JPH07110529B2

JPH07110529B2 - 自動車用天井材

Info

Publication number: JPH07110529B2
Application number: JP63229638A
Authority: JP
Inventors: 雅則中村; 勲竹本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH0276734A

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2000Hz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、含浸させた後、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62−43
336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1000Hz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
通す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、低周波領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、飯野香著理工図書
（株））。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
ほど良くはない。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800HZ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
〜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５〜200mmが好ましく、50mm以上の繊維が70重量
％含まれているのがより好ましい。また無機繊維の直結
は３〜30μｍ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、ポリプロピレン、
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、有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、有機繊維の長さは５〜200m
mが好ましく、より好ましくは20〜100mm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メッシュが好ましく、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30〜250μｍ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、その添加量が少なくなると、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1cm²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℃〜70℃高い温度で１〜10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
ばオーブ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せ
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0.2〜5kg/cm²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厚みの1/5〜1/20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0.05〜0.2g/cm³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マ
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
張部材をマッ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
装置を外方へ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、常に常温にまで冷
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、一般の内装材
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、網布、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℃〜80℃
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及
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30μ
ｍ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、ポリプピレン、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。

実施例１長さ50mm〜200mm、直径10μｍのガラス繊維と、長さ1m
m、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/cm²の割合で打って、厚さ約10mm、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℃、MI;12）を積層し
て厚さ約10mm、重さ600g/m²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℃で３分間
加熱した後、ロール間1mm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℃で３分間保持し
て厚さ7mmまで厚みを回復させた後、冷却して嵩密度0.0
8g/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1.5mm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℃の赤外線ヒーターで３分間加熱し、金型間隔5
mm、温度約80℃の金型に供給し、1.0kg/cm²の圧力で30
秒プレスして厚さ5mmの繊維成形体を得た。成形体の密
度は0.15g/cm³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50μ
ｍ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5mmで作製した網目状のステン
レス板を180℃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 A1405背面距離10mm）により測定した。そ
の結果を表１に示した。

実施例２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。

実施例３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。

比較例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。

比較例２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。

比較例３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。

比較例４実施例１において、繊維製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。

（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80
0Hz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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。