CN113228160A - 隔音材料以及隔音材料的制造方法 - Google Patents

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CN113228160A
CN113228160A CN201980078884.3A CN201980078884A CN113228160A CN 113228160 A CN113228160 A CN 113228160A CN 201980078884 A CN201980078884 A CN 201980078884A CN 113228160 A CN113228160 A CN 113228160A
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sound
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polyurethane foam
sound insulating
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山中佑介
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Bridgestone Corp
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Abstract

隔音材料1,其具有:第1层10,所述第1层10由聚氨酯泡沫形成;第2层20,所述第2层20层叠在第1层的第1侧的表面上并且由除了聚氨酯以外的材料制成的片状构件构成;以及第3层30,所述第3层30层叠在所述第2层的第1侧的表面上、由聚氨酯泡沫形成,并且在整个层上具有比所述第1层的至少一部分的密度高的密度。

Description

隔音材料以及隔音材料的制造方法
技术领域
本发明涉及隔音材料以及隔音材料的制造方法。
本申请要求基于2018年11月28日提交的日本专利申请No.2018-222665的优先权,其内容以其整体引入本文中。
背景技术
已经存在一种由聚氨酯泡沫的单层结构构成的常规的隔音材料(例如,PTL 1)。
引用列表
专利文献
PTL 1:日本专利特开No.2006-316788
发明内容
发明要解决的问题
然而,这种常规的隔音材料在隔音性能方面存在改善的空间。
本发明的目的为提供能够允许提高隔音性能的隔音材料,以及可以获得能够允许提高隔音性能的隔音材料的隔音材料的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的隔音材料包括
第1层,所述第1层由聚氨酯泡沫构成,
第2层,所述第2层层叠在所述第1层的第1侧表面上,并且所述第2层由除了聚氨酯以外的材料制成的片状构件构成,以及
第3层,所述第3层层叠在所述第2层的所述第1侧的表面上,所述第3层由聚氨酯泡沫构成,并且在整个层上具有比所述第1层的至少一部分的密度高的密度。
本发明的隔音材料的制造方法包括
第1层制造工序,获得由聚氨酯泡沫构成的第1层,
第2层制备工序,制备由除了聚氨酯以外的材料制成的片状构件构成的第2层,
第3层制造工序,将未经热压缩的聚氨酯泡沫热压缩,从而获得第3层,所述第3层在整个层上具有比所述第1层制造工序中获得的所述第1层的任何部分的密度高的密度,以及
层叠工序,将在所述第2层制备工序中制备的所述第2层层叠在所述第1层制造工序中获得的所述第1层的第1侧的表面上,并且将在第3层制造工序中获得的所述第3层层叠在所述第2层的所述第1侧的表面上,从而获得层叠体。
发明的效果
根据本发明,可以提供能够允许提高隔音性能的隔音材料,以及可以获得能够允许提高隔音性能的隔音材料的隔音材料的制造方法。
附图说明
在附图中:
图1为示意性地示出根据本发明的第一实施方案的隔音材料的截面图;
图2为用于描述根据本发明的第一实施方案的隔音材料的制造方法中的第3层制造工序的视图;
图3为用于描述图1的隔音材料的效果的视图;
图4为示意性地示出根据本发明的第二实施方案的隔音材料的截面图;
图5为用于描述根据本发明的第二实施方案的隔音材料的制造方法中的层叠体成形工序的视图;
图6为表示本发明的隔音材料的实施例1和比较例1中的声压试验结果的图;并且
图7为示意性地示出在图6的声压试验中使用的根据比较例1的隔音材料的截面图。
具体实施方式
本发明的隔音材料可以用于任何位置和/或制品,并且优选用于车辆中。
以下,将参照附图例示和描述根据本发明的隔音材料和隔音材料的制造方法的实施方案。
在附图中,将相同的附图标记赋予共同的部件。
[第一实施方案]
图1~图3各自为用于描述根据本发明的第一实施方案的隔音材料1及其制造方法的视图。
图1示出根据本发明的第一实施方案的隔音材料1的截面。本实施方案的隔音材料1由其中层叠有多层(具体地,在本实施例中为4层)的层叠结构构成。
这里,为了方便,将隔音材料1的层叠方向(其也作为隔音材料1的厚度方向)上的一侧(图1中的上侧)称为“第1侧(S1)”,并且将层叠方向上的另一侧(图1中的下侧)称为“第2侧(S2)”。在图1的实例中,当使用隔音材料1时,其层叠方向对应于垂直方向,其第1侧S1对应于垂直方向上的上侧,并且其第2侧S2对应于垂直方向上的下侧。然而,当使用隔音材料1时,其层叠方向、及其在第1侧S1和第2侧S2处的各自的方向和取向可以不同于图1的实例中的那些。
如图1的实例所示,将隔音材料1配置为使得在使用时其位于第2侧S2上的表面与声源发生器G相对。将隔音材料1构成为使得在由此配置时抑制从声源发生器G产生的任何声音向第1侧S1而不是向隔音材料1传播(transmit)。由隔音材料1表现出的这种性能在此被称为“隔音性能”,其允许抑制来自声源发生器G的任何声音向第1侧S1而不是向隔音材料1传播。
从提高隔音性能的观点,如图1的实例所示,隔音材料1优选地配置为使得在使用时其位于第2侧S2上的表面与声源发生器G接触。
声源发生器G可以为任何制品,并且优选为构成车辆的部件。在本实例中,将声源发生器G配置在车辆的发动机室中。在本实例中,将隔音材料1放置在声源发生器G上并与其接触。
本实施方案的隔音材料1包括作为最靠近第2侧S2的表层的第1层10、层叠在第1层10的位于第1侧S1上的表面上的第2层20、层叠在第2层20的位于第1侧S1上的表面上的第3层30、以及层叠在第3层30的位于第1侧S1上的表面上的第4层40,并且该第4层40为最靠近第1侧S1的表层。
在图1的实例中,第1层10、第2层20、第3层30和第4层40各自以平板状的方式构成,换言之,各自在其整个层上不仅厚度基本上恒定而且平坦。隔音材料1的位于第2侧S2上的表面(第1层10的位于第2侧S2上的表面)因此为平坦的。特别优选这种构造,这是因为在其中声源发生器G的面向隔音材料1(位于第1侧S1上)的表面(图1中的上表面)如在图1的实例中那样为平坦的情况下,可以增加隔音材料1和声源发生器G之间的接触面积,从而可以提高隔音性能。
第1层10、第2层20、第3层30和第4层40优选地在这些层之间至少在其各自的部分(例如,仅各层的外周端部)上相互固定(例如,接合(bond)或熔接(weld))。因此,当例如运输和/或使用隔音材料1时,可以防止隔音材料1的个层10~40相互分离。
然而,第1层10~第4层40可以相互不固定。
第1层10由聚氨酯泡沫构成。构成第1层10的聚氨酯泡沫在此称为“第1聚氨酯泡沫”。
在本实施方案中,第1层10在其整个层上的密度(kg/m3)基本均匀。
构成第1层10的第1聚氨酯泡沫为未经热压缩的普通聚氨酯泡沫。
第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)具有其中排列有大量泡孔(未塌陷)的结构,因此在吸收任何传入的声音(incoming sound)的性能(以下称为“吸音性能”)方面是高的。
第3层30由聚氨酯泡沫构成。构成第3层30的聚氨酯泡沫在此称为“第3聚氨酯泡沫”。
在本实施方案中,第3层30在其整个层上的密度(kg/m3)基本均匀。第3层30在其整体上具有比第1层10的任何部分的密度高的密度(kg/m3)。
在本实例中,第3层30(第3聚氨酯泡沫)由热压缩的聚氨酯泡沫(经热压缩的聚氨酯泡沫)构成。即,如图2中示意性示出,第3层30通过将由未经热压缩的普通聚氨酯泡沫构成的块(block)130热压缩来获得。以下,构成块130的未经热压缩的聚氨酯泡沫称为“第4聚氨酯泡沫”。在本实例中,第3层30通过在其厚度方向上的热压缩来获得。
如上所述,第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)比第1层10的密度(kg/m3)高。因此,当在相同体积下比较时,第3层30中的空隙量比第1层10少,因此吸音性能更低,但试图进入的任何声音的回弹(rebound)性能(以下,称为声音屏蔽性能(sound shielding performance))更高。在本实例中,第3层30由热压缩的聚氨酯泡沫构成,因此提供了塌陷的泡孔并且其中几乎没有空隙或没有空隙,因此几乎没有吸音性能(sound absorption performance),但声音屏蔽性能高。第3层30的振动阻尼性能比第1层10高。
第2层20由除了聚氨酯以外的材料制成,并且由以片材形式配置的片状构件构成。
第2层20由除了聚氨酯以外的材料制成,换言之,由与第1层10和第3层30的材料不同的材料制成,因此与其中第1层10和第3层30之间没有第2层20并且第1层10与第3层30彼此直接接触的情况相比,可以允许提高隔音材料1的隔音性能。更具体地,本发明的发明人最近关注于以下:在其中第1层10和第3层30之间没有第2层20的情况下,在从声源发生器G向隔音材料1以特定频率输入任何声音的力的情况下,与以其它频率输入任何声音的力的情况相比,隔音性能会劣化。其原因被认为是因为由于构成第1层10和第3层30的各聚氨酯泡沫(第1聚氨酯泡沫和第3聚氨酯泡沫)的共振而放大了特定频率的这种声音。本发明的发明人最近已经发现,由除了聚氨酯以外的材料构成的第2层20可以设置在第1层10和第3层30之间,从而允许在以特定频率输入这种声音的力的情况下提高隔音性能。其原因被认为是因为第2层20夹设在第1层10和第3层30之间,从而抑制了在以特定频率输入这种声音的力的情况下构成第1层10和第3层30的各聚氨酯泡沫(第1聚氨酯泡沫和第3聚氨酯泡沫)的共振。
从提高隔音性能的观点,构成第2层20(因此片状构件)的材料为例如优选除了聚氨酯以外的树脂(例如,合成树脂如聚酯)、植物纤维(例如,棉花)、橡胶、或金属,并且从减少重量的观点,特别优选为除了聚氨酯以外的树脂(例如,合成树脂如聚酯)、植物纤维(例如,棉花)、或橡胶。第2层20(因此片状构件)的结构可以为任意结构,只要其为片状即可,并且优选为例如织物(纺织品、针织物、或无纺布)、具有大量通孔的网状片或不具有通孔的无缝片,特别优选为无纺布。
在附图的实例中,第2层20由聚酯无纺布构成。
第4层40由无纺布构成。构成无纺布的材料可以为任意材料,并且其实例包括聚酯。
构成第4层40的无纺布的耐油性和耐热性比各自由聚氨酯泡沫构成的第1层10和第3层30高。
在此描述本实施方案的效果。
首先,如上所述,在本实施方案中,声音屏蔽性能高的第3层30比吸音性能高的第1层10更靠近第1侧S1来配置。在本实例中,将本实施方案的隔音材料1配置为使得隔音材料1的位于第2侧S2上的表面与声源发生器G相对(更具体地为接触)。因此,如图3示意性示出,从声源发生器G向第1侧S1垂直地(换言之,在层叠方向上)进入隔音材料1的任何声音被第1层10部分地吸收,并且未被第1层10吸收的任何声音被第3层30屏蔽(向第2侧S2回弹(rebound))。因此,可以有效地抑制从声源发生器G产生的任何声音向第1侧S1而不是向隔音材料1传播。
通常,随着隔音材料的重量越高,隔音材料的声音屏蔽性能趋于越高,因此隔音性能越高。在本实施方案中,第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的密度(kg/m3)比第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)低。因此,一般而言,如果在相同体积下比较,则第1层10具有重量更轻的优点,而其具有隔音性能比第3层30低的缺点。因此,如果第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)构成具有对应于第1层10和第3层30的总厚度的厚度的整个部分,则可以减少隔音材料1的重量,而难以充分地抑制任何声音从声源发生器G向第1侧S1而不是向隔音材料1传播(换言之,难以获得充分的隔音性能)。另一方面,如果第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)构成具有对应于第1层10和第3层30的总厚度的厚度的整个部分,则可以有效地屏蔽(回弹)来自声源发生器G的任何声音并且可以有效地抑制来自声源发生器G的任何声音向第1侧S1而不是向隔音材料1传播(获得高的隔音性能),而隔音材料1的重量易于显著增加。特别地,如本实例中所示,在其中隔音材料1用于车辆的情况下,从低燃料消耗的观点,隔音材料1的重量优选为轻的。本实施方案的隔音材料1同时包括吸音性能高的第1层10和声音屏蔽性能高的第3层30两者,并且因此隔音材料1不仅可以抑制其重量的增加,而且可以获得良好的隔音性能。
本实施方案的隔音材料1还可以允许有效地衰减从声源发生器G产生的任何振动,这是因为由第3聚氨酯泡沫构成的第3层30具有高的振动阻尼性能。
在本实例中,本实施方案的隔音材料1,其中由第3聚氨酯泡沫构成的第3层30配置在相对于由第1聚氨酯泡沫构成的第1层10的第1侧S1处,因此与相反的情况,换言之,其中由第1聚氨酯泡沫构成的第1层10配置在相对于由第3聚氨酯泡沫构成的第3层30的第1侧S1处的情况相比,允许更多的从声源发生器G产生的任何声音垂直地(在层叠方向上)进入第1层10并且被吸收,从而可以允许更有效地表现第1层10的吸音性能,结果,可以提高隔音材料1的隔音性能。
如上所述,由除了聚氨酯以外的材料构成的第2层20设置在本实施方案的隔音材料1中的第1层10和第3层30之间。因此,与其中在第1层10和第3层30之间暂时不存在第2层20的情况相比,在从声源发生器G以特定频率输入任何声音的力时,可以抑制第1层10和第3层30之间的任何共振,并且可以提高隔音性能。因此,本实施方案的隔音材料1相对于在更宽的频率范围内的任何声音都可以获得高的隔音性能。
第2层20由片状构件构成,因此可以抑制隔音材料1的厚度和重量的增加。
在其中如本实例中第2层20由无纺布构成的情况下,特别有利地表现出第2层20的提高隔音性能的功能。
本实施方案的隔音材料1,其中最靠近第1侧S1的表层由第4层40构成,第4层40由耐油性和耐热性高的无纺布构成,因此,可以通过第4层40有效地保护隔音材料1中相对于第4层40位于第2侧S2上的各层(第1层10、第2层20、和第3层30)免受油和高热。因此,可以提高隔音材料1的耐油性和耐热性。这种构造特别优选在其中隔音材料1配置在如车辆的发动机室内部等位置的情况下,特别地,隔音材料1配置在很可能暴露于油和/或高热的位置,如在本实例中。
这里,隔音材料1可以具有不同于图1的实例的任何构造,只要其至少包括上述第1层10~第3层30即可。例如,隔音材料1可以包括第4层40或不包括第4层40,和/或可以具有作为最靠近第1侧S1的表层的第3层30。选择性地,隔音材料1可以包括由除了无纺布以外的材料构成的第4层40。
接下来,描述根据本发明的第一实施方案的隔音材料的制造方法。当用于制造根据第一实施方案的隔音材料1时,优选根据本实施方案的隔音材料的制造方法。以下,将描述其中制造图1的实例的隔音材料1的情况。
分别获得第1层10、第2层20、第3层30、和第4层40(分别为第1层制造工序、第2层制备工序、第3层制造工序、和第4层制备工序)。
在第1层制造工序中,首先制造第1聚氨酯泡沫,然后将所得的第1聚氨酯泡沫切割成预定的形状和尺寸,从而获得第1层10。在第1层制造工序中获得的第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)在其整个层上的密度基本均匀。
在第2层制备工序中,将预先制造的由除了聚氨酯以外的材料制成的片状构件(图1的实例中的聚酯无纺布)切割成预定的形状和尺寸,从而制备第2层20。
在第3层制造工序中,首先制造未经热压缩的第4聚氨酯泡沫。然后,将所得的第4聚氨酯泡沫切割成预定的形状和尺寸,从而获得包括第4聚氨酯泡沫的块130。接下来,将块130在一个方向上热压缩并且因此变薄,从而获得包括第3聚氨酯泡沫的第3层30(图2)。在第3层制造工序中获得的第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)在其整个层上的密度基本均匀,并且在其整个层上具有比在第1层制造工序中获得的第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的任何部分的密度高的密度。
在第4层制备工序中,将预先制造的无纺布切割成预定的形状和尺寸,从而制备第4层40。
在第1层制造工序、第2层制备工序、第3层制造工序、和第4层制备工序完成之后,将在第2层制备工序中制备的第2层20层叠在第1层制造工序中获得的第1层10的表面上,该表面位于第1侧S1上,将在第3层制造工序中获得的第3层30层叠在第2层20的表面上,该表面位于第1侧S1上,并且将在第4层制备工序中制备的第4层40层叠在第3层30的表面上,该表面位于第1侧S1上,从而获得由第1层10~第4层40的层叠体构成的隔音材料1(层叠工序)。层叠工序优选允许第1层10、第2层20、第3层30、和第4层40在这些层之间至少在其各自的部分(例如,仅各层的外周端部)上相互固定(例如,接合(bond)或熔接(weld))。在其中第1层10~第4层40相互熔接的情况下,第2层20和第4层40各自优选地由可以热熔接(换言之,可以通过加热而溶解或软化,从而接合到相邻的层)的材料制成。因此,第1层10~第4层40可以相互熔接,而无需使用如粘合剂等任何其它构件。这里,在层叠工序中,第1层10~第4层40不是可选地相互固定。
隔音材料1也可以通过与上述制造方法不同的方法来制造。
虽然以上描述了图1的实例的隔音材料1,但是根据第一实施方案的隔音材料1不限于图1的实例的隔音材料。例如,在第一实施方案中,第1层10~第4层40各自的厚度可以为非均匀的。即,第1层10~第4层40可以各自为非平坦的。
[第二实施方案]
图4和图5为描述根据本发明的第二实施方案的隔音材料1及其制造方法的视图。
图4示出根据本发明的第二实施方案的隔音材料1的截面。本实施方案的隔音材料1对应于通过对根据第一实施方案的隔音材料1进行热压缩成形(图5)而获得的隔音材料。图5为用于描述根据本发明的第二实施方案的隔音材料的制造方法中的层叠体成形工序的视图。
如图5所示,在根据本发明第二实施方案的隔音材料的制造方法中,直到上述层叠工序的工序可以以与第一实施方案相同的方式进行。在图5的实例中,层叠工序中获得的层叠体(隔音材料1)具有图1中的构造。
在根据本实施方案的隔音材料的制造方法中,在层叠工序中获得的层叠体(隔音材料1)在层叠工序之后的层叠体成形工序中进行热压缩成形。热压缩成形可以通过例如使用包括第一模具部分P1和第二模具部分P2的压制模具P,并且在加热的情况下将在第一模具部分P1和第二模具部分P2之间的层叠体(隔音材料1)压缩来进行,该第一模具部分P1具有构成为形成层叠体(隔音材料1)的位于第1侧S1上的表面的成形面,并且该第二模具部分P2具有构成为形成层叠体(隔音材料1)的位于第2侧S2上的表面的成形面。因此,将第1层10在其至少一部分中热压缩,不仅厚度减小,而且密度更高。虽然可以各自将第2层20~第4层40热压缩并且因此厚度轻微减小,但是与第1层10的厚度相比,第2层20~第4层40各自在这种减小的程度上都是轻微的。
将层叠体成形工序之后的层叠体(隔音材料1,图4)中的第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)至少部分地热压缩,如上所述,第1层10的厚度和密度为非均匀的。在本实施方案中,第3层30在其整个层上具有比层叠体成形工序之后的第1层10的至少一部分(优选为整体)的密度高的密度。换言之,在层叠体成形工序之后,第1层10具有密度比第3层30的密度(更具体地,密度的最小值)低的部分。因此,可以抑制在第1层制造工序中获得的第1层10的吸音性能由于这种随后的层叠体成形工序而导致的劣化。
从同样的观点,优选的是,在层叠体成形工序后的层叠体(隔音材料1)中,第1层10的平均密度比第3层30的平均密度低。
从同样的观点,还优选的是,在层叠体成形工序后的层叠体(隔音材料1)中,第1层10具有未经热压缩的部分。
根据第二实施方案,隔音材料1(层叠体)可以通过在层叠体成形工序中对层叠体(隔音材料1)进行热压缩成形而成形为期望的形状。因此,例如,如图4所示,在其中声源发生器G的面向隔音材料1(位于第1侧S1上)的表面为非平坦的(具有不均匀的形状)的情况下,隔音材料1(层叠体)的位于第2侧S2上的表面的形状可以成形为沿着声源发生器G的面向隔音材料1(位于第1侧S1上)的表面的形状,导致隔音材料1和声源发生器G之间的接触面积增大。因此,可以提高隔音材料1的隔音性能。隔音材料1还可以更稳定地放置在声源发生器G上。
可以将在层叠体成形工序之后的层叠体(第二实施方案的隔音材料1)中的第3层30制成为在其整个层上具有比第1层10的至少一部分(优选为整体)的密度高的密度,导致虽然这种提高的程度存在任何差异,但是与第一实施方案中那样提高了隔音材料1的隔音性能。
优选在根据第二实施方案的制造方法中,在层叠工序中不将第1层10~第4层40相互固定(接合或熔接),而是在随后的层叠体成形工序中通过热压缩成形中的热将第1层10~第4层40至少部分地相互熔接。因此,各层的热压缩成形和相互熔接可以在一个工序中进行,因此可以提高生产率。
在其中第1层10~第4层40相互熔接的情况下,第2层20和第4层40各自优选由可以热熔接(换言之,可以通过加热溶解或软化,从而与相邻层接合)的材料制成。因此,第1层10~第4层40可以相互熔接,而不使用如粘合剂等任何其他构件。
在其中第1层10~第4层40相互熔接的情况下,将层叠体(隔音材料1)在这种熔接的一部分上大幅压缩以导致厚度减小,从而允许将热容易地传递到各层10~40并且容易地允许这种熔接,但是第1层10的厚度主要对应于这种由热压缩引起的厚度减小而减小,并且第1层10的吸音性能乃至隔音材料1的隔音性能会劣化。因此,第1层10~第4层40更优选仅在各层的一部分上(例如,仅各层的外周端部上)相互熔接。因此,可以确保其中将第1层10~第4层40没有相互熔接的任何部分在隔音材料1中,第1层10的热压缩的量可以相对于该部分减少该量,并且可以提高第1层10的吸音性能乃至隔音材料1的隔音性能。
以下,将描述上述第一和第二实施方案中的隔音材料1的各层的尺寸和物性的优选数值范围。在其中隔音材料1如本实例中的隔音材料1用于车辆的情况下,特别优选该数值范围。
在每个上述实例中,从提高隔音性能的观点,隔音材料1的厚度T1(图1、图4)的最大值优选为10mm以上,更优选15mm以上。
从抑制隔音材料1的重量和厚度增加的观点,隔音材料1的厚度T1的最大值优选为30mm以下,更优选25mm以下。
在每个上述实例中,从不仅抑制隔音材料1的重量增加,而且提高隔音性能的观点,由第1聚氨酯泡沫构成的第1层10的至少一部分(优选为整体)的厚度T10(图1、图4)优选地高于由第3聚氨酯泡沫构成的第3层30的厚度T30(图1、图4)的最大值。
从相同的观点,第1层10的至少一部分(优选为整体)的厚度T10优选为第3层30的厚度T30的最大值的10~50倍。
在每个上述实例中,从提高第1层10的吸音性能,并且因此提高隔音材料1的隔音性能的观点,第1层10的至少一部分(优选为整体)的厚度T10(图1、图4)优选为隔音材料1的厚度T1(图1、图4)的最大值的0.50倍以上、更优选为0.70倍以上。从相同的观点,第1层10的至少一部分(优选为整体)的厚度T10优选为8mm以上,更优选12mm以上。
从抑制第1层10乃至隔音材料1的重量和厚度的增加的观点,第1层10的厚度T10的最大值优选为隔音材料1的厚度T1的最大值的0.90倍以下、更优选隔音材料1的厚度T1的最大值的0.86倍以下。从相同的观点,第1层10的厚度T10的最大值优选为25mm以下,更优选20mm以下。
在每个上述实例中,从提高第3层30的声音屏蔽性能乃至提高隔音材料1的隔音性能的观点,第3层30的厚度T30(图1、图4)的最小值优选为隔音材料1的厚度T1(图1、图4)的最大值的0.025倍以上,更优选为隔音材料1的厚度T1的最大值的0.045倍以上。从相同的观点,第3层30的厚度T30的最小值优选为0.5mm以上,更优选0.8mm以上。
从抑制第3层30乃至隔音材料1的重量和厚度的增加的观点,第3层30的厚度T30的最大值优选为隔音材料1的厚度T1的最大值的0.15倍以下,更优选为隔音材料1的厚度T1的最大值的0.075倍以下。从轻量化的相同观点,第3层30的厚度T20的最大值优选为5mm以下、更优选3mm以下、进一步优选1.5mm以下。
在其中隔音材料1包括如图1和图4的各实例中的由无纺布构成的第4层40(位于第1侧S1上的表层)的情况下,从提高第4层40乃至隔音材料1的耐油性和耐热性的观点,第4层40的厚度T40优选为0.5mm以上,更优选1mm以上。
从抑制第4层40乃至隔音材料1的重量和厚度的增加的观点,第4层40的厚度T40优选为5mm以下,更优选3mm以下。
在每个上述实例中,从提高第1层10的吸音性能和减少第1层10的重量的观点,第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的至少一部分(优选为整体)的密度优选为20kg/m3以下,更优选15kg/m3以下。在其中第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的至少一部分(优选为整体)的密度为20kg/m3以下的情况下,提高了在大约5000~10000Hz的高频下的任何声音的吸音性能。当隔音材料1用于车辆中时,特别优选这种提高。
从第1层10的制造的容易的观点,第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的整体的密度优选为6kg/m3以上,更优选10kg/m3以上。
本文中的聚氨酯泡沫的“密度”是指依照JIS K 6400-1:2004测量的密度(表观密度)。
从提高第1层10的吸音性能和减少第1层10的重量的观点,第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)优选由具有其中泡孔彼此连通的开放泡孔结构的软质聚氨酯泡沫构成。
在每个上述实例中,从提高第1层10的吸音性能和减少第1层10的重量的观点,第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的至少一部分(优选为整体)的透气性优选为0.1~40ml/cm2/sec,更优选5~30ml/cm2/sec。
各聚氨酯泡沫的“透气性”(透气量)在本文中依照JIS K 6400-7:2012以易碎型(fragile type)以10mm的厚度来测量。
图1和图4的每个实例中,构成在第3层制造工序中的第3层30的热压缩之前的块130(图2)的第4聚氨酯泡沫的组成(因此密度和透气性)与构成在第1层制造工序中获得的第1层10的第1聚氨酯泡沫不同。然而,第4聚氨酯泡沫可以具有与构成在第1层制造工序中获得的第1层10的第1聚氨酯泡沫相同的组成(因此密度和透气性)。
在每个上述实例中,从提高第3层30的声音屏蔽性能的观点,第4聚氨酯泡沫的密度优选为6kg/m3以上,更优选10kg/m3以上。从相同的观点,第4聚氨酯泡沫的密度优选比构成在第1层制造工序中获得的第1层10的第1聚氨酯泡沫的密度高。
从抑制第3层30的重量增加的观点,第4聚氨酯泡沫的密度优选为100kg/m3以下,更优选90kg/m3以下。
在每个上述实例中,从提高第3层30的声音屏蔽性能和减少第3层30重量的观点,第4聚氨酯泡沫的透气性优选比构成在第1层制造工序中获得的第1层10的第1聚氨酯泡沫的透气性低。从相同的观点,第4聚氨酯泡沫的透气性优选为0.05~30ml/cm2/sec,更优选3~20ml/cm2/sec。
第4聚氨酯泡沫可以为具有其中泡孔彼此连通的开放泡孔结构的软质聚氨酯泡沫,或者可以为具有其中泡孔彼此不连通但彼此独立的封闭泡孔结构的硬质聚氨酯泡沫。
在每个上述实例中,从提高第3层30的声音屏蔽性能的观点,构成第3层30的第3聚氨酯泡沫优选为通过将由未经热压缩的第4聚氨酯泡沫构成的块130(图2)热压缩至块的体积的0.3倍以下而获得的聚氨酯泡沫,更优选为通过将块热压缩至块的体积的0.15倍以下而获得的这种聚氨酯泡沫。
从第3层30的热压缩操作所花费的时间和成本的观点,构成第3层30的第3聚氨酯泡沫优选为通过将由第4聚氨酯泡沫构成的块130(图2)热压缩至块的体积的0.05倍以上而获得的聚氨酯泡沫,更优选为通过将块热压缩至块的体积的0.10倍以上而获得的这种聚氨酯泡沫。
在每个上述实例中,从提高第3层30的声音屏蔽性能的观点,第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)的密度的最小值(具有最低密度的部分的密度;这同样适用于以下。)优选为100kg/m3以上,更优选300kg/m3以上。从相同的观点,第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)的密度的最小值优选为第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的密度的最小值的8倍以上、更优选17倍以上。
从抑制第3层30的重量的增加的观点,第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)的密度的最大值(具有最高密度的部分的密度;这同样适用于以下。)优选为1000kg/m3以下,更优选500kg/m3以下。从相同的观点,构成第3层30的第3聚氨酯泡沫的密度的最大值优选为第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的密度的最小值的50倍以下、更优选33倍以下。
在其中构成第3层30的第3聚氨酯泡沫满足前述数值范围的情况下,第3层30可以优选同时实现声音屏蔽性能和重量的减少两者。
从提高第3层30的声音屏蔽性能的观点,在每个上述实例中,第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)的透气性优选比第1层10(因此第1聚氨酯泡沫)的至少一部分的透气性低。从相同的观点,第3层30(因此第3聚氨酯泡沫)优选几乎没有透气性或没有透气性。
构成第3层30的第3聚氨酯泡沫可以为未经热压缩的普通聚氨酯泡沫,并且有利地为热压缩的聚氨酯泡沫,这是因为在制造中的第3聚氨酯泡沫的密度可以简单且确定地增加。
构成第1层10的第1聚氨酯泡沫优选为通过在第1层制造工序中将含有液状卤化烯烃的聚氨酯泡沫制造用组合物反应并且发泡而获得的聚氨酯泡沫。这使得能够提高第1层10的吸音效果并且减少第1层10的重量。
在第3层制造工序中的第3层30的热压缩之前的第4聚氨酯泡沫可以为通过将含有液状卤化烯烃的聚氨酯泡沫制造用组合物反应并且发泡而获得的聚氨酯泡沫。
以下,将详细描述聚氨酯泡沫制造用组合物。
[聚氨酯泡沫制造用组合物]
聚氨酯泡沫制造用组合物优选为包含多元醇、多异氰酸酯、催化剂、发泡剂、稳泡剂和辅助发泡剂的聚氨酯泡沫(以下,称为“聚氨酯泡沫制造用组合物A”),该聚氨酯泡沫包含水作为发泡剂,水的含量相对于100质量份的多元醇为4~11质量份,并且该聚氨酯泡沫包含液状卤化烯烃作为辅助发泡剂,液状卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇为10~30质量份。
提供的聚氨酯泡沫制造用组合物A允许不仅密度低、重量轻、而且吸音能力高的聚氨酯泡沫,并且此外制造适应性也优异。
发挥这种效果的机理虽然尚不清楚,但部分推测如下。即,推测包含特定量的水作为发泡剂,从而提供发泡性优异、密度低且重量轻的聚氨酯泡沫。还推测包含特定量的液状卤化烯烃作为发泡助剂,从而赋予高的吸音能力。
<多元醇>
聚氨酯泡沫制造用组合物A包含多元醇。多元醇没有特别限制,只要其为在1分子中具有两个以上的羟基的化合物即可。
这里使用的多元醇为例如聚醚多元醇或聚酯多元醇。特别地,优选聚醚多元醇,这是因为其能够提高吸音能力。与聚酯多元醇不同,聚醚多元醇进一步具有与多异氰酸酯的反应性优异和不水解的优点。
这里使用的聚醚多元醇为例如聚丙二醇、聚丁二醇、由通过将环氧丙烷和环氧乙烷加成聚合到多元醇上而获得的聚合物制成的聚醚多元醇或其改性产物。多元醇的实例包括甘油和二丙二醇。聚醚多元醇的实例具体包括通过将环氧丙烷加成聚合到甘油上并且进一步将环氧乙烷加成聚合到其上而获得的三醇、和通过将环氧丙烷加成聚合到二丙二醇上并且进一步将环氧乙烷加成聚合到其上而获得的二醇。
聚醚多元醇涵盖聚醚酯多元醇。这种聚醚酯多元醇通过使多元羧酸酐(polycarboxylic acid anhydride)和具有环状醚基的化合物与聚氧化烯多元醇反应来获得。聚氧化烯多元醇的实例包括聚乙二醇、聚丙二醇、和甘油的环氧丙烷加合物。多元羧酸酐的实例包括琥珀酸、己二酸和邻苯二甲酸各自的酸酐。具有环状醚基的化合物(环氧烷)的实例包括环氧乙烷和环氧丙烷。
这里使用的聚酯多元醇为例如通过使如己二酸或邻苯二甲酸等多元羧酸与如乙二醇、二甘醇、丙二醇或甘油等多元醇反应而获得的任何缩合系聚酯多元醇,以及内酯系聚酯多元醇和聚碳酸酯系多元醇。这种多元醇可以通过调节原料组分的种类、分子量、和/或缩合度等来各自改变羟基官能团的数量和羟值。
其中,多元醇优选为聚醚多元醇,特别优选为通过将环氧丙烷基团加成到高级醇中而制造的聚丙二醇系聚醚多元醇。聚丙二醇系聚醚多元醇的数均分子量优选为500以上、更优选1,000以上、进一步优选2,000以上,并且优选为15,000以下、更优选8,000以下、进一步优选4,000以下。
数均分子量和重均分子量为通过GPC(凝胶渗透色谱)方法来测量,并且按标准聚苯乙烯换算来确定。
<多异氰酸酯>
聚氨酯泡沫制造用组合物A包含多异氰酸酯。多异氰酸酯没有特别限制,只要其为在1分子中具有两个以上的异氰酸酯基(也称为“异氰酸酯基”)的化合物即可。
具体地,使用例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、三苯基甲烷三异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、或其任何改性产物,如加合物、异氰脲酸酯化合物或缩二脲化合物。
特别地,相对于全部多异氰酸酯,多异氰酸酯优选包含70质量%以上、更优选80质量%以上、进一步优选90质量%以上的甲苯二异氰酸酯化合物,并且全部量的多异氰酸酯特别优选对应于甲苯二异氰酸酯化合物。
甲苯二异氰酸酯化合物可以为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或其混合物。甲苯二异氰酸酯化合物也可以为甲苯二异氰酸酯的异氰脲酸酯化合物或甲苯二异氰酸酯的加合物(例如,三官能化合物),并且特别优选为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或其混合物。
多异氰酸酯的异氰酸酯指数可以为100以下或大于100,并且优选为80以上,并且优选为130以下、更优选110以下。在其中异氰酸酯指数为80以上的情况下,所得发泡体的硬度适当,并且如压缩残留应变等机械特性优异。另一方面,异氰酸酯指数优选为130以下,这是因为抑制了在制造这种发泡体时的发热,并且抑制了这种发泡体的着色。异氰酸酯指数这里为多异氰酸酯的异氰酸酯基相对于多元醇、和/或作为发泡剂的水等的活性氢基的当量比,以百分比表示。因此,异氰酸酯指数大于100意指与多元醇等相比过量的多异氰酸酯。
<催化剂>
聚氨酯泡沫制造用组合物A包含催化剂。催化剂促进多元醇和多异氰酸酯的氨基甲酸酯化反应、作为发泡剂的水和多异氰酸酯的发泡反应和/或类似反应,并且可以适当地选自常规已知的化合物。
具体地,使用例如三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺或N,N',N'-三甲基氨基乙基哌嗪等叔胺、辛酸锡或二月桂酸二丁基锡等有机金属化合物(金属催化剂)、乙酸盐、或碱金属醇盐。
催化剂优选以胺催化剂和金属催化剂的组合使用,以提高其效果。胺催化剂的含量相对于100质量份的多元醇优选为0.01质量份以上、更优选0.2质量份以上,并且优选为0.7质量份以下、更优选0.6质量份以下。在其中胺催化剂的含量在该范围内的情况下,可以以良好平衡的方式充分促进氨基甲酸酯化反应和发泡反应。
金属催化剂的含量相对于100质量份的多元醇优选为0.05质量份以上、更优选0.1质量份以上,并且优选为0.5质量份以下、更优选0.4质量份以下。在其中金属催化剂的含量在该范围内的情况下,氨基甲酸酯化反应和发泡反应以良好平衡的方式进行,发泡可以有利地进行,并且发泡体的应变特性优异。
<发泡剂>
聚氨酯泡沫制造用组合物A包含发泡剂,并且包含水作为发泡剂。发泡剂用于使聚氨酯树脂发泡,从而提供聚氨酯泡沫。
水的含量相对于100质量份的多元醇为4~11质量份。在其中水的含量相对于100质量份的多元醇小于4质量份的情况下,通过发泡反应的发泡不充分,并且发泡体的密度增加。在其中水的含量相对于100质量份的多元醇大于11质量份的情况下,水和多异氰酸酯的反应的热增加,发泡时的温度升高,难以控制,并且容易引起发泡体中的燃烧(焦烧)。
水的含量相对于100质量份的多元醇优选为4.5质量份以上、更优选5.0质量份以上、进一步优选5.5质量份以上,并且优选为10.0质量份以下、更优选9.0质量份以下、进一步优选8.0质量份以下。
聚氨酯泡沫制造用组合物A还可以包含除了水以外的任何发泡剂,并且优选仅包含水作为发泡剂。在其中包含除了水以外的发泡剂的情况下,相对于水的含量,这种除了水以外的发泡剂的含量优选为50质量%以下、更优选30质量%以下、进一步优选10质量%以下,并且特别优选不包含除了水以外的发泡剂。
<稳泡剂>
聚氨酯泡沫制造用组合物A包含稳泡剂。稳泡剂用于使由发泡剂进行的发泡顺利地进行。这里使用的稳泡剂可以为通常用于制造软质聚氨酯发泡体的稳泡剂。具体地,这里使用的稳泡剂为例如有机硅化合物、如十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠等阴离子表面活性剂、聚醚硅氧烷或酚系化合物。
稳泡剂的含量相对于100质量份的多元醇优选为1.0~8.0质量份。在其中含量为1.0质量份以上的情况下,充分地表现出发泡体的原料发泡时的稳泡作用,并且可以获得良好的发泡体。在其中含量为8.0质量份以下的情况下,适当地表现出稳泡作用,并且将泡孔的连通性保持在适当的范围内。
稳泡剂优选包含非反应性有机硅和反应性有机硅。组合使用两种有机硅,从而提供优异的发泡性。这里的反应性有机硅是指在主链末端或侧链上具有选自由氨基、环氧基、羟基、巯基和羧基组成的组中的至少一种反应性基团的有机硅化合物(聚硅氧烷化合物)。
反应性有机硅为通过将选自由氨基、环氧基、羟基、巯基和羧基组成的组中的反应性基团或具有反应性基团的基团引入到有机硅化合物如二甲基有机硅、甲基苯基有机硅或甲基氢有机硅的侧链或主链末端而获得的化合物。特别地,优选具有羟基或羧基作为反应性基团的反应性有机硅,并且更优选具有羧基作为反应性基团的反应性有机硅。
市售品可以用作反应性有机硅,其实例包括由例如Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.、Dow Toray Co.,Ltd.和Momentive Performance Materials制造的各种相应的反应性有机硅,并且具有羧基的反应性有机硅的具体实例包括CF1218(由Dow Toray Co.,Ltd.制造)和X22-3701(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)。具有羟基的反应性有机硅的实例包括SF 8427、BY 16-201和SF8428(这些由Dow Toray Co.,Ltd.制造)、以及X-22-4039和X-22-4015(这些由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)。
非反应性有机硅没有特别限制,只要其不具有任何反应性基团即可,并且可以为任何改性的非反应性有机硅,如聚醚改性的、芳烷基改性的或长链烷基改性的非反应性有机硅。市售品可以用作非反应性有机硅,并且可以适当地选自可从例如Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.、Dow Toray Co.,Ltd.、和Momentive Performance Materials商购的各种相应产品。
非反应性有机硅的含量相对于100质量份的多元醇优选为2.0质量份以上、更优选2.5质量份以上、进一步优选3.0质量份以上、更进一步优选3.5质量份以上,并且优选为5.0质量份以下、更优选4.5质量份以下。非反应性有机硅的含量优选在该范围内,这是因为获得吸音能力优异的聚氨酯泡沫。
反应性有机硅的含量相对于100质量份的多元醇优选为1.0质量份以上、更优选1.5质量份以上、进一步优选2.0质量份以上,并且优选为3.0质量份以下。反应性有机硅的含量优选在该范围内,这是因为获得吸音能力优异的聚氨酯泡沫。
<辅助发泡剂>
聚氨酯泡沫制造用组合物A包含辅助发泡剂。辅助发泡剂也称为“发泡助剂”,并且辅助通过发泡剂的发泡,从而调节发泡体的密度。聚氨酯泡沫制造用组合物A包含液状卤化烯烃作为辅助发泡剂。
这里的“液状卤化烯烃”意指在10℃时为液体的卤化烯烃,换言之,其沸点高于10℃。待卤化的任何烯烃优选为具有2~10个碳原子的α-烯烃,更优选具有2~6个碳原子的α-烯烃,进一步优选具有3~5个碳原子的α-烯烃,特别优选具有3或4个碳原子的α-烯烃,最优选丙烯。
液状卤化烯烃优选为由以下式1表示的化合物。
[式1]
C3HgFhXi (1)
在式1中,各X独立地表示氯原子、溴原子或碘原子,g表示0~5的整数,h表示1~6的整数,i表示0~5的整数,并且满足g+h+i=6。
在式1中,各X独立地表示氯原子、溴原子或碘原子,优选表示氯原子或溴原子,更优选表示氯原子。
g表示0~5、优选为1~4、更优选1~3的整数。h表示1~6、优选为2~5、更优选2~4的整数。i表示0~5、优选为0~4、更优选0~2的整数。
由式1表示的化合物没有特别限制,并且可以为顺式或反式或其混合物。具体实例包括3-氯五氟丙烯、2-氯五氟丙烯、1-氯五氟丙烯、1,1-二氯四氟丙烯、1,2-二氯四氟丙烯、1,3-二氯四氟丙烯、六氟丙烯、1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯、1,3-二氯-2,3,3-三氟丙烯、1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,3,3,3-五氟丙烯、1,2,3,3,3-五氟丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1,2,3,3-四氟丙烯、1,1,2-三氟丙烯、和如下列举的任何具有亚乙烯基(vinylene group)的卤化丙烯。
由式1表示的化合物优选为具有亚乙烯基(-CH=CH-)的化合物。具体地,该化合物为3,3,3-三氟丙烯、3-溴-3,3-二氟丙烯、3-氯-3,3-二氟丙烯、3-氟丙烯、或以下列举的化合物。
具体地,该化合物优选为由CF3-mClmCH=CY(m表示0~3的整数,Y表示氟原子或氯原子)表示的化合物,其中除氟以外的卤素为氯,并且这里获得的这种氟化丙烷由CF3- nClnCH2CFYHn表示(n表示0~3的整数,Y表示氟原子或氯原子)并且具有亚甲基(-CH2-)。
由式1表示的化合物更优选为由R1-CH=CH-R2(其中,R1表示三卤甲基,R2表示卤素)表示的氟化丙烯。具体实例可以包括3,3,3-三氯-1-氟丙烯、1,3,3-三氯-3-氟丙烯、3,3-二氯-1,3-二氟丙烯、1,3-二氯-3,3-二氟丙烯、3-氯-1,3,3-三氟丙烯、3-溴-1,3,3-三氟丙烯、1-碘-3,3,3-三氟丙烯、1-氯-3,3,3-三氟丙烯、和1,3,3,3-四氟丙烯。在这些氟化丙烯中,优选1-氯-3,3,3-三氟丙烯(反式或顺式)和1,3,3,3-四氟丙烯(反式或顺式),更优选1-氯-3,3,3-三氟丙烯(反式或顺式),并且进一步优选反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(沸点19℃)。
市售品可以用作液状卤化烯烃,并且实例包括Solstice LBA(反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯,由Honeywell International,Inc.制造)。液状卤化烯烃也可以根据已知的方法合成,例如,日本专利特开No.2000-7591中所述的方法。
液状卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇为10~30质量份。在其中液状卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇小于10质量份的情况下,不仅不能充分发挥辅助发泡剂的效果,增加发泡体的表观密度,而且所得聚氨酯泡沫更硬。在其中含量大于30质量份的情况下,由于过度发泡,发泡体的表观密度降低,树脂骨架的强度降低,发泡体的机械强度降低。
液状卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇优选为11质量份以上、更优选12质量份以上、进一步优选13质量份以上,并且优选为25质量份以下、更优选20质量份以下、进一步优选18质量份以下。
液状卤化烯烃可以单独使用或以其两种以上组合使用,在其中组合使用其两种以上的情况下,这种液状卤化烯烃的总量优选在上述范围内。
聚氨酯泡沫制造用组合物A可以包含除了液状卤化烯烃以外的辅助发泡剂。这种除了液状卤化烯烃以外的辅助发泡剂的实例包括液化二氧化碳和卤代烷,并且卤代烷的实例包括二氟甲烷、五氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、二氟乙烷、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、和1,1,1,3,3-五氟丁烷。
相对于辅助发泡剂的总质量,辅助发泡剂中的液状卤化烯烃的含量优选为50质量%以上、更优选70质量%以上、进一步优选90质量%以上、特别优选95质量%以上,并且最优选地,仅包含液状卤化烯烃作为辅助发泡剂。
<其它原料组分>
聚氨酯泡沫制造用组合物A如果需要,包括,例如,按照常规方法配混的交联剂、阻燃剂、填充剂、稳定剂、着色剂、和/或增塑剂。交联剂的实例包括如乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇等多元醇类,如乙二胺和六亚甲基二胺等胺类,和如二乙醇胺和三乙醇胺等氨基醇类。阻燃剂的实例包括三-二氯丙基磷酸酯、三-氯乙基磷酸酯、二溴新戊醇、和三溴新戊醇。
[用聚氨酯泡沫制造用组合物A制造聚氨酯泡沫]
各聚氨酯泡沫(第1聚氨酯泡沫和第3聚氨酯泡沫)根据常规方法,通过使聚氨酯泡沫制造用组合物A的各组分(原料)反应和发泡来制造。在其中制造这种每个聚氨酯泡沫的情况下,采用涉及使多元醇和多异氰酸酯直接反应的一步法或涉及使多元醇和多异氰酸酯预先反应从而提供在末端具有异氰酸酯基的预聚物并且使其与多元醇反应的预聚物法的任何方法。可以采用涉及在常温和大气压下反应和发泡的平板发泡法(slab foamingmethod)和涉及将聚氨酯发泡体的原料(反应混合液)注入成形模具中并且进行夹持(clamping),以及在模具中的反应和发泡的模具发泡法的任何方法,并且更优选平板发泡法,这是因为容易实现这种聚氨酯泡沫的轻量化。
这种聚氨酯泡沫的原料的反应是复杂的,并且主要包括通过多元醇和多异氰酸酯的加成聚合的氨基甲酸酯化反应、反应产物等和多异氰酸酯类的交联反应、以及多异氰酸脂类和发泡剂的发泡反应。
实施例
在本发明的隔音材料的比较例1和实施例1中进行实验和评价。这些将在以下参照图6~图7来描述。
实施例1的隔音材料1由与图1的实例相同的四层的层叠结构构成。更具体地,实施例1的隔音材料1包括各自具有平板状的第1层10~第4层40。第1层10由未经热压缩的聚氨酯泡沫构成,并且密度为12kg/m3。第2层20和第4层40各自由聚酯无纺布构成。第3层30通过将密度为35kg/m3的未经热压缩的聚氨酯泡沫的块在厚度方向上热压缩至0.1倍的厚度(因此体积)来获得,并且密度为350kg/m3。实施例1的隔音材料1的整体厚度T1为22mm。
比较例1的隔音材料1'由图7中所示的四层的层叠结构构成。更具体地,比较例1的隔音材料1'由各自具有平板状的第1层10'~第4层40'构成。第1层10'和第3层30'各自由未经热压缩的聚氨酯泡沫构成,并且密度为12kg/m3。第2层20'通过将密度为35kg/m3的未经热压缩的聚氨酯泡沫的块在厚度方向上热压缩至0.1倍的厚度(因此体积)来获得,并且密度为350kg/m3。第4层40'由聚酯无纺布构成。比较例1的隔音材料1'的整体厚度为22mm。
声压试验通过使用实施例1和比较例1的隔音材料来进行。
声压试验通过使用试验装置在消声室中进行。将试验装置构造为在铝盒中产生任何声音,并且将麦克风配置在远离铝盒的上侧。在实例中的隔音材料1和1'各自的声压试验中,在其中将隔音材料1和1'各自配置在铝盒的上部的状态下,在铝盒中产生任何声音,并且通过麦克风来测量声压(dB)。
声压试验的结果示于图6。在图6中,横轴表示频率(Hz),纵轴表示声压(dB)。声压为表示作为隔音材料的吸音性能和声音屏蔽性能的组合的隔音性能的指标。声压的值越低表示作为隔音材料的吸音性能和声音屏蔽性能的组合的隔音性能越高。
从图6的结果可以清楚地看出,比较例1相比,实施例1在宽的频率范围内显示更低的声压,结果发挥了更高的隔音性能。比较例1相对于1600Hz左右的任何声音显示出增加的声压。其原因被认为是因为构成比较例1中的第1层10'~第3层30'的各聚氨酯泡沫共振,从而放大了声音。与比较例1相比,实施例1相对于1600Hz左右的任何声音也显示出更低的声压。其原因被认为是因为构成第1层10和第3层30的各聚氨酯泡沫之间的共振通过配置在第1层10和第3层30之间的由聚酯无纺布构成的第2层20来抑制。
产业上的可利用性
本发明的隔音材料可以用于任何位置和/或制品,并且优选用于车辆中。
附图标记说明
1、1' 隔音材料
10、10' 第1层(在第2侧的表层)
20、20' 第2层
30、30' 第3层
40、40' 第4层(在第1侧的表层)
130 由第4聚氨酯泡沫构成的块
P 压制模具
P1 第一模具部分
P2 第二模具部分

Claims (10)

1.一种隔音材料,其包括
第1层,所述第1层由聚氨酯泡沫构成;
第2层,所述第2层层叠在所述第1层的第1侧的表面上,并且所述第2层由除了聚氨酯以外的材料制成的片状构件构成;以及
第3层,所述第3层层叠在所述第2层的所述第1侧的表面上,所述第3层由聚氨酯泡沫构成,并且在整个层上具有比所述第1层的至少一部分的密度高的密度。
2.根据权利要求1所述的隔音材料,其中所述第2层由无纺布构成。
3.根据权利要求1或2所述的隔音材料,其中所述第3层由热压缩的聚氨酯泡沫构成。
4.根据权利要求3所述的隔音材料,其中构成所述第3层的所述热压缩的聚氨酯泡沫,通过将未经热压缩的聚氨酯泡沫热压缩至体积的0.1~0.3倍来获得。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的隔音材料,其中所述第1层的至少一部分的厚度大于所述第3层的厚度的最大值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的隔音材料,其中所述第1层的至少一部分的厚度为所述第3层的厚度的最大值的10~50倍。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔音材料,其进一步包括所述第1侧的表层,所述第1侧的表层位于最靠近所述第1侧的位置并且由无纺布构成。
8.一种隔音材料的制造方法,其包括
第1层制造工序,获得由聚氨酯泡沫构成的第1层,
第2层制备工序,制备由除了聚氨酯以外的材料制成的片状构件构成的第2层,
第3层制造工序,将未经热压缩的聚氨酯泡沫热压缩,从而获得第3层,所述第3层在整个层上具有比在所述第1层制造工序中获得的所述第1层的任何部分的密度高的密度,以及
层叠工序,将在所述第2层制备工序中制备的所述第2层层叠在所述第1层制造工序中获得的所述第1层的第1侧的表面上,并且将在所述第3层制造工序中获得的所述第3层层叠在所述第2层的所述第1侧的表面上,从而获得层叠体。
9.根据权利要求8所述的隔音材料的制造方法,其中在所述第1层制造工序中,所述第1层通过将含有液状卤化烯烃的聚氨酯泡沫制造用组合物反应并且发泡来获得。
10.根据权利要求8或9所述的隔音材料的制造方法,其进一步包括
层叠体成形工序,通过热压缩将在所述层叠工序中获得的所述层叠体成形,其中
在所述层叠体成形工序之后的所述层叠体中的所述第3层在整个层上具有比所述第1层的至少一部分的密度高的密度。
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