JP3006967B2 - 車両用防音材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用の防音材に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行時には、エンジン騒音、変速
機騒音、冷却ファン騒音、或いは吸気騒音などの騒音が
発生する。このような騒音が車室内に侵入することを防
止するため、従来よりダッシュパネルやフロアパネルな
どの車室を囲む車体パネルにフェルトなどから成る防音
材を取付け、車室内の静粛性を高めている。

【０００３】また上述した各種の騒音がそのまま車外に
放出されると、環境破壊等の問題が発生するので、騒音
発生源となる各種機器を収容したエンジンルームを区画
する車体パネルにも防音材を取付け、車外への騒音の放
出を抑えている。

【０００４】ところで、エンジンルームからの騒音の放
出をより効果的に抑制するには、これを区画する車体パ
ネルだけでなく、エンジンルームの下部を防音材で覆っ
てしまうことが望ましい。

【０００５】ところが、エンジンルームの下部を、例え
ばフェルトより成る従来の防音材で覆うことはできな
い。エンジンルーム内は高温度となるので、従来の防音
材でエンジンルームの下部を覆ったとすると、これが熱
で早期に劣化し、或いは火災が発生するおそれがある。
しかもエンジンルームの下部には油や水が滴下するの
で、これらによって、エンジンルーム下部を覆った防音
材が劣化する。さらに、従来の防音材をエンジンルーム
の下部に設けると、この下部には、防音材の形状を保持
する剛性部材が存在しないので、防音材が車両走行時の
風圧などによって変形し、その形状を維持することがで
きない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記認識に
基づきなされたものであり、その目的とするところは、
従来の防音材と同様に車室を囲む車体パネルなどに装着
して使用できるほか、エンジンルームの下部などの形状
保持部材の存在しない部分にも取付けることのできる車
両用防音材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、粉末状ポリプロピレンと、長さ５〜２５m
m、直径５〜２０ミクロンのチョップドガラス繊維を、
水中で分散混合したのち抄紙法でシート化し、脱水並び
に加熱乾燥圧縮した比重１.０〜１.４の原反シートを再
度加熱し、比重０.３〜０.８に膨張させ、かつ所定形状
に成形した基板層と、その基板層の一方の面に装着した
無機質繊維マット層とを有する車両用防音材を提案す
る。

【０００８】さらに同じ目的を達成するため、粉末状ポ
リプロピレンと、長さ５〜２５mm、直径５〜２０ミクロ
ンのチョップドガラス繊維を、水中で分散混合したのち
抄紙法でシート化し、脱水並びに加熱乾燥圧縮した比重
１.０〜１.４の原反シートに、比重０.９〜３.０のオレ
フィン系合成樹脂シートを重ねて再度加熱し、所定形状
に成形して得られた、原反シート部分が比重０.３〜０.
８に膨張した基板層と、その基板層の一方の面に融着一
体化した前記オレフィン系合成樹脂シートとを有する車
両用防音材を提案する。

【０００９】さらに同じ目的を達成するため、粉末状ポ
リプロピレンと、長さ５〜２５mm、直径５〜２０ミクロ
ンのチョップドガラス繊維を、水中で分散混合したのち
抄紙法でシート化し、脱水並びに加熱乾燥圧縮した比重
１.０〜１.４の原反シートに、比重０.９〜３.０のオレ
フィン系合成樹脂シートを重ねて再度加熱し、所定形状
に成形して得られた、原反シート部分が比重０.３〜０.
８に膨張した基板層と、その基板層の一方の面に融着一
体化した前記オレフィン系合成樹脂シートと、その基板
層の他方の面に装着された無機質繊維マット層とを有す
る車両用防音材を提案する。

【００１０】

【実施例】この発明の実施例を図面を参照しながらその
詳細を説明する。図１は本願の第１の発明に係る第１の
実施例を示す車両用防音材の断面図である。

【００１１】ここに示した車両用防音材は、基板層１
と、この基板層１の一方の面に装着された無機質繊維マ
ット層２とから構成されている。基板層１は、粉末状ポ
リプロピレンと、長さ５〜２５mm、直径５〜２０ミクロ
ンのチョップドガラス繊維を、水中で分散混合したのち
抄紙法でシート化し、脱水並びに加熱乾燥圧縮した比重
１.０〜１.４の原反シートを再度加熱し、比重０.３〜
０.８に膨張させ、かつ所定形状に成形したものであ
る。

【００１２】かかる基板層１は、気泡が内在するので、
軽量で、吸音性と遮音性を有し、しかもそれ自体の剛性
によって高い形状保持性を有している。このような基板
層１に、より一層吸音性に優れた無機質繊維マット層２
が装着されているので、防音材全体の吸音、遮音性が高
められる。しかも基板層１と無機質繊維マット層２は共
に難燃性で、耐熱変形温度が高く、成形性も良好で所定
形状に成形することができ、補強リブの形成が容易であ
る。

【００１３】従って、この車両用防音材は、これを車室
を区画する車体パネルに取付けることができるほか、エ
ンジンルームの下部を覆うように取付けて使用すること
ができる。すなわち、この防音材をエンジンルームの下
部に取付けると、車外に騒音が放出されることを効果的
に抑制できるだけでなく、エンジンルーム内の高温度に
耐え、油や水が付着しても早期に劣化することはなく、
またそれ自体の剛性によって形状を維持することができ
る。

【００１４】その際、特に吸音性に優れた無機質繊維マ
ット層２を騒音発生源、すなわちエンジン側に向けて防
音材を取付け、吸音効果を高めるようにすることが好ま
しい。また油や水をエンジンルーム外に排出できるよう
に、その下部に設けた車両用防音材に排出孔を形成して
も、この防音材は吸音性に優れた無機質繊維マット層２
を有しているので、高い防音効果を発揮する。

【００１５】なお、この防音材を車両に固着するには、
無機質繊維マット層２の吸音性を維持するため、取り付
け部分にスペーサーを介するなどして無機質繊維マット
層２を圧縮せずに、連結部材を用いて基板層１を車両の
フレームなどに締結する方法がよい。

【００１６】次に、基板層１の構成をより詳細に説明す
る。

【００１７】前述のように、基板層１は、原反シートを
加熱して膨張させたものであり、この原反シートのチョ
ップドガラス繊維としては、長さ５〜２５mm、直径５〜
２０ミクロンのものが使用されるが、ガラス繊維の元の
長さが２５mmを超えるものは、のちの成形工程を経ると
切断されて短くなるほか、混合時の分散が不良となっ
て、ガラス繊維の補強効果が低下し、完成した基板層１
の剛性が低下する。またガラス繊維の元の長さが５mmに
満たないものは成形品において有効な強度を発揮しな
い。直径が５ミクロンに満たないガラス繊維を使用する
ときは、嵩高で補強効果が不充分となり、２０ミクロン
を超えるものは均一分散とシート化を不良とする。

【００１８】このようなガラス繊維と粉末状ポリプロピ
レンは、原反シートの形態になった段階で、ポリプロピ
レン７０〜５０重量％に対して、上記したガラス繊維が
３０〜５０重量％の比率で充填されているように、重量
を調整して水中に分散されたのちシート化される。ガラ
ス繊維の比率が３０重量％に満たないときは、成形品に
おいて、特に曲げ特性に関する補強効果がそれほど発揮
されず、また難燃性も劣る。５０重量％を超えるとき
は、膨張成形時に生成する気泡の大きさが不均一となる
ので好ましくない。

【００１９】抄紙法でシート化された素材は、例えば、
加熱プレスで処理されて厚さ０.４〜４mmの原反シート
に仕上げられる。このとき粉末状ポリプロピレンの各粒
子は溶融し、互いに融着しており、一方ガラス繊維はポ
リプロピレンマトリックス中にモノフィラメントの状態
で均一に分散して存在する。この原反シート内には極微
小の気泡が存在している。

【００２０】この原反シートを例えば遠赤外線ヒータに
より、２００〜２８０℃に加熱すると、ポリプロピレン
の軟化とともに、存在する気泡内の空気の容積変化と、
前記加熱プレス処理で圧縮されたガラス繊維の形状回復
とにより、厚さがほぼ４倍になるまで膨張する。この状
態で原反シートを型内に移動し、原反シートの元の厚さ
の３.５倍以下の厚さとなるように、１〜５０kgf/cm²の
圧力でプレス成形し、冷却すると基板層１が得られる。

【００２１】このとき、型形状に対応した所定形状に成
形することができるのみならず、型に載置する原反シー
トの厚さにより膨張の程度を調整することができ、かつ
型の一部分にさらに原反シートを重ねて載置することに
より、膨張度合を部分的に変化させることも可能であ
る。

【００２２】基板層１は、比重が０.３〜０.８になるよ
うに膨張成形させたものであるが、この比重が０.３に
満たないように高膨張させたものは、機械的強度が低下
するため好ましくなく、０.８を超える低膨張物は軽量
化の効果が不充分である。

【００２３】このように膨張成形された基板層１は、成
形時の冷却により、その表面に硬質の外皮が形成され、
その内部が多孔質となっていて、その断面がサンドイッ
チ構造となるので、比重から算出される強度よりは大き
な値を示す。基板層１の厚さは例えば１〜１０mm程度で
ある。

【００２４】基板層１のより具体的な例を示すと、この
基板層１は、粉末状ポリプロピレンと、長さ１３mm、直
径１２ミクロンのチョップドガラス繊維を、水中で分散
混合したのち抄紙法によって、シート化し、脱水、乾
燥、工程を経てプレス成形した原反シートを２２０℃に
加熱し、雌雄の成形型を用いて、成形後の厚さが４.５m
mになるように膨張成形して所定形状としたものから構
成される。ここで使用した原反シートは、ポリプロピレ
ン６０重量部にガラス繊維４０重量部が充填されている
比重１.２、厚さ２.０mmのシートである。

【００２５】一方、無機質繊維マット層２の具体的構成
を示すと、これは、直径３〜２０ミクロンガラス繊維、
高シリカガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維その他
各種金属繊維などからなる繊細な長繊維を、そのまま結
束したもの、撚ったものを結束したもの、それらを無方
向均一厚さに積み重ねたもの、ニードルパンチ処理した
もの、又はフェノール樹脂などの液状熱硬化性樹脂をバ
インダーとして点接着したものなどから成るマットを、
ガラス繊維や金属の織物、編物などで包んだものが適当
で、その厚さは５〜５０mm程度である。このようなもの
は、吸音性に優れ、不燃性であるほか、基板層１の形状
に沿って装着することが可能である。

【００２６】そのような無機質繊維マット層２は、所定
形状に成形された基板層１の一方の面に沿って、ステー
プラーを用いるか、接着剤などを使用して、基板層１に
装着される。なお接着にあたり、基板層１の表面を例え
ば低塩素化ポリプロピレンプライマーで処理したのちア
クリルウレタン系接着剤を使用すればよい。また基板層
１を成形する際に、無機質繊維マット層２を、この基板
層１に同時圧着することもできる。

【００２７】図２は本願の第２の発明に係る第２の実施
例の車両用防音材を示す断面図である。この防音材は、
第１の実施例で示した原反シート、すなわち、粉末状ポ
リプロピレンと、長さ５〜２５mm、直径５〜２０ミクロ
ンのチョップドガラス繊維を、水中で分散混合したのち
抄紙法でシート化し、脱水並びに加熱乾燥圧縮した比重
１.０〜１.４の原反シートに、比重０.９〜３.０のオレ
フィン系合成樹脂シートを重ねて再度加熱し、所定形状
に成形して得られた、原反シート部分が比重０.３〜０.
８に膨張した基板層１と、その基板層の一方の面に融着
一体化した前記オレフィン系合成樹脂シート３とを有し
ている。

【００２８】比重０.９〜３.０のオレフィン系合成樹脂
シート３は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリブテンなどのオレフィン系合成樹脂を単独または適
宜組合わせ、無機質充填材を充填したシートであり、遮
音性が良好であるほか、制振性も有している。

【００２９】この防音材のより具体的な構成を示すと、
この基板層１は、第１の実施例で示した原反シートに、
オレフィン系合成樹脂シート３として、ポリブテン７０
重量部に３０重量部の硫酸バリウムを充填したした厚さ
２.０mmのシートを重ね、原反シート側を２３０℃、ポ
リブテンシート側を１５０℃に加熱して、雌雄の成形型
を用いて、成形後の総厚さが６.０mmになるように膨張
成形して所定形状としたものから構成される。このとき
原反シートから形成された基板層１の厚さは平均３.８m
mであり、その基板層１に一方の面にポリブテンシート
３が融着し両者は一体化されている。

【００３０】第２の実施例の防音材も、車室を区画する
車体パネルに取付けて使用できるほか、エンジンルーム
の下部を覆う防音材としても使用できる。その際、基板
層１を車外側に向け、オレフィン系合成樹脂シート３を
エンジン側に向けて取付けてもよいが、オレフィン系合
成樹脂シート３は、耐衝撃性と緩衝性に優れているの
で、これが車外側となるように防音材を取付ければ、タ
イヤによって跳ね上げられた石等の衝撃をオレフィン系
合成樹脂シート３によって吸収でき、エンジンルーム内
の各機器を防護することができる。オレフィン系合成樹
脂シート３として、軟質なものを用いるか、又は軟質配
合にすると、その衝撃吸収機能を特に高めることができ
る。

【００３１】第２の実施例の車両用防音材によっても、
第１の実施例と同じ作用効果が得られるほか、オレフィ
ン系合成樹脂シート３による上述の衝撃吸収効果、並び
に遮音効果と制振効果を得ることができる。オレフィン
系合成樹脂シート３として比重の大なるものを用いる
と、遮音性と制振性を特に高めることができる。

【００３２】図３は本願の第３の発明に係る第３の実施
例の車両用防音材を示す断面図であり、この防音材は、
図２に例示した第２の発明の車両用防音材の基板層１の
側に、図１に例示した第１の発明の無機質繊維マット層
２を、例えば前述の各方法によって装着したものであ
る。このような吸音用の無機質繊維マット層２、形状維
持のための基板層１、および遮音用のオレフィン系合成
樹脂シート３からなる積層体は、第１および第２の発明
の利点を兼ね備えているから特にエンジンルーム下部の
遮蔽に適している。

【００３３】

【発明の効果】本願の発明は、いずれも粉末状ポリプロ
ピレンと、選択されたガラス繊維とを、抄紙法でシート
化した原反シートを加熱して、所定範囲内に膨張させ、
かつ所定形状に成形した基板層を必須の層とし、その基
板層に吸音層としての無機質繊維マット層、遮音層とし
てのオレフィン系合成樹脂シートの少なくとも一方を設
けることにより、基板層自体の特性に加えて付加した層
の特性がさらに発揮される。

【００３４】基板層は剛性、軽量、耐熱変形温度、成形
性、難燃性に優れた材料であり、車両のエンジンルーム
の下部など、高温でかつ複雑な形状部分にも装着でき
る。その際、吸音性の高い無機質繊維マット層を、騒音
発生源に近接して保持することが可能となるから、吸音
効果を顕著に発揮する車両用防音材を提供することがで
きる。

【００３５】また基板層とオレフィン系合成樹脂シート
との積層体は、基板層自体吸音性を有し、オレフィン系
合成樹脂シートの遮音性との組合わせで優れた防音効果
を発揮するとともに、防音材をエンジンルーム下部に取
付けた場合、タイヤによって跳ね上げられた石等からエ
ンジンルーム内の各種機器を防護することができる。ま
た、基板層もオレフィン系合成樹脂であるから、両者は
接着剤を使用せずに溶着で一体化することができ、かつ
溶融再生が可能な車両用防音材を提供することができ
る。

【００３６】無機質繊維マット層、基板層およびオレフ
ィン系合成樹脂シートを組合わせた車両用防音材におい
ては、上記の効果が相乗的に発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の車両用防音材を示す断面図であ
る。

【図２】第２の実施例の車両用防音材を示す断面図であ
る。

【図３】第３の実施例の車両用防音材を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板層 ２ 無機質繊維マット層 ３ オレフィン系合成樹脂シート

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末状ポリプロピレンと、長さ５〜２５
   mm、直径５〜２０ミクロンのチョップドガラス繊維を、
   水中で分散混合したのち抄紙法でシート化し、脱水並び
   に加熱乾燥圧縮した比重１.０〜１.４の原反シートを再
   度加熱し、比重０.３〜０.８に膨張させ、かつ所定形状
   に成形した基板層と、その基板層の一方の面に装着した
   無機質繊維マット層とを有する車両用防音材。
2. 【請求項２】 粉末状ポリプロピレンと、長さ５〜２５
   mm、直径５〜２０ミクロンのチョップドガラス繊維を、
   水中で分散混合したのち抄紙法でシート化し、脱水並び
   に加熱乾燥圧縮した比重１.０〜１.４の原反シートに、
   比重０.９〜３.０のオレフィン系合成樹脂シートを重ね
   て再度加熱し、所定形状に成形して得られた、原反シー
   ト部分が比重０.３〜０.８に膨張した基板層と、その基
   板層の一方の面に融着一体化した前記オレフィン系合成
   樹脂シートとを有する車両用防音材。
3. 【請求項３】 粉末状ポリプロピレンと、長さ５〜２５
   mm、直径５〜２０ミクロンのチョップドガラス繊維を、
   水中で分散混合したのち抄紙法でシート化し、脱水並び
   に加熱乾燥圧縮した比重１.０〜１.４の原反シートに、
   比重０.９〜３.０のオレフィン系合成樹脂シートを重ね
   て再度加熱し、所定形状に成形して得られた、原反シー
   ト部分が比重０.３〜０.８に膨張した基板層と、その基
   板層の一方の面に融着一体化した前記オレフィン系合成
   樹脂シートと、その基板層の他方に面に装着された無機
   質繊維マット層とを有する車両用防音材。