ繊維が９０質量％以上含まれるべきであり、望ましくは９５質量％以上、更に望ましくは１００質量％含まれるべきである。

（通常繊維）
上記通常繊維（非多孔質パルプ繊維）としては、例えばポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の有機合成繊維、とうもろこしやサトウキビ等の植物から抽出された澱粉からなる生分解繊維（ポリ乳酸繊維）、パルプ、木綿、ヤシ繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維等の天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維等の無機繊維、あるいはこれらの繊維を使用した繊維製品のスクラップを解繊して得られた再生繊維の１種または２種以上の繊維が使用される。望ましい繊維としては、ＰＥＴボトル等のポリエステル製品廃棄物から再生した再生ポリエステル繊維がある。

〔パルプ繊維シート〕
上記多孔質パルプ繊維あるいは上記多孔質パルプ繊維と上記通常繊維との混合繊維をシート化してパルプ繊維シートとするには、例えば抄造法、ニードルパンチング法等の一般的な不織布の製造方法が適用される。
上記パルプ繊維シートとして、表面に多数の凹凸を形成した延伸性紙材料を使用してもよい。該延伸性紙材料を使用すると、吸音性能に優れかつ成形性の良い吸音材が得られる。

前記延伸性紙材料としては、表面に縮緬状の皺を形成したクレープ加工紙、表面に多数の突起を形成したエンボス加工紙、表面に縮緬状の皺と多数の突起を形成したクレープエンボス加工紙等が例示される。
上記クレープ加工紙は原料にクレープ加工を施したものであり、上記クレープ加工には、湿紙の状態でプレスロールやドクターブレードを用いて縦方向に圧縮して皺付けを行なうウェットクレープと、シートをヤンキードライヤーやカレンダーで乾燥した後ドクターブレード等を用いて縦方向に圧縮して皺付けを行なうドライクレープがある。
この場合次式で計算されるクレープ率が１０〜５０％であることが望ましい。
クレープ率（％）＝（Ａ／Ｂ）×１００
Ａ：紙抄造工程における抄紙速度
Ｂ：紙の巻き取り速度
即ちクレープ率とはペーパーウェブがクレーピングで縦方向（抄造方向）に圧縮される割合である。
該クレープ率が１０％未満の場合には、クレープ加工紙の吸音性能が悪くなりかつ延伸性が不充分となって成形時に皺が発生し易くなり、一方該クレープ率が５０％を越えると、やはり成形時に皺が発生し易くなる。

上記エンボス加工紙は表面に多数の凹凸を設けたロール（エンボスロール）やプレート（エンボスプレート）を原紙に押圧し、紙の表面に多数の突起を形成したものであり、該突起の高さは０．０２〜２．００ｍｍであり、かつ突起数は２０〜２００個／ｃｍ^２であることが望ましい。該突起高さが０．０２ｍｍ未満の場合には、該エンボス加工紙の吸音性能が悪くなり、かつ延伸性が不充分となって成形時に皺が発生し易くなり、一方該突起高さが２．００ｍｍを超えても成形時に皺が発生し易くなる。また突起数が２０個／ｃｍ^２未満の場合には、該エンボス加工紙の吸音性能が悪くなり、また延伸性が不充分となって成形時に皺が発生し易くなり、一方突起数が２００個／ｃｍ^２を超えても、該エンボス加工紙の吸音性能が悪くなる。
なお図１に示されるエンボス加工紙１ａ（延伸性紙材料）には表面に多数の突起１ｂが形成されており、該突起１ｂの高さは、図１に示す「ｈ」に相当する。上記原紙としてクレープ加工紙を使用すればエンボスクレープ加工紙となる。
上記したように、パルプ繊維シートの通気抵抗は０．０８〜３．００ｋＰａ・ｓ／ｍの範囲とする。
パルプ繊維シートの目付量は、通常のものが５〜１００ｇ／ｍ^２程度であることに対し、本発明に係るパルプ繊維シートの目付量は、望ましくは１０〜５０ｇ／ｍ^２である。該目付量が１０ｇ／ｍ^２に満たない場合にはパルプ繊維シートの強度が低下して成形時に該パルプ繊維シートの破れが生じ易くなり、一方、目付量が５０ｇ／ｍ^２を越えると質量が増大して吸音材の軽量性が失われ、かつ成形性が低下し皺が生じ易くなる。

〔有機合成繊維シート〕
有機合成繊維シートに用いられる有機合成繊維としては、例えば上記通常繊維として用いられる有機合成繊維と同様の有機合成繊維が例示される。
また、上記有機合成繊維としては、融点が１８０℃以下である低融点熱可塑性樹脂繊維を使用してもよい。該低融点熱可塑性樹脂繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル共重合体繊維、ポリアミド繊維、ポリアミド共重合体繊維等がある。これらの低融点熱可塑性樹脂繊維は、単独あるいは２種以上組合わせて使用される。また、これらの低融点熱可塑性樹脂繊維を芯とし、融点が２００℃以上の高融点繊維を鞘とした、あるいは融点が２００℃以上の高融点繊維を芯とし、低融点熱可塑性樹脂繊維を鞘とした芯鞘構成の複合繊維等が使用される。
上記有機合成繊維シートは、上記有機合成繊維のウェブをニードルパンチによって絡合せしめたニードルパンチ不織布として、あるいは上記低融点熱可塑性樹脂繊維を含む上記有機合成繊維のウェブまたはニードルパンチによる絡合物を加熱して上記低融点熱可塑性樹脂繊維を溶融することによって繊維相互を結着した不織布、あるいは繊維編織物として提供される。
なお、該吸音材の軽量性や吸音性能の観点から、上記有機合成繊維シートの目付量は１０〜２００ｇ／ｍ^２であることが望ましい。

〔積層繊維シート〕
上記パルプ繊維シートと上記有機合成繊維シートとは、通気性接着剤層によって接着され、積層繊維シートとされる。上記通気性接着剤層は、例えばホットメルト接着剤粉末を撒布したり、くもの巣状ホットメルト接着剤層を介在させたり、溶液状あるいは水性エマルジョンをスプレー塗装、シルク印刷、オフセット印刷等によって点状あるいは線状に塗布する方法等によって形成される。ホットメルト接着剤粉末を撒布する場合は、吸音性能を良好なものとするという観点から、ホットメルト接着剤粉末の篩分け法による粒度が８０〜５００μｍ、軟化温度が８０〜１８０℃の範囲、撒布量は２〜４０ｇ／ｍ^２の範囲とすることが望ましい。

〔撥水性積層繊維シート〕
上記積層繊維シートには撥水剤がスプレーコーティング、ロールコーティング、ナイフコーティング、フローコーティング、ディッピング等の一般的な塗工含浸方法によって含浸せしめられて、撥水性積層繊維シートとされる。
上記撥水剤としては、例えばパラフィン、ワックス類、金属塩（酢酸アルミニウム等）、金属石鹸（アルミニウム石鹸等）、脂肪酸のジルコニウム塩、シリコン樹脂、フッ素系樹脂、フッ素化脂肪酸アミド、クロム錯塩（ステアリルクロミッククロリド等）、オクタデシルオキシメチルピリジニウムクロリド、ステアラミドメチルピリジニウムクロリド、オクタデシルエチレン尿素、アルキルケテンダイマー、ポリフルオロカーボン化合物等の溶液、エマルジョン、あるいはディスパージョンが使用される。上記撥水剤は二種以上併用されてもよい。
上記積層繊維シートにあっては、パルプ繊維シートに有機合成繊維シートが裏打ちされているから、撥水剤の含浸に際して、膨潤、縮み、歪み等の変形が起こらない。
また、上記撥水剤を含浸させた撥水性積層繊維シートは、吸音性能を良好なものとするという観点から、通気抵抗を０．１０〜４．００ｋＰａ・ｓ／ｍとすることが望ましい。

ここで、上記の通気抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ）とは、通気性材料の通気の程度を表す尺度である。この通気抵抗の測定は定常流差圧測定方式により行われる。図２に示すように、シリンダー状の通気路Ｗ内に試験片Ｔを配置し、一定の通気量Ｖ（図中矢印の向き）の状態で図中矢印の始点側の通気路Ｗ内の圧力Ｐ１と、図中矢印の終点Ｐ２の圧力差を測定し、次式より通気抵抗Ｒを求めることが出来る。
Ｒ＝ΔＰ／Ｖ
ここで、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）：圧力差（Ｐａ）、Ｖ：単位面積当りの通気量（ｍ^３／ｍ^２・ｓ）である。
通気抵抗は、例えば、通気性試験機（製品名：ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式）によって測定することが出来る。

〔繊維マット〕
繊維マットとして使用される繊維は上記繊維シートの通常繊維と同様な繊維が使用されるが、上記繊維の全部または一部として、上記有機合成繊維シートに使用したものと同様に、融点が１８０℃以下である低融点熱可塑性繊維を使用することができる。
上記低融点熱可塑性繊維としては、例えば融点１８０℃以下のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル共重合体繊維、ポリアミド繊維、ポリアミド共重合体繊維等がある。これらの低融点熱可塑性繊維は、単独あるいは２種以上組み合わせて使用される。該低融点熱可塑性繊維の繊度は、０．１〜６０ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。本発明に使用する望ましい低融点熱可塑性繊維としては、例えば上記通常繊維を芯部分とし、該低融点熱可塑性繊維の材料樹脂である融点１００〜１８０℃の低融点熱可塑性樹脂を鞘とする芯鞘型複合繊維がある。該芯鞘型複合繊維を使用すると、得られる繊維シートの剛性や耐熱性が低下しない。

上記繊維マットは、上記繊維のウェブのマットをニードルパンチングによって絡合する方法やスパンボンド法、あるいは上記繊維のウェブのマットが上記低融点熱可塑性繊維からなるか、あるいは上記低融点熱可塑性繊維が混合されている場合には上記繊維のウェブのマットを加熱して該低融点熱可塑性繊維を軟化せしめることによって結着するサーマルボンド法か、あるいは上記繊維のウェブのマットに合成樹脂バインダーを含浸あるいは混合せしめて結着するケミカルボンド法か、あるいは上記繊維のウェブのマットをニードルパンチングによって絡合した上で該低融点熱可塑性繊維を加熱軟化せしめて結着するか、あるいは糸で縫い込むステッチボンド法や高圧水流で絡ませるスパンレース法、上記ニードルパンチングを施したマットに上記合成樹脂バインダーを含浸して結着する方法、更に上記繊維を編織する方法等によって製造される。

本発明に係る繊維マットの目付量、厚みは原則任意に設定可能であるが、良好な吸音性能および軽量化、薄層化を図るという観点から、望ましくは、目付量２００〜２０００ｇ／ｍ^２、更に望ましくは３００〜１０００ｇ／ｍ^２、厚み１０〜１５０ｍｍ、更に望ましくは２０〜１００ｍｍに設定され得る。

〈合成樹脂〉
本発明に係る撥水性積層繊維シートや繊維マットには、剛性や成形性を付与するために、あるいは通気性を調節するために、合成樹脂等を塗布および／または含浸および／または混合させてもよい。合成樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂が例示される。

上記熱可塑性樹脂としては、例えばアクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル（ＥＥＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アクリルゴム共重合（ＡＳＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン共重合（ＡＣＳ）樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、エチレンビニルアルコール共重合（ＥＶＯＨ）樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリブタジエン（ＢＤＲ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、酢酸繊維素（セルロースアセテート：ＣＡ）樹脂、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリオキシメチレン（＝ポリアセタール）（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）エラストマー、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、全芳香族ポリエステル（ＰＯＢ）等が例示される。このような熱可塑性樹脂は、上記繊維シートや上記繊維マットに含浸および／または塗布および／または混合されて、成形形状保持性および剛性に優れた熱可塑性シートを与える。

上記熱可塑性樹脂は、２種以上混合使用されてもよく、また熱可塑性シートの熱可塑性樹脂を阻害しない程度で若干量の熱硬化性樹脂の１種または２種以上を混合使用してもよい。該熱可塑性樹脂は取り扱いが容易な点から水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパージョンの形のものを使用することが好ましいが、有機溶剤溶液の形のものを使用してもよい。

上記熱硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、特に加熱によりエステル結合を形成して硬化する熱硬化性アクリル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステル等が使用されるが、該合成樹脂を生成するウレタン樹脂プレポリマー、尿素樹脂プレポリマー（初期縮合体）、フェノール樹脂プレポリマー（初期縮合体）、ジアリルフタレートプレポリマー、アクリルオリゴマー、多価イソシアナート、メタクリルエステルモノマー、ジアリルフタレートモノマー等のプレポリマー、オリゴマー、モノマー等の合成樹脂前駆体が使用されてもよい。該熱硬化性樹脂も取り扱いが容易な点から、水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパーションの形のものを使用することが好ましいが、有機溶剤溶液の形のものを使用してもよい。
上記熱硬化性樹脂あるいは合成樹脂前駆体は二種以上混合使用されてもよい。
上記合成樹脂、特に熱硬化性樹脂の添加は、上記撥水性積層繊維シートや上記繊維マットの成形形状保持性と剛性を共に向上せしめる。

また、特に本発明で使用される樹脂として望ましいのは、フェノール系樹脂である。該フェノール系樹脂は、フェノール系化合物とホルムアルデヒドおよび／またはホルムアルデヒド供与体とを縮合させることによって得られる。

上記撥水性積層繊維シートおよび／または上記繊維マットに上記合成樹脂等を塗布含浸するには、通常上記合成樹脂の水性エマルジョンあるいは水性ディスパーションに該吸音材料または多孔質シートを浸漬するか、あるいはナイフコーター、ロールコーター、フローコーター等によって塗布する。
上記樹脂を含浸または塗布した撥水性積層繊維シートまたは繊維マット中の樹脂量を調節するには、樹脂を含浸または塗布後、該撥水性積層繊維シートまたは繊維マットを絞りロールやプレス盤を使用して絞る。この場合、該撥水性積層繊維シートまたは繊維マットはその厚みを減少させるが、該繊維マットが低融点繊維からなるか、あるいは低融点繊維が含まれている場合には、上記樹脂含浸前に該繊維マットを加熱して低融点繊維を溶融させ、繊維を該溶融物によって結着しておくことが望ましい。そうすると該繊維マットは強度および剛性が更に向上し、樹脂含浸の際の作業性が向上し、また絞り後の厚みの復元も顕著になる。
上記繊維マットに上記樹脂を含浸または塗布した後は、上記撥水性積層繊維シートあるいは上記繊維マットを常温または加熱して乾燥させる。

〔吸音材の製造〕
本発明に係る吸音材は、上記撥水性積層繊維シートと上記繊維マットとを積層することによって製造される。上記撥水性積層繊維シートは上記繊維マットの表面（片面または両面）に積層されてもよいし、また上記撥水性積層繊維シートを上記繊維マットの中間に挿入してもよい。この場合は上記撥水性積層繊維シートを上記繊維マットで挟持した状態となる。
繊維マットの中間に挿入される撥水性積層繊維シートは一つとは限らず、所望なれば複数の撥水性積層繊維シートを繊維マット中に挿入してもよい。
上記撥水性積層繊維シートと上記繊維マットとは、上記パルプ繊維シートと上記有機合成繊維シートとを積層した時と同様に、通気性接着剤層によって接着される。上記通気性接着剤層は、例えばホットメルト接着剤粉末を撒布したり、くもの巣状ホットメルト接着剤層を介在させたり、溶液状あるいは水性エマルジョンをスプレー塗装、シルク印刷、オフセット印刷等によって点状あるいは線状に塗布する方法等によって形成される。ホットメルト接着剤粉末を撒布する場合は、吸音性能を良好なものとするという観点から、ホットメルト接着剤粉末の篩分け法による粒度が８０〜５００μｍ、軟化温度が８０〜１８０℃の範囲、撒布量は２〜４０ｇ／ｍ^２の範囲とすることが望ましい。

図３および図４に本発明の一実施形態としての吸音材の断面図を示す。
図３はパルプ繊維シート２と有機合成繊維シート３とを通気性接着剤層４を介して接着した撥水性積層繊維シート５を、繊維マット６の表面に通気性接着剤層１４を介して接着した吸音材１を示す。
図４はパルプ繊維シート２Ａと有機合成繊維シート３Ａとを通気性接着剤層４Ａを介して接着した撥水性積層繊維シート５Ａの両側に、通気性接着剤層１４Ａ，１４Ｂを介して繊維マット６Ａ，６Ｂを接着した吸音材１１を示す。

上記吸音材は所定形状に成形されていてもよい。上記吸音材の構成要素である繊維シートおよび／または繊維マットに熱可塑性樹脂が塗布および／または含浸および／または混合されているか、あるいは上記繊維マットが低融点繊維からなるか、あるいは低融点繊維を含む場合には、上記吸音材を上記熱可塑性樹脂あるいは低融点繊維の軟化温度以下でホットプレスを行なうか、あるいは上記軟化温度以上に加熱した上でコールドプレスを行なう。

上記繊維シートおよび／または上記繊維マットに熱硬化性樹脂が塗布および／または含浸および／または混合されている場合には、上記繊維シートおよび／または上記繊維マットを上記熱硬化性樹脂の硬化温度あるいはそれ以上の温度でホットプレスを行なう。

上記吸音材は例えば図５に示すように、パンチングメタル等の表面材７を有する遮音壁パネル１０に内蔵される吸音材２１として使用されるか、あるいは図６に示すように、折り畳まれた状態に成形されて遮音壁パネル２０の吸音材３１として使用される。本発明の吸音材は従来の吸音材よりも厚みを薄くしても高い吸音性能が得られるために遮音壁パネル１０、２０を軽量にすることが可能である。

以下に本発明を更に具体的に説明するための実施例を記載するが、本発明は該実施例にのみ限定されるものではない。

〔実施例１〕
ポリエステル繊維からなる目付量１２０ｇ／ｍ^２のニードルパンチング不織布である有機合成繊維シートを作製した。
次に、針葉樹パルプ８０質量部、広葉樹パルプ２０質量部からなる木材パルプを原料とし、ディスクリファイナーを用いて叩解度がＪＩＳＰ８１２１−１９９５の４．カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で５００ｍｌ（ＣＳＦ）になるように叩解し、通常の抄紙工程を経てクレープ率２０％、目付量２８ｇ／ｍ^２、通気抵抗０．８３ｋＰａ・ｓ／ｍのパルプ繊維シートを作製した。
上記有機合成繊維シートの片面に、ポリアミド樹脂からなる軟化点１２０℃、粒度２００〜５００μｍのホットメルト接着剤粉末を３ｇ／ｍ^２の撒布量で塗布して通気性接着剤層とした後、塗布面に上記パルプ繊維シートを積層し、１５０℃の加熱ロールにて圧着することによって、上記有機合成繊維シートに上記パルプ繊維シートを裏打ちした積層繊維シートを作製した。
上記積層繊維シートにフッ素系撥水剤（固形分：５質量％水分散液）を固形分として２質量％の含浸量になるようにロールにて塗布した後、１４０〜１５０℃で乾燥することで通気抵抗１．０２ｋＰａ・ｓ／ｍの撥水性積層繊維シートを作製した。
得られた撥水性積層繊維シートはパルプ繊維と有機合成繊維シートとの剥がれや、膨潤、縮み、歪みのないものであった。
次に、ポリエステル繊維からなり鞘部分の融点が１３０℃である芯鞘型複合繊維（繊度：６．６ｄｔｅｘ、繊維長：７５ｍｍ）３０質量部と、通常ポリエステル繊維（繊度：２．２ｄｔｅｘ、繊維長：６０ｍｍ）７０質量部と、からなりサーマルボンド法による目付量５００ｇ／ｍ^２、厚さ５０ｍｍ、通気抵抗０．０７ｋＰａ・ｓ／ｍの繊維マットを作製した。
更に、上記繊維マットの片面に上記通気性接着剤層に用いたものと同じホットメルト接着剤粉末を５ｇ／ｍ^２の散布量で塗布し、該塗布面に上記撥水性積層繊維シートのパルプ繊維シート側を積層して、吸引しながら１５０℃に加熱して撥水性積層繊維シートと繊維マットとを接着積層した厚さ５０ｍｍ、通気抵抗１．２２ｋＰａ・ｓ／ｍの吸音材（Ｎｏ．１）を作製した。

〔比較例１〕
ポリエステル繊維からなる目付量１５０ｇ／ｍ^２のニードルパンチング不織布を作製し、該不織布に実施例１で用いたフッ素系撥水剤を該不織布に対して２質量％の含浸量になるようにロールにて塗布した後、１４０〜１５０℃で乾燥することで通気抵抗０．０４ｋＰａ・ｓ／ｍの撥水性不織布シートを作製した。
次に、実施例１で用いた繊維マットと同成分からなりサーマルボンド法による目付量２５００ｇ／ｍ^２、厚さ５０ｍｍ、通気抵抗１．２６ｋＰａ・ｓ／ｍの繊維シートを作製した。
上記繊維シートの片面に、実施例１と同様のホットメルト接着剤粉末を５ｇ／ｍ^２の撒布量で塗布し、該塗布面に上記撥水性不織布シートを積層して、吸引しながら１５０℃に加熱して撥水性不織布シートと繊維シートとを接着積層した厚さ５０ｍｍ、通気抵抗１．３１ｋＰａ・ｓ／ｍの吸音材（Ｎｏ．２）を作製した。

〔比較例２〕
比較例１において、繊維シートの目付量を５００ｇ／ｍ^２、通気抵抗０．０７ｋＰａ・ｓ／ｍにした他は同様にして厚さ５０ｍｍ、通気抵抗０．１３ｋＰａ・ｓ／ｍの吸音材（Ｎｏ．３）を作製した。

〔性能試験〕
実施例１および比較例１，２で得られた吸音材Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３の性能試験結果を表１に示す。

試験結果より、従来の吸音材のようにパルプ繊維シートを使用することなく実施例１の吸音材Ｎｏ．１と同程度の吸音性能を有する吸音材を作製しようとすると、比較例１の吸音材Ｎｏ．２のとおり約４倍の重さが必要となることが判る。
また、パルプ繊維シートを使用することなく実施例１の吸音材Ｎｏ．１と同程度の重さを有する比較例２の吸音材Ｎｏ．３では、吸音性能が著しく低下していることが判る。

〔実施例２〕
実施例１で得られた吸音材Ｎｏ．１を図５に示すアルミ材からなるパンチングメタル容器に内臓した遮音壁パネルを作製した。
該遮音壁パネルは従来のものより軽量で、吸音性に優れたものであった。

〔実施例３〕
実施例１で用いた積層繊維シートに、熱硬化性樹脂としてフェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合樹脂（固形分：４０質量％水溶液）２０質量部、撥水剤としてフッ素系撥水剤（固形分：５質量％水分散液）５質量部、水７５質量部からなる混合溶液を固形分として該積層繊維シートの２０質量％になるようにロールにて含浸した後、１４０℃にて加熱乾燥し、上記熱硬化性樹脂をＢ状態にして撥水性積層繊維シートを作製した。このものの重さは１８０ｇ／ｍ^２、通気抵抗は１．２０ｋＰａ・ｓ／ｍであった。
次に、ポリエステル繊維からなり鞘部分の融点が１３０℃である芯鞘型複合繊維（繊度：６．６ｄｔｅｘ、繊維長：７５ｍｍ）３０質量部と、通常ポリエステル繊維（繊度：２．２ｄｔｅｘ、繊維長：６０ｍｍ）７０質量部と、からなりサーマルボンド法による目付量２００ｇ／ｍ^２、厚さ３０ｍｍの繊維シートに、上記熱硬化性樹脂を該繊維シートの１０質量％になるようにロールにて含浸した後、１４０℃にて加熱乾燥し、上記熱硬化性樹脂をＢ状態にして繊維マットを作製した。このものの重さは２２０ｇ／ｍ^２、通気抵抗は１．４３ｋＰａ・ｓ／ｍであった。
更に、上記撥水性積層繊維シートのパルプ繊維シート側に上記繊維マットを積層し、１８０℃の熱プレス機で２５ｍｍの厚さになるように成形して、重さ４００ｇ／ｍ^２、通気抵抗２．６３ｋＰａ・ｓ／ｍの吸音材を作製した。
得られた吸音材を実施例２と同様のパンチングメタル容器に内臓した遮音壁パネルは、吸音材の撥水性、該遮音壁パネルの吸音性能に優れ、軽量で取り扱いが容易なものであった。

本発明の吸音材は軽量で吸音性能に優れるから、例えば高速道路の遮音壁パネルとして特に有用であり、産業上利用可能である。

１，１１，２１，３１吸音材
２，２Ａパルプ繊維シート
３，３Ａ有機合成繊維シート
４，４Ａ，１４，１４Ａ，１４Ｂ通気性接着剤層
５，５Ａ撥水性積層繊維シート
６，６Ａ，６Ｂ繊維マット
７表面材
１０，２０遮音壁パネル

Claims

叩解度がＪＩＳＰ８１２１−１９９５の４．カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で３５０〜６５０ｍｌ（ＣＳＦ）の範囲の多孔質パルプ繊維を９０質量％以上含み、通気抵抗が０．０８〜３．００ｋＰａ・ｓ／ｍであるパルプ繊維シートに有機合成繊維シートを通気性接着剤層を介して裏打ちした積層繊維シートに撥水剤を含浸せしめた撥水性積層繊維シートと、繊維マットと、からなることを特徴とする吸音材。
上記有機合成繊維シートの目付量は１０〜２００ｇ／ｍ^２である請求項１に記載の吸音材。
上記パルプ繊維シートの目付量は１０〜５０ｇ／ｍ^２であり、上記繊維マットの目付量は２００〜２０００ｇ／ｍ^２である請求項１または請求項２に記載の吸音材。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の吸音材を内蔵していることを特徴とする遮音壁パネル。