CN101258190A - 隔音材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有良好的隔音性及成型性的隔音材料。本发明的隔音材料的特征是：在热塑性树脂发泡体中含有无机化合物，且相对于100重量份的热塑性树脂，含有30～300重量份的无机化合物。因此，其具有良好的隔音性及成型性，可以采用公知的成型方法将其高精度地成型为与欲实施隔音处理的被隔音部件的形状相吻合的形状。所以，可以稳定地将隔音材料贴合在汽车底板、隔开发动机室与车内部的隔板等被隔音部件上，并使其与被隔音部件间基本上无间隙，从而切实地实施隔音处理。

Description

隔音材料
技术领域
本发明涉及具有良好的隔音性及成型性的隔音材料。
背景技术
一直以来，各种各样的隔音材料被广泛应用于汽车、轨道交通工具等车辆，以及升降机等运载工具。特别是在汽车方面，发动机的噪音侵入车内空间是车内声环境恶化的重要原因，因此，发动机、踏板(フロアシ一ト)、后备箱等均使用隔音材料。
作为这样的隔音材料，专利文献1中公开了一种隔音片材，其通过以下方法得到：对含橡胶成分90重量％以上的粘合剂成分、填充剂成分及添加剂类等进行混炼、压延，并使其在20℃的弹性模量为5×107Pa以下。
为了增加密度来提供隔声性，该隔音片材的粘合剂成分中含有填充剂成分，因此所述隔音片材存在的问题是：比重大、坚硬、难于切割加工，并且弯曲等成型性不好。
而且，上述隔音片材缺乏伸长性，即使欲使用模具对其进行成型，也会因为隔音片材出现龟裂或发生断裂而无法成型为具有希望形状的成型品。
因此，对于汽车底钢板等形状复杂的振动金属板，即使希望将隔音片材成型为与振动金属板的形状相吻合的状态并贴合于其上，也会因为隔音片材无法正确地成型为与振动金属板的形状相吻合的形状而出现下述问题：在隔音片材与振动金属板之间出现间隙，需要另外的操作以填平这些间隙。
专利文献1：特开平6-301385号公报
发明内容
本发明所要解决的问题
本发明提供具有良好的隔音性及成型性的隔音材料。
解决问题的手段
本发明的隔音材料的特征是：其包含热塑性树脂发泡体和包含于热塑性树脂发泡体中的无机化合物，其中相对于构成所述热塑性树脂发泡体的热塑性树脂100重量份，含有30～300重量份的无机化合物。
即，本发明的隔音材料的特征为：在热塑性树脂发泡体中含有无机化合物，相对于构成所述热塑性树脂发泡体的热塑性树脂100重量份，含有30～300重量份的无机化合物。
对于上述构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂，没有特别限定，例如可以是有机材料，包括：聚烯烃类树脂，其中包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚乙烯类树脂或丙烯均聚物、丙烯与其它烯烃的共聚物等聚丙烯类树脂等；聚苯乙烯类树脂；聚酯类树脂；聚酰胺类树脂；聚酰亚胺类树脂；石油树脂等。但从隔音材料的刚性好、操作过程中不易发生弯曲(撓み)或翘曲(反り)，并且操作性良好的角度考虑，优选聚烯烃类树脂，更优选联合使用聚乙烯类树脂与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
再者，隔音材料的构成是在上述热塑性树脂发泡体中含有一定比例的无机化合物。作为这样的无机化合物可以列举出例如硫酸钡、硫酸镁等无机酸金属盐，以及氢氧化铝、氢氧化镁等金属氢氧化物。但因隔音材料在成型时需要进行加热，因此优选不会因这样的加热而分解的无机酸的金属盐，更优选硫酸钡。
而且，在隔音材料中，如果无机化合物的含量少则隔音材料的隔音性能下降，无机化合物的含量多则隔音材料的成型性不佳。因此，相对于构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂100重量份，将无机化合物的含量限定为30～300重量份，优选为75～250重量份。
这样，本发明的隔音材料通过在热塑性树脂发泡体中填充一定比例的无机化合物而具有良好的隔音性能。此处，如果在热塑性树脂中大量填充无机填充剂、特别是硫酸钡等密度大的无机化合物，则通常热塑性树脂的伸长性降低，从而成型性下降，很难适用真空成型等成型方法。
因此，在本发明的隔音材料中，为了弥补因含有无机化合物而造成的热塑性树脂的伸长性下降，使热塑性树脂发泡，制成热塑性树脂发泡体，并使该热塑性树脂发泡体中含有无机化合物。这样，通过使热塑性树脂发泡而制成热塑性树脂发泡体，可以提高热塑性树脂在拉伸时的断裂点的延展率，其结果是可以提高热塑性树脂发泡体即隔音材料的成型性，使得可以采用真空成型等公知的成型方法，高精度地成型为希望的形状。
即，在本发明的隔音材料中，通过使热塑性树脂发泡，制成热塑性树脂发泡体，从而提高伸长性，因此可在该热塑性树脂发泡体中大量填充无机化合物，其结果使得本发明的隔音材料在具备良好的隔音性的同时，还具备良好的成型性。
而且，如果包含了无机化合物的热塑性树脂发泡体即隔音材料的表观密度小，则隔音材料的隔音性下降；隔音材料的表观密度大，则隔音材料的成型性不佳。因此，隔音材料的表观密度优选0.1～0.8g/cm3，更优选0.25～0.7g/cm3。并且，隔音材料的表观密度依照JIS Z6767标准测定。
此外，如果构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂的树脂膨胀倍率小，则构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂的伸长性下降、隔音材料的成型性下降，因此树脂膨胀倍率优选为300％以上，更优选为500％以上；如果树脂膨胀倍率过大，则在成型隔音材料时会发生破裂或龟裂，因此其优选为1500％以下，更优选为1000％以下。
而且，构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂的树脂膨胀倍率是表示热塑性树脂本身在发泡前后的体积膨胀率的指标，具体而言，其是采用下述的式1计算出的值。这里，设无机化合物的密度为Ag/cm3，构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂的密度为Bg/cm3，包含于热塑性树脂发泡体中的无机化合物的重量为Xg，热塑性树脂的重量为Yg，含有无机化合物的热塑性树脂发泡体整体的表观密度为Cg/cm3。并且，当构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂为两种以上热塑性树脂的混合物时，热塑性树脂的密度是指热塑性树脂混合物的密度。
Figure A20068003288000051
而且，如果隔音材料的厚度薄，则隔音材料的隔音性或机械强度下降；如果隔音材料的厚度厚，则隔音材料的成型性下降。因此，其厚度优选为2～6mm。隔音材料的隔音性优选为5dB以上，更优选为10dB以上。
接下来，对本发明的隔音材料的制造方法进行说明。作为该隔音材料的制造方法没有特别限定，可以列举出例如以下方法等：(1)使用试验用炼塑机等常用搅拌装置对包含热塑性树脂、无机化合物和热分解型发泡剂的发泡性树脂组合物进行熔融混炼，在此基础上采用压机模压成型(プレス成型)等常用成型方法制作发泡性树脂片材，根据需要用电子射线、α射线、β射线等电离放射线照射该发泡性树脂片材以进行交联，然后将发泡性树脂片材加热至热分解型发泡剂分解温度以上的温度，使其发泡来制造隔音材料；(2)用挤出机对包含热塑性树脂、无机化合物和热分解型发泡剂的发泡性树脂组合物进行熔融混炼，由挤出机连续挤出发泡性树脂片材，根据需要用电子射线、α射线、β射线等电离放射线照射该发泡性树脂片材以进行交联，然后将发泡性树脂片材加热至热分解型发泡剂分解温度以上的温度，使其发泡来连续地制造隔音材料。
而且，对于上述热分解型发泡剂没有特别限定，其为以往的用于发泡体制造的产品即可，例如有偶氮二甲酰胺(アゾジカルボンアミド)、苯磺酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼、4，4-氧联双(苯磺酰肼)等，它们可以单独使用，也可以两种以上联合使用。
所得隔音材料的使用方法是：先将其成型为与汽车底钢板等欲实施隔音处理的部件(以下称为“被隔音部件”)的形状相吻合的形状，在此基础上使用粘合剂等将其贴合在被隔音部件上。而且，作为对隔音材料进行成型的成型方法，可以采用传统上公知的成型方法，例如有真空成型、加压成型等。
此时，因为隔音材料已成型为与被隔音材料的形状高精度吻合，可以将隔音材料贴合在被隔音部件上，并使其与被隔音部件间基本上无间隙，从而轻松地实施隔音处理。
发明的效果
本发明的隔音材料的特征是：其包含热塑性树脂发泡体和无机化合物，其中相对于构成所述热塑性树脂发泡体的热塑性树脂100重量份，热塑性树脂发泡体中含有30～300重量份的无机化合物。因此，其具有良好的隔音性，特别是在具有良好的隔音性的同时，还具有良好的成型性。
因而，本发明的隔音材料可以采用公知的成型方法高精度地成型为与欲实施隔音处理的被隔音部件的形状相吻合的形状。所以，可以稳定地将隔音材料贴合在汽车底板、隔开发动机室与车内部的隔板等被隔音部件上，并使其与被隔音部件间基本上无间隙，从而切实地实施隔音处理。
而且，当在本发明的隔音材料中构成热塑性树脂发泡片材的热塑性树脂为聚烯烃类树脂时，其刚性好，在隔音材料的操作中不易发生弯曲或翘曲，可操作性好。
而且，当在本发明的隔音材料中无机化合物为无机酸金属盐时，其可不受对隔音材料进行成型时的加热操作的影响，稳定存在于热塑性树脂发泡体中，可以使隔音材料成型为希望的形状而不损害其隔音性能。
此外，当在本发明的隔音材料中表观密度为0.1～0.8g/cm3时，隔音材料具有更好的隔音性和成型性。
附图说明
图1为截面模式图，示出了隔音材料成型性的测定要素。
符号说明：1阴模；2成型品；21底部；22壁部。
具体实施方式
(实施例1)
于110℃使用试验用炼塑机混炼发泡性树脂组合物15分钟，使其均匀混合，然后于110℃对发泡性树脂组合物进行压机模压成型，制备厚2.5mm的发泡性树脂片材。所述发泡性树脂组合物包括65重量份的低密度聚乙烯(三井住友聚烯烃公司生产，商品名为LE520)、35重量份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(三井-杜邦聚合化学公司生产，商品名为EVAFLEX EV460，乙酸乙烯酯含量为19重量％)、150重量份的硫酸钡(竹原化学公司生产，商品名为W-1)、4重量份的偶氮二甲酰胺(大塚化学公司生产，商品名为UNIFOAM AZ SO-40)以及1重量份的作为发泡助剂的硬脂酸锌(堺化学公司生产，商品名为SZ-2000)
在800KV的条件下用2.0Mrad的电子射线照射该发泡性树脂片材，使发泡性树脂片材发生交联。将该发泡性树脂片材置于烘箱中，240℃放置80秒使其发泡，得到隔音材料，所述隔音材料的构成是：在包含低密度聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的聚烯烃类树脂的发泡片材中包含硫酸钡。所得隔音材料的表观密度为0.33g/cm3，其厚度为3.7mm。构成热塑性发泡树脂的聚烯烃类树脂的树脂膨胀倍率为650.4％。包含低密度聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的聚烯烃类树脂的密度为0.9g/cm3，硫酸钡的密度为4.3g/cm3。
(实施例2)
按照与实施例1类似的方法得到隔音材料，所不同的是：硫酸钡由150重量份调整为100重量份，偶氮二甲酰胺由4重量份调整为3重量份，硬脂酸锌由1重量份调整为0.8重量份。所得隔音材料的表观密度为0.31g/cm3，其厚度为3.6mm。构成热塑性发泡树脂片的聚烯烃类树脂的树脂膨胀倍率为559.7％。
(实施例3)
按照与实施例1类似的方法得到隔音材料，所不同的是：硫酸钡由150重量份调整为50重量份，偶氮二甲酰胺由4重量份调整为2重量份，硬脂酸锌由1重量份调整为0.6重量份。所得隔音材料的表观密度为0.32g/cm3，其厚度为3.7mm。构成热塑性发泡树脂片的聚烯烃类树脂的树脂膨胀倍率为411.4％。
(实施例4)
按照与实施例1类似的方法得到隔音材料，所不同的是：硫酸钡由150重量份调整为50重量份，发泡性树脂片材的厚度由2.5mm调整为2.0mm。所得隔音材料的表观密度为0.16g/cm3，其厚度为3.7mm。构成热塑性发泡树脂片的聚烯烃类树脂的树脂膨胀倍率为833.3％。
(比较例1)
按照与实施例1类似的方法得到隔音材料，所不同的是：不使用硫酸钡，偶氮二甲酰胺由4重量份调整为1.4重量份，硬脂酸锌由1重量份调整为0.4重量份。所得隔音材料的表观密度为0.40g/cm3，其厚度为3.7mm。构成热塑性发泡树脂片的聚烯烃类树脂的树脂膨胀倍率为225.0％。
(比较例2)
按照与实施例1类似的方法得到隔音材料，所不同的是：不使用硫酸钡，发泡性树脂片材的厚度由2.5mm调整为2.0mm。所得隔音材料的表观密度为0.11g/cm3，其厚度为3.8mm。构成热塑性发泡树脂片的聚烯烃类树脂的树脂膨胀倍率为818.2％。
(比较例3)
按照与实施例1类似的方法得到隔音材料，所不同的是：硫酸钡由150重量份调整为350重量份，偶氮二甲酰胺由4重量份调整为6重量份，硬脂酸锌由1重量份调整为1.3重量份，发泡性树脂片材的厚度由2.5mm调整为2.0mm。所得隔音材料的表观密度为0.61g/cm3，其厚度为3.6mm。构成热塑性发泡树脂片的聚烯烃类树脂的树脂膨胀倍率为590.7％。
(比较例4)
以乙丙双烯橡胶(EPDM)片材(表观密度：2.4g/cm3，厚度：1.7mm)作为隔音材料。
所得隔音材料的成型性及隔音性按如下要领测定，其结果示于表1。(成型性)
使用远红外线加热器对隔音材料进行加热，使其两面温度达到140℃。然后，准备如图1所示的有底圆筒状阴模1，使用该阴模1对隔音材料进行真空成型，得到有底圆筒状成型品2，该底圆筒状成型品2由平面圆形的底部21和圆筒状的壁部22(其以与底部21垂直的状态沿底部21的外缘延伸设置)构成。并且，隔音材料的真空成型应在保证满足下述三个条件的范围内，对隔音材料进行尽可能深的真空成型：成型品2的壁部22的厚度均匀；底部21不出现龟裂或开孔；底部21的厚度与壁部22的厚度大体相同。
而且，基于下述的式2，由成型品外底面直径D和将隔音材料真空吸引入阴模1内的深度H计算出真空成型最大拉拔比(絞り比)(H/D)，并以之作为成型性的指标。真空成型最大拉拔比越大，隔音材料的成型性越好。
真空成型最大拉拔比(H/D)＝深度H/直径D......式2
在实施例1～3中，真空成型最大拉拔比为0.8以上，隔音材料均有良好的成型性。在比较例1中，真空成型最大拉拔比为0.6，依靠如此程度的成型性不能将隔音材料正确地成型为与金属铸模形状相吻合的形状。比较例3的材料的成型性不佳，在底部立即出现了开孔，基本上不能进行真空成型。比较例4的材料的成型性不佳，在底部立即出现了开孔，基本上不能进行真空成型。
(隔音性)
基于JIS A1416标准测定隔音材料的隔音性，并作为隔音性的指标。具体而言，在隔断音源室与混响室(残
Figure A20068003288000101
室)的门上设置一个边长600mm的正方形的隔音材料安装用窗口，将隔音材料安装于其上，使其完全封闭。然后，由声源室的声源发出90dB的声音，用噪音计(RION公司生产，商品名为精密噪音计NA-27)在混响室中测定音量大小A。
接下来，不在隔音材料安装用窗口上安装隔音材料，而是使该窗口部处于完全敞开的状态，按照与上述相同的要领测定音量大小B，基于下述的式3计算出隔音性。
隔音性(dB)＝(音量大小B)-(音量大小A)......式3
Figure A20068003288000111
工业实用性
本发明的隔音材料具有良好的隔音性和成型性，因此其可适用于具有各种形状的被隔音部件，可适用于汽车领域、轨道领域、建筑领域等广泛的应用领域。

Claims (7)

1.一种隔音材料，其包含：热塑性树脂发泡体和包含在热塑性树脂发泡体中的无机化合物，其中，相对于100重量份的构成所述热塑性树脂发泡体的热塑性树脂，无机化合物的含量为30～300重量份。
2.根据权利要求1的隔音材料，其中，构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂为聚烯烃类树脂。
3.根据权利要求1的隔音材料，其中，无机化合物为无机酸的金属盐。
4.根据权利要求1的隔音材料，其表观密度为0.1～0.8g/cm3。
5.根据权利要求1的隔音材料，其中，相对于100重量份构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂，无机化合物的含量为75～250重量份。
6.根据权利要求1的隔音材料，其中，无机化合物为硫酸钡。
7.根据权利要求1的隔音材料，其中，构成热塑性树脂发泡体的热塑性树脂的树脂膨胀率为300％以上。
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