JP2942897B2

JP2942897B2 - 吸音断熱インシュレータ

Info

Publication number: JP2942897B2
Application number: JP844090A
Authority: JP
Inventors: 浩和井坂
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JPH03213334A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複雑な凹凸形状の成形を可能とし、外観の
高級化を図ることが出来る吸音断熱インシュレータに関
する。

（従来の技術）従来、吸音断熱インシュレータは吸音、断熱を目的と
して自動車や産業用車両（トラック、フォークリフト
等）のエンジン周りに使用されており、ガラス繊維、合
成繊維等の多孔質材の表面に取扱い作業性向上のための
繊維の飛散防止や水ぬれに対する撥水性付与のために不
織布等の表皮材を積層したり、エンジンから発生する輻
射熱防止のために金属箔を積層したりしていた。

該多孔質材と表皮材の積層方法としては、多孔質材と
表皮材の間に液状樹脂剤を塗布したり、或いは繊維状樹
脂層を介在させたりした後、これらを加熱して接着させ
ることが一般的である。

（発明が解決しようとする課題）最近の車の高級化指向の中で吸音断熱インシュレータ
も外観の高級化が望まれており、併せて吸音断熱インシ
ュレータの形状の多様化も進んでいる。

このような状況下においては、多孔質材の高密度グラ
スウール板にフェノール樹脂等の接着剤を含浸した不織
布を積層した後、加熱して接着した場合、不織布表面に
フェノール樹脂がしみ出したり、変色や色むら等の不都
合があるうえ、接着性も十分なものでなく、しかも不織
布は、色、柄が豊富でなく手触りもザラザラしており高
級な外観をもたらせないという問題があった。

そこで多孔質材と不織布との接着性を向上させるため
に、アルキルレゾルシノールを原料としたレゾルシノー
ル系樹脂を不織布に含浸したものを多孔質材に積層した
後、加熱して接着したところ、不織布に変色はみられな
かったが、その表面が脆くなるという問題があった。

また、外観を向上させるためにインシュレーターの形
状に合わせた金型を用い、熱可塑性合成樹脂フィルムを
介して高密度グラスウール板と不織布を積層し、金型に
よる加熱圧着して不織布表面に複雑な凹凸形状の成形を
施すことも行われているが、不織布自体に柔軟性がない
ため凹凸形状の角部分に浮き、シワ、破れ等が発生し外
観が劣るという問題があった。

多孔質材の表面に金属箔を積層したものは、難燃性は
非常に優れるが、成形時の加工性が悪く、複雑な凹凸形
状の成形を施すことが出来ないという問題があった。

本発明は、かかる前記問題点を解消した吸音断熱イン
シュレーター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）本発明の吸音断熱インシュレータは、多孔質材から成
るインシュレータ本体に、熱可塑性合成樹脂フィルムを
介して軟質ポリウレタンフォームから成る表皮材を積層
し、加熱加圧することによって、該熱可塑性樹脂フィル
ムを軟化させ、該多孔質材と該軟質ポリウレタンフォー
ムとを接合一体化すると共に、複雑な凹凸形状に成形し
た吸音断熱インシュレータであって、該熱可塑性樹脂フ
ィルムはエチレン−酢酸ビニル共重合体を添加したポリ
エチレンフィルムであり、該フィルムの少なくとも軟質
ポリウレタンフォームとの接着面側には表面改質処理が
施されていることを特徴とする。

本発明で用いる多孔質材としては、無機質多孔質材、
有機質多孔質材が挙げられる。そして無機質多孔質材は
耐炎性及び吸音、断熱性能が優れるものとして従来から
知られている極微細ガラス繊維の高密度グラスウール板
が好ましく、その厚さは断熱性能及び軽量化の点から３
〜20mm程度（単位当りの重量300〜850g/m²程度）が好ま
しい。また有機質多孔質材は天然繊維、合成繊維を開繊
してフェノール樹脂のようなバインダーで付着させたフ
ェルトが好ましく、その厚さは断熱性能及び吸音性能の
点から３〜20mm程度（単位当りの重量400〜1200g/m²程
度）が好ましい。

また、多孔質材の表面に積層する軟質ポリウレタンフ
ォームとしてはポリエーテル型またはポリエステル型の
軟質ポリウレタンフォームが適しており、このような軟
質ポリウレタンフォームは成型の際に所望の凹凸形状に
順応し、また製品の手触りが良好であり、色および柄が
豊富である。また、密度は軽量化の点から15〜30kg/m³
程度が好ましく、厚みはあまり薄いと透けて多孔質材が
見えて外観上好ましくないことや難燃性を考慮に３〜10
mm程度が好ましい。

また、多孔質材と軟質ポリウレタンフォームの熱接合
方法としては、軟質ポリウレタンフォームのソフトな表
面状態を阻害しないで、両材料の接着強度を強く出せて
剥離の問題がないこと、インシュレータとして要求され
る難燃性を維持出来ること、多孔質材と軟質ポリウレタ
ンフォームに撥水処理を施してなくても接着剤層で多孔
質材への水の侵入を阻止出来ること等を満足する方法と
して、本発明では多孔質材と軟質ポリウレタンフォーム
との間に熱可塑性合成樹脂フィルムを介在させ、これら
を外部加熱により熱接合するようにした。

そしてインシュレーターを複雑な凹凸形状に成形する
には金型を用いて一体成形する所謂モールド成型法によ
る熱接合が好ましい。

熱可塑性合成樹脂フィルムの材質としては、熱接着温
度が低くて、熱接着温度範囲が広く、熱溶融時の分解が
起こりにくいことや、外部加熱による熱接合（他の材料
を介して熱伝導により接合する）の際の熱伝導率の良い
ことを等を考慮して、ポリエチレン（軟化点121〜177
℃）を選択した。またフィルムはポリエチレン単独でラ
ミネートやコーチングされていないフィルムが好まし
い。

ポリエチレンフィルムは多孔質材と軟質ポリウレタン
フォームとの間に介在させて外部加熱により一体成形さ
せた際、軟化しにくく、接着性が低いので、本発明で
は、ポリエチレンにエチレン−酢酸ビニル共重合体を添
加することにより、ポリエチレンの軟化点を低下させて
接着させるようにした。そしてポリエチレンへのエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体の添加量はポリエチレンの軟化
点を充分に低下させて接着性を高めるために少なくとも
５重量％とすればよく、また経済性を考慮すれば５〜10
重量％程度が好ましい。

また、ポリエチレンにエチレン−酢酸ビニル共重合体
を添加すれば軟化点を低下させポリエチレン単独に比し
て接着性を向上させることが出来るが、本発明では接着
性の信頼性を高めるため、該ポリエチレンフィルムの表
面に表面酸化、表面凹凸化のような表面改質処理を施す
ことによって該フィルの表面エネルギーを大きくした
り、或いはフィルム表面にカルボニル基やカルボキシル
基を生じせしめて該フィルム表面を極性化して接着性を
大きくさせて多孔質材と軟質ポリウレタンフォームの熱
接着強度を向上させた。

具体的な表面改質処理方法としてはコロナ放電処理、
クロム酸化処理、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線
照射等の表面酸化法、またはサンドブラスト処理、溶剤
処理等の表面凹凸処理法が挙げられる。

またポリエチレンへエチレン−酢酸ビニル共重合体を
添加したフィルムへの表面改質処理は、多孔質材にグラ
スウールのような無機質多孔質材を用いるときは、少な
くともフィルムの軟質ポリウレタンフォームとの接着面
側に施せばよく、また多孔質材にフェルトのような有機
質多孔質材を用いるときも前記無機質多孔質材と同様に
少なくともフィルムの軟質ポリウレタンフォームとの接
着面側に施せばよい。

（作用）軟質ポリウレタンフォームは高密度グラスウール板ま
たはフェルトのような多孔質材の断熱性、耐炎性を阻害
せず、また多孔質材と共に熱接合する際に溶融せず、気
泡構造が連続で優れた断熱性能に加えて優れた吸音性を
有し（例えば硬質ウレタンフォームのように独立気泡で
あれば熱伝導率低くなるため断熱性能は優れるが吸音性
能は低い）、また伸び、柔軟性はラバーフォームに近く
（例えば軟質ポリウレタンフォーム150〜600％、ラバー
フォーム300〜400％）、クッション性が高く耐薬品性も
概ね良好で、しかも複雑な凹凸形状の成形を行っても浮
き、シワ、破れがない。

（実施例）次に、本発明の具体的実施例を比較例と共に説明す
る。

実施例１先ず、多孔質材として500g/m²（厚さ8mm）のグラスウ
ール、熱可塑性合成フィルムとしてエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体を７重量％添加したポリエチレン樹脂（以下
EVAPEという）をコロナ放電（放電条件：高周波電圧170
V−4KW、処理速度20m/分、電極とフィルムの距離は3m
m）による表面改質処理を片面に施した厚さ40μのフィ
ルム、表皮材として密度23kg/m³、厚さ3mmの軟質ポリウ
レタンフォームのエーテル系難燃タイプを夫々用意し
た。

次に第１図示のように加熱自在で、かつ昇降自在で表
面1aが例えばダッシュパネルのような複雑な凹凸形状面
を備えた上金型１と、上金型１と対向位置に加熱自在で
表面2aが前記上金型１の表面1aの凹凸形状に対応した凸
凹形状面を備えた下金型２の間に、多孔質材３の上方に
EVAPEフィルム４の表面改質処理面側を上方になるよう
に積層し、更に該EVAPEフィルム４の表面改質処理面側
の上方に表皮材５を積層した積層体６を挿入し、両金型
1,2を温度200℃に保持すると共に、両金型1,2で積層体
６を加圧プレス（プレス条件：プレス圧力は0.5kg/c
m²、プレス時間は２分間）して凹凸形状で各部の厚さが
20mmの吸音断熱インシュレーターを作成した。

作成された吸音断熱インシュレーターの多孔質材（グ
ラスウール）と表皮材（軟質ポリウレタンフォーム）間
の接着性、成形状態を調べ、調べた結果を表に示した。

測定条件接着性：表皮材を剥がした際、表皮材に多孔質材が
付着して剥がれた状態を目視により観察した。

評価 ○：良好（表皮材に多孔質材が付着していた） ×：不良（表皮材に多孔質材が全く付着するこ
となく剥離した）成形状態：表皮材の浮き、しわ、破れ等商品価値を
目視により観察した。

評価 ○：良好（色むら、しわ無） ×：不良（変色、しわ、破れ等有）比較例１熱可塑性合成樹脂フィルムを厚さ30μのコロナ放電処
理を行っていないEVAPEフィルムとした以外は前記実施
例１と同様の方法で吸音断熱インシュレーターを作成し
た。

作成された吸音断熱インシュレーターの多孔質材（グ
ラスウール）と表皮材（軟質ポリウレタンフォーム）間
の接着性、成形状態を前記実施例１と同一条件で調べ、
調べた結果を表に示した。

比較例２表皮材にポリエステルから成る50g/m²の不織布を用
い、熱可塑性合成樹脂フィルムの代わりに熱硬化性フエ
ノール樹脂を表皮材に含浸（含浸量20g/m²）させた以外
は前記実施例１と同様の方法で吸音断熱インシュレータ
ーを作成した。

作成された吸音断熱インシュレーターの多孔質材（グ
ラスウール）と表皮材（不織布）間の接着性、成形状態
を前記実施例１と同一条件で調べ、調べた結果を表に示
した。

比較例３表皮材にポリエステルから成る50g/m²の不織布を用
い、熱可塑性合成樹脂フィルムの代わりにアルキルレゾ
ルシノールを原料としたレゾルシノール系樹脂を表皮材
に含浸（含浸量20g/m²）させた以外は前記実施例１と同
様の方法で吸音断熱インシュレーターを作成した。

比較例４熱可塑性合成樹脂フィルムに厚さ30μの難燃性ポリエ
チレンフィルムを用いた以外は前記実施例１と同様の方
法で吸音断熱インシュレーターを作成した。

比較例５熱可塑性合成樹脂フィルムの代わりに熱硬化性フェノ
ール樹脂を表皮材に含浸（含浸量100g/m²）させた以外
は前記実施例１同様の方法で吸音断熱インシュレーター
を作成した。

比較例６熱可塑性合成樹脂フィルムの代わりにアルキルレゾル
シノールを原料としたレゾルシノール系樹脂を表皮材に
含浸（含浸量100g/m²）させた以外は前記実施例１同様
の方法で吸音断熱インシュレーターを作成した。

実施例２多孔質材のグラスウールの代わりに780g/m²（厚さ20m
m）のフェルトを用いた以外は前記実施例１と同様の方
法で吸音断熱インシュレーターを作成した。

作成された吸音断熱インシュレーターの多孔質材（フ
ェルト）と表皮材（軟質ポリウレタンフォーム）間の接
着性、成形状態を前記実施例１と同一条件で調べ、調べ
た結果を表に示した。

比較例７多孔質材のグラスウールの代わりに780g/m²（厚さ20m
m）のフェルトを用い、また熱可塑性合成樹脂フィルム
を厚さ30μのコロナ放電処理を行っていないEVAPEフィ
ルムとした以外は前記実施例１と同様の方法で吸音断熱
インシュレーターを作成した。

比較例８多孔質材のグラスウールの代わりに780g/m²（厚さ20m
m）のフェルトを用い、表皮材にポリエステルから成る5
0g/m²の不織布を用い、熱可塑性合成樹脂フィルムの代
わりに熱硬化性フエノール樹脂を表皮材に含浸（含浸量
20g/m²）させた以外は前記実施例１と同様の方法で吸音
断熱インシュレーターを作成した。

作成された吸音断熱インシュレーターの多孔質材（フ
ェルト）と表皮材（不織布）間の接着性、成形状態を前
記実施例１と同一条件で調べ、調べた結果を表に示し
た。

表から明らかなように多孔質材と表皮材の加熱圧着に
表面改質処理を施したEVAPEフィルムを用いた本発明実
施例1,2の吸音断熱インシュレーターは多孔質材と表皮
材との接着性、成形状態や表皮材の仕上りはいずれも良
好であったのに対し、表面改質処理を全く施さなかった
EVAPEフィルムを用いた比較例1,7は成形状態や表皮材の
仕上りは良好であったが、多孔質材と表皮材との接着性
は完全でなく一部に剥離が生じた。

また比較例2,3,4,5,6,8は多孔質材と表皮材との接着
性、成形状態や表皮材の仕上りの何れか、或いは接着
性、成形状態や表皮材の仕上りのいずれも悪かった。特
にフィルムの代わりに樹脂材を用い、これを表皮材に含
浸させた比較例2,3,5,6,8は表皮材が変色したり、表皮
材が硬化したりして外観は極めて悪かった。

前記実施例ではダッシュパネルの形状に合わせた複雑
な凹凸形状のインシュレーターとしたが、該インシュレ
ーターの複雑な凹凸形状面に更に文字、マーク、皮シボ
模様等を施して該インシュレーターの外観をより高級化
を図るようにしてもよい。

（発明の効果）このように本発明によるときは、多孔質材と軟質ポリ
ウレタンフォームとの間に介在させるフィルムに、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体を添加したポリエチレンフィ
ルムの少なくとも軟質ポリウレタンフォームとの接着面
側に表面改質処理を施したフィルムを用い、これらを熱
接合したので、インシュレーターに浮きやしわ等のない
多様化された任意の複雑な凹凸形状を付すことが出来て
外観の高級化を図ることが出来、しかも多孔質材と軟質
ポリウレタンフォームの接着性に優れた吸音断熱インシ
ュレーターを提供することが出来る等の効果がある。

また多孔質材側に水が浸透することもなく、かつ吸音
特性において吸音率のピークが該フィルムを使用しない
従来の接着剤を用いたインシュレータに比して低周波側
に移り、中音域がよく吸音され、高温域でも吸音の極端
な低下がない傾向があり、このことは自動車等の車両騒
音主に800〜2000Hzの吸音には有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品の吸音断熱インシュレーターを作成す
る１実施例の成形説明図である。３……多孔質材４……熱可塑性合成樹脂フィルム５……軟質ポリウレタンフォーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B60R 13/08 B60N 3/04 - 3/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質材から成るインシュレータ本体に、
熱可塑性合成樹脂フィルムを介して軟質ポリウレタンフ
ォームから成る表皮材を積層し、加熱加圧することによ
って、該熱可塑性樹脂フィルムを軟化させ、該多孔質材
と該軟質ポリウレタンフォームとを接合一体化すると共
に、複雑な凹凸形状に成形した吸音断熱インシュレータ
であって、該熱可塑性樹脂フィルムはエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体を添加したポリエチレンフィルムであり、
該フィルムの少なくとも軟質ポリウレタンフォームとの
接着面側には表面改質処理が施されていることを特徴と
する吸音断熱インシュレータ。