(57)【要約】  本発明は、第一発泡体層、第二発泡体層、不織布発泡体層、不織布層から形成された四層構造を有する吸音性防音自動車内装部材の製造方法に関するものである。本発明は、さらに吸音性防音自動車内装部材に関するものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一発泡体層（１１）、第二発泡体層（１２）、不織布発泡体層（１３）、不織布層（１４）から形成された四層構造を有する吸音性防音自動車内装部材の製造方法であって、
Ｉ）厚さｄを有する不織布（１４）を用いる工程と、
II）前記不織布（１４）を圧搾厚さｄ’にまで圧搾する工程と、
III）第一の成形発泡半身金型を用いて、前記圧搾不織布層（１４）の上面に、前記第二発泡体（１２）を形成するもので、前記第二発泡体（１２）は前記不織布層（１４）に少なくとも部分的に厚み方向に拡散して、前記不織布層（１４）と前記第二発泡体層（１２）との厚みの一部同士で成る密集状態増大層（１３）を、中間層である前記密集状態増大層（１３）として形成する工程と、
IV）前記不織布から離れた前記第一発泡体（１１）を前記第二発泡体（１２）の上面に、形成して、前記第一発泡体（１１）上で、前記第二発泡体から離れた前記第一発泡体（１１）の表面に、外面構造が形成される工程と、
を有しており、
III）及び／又はIV)の工程で発泡中に、リブ、膨れ、突起、及び／又は陥没の表面構造の形成／作製が、前記各不織布から離れた各発泡体（１１、１２）の側でなされることを特徴とする吸音性防音自動車内装部材の製造方法。
【請求項２】
III）の工程中、発泡が第一発泡金型内でなされることを特徴とする請求項１に記載の吸音性防音自動車内装部材の製造方法。
【請求項３】
IV)の工程中、発泡が第二発泡金型内でなされ、又は前記第一発泡金型内でなされて前記発泡金型の上側半身が交換され又は維持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸音性防音自動車内装部材の製造方法。
【請求項４】
前記の何れかの請求項に記載の高吸音性防音自動車内装部材の製造方法で作製された吸音性防音自動車内装部材（１）であって、
第一発泡体層（１１）と；
第二発泡体層（１２）と；
密集状態増大層（１３）と；
不織布層（１４）と；を有している四層構造を、
備えており、
前記発泡体層（１１、１２）が、異なる密度、損失係数、及び／又は弾性係数を、有しており、
前記不織布層（１４）に隣接する前記発泡体（１２）が、一部で前記不織布層（１４）に拡散して密集状態増大層（１３）を形成しており、かつ
前記不織布から離れて前記第一発泡体層（１１）及び／又は第二発泡体層（１２）の上面の前記第一発泡体（１１）及び／又は第二発泡体（１２）の前記表面が、リブ、膨れ、突起、及び／又は陥没の構造を、有している
ことを特徴とする吸音性防音自動車内装部材（１）。
【請求項５】
前記不織布がＰＥＴ繊維からなり；又は
前記不織布がＰＥＴ繊維を含みつつＢｉＣｏ繊維を有し、その比が１から５０重量％、８〜１２重量％、又は１０重量％であり；又は
前記不織布が、a)群、即ち、ポリエステル繊維、ポリ（エチレン  テレフタレート）繊維、ポリアミド繊維、ナイロン６、ナイロン６６、ポリオレフィン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、及び／又はアクリル繊維、若しくは二成分繊維又は多成分繊維を含むそれら混合繊維から選ばれる合成繊維を、含んでおり；又は
前記不織布が、b)群、即ち、原綿、麻繊維、ココナツ繊維、ケナフ繊維、黄麻繊維、及び／又はサイザル麻繊維、それらの混合物から選ばれる天然繊維を、含んでおり；又は
前記不織布が、a)群の前記合成繊維とb)群との混合物を、含んでいる
ことを特徴とする前記の何れかの請求項に記載の高吸音性防音自動車内装部材（１）。
【請求項６】
前記不織布（１４）が、８００ｇ／ｍ２の坪量、又は４００ｇ／ｍ２〜１８００ｇ／ｍ２の範囲の坪量、又は６００ｇ／ｍ２〜１２００ｇ／ｍ２の範囲の坪量；
及び／又は
前記密集状態増大層（１３）が、５００ｇ／ｍ２の坪量、又は３００ｇ／ｍ２〜１５００ｇ／ｍ２の範囲の坪量、又は３５０ｇ／ｍ２〜８００ｇ／ｍ２の範囲の坪量
であることを特徴とする前二項の何れかの請求項に記載の高吸音性防音自動車内装部材（１）。
【請求項７】
前記第一発泡体層（１１）及び／又は前記第二発泡体層（１２）が、気泡空隙を有していることを特徴とする前三項の何れかの請求項に記載の高吸音性防音自動車内装部材（１）。
【請求項８】
前記第一及び／又は第二発泡材（１１、１２）がＣＯ２で発泡処理されていることを特徴とする前四項の何れかの請求項に記載の高吸音性防音自動車内装部材（１）。
【請求項９】
前記発泡材（１１、１２）がＰＵＲからなり；及び／又は
前記第一発泡材（１１）が、４０〜９０ｇ／ｌの密度を有し、０．１５〜０．２６の損失係数を有し、及び／又は４５〜１８０ｋＮ／ｍ２の弾性係数を有し；及び／又は
前記第二発泡材（１２）が、５０〜１５０ｇ／ｌの密度を有し、０．１５〜０．５５の損失係数を有し、及び／又は２０〜３００ｋＮ／ｍ２の弾性係数を有するものであり、
前記第一発泡材（１１）と前記第二発泡材とにおける損失係数、密度、及び／又は弾性係数からなる性質が、互いに異なっていることを特徴とする前五項の何れかの請求項に記載の高吸音性防音自動車内装部材（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、以下にさらに詳細に説明するように、第一発泡体層、第二発泡体層、不織布発泡体層、及び不織布層から形成された四層構造を有する吸音性防音自動車内装部材の製造方法に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、以下にさらに詳細に説明するように、音の吸収がとりわけ高い吸音性防音自動車内装部材に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来技術として、例えばエンジン区画からの音をとりわけ周囲に又は自動車の乗車区域に全く抜けず又はただ僅かにのみ抜けるように、音を吸収できる、互いに異なる防音部材と、構造体を創製できる手段によるそれの製法とが、知られている。
【０００４】
このような従来技術は、非常に多くの防音自動車内装部材の組成やそれの製法が知られており、何れも異なる取り組みを用いており僅かであるが本質的な相違点によって特徴付けられるものである。以下に、関連する従来技術について説明する。
【０００５】
自動車防音材製造用の層構造を有する床内装材は、刊行物である特許文献１のように知られており、発泡体と少なくとも一つの不織布とで形成された吸音効果層からなるものであり、少なくとも音響効果層を介在シートの形状で取り入れたものである
【０００６】
少なくとも一層の吸音性不織布層を有する防音性吸音部材が、刊行物である特許文献２のように知られており、このような吸音性不織布層は、発泡流動制限層又は発泡流動抑制層を含みつつ、吸音性発泡体層を有するものであり、吸音性発泡体層は係止部材に裏地発泡することによって多孔質不織布と結合しており、この発泡流動制限層又は発泡流動抑制層にまで浸透しているというものである。
【０００７】
さらに、刊行物である特許文献３には、車両用のフロアマットが見て取れ、このフロアマットは、防音性能と吸音性能との両方を実現するような形状となっている。これによれば、カーペット層と二層以上の多孔質体層とが結合されており、隣り合う多孔構造層と発泡樹脂とを形成する材料からなる複合層が、この多孔構造層の間に設けられている。
【０００８】
さらに、刊行物である特許文献４において知られている、光及び音保護板は、多孔質層を有しており、発泡プラスチックの吸音材の間に設けられた熱可塑性繊維からなる安定な繊維質織物シートを有してなるものであり、ステープル繊維シートからなる素材と他の吸音材とからなる発泡素材で一層又は多層の防音層を形成しているというものである。
【０００９】
従来技術についてまとめると、以下に記載のような結合され又は結合され得る異なる性質を有する二種の異種発泡系は、知られていない。
【００１０】
従来技術の問題は基本的に、下記の要求を満たす、安価な高吸音性防音部材をこれまでのところ作製できなかったという事実があるということである。その要求とは、
・従来技術で知られている防音自動車内装部材の吸音性よりも高い吸音性
・不織布又はそれと同種なものにまず分離シートを導入させるような面倒な手法でこのような各部材を結合させなければならず、しかも少なくとも三つ乃至四つの各部材の複合体系が今まで必要であったので、製造中の経費の削減が可能となるように、各構成の簡素な作製及び簡略化
・防音自動車内装部材の層構造の軽量化
である。
【００１１】
一般的に、従来技術として前述した構造は、多層構造として説明することができるものであり、不織布層への裏地発泡中に発泡が完全に浸透しないように非常に複雑な方法と保護方法とを常に必要とするものである。
【００１２】
特に、従来技術には、これらの要求を全て充足する高吸音性防音自動車内装部材は無かったということが、知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】独国特許出願公開第３９ ０５ ６０７Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０ ２０１３ １０４ ７１５Ａ１号明細書
【特許文献３】特開２００４−１２３０９０号公報
【特許文献４】欧州特許出願公開第２ ２５１ ２３１Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、安価な高吸音性防音部材とそれに関する製造方法を提供するという目的に基づいてなされたものであり、製造における費用効果を高くしつつ、非常に高い音響効果が達成できるもので、また、数種の構成のみを用いることによって製法の簡略化を主な焦点にするが同時にこの効果を向上させ増進できるというものである。
【００１５】
この目的は、主請求項の吸音性防音自動車内装部材の製造方法と、他の従属項の吸音性防音自動車内装部材によって、達成できる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、第一発泡体層、第二発泡体層、不織布発泡体層、不織布層から形成された四層構造を有する吸音性防音自動車内装部材の製造方法であって、
Ｉ）厚さｄを有する不織布を用いる工程と、
II）前記不織布を圧搾厚さｄ’にまで圧搾する工程と、
III）第一の成形発泡半身金型を用いて、前記圧搾不織布層の上面に、前記第二発泡体を形成するもので、前記第二発泡体は前記不織布層に少なくとも部分的に拡散して、前記不織布層と前記第二発泡体層との厚みの一部同士で成る密集状態増大層を、中間層である前記密集状態増大層として形成する工程と、
IV）前記不織布から離れた前記第一発泡体を前記第二発泡体の上面に、形成して、前記第二発泡体から離れた前記第一発泡体の表面に、外面構造が形成される工程と、
を有しており、
III）及び／又はIV)の工程で発泡中に、リブ、膨れ、突起、及び／又は陥没の表面構造の形成／作製が、前記各不織布から離れた各発泡体（１１、１２）の側でなされることを特徴とする。
【００１７】
最も重要な特長として、III）及び／又はIV)の工程中で発泡している間に、リブ、膨れ、突起、及び／又は陥没の表面構造の形成／作製が、特に好ましくは異形として、各不織布から離れた各発泡体の側で、なされていると、驚くべきことに第一及び第二発泡材の物性を異なるようにして、この製造品によってノイズレベル低減を顕著に増加し、初めて、さらに防音が可能となることが見出された。しかし、防音に加えて、この構成による構造は、作製された表面構造と組み合わせた異なる発泡体のおかげで増強され、予期に反してこれら二つの特長が、相乗的に互いに補完し合う。
【００１８】
単一な不織布の圧搾によれば、不織布の表面に先ず付される第二発泡体が、完全にというよりもむしろ部分的にのみその不織布に拡散するというような手段で、不織布を作製する。
【００１９】
さらに、異なる物性を持つ二つの発泡体を用いることにより、防音性の向上と重量の低減という要求が適えられ、小さくとも部材に必要な強度も併せて確保できる。
【００２０】
特に、対応するバリア層や分離層を省略することが可能である。
【００２１】
III)の工程中の発泡は、第一発泡金型中で生じさせる。さらにIV)の工程中の発泡は、第二発泡金型中又は上面発泡金型を取り換えた第一発泡金型中で生じさせる。
【００２２】
第二発泡体の発泡材の表面構造が、第一発泡体の表面構造と同じ、特にリブ構造の形状が同じであれば、その後、第一及び第二発泡材の両方の発泡を、同じ発泡金型で生じさせることができる。第一発泡材が発泡され、即ち第一発泡材の厚さに発泡されるとき、間隙サイズのみ変わる。このことは、一つの発泡金型のみ必要なだけなのでかなり費用の面で有利であることを、示している。
【００２３】
この高吸音性防音自動車内装部材は、特に好ましくは、以下に開示して説明する高吸音性防音自動車内装部材の製法によって、作製されものであり、四層構造を備えており、
その四層構造は、第一発泡体層と；第二発泡体層と；密集状態増大層と；不織布層と；を有しており、
前記発泡体層が、異なる密度、損失係数、及び／又は弾性係数を、有しており、前記不織布層に隣接する前記発泡体が、一部で前記不織布層に拡散して密集状態増大層を形成し、
前記不織布から離れた前記第一発泡体層及び／又は第二発泡体層の上面の前記第一発泡体及び／又は第二発泡体の前記表面が、リブ、膨れ、突起、及び／又は陥没の構造を、有しているというものである。
【００２４】
別な好ましい態様は、不織布がＰＥＴ繊維からなり、又は不織布がＰＥＴ繊維及びＢｉＣｏ繊維からなるというものである。後者の場合、不織布繊維中でのＢｉＣｏ繊維の比が１から５０重量％、又は８〜２０重量％、又は１０重量％である。
【００２５】
さらに、不織布が、
(a)  ポリエステル繊維とりわけポリ（エチレン  テレフタレート）繊維、ポリアミド繊維とりわけナイロン６及び／又はナイロン６６、ポリオレフィン繊維とりわけポリプロピレン繊維及び／又はポリエチレン繊維、アクリル繊維、若しくは二成分繊維又は多成分繊維を含むそれら混合繊維から選ばれる合成繊維を、含んでいてもよく；
(b)  原綿、麻繊維、ココナツ繊維、ケナフ繊維、黄麻繊維、及びサイザル麻繊維、それらの混合物から選ばれる天然繊維を、含んでいてもよく；又は
(c)  (a)群の合成繊維と(b)群との混合物を、含んでいてもよい。
【００２６】
さらに特に、不織布が、４００ｇ／ｍ２〜１８００ｇ／ｍ２の範囲の坪量、とりわけ６００ｇ／ｍ２〜１２００ｇ／ｍ２の範囲の坪量を有するものであってもよく；及び／又は、密集状態増大層が、３００ｇ／ｍ２〜１５００ｇ／ｍ２の範囲の坪量、及び／又はとりわけ３５０ｇ／ｍ２〜８００ｇ／ｍ２の範囲の坪量を有するものであってもよい。
【００２７】
この点において、ＣＯ２で発泡処理されている発泡ＰＵＲ（ポリウレタン樹脂）が、さらに用いられていてもよい。そのような発泡処理は、イソシアネート中で又はポリオール中で生じされることができ、及びその両方で発泡処理してもよい。さらに混練ヘッド中で発泡処理してもよい。ＣＯ２発泡処理の代わりに、窒素、ペンタン、又は圧縮空気を用いてもよい。
【００２８】
第一及び／又は第二発泡体層は、好ましくは、気泡空隙を含んでいるものであってもよい。
【００２９】
特に好ましい態様は、発泡材がＰＵＲからなるというものである。第一発泡材が、４０〜９０ｇ／ｌの密度を有し、０．１５〜０．２６の損失係数を有し、及び／又は４５〜１８０ｋＮ／ｍ２の弾性係数を有していてもよい。また、第二発泡材が、５０〜１５０ｇ／ｌの密度を有し、０．１５〜０．５５の損失係数を有し、及び／又は２０〜３００ｋＮ／ｍ２の弾性係数を有していてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本明細書の意図する範囲内で、吸音性防音自動車内装部材１は、とりわけ防音に関し高い吸音性を有するので、高吸音性防音自動車内装部材１として特徴付けることができるものであり、また対応する防音自動車内装部材の製法で特徴付けることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
以下のように、本発明の実施例について、添付の図と画像中、図１と画像１〜５を参照して詳細に説明する。後者に限定されるものではなく、本発明を説明するためのものである。
【００３２】
【図１】図１は、吸音性防音自動車内装部材１を説明する概要例を示す図である。
【図２】図２は、完成した吸音性防音自動車内装部材１の表面構造の例を示す画像１である。
【図３】図３は、第一発泡体１１の表面のリブ構造の例の近接写真を示す画像２である。
【図４】図４は、画像２における第一発泡体１１の表面のリブ構造の例を上方視点から示す画像３である。
【図５】図５は、典型的な方法で作製した吸音性防音自動車内装部材１の層構造に関する第一断面図を示す画像４である。
【図６】図６は、典型的な方法で作製した吸音性防音自動車内装部材１の層構造に関する第二断面図を示す画像５である。
【図７】図７は、従来技術として知られている不織布とＰＵＲフレキシブル発泡体との発泡材Ａと、本発明を適用する不織布とＰＵＲ多層発泡体Ｄとである二つの発泡材によるノイズ低減を示す、グラフ１である。
【図８】図８は、グラフ１で示された二つの内装部材の吸収を示す、グラフ２である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、吸音性防音自動車内装部材１を説明する概要例を示す図である
【００３４】
この吸音性防音自動車内装部材１は、四層構造１１、１２、１３、１４を有している。最下層は、純粋な不織布層１４である。その複合材料中、不織布層１４の上面に、不織布１４の厚み方向から部分的に形成された密集状態増大層１３が形作られ、その上面に、第二発泡体層１２が不織布層１４へその作製中に部分的に厚み方向から即ち非完全に拡散し又は意図的に導入されて第二発泡体層１２が設けられる。最上層である第四層は、第一発泡体層１１であり、第二層１２の物性と異なる物性を有するものである。
【００３５】
さらに任意的に、点線で表すように、第二発泡体１２の表面に形成されたリブ構造１２１が設けられていてもよい（画像３参照）。
【００３６】
第一発泡体１１の表面は、陥没１１１や突起１１２を有している。
【００３７】
このように、発泡材１１及び１２の表面構造は、同一又は異なる手法で形作ることができる。
【００３８】
画像１は、完成した吸音性防音自動車内装部材１の表面構造の例を示している。
【００３９】
見てとれるのは、夫々圧痕１１１と突起１１２である態様のような、陥没１１１や膨らみ１１２とが設けられた表面構造、又は必要な凹部や凸部である。
【００４０】
画像２は、第一発泡体１１の表面のリブ構造１２１の例の近接写真を示している。
【００４１】
その表面構造は、典型的な手法で形成され、高さが約８ｍｍで幅が約５ｍｍのリブ１２１を有するものである。このようなリブ１２１は、第一発泡体１１の表面と第二発泡体１２の表面との両方で、即ち第一発泡体１１と第二発泡体１２との境界層で、防音性をもたらす性質を奏する。この性質によって、例えばエンジン区域からの騒音が吸収されながら乗車区域へと抜けるようになる。
【００４２】
さらに、画像３は、画像２における上方視点からの第一発泡体１１の表面のリブ構造１２１の例を、示している。
【００４３】
第二発泡体１２の表面は、例えばリブ構造１２１を有する中間体として形成されていてもよいというものである。第一発泡体１１は、引き続く工程でこの表面に付されるものである。
【００４４】
画像４は、典型的な手法で形成された吸音性防音自動車内装部材１の層構造について第一断面図を示している。
【００４５】
吸音性防音自動車内装部材１は、この画像からよく分かるように、四層構造を有しており、即ち、底面から最上面まで順に、先ず不織布層１４、その上面に設けられ不織布１４と一部が不織布層１４に拡散している第二発泡体層１２とからなり相対的な密集状態増大層１３、続いて第二発泡体１２のみの層、そして最後の最上層即ち第一発泡体層１１を有している。
【実施例】
【００４６】
典型的に表されているこの部材は、全厚が２０ｍｍである。１５％のＢｉＣｏ繊維を有するＰＥＴ微細繊維不織布を、先ず、初期厚さｄ＝２５ｍｍから圧搾厚さｄ’＝５ｍｍに圧搾又は加圧成型した。次いで、この圧搾不織布層１４を発泡金型内に置き、発泡金型を閉じ、金型の密封が完了してから、発泡させて密度１５０ｇ／ｌで損失係数０．３４で弾性係数８５ｋＮ／ｍ２の第二発泡材１２を用いて、不織布層１４上に形成した。このようにして、不織布層１４は、第二発泡体１２によって裏地発泡がなされ、第二発泡体層１２は、裏地発泡をしている間に、不織布層１４に部分的に拡散した。
【００４７】
反応時間５０秒の後、発泡金型の上半身を交換した。新たな上側金型は、５０ｍｍ×５０ｍｍの輪郭の格子寸法で８ｍｍのリブ高さと５ｍｍのリブ幅との特性に対応した輪郭を有するリブ構造１２１を有するものであった。
【００４８】
次いで、密度７５ｇ／ｌで損失係数０．１７で弾性係数４５ｋＮ／ｍ２の特性を有する第一発泡材１１の発泡を行って、第二発泡体１２には第一発泡材１１で裏地発泡が施された。
【００４９】
反応時間６０秒の後、発泡金型を再度開け、部材１を取り出し、次いで所望の最終形状に打ち抜いた。
【００５０】
発泡の間、第二発泡材１２の発泡は、圧搾した不織布層に幾分拡散し坪量５００ｇ／ｍ２の層を形成した。この層１３は、不織布層１４が坪量８００ｇ／ｍ２であったので、純粋な不織布層１４と相違していた。
【００５１】
画像５は、典型的な方法で作製した吸音性防音自動車内装部材１の層構造に関する第二断面図を示す。
【００５２】
上記の層構造は、この断面図でも理解されるように、不織布層１４、密集状態増大層１３、第二発泡体層１２、及び第一発泡体層１１が互いに重ね合わされている。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
さらに、対応する測定について、添付の二つのグラフに示し、さらに本発明を詳細に説明する。
【００５４】
グラフ１は、従来技術として知られている不織布とＰＵＲフレキシブル発泡体との発泡材Ａと、本発明を適用する不織布とＰＵＲ多層発泡体Ｄとである二つの発泡材によるノイズ低減（ノイズレベル低減）を比較して示している。
【００５５】
グラフ１から明らかな通り、本発明を適用する内装部材（Ｄ）によるノイズ低減は、従来技術のように単に裏地発泡した不織布（Ａ）に比べ、顕著に減少していた。
【００５６】
さらに、グラフ２は、グラフ１で示された二つの内装部材の吸収を示しており、二つの発泡材（Ａ及びＤ）の異なる挙動が示されている。
【符号の説明】
【００５７】
１    ：吸音性防音自動車内装部材
１１  ：第一発泡体
１１１：陥没
１１２：突起
１２  ：第二発泡体
１２１：リブ
１３  ：密度増大不織布層
１４  ：不織布
【図１】
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【図２】
2020513343.tif 000004
【図３】
2020513343.tif 000005
【図４】
2020513343.tif 000006
【図５】
2020513343.tif 000007
【図６】
2020513343.tif 000008
【図７】
2020513343.tif 000009
【図８】
2020513343.tif 000010
【国際調査報告】
2020513343.tif 000011
2020513343.tif 000012
2020513343.tif 000013
2020513343.tif 000014
2020513343.tif 000015
2020513343.tif 000016