JP2010036675A

JP2010036675A - 車両用軽量多層構造防音材

Info

Publication number: JP2010036675A
Application number: JP2008200323A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Fushiki; 忍伏木
Original assignee: Howa Textile Industry Co Ltd
Current assignee: Howa Co Ltd
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【課題】成形性、生産性がよいと共に、軽量で遮音性が優れた車両用軽量多層構造防音材を提供する。
【解決手段】中間部吸音層５の両面にそれぞれ熱可塑性樹脂フィルム４，６を介在させて室内側吸音層３と室外側吸音層７を設け、該各吸音層はそれぞれ面重量が１００〜２０００ｇ／ｍ^２の範囲のものとし、熱可塑性樹脂フィルム４，６は両面に低融点の熱融着フィルム９が予め貼着され、該熱融着フィルムを溶融させることにより中間部吸音層５の両面に該熱可塑性樹脂フィルム４，６が介在していて室内側吸音層３と室外側吸音層７が融着するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車に使用するために軽量化、および、遮音性を向上させた多層構造の防音材に関するものである。

例えば、エンジンルームの騒音が運転室に伝播するのを抑制するためにダッシュパネルの運転室側面に従来から防音材（ダッシュインシュレーターまたはダッシュサイレンサーとも称される）が張設される。この防音材としては、自動車の軽量化促進のため、フエルト，グラスウールなどの繊維集合材やウレタンフォームのような多孔質合成樹脂材からなる軽量防音材が従来から主に用いられている。ところが、繊維集合材や多孔質合成樹脂材は、吸音性が優れている反面、遮音性が劣るという問題がある。一方、オレフィン系、ゴム系樹脂は、遮音性が優れているものの重量があって、材料コストも高いという問題がある。

一方、下記特許文献１にはフェルト等の吸音層とフィルム等の共振層とを所定の接着強度にて接着剤を介して接着してなる軽量な２層構造の防音材が開示されている。しかしその防音材は２層構造である故に車室内の騒音が吸収され難いことや、剛性が不足し必要な形状安定性が得られないという問題がある。
また、下記特許文献２および特許文献３は、非通気性フィルムの両側にフェルト等の吸音層を設けた３層構造の防音材を開示するものであるが、従来の多層防音材は、フィルムと吸音層とをそのいずれかに接着剤を含浸または塗布して接着するものであったので、製造工程が増しコストを上昇させると共に、車体形状等に倣った自由な立体形状に成形し難いという問題があった。

そこで本特許出願人の先の特許出願に係る下記特許文献４に記載の防音材は、吸音層と中間層と吸音層とからなる３層構造であって、中間層は非通気性の熱可塑性樹脂フィルムの両面に低融点の熱可塑性樹脂からなる熱融着フィルムを接着・積層し、これを加熱・加圧成形することにより該熱融着フィルムを溶融させ吸音層を該熱可塑性樹脂フィルムの両面に融着させ、軽量化するとともに成形性を改善するものであった。
特許第３４９８０８５号公報特開２００１−３４７９００号公報特許第３２６４２３０号公報特開２００７−２２１８３号公報

しかし特許文献４に記載の防音材では、遮音性を向上しようとすると、吸音層の目付量を増大させるしかなかったので、軽量化が望めないものになるという問題がある。

本発明は上記課題を解決しようとするもので、請求項１に記載の車両用軽量多層構造防音材は、中間部吸音層の両面にそれぞれ熱可塑性樹脂フィルムを介在させて室内側吸音層と室外側吸音層を設けてなることを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、上記車両用軽量多層構造防音材において、中間部吸音層、室内側吸音層および室外側吸音層は、繊維集合体からなるものであることを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、上記車両用軽量多層構造防音材において、中間部吸音層、室内側吸音層および室外側吸音層は、多孔質合成樹脂体からなるものであることを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、上記車両用軽量多層構造防音材において、中間部吸音層、室内側吸音層および室外側吸音層はそれぞれ面重量が１００〜２０００ｇ／ｍ^２の範囲のものとしたことを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、上記車両用軽量多層構造防音材において、熱可塑性樹脂フィルムは両面に予め該熱可塑性樹脂フィルムよりも低融点の熱融着フィルムが貼着され、該熱融着フィルムを溶融させることにより中間部吸音層の両面に該熱可塑性樹脂フィルムを介して室内側吸音層と室外側吸音層をそれぞれ融着させたことを特徴とする。
また請求項６に記載の発明は、上記車両用軽量多層構造防音材において、熱可塑性樹脂フィルムは非通気性のものであることを特徴とする。
また請求項７に記載の発明は、上記車両用軽量多層構造防音材において、熱可塑性樹脂フィルムは開口率が０．０５〜５％となるように小孔を均一に形成したものであることを特徴とする。

本発明に係る車両用軽量多層構造防音材は、遮音性が高く、軽量であり、成形性にも優れたものとなる。

図１は、エンジンルームに面した鋼板製のパネル１と、その運転室側面に張着された本発明に係る多層構造の防音材２を示す。この防音材２は、図２の分解斜視図に示すように、運転室側から順に室内側吸音層３と熱可塑性樹脂フィルム４と中間部吸音層５と熱可塑性樹脂フィルム６と室外側吸音層７とを積層してなる。この室内側吸音層３、中間部吸音層５および室外側吸音層７は、フェルト，グラスウールなどの繊維集合材またはウレタンフォームなどの多孔質合成樹脂材からなる面重量（目付量）１００〜２０００ｇ／ｍ^２のものである。

また、熱可塑性樹脂フィルム４および熱可塑性樹脂フィルム６は、図３に示したように、融点が１６０〜２５０℃であるナイロン，ポリエステルなどの熱可塑性樹脂からなるフィルム８の両面に融点が１００〜１３０℃であるポリエチレン，ポリプロピレンなどの低融点の熱可塑性樹脂からなる熱融着フィルム９を接着剤層１０を介して接着・積層させることにより厚さ０．０１〜０．１ｍｍの多層構造にしたものである。

このように室内側吸音層３と熱可塑性樹脂フィルム４と中間部吸音層５と熱可塑性樹脂フィルム６と室外側吸音層７とを積層し、これをオーブン（図示せず）内に装入し、両面に１６０〜２００℃の熱風を吹き当てて加熱することにより、上記熱融着フィルム９を溶融させる。この際、吸音層３，５，７に予め混入されたバインダー繊維も溶融する。そしてその加熱の直後にこれを図４に示したような冷間成形金型１１に移動させ、面重量（目付量）が３００〜３０００ｇ／ｍ^２の防音材２を成形する。なお、冷間成形金型１１は、可動する上型１１ａと、成形面に多数の吸気孔が形成され真空吸引することのできる下型１１ｂとからなる。１２は上型１１ａに設けられた冷却パイプを示す。そして、下型１１ｂから真空吸引すると同時に上型７ａを下降させることにより防音材２を加圧成形する。この真空吸引により熱可塑性樹脂フィルム４および熱可塑性樹脂フィルム６が吸音層３側に吸引され該吸音層３を収縮させと共に、上型１１ａの加圧力により吸音層７を該熱可塑性樹脂フィルム６に圧着させる。そして、溶融した熱融着フィルム９および上記バインダー繊維が、この真空吸引により流入する空気により急速に冷却されて凝固することから、防音材２はパネル１の凹凸形状にフィットする所要立体形状に成形され、その形状が保持される。また、このとき熱可塑性樹脂フィルム４および熱可塑性樹脂フィルム６はそれぞれ熱融着フィルム９によって吸音層３、吸音層５および吸音層７に融着するので、該吸音層３，吸音層６および吸音層７は、該熱可塑性樹脂フィルム４および熱可塑性樹脂フィルム６を介して相互に接着されると共に、該防音材２の剛性、形状保持性が高められる。

こうして成形された防音材２は、図１に示したようにエンジンルームに面した鋼板製のパネル１の運転室側面に張着することにより、エンジンルームからの騒音が遮断され、運転室の騒音レベルを下げることができる。
なお、室内側吸音層３、中間部吸音層５、室外側吸音層７の面重量を上記のように１００〜２０００ｇ／ｍ^２としたのは、１００ｇ／ｍ^２以下にするとフエルトの場合は透け等が発生することから取り扱いが容易でなく、また２０００ｇ／ｍ^２以上にすると重量が増す割りに吸音性はよくならないことに因る。
また、防音材２の面重量を３００〜３０００ｇ／ｍ^２としたのは、３００ｇ／ｍ^２以下では上記のように１００ｇ／ｍ^２以下の吸音層による多層構造が困難であり、また３０００ｇ／ｍ^２以上では軽量化できたことにならないことに因る。
また、熱可塑性樹脂フィルム４および熱可塑性樹脂フィルム６の厚さを０．０１〜０．１ｍｍとしたのは、０．０１ｍｍ以下ではフィルムとしての成形が困難であり、０．１ｍｍ以上ではその面重量が１００ｇ／ｍ^２以上にもなり軽量化の妨げになることに因る。

本発明に係る多層構造防音材の騒音抑制効果を確かめるため、表１に示したように、室内側吸音層３および室外側吸音層７の面重量を５００ｇ／ｍ^２にするとともに、中間部吸音層５の面重量を４５０ｇ／ｍ^２とし、熱可塑性樹脂フィルム４，６の厚さを０．０５ｍｍとし、厚さ２５ｍｍに成形した発明品Ａ、および、熱可塑性樹脂フィルム４についてだけ多数の小孔を形成して開口率が０．０５〜５％となるようにし、その他は発明品Ａと同じ条件で厚さ２５ｍｍに成形した発明品Ｂを試作し、さらに、表２に示したように、面重量５００ｇ／ｍ^２の室内側吸音層と面重量１０００ｇ／ｍ^２の室外側吸音層との間に厚さ０．０５ｍｍの熱可塑性樹脂フィルムを介在させ発明品Ａ、Ｂと同様の成形方法にて厚さ２５ｍｍに成形した従来品を試作し、これらの試作品について透過音損失試験および残響室法吸音率試験を行った。その結果、図５、図６に示したように、発明品Ａおよび発明品Ｂは、騒音の各周波数帯域にて従来品より優れた測定結果が得られ、遮音性が優れていることが実証された。

また、本発明に係る防音材２では、熱溶着し得る熱可塑性樹脂フィルム４，６を介在させて吸音層を多層構造にしたことにより、冷間成形金型による一回の成形で容易にパネル１の凹凸形状にフィットする立体形状に成形することができるので、成形性、生産性が良好なものとなる。

なお、この実施形態では防音材の全面を本発明に係る多層構造にしたが、車両の騒音が透過し易い部分について部分的に必要に応じこのような多層構造にしてもよい。

本発明に係る車両用軽量多層構造防音材の取付状態を示した縦断面図。本発明に係る車両用軽量多層構造防音材の分解斜視図。本発明に係る車両用軽量多層構造防音材の熱可塑性樹脂フィルムの縦断面図。本発明に係る車両用軽量多層構造防音材を製造する冷間成形金型の縦断面図。本発明に係る車両用軽量多層構造防音材について透過音損失試験をした結果を示す線図。本発明に係る車両用軽量多層構造防音材について残響室法吸音率試験結果をした結果を示す線図。

符号の説明

１パネル
２防音材
３室内側吸音層
４，６熱可塑性樹脂フィルム
５中間部吸音層
７室外側吸音層
８熱可塑性樹脂フィルム
９熱融着フィルム
１０接着剤層
１１冷間成形金型

Claims

中間部吸音層の両面にそれぞれ熱可塑性樹脂フィルムを介在させて室内側吸音層と室外側吸音層を設けてなることを特徴とする車両用軽量多層構造防音材。
中間部吸音層、室内側吸音層および室外側吸音層は、繊維集合体からなるものである請求項１に記載した車両用軽量多層構造防音材。
中間部吸音層、室内側吸音層および室外側吸音層は、多孔質合成樹脂体からなるものである請求項１に記載した車両用軽量多層構造防音材。
中間部吸音層、室内側吸音層および室外側吸音層はそれぞれ面重量が１００〜２０００ｇ／ｍ^２の範囲のものとした請求項１〜３のいずれかに記載した車両用軽量多層構造防音材。
熱可塑性樹脂フィルムは両面に予め該熱可塑性樹脂フィルムよりも低融点の熱融着フィルムが貼着され、該熱融着フィルムを溶融させることにより中間部吸音層の両面に該熱可塑性樹脂フィルムを介して室内側吸音層と室外側吸音層をそれぞれ融着させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載した車両用軽量多層構造防音材。
熱可塑性樹脂フィルムは非通気性のものである請求項１〜５のいずれかに記載した車両用軽量多層構造防音材。
熱可塑性樹脂フィルムは開口率が０．０５〜５％となるように小孔を均一に形成したものである請求項１〜５のいずれかに記載した車両用軽量多層構造防音材。