JP3656232B2

JP3656232B2 - 車両用吸音材

Info

Publication number: JP3656232B2
Application number: JP2002084008A
Authority: JP
Inventors: 祥之清水; 芳弘浅野
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003280666A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用成形天井、リヤパーセルシェルフ、リヤトレイ等に好適な車両用吸音材に係り、特に、車室内の高周波数域の騒音を有効に吸音できる吸音性能に優れた車両用吸音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の室内には、各種車両用吸音材が設置されている。図１０，図１１に車両の天井パネルの室内面に装着される成形天井を示す。この種成形天井１は、保形性並びに車体パネルへの取付剛性を備えた基材２の表面に表面風合い等に優れた表皮３を積層一体化して形成されている。
【０００３】
そして、成形天井１における基材２及び表皮３の構成としては、従来から種々のものが使用されている。図１２に基材２の従来構成、図１３に表皮３の従来構成をそれぞれ概略的に示す。
【０００４】
例えば、図１２に示すように、基材２としては▲１▼〜▲５▼のものが従来から知られている。
【０００５】
▲１▼．吸音不織布
図１２（ａ）に示すように、ＰＥＴ繊維２ａの両面にウエブ状ホットメルト２ｂがラミネートされ、裏面には、裏面不織布２ｃが通気止めフィルム２ｄを介してラミネート処理されている。そして、ＰＥＴ繊維をベースとしているため、多孔質吸音性能に優れる。
【０００６】
▲２▼．ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）基材
図１２（ｂ）に示すように、ＰＰＯ発泡層２ｅの両面にＰＰＯ樹脂スキン層２ｆが積層一体化され、ホットメルト２ｂを介して裏面不織布２ｃがラミネートされている。そして、ＰＰＯ樹脂基材２ｅ，２ｆを使用した場合、硬いＰＰＯ樹脂スキン層２ｆにより、剛性感が高く、かつＰＰＯ樹脂発泡層２ｅにより軽量化が図れる。
【０００７】
▲３▼．ウレタン基材
図１２（ｃ）に示すように、硬質ウレタン２ｇの両面にガラスマット２ｈを貼り合わせ、通気止めフィルム２ｄを介して裏面不織布２ｃが裏面側にラミネートされている。そして、このウレタン基材２ｇ，２ｈの場合には、成形時の寸法安定性に優れる。
【０００８】
▲４▼．ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材
図１２（ｄ）に示すように、ガラス繊維を混入したオレフィン系樹脂基材２ｉの製品表面側に通気止めフィルム２ｄがラミネートされ、裏面には、裏面不織布２ｃがラミネートされている。そして、このガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２ｉでは、寸法安定性に優れる。
【０００９】
▲５▼．ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材（吸音型）
図１２（ｅ）に示すように、ガラス繊維を混入したオレフィン系樹脂基材２ｉの表面側にホットメルト２ｂがラミネートされ、裏面には、通気止めフィルム２ｄがラミネートされている。そして、製品裏面側に通気止めを備えた場合、ある程度の吸音性が期待できる。
【００１０】
次いで、成形天井１における表皮３としては、図１３に示すように、ポリエステル系、ポリオレフィン系等の合成繊維からなる不織布表皮３ａ、あるいはトリコット、ニット等のクロス３ｂの裏面に薄肉のスラブウレタン３ｃをラミネートしたものが使用される。このスラブウレタン３ｃは、密度０．０２〜０．０５ｇ／ｃｃ、厚み２．０〜１０．０ｍｍ、通気量１００〜２００ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃ（フラジール式通気量測定器による）である。
【００１１】
また、ラゲージルーム内に設けられるリヤパーセルシェルフ、リヤトレイ等の内装部品の従来構成として、図１４，図１５において、リヤパーセルシェルフ４の構成を例示して説明する。リヤパーセルシェルフ４は、基材２の表面に表皮３が貼付されている。この場合、図１６に示すように、基材２のバリエーションとしては、▲１▼ポリオレフィン系樹脂基材２ｊ、▲２▼木粉を混入したポリオレフィン系複合樹脂基材２ｋ、▲３▼ＰＥＴ繊維を混入したポリオレフィン系複合樹脂基材２ｌ、▲４▼ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２ｉの製品表面側に通気止めフィルム２ｄがラミネートされ、裏面には裏面不織布２ｃがラミネートされたもの、▲５▼ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２ｉの製品裏面側に裏面不織布２ｃがラミネートされたもの、が使用される場合もある。
【００１２】
更に、リヤパーセルシェルフ４における表皮３としては、成形天井１の表皮３と同一素材が使用されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の成形天井１の素材として、基材２及び表皮３として上記構成のものがよく知られているが、基材２として、ＰＥＴ繊維２ａを使用した吸音不織布タイプのものでは、コストが高く、かつ繊維系芯材であるため、剛性感が低く、保形性に劣るという欠点が指摘されている。
【００１４】
また、ＰＰＯ樹脂基材２ｅ，２ｆを使用した場合、寸法安定性が低く、大型天井には使用が困難であるとともに、通気性がないため、室内騒音を反射し、吸音機能が期待できないという欠点がある。
【００１５】
次いで、ウレタン基材２ｇ，２ｈの場合には、ある程度の吸音性能を有するが、更に吸音性能を得るためには、針孔加工を施す必要があり、加工コストが嵩むとともに、厚みを増大させると重量増となり、軽量化を図れないという欠点がある。
【００１６】
更に、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２ｉの場合には、製品面側に通気止めフィルム２ｄをラミネートした場合、吸音性能が低下するとともに、製品裏面側に通気止めフィルム２ｄをラミネートすれば、吸音性能が若干向上するものの、吸音不織布ほどの吸音性は期待できないというのが実情である。
【００１７】
このように、従来の成形天井１における基材２では、吸音性能、剛性、寸法安定性、コスト等を全て満足させるものではなく、従来の表皮３においては、吸音性能は期待できない構成であった。
【００１８】
同様に、リヤパーセルシェルフ４の場合では、基材２として、▲１▼〜▲３▼を使用した場合、基材２は全く通気性がないため、室内騒音を反射してしまい、吸音性能に劣るという欠点があり、また、基材２として、▲４▼ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材（表皮３接着面に通気止めを有する構成）２ｉを使用した場合、室内騒音を反射することから、上述構成と同様、吸音性能が低下するという不具合がある。更に、▲５▼ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材（通気止めなしの構成）２ｉを使用した場合、ある程度の吸音性能の向上は見込めるが、厚みが増大しなければ所望の吸音性能が得られないことから、重量化を招くという欠点がある。
【００１９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車両用成形天井、リヤパーセルシェルフ、リヤトレイ等に好適な車両用吸音材であって、表皮に優れた吸音性能を付与することにより、吸音性能に優れた車両用吸音材を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この出願の請求項１に記載の発明は、車体パネルの室内側に取り付けられる基材と、基材表面に積層一体化される表皮とから構成され、上記表皮は、通気量が１〜５０ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃに設定されている低通気型スラブウレタン表面に不織布、あるいは織布からなる表層シートが積層されていることを特徴とする。
【００２１】
ここで、車両用吸音材の用途としては、車体パネルのルーフ面室内側に取り付けられる成形天井、ラゲージルーム内に設けられるリヤパーセルシェルフ、リヤトレイ、あるいはトランクルーム内に内装される内装パネル等に適用できる。
【００２２】
更に、基材としては、成形天井用として、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材、ウレタン基材、ＰＰＯ樹脂基材、ＰＥＴ不織布等の吸音不織布基材等が適用でき、基材の裏面に裏面不織布をラミネート処理すれば、車体パネルとの間の擦れ音防止となる。また、リヤパーセルシェルフ等の内装部品用の基材としては、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材、オレフィン系樹脂基材、あるいは木粉、またはポリエステル繊維を混入したオレフィン系樹脂基材等を使用できる。
【００２３】
次いで、表皮としては、不織布、あるいは織布等の表層シートの裏面に低通気型スラブウレタンがラミネートされている。
【００２４】
この低通気型スラブウレタンは、セルの寸法を小さくすることで抵抗が増し、通気性が下がるとともに、セルとセルの間の膜を増やすことにより、抵抗を増大させ、通気性を下げるようにしても良い。
【００２５】
低通気型スラブウレタンの通気量は、１〜５０ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃの範囲が良く、この測定値はフラジール式通気量測定器を使用して得られる。この場合、通気量が１ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃ未満であると、室内騒音を反射し、吸音効果が発揮できないとともに、通気量が５０ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃを超えた場合には、所望の多孔質吸音性能が期待できない。
【００２６】
また、低通気型スラブウレタンのウレタン密度は、０．０２〜０．０５ｇ／ｃｃ、ウレタン厚みは２．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは３．０〜５．０ｍｍが製品凹凸形状を確保する意味で好ましい。
【００２７】
そして、請求項１に記載の車両用吸音材によれば、表皮の構成として表層シート裏面に低通気型スラブウレタンがラミネート処理されているため、特に、２．０〜６．３ｋＨｚの中・高周波数域における騒音を有効に吸音処理できる。
【００２８】
従って、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材、オレフィン系樹脂基材、木粉、またはポリエステル繊維入りオレフィン系樹脂基材、あるいはＰＰＯ樹脂基材のように、吸音性能があまり期待できない基材に使用すれば、コストや物性に加えて吸音性能に優れた車両用吸音材の構成となる。一方、吸音不織布基材やウレタン基材等、吸音性能をある程度備えた基材に低通気型スラブウレタンを備えた表皮を使用すれば、吸音性能をより高めた車両用吸音材が得られる。
【００２９】
次いで、この出願の請求項２に記載の発明は、前記表皮における低通気型スラブウレタンの基材対向面には、接着媒体シートがラミネートされていることを特徴とする。
【００３０】
この接着媒体フィルムとしては、スリット入りホットメルトフィルム、ウエブ状ホットメルトフィルム、あるいは不織布（１０〜２００ｇ／ｍ² の面密度）が使用できる。
【００３１】
そして、請求項２に記載の車両用吸音材によれば、低通気型スラブウレタンの基材対向面にスリット入りホットメルトフィルム、ウエブ状ホットメルトフィルム、不織布等がラミネート処理されているため、基材に対する表皮の接着力が増し、剥離不良を皆無とできる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用吸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。
【００３３】
図１乃至図６は本発明に係る車両用吸音材を成形天井に適用した第１実施形態を示すもので、図１は本発明を適用した成形天井を室内側から見た正面図、図２は同成形天井の構成を示す断面図、図３は同成形天井の基材及び表皮の構成を示す説明図、図４は本発明に係る成形天井と従来の成形天井における吸音率の相違を示すグラフ、図５は本発明に係る車両用吸音材における基材の変形例のバリエーションを示す概要図、図６は本発明に係る車両用吸音材における表皮の変形例のバリエーションを示す概要図である。
【００３４】
図７乃至図９は、本発明に係る車両用吸音材をリヤパーセルシェルフに適用した第２実施形態を示すもので、図７はリヤパーセルシェルフを示す斜視図、図８は同リヤパーセルシェルフの構成を示す断面図、図９は同リヤパーセルシェルフにおける基材の変形例のバリエーションを示す概要図である。
【００３５】
まず、図１乃至図６に基づいて、本発明の第１実施形態について説明する。図１において、成形天井１０は、図示しない車両のルーフパネルの室内面を覆う外形状を備え、フロント側縁部にサンバイザを収納する収納凹部１０ａや中央部にランプ取付孔１０ｂ、両側部にアシストグリップ収納凹部１０ｃが設けられた緩やかな湾曲形状に成形されている。
【００３６】
上記成形天井１０に適用した本発明に係る車両用吸音材の第１実施形態は、図２，図３に示すように、保形性とルーフパネルへの取付剛性を備えた基材２０の表面に表面風合い、手触り感に優れた表皮３０が積層一体化された構成である。
【００３７】
そして、本実施形態においては、基材２０及び表皮３０の具体的な構成として、図３に示すように、基材２０は、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１の一方面（表皮３０と対峙する面）にオレフィン系樹脂フィルム等の通気止めフィルム２２がラミネートされ、他方面（車体パネルと対峙する面）には、裏面不織布２３がラミネートされている。
【００３８】
尚、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１を使用した場合、吸音性には劣るものの、コスト、成形性、寸法安定性、軽量化等に優れた性状をもつ。
【００３９】
一方、表皮３０は、不織布シート、トリコット、ニット等の織布シート等の表層シート３１の裏面に低通気型スラブウレタン３２がラミネートされた二層構造のものを使用する。
【００４０】
ところで、本発明は、特に表皮３０の構成として、表層シート３１の裏面に低通気型スラブウレタン３２をラミネートすることで表皮３０に優れた吸音性能を付与することを特徴としている。
【００４１】
この低通気型スラブウレタン３２は、密度が０．０２〜０．０５ｇ／ｃｃ、厚みが２．０〜１０．０ｍｍ（製品凹凸形状の確保から厚み３．０〜５．０ｍｍが好ましい）、また、低通気型スラブウレタン３２の組成としては、エーテル系、エステル系を問わない。
【００４２】
更に重要なことは、この低通気型スラブウレタン３２の通気量を１〜５０ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃ（フラジール式通気量測定器による）に設定したことにある。例えば、通気量が１ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃ未満であると、室内騒音を反射し、吸音効果が発揮されないとともに、５０ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃを超えた場合には、多孔質吸音性能が期待できない理由による。
【００４３】
また、低通気型スラブウレタン３２の通気量調整作業としては、セルの寸法を小さくすることで抵抗を増大させ、通気性を下げるか、セルとセルの間の膜を増やすことにより抵抗を増大して、通気性を下げることが考えられる。
【００４４】
従って、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１を採用した基材２０に低通気型スラブウレタン３２を裏面にラミネートした表皮３０を用いて成形天井１０に適用すれば、基材２０のもつ良好な寸法安定性、剛性アップ、軽量化等の有利さに加えて、表皮３０のもつ良好な吸音性能が得られ、廉価で軽量化できるとともに、成形性、吸音性能に優れた成形天井１０を提供することができる。
【００４５】
この場合、吸音性能の向上の目安として、図４のグラフを示す。このグラフ中実線で図２に示す構成の成形天井（ウレタン密度０．０３５ｇ／ｃｃ，厚み５．０ｍｍ，通気量２０ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃ）の各周波数域における吸音率の相関関係を実線で示し、これと対比できるように、同一の基材に不織布表皮を使用した場合の従来例を点線にて示す。
【００４６】
そして、この図４のグラフから明らかなように、特に、２〜６．３ｋＨｚにおける中・高音域における騒音の吸音率が従来例に比し、本発明では向上していることが容易に理解できる。
【００４７】
次いで、図５は成形天井１０における基材２０のバリエーションを示すもので、図５（ａ）に示すように、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１の表皮３０側にスリット入りホットメルト２４、裏面側にオレフィン系樹脂フィルム等の通気止めフィルム２２をラミネートしても良く、この場合、通気止めフィルム２２をガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１の裏面側にしたことにより、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１における吸音性能の向上が期待できる。
【００４８】
次いで、図５（ｂ）は、基材２０としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）に代表される不織布基材２５を使用し、この不織布基材２５の両面にホットメルト２４をラミネートし、更に、その裏側に裏面不織布２３を通気止めフィルム２２を介して積層一体化するという構成である。
【００４９】
そして、この吸音不織布基材２５を使用した場合、基材２０のもつ良好な吸音性能が得られることから、低通気型スラブウレタン３２を使用した表皮３０のもつ吸音性能と相乗して、より良好な吸音性能が得られることになる。
【００５０】
次に、図５（ｃ）に示すように、基材２０として、ＰＰＯ樹脂発泡層２６ａの両面にＰＰＯ樹脂スキン層２６ｂをラミネートし、表面側にホットメルト２４、裏面側にホットメルト２４を介して裏面不織布２３を一体化した構成であり、このＰＰＯ樹脂基材２６を使用した場合には、基材２０における吸音性能は期待できないものの、保形性に優れ、かつ、ＰＰＯ樹脂発泡層２６ａが発泡構造であるため、軽量化が図れ、かつ寸法安定性に優れている。また、不足する吸音性能については、低通気型スラブウレタン３２を有する表皮３０を適用することにより、基材２０における吸音性能の不足分をカバーすることにより、良好な成形天井１０を提供できる。
【００５１】
また、図５（ｄ）に示すように、硬質ウレタン樹脂２７ａの両面にガラスマット２７ｂを積層したウレタン基材２７を使用することもでき、裏面不織布２３を通気止めフィルム２２を介して一体化しており、この場合も寸法安定性に優れ、かつある程度の吸音性能を基材２０に付与することができ、良好な吸音機能を有する表皮３０と合体させることで、寸法安定性、及び吸音性に優れた成形天井を提供できる。
【００５２】
次いで、図６は、本発明に使用する表皮３０の変形例を示すもので、基材２０との接着力を高めるために、図６（ａ）に示すように、低通気型スラブウレタン３２の基材対向面にスリット入りホットメルトフィルム３３がラミネートされている。
【００５３】
また、図６（ｂ）に示すように、低通気型スラブウレタン３２の基材対向面にウエブ状ホットメルト３４をラミネートする。
【００５４】
図６（ｃ）に示すように、低通気型スラブウレタン３２の基材対向面に不織布（目付量１１０〜２００ｇ／ｍ²）がラミネートされている。
【００５５】
そして、スリット入りホットメルトフィルム３３、ウエブ状ホットメルト３４、不織布３５を適宜ラミネート処理することにより、基材２０と表皮３０との接着強度を高めることができ、通気性をもつ層であるため、吸音効果を低下させることなく接着強度を強化することができ、表皮３０の剥離不良等を皆無とでき、品質性能を高めることができる。
【００５６】
次いで、図７乃至図９は本発明をリヤパーセルシェルフ４０に適用した第２実施形態を示す。図７，図８において、リヤパーセルシェルフ４０は、所要形状に成形された基材２０及び表皮３０の二層積層体から構成されており、備品を確実に載置収容できるように、浅底状の収容凹部４１が形成されている。
【００５７】
また、基材２０としては、上述した成形天井１０と同様、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１の一面に裏面不織布２３がラミネートされたものを使用するとともに、表皮３０においても表層シート３１の裏面に低通気型スラブウレタン３２をラミネートした吸音性能に優れた表皮３０を使用することが構成上の特徴である。
【００５８】
従って、室内騒音における特に中・高周波数域の騒音を表皮３０により有効に吸音できるとともに、基材２０においてもある程度の吸音性能が得られるため、総合的に吸音性能に優れたリヤパーセルシェルフ４０を提供できる。
【００５９】
更に、リヤパーセルシェルフ４０の基材２０としては、図９（ａ）〜（ｄ）の各構成を採用することもできる。
【００６０】
図９（ａ）は、ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材２１の表皮側に通気止めフィルム２２をラミネートした構成であり、図９（ｂ）は、オレフィン系樹脂基材２８、図９（ｃ）は、木粉入りオレフィン系樹脂基材２８ａ、図９（ｄ）は、ポリエステル繊維入りオレフィン系樹脂基材２８ｂがそれぞれ使用されている。
【００６１】
従って、図９（ａ）〜（ｄ）で示す基材２０は、吸音性を除けば、コスト、成形性、機械強度等、優れた性状をもつため、吸音性を有する表皮３０を適用すれば、廉価でかつ吸音性能に優れたリヤパーセルシェルフ４０を製作することができる。
【００６２】
尚、リヤパーセルシェルフ４０に替えて、リヤトレイやその他の内装パネルに本発明を適用することもできる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る車両用吸音材は、保形性を有する基材の表面に表皮を一体化した車両用吸音材であって、表皮の構成として、表層シート裏面に低通気型スラブウレタンをラミネートすることで、表皮に高い吸音性能を付与することにより、車両用吸音材の吸音性能を向上させるという構成であるため、特に、低通気型スラブウレタンのもつ中・高周波数域における吸音性を高めることができることから、吸音性能に優れた車両用吸音材を提供できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用吸音材を適用した成形天井を室内側から見た正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図である。
【図３】図１に示す成形天井における基材と表皮の構成を示す概要図である。
【図４】本発明に係る成形天井と従来の成形天井との吸音率を比較して示すグラフである。
【図５】本発明に係る車両用吸音材に適用した成形天井における基材の変形例を示す概要図である。
【図６】本発明に係る車両用吸音材を適用した成形天井における表皮の変形例のバリエーションを示す概要図である。
【図７】本発明に係る車両用吸音材を適用したリヤパーセルシェルフを示す外観図である。
【図８】図７中VIII−VIII線断面図である。
【図９】本発明に係る車両用吸音材を適用したリヤパーセルシェルフにおける基材の変形例のバリエーションを示す概要図である。
【図１０】従来の成形天井を示す正面図である。
【図１１】図１０中XI−XI線断面図である。
【図１２】従来の成形天井における基材の構成を示す断面図である。
【図１３】従来の成形天井における表皮の構成を示す断面図である。
【図１４】従来のリヤパーセルシェルフを示す外観図である。
【図１５】図１４中XV−XV線断面図である。
【図１６】従来のリヤパーセルシェルフにおける基材の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０成形天井
２０基材
２１ガラス繊維入りオレフィン系樹脂基材
２２通気止めフィルム
２３裏面不織布
２４ホットメルト
２５吸音不織布基材
２６ＰＰＯ樹脂基材
２６ａＰＰＯ樹脂発泡層
２６ｂＰＰＯ樹脂スキン層
２７ウレタン基材
２７ａ硬質ウレタン樹脂
２７ｂガラスマット
２８オレフィン系樹脂基材
２８ａ木粉入り樹脂基材
２８ｂポリエステル繊維入り樹脂基材
３０表皮
３１表層シート
３２低通気型スラブウレタン
３３スリット入りホットメルトフィルム
３４ウエブ状ホットメルト
３５不織布
４０リヤパーセルシェルフ

Claims

車体パネルの室内側に取り付けられる基材（２０）と、基材（２０）表面に積層一体化される表皮（３０）とから構成され、上記表皮（３０）は、通気量が１〜５０ｃｃ／ｃｍ² ／ｓｅｃに設定されている低通気型スラブウレタン（３２）表面に不織布、あるいは織布からなる表層シート（３１）が積層されていることを特徴とする車両用吸音材。
前記表皮（３０）における低通気型スラブウレタン（３２）の基材対向面には、接着媒体シート（３３，３４，３５）がラミネートされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用吸音材。