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KR100920859B1 - 자동차용 성형 부설 내장재 - Google Patents

자동차용 성형 부설 내장재 Download PDF

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KR100920859B1
KR100920859B1 KR1020067023282A KR20067023282A KR100920859B1 KR 100920859 B1 KR100920859 B1 KR 100920859B1 KR 1020067023282 A KR1020067023282 A KR 1020067023282A KR 20067023282 A KR20067023282 A KR 20067023282A KR 100920859 B1 KR100920859 B1 KR 100920859B1
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prosthetic
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ventilation design
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아키히로 마츠우라
마사히토 이마무라
슈조 이와타
토시유키 나카무라
코지 쿠노
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가부시끼가이샤 하야시기쥬쯔켕큐쇼
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Abstract

부설 내장재(10)는, 통기 의장층(11), 개공 접착층(12), 및 보형 펠트층(13)의 적층체를 가지고 있다. 이 적층체는, 자동차의 부설위치의 형상에 따르는 형상으로 입체적으로 형성시키고 있다. 통기 의장층(11)은, 자동차의 실내에 면하고, 흐름 저항치는 500Nsm- 3미만이다. 보형 펠트층(13)은, 성형된 형상을 유지 가능하고, 흐름 저항치가 500Nsm- 3미만이다. 개공 접착층(12)는, 통기 의장층(11)과 보형 펠트층(13)을 접착하는 기능을 하고, 개공(15)이 형성된다.
자동차용 성형 부설 내장재

Description

자동차용 성형 부설 내장재{MOLDED INTERIOR TRIM INSTALLATION MATERIAL FOR AUTOMOBILE}
본 발명은, 자동차의 실내를 장식하는 내장재에 관하고, 특히 자동차의 부설 위치의 형상에 따르는 형상으로 입체적으로 성형된 자동차용 성형 부설 내장재에 관한다.
종래부터, 자동차의 실내에는, 강판 패널 위에 각종의 내장재가 부설되어 의장성(意匠性)이나 감촉을 높이고 있다.
부설 내장재는, 상기와 같이 자동차의 실내에 있어, 강판 패널을 덮고, 주로 의장성을 높이는 기능을 하지만, 자동차의 내장재에는 또, 자동차의 주행에 수반해 생기는 각종의 소음(로드 노이즈, 엔진 노이즈, 바람의 거센소리 등)을 흡수하고 및/ 또는 차단하는 방음재로서의 기능을 다하는 것도 요구되는 일이 많다. 특히, 자동차의 바닥면 방향에서는 로드 노이즈가 침입하기 쉽기 때문에, 바닥면 ~ 세워진 벽(立壁)위에 부설되는 플로어 부설재에 대해서는, 흡음성과 차음성을 높이는 각종의 구조가 제안되고 있다.
특히, 내장재로서의 의장성을 확보하면서 흡음성, 차음성을 높이기 위해, 내장재를 복층화하고 표면의 의장층의 배후에 흡·차음성이 뛰어난 소재로 이루어지 는 층을 적층하는 것으로, 기능을 높이는 제안이 많이 있다.
전형적인 예로서 특표(特表) 2000-516175호 (도 1 참조)에는, 「차량에 있어서 노이즈 저감과 단열을 초래하도록, 특히, 플로어 차음이나 단부벽 차음이나 도어 커버나 지붕내측 커버에 있어서, 흡음성이나 차음성이나 진동 감쇠성 또한 단열성의 커버를 형성하기 위한 다기능 킷(kit) (51)이고, 적어도 1개의 면상 차체 부품(parts) (58)과 복수층으로 이루어지는 노이즈 저감 어셈블리 패키지(52)를 구비해서 되고, 상기 어셈블리 패키지는 적어도 1 개의 포라스(porous)인 스프링층 (56) 특히 개방 포아(pores)를 가진 폼(foam)층을 갖추고, 상기 어셈블리 패키지 (52)와 상기 면상 차체 부품(parts) (58)과의 사이에는 공기층(57)이 설치되어 차음성과 흡음성과 진동 감쇠성을 최적으로 조합하는데 적합한 것 같은 초경량 킷(51)을 형성하기 때문에, 상기 다층 어셈블리 패키지(52)는 중량층을 가지지 않은 어셈블리 패키지이며, 미소 포라스를 가진 경질층(硬質層)(55) 특히 개방 포아를 가진 파이버(fiber)층 또는, 파이버/ 폼 복합체층을 갖추고, 상기 경질층(55)은, Rt =500Nsm-3~Rt =2500Nsm-3라고 하는 공기 류에 대해서 총 저항을 가지고, 특히 Rt =900Nsm-3~Rt =2000Nsm-3라고 하는 공기 류에 대해서 총 저항을 가지고, 및 mF =0.3kg/ m2 ~ mF =2.0kg/ m2라고 하는 단위 면적당의 중량을 가지고, 특히 mF =0.5kg/ m2 ~ mF =1.6kg/ m2라고 하는 단위 면적당의 중량을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 킷.」이 개시되고 있다. 이 차음 킷은, 미소 포라스를 가진 경질층(55)의 흐름 저항치(통기도)를 500~2500Nsm-3의 범위에 제어하는 것으로 흡차음 성능을 높이는 것을 겨냥한 것이다.
그런데, 이런 종류의 차음 킷을 자동차의 내장재로서 이용하는 경우, 표면에 의장층을 부가할 필요가 생기는 경우가 많다. 상기의 문헌에도, 청구항 3 에, 「상기 어셈블리 패키지(52)에는, 포라스인 커버 층(53),(54) 특히 소프트한 장식층 또는 카펫층이 설치되어 있고, 혹은, 오염물에 대해서 내성이 있는 보호 플리스(fleece)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 기재의 킷. 」도 개시되어 있다. 그러나, 이 문헌에는, 이 장식층과 카펫층의 흐름 저항치에 대해서는 일절 기재가 없다.
발명자들이, 이 문헌의 주지(主旨)에 따르는 형태로, 차음 킷을 제작해 시험해 보았는데, 이런 종류의 장식층 또는 카펫층을 적층하는 것에 의해, 차음 킷의 특성이 크게 변화하는 것을 확인했다. 따라서, 실제적으로는 장식층을 포함한 전체의 흐름 저항치의 제어가 필요하다.
또, 차음 킷의 표면에 장식층을 접착하기 위한 접착재층을 설치하는 경우는, 이 접착재층의 형태도 차음 특성에 크게 영향을 주어, 특히 통기성이 적은 접착재층을 형성하면, 차음 킷의 성능은 크게 저하해 버린다.
이 과제를 해결하는 제안으로서, 특개 2002-219989호(도 2 참조)에는, 「표피재층(63)과, 부직포로 이루어지는 흡음층(62)이, 접착 수지층(64)을 개입시켜 접 착 일체화되는 차량용 카펫에 있어서, 상기 접착 수지층(64)이, 열가소성 수지 파우더(P)를 가열 용융하는 것에 의해 형성된 통기성 수지층으로 이루어지고, 또한 상기 카펫 전체의 두께 방향의 통기도가 1~50(cm3/cm2·초)의 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 카펫(60).」이 개시되어 있다. 이 구성에서는, 파우더상의 수지로부터 형성된 접착재층(64)에 의해, 통기도를 저하시키는 일 없이 흡음층(62)과 표피재층(63)을 접착하기 때문에, 흡차음 성능을 높게 유지하려고 하고 있다.
{발명의 개시}
상기 종래 기술 (특개 2002-219989 호)에는 이하의 문제가 있다.
(1) 열가소성 수지 파우더(P)의 살포에 의해 형성되는 접착재층은, 열가소성 수지 파우더(P)의 살포량을 세세하게 조정하는 것이 어렵고, 접착 후의 적층체의 흐름 저항치(통기도)에 불균형을 일으키는 경우가 있다.
(2) 제법상, 파우더의 조립 공정이 필요하게 되어, 그만큼 코스트, 에너지 를 소비하는 점에서 불리하게 되는 경우가 생긴다.
본 발명은, 상기 문제를 해결하려고 하는 것이다.
이 때문에 본 발명의 자동차용 성형 부설 내장재는, 통기(通氣) 의장층과 보형(保形) 펠트층과 개공(開孔) 접착층이 적층되어, 자동차의 부설 위치의 형상에 따르는 형상으로 입체적으로 성형된 것이다. 통기 의장층은 자동차의 실내에 면하는 층이고, 흐름 저항치가 500Nsm- 3미만이다. 보형 펠트층은 성형된 형상을 유지 가능한 층이며, 흐름 저항치가 500Nsm- 3미만이다. 개공 접착층은 통기 의장층과 보형 펠트층을 접착하는 기능을 하는 층이고, 개공이 형성되어 있다.
이 구성에서는, 통기 의장층에 의해 내장재로서 필요한 의장성을 확보하고 또, 보형 펠트층에 의해 부설 내장재를 자동차의 부설 위치의 형상에 따르는 입체적인 형상을 유지 가능한 것으로 할 수가 있다. 게다가 통기도의 높은 통기 의장층과 보형 펠트층과 개공 접착층을 개입시켜 양자 간에 통기성을 확보하면서 적층하고 있기 때문에, 통기 의장층과 보형 펠트층의 양쪽을 흡음재로서 활용하는 것이 가능하다. 또, 흐름 저항치가 500Nsm- 3미만의 통기 의장층과 보형 펠트층은 경량성, 쿠션성이 뛰어난 것으로 할 수가 있다.
통기 의장층/ 개공 접착층/ 보형 펠트층의 적층체는, 개공 접착층의 개공율을 조정하는 것에 의해 흐름 저항치를 용이하게 조정할 수가 있다. 적층체의 흐름 저항치는 특히, 500~4000Nsm-3의 범위로 하는 것이 바람직하고, 그것에 의해, 뛰어난 흡차음 효과를 얻을 수 있다.
또, 발명자들이 조사한 결과, 부설 내장재의 흐름 저항치는, 자동차의 실내의 부위마다 변화시키는 것이 바람직한 것을 알았다. 즉, 자동차의 바닥면 등의 평탄부에 따르는 평면 성형부에서는, 자동차의 측벽 등에 따르는 세워진 벽(立壁) 성형부보다 상대적으로 높은 흐름 저항치로 하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 전체에 균일의 흐름 저항치로 한 부설 내장재보다 뛰어난 흡차음성을 얻을 수 있다.
부설 내장재의 흐름 저항치는, 개공 접착층의 개공율을 부위마다 변화시키는 것에 의해 상기와 같이, 부위마다 바람직한 적절한 값에 용이하게 조정할 수가 있다. 또, 개공 접착층의 개공율의 조정에 의해 흐름 저항치를, 따라서 흡차음성을 부위마다 조정할 수 있는 것을 이용하면, 예를 들면, 형상의 보관 유지성이 그다지 요구되지 않는 부위에 있어, 보형 펠트층을 할애해도, 그 부위의 개공 접착층의 흐름 저항을 조정하는 것에 의해 그 부위의 적절한 흡차음성을 유지할 수가 있다. 이와 같이 해서, 부설 내장재의 경량화를 도모할 수도 있다.
개공 접착층의 흐름 저항치는, 300~3500Nsm-3의 범위에 있는 것이 적합하다는 것이 실험적으로 확인되었다. 이 통기도의 접착층을 형성하려면, 접착층의 각 개공 지름이 0.5~3mm, 개공수가 40~500개/100cm2의 범위에 있는 것이 적당하다는 것이 실험적으로 확인되었다.
개공 접착층에 적층되는 통기 의장층 또는 보형 펠트층에, 개공 접착층의 개공에 면하는 위치에 도중 두께까지의 개공을 형성하는 것도 바람직하다. 이와 같이 하면, 개공 접착층의 개공을 관통한 음파가 통기 의장층 또는 보형 펠트층의 심부에 이르기 쉽게 해서, 음파의 에너지를 효율적으로 흡수 가능하게 할 수가 있다. 도중 두께까지의 개공의 형상은, 입구 측이 심부 측에 대해 넓은 원추형이라 한다면, 특히 음파를 흡수하기 쉽게 할 수가 있어 바람직하다.
통기 의장층 및/ 또는 보형 펠트층에는, 다른 종류의 수지를 같은 꼭지쇠로부터 압출(押出)해서 형성되는 분할 섬유를 포함하게 하는 것이 바람직하다. 그것에 의해 조직이 세세해지고, 섬유가 진동하기 쉬워져 소리 에너지의 흡수성이 높여진다.
본 발명의 성형 부설 내장재의 제조에 있어서, 개공 접착층은 열가소성 수지 필름에 열침(熱針)에 의해 개공을 형성해 제작하는 것이 바람직하다. 이 제조 방법에 의하면, 개공 밀도를 조정해서, 개공 접착층의 흐름 저항치를 조정하는 것이 용이하다. 또, 개공 밀도를 변화시켜도, 부설 내장재의 단위 면적당의 중량을 변화시키지 않도록 할 수가 있어, 중량의 변화에 의한 흡차음성의 변화를 억제해서, 바람직한 흡차음성을 용이하게 얻을 수 있다.
또, 통기 의장층 또는 보형 펠트층의 일면에, 개공 접착층이 되는 열가소성 수지 필름을 겹친 상태에서, 외주에 다수의 열침을 식설(植設)한 개공기에 의해, 열가소성 수지 필름 측으로부터 통기 의장층에, 또는 열가소성 수지 필름 측으로부터 보형 펠트층에 개공을 형성하는 것에 의해, 전술과 같이, 통기 의장층 또는 보형 펠트층에, 개공 접착층의 개공에 면하는 위치에 개공이 형성된 바람직한 구성을 얻을 수 있다.
[ 도 1] 종래 예의 자동차용 성형 부설 내장재를 나타내는 단면도.
[ 도 2] 다른 종래 예의 자동차용 성형 부설 내장재의 제조 방법을 나타내는 단면도.
[ 도 3] 본 발명의 1 실시 형태의 자동차용 성형 부설 내장재의, 자동차의 좌우 방향에 따른 단면도.
[ 도 4] 도 1의 자동차용 성형 부설 내장재의, 자동차의 전후 방향에 따른 단면도.
[ 도 5] 도 1의 자동차용 성형 부설 내장재의, 평면 성형부에 있어서의 확대 단면도.
[ 도 6] 자동차용 성형 부설 내장재의 흐름 저항치를 변화시켰을 때의, 자동차의 차 실내의 소음 저감량의 변화의 일례를 나타내는 그래프.
[ 도 7] 개공 접착층의, 개공율의 변화에 대한 흐름 저항의 변화의 일례를 나타내는 그래프.
[ 도 8] 개공 접착층의, 개공 지름의 변화에 대한 흐름 저항의 변화의 일례를 나타내는 그래프.
[ 도 9A] 도 1의 자동차용 성형 부설 내장재의 제조 방법의 일례를 나타내는 도.
[ 도 9B] 도 1의 자동차용 성형 부설 내장재의 제조 방법의 다른 예를 나타내는 도.
[ 도 10] 도 9B의 제조 방법에 있어서 형성되는 개공의 상세를 나타내는 단면도.
{발명을 실시하기 위한 최량의 형태}
자동차의 플로어 패널 (도시하지 않음)은, 거의 평면의 부분과 그로부터 위 쪽으로 뻗게끔 된 부분을 가지는 것이 일반적이다. 이 플로어 패널 위에 부설되는, 본 발명의 1 실시 형태의 자동차용 성형 부설 내장재인, 승무원 실(M)내의 플로어 카펫으로서의 부설 내장재(10) 및 트렁크(N)용의 부설 내장재(10')는, 도 3 및 4에 나타내듯이, 플로어 패널의 거의 평면의 부분에 대응한 평면 성형부(10a)와, 평면의 부분에서 위쪽으로 뻗게끔 된 부분에 대응한 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)를 가지고 있다.
도 3, 4는, 승용 자동차에 부설되는 것을 예시하고 있다. 이 경우, 부설 내장재(10)는, 좌우 방향의 단면에서 보면, 도 3에 나타내듯이, 좌우의 도어 벽을 따르는 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)를 양단부에 가지고 있다. 부설 내장재(10)의 좌우 방향의 중앙은, 자동차의 프로펠러 샤프트를 통하기 위하여 플로어가 돌출한 터널부(16)에 대응해 솟아올라 있고, 그 때문에 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)가 형성되어 있다. 터널부(16)와 좌우의 도어 벽에 대응한 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)의 사이는, 좌우의 승무원의 발 밑에 해당하는 평면 성형부(10a)로 되어 있다.
또, 전후 방향에서 보면, 도 4에 나타내듯이, 부설 내장재(10)의, 전방의 부분은 엔진 룸과의 격벽(隔壁)에 따르는 차량 전방 세워진 벽(立壁) 성형부(10d)로 이루어져 있고, 그것에 계속되어 앞자리의 승무원의 발 밑에 해당하는 평면 성형부(10a)가 설치되어 있다. 앞자리의 승무원의 발 밑에 해당하는 평면 성형부(10a)와 뒷자리의 승무원의 발 밑에 해당하는 평면 성형부(10a)의 사이의 부분은, 크로스 멤버부(17)로 불리는 차체 보강용의 구조에 대응해 솟아올라 있고, 그 때문에 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)가 형성되어 있다.
또, 자동차의 후방에는 트렁크(N)가 있고, 이 안에 부설되어 있는 부설 내장재(10')는, 짐을 재치(載置)하는 부분이 되는 트렁크 평면 성형부(10f)와 트렁크 세워진 벽(立壁) 성형부(10e)를 가지고 있다.
이러한 부설 내장재(10),(10')은, 상기와 같은 플로어의 형상에 따르는 형상으로 미리 성형된 후, 부설되는 것이다. 그 때문에, 부설 내장재에는, 소정의 성형성과 형상 보관 유지성이 요구된다.
다음에, 본 실시 형태의 자동차용 부설 내장재의 층 구성에 대해, 도 5를 참조해 설명한다. 도 5는, 부설 내장재(10)의 평면 성형부(10a)의 부분의 단면을 확대해 나타내는 도이며, 이 부분에 대하여 대표해 설명하지만, 부설 내장재(10)의 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)나 트렁크(N)용의 부설 내장재(10')의 각부에서도 층 구성은 같아 좋다.
부설 내장재(10)는, 자동차의 실내에 면하는 측으로부터 부설 위치의 패널로 향해, 적어도, 통기 의장층(11)/ 개공 접착층(12)/ 보형 펠트층(13)이 순서대로 적층되어 구성되어 있다.
성형 부설재(10)의 구성 요소 가운데, 자동차 실내 측에 면하도록 배치된 통기 의장층(11)은, 부설 내장재(10)의 의장성, 촉감, 내마모성 등의 특성을 확보하는 층이다. 통기 의장층(11)으로서는, 부직웹을 니들링 가공해 표면에 보풀을 형성한 니들펀치 부직포로 이루어지는 것이 적합하다. 니들펀치 부직포 외, 터프트카펫등의 통기성의 섬유 시트나 다공질 시트도 통기 의장층(11)으로서 이용할 수가 있다.
개공 접착층(12)는, 통기 의장층(11)과 보형 펠트층(13)을 접착하는 층이다. 통기 의장층(11)과 보형 펠트층(13)과의 사이에 높은 통기성을 확보하기 위해, 개공 접착층(12)에는 개공(15)이 형성되어 있다. 개공 접착층(12)으로서 적합하다는 것으로서는, 미소한 다수의 개공(15)을 형성한 저융점 100~300℃의 열가소성 수지(폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 변성 폴리에스테르 수지 등)의 필름이 있다.
보형 펠트층(13)은, 부설 내장재(10)의 형상을 유지하는 기능을 하는 층이고, 통기 의장층(11)보다 높은 강성을 가지고 있다. 부설 내장재(10)은, 기본적으로 보형 펠트층(13)을 소정의 형상에 성형하는 것에 의해 성형 형상을 얻는다.
보형 펠트층(13)은, 소정의 성형성과 성형 후의 형상 보관 유지성을 가질 필요가 있고, 보형 펠트층(13)에 바람직한 소재로서는, 저융점 100~200℃의 열가소성 수지 섬유를 소정의 비율 5~30wt%로 포함한 합성섬유 펠트가 있다. 이 합성섬유 펠트는, 가열에 의해 저융점 열가소성 수지 섬유를 연화 상태로 한 다음, 소요 성형 형상에 따른 프레스 성형형으로 성형해, 냉각하는 것으로 소정의 성형 형상으로 해서 그 형상을 유지하도록 할 수 있다.
보형 펠트층(13)은, 특히 성형 부설 내장재(10)의 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)가 지지하고 있지 않아도 소정의 형상을 유지할 수가 있는 것만의 강성을 가지는 것이 바람직하고, 그 때문에 두께를 2~5mm, 밀도를 50~300kg/m3로 하는 것이 바람직하다. 보형 펠트층(13)이 이와 같이 충분한 강성을 가지도록 하는 것에 의 해, 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)가 늘어지도록 변형하는 일 없이, 부설 위치의 패널에 꼭 맞게 따르는 형상을 유지하도록 할 수가 있다.
이 적층체에 있어서, 통기 의장층(11)및 보형 펠트층(13)은, 흐름 저항치를 낮추는 것이 바람직하고, 그것에 의해 자동차의 주행에 수반해 생기는 실내 측의 소음을 통기 의장층(11) 측에서 또, 자동차의 패널 방향 (차 밖 방향)에서의 음파를 보형 펠트층(13) 측에서 부설 내장재(10) 내에 효율적으로 흡수하고, 흡수한 음파의 에너지를 부설 내장재(10) 내에서 감쇠시킬 수가 있다. 이 때문에, 통기 의장층(11)및 보형 펠트층(13)의 흐름 저항치는, 특히 500Nsm-3미만(ISO 9053:Acoustics -Materials FOR acoustical applications - Determination of airflow resistance)로 하는 것이 바람직하다.
통기 의장층(11)의 흐름 저항치는, 예를 들면 부직웹을 구성하는 섬유의 섬유장, 섬유지름, 혹은 니들링의 정도 등을 변화시키는 것에 의해 조정 할 수 있다.
한편, 통기 의장층(11)/ 개공 접착층(12)/ 보형 펠트층(13)의 적층체 전체의 흐름 저항은, 적층체의 흡차음 효과에 의해 자동차 차내의 소음의 저감 효과를 효과적으로 얻을 수 있도록 적당한 범위에 조정하는 것이 바람직하다. 도 6은, 특정의 차형의 자동차 내에 여러 가지의 흐름 저항의 부설 내장재를 부설했을 때의, 차내 소음의 저감량을 나타내고 있다. 같은 도 에서, 이 자동차 내에는, 부설 내장재의 흐름 저항을 2000~4000Nsm-3의 범위로 하는 것에 의해, 큰 소음 저감 효과를 얻을 수 있는 것을 알았다. 자동차 차내의 소음의 저감량과 부설 내장재의 흐름 저 항과의 관계는, 차형에 의해 여러 가지 변화한다. 본 발명자의 검토에 의하면, 부설 내장재(10)의 흐름 저항, 즉 통기 의장층(11)/ 개공 접착층(12)/ 보형 펠트층(13)의 적층체의 흐름 저항은 500~4000Nsm-3로 하는 것이, 여러 가지의 차형의 자동차 실내에 있어 효과적인 소음 저감 효과를 얻을 수 있어 바람직한 것이 실험적으로 확인되었다.
통기 의장층(11)/ 개공 접착층(12)/ 보형 펠트층(13)의 적층체의 흐름 저항치는, 대략, 각층의 흐름 저항치의 덧셈이 되고, 본 실시 형태의 부설 내장재(10)에서는, 개공 접착층(12)의 흐름 저항치를 제어하는 것에 의해, 적층체의 흐름 저항치를 상기와 같이 바람직한 범위에 용이하게 조정할 수가 있다. 즉, 개공 접착층(12)의 흐름 저항치는, 개공(15)의 지름, 단위 면적당의 수 등을 변화시켜, 개공율을 조정하는 것에 의해 용이하게 조정할 수 있다. 한편, 통기 의장층(11)이나 보형 펠트층(13)에서도, 그 조직의 밀도나 이용되고 있는 섬유의 지름을 변화시키는 것에 의해, 어느 정도 흐름 저항치를 조정할 수 있지만, 개공 접착층(12)의 경우에 비해 조정은 곤란하고, 또 조정 가능한 범위도 한정된다. 또, 통기 의장층(11)이나 보형 펠트층(13)을 다층화하는 것도 생각할 수 있지만, 그 경우에는 코스트가 비싸지고 또, 중량이 증대해 버리기 때문에 바람직하지 않다.
개공 접착층(12)의 통기도는, 너무 작아지게 되면 통기 의장층(11)/ 개공 접착층(12)/ 보형 펠트층(13)의 적층체의 흐름 저항치가 너무 커져, 상기와 같이 소요 범위에 제어하는 것이 곤란하게 되어 바람직하지 않다. 한편, 개공 접착층(12) 의 통기도는 너무 커지면, 부설 내장재(10) 전체의 흐름 저항치가 너무 작아 져 상기와 같이 소요 범위에 제어하는 것이 곤란하게 되고, 또 접착 강도도 저하하므로 바람직하지 않다. 개공 접착층 (12)의 흐름 저항치는 특히, 300~3500Nsm-3의 범위에 있는 것이 바람직한 것이 실험적으로 확인되었다.
도 7, 8은, 개공율 개공(15)의 지름을 변화시켰을 때의 개공 접착층(12)의 흐름 저항의 변화를 나타내는 그래프이다. 이러한 검토 결과로부터 개공 접착층(12)는, 각 개공 지름을 0.5~3.0㎜의 범위로 하고, 개공 수를 40~500개/ 100㎠의 범위라고 한다면, 상기와 같이 흐름 저항치 300~3500Nsm-3의 범위에 제어하는 것이 용이하고, 바람직한 것을 알았다. 또, 개공(15)의 지름 및 수를 상기의 범위라고 한다면, 개공 접착층(12)에 의해, 7N/25㎜폭 이상의 충분한 접착 강도를 확보할 수 있는 것도 확인되었다.
또, 본 발명자의 검토의 결과, 자동차의 (플로어)패널의 부위마다 음향 특성이 달라, 부설 내장재의 흐름 저항치는, 각 부위마다 변화시키는 것이 바람직한 경우가 있는 것을 알았다. 이것은, 자동차의 주행 상태 시뮬레이션에 의해 패널 부위마다 자동차 실내의 소음에의 기여도 해석을 행해 확인된 것이다. 차량의 구체적인 패널 형상에 의해 차가 있지만, 일반적으로 많은 자동차에서 부설 내장재(10)의 흐름 저항치는, 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)에 있어서 평면 성형부(10a)보다 상대적으로 작은 것이 바람직한 경우가 많고, 특히, 차량 전방 세워진 벽(立壁) 성형부(10d)에 있어서, 평면 성형부(10a)보다 상대적으로 작은 것이 바람직하다. 또, 트렁크(N)에 부설되는 부설 내장재(10')에서는, 트렁크 세워진 벽(立壁) 성형부 (10e)에 있어서, 승무원실 평면 성형부(10a)에 있어서 보다 흐름 저항치가 상대적으로 작은 것이 바람직한 경우가 많은 것도 시뮬레이션과 실험에 의해 확인 되었다.
본 실시형태의 부설 내장재(10),(10')에서는 이러한 부위마다 흐름 저항치의 조정도 용이하다. 즉, 평면 성형부(10a)와 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)등의 부분마다 개공 접착층(12)의 대응하는 부분의 개공(15)의 지름이나 수를 변화시키는 것에 의해 각 부위마다 적합한 흐름 저항치를 가지는 부설 내장재(10),(10')를 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 도 3및 4에 나타내듯이, 성형 부설 내장재(10)에는, 보형 펠트층(13)과 성형 부설 내장재(10)이 부설되는 자동차 실내 패널의 사이에, 부피증가재(14)와 쿠션재를 부분적으로 부가해도 괜찮다. 부피증가재(14)와 쿠션재는, 차량의 설계상의 필요에 의해 부분적으로 설치된다. 이것들은, 보형 펠트층(13)의 통기성을 저해하지 않도록 약간의 저융점 열가소성 수지 파우더나 저융점 열가소성 수지 섬유를 접착제(18)로서 적층 하는 것이 적합하다. 또, 보형성을 특히 높일 필요가 있는 부위에서는 보형 펠트층(13)의 이면에 부가적인 제 2 의 보형층(14a)을 설치해도 좋다.
다음에, 도 9A, 9B를 참조해, 본 실시 형태의 부설 내장재(10),(10')를 형성하기 위한 각층의 적층 방법을 2 종 나타낸다.
도 9A의 제조 방법 :
미리 개공 접착층(12)이 되는 열가소성 수지 필름(12a)에 대해 개공기에 의해 소요 지름의 개공(15)을 소요 수만큼 형성한다. 개공기는 열침(21a) (바람직한 지름 2.0~3.0㎜, 길이 4.0~6.0㎜, 온도 90~250℃)를 소요 밀도로 분포하도록 외주에 식설(植設)한 회전 구동되는 장척(長尺)인 드럼 (21)을 가지고 있다. 개공(15)의 형성에 있어서는 상온(常溫)의 바늘은 아니고 열침을 이용하는 것에 의해 개공(15)의 주연(周緣)에 거친 조각들(burrs)을 생기게 하고, 접착시에 개공(15)이 닫거나 좁아지거나 하는 것을 피해 설정된 지름 및 수의 개공(15)을 확실히 얻을 수 있도록 할 수 있어 바람직하다.
열가소성 수지 필름(12a)에 대해서 형성되는 개공(15)의 지름과 수는, 식설(植設)된 열침(21a)의 지름과 분포 밀도에 의해 제어할 수 있다. 부설 내장재의 흐름 저항을 차종 등에 따라서 여러 가지의 값으로 하기 때문에 개공(15)의 지름이나 수를 변화시키는 경우에는 각각 적합한 복수의 드럼(21)을 준비해 교환해서 이용할 수가 있다. 또, 부설되었을 때의 부위마다 개공율을 변화시킬 필요가 있는 경우, 드럼(21)의 폭 방향으로 열침(21a)의 식설(植設)밀도나 열침(21a)의 지름을 바꾸는 것에 의해, 형성하는 개공(15)의 지름이나 수를 열가소성 수지 필름(12a)의 부위마다 변화시켜도 좋다.
보다 나은 예에서는, 개공기를 열침의 분포가 다른 복수의 드럼을 갖춘 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 필요한 수의 드럼을 개공기에 갖추고, 소요 개공율에 따라서, 사용하는 드럼이 자동적으로 선택되도록 하는 것에 의해 여러 가지의 차종에 맞은 부설 내장재를 효율적으로 제조할 수가 있다.
개공(15)의 수는, 드럼(21)을 각 열침(21a)을 진출과 퇴출이 자유로운(進退出自在)구조로 하는 것에 의해 조정할 수 있도록 해도 좋다. 드럼(21)의 회전 수와 열가소성 수지 필름(12a)의 전송 속도와의 비율을 조정하는 것에 의해, 개공(15)의 밀도를 제어하는 것도 가능하다.
개공(15)의 지름은 테이프가 붙은 열침(21a)을 이용해 그 열침(21a)의, 열가소성 수지 필름(12a)에 찔러 넣는 깊이를 변화시키는 것에 의해도 조정 가능하다. 또, 열가소성 수지 필름(12a)의 전송 속도를 변화시켜 열침(21a)의 열가소성 수지 필름(12a)의 접촉 시간을 변화시키는 것에 의해서도 개공(15)의 지름의 조정이 가능하다. 즉, 열침(21a)의 접촉 시간을 길게 하면, 열가소성 수지 필름(12a)의 가열도가 커지기 때문에 개공(15)의 지름을 크게 할 수가 있다.
적층 후의 개공 접착층(12)의 개공(15)의 크기는, 성형시의 압축율이 높아지면 개공(15)의 가장자리가 찌그러져 지름이 작아지는 경향이 있다. 이것을 이용해서, 성형시의 압축율을 변화시키는 것에 의해서도 개공(15)의 지름을 조정할 수가 있다. 또, 전술과 같이 적층체는 그 흐름 저항치가 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)에 있어서 평면 성형부(10a)보다 상대적으로 작은 것이 바람직한 경우가 많다. 그래서, 적층체를 부설 위치에 따르는 형상에 성형할 때에 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)쪽이 평면 성형부(10a) 보다 조임이 큰 경우는 개공 접착층(12)의 개공도를 똑같이 한 적층체 라도, 성형시에 개공 접착층(12)의 개공(15)이 연신(延伸)되어, 정확히 세워진 벽(立壁) 성형부(10b)로 흐름 저항치를 작게 할 수가 있는 경우도 있다.
다음에, 보형 펠트층(13)을 롤러(26)에 보내면서 개공(15)을 형성한 열가소성 수지 필름(12a) (개공 접착층 (12)의 원료)를 보형 펠트층(13)의 상면에 겹쳐서 놓여지도록 함께 보낸다. 그리고, 보형 펠트층(13)의 상면에 겹쳤던 열가소성 수지 필름(12a)을 히터(20)로 가열해 열가소성 수지 필름(12a)을 미약하게 연화 시킨 상태로 그 위에 상면에 통기 의장층(11)을 겹쳐 롤러 (27)로 각층을 사이에 두어 가볍게 압압(押壓)한다. 그것에 의해, 적층체가 제조된다.
도 9B의 제조 방법 :
보형 펠트층(13)을 롤러(28)로 보내면서, 그 상면에 T die 19로부터 개공 접착층(12)의 원료가 되는 저융점 열가소성 수지를 필름상에 압출(押出)해 겹친 후, 롤러(28)로 압압(押壓)해서 2 층을 적층한다. 다음에, 다수의 열침(21a)을 외주에 식설(植設)한 장척(長尺)인 드럼(21)을 가지는 개공기에 의해, 소요 지름의 개공(15)을 소요 수만큼 형성한다.
이 제조 방법에 있어서도, 드럼(21)의 회전 수와 열가소성 수지 필름(12a)의 전송 속도의 비율을 조정하는 등의 도 9A의 경우와 같은 수법으로 개공(15)의 밀도를 제어하는 것이 가능하다. 또, 드럼(21)의 폭 방향으로 열침(21a)의 식설(植設)밀도나 열침의 지름을 바꾸는 등의 수법으로 열가소성 수지 필름(12a)의 폭 방향으로 개공(15)의 밀도를 바꾸는 일도 가능하다. 이와 같이 해서, 개공 접착층(12)을 자동차의 내장재로서 부설되었을 때에 차종마다 부위마다 적절한 개공율이 되도록 설계할 수가 있다.
다음에, 열가소성 수지 필름(12a)을 히터(20)로 재가열해 미약하게 용융한 상태로 한 다음, 윗 쪽으로부터 통기 의장층(11)을 겹쳐, 롤러(29)로 압압(押壓)해서 적층 해, 3 층의 적층체를 얻을 수 있다.
상기의 도 9B의 제조 방법에는, 도 10에 나타내듯이, 열가소성 수지 필름(12a) (개공 접착층12)에 개공(15a)을 형성하는 것과 동시에, 보형 펠트층(13)에도 도중 두께까지의 개공(15b)을 형성할 수가 있다고 하는 이점이 있다. 즉, 열가소성 수지 필름(12a) (개공 접착층(12))에 개공(15a)이 형성될 때에, 열침(12a)의 돌출 길이를 길게 설정해 두면, 열침(12a)의 선단이 열가소성 수지 필름(12a)을 관통해 보형 펠트층(13)에 달하고, 보형 펠트층(13)에도 도중 두께까지의 개공(15b)이 형성된다. 따라서, 보형 펠트층(13)의 개공 접착층(12)의 개공(15a)에 정확히 면하는 위치에 개공(15b)이 형성된다.
이와 같이 개공(15)을 형성하면, 개공 접착층(12)의 개공(15a)을 관통한 음파가 보형 펠트층(13)의 개공(15b)에 의해 심부에 침투하기 쉬워져, 흡음 성능을 높일 수 있다. 또, 보형 펠트층(13)에 도중 두께까지의 개공(15b)을 형성하면, 성형시에 보형 펠트층(13)이 늘어나기 쉬워져, 구김 없이 양호하게 성형하기 쉬워진다.
이때, 개공(15)은 도 10에 나타내듯이, 입구 측이 넓고 심부가 좁은 원추형의 구조로 하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 흡음성을 높이면서, 보형 펠트층(13)의 보형성의 저하를 최저한으로 억제할 수가 있다. 이러한 형상의 개공(15)은 열침(21a)의 선단을 선단 측으로부터 근원측(根元側)에 향해 조금 크게 퍼진 형상으로 하는 것에 의해 형성할 수가 있다.
또한, 도 9B의 제조 방법에서는 최초로 통기 의장층(11)위에 열가소성 수지 필름(12a)을 겹쳐서 열가소성 수지 필름(12a) (개공 접착층12)에 개공(15)을 형성하는 것과 동시에, 통기 의장층(11)에 도중 두께까지의 개공을 형성해도 좋다. 그것에 의해, 음파가 통기 의장층(11)의 심부에 침투하기 쉽게 해서, 흡음 성능을 높일 수가 있다. 또, 도 9A, 9B의 제조 방법에 있어서, 열가소성 수지 시트(12a)는 필름상 (시트상)에 압출(押出) 형성하는 대신에, 웹 시트상으로 가공해도 좋다.
또, 도 9A, 9B의 제조 방법에는 적층체의 단위 면적당의 중량을 변화시키는 일 없이 흐름 저항을 조정할 수 있다는 이점이 있다. 즉, 특개 2002-219989호 공보에 기재되어 있듯이 열가소성 수지 파우더로부터 형성하는 접착재층에서는 그 흐름 저항치를 변화시키려고 하면, 파우더의 밀도를 변화시키게 되므로 접착층의 단위 면적당의 중량이 크게 변화해 버린다. 플로어 매트의 중량의, 이러한 큰 변화는 그 흡차음 성능에도 영향을 주어 그 결과, 흐름 저항을 소정의 값에 제어할 수 있었다고 해도 적절한 흡차음 성능을 얻을 수 없게 되어 버리는 일도 생각할 수 있다.
이것에 대해서, 도 9A, 9B의 제조 방법에서는 열가소성 수지 시트(12a)에 열침(21a)에 의해 개공(15)을 형성하므로, 개공(15)을 형성하는 것에 의해 열가소성 수지 시트(12a)의 단위 면적당의 중량이 변화하는 것은 거의 없다. 이 때문에, 이러한 제조 방법에 의하면 뛰어난 흡차음 성능을 가지는 자동차용 성형 부설 내장재를 제조하기 위한 설계 조건의 조정이 용이하다.
또, 본 실시 형태의 부설 내장재(10)의 통기 의장층(11)및/ 또는 보형 펠트층(13)에는, 10~50wt%의 비율로 분할 섬유를 혼합하는 것도 바람직하다. 그것에 의 해, 1k~5kHz역에서의 수직입사(垂直入射)흡음율이 평균으로 5~15%향상하는 것이 확인되었다. 분할 섬유는, 다른 종류의 수지를 같은 꼭지쇠로부터 압출(押出)해서 형성되는 섬유로 다른 수지의 배치에 의해 심초형(core-in-sheath type)이나 나란한 배열형(side-by-side type), 다분할형(multi-split type)등의 것이 있다. 이 분할 섬유는, 카딩(carding), 니들링(needling)이라는 섬유의 가공 공정에 있어서, 다른 수지 사이의 약한 접합이 벗겨져 선단이 보다 가늘게 갈라진 섬유가 되기 때문에, 흡음 성능이 뛰어나는 것이다.
분할 섬유를 혼합한 층을 제조하기 위해서는, 예를 들어 보형 펠트층(13)의 주재료 섬유에 대해서, 분할 섬유를 미리 혼합해 두어 혼합한 재료를 카딩해 웹을 형성한다. 그 후, 니들펀치에 의해 웹의 두께, 섬유의 뒤엉킴 상태를 조정해서 프레스 롤러등에 의해 소정의 두께로 한다.
본 발명은 자동차의 실내에 부설하는 내장재에 이용할 수 있다.

Claims (12)

  1. (정정)
    자동차의 실내에 면하고, 흐름 저항치가 500Nsm-3 미만의 통기 의장층과,
    성형된 형상을 유지 가능하고, 흐름 저항치가 500Nsm-3미만의 보형 펠트층과,
    상기 통기 의장층과 상기 보형 펠트층을 접착하는 기능을 하고, 개공이 형성 된 개공 접착층을 가지고,
    상기 통기 의장층과 상기 보형 펠트층과 상기 개공 접착층이 적층되며,
    상기 개공 접착층의 흐름 저항치가 300~3500Nsm-3의 범위에 있는 자동차의 부설 위치의 형상에 따르는 형상으로 입체적으로 성형된 자동차용 성형 부설 내장재.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 통기 의장층과 상기 개공 접착층과 상기 보형 펠트층과의 적층체의 흐름 저항치가 500~4000Nsm-3의 범위에 있는 자동차용 성형 부설 내장재.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 자동차 실내의 벽면의 평탄부를 따라 뻗는 평면 성형부와 그 평면 성형부로부터 위쪽으로 뻗게끔 뻗은 세워진 벽(立壁) 성형부를 가지고,
    상기 통기 의장층과 상기 개공 접착층과 상기 보형 펠트층과의 적층체의 흐 름 저항치가 상기 세워진 벽(立壁) 성형부에 있어, 상기 평면 성형부에 있어서보다 상대적으로 작은 자동차용 성형 부설 내장재.
  4. 청구항 1부터 3의 어느 한 항에 있어서, 자동차 실내의 벽면의 평탄부를 따라 뻗는 평면 성형부와 그 평면 성형부로부터 위쪽으로 뻗게끔 뻗은 세워진 벽(立壁) 성형부를 가지고,
    상기 통기 의장층과 상기 개공 접착층과 상기 보형 펠트층과의 적층체의 흐름 저항치가 차량 전방 측의 상기 세워진 벽(立壁) 성형부에 있어, 상기 평면 성형부에 있어서보다 상대적으로 작은 자동차용 성형 부설 내장재.
  5. 청구항 1부터 4의 어느 한 항에 있어서, 자동차 실내의 벽면의 평탄부를 따라 뻗은 평면 성형부와 그평면 성형부로부터 위쪽으로 뻗게끔 뻗은 세워진 벽(立壁) 성형부를 가지고,
    상기 통기 의장층과 상기 개공 접착층과 상기 보형 펠트층과의 적층체의 흐름 저항치가 자동차의 트렁크의 상기 세워진 벽(立壁) 성형부에 있어, 자동차의 승무원실의 상기 평면 성형부에 있어서보다 상대적으로 작은 자동차용 성형 부설 내장재.
  6. (삭제)
  7. 청구항 1부터 6의 어느 한 항에 있어서, 상기 개공 접착층의 상기 각 개공의 지름이 0.5~3.0mm, 상기 개공의 수가 40~500개/100cm2의 범위에 있는 자동차용 성형 부설 내장재.
  8. 청구항 1부터 7의 어느 한 항에 있어서, 상기 통기 의장층 또는 상기 보형 펠트층에 상기 개공 접착층의 상기 개공에 면하는 위치에 도중 두께까지의 개공이 형성되어 있는 자동차용 성형 부설 내장재.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 통기 의장층 또는 상기 보형 펠트층에 형성된 상기 도중 두께까지의 개공은 입구가 넓고 심부가 좁은 원추형으로 되어 있는 자동차용 부설 내장재.
  10. 청구항 1부터 9의 어느 한 항에 있어서, 상기 통기 의장층 및/ 또는 상기 보형 펠트층에 다른 종류의 수지를 같은 꼭지쇠로부터 압출(押出)해서 형성되는 분할 섬유가 포함되어 있는 자동차용 성형 부설 내장재.
  11. (정정)
    자동차의 실내에 면하고, 흐름 저항치가 500Nsm-3 미만의 통기 의장층을 형성하는 공정과,
    성형된 형상을 유지 가능하고, 흐름 저항치가 500Nsm-3미만의 보형 펠트층을 형성하는 공정과,
    열가소성 수지 필름에 열침에 의해 개공을 형성하는 공정과,
    가열, 용융 상태에 있는 상기 개공을 형성한 상기 열가소성 수지 필름을 개입시켜 상기 통기 의장층과 상기 보형 펠트층을 적층하는 공정과,
    상기 통기 의장층과 상기 열가소성 수지 필름과 상기 보형 펠트 층과의 적층체를 열 성형해 자동차의 부설 위치의 형상에 따르는 입체 형상을 부여하는 공정을 가지며,
    상기 열가소성 수지 필름에 열침(熱針)에 의해 개공을 형성하는 공정은, 상기 통기 의장층 또는 상기 보형 펠트층의 일면에, 상기 열가소성 수지 필름을 겹친 상태에서 외주에 다수의 상기 열침을 식설(植設)한 개공기에 의해, 상기 열가소성 수지 필름 측으로부터 상기 통기 의장층에 또는 상기 열가소성 수지 필름 측으로부터 상기 보형 펠트 층에 상기 열가소성 수지 필름을 관통하여 상기 통기 의장층 또는 상기 보형 펠트 층의 도중 두께까지 상기 개공을 형성하는 자동차용 성형 부설 내장재의 제조 방법.
  12. (삭제)
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