(57)【要約】【課題】チップ材１２を利用した自動車用防音材の性能向上を図る。【解決手段】防音材６は、多数のチップ材１２を含有するチップ材層２１と、このチップ材層２１の一方の面を覆う通気性を有する皮膜層２２と、チップ材層２１の他方の面を覆う非通気性皮膜層２５とを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に取り付けられる自動車用防音材であって、
多数のチップ材を含有するチップ材層を備え、
上記チップ材層の一方の面が通気性を有する皮膜層によって覆われ、
上記チップ材層の他方の面が非通気性の皮膜層によって覆われていることを特徴とする自動車用防音材。
【請求項２】
請求項１において、
上記チップ材層の防音の対象とする音が入射する車外側の面が通気性を有する入射側皮膜層によって覆われ、上記チップ材層の車内側の面が非通気性の皮膜層によって覆われていることを特徴とする自動車用防音材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記チップ材層は、その厚さ方向の流れ抵抗値が１０３Ｎｓ／ｍ４オーダであり、
上記通気性を有する皮膜層は、その厚さ方向の流れ抵抗値が１０５Ｎｓ／ｍ４オーダから１０８Ｎｓ／ｍ４オーダの範囲にあることを特徴とする自動車用防音材。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記チップ材層は１００Ｈｚから１０００Ｈｚにおける動的縦弾性率が１×１０５Ｎ／ｍ２以上１×１０７Ｎ／ｍ２以下であり、損失係数が０．０５以上０．５以下であることを特徴とする自動車用防音材。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記チップ材は、嵩密度（チップ材を容器にフリー状態（非圧縮状態）で充填したときの見かけ密度）が、０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．９９ｇ／ｃｍ３以下であり、好ましくは０．０３ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする自動車用防音材。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
扁平袋に多数のチップ材が封入されてなり、
上記扁平袋は、その内側に非通気性シートを備え、上記多数のチップ材は、上記扁平袋の片面側と上記非通気性シートとの間に充填されており、
上記扁平袋の片面側が上記通気性を有する皮膜層を形成し、上記非通気性シートが上記非通気性の皮膜層を形成し、上記扁平袋の片面側と上記非通気性シートとの間に充填された上記多数のチップ材が上記チップ材層を形成していることを特徴とする自動車用防音材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
上記チップ材層は、オレフィン系弾性材の発泡体よりなるチップ、オレフィン系非弾性材の発泡体よりなるチップ、オレフィン系弾性材の非発泡体よりなるチップ、及びオレフィン系非弾性材の非発泡体よりなるチップから選択される一種を、又は二種以上の混合物を含有してなることを特徴とする自動車用防音材。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
上記チップ材は、ＥＰＤＭゴム及び／又はポリエチレンからなることを特徴とする自動車用防音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用防音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフェンダーのホイールハウスにはインナーフェンダーが設けられ、そのインナーフェンダーにロードノイズ対策として吸音材等の防音材が取り付けられることがある。特許文献１には、自動車のインナーフェンダーに不織布やウレタンスポンジ等よりなる吸音材を装着することが記載されている。
【０００３】
材質が異なる２種以上の素材を積層してなる吸音材も知られている。例えば、特許文献２及び特許文献３には、不織布等の吸音性基材に耐水性フィルムを積層したインナーフェンダー用吸音材が記載されている。
【０００４】
特許文献４には、通気性容器にチップ状フォームを充填してなる吸音材を自動車等に用いることが記載されている。その通気性容器として、不織布等の通気性シートを素材とする袋体が挙げられ、チップ状フォームとして、オレフィン系エラストマー等を採用すること、チップ状フォームの大きさを２〜２０ｍｍとすること、チップ状フォームを圧縮して通気性容器に充填することも記載されている。
【０００５】
特許文献５には、スチレン系樹脂発泡体を粉砕した粉砕発泡体粒子を通気性又は非通気性の袋状物に封入してなる吸音材を自動車等に用いることが記載されている。
【０００６】
特許文献６には、自動車のダッシュパネルに装着するダッシュサイレンサーを、流れ抵抗値が２００Ｎｓｍ−３以上１０００Ｎｓｍ−３以下である不織布と、厚さ５〜５０ｍｍ、面密度２００〜３０００ｇ／ｍ２のフェルトとの積層構造とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−００６３１２号公報
【特許文献２】特許第３６７５３５９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４０８２１号公報
【特許文献４】特開２００５−３１６３５３号公報
【特許文献５】特開２００３−１５０１６９号公報
【特許文献６】特開２００２−２６４７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
自動車のインナーフェンダーには、例えば、フェルトやシンサレート（商標）のような繊維系吸音材が広く採用されている。しかし、この繊維系吸音材は、図１３に示すように、１５００Ｈｚ以上の高周波数域では比較的高い吸音性能を示すものの、低い周波数域では吸音率が低い。すなわち、自動車では、エンジン音やロードノイズによる１０００Ｈｚ付近ないしそれ以下の周波数の騒音が問題になるが、従来の繊維系吸音材では期待する吸音性能が得られない。
【０００９】
また、特許文献４，５に記載されているように、チップ状発泡弾性体を通気性又は非通気性の袋に充填して、チップ状発泡弾性体の層に通気性又は非通気性のシート材を重ねた状態にすることもなされているが、必ずしも優れた吸音性能は得られていない。
【００１０】
さらに、フェルトは吸音材として広く採用されているが、このフェルトに不織布を積層しても、吸音性能はほとんど変わらない。図１４は流れ抵抗値が１０４Ｎｓ／ｍ４オーダのフェルトのみよりなる吸音材と、このフェルトに流れ抵抗値が１０６Ｎｓ／ｍ４オーダの不織布を積層した吸音材の垂直入射吸音率をみたグラフである。同図によれば、フェルトに不織布を積層しても、吸音率がピークとなる周波数が低周波数側に若干ずれる程度であって、吸音率の上昇はほとんど望めないことがわかる。
【００１１】
もちろん、防音材を厚くすれば、それだけその吸音性能は高くなるが、例えば、インナーフェンダーとフェンダーとの間のような狭い隙間に設けられる防音材の場合、その厚さを大きくすることにも限界がある。
【００１２】
そこで、本発明は、自動車用防音材に関し、その厚さを過度に大きくすることなく、その防音性能の更なる改善を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では、上記課題を解決するために、チップ状発泡弾性体等のチップ材よりなる層の一方の面が通気性を有する皮膜層によって覆われ、他方の面が非通気性の皮膜層によって覆われているようにした。以下、具体的に説明する。
【００１４】
ここに提示する自動車に取り付けられる自動車用防音材は、多数のチップ材を含有するチップ材層を備え、このチップ材層の一方の面が通気性を有する皮膜層によって覆われ、上記チップ材層の他方の面が非通気性の皮膜層によって覆われていることを特徴とする。好ましいのは、ロードノイズなどの防音の対象とする音が入射するチップ材層の車外側の面が通気性を有する入射側皮膜層によって覆われ、上記チップ材層の車内側の面が非通気性の皮膜層によって覆われていることである。
【００１５】
すなわち、例えば特許文献５は、粉砕発泡体粒子を通気性又は非通気性の袋状物に封入してなる吸音材を開示するが、チップ材層の一方の面（例えば、音が入射する側）を通気性の皮膜層で覆い、反対側を非通気性の皮膜層で覆うことを開示するものではない。
【００１６】
これに対して、本発明によれば、チップ材層と、該チップ材層の一方の面を覆う通気性を有する皮膜層との組み合わせによって、比較的広い周波数域での吸音性能の向上が図れるとともに、上述の如く、チップ材層の他方の面を覆う非通気性の皮膜層によって遮音効果が得られ、全体として防音性が向上する。
【００１７】
ここに、チップ材層の車内側の面を非通気性皮膜層によって覆うようにすると、この車内側の非通気性皮膜層が防水効果を発揮することによって、チップ材層に水が浸透することが防止される。よって、チップ材層の吸音性能の維持が図れ、当該防音材の耐久性の向上に有利になる。特に、インナーフェンダーに取り付ける防音材の場合は、水がかかりやすいことから、車内側の皮膜層を非通気性にする意義がある。
【００１８】
より好ましいのは、上記チップ材層の厚さ方向の流れ抵抗値を１×１０２Ｎｓ／ｍ４以上１×１０４Ｎｓ／ｍ４以下とし、さらには、１０３Ｎｓ／ｍ４オーダとし、上記通気性を有する皮膜層の厚さ方向の流れ抵抗値を１０５Ｎｓ／ｍ４オーダから１０８Ｎｓ／ｍ４オーダの範囲にすることである。これにより、チップ材層と通気性皮膜層とが相俟って優れた吸音性能を得ることができる。すなわち、チップ材層のみよりなる防音材に比べて、吸音率のピーク値が格段に高くなり、しかも吸音効果を発揮する周波数域が広がるという予想外の効果が得られる。このことは、後述の吸音特性データで明らかにするが、そのような効果が得られる理由は必ずしも明確ではないものの、次のように考えられる。
【００１９】
すなわち、チップ材層では、音の入射に伴う個々のチップ材まわりの空気の運動による粘性損失、空気とチップ材との間の摩擦損失、チップ材同士の摩擦損失、さらにはチップ材自体の振動による内部損失によって吸音効果を発揮すると考えられる。これに対して、通気性を有する皮膜層では、上記粘性や摩擦による吸音作用があるだけでなく、音が入射したときの当該皮膜層の膜振動による内部損失が吸音に比較的大きなウェイトを占めると考えられる。その場合、膜振動の振幅が極大となる共振周波数において当該皮膜層による吸音率が高くなるが、この共振周波数は皮膜層の流れ抵抗値に応じて変化する。
【００２０】
そうして、本発明の場合、通気性を有する皮膜層の流れ抵抗値を上述の如く１０５Ｎｓ／ｍ４オーダから１０８Ｎｓ／ｍ４オーダの範囲に設定したことにより、チップ材層の吸音率がピークとなる周波数に比較的近い周波数域に当該皮膜層の共振周波数が現れる。しかも、上記流れ抵抗値を有する皮膜層であれば、音波がある程度透過することが許容されるから、チップ材層での吸音も図れる。そのため、チップ材層による吸音作用に通気性を有する皮膜層の共振による吸音作用が加わって、吸音材全体としての吸音率が格段と高くなったと考えられる。そして、吸音率がピークとなる周波数は、チップ材層と通気性を有する皮膜層とでは異なり、流れ抵抗値が高い皮膜層では、チップ材層よりも低周波数側に共振周波数が現れる。そのために、幅広い周波数域で吸音率が高くなったと考えられる。
【００２１】
より好ましいのは、上記通気性を有する皮膜層の流れ抵抗値を１０５ｓ／ｍ４オーダから１０７Ｎｓ／ｍ４オーダの範囲に設定することであり、さらには、その流れ抵抗値を１０６ｓ／ｍ４オーダから１０７Ｎｓ／ｍ４オーダの範囲に設定することが好ましい。
【００２２】
上記チップ材は、短尺状、球状、不定形破砕状、フレーク状などにすることができ、その形状は問わず、また、ゴム質、プラスチック質、木質、紙質などその材質も問わない。そして、それらが発泡しているか否かも問わない。フレークにあっては、丸まった形状、凹凸を有するように歪んだ形状、或いは周縁がささくれてちぢれた形状等であってもよい。
【００２３】
好ましいのは、上記チップ材層が弾性ないし圧縮復元性を有することであるが、個々のチップ材自体がその材質として弾性ないし圧縮復元性を有することは必ずしも要しない。例えば、丸まったフレーク状チップ材が弾性的に撓むことによってチップ材層が弾性ないし圧縮復元性を有するものであってもよい。
【００２４】
好ましいのは、上記チップ材層の１００Ｈｚから１０００Ｈｚの圧縮・圧縮解放の反復動作における動的縦弾性率が１×１０５Ｎ／ｍ２以上１×１０７Ｎ／ｍ２以下であることであり、４×１０５Ｎ／ｍ２以上５×１０６Ｎ／ｍ２以下であることがさらに好ましい。また、１００Ｈｚから１０００Ｈｚにおける損失係数は０．０５以上０．５以下であることが好ましく、０．１以上０．４以下であることがさらに好ましい。
【００２５】
上記チップ材の密度（真比重）は０．０１ｇ／ｃｍ３以上１．５ｇ／ｃｍ３以下程度であること、さらには０．０３ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下程度であることが好ましい。特に密度としては、チップ材の嵩密度（チップ材を容器にフリー状態（非圧縮状態）で充填したときの見かけ密度）が、０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．９９ｇ／ｃｍ３以下程度であることが好ましく、さらには０．０３ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下程度であることが好ましい。
【００２６】
上記チップ材として好ましいのは、不定形破砕状（さいころ状や球状又は短冊状や矩形シート状等の定形状でなく、不定形状（異形）であり、大きさも不揃いであること）のチップ状発泡弾性体（以下、「発泡弾性体チップ」という。）である。その平均粒径は、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、その粒径範囲は、例えば、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。発泡弾性体チップの採用により、チップ材層の吸音効果が高くなるとともに、このチップ材層を圧縮することで防音材の厚さを変えることができる。よって、防音材を所要の設置場所にそのスペースに応じて圧縮して設置することができる。例えば、フェンダーのタイヤハウス部とインナーフェンダーとの隙間が狭い場合に防音材を設置する場合であっても、その隙間の大きさに応じて防音材を圧縮して設置することができる。ここに、上記入射側皮膜層は通気性を有するから、防音材の圧縮に支障はない。
【００２７】
上記発泡弾性体チップとしては、例えば、オレフィン系のＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合体）ゴム発泡体を好ましく採用することができるが、ＮＲ（天然ゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、熱可塑性エラストマー（オレフィン系又はスチレン系熱可塑性エラストマー）、軟質のポリ塩化ビニル等など、他のゴムないしは他の弾性材よりなる発泡体を用いてもよい。但し、吸音性を高める観点から、上記発泡弾性体チップは、その発泡体の少なくとも一部がスキン層で覆われずに発泡体のセル（スポンジの発泡の目）が表面に露出していることが好ましい。換言すれば、発泡体のセルの凹凸面が露出していることが望ましい。
【００２８】
また、チップ材は、弾性材でない熱可塑性樹脂（プラスチック）の発泡チップであってもよい。熱可塑性樹脂としては、オレフィン系やスチレン系、アミド系、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系など一般工業用に使用される材質であればどのようなものであってもよいが、中でもオレフィン系のポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）及びこれらの重合体などが好ましい。
【００２９】
またチップ材は非発泡チップであってもよい。これも不定形破砕状（さいころ状や球状又は短冊状や矩形シート状等の定形状でなく、不定形状（異形）であり、大きさも不揃いであること）であり、例えば、厚手又は薄手のシート状物が粉砕されて表面が凹凸になりさらに表面に部分的にちぢれた突出部を生じているものでもよい。その平均粒径は、チップ材本体から突出しているちぢれ部分を除いて、例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましく、その粒径範囲は、例えば、０．１ｍｍ〜２０ｍｍ程度が好ましい。このようなチップ材の材質としては、上記した発泡弾性体チップや発泡チップに例示した弾性材又は非弾性材が好ましい。
【００３０】
上記チップ材層は、発泡弾性体チップ、発泡チップ又は非発泡チップが各々に単独で構成されていてもよいし、これらの２種以上がミックスされていてもよい。また、それらチップ材を主材料（例えば容積率で８割以上）として、その他に繊維材、無機材料の粉末（シリカ、マイカ等）など他の吸音材料ないし充填材を含有するものであってもよい。また、上記チップ材層の厚さは、当該防音材を設置するスペースの大きさによって決めることになるが、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚さであれば、所期の防音性能が得られる。もちろん、吸音性能をさらに高めるために１００ｍｍを越えて厚くすることもできる。防音材全体としての面密度は１ｋｇ／ｍ２以上４ｋｇ／ｍ２以下程度にすればよい。
【００３１】
上記通気性を有する皮膜層には、天然繊維又は化学繊維よりなる不織布又は織布を好ましく採用することができる。もちろん、化学繊維は有機繊維又は無機繊維であってもよく、また、紙であってもよく、その材質は特に問わない。例えば、通気性のない樹脂製シートに多数の通気孔を設けたものであってもよい。また、この通気性を有する皮膜層の厚さは、例えば０．０１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度とすることが好ましく、１．０ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。また、入射側皮膜層の面密度は、例えば、８０ｇ／ｍ２以上５００ｇ／ｍ２以下とすることが好ましく、１５０ｇ／ｍ２以下とすることがさらに好ましい。ここで、通気性のない樹脂製シートに多数の通気孔を設けたものとしては、材質がポリエチレンで、皮膜層の厚さが０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下で好ましくは０．５ｍｍ以下となるものが考えられる。
【００３２】
非通気性皮膜層の素材としては、厚さ０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度の流れ抵抗値が１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上のポリエチレンシート、その他の樹脂製シートを採用すればよい。
【００３３】
本発明に係る防音材は、例えば、扁平袋（凹凸が少なく、平べったい袋）に多数のチップ材を封入することによって得ることができる。すなわち、その扁平袋は、内側に非通気性シートを備え、この扁平袋の片面側と非通気性シートとの間にチップ材を充填する。この場合、扁平袋の片面側が上記通気性を有する皮膜層を形成し、上記非通気性シートが上記非通気性の皮膜層を形成し、上記扁平袋の片面側と上記非通気性シートとの間に充填された上記多数のチップ材が上記チップ材層を形成することになる。
【００３４】
扁平袋は、例えば、扁平袋の両面を形成する２枚のシート材の間に上記非通気性皮膜層を形成するシート材を挟み、この重ね合わされた３枚のシートの周縁部を接合することによって得ることができる。その重ねられた周縁部は、チップ材等の内容物が外に出ない程度に接合されていればよく、その接合には、熱融着に限らず、接着、縫合など適宜の方法を採用することができる。或いは、一枚のシート材を折ってその間に非通気性皮膜層用のシート材が挟まれた状態になるように重ね、それらのシート材の重ねられた周縁部を接合するようにしてもよい。この場合、折り重ねられた一枚のシート材が扁平袋の両面を形成することになる。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように、本発明によれば、チップ材層の一方の面が通気性を有する皮膜層によって覆われ、他方の面が非通気性の皮膜層によって覆われているから、防音材の厚さを過度に大きくすることなく、その防音性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る防音材を用いる自動車の一例を示す斜視図である。
【図２】インナーフェンダーと防音材とを示す斜視図である。
【図３】上記防音材を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図４】上記防音材の製造例を示す斜視図である。
【図５】上記防音材の断面図（図３の鎖線円Ａ部分の拡大図）である。
【図６】チップ材層の動的縦弾性率を示すグラフ図である。
【図７】チップ材層の損失係数を示すグラフ図である。
【図８】防音材サンプルの吸音特性を示すグラフ図である。
【図９】チップ材層の圧縮率と流れ抵抗値との関係を示すグラフ図である。
【図１０】チップ材層の圧縮率が防音材の吸音特性に及ぼす影響を示すグラフ図である。
【図１１】チップ材の種類及び非通気性皮膜層の有無が吸音特性に与える影響をみたグラフ図である。
【図１２】チップ材の種類及び非通気性皮膜層の有無が透過損失に与える影響をみたグラフ図である。
【図１３】従来の繊維系吸音材の吸音特性を示すグラフ図である。
【図１４】フェルトのみよりなる吸音材と、このフェルトに不織布を積層した吸音材の垂直入射吸音率をみたグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３８】
＜防音材を使用する自動車の例＞
図１は本発明に係る防音材を使用する一例としての自動車１を示す。同図において、２はフロントフェンダーであり、そのタイヤハウス３の内側（タイヤ４側）に図２に示すインナーフェンダー５が内張りとして設けられている。インナーフェンダー５は、タイヤ４が跳ね上げる小石や水などによるフロントフェンダー２内側のキズ付きや錆び付き、騒音などを防ぐ。このインナーフェンダー５の上面側（タイヤ４とは反対側の面）には、図２に示すように、ロードノイズ、その他の騒音対策として防音材６が装着される。防音材６には、水抜き孔７が設けられている。防音材６は、車室内の静粛を得るべく、リヤフェンダー側のインナーフェンダー８やダッシュパネル９、アンダーフロアカバー１０ａ〜１０ｃの上面、サイドドア２６、ルーフ２７など、車体の他の部位にも装着することができる。
【００３９】
また、水抜き孔７はインナーフェンダー５に取り付けるために使用する取付孔としても良い。また、防音材６は後述するように周縁部に接合箇所があり、この接合箇所を部分的に又は全周にわたって接着（接着剤や接合箇所の素材による融着）によって、又はホッチキスやボルト等の締結具によってインナーフェンダー５に固定することができる。
【００４０】
＜防音材について＞
図３に示すように、本実施形態に係る防音材６は、扁平袋１１にチップ材１２を封入して構成されている。扁平袋１１は全周にわたって閉じられている。以下、具体的に説明する。
【００４１】
扁平袋１１は、袋の両面を形成する２枚の通気性を有する不織布１３，１４と袋内部の非通気性シート１５とを備えてなる。特に限定するわけではないが、一例を述べれば、不織布１３，１４はポリエチレン（ＰＥ）とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の化学繊維からなっており、非通気性シート１５はポリエチレン（ＰＥ）製である。不織布１３，１４及び非通気性シート１５の周縁部同士は全周にわたって接合されており、この接合には例えば熱融着が採用されている。不織布１３と非通気性シート１５との間にチップ材１２が充填されている。個々のチップ材１２は、互いに非接着状態であって、ずれ動くことができる。チップ材１２は、不織布１４及び非通気性シート１５各々に対しても接着されていない。また、扁平袋１１の内部においては、不織布１４と非通気性シート１５とは互いに接着されていない。
【００４２】
図４はチップ材１２を封入する前の扁平袋材１６を示す。この扁平袋材１６は、胴部１７にチップ投入部１８が首部１９によって連なったものであり、チップ投入部１８にチップ投入口２０が設けられている。扁平袋材１６の内部に非通気性シート１５が設けられている。チップ材１２をチップ投入部１８の投入口２０から胴部１７の不織布１３と非通気性シート１５との間に充填する。充填後、扁平袋材１６の首部１９を熱融着等によって塞ぐ。チップ材１２が充填された胴部１７からチップ投入部１８を切り離すと、防音材６が得られる。扁平袋材１６の胴部１７が扁平袋１１となる。
【００４３】
図５に示すように、防音材６では、扁平袋１１の不織布１３と非通気性シート１５との間に介在する多数のチップ材１２がチップ材層２１を形成している。この例では、図の下から上に向かって音が入射しており、不織布１３がチップ材層２１における防音の対象とする音が入射する車外側の面、つまり、入射側皮膜層２２を形成している。チップ材層２１における上記対象音の入射面とは反対の車内側の面を覆う不織布１４と非通気性シート１５とが背面側皮膜層２３を形成している。この背面側皮膜層２３において、上記不織布１４が通気性皮膜層２４を形成し、上記非通気性シート１５が非通気性皮膜層２５を形成している。このように背面側皮膜層２３は通気性皮膜層２４と非通気性被膜層２５の２層構造となっており、吸音又は遮音の効果を高めている。図示しないが、この層間を離間して空気層を設けてもよい。また、入射側皮膜層２２及び背面側皮膜層２３はチップ材層２１とは非接着である。
【００４４】
防音材６は、車体へ図２のようにその入射側皮膜層２２がインナーフェンダー５の上面に接するように重ねられる。図５では２点鎖線でインナーフェンダー５を示しており、入射側皮膜層２２とインナーフェンダー５は接着していない。背面側皮膜層２３とフロントフェンダー２のタイヤハウス３との間に隙間を形成するようにしてもよい。そして、前述のように防音材６の周縁部の接合箇所がインナーフェンダー５に固定される。本実施例では防音材６の周縁部の接合箇所が部分的に熱融着によってインナーフェンダー５に固定されている。なお、防音材６は、非通気性被膜層２５を有する皮膜層２３がインナーフェンダー５の上面に接するように設置してもよい。
【００４５】
本実施形態の防音材６では、チップ材層２１の厚さ方向の流れ抵抗値は１０３Ｎｓ／ｍ４オーダである。入射側皮膜層２２及び背面側の通気性皮膜層２４各々の厚さ方向の流れ抵抗値は１０５Ｎｓ／ｍ４オーダから１０８Ｎｓ／ｍ４オーダの範囲である。背面側の非通気性皮膜層２５の厚さ方向の流れ抵抗値は１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上（非通気性）である。チップ材１２が発泡弾性体チップであるときの平均粒径は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下（個々の粒子では、その最大径が０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度に分布している）であり、発泡密度は０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．９９ｇ／ｃｍ３以下である。チップ材層２１の厚さは５ｍｍ以上１００ｍｍ以下（１００ｍｍを越えて厚くすることも可能）である。入射側皮膜層２２及び背面側の通気性皮膜層２４の厚さはいずれも０．０１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。非通気性皮膜層２５の厚さは０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
【００４６】
＜チップ材層の動的縦弾性率及び損失係数＞
チップ材として、ＥＰＤＭゴム発泡体（スポンジ材）よりなる遮音性シートの端材をチップ状に粉砕することによって得た発泡弾性体チップと、ポリエチレンシートを粉砕して得たフレーク状のＰＥチップとを準備した。そして、発泡弾性体チップのみを厚さ４０ｍｍに積み上げた非圧縮状態のチップ材層、ＰＥチップのみを厚さ４０ｍｍに積み上げた非圧縮状態のチップ材層、並びに発泡弾性体チップとＰＥチップとを１：１の質量比で混合した混合チップを厚さ４０ｍｍに積み上げた非圧縮状態のチップ材層各々の動的縦弾性率及び損失係数を測定した。
【００４７】
その測定は、厚み方向へ圧縮・圧縮開放の反復動作する加振器を用い、共振法により動的縦弾性率を測定した。損失係数は共振点からの半値幅法により算出した。結果を図６及び図７に示す。
【００４８】
図６に示すように、１００Ｈｚから１０００Ｈｚにおけるチップ材層の動的縦弾性率は、発泡弾性体チップ、ＰＥチップ、及び混合チップのいずれも、１×１０５Ｎ／ｍ２以上１×１０７Ｎ／ｍ２以下であり、さらには４×１０５Ｎ／ｍ２以上５×１０６Ｎ／ｍ２以下となっている。
【００４９】
図７に示すように、１００Ｈｚから１０００Ｈｚにおけるチップ材層の損失係数は、発泡弾性体チップ、ＰＥチップ、及び混合チップのいずれも、０．０５以上０．５以下であり、さらには０．１以上０．４以下となっている。
【００５０】
＜防音材の特性評価１＞
−サンプル−
チップ材層２１と入射側皮膜層２２とよりなる二層構造の防音材サンプルＡ〜Ｄ、並びにチップ材層２１のみで構成された防音材サンプルＥを作製した。サンプルＡ〜Ｄは、入射側皮膜層２２の流れ抵抗値が互いに異なる。背面側の通気性皮膜層２４は設置しなかった。
【００５１】
サンプルＡ〜Ｅ各々のチップ材層２１を構成するチップ材には、いずれも上述の発泡弾性体チップ（ＥＰＤＭゴム発泡体（スポンジ材）のチップ）を採用した。その発泡弾性体チップの平均粒径は約２ｍｍであり、発泡密度は約０．３ｇ／ｃｍ３である。また、このチップ材層２１は上述した動的縦弾性率及び損失係数の好ましい範囲の特性を示し、厚さが４５ｍｍ、面密度が２．５ｋｇ／ｍ２であり、厚さ方向の流れ抵抗値は１０３Ｎｓ／ｍ４オーダである。この流れ抵抗値は、発泡弾性体チップを厚さ４５ｍｍとなるように積み上げた非圧縮状態で測定した。なお、本発明における流れ抵抗値の測定はISO9053 DC法に準拠して行なっている。
【００５２】
表１に示すように、サンプルＡ〜Ｃの入射側皮膜層２２は流れ抵抗値が異なる不織布で形成した。サンプルＤの入射側皮膜層２２は、厚さ０．０８ｍｍ、流れ抵抗値が１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上である非通気性のポリエチレンシートによって形成した。サンプルＡ〜Ｃの入射側皮膜層２２の厚さは０．５ｍｍ、面密度は１００ｇ／ｍ２程度である。ここで、本書においては、非通気を流れ抵抗値が１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上と定義する。
【００５３】
【表１】
2014028611.tif 000003
【００５４】
−特性評価−
サンプルＡ〜Ｅ各々の非圧縮状態での垂直入射吸音率を、ＪＩＳ Ａ１４０５−２ に準拠して測定した。結果を図８に示す。なお、同図のサンプル記号に付した数値は入射側皮膜層の流れ抵抗値（単位；Ｎｓ／ｍ４）を表す。
【００５５】
チップ材層２１のみよりなるサンプルＥは、１２５０Ｈｚ付近に吸音率のピークを有する吸音特性を示している。これに対して、入射側皮膜層２２に流れ抵抗値４．１×１０５Ｎｓ／ｍ４の不織布を用いたサンプルＡでは、入射側皮膜層なしのサンプルＥよりも、吸音率ピーク位置が低周波数側に若干シフトして、吸音率が２００Ｈｚから２０００Ｈｚの広い周波数域で高くなっている。流れ抵抗値２．８×１０６Ｎｓ／ｍ４の不織布を用いたサンプルＢになると、２０００Ｈｚ付近の吸音率が若干下がっているが、吸音率ピーク位置がさらに低周波数側にシフトして、吸音率が２００Ｈｚから１８００Ｈｚの広い周波数域でサンプルＡよりもさらに高くなっている。
【００５６】
流れ抵抗値４．２×１０８Ｎｓ／ｍ４の不織布を用いたサンプルＣの場合、吸音率のピーク値は高くなっているものの、そのピーク位置の低周波数側へのシフト量が大きくなり、１２００Ｈｚから１５００Ｈｚ付近の吸音率が低くなっている。しかし、その１２００Ｈｚから１５００Ｈｚ付近の吸音率の低下もそれほど大きくはなく、全体的にみれば、広い周波数域で高い吸音率が得られているということができる。
【００５７】
非通気性のポリエチレンシートを入射側皮膜層２２に用いたサンプルＤでは、吸音率ピーク位置が低周波数側へのシフト量が大きく、また、８００Ｈｚ以上の周波数域での吸音率の落ち込みが大きくなっている。
【００５８】
図８のサンプルＢの吸音特性とサンプルＣの吸音特性との比較から、入射側皮膜層２２の流れ抵抗値を１０７Ｎｓ／ｍ４オーダに設定した場合でも、吸音率が広い周波数域で高くなることを理解することができる。
【００５９】
上記特性評価１により、本発明に係るチップ材層２１と通気性を有する入射側皮膜層との組み合わせによれば、幅広い周波数域で優れた吸音特性が得られることがわかる。
【００６０】
＜防音材の特性評価２＞
−サンプル−
チップ材層２１と入射側皮膜層２２と背面側皮膜層２３（通気性皮膜層２４及び非通気性皮膜層２５）とよりなる積層構造の防音材サンプルＦを作製した。チップ材層２１には、先の特性評価１と同じ発泡弾性体チップ（ＥＰＤＭゴム発泡体（スポンジ材）のチップ）を採用した。このチップ材層２１の厚さは４０ｍｍ、面密度は２．０ｋｇ／ｍ２であり、非圧縮状態での厚さ方向の流れ抵抗値は１×１０３Ｎｓ／ｍ４である。入射側皮膜層２２及び背面側の通気性皮膜層２４には、先のサンプルＢの入射側皮膜層２２と同じく、流れ抵抗値が２．８×１０６Ｎｓ／ｍ４である厚さ０．５ｍｍの不織布を採用した。背面側の非通気性皮膜層２５には、流れ抵抗値が１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上である非通気性のポリエチレンシートを採用した。
【００６１】
−特性評価−
上記チップ材層２１を１０％刻みで１０％〜５０％圧縮した各圧縮状態での厚さ方向の流れ抵抗値を測定した。結果を図９に示す。流れ抵抗値は、圧縮率が高くなるにつれて上昇しているが、５０％圧縮でも９×１０３Ｎｓ／ｍ４であり、１０３Ｎｓ／ｍ４オーダである。
【００６２】
次に、上記サンプルＦについて、非圧縮状態での垂直入射吸音率と、チップ材層２１を１０％刻みで１０％〜５０％圧縮した各圧縮状態での垂直入射吸音率とを先の特性評価１と同じ方法で測定した。結果を図１０に示す。
【００６３】
図８と図１０とから、非圧縮状態での吸音率は、５００Ｈｚ〜２０００Ｈｚにおいて先の吸音材サンプルＢよりも高くなっている。これは、チップ材層２１の面密度の相違と、背面側皮膜層２３の有無とが影響した結果と認められる。
【００６４】
そうして、図１０によれば、チップ材層２１の圧縮率が高くなる（流れ抵抗値が大きくなる）につれて吸音率のピーク位置の高周波数側へのシフトが大きくなる傾向がみられる。しかし、そのシフトに伴う低周波数側の吸音率の低下量は少なく、広い周波数域で高い吸音性能を示すことは非圧縮状態の場合と同様である。
【００６５】
すなわち、チップ材層２１の流れ抵抗値が１０３Ｎｓ／ｍ４オーダであれば、そのオーダの範囲で流れ抵抗値が大きくなっても、吸音率のピーク位置の高周波数側への多少シフトする程度であって、広い周波数域で高い吸音性能が得られるということができる。
【００６６】
＜防音材の特性評価３＞
−サンプルＧ−
チップ材層２１の一方の面が通気性皮膜層としての不織布で覆われ、他方の面が通気性皮膜層としての不織布と非通気性皮膜層としてのポリエチレンシートとによって覆われた防音材サンプルＧを作製した。他方の面の不織布とポリエチレンシートとはポリエチレンシートが内側になるように重ねた。
【００６７】
チップ材層２１には、先の特性評価１と同じ発泡弾性体チップ（ＥＰＤＭゴム発泡体（スポンジ材）のチップ）を採用した。このチップ材層２１の面密度は２．５ｋｇ／ｍ２であり、非圧縮状態での厚さ方向の流れ抵抗値は２×１０３Ｎｓ／ｍ４である。上記不織布は厚さ０．５５ｍｍ、流れ抵抗値４×１０５Ｎｓ／ｍ４である。上記ポリエチレンシートは厚さ０．０８ｍｍ、流れ抵抗値１×１０９Ｎｓ／ｍ４以上である。
【００６８】
−サンプルＨ，Ｉ−
チップ材として上記ＰＥチップを採用し、他はサンプルＧと同じ構成の防音材サンプルＨ、並びにチップ材として上記混合チップ（発泡弾性体チップとＰＥチップとを１：１の質量比で混合）を採用し、他はサンプルＧと同じ構成の防音材サンプルＩを作製した。上記ＰＥチップによるチップ材層の面密度、並びに上記混合チップによるチップ材層の面密度はいずれも２．５ｋｇ／ｍ２である。
【００６９】
サンプルＪ−
チップ材層２１の両面が不織布で覆われてなる防音材サンプルＪ（非通気性皮膜層なし）を作製した。チップ材、チップ材層２１の面密度及び流れ抵抗値はサンプルＧと同じであり、不織布もサンプルＧと同じである。
【００７０】
−特性評価−
上記サンプルＧ〜Ｊの非圧縮状態での垂直入射吸音率を先のケースと同じ方法で測定した。但し、ポリエチレンシートを備えたサンプルのＧ〜Ｉでは音は不織布とポリエチレンシートを重ねた側から入射させ、且つ反対側の不織布は省いた状態で当該測定を行なった。ポリエチレンシートを備えないサンプルＪでは不織布を備えた面側から入射させ、且つ反対側の不織布は省いた状態で当該測定を行なった。結果を図１１に示す。背面側に非通気性皮膜層２５を有するサンプルＧ〜Ｉは、吸音率のピーク位置が非通気性皮膜のないサンプルＪよりも低周波数側にシフトしており、５００〜１０００Ｈｚでの吸音性能が良いことがわかる。またサンプルＧ、サンプルＨ、サンプルＩのいずれも類似な吸音特性を示していることがわかる。
【００７１】
上記サンプルＧ〜Ｊの非圧縮状態での透過損失を測定した。但し、垂直入射吸音率の測定とは違って、音は不織布とポリエチレンシートを重ねた側ではなく、不織布のみを設けた側から入射させた。結果を図１２に示す。非通気性皮膜層２５によって透過損失が大きくなり、遮音性が高くなっていることがわかる。
【００７２】
また、図１１及び図１２によれば、吸音特性及び遮音特性は、チップ材の種類（発泡弾性体チップ、ＰＥチップ及び混合チップ）によって少し異なるが、大差はなく、いずれのチップ材を採用しても良好な吸音特性及び遮音特性が得られることがわかる。
【００７３】
＜その他＞
上記実施形態では、本発明に係る防音材を自動車のインナーフェンダーに取り付けて使用する例について説明したが、これに限らず、自動車のダッシュパネルなど他の部位にも使用することができる。
【００７４】
また、本発明に係る防音材は、主として非通気性皮膜で覆われた側から音が入射する態様で使用することもできる。
【符号の説明】
【００７５】
１    自動車
２    フロントフェンダー
５    インナーフェンダー
６    防音材
１１    扁平袋
１５    非通気性皮膜
１２    チップ材
２１    チップ材層
２２    入射側皮膜層
２３    背面側皮膜層
２４    通気性皮膜層
２５    非通気性皮膜層
【図１】
2014028611.tif 000004
【図２】
2014028611.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014028611.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2014028611.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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