JPH08309898A - 吸音部品およびその製造方法 - Google Patents

吸音部品およびその製造方法

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JPH08309898A JP7116729A JP11672995A JPH08309898A JP H08309898 A JPH08309898 A JP H08309898A JP 7116729 A JP7116729 A JP 7116729A JP 11672995 A JP11672995 A JP 11672995A JP H08309898 A JPH08309898 A JP H08309898A
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thermoplastic resin
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Shohei Masui
井 捷 平 桝
Satoru Funakoshi
越 覚 船
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】強化繊維を含有していてもよい樹脂成形体から
なる基材の少なくとも一部に、５０容量％以上の空隙率
を有する抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸
音部材が積層一体化されてなることを特徴とする吸音部
品。 【効果】本発明の吸音部品は、空隙率の高い抄造法繊維
強化熱可塑性樹脂成形体を吸音部材とし、これに強化繊
維を含有していてもよい熱可塑性樹脂成形体を基材と
し、両者を熱融着等により積層一体化した構造であるた
め、吸音性、軽量性にすぐれるのみならず耐熱性にもす
ぐれ、また、本発明の製造方法によれば小型であったり
形状が複雑であっても容易に製造可能であるため、吸音
部品としての幅広い用途に適用が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸音部品およびその製
造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸音材は従来から多くの分野で使用され
ており、一般的には無響室の壁や天井に多く使用されて
いる。かかる吸音材は、求められる吸音性能にもよる
が、一般的にはグラスウール等の多孔質体を織布などで
覆った板状の吸音部品が組み合わせて使用されている。
しかし、これらは無響室などの比較的大きな用途には好
適に使用されるが、自動車のエンジンカバーを始めとす
る自動車エンジンルーム内部品など自動車エンジン周り
の吸音部品などの限られたスペースで使用し、かつ十分
な吸音効果を得るには、スペースに合わせた自由な造形
が困難であること、オイルや水分の吸収等により吸音効
果が低下すること等の多くの問題があり、その使用には
限界があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
本発明者らは比較的大型の場合は勿論のこと、小型の吸
音部品としても容易に製造可能であって、しかも、軽量
かつ耐熱性を有し、吸音性能に優れた吸音部品を開発す
べく検討の結果、本発明に至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、強
化繊維を含有していてもよい樹脂成形体からなる基材の
少なくとも一部に、５０容量％以上の空隙率を有する抄
造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材が積
層一体化されてなる吸音部品を提供するものであり、ま
たその製造法として、（１）雌雄いずれかもしくは両方
の金型の金型面の所定の位置に設けた吸音部材が収納可
能な凹部に、５０容量％以上の空隙率を有する抄造法繊
維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材を嵌合、収
納した後、所定のキャビティクリアランスになるまで金
型を閉じ、次いで金型内に設けた溶融樹脂通路から強化
繊維を含有していてもよい溶融状の熱可塑性樹脂を密閉
状のキャビティ空間に射出供給して、熱可塑性樹脂を賦
形すると同時に、凹部開口部に露出する吸音部材の表面
を接着面として、賦形された熱可塑性樹脂成形体からな
る基材に吸音部材を積層一体化する方法、（２）雌雄い
ずれかもしくは両方の金型の金型面の所定の位置に設け
た吸音部材が収納可能な凹部に、５０容量％以上の空隙
率を有する抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる
吸音部材を嵌合、収納し、次いで未閉鎖の雌雄両金型間
に、金型内に設けた溶融樹脂通路から強化繊維を含有し
ていてもよい溶融状の熱可塑性樹脂を供給し、溶融状の
熱可塑性樹脂を凹部開口部に露出する吸音部材の表面を
覆うように金型内を流動させながら所定のキャビティク
リアランスになるまで型締、賦形すると同時に、凹部開
口部に露出する吸音部材の表面を接着面として、賦形さ
れた熱可塑性樹脂成形体からなる基材に吸音部材を積層
一体化する方法、（３）雌雄いずれかの金型の金型面の
所定の位置に設けた吸音部材が収納可能な凹部に、５０
容量％以上の空隙率を有する抄造法繊維強化熱可塑性樹
脂成形体からなる吸音部材を嵌合、収納し、次いで空隙
率２０容量％以下の予熱された抄造法繊維強化熱可塑性
樹脂シートを予熱状態を維持しながら金型面に載置し、
該シートの空隙率をさらに低下させつつ所定のキャビテ
ィクリアランスになるまで型締、賦形すると同時に、凹
部開口部に露出する吸音部材の表面を接着面として、賦
形された強化繊維含有熱可塑性樹脂成形体からなる基材
に吸音部材を積層一体化する方法、および、（４）雌雄
いずれかの金型の金型面の所定の位置に設けた吸音部材
が収納可能な凹部に、５０容量％以上の空隙率を有する
抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材を
嵌合、収納し、次いで空隙率が５０容量％以上となるよ
うに予熱膨張した抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを
予熱状態を維持しながら金型面に載置し、該シートの厚
みが４０〜８０％になるまで型締、賦形すると同時に、
凹部開口部に露出する吸音部材の表面を接着面として、
賦形された強化繊維含有熱可塑性樹脂成形体からなる基
材に吸音部材を積層一体化する方法、を提供するもので
ある。
【０００５】以下、本発明を説明する。図１は本発明の
吸音部品の例をその断面で示したものであって、強化繊
維を含有していてもよい樹脂成形体からなる基材（１）
の少なくとも一部に、５０容量％以上の空隙率を有する
抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材
（２）が積層一体化された構造となっている。ここで、
基材となる樹脂成形体における樹脂としては、押出成
形、射出成形、プレス成形などで通常使用されている熱
可塑性樹脂、例えばポリエチレンやポリプロピレンなど
のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル・スチレン・ブタジエン共重合体、ポリ塩化ビニル、
ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレン
エーテル、スチレン・アクリロニトリル共重合体などの
一般的な熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、これら
の混合物あるいはこれらの熱可塑性樹脂を使用したポリ
マーアロイを挙げることができ、要求される強度、軽量
性、耐熱性などによって適宜選択されるが、一般的には
成形コストや成形性等を考慮して熱可塑性樹脂が好んで
使用される。かかる樹脂中には安定剤、顔料、充填剤な
どの通常配合される各種の配合剤が任意に含まれていて
もよいことはいうまでもなく、また必要に応じて強化繊
維が含有されていてもよい。かかる強化繊維としてはス
テンレス繊維などの金属繊維、ガラス繊維、炭素繊維な
どの無機質繊維、アラミド繊維などの有機質繊維、ある
いはこれらの混合繊維が例示され、通常、その繊維径は
３〜３０μｍ、繊維長は０．５〜５０ｍｍ程度であっ
て、その含量は通常５０重量％以下である。
【０００６】また、基材が強化繊維を含有する樹脂成形
体である場合に、その原料としてラミネート法による繊
維強化熱可塑性樹脂シート（ラミネート法繊維強化熱可
塑性樹脂シート）や抄造法による繊維強化熱可塑性樹脂
シート（抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シート）などの繊
維強化熱可塑性樹脂シートを用いることもできる。ここ
で、ラミネート法繊維強化熱可塑性樹脂シートとは、複
数本のストランド状強化繊維束に針を突き刺し、互いに
絡まり合わせたマット状ストランド強化繊維と熱可塑性
樹脂を積層し、加熱、加圧を行って得られるシート状成
形素材であり、抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートと
は、水中で均一に分散、混合した直径３〜３０μｍ、長
さ３〜５０ｍｍ程度の強化繊維と熱可塑性樹脂粉末から
抄造法により得られる不織材料を加熱、加圧して得られ
るシート状成形素材であるが、基材形状が複雑であった
り、基材それ自体にも空隙を有する樹脂成形体を目的と
する場合には、成形性の自由度が高く、しかも任意に空
隙を付与することのできる抄造法繊維強化熱可塑性樹脂
シートを使用することが好ましい。かかる繊維強化熱可
塑性樹脂シートを製造するためのマトリックス樹脂とし
ては前記と同様の樹脂が例示され、強化繊維も前記と同
様の繊維が例示される。
【０００７】吸音部材は、軽量性や吸音性に優れるとと
もに、優れた強度も要求されるため、本発明の吸音部材
（２）は、これらの性能を具備する空隙率が５０容量％
以上の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体から構成され
ていることが必要であり、かかる抄造法繊維強化熱可塑
性樹脂成形体は、通常、上記した高い空隙率の付与が可
能な抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを原料として容
易に製造することができる。原料となる抄造法繊維強化
熱可塑性樹脂シートは前記したとおりであり、強化繊維
は必要とする吸音特性に応じて適宜選択されるが、低コ
ストで、高い吸音性および補強効果が得られるガラス繊
維が好ましく使用され、繊維長さは十分な圧縮強度が得
られる点から２０ｍｍ以上のものが好んで使用される。
また、マトリックス樹脂としては基材と一体的に接合す
る際の樹脂温度に耐えるように溶融温度の高い樹脂であ
ることが好ましいが、コスト等の面から一般的なポリプ
ロピレン系樹脂を使用することは実用上も有利である。
【０００８】抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを用い
て吸音部材である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体の
製造法としては、抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを
所定の空隙率になるように加熱膨張させつつ同時に所定
の形状に賦形させる方法や、該シートを所定の空隙率以
上の空隙率となるように加熱膨張させたのち、予熱状態
を維持しつつ所定の空隙率となるようにこれを圧縮成形
するいわゆる膨張成形法があるが、成形性の良好な点で
後者の膨張成形法による方法が好ましい。
【０００９】かかる膨張成形による吸音部材の製造例を
以下に述べる。この製造法で使用される金型は、図２に
例示されるように可動型（３）と固定型（４）の上下両
金型より構成されており、可動型（３）は型締、型開き
ができるように上下に移動可能であって、これらの金型
は吸音部材の形状に対応した立体形状に形成されてい
る。開放状態とした上下両金型間に、遠赤外線加熱炉な
どで予熱して空隙率が５０容量％以上であって少なくと
も吸音部材としての所望の空隙率以上、好ましくは８０
容量％以上となるように膨張させた膨張繊維強化熱可塑
性樹脂シート（５）を予熱状態を保持しながら供給し
（図３）、その後可動型（３）を降下させて、供給した
シートの空隙率が５０容量％以上であって所要の空隙率
になるまで型締を行なって所望の吸音部材（２）の形状
に賦形し、余分な端材を切除する。（図４）この際、た
とえば雄金型外周より外側に設けたストッパー（６）の
高さを調節することにより、型締終了時のキャビティク
リアランスを調節して所望とする５０容量％以上の空隙
率になるようにすることができ、また、それが複雑な形
状や深絞り形状である場合には、成形過程において膨張
繊維強化熱可塑性樹脂シート（５）にしわや破れが生じ
ることがあるので、該シートの供給にあたってクランプ
枠などで該シートを保持することは有効である。尚、吸
音部材が平面的な形状である場合には、ことさらにこの
ような方法をとることなく、所望の空隙率となるように
加熱膨張、冷却して得られる膨張繊維強化熱可塑性樹脂
シートをそのまま打ち抜き加工して用いてもよい。
【００１０】かかる吸音部材は、そのまま強化繊維を含
有していてもよい樹脂成形体からなる基材の少なくとも
一部に積層一体化された構造からなるものであるが、オ
イルや水分の吸収を防ぎ、吸音性の低下を防止するとと
もに低周波側の吸音性の改善のために、該吸音部材の吸
音対象側に熱可塑性樹脂フィルムを貼着しておくことは
有効である。また、このような熱可塑性樹脂フィルムは
吸音部材を包み込むように基材と一体化していてもよ
い。かかる熱可塑性樹脂フィルムは所定の形状に形成さ
れた吸音部材に接着剤等で貼着してもよいし、たとえば
上記の製造方法において金型面にあらかじめ熱可塑性樹
脂フィルムを載置し、その上に予熱により膨張した繊維
強化熱可塑性樹脂シートを載置するか、或いは、予熱に
より膨張した繊維強化熱可塑性樹脂シートの上面に熱可
塑性樹脂フィルムを載置したのちに型締を行うなどの方
法により、吸音部材の形成と同時に貼着してもよいが、
後者の場合にはその材質は、吸音部材との接着性の点か
ら抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体のマトリックス樹
脂と同一あるいは類似構造の樹脂からなることが好まし
く、予熱時に膨張繊維強化熱可塑性樹脂シートに完全に
浸み込んだり破れたりしない樹脂が使用される。また接
着性が良好であれば他の樹脂であってもよいし、別材料
との積層品であってもよく、使用目的によって適宜選択
される。また、フィルムの厚みは樹脂の種類や適用箇所
などによっても異なり、このような効果を得るに必要な
厚みであれば特に制限はされないが、厚すぎると吸音特
性（特に高周波側）が低下するため、通常は１０〜１０
０μｍ程度である。
【００１１】このような抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成
形体からなる吸音部材は、限られたスペースで十分な吸
音効果を得るために、吸収すべき周波数帯域に応じて空
隙率を適宜変化させ、その調整を行なうことができる
が、その空隙率は５０容量％以上であることが必要であ
り、特に５０〜６５容量％の範囲にあることが好まし
く、吸音部材としての厚みも吸音効果を十分に得るうえ
で２ｍｍ以上であることが好ましい。また、かかる吸音
部材は吸音対象側の表面を適宜の大きさ、粗さからなる
凹凸形状とし、その表面積を多くすることによって吸音
性をより向上させることもできる。
【００１２】本発明の、強化繊維を含有していてもよい
樹脂成形体からなる基材（１）の少なくとも一部に吸音
部材（２）が設けられてなる吸音部品それ自体の形状は
吸音部品の適用場面に応じて適宜選択されるため、上記
した本発明に特定する構成を有する限りにおいて何ら特
定されず、吸音部品の使用態様に応じて吸音部材（２）
は基材である樹脂成形体（１）の全面に設けられていて
もよいし、部分的に１ないし２以上設けられていてもよ
く、当然それらの個々の形状については吸音部品として
の使用に適した形状、大きさとされ、他部品との関係で
とり得る形状で最大の吸音効果が得られるように設計さ
れる。また、放熱などの目的で基材には吸音部材と連通
して丸穴などの貫通孔が任意に設けられていてもよい。
【００１３】本発明の吸音部品の製造法としては、樹脂
成形体からなる基材（１）の少なくとも一部に吸音部材
（２）が積層一体化される方法であれば特に限定される
ものではないが、予め製造された吸音部材に基材を形成
せしめながら同時に吸音部材と基材を熱融着させる同時
一体化法が、実用的にもまた得られた吸音部品の強度の
点からも最も好ましく、かかる製造法としては、所定の
形状の吸音部材が載置された金型間に、強化繊維を含有
していてもよい溶融状の熱可塑性樹脂を金型内に供給し
て、該樹脂を基材の形状に賦形すると同時に吸音部材と
熱融着させて積層一体化する方法、所定の形状の吸音部
材が載置された金型間に、加熱により軟化させた繊維強
化熱可塑性樹脂シートを供給し、プレスや、真空、圧空
成形により該シートを基材の形状に賦形すると同時に吸
音部材と熱融着させて積層一体化する方法が代表的であ
る。
【００１４】以下、これらの製造法について具体的に述
べる。第１の方法は、強化繊維が含有されていてもよい
溶融状の熱可塑性樹脂を密閉状の雌雄両金型間に供給、
充填する射出成形による方法である。この方法において
は、雌雄いずれかの金型の金型面の所定の位置に、予め
所定の形状に製造された吸音部材に対応してそれが収納
可能な凹部（７）および雌雄いずれかの金型面に樹脂供
給口（８）が設けられ、かつ所望の基材の形状になるよ
うに加工されたキャビティを有する雌雄一対（３，４）
からなる金型が使用される。（図５） 凹部（７）は、基材と接着一体化する吸音部材の数に対
応して１ないし２個以上が所定の位置に設けられ、樹脂
供給口（８）は１個であってもよいが、できるだけ少な
い供給圧力で金型内の末端にまで溶融樹脂が充填される
ような位置に設ける必要があり、そのため、吸音部品と
しての大きさ、形状、吸音部材の設置位置等によっては
複数個設けてもよい。
【００１５】このような雌雄両金型を開放状態とし、前
述した方法などにより予め製造した空隙率が５０容量％
以上の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音
部材を金型の凹部に収納する。（図６） この際、凹部の深さは吸音部材の高さと同一にするか、
これより若干浅くして、収納された吸音部材の端面がキ
ャビティ面より下がらないようにしておくことが好まし
い。これは溶融樹脂の充填時に樹脂の圧力によって吸音
部材が圧縮されて空隙率が低下するのを防止するためで
ある。また、吸音部材の凹部への収納は、凹部内壁と吸
音部材の外周面との間に溶融樹脂が流れ込まないよう
に、緊密に嵌合させることが必要である。尚、収納する
吸音部材の空隙率は、溶融樹脂の射出充填時の樹脂圧の
ために吸音部材としての空隙率が若干低下しても、最終
的に得られる吸音部品の吸音部材における空隙率が５０
容量％以上となるように、予め空隙率を所望の空隙率よ
りも高めに設定しておくことは有効である。吸音部材を
凹部に収納したのち両金型を閉じ（図７）、所定のキャ
ビティクリアランスとなるように型締してキャビティを
密閉状態とした後、樹脂供給口から所定量の溶融樹脂を
金型内に供給し、充填する。（図８） ここで供給する熱可塑性樹脂は前記したとおりである
が、吸音部材である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体
を構成するマトリックス樹脂の溶融温度と同等ないしは
それよりも低い溶融温度の熱可塑性樹脂を使用し、でき
るだけ低温で供給することにより吸音部材の空隙率の低
下を防止することができる。また、この方法による場合
には、供給する樹脂圧によって吸音部材が押しつぶされ
て空隙率が低下するのを防止するためできるだけ樹脂の
供給圧力を低くしたり、基材の吸音部材と一体化する部
分とその他の部分の厚み分布を適正化するなどの方法を
適宜とることが望ましい。かかる溶融樹脂の充填過程に
おいて、凹部開口部のキャビティ面に露出する吸音部材
の表面部分が溶融樹脂と熱融着し、溶融樹脂がキャビテ
ィ内に充填されたのち、樹脂供給を停止し、保圧をかけ
た状態で金型を冷却して溶融樹脂を冷却固化すれば、上
記吸音部材の凹部開口部を接着面として、金型キャビテ
ィ形状に賦形された強化繊維を含有していてもよい熱可
塑性樹脂成形体からなる基材に吸音部材が積層一体化さ
れた吸音部品が得られる。
【００１６】第２の方法は、強化繊維が含有されていて
もよい溶融状の熱可塑性樹脂を未閉鎖の雌雄両金型間に
供給し、型締によりこれをキャビティ内に流動、充満さ
せて賦形する圧縮成形による方法である。この方法にお
いても、雌雄いずれかの金型の金型面の所定の位置に、
予め所定の形状に製造された吸音部材に対応してそれが
収納可能な凹部（７）および雌雄いずれかの金型面に樹
脂供給口（８）が設けられ、かつ所望の基材の形状にな
るように加工されたキャビティを有する雌雄一対（３，
４）からなる金型が使用され、凹部（７）も、基材と接
着一体化する吸音部材の数、位置に対応して１ないし２
個以上が所定の位置に設けられている。（図９） 樹脂供給口（８）は、通常、樹脂の供給時には開口し、
樹脂供給完了と同時に閉じるようなシャットオフ機構が
設けられており、該樹脂供給口は１個であってもよい
が、吸音部品としての大きさ、形状、吸音部材の設置位
置等によっては複数個設けてもよい。
【００１７】このような雌雄両金型を開放状態とし、前
述した方法などにより予め製造した空隙率が５０容量％
以上の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音
部材を金型の凹部に収納する。（図１０） この場合も先の射出成形による場合と同様に、凹部
（７）の深さは吸音部材の高さと同一にするか、これよ
り若干浅くして、収納された吸音部材の端面がキャビテ
ィ面より下がらないようにしておくことが好ましく、同
様に吸音部材の凹部への収納は、凹部内壁と吸音部材の
外周面との間に溶融樹脂が流れ込まないように、緊密に
嵌合させることが必要であり、収納する吸音部材の空隙
率も、最終的に得られる吸音部品の吸音部材における空
隙率が５０容量％以上となるように、所望の空隙率より
も高めに設定しておくことが好ましい。吸音部材を凹部
に収納したのち、未閉鎖の雌雄両金型間に樹脂供給口よ
り所定量の溶融樹脂を供給する。（図１１） この樹脂供給は、金型のキャビティクリアランスが型締
完了時のキャビティクリアランスよりも大きい間に行え
ばよく、従って、型締を開始する前に樹脂の供給を行っ
てもよいし、型締動作中に行ってもよく、さらには型締
動作を途中で中断して所定の位置で一時停止しながら樹
脂の供給を行ってもよく、型締完了時のキャビティクリ
アランスよりも広いキャビティクリアランスの間である
ならば、いかなる段階で樹脂供給を行ってもよいが、型
締完了時のキャビティクリアランスプラス１〜１００ｍ
ｍのキャビティクリアランスにある間に樹脂を供給する
ことが好ましい。尚、圧縮成形装置の都合などにより、
樹脂供給口が金型に設けられていないような場合には、
吸音部品を凹部に収納したのちの開放状態にある雌雄両
金型間に、金型外に設けた樹脂供給装置を用いて押出機
などにより溶融樹脂を供給することも可能ではあるが、
この場合には上記したような供給条件がとれず、得られ
た吸音部品の外観に劣ったり、成形サイクルや樹脂のコ
ントロール性に劣り、必ずしも有利とは言えない。溶融
樹脂の供給完了後、溶融樹脂をキャビティ内に流動、充
満させつつ所定のキャビティクリアランスになるまで型
締を行ない、この過程において溶融樹脂を基材形状に賦
形させると同時に凹部開口部のキャビティ面に露出する
吸音部材の表面部分を溶融樹脂と熱融着させ、接着一体
化させる。（図１２） この状態で、型締力を維持しつつ金型を冷却し、溶融樹
脂を冷却固化させてもよいし、所定時間保圧したのち型
締圧を減圧するか解除したのち金型を冷却し、溶融樹脂
を冷却固化させてもよい。かくして、吸音部材の凹部開
口部を接着面として、金型キャビティ形状に賦形された
強化繊維を含有していてもよい熱可塑性樹脂成形体から
なる基材に吸音部材が積層一体化された吸音部品が得ら
れる。
【００１８】このような圧縮成形法による場合には、最
終製品である吸音部品の基材の厚みよりもキャビティク
リアランスが広いときに溶融樹脂の供給を行ない、比較
的低い型締力によって溶融樹脂がキャビティ内を流動す
るために、凹部に収納した吸音部材にかかる圧力が低
く、その空隙率が比較的保持し易い。しかし、この方法
による場合であっても、先の射出成形による場合と同様
に、吸音部材である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体
を構成するマトリックス樹脂の溶融温度と同等ないしは
それよりも低い溶融温度の熱可塑性樹脂を使用し、でき
るだけ低温で供給することにより、より一層吸音部材の
空隙率の低下を防止することができる。また、圧縮成形
法による場合には、キャビティクリアランスを自由に変
えることができるので、開放状態にある金型の凹部に、
予熱して空隙率が５０容量％以上好ましくは８０容量％
以上となった抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを予熱
状態を維持しながら供給し、キャビティクリアランスが
殆ど０になるまで型締して吸音部材となる抄造法繊維強
化熱可塑性樹脂成形体を形成せしめ、これを冷却したの
ち、金型を開き、その後、この金型に強化繊維を含有し
ていてもよい溶融状の熱可塑性樹脂を供給、型締、冷却
することにより、一対の金型のみで吸音部品を製造する
ことができる。この場合、吸音部材である抄造法繊維強
化熱可塑性樹脂成形体の端材が凹部をはみだし、薄く押
しつぶされてキャビティ内に残るが、この端材はその後
に供給される溶融状の熱可塑性樹脂と一体化されて基材
の一部となるため何ら問題は生じない。
【００１９】次に、基材の原料として繊維強化熱可塑性
樹脂シートを用いる方法について述べる。この方法は、
使用する繊維強化熱可塑性樹脂シートの種類によって、
マトリックス樹脂の溶融温度以上に予熱したときの空隙
率が２０容量％以下である繊維強化熱可塑性樹脂シート
を使用するフロー成形と、マトリックス樹脂の溶融温度
以上に予熱して膨張した空隙率が５０容量％以上である
抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを使用する膨張成形
による方法に大別される。本発明の吸音部品の製造方法
としてはそのいずれの方法であってもよいが、一般的に
は、基材にリブやボスなどの突起形状を有する場合や耐
衝撃性等の高い強度が要求される場合にはフロー成形法
が適しており、軽量性等が要求される場合には膨張成形
法が適している。フロー成形に使用される繊維強化熱可
塑性樹脂シートとしては、前記したラミネート法繊維強
化熱可塑性樹脂シートや強化繊維の種類、繊維長、その
含量などを調整して得られる予熱したときの空隙率が２
０容量％以下の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートな
ど、マトリックスである熱可塑性樹脂の溶融温度以上に
予熱しても空隙率が２０容量％以下である繊維強化熱可
塑性樹脂シート（以下、これらを総称してフロー材と呼
ぶことがある。）が使用されるが、リブやボスなどの突
起形状でも強化繊維の充填が可能であるという点で抄造
法によるシートが好ましい。
【００２０】本発明の第３の方法は、基材の原料として
フロー材を用い、フロー成形により吸音部品を製造する
方法である。先の圧縮成形で述べたと同様の雌雄一対か
らなる金型を使用し、同様に空隙率が５０容量％以上の
抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材を
金型の凹部に収納する。この場合も緊密に嵌合するよう
に収納し、かつ凹部の深さは吸音部材の高さと同一にす
るか、これより若干浅くして、収納された吸音部材の端
面がキャビティ面より下がらないようにしておくことが
好ましい。（図１３） 次いで、遠赤外線加熱炉などによりマトリックス樹脂で
ある熱可塑性樹脂の溶融温度以上に予熱した空隙率が２
０容量％以下であるフロー材（９）を、予熱状態を維持
しながら凹部を覆うように金型面に載置する。（図１
４） このとき、フロー材の厚みによってはフロー材の表面部
分のみをマトリックス樹脂の溶融温度以上に予熱して、
フロー材全体としての空隙率が２０％を越えないように
調整されていてもよい。また、載置するフロー材は必ず
しも金型面の全面を覆う必要はないが、できるだけ低い
型締圧で成形できるように、金型投影面積のできるだけ
広い範囲、通常90% 以上を覆うように載置することが望
ましい。フロー材を金型面に載置したのち、直ちに型締
を行ない、フロー材を金型内に押し込んで充満させ、こ
の状態で冷却してフロー材を基材形状に賦形させると同
時に凹部開口部のキャビティ面に露出する吸音部材の表
面部分をフロー材中の溶融状の熱可塑性樹脂により熱融
着させて積層一体化させる。（図１５） ここで、基材となるフロー材は、通常は空隙率が０ない
しは殆ど０になるまで圧縮されるが、必要あれば若干の
空隙率が保持されていてもよく、また、吸音部品におけ
る基材の厚みは原料フロー材の目付けによって調整する
ことができる。尚、基材厚みが非常に厚く、たとえば５
ｍｍ以上となる場合などは、低目付けのフロー材を２枚
以上重ねて使用される。これはフロー材の目付けを大き
くしてもフロー材の内部にまで均一に予熱することが難
しくなるためであり、通常、フロー材の目付けは強化繊
維の含有量にもよるが１５００〜５０００ｇ／ｍ2 の範
囲である。かくして、強化繊維が含有された熱可塑性樹
脂成形体を基材とし、これに空隙率が５０容量％以上の
抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材が
熱融着により積層一体化された吸音部品を得ることがで
る。
【００２１】本発明の第４の方法は、基材としてマトリ
ックス樹脂の溶融温度以上に予熱して膨張した空隙率が
５０容量％以上である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シー
トを使用する膨張成形による方法であり、この方法によ
れば吸音部材のみならず基材部分も空隙を有する吸音部
品を製造することができる。この方法においても、先の
フロー成形で述べたと同様の雌雄一対からなる金型を使
用し、同様に空隙率が５０容量％以上の抄造法繊維強化
熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材を金型の凹部に収
納する。この場合も緊密に嵌合するように収納し、かつ
凹部の深さは吸音部材の高さと同一にするか、これより
若干浅くして、収納された吸音部材の端面がキャビティ
面より少し上になるようにしておくことが好ましい。
（図１６） 特に、この膨張成形ではその後に供給するマトリックス
樹脂の溶融温度以上に予熱したときの空隙率が５０容量
％以上である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを金型
内で流動させることなく、型締圧を比較的低くして型締
するため、凹部に収納された吸音部材の端面にかかる圧
力が低く、吸音部材の空隙率の低下は殆どみられない
が、該シートと吸音部材端面の接着面における接着圧も
低くなって、該シートと吸音部材の接着性が低下するた
め、凹部に収納された吸音部材の開口部における端面が
キャビティ面より少し高く、一般的には０．５〜５ｍｍ
程度高くなるようにして、この部分における型締圧が他
の部分よりも若干高くなるようにすることが好ましい。
この場合には、この高さ部分に対応して吸音部材と接す
る部分の基材部分の空隙率が他の基材部分よりも低下す
るが、実用上特に差し支えない。次いで、遠赤外線加熱
炉などによりマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂の溶
融温度以上に予熱して空隙率が５０容量％以上、好まし
くは８０容量％以上に膨張した抄造法繊維強化熱可塑性
樹脂シート（１０）を、予熱状態を維持しながら凹部を
覆うように金型面に載置する。（図１７） ここで使用される抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シート
は、吸音部材と同様のマトリックス樹脂、強化繊維から
構成されるものであってもよく、所望の強度、軽量性を
満足するように、マトリックス樹脂や強化繊維の種類、
繊維充填率、繊維形態などは適宜選択されるが、マトリ
ックス樹脂がポリプロピレン系樹脂であり、強化繊維が
ガラス繊維である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートが
コスト面からも好適である。尚、この際に吸音部材と抄
造法繊維強化熱可塑性樹脂シートとの接着性をより向上
させるために、凹部に収納した吸音部材の上端面（抄造
法繊維強化熱可塑性樹脂シートとの接着面）にホットメ
ルト系のフィルムを介在させることは有効である。予熱
して膨張した抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを金型
面に載置した後、型締を行なう。（図１８） このときの型締は、型締開始前の該予熱膨張シートの空
隙率にもよるが、所望の空隙率を有する基材を得るうえ
で、型締完了時のキャビティクリアランスが、予熱して
膨張した抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートの型締開始
前の厚みに対して４０〜８０％となる程度まで行なうこ
とが重要であり、たとえば空隙率が４０容量％の基材を
得る場合に、原料として予熱して膨張した空隙率が８０
容量％の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートを用いた場
合には、該シートを型締開始前の厚みの半分の厚みにな
るまで（元の厚みの５０％）型締すればよい。このと
き、型締開始前の厚みに対して４０％未満となるまで強
く型締したり、８０％に至らない程度に弱く型締を行な
うと、得られた基材部分の空隙率が低くなりすぎたり、
空隙率が高くなりすぎて強度に劣るという問題が生じ
る。型締にあたり、型締完了時のキャビティクリアラン
スを上記範囲に正確に、かつ簡便に設定するために、型
締位置を指定するストッパーを金型に設けることは有効
である。かくして、予熱して膨張した抄造法繊維強化熱
可塑性樹脂シートは、所定の空隙率となるように、かつ
基材としての所定の形状に賦形されるとともに、空隙率
が５０容量％以上の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体
からなる吸音部材と熱融着により積層一体化され、基材
および吸音部品がともに空隙を有する繊維強化熱可塑性
樹脂よりなる吸音部品を得ることができる。
【００２２】尚、上記第４の方法において、基材原料と
なる抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シートの片面または両
面に予め熱可塑性樹脂フィルムやシートがラミネートさ
れていてもよく、この場合にはこれらフィルムやシート
がラミネートされている状態でそのまま予熱され、金型
に供給される。また、場合によっては吸音部材が収納さ
れている金型面にこれらフィルムやシートを載置し、そ
の上に予熱して膨張した抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートを重ねて、吸音部品を製造すると同時に基材の吸音
部材側に熱可塑性樹脂フィルムやシートをラミネートし
てもよい。この場合には吸音部材は熱可塑性樹脂フィル
ムやシートを介在して基材との熱融着による積層一体化
が行われる。或いは、予熱して膨張した抄造法繊維強化
熱可塑性樹脂シートの上面に熱可塑性樹脂フィルムやシ
ートを重ね、そのまま型締することにより基材の吸音部
材が設けられている面とは反対側の面に熱可塑性樹脂フ
ィルムやシートがラミネートされた吸音部品が得られ
る。あるいはこれらを組み合わせることにより、基材の
両面に熱可塑性樹脂フィルムやシートがラミネートされ
た吸音部品が得られる。このような吸音部品は、基材表
面が熱可塑性樹脂フィルムやシートがラミネートされて
いるため、基材中の強化繊維がその表面に浮き出ること
もなく、良好な外観を示すとともに、基材自体がオイル
や水分を吸収することを防止することもできる。この場
合、先に述べたようなその表面に熱可塑性樹脂フィルム
やシートがラミネートされている吸音部材を使用した場
合には、製品である吸音部品の表面が全て熱可塑性樹脂
フィルムやシートでラミネートされていることになり、
その効果はより顕著である。
【００２３】以上、本発明の吸音部品を製造するための
代表的な製造例について述べたが、この方法以外にも、
例えば、吸音部材に相当する凹部を設けた真空型に、吸
音部材である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体あるい
は予熱して膨張した抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シート
を載置し、その後基材となる予熱した熱可塑性樹脂シー
トを供給し、真空または圧空成形することによって、基
材を形成せしめると同時に吸音部材を積層一体化するこ
とにより所望の吸音部品を製造することもできる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の吸音部品は、空隙率の高い抄造
法繊維強化熱可塑性樹脂成形体を吸音部材とし、これに
強化繊維を含有していてもよい熱可塑性樹脂成形体を基
材とし、両者を熱融着等により積層一体化した構造であ
るため、吸音性、軽量性にすぐれるのみならず耐熱性に
もすぐれ、また、本発明の製造方法によれば小型であっ
たり形状が複雑であっても容易に製造可能であるため、
吸音部品としての幅広い用途に適用が可能となる。
【００２５】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明がこれによって限定されるものでない
ことはいうまでもない。
【００２６】
【参考例１】図２に示される金型を使用し、図３〜図４
に示される工程に従って、以下の方法により図１に示さ
れる形状の空隙率が６５容量％の抄造法繊維強化熱可塑
性樹脂成形体からなる吸音部材を製造し、以下の各実施
例に供した。マトリックス樹脂がポリプロピレンであ
り、強化繊維がガラス繊維である抄造法繊維強化熱可塑
性樹脂シート（ケープラシート社製、ガラス繊維含量：
４５重量％、目付け：１２００ｇ／ｍ2 、空隙率：０
％）を遠赤外線加熱炉で２１０℃で予熱して膨張させた
空隙率が８０容量％の膨張繊維強化熱可塑性樹脂シート
を予熱状態を維持しながら雄金型のキャビティ面に載置
した。（図３） その後直ちに型締を行ない、該シートをキャビティ形状
に賦形した。（図４） 尚、型締完了時のキャビティクリアランスは、下金型の
外周部に設けたストッパーにより３ｍｍに設定した。こ
の状態を維持しつつ金型を冷却したのち金型を開き、吸
音部材を取出した。得られた吸音部材の空隙率は６５容
量％であり、主要平面部の厚みは約２．７ｍｍであっ
た。
【００２７】実施例１ 図５に示される雌雄一対からなる金型を開放状態とし、
雄金型に設けた凹部に参考例１の方法で得た空隙率が６
５容量％の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる
吸音部材を、その上端面がキャビティ面とほぼ同じ高さ
になるように緊密に嵌合、収納し（図６）、その後金型
を型締圧１００トンで型締し、金型内を密閉状態とし
た。（図７）。次いで、キャビティ面に開口する樹脂供
給口から樹脂温度２００℃の溶融状のポリプロピレン樹
脂（住友化学社製、ＡＺ５６４）を射出供給し、金型内
に溶融樹脂を充満させた（図８）。この状態で金型を冷
却したのち金型を開き、図１に示す外観形状の吸音部品
を取り出した。得られた吸音部品はポリプロピレン樹脂
からなる基材部の厚みが２．５ｍｍであり、吸音部材の
空隙率は５５容量％であって、優れた吸音性能を示し
た。
【００２８】実施例２ 図９に示される雌雄一対からなる金型を開放状態とし、
雄金型に設けた凹部に参考例１の方法で得た空隙率が６
５容量％の抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる
吸音部材を、その上端面がキャビティ面とほぼ同じ高さ
になるように緊密に嵌合、収納する。（図１０） 型締を開始したのち、キャビティクリアランスが３３ｍ
ｍになったところで型締を一時停止して、樹脂供給口か
ら樹脂温度２００℃の溶融状のポリプロピレン樹脂（住
友化学社製、ＡＺ５６４）を金型内に供給する。（図１
１） 所定量の樹脂の供給完了と同時に型締を再開し、溶融樹
脂をキャビティ内に流動させ、充満させた後、型締圧５
０トンで加圧し、キャビティクリアランスが２．８ｍｍ
のところで型締を完了する。（図１２） この状態で金型を冷却したのち金型を開き、図１に示す
外観形状の吸音部品を取り出した。得られた吸音部品は
ポリプロピレン樹脂からなる基材部の厚みが２．５ｍｍ
であり、吸音部材の空隙率は６５容量％であって、優れ
た吸音性能を示した。
【００２９】実施例３ 雌雄一対からなる金型を開放状態とし、雄金型に設けた
凹部に参考例１の方法で得た空隙率が６５容量％の抄造
法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材を、そ
の上端面がキャビティ面とほぼ同じ高さになるように緊
密に嵌合、収納する。（図１３） その後、マトリックス樹脂がポリプロピレンであり、強
化繊維がガラス繊維である抄造法繊維強化熱可塑性樹脂
シート（ケープラシート社製、ガラス繊維含量：４０重
量％、目付け：３６００ｇ／ｍ2 、空隙率：０％）を遠
赤外線加熱炉で表面温度が２００℃になるように予熱し
たフロー材（空隙率：５％）を、金型投影面積の９０％
を覆うように金型面に載置した。（図１４） その後直ちに型締を行なってフロー材を金型内に充満さ
せ、型締圧５０トンで加圧し、キャビティクリアランス
が３．１ｍｍのところで型締を完了する。（図１５） この状態で金型を冷却したのち金型を開き、図１に示す
外観形状の吸音部品を取り出した。得られた吸音部品は
ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂からなる基材部の厚
みが３ｍｍであり、吸音部材の空隙率は６５容量％であ
って、優れた吸音性能を示した。
【００３０】実施例４ 雌雄一対からなる金型を開放状態とし、雄金型に設けた
凹部に参考例１の方法で得た空隙率が６５容量％の抄造
法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からなる吸音部材を、そ
の上端面がキャビティ面より２ｍｍ高くなるように緊密
に嵌合、収納した後、吸音部材上端面（接着面）にＥＶ
Ａ系ホットメルトフィルムを載置した。（図１６） その後、片面に厚さ２５μｍのナイロンフィルムをラミ
ネートした抄造法ガラス繊維強化熱可塑性樹脂シート
（ケープラシート社製、マトリックス樹脂：ポリプロピ
レン、ガラス繊維含量：４５重量％、目付け：１５００
ｇ／ｍ2 、空隙率：０％）を遠赤外線加熱炉で２００℃
に予熱した膨張抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シート（空
隙率：８０％）を、金型面を覆うように金型面に載置し
た。（図１７） その後直ちに型締を行なって、膨張抄造法繊維強化熱可
塑性樹脂シートを７０％厚みに圧縮し、キャビティ形状
に賦形すると同時に該シートをホットメルトフィルムを
介して吸音部材と融着一体化した。（図１８） この状態で金型を冷却したのち金型を開き、図１に示す
外観形状の吸音部品を取り出した。得られた吸音部品の
基材部は空隙率が５６容量％、厚みが３．５ｍｍのガラ
ス繊維強化ポリプロピレン樹脂からなり、吸音部材の空
隙率は６５容量％であって、優れた吸音性能を示した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸音部品例の断面図である。
【図２】本発明に適用する吸音部材を製造する金型例の
概略断面図である。
【図３】本発明に適用する吸音部材の製造工程を示す金
型概略断面図である。
【図４】本発明に適用する吸音部材の製造工程を示す金
型概略断面図である。
【図５】本発明の吸音部品を射出成形により製造する金
型例の概略断面図である。
【図６】本発明の吸音部品の射出成形による製造工程を
示す金型の概略断面図である。
【図７】本発明の吸音部品の射出成形による製造工程を
示す金型の概略断面図である。
【図８】本発明の吸音部品の射出成形による製造工程を
示す金型の概略断面図である。
【図９】本発明の吸音部品を圧縮成形により製造する金
型例の概略断面図である。
【図１０】本発明の吸音部品の圧縮成形による製造工程
を示す金型の概略断面図である。
【図１１】本発明の吸音部品の圧縮成形による製造工程
を示す金型の概略断面図である。
【図１２】本発明の吸音部品の圧縮成形による製造工程
を示す金型の概略断面図である。
【図１３】本発明の吸音部品のフロー成形による製造工
程を示す金型の概略断面図である。
【図１４】本発明の吸音部品のフロー成形による製造工
程を示す金型の概略断面図である。
【図１５】本発明の吸音部品のフロー成形による製造工
程を示す金型の概略断面図である。
【図１６】本発明の吸音部品の膨張成形による製造工程
を示す金型の概略断面図である。
【図１７】本発明の吸音部品の膨張成形による製造工程
を示す金型の概略断面図である。
【図１８】本発明の吸音部品の膨張成形による製造工程
を示す金型の概略断面図である。
【符号の説明】
１：基材 ２：吸音部材 ３：雌金型 ４：雄金型 ５：膨張繊維強化熱可塑性樹脂シート ６：ストッパ
ー ７：凹部 ８：樹脂供給
口 ９：樹脂通路 １０：フロー材 １１：ホットメルトフィルム １２：溶融樹
脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】強化繊維を含有していてもよい樹脂成形体
    からなる基材の少なくとも一部に、５０容量％以上の空
    隙率を有する抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体からな
    る吸音部材が積層一体化されてなることを特徴とする吸
    音部品。
  2. 【請求項２】樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１に記載
    の吸音部品。
  3. 【請求項３】抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体が、抄
    造法繊維強化熱可塑性樹脂シートの膨張成形により得ら
    れた成形体である請求項１に記載の吸音部品。
  4. 【請求項４】雌雄いずれかもしくは両方の金型の金型面
    の所定の位置に設けた吸音部材が収納可能な凹部に、５
    ０容量％以上の空隙率を有する抄造法繊維強化熱可塑性
    樹脂成形体からなる吸音部材を嵌合、収納した後、所定
    のキャビティクリアランスになるまで金型を閉じ、次い
    で金型内に設けた溶融樹脂通路から強化繊維を含有して
    いてもよい溶融状の熱可塑性樹脂を密閉状のキャビティ
    空間に射出供給して、熱可塑性樹脂を賦形すると同時
    に、凹部開口部に露出する吸音部材の表面を接着面とし
    て、賦形された熱可塑性樹脂成形体からなる基材に吸音
    部材を積層一体化することを特徴とする請求項１に記載
    の吸音部品の製造方法。
  5. 【請求項５】雌雄いずれかもしくは両方の金型の金型面
    の所定の位置に設けた吸音部材が収納可能な凹部に、５
    ０容量％以上の空隙率を有する抄造法繊維強化熱可塑性
    樹脂成形体からなる吸音部材を嵌合、収納し、次いで未
    閉鎖の雌雄両金型間に、金型内に設けた溶融樹脂通路か
    ら強化繊維を含有していてもよい溶融状の熱可塑性樹脂
    を供給し、溶融状の熱可塑性樹脂を凹部開口部に露出す
    る吸音部材の表面を覆うように金型内を流動させながら
    所定のキャビティクリアランスになるまで型締、賦形す
    ると同時に、凹部開口部に露出する吸音部材の表面を接
    着面として、賦形された熱可塑性樹脂成形体からなる基
    材に吸音部材を積層一体化することを特徴とする請求項
    １に記載の吸音部品の製造方法。
  6. 【請求項６】雌雄いずれかの金型の金型面の所定の位置
    に設けた吸音部材が収納可能な凹部に、５０容量％以上
    の空隙率を有する抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体か
    らなる吸音部材を嵌合、収納し、次いで空隙率２０容量
    ％以下の予熱された抄造法繊維強化熱可塑性樹脂シート
    を予熱状態を維持しながら金型面に載置し、該シートの
    空隙率をさらに低下させつつ所定のキャビティクリアラ
    ンスになるまで型締、賦形すると同時に、凹部開口部に
    露出する吸音部材の表面を接着面として、賦形された強
    化繊維含有熱可塑性樹脂成形体からなる基材に吸音部材
    を積層一体化することを特徴とする請求項１に記載の吸
    音部品の製造方法。
  7. 【請求項７】雌雄いずれかの金型の金型面の所定の位置
    に設けた吸音部材が収納可能な凹部に、５０容量％以上
    の空隙率を有する抄造法繊維強化熱可塑性樹脂成形体か
    らなる吸音部材を嵌合、収納し、次いで空隙率が５０容
    量％以上となるように予熱膨張した抄造法繊維強化熱可
    塑性樹脂シートを予熱状態を維持しながら金型面に載置
    し、該シートの厚みが４０〜８０％になるまで型締、賦
    形すると同時に、凹部開口部に露出する吸音部材の表面
    を接着面として、賦形された強化繊維含有熱可塑性樹脂
    成形体からなる基材に吸音部材を積層一体化することを
    特徴とする請求項１に記載の吸音部品の製造方法。
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