JP2002327038A - 制振性ポリウレタンフォーム及びそれを用いた制振性部材並びにその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制振性に優れ、伸び及び強度が大きく且つ汚
染等の問題もない制振性フォーム及びそれを用いた制振
性部材並びにその使用方法を提供する。 【解決手段】 ポリイソシアネート、ポリオール及び発
泡剤としての水を含有する発泡性組成物を発泡硬化させ
て得られる。上記ポリオールは、その合計を１００質量
部とした場合、分子量４００〜１１００のポリエーテル
ポリオール（特に５００〜８００）を７５〜９５重量部
（特に８０〜９５質量部）、及び分子量６００〜１３０
０（特に８００〜１２００）のポリエステルポリオール
を５〜２５重量部（特に５〜２０質量部）含有する。ま
た炭酸カルシウム等の充填剤を３０〜１２０質量部（特
に３０〜１００質量部）、発泡剤としての水を０．５〜
１．３質量部（特に０．７〜１．２質量部）含有する。
更にこの制振性フォームの密度は１２０〜２００ｋｇ／
ｍ³（特に１２０〜１８０ｋｇ／ｍ³）である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イソシアネート、
特定のポリオール、及び発泡剤としての水を主原料とす
る制振性ポリウレタンフォーム（以下、「制振性フォー
ム」という。）及びそれを用いた制振性部材並びにその
使用方法に関するものである。本発明の制振性フォーム
は、振動により騒音を発生する配管等に被覆することに
より、その振動を抑えることができ、結果として、防音
の作用、効果が得られる。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の振動、騒音に対する制御
技術は、車の室内外の静粛性、快適性を確保する上で、
ますます重要な技術となっている。例えば、カーエアコ
ンの配管部位であるエキスパンションバルブで冷媒を膨
張させる際に、振動や騒音が発生する。このため、エキ
スパンションバルブ等の制振、防音材として、ウレタン
フォームが用いられている。

【０００３】従来の制振性フォームとしては、下記のも
のなどが知られている。 アスファルト混入フォーム ポリウレタンフォームを後処理することにより、ポリウ
レタンフォームにアスファルトを含浸させるもの（特開
昭６１−１５２７４０号公報）、ポリウレタンフォーム
の原料中に、アスファルトを添加し、一体に発泡させ
た、粘性特性の大きい粘弾性発泡体（特開昭５９−１５
４３３号公報）等が挙げられる。これらはポリウレタン
フォームにアスファルトなどの充填剤を添加し、密度を
大きくして、制振性を向上させる対策がとられている。

【０００４】低分子量と高分子量のポリエーテルポリ
オールの混合系 低分子量と高分子量のポリエーテルポリオールを含む混
合ポリオールを使用し、且つ可塑剤を含有する衝撃吸収
性ポリウレタンフォーム（特開平２−８４４２１号公
報）等が開示されている。これにより、柔軟で低反発弾
性を有し、物性の温度変化に伴う衝撃吸収性の変化が少
なく、広い温度範囲に渡って優れた衝撃吸収性を有する
ものが提案されている。

【０００５】ポリエーテルポリオールとポリエステル
ポリオールとの混合系 低分子量のポリエーテルポリオールと、高分子量のポリ
エステルポリオールを含有する衝撃吸収性ポリウレタン
フォーム（特開平７−２５９７４号公報）等が開示され
ている。この衝撃吸収性ポリウレタンフォームでは、分
子量の低いポリエーテルポリオールと分子量の高いポリ
エステルポリオールとを特定量使用することにより、反
発弾性が非常に小さく、圧縮永久歪及び繰り返し圧縮永
久歪が著しく小さい衝撃吸収フォームが得られるとされ
ている。また、可塑剤を使用していないにもかかわら
ず、得られる衝撃吸収フォームは柔軟であり、可塑剤使
用による被接触物の汚損等もない。

【０００６】しかしながら、上記のアスファルト混入
フォームでは、部品組付け等の取り扱い時に、アスファ
ルトによって、装置や周辺部が汚染されるなど、作業面
で、不具合があり、更に、コストも高いという欠点を有
している。

【０００７】上記の低分子量と高分子量のポリエーテ
ルポリオールの混合系では、ポリエーテルポリオールの
みで構成されているので、オゾン劣化、伸び、強度とい
う点が弱点である。特に、エキスパンションバルブのよ
うに、複雑な構成・構造をしているものに適用する場合
には、その構成、構造に十分に追従して覆うには、かな
りの強度と伸びが要求されるが、ポリエーテルポリオー
ルのみで構成されているため、この点で不十分である。
また、特定の凝固点を有する可塑剤が必須成分であり、
可塑剤が下限量未満であるとフォームの柔軟性が十分で
はなく実用性に乏しいものになると説明されている。し
かし、可塑剤は他の物質と接触すると移行現象により被
接触物を汚損したり、室温におけるフォームの圧縮永久
歪などの物性を低下させる要因となり問題である。

【０００８】更に、ポリエーテルポリオールとポリエ
ステルポリオールとの混合系でも、上記のように制振性
では優れるが、やはり強度や伸びでは、満足できない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するものであり、制振性に優れ、且つ伸び及び強度が
大きく、汚染等の問題もない、制振性フォーム及びそれ
を用いた制振性部材並びにその使用方法を提供すること
を課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】制振性を向上させるため
に、本発明者らが鋭意検討した結果、従来のポリウレタ
ンフォームの成形に使用されるのに比べ、比較的低分子
量のポリエーテルポリオールと比較的低分子量のポリエ
ステルポリオールとを組み合わせて混合し、且つ密度を
特定範囲内とすることで、制振性に優れ、且つ物理的特
性に優れたポリウレタンフォームが得られることを見い
だし、本発明を完成するに至った。

【００１１】より具体的には、ポリエーテルポリオール
とポリエステルポリオールとを併用することにより、ポ
リエーテルポリオールの欠点であった、オゾン劣化、伸
び及び強度について改善できるようになった。また、ポ
リエステルポリオール単独では高温になるともろくな
り、切断してしまう不具合が生じるのが、ポリエーテル
ポリオールとの所定の混合比率にすることにより、これ
を解決することができた。

【００１２】すなわち、本発明の制振性ポリウレタンフ
ォームは、ポリイソシアネート、ポリオール及び発泡剤
を主成分とする発泡性組成物を発泡硬化させて得られる
制振性ポリウレタンフォームにおいて、上記ポリオール
の合計１００質量部とした場合に、分子量が４００〜１
１００のポリエーテルポリオールが７５〜９５質量部、
及び分子量が６００〜１３００のポリエステルポリオー
ルが２５〜５質量部であり、且つ該ポリウレタンフォー
ムの密度が１２０〜２００ｋｇ／ｍ³であることを特徴
とする。

【００１３】上記「ポリイソシアネート」としては、特
に限定されるものではなく、例えば、トリレンジイソシ
アネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート及びナフタレンジイソシアネート等
が挙げられる。なかでも、トルエンジイソシアネートが
好ましく用いられる。

【００１４】上記「ポリオール」は、上記「ポリエーテ
ルポリオール」及び上記「ポリエステルポリオール」を
含有するものであり、上記ポリエーテルポリオールとし
ては例えば、２個以上の活性水素を有する出発物質に、
塩基性触媒の存在下、アルキレンオキサイドをランダム
又はブロック状に付加重合して得られるものが挙げられ
る。具体的には、プロピレングリコール、ジプロピレン
グリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトール、ショ糖、サッカロ
ール及びエチレンジアミン等の脂肪族アミン、トリレン
ジアミン等の芳香族アミンなどの活性水素化合物に、エ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド、トリメチレ
ンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイ
ド、α−メチルトリメチレンオキサイド及び３，３’−
ジメチルトリメチレンオキサイド等のオキサイド物を付
加重合させたもの等が挙げられる。これらのうち、ポリ
エステルポリオールとの相溶性が向上するため、二級末
端水酸基を有するポリエーテルポリオールが特に好まし
い。

【００１５】二級末端水酸基を有するポリエーテルポリ
オールは、プロピレンオキサイドのように付加重合する
際に開環部分に側鎖を生じるアルキレンオキサイドのみ
を付加重合させたポリオールのほか、通常のアルキレン
オキサイド（エチレンオキサイドを含む）を付加重合し
たポリオールを一旦作製しておき、その後の段階で、プ
ロピレンオキサイドのように付加重合する際に開環部分
に側鎖を生じるアルキレンオキサイドを付加重合させて
得ることもできる。

【００１６】また、このポリエーテルポリオールの官能
基数は、２官能〜３官能であることが好ましく、混合さ
れるポリエステルポリオールが３官能の場合には、ポリ
エーテルポリオールは２官能、混合されるポリエステル
ポリオールが２官能の場合には、ポリエーテルポリオー
ルは３官能とすることが、伸び、引張強度を向上させる
ことができるため、特に好ましい。

【００１７】このポリエーテルポリオールは、平均分子
量が４００〜１１００、好ましくは５００〜８００、よ
り好ましくは５００〜７００である。この平均分子量が
４００未満の場合は、セルが独泡構造になりやすく、発
泡安定性が低下するため好ましくない。一方、この平均
分子量が１１００を超える場合は、伸びや強度が低下し
てしまうため好ましくない。また、このポリエーテルポ
リオールの含有量は、上記ポリオールの全量を１００質
量部とした場合に、７５〜９５質量部、好ましくは８０
〜９５質量部、より好ましくは８０〜９０質量部であ
る。このポリエーテルポリオールの含有量が７５質量部
未満の場合、高温時にもろくなり、且つ強度が低下する
ため好ましくない。一方、この含有量が９５質量部を超
える場合は、伸びや強度が十分でないため好ましくな
い。

【００１８】上記ポリエステルポリオールとしては、例
えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリ
スリトール、ジグリセリン、ソルビトール及びショ糖等
の低分子ポリオールと、コハク酸、アジピン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、無水コハク
酸、無水マレイン酸、及び無水フタル酸等との縮合によ
り得られるものなどが挙げられる。また、テトラヒドロ
フラン、ジオキサン等の環状エーテルの開環重合又は共
重合によって得られるポリエステルポリオール等が挙げ
られる。更に、ラクトンエステルとして分類されるカプ
ロラクトンの開環縮合物であるポリエステルポリオール
等が挙げられる。

【００１９】上記ポリエステルポリオールは、二級末端
水酸基を有することがより相溶性を向上させるために好
ましい。この二級末端水酸基を有するポリエステルポリ
オールを用いることによって、ポリエーテルポリオール
と混合された場合に、相溶性をより高めることができ、
制振性のみならず、柔軟性、耐久性等により優れたポリ
ウレタンフォームを得ることができる。

【００２０】この二級末端水酸基を有するポリエステル
ポリオールとしては、プロピレングリコール、１，３−
ブタンジオール等のような水酸基の隣の炭素原子にメチ
ル基のような側鎖が結合している二価のアルコール（グ
リコール）、すなわち、二級末端の水酸基を有するグリ
コールと、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル
酸、フタル酸、イソフタル酸、無水コハク酸、無水マレ
イン酸、無水フタル酸等の二塩基酸が縮合して得られる
ポリオール等が挙げられる。尚、上記のグリコールは、
一級末端ＯＨと二級末端ＯＨを有しているが、二級末端
ＯＨは反応性が低いので、二塩基酸は一級末端ＯＨと結
合してエステル結合を生じる。その結果、縮合されたエ
ステルポリオールは、二級末端の水酸基が残ったポリエ
ステルポリオールとなる。

【００２１】この二級末端水酸基を有するポリエステル
ポリオールの使用によって、相溶性が向上する理由は、
末端の水酸基又はエステル基の隣の炭素原子に、水素原
子よりもメチル基等の短鎖のアルキル基が結合している
ほうが極性及び水素結合がやや弱まるためであると考え
られる。また、二級末端であると、活性水素（末端の水
酸基）の隣の側鎖による立体障害により、ポリエステル
ポリオールとしての反応性が低下し、ポリエーテルポリ
オールの活性により近いものとなる。その結果、泡の生
成から泡の安定、成長、及び樹脂化の各過程において、
ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールとの
反応が同程度の速度で進行し、ポリウレタンフォームを
形成する骨格中のポリエステル鎖及びその反応生成物に
起因する部分とポリエーテル鎖等に起因する部分とが同
様に生成することも考えられる。尚、このポリエステル
ポリオールの官能基数は、２官能〜３官能であることが
好ましい。

【００２２】このポリエステルポリオールの平均分子量
は６００〜１３００、好ましくは８００〜１２００、よ
り好ましくは９００〜１１００である。この平均分子量
が６００未満の場合、セルが独立構造となりやすく、発
泡安定性が低下するため好ましくない。一方、この平均
分子量が１３００を超える場合、引張強度や伸びが十分
でなく好ましくない。また、このポリエステルポリオー
ルの含有量は、ポリオール全量を１００質量部とした場
合に、５〜２５質量部、好ましくは５〜２０質量部、よ
り好ましくは１０〜２０質量部である。このポリエステ
ルポリオールの含有量が５質量部未満の場合は、伸びや
強度不足になるため好ましくない。一方、この含有量が
２５質量部を超える場合、高温時にもろくなり、且つ強
度が低下するため好ましくない。

【００２３】上記「発泡剤」は、特に限定されるもので
はないが、水やフロンのような低沸点中性液を用いるこ
とができる。具体的には、水の他、フロン１１、フロン
１２等の塩化フッ化炭素、及びメチレンクロライド、エ
チレンクロライド等の塩化アルキレンなどが挙げられ
る。これらのうち、水が、得られるポリウレタンフォー
ムの密度を高くでき、制振性を向上させることができる
ため特に好ましい。この発泡剤としての水の配合量は、
上記発泡性組成物１００質量部に対して、０．５〜１．
３質量部であることが好ましく、より好ましくは０．７
〜１．２質量部、更に好ましくは０．８〜１．１質量部
である。この配合量が０．５質量部未満の場合、発泡が
困難となる恐れがある。一方、この配合量が１．３質量
部を超える場合、密度が低くなる恐れがある。

【００２４】本発明のポリウレタンフォームは、密度が
１２０〜２００ｋｇ／ｍ³であり、好ましくは１２０〜
１８０ｋｇ／ｍ³、より好ましくは１２０〜１６０ｋｇ
／ｍ³である。この密度が１２０ｋｇ／ｃｍ³未満の場
合、制振性能が劣るため好ましくない。一方、この密度
が２００ｋｇ／ｍ³を超える場合は、制振性能には優れ
るが、硬くなりすぎ柔軟性を失ってしまい、作業性が悪
くなる等の不具合が生じるため好ましくない。密度がこ
の範囲内である場合、制振性能と強度、発泡安定性のバ
ランスの面で問題なく、制振性を向上させることができ
る。

【００２５】更に、本発明では、上記発泡性組成物の成
分として、充填材を用いることができる。この充填材
は、常温で固体であり、イソシアネートと反応しないも
のであれば、強度や発泡安定性のバランスを崩すことが
ないので、無機系充填材、有機系充填材のいずれの充填
材でもかまわない。特に有機系のものでも、問題なくウ
レタンフォーム製造時の原料に配合することができ、ま
た、得られたフォームを制振性部材に使用する際には、
染み出しや、汚れ等の問題を生じることもない。上記無
機系充填材としては、単純に鉱物を物理的に粉砕、分級
した粉砕品、及び化学的反応を利用した合成物等を用い
ることができる。例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、酸化チタン、水酸化アルミ、水和アルミナ及びホワ
イトカーボン等が挙げられる。これらのなかでも、炭酸
カルシウムが好ましく用いられる。この炭酸カルシウム
としては、石灰石を乾式粉砕したものや、石灰乳−炭酸
ガス反応法（連続式、バッチ式）によるものが挙げられ
る。更に、これらの無機充填材は、脂肪酸や樹脂酸等で
表面処理が施されていてもかまわない。

【００２６】上記有機系充填材としては、熱可塑性樹脂
のリサイクル微粉砕品や未使用樹脂微粉砕品の他、メラ
ミン等が挙げられる。また、プロピレンとエチレンを共
重合した分子量の低い非晶性オレフィン系重合体である
非晶性ポリ−α−オレフィンを挙げることもできる。こ
れらのうち、融点が２００℃以下のものは、フォームの
生産性に問題があるため、好ましくない。また、流動パ
ラフィンのような常温で流動性を有するものは、生産性
には問題がないが、これは油の一種であるので、被制振
材に被覆する際に剥がれを生じる等の不具合があり好ま
しくない。

【００２７】また、上記充填剤は、平均粒子径が、０．
０５〜４０μｍであるものが好ましく、より好ましくは
０．１〜１０μｍであることが、ウレタンフォームを製
造するプロセス上、配管詰まりや沈殿等の問題がなく好
ましい。この平均粒子径が０．０５μｍ未満の場合、こ
れをポリオールに混合した分散液の粘度が高くなるた
め、製造時の配管の圧力が高くなり、プロセス上で不具
合を生じる恐れがある。一方、この平均粒子径が４０μ
ｍを超える場合、配管詰まりや沈殿等を生じる恐れがあ
る。

【００２８】充填剤の配合量は、上記発泡性組成物１０
０質量部に対して、３０〜１２０質量部が好ましく、よ
り好ましくは３０〜１００質量部、更に好ましくは５０
〜９０質量部である。この配合量が３０質量部未満の場
合、密度を高める効果があまり得られない。一方、配合
量が１２０質量部を超える場合、引張強度、伸びを低下
させ、物性に悪影響を及ぼす恐れがある。

【００２９】更に、上記の発泡性組成物の成分として、
ポリイソシアネート、ポリオール等の他に触媒、整泡剤
及び必要に応じて可塑剤を除くその他の助剤を使用する
ことができる。そのような助剤としては、発泡性組成物
の粘度を低下させ、攪拌混合を容易にするための各種の
液状難燃剤、希釈剤或いは酸化防止剤、紫外線吸収剤、
着色剤などのその他の添加剤等が挙げられる。これらの
使用量は得られる制振性フォームの性能を損ねない限り
特に限定はされない。

【００３０】本発明の制振性フォームは、反発弾性が、
１０％以下であり、伸びが２００％以上、例えば、２０
０〜６００％、引張強さが１００ｋＰａ以上、例えば１
００〜２００ｋＰａの範囲内の伸び、引張強度であれ
ば、柔軟性、耐久性の面で優れたものとなり、制振性の
面からも、良好な制振性を発揮する。特に、カーエアコ
ンのエキスパンションバルブに制振性を付与する際に
は、巻きつけて使用するので、上記範囲内の伸び、引張
強度となることが好ましい。ここで、反発弾性とは、Ｊ
ＩＳ Ｋ６４００（別名ボールリバウンドテスト）によ
り評価され、この反発弾性が１０％を超えると、振動エ
ネルギーを吸収しづらくなり、制振性能が低下する傾向
にある

【００３１】また、本発明の制振性部材は、被制振材
と、該被制振材の表面に形成された上記制振性フォーム
からなる被覆層と、を備えることを特徴とする。本発明
の制振性フォームを用いることにより、制振性に優れ、
且つ汚染等の問題もない制振性部材が得られる。この制
振性フォームは、種々の被制振材（制振及び衝撃吸収を
要するもの）に適用して、優れた制振性部材とすること
ができる。特に、複雑な形状で２０００〜４０００Ｈｚ
の音が発生するエキスパンションバルブ及びその配管を
被覆し、制振性を付与することができる。

【００３２】更に、本発明の制振性ポリウレタンフォー
ムの使用方法は、上記本発明の制振性フォームを使用し
て被制振材を被覆することにより、該被制振材の振動を
吸収し制振性を発揮させることを特徴とする。

【００３３】本発明の制振性フォームを用いることによ
り、制振性に優れ、且つ伸び及び強度が大きく、汚染等
の問題もない。上記使用方法によれば、種々の制振及び
衝撃吸収を要するものに適用して、優れた性能を発揮す
ることができる。更には、複雑な形状で２０００〜４０
００Ｈｚの音が発生するエキスパンションバルブ及びそ
の配管を制振させるために好適に用いられる。

【００３４】制振性能をより高めるには、反発弾性の低
いフォームにすることが好ましい。そのようなフォーム
であれば、被制振材に加わる加振応力をその粘弾性的性
質に基づく各部の伸縮の繰り返しにより十分に吸収する
ことができるようになり、より高い制振性能を発揮する
ことができる。低反発にするためには、通常−４０℃付
近にあるガラス転移点を、常温付近に上げる（シフトす
る）ことが必要である。ガラス転移点を常温付近にシフ
トさせることで、粘弾性体であるポリウレタンの粘性項
が常温で大きくなり、制振性部材に使用した場合、被制
振材の通常の使用温度域における制振性を大きく向上さ
せることができる。

【００３５】そのためには、ポリウレタンフォームの骨
格中のウレタン結合濃度を高めてやり、そのウレタン結
合の存在量を向上させてやる必要がある。そのような分
子設計に基づいて、ポリウレタンフォームを製造するに
は、ポリオールとして低分子量のポリオールを使用する
必要がある。ところが、低分子量のポリオールのみで、
ポリウレタンフォームを製造すると、通常では、伸び・
強度が低いものしかできない。そうなると、被覆して制
振性を得ることが困難となる。特に、カーエアコンにお
けるエキスパンションバルブのように手作業により複雑
な形状の配管に巻き付ける場合には、全体が大きく伸ば
されたり、又は部分的に伸ばされたりする。このように
使用条件が厳しいため、フォームが破損する等の問題が
生じる。

【００３６】そこで、制振性と、伸び、強度等とを同時
に満足するフォームを得るために、比較的低分子量のポ
リエーテルポリオールと、同じく比較的低分子量のポリ
エステルポリオールとをブレンドすることにより、制振
性を満足させたまま、伸び、引張強度の向上を図ったも
のである。すなわち、低分子量のポリエステルポリオー
ルとポリエーテルポリオールを混合することで、ポリウ
レタンフォームの骨格中のウレタン結合濃度を高め、そ
のウレタン結合の量を増加させることにより、ガラス転
移点を上昇させたものである。

【００３７】更に、ポリエーテルポリオールとポリエス
テルポリオールの両者を、同程度の低分子量のポリオー
ルにすることで相溶性は良好となる。相溶性が良好とな
ることによって、両フォームが均一相をなすか、又はそ
の分散度が高くなり、エステル鎖の部分とエーテル鎖の
部分とがミクロに微細に分散された軟質フォームが形成
されるものと思われる。このようなフォームでは、応力
がかかった際に、ハードセグメントとソフトセグメント
の境界の結合の弱い部分が減少し、又は、エーテル鎖と
エステル鎖の部分がほどよく微分散され、その結果、伸
び、引張強度を向上させることができたものと思われ
る。したがって、ウレタン結合濃度を高めた高分子体で
構成することができるので、優れた制振性を維持したま
ま、この制振性と伸び及び引張強度の両特性を満足した
分子設計とすることができたものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例によって
本発明を更に詳しく説明する。 （１）使用原料 （Ａ）ポリイソシアネート トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ） （Ｂ）ポリエーテルポリオール ；（官能基数ｆ＝２、水酸基価ＯＨＶ＝１８７、分子
量ＭＷ＝６００） ；（官能基数ｆ＝２、水酸基価ＯＨＶ＝２３０、分子
量ＭＷ＝５００） ；（官能基数ｆ＝２、水酸基価ＯＨＶ＝１１２、分子
量ＭＷ＝１０００） ；（官能基数ｆ＝３、水酸基価ＯＨＶ＝５６、分子量
ＭＷ＝３０００） （Ｃ）ポリエステルポリオール ；二級末端ポリエステルポリオール［官能基数ｆ＝
３、水酸基価ＯＨＶ＝１６８、分子量ＭＷ＝１０００、
開始剤（出発物質）：トリメチロールプロパン、グリコ
ール：１．３−ブタンジオール、二塩基酸：アジピン
酸］ ；二級末端ポリエステルポリオール［官能基数ｆ＝
３、水酸基価ＯＨＶ＝２４０、分子量ＭＷ＝７００、開
始剤：トリメチロールプロパン、グリコール：１，３−
ブタンジオール、二塩基酸：アジピン酸］ ；二級末端ポリエステルポリオール［官能基数ｆ＝
３、水酸基価ＯＨＶ＝１４０、分子量ＭＷ＝１２００、
開始剤：トリメチロールプロパン、グリコール：１，３
−ブタンジオール、二塩基酸：アジピン酸］ ；一級末端ポリエステルポリオール［官能基数ｆ＝
３、水酸基価ＯＨＶ＝８４、分子量ＭＷ＝２０００）、
開始剤：トリメチロールプロパン、グリコール：３−メ
チル−１，５−ペンタンジオール、二塩基酸：アジピン
酸］ （Ｄ）発泡剤 水；イオン交換水 （Ｅ）充填剤 炭酸カルシウム；「ＫＳ１３００」、同和カルファイン
社製、平均粒子径＝１．８μｍ、乾式粉砕タイプ （Ｆ）整泡剤 シリコン整泡剤；商品名「Ｌ−５４０」、日本ユニカー
社製 （Ｇ）触媒 アミン触媒；３３％トリエチレンジアミン／ジプロピ
レングリコール（商品名：「ダブコ３３−ＬＶ」、三共
エアープロダクト社製） 金属触媒；スタナスオクトエート（商品名：「ＭＲＨ
−１１０」、城北化学社製） （Ｈ）アスファルト 商品名「ストレートアスファルト」、日本石油社製、針
入度６０〜８０

【００３９】（２）ポリウレタンフォーム及びアスファ
ルトフォームの製造 （実施例１〜９及び比較例１〜４）表１及び表２に示す
ポリイソシアネート以外の各成分を所定の割合でハンド
ミキサーを用いて攪拌した後、所定のイソシアネート指
数に従って、所定の割合でポリイソシアネートと混合
し、混合物を発泡箱に投入して発泡、硬化させた。この
ようにして、得られた各ポリウレタンフォームを室温で
１日静置した。尚、触媒は、ポリウレタンフォームの
発泡状態に応じて、適量添加した。 （比較例５）まず、アスファルトを１００℃に加熱溶融
し、イソシアネートを混合して、その混合物を得る。表
２に示すイソシアネート及びアスファルト以外の各成分
を上記実施例等と同様に、所定割合でハンドミキサーを
用いて攪拌した後、所定のイソシアネート指数となるよ
うにイソシアネートとアスファルトとの混合物を所定の
割合で混合し、得られた混合物を発泡箱に投入して発
泡、硬化させた。尚、表１及び表２中の発泡性組成物の
各成分の割合はイソシアネート指数以外全て質量部で表
されており、各成分はポリオールの合計１００質量部に
対する質量部で表されている。）

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】（３）各物性の測定方法及びその評価方法 上記（２）で得られた実施例１〜９及び比較例１〜４で
得られた制振性フォーム、並びに比較例５のアスファル
トフォームにおいて、以下の方法により性能試験を行っ
た。 （ａ）密度、反発弾性、硬さ（ＩＬＤ）、引張強さ及び
伸びの評価 全てＪＩＳ Ｋ ６４００に従って測定した。 （ｂ）制振性の評価方法 制振性能は、振動の減衰特性を示す尺度であり、数々の
測定方法が用いられているが、本実施例では、制振性は
次の方法で測定し、制振性を判断する。まず、図１に示
す制振性測定装置１において、機械インピーダンス共振
法（いわゆる両端自由梁における中央加振法）により評
価を行う。即ち、厚さ１ｍｍの鉄板の上に試験フォーム
２（厚み１０ｍｍ×３０ｍｍ×３００ｍｍ）を両面テー
プで張り付け測定サンプルを準備する。その幅３０ｍｍ
×長さ３００ｍｍの短冊状測定サンプル（両端自由梁）
の中央を（測定サンプルの下に位置する）インピーダン
スヘッド３を介して測定周波数範囲にてスイープ正弦波
で上下（矢印方向）に振動させる。このときの加振点４
での機械インピーダンス（＝加振力／振動速度）を測定
し、これを周波数に対してプロットしたグラフにし、周
波数特性を求める。

【００４３】横軸に周波数［Ｈｚ］、縦軸に機械インピ
ーダンス［ｄＢ］（＝加振力／振動速度）をプロット
し、このグラフから各周波数に対してどれだけ振動して
いるかを評価する。即ち、波の振幅が小さいほど振動を
押さえていることになる。特に、エキスパンションバル
ブは、種々の音が発生するが、その発生する音源のタイ
プとしては、主に、パイプ中を流体が流れる際の音や
パイプ中で相変化する際の音等、特に周波数域が２０
００〜４０００Ｈｚの範囲の音が発生するため、その領
域部分に制振性能を発揮させるものがエキスパンション
バルブの制振に好ましい。

【００４４】このため、制振性は、２０００〜４０００
Ｈｚにおける機械インピーダンス［ｄＢ］の最大値から
最小値を引いた振幅値をグラフから読み取ることにより
評価した。まず、フォームを乗せずに鉄板だけ（ブラン
ク）で測定すると、大きく振動し、２０００〜４０００
Ｈｚにおける振幅値は、６７ｄＢとなっていた。そこに
フォームを乗せると振動が小さくなるが、この振幅値が
１０ｄＢ未満のものを「◎」、１０ｄＢ以上１５ｄＢ未
満のものを「○」、１５ｄＢ以上２０未満のものを
「△」、それ以上のものを「×」とした。尚、実施例
２、及び比較例４については、この振幅チャートを図２
に示した。また、比較例５のアスファルトフォームの振
幅チャートは実施例２とほぼ同様であった。

【００４５】（５）包み込み性の評価方法 外径１７ｍｍのパイプに、厚み１０ｍｍ、縦２５ｍｍ、
横８０ｍｍの粘着層付きフォームを伸ばしながら貼り付
け、１０〜２０％伸ばした状態で２日間放置して、フォ
ームの剥がれ、及び破れを、目視により下記の基準で評
価した。 「◎」：破れがなく、且つフォーム端の剥がれ部分の長
さが２ｍｍ未満。 「○」：破れがなく、且つフォーム端の剥がれ部分の長
さが２ｍｍ以上４ｍｍ未満。 「×」：破れがあるか、若しくは、フォーム端の剥がれ
部分の長さが４ｍｍ以上。 更に、各物性の測定結果及びその総合評価を表１（実施
例１〜９）及び表２（比較例１〜５）に併記する。

【００４６】（６）結果 表１及び表２によれば、ウレタンフォームの密度が９２
ｋｇ／ｍ³と小さい比較例１では、伸びが２５０％、硬
さが７９Ｎで包み込み性が「○」であり、引張強さも１
３７ｋＰａであるが、機械インピーダンスの振幅値が２
１ｄＢで制振性が「×」であり、総合評価は「×」であ
った。また、ウレタンフォームの密度が３０３ｋｇ／ｍ
³と大きい比較例２では、伸びが１８０％だが、硬さ１
９６Ｎで包み込み性が「×」であり、引張強さも６９ｋ
Ｐａと悪く、機械インピーダンスの振幅値も１８ｄＢで
制振性が「△」であり、総合評価は「×」であった。分
子量が２０００と大きいポリエステルポリオールを用い
た比較例３では、機械インピーダンスの振幅値が１０ｄ
Ｂで制振性が「○」であり、伸びが１５０％であるが、
硬さが１６５Ｎで包み込み性が「×」であり、引張強さ
も８８ｋＰａと悪く、総合評価は「×」であった。更
に、分子量が２０００と大きいポリエステルポリオール
を用いたものであり、ポリウレタンフォームの密度が９
１ｋｇ／ｍ³の比較例４では、伸びが１５０％である
が、硬さが１４７Ｎで包み込み性が「×」、引張強さも
８８ｋＰａと悪く、機械インピーダンスの振幅値が２０
ｄＢで制振性が「×」であり、総合評価は「×」であっ
た。

【００４７】これに対して、分子量が４００〜１１００
のポリエーテルポリオール、及び分子量が６００〜１３
００のポリエステルポリオールを用いたポリウレタンフ
ォームであり、この密度が１２０〜２００ｋｇ／ｍ³で
ある実施例１〜９では、機械インピーダンスの振幅値が
６〜１２ｄＢで制振性が「○」又は「◎」と比較例５の
アスファルトフォームと同等に優れており、且つ伸びが
２１０〜４００％、硬さが８８〜１６７Ｎで包み込み性
が「○」又は「◎」であり、更には、引張強さが１０２
〜１４７ｋＰａと大きく、総合評価は「○」又は「◎」
と、性能バランスに優れたポリウレタンフォームである
ことが分かった。更に、実施例２、４、８及び９におい
ては、機械インピーダンスの振幅値が６又は７ｄＢで制
振性が「◎」とより優れており、且つ伸びが２８０〜４
００％、硬さが８８〜１３５Ｎで包み込み性が「◎」で
あり、更には、引張強さが１１６〜１４７ｋＰａとより
大きく、総合評価は「◎」と、より性能バランスに優れ
たポリウレタンフォームであった。上記のことから、本
発明の実施例によれば、従来のアスファルトフォームと
同等の制振性を有すると共に、十分な強度及び伸びを兼
ね備えるものであることがわかる。

【００４８】（７）制振性部材への適用 上記で製造した実施例２の制振性フォームを用いて、エ
キスパンションバルブ５及びその冷媒配管６を被覆した
例を図３に示す。フォームサイズが厚み１０ｍｍ×３３
０ｍｍ×２００ｍｍの長方形の制振性フォームＡを、ま
ず冷媒配管６に巻きつけ、更に厚み１０ｍｍ×１３２ｍ
ｍ×２００ｍｍの長方形の制振性フォームＢによりエキ
スパンションバルブ５と、その冷媒配管６との接続部７
に被覆した。

【００４９】図３において、各制振性フォームの片面に
粘着剤を塗布することが好ましい。これにより、制振性
フォームＡ、Ｂをエキスパンションバルブ５及び冷媒配
管６に粘着させ、十分に固着させることができる。ま
た、制振性フォームＢを制振性フォームＡに固着させる
こともできる。このとき、充填材として、常温で流動性
を有するもの、又は液状のものは、経時的にはがれる場
合があるが、常温で固体のものであれば、より強固に粘
着し、その耐久性も優れる。尚、本発明においては、前
記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応
じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることが
できる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の制振性フォームは、制振性に優
れ、伸び及び強度が大きく、且つ汚染等の問題もない。
このため制振性を要する被制振材に被覆して用いた制振
性部材に有用である。また、騒音を発生する配管等に被
覆することにより優れた制振効果が得られる用途に使用
することができる。例えば、カーエアコンにおけるエキ
スパンションバルブ及びその配管をこのフォームで被覆
することにより、そのエキスパンションバルブから発生
する特定の周波数の振動を低減することが可能である。
そのほか、ハードディスク用ダンパー、自動車用の他の
部材の防音材等の各種用途に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】制振性測定装置を示す説明図である。

【図２】制振性を示す機械的インピーダンスの振幅を示
すグラフである。

【図３】本実施例の制振性フォームをカーエアコンのエ
キスパンションバルブ及びその冷媒配管に適用した例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１；制振性測定装置、２；測定サンプル、４；加振点、
５；エキスパンションバルブ（被制振材）、６；冷媒配
管（被制振材）、Ａ、Ｂ；制振性フォーム。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J048 AC03 BD02 BD04 EA09 EA29 4J034 AA01 BA03 BA07 DA01 DB01 DB03 DC50 DF01 DF11 DF14 DF15 DF16 DF19 DF20 DG02 DG03 DG04 DG05 DG16 HA01 HA07 HC11 HC12 HC61 HC63 HC64 HC71 HC73 NA01 NA02 NA03 QC01 QD03 RA15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリイソシアネート、ポリオール及び発
   泡剤を主成分とする発泡性組成物を発泡硬化させてなる
   ポリウレタンフォームにおいて、上記ポリオール全量を
   １００質量部とした場合に、分子量４００〜１１００の
   ポリエーテルポリオールが７５〜９５質量部、分子量６
   ００〜１３００のポリエステルポリオールが５〜２５質
   量部であり、且つ上記ポリウレタンフォームの密度が１
   ２０〜２００ｋｇ／ｍ³であることを特徴とする制振性
   ポリウレタンフォーム。
2. 【請求項２】 上記ポリオール１００質量部に対して、
   ３０〜１２０質量部の充填剤、及び０．５〜１．３質量
   部の上記発泡剤としての水を含有する請求項１記載の制
   振性ポリウレタンフォーム。
3. 【請求項３】 上記ポリエステルポリオールが二級末端
   水酸基を有する請求項１又は２に記載の制振性ポリウレ
   タンフォーム。
4. 【請求項４】 被制振材と、該被制振材の表面に形成さ
   れた請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の制振
   性ポリウレタンフォームからなる被覆層と、を備えるこ
   とを特徴とする制振性部材。
5. 【請求項５】 上記被制振材がカーエアコンのエキスパ
   ンションバルブ及びその配管である請求項４記載の制振
   性部材。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３のうちのいずれか１項に
   記載の制振性ポリウレタンフォームにより被制振材を被
   覆することによって、該被制振材の振動を吸収し制振性
   を発揮させることを特徴とする制振性ポリウレタンフォ
   ームの使用方法。
7. 【請求項７】 上記被制振材がカーエアコンのエキスパ
   ンションバルブ及びその配管である請求項６記載の制振
   性ポリウレタンフォームの使用方法。