JP2017039453A - 車両用外装防音材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用外装防音材の立体的な形状に容易に成形できるように構成され、且つ撥水性及び着氷防止性と共に高い防音性能を発揮できる車両用外装防音材を提供する。【解決手段】ＰＰ樹脂繊維からなる第１繊維と、ＰＥＴ樹脂繊維からなる第２繊維とを交絡させたシート状の基材用不織布からなる基材層に対し、ＰＰ樹脂繊維からなる第１繊維と、ＰＥＴ樹脂繊維からなる第２繊維とを交絡させたシート状の補強層用不織布からなる補強層を重ねた三層構造のシート素材Ａを作製し、プレス金型５０でシート素材を加熱・加圧してシート素材を一体化するとともに、熱板と接する両補強用不織布の該外面に、それぞれ補強膜を生成してなる平板状部材Ｂを作製し、熱板５５による加熱状態にある間に平板状部材Ｂを冷却成形型７０で加圧冷却して、両補強層の外面に補強膜を残したままで所定の三次元形状の成形品Ｃに成形する。【選択図】図５

Description

本発明は、自動車外装材に関する。特に、本発明は、フェンダーライナ、エンジンアンダーカバー等の自動車外装材に関し、タイヤが跳ね上げた砂や小石等の衝突音を緩和することができ、且つ付着した氷が剥離し易いフェンダーライナ等の車両用外装防音材の製造方法に関する。

車両用外装防音材として、多数の短繊維を互いに絡合させた不織布を備えたものが知られている。不織布で形成された車両用外装防音材は、互いに絡合した繊維間に形成された無数の空隙が異物の衝突による衝撃を吸収するため、耐衝撃性や吸音性を有するものの、遮音性能が低く防音性能は十分ではない。さらに、車両用外装防音材に付着した水が内部にまで浸透するため、水が凍った場合、氷が内部にまで成長して剥離し難くなるという問題もある。

そのために、例えば特許文献１では、自動車外装用吸音材としてのアンダープロテクターが、高い吸音性能を発揮する不織布を備えている。この不織布は、主繊維とその主繊維よりも低い融点を有するバインダー繊維とを交絡させたシート状の不織布をプレス成形することにより成形される。さらに、不織布の表面を耐水性フィルムにより被覆するようになっている。この耐水性フィルムは、該不織布を成形する際のシート状の不織布の表面に密着された状態でプレス成形されることにより、バインダー繊維と融着された状態で不織布の下面に接着される。

また、別の方法によって不織布の表面に耐水性の薄膜を生成することも知られている。例えば、特許文献２では、エンジンカバー吸音材やエンジンアンダーカバー等の高温雰囲気下での吸音材として、ポリエステル繊維の通気コントロール層とポリエステル繊維の吸音層とを積層してなる不織布からなるものであって、通気コントロール層の表面が加熱・加圧により薄膜化加工されるようになっている。具体的には、通気コントロール層と吸音層とを積層してニードルパンチで一体化して、一体化したものを金属加熱ローラーとゴムローラー間を通して、通気コントロール層の表面を薄膜化加工するようになっている。

また、特許文献３では、自動車の内装材等として、ＰＥＴのマトリックス繊維と芯鞘構造のＰＥＴの熱融着繊維とからなる不織布吸音材であって、熱処理により表面が膜状になっている。製造方法は、マトリックス繊維と熱融着繊維とからなる不織布の片面を加熱ローラー又は熱板で加圧して薄膜を形成している。

特開２００２−３４８７６７号公報 特開２００９−２４９８０３号公報 特開２０００−１９９１６１号公報

特許文献１では、シート状の不織布の一方の表面に耐水性フィルムを重ねただけであり、耐変形性が不足する。また、耐水性フィルムを設けてない表面に付着した水が内部にまで浸透するため、水が凍った場合、氷が内部にまで成長して剥離し難くなるという問題もある。更に、シート状の不織布の表面に耐水性フィルムを重ねた状態でプレス成形することにより、耐水性フィルムをバインダー繊維と融着して接着するので、プレス時に溶融破壊されないように、耐水性フィルムはバインダー樹脂よりも高い融点を有することが必要であり、耐水性フィルム素材の選択上の制約が出てくる。

特許文献２では、通気コントロール層と吸音層とが、ポリエステル共重合体繊維（融点１３０℃）とを金属加熱ローラー（加熱温度１６０℃、ローラー圧１７０ｋｇ／ｃｍ）とゴムローラー間を通して、通気コントロール層の表面に薄膜を形成しているが、この不織布シートを車両用外装材の立体形状に成形する為に再度２００℃に加熱するので、意図して形成した薄膜を破壊し、なくしている。

特許文献３では、マトリックス繊維と熱融着繊維とからなる不織布の片面を加熱ローラー又は熱板で加圧して薄膜を形成するので、平板状の不織布シートを得られる。しかし、車両用外装材の立体形状に成形することは開示されてない。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたもので、車両用外装防音材の立体的な形状に容易に成形することができるように構成され、着氷防止性と共に高い防音性能を発揮できる車両用外装防音材を提供することにある。

本発明では、不織布の表面に撥水性及び着氷防止性を達成できる薄膜を形成すると共に、この薄膜が残った状態で所定形状に成形でき、耐変形性に優れた車両用外装防音材が得られるようにした。

具体的には、請求項１の発明は、吸音作用を有する基材層と、該基材層の両面に一体に設けられた補強層とを備えた車両用外装防音材の製造方法であって、
該基材層の素材は、ポリプロピレン樹脂繊維からなる第１繊維と、このポリプロピレン樹脂よりも低い融点を有するバインダー繊維からなる第２繊維とを交絡させたシート状の基材用不織布からなり、
該両補強層の素材は、どちらもポリプロピレン樹脂繊維からなる第１繊維と、このポリプロピレン樹脂よりも低い融点を有するバインダー繊維からなる第２繊維とを交絡させたシート状の同じ補強用不織布からなり、
該基材用不織布は各補強用不織布に比較して、高い目付量であり、
該基材用不織布は各補強用不織布に比較して、該第１繊維を少なく、該第２繊維を多く含む不織布であり、
該基材用不織布の両側に該補強用不織布を重ねた三層構造のシート素材を作製し、
該シート素材の両補強用不織布の外表面に当接する型面が、加熱された平板状の熱板からなるプレス金型で該シート素材を加熱・加圧して、該熱板と接する両補強用不織布の該外表面に、それぞれ補強膜を生成してなる平板状部材を作製し、
該熱板による加熱状態にある間に、該平板状部材を冷却成形型で加圧しつつ冷却して、両補強層の該外表面に該補強膜を残したままで所定の三次元形状の成形品に成形することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、該熱板の加熱による加温状態が残存して、該平板状部材が三次元形状に成形できる状態にある間に、該平板状部材を冷却成形型で加圧しつつ冷却して、両補強層の該外表面に該補強膜を残したままで所定の三次元形状の成形品に成形することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、該熱板はヒータ加熱されるようになっていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、該冷却成形型が、冷却水で冷却されるようになっていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、バインダー繊維がＰＥＴ樹脂であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つにおいて、該基材用不織布は、４００〜８００ｇ／ｍ^２の目付量であり、該第１繊維が２０〜４０重量％で、該第２繊維が８０〜６０重量％からなり、各補強用不織布は、１００〜３００ｇ／ｍ^２の目付量であり、該第１繊維が６０〜９０重量％で、該第２繊維が４０〜１０重量％からなることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つにおいて、該シート素材を該プレス金型の該熱板で挟んで加熱・加圧する時に、該熱板の加熱温度が１８０〜２４０℃、該シート素材の加圧後の厚さ／加圧する前の厚さ＝０．９〜０．８５倍の厚さ比率に加圧し、加圧時間が２０〜６０秒であることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれか１つにおいて、該車両用外装防音材の厚さが３．５〜５．０ｍｍであり、該補強膜の厚さが１５０〜３００μｍであることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つにおいて、該バインダー繊維は芯鞘構造であり、芯部分が高融点ＰＥＴ樹脂で、鞘部分が低融点ＰＥＴ樹脂であることを特徴とする。

該請求項１に記載の発明によれば、加熱・加圧して形成した補強膜を残したままで、所定の三次元形状に成形できるので、生成した補強膜が、破壊することなく残ったままで成形できる。両面が、同じ補強層であり且つ外表面に同じ補強膜を備えることにより、耐変形性、剛性が高まると共に、車両用外装防音材として求められる耐チッピング性、着氷防止性を備え、且つ高い防音性能を発揮できる。

請求項２の発明によれば、三次元形状に成形するために、平板状シートを再度加熱する必要が無いので、一旦生成された補強膜が再加熱によって破損する或いは消滅する、穴数が増える或いは微細な穴が大きくなる等の不具合を防止できる。また、再加熱の工程がないので、コストダウンできる。

請求項３の発明によれば、熱板はヒータ加熱されるようになっているので、シート素材を短時間で均等な温度に加熱でき、且つ熱板と接触する部分に補強膜を短時間でほぼ均等な厚さ、均等な通気性を確保して生成できる。

請求項４の発明によれば、冷却成形型が、冷却水で冷却されるようになっているので、冷却速度と立体成形形状のバランスを制御することが容易であり、補強膜を残したままで、所定の立体形状に成形できる。

請求項５の発明によれば、バインダー繊維がＰＥＴ樹脂であるので、ＰＰ樹脂と良く絡んで一体形状にでき、車両用外装防音材を軽量で吸音性に優れ、低コストで得られる。

請求項６の発明によれば、基材用不織布及び各補強用不織布の目付量や第１繊維と第２繊維の割合を特定することで、吸音性に優れ、低コストで軽量な車両用外装防音材を容易に得られる。

請求項７の発明によれば、シート素材をプレス型で加熱・加熱する時の成形条件を設定することで、均等に接着された三層構造の平板状シートを一体に得ることができると共に補強層の外側面に補強膜を所定厚さで所定通気状態で確実に得ることができる。

請求項８の発明によれば、車両用外装防音材の厚さ、補強膜の厚さを特定することで、更に吸音性に優れ、低コストで軽量な車両用外装防音材を得られる。

請求項９の発明によれば、補強膜を所定厚さで所定通気状態で確実に得ることができ、吸音性に優れたものを得られる。

本発明の実施形態１に係る車両用外装防音材の１例としてフェンダーライナを取り付けた車両の前部を示す要部側面図である。 図１のII−II線拡大断面図であり、フェンダーライナ及びその周辺部分を示す。 実施形態１の車両用外装防音材の製造工程において、基材層の両面に補強層を積層して第１次積層シート素材Ａを形成する製造装置を模式的に示す図である。 図３で得られた三層構造のシート素材Ａの部分拡大断面図である。 実施形態１の車両用外装防音材の製造工程を示す図であり、（Ａ）は、シート素材Ａを平板状のプレス金型に載置した状態を示す図、（Ｂ）は、（Ａ）の状態から平板状のプレス金型で加熱・加圧した状態を示す図、（Ｃ）は、（Ｂ）で得られた平板状部材Ｂを、成形金型で所定形状に成形する成形金型を示す図、（Ｄ）は、（Ｃ）の成形金型で成形された成形品Ｃの概略図である。 図５の（Ｄ）で得られた成形品Ｃの部分拡大図である。 本発明の実施例及び参考例について、プレス金型で加熱・加圧する時の成形条件や組成の配合割合を変更した場合を示す表である。 本発明の実施例について、基材層のＰＰ樹脂及びＰＥＴ樹脂の重量割合、目付量を変更した場合を示す表である。 各実施例及び参考例の性能を示す表である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

（実施形態１）
本発明の実施形態１について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る車両用外装防音材をフェンダーライナに適用した例を示す実施形態１に係わり、このフェンダーライナを取り付けた車両の前部を示す要部側面図である。図２は、図１のII−II線拡大断面図であり、フェンダーライナ及びその周辺部分を示す。図３は、図２のフェンダーライナに使用する実施形態１の車両用外装防音材の製造工程において、基材層の両面に補強層を積層して三層構造のシート素材Ａを形成する製造装置を模式的に示す図である。図４は、図３で得られた三層構造のシート素材Ａの部分拡大断面図であり、各層の厚さは実際の厚さよりも誇張して表示している。図５は、実施形態１の車両用外装防音材の製造工程を示す図である。図６は、図５で得られた成形品Ｃの部分拡大断面図であり、各層の厚さは実際の厚さよりも誇張して表示している。

車両１には、通常、前部の左右と後部の左右とにタイヤ２が配置され、これらのタイヤ２の上方にそれぞれホイールハウス３が配置されている。ホイールハウス３は、ホイールハウスパネルやホイールハウジングとも呼ばれ、車体の一部を構成する。ホイールハウス３は、金属製とされ、タイヤ２の上方を覆うような形状に成形されている。ホイールハウス３におけるタイヤ２側の面は車両の外側の面となっており、この外側の面を覆うようにフェンダーライナ１０がホイールハウス３に取り付けられる。フェンダーライナ１０は、車両１の走行中にタイヤ２が路面から跳ね上げる小石や泥水等によってポディパネルが傷つけられることを防止し、タイヤ２と路面とによって発生するロードノイズ等の騒音を低減させるための車両１の外装防音材とされている。

尚、最近では、ホイールハウス３を省略して、フェンダーライナ１０がエンジンルーム等の車体内部とタイヤ側との仕切を果たすようになったものも知られている。本実施形態１では、ホイールハウス３の外側に、フェンダーライナ１０が設けられた例として説明するが、本発明は、ホイールハウス３を省略した場合にも適用できるものである。

図１及び図２に示すように、フェンダーライナ１０は、ホイールハウス３に沿う形状に成形され、ホイールハウス３にファスナー等（図示省略）で取り付けられている。

次に、実施形態１のフェンダーライナ１０の概略を説明する。図２に示すように、フェンダーライナ１０は、ホイールハウス３に沿う形状に成形されている。

フェンダーライナ１０である成形品Ｃは、図６に示すように、中間に配置された基材層１１と、基材層１１のタイヤ２側に配置された補強層（第１補強層）１４と、基材層１１のホイールハウス３側に配置された補強層（第２補強層）１６とを一体に備えている。第１補強層１４と第２補強層１６の外表面に、それぞれ補強膜１５，１７が形成されている。図２に示すように、第２補強層１６とホイールハウス３との間には、隙間ｔが設けられている。

図４に示すように、基材層１１は、ＰＰ樹脂からなる第１繊維１２と、加熱溶融する合成繊維からなるバインダー繊維（第２繊維）１３とが交絡しながら融着された略網目状構造を有するように構成されている。バインダー繊維１３は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴ樹脂）からなる芯鞘構造であって、鞘部分のＰＥＴ樹脂が溶融し、バインダー繊維１３の芯部分と第１繊維１２同士を交絡した状態で融着する。すなわち、バインダー繊維１３が第１繊維１２同士を交絡した状態で融着硬化させるように構成されていることから、フェンダーライナ１０（成形品Ｃ）を立体的な３次元形状に容易かつ確実に成形させることができる上に、その形状を確実に保持させることができる。さらに、バインダー繊維１３は、第１繊維１２とともに基材層１１を構成する交絡繊維として繊維形状をとどめながら存在していることから、基材層１１の内部に微小なセルをより多く形成させるのに大いに役立っている。その結果、基材層１１の吸音性能を高めることができるように構成された構造体（略網目状構造）を容易に形成させることができる。特に、基材層１１は、複数の繊維によって取り囲まれた空間としての微小なセルの集合体として存在しており、主としてそれらセルにより吸音効果が発揮されるようになっている。

基材層１１において、第１繊維１２であるＰＰ樹脂は耐熱性をアップする上で２０重量％以上必要であるが、多すぎると耐衝撃性・剛性が弱くなり、引き裂き強度が低下するので、４０重量％以下とすることが好ましい。またバインダー繊維であるＰＥＴ樹脂（第２繊維）１３は、板厚を確保して吸音性を向上するとともに引き裂き強度及び成形形状を維持すために６０％以上必要であり、多すぎると相対的にＰＰ樹脂が少なくなり、耐熱性が低下するので、８０％以下とすることが好ましい。即ち、ＰＰ樹脂を２０〜４０重量％、バインダー繊維であるＰＥＴ樹脂（第２繊維）１３を８０〜６０重量％含むことが好ましい。

基材層１１の目付量としては、吸音性、立体形状の形状維持性を確保する上で４００ｇ／ｍ^２以上必要であり、高くし過ぎると重量アップになるので、８００ｇ／ｍ^２以下とすることが好ましい。また、第１補強層１４及び第２補強層１６の浸入し過ぎを防止する上からも、４００ｇ／ｍ^２以上とすることが好ましい。特に、５００ｇ／ｍ^２〜７００ｇ／ｍ^２とすることが好ましい。

この第１繊維１２の繊維径としては、フェンダーライナ１０（成形品Ｃ）の製造工程における加工安定性を高めるために、４Ｔ（デシテックス：ｄｔｅｘ）〜２０Ｔ、特に６Ｔ〜１７Ｔであるのが好ましい。この第１繊維１２の繊維径が４Ｔ未満の場合には、強度が低下するおそれがある。逆に２０Ｔを越える場合には、基材層１１全体に占める第１繊維１２の体積の割合が著しく容易に高められることから、多数のセルを形成させることができなくなる。

また、この第１繊維１２の繊維長としては、フェンダーライナ１０の製造工程における加工安定性を高めるために、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の短繊維であるのが好ましい。さらに、微小なセルをより多く形成させることができることから、機械捲縮等を有するように構成するのが好ましい。

バインダー繊維１３は第１繊維１２とともに基材層１１を構成する主要な繊維であり、第１繊維１２よりも低い融点を有する可溶性ポリマー単体、或いは可溶性ポリマーを鞘部とする芯鞘構造により構成されていることが好ましい。このバインダー繊維１３としては、基材層１１の内部に多数のセルを容易に形成させることができることから、複合繊維よりも細く形成するのが容易な可溶性ポリマー単体からなる合成繊維が好適に使用され、特に、融点が１００℃〜１３０℃の低融点のＰＥＴ繊維が良好な成形性を有することと入手容易かつ安価であることから、最も好適に使用される。特に鞘部分が、融点が１００℃〜１３０℃の低融点のＰＥＴ繊維で、芯部分が、第１繊維１２よりも低い融点を有している必要はなく、むしろ第１繊維１２と同等或いはそれ以上の融点を有するものであるのが好ましく、融点が２５０℃前後の高融点のＰＥＴ繊維とすることが好ましい。さらに、このＰＥＴ繊維は、リサイクル性に優れているという利点もある。

バインダー繊維１３の繊維径としては、フェンダーライナ１０（成形品Ｃ）の製造工程における加工安定性を高めるために、４Ｔ〜２０Ｔ、特に６Ｔ〜１７Ｔであるのが好ましい。このバインダー繊維１３の繊維径が４Ｔ未満の場合には、強度が低下するおそれがある。また、プレス成形時に溶融して繊維としての形状をとどめることができず、セルの形成に寄与しなくなるおそれもある。逆に２０Ｔを越える場合には、基材層１１全体に占めるバインダー繊維１３の体積の割合が著しく容易に高められることから、多数のセルを形成させることができない。

また、このバインダー繊維１３の繊維長としては、フェンダーライナ１０の製造工程における加工安定性を高めるために、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の短繊維であるのが好ましい。さらに、微小なセルをより多く形成させることができることから、機械捲縮等を有するように構成するのが好ましい。

第１補強層１４及び第２補強層１６は、フェンダーライナ１０が立体的な形状に容易に成形され、且つ成形後の耐変形性に優れるとともに、フェンダーライナ１０（成形品Ｃ）に高い吸音性能と優れた着氷防止性を両立して発揮させるためである。そして、この第１補強層１４は、走行時のロードノイズを吸音するとともに、タイヤ２によって路面から撒き散らされた雨水や泥水を撥水して、フェンダーライナ１０の外表面が汚れるのを抑えることができるとともに吸水・着氷を防止できる。第２補強層１６は、フェンダーライナ１０のホイールハウス側（路面側と反対側）に回り込む等の理由により存在する水分が吸収されないことと共に吸音性能を向上させることが求められ、その上成形性も要求されている。従って、第２補強層１６も、水分が吸収されないようにすることによって、フェンダーライナ１０の背面側に回ってきた雨水や泥水等の水分がフェンダーライナ１０内に浸入することを抑制し、着氷することを防止できる。それと共に、走行時のロードノイズを吸音するとともに、成形性にも優れるものが得られる。第１補強層１４・第２補強層１６の外側には、それぞれ、補強膜１５・補強膜１７が形成されている。

尚、第１補強層１４と第２補強層１６、補強膜１５と補強膜１７を非通気性のフィルム層にすると基材層１１の両側が非通気層で覆われることになるので、両側で膜振動による吸音になり、高周波領域での吸音性が悪化することとになる。それに対して、本実施形態では、第１補強層１４及び第２補強層１６とも、ＰＰ樹脂及びＰＥＴ樹脂を採用して基材層１１と同じ素材で通気性のある素材とし、第１補強層１４・第２補強層１６の外側に第１補強層１４・第２補強層１６から、通気性を有する補強膜１５・補強膜１７を生成することですることで、吸音性の悪化を防止するだけで無く、逆に通気抵抗値が上がるためほぼ全域で吸音性能が良くなる。いずれもＰＰ樹脂とＰＥＴ樹脂からなり、ＰＰ樹脂とＰＥＴ樹脂が同じ割合の第１補強層１４と第２補強層１６とで、ＰＰ樹脂とＰＥＴ樹脂の割合が異なる基材層１１を挟むことで、同じ素材で挟んでいるので、反り難く、どの部分も安定した密度の三相構造を得られるので、膜振動による低中音領域だけで無く、三相の相乗効果での吸音効果を発揮することとなり、高周波数領域での吸音性も良くなるものと思われる。

この第１補強層１４は、ＰＰ樹脂からなる第１繊維１８と、加熱溶融する合成繊維からなる第２繊維１９とが交絡しながら融着された略網目状構造を有するように構成されている。第２繊維１９は、ＰＥＴ樹脂の芯鞘構造であって、鞘部分のＰＥＴ樹脂が溶融し、第２繊維１９の芯部分と第１繊維１８同士を交絡した状態で融着する。

補強層１４，１６においては、第１繊維１８であるＰＰ樹脂は、耐熱性を維持するために６０重量％以上必要であり、多すぎると膜になり吸音性が悪化し引き裂き強度が低下するので、９０重量％以下とすることが好ましい。また外表面に補強膜を形成して、耐チッピング、着氷剥離性を高めるためにも上記６０重量％以上必要である。またＰＥＴ樹脂は、成形形状を維持すると共に、曲げ剛性を確保するために１０重量％以上必要であり、多すぎると相対的にＰＰ樹脂が少なくなるので、通気性のある補強膜１５，１７を形成できなくなり、剛性が不足する傾向になるので、４０重量％以下とすることが好ましい。即ち、第１繊維１８であるＰＰ樹脂を６０〜９０重量％、バインダー繊維であるＰＥＴ樹脂（第２繊維）１９を４０〜１０重量％含むことが好ましい。

第１補強層１４及び第２補強層１６は、同じ補強層であり、以下の説明では、第１補強層１４について述べるが、第２補強層１６に付いても同じことが言えるので、第２補強層１６についての説明は省略する。

第１補強層１４の目付量としては、１００ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２、好ましくは１５０ｇ／ｍ^２〜２００ｇ／ｍ^２である。１００ｇ／ｍ^２未満では、第１補強層１４の層が不足し、部分的に薄い部分ができ、場合によっては通気性のある補強膜１５が存在しない部分が出る可能性が高くなる。一方、３００ｇ／ｍ^２を超えると、吸音効果が損なわれる可能性が高くなる。

この第１繊維１８の繊維径としては、フェンダーライナ１０の製造工程における加工安定性を高めるために、２Ｔ（デシテックス：ｄｔｅｘ）〜１０Ｔ、特に４Ｔ〜８Ｔであるのが好ましい。この第１繊維１８の繊維径が２Ｔ未満の場合には、強度が低下するおそれがある。逆に１０Ｔを越える場合には、第１補強層１４全体に占める第１繊維１２の体積の割合が著しく容易に高められることから、多数のセルを形成させることができなくなる。

また、この第１繊維１８の繊維長としては、フェンダーライナ１０の製造工程における加工安定性を高めるために、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の短繊維であるのが好ましい。さらに、微小なセルをより多く形成させることができることから、機械捲縮等を有するように構成するのが好ましい。

第２繊維１９は、該第１繊維１８とともに第１補強層１４を構成する主要な繊維であり、第１繊維１８よりも低い融点を有する可溶性ポリマー単体、或いは可溶性ポリマーを鞘部とする芯鞘構造により構成されていることが好ましい。この第２繊維１９としては、第１補強層１４の内部に多数のセルを容易に形成させることができることから、複合繊維よりも細く形成するのが容易な可溶性ポリマー単体からなる合成繊維が好適に使用され、特に、鞘部分の融点が１００℃〜１３０℃の融点のＰＥＴ繊維が良好な成形性を有することと入手容易かつ安価であることから、最も好適に使用される。特に、鞘部分の融点が高過ぎると、加熱してプレス成形するときに、流動性が不足し、基材層１１の成形方向に第１補強層１４が追従できず、成形性が悪くなるからであり、逆に融点が低過ぎると、溶け過ぎて基材層１１の中に染み込み、第１補強層１４に大きな孔が開く可能性が増えるから、１００℃〜１３０℃の融点とすることが好ましい。芯部分が、第１繊維１８よりも低い融点を有している必要はなく、むしろ第１繊維１８と同等或いはそれ以上の融点を有するものであるのが好ましく、融点が１８０℃〜２５０℃の融点のＰＥＴ繊維とすることが好ましい。さらに、このＰＥＴ繊維は、リサイクル性に優れているという利点もある。

この第２繊維１９の繊維径としては、フェンダーライナ１０の製造工程における加工安定性を高めるために、２Ｔ〜１０Ｔ、特に４Ｔ〜８Ｔであるのが好ましい。この第２繊維１９の繊維径が２Ｔ未満の場合には、強度が低下するおそれがある。また、プレス成形時に溶融して繊維としての形状をとどめることができず、セルの形成に寄与しなくなるおそれもある。逆に１０Ｔを越える場合には、プレス成形時に第２繊維１９が溶融しても、溶融部分と溶融部分とが連続して繋がらない部分が生じて、補強膜にならなくなる可能性がでる。従って、該範囲とすることが好ましい。

また、この第２繊維１９の繊維長としては、フェンダーライナ１０の製造工程における加工安定性を高めるために、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の短繊維であるのが好ましい。さらに、微小なセルをより多く形成させることができることから、機械捲縮等を有するように構成するのが好ましい。

第２補強層１９の目付量としては、１００ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２、好ましくは１５０ｇ／ｍ^２〜２００ｇ／ｍ^２である。１００ｇ／ｍ^２未満では、第１補強層１４の層が不足し、部分的に薄い部分ができ、場合によっては通気性のある補強膜１５が存在しない部分が出る可能性が高くなる。一方、２５０ｇ／ｍ^２を超えると、吸音効果が損なわれる可能性が高くなる。

車両用外装防音材のシート素材Ａの製造方法について、図３及び図４に基づいて説明する。まず、基材用不織布Ａ１と補強用不織布Ａ２，Ａ２を用意する。基材用不織布Ａ１は、第１繊維１２と第２繊維１３とを用いて基材シート用の乾式不織布をシート状に形成した後、その不織布中の繊維１２，１３同士をニードルパンチ（図示省略）により互いに絡ませて交絡させて作製する。また、補強用不織布Ａ２，Ａ２も基材用不織布Ａ１と同様にして作製する。即ち、補強用不織布Ａ２，Ａ２は、どちらも、第１繊維１８と第２繊維１９とを用いて補強シート用の乾式不織布をシート状に形成した後、その不織布中の繊維１８，１９同士をニードルパンチ（図示省略）により互いに絡ませて交絡させて、補強用不織布Ａ２，Ａ２を作製する。

次に、図３に示すように、補強用不織布Ａ２、基材用不織布Ａ１、補強用不織布Ａ２が製造装置３０に運ばれる。製造装置３０では、基材用不織布Ａ１は、ローラー３１ａ，３１ａでローラー３２ａ，３２ａ間に運ばれる。補強用不織布Ａ２，Ａ２は、それぞれ、ローラー３１ｂでローラー３２ａ，３２ａ間に運ばれる。そして、ローラー３２ａ，３２ａ間で、補強用不織布Ａ２、基材用不織布Ａ１、補強用不織布Ａ２が三層に重ねられ、ニードルパンチ（図示省略）により互いに絡ませて交絡させて、三層構造のシート素材Ａ（図４参照）が作製される。これによって、図４に示すような、三層構造のシート素材Ａが生成される。

次に、図４で得られた三層構造のシート素材Ａを、図５（Ａ）に示すように、プレス金型５０に載置する。プレス金型５０は、上型５１と下型５２を備える。上型５１及び下型５２は、どちらも内部に発熱コイル５３，５４を有し、シート素材Ａの両補強用不織布の外表面に当接する型面が、例えば２００℃に加熱された平板状の熱板５５，５５からなっている。図５（Ｂ）に示すように、この平板状のプレス金型の上型５１を下降して、例えば５．１ｍｍの金型クリアランスに加圧して、例えば３０ｓｅｃ間保持する。このプレス金型５０でシート素材Ａを加熱・加圧状態で保持して、シート素材Ａを一体化するとともに熱板５５，５５と接する両補強用不織布Ａ２の外表面Ａ２１に、それぞれ補強膜１５，１７を生成してなる平板状部材Ｂを作製する。

そして、平板状部材Ｂが熱板５５，５５による加熱による予熱状態にある間に、平板状部材Ｂを、図５（Ｃ）に示すように、冷却成形型７０で加圧しつつ冷却して、両補強層１４，１６の該外表面に補強膜１５，１７を残したままで所定の三次元形状の成形品Ｃに成形する。これによって、図５（Ｄ）に示すように、三次元に立体成型された成形品Ｃが得られる。この成形品Ｃの拡大断面図を図６に示す。両補強層１４，１６の外表面に補強膜１５，１７が残されたままで、基材層１１の両側に、第１補強層１４及び第２補強層１６が一体に積層され、第１補強層１４及び第２補強層１６の外表面に補強膜１５，１７が残った状態になっている。

尚、以下に、成形工程の詳細を述べる。プレス成形工程では、下型５２、上型５１が２００℃で加熱されているので、第１補強層１４、第２補強層１６が加熱されると共に基材層１１も加熱される。その時、この加熱温度は、バインダー繊維１３，１８を構成する可溶性ポリマー単体の融点以上の温度で行われる。尚、基材層１１のバインダー繊維１３及び補強層１４，１７の第２繊維１９の融点は、基材層１１の第１繊維１２，第１補強層１４及び第２補強層１６の第１繊維１８の融点よりも低いので、加熱時に、バインダー繊維１３，１９が溶融状態となって流動性が高くなっており、両者が一体に密着される。かつ溶融した第１補強層１４、第２補強層１６のすべてが基材層１１の中に浸透しないで、第１補強層１４、第２補強層１６が残り、その第１補強層１４、第２補強層１６の外側に補強膜１５，１７が得られるように、基材層１１のセルの大きさや目付量が設定されており、加熱プレス金型のクリアランス（即ち加圧厚さ）、加圧温度、加圧時間も設定されている。

尚、熱板５５，５５で挟んで加熱・加圧する時に、シートの加熱温度が１８０〜２４０℃、加圧後の厚さ／加圧する前の厚さ＝０．８７〜０．９６０．８５〜０．９０の比率に加圧し、加圧時間が２０〜６０秒で加熱することが好ましい。

これらの範囲に対し、加熱温度が低すぎると、第１補強層１４、第２補強層１６の流動性が不足して基材層１１から剥がれ易くなり、逆に高すぎると、基材層１１のバインダー繊維１９が第１補強層１４、第２補強層１６の方に多く溶け出る可能性があり、且つ第１補強層１４、第２補強層１６が基材層１１へ染み込み易くなる。また、時間は短すぎると、第１補強層１４、第２補強層１６の流動性が不足し、補強膜１５，１７が生成されにくくなる。時間を長くしてもそれほど変化はないが、生産性やコスト的にはあまり長い時間にしない方が良い。金型クリアランスは、広すぎると第１補強層１４、第２補強層１６と基材１１との補強膜の成形が不足し、狭すぎると基材層１１が圧縮され過ぎて表面の通気口が潰され吸音性が悪くなる可能性が高く且つ補強層１４，１７の通気抵抗も高くなる傾向になる。従って、上記のような数値にすることが好ましい。

尚、成形後では、基材層１１と第１補強層１４、第２補強層１６との境界部分は明確に区別できないので、成形後の厚さは、基材層１１、第１補強層１４及び第２補強層１６として説明することが難しい。従って、成形後の厚さは、車両用外装防音材としての厚さと補強膜１５，１７の厚さで、好ましい範囲を説明する。

車両用外装防音材の厚さ（成形後）としては、好ましくは２ｍｍ〜７ｍｍ、より好ましくは３ｍｍ〜５ｍｍである。この車両用外装防音材の厚さが２ｍｍ未満の場合には、フェンダーライナ１０の剛性確保及び形状保持性を十分に得ることができない。また、多数のセルを形成させることができず充分な吸音効果を発揮させることができない。逆に７ｍｍを越える場合にはフェンダーライナ１０の軽量化ができない及びコストアップになるためである。

補強膜１５，１７の厚さは、１００μｍ〜３００μｍ、特に１５０μｍ〜２５０μｍとすることが好ましい。１００μｍ未満の場合には、補強膜１５，１７が非常に破れやすくなる。逆に３００μｍを越える場合には、高い膜振動吸音が誘発できず、ロードノイズの吸音効果が損なわれるおそれがある。従って該範囲とすることが好ましい。

特に、加熱条件及び加圧条件を適切に設定して成形することによって、基材層１１、第１補強層１４及び第２補強層１６のＰＥＴ樹脂が流動化或いは部分的に溶融して基材側に染み込むこととなり、基材層１１に強固に接着されるとともに、第１補強層１４、第２補強層１６の外側が一番高温になることによって、この部分のＰＥＴ樹脂が良く溶融して、加圧されて補強層１５，１７としてフィルム状になっている。

本実施形態によって発揮される効果について以下に記載する。

フェンダーライナ１０は、第１補強層１４の補強膜１５及び第２補強層１６の補強膜１７により、雨水や泥水が基材層１１内に浸入し難いようになっていることから、路面上からタイヤ２が撒き散らす雨水や泥水がフェンダーライナ１０にかかっても撥水するように構成されており、着氷が防止されるとともにフェンダーライナ１０の外表面が泥やゴミ等によって汚れるのが効果的に抑制される。さらに、第１補強層１４の補強膜１５及び第２補強層１６の補強膜１７が通気性のある補強膜として生成されているので、吸音作用が阻害されることがない。

それと共に、第１補強層１４・第２補強層１６及び補強膜１５・１７によって、フェンダーライナ１０の引張強度、曲げ強度、弾性勾配等の特性が向上するので、成形後の形状保持性に優れる。そのために、フェンダーライナ１０に冷却風等の空気の通過孔を設けたりした場合でも、フェンダーライナ１０の形状維持性が優れているので、対応可能である。また、特性の向上を要求されない場合には、基材層１１を軽量化することも可能となる。

尚、上記実施形態では、基材用不織布の両側に補強用不織布を重ねた三層構造のシート素材を、予めニードルパンチ等で一体にしたものを用意したが、この製造方法に限られるものではなく、プレス金型で、補強用不織布、基材用不織布、補強用不織布を重ねて、このプレス金型で一体にするようにしても良い。

以下に、本発明の実施例について具体的に説明する。以下、実施例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。

（実施例１）
基材層１１の第１繊維１２は、繊維径６Ｔ、繊維長６４ｍｍ、融点１８０℃のＰＰ樹脂の繊維を用いた。バインダー繊維１３は、繊維径１７Ｔ、繊維長６４ｍｍ、融点１１０℃のＰＥＴ繊維を鞘とし、繊維径１７Ｔ、繊維長６４ｍｍ、融点２５０℃のＰＥＴ樹脂の繊維を芯とする芯鞘構造を用いた。ＰＰ樹脂が３０重量％、ＰＥＴ樹脂が７０重量％である。

第１補強層１４、第２補強層１６の第１繊維１８は、繊維径６Ｔ、繊維長６４ｍｍ、融点１８０℃のＰＰ繊維を用いた。バインダー繊維１９は、繊維径６Ｔ、繊維長６４ｍｍ、融点１１０℃のＰＥＴ繊維を鞘とし、繊維径６Ｔ、繊維長５１ｍｍ、融点２５０℃のＰＥＴ繊維を芯とする芯鞘構造を用いた。ＰＰ樹脂が７０重量％、ＰＥＴ樹脂が３０重量％である。

基材層１１のＰＰ樹脂１２とＰＥＴ樹脂１３をＰＰ樹脂が３０重量％、ＰＥＴ樹脂が７０重量％になるように混合してニードリングにより絡合し、基材用不織布Ａ１を作製した。基材用不織布Ａ１の目付量は、７００ｇ／ｍ^２であった。第１補強層１４、第２補強層１６のＰＰ樹脂１８とＰＥＴ樹脂１９をＰＰ樹脂が７０重量％、ＰＥＴ樹脂が３０重量％になるように混合してニードリングにより絡合し、補強用不織布Ａ２，Ａ２を作製した。補強用不織布Ａ２，Ａ２の目付量は、２００ｇ／ｍ^２であった。これらの基材用不織布Ａ１、補強用不織布Ａ２，Ａ２を重ねて、例えばニードルパンチ等で接合した三層構造のシート素材Ａとする。シート素材Ａの厚さは５．５ｍｍである。

シート素材Ａを平板状のプレス金型に載置する。このプレス金型は、熱板５５，５５が２００℃に加熱した金型である。プレス金型の金型クリアランスが４．８ｍｍになるように加圧して、３０ｓｅｃ（秒）間保持して、熱板５５，５５と接する両補強用不織布Ａ２の外表面Ａ２１に、それぞれ補強膜１５，１７を生成してなる平板状部材Ｂを作製する。

こうして得られた平板状部材Ｂをフェンダーライナ１０の成形金型にて、フェンダーライナ形状に成形する。具体的には、この平板状部材Ｂを、平板状のプレス金型で加熱した際の予熱が残っている間に、コールド型（冷却型）である成形金型にて、加圧して成形品の所定形状に成形する。成形後に得られたフェンダーライナ１０（成型品Ｃ）では、基材層の厚さは４．０ｍｍ、目付量は１，１００ｇ／ｍ^２で、第１補強層１４、第２補強層１６の補強膜１５，１７の厚さは２５０μｍであった。

尚、基材層１１、第１補強層１４及び第２補強層１６、補強層１５，１７の厚さは一定ではないので、全体を平均した厚さとしたが、大半の厚さで平均するようにしても良い。尚、第１補強層１４、第２補強層１６の厚さは、成形型で加圧する直前と加圧直後を具体的に比較する事は難しいが、成形型のクリアランスとプレス金型で加熱する前の基材用不織布Ａ１、補強用不織布Ａ２，Ａ２の厚さの合計厚さから予測すると０．９６倍〜０．８７倍になると予測される。

（実施例２〜６）
実施例２〜６が実施例１と異なるのは、加熱時間を１０秒、２０秒、４０秒、５０秒、６０秒としたものであり、他は実施例１と同じである。

（参考例１）
参考例１は、実施例１を基本として、加熱時間を実質ゼロ秒としたものである。

（実施例７〜９）
実施例７〜９は、実施例１を基本として、プレス金型の熱板５５の加熱温度を１６０℃、１８０℃、２２０℃、２４０℃としたものであり、他は実施例１と同じである。

（実施例１０〜１２）
実施例１０〜１２は、実施例１を基本として、プレス金型の金型クリアランスと成形型の型クリアランスを、４．５ｍｍと４．０ｍｍ、５．０ｍｍと４．０ｍｍ、５．３ｍｍと４．０ｍｍとしたであり、他は実施例３と同じである。

（参考例２）
参考例２は、実施例１を基本として、プレス金型の金型クリアランスと成形型の型クリアランスを、５．５ｍｍと５．５ｍｍとしたもの、即ち、加圧して薄くしなかったものである。

（参考例３）
参考例３は、実施例１を基本として、プレス金型の加熱温度を１６０℃としたものである。

（実施例１３〜１６）
実施例１３〜１４は、実施例１を基本として、基材用不織布、補強用不織布の各繊維の割合を変更した例である。実施例１５，１６は、実施例１を基本として、目付量を変更した例である。成形方法は実施例１と同じである。

実施例１〜１６及び参考例１，２，３の曲げ剛性、引張強度、引裂強度、耐久性、通気抵抗の比較データを図９に示す。

各種の試験方法
（曲げ剛性の試験方法）
サンプルＳの大きさ：５０ｍｍ×１５０ｍｍ、スパン：１００ｍｍ、試験スピード：５０ｍｍ／ｍｉｎで、曲げ剛性は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準拠して測定した。曲げ剛性試験の結果を、図９に示す。図９に示すように、参考例１，２では、１５Ｎ，１５Ｎ、参考例３では１７Ｎであり、実施例１〜１２では１７Ｎ以上であった。この場合に参考例３は、引っ張り強度では、本発明の実施形態と同様な値を示すが、他の性能で要求を満足できなかった。

（引張強度の試験方法）
引張強度は、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠して測定した。その結果を図９に示す。本発明の実施例１〜１３では引張強度は３１０Ｎ〜３７０Ｎ、参考例１，２では引張強度は３００Ｎであった。尚、参考例３では、引張強度は、３２０Ｎであり、本発明の実施例実施例１２より優れた値であるが、他の性能で、要求を満足できなかった。

（引き裂き強度の試験方法）
引き裂き強度の試験方法は、ＪＩＳ Ｋ ７１２８に準拠して測定した。その結果を図９に示す。実施例１〜１２では、引き裂き強度は２０６Ｎ以下であり、参考例１，２，３では、２７０Ｎ，２７０Ｎ，２６０Ｎであった。

（着氷剥離強度試験の試験方法）
この試験方法については、特開２０１１−２４０８２１号公報に開示されている試験法で行ったので、詳細な説明は、省略する。

着氷試験は、その結果を図９に示す。本発明の実施例１〜１２では着氷剥離強度は２０Ｎ〜４５Ｎ、参考例１，２，３では５０Ｎであった。

（耐久性の試験方法）
耐久性の試験として、立方体の小石の縦、横及び奥行きの長さの平均の長さが３ｍｍ〜７ｍｍの小石３ｋｇを高さ２ｍから落下させ、表層の変化を観察し、５０回落下させた後の表面状態及び表面の凹み量を測定した。その結果を図９に示す。

図９に示すように、実施例１〜１２では、凹み量は０．８ｍｍ以下であったが、参考例１，２，３では、いずれも１．０ｍｍであり、凹み量が大きかった。

（通気抵抗の測定方法）
各サンプルＳを３００ｍｍ×３００ｍｍの大きさで求める。このサンプルの目付量を通常の方法で測定する。具体的な測定方法は、特開２０１４-０００８９７号公報に開示されているので、ここでは省略する。実施例１，４〜１１では、２５０以上であり、参考例１，２，３では、それぞれ１００，１００，２００であり、通気抵抗が低く吸音性が劣っていた。

（残響室法吸音率）
吸音試験の試験方法は、ブリューエル・ケアー社製の測定装置を用いて、周波数２００〜６３００Ｈｚの範囲でＩＳＯ３５４に準拠した残響室法吸音率を測定するが、実施例１〜１２の吸音率は、周波数８００〜２０００Ｈｚの範囲で比較的大きな吸音率を示すことが予測できるので、実験は省略した。

車両用外装防音材、例えば、フェンダーライナ、マッドガード、アンダーカバーなどに有利に適用できる。

Ａ シート素材
Ａ１ 基材用不織布
Ａ２ 補強用不織布
Ｂ 平板状部材
Ｃ 成形品
１０ フェンダーライナ
１１ 基材層
１２ 第１繊維
１３ 第２繊維
１４ 補強層
１５ 補強膜
１６ 補強層
１７ 補強膜
１８ 第１繊維
１９ 第２繊維
５０ プレス金型
７０ 冷却成形型

Claims (9)

1. 吸音作用を有する基材層と、該基材層の両面に一体に設けられた補強層とを備えた車両用外装防音材の製造方法であって、
   該基材層の素材は、ポリプロピレン樹脂繊維からなる第１繊維と、このポリプロピレン樹脂よりも低い融点を有するバインダー繊維からなる第２繊維とを交絡させたシート状の基材用不織布からなり、
   該両補強層の素材は、どちらもポリプロピレン樹脂繊維からなる第１繊維と、このポリプロピレン樹脂よりも低い融点を有するバインダー繊維からなる第２繊維とを交絡させたシート状の同じ補強用不織布からなり、
   該基材用不織布は各補強用不織布に比較して、高い目付量であり、
   該基材用不織布は各補強用不織布に比較して、該第１繊維を少なく、該第２繊維を多く含む不織布であり、
   該基材用不織布の両側に該補強用不織布を重ねた三層構造のシート素材を作製し、
   該シート素材の両補強用不織布の外表面に当接する型面が、加熱された平板状の熱板からなるプレス金型で該シート素材を加熱・加圧して、該熱板と接する両補強用不織布の該外表面に、それぞれ補強膜を生成してなる平板状部材を作製し、
   該熱板による加熱状態にある間に、該平板状部材を冷却成形型で加圧しつつ冷却して、両補強層の該外表面に該補強膜を残したままで所定の三次元形状の成形品に成形することを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
2. 請求項１において、
   該熱板の加熱による加温状態が残存して、該平板状部材が三次元形状に成形できる状態にある間に、該平板状部材を冷却成形型で加圧しつつ冷却して、両補強層の該外表面に該補強膜を残したままで所定の三次元形状の成形品に成形することを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
3. 請求項１又は２において、
   該熱板はヒータ加熱されるようになっていることを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、
   該冷却成形型が、冷却水で冷却されるようになっていることを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、
   バインダー繊維がＰＥＴ樹脂であることを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つにおいて、
   該基材用不織布は、４００〜８００ｇ／ｍ^２の目付量であり、該第１繊維が２０〜４０重量％で、該第２繊維が８０〜６０重量％からなり、
   各補強用不織布は、１００〜３００ｇ／ｍ^２の目付量であり、該第１繊維が６０〜９０重量％で、該第２繊維が４０〜１０重量％からなることを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つにおいて、
   該シート素材を該プレス金型の該熱板で挟んで加熱・加圧する時に、該熱板の加熱温度が１８０〜２４０℃、該シート素材の加圧後の厚さ／加圧する前の厚さ＝０．９〜０．８５倍の厚さ比率に加圧し、加圧時間が２０〜６０秒であることを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つにおいて、
   該車両用外装防音材の厚さが３．５〜５．０ｍｍであり、該補強膜の厚さが１５０〜３００μｍであることを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。
9. 請求項１ないし８のいずれか１つにおいて、
   該バインダー繊維は芯鞘構造であり、芯部分が高融点ＰＥＴ樹脂で、鞘部分が低融点ＰＥＴ樹脂であることを特徴とする車両用外装防音材の製造方法。

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