DE3780599T2

DE3780599T2 - Verfahren zur herstellung von formteilen und die nach diesem verfahren hergestellte formteile enthaltende verbundbauteile.

Info

Publication number: DE3780599T2
Application number: DE8787310943T
Authority: DE
Inventors: Hiroya Fukuda; Takashi Ohashi Takashi Ohashi; Keiichiro Tabata; Hitoshi Yaguchi; Kazuhumi Yokoyama
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2007-12-12
Also published as: EP0272856A3; JPS63159468A; EP0272856B1; EP0272856A2; US4830916A; DE3780599D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geschäumter und geformter Asphalt/Urethanprodukte. Insbesondere betrifft sie geformte Produkte, die für schalldichte Strukturen, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, in hohem Maße geeignet sind. Vor allem betrifft sie ein Verfahren zum Herstellen geformter Produkte, die in hohem Maße für Schallschluckstrukturen bei Kraftfahrzeugen geeignet sind und am Armaturenbrett, an der Bodenplatte, im Reifengehäuse und im rückwärtigen Gepäckraum des Fahrzeugs eingesetzt werden, um irgendeinen Schall abzuschirmen, der von der Außenseite her kommt und von der Bodenplatte der Fahrzeugkarosserie erzeugt wird, wobei diese Produkte an ihrer Oberfläche flacher gemacht werden. Sie betrifft auch laminierte Strukturen, einschließlich geformter Produkte und nach dem Verfahren hergestellt.
Figur 2 zeigt eine herkömmliche Schallschluckstruktur für Kraftfahrzeuge. Wie in Figur 2 dargestellt, hat das herkömmliche schalldichte Innenmaterial einen einfachen Aufbau mit einer akustischen Schicht und einer Schallisolationsschicht. Ein Vibrationssteuerungsmaterial 20, das gewöhnlich eine Schicht aus Asphalt ist, ist dicht auf die Fahrzeugkarosserieplatte 10 aufgeklebt. Bezugszeichen 30 stellt eine akustische Schicht dar, die aus flachem Filz oder dergleichen gefertigt ist. Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Schallisolations-Oberflächenschicht, die ein Teppich ist, der seinerseits mit einer thermoplastischen Harzschicht bedeckt ist, um seine Schallisolation und Formeigenschaften zu verbessern, wenn er als Fußbodenisolator eingesetzt wird. Die akustische Schicht 30 und die Schallisolations-Oberflächenschicht 40 werden durch gemeinsame Bindemittel miteinander verklebt.
Figur 3 ist eine Schnittansicht mit der Darstellung einer anderen herkömmlichen Schallschluckstruktur für Fahrzeuge, die zur Isolierung eines Armaturenbretts Anwendung findet. Das Vibrationssteuerungsmaterial 20, welches eine Schicht aus Asphalt umfaßt, ist mit der Fahrzeugkarosserieplatte 10 verschweißt. Es wird oft gefunden, daß Filz als akustische Schicht 30 verwendet wird, und daß eine Schicht aus PVC (Polyvinylchlorid) als Schallisolations-Oberflächenschicht 40 verwendet wird. Die akustische Schicht 30 und die Schallisolations-0berflächenschicht 40 werden ebenfalls in diesem Falle durch gemeinsame Bindemittel miteinander verklebt. In jedem Falle, also dort, wo es zur Isolierung eines Armaturenbretts oder eines Bodens verwendet wird, wird das aus einer Asphaltschicht bestehende Schwingungssteuerungsmaterial 20 zu dem Zwecke eingesetzt, auf Vibration einzuwirken, und die Schallisolations-Oberflächenschicht 40, die aus Teppich oder einer Asphaltschicht besteht, kombiniert mit der akustischen Schicht 30, wird als Schallisolationsstruktur verwendet.
Im Falle eines Einsatzes dieser herkömmlichen Schallschluckstrukturen bei Kraftfahrzeugen, ist das Vibrationssteuerungsmaterial aus Asphalt, das zur Steuerung der Vibration der Fahrzeugkarosserieplatte benutzt wird, in der Funktion von dem Filzisolator kombiniert mit dem Teppich oder der PVC-Schicht zur Isolierung von Schall verschieden. Sie werden daher unabhängig an der Fahrzeugfertigungsstraße behandelt, so daß die Anzahl der Prozesse an der Fertigungsstraße erhöht wird.
Das Vibrationssteuerungsmaterial aus Asphalt ist billig, jedoch schwer, und es wird nicht ausreichend mit einer vertikalen Wand, beispielsweise der Armaturenbrettplatte verschweißt.
Das akustische Material aus Filz kann nicht in ausreichender Weise geformt werden, um irgendwelche Unebenheiten der Fahrzeugkarosserieplatte auszugleichen. Infolgedessen kann seine Schalldichtigkeit nicht ausreichend sein und es kann an seiner Oberfläche nicht flach gemacht werden. Aussehen und Fühlverhalten kann unter dem Gesichtspunkt seiner Flachheit in der Qualität nicht hoch gehalten werden, insbesondere wenn es als Bodenisolator verwendet wird.
Jene Fahrzeugkarosserieplattenteile, mit denen das Vibrationssteuermaterial schwer zu verschweißen oder zu verkleben ist, können nicht in ausreichender Weise schalldicht gemacht werden, wenn lediglich das akustische Material aus Filz und die Schallisolations-Oberflächenschicht Anwendung finden.
Im Falle der herkömmlichen Schallschluckstrukturen für Kraftfahrzeuge ist es erforderlich, sich mit "Diskomfort"- Schall zu befassen, der in den Fahrzeugraum übertragen wird. Im Falle der in Figur 2 und 3 dargestellten Strukturen sind die folgenden Maßnahmen gut bekannt, um deren Fähigkeit zur Abschirmung von Schall zu verbessern, dessen Frequenzen kleiner als beispielsweise 500 Hz sind, und um Geräusche im Fahrzeugraum zu reduzieren:
1) Das Vibrationssteuerungsmaterial des Asphalttyps wird dicker gemacht,
2) die akustische Schicht wird dicker gemacht, und
3) die Schallisolations-Oberflächenschicht wird schwerer gemacht.
Wenn die Maßnahmen 1) und 3) angewandt werden, erhöht sich jedoch das Fahrzeuggewicht und der Wirkungsgrad des Brennstoffes wird erniedrigt. Selbst wenn die Maßnahme 2) benutzt wird, wird der Raum im Fahrzeug kleiner gemacht.
Andererseits besteht eine wachsende Nachfrage nach Kraftfahrzeugen, die bessere Eigenschaften mit Bezug auf Schalldämpfverhalten und Schwingungssteuerung haben. Zusätzlich zum Vorschlag der oben beschriebenen Schichtstrukturen wurden daher verschiedene Materialarten selbst, die dazu verwendet werden können, diese Schichten zu bilden, diskutiert und mit Bezug auf diese Schichtstrukturen vorgeschlagen.
Bei einem dieser Vorschläge wird geschäumtes Urethan in Asphalt getaucht, oder Asphalt wird im Zeitpunkt der Schäumung des Urethans zugegeben, um so ein geschäumtes Asphalt/Urethanprodukt zu bilden. Diese Produkte haben gute Schallschluck- und Dämpfungseigenschaften.
Jedes dieser Produkte wird als flache Schicht angeliefert, und sie können sich nicht vollständig an die Unebenheit des Kraftfahrzeugbodens, des Armaturenbretts oder dergleichen anpassen, wodurch ihre Fähigkeit zur Schallschluckung und Schwingungssteuerung verschlechtert wird.
Die herkömmlichen Verfahren zum Herstellen geformter Asphalt/Urethanprodukte schließen ein:
1) Aufschmelzen von Asphalt in weichem Urethan, aus dem anschließend Schäume gebildet werden, Eintauchen des weichen Urethans in geschmolzenen Asphalt und Trocknung, oder Eintauchen von weichem Urethan, welches anschließend Schäume bildet, in eine wässrige Emulsion von Asphalt und Trocknung, oder Eintauchung von weichem Urethan, welches anschließend geschäumt wird, in eine Lösung von Asphalt in einem Lösungsmittel und Trocknung (was im nachstehenden als Immersionsmethode bezeichnet wird);
2) Umsetzung von hydrophilem Polyätherpolyol (welches mehr als 15 % Ethylenoxyd einschließt) mit organischem Isozyanat, um so ein Urethan-Präpolymerisat zu erzeugen, und Umsetzung und Aufschäumen des so produzierten Urethan-Präpolymerisats mit einer wässrigen Emulsion von Asphalt (was im nachstehenden als Schäummethode A bezeichnet wird);
3) vorheriges Lösen und Einmischen von Asphalt in Polyol, beispielsweise Polybutadienpolyol, das mit Asphalt löslich ist, sowie Mischen und Schäumen mit organischem Isozyanat, Katalysator und Schäummittel (was im nachstehenden als Schäummethode B bezeichnet wird); und
4) vorheriges Umsetzen von Polyalkylenpolyol des Polyäthertyps, das nicht mit Asphalt gelöst ist, mit organischem Isozyanat; um ein Urethan/Präpolymerisat herzustellen, Auflösen von Asphalt mit ihm sowie Vermischen und Schäumen mit Katalysator und Schäummittel (was im nachstehenden als Schäummethode C bezeichnet wird).
Jede der oben erwähnten Methoden dient jedoch zur Herstellung von geschäumten Platten, und wenn die Formung unter Benutzung dieser Methoden ausgeführt wird, treten die folgenden Probleme auf. Eine Formung ist unmöglich, wenn die Immersionsmethode angewandt wird. Wenn die Schäummethode A benutzt wird, enthalten die so hergestellten Produkte eine Menge Wasser. Wenn sie als Produkt daher dick sind, erfordert ihre Trocknung eine lange Zeit, und ihre Dimensionsstabilität ist gering, da sie sich, wenn sie getrocknet sind, merklich zusammenziehen. Außerdem werden sie feucht und schwellen aufgrund des verwendeten hydrophilen Polyols. Sie sind infolgedessen nicht praktisch. Wenn die Schäummethode B benutzt wird, ist das verwendete besondere Polyol teuer, und die Aushärtung der so hergestellten Produkte ist im Zeitpunkt ihrer Formung unpraktisch gering. Wenn die Schäummethode C eingesetzt wird, ist das verwendete Polyalkylenpolyol mehr gebräuchlich als diejenigen, die in den Schäummethoden A und B eingesetzt werden, und es kann daher die Kosten erniedrigen, jedoch ist die Schaumstabilität und die Aushärtung des so hergestellten Produktes nicht gut. Daneben wird beim Formprozeß eine Verunreinigung mit Asphalt verursacht. Das gemäß der Schäummethode C hergestellte Produkt ist daher unpraktisch.
Die vorliegende Erfindung vermittelt ein Verfahren zum Herstellen geschäumter und geformter Polyurethanprodukte, bei dem Polyoxyalkylenpolyol mit zwei oder mehr Hydroxylen im Molekül und Polyisozyanat mit zwei oder mehr Isozyanatradikalen im Molekül zusammen mit einem Katalysator und einem Formmittel in eine Form injiziert und miteinander umgesetzt werden. Dieses Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polyoxyalkylenpolyol vorher emulgierten und dispergierten Asphalt enthält. Die vorliegende Erfindung vermittelt ferner laminierte Strukturen einschließlich Produkte, die gemäß dem Verfahren hergestellt sind, und die laminierten Strukturen schließen einen schallschluckenden Aufbau für Kraftfahrzeuge ein, umfassend eine erste Schicht aus geschäumtem Asphalt/Urethan, das in einer Form beispielsweise einer Fahrzeugkarosserieplatte, einer Bodenplatte oder eines Armaturenbrettes, geformt ist, eine zweite oder Zwischenschicht aus einer Lage beispielsweise aus PVC, die auf die geschäumte Asphalt/Urethanschicht aufgelegt ist, und eine dritte Schicht beispielsweise aus einem akustischen Material, das auf die zweite Schicht aufgelegt ist, wobei das geformte Asphalt/Urethan in der Form geformt wird, in welche Polyoxyalkylenpolyol mit zwei oder mehr Hydroxylen im Molekül mit einem Gehalt an vorher emulgiertem und dispergiertem Asphalt und Polyisozyanat mit zwei oder mehr Isozyanatradikalen im Molekül zusammen mit einem Katalysator und einem Schäummittel injiziert werden.
Im Falle des schalldichten Aufbaus für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung dient die akustische Schicht auch als eine vibrationsdichte Schicht, um die Übertragung von Schwingungen zu verhindern. Die Zwischenschicht aus beispielsweise einer PVC-Lage und die geschäumte Asphalt/Urethanschicht werden einander benachbart laminiert, so daß sie die Fähigkeit zur Schwingungssteuerung haben. Daher kann die Vibration der Fahrzeugkarosserieplatte ohne Vibrationssteuerungsmaterial des Asphalttyps gesteuert werden. Weiterhin kann die geschäumte Asphalt/Urethanschicht mit Hilfe einer passenden Form geschäumt und geformt werden, so daß sie an die Form einer Fahrzeugkarosserieplatte, einer Bodenplatte oder eines Armaturenbretts angepaßt ist, wodurch es ermöglicht wird, daß die Schicht dicht an der Fahrzeugkarosserieplatte haftet und den Schwingungssteuerungseffekt verbessert. Weiterhin dienen die laminierte Struktur der Zwischen- und akustischen Oberflächenschichten dazu, irgendeinen Schall abzuisolieren, und wenn sie mit der PVC-Lage und der geschäumten Asphalt/Urethanschicht kombiniert ist, erfordert das so gebildete Erzeugnis kein Vibrationssteuerungsmaterial des Asphalttyps, und es ist in seinem Gewicht leicht und hat einen hohen Schallschluckeffekt. Wenn sie geformt wird, hat die Schallschluckstruktur eine glatte Oberfläche, ein gutes Aussehen und eine gute Qualität.
Das geschäumte Asphalt/Urethanprodukt, welches als die oben beschriebene geschäumte Asphalt/Urethanschicht benutzt wird, wird folgendermaßen hergestellt: Polyoxyalkylenpolyol, in dem vorher Asphalt einemulgiert und dispergiert wurde, wird mit Polyisozyanat, einem Katalysator und einem Schäummittel vermischt, in eine Form injiziert und dort geformt. Auf diese Weise hergestelltes geschäumtes Polyurethan schließt Asphalt ein, der ähnlich wie Makroteilchen dispergiert ist. Als ein Ergebnis hat das geformte Asphalt/Urethanprodukt eine gute Schaumstabilität, gute Aushärt- und Formeigenschaften, und es kann als Schallschluckstruktur dienen, die unter dem Herstellungsgesichtspunkt von hohem praktischen Wert ist.
Die vorliegende Erfindung vermittelt somit ein Herstellungsverfahren von geformten Produkten, die befähigt sind, die Nachteile der oben erwähnten Immersionsmethode und der Schäummethoden A, B und C zu eliminieren.
Zweitens vermittelt die Erfindung ein Herstellungsverfahren geformter Produkte, die für Schallschluckstrukturen in hohem Maße geeignet sind, welche ihrerseits die Schalldichtheit gegen solchen Schall verbessern, dessen Frequenzen niedriger als beispielsweise 500 Hz sind. Außerdem kann die Schallschluckstruktur das flache Anfühlen verbessern, ohne die Dicke und das Gewicht des benutzten Schallschluckmaterials merklich zu verändern.
Drittens vermittelt die Erfindung Formprodukte, die in hohem Maße für Schallschluckstrukturen beispielsweise in Fahrzeugen geeignet sind und unter dem Gesichtspunkt der Herstellung von hohem praktischem Wert sind, weil die geschäumte Asphalt/Urethanschicht gute Schaumstabilität und gute Aushärtungseigenschaften hat, da im Formprozeß eine Verunreinigung mit Asphalt nicht verursacht wird.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen weiter beschrieben.
Figur 1 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer Schallschluckstruktur für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 2 ist eine Schnittansicht, die eine herkömmliche Schallschluckstruktur für Fahrzeuge, angewandt auf eine Fahrzeugkarosserieplatte zeigt;
Figur 3 ist eine Schnittansicht mit der Darstellung einer anderen herkömmlichen Schallschluckstruktur für Kraftfahrzeuge, angewandt auf ein Armaturenbrett;
Figur 4 ist eine Schnittansicht, die eine Vorrichtung zur Messung des Schallschluckeffektes zeigt;
Figuren 5 und 6 sind graphische Darstellungen von Ergebnissen, die mit der Vorrichtung aus Figur 4 mit Bezug auf Frequenz und Schalldruckhöhe gemessen wurden; und
Figur 7 ist eine graphische Darstellung von Ergebnissen der Schwingungssteuerungsfähigkeit (oder Schallvibrationscharakteristik).
Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen beschrieben, wobei mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen eine Schallschluckstruktur für Fahrzeuge zitiert wird.
In Figur 1 repräsentiert das Bezugszeichen 1 eine Fahrzeugkarosserieplatte, 2 eine geschäumte Asphalt/Urethanschicht, 3 eine Zwischenschicht umfassend eine Schicht aus beispielsweise PVC, 4 eine akustische Schicht umfassend Filz, geschäumtes Urethan oder geformte Urethanchips, 5 eine Schallisolations-0berflächenschicht, gefertigt aus einem Teppich, und 5A eine thermoplastische Kunstharzschicht, die auf den Teppich 5 aufgelegt ist. Die akustische Schicht 4 und die Zwischenschicht 3 werden vorher durch ein Bindemittel miteinander verbunden, dann in eine Form gelegt und zusammen mit der geschäumten Asphalt/Urethanschicht 2 zu der Zeit geformt, wenn die Schicht 2 geschäumt wird. Wenn die Zwischenschicht 3 mit Öffnungen 3A versehen ist, können die geschäumte Asphalt/Urethanschicht 2 und die akustische Schicht 4 zum Schäumungszeitpunkt verbunden werden, wobei die Zwischenschicht 3 zwischen sie eingelegt wird.
Eine Formung der Urethanchips wird dadurch ausgeführt, daß man Polyurethanchips mit einem Bindemittel mischt, dessen Reagenz Urethanpolymerisat ist, das im Druckzustand reagiert und aushärtet.
Die geschäumte Asphalt/Urethanschicht 2 kann mit Öffnungen versehen werden. Wenn solche Öffnungen in dieser Weise vorgesehen werden, kann die Schallisolationseigenschaft verbessert werden. Das offene Gebiet ist vorzugsweise in der Größenordnung von 5 bis 40 % mit Bezug auf die gesamte Fläche der Schicht 2.
Um die Schallschluck- und Vibrationssteuerungseffekte weiterhin zu verbessern, welche durch die auf den Teppich 5 aufgelegte, thermoplastische Kunstharzschicht 5A erreicht werden, kann eine Lage aus PVC oder EPT (Ethylenpropylenterpolymerisat) zwischen die thermoplastische Schicht 5A und die akustische Schicht 4 eingeschoben werden.
Eine dicke Schicht aus PVC oder EPT kann anstatt des Teppichs 5 verwendet werden. Dies ist wirksam, wenn sie in den Aufbau der Armaturenbrett-Schalldämpfungseinrichtung eingeschlossen wird.
Nunmehr wird das geschäumte Asphalt/Urethan beschrieben, welches bei der vorliegenden Erfindung als geschäumte Asphalt/Urethanschicht verwendet wird.
Polyoxyalkylenpolyol, welches zur Herstellung eines Polyurethanschaums des Polyäthertyps verwendet wird, wird als Polyol vorgezogen, welches benutzt wird, um die Emulsion von Asphalt und Polyol zu erzeugen, und zwar aufgrund seiner Formeigenschaft und Kosten.
Alkylenoxyd wird zugefügt und mit polyhydrischem Alkohol und beispielsweise einer Aminverbindung polymerisiert. Die so geschaffene Verbindung wird als Polyoxyalkylenpolyol benutzt.
Polyhydrische Alkohole schließen bivalente Alkohole ein, beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol und 1,4-Butandioldiäthylenglykol; dreivalente Alkohole, beispielsweise Glyzerin und Trimetylolpropan; und vier- oder mehrwertige Alkohole, beispielsweise Pentaerytritol, Sorbitol und Suchrose. Aminverbindungen schließen ein: Fettpolyamine, beispielsweise Äthylenamin und Hexamethylendiamin; aromatische Polyamine, beispielsweise Phenylendiamin und Toluoldiamin; und Alkanolamin, beispielsweise Monoäthanolamin, Diäthanolamin und Triäthanolamin.
Alkylenoxyde schließen Äthylenoxyd, Propylenoxyd und Butulenoxyd ein. Äthylenoxyd und Propylenoxyd werden besonders bevorzugt.
Sowohl Äthylen- als auch Propylenoxyde werden als Polyol verwendet, und zwar aufgrund ihrer Form- und Aushärteigenschaften, und trifunktionales Polyätherpolyol mit primärem OH an seinem Ende und einem Molekulargewicht von 3000 bis 5000 wird noch mehr bevorzugt.
Reiner Asphalt, geblasener Asphalt, halbgeblasener Asphalt und zurückgeschnittener Asphalt werden als Asphaltkomponenten eingesetzt, die als feine Makroteile in den Polyolen dispergiert werden.
Das Gewichtsverhältnis von Polyoxyalkylenpolyol zu Asphalt liegt vorzugsweise im Bereich von 100:10-200 und insbesondere 100:10-150, und zwar im Hinblick auf die Schallvibrationseigenschaften der so geformten Form. Wenn die enthaltene Menge an emulgiertem und dispergiertem Asphalt erhöht wird, werden die Dämpfungseigenschaften des Schaumes verbessert.
Das Polyoxyalkylenpolyol und der Asphalt können mit Hilfe irgendeiner passenden Methode emulgiert werden, es wird jedoch vorgezogen, ein oberflächenaktives Reagenz zu benutzen. Beispielsweise wird ein oberflächenaktives Reagenz (insbesondere Polyoxyäthylen(9)nonylphenol und Polyoxyäthylen(40)stearat), welches im Bereich von HLB 13 - 18 ist, dem Polyoxyalkylenpolyol zugefügt, das seinerseits auf etwa 100º C erhitzt ist. Asphalt, der bei 100 - 200º C erhitzt und aufgeschmolzen ist, wird unter Verwendung eines Rührwerks, beispielsweise eines Homogenisators in dem Polyol emulgiert und dispergiert.
Die Größe jedes der feinen Asphaltmakroteilchen, die im Polyoxyalkylenpolyol emulgiert und dispergiert sind, liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 50 um und insbesondere zwischen 5 bis 20 um. Dies ist der Grund dafür, daß die Formflächen und anderes durch auslaufenden Asphalt nicht verschmutzt werden kann.
Das Schäumen und Formen von Polyoxyalkylenpolyol, in dem Asphalt, wie oben beschrieben, emulgiert und dispergiert ist, kann dadurch vollzogen werden, daß man dieses mit Asphalt emulgierte und disperte Polyoxyalkylenpolyol und Polyisozyanat mit zwei oder mehr Isozyanatradikalen zusammen mit einem Katalysator und einem Schäummittel vermischt und umrührt und anschließend die Masse in eine Form einführt.
Geeignete verwendbare Polyisozyanate schließen ein: Aromatische Polyisozyanate, beispielsweise Toluoldiisozyanat und Diphenylmethandiisozyanat; alizyklische Polyisozyanate, beispielsweise Dicycrohexylmethanddiisozyanat und Isophorondiisozyanat; Fett-Polyisozyanate, beispielsweise Hexamethylendiisozyanat; und zwei oder mehr dieser Polyisozyanate.
Komponenten, welche beim Schäum- und Formprozeß zugegeben werden können, schließen solche Substanzen ein, die gewöhnlich bei der Herstellung von Polyurethanschäumen verwendet werden. Katalysatoren des Amin- und Zinntyps, Wasser und Freon als Schäummittel, und oberflächenaktive Reagenzien des Silikontyps zur Steuerung der geschäumten Zellen können beispielsweise zitiert werden. Falls erforderlich, kann ein anorganischer Füllstoff oder ein Brandverzögerungsmittel zugegeben werden.

Herstellung des geschäumten Asphalt/Urethanschaums:

Glyzerin wurde als Ausgangsmaterial verwendet; Propylenoxyd und Äthylenoxyd wurden zugegeben und polymerisiert; 200 Gewichtsteile an Polyol (Phoranol 4701, hergestellt von Dow Chemical Corporation) mit einem Molekulargewicht kleiner als 4700 und einem primären OH, und jeweils 6 Gewichtsteile der oberflächenaktiven Mittel Polyoxyäthylen(9)nonylphenol, welches im Bereich von HLB 13,1 lag, und Polyoxyäthylen(40)stearat, welches im Bereich von HLB 16,9 lag, wurden zugegeben; die so erzeugte Mischung wurde auf 100º C erhitzt; 200 g reinen Asphalts 80/100, der auf 100º C erhitzt und geschmolzen war, wurde zugefügt und eingemischt, und zwar unter Verwendung eines Homogenisators. Auf diese Weise wurde Polyalkylenpolyol, in dem Asphalt emulgiert und dispergiert war, hergestellt.
Zu 400 g dieses mit Asphalt emulgierten und dispergierten Polyalkylenpolyols wurden 2,5 g Wasser, 3,0 g eines Katalysators des Amintyps (Dabco 33 LV, hergestellt von Sankyo Aero Products Corporation) und 2,5 g eines oberflächenaktiven Mittels des Silikontyps (L-520, hergestellt von Japan Unika Corporation), und 32 g Toluoldiisozyanat (Coronate T 80, hergestellt von Japan Polyurethane Corporation) wurden anschließend zugefügt, vermischt und umgerührt, um so ein Rohmaterial (A) für die geschäumte Asphalt/Urethanform zu erzeugen. Dieses Rohmaterial (A) wurde in eine Form eingeführt, deren Gestalt der Fahrzeugkarosserieplatte entsprach, was später erwähnt werden wird, oder in eine Form (die Formtemperatur betrug 50º C), gefertigt aus Aluminium und mit einer maximalen Höhe (H) von 30 mm, einer minimalen Höhe (h) von 5 mm, einer Breite von 300 mm und einer Länge von 300 mm (fünf Erhebungen und fünf Vertiefungen waren vorgesehen, und die Länge [l] zwischen ihnen betrug 30 mm). Es wurde 10 Minuten lang bei einer Temperatur von 70º in einem Ofen ausgehärtet. Ein geschäumtes und geformtes Asphalt/Urethanschaumerzeugnis (A) wurde dann herausgenommen.
Das Produkt (A) konnte leicht von der Form abgelöst werden, ohne die Form mit Asphalt zu verunreinigen. Das Produkt hatte ein gutes Aussehen.
Das Produkt (A) hatte Werte, wie in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Dichte (g/cm³) Dehnung (%) Zugfestigkeit (Kg/cm³) Härte * * Die Härte wurde unter Verwendung eines Härtetestgerätes vom Ascar F-Typ gemessen, hergestellt von Kobunshi Keiki Co. Ltd., einer japanischen Firma.

Herstellung von Schallschluckstrukturen für Fahrzeuge:

Schallschluckstrukturen für Fahrzeuge wurden unter Verwendung des oben erwähnten geschäumten und geformten Asphalt/Urethanschaumprodukts (A) und der nachfolgenden Materialien hergestellt.

Unser Beispiel 1:

Eisenplatte 0,8 t (Fahrzeugkarosserieplatte, 30 mm breit und 30 mm lang, versehen mit fünf Erhebungen und fünf Vertiefungen; deren Zwischenlänge [l] war 30 mm und die Höhe [m] jeder Erhöhung war 25 mm; und dies wird nachstehend Eisenplatte [A] genannt) + Schicht aus dem geschäumten und geformten Asphalt/Urethanschaumprodukt (A) + PVC-Schicht 1 t + geformte Urethanchips 15 t + PE (Polyäthylen) Abstützteppich (s. Figur 1).

Unser Beispiel 2:

Eisenplatte (A) 0,8 t + Schicht aus dem geschäumten und geformten Asphalt/Urethanschaumprodukt (A) + PVC-Schicht 1 t + Filz 15 t + PE-Abstützteppich.

Unser Beispiel 3:

Eisenplatte (A) 0,8 t + Schicht* aus dem geschäumten und geformten Asphalt/Urethanschaumprodukt (A) + PVC-Schicht 1 t + geformte Urethanchips 15 t + PE-Abstützteppich. *Das Verhältnis der offenen Flächen betrug 16 %. Dichte Geschäumte Asphalt/Urethanschaumschicht geformte Urethanchips PVC-Schicht Filz Polyäthylenabstützteppich 0, 85 kg/m²

Vergleichsstrukturbeispiel:

Eisenplatte (A) 0,8 t + Asphaltschicht 2 t (uneben, um sich der Eisenplatte anzupassen) + Filz 25 t + PE-Abstützteppich (s. Figur 2).

Berechnung der Schallschluckstrukturen für Fahrzeuge:

Die Berechnung erfolgte unter Benutzung der in Figur 4 dargestellten Vorrichtung. Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Schallschluckkasten, in dem Proben fixiert werden, und der aus einem Material besteht, das von großer Masse und mit Bezug auf die Schallisolationseigenschaft ausreichend ist. Ein akustisches Material 12 wird auf die Innenseite des Kastens 11 aufgeklebt. Eine Eisenplatte 13 von 0,8 t entspricht derjenigen der Fahrzeugkategorie und wird an der Oberseite des Schallschluckkastens 11 so angeordnet, daß ihr Umfangsrandabschnitt am Kasten 11 befestigt ist. Die Eisenplatte 13 wird durch einen Vibrator 14 in Vibration versetzt, um Schall zu erzeugen. Der so verursachte Schall wird durch ein Mikrophon 15 gemessen. Eine Schallschluckstruktur (oder eine Schallschluckmaterialprobe) 16 wird auf die Eisenplatte 13 gelegt, und der Schall, der von der Eisenplatte 13 verursacht wird, wird durch die Schallschluckmaterialprobe 16 isoliert. Wenn die Eisenplatte 13 durch einen bestimmten Vibrationseingang in Vibration versetzt wird, kann infolgedessen verstanden werden, daß, je niedriger der vom Mikrophon 15 gemessene Schalldruckpegel wird, umso besser die Schallschluckeigenschaften der Schallschluckstruktur 16 sind.
Im Vergleichsstrukturbeispiel wurde Filz und das herkömmliche Vibrationssteuerungsmaterial des Asphalttyps benutzt.
Figur 5 zeigt die so gemessenen Resultate. Wie aus Figur 5 hervorgeht, kann jedes Beispiel 1, 2 und 3 einen besseren Schallschluckeffekt erreichen als das Vergleichsstrukturbeispiel. Insbesondere Beispiel 1, bei dem geformte Urethanchips benutzt wurden, ist bei der Abdichtung solchen Schalles besser, dessen Frequenzen höher als 500 Hz sind, und zwar im Vergleich mit Beispiel 2, bei dem Filz Anwendung fand. Beispiel 3, bei dem Öffnungen vorgesehen waren, ist mit Bezug auf die Abdichtung solchen Schalls besser, dessen Frequenzen in mittleren und niederen Bändern liegen, d. h. kleiner als 800 Hz, und zwar im Vergleich mit Beispiel 1, wo keine Öffnung vorgesehen war.
Figur 6 zeigt die Ergebnisse, die mit den folgenden Beispielen erhalten wurden, um abzuschätzen, welche Einflüsse die Dicke der PVC-Schicht hat.

Vergleichsstrukturbeispiel:

Eisenplatte (A) 0,8 t + Asphaltschicht 2 t (uneben, um sich der Eisenplatte anzupassen) + Filz 25 t + PE-Abstützteppich.

Unser Beispiel 4:

Eisenplatte (A) 0,8 t + Schicht aus geschäumtem und geformtem Asphalt/Urethanschaumprodukt (A) + PVC-Schicht 0,5 t + geformte Urethanchips 15 t + PE-Abstützteppich.

Unser Beispiel 5:

Eisenplatte (A) 0,8 t + Schicht aus geschäumtem und geformtem Asphalt/Urethanschaumprodukt (A) + PVC-Schicht 2 t + geformte Urethanchips 15 t + PE-Abstützteppich.
Wie aus Figur 6 hervorgeht, ist der Schalldruckpegel niedriger gemacht und niedriger bei einem Frequenzband kleiner als 500 Hz, wenn die PVC-Schicht dicker und dicker wird.
Andererseits zeigt unser Beispiel, in dem eine PVC-Schicht 0,5 t benutzt wurde, eine Schallschluckeigenschaft, die gleich oder besser als diejenige des Vergleichsbeispiels ist.
Die Vibrationssteuerungseigenschaft (oder die Schallvibrationscharakteristik) des geschäumten und geformten Asphalt/Urethanschaumprodukts selbst wurde gemäß der nachstehenden Meßart überprüft.

Meßart:

Die Mitte einer Probe, die durch Verbindung des geschäumten und geformten, flachen Asphalt/Urethanschaumprodukts, 10 mm dick, mit einer flachen Eisenplatte, 0,8 mm dick, hergestellt war, wurde durch einen Vibrator in Vibration versetzt. Verlustfaktoren (Temperatur 20º C) wurden aus einer Resonanzkurve berechnet, die durch Kräfte erhalten worden war, die von dem Impedanzkopf und beschleunigten Vibrationsgeschwindigkeiten ausgegeben wurden.
Figur 7 zeigt auf diese Weise gemessene Ergebnisse. B in Figur 7 bezeichnet Ergebnisse, die um unser geformtes Produkt erhalten wurden, und C stellt diejenigen Ergebnisse dar, die um den gewöhnlichen Urethanschaum erhalten wurden. Wie in Figur 7 dargestellt, kann verstanden werden, daß unser geschäumtes und geformtes Schaumprodukt höhere Verlustfaktoren und eine bessere Vibrationssteuereigenschaft (oder Schallvibrationscharakteristik) hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Schallschluckstruktur erhalten werden, die befähigt ist, ihre Schallschluckeigenschaften zu verbessern, und zwar mit Bezug auf diejenigen Schallwellen, deren Frequenzen niedrig (oder niedriger als 500 Hz) sind, und zwar ohne die Dicke und das Gewicht des Schallschluckmaterials zu verändern. Weiterhin wird das Anfühlvermögen ihrer Flachheit verbessert. Weiterhin hat unser geformtes Produkt, welches die geschäumte Asphalt/Urethanschaumschicht bildet, eine höhere Schaumstabilität und eine bessere Aushärteigenschaft. Darüber hinaus kann die Form beim Schäumvorgang nicht mit Asphalt verunreinigt werden. Dies ermöglicht es daher, eine Schallschluckstruktur beispielsweise für Fahrzeuge vorzusehen, die in ihrer Herstellung von größerem praktischen Wert ist.

Claims

1. Ein Verfahren zur Herstellung geformter Polyurethanschaumerzeugnisse, bei dem Polyoxyalkylenpolyol mit zwei oder mehr Hydroxylen im Molekül und Polyisozyanat mit zwei oder mehr Isozyanatradikalen zusammen mit einem Katalysator und einem Schäummittel in eine Form eingeführt und in ihr umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyoxyalkylenpolyol vorher in ihm emulgierten und dispergierten Asphalt enthält.

2. Ein Schichtaufbau einschließlich einer Schicht aus geschäumten Asphalt/Urethanschaum, dadurch gekennzeichnet, daß der Asphalt/Urethanschaum ein geschäumtes und geformtes Erzeugnis, hergestellt nach Anspruch 1, ist.

3. Eine Schichtaufbau mit einer schalldichten Struktur für Fahrzeuge, umfassend eine erste Schicht (2) aus geschäumtem Asphalt/Urethanschaum, eine Zwischen(oder zweite) Schicht (3), beispielsweise eine Schicht aus PVC, die auf die geschäumte Asphalt/Urethanschaumschicht gelegt ist, und eine dritte Schicht (4), beispielsweise ein Akustikmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Asphalt/Urethanschaum ein geschäumtes und geformtes Produkt, hergestellt nach Anspruch 1, ist.

4. Ein Schichtaufbau nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Asphalt/Urethanschaumschicht (2) so geformt ist, daß sie an die ungleichmäßige Oberfläche einer Fahrzeugbodenplatte angepaßt ist.

5. Ein Schichtaufbau nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Akustikmaterialschicht (4) aus Urethanschaum oder geformten Urethanschaum-Chips gefertigt ist.

6. Ein Schichtaufbau nach einem der Ansprüche 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Asphalt/Urethanschaumschicht (2) mit Öffnungen versehen ist.

7. Ein Schichtaufbau nach einem der Ansprüche 3, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin eine Schallisolationsoberflächenschicht (5) umfaßt, die mit einer thermoplastischen Kunstharzschicht (5A) unterfüttert ist.