JP2020168956A

JP2020168956A - 車両用多層構造防音材の製造方法及び車両用多層構造防音材に用いられる熱可塑性樹脂フィルム

Info

Publication number: JP2020168956A
Application number: JP2019071688A
Authority: JP
Inventors: 木村　浩司; Koji Kimura; 浩司木村; 淳浩筒井; Atsuhiro Tsutsui
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-04-04
Also published as: JP7198709B2

Abstract

【課題】吸音層と遮音層を構成するフィルムとの界面を部分的に接着した車両用多層構造防音材は特定の周波数帯の騒音レベルを選択的に低減できるという優れた性能を有するが、製造する場合には、予め、遮音層を構成するフィルムの両面に全面または／及びドットや線状にパターン化された接着剤を塗工する必要があり、塗工の技術的困難さから製造コストの上昇を招き負担となっていた。このため、プレス加工の適用により簡単に低コストで製造できる方法の提供。【解決手段】車室内側吸音部材３２、熱可塑性樹脂フィルム、及び車室外側吸音部材３１を準備して、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に熱融着を阻害するインキを部分的に塗工し、前記熱可塑性樹脂フィルムの一方の面に前記車室内側吸音部材を、他方の面に前記車室外側吸音部材を積層して積層体３４とし、前記積層体に対し前記熱可塑性樹脂フィルムを溶融するように加熱後プレス加工する。【選択図】図５

Description

本発明は、車室の外の騒音が車室内に伝搬するのを抑制するために、ダッシュパネル、フロアパネル、天井、あるいはドアパネルなどの車室側面に沿い設けられる多層構造防音材（ダッシュサイレンサー、フロアサイレンサーなど）であって、吸音性能や遮音性能等の防音性能に優れ、軽量で、成形性や生産性が良く、しかも製造コストも軽減し得る車両用多層構造防音材を提供する。

従来から、車室の外の騒音が車室内に伝搬するのを抑制するために、ダッシュパネル、フロアパネル、天井、あるいはドアパネルなどの車室側面に、それぞれ防音材が添装されている。

このような防音材として、特許文献１には、図１に示すように、車両のエンジンルームと車室とを隔離するダッシュパネルに面して配置された防音材（ダッシュサイレンサー）１０が開示されている。すなわち、防音材１０は、ダッシュパネル側吸音層１１、熱可塑性樹脂フィルムからなる遮音層１３、表皮吸音層１２がこの順番で積層された構造であり、前記表皮吸音層１２は車室側表面に化粧層１２１を有している。また、前記熱可塑性樹脂フィルム１３は、例えば、ポリエチレン系樹脂からなる外層及び内層と、この外層及び内層の融点より高い融点を有する合成樹脂からなる中間層との３層から構成されている。

さらに、特許文献１には、前記防音材１０の生産性に優れコスト低減に効果のある製造方法として、前記ダッシュパネル側吸音層１１の成形体に前記熱可塑性樹脂フィルム１３を配置すると共に、該フィルムの前記ダッシュパネル側吸音層１１と対向する側に通気性を有する表皮吸音層１２を配置し、成形型を用いてプレス加工によりお互いに接着して積層構造とすることが開示されている。

特許文献２には、車室内での会話明瞭度を効率よく改善するため、特定の周波数帯の騒音レベルを選択的に低減することを目的とした車両用多層構造防音材として、車のボディであるダッシュパネルの車室内側表面に、車室外側から、第１吸音層、第１接着層、非通気性の遮音層（熱可塑性樹脂フィルム）、第２接着層、第２吸音層の順番に配置されている車両用多層構造防音材が開示されている。この車両用多層構造防音材は、遮音性と吸音力のバランスを第２吸音層と非通気性の遮音層の接着面積率を変化させることで調整することができるという優れた性能を有する。遮音性を効果的に向上させたい場合には７５〜１００％の面積で接着させ、吸音力を効果的に向上させたい場合には１〜２５％の面積で接着させる。接着方法として、EVA系、ウレタン系、クロロプレンラテックス系、スチレン−ブタジエン系重合体（SBR）系、アクリル系、オレフィン系等の樹脂から選択した第２接着層を１〜５０ドット／ｃｍ²に相当する点接着層として形成、あるいは第２接着層を糸状に形成して第２吸音層と非通気性の遮音層を接合することが開示されている。

しかしながら、このように吸音層と非通気性の遮音層を構成するフィルムとの界面を部分的に接着して多層構造の防音材を製造する場合には、予め、非通気性の遮音層を構成するフィルムの両面に、全面または／及びドットや線状にパターン化された接着剤を塗工する必要があった。そして、このような構成及び製造方法では、フィルムの両面に接着剤を塗工することの技術的困難さや両面に接着剤が塗工されたフィルムのハンドリングの難しさから製造コストの上昇を招き負担となっていた。

このため、前記のような吸音層と非通気性の遮音層を構成するフィルムとの界面が部分的に接着された車両用多層構造防音材を、特許文献１で開示されているようなプレス成型を適用し、より簡単に低コストで製造できる方法の開発が望まれていた。

特開２００４−９０５３２公報特開２００５−２２７７４７公報

本発明は、車室内での会話明瞭度を効率よく改善するため特定の周波数帯の騒音レベルを選択的に低減できる、吸音層と遮音層（非通気性のフィルム）との界面を部分的に接着した車両用多層構造防音材を、プレス成型により高い生産性でより安価に製造できる方法及びそれに用いられる熱可塑性樹脂フィルムを提供しようとするものである。

すなわち、本発明によると、上記課題を解決するために、車室内側吸音部材、熱可塑性樹脂フィルム、及び車室外側吸音部材を準備して、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に熱融着を阻害するインキを部分的に塗工し、前記熱可塑性樹脂フィルムの一方の面に前記車室内側吸音部材を、他方の面に前記車室外側吸音部材を積層して積層体とし、前記積層体に対し、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一部を溶融するように加熱後、プレス加工することを特徴とする、車両用多層構造防音材の製造方法が提供される。

また、熱可塑性樹脂フィルムの一方の表面に熱融着を阻害するインキを部分的に塗工し、前記熱融着を阻害するインキが部分的に塗工された面に車室内側吸音部材を、他方の面に車室外側吸音部材を積層することを特徴とする前記車両用多層構造防音材の製造方法が提供される。

また、熱可塑性樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の熱可塑性樹脂の融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層された多層フィルムであることを特徴とする、前記車両用多層構造防音材の製造方法が提供される。

さらに、少なくとも一方の表面に熱融着を阻害するインキが部分的に塗工されていることを特徴とする車両用多層構造防音材に用いられる熱可塑性樹脂フィルムが提供される。

また、熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の熱可塑性樹脂の融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層されていることを特徴とする、前記熱可塑性樹脂フィルムが提供される。

本発明の車両用多層構造防音材の製造方法及び車両用多層構造防音材に用いられる熱可塑性樹脂フィルムは、車室内での会話明瞭度を効率よく改善するため特定の周波数帯の騒音レベルを選択的に低減できる、吸音部材と遮音層（非通気性の遮音フィルム）との界面を部分的に接着した多層構造からなる防音材を、プレス成型により高い生産性でより安価に製造できる。すなわち、本発明の車両用多層構造防音材の製造方法及び車両用多層構造防音材に用いられる熱可塑性樹脂フィルムは、遮音層を構成するフィルムと吸音材を接着するための接着剤を使用しないので、予め、遮音層を構成する非通気性のフィルムの両面に、全面または／及びドットや線状にパターン化された接着剤を塗工する必要がない。このため、遮音層を構成する非通気性のフィルムの両面に接着剤を塗工することの技術的困難さや両面に接着剤が塗工されたフィルムのハンドリングの難しさに伴う製造コストの上昇を招ねかないという利点を有する。

図１は、従来の車両用多層構造防音材（ダッシュサイレンサー）及びその配設例を示す概略図である。図２は、本発明の一実施例に係る、熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層され、一方の表面に熱融着を阻害するインキが部分的に塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルムのＡ−Ａ´断面図及び平面図である。図３は、本発明の一実施例に係る、熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層され、一方の表面に熱融着を阻害するインキが部分的に塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルムのＡ−Ａ´断面図及び平面図である。図４は、本発明の一実施例に係る、熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層され、一方の表面に熱融着を阻害するインキが部分的に塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルムのＡ−Ａ´断面図及び平面図である。図５は本発明の製造方法の概要を示す図である。

以下、本発明の車両用多層構造防音材の製造方法の実施の形態について説明する。尚、本発明は以下の形態に限定されるものではなく、同様の効果を奏する範囲において種々の形態をとることができる。

本発明における車室外側吸音部材及び車室内側吸音部材は、例えば、フェルト，グラスウールなどの繊維集合体またはウレタンフォームなどの多孔質合成樹脂などから構成される。車室外側吸音部材はダッシュパネル側やフロアパネル側などの車室外側に配置し、例えば、密度０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ^３、特に０．０２〜０．０７ｇ／ｃｍ^３、更には０．０２〜０．０５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。また、車室内側吸音部材は車室内側に配置され、密度が０．１〜０．８ｇ／ｃｍ^３、特に０．２〜０．５ｇ／ｃｍ^３、更には０．２５〜０．４ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。車室外側吸音部材の厚さは１〜６０ｍｍ、特に２〜５０ｍｍ、更には３〜４０ｍｍであることが好ましい。さらに、車室内側吸音部材の厚さが１〜１５ｍｍ、特に２〜１０ｍｍ、更には３〜７ｍｍであることが好ましい。尚、意匠性の観点から、車室内側吸音部材の車室内側には不織布などからなる化粧層を積層することもできる。

本発明における熱可塑性樹脂フィルムは単層であっても多層であってもよい。熱可塑性樹脂フィルムが単層の場合、使用される熱可塑性樹脂は融点が９０〜１４０℃であるポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンまたはそれらを変性したものが好ましい。前記単層の熱可塑性樹脂フィルムは、加熱・プレス加工の後にも一定の厚さが維持される必要があるため、厚さは２０〜２００μｍが好ましい。

また、熱可塑性樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の熱可塑性樹脂融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層された多層フィルムである場合、遮音層を構成する熱可塑性樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの熱可塑性樹脂から適宜選択できる。前記遮音層の厚さは７〜５０μmが好ましい。また、熱融着層を構成する熱可塑性樹脂は遮音層を構成する熱可塑性樹脂より融点が低いものであれば特に限定されないが、融点が９０〜１４０℃であるポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンまたはそれらを変性したものが好ましい。前記熱融着層の厚さは７〜５０μmが好ましい。遮音層と熱融着層との間に変性ポリオレフィンなどの接着性樹脂からなる接着層を設けることもできる。

本発明における熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は特に限定されないが、インフレーション成膜法やフラットダイスキャスト成膜法などが適宜選択できる。また、多層フィルムの場合には、別々に製膜したフィルムを接着剤や溶融樹脂で接着したり熱融着させたりすることで製造してもよい。

本発明において熱可塑性樹脂フィルムの表面に部分的に塗工する熱融着を阻害するインキは、プレス加工の際に遮音フィルムと車室内側吸音部材及び／または車室外側吸音部材との一部の界面が熱融着することを阻害できるインキであれば特に限定されない。例として、バインダーの樹脂成分の融点が熱融着層を構成している熱可塑性樹脂の融点より高いインキ、熱や紫外線による硬化型のインキ、二液硬化型のインキなどが挙げられる。インキのパターン塗工は、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの通常用いられる印刷方法を用いて実施することができる。

図２〜図４に、一方の表面に熱融着阻害層がパターン塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルム２０の例を示した。熱融着阻害層は熱可塑性樹脂フィルムの両表面にパターン塗工されてもよいことはいうまでもない。なお、塗工のパターンや全界面に占める塗工面積の割合は、車室内側吸音部材及び車室外側吸音部材の種類、吸音性能、ならびに厚み等、及び遮音層を構成する熱可塑性樹脂の種類、遮音性能、ならびに厚み等を考慮し、車両用多層構造防音材に求める防音性能を実現するため、適宜設計される。

図５に本発明の製造方法の概略図を示した。まず、車室外側吸音部材３１、一方の表面に熱融着阻害層がパターン塗工された多層熱可塑性樹脂フィルム３３、車室内側吸音部材３２をこの順番で積層して積層体３４とする。次に、積層体３４を、加熱後に加圧・冷却するプレス加工により、車室外側吸音部材３１、一方の表面に熱融着阻害層がパターン塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルム３３、車室内側吸音部材３２を、熱融着阻害層が塗工されている部分を除き、多層の熱可塑性樹脂フィルム表面の熱融着層による熱融着によりお互いに接着して車両用多層構造防音材を得る。

前記プレス工程では、上記車室外側吸音部材３１、一方の表面に熱融着阻害層がパターン塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルム３３、車室内側吸音部材３２が、上述のような配置関係である限り、それらの配置順序、方法等は特に問わない。また、このプレス工程は成形型を用いた成形工程を兼ねたものであってもよい。成形型を用いたプレス加工の場合には、例えば、先ず、車室内側吸音部材及び表面に熱融着阻害層がパターン塗工された熱可塑性樹脂フィルムを、成形型が有する吸引機能により吸引保持してこれらを配置し、次に、この成形型内に車室外側吸音部材を移行してこれを配置して、その後、プレス加工を行うようにすることができる。これにより、車室外側吸音部材、表面に熱融着阻害層がパターン塗工された熱可塑性樹脂フィルム、車室内側吸音部材の成形型内への配置を効率良く行うことができる。

上記表面に熱融着阻害層がパターン塗工された熱可塑性樹脂フィルムと車室外側吸音部材及び車室内側吸音部材とを効率良く接着させるために、プレス加工の際の温度が９０〜２００℃、特に１１０〜１８０℃、更には１２０〜１６０℃であることが好ましい。また、プレス加工の際のプレス圧力、プレス時間、冷却温度、あるいは冷却時間等は、適宜設計できる。

１０防音材（ダッシュサイレンサー）
１１ダッシュパネル側吸音層
１２表皮吸音層
１３熱可塑性樹脂フィルムからなる遮音層
１２１化粧層
２０一方の表面に熱融着阻害層がパターン塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルム
２１熱融着層
２２熱可塑性樹脂からなる遮音層
２３熱融着阻害層
３１車室外側吸音部材
３２車室内側吸音部材
３３一方の表面に熱融着阻害層がパターン塗工された多層の熱可塑性樹脂フィルム
３４積層体

Claims

車室内側吸音部材、熱可塑性樹脂フィルム、及び車室外側吸音部材を準備して、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に熱融着を阻害するインキを部分的に塗工し、前記熱可塑性樹脂フィルムの一方の面に前記車室内側吸音部材を、他方の面に前記車室外側吸音部材を積層して積層体とし、前記積層体に対し、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一部を溶融するように加熱後、プレス加工することを特徴とする、車両用多層構造防音材の製造方法。
前記熱可塑性樹脂フィルムの一方の表面に熱融着を阻害するインキを部分的に塗工し、前記熱融着を阻害するインキが部分的に塗工された面に車室内側吸音部材を、他方の面に車室外側吸音部材を積層することを特徴とする請求項１記載の車両用多層構造防音材の製造方法。
前記熱可塑性樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の熱可塑性樹脂の融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層された多層フィルムであることを特徴とする、請求項１及び２記載の車両用多層構造防音材の製造方法。
少なくとも一方の表面に熱融着を阻害するインキが部分的に塗工されていることを特徴とする車両用多層構造防音材に用いられる熱可塑性樹脂フィルム。
熱可塑性樹脂からなる遮音層の両表面に前記遮音層の熱可塑性樹脂の融点よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる熱融着層が積層されていることを特徴とする、請求項４記載の熱可塑性樹脂フィルム。