(57)【要約】【課題】フィルム層３の表面に型面の正確な凹凸形状を転写するとともに、コストの低減を図る。【解決手段】成形型面に微細なシボ模様２０が形成された発泡成形型２を用い、成形型面に樹脂液を塗布した後硬化させてフィルム層３を形成し、フィルム層３が形成された発泡成形型２内に発泡樹脂を注入して吸音層４を発泡成形し、吸音層４の表面にフィルム層３が一体的に積層された吸音部材をら離型する。樹脂液は液体であるので、シボ模様２０が正確に転写されたシボ面３０をもつフィルム層３が形成される。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型面に微細な凹凸表面が形成された成形型を用い、該型面に樹脂液を塗布した後硬化させてフィルム層を形成するフィルム層形成工程と、
該型面に該フィルム層が形成された該成形型内に発泡樹脂を注入して吸音層を発泡成形する発泡成形工程と、
該吸音層の表面に該フィルム層が一体的に積層された吸音材を該成形型から離型する離型工程と、からなることを特徴とする吸音部材の製造方法。
【請求項２】
前記成形型は前記フィルム層が離型可能な離型シートからなり、該離型シートの前記フィルム層が形成される表面に微細な前記凹凸表面が形成され、前記発泡成形工程は前記フィルム層が形成された該離型シートを発泡成形型内に配置して行う請求項１に記載の吸音部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の製造方法によって製造され、発泡成形体よりなる吸音層と、該吸音層の表面の少なくとも一部に一体的に積層され表面に微細な凹凸形状を有するフィルム層と、を有することを特徴とする吸音部材。
【請求項４】
前記凹凸形状は、深さが  ０．２〜  １．０ｍｍ、各凸部の頂部間の間隔が  ０．５〜  ２．０ｍｍのシボ面である請求項３に記載の吸音部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンルーム内などに配置され、吸音により騒音を低減できる吸音部材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラックなどの自動車では、キャビンの下部から後方にエンジンルームが存在し、キャビンを搭載する車体フレームとキャビンとの間の間隙からエンジンルームの騒音が漏れるという問題がある。そこで従来より、車体フレームとキャビンとの間の間隙に防音カバーが取付けられている。
【０００３】
この防音カバーは、特開平０８−０４０１５４号公報に記載されているように、鉄板などからなるバックプレートと、バックプレートのエンジンルームに対向する表面に積層されたウレタンなどの高分子材料発泡体と、高分子材料発泡体の表面に積層されたポリウレタンフィルムなどの表皮材とからなるものである。バックプレートによって騒音を遮音するとともに、高分子材料発泡体によって騒音を吸音し、遮音と吸音によって外部に漏れる騒音を効果的に低減することができる。また表皮材によって、高分子材料発泡体に水や汚れが付着するのを防止でき、高分子材料発泡体の吸音作用が低下するのを防止することができる。
【０００４】
また特開平０８−０４０１５４号公報には、表皮材の表面に深さが  ０．２〜  ０．５ｍｍ、各山部の頂部間の距離が  ０．５〜  ２．０ｍｍの凹凸状のシボ面をもつことが好ましいことが記載されている。このようなシボ面とすることで、エンジン騒音の中心である１０００〜１２５０Ｈｚの騒音の吸収に特に効果的である。
【０００５】
そして特開平０８−０４０１５４号公報には、防音カバーの製造方法が記載されている。その製造方法では、先ず表皮材となるフィルムを下型の所定位置に配置し、真空引きすることで型面に沿うように密着させる。その型面にはシボ模様が形成されているので、真空引きによってフィルムはシボ模様の凹凸形状に賦形される。一方、上型の型面に磁石などを用いてバックプレートを配置する。そしてバックプレートと表皮材の間で発泡成形することで、バックプレート及び表皮材と一体的に接合された高分子材料発泡体を形成することができる。そして表皮材の表面にはシボ面が形成されているので、エンジン騒音の中心である１０００〜１２５０Ｈｚの騒音を効果的に低減することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−０４０１５４号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところがシボ模様をもつ型面にフィルムを沿うように配置して高分子材料発泡体を発泡成形する方法では、フィルム表面にシボ模様を正確に転写することが困難となる場合が多かった。極端な場合には、例えば各山部の頂部間の距離が  ０．５ｍｍのような微細なシボ模様を厚さ  ０．３ｍｍのフィルムに転写しようとしても、シボ模様の凹部内にフィルムが入りきらない場合がある。
【０００８】
またフィルム自体の剛性のために、シボ模様の山部あるいは谷部が断面鋭角であっても、転写されたシボ面では断面が円弧形状となることがある。さらに真空引きによってシボ模様をフィルムに正確に転写できたとしても、フィルムの表面には伸びが発生し弾性反力が蓄えられている場合が多い。このような状態では、高分子材料発泡体を成形後の離型時にフィルムの復元力で高分子材料発泡体が変形し、正確なシボ模様を形成することができない。
【０００９】
一方、上記不具合を解決するためにフィルムの厚さを薄くすると、真空引きする際にフィルムに皺が発生したり、フィルムが破れたりする不良が少なからず発生し、作業性（取り扱い性）も悪い。さらに発泡成形後に余分なフィルムをトリミングする工数が必要であり、歩留まりが低くかつフィルムの単価も高いために、コストが高いという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、フィルム層の表面に型面の正確な凹凸形状を転写するとともに、コストの低減を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の吸音部材の製造方法の特徴は、型面に微細な凹凸表面が形成された成形型を用い、型面に樹脂液を塗布した後硬化させてフィルム層を形成するフィルム層形成工程と、型面にフィルム層が形成された成形型内に発泡樹脂を注入して吸音層を発泡成形する発泡成形工程と、吸音層の表面にフィルム層が一体的に積層された吸音部材を成形型から離型する離型工程と、からなることにある。
【００１２】
成形型はフィルム層が離型可能な離型シートからなり、離型シートのフィルム層が形成される表面に微細な凹凸表面が形成され、発泡成形工程はフィルム層が形成された離型シートを発泡成形型内に配置して行うことも好ましい。
【００１３】
そして本発明の吸音部材の特徴は、本発明の製造方法によって製造され、発泡成形体よりなる吸音層と、吸音層の表面の少なくとも一部に一体的に積層され表面に微細な凹凸形状を有するフィルム層と、を有することにある。
【００１４】
本発明の吸音部材の表面の凹凸形状は、深さが  ０．２〜  １．０ｍｍ、各凸部の頂部間の間隔が  ０．５〜  ２．０ｍｍのシボ面であることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法では、型面に微細な凹凸表面が形成された成形型を用い、型面に樹脂液を塗布した後硬化させてフィルム層を形成している。樹脂液は液体であるので、微細な凹凸表面の凹部内にも確実に塗布することができる。したがって形成されたフィルム層には、正確な凹凸表面が転写されるとともに、皺や破れが発生することもなく、トリミングなどの工程も不要となる。
【００１６】
さらにフィルム層には大きな応力が残留することがないので、離型後も変形が生じず正確な凹凸表面形状が維持される。
【００１７】
したがって本発明の吸音部材では、フィルム層の表面に微細な凹凸形状を有し、しかもその凹凸形状は成形型の型面の凹凸形状を正確に転写したものとなっている。したがって吸音特性に優れている。
【００１８】
また、成形型はフィルム層が離型可能な離型シートからなり、離型シートのフィルム層が形成される表面に微細な凹凸表面が形成され、発泡成形工程はフィルム層が形成された離型シートを発泡成形型内に配置して行うことも好ましい。すなわち、予めフィルム層が形成された離型シートを複数個用意しておき、発泡成形型にそのフィルム層付き離型シートを配置して発泡成形すれば、樹脂液を塗布後の乾燥硬化工程を発泡成形工程と別工程で行うことができる。したがって発泡成形の工程のサイクルを短縮することができ、生産性が向上する。
【００１９】
本発明の製造方法において、フィルム層を形成するための樹脂液としては、例えばポリウレタン樹脂塗料、フッ素ゴム塗料、アクリル樹脂塗料などの塗料を用いることができる。熱可塑性エラストマーなどの樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液を用いてもよい。また樹脂液を成形型面に塗布するには、スプレー、刷毛塗りなど、公知の塗装方法を用いることができる。
【００２０】
樹脂液の塗布量は、乾燥後のフィルム層の厚さが２０〜  １００μｍとなるように塗布することが好ましい。フィルム層が２０μｍより薄いと使用時に破損しやすく、成形型の型面の凹凸形状の凸部を覆うことが困難となって、フィルム層に穴やスリットが形成される場合がある。また  １００μｍを超えて厚くしても効果が飽和するので、樹脂液の無駄につながる。さらに、吸音効果からはフィルム層の厚さは薄いほど好ましく、フィルム層が厚くなりすぎると吸音効果も低くなる。
【００２１】
樹脂液の塗膜は、溶媒の蒸発あるいは樹脂の反応によって硬化し、フィルム層が形成される。ポリウレタン樹脂液の場合は、ポリオールとイソシアネートとの反応によって硬化し、柔軟性のあるポリウレタンフィルム層が形成される。またフッ素ゴム塗料の場合は、溶剤が気化して乾燥することでフィルム層が形成される。
【００２２】
型面にフィルム層が形成された成形型を用い、吸音層が発泡成形される。発泡成形には、発泡ポリウレタン樹脂、発泡シリコーン樹脂などを用いることができ、フィルム層と一体的に接合された吸音層が成形される。なお吸音部材の用途によっては、キャビティを挟んでフィルム層に対向するもう一方の型面に、樹脂あるいは金属からなる基材を配置し、基材とフィルム層との間で発泡成形することもできる。また吸音層の形状は特に規定されず、用途に応じて種々の形状とすることができる。
【００２３】
吸音部材のフィルム層表面の凹凸形状は、深さが  ０．２〜  １．０ｍｍ、各凸部の頂部間の間隔が  ０．５〜  ２．０ｍｍのシボ面であることが望ましい。このようなシボ面をもつことで、吸音特性が大きく向上する。このシボ面は、成形型の型面に形成された凹凸表面を精密に反転させた形状となっている。
【００２４】
また離型シートは、フィルム層が容易に離型できるものであり、ポリプロピレン、フッ素樹脂などから真空成形やプレス成形により形成することができる。真空成形で形成する場合には、成形性の観点からポリプロピレンが好ましい。その厚さは必ずしも凹凸形状の深さ以上である必要はなく、例えば  ０．１〜  １．０ｍｍ程度の厚みの離型シートであってもよい。なお、離型シートを真空成形で形成する場合には、加熱して軟化させた状態で金型に吸引することで、型面に形成された凹凸形状を正確に転写することができる。従来のフィルム層に真空成形で凹凸形状を転写する方法では、フィルム層が薄いために破損したり、凹凸形状が正確に転写されないという不具合があるが、離型シートの場合には厚さがフィルム層に比較して厚く、しかも加熱軟化させて吸引することで内部応力が残留しない塑性変形により賦形できるため、破損が防止でき凹凸形状を正確に転写することができる。
【００２５】
この離型シートを発泡成形型内に配置してフィルム層形成工程を行うこともできるが、塗布された樹脂液の乾燥硬化に長時間必要となり、その時間が律速となる。したがって、発泡成形工程とは別工程で離型シートにフィルム層を形成し、予めフィルム層が形成された離型シートを発泡成形型内に配置して発泡成形工程を行うことが望ましい。これにより成形サイクルが短縮でき、生産性が向上する。また発泡成形型面へ離型剤を塗布する必要もない。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００２７】
（実施例１）
上型１及び下型２からなる発泡成形型を用意し、上型１及び下型２の型面に離型剤を塗布した。次に図１に示すように、下型２の型面にポリウレタン樹脂液をエアスプレーにて塗布する。ポリウレタン樹脂液としてはポリウレタン樹脂塗料（「レオ／コート」東レ・コーテックス（株）製）を専用シンナーで希釈したものを用い、図１に示すようにエアスプレーによって乾燥膜厚が約５０μｍとなるように塗布した。
【００２８】
下型２の型面には、深さが  ０．２〜  １．０ｍｍ、各凸部の頂部間の間隔が  ０．５〜  ２．０ｍｍのシボ模様２０が形成されている。そこへエアスプレーにてポリウレタン樹脂液を塗布すれば、ポリウレタン樹脂液によりシボ模様２０を覆う塗膜が形成される。
【００２９】
その後、６０℃で２〜３時間保持し、溶媒を揮発させるとともに反応により塗膜を硬化させて、図２に示すように厚さ約５０μｍのフィルム層３を形成する。得られたフィルム層３は、図３に拡大して示すように、シボ模様２０の凹部２１内を充填し、シボ模様２０の表面に沿う形状となっている。
【００３０】
次にフィルム層３が形成された下型２内に所定量の発泡ウレタン樹脂を注入し、図４に示すように上型１と型閉めして発泡成形し、吸音層４を形成した。
【００３１】
吸音層４が反応硬化後に上型１と下型２を型開きし、図５に示すように、表面にフィルム層３が一体的に積層された吸音層４よりなる本実施例の吸音部材を離型した。得られた吸音部材では、図６に拡大して示すように、フィルム層３の表面に深さが  ０．２〜  １．０ｍｍ、各凸部の頂部間の間隔が  ０．５〜  ２．０ｍｍのシボ面３０をもち、下型２の型面のシボ模様２０が正確に転写されていた。
【００３２】
（比較例１）
実施例１と同様の発泡成形型を用い、先ず下型２の型面に厚さ  ０．３ｍｍのウレタンフィルム５を配置し、真空引きにより型面に密着させた。
【００３３】
その後実施例１と同様に発泡成形し、表面にフィルム５が一体的に積層された吸音層４よりなる比較例１の吸音部材を製造した。得られた吸音部材では、図７に示すように、ウレタンフィルム５の表面にシボ面５０が形成されていたが、下型２の型面のシボ模様２０より丸みを帯びていた。
【００３４】
＜試験・評価＞
実施例１及び比較例１で得られたそれぞれの吸音部材について、垂直入射吸音率法により  １００Ｈｚから５０００Ｈｚまで１／３オクターブ毎に吸音率を測定した。結果を図８に示す。また、図８から読み取られる１０００Ｈｚ及び１２５０Ｈｚにおける吸音率を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１及び図８より、実施例１の吸音部材は比較例１に比べて吸音特性に優れていることがわかり、これはフィルム層３及びフィルム５の表面のシボ面３０とシボ面５０の形状の差によるものであることが大きな要因である。
【００３７】
すなわち実施例１の吸音部材では、比較例１よりもフィルム層を薄くできるとともに、下型２の型面のシボ模様２０が正確に転写されたシボ面３０を有しているので、これらの相乗作用により比較例１より吸音特性に優れている。
【００３８】
（実施例２）
本実施例では、離型シートを用いた場合の例を説明する。
【００３９】
図９に示すように、厚さが  ０．４ｍｍのＰＰシートを材料とし、予め加熱して軟化させた状態で、真空成形によって金型に吸引し、その後冷却して脱型することで離型シート６を成形する。この離型シート６は容器状をなし、その内周表面には型面のシボ模様が正確に転写されたシボ面６０が形成されている。なお図９〜１２では図示を省略しているが、離型シート６のシボ面６０の裏面側は平坦ではなくシボ面６０の形状に沿う波形状となっている。また真空成形により離型シートを形成する場合は、厚さが  ０．１ｍｍ未満では破損しやすく、１ｍｍより厚くなると弾力性が増すために皺が発生しやすくシボ模様を正確に転写することが困難となるので、離型シート６の厚さは  ０．１〜  １．０ｍｍの範囲が好ましい。
【００４０】
得られた離型シート６を脱型した後、図１０に示すように、エアスプレーにて内周表面にポリウレタン樹脂液を塗布すれば、ポリウレタン樹脂液によりシボ模様６０を覆う塗膜が形成される。その後、６０℃で２〜３時間保持し、溶媒を揮発させるとともに反応により塗膜を硬化させて、図１１に示すように厚さ約５０μｍのフィルム層７を形成する。得られたフィルム層７は、シボ模様６０の凹部内を充填し、シボ模様６０の表面に沿う形状となっている。
【００４１】
一方、図１２に示すように、フィルム層７が形成された離型シート６を発泡成形型８内に配置し、実施例１と同様に発泡成形を行う。これによりフィルム層７と一体的に接合した吸音層９が形成される。
【００４２】
なお離型シート６の厚さが薄い場合には、シボ面６０の裏面側は平坦ではなくシボ面６０の形状に沿う波形状となる。この場合、厳密には発泡成形型８と離型シート６との間に空間が生じることになるが、  ０．２〜  １．０ｍｍ程度の微細な凹凸であれば、発泡圧による離型シート６の変形量も小さく、フィルム層７に転写された正確な凹凸形状への影響もほとんどない。
【００４３】
その後、発泡成形型８を型開きしてフィルム層７と一体的に接合した吸音層９と離型シート６を取り出す。フィルム層７は離型シート６から容易に離型されるので、フィルム層７をもつ吸音層９からなる吸音部材と、離型シート６とに分けられ、離型シート６は再びポリウレタン樹脂液の塗布工程に使用される。吸音部材においては、吸音層９に接合されたフィルム層７の表面に、シボ面６０が正確に転写されたシボ面７０が形成され、このシボ面７０は離型シート６の成形に用いられた金型の型面のシボ模様と正確に一致している。
【００４４】
したがって本実施例の製造方法によれば、離型シート６の表面にフィルム層７を形成する工程が発泡成形工程とは別に行われるため、その工程が発泡成形のサイクルに影響を及ぼすことがなく、実施例１に比べて発泡成形サイクルを大幅に短縮化することができ生産性が向上する。
【００４５】
【発明の効果】
すなわち本発明の吸音部材によれば、フィルム層の表面に型面の正確な凹凸形状が転写されているため、吸音特性が向上する。そして本発明の製造方法によれば、本発明の吸音部材を容易かつ安定して製造でき、フィルムを用いないのでコストを大きく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の製造方法の一工程を示し、下型に樹脂液を塗布している状態を示す断面図である。
【図２】フィルム層が形成された下型の概略断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施例の製造方法の一工程を示し、発泡成形した状態の金型の概略断面図である。
【図５】本発明の一実施例の製造方法で得られた吸音部材の概略断面図である。
【図６】図５の要部拡大断面図である。
【図７】比較例の製造方法で得られた吸音部材の要部拡大断面図である
【図８】垂直入射吸音率法により測定された各周波数における吸音率を示すグラフである。
【図９】実施例２の製造方法において、離型シート６を成形している様子を示す断面図である。
【図１０】実施例２の製造方法において、離型シート６に樹脂液を塗布している状態を示す断面図である。
【図１１】実施例２の製造方法において、フィルム層７が形成された離型シート６の断面図である。
【図１２】実施例２の製造方法において、発泡成形した状態の発泡成形型の概略断面図である。
【符号の説明】
１    ：上型          ２：下型          ３，７：フィルム層
４，９：吸音層        ５：フィルム          ６：離型シート
３０，７０：シボ面
【図１】
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【図２】
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【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】
2004291339.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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