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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022132934
(43)【公開日】2022-09-13
(54)【発明の名称】無機繊維複合品及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
D04H 1/4209 20120101AFI20220906BHJP
D04H 1/732 20120101ALI20220906BHJP
B32B 5/24 20060101ALI20220906BHJP
【ＦＩ】
D04H1/4209
D04H1/732
B32B5/24
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021031685
(22)【出願日】2021-03-01
(71)【出願人】
【識別番号】313012349
【氏名又は名称】旭ファイバーグラス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100180415
【弁理士】
【氏名又は名称】荒井 滋人
(74)【代理人】
【識別番号】100097205
【弁理士】
【氏名又は名称】樋口 正樹
(72)【発明者】
【氏名】板谷 透
(72)【発明者】
【氏名】岡村 和馬
【テーマコード（参考）】
4F100
4L047
【Ｆターム（参考）】
4F100AA01B
4F100AG00B
4F100AK01B
4F100AK25B
4F100AK41B
4F100AT00A
4F100AT00C
4F100BA03
4F100BA06
4F100BA10A
4F100BA10C
4F100DG00B
4F100DG01B
4F100EH76B
4F100EJ17
4F100EJ42
4F100JB13B
4F100JB16B
4F100JH01
4F100JJ01
4F100JJ02
4F100JJ03B
4F100YY00B
4L047AA01
4L047AA27
4L047AA28
4L047BA12
4L047CA01
4L047CB03
4L047CB06
4L047CC07
(57)【要約】
【課題】グラスウールやロックウール等の吸音性及び断熱性の高い無機繊維体を用いても低厚み及び低目付のシートを形成することができる無機繊維複合品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】無機繊維複合品１は、平均繊維径が２．０μｍ以上５．０μｍ以下であり捲縮されている原料繊維６と、原料繊維１００ｗｔ％に対して３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下が含まれている熱硬化性樹脂成分からなるバインダ７と、バインダ７により原料繊維６が接合されて形成されている無機繊維体４と、無機繊維体４を互いに接合させている芯鞘繊維体５であって、有機高分子樹脂成分からなる繊維状の芯部と、芯部を覆う熱可塑性樹脂成分からなる鞘部とを含む捲縮されている芯鞘繊維体５と、芯鞘繊維体５が２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下に対して無機繊維体４が５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下含まれているシート状の芯材２と、２芯材の表裏面を覆う面材３とを備えている。
【選択図】図１
【解決手段】無機繊維複合品１は、平均繊維径が２．０μｍ以上５．０μｍ以下であり捲縮されている原料繊維６と、原料繊維１００ｗｔ％に対して３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下が含まれている熱硬化性樹脂成分からなるバインダ７と、バインダ７により原料繊維６が接合されて形成されている無機繊維体４と、無機繊維体４を互いに接合させている芯鞘繊維体５であって、有機高分子樹脂成分からなる繊維状の芯部と、芯部を覆う熱可塑性樹脂成分からなる鞘部とを含む捲縮されている芯鞘繊維体５と、芯鞘繊維体５が２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下に対して無機繊維体４が５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下含まれているシート状の芯材２と、２芯材の表裏面を覆う面材３とを備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平均繊維径が２．０μｍ以上５．０μｍ以下であり捲縮されている原料繊維と、
該原料繊維１００ｗｔ％に対して３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下が含まれている熱硬化性樹脂成分からなるバインダと、
該バインダにより前記原料繊維が接合されて形成されている無機繊維体と、
該無機繊維体を互いに接合させている芯鞘繊維体であって、
有機高分子樹脂成分からなる繊維状の芯部と、
該芯部を覆う熱可塑性樹脂成分からなる鞘部とを含む捲縮されている芯鞘繊維体と、
該芯鞘繊維体が２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下に対して前記無機繊維体が５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下含まれているシート状の芯材と、
該芯材の表裏面を覆う面材とを備えたことを特徴とする無機繊維複合品。
該原料繊維１００ｗｔ％に対して３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下が含まれている熱硬化性樹脂成分からなるバインダと、
該バインダにより前記原料繊維が接合されて形成されている無機繊維体と、
該無機繊維体を互いに接合させている芯鞘繊維体であって、
有機高分子樹脂成分からなる繊維状の芯部と、
該芯部を覆う熱可塑性樹脂成分からなる鞘部とを含む捲縮されている芯鞘繊維体と、
該芯鞘繊維体が２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下に対して前記無機繊維体が５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下含まれているシート状の芯材と、
該芯材の表裏面を覆う面材とを備えたことを特徴とする無機繊維複合品。
【請求項2】
前記鞘部の耐熱温度は、前記芯部及び前記面材よりも低く、
前記面材は前記鞘部を介して前記芯材と接着されていることを特徴とする請求項１に記載の無機繊維複合品。
前記面材は前記鞘部を介して前記芯材と接着されていることを特徴とする請求項１に記載の無機繊維複合品。
【請求項3】
前記無機繊維体は、スクリーンサイズが１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の無機繊維複合品。
【請求項4】
前記原料繊維を前記バインダにて接合させて前記無機繊維体を形成する無機繊維体形成工程と、
前記無機繊維体と前記芯鞘繊維体とを混在させて混合繊維体を形成する混合繊維体形成工程と、
前記混合繊維体をファンにて吹き飛ばして自由落下させる自由落下工程と、
自由落下してきた前記混合繊維体をサクション装置にて吸引してシート状とするサクション工程と、
シート状となった前記混合繊維体の表裏面を前記面材で覆う被せ工程と、
前記面材及び前記混合繊維体を加熱して前記鞘部を溶融させて前記鞘部を介して前記面材と前記芯材とを接着させる接着工程とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の無機繊維複合品の製造方法。
前記無機繊維体と前記芯鞘繊維体とを混在させて混合繊維体を形成する混合繊維体形成工程と、
前記混合繊維体をファンにて吹き飛ばして自由落下させる自由落下工程と、
自由落下してきた前記混合繊維体をサクション装置にて吸引してシート状とするサクション工程と、
シート状となった前記混合繊維体の表裏面を前記面材で覆う被せ工程と、
前記面材及び前記混合繊維体を加熱して前記鞘部を溶融させて前記鞘部を介して前記面材と前記芯材とを接着させる接着工程とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の無機繊維複合品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、低厚み及び低目付のシートとして形成することができる無機繊維複合品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
グラスウールやロックウール等の無機繊維体は吸音性能や断熱性能が高い特徴があり、断熱吸音材として種々の場所にて使用されている。この適用場所をさらに拡大（例えばもっと狭小な場所に適用）するため、低厚み及び低目付の無機繊維体が所望されている。狭小な場所に入れ込む場合は、低厚みであることが必要であることに加え、折りたたんで入れ込まれることもあるため、低目付であることも必要である。
【0003】
無機繊維体のひとつであるグラスウールの製造ラインは非常に大掛かりで、高吐出で溶融ガラスを排出する。このため特定品種を大量生産するのに向いていて、少量多品種の生産に不向きである。この製造ラインで、例えば厚み１０ｍｍのグラスウールを生産する場合、溶融したガラス生地の吐出量を極端に低くできないため、密度は８０ｋｇ／ｍ３～１５０ｋｇ／ｍ３程度となる。得られたシートは剛性が高すぎてロール状に巻く（折りたたむ）ことができない（巻くと折れてしまう）。
【0004】
グラスウールは、例えば１０５ｍｍの高厚みとすれば、密度を１０ｋｇ／ｍ３に下げることができ、巻く（折りたたむ）ことができるが、最大巻長は２０ｍ程度と短い。例えば、厚み５０ｍｍ密度２０ｋｇ／ｍ３にした場合、ロール状に巻き取れる最大長さは２５ｍである。さらに厚みを薄くして２５ｍｍの密度２０ｋｇ／ｍ３とした場合、長尺の巻物の生産が可能になるかもしれないが、生産効率が極端に低下するためコスト高となる。したがって、グラスウールやロックウールは通常、高厚み、高目付の仕様が殆どであり、低厚み及び低目付とすることは現実的ではない。
【0005】
一方で、低厚み及び低目付のシートを作成する方法として、抄紙法が知られている。抄紙法を用いれば、薄くて目付が均質で強度の高い、非常に長い巻長のロールを形成できる。しかしながらグラスウールやロックウール等をこれに適用しようとすると、グラスウールやロックウール等に使用されるガラス繊維はその繊維長が短いため、引っ張り強度が低くなってしまう。この抄紙法にはＥガラス組成からなる長繊維ガラスが適していて、さらに繊維径が太いものが多く用いられている。したがって、グラスウール等に使用される繊維長が短くて繊維径が細いガラス繊維には適していない。
【0006】
また、シートを作成する方法としてニードルパンチ加工法が知られている。このニードルパンチ加工法は、予め解繊して嵩高くしたガラス繊維を、かぎ（バーブ）付きの針を突き刺してガラス繊維同士を交絡させるものである。ガラス繊維の代わりに、炭素繊維やバサルト繊維などの無機繊維が使用されることもある。また、これらの無機繊維と熱可塑性樹脂繊維を混合し、後加工で様々な形状に成形することも可能である。しかしながら、グラスウールやロックウールを使用してニードルパンチ加工品を作る場合、粉砕機による粉砕工程やカード機による解繊工程でガラス繊維が折れてしまう。ガラス繊維が折れると、繊維の長さが短くなりすぎ、他の長い繊維と混ぜてもガラス繊維が脱落しやすくなってしまい、良質なシートを形成することが困難である。特に、カード機は撚糸などのきつく絡まった繊維を叩いてほぐし、嵩高くするために使用されるものであるが、グラスウールをカード機で加工すると繊維が折れて微粉砕されてしまい、取り扱えなくなる。
【0007】
したがって、抄紙法やニードルパンチ加工法では、繊維長の長いＥガラス組成のガラス繊維が適している。Ｅガラス組成の長繊維ガラスは引張強度が高く扱いやすいが、繊維径が太いため、グラスウールやロックウールと比べて吸音性や断熱性が劣るという問題がある。以上より、他の製造方法を適用しても、グラスウールやロックウール等の無機繊維体を用いて低厚み及び低目付のシートを形成することは困難である。
【0008】
無機繊維を用いたマットを形成するものとして、熱硬化性樹脂結着剤と熱可塑性樹脂結着剤とを用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、無機繊維は、硬化した熱硬化性樹脂結着剤で部分的に結合されている。また、特許文献１では、無機繊維のマット状物は解繊工程やニードルパンチ工程を含む通常の不織繊維マットの製造方法によるもので、不織繊維マット中には溶液や粉末などの熱硬化性樹脂結着剤が２重量％～１０重量％含有されている。さらに、無機繊維のマット状物には、繊維、粉末などの熱可塑性樹脂結着剤が１０～６０重量％含有されている。
【0009】
しかしながら、特許文献１のように、グラスウールやロックウール等の繊維径が細く嵩高い無機繊維の粉砕品を熱硬化性樹脂２重量％～１０質量％で結束させることは困難である。無機繊維粉砕品同士の絡み合いが少ない為、加工中にマットが千切れてうまく加工できないからである。また、特許文献１で使用している繊維のように、無機繊維や熱可塑性樹脂繊維が直線形状の仕様である場合、繊維同士の絡み合いが不足して細繊維の無機繊維が脱落したり、繊維が均質に混ざらなかったりする問題がある。本来であれば、直線状の無機繊維を直線状の熱可塑性樹脂で結束させる場合は、熱可塑性樹脂がおよそ５０重量％以上含まれないと繊維同士の十分な結束を維持できない。この場合、熱可塑性樹脂繊維の含有量が多すぎるため、不燃性や吸音性、断熱性が損なわれるため好ましくない。したがって、特許文献１では熱硬化性樹脂を併用して、無機繊維を結束させている。
【0010】
また、特許文献１では、直線状の無機繊維と直線状の熱可塑性樹脂繊維を使用している。マットの引張強度を高めるため、接着樹脂だけではなく、繊維同士を絡める必要がある。特許文献１では、ガラス繊維と熱可塑性樹脂繊維と混合して、カード機で解繊して笠高く絡み合いやすくしたうえで、ニードルマシンで加工している。グラスウールやロックウール等の無機繊維体は上述したように繊維が細く折れやすいため特許文献１の解繊工程を行ってしまうと繊維が微細に粉砕されすぎて取り扱えなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平１－２９８２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、グラスウールやロックウール等の吸音性及び断熱性の高い無機繊維体を用いても低厚み及び低目付のシートを形成することができる無機繊維複合品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するため、本発明では、平均繊維径が２．０μｍ以上５．０μｍ以下であり捲縮されている原料繊維と、該原料繊維１００ｗｔ％に対して３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下が含まれている熱硬化性樹脂成分からなるバインダと、該バインダにより前記原料繊維が接合されて形成されている無機繊維体と、該無機繊維体を互いに接合させている芯鞘繊維体であって、有機高分子樹脂成分からなる繊維状の芯部と、該芯部を覆う熱可塑性樹脂成分からなる鞘部とを含む捲縮されている芯鞘繊維体と、該芯鞘繊維体が２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下に対して前記無機繊維体が５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下含まれているシート状の芯材と、該芯材の表裏面を覆う面材とを備えたことを特徴とする無機繊維複合品を提供する。
【0014】
好ましくは、前記鞘部の耐熱温度は、前記芯部及び前記面材よりも低く、前記面材は前記鞘部を介して前記芯材と接着されている。
【0015】
好ましくは、前記無機繊維体は粉砕機で粉砕されたものであり、スクリーンサイズ（スクリーンの開口穴の直径）が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定された開口部を通過して得られたものである。すなわち、無機繊維体はスクリーンサイズが１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
【0016】
また、本発明では、前記原料繊維を前記バインダにて接合させて前記無機繊維体を形成する無機繊維体形成工程と、前記無機繊維体と前記芯鞘繊維体とを混在させて混合繊維体を形成する混合繊維体形成工程と、前記混合繊維体をファンにて吹き飛ばして自由落下させる自由落下工程と、自由落下してきた前記混合繊維体をサクション装置にて吸引してシート状とするサクション工程と、シート状となった前記混合繊維体の表裏面を前記面材で覆う被せ工程と、前記面材及び前記混合繊維体を加熱して前記鞘部を溶融させて前記鞘部を介して前記面材と前記芯材とを接着させる接着工程とを備えたことを特徴とする無機繊維複合品の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、グラスウールやロックウール等の吸音性及び断熱性の高い無機繊維体を用いても低厚み及び低目付のシートを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明に係る無機繊維複合品を概念的に示した概略斜視図である。
【図2】本発明に係る無機繊維複合品の製造方法のフローチャートである。
【図3】本発明に係る無機繊維複合品の製造の過程を示す概略図である。
【図4】本発明に係る無機繊維複合品の性能を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図１に示すように、本発明に係る無機繊維複合品１は、シート状の芯材２の表裏面が面材３に覆われて形成されている。芯材２は、無機繊維体４とこの無機繊維体４を互いに接合させている芯鞘繊維体５で形成されている。無機繊維体４は、例えばグラスウールやロックウールが粉砕されたものであり、原料繊維６が熱硬化性樹脂成分からなるバインダ７によって接合されて形成されている。芯鞘繊維体５は、繊維状の芯部（不図示）の外側が鞘部（不図示）にて覆われて形成されている。芯部は有機高分子樹脂成分からなり、鞘部は熱可塑性樹脂成分からなる。なお、図１に示す無機繊維体４、芯鞘繊維体５、原料繊維６、バインダ７は、その構造を説明するために概略的に示したものであり、その構造そのものを示したものではない。
【0020】
ここで、本発明の重要な要件の一つとして、原料繊維６は捲縮している。すなわち、原料繊維６は非直線形状であり、波状やらせん状に縮れている。捲縮の度合いについて特に限定されるものではないが、目安として、繊維の捲縮を伸ばしたときの長さに対して捲縮した状態の長さが２０％を超えるものが好ましい。無機繊維体４がグラスウールの場合、原料繊維６となるガラス繊維が捲縮されているということである。これは原料繊維６として直線形状のものを適用できないということを示す。直線形状の原料繊維６を使用してしまうと、原料繊維６が結束されたロービング糸の状態では繊維の絡み合いが少ない為、解繊したりニードルパンチ加工したりする必要があるためである。また、捲縮された原料繊維６を使用することで繊維同士が絡みやすくする。これにより、芯鞘繊維体５の含有量を少なくすることができる。このような捲縮された原料繊維６は、無機成分を溶融させた生地をスピナーと呼ばれる回転体に流し込み、高速回転して遠心力で溶融生地を吹き飛ばして繊維化し、さらに高速空気で吹き飛ばして細く長く引き伸ばすことで得ることができる。
【0021】
無機繊維体４の例としてグラスウールとロックウールを掲げているが、グラスウールと比べてロックウールには「ショット」と呼ばれる太いガラス状の塊が比較的多く含まれており皮膚刺激性が高い為、グラスウールの方が好適に使用できる。ただし、グラスウールの一部又は全部をロックウールで置き換えることは可能である。なお、原料繊維６のような無機繊維を粉砕したり散布したりすると、繊維径が細いため、微小な繊維が飛散し、作業者が吸い込んでしまうおそれがある。そこで使用する無機繊維としては、人体に取り込まれても影響の少ないもの、すなわち生体溶解性のあるグラスウールやロックウールが好ましい。
【0022】
また、グラスウールの原料繊維６であるＡガラス組成からなるガラス繊維は、溶融したガラスをスピナーと呼ばれる円盤状の回転体の側面に開いた小さな穴から、遠心力で吹き飛ばし、さらに高温のバーナーで吹き飛ばすことで細く長く引き伸ばされて作られる。ロックウールの原料繊維６は、玄武岩や輝緑石などの天然鉱石を溶融したスラグを高速回転するスピナーに巻き付け、高速空気で吹き飛ばすことで細く長く引き伸ばされて作られる。いずれであっても、細い繊維を比較的容易かつ安価に生産することができる。また、得られた原料繊維６は適度な捲縮性をもっており、他の繊維と絡み合いやすい性質を持つため、本発明の無機繊維複合品１に好適に使用できる。
【0023】
一方で、さらに本発明の重要な要件の一つとして、芯鞘繊維体５も捲縮している。グラスウールやロックウール等の無機繊維体４は、その原料繊維６の強度が弱くて細いため、解繊やニードルパンチ加工により繊維同士を機械的に絡み合わすことができない。このような無機繊維体４に対し、直線状の熱可塑性樹脂を含む芯鞘繊維体を用いた溶着だけでは、無機繊維体４を接合することは困難であり、もし実現しようとするならば芯鞘繊維の含有量を多くしなければならず現実的ではない。芯鞘繊維体５を捲縮させることで、嵩高い捲縮性の無機繊維体４（無機繊維粉砕品）と絡みやすくすることで、芯鞘繊維体５と無機繊維体４が３次元的に接合（結束）できる。
【0024】
ここで、原料繊維６は、平均繊維径が２．０μｍ以上５．０μｍ以下である。平均繊維径が２．０μｍ未満の無機繊維からなる原料繊維６は、生産性が非常に低く、生産コストが高額であるため好ましくない。平均繊維径が５．０μｍを超えると、断熱性や吸音性が低下するとともに、皮膚刺激性も高まるため好ましくない。この点から、ダイレクトメルト法で製造されるＥガラス組成などの長繊維ガラスは、溶融したガラスの素地を、繊維径の分布が均一になるよう制御しながら、白金ノズルから毎分約３０００ｍのスピードで引き出して作られる。この方法では繊維径が細いガラス繊維を安価に生産することができない。また、この方法で形成された繊維は繊維径が太く、断熱性および吸音性があまりよくない。また、この方法で形成された繊維は直線形状であり、この点からも、原料繊維６としてＥガラス組成からなるガラス繊維は好ましくない。
【0025】
バインダ７は、原料繊維６が１００ｗｔ％に対して３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下含まれている。熱硬化性樹脂成分からなるバインダ７が３ｗｔ％未満の場合は、原料繊維６同士の結束力が低くなってしまい、ライン製造中にウールが千切れやすく生産しにくいためコスト高になる。また、熱硬化性樹脂成分の付着量が少なくなるにつれ、無機繊維複合品１の芯材２の引張強度不足を招く。バインダ７が１０．０ｗｔ％を超えと、単位重量当たりに含まれる繊維の本数が少なくなるため吸音性や断熱性が低下するので好ましくない。また、熱硬化性樹脂成分を１０．０ｗｔ％を超えて含むグラスウールやロックウールは、自動車部品の成形用材料などの非常に特殊な仕様であり、材料費が高くなるため好ましくない。
【0026】
芯材２を構成する芯鞘繊維体５と無機繊維体４の混合割合は、芯鞘繊維体５が２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下に対して無機繊維体４が５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下である。例えば粉砕されたグラスウールである無機繊維体４の含有量が５０ｗｔ％未満であると、平均繊維径が太くなり、吸音性・断熱性が不足するため好ましくない。無機繊維体４の含有量が８０ｗｔ％を超えると、低密度品の加工が困難になったり（複合品１の密度が高くなって重くなったり）、無機繊維が脱落して飛散しやすくなり好ましくない。芯鞘繊維体５の含有量が２０ｗｔ％未満の場合、無機繊維体４や面材３の接着力が低下して、無機繊維体４が飛散したり面材３が剥れたりするため好ましくない。芯鞘繊維体５の含有量が５０ｗｔ％を超える場合は、断熱性・吸音性が低下するため好ましくない。
【0027】
そして上述したように、鞘部は熱可塑性樹脂成分（例えば熱可塑性樹脂繊維）からなる。鞘部に熱可塑性樹脂成分を含ませることで、これが溶融するまで加熱した場合も、極端に収縮するのを防ぐことができる。また、芯鞘繊維体５を構成する鞘部の耐熱温度は、芯部よりも低い。具体的には、鞘部の耐熱温度は芯部の耐熱温度よりも４０℃以上低いことが好ましい。熱可塑性樹脂成分からなる一般的な樹脂繊維（例えばポリプロピレン系繊維や、ポリエチレン系繊維、低融点ポリエステル系繊維、ポリ乳酸系繊維など）を鞘部として使用した場合、無機繊維体４と混ぜて加熱炉で加熱したときに鞘部の熱収縮とともに芯材２が縮んだり、無機繊維体４との絡み合いが不十分となったりして、無機繊維複合品１の引張強度が不十分となってしまう。鞘部の耐熱温度が芯部の耐熱温度に対してその差が４０℃未満の場合は、無機繊維体４と混ぜて加熱炉で加熱したときに、有機高分子樹脂成分からなる芯部とともに縮みやすくなるため好ましくない。また、芯材２（正確には後述する混合繊維体）と面材３とを加熱して一体化する場合も、得られた無機繊維複合品１を後工程で加熱してプレス成形する場合も、耐熱温度差が低いとその温度を厳密にコントロールするのは技術的に困難で、特殊な設備が必要となることからも好ましくない。また、加熱後の製品の収縮や変形が生じるため好ましくない。
【0028】
なお、原料繊維６同士のバインダ７による接合と、無機繊維体４同士の芯鞘繊維体５による接合との関係は、芯鞘繊維体５による接合の方がバインダ７による接合より弱い。バインダ７で結束させる場合は、繊維と繊維の交点でまとわりつくように結束されるため、結束力が高い。一方、鞘部を形成する熱可塑性樹脂成分を溶融させることで無機繊維体４同士を結束する場合は、鞘部の熱可塑性樹脂成分が存する部分に無機繊維体４の一部がわずかに埋め込まれる形で結束されるため、結束力があまり高くない。したがって、繊維の結束が不足して脱落や飛散が起こりやすくなるが、本発明ではこれも考慮し、上述したように芯鞘繊維体５を捲縮させ、無機繊維体４と絡み合いやすくしている。捲縮した芯鞘繊維体５は捲縮している無機繊維体４と良好に絡むため、これらが混合した混合繊維体の結束力を高めることができる。この点でも上述した捲縮は重要となっている。
【0029】
また、鞘部の耐熱温度は面材３を構成する材料の耐熱温度よりも低い。具体的には、鞘部の耐熱温度は面材３の耐熱温度よりも４０℃以上低いことが好ましい。芯材２と面材３とは加熱して一体化されるため、鞘部の耐熱温度が芯部の耐熱温度よりも低いことと相俟って、面材３は鞘部を介して芯材２と接着される。このように、加熱炉内で鞘部を溶融させる必要があるため、面材３としては熱収縮や変形などが生じない材質を選ぶ必要がある。鞘部の耐熱温度に対して面材３の耐熱温度が４０℃以上高くないと、加熱炉内で溶融して焼失したり熱変形したり、伸びて透けたり穴が開いたり、焦げたり変色するため好ましくない。
【0030】
面材３としては特に素材を限定されるものではなく、不織布、織物、紙、穴あきフィルムなど、適宜要求される性能に応じたものを選ぶことができる。また、無機繊維複合品１の両面を覆う面材３は異なる材質でもよい。なお、面材３は芯材２に対して全面で密着され一体化されていて、面材３を剥がした時に面材３の全面に芯材２を構成する繊維が付着する。面材３を剥がした時の芯材２を構成する繊維の付着量が５０％を下回る場合は、カット時やハンドリング時に芯材２の繊維が脱落する可能性が高くなるため好ましくない。なお、芯材２には捲縮性を有する無機繊維体４と芯鞘繊維体５とを用いているが、芯材２そのままでは折れて短くなった繊維を有する無機繊維体４の飛散を完全に防止することは困難である。面材３はこのような無機繊維体４の飛散防止としても重要である。また、後述するように、無機繊維複合品１の製造過程で無機繊維体４と芯鞘繊維体５とはサクション装置で吸引して集綿され、ここに面材が被せられるため、面材３は通気する素材でなければならない。面材３の通気度は１０（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ）以上３００（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ）以下であることが好ましい。面材３の通気度が１０（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ）未満の場合、加熱炉内部で無機繊維体４が飛散したり、無機繊維複合品１の２０００Ｈｚ以上の吸音性が低下したりするため好ましくない。面材３の通気度が３００（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ）を超える場合、芯材２の繊維が面材３の隙間から脱落する可能性が高まるため好ましくない。
【0031】
無機繊維体４の粉砕に使用する粉砕機のスクリーンサイズは、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。無機繊維体４は、熱硬化性樹脂成分からなるバインダ７で接合（結束）された原料繊維６が粉砕機で粉砕されたものである。このとき、特定の大きさの円形状のスクリーンを通して、特定の大きさに粉砕したものを使用している。すなわち、スクリーンサイズとは、粉砕物が一定以下の大きさになるよう通過させる多孔板の、円形状の開口部の直径のことである。粉体などは特定の目開きのメッシュが付いたふるいを通過させ、得られる粉体の大きさをメッシュパスと称するが、粉砕機のスクリーンを通過した繊維体の中には、スクリーンサイズと比べて実際の大きさが最大で３倍程度大きいものも存在することから、メッシュパスという表現は適さない。なお、開口部の形状は、楕円状や矩形状であってもよく、その場合のスクリーンサイズは開口部の長径や対角長となる。このスクリーンサイズが１０ｍｍに満たない場合、後述する製造過程にて無機繊維体４を空送する際にフィルターが目詰まりしたり、エアレイ装置で散布した無機繊維体４が飛散したりして、コンベアの目を詰まらせたりするため好ましくない。スクリーンサイズが５０ｍｍを超える場合は、無機繊維複合品１の厚み均質性が損なわれたり、千切れやすくなったり、千切れた場合は無機繊維体４が飛散しやすくなるため好ましくない。
【0032】
このような構成の無機繊維複合品１は、グラスウールやロックウール等の吸音性及び断熱性の高い無機繊維体４を用いても低厚み及び低目付のシートとして形成される。特に、本発明によれば、無機繊維たる原料繊維６を主成分とし、厚み３ｍｍ以上３０ｍｍ以下で、目付３００ｇ／ｍ２以上３０００ｇ／ｍ２以下の無機繊維複合品１を比較的簡単かつ安価に得ることができる。無機繊維複合品１の厚みが３ｍｍ未満では十分な断熱吸音効果が発現しないため好ましくない。厚みが３０ｍｍを超える場合は、無機繊維複合品を使用するよりも、グラスウールやロックウールをそのまま使用する方がコストメリットが高くなる。一方、無機繊維複合品１の目付が３００ｇ／ｍ２を下回ると、断熱・吸音性能が不足するため好ましくない。また、シート（芯材２）が千切れやすくなるため好ましくない。一方、目付が３０００ｇ／ｍ２を超えると、グラスウールやロックウールの製造ラインで生産したものの方が安価となるため好ましくない。また、目付が３０００ｇ／ｍ２を超える仕様でロール状に巻き取る場合、ロールが重くて取り扱いが困難になったり、芯材２の密度が高まったり、ロールの芯に近い部分の巻癖が酷くなったり、紙管のサイズを大きくしないと巻き取れなくなったりして好ましくない。
【0033】
無機繊維複合品１の厚みが薄い場合は、４辺を定寸カットして使用したり、ロール状に巻き取って長尺品にして使用したりできる。一般的にロールの巻長を長くしていくと、ロール重量が重くなっていき、材料の引張強度が低い場合は、ロールを展張する際に引き千切れやすくなる。しかしながら、本発明における無機繊維複合品１は、両面に面材３を積層したサンドイッチ構造体であり、面材３の仕様で引張強度を高めることができる。したがって、巻長を長くしてロールが重くなっても、引き千切れにくい仕様にできる。
【0034】
また、本発明の無機繊維複合品には真比重の重い（２．０～２．５（ｇ／ｃｃ））無機繊維が大量に含まれているため、低密度の無機繊維複合品にするためには、吸音性や断熱性が低下しない範囲で、無機繊維の熱硬化性樹脂を増やすか、捲縮性の芯鞘繊維の繊維径を比較的太く長くする必要がある。好ましい繊維径は２～１０ｄｔｅｘ、長さは３０ｍｍ～１００ｍｍである。芯鞘繊維だけでは十分な嵩増し効果が得られない場合は、繊維の中心部に空洞がある中空繊維や、断面形状がＴ字型や十文字形などの幾何学形状の繊維を使用すると良い。特に中空繊維は、少量でも嵩高くなるため好適に使用できる。中空繊維の中には、中心が空洞の完全なチューブ状のタイプと、チューブの一部が開いたものがあるが、いずれを用いても良い。また、中空の形状が丸いものや四角いものなど様々だが、嵩増し効果のある繊維であれば特に限定するものではない。
【0035】
次に、本発明に係る無機繊維複合品の製造方法を説明する。
図２に示すように、まずは無機繊維体形成工程が行われる（ステップＳ１）。この無機繊維体形成工程は、原料繊維６をバインダ７にて接合させて無機繊維体４を形成する工程である。この製造は上述したとおり、グラスウールの場合やロックウールの場合で異なるが、通常の製造工程により製造される。なお、無機繊維体４は粉砕される前の状態である。
図２に示すように、まずは無機繊維体形成工程が行われる（ステップＳ１）。この無機繊維体形成工程は、原料繊維６をバインダ７にて接合させて無機繊維体４を形成する工程である。この製造は上述したとおり、グラスウールの場合やロックウールの場合で異なるが、通常の製造工程により製造される。なお、無機繊維体４は粉砕される前の状態である。
【0036】
次に、混合繊維体形成工程が行われる（ステップＳ２）。この混合繊維体形成工程は、無機繊維体４と芯鞘繊維体５とを混在させて混合繊維体８を形成する工程である。図３を参照すれば明らかなように、無機繊維体形成工程にて形成された無機繊維体４は、粉砕機９で粉砕され、スクリーンを介してタンク１０に投入される。タンク１０に投入される無機繊維体４は所定のスクリーンサイズ（スクリーンの開口穴の直径）とされたものである。無機繊維体４が予め粉砕されたものである場合は、タンク１０に直接投入しても良い。一方で芯鞘繊維体５は、粉砕機１１を介してタンク１２に投入される。芯鞘繊維体５が予め粉砕されたものである場合は、タンク１２に直接投入しても良い。芯鞘繊維体５は必要に応じて予め解繊される。そして、定量供給機等を用いて上述した特定の混合割合となるように、それぞれのタンク１０及び１２に接続されている配管１３を介して混合タンク１４に供給される。混合タンク１４内では、無機繊維体４及び芯鞘繊維体５の捲縮性により、ある程度物理的に絡まった状態で混合されて混合繊維体８となっている。
【0037】
次に、自由落下工程が行われる（ステップＳ３）。この自由落下工程は、混合繊維体８をファン（製造ラインの流れ方向に直行する幅方向に、複数の羽が連続的に取り付けられた製造ラインの幅とほぼ同じ大きさの回転体）にて吹き飛ばして自由落下させる工程である。図３に示すように、混合タンク１４内の混合繊維体８は配管１５内を空送されてファン（不図示）を有する送風機１６に送られ、ここから吹き飛ばされる。
【0038】
次に、サクション工程が行われる（ステップＳ４）。このサクション工程は、自由落下してきた混合繊維体８をサクション装置にて吸引してシート状とする工程である。図３に示すように、自由落下してきた混合繊維体８は、サクション装置（不図示）によりコンベア１７に吸引され、目付が均質になるように集綿される。この送風機１６およびサクション装置で吸引できるコンベア１７はいわゆるエアレイ装置であり、空気の流れに乗せて吹き飛ばすものを均一分散させるものである。
【0039】
次に、被せ工程が行われる（ステップＳ５）。この被せ工程は、シート状となった混合繊維体８の表裏面を面材３で覆う工程である。図３に示すように、コンベア１７で送られた混合繊維体８は、その下側（裏面）を巻出装置１８から巻出された面材３にて、その後さらにコンベア１９で送られて巻出装置２０から巻出された面材３にて上側（表面）を覆われる。
【0040】
次に、接着工程が行われる（ステップＳ６）。この接着工程は、面材３及び混合繊維体８を加熱して芯鞘繊維の鞘部を溶融させて鞘部を介して面材３と芯材２とを接着させると共に、無機繊維体と芯鞘繊維体とを接着させる工程である。この接着により、無機繊維複合品１が製造される。被せ工程にて面材３が両面に配された混合繊維体８は、図３に示すようなコンベア２１上にある加熱炉２２により加熱される。加熱炉２２は例えば熱風循環式のオーブンであり、熱風は混合繊維体８の厚み方向に通過するように送られる。これにより芯鞘繊維の鞘部が溶解し、無機繊維及び面材３と一体化する。加熱することで混合繊維体８は芯鞘繊維の鞘部が溶解して芯材２となる。ここで、芯鞘繊維体５をいわゆる芯鞘構造としたことの意味が出てくる。上述したように鞘部の耐熱温度は芯部及び面材３よりも低いため、加熱炉２２内では芯鞘繊維の鞘部のみが溶け、従って鞘部のみが接着の役割を果たす。加熱炉２２では、この鞘部のみが溶けるような温度設定がされる。芯鞘繊維体５が単一繊維の場合や芯部の耐熱温度も鞘部と同程度である場合、加熱により芯鞘繊維体５の全部が縮んでしまい、面材３もこれに伴いしわになってしまう。この後、無機繊維複合品１は、必要に応じてカッター２３を用いて所望の幅や長さになるようにカットされ、積み重ねられて保管される。また、巻取装置で一定の長さに巻き取ってロール状にしても良い。
【0041】
上述した製造方法は、有機繊維不織布のフリース（バインダーで結束されていない原反）の製造方法の一種であり、エアレイド法と呼ばれる方法である。エアレイ装置では、バラバラに粉砕してほぐした繊維や粉体を、水を使わないで、空気の流れに乗せて均一分散させ、金網や竹や木製のコンベア上に吸い取らせて不織布のもととなるフリースを作る。不織布の原料および製法は多種多様で、製法には湿式と乾式があり、乾式のなかでも接着剤型、機械結合型、紡糸型などさまざまある。本発明による無機繊維複合品の製造方法に最も近いのは、乾式の接着剤型に属するエアレイド不織布の加工方法といえる。
【0042】
混合繊維体形成工程から接着工程にて、解繊装置にかけずにエアレイ装置に空送し、乾式のフリースを作成し、芯鞘繊維の熱可塑性樹脂成分により結着させることが実現されている。これにより、熱硬化性樹脂成分で結束された無機繊維の粉砕品が解繊装置で傷つくことはない。また、他の繊維と混合して散布するだけで、繊維同士をニードルパンチ加工で絡み合わせるのではなく、捲縮した繊維同士の絡み合いと熱可塑性樹脂成分による熱溶着だけで、簡単に一体化できる。無機繊維粉砕品を解繊装置とニードルパンチ装置で加工しないことで、無機繊維の熱硬化性樹脂バインダの結束力を保持でき、また、無機繊維を長い状態に保てる。
【0043】
一方、本発明ではエアレイ装置で無機繊維を取り扱っているので、細くて短い無機繊維が飛散してコンベアの隙間に詰まったり、出来上がった製品から無機繊維が脱落したり、無機繊維を吸い込んだり、無機繊維特有の皮膚刺激性がなくなる様に、無機繊維複合品の表と裏の両表面に面材を貼りあわせている。ここでいう表面とは、シートの最も面積が大きな面であって、言い換えるとシートの表裏の両面のことである。
【0044】
無機繊維複合品１には、熱可塑性樹脂成分を鞘部とした芯鞘繊維体が含まれるため、後工程で種々の形状に成形することができる。主な成形方法としては、無機繊維複合品を遠赤外線による加熱炉で予備加熱し、芯鞘繊維体の鞘部の熱可塑性樹脂成分を溶融させ、熱可塑性樹脂成分が溶融・軟化している間に、無機繊維複合品を素早く金型に乗せて、冷却プレスして金型内で冷却する方法である。このとき、金型形状を種々の形状にすることで、様々な厚み、密度、形状の部品を成形することができる。さらに、無機繊維複合品の上面表層に低目付の熱可塑性樹脂材料を乗せて、予備加熱し、冷却プレス前に意匠材を積層して、冷却プレスで成形しても良い。また、無機繊維複合品の熱収縮が小さい場合は、加熱した金型でプレス成形したり、型内に熱風や高圧水蒸気を通しながらプレス成形したりできる。
【0045】
接着工程での加熱温度の好ましい範囲は、芯鞘繊維体の鞘部（熱可塑性樹脂成分）の融点Ｔｍ（℃）に対して、加熱温度Ｔｍ＋２０～Ｔｍ＋６０（℃）である。また、無機繊維複合品の冷却プレスの金型温度は室温＋５～２０（℃）が好ましい。無機繊維複合品の加熱時間および冷却時間は、無機繊維複合品の熱抵抗値と熱容量で決まる。無機繊維複合品の熱抵抗が高く熱容量が大きいほど、加熱時間も冷却時間も長くなる。
【0046】
本発明に係る無機繊維複合品１が各種性能において優れていることを実験により確認した。その結果を以下に示す。
図４に示すように、本発明に係る無機繊維複合品１の例として実施例１～６を用意し、本発明に係る無機繊維複合品１とは異なる部分を有する比較例１～８を用意した。
図４に示すように、本発明に係る無機繊維複合品１の例として実施例１～６を用意し、本発明に係る無機繊維複合品１とは異なる部分を有する比較例１～８を用意した。
【0047】
無機繊維体４としては、以下の要件を変化させた。
（Ａ）無機繊維体の種類（ＧＷはグラスウール、ＲＷはロックウール、ＧＦは長繊維のガラス繊維からなるグラスファイバー）
（Ｂ）平均繊維径（μｍ）
（Ｃ）スクリーンサイズ（スクリーンの開口穴の直径）（ｍｍ）
（Ｄ）原料繊維１００ｗｔ％に対するバインダの量（ｗｔ％）
（Ａ）無機繊維体の種類（ＧＷはグラスウール、ＲＷはロックウール、ＧＦは長繊維のガラス繊維からなるグラスファイバー）
（Ｂ）平均繊維径（μｍ）
（Ｃ）スクリーンサイズ（スクリーンの開口穴の直径）（ｍｍ）
（Ｄ）原料繊維１００ｗｔ％に対するバインダの量（ｗｔ％）
【0048】
芯材２とした際のパラメータは以下を変化させた。
（Ｅ）無機繊維体の量（ｗｔ％）
（Ｆ）直線形状で熱可塑性樹脂成分を含まない中空ＰＥＴ繊維の量（ｗｔ％）
（Ｇ）捲縮されている芯鞘繊維体の量（ｗｔ％）
（Ｈ）直線形状の芯鞘繊維体の量（ｗｔ％）
（Ｉ）直線形状のＰＥＴ繊維の量（ｗｔ％）
（Ｅ）無機繊維体の量（ｗｔ％）
（Ｆ）直線形状で熱可塑性樹脂成分を含まない中空ＰＥＴ繊維の量（ｗｔ％）
（Ｇ）捲縮されている芯鞘繊維体の量（ｗｔ％）
（Ｈ）直線形状の芯鞘繊維体の量（ｗｔ％）
（Ｉ）直線形状のＰＥＴ繊維の量（ｗｔ％）
【0049】
評価は以下の観点で行った。
（Ｊ）ＮＲＣ（７０ｋｇ／ｍ３）
（Ｋ）ＮＲＣ（１２０ｋｇ／ｍ３）
（Ｌ）熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
（Ｍ）無機繊維体と芯鞘繊維体との接着
（Ｎ）面材の接着
（Ｏ）総合判定
（Ｊ）ＮＲＣ（７０ｋｇ／ｍ３）
（Ｋ）ＮＲＣ（１２０ｋｇ／ｍ３）
（Ｌ）熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
（Ｍ）無機繊維体と芯鞘繊維体との接着
（Ｎ）面材の接着
（Ｏ）総合判定
【0050】
（Ｂ）で示す平均繊維径は以下の通り測定した。平均繊維径の測定には、前記熱硬化性樹脂の含有量を測定したサンプルを用いている。平均繊維径は、水に分散させた繊維を顕微鏡で拡大し、カメラで撮影した画像をコンピューターに取り込み、画像処理により繊維径を測定し、３０，０００本の測定値からなる平均値を表している。ただし、長さ５０μｍ以下の繊維や、繊維径に対して３倍以下の長さの短い繊維は集計から除外している。さらに、繊維長さを考慮した集計を行うために、５０μｍより長さの長い繊維に関しては、画像処理にて自動で長さを分割し、分割した繊維径を測定したものをそれぞれ集計している。
【0051】
【表1】
【0052】
（Ｄ）で示す無機繊維１００ｗｔ％に対するバインダの量（熱硬化性樹脂成分の含有量）は、予め２３℃湿度５０％の標準状態で２４時間静置した大きさ１００ｍｍ×１５０ｍｍの無機繊維の初期重量（ｍ０）を下４桁まで測定可能な電子天秤で測定し、３００℃の電気炉で３時間加熱したのち、デシケーター内部で常温まで冷却し、さらに２３℃湿度５０％の標準状態で２４時間静置した後、加熱後の重量（ｍ１）を測定した。測定重量ｍ０、ｍ１から以下の式で熱硬化性樹脂成分の含有量（含有比率）を算出した。
【0053】
【数1】
【0054】
（Ｊ）及び（Ｋ）のＮＲＣは、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚの各吸音率の平均値を算出したものであり、製造された無機繊維複合品１の密度がそれぞれ（Ｊ）は７０（ｋｇ／ｍ３）、（Ｋ）は１２０（ｋｇ／ｍ３）としたときの値である。このときの吸音率は、ＪＩＳ Ａ １４０５－２：２００７（ＩＳＯ １０５３４－２：１９９８）、音響管による吸音率及びインピーダンスの測定 第２部：伝達関数法によりｎ＝５で測定した。評価基準としては、（Ｊ）の場合、０．３０を超えると○とし、０．２７以上０．３０以下を△とし、０．２７未満を×とした。（Ｋ）の場合、０．３７を超えると○とし、０．３４以上０．３７以下を△とし、０．３４未満を×とした。
【0055】
（Ｌ）の熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ １４１２－２、熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法 第２部：熱流計法（ＨＦＭ法）により、ｎ＝５で測定した。評価基準としては、０．０３５未満を○とし、０．３５以上０．３８以下を△とし、０．３８を超えると×とした。
【0056】
（Ｍ）の無機繊維体と芯鞘繊維体との接着は、製造された無機繊維複合品１の狙い厚み１０ｍｍに対する実際の成形品の厚みが１１ｍｍ以下は○とし、１１ｍｍを超えて１２ｍｍ以下を△とし、１２ｍｍを超えると×とした。×については、圧縮しても復元してしまうということで好ましくない。
【0057】
（Ｎ）の面材の接着は、面材と芯材との接着のことであり、面材を剥がしたときに面材の全面（９０％以上）に芯材の繊維が付着しているものを○とし、面材の面積に対して５０％以上９０％未満繊維が付着しているものを△とし、５０％未満のものを×とした。なお、面材はすべてポリエステル製ニードルパンチ不織布１１０ｇ／ｍ２であり、接着層の無いものを使用した。この不織布は、通気抵抗０．０３５（ｋＰａ・ｓ／ｍ）で通気抵抗がほとんどなく、吸音性や断熱性に与える影響が殆どない仕様である。
【0058】
（Ｏ）の総合判定については、（Ｊ）～（Ｎ）の評価のうち、一つでも×があるものは製品として実用的ではないので×とした。△については若干性能は○より劣るものの、実用には耐えうることを示す。
【0059】
全ての実施例及び比較例では、各種無機繊維複合品から、縦３５０ｍｍ、横３５０ｍｍの大きさに１５枚ずつ切り出し、小数点以下２桁まで測定できる電子天秤で重量を測定し、重量（ｇ）÷０．３５（ｍ）÷０．３５（ｍ）の式により、無機繊維複合品の目付量（ｇ／ｍ２）を算出した。１５枚のサンプルの目付量の平均値を、無機繊維複合品の目付量（ｇ／ｍ２）とした。無機繊維複合品の狙い目付は、７００（ｇ／ｍ２）、１０００（ｇ／ｍ２）、１２００（ｇ／ｍ２）である。各無機繊維複合品の目付量ｗ（ｇ／ｍ２）を実測した後、１５枚中５枚をプレス成形で厚み１０ｍｍに成形した。成形品の狙い密度は７０（ｋｇ／ｍ３）、１００（ｋｇ／ｍ３）、１２０（ｋｇ／ｍ３）である。無機繊維複合品は、平板金型の上下表面温度を２００℃、金型上下の間隔を１２ｍｍに設定したプレス機で実測目付ｗ（ｇ／ｍ２）×０．１（秒）加熱し、加熱後すみやかに上下金型温度３０℃で２分冷却プレスした。加熱された金型から無機繊維複合品を取り出し、冷却プレスで型締めが完了するまでの時間は凡そ５～１０秒である。また、冷却プレスの金型上下の間隔を１０ｍｍに設定した。得られたサンプルを３００ｍｍ×３００ｍｍに裁断し、厚み測定した。厚みの測定点は４の中央部分とし、小数点以下２桁までできるデジタルノギスで測定した。得られた４点の厚みの平均値を無機繊維複合品の厚みとした。無機繊維複合品の熱可塑性樹脂分による結束が不十分な場合、狙い厚み１０ｍｍに対して得られた成形品厚みが厚くなる傾向があった。したがって、成形品の厚みを繊維同士の結束度合いの指標とした。
【0060】
実施例１
繊維径３．０μｍ嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）であり、熱硬化性樹脂成分（バインダ）がアクリル樹脂であり、ガラス繊維への付着量が５．４ｗｔ％のグラスウールを粉砕機で３０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール８０ｗｔ％、芯鞘繊維２０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
繊維径３．０μｍ嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）であり、熱硬化性樹脂成分（バインダ）がアクリル樹脂であり、ガラス繊維への付着量が５．４ｗｔ％のグラスウールを粉砕機で３０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール８０ｗｔ％、芯鞘繊維２０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
【0061】
得られた無機繊維複合品は、厚み１４ｍｍで密度５０（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みはおよそ狙い通り１０．６ｍｍであり繊維同士の接着性は良好であった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。
【0062】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形した。吸音率測定した結果、密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３５であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．４３であった。また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３３Ｗ／ｍＫであった。
【0063】
実施例２
実施例１のグラスウールと芯鞘繊維を使用し、グラスウール６０ｗｔ％、芯鞘繊維４０ｗｔ％としたことの他は全て実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。
実施例１のグラスウールと芯鞘繊維を使用し、グラスウール６０ｗｔ％、芯鞘繊維４０ｗｔ％としたことの他は全て実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。
【0064】
得られた無機繊維複合品は、厚み１２ｍｍで密度５８（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みはおよそ狙い通り１０．１ｍｍであり、繊維同士の接着性は良好であった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。実施例１の無機繊維複合品と比べると、繊維同士の接着性が高まり、結果として表面平滑性が非常に高く仕上がった。
【0065】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形した。吸音率測定した結果、密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３３であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３８であった。
【0066】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３４Ｗ／ｍＫであった。
【0067】
この結果から、芯鞘繊維の含有量が多くなると繊維同士の接着や表皮材の接着が良好になる一方で、無機繊維の含有量が少なくなると吸音性・断熱性が低下することがわかる。芯鞘繊維の含有比率は５０ｗｔ％以下が好ましい。
【0068】
実施例３
繊維径５．０μｍで熱硬化性樹脂成分が３．７ｗｔ％付着した嵩密度４０（ｋｇ／ｍ３）のロックウールを、粉砕機で３０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はロックウール６０ｗｔ％、芯鞘繊維４０ｗｔ％である。ロックウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
繊維径５．０μｍで熱硬化性樹脂成分が３．７ｗｔ％付着した嵩密度４０（ｋｇ／ｍ３）のロックウールを、粉砕機で３０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はロックウール６０ｗｔ％、芯鞘繊維４０ｗｔ％である。ロックウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
【0069】
得られた無機繊維複合品は、厚み１７．５ｍｍ密度４０（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みはおよそ狙い通り１０．１ｍｍであり繊維同士の接着性は非常に良好であった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。
【0070】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形し、吸音率測定した。密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３１であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３５であった。
【0071】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３５Ｗ／ｍＫであった。この結果から、無機繊維はグラスウールでもロックウールでも良いことがわかる。
【0072】
実施例３で使用したロックウールの繊維径は５．０μｍであり実施例１のグラスウールと比べて太い為、吸音率と熱伝導率が若干低下した。この結果から、無機繊維の平均繊維径は５μｍ以下が好ましいことが分かる。
【0073】
実施例４
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機で３０ｍｍの大きさに粉砕し、直線状で中空タイプのポリエステル繊維、および、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール７０ｗｔ％、中空ＰＥＴ繊維１０ｗｔ％、芯鞘繊維２０ｗｔ％である。３種の混合繊維をエアレイ装置で散布して集綿した後に、上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機で３０ｍｍの大きさに粉砕し、直線状で中空タイプのポリエステル繊維、および、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール７０ｗｔ％、中空ＰＥＴ繊維１０ｗｔ％、芯鞘繊維２０ｗｔ％である。３種の混合繊維をエアレイ装置で散布して集綿した後に、上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
【0074】
得られた無機繊維複合品は、厚み１５ｍｍ密度４６（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みはおよそ狙い通り１０．５ｍｍであり繊維同士の接着性はおよそ良好であった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。
【0075】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形した。吸音率測定した結果、密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３３であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３８であった。
【0076】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３４Ｗ／ｍＫであった。
【0077】
この結果から、無機繊維の重量比率が５０～８０ｗｔ％の範囲であり、かつ、捲縮した芯鞘繊維の重量比率が２０～５０ｗｔ％におさまる範囲であれば、その一部を、他の繊維に置き換えても良いことが分かる。
【0078】
実施例５
繊維径２．５μｍ、嵩密度２０（ｋｇ／ｍ３）であって、熱硬化性樹脂がアクリル樹脂でありガラス繊維に５．１ｗｔ％付着しているグラスウールをスクリーンサイズ１０ｍｍに粉砕したことの他は全て実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。スクリーンサイズが１０ｍｍの場合、混合繊維を空送したり、サクション装置で集綿するときに、ガラス繊維の飛散量が多くなった。また、設備のフィルターに目詰まりが生じた。グラスウールやロックウールは、一般的に繊維が細いほど繊維が短くなる傾向がある。実施例５のグラスウールは繊維径が２．５μｍと非常に細く、繊維が短い為、１０ｍｍの大きさに粉砕した時に繊維が折れたり、熱硬化性樹脂による結束が解けやすくなったと考えられる。したがって、無機繊維は繊維径２μｍ以上が好ましく、取り扱える無機繊維はスクリーンサイズの最小値１０ｍｍの仕様であることが分かった。
繊維径２．５μｍ、嵩密度２０（ｋｇ／ｍ３）であって、熱硬化性樹脂がアクリル樹脂でありガラス繊維に５．１ｗｔ％付着しているグラスウールをスクリーンサイズ１０ｍｍに粉砕したことの他は全て実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。スクリーンサイズが１０ｍｍの場合、混合繊維を空送したり、サクション装置で集綿するときに、ガラス繊維の飛散量が多くなった。また、設備のフィルターに目詰まりが生じた。グラスウールやロックウールは、一般的に繊維が細いほど繊維が短くなる傾向がある。実施例５のグラスウールは繊維径が２．５μｍと非常に細く、繊維が短い為、１０ｍｍの大きさに粉砕した時に繊維が折れたり、熱硬化性樹脂による結束が解けやすくなったと考えられる。したがって、無機繊維は繊維径２μｍ以上が好ましく、取り扱える無機繊維はスクリーンサイズの最小値１０ｍｍの仕様であることが分かった。
【0079】
得られた無機繊維複合品は、厚み１４ｍｍ密度５０（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みはおよそ狙い通り１０．３ｍｍであり繊維同士の接着性はおよそ良好であった。また、不織布面材を剥がすと、およそ７５％程度混合繊維が付着した状態となり、表皮材の接着性は良かった。
【0080】
無機繊維のスクリーンサイズが小さくなると比表面積が増えるため、一定厚みに成形するには接着性成分が多く必要になるが、捲縮した芯鞘繊維を使用した場合、捲縮繊維が所定の厚みに成形され無機繊維がそれに絡み合った状態で保持されるため、狙い厚みになりやすくなる。一方、面材の接着性に関しては、接着性分が少なくなると不足気味となる。このことからも、無機繊維のスクリーンサイズは１０ｍｍ以上が好ましいといえる。
【0081】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形し、吸音率測定した。密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．２９であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．４４であった。また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３６Ｗ／ｍＫであった。
【0082】
実施例６
実施例６では熱硬化性樹脂の添加量が９．５ｗｔ％となるように繊維径３．０μｍで嵩密度２５（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを試作して使用した。それ以外の条件は、実施例１と同じである。
実施例６では熱硬化性樹脂の添加量が９．５ｗｔ％となるように繊維径３．０μｍで嵩密度２５（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを試作して使用した。それ以外の条件は、実施例１と同じである。
【0083】
得られた無機繊維複合品は、厚み１４ｍｍ密度５０（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みは狙い通り１０．１ｍｍであり繊維同士の接着性は非常に良好であった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。
【0084】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形し、吸音率測定した。密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．２８であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３６であり、実施例１と比べて吸音性がやや低下した。
【0085】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３５Ｗ／ｍＫであり、実施例１と比べて断熱性もやや低下した。
【0086】
実施例６が実施例１と比べて吸音性と断熱性のいずれも性能が低下した原因として、実施例６で使用したグラスウールは熱硬化性樹脂成分の含有量が多くガラス繊維の量が少なくなったことが挙げられる。無機繊維複合品に含まれる繊維径の細いガラス繊維の量が減ったことで、繊維同士の隙間がやや大きくなってしまい、その結果、吸音性や断熱性が低下したと考えられる。
【0087】
この結果から、無機繊維はグラスウールでもロックウールでも良いが、その熱硬化性樹脂成分は無機繊維１００ｗｔ％に対して１０ｗｔ％以下にしなければ吸音性や断熱性が低下することが分かった。
【0088】
比較例１
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合割合はグラスウール１０ｗｔ％、芯鞘繊維９０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合割合はグラスウール１０ｗｔ％、芯鞘繊維９０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
【0089】
得られた無機繊維複合品は、厚み２８ｍｍで密度２５（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みは１０．０ｍｍであり繊維同士の接着性は良好であった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。
【0090】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形し、吸音率測定した。密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．１８であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．２７であった。また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３９Ｗ／ｍＫであった。
【0091】
無機繊維の含有量が少ないと、吸音性と断熱性が著しく低下することが分かる。一方、芯鞘繊維（熱可塑性樹脂成分）が多く含まれると、厚み精度が高まり、また、繊維同士の接着力や面材の接着力が高まった。
【0092】
比較例２
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール９０ｗｔ％、芯鞘繊維１０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール９０ｗｔ％、芯鞘繊維１０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
【0093】
得られた無機繊維複合品は、厚み１５ｍｍ以上で繊維同士の接着が不十分であり、カッターナイフで裁断しようとしたが、繊維が脱落してきれいに切断できなかった。無機繊維複合品を厚み１０ｍｍに熱プレス成形したが、厚み１５ｍｍ以上のままだった。また、不織布面材はほとんど接着されず、剥がすと混合繊維の付着が殆どなかった（不織布面積１００％に対して繊維の付着面積は１０％未満）。
【0094】
したがって、比較例２で作製した無機繊維複合品の吸音率および熱伝導率の測定はできなかった。
【0095】
以上の結果から、芯鞘繊維の含有量が少なすぎると、無機繊維複合品の混合繊維同士の接着性や表皮材の接着性が不足して取り扱えなくなるため好ましくない。
【0096】
比較例３
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ３０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール４０ｗｔ％、芯鞘繊維６０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ３０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール４０ｗｔ％、芯鞘繊維６０ｗｔ％である。グラスウールと芯鞘繊維の混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
【0097】
得られた無機繊維複合品は、厚み２２ｍｍで密度３２（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みは１０．２ｍｍであり繊維同士の接着性は良好であった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。
【0098】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮し密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形し、吸音率測定した。密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．２６であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３５であった。
【0099】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３５Ｗ／ｍＫであった。
【0100】
無機繊維の含有量が５０ｗｔ％未満だと、吸音性と断熱性が不足することが分かる。一方、芯鞘繊維（熱可塑性樹脂成分）が多く含まれるため、厚み精度が高く、また、繊維同士の接着力や面材の接着力が高まった。
【0101】
比較例４
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）タイプの低融点ポリエステル繊維（単一樹脂成分）と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール８０ｗｔ％、低融点ポリエステル繊維２０ｗｔ％である。混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した嵩密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕し、捲縮（クリンプ付き）タイプの低融点ポリエステル繊維（単一樹脂成分）と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール８０ｗｔ％、低融点ポリエステル繊維２０ｗｔ％である。混合繊維をエアレイ装置で散布し、その混合繊維の上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。
【0102】
得られた無機繊維複合品は、厚み１５ｍｍ以上で繊維同士の接着が不十分であり、カッターナイフで裁断しようとしたが、繊維が脱落してきれいに切断できなかった。無機繊維複合品を厚み１０ｍｍに熱プレス成形したが、厚み１５ｍｍ以上のままだった。また、不織布面材はほとんど接着されず、剥がすと混合繊維の付着が殆どなかった（不織布面積１００％に対して繊維の付着面積は１０％未満）。
【0103】
したがって、比較例４で作製した無機繊維複合品の吸音率および熱伝導率の測定はできなかった。
【0104】
以上の結果から、熱可塑性樹脂繊維は芯鞘構造の繊維が好ましいことが分かる。単一成分系の熱可塑性樹脂繊維を使用した場合、加熱すると繊維が軟化しすぎて３次元的にネットワーク形成されにくくなり、結果として無機繊維複合品の混合繊維同士の接着性や表皮材の接着性が不足して取り扱えなくなるため好ましくない。
【0105】
比較例５
実施例１のグラスウールのスクリーンサイズが３０ｍｍであるのに対して、比較例５では６０ｍｍとしたことの他は、すべて実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。
実施例１のグラスウールのスクリーンサイズが３０ｍｍであるのに対して、比較例５では６０ｍｍとしたことの他は、すべて実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。
【0106】
得られた無機繊維複合品は、厚み１９ｍｍで密度３７（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みは１５ｍｍ以上であり繊維同士の接着性が悪かった。また、不織布面材を剥がすと、全面に混合繊維が付着した材料破壊となり、表皮材の接着性も良好であった。
【0107】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形した。得られたサンプルの厚みは１１ｍｍ～１４ｍｍであったが、参考として吸音サンプルの音源側の外周３ｍｍにリング状の厚み押さえ治具を装着して吸音率測定した。結果として、密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３６であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３５であり、吸音性は良好であった。
【0108】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形したが厚み１２～１３ｍｍとなったため、参考として、熱伝導率測定装置で厚みを１０ｍｍに設定し、熱伝導率を測定した結果、０．０３２Ｗ／ｍＫであり、良好であった。
【0109】
以上の結果から、無機繊維の粉砕サイズが極端に大きいと、混合繊維の繊維同士の接着性が低下するため好ましくないことが分かった。芯鞘繊維の含有量５０ｗｔ％と多くした場合でも、グラスウールを粉砕するスクリーンサイズは５０ｍｍ以下でなければ、狙い厚みにできなくなる。
【0110】
比較例６
繊維径７．０μｍでありガラス繊維にフェノールバインダーが５．０重量％付着している嵩密度１０（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕したことの他は、実施例１と同じ方法で無機繊維複合品を作製した。
繊維径７．０μｍでありガラス繊維にフェノールバインダーが５．０重量％付着している嵩密度１０（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ１０ｍｍの大きさに粉砕したことの他は、実施例１と同じ方法で無機繊維複合品を作製した。
【0111】
得られた無機繊維複合品は、厚み１３ｍｍで密度５３（ｋｇ／ｍ３）であった。熱プレス成形で１０ｍｍにした時の厚みはおよそ狙い通り１０．４ｍｍであり繊維同士の接着性は良好であった。一方、不織布の表皮材を剥がすと、表皮材の面積１００％に対して混合繊維が約６０％付着した状態となり、実施例１と比べると表皮材の接着性が低下した。
【0112】
作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形した。吸音率測定した結果、密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．１８であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．２６であった。
【0113】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形し、熱伝導率を測定した結果、０．０３９Ｗ／ｍＫであった。
【0114】
以上の結果から、無機繊維の繊維径が太いと吸音性と断熱性が低下することが分かる。好ましい繊維径は５．０μｍ以下である。
【0115】
比較例７
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ３０ｍｍの大きさに粉砕し、繊維径９．０μｍで長さ６ｍｍの長繊維ガラス、および、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール４８ｗｔ％、長繊維ガラス３２ｗｔ％、芯鞘繊維２０ｗｔ％である（２種の無機繊維の混合量は、グラスウール６０ｗｔ％に対して長繊維ガラス４０ｗｔ％）。３種の混合繊維をエアレイ装置で散布して集綿した後に、上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。得られた無機繊維複合品は、厚み１５ｍｍ以上で繊維同士の接着力が極めて弱く、カッターナイフで裁断しようとしたが、繊維が脱落してきれいに切断できなかった。
繊維径３．０μｍで熱硬化性樹脂成分が５．４ｗｔ％付着した密度２４（ｋｇ／ｍ３）のグラスウールを、粉砕機でスクリーンサイズ３０ｍｍの大きさに粉砕し、繊維径９．０μｍで長さ６ｍｍの長繊維ガラス、および、捲縮（クリンプ付き）ポリエステル芯鞘繊維と混合した。それぞれの繊維の混合比率はグラスウール４８ｗｔ％、長繊維ガラス３２ｗｔ％、芯鞘繊維２０ｗｔ％である（２種の無機繊維の混合量は、グラスウール６０ｗｔ％に対して長繊維ガラス４０ｗｔ％）。３種の混合繊維をエアレイ装置で散布して集綿した後に、上下表面にニードルパンチ不織布を積層して、熱風循環式オーブンで加熱し、混合繊維と不織布を一体化した。得られた無機繊維複合品は、厚み１５ｍｍ以上で繊維同士の接着力が極めて弱く、カッターナイフで裁断しようとしたが、繊維が脱落してきれいに切断できなかった。
【0116】
無機繊維複合品を厚み１０ｍｍに熱プレス成形したが、厚み１５ｍｍ以上のままだった。また、不織布面材はほとんど接着されず、剥がすと混合繊維の付着が殆どなかった（不織布面積１００％に対して繊維の付着面積は１０％未満）。したがって、比較例７で作製した無機繊維複合品の吸音率および熱伝導率の測定はできなかった。
【0117】
以上の結果から、無機繊維の形状はストレートタイプではなく捲縮した繊維が好ましいことが分かる。ストレートタイプの無機繊維を使用した場合、解繊してニードルパンチ加工などで繊維同士を絡めないと、繊維同士の結束力不足で取り扱いが困難になる。無機繊維が捲縮タイプである場合は、繊維同士の絡み合いと、熱硬化性樹脂バインダによる結束があるため、取扱可能となる。また、長繊維ガラスを使用する場合は、混合繊維の接着強度を高めるために芯鞘繊維の混合比率を５０ｗｔ％以上にする必要があり、結果として吸音性や断熱性が低下するため好ましくない。加熱すると樹脂が軟化して繊維がへたって３次元的にネットワーク形成されにくくなり、結果として無機繊維複合品の混合繊維同士の接着性や表皮材の接着性が不足して取り扱えなくなるため好ましくない。
【0118】
比較例８
実施例１の捲縮（クリンプ付き）タイプの芯鞘繊維を、ストレートタイプの芯鞘繊維にしたことの他は、実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。
実施例１の捲縮（クリンプ付き）タイプの芯鞘繊維を、ストレートタイプの芯鞘繊維にしたことの他は、実施例１と同じ条件で無機繊維複合品を作製した。
【0119】
得られた無機繊維複合品は、厚み１５ｍｍ以上で繊維同士の接着が不十分であり、カッターナイフで裁断しようとしたが、繊維が脱落してきれいに切断できなかった。無機繊維複合品を厚み１０ｍｍに熱プレス成形したが、厚み１５ｍｍ以上のままだった。一方、表皮材を剥がすと混合繊維が全面に付着した。
【0120】
同じように作製した無機繊維複合品を熱プレスで厚み１０ｍｍに圧縮して密度７０（ｋｇ／ｍ３）と１２０（ｋｇ／ｍ３）に成形した。得られたサンプルの厚みは１１～１４ｍｍであったが、参考として吸音サンプルの音源側の外周３ｍｍにリング状の厚み押さえ治具を装着して吸音率測定した。結果として、密度７０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．２９であり、密度１２０（ｋｇ／ｍ３）の無機繊維複合品のＮＲＣは０．３６であり、吸音性は実施例１と比べて低下した。芯鞘繊維がストレートタイプの場合は、３次元的なネットワーク形成が不足し、結果として吸音性が不足したものと考えらえる。
【0121】
また、無機繊維複合品を１００（ｋｇ／ｍ３）に成形したが厚み１２～１３ｍｍとなったため、参考として、熱伝導率測定装置で厚みを１０ｍｍに設定し、熱伝導率を測定した結果、０．０３４Ｗ／ｍＫであり、実施例１とほぼ同じであった。
【0122】
以上の結果から、芯鞘繊維がストレートタイプの場合は、混合繊維の繊維同士の絡み合いが不足し、繊維同士の接着性が低下するため好ましくないことが分かった。芯鞘繊維の含有量５０ｗｔ％と多くすれば狙い厚みにできるが、この場合は、吸音性や断熱性が低下するため好ましくない。
【0123】
本発明に係る無機繊維複合品１は、多種多様な用途に活用できる。主な用途は以下である。
１）産業用の吸音材・・・エンジン用、コンプレッサー用、モーター用、ダクト用、パーティションの芯材、吸音製品用の高性能表皮材・芯材など
２）建材用の吸音材・・・壁、床、天井に対する吸音材、吸音製品用の高性能表皮材・芯材など
３）産業用の断熱材・・・各種断熱部品、保温カバー、ダクト用、保冷パネル芯材など
４）建材用の断熱材・・・壁、床、天井に対する断熱材、床下地材や床暖房用の基材など
５）成形用基材・・・天井、床、壁など車両室内に使用される部品、それらの表皮材など
６）フィルター・・・溶液中、気相中で使用される各種フィルター
７）吸着剤・・・水、油の吸着剤
８）研磨材・・・グラインダー用の研磨材、研磨紙など各種研磨材
１）産業用の吸音材・・・エンジン用、コンプレッサー用、モーター用、ダクト用、パーティションの芯材、吸音製品用の高性能表皮材・芯材など
２）建材用の吸音材・・・壁、床、天井に対する吸音材、吸音製品用の高性能表皮材・芯材など
３）産業用の断熱材・・・各種断熱部品、保温カバー、ダクト用、保冷パネル芯材など
４）建材用の断熱材・・・壁、床、天井に対する断熱材、床下地材や床暖房用の基材など
５）成形用基材・・・天井、床、壁など車両室内に使用される部品、それらの表皮材など
６）フィルター・・・溶液中、気相中で使用される各種フィルター
７）吸着剤・・・水、油の吸着剤
８）研磨材・・・グラインダー用の研磨材、研磨紙など各種研磨材
【符号の説明】
【0124】
１：無機繊維複合品、２：芯材、３：面材、４：無機繊維体、５：芯鞘繊維体、６：原料繊維、７：バインダ、８：混合繊維体、９：粉砕機、１０：タンク、１１：粉砕機、１２：タンク、１３：配管、１４：混合タンク、１５：配管、１６：送風機、１７：コンベア、１８：巻出装置、１９：コンベア、２０：巻出装置、２１：コンベア、２２：加熱炉、２３：カッター
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】