(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維成形品である吸音層及び遮音層を備え、  前記吸音層は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの厚みを有し且つ直径が３μｍ〜５μｍのガラス繊維によって５０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３の密度を有し、  前記遮音層は、５ｍｍ〜１０ｍｍの厚みを有し且つ直径が７μｍのガラス繊維によって６０ｋｇ／ｍ３〜１２０ｋｇ／ｍ３の密度を有していることを特徴とするガラス繊維断熱吸音体。
【請求項２】
前記遮音層の密度は前記吸音層の密度より高く、
前記遮音層、前記吸音層、及び樹脂製の樹脂フィルムの順に互いが接して重なっていることを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維断熱吸音体。
【請求項３】
前記遮音層は、４ｋＰａの荷重を与えたときにその圧縮率が１０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス繊維断熱吸音体。
【請求項４】
前記吸音層及び前記遮音層は、ホルムアルデヒドが非含有の熱硬化性樹脂をバインダーとして用いることにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載のガラス繊維断熱吸音体。
【請求項５】
自動車の車室に対して、外側に前記遮音層を配し、内側に前記吸音層を配することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス繊維断熱吸音体の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維からなる断熱吸音体、より詳しくは主として自動車のタイヤ振動音が車室内に伝わることを抑制するためのガラス繊維断熱吸音体及びその使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車は様々な騒音を発するため、その防音のために種々の対策が施されている。例えば自動車のエンジン室には、騒音等の低下及びエンジン部から発生する熱の断熱を目的として、ガラス繊維断熱吸音体が使用されている。このガラス繊維断熱吸音体は、未硬化の熱硬化性樹脂を付着させたマット状のガラス繊維集合体を加圧加熱成形して形成されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、密度が実質的に８．０〜８０．０ｋｇ/ｍ3の嵩高い防音部分と、その少なくとも一方のフェースに沿って、前記防音部分と一体に設けられた比較的密度の高いスキン層と、厚さが約０．５〜３．０ｍｍのけん縮辺縁部とを有する繊維材料のパッドから成るインシュレータ型ライナーであって、前記スキン層は厚さが実質的に０．２５〜１０．０ｍｍ、密度が実質的に、３２．０〜１６００．０ｋｇ/ｍ3であることを特徴とするインシュレータ型ライナが開示されている。
【０００４】
一方で、タイヤ振動音の抑制のために、エンジン音の吸音とは別に車室を全て吸音体で覆っている。特許文献１のようなエンジン音の吸音を目的とした吸音体で車室全体を覆うと、その密度が高いためかなりの重量になってしまい、自動車の軽量化の観点からは好ましくない。また、エンジン音とタイヤ音とは音の周波数が異なるため（エンジン音は１０００Ｈｚ〜４０００Ｈｚ、タイヤ音は５００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）、それぞれの音に適した吸音体の構成が必要であり、エンジン室を吸音するためのガラス繊維断熱吸音体をそのままタイヤ音の吸音体として用いることはできない。
【０００５】
従来タイヤ振動音の抑制のためには、車体の軽量化の観点から有機繊維を用いて吸音体を形成することが主流であった。このような有機繊維の吸音体は、車体の全域を覆うために天井、ドア、ダッシュボード、フロア等に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１２９４２７号公
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年燃料電池等の発熱源を搭載した自動車の開発が進んでいるため、有機繊維の吸音体はこの熱により燃焼するおそれがある。また、音の振動エネルギーを熱エネルギーに変換させるという吸音体のメカニズムにおいて、効率よくエネルギー変換させるためには、音の振動エネルギーを吸音体内部にまで伝播させて吸音体全体で行う必要がある。有機繊維は繊維一本あたりの変換効率が低いため、吸音のためには単位体積あたりの繊維の本数を多くする必要があり、空気が遮断され、音の伝播が吸音体全体に行き渡らない。このため、有機繊維の吸音体はガラス繊維吸音体に比べて吸音性能が劣るという問題点がある。車室内では、特に周波数の低いタイヤ騒音が最も気になるため、この騒音を抑制することが望まれている。
【０００８】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、ガラス繊維を用いて吸音体を形成しても軽量化を実現でき、５００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数を有するタイヤ騒音の吸音に適したガラス繊維断熱吸音体及びその使用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明では、ガラス繊維成形品である吸音層及び遮音層を備え、前記吸音層は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの厚みを有し且つ直径が３μｍ〜５μｍのガラス繊維によって５０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３の密度を有し、前記遮音層は、５ｍｍ〜１０ｍｍの厚みを有し且つ直径が５μｍ〜７μｍのガラス繊維によって６０ｋｇ／ｍ３〜１２０ｋｇ／ｍ３の密度を有していることを特徴とするガラス繊維断熱吸音体を提供する。
【００１０】
好ましくは、前記遮音層の密度は前記吸音層の密度より高く、前記遮音層、前記吸音層、及び樹脂製の樹脂フィルムの順に互いが接して重なっている。
【００１１】
好ましくは、前記遮音層は、４ｋＰａの荷重を与えたときにその圧縮率が１０％以下である。
【００１２】
好ましくは、前記吸音層及び前記遮音層は、ホルムアルデヒドが非含有の熱硬化性樹脂をバインダーとして用いることにより形成されている。
【００１３】
また、本発明では、自動車の車室に対して、外側に前記遮音層を配し、内側に前記吸音層を配することを特徴とするガラス繊維断熱吸音体の使用方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、遮音層に直径５μｍ〜７μｍのガラス繊維を用いているので、遮音層表面の弾性率が向上し、低周波数のタイヤ騒音を反射しやすくすることができる。また、遮音層の密度が６０ｋｇ／ｍ３〜１２０ｋｇ／ｍ３であるので、反射されなかった音は遮音層内の空気を介して吸音層内部に伝播される。ここで吸音層には直径３μｍ〜５μｍのガラス繊維が用いられているので、単位体積あたりのガラス繊維の本数が多くなり、ガラス繊維同士が交差してできるセルの数が増加する。このため吸音層内での空気の対流を抑制することができる。また単位体積あたりのガラス繊維の本数が多くなることは、ガラス表面積が増加することになり、繊維と空気の間に生じる粘性抵抗により、音の振動エネルギーを吸収しやすくなるため、これを熱エネルギーに変換する効率が向上し、ひいては吸音性の向上に寄与できる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様である、前記遮音層の密度が前記吸音層の密度より高く、前記遮音層、前記吸音層、及び樹脂フィルムの順に互いが接して重なっていることにより、タイヤ騒音は自動車の車室側に伝播することなく、吸音層内で前記遮音層と前記樹脂フィルムでの反射を繰り返し、減衰され、吸音性の更なる向上が実現できる。
【００１６】
また、遮音層に対して４ｋＰａの荷重を与えたときにその圧縮率が１０％以下とすることで、遮音層表面の弾性が高くなり、タイヤ騒音の表面反射性が向上する。
【００１７】
また、吸音層及び遮音層をホルムアルデヒドが非含有の熱硬化性樹脂をバインダーとして用いることにより形成することで、有害物質であるホルムアルデヒドが発生することはない。したがって、人が存する空間である車室の周囲に対しても安全に使用することができる。
【００１８】
また、自動車の車室に対して、外側に遮音層を配し、内側に吸音層を配することで、吸音層よりも硬い遮音層が音の発信源側（タイヤ騒音の発信源側）に配されることになる。上記のような繊維径、密度、厚みを有する遮音層をタイヤ騒音の発信源側に配することで、まずは比較的低周波数のタイヤ騒音を反射することができることが分かっている。さらに遮音層が上記のような繊維径、密度、厚みであるため、タイヤ騒音の一部が遮音層を通過し、吸音層にて効率よく吸音させてさらにタイヤ騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るガラス繊維断熱吸音体の概略図である。
【図２】本発明に係るガラス繊維断熱吸音体の好ましい実施例を示す概略図である。
【図３】実施例と比較例との吸音率を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示すように、本発明に係るガラス繊維断熱吸音体１は、ガラス繊維成形品である吸音層２及び遮音層３を備えている。これら吸音層２及び遮音層３は、未硬化の熱硬化性バインダーが付着したマット状のガラス繊維集合体（以下、中間体と称する）を加圧加熱成形して得られる。
【００２１】
ガラス繊維には多く種類があるが、本発明で使用するガラス繊維のガラス組成に関して、特に制限はないが、グラスウール断熱材に使用されるソーダライムガラス、もしくはＡガラスと称されるガラス組成が好ましい。当該ガラス組成であれば、比較的低い溶融温度にて、遠心法を用いることで量産化が可能であること等の点で経済性に優れている。
【００２２】
ここで、吸音層２は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの厚みを有し且つ直径が３μｍ〜５μｍのガラス繊維によって５０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３の密度を有している。
吸音層２に使用されるガラス繊維の直径は、３μｍ〜５μｍである。ガラス繊維の直径が上記の範囲にあれば、単位体積あたりのガラス繊維の本数が多くなり、ガラス繊維同士が交差してできるセルの数が増加する。このため吸音層２内での空気の対流を抑制することができる。また単位体積あたりのガラス繊維の本数が多くなることは、ガラス表面積が増加することになり、繊維と空気の間に生じる粘性抵抗により、音の振動エネルギーを吸収しやすくなるため、これを熱エネルギーに変換する効率が向上し、ひいては吸音性の向上に寄与できる。
【００２３】
吸音層２の密度は、５０ｋｇ／ｍ３〜１００ｋｇ／ｍ３であり、６０ｋｇ／ｍ３〜８０ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。吸音層２の密度が５０ｋｇ／ｍ３以上とすることで、吸音層２を透過するタイヤ騒音が減少し、吸音率が向上する。一方、吸音層の密度を１００ｋｇ／ｍ３以下にすることで、吸音層２の密度の上昇による音の反射を抑制し、吸音率が向上する。
【００２４】
吸音層２の厚みは、１０ｍｍ〜３０ｍｍであり、１５ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましく、更には２０ｍｍ〜３０ｍｍであることがより好ましい。吸音層2の厚みが、上記の範囲にあれば、タイヤ騒音を通過させることがなく、十分な吸音性を実現することができ、車室の周囲にある天井やドア、フロアやダッシュボード等の狭い空間にでも設置することが可能となる。
【００２５】
本発明のガラス繊維断熱吸音体の遮音層３は、５ｍｍ〜１０ｍｍの厚みを有し且つ直径が５μｍ〜７μｍのガラス繊維によって６０ｋｇ／ｍ３〜１２０ｋｇ／ｍ３の密度を有している。
【００２６】
遮音層３に直径５μｍ〜７μｍのガラス繊維を用いているので、遮音層３の表面の弾性率が向上し、タイヤ騒音を表面反射しやすくすることができる。また、遮音層３の密度が上記の範囲であれば、反射されなかった音は遮音層３内の空気を介して吸音層２内部に伝播される。
【００２７】
遮音層３の密度は６０ｋｇ／ｍ３〜１２０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは８０ｋｇ／ｍ３〜１２０ｋｇ／ｍ３である。遮音層３の密度が６０ｋｇ／ｍ３以上であれば、タイヤ騒音を表面反射するだけの硬さを得ることができる。遮音層３の密度が１２０ｋｇ／ｍ３以下であれば、タイヤ騒音が反射されすぎることによる吸音性能の低下を抑制することができる。
【００２８】
遮音層３の厚みは５ｍｍ〜１０ｍｍであり、７ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。ただし厚みはガラス繊維断熱吸音体１の重量と剛性を最適化することを考慮して適宜設定される。遮音層３の厚みが５ｍｍ以上であれば、タイヤ騒音の表面反射する遮音層が形成できる上に、吸音体１全体としての取扱性が向上する。厚みが１０ｍｍ以下であれば、吸音体１全体としての質量増加を抑制することができる。
【００２９】
本発明のガラス繊維断熱吸音体の遮音層３は４ｋＰａの荷重を与えた時に、その圧縮率が１０％以下となることが好ましい。遮音層の圧縮率が１０％以下であれば、遮音層の弾性が高くなり、タイヤ騒音の表面反射性が向上するからである。
【００３０】
本発明のガラス繊維断熱吸音体は、遮音層3の密度が吸音層２の密度よりも高く、吸音層２の遮音層３が接している側の面と反対側の面には、樹脂フィルム４が接して配されていることが好ましい。すなわち、ガラス繊維断熱吸音体１は、遮音層３、吸音層２、樹脂板４の順に互いが接して重なっていることが好ましい。
【００３１】
吸音層の内側に樹脂フィルムを配することで、吸音層をタイヤ騒音が通過したとしても、樹脂フィルムにより反射され、さらに吸音層にて吸音させることができる。この段階でも吸音層をタイヤ騒音が通過したとしても、さらに遮音層にてタイヤ騒音は反射され、再び吸音層にて吸音される。したがってタイヤ騒音は樹脂板と遮音層との間を反射し、その間の吸音層にて減衰を繰り返しながら吸音される。このため、より確実な吸音を可能となる。
【００３２】
遮音層の密度と、吸音層の密度の比に特に限定はないが、遮音層の密度は吸音層の密度よりも５ｋｇ／ｍ３〜３０ｋｇ／ｍ３高いことが好ましく、更には、１０ｋｇ／ｍ３〜２０ｋｇ／ｍ３高いことがより好ましい。
【００３３】
樹脂フィルムの種類、厚み等に、特に限定はないが、ガラス繊維断熱吸音体を加熱加圧成形する際に同時に接着させることが好ましく、ガラス繊維断熱吸音体の成形温度である２００℃〜２５０℃で溶解や大きな収縮が生じないものであることが好ましい。
【００３４】
樹脂フィルムの種類は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドが挙げられ、これらの樹脂フィルムが単層あるいは積層、あるいはアルミニウムやシリカが蒸着されていても構わない。
【００３５】
更に、樹脂フィルムの態様として、吸音体との接着層としての１０μｍ〜１５μｍの高密度ポリエチレンフィルムと１０μｍ〜１５μｍのポリアミドフィルムを積層したフィルムが接着性及び耐熱性の点がより好ましい。
【００３６】
本発明のガラス繊維断熱吸音体の吸音層２及び遮音層３は、ホルムアルデヒドが非含有の熱硬化性樹脂をバインダーとして用いることにより形成されていることが好ましい。これにより、有害物質であるホルムアルデヒドが発生することはない。したがって、人が存する空間である車室の周囲に対しても安全に使用することができる。
【００３７】
前記ホルムアルデヒドが非含有の熱硬化性樹脂の種類としては、アミド化反応、イミド化反応、エステル化反応及びエステル交換反応のいずれかの反応で硬化する熱硬化性樹脂が挙げられる。例えば、エチレン性不飽和単量体を重合したポリカルボン酸と、アミノ基又はイミノ基を有するアルコールを含有する架橋剤とを含有する樹脂組成物を用いることができる。
【００３８】
上記ポリカルボン酸としては、例えば、エチレン性不飽和カルボン酸単量体より選択される１種以上の単量体を単独で用いてもよいし、あるいはカルボキシル基を含有しないエチレン性不飽和単量体を併用して重合させて得られるものを用いてもよい。
【００３９】
上記カルボキシル基を含有しないエチレン性不飽和単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ‐ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ‐ブチル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ｎ‐ステアリル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールエトキシ（メタ）アクリレート、メチル‐３‐メトキシ（メタ）アクリレート、エチル‐３‐メトキシ（メタ）アクリレート、ブチル‐３‐メトキシ（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、２‐ヒドロキシプロピルアクリレート、４‐ヒドロキシブチルアクリレート、３価以上のポリオールのモノ（メタ）アクリレート、アミノアルキル（メタ）アクリレート、Ｎ‐アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ‐ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート等のアクリル系単量体、ビニルアルキルエーテル、Ｎ‐アルキルビニルアミン、Ｎ，Ｎ‐ジアルキルビニルアミン、Ｎ‐ビニルピリジン、Ｎ‐ビニルイミダゾール、Ｎ‐（アルキル）アミノアルキルビニルアミン等のビニル系単量体、（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジアルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ビニルホルムアミド、Ｎ‐ビニルアセトアミド、Ｎ‐ビニルピロリドン等のアミド系単量体、エチレン、プロピレン、イソブチレン、イソプレン、ブタジエン等の脂肪族不飽和炭化水素、スチレン、α‐メチルスチレン、ｐ‐メトキシスチレン、ビニルトルエン、ｐ‐ヒドロキシスチレン、ｐ‐アセトキシスチレン当のスチレン系単量体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル系単量体；アクリロニトリル、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、これらは１種又は２種以上を併用してもよい。
【００４０】
上記エチレン性不飽和カルボン酸単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、２‐メチルマレイン酸、イタコン酸、２‐メチルイタコン酸、α‐β‐メチレングルタル酸、マレイン酸モノアルキル、フマル酸モノアルキル、無水マレイン酸、無水アクリル酸、β‐（メタ）アクリロイルオキシエチレンハイドロジエンフタレート、β‐（メタ）アクリロイルオキシエチレンハイドロジエンマレエート、β‐（メタ）アクリロイルオキシエチレンハイドロジエンサクシネート等が挙げられる。
【００４１】
熱硬化性樹脂に含まれる架橋剤は、アミノ基及び／又はイミノ基を有するアルコールを含有している。このようなアルコールとしては、例えば、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン、脂肪族ポリアミン（例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、１，２‐ジアミノプロパン、１，３‐ジアミノプロパン、１，４‐ジアミノブタン、１，６‐ジアミノヘキサン、３，３’‐イミノビス（プロピルアミン）、３‐（メチルアミノ）プロピルアミン、３‐（ジメチルアミノ）プロピルアミン、３‐（エチルアミノ）プロピルアミン、３‐（ブチルアミノ）プロピルアミン、Ｎ‐メチル‐３，３’‐イミノビス（プロピルアミン）、ポリエチレンイミン等）、芳香族ポリアミン（例えば、フェニレンジアミン、ｏ‐トリジン、ｍ‐トルイレンジアミン、ｍ‐キシリレンジアミン、ジアニシジン、ジアミノジフェニルエーテル、１，４‐ジアミノアントラキノン、３，３’‐ジメチル‐４，４’‐ジアミノビフェニル、４，４’‐ジアミノベンズアニリド、４，４’‐ジアミノ‐３，３’‐ジエチルジフェニルメタン等）、複素環アミン（例えば、ピペラジン、２‐メチルピペラジン、１‐（２‐アミノエチル）ピペラジン、２，５‐ジメチルピペラジン、シス‐２，６‐ジメチルピペラジン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、１，３‐ジ（４‐ピペリジル）プロパン、３‐アミノ‐１，２，４‐トリアゾール、１‐アミノエチル‐２‐メチルイミダゾール等）等のアミン類に、エチレンオキサイド、あるいはプロピレンオキサイドを付加したポリアミン系ポリオールが挙げられる。
【００４２】
また、熱硬化樹脂には、架橋剤として上記アルコール以外のポリオールがさらに含まれていてもよい。このようなポリオールとしては、水溶性のポリオールであることが好ましく、具体的には、１，２‐エタンジオール（エチレングリコール）及びその二量体又は三量体、１，２‐プロパンジオール（プロピレングリコール）及びその二量体又は三量体、１，３‐プロパンジオール、２，２‐メチル‐１，３‐プロパンジオール、２‐ブチル‐２‐エチル‐１，３‐プロパンジオール、１，３‐ブタンジオール、１，４‐ブタンジオール、２‐メチル‐２，４‐ブタンジオール、１，５‐ペンタンジオール、３‐メチル‐１，５‐ペンタンジオール、２‐メチル‐２，４‐ペンタンジオール、１，６‐ヘキサンジオール、１，４‐シクロヘキサンジオール、２‐エチル‐１，３‐ヘキサンジオール、２‐ヒドロキシメチル‐２‐メチル‐１，３‐プロパンジオール、２‐エチル‐２‐ヒドロキシメチル‐２‐メチル‐１，３‐プロパンジオール、１，２，６‐ヘキサントリオール、２，２‐ビス（ヒドロキシメチル）‐２，３‐プロパンジオール等の脂肪族ポリオール、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のトリアルカノールアミン、グルコース、フルクトース、マンニトール、ソルビトール、マルチトール等の糖類、及び上記ポリオールとフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸等のポリエステルポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アクリル樹脂系ポリオール等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上を併用することができる。そして、なかでも、高沸点であり、かつ、揮散しにくいという理由から、トリアルカノールアミンが好ましい。
【００４３】
また、本発明に用いる熱硬化性バインダーには、主成分の熱硬化性樹脂以外にｐＨ調整剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、着色剤、防塵剤、無機繊維から溶出するアルカリ成分を中和する中和剤等の添加剤を必要により加えてもよい。バインダーは上記の各成分を常法に従って混合し、水を加えて所定の濃度に調整される。
【００４４】
本発明のガラス繊維断熱吸音体の成形に関して、前記熱硬化性樹脂からなる水性バインダーを、未硬化の状態でマット状のガラス繊維集合体（中間体）に付着させ、所望する形状を有する金型内で加熱加圧成形する。
【００４５】
未硬化の熱硬化性樹脂が付着した中間体の製造方法に特に制限はないが、好ましくは、溶融したガラスを遠心法で繊維化した直後に、前記熱硬化性樹脂の水性バインダーをスプレーでガラス繊維に塗布し、吸引等で集綿して形成される。
【００４６】
更に、吸音層を成形するために使用する中間体においては、未硬化の熱硬化性樹脂バインダーの付着量は、５質量％〜１５質量％であることが好ましい。未硬化の熱硬化性樹脂バインダーの付着量が上記の範囲にあれば、本発明の吸音層の密度に関する要件を満たすことが可能となる。
【００４７】
未硬化の熱硬化性バインダーの付着量が５質量％未満になると、成形後の吸音層２の密度が５０ｋｇ／ｍ３超にならない場合があり、付着量が１５質量％を超えると、吸音層２の密度が１００ｋｇ／ｍ３を超える場合があり、ともに吸音層の吸音性が低下する。
【００４８】
一方、遮音層３を形成するために使用する中間体においては、未硬化の熱硬化性バインダーの付着量は、８質量％〜２０質量％であることが好ましい。未硬化の熱硬化性バインダーの付着量が上記の範囲にあれば、本発明が目的とする遮音層３の密度に達することが可能となる。未硬化の熱硬化性バインダーの付着量が８質量％未満になると、成形後の遮音層の密度及び圧縮率が所望する範囲にならない場合があり、付着量が２０質量％を超えると、遮音層の密度及び圧縮率がこれ以上の向上が見られず、不経済である。
【００４９】
本発明のガラス繊維断熱吸音体の成形法において、特に制限はないが、遮音層３と吸音層２とは一体成形することが好ましい。例えば２５ｍ６４Ｋ（目付１６００ｇ／ｍ２）の成形体を製造する場合、遮音層３側が繊維径７μｍ、吸音層２側が繊維径４μｍとなるように両面２００〜２５０℃に設定した金型にセットして５〜１０分間加熱を行う。
【００５０】
遮音層３と吸音層２とを別々に成形する場合は、遮音層３を製造する際、使用する金型は、遮音層３の寸法に合う間隙を有するものを用いる。遮音層３として所望する密度及び寸法より算出した質量分の中間体を金型内に設置して、圧力８ＴＰａ〜１２ＴＰａ、温度２００℃〜２５０℃にて５分間〜１０分間硬化させて、遮音層３を成形する。次いで、吸音層２を遮音層３上に成形する。このとき、使用する金型は、ガラス繊維断熱吸音体１の寸法、すなわち、遮音層３の寸法に吸音層２の寸法を付加した寸法の間隙を有している。先に成形した遮音層３を金型内に配置し、その上に、吸音層２の所望する密度及び寸法より算出した質量の中間体を金型内に設置して、圧力８ＴＰａ〜１２ＴＰａ、温度２００℃〜２５０℃にて５分間〜１０分間硬化させて、吸音体１を成形する。
【００５１】
遮音層と吸音層は、吸音層成形時（中間体製造時）に、中間体に含まれる未硬化の熱硬化性バインダーにより、接着される。上記の成形条件であれば、遮音層と吸音層の接着は十分である。この後、樹脂フィルム４を吸音層２の遮音層３が接している面とは反対側の面に接着する。なお、遮音層３と吸音層２は、成形時に積層させて、成形硬化と同時に接着させてもよいし、それぞれ成形した後に接着してもよい。
【００５２】
上述したように、ガラス繊維断熱吸音体１は、自動車の車室に対して、外側に遮音層３を配し、内側に吸音層２を配するようにして使用することがタイヤ騒音を抑制する観点から最も好ましい。このように使用することで、吸音層２よりも硬い遮音層３が音の発信源側（タイヤ騒音の発信源側）に配されることになる。上記のような繊維径、密度、厚みを有する遮音層３をタイヤ騒音の発信源側に配することで、まずは比較的低周波数のタイヤ騒音を反射することができることが分かっている。さらに遮音層３が上記のような繊維径、密度、厚みであるため、タイヤ騒音の一部が遮音層３を通過し、吸音層２にて効率よく吸音させてさらにタイヤ騒音を抑制することができる。
【００５３】
また、図２に示すように、吸音層２の内側に樹脂製の樹脂フィルム４が配されていると、吸音層２をタイヤ騒音が通過しても、この音は樹脂フィルム４により反射され、再び吸音層２に戻って吸音層２にて吸音させることができる。この段階でも吸音層２をタイヤ騒音が通過したとしても、さらに遮音層３にてタイヤ騒音は反射され、再び吸音層２にて吸音される。したがってタイヤ騒音は樹脂フィルム４と遮音層３との間を反射し、その間の吸音層２にて減衰を繰り返しながら吸音される。このため、より確実な吸音を実現できる。
【００５４】
（実施例１）
実施例１として、以下のガラス繊維断熱吸音体を得た。まず、溶融したガラスを遠心法で平均繊維径４μｍのガラス繊維とし、その直後にポリアクリル酸とジエタノールアミンからなる水性熱硬化性バインダーをスプレーした。水性硬化性バインダーの付着量は５質量％となるようにし、中間体Ａを得た。別途、溶融したガラスを遠心法で平均繊維径７μｍのガラス繊維とし、その直後にポリアクリル酸とジエタノールアミンからなる水性熱硬化性バインダーをスプレーした。水性硬化性バインダーの付着量は８質量％となるようにし、中間体Ｂを得た。
【００５５】
中間体Ｂを質量が１６０ｇとなるように裁断して、５００ｍｍ角にて深さ８ｍｍの間隙を有する金型に設置し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間７分で加熱加圧硬化させた。これにより、５００ｍｍ角、厚み８ｍｍ、密度８０ｋｇ／ｍ３、の遮音層を得た。一方で、この遮音層を５００ｍｍ角にて深さ２５ｍｍの間隙を有する金型に設置し、中間体Ａを質量が２５５ｇとなるように裁断して遮音層と重ねて積層し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間１０分で加熱加圧硬化させた。これにより実施例１のガラス繊維断熱吸音体を成形した。なお、遮音層に重ねて積層された部分は吸音層となっていて、この吸音層部は厚み１７ｍｍ、密度６０ｋｇ／ｍ３であり、ガラス繊維断熱吸音体としては、厚み２５ｍｍ、密度６６．４ｋｇ／ｍ３であった。
【００５６】
（実施例２）
実施例２として、以下のガラス繊維断熱吸音体を得た。実施例１と同様にして、中間体Ａ及び中間体Ｂを得た。
【００５７】
中間体Ｂを質量が１６０ｇとなるように裁断して、５００ｍｍ角にて深さ２５ｍｍの間隙を有する金型に設置し、さらに中間体Aを質量が２５５ｇとなるように裁断して中間体Ｂと重ねて積層し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間７分で加熱加圧硬化させた。これにより実施例２のガラス繊維断熱吸音体を成形した。なお、中間体Bで成形された遮音層は、厚み８ｍｍ、密度６０ｋｇ／ｍ３、中間体Aで成形された吸音層となっていて、この吸音層部は厚み１７ｍｍ、密度６０ｋｇ／ｍ３であり、ガラス繊維断熱吸音体としては、厚み２５ｍｍ、密度６６．４ｋｇ／ｍ３であった。
【００５８】
（実施例３）
実施例３として、以下のガラス繊維断熱吸音体を得た。実施例１と同様にして、中間体Ａ及び中間体Ｂを得た。
【００５９】
中間体Ｂを質量が２４０ｇとなるように裁断して、５００ｍｍ角にて深さ８ｍｍの間隙を有する金型に設置し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間７分で加熱加圧硬化させた。これにより、５００ｍｍ角、厚み８ｍｍ、密度１２０ｋｇ／ｍ３、の遮音層を得た。一方で、この遮音層を５００ｍｍ角にて深さ２５ｍｍの間隙を有する金型に設置し、中間体Ａを質量が４２５ｇとなるように裁断して遮音層と重ねて積層し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間１０分で加熱加圧硬化させた。これにより実施例３のガラス繊維断熱吸音体を成形した。なお、遮音層に重ねて積層された部分は吸音層となっていて、この吸音層部は厚み１７ｍｍ、密度１００ｋｇ／ｍ３であり、ガラス繊維断熱吸音体としては、厚み２５ｍｍ、密度１０６．４ｋｇ／ｍ３であった。
【００６０】
（比較例１）
比較例１として、以下のガラス繊維断熱吸音体を得た。まず、溶融したガラスを遠心法で平均繊維径５．５μｍのガラス繊維とし、その直後にポリアクリル酸とジエタノールアミンからなる水性熱硬化性バインダーをスプレーした。水性硬化性バインダーの付着量は８質量％となるようにし、中間体Ｃを得た。この中間体Ｃを質量が４１５ｇとなるように裁断して５００ｍｍ角にて深さ２５ｍｍの間隙を有する金型に設置し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間７分で加熱加圧硬化させた。これにより、厚み２５ｍｍ、密度２２ｋｇ／ｍ３の比較例１のガラス繊維断熱吸音体を成形した。
【００６１】
（比較例２）
比較例２として、以下のガラス繊維断熱吸音体を得た。実施例１と同様にして、中間体Ａを得た。
【００６２】
この中間体Ａを質量が４１５ｇとなるように裁断して５００ｍｍ角にて深さ２５ｍｍの間隙を有する金型に設置し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間７分で加熱加圧硬化させた。これにより、厚み２５ｍｍ、密度６６．４ｋｇ／ｍ３の比較例２のガラス繊維断熱吸音体を成形した。
【００６３】
（比較例３）
比較例３として、以下のガラス繊維断熱吸音体を得た。実施例１と同様にして、中間体Ａを得た。
【００６４】
この中間体Ａを質量が６６５ｇとなるように裁断して５００ｍｍ角にて深さ２５ｍｍの間隙を有する金型に設置し、金型温度２４０℃、成形圧力１０ＴＰａにて成形時間７分で加熱加圧硬化させた。これにより、厚み２５ｍｍ、密度１０６．４ｋｇ／ｍ３の比較例４のガラス繊維断熱吸音体を成形した。
【００６５】
上記実施例１〜３及び比較例１〜３について、所定周波数毎にその（垂直入射）吸音率を測定した。測定はＪＩＳ  Ａ−１４０５−２に従って行った。実施例１〜３は、全て対応する比較例１〜３に対してどの周波数においても吸音率が高く、優れた吸音性能を有していることが分かる。
【符号の説明】
【００６６】
１：ガラス繊維断熱吸音体、２：吸音層、３：遮音層、４：樹脂フィルム
【図１】
0006594644.tif 000002
【図２】
0006594644.tif 000003
【図３】
0006594644.tif 000004