JPH0276734A - 自動車用天井材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軽量であり、また優れた吸音特性を有する自
動車用天井材に関する。

（従来の技術） 自動車用天井材に要求される性能の一つに、吸音特性が
上げられる。その特性としては１０００Ｈｚから２００
０Ｉｌｚの周波数の音域でフラットな吸音特性を持つこ
とが望まれる。

従来、たとえば特開昭６１−１３２６６５号公報には、
不織布性マットに、成形可能な熱可塑性樹脂の水性エマ
ルジョンを塗布、含浸さセた後、水分を除去し、圧縮し
て得られる不織布成形体が開示されている。また、特開
昭６２−４３３３６号公報には、不織布の一面に熱可塑
性樹脂膜を形成し、この熱可塑性樹脂膜の表面にガラス
繊維又はシートを積層してなる自動車内装材が開示され
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前者のような不織布成形体では、俗に耳ざわ
りとされる１０００１１ｚ付近の音の吸音特性が充分で
ない欠点がある。これは、この不織布成形体は、その表
裏面に連通ずる連続気孔が形成されているために、高周
波領域での吸音特性は比較的良好であるが、低周波領域
の音を効果的に吸収することができないものと思われる
。

後者のような自動車内装材においては、その表面の通気
性が劣るため、低周波Ｎ域の吸音特性は良好であるが、
高周波領域の吸音特性が極端に悪くなるという欠点があ
る。

ちなみに、一般に連続する細孔を有する構造の多孔質繊
維成形体の吸音原理は、音波がその細孔を伝播していく
際の空気の粘性抵抗による摩擦を利用することにある（
参考文献；防音装置の設計、飯野番著　理工図書■）。

それ故、多孔質繊維成形体においては、連続する細孔が
無数に形成されているので、おのずから高周波領域の吸
音性が良くなり、低周波領域の吸音性はそれほど良（は
ない。一方、通気性を有していない板状吸音体では、該
吸音体周囲の空気層をバネとする共鳴振動によって吸音
するものであるために、低周波領域にその共鳴周波数を
合わせれば、低周波領域の吸音特性を向上することがで
きる。しかし、この場合には、高周波領域の吸音特性は
悪いという欠点がある。

本発明は上記欠点を解決するものであり、その目的は、
特に８００Ｈ２から２０００Ｈｚの周波数の音域におい
て、良好な吸音特性を有する自動車用天井材を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の自動車用天井材は、無機繊維が熱可塑性樹脂を
結着材として相互に結合されてなり、全体に亘って多数
の空隙を有するマット状物の一方の面に、通気性を有す
る化粧面材が接着され、マット状物の°他方の面に厚さ
１〜２００μ■の熱可塑性樹脂フィルムが接着されてい
る自動車用天井材であって、該熱可塑性樹脂フィルムの
厚さが１〜３０μｍでは該熱可塑性樹脂フィルムと該マ
ット状物との接着面積率が４０〜１００％の範囲であり
、該熱可塑性樹脂フィルム厚さが３０μｍを超えて２０
０μｍ以下では該熱可塑性樹脂フィルムとマット状物と
の接着面積率が１％以上、４０％未満の範囲であること
を特徴としており、そのことにより上記目的が達成され
る。

本発明で使用されるマット状物は、無機繊維を主な材料
としてマットに形成され、熱可塑性樹脂を結着材として
相互に結合されている。

無機繊維としては、たとえばガラス繊維、ロックウール
繊維等があげられ、その長さはマットの形成の容易さの
点から５〜２００　ｔｒｍが好ましく、５０閣以上の繊
維が７０重量％含まれているのがより好ましい。また、
無機繊維の直径は３〜３０μ鶴が好ましく、より好まし
くは５〜２０μｍである。無機繊維の直径が小さくなり
過ぎると、機械的強度が低下し°、無機繊維の直径が大
きくなり過ぎると、得られるマット状物が重くなって嵩
密度が大きくなる。

上記熱可塑性樹脂は、無機繊維を相互に結合するもので
あればよく、たとえばポリエチレン、ポリエチレン、飽
和ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリビニ
ルブチラール等があげられ、これら熱可塑性樹脂よりな
る有機繊維、有機粉末、およびフィルムとして使用され
る。有機繊維を使用する場合には、この有機繊維はマッ
トを製造する際に添加するのが好ましいが、有機粉末を
使用する場合には、を機粉末はマットの製造時あるいは
マットを製造した後に添加してもよい。有機粉末は乾燥
粉末として使用してもよく、あるいは粉末の分散液やエ
マルジョンの状態で使用してもよい。上記有機繊維の長
さ及び直径は上記無機繊維と混繊して容易にマットを形
成できる程度が好ましく、有機繊維のｔさは５〜２００
ｆｆｌ１１１が好ましく、より好ましくは２０〜１００
　ｍであり、有機繊維の直径は３〜５０μｍが好ましく
、より好ましくは１０〜４０μｍである。有機粉末の粒
径は、粉末状態で添加される場合には、５０〜１００メ
ツシユが好ましく、貧溶媒に分散された状態もしくはエ
マルジョンにして添加される場合にはそれより小さくて
もよい。

上記熱可塑性樹脂フィルムの厚さは、１０〜３００μｍ
が好ましく、より好ましくは３０〜２５０μ麟である。

熱可塑性樹脂フィルムの厚さが厚くなり過ぎると重くな
り、薄くなり過ぎると機械的強度が低下する傾向にある
。また、有機繊維や有機粉末を併用する場合には、その
有機繊維や粉末により無機繊維は相互に結着されるので
、使用する熱可塑性樹脂フィルムの厚さを薄くすること
もできる。また、有機繊維もしくは粉末を併用する場合
には、その溶融温度と熱可塑性樹脂フィルムの溶融温度
が近いものを使用するが好ましい。

熱可塑性樹脂よりなる有機繊維と粉末及びフィルムは少
なくとも一種が添加され、二種以上が併用されてもよく
、その添加量が少な（なると、無機繊維同志の結合が少
なくなり、逆に多くなると無機繊維の割合が少なくなっ
て自動車用天井材として使用する際に機械的強度が低下
するので、それら熱可塑性樹脂成分と無機繊維との配合
割合は、重量比で１：５〜５：１が好ましい。

上記マットの製造方法は、任意の方法が採用されてよく
、たとえば無機繊維及び必要に応じて有機繊維をカード
マシンに供給し、解繊及び混繊してマットを製造する方
法があげられる。また、マットの機械的強度を向上させ
るためにニードルパンチを施してもよい。ニードルパン
チは１　ｃ４当たり、１〜１００箇所行われるのが好ま
しく、より好ましくは１０〜５０箇所である。マットの
密度は大きくなると重くなり、小さくなると機械的強度
が低下するので、０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ３が好まし
く、より好ましくは０．０３〜０．０７ｇ／ｃｍ３であ
る。

上記熱可塑性樹脂フィルムを結着材として用いる場合に
は、上記熱可塑性樹脂フィルムはマット表面に積層され
て用いられるのがよく、この可塑性樹脂フィルムと上記
マットとを積層した積層体を、熱可塑性樹脂フィルムの
融点以上の温度に加熱すればよい。該フィルムを積層す
る方法は、任意の方法が採用されてよく、たとえばマッ
トの両面又は片面に熱可塑性樹脂フィルムを載置する方
法、熱融着する方法、あるいは熱可塑性樹脂フィルムを
金型より押し出す際にマット表面にラミネートする方法
等があげられる。

上記加熱条件としては、熱可塑性樹脂フィルムの融点よ
り１０’Ｃ〜７０℃高い温度で１〜ｌＯ分行うのが好ま
しい。また、加熱方法は、任意の方法が採用されてよく
、たとえばオープン中で積層体の全体を加熱する方法、
遠赤外線ヒーター、赤外線ヒーター等による輻射加熱方
法等があげられる。マットに上記有機繊維や有機粉末が
添加されている場合には、この加熱によってこれらも溶
融し、これらの熱可塑性樹脂によって無機繊維は相互に
結合されることになる。

熱可塑性樹脂フィルムをマットに効果的に含浸させ、ま
た熱可塑性樹脂による無機繊維相互の結合力を上げるた
めに、溶融樹脂のマットへの含浸時に圧縮されるのが好
ましく、圧縮すると溶融した熱可塑性樹脂はマット中に
含浸され無機繊維が相互に結合される。

上記圧縮方法は任意の方法が採用されてよく、たとえば
プレス圧縮、ロール圧縮方法等があげられる。プレスで
圧縮する際の条件は、０．１〜５０ｋｇが好ましく、よ
り好ましくは０．２〜５　ｋｇ　／　ｃｄであり、ロー
ルで圧縮する際の一対のロール間距離はマットの厚みの
１１５〜１／２０が好ましく、より好ましくは１／８〜
１／１５である。圧縮時間は１〜３０秒が好ましい。ま
た、圧縮する際に熱可塑性樹脂が冷却されて固化すると
マットの厚みが回復しなくなり空隙率が低下するので、
プレス金型及びロールも所定温度に加熱されているのが
好ましい。

このようにして圧縮された樹脂含浸マットは、空隙率を
上げるために圧縮が解除されると共に、熱可塑性樹脂の
融点以上の温度に加熱されてその厚みが回復されるのが
好ましい。樹脂含浸マットの厚みを回復するには任意の
方法が採用されてよく、たとえば、樹脂含浸マットを樹
脂の融点以上の温度条件下でほぼ無加圧化状態で所定時
間保持することにより、主に無機繊維の弾性復元力によ
ってマットの厚みを元の状態へ回復させる。この厚みの
回復量は、通常マットの嵩密度として０．０５〜０．２
ｇ／　ｃｄ程度まで回復させるのが望ましい。

マットの厚みの回復量が不足する場合は、次の方法によ
って樹脂含浸マットの厚みを増大させてもよい。すなわ
ち、樹脂含浸マットを樹脂の融点以上の温度で加熱する
と共に、樹脂含浸マットの両側に厚み拡張部材を配設し
、溶融樹脂と該厚み拡張部材とを接着させた状態でセッ
トの厚み方向外方へ厚み拡張部材を移動させることによ
り、強制的に樹脂含浸マットの厚みを増大させる方法で
ある。

上記厚み拡張部材としては、溶融した樹脂には接着する
が、冷却した樹脂には接着しないものがよく、たとえば
テフロンシート、テフロン被覆鉄板、ポリエステルフィ
ルム、アルミ板等を使用することができる。この厚み拡
張部材をマントの厚み方向外方へ移動させるには、たと
えば真空吸着装置を厚み拡張部材に吸着させて真空吸着
装置を外方人移動させることにより、行うことができる
。

上記加熱に要する時間は、マットの厚みがほぼ元の厚み
に回復するまで行うのがよく、一般には２秒〜５分行う
のが好ましく、より好ましくは５秒〜３分である。

厚みが回復された樹脂含浸マットは、次に常温にまで冷
却されるのがよく、このようにしてマット状物が得られ
る。冷却は常温に放置、あるいは冷風を吹付けることに
よって行うことができる。

本発明において、上記マット状物の一方の面には、通気
性を有する化粧面材が接着され、またマット状物の他方
の面には熱可塑性樹脂フィルムが接着されている。

化粧面材は通気性を有するものであれば、−ａの内装材
として使用されているものが用いられ、たとえばポリエ
ステル製不織布、織布、絹布、連続気泡を有する発泡体
等があげられる。この化粧面材をマット状物の表面に接
着するには、任意の方法が採用されてよく、たとえばマ
ット状物を、再び熱可塑性樹脂の融点以上の温度に加熱
して所望形状の金型に供給し、プレス成形する際に、マ
ット状物の一方の面（自動車の車内側）に化粧面材を接
着剤を介して積層し、プレス成形するのが好ましい。接
着剤としては、自動車用天井材の通気性を損なわないた
めに、網状となったホットメルト系のものを用いるのが
好ましい。マット状物を加熱するには、赤外線ヒーター
やオーブン等を用いることができる。また、プレス成形
する際の金型温度は、熱可塑性樹脂の融点より３０°Ｃ
〜８０″Ｃ低い温度が好ましく、またマット状物はその
厚みの１００〜４０％厚みまでプレスされるのが好まし
い。

上記マット状物の他方の面に接着された熱可塑性樹脂フ
ィルムは、厚み１〜２００μｍのものが使用される。こ
の熱可塑性樹脂フィルムの厚みが厚くかつマット状物と
の接着面積率が高くなると、得られる自動車用天井材の
高周波領域での吸音特性が極度に悪くなってしまう傾向
にある。又、厚み３０μｍ以下の薄い熱可塑性樹脂フィ
ルムをマット状物に接着させる場合には接着面積率を高
くしても高周波領域の吸音特性にそれほど大きく悪影響
を笈ぼさない。従って、厚さ１〜３０μｍの熱可塑性樹
脂フィルムを用いる場合には、熱可塑性樹脂フィルムと
マット状物との接着面積率は４０〜１００％の範囲とし
、厚さ３０μｍを超えて２００μｍ以下の熱可塑性樹脂
フィルムを用いる場合には、熱可塑性樹脂フィルムとマ
ット状物との接着面積率は１％以上、４０％未満の範囲
とする。

上記熱可塑性樹脂フィルムとしては、たとえばポリエチ
レン、ポリエチレン、飽和ポリエステル、ポリアミド、
ポリスチレン、ポリビニルブチラール等からなるフィル
ムがあげられる。

熱可塑性樹脂フィルムをマット状物の表面に接着するに
は、任意の方法が採用されてよく、たとえばマット状物
に熱可塑性樹脂フィルムを積層して熱融着するのが好ま
しい。熱可塑性樹脂フィルムとマット状物との接着形態
は、任意の方法が採用されてよく、たとえば第１図（ａ
）、（ｂ）に示すように、上記マット状物１の表面に熱
可塑性樹脂フィルム２を積載すると共に、該熱可塑性樹
脂フィルム２を格子状にマット状物１に接着させてもよ
い。

この場合には、格子状の接着部３の間で四角形の非接着
部４が形成され、その非接着部４においてマット状物１
と熱可塑性樹脂フィルム２との間に薄い空気層５が形成
されている。また、熱可塑性樹脂フィルム２とマット状
物１との接着部３は、平行な多数の線状に形成してもよ
く、あるいは分散した点状に形成してもよい。

このようにして得られた本発明の自動車用天井材は、上
記マット状物に形成された多数の空隙と、そのマット状
物の表面に接着された化粧面材とによって主に高周波領
域の音を効果的に吸収することができ、またマット状物
の他方の面に接着された熱可塑性樹脂フィルムによって
、８００〜１０００Ｈｚの比較的低周波領域の吸音性を
向上することができる。

（実施例） 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

実射ｌ吐１ 長さ５０ＩＩＩＩ１１〜２００［ｌｌＩｎ、直径１０μ
ｉのガラス繊維と、長さｆｍｍ、直径３０μｍのポリエ
チレン繊維とを、重量比で２：１の割合で配合してカー
ドマシンに供給し、解繊及び混繊して綿状物を得た。次
に、この綿状物にニードルパンチを３０箇所／　ｃｄの
割合で打って、厚さ約１０価、重さ４００ｇ／ｍ２のマ
ットを得た。次に、マットの両面に厚さ約１００μｍの
ポリエチレンフィルム（融点１３５°Ｃ，ＭＩ＋・１２
）を積層して厚さ約１０ｍ＋＋＋、重さ６００ｇ／ｍ”
の積層体を得た。

得られた積層体を熱風加熱炉に供給し、２００°Ｃで３
分間加熱した後、ロール間１ＩＩＩ１１の一対のロール
に通して圧縮し、次いで再度加熱炉に供給し、２００°
Ｃで３分間保持して厚さ７Ｍまで厚みを回復させた後、
冷却して嵩密度０．０８ｇ／ｃｍ３のマット状物を得た
。

次に、得られたマット状物の片面に化粧面材として、厚
み１．５鵬のポリエステル繊維製織布を積層してこの織
布の周囲をクランプで固定した。

次いで、この積層体の両面を２８０°Ｃの赤外線ヒータ
ーで３分間加熱し、金型間隔５　ｍ＋＋＋、温度約８０
°Ｃの金型に供給し、１．ＯＫｇ／ｃ［の圧力で３０秒
プレスして厚さ５Ｍの繊維成形体を得た。成形体の密度
は０．１５ｇ／ｃｍｆｆであった。

この繊維成形体の化粧面材とは反対側の面に、厚み５０
μｍの高密度ポリエチレンフィルムを重ねた後、その上
から格子間隔４ｃｍ、格子線幅５ｆｆＩＩ１１で作製し
た網目状のステンレス板を１８０°Ｃに加熱した状態で
押し付け、該高密度ポリエチレンフィルムを繊維成形体
に部分的に融着して自動車用天井材を得た。この高密度
ポリエチレンフィルムの接着面積率は２１％であった。

このようにして得られた自動車用天井材の吸音率を垂直
入射法（ＪＩＳ　Ａｌ２Ｏ２背面距離１０　ｍ　）によ
り測定した。その結果を表１に示した。

実施ｆｌ 実施例１において、高密度ポリエチレンフィルムの厚み
を１５０μｍとした以外は、実施例１と同様にして自動
車用天井材を得た。

得られた自動車用天井材の吸音率を実施例１と同様にし
て測定した。その結果を表１に示した。

尖施開主 実施例１において、高密度ポリエチレンフィルムの厚み
を１０μｍとし、接着面積率を１００％とした以外は、
実施例１と同様にして自動車用天井材を得た。

得られた自動車用天井材の吸音率を実施例１と同様にし
て測定した。その結果を表１に示した。

止較±１ 実施例１において、高密度ポリエチレンフィルムの厚み
を１０μｍとした以外は、実施例１と同様にして自動車
用天井材を得た。

得られた自動車用天井材の吸音率を実施例１と同様にし
て測定した。その結果を表１に示した。

上較桝又 実施例１において、高密度ポリエチレンフィルムの厚み
を３００μｍとした以外は、実施例１と同様にして自動
車用天井材を得た。

得られた自動車用天井材の吸音率を実施例１と同様にし
て測定した。その結果を表１に示した。

上較貫主 実施例１において、接着面積率を８０％とした以外は、
実施例１と同様にして自動車用天井材を得た。得られた
自動車用天井材の吸音率を実施例１と同様にして測定し
た。その結果を表１に示した。

止較■互 実施例１において、繊維成形体に該高密度ポリエチレン
フィルムを融着しない以外は、実施例１と同様にして自
動車用天井材を得た。

得られた自動車用天井材の吸音率を実施例１と同様にし
て測定した。その結果を表１に示した。

表１　　　　　垂直入射吸音率（％） （発明の効果） このように、本発明の自動車用天井材は、軽量であり、
機械的強度が高く、また熱賦形性に優れ、しかも特に８
００Ｈｚから２０００Ｈｚの周波数の音域において、良
好な吸音特性を有する。従って、自動車用天井材として
好適に使用することができる。

４、　゛　　の　　　な量日 第１図（ａ）は本発明一実施例の自動車用天井材の分解
斜視図、第１図（ｂ）は斜視図である。

１・・・マット状物、２・・・熱可塑性樹脂フィルム。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．無機繊維が熱可塑性樹脂を結着材として相互に結合
   されてなり、全体に亘って多数の空隙を有するマット状
   物の一方の面に、通気性を有する化粧面材が接着され、
   マット状物の他方の面に厚さ１〜２００μｍの熱可塑性
   樹脂フィルムが接着されている自動車用天井材であって
   、該熱可塑性樹脂フィルムの厚さが１〜３０μｍでは該
   熱可塑性樹脂フィルムと該マット状物との接着面積率が
   ４０〜１００％の範囲であり、該熱可塑性樹脂フィルム
   厚さが３０μｍを超えて２００μｍ以下では該熱可塑性
   樹脂フィルムとマット状物との接着面積率が１％以上、
   ４０％未満の範囲であることを特徴とする自動車用天井
   材。