(57)【要約】車両のためのトリムパネル遮断材（10）が提供される。この遮断材は、ポリマー繊維の非ラミネート型の音および熱遮断層（12）を含んでいる。この遮断材は，比較的高密度で，且つ非ラミネート型のポリマー繊維のスキン、および／または種々の材料で構成された一以上の化粧層（16，20）を含んでもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のためのトリムパネル遮断材（10）であって、
ポリエステル、ポリエステルとガラス繊維との組合せ、ポリプロピレン、およびこれらの混合物からなる群から選択されるポリマー繊維の、非ラミネート型の音および熱遮断層（12）を有することを特徴とする遮断材。
【請求項２】
請求項１の遮断材であって、前記音および熱遮断層の少なくとも一つの面に沿って、比較的高密度で且つ非ラミネート型のポリマー繊維のスキン（14）を含む遮断材。
【請求項３】
請求項３に記載の遮断材であって、前記音および熱遮断層の第一の面（18）を覆う第一の化粧層（16）を含んでおり、該第一の化粧層は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、繊維状スクリム、金属箔、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料で構成される遮断材。
【請求項４】
請求項４に記載の遮断材であって、前記音および熱遮断層の第二の面（22）を覆う第一の化粧層（20）を含んでいる遮断材。
【請求項５】
請求項４に記載の遮断材であって、前記音および熱遮断層は約20〜130 g/ft2（215-1399 g/m2）の密度を有する遮断材。
【請求項６】
請求項５に記載の遮断材であって、前記音および熱遮断層および前記第一の化粧層が略同じ色である遮断材。
【請求項７】
請求項５に記載の遮断材であって，前記音および熱遮断層、前記第一の化粧層、および前記第二の化粧層が略同じ色である遮断材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には音および熱の遮断の分野に関し、特に、車両のためのトリムパネル遮断材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に適用するための音および熱の遮断材およびライナーは、当該技術において周知である。これらの遮断材は、音の減衰を提供するために、典型的には音響吸収、即ち、入射する音波を吸収する能力、および伝達ロス、即ち、入射する音波を反射させる能力に依存する。それらはまた、種々の熱源（例えば、エンジン、トランスミッションおよび排気系）から車両の客室への熱伝達を防止または減少させる熱シールド特性に依存する。このような遮断は、カーペットの下の熱シールドおよびフロアパン(floor pan)遮断材として用いられる。
【０００３】
ライナー形態の音および熱の遮断材の例が、Holtrop et al. に付与された米国特許第4,851,283号、およびCopperwheatに付与された米国特許第6,008,149 号を含む多くの先行技術特許に開示されている。これら二つの特許を検討すれば明らかなように、技術者は一般に、（a）所望の音および熱の遮断特性を提供する一以上の層、（b）所望の機械的強度および剛性を提供する一以上の追加の層を組込んだラミネートから、簡単かつ便利な据付けを可能にし、また長期のサービス寿命に亘って信頼性があり、且つ適切な機能的特性を可能にするライナーを構築することが必要であることを見出していた。
【０００４】
ラミネートの種々の層を一緒に固定するために、長年に亘って多くの接着剤、接着性ウエッブおよび結合性繊維が特別に開発されてきたが、ラミネート型のシールドおよび遮断材は、劣化および機能減退という固有の危険性を有している。実際のところ、当該シールドおよび遮断材が受ける過酷な動作環境に主に起因する可能性が重要である。多くのシールドおよび遮断材は、エンジン、トランスミッションおよび排気系のような熱源の近くに配置され、および／またはこの熱源をシールドするように設計される。その結果、該シールドおよび遮断材は、接着剤およびバインダを経時的に分解し易い200 F（93℃）を越える温度に曝されることが多い。
【０００５】
加えて、多くのシールドおよび遮断材は道路の表面からの水に曝され、この水は、毛細管作用によってシールドおよび遮断材層の間の界面に引き込まれる傾向を有している。このような水は、経時的に、接着剤層の一体性に対して有害な影響を有する可能性がある。このことは特に、水が、道路に由来する腐蝕性の塩または他の化学物質を溶液中に含む可能性があることを考慮すれば明らかである。
【０００６】
従って、望ましい音および熱の遮断特性を提供できる、音および熱を遮断する適切なポリマー繊維の非ラミネート層を組み込んだ、トリムパネル遮断材の必要性が認識されている。有利なことに、このような遮断材はまた、簡単かつ便利な据付けを可能にする望ましい機械的強度および剛性を提供する一方、信頼性のある特性により特徴付けられる長期のサービス寿命をも提供する。
【０００７】
（発明の概要）
従って、本発明の主要な目的は、車両のためのトリムパネル遮断材を提供することである。当該遮断材は、ポリエステル、ポリエステルとガラス繊維との組合せ、ポリプロピレン、およびこれらの混合物からなる群から選択されるポリマー繊維の、単一の且つ非ラミネート型の音および熱遮断層を含んでなるものである。
【０００８】
本発明の一つの側面に従えば、当該音および熱遮断材層は、その少なくとも一方の面に沿って、比較的高密度で且つ非ラミネート型のポリマー繊維のスキンを含んでいてもよい。更に、当該遮断材は、音および熱遮断層の第一の面を覆う第一の化粧層を含んでいてもよい。同様に、第二の化粧層が、当該音および熱遮断層の第二の面を覆って設けられてもよい。
【０００９】
何れの化粧層も、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、繊維状スクリム、金属箔、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料で構築すればよい。当該音および熱遮断層は、約20〜130 g/ft2（215-1399 g/m2）の密度を有する。
本発明の更なる側面に従えば、前記音および熱遮断層、並びに前記第一の化粧層および／または前記第二の化粧層は、略同じ色である。これは、以下で更に詳細に説明するように多くの美的利益を提供する。更に、所望であれば、化粧層および遮断層は、黒および白のような対比色であってもよい。
【００１０】
本発明の利益および利点は、以下の説明から、当業者には容易に明らかになるであろう。この説明では、本発明を実施するために最も適した幾つかの様式の単なる例示として、本発明の幾つかの好ましい実施形態が図示および説明される。了解されるように、本発明は更に異なる他の実施形態であることができ、その幾つかの詳細は、本発明を逸脱することなく、種々の自明な側面において変更することができる。
従って、図面および説明は、その性質上、限定的ではなく例示的とみなされるであろう。
【００１１】
（発明の詳細な説明）
本明細書に組込まれてその一部を形成する添付の図面は、本発明の幾つかの側面を例示しており、また以下の説明と共に、本発明の原理を説明するために役立つものである。
次に、その一例が添付図面に示された、本発明の現在の好ましい実施形態を詳細に参照する。
【００１２】
先ず、本発明によるトリムパネル遮断材10の第一の実施例を示す図１を参照する。この遮断材10は、ポリマー繊維の音および熱遮断層12を含んでいる。より詳細には、単一かつ非ラミネート型の層12には、容易な据付を可能にするために必要な機械的強度および剛性、並びに望ましい音および熱遮断特性が与えられている。有利なことに、これら利益の全ては軽量の遮断材10において達成され、このことは、燃料の経済性の問題が、可能であればどこでも製造業者を重量節減の追求に導いているコンパクト乗用車にも使用できることを意味する。トリムパネル遮断材10は、例えば、支柱、ドア、クオーターパネル、トランク、屋根、ホイールハウス、および床パンライナーとして使用すればよい。
【００１３】
前記ポリマー繊維は発泡されておらず、典型的には不織ファブリックである。該ポリマー繊維は、ポリエステル、ポリエステルおよびガラス繊維の組合せ、ポリプロピレン、およびこれらの何れかの混合物からなる繊維群から選択すればよい。有利なことに、このような遮断材10は、約20-130 g/ft2（215-1399 g/m2）の密度を有してる。例えば、音および熱遮断層12は、実質的に100％のポリエチレンテレフタレートを含んでいてもよい。
【００１４】
100％ポリエチレンテレフタレートから製造された遮断材10は、多くの利点を提供する。本発明の遮断剤10は、エッジを与えるためにヒートナイフで切断してもよい。当該遮断材10は、異なる形状および寸法に適合するように、また据付けキャビティーが不均一であるときに該キャビティーの寸法に適合するように、プレモールドすることができる。
【００１５】
更に、本発明の遮断材10は、450 F（232℃）までの温度に露出されたときにも、多くの用途について寸法的に安定である。本発明の遮断材10は、ガラス繊維を含んでいなくてもよく、これにより、遮断材10の幾つかの据付け作業者が感じる刺激を低減できる。
【００１６】
図２に示した第一の別の実施形態において、遮断材10はまた、ポリエステル、ポリエステルおよびガラス繊維の組合せ、ポリプロピレン、およびこれらの何れかの混合物からなる群から選択されたポリマー繊維（例えば不織ファブリック）の非ラミネート型の音および熱遮断層12を含んでいる。この層12はまた、その少なくとも一方の面に沿って、比較的高密度の、非ラミネート型で且つ一体の前記ポリマー繊維のスキン14を含んでいる。
有利なことに、この高密度スキン14は、当該車両および遮断材が曝される環境的条件の下でも、層12から剥離されないであろう。
【００１７】
この高密度スキンはまた、当該遮断材10に対して構造的一体性および強度を加え、据付けの際の取扱いおよび該部分の寸法合わせを顕著に補助する。この高密度スキン14はまた、審美的により快適である。更にまた、多くの応用について、高密度スキン14は、スクリムのようなもう一つの種類の材料からなる追加の化粧層を与える必要性を排除する。これは、層間剥離による遮断材10の何等かの可能な破壊を排除する。それはまた、専ら単一の材料で作製され、従って容易にリサイクル可能な遮断材10をもたらす。更に、スキン14は、遮断材10の所望の形状へのモールディングの際に熱プレートで形成され得るから、追加の処理工程は必要とされない。これは、化粧層を備えた遮断材に比較して製造コストを低減する。何故なら、このような化粧層は別の処理工程において、当該音および熱遮断層12に結合されなければならないからである。
【００１８】
図３に示した更にもう一つの実施形態において、遮断材10は、音および熱遮断層の第一の面18を覆う化粧層16と組合された、ポリエステル、ポリエステルおよびガラス繊維の組合せ、ポリプロピレン、およびこれらの何れかの混合物からなる群から選択されたポリマー繊維（例えば不織ファブリック）の、非ラミネート型の音および熱遮断層12を含んでいる。化粧層は一以上の層で存在してもよい。普通に用いられる化粧層材料には、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、繊維状スクリム、金属箔、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料が含まれる。例えば、エチレンビニルアセテート、またはポリ塩化ビニルの化粧層は、約0.2〜2.0 lbs/ft2（0.976〜9.76 kg/m2）の密度を有していればよい。
図４に示した更にもう一つの別の実施形態において、シールドまたは遮断材10は、ポリマー繊維または上記で述べたポリマー繊維およびガラス繊維の組み合わせからなる非ラミネート型の音および熱遮断層12を、その第一の面18を覆う第一の化粧層16、およびその反対側の第二の面を覆う第二の化粧層20と組み合わせた形で含んでいる。第二の化粧層20は、第一の化粧層16と同じかまたは異なる材料で構成すればよい。第一および第二の化粧層16，20は、当業者に周知の適切な接着剤、接着ウエッブ、または熱活性化型バインダ繊維によって、層12に結合すればよい。
【００１９】
本発明のもう一つの側面に従えば，当該音および熱遮断層12は、第一および／または第二の化粧層16，20の色に実質的に近似した所望の色を与えるために、何れか適切な形態の着色材または顔料を含むことができる。事実、層12および化粧層16，20は、所望であれば、車両の塗料の色に実質的に一致する色にしてもよい。これは，著しい美的利益を提供する。特に、車両のキャビティー内に納めるために、遮断材10が熱および圧力の下でモールドされるときは、遮断材は一以上の点において深い引抜きを受けることが多い。この深い引抜きは、ファブリック化粧面16，20の織布を広げ、それによって下地面18，22の面を光に露出させる傾向を有している。もし，音および熱遮断層12が実質的に化粧層16，20の色に一致しなければ、これらの深い引抜き領域に望ましくない色変化が生じることになる。対照的に、層12の色を化粧層16，20と一致させることによって、この色変化は実質的に排除される。
【００２０】
なお、使用している間に、化粧層16，20は引掻いたり，または部分的な引裂きを受けて、下地の音および熱遮断層12の面の幾らかを露出させる可能性があることを理解すべきである。ここでもまた、層12の色を化粧層16，20と一致させることにより、全ての色変化が実質的に排除され、人は損傷領域に容易に注意を向けない。従って，遮断材10のサービス寿命期間に亘って、全体の改善された美的外観が維持される。
【００２１】
図６は，標準の従来技術のトリムパネルおよび本発明の教示に従って構築されたトリムパネルの、音波特性をグラフで示している。即ち、運転者の右耳マイクロホンへの1500〜4500 RPMの第一歯車の回転急上昇音について、周波数範囲1550〜4500ヘルツでの修飾された明瞭度指数が示されている。
【００２２】
従来技術のトリムパネルは、車両の異なる領域について、略2.5〜4.5 lbs/ft3（40〜72kg/m3）で変化する異なる密度の綿ショディで構成された。本発明のトリムパネルは、前記ショディが置きかえられる何れかの所定領域について平均約30％少ない密度、約1.75〜3.15 lbs/ft3（28〜50 kg/m3)のポリエステル繊維であった。厚さは、先行技術の綿ショディパネルについては約10〜15 mm（0.39-0. 59インチ）であり、本発明のトリムパネルのポリエステル繊維については6〜15 mm (0.23-0.59インチ)であった。図６から理解されるように、本発明のトリムパネルは、試験した周波数範囲の全体を通して、顕著に改善された音響特性を提供した。
【００２３】
要約すれば、本発明の概念を採用することから多くの利益が生じる。本発明の教示に従って構築されたトリムパネル遮断材10は、機械的強度および剛性、並びに熱および音特性の独特の組合せを提供し、これら特性は、触媒変換器のような高音熱源の近傍に据付けたときでさえ、長期のサービス寿命期間にわたって一貫し、且つ信頼性をもって維持される。本発明の一つの実施形態では、比較的高密度の非ラミネート型のスキン14が提供され，これは取扱いを補助し、美的に快適であり、且つ当該遮断材の完全なリサイクル可能性を維持する。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態の上記の説明は，例示および説明の目的で提示されたものである。それは網羅的なものではなく、また開示された正確な形態に本発明を限定することを意図したものではない。上記の教示を考慮して，自明な改変または変形が可能である。例えば、遮断材10は、比較的高密度で且つ非ラミネート型のスキン14を、遮断材の両方の対向面上に、および／またはそのエッジに沿って含んでいてもよい。加えて、一以上の高密度で且つ非ラミネート型のスキン14は、特定の応用における音響特性、熱特性、構造特性および／または美的特性の要件に適合するために、必要であれば、一以上の化粧面16，20を含むことができるであろう。
【００２５】
本発明の原理およびその実際的応用の最良の例示を提供し、それによって当業者が本発明を種々の実施例で利用することを可能にし、また想定される特定の使用に適するように種々の変形を可能にするために、実施例を選択し且つ説明した。この容易な変更および変形は、公正に、法的に且つ公平に与えられた範囲に従って解釈されたときの、特許請求の範囲によって決定される本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図1は、本発明の一つの可能な実施形態を示す概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の他の可能な別の実施形態を示す概略側面図である。
【図３】図３は、本発明の他の可能な別の実施形態を示す概略側面図である。
【図４】図４は、本発明の他の可能な別の実施形態を示す概略側面図である。
【図５】図５は、本発明の他の可能な別の実施形態を示す概略側面図である。
【図６】図６は、運転者の右耳マイクロホンへの1500〜4500 RPMの第一歯車の回転急上昇音を示すグラフであり、標準的な従来技術のトリムパネルと、図１に示した本発明の実施形態に従って構築されたトリムパネルとの音響特性を比較したものである。
【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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