JP3703130B2

JP3703130B2 - 車両用防音材

Info

Publication number: JP3703130B2
Application number: JP2000041592A
Authority: JP
Inventors: 真司吉田; 裕司坂田; 俊介長木; 智博関野; 顕史古田; 邦明佐々木
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: JP2001233249A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用防音材に係り、特に、耐熱性並びに成形性に優れ、エンジンルーム用防音材等に好適な車両用防音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図１４に示すように、車両のエンジンルーム１内には、エンジン１ａ、ラジエータ１ｂ、エアクリーナー１ｃ等の各種機器が配置されており、このエンジンルーム１の上面開口を蓋するフードパネル２が設けられている。そして、エンジンルーム１内の壁面及びフードパネル２の内面に、エンジンルーム内の音圧を低減させるためのエンジンルーム用防音材が設置されている。
【０００３】
上記エンジンルーム用防音材としては、フードパネル２の内面に取り付けられるインシュレータフード３、エンジンルーム１のダッシュパネル面に添装されるインシュレータダッシュフロント４、また、エンジン１ａの下面側に設けられるエンジンアンダーカバー（図示せず）等がある。
【０００４】
そして、上記インシュレータフード３、インシュレータダッシュフロント４などの材料としては、グラスウール、フエルト等が従来から使用されている。また、最近の傾向として、リサイクルに好適なポリエステル（以下ＰＥＴという）繊維が着目されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のエンジンルーム用防音材としては、グラスウール、フエルトが使用されているが、フエルトは重量が嵩むとともに、成形性についても劣るという欠点があり、また、グラスウールは軽量でかつ耐熱性を備えているものの、ガラス繊維を素材としているため、チクチク感があり、取り扱いを考慮して、グラスウールの両面を不織布、あるいはフィルムで被覆することが必要であり、材料コストが嵩むとともに、短繊維のガラス繊維を素材としたグラスウールは、薄肉成形に不適であり、製品端末部等の薄肉成形が困難であるため、製品端末部において水分が染み込みやすく、耐水性に劣るという問題があった。
【０００６】
一方、ＰＥＴ繊維は、熱可塑性樹脂であるため、耐熱性に問題があり、エンジンルーム内に使用する際の用途が制限されているのが実情である。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、耐熱性、成形性に優れ、エンジンルーム用防音材として好適であり、しかも、ＰＥＴ材料をベースとして材料の有効利用が図れる車両用防音材を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載の発明は、車体パネルの内面に取り付けられる吸音性基材からなる車両用防音材であって、上記吸音性基材は、繊維長さ１０〜１００ｍｍの長繊維からなるポリエステル繊維にコットンを配合した繊維マットに熱硬化性樹脂を含侵処理した原反マットを素材として使用し、この原反マットを板状に熱圧成形して、ポリエステル繊維を樹脂化させることにより、剛性を強化するとともに、形状保持性を高めたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、原反マット中のＰＥＴ繊維は、繊維径が０．５〜２０デニール、繊維長さが１０〜１００ｍｍのものを使用する。
【００１０】
また、原反マットの面密度は０．２〜２．５ｋｇ／ｍ^２の範囲が良い。コットンは、原反マット全重量に対して２０〜３０重量部、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂が好適であり、その配合割合は、１０〜５０重量部が好ましい。
【００１１】
そして、上記防音性基材は、エンジンルーム用防音材やトランクルーム内の防音材に適用できるが、エンジンルーム用防音材として使用する際は、防音性基材の表面に撥水性、撥油性に優れた表面不織布を一体貼着すれば良い。
【００１２】
上記防音性基材と不織布との貼着方法としては、ＰＥＴ繊維、コットンに熱硬化性樹脂を含侵させた原反マットに対して、表面不織布の接合面の一方側にポリエチレン樹脂等のホットメルトパウダー（ｍ.ｐ；１００℃以上）を５〜１００ｇ／ｍ^２散布し、９０〜２００℃の熱風及びプレヒーターにより原反マットと表面不織布とを仮接着し、その後、原反マットと表面不織布とを熱圧成形により一体化する。このとき、不織布裏面にＤＦＫ樹脂（レゾルシノール系樹脂）をラミネートしておけば、基材中のフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂と反応して、接着性がより向上する。
【００１３】
更に、吸音性基材は、インシュレータフード等に適用した場合、端末部において垂れ下がりが生じやすいが、この垂れ下がり防止構造として、基材の熱圧成形時に補強ビードを一体成形しても良く、その場合には、補強ビードの条設方向は、変形が生じる折曲ラインと略直交する方向に設けるのが効果的である。
【００１４】
また、剛性を高める手段として、不織布やフエルト等の補強パッチを基材と一体成形するか、あるいは、帯状不織布を裏面側に一体貼着するようにしても良い。
【００１５】
更に、吸音性基材の熱圧成形時に、エンジンルーム内のレイアウト表示を凹凸状に一体成形するようにしても良い。
【００１６】
従って、本発明による吸音性基材は、ＰＥＴ繊維、コットンを混合した繊維マットに熱硬化性樹脂を含侵させた原反マットを使用するというものであるから、再生ＰＥＴを使用できるため、材料の有効利用が図れるとともに、コットンにより形状保持機能が得られ、熱硬化性樹脂を使用することから、耐熱性に優れ、特にエンジンルーム等の防音材に好適である。
【００１７】
また、ＰＥＴ繊維は極薄成形が可能であり、製品端末部を薄肉成形し、ＰＥＴ繊維を樹脂化させることにより、製品の強度アップ並びに防水性を付与することができる。
【００１８】
加えて、ＰＥＴ繊維をベースとしているため、従来のガラス繊維マットに比べ、手触り感が良く、両面に不織布を設定する必要がなく、材料構成を簡素化できる。
【００１９】
更に、ＰＥＴ繊維、コットンを混合した繊維マットに熱硬化性樹脂を含侵させた原反マットを熱圧成形する際、補強ビードを一体に成形すれば、変形や垂れ下がりを抑えることができ、また、補強パッチを一体化するか、あるいは帯状不織布を裏面に一体化することで所望の剛性を得ることができ、用途に応じた防音材を提供できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用防音材の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る車両用防音材の第１実施形態におけるインシュレータフードを装着したエンジンルーム内を示す斜視図、図２は同インシュレータフードの構成を示す断面図、図３は同インシュレータフードの成形工程を示す説明図、図４乃至図７は本発明に係る車両用防音材の第２実施形態におけるインシュレータフードを示すもので、図４はインシュレータフードの平面図、図５はインシュレータフードの取付状態を示す部分断面図、図６乃至図７はインシュレータフードにおける補強ビードの変形例を示す各説明図である。
【００２２】
図８，図９は本発明に係る車両用防音材の第３実施形態におけるインシュレータフードを示す正面図並びに断面図、図１０，図１１は本発明に係る車両用防音材の第４実施形態におけるインシュレータフードの平面図並びに断面図、図１２は本発明に係る車両用防音材の第５実施形態におけるインシュレータフードの説明図、図１３は本発明に係る車両用防音材の第６実施形態におけるインシュレータフードを示す斜視図である。
【００２３】
図１乃至図３に基づいて、本発明の第１実施形態について説明する。まず、図１において、エンジンルーム１０内には、エンジン１１、ラジエータ１２、エアクリーナー１３、バッテリー１４等の機器類が配設されており、これらエンジン１１等の機器類の騒音を低減するために、フードパネル１５の内面にインシュレータフード２０、エンジンルーム１０におけるダッシュパネル側面にインシュレータダッシュフロント２１が、またエンジン１１の下面には図示はしないがエンジンアンダーカバー等の防音材が設けられている。
【００２４】
上記インシュレータフード２０は、吸音性基材３０と吸音性基材３０の表面に一体貼着されている表面不織布４０とから構成されており、フードパネル１５のレインフォース部１６の取付孔１６ａにインシュレータフード２０の取付孔を合致させ、クリップ１７を嵌め込むことにより、インシュレータフード２０がフードパネル１５の室内面に取り付けられている。
【００２５】
そして、上記インシュレータフード２０は、図３に示すように、吸音性基材３０の素材である原反マットＭと表面不織布４０をホットプレス成形金型（プレス上型５０、プレス下型５１）内にセットして、プレス温度；１５０〜２３０°、プレス時間；３０〜１８０秒の成形条件で熱圧成形して、所望形状のインシュレータフード２０を成形する。
【００２６】
この吸音性基材３０の素材である原反マットＭは、ＰＥＴ繊維とコットンからなる繊維材料をマット状に形成し、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を含侵させ、一部フェノール樹脂を硬化させて形成される。
【００２７】
そして、ＰＥＴ繊維は、繊維径が０．５〜２０デニールで、繊維長さは１０〜１００ｍｍのものを使用し、ＰＥＴ繊維、コットン、フェノール樹脂の配合割合は、コットン；２０〜３０重量部、フェノール樹脂；１０〜５０重量部、原反マットＭの面密度が０．２〜２．５ｋｇ／ｍ^２となるように調整されている。
【００２８】
ところで、ＰＥＴ繊維は、再生ＰＥＴ材が使用できるため、材料の有効利用が図れるとともに、コットンを混入して形状保持性を付与することにより、製品の良好な形状保持性が保てるとともに、ＰＥＴ繊維が長繊維であるため、所望の剛性が確保でき、従来のガラス繊維に比べ、ＰＥＴ繊維を樹脂化させることにより、強度を強化できることは勿論、防水性も強化でき、製品の品質性能を高めることができる。
【００２９】
更に、ガラス繊維を使用した場合には、吸音性基材の両面に不織布を貼付して作業性を考慮する必要があるため、材料構成が三層構造となり、コストアップを招来したり、また、ガラス繊維は、人体に悪影響を及ぼすとともに、焼却ができず、ＰＥＴ繊維のように再生がきかないため、資源の有効利用を図ることができないという問題点が指摘されていたが、ＰＥＴ繊維を使用することで、上記問題点を解決でき、成形性、防水性を高めることができ、かつフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用するため耐熱性にも優れ、エンジンルーム内の防音材としては最適である。
【００３０】
そして、インシュレータフード２０や、インシュレータダッシュフロント２１やエンジンアンダーカバー（図示せず）の各製品は、所望の耐熱性、成形性等を考慮して、コットンの配合割合やフェノール樹脂の含侵量を適宜変更することにより、適宜用途に適用できる。
【００３１】
尚、表面不織布４０は、撥水性、撥油性を備えており、インシュレータフード２０などのエンジンルーム用防音材としては必要であるが、例えば、トランクルーム内のトランクリッドトリムやトランクルームサイド等のトランクルームトリムには吸音性基材３０単体を使用することもできる。
【００３２】
図４乃至図７は、本発明に係る車両用防音材の第２実施形態を示すもので、第１実施形態同様、インシュレータフード２０への適用例である。
【００３３】
この第２実施形態においては、図４，図５に示すように、インシュレータフード２０をフードパネル１５に取り付けた際、パネル構造上、クリップ１７が設定できない部位、すなわち図４中斜線で示す部位（剛性低下部）２０ａは剛性が弱いため、垂れ下がり変形が生じやすいが、それを解決するために、この剛性低下部２０ａにおける吸音性基材３０に補強ビード３１が複数条形成されている。そして、この補強ビード３１により垂れ下がり量を軽減することができるとともに、端末からの繊維ほつれも防止することができる。
【００３４】
この補強ビード３１は、図４に示すように、垂れ下がりの基準となる折曲ラインＰに対して略直交する方向に設けるのが好ましいが、例えば図６に示すように、この剛性低下部２０ａにおける吸音性基材３０に折曲ラインＰとほぼ平行をなすように補強ビード３２を設けても良く、また、図７に示すように、補強ビード３１，３２を組み合わせて形成しても良い。
【００３５】
次に、図８，図９は本発明の第３実施形態を示すもので、上述実施形態同様、インシュレータフード２０への適用例であり、この第３実施形態においては、インシュレータフード２０の剛性低下部２０ａにおいて、吸音性基材３０の裏面側に補強パッチ３３が一体化されている。
【００３６】
この補強パッチ３３としては、例えば、ＰＥＴ不織布を使用する場合、不織布の原反厚み５〜１５ｔのものを成形後、１〜１０ｔに成形したもので、ＰＥＴ繊維の繊維径は０．５〜１５デニール、面密度は１００〜１０００ｇ／ｍ^２、繊維長さは２０〜１００ｍｍの繊維材料のものを使用できる。
【００３７】
また、フエルトを使用することもでき、その場合は、原反厚み５〜１５ｔのものを１〜１０ｔに成形し、面密度１００〜１０００ｇ／ｍ^２に調整したものを使用できる。
【００３８】
この第３実施形態においても、加熱収縮が小さく、かつ剛性のある補強パッチ３３を使用するため、垂れ下がりが生じやすい剛性低下部２０ａにおける垂れ下がり変形を有効に抑えることができる。
【００３９】
次に、図１０，図１１は、本発明に係る車両用防音材の第４実施形態を示すもので、この第４実施形態においても、インシュレータフード２０への適用例であり、インシュレータフード２０におけるクリップの止め点が設定できない部分、すなわち垂れ下がり変形が生じやすい剛性低下部２０ａにおいて、吸音性基材３０の裏面に帯状の裏面不織布３４が設定されている。
【００４０】
この裏面不織布３４は、この部分の引っ張り強度を大きくして、熱による基材２０の垂れ下がりを抑えるもので、例えば、表面不織布４０の目付が３０ｇ／ｍ^２に設定されている場合は、その３倍程度の目付、すなわち、９０ｇ／ｍ^２の目付量の裏面不織布３４を使用すれば良く、この帯状の裏面不織布３４は、折曲ラインＰと略直交する方向に折曲ラインＰと交差する方向に設定すれば良い。また、この他に、裏面不織布３４を剛性低下部２０ａの全域に設定することも可能である。
【００４１】
次いで、図１２は、本発明に係る車両用防音材の第５実施形態を示すのもので、吸音性基材３０と表面不織布４０との接着方法の改良例である。
【００４２】
すなわち、吸音性基材３０の素材である原反マットＭと表面不織布４０との接合面の一方側にポリエチレンパウダー６０を５〜１００ｇ／ｍ^２散布し、９０〜２００℃の熱風及びプレヒータにより、原反マットＭと表面不織布４０とを仮接着し、その後、図３と同一の工程でホットプレス金型５０，５１により熱圧成形することにより、所要形状のインシュレータフード２０を成形できる。
【００４３】
そして、このとき、表面不織布４０の裏面にＤＦＫ樹脂（レゾルシノール系樹脂）をラミネートしておけば、原反マットＭ中のフェノール樹脂とＤＦＫ樹脂とが反応して、強固な接着力が得られ、熱圧成形時に表面不織布４０が吸音性基材３０から剥離することがない。
【００４４】
次いで、図１３は本発明に係る車両用防音材の第６実施形態を示すもので、同じくインシュレータフード２０の適用例である。
【００４５】
すなわち、このインシュレータフード２０の表面には、エンジンルーム１０内の機器類、例えばエンジン１１、ラジエータ１２、エアクリーナー１３、バッテリー１４等のレイアウト表示１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａが熱圧成形と同時に凹凸状に形状出しが行なわれており、レイアウト用表示シールを別途工程で貼付する必要がなく、また、レイアウト表示がないインシュレータフードにあっては、別途マニュアルを確実にしながら点検する必要がある等、この第６実施形態ではフードパネル１５を開放しただけで機器類のレイアウトが確認でき、使い勝手を高めることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る車両用防音材は、ＰＥＴ繊維、コットンを混合した繊維マットに熱硬化性樹脂を含侵した原反マットを熱圧成形した吸音性基材をベースとしたものであるから、ＰＥＴ繊維を樹脂化させることにより、製品強度を強化することができるとともに、防水性をもたせることができるという効果を有する。
【００４７】
更に、ＰＥＴ繊維は、リサイクルが容易に行なえ、資源の有効利用を図ることができるとともに、従来のガラス繊維に比べ、取扱性並びに成形性に優れるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すインシュレータフードの斜視図である。
【図２】図１に示すインシュレータフードの構成を示す断面図である。
【図３】図２に示すインシュレータフードの成形工程を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示すインシュレータフードの平面図である。
【図５】図４中V −V 線断面図である。
【図６】図４に示すインシュレータフードの変形例を示す部分説明図である。
【図７】図４に示すインシュレータフードの変形例を示す部分説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示すインシュレータフードの平面図である。
【図９】図８に示すインシュレータフードをフードパネルに取り付けた状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示すインシュレータフードの平面図である。
【図１１】図１０に示すインシュレータフードをフードパネルに取り付けた状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の第５実施形態であるインシュレータフードの成形工程を示す説明図である。
【図１３】本発明の第６実施形態を示すインシュレータフードを示すフードパネルへの取付状態を示す説明図である。
【図１４】エンジンルーム内に設けた車両用防音材を示す説明図である。
【符号の説明】
１０エンジンルーム
１１エンジン
１２ラジエター
１３エアクリーナー
１４バッテリー
１５フードパネル
１６レインフォース部
２０インシュレータフード
２１インシュレータダッシュフロント
３０吸音性基材
３１，３２補強ビード
３３補強パッチ
３４裏面不織布
４０表面不織布
５０，５１ホットプレス成形金型
６０ホットメルトパウダー

Claims

車体パネルの内面に取り付けられる吸音性基材からなる車両用防音材であって、上記吸音性基材は、繊維長さ１０〜１００ｍｍの長繊維からなるポリエステル繊維にコットンを配合した繊維マットに熱硬化性樹脂を含侵処理した原反マットを素材として使用し、この原反マットを板状に熱圧成形して、ポリエステル繊維を樹脂化させることにより、剛性を強化するとともに、形状保持性を高めたことを特徴とする車両用防音材。
原反マットは、コットン；２０〜３０重量部、熱硬化性樹脂；１０〜５０重量部を含有してなることを特徴とする請求項１に記載の車両用防音材。
原反マットにおけるポリエステル繊維の繊維径が０．５〜２０デニール、原反マットの面密度が０．２〜２．５ｋｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用防音材。
請求項１乃至３のいずれかに記載の吸音性基材の表面に撥水性、撥油性を備えた表面不織布を貼付してなり、エンジンルーム内に配設されることを特徴とする車両用防音材。
吸音性基材の剛性低下部位において、吸音性基材の熱圧成形時に補強ビードが一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用防音材。
補強ビードの条設方向は、変形が生じる折曲ラインの方向と略直交する方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項５に記載の車両用防音材。
吸音性基材と表面不織布とは、双方の接合面の一方側に熱可塑性樹脂パウダーを散布した後、加熱処理を施すことにより、吸音性基材と表面不織布とが仮接着され、熱圧成形されることを特徴とする請求項４に記載の車両用防音材。