JP2003291166A - 音を減衰するために三次元的に成形される基材の製造方法 - Google Patents

音を減衰するために三次元的に成形される基材の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、構造的特性及びアコースティック
（又は音響）特性を有する三次元複合材の製造方法に関
する。 【解決手段】 本発明は、ポリオール混合物及びイソシ
アネート又はプレポリマーを含んで成る二成分ポリウレ
タン樹脂を混合する工程、基材の第一面にポリウレタン
樹脂を塗工する工程、樹脂を塗工した基材を熱い成形用
具に移す工程、樹脂を塗工した基材を複合材に成形する
工程、成形用具から複合材を取り出し、複合材料をトリ
ミングする工程を含んで成るアコースティック三次元複
合材の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造的特性及びア
コースティック（又は音響）特性を有する三次元複合材
の製造方法に関する。本発明の方法は、ポリウレタン樹
脂を供給すること、ポリウレタン樹脂を基材の第一面
（もしくは第一側面）に塗工すること、及びその後基材
を所望の三次元形状に成形する（もしくは形づくる）こ
とを含んで成る。更に、本発明の方法は、例えば、三次
元的ダッシュボード、室内及びエンジン側のファイヤー
ウォール（もしくは防火壁：fire wall）インシュレー
ション（インシュレーター、絶縁材、遮音材もしくは防
音材：insulation もしくは insulator）、エンジン側
のフード（ボンネットもしくは屋根）インシュレーショ
ン、室内の車輪室インシュレーション、及びトランクの
コンパートメント・トリム（もしくは区画の内装：comp
artment trim）インシュレーション等の自動車のアコー
スティカリー・サウンド（音響もしくは音響的に十分
な：acoustically sound）パーツ（もしくは部品）の製
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の室内は、通常、タイヤから生ず
る音、路面の音、風の音、エンジン音、自動車の他の機
械部品からの音等の自動車のフレームを通って伝わる音
（又は雑音）から絶縁（遮音又は防音）されている。自
動車の外部から自動車の室内に入る音を減少させる多数
の基材が、当該技術分野で既知である。例えば、自動車
の外部の音と室内との間に繊維質の材料を供給すること
が、当該技術分野で既知である。材料は、音の伝播と振
動を低下させる。例えば、ショディ・パッド（又はショ
ディ製のパッド：shoddy pad）のような不織布及び発泡
ポリウレタン材料等の広範な種類の減衰材料が、当該技
術分野で既知である。また、接着剤を介して減衰材料に
防音用バリアを取り付けることも従来既知である。その
ように取り付けることは、通常、自動車のカーペットに
て行われている（例えば、特許文献１〜４参照）。しか
し、そのような音響減衰材料は重い。
【０００３】更に、接着剤の必要性が制限されるニード
ルド複合材音響バリアを製造することも当該技術分野で
既知である（特許文献５参照）。更に、大きな負荷に耐
え、音響の減衰を行える、熱可塑性樹脂で浸漬された合
成繊維又は無機繊維のファブリックのパイルで作られた
スキン部で両面をコートされた多孔質のコアから形成さ
れる構造的及び音響的特性を有するパネル又は同様の要
素を供給することは、当該技術分野で既知である（特許
文献６参照）。
【０００４】エンジンから発生する音（又はノイズ）を
吸収し及び／又は遮るために、自動車のファイヤーウォ
ールに設けられるダッシュボード・インシュレーション
を製造するための二種類の方法が、当該技術分野で既知
である。一般に、これらのダッシュボードバリアは、キ
ャスト・ポリウレタンフォーム（cast polyurethanefoa
m）、スカイブド・ポリウレタンフォーム（skived poly
urethane foam）、ポリエステルもしくは天然繊維から
作られるファイバーマット（fiber mat）及びショディ
・パッドのような、硫酸バリウムで満たしたＥＶＡもし
くはＰＶＣ又は射出成形されたＴＰＯスキン及びデカッ
プラー（decoupler）の真空成形された重い層を含む。
ファイバーマットの場合、フェノール性バインダーが適
用される。
【０００５】既知のダッシュボード・インシュレーショ
ンの製造プロセスは、ビニル樹脂のシートを加熱するこ
と、その後ビニル樹脂を成形用具に移すこと、及び続い
てビニル樹脂を真空成形することを伴う。バリアが、キ
ャストフォーム（cast foam）である場合、リキッドフ
ォーム（liquid foam）を、開放した又は閉じた用具の
操作で、用具で作られたビニル樹脂に塗工し、その後塗
工されたフォームを型から取り出し、トリミングする
（仕上げる又は形を整える：trim）。バリアが、繊維又
はショディ・マット（もしくはショディ製のマット：sh
oddy mat）である場合、形成されたビニル樹脂は他の成
形用具に移し、繊維又はショディ・マットを加え、成形
し、硬化する。
【０００６】このプロセスから形成されるバリアは、上
述したフォーム又はマット等の柔軟で可撓性で吸収性の
材料を用いることによって、重い層（第二の壁）からフ
ァイヤーウォールの鋼を通り侵入する音と振動を切り離
すことによる二重壁効果を有する。樹脂をしみ込ませた
フェノール性ショディ・パッドを含有するバリアは、主
に、ファイヤーウォールを通って侵入する音又は車内か
ら反射する音を吸収する、吸収材として作用する。
【０００７】
【特許文献１】米国特許明細書第４，０５６，１６１号
【特許文献２】米国特許明細書第４，９６６，７９９号
【特許文献３】米国特許明細書第５，２６６，１４３号
【特許文献４】米国特許明細書第５，０６８，００１号
【特許文献５】米国特許明細書第６，１０９，３８９号
【特許文献６】米国特許明細書第５，８８８，６１０号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、片方の面がポ
リウレタン樹脂で塗工（塗布又はコート）された基材を
含む三次元的に成形された（又は形づくられた）複合材
を製造する方法（又はプロセス）に対する、従来からの
ニーズは、残っている。特に、軽量で音響上及び構造的
に十分な自動車用三次元インシュレーション（防音又は
遮音）パーツ（又は部品）を供給するという、従来のニ
ーズは残っている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ポリウレタン樹脂を基材
の第一面（又は第一側面）に塗工し、その後樹脂が塗工
された基材を成形することによって、三次元アコーステ
ィカリー・サウンド（音響又は音響的に十分な：acoust
ically sound）自動車パーツを、製造することができる
ことが見出された。
【００１０】本発明に基づいて製造される自動車パーツ
（又は部品）は、常套のフォーム及び重い層状複合材よ
り軽く、厚さが同じキャストフォーム（cast foam）又
は柔軟なスラブストックフォーム（slabstock foam）よ
り、より良好な音の吸収性（又は吸音性）をもたらす。
【００１１】本発明は、三次元アコースティカリー・サ
ウンドダッシュマット（dash mat）を製造する方法（又
はプロセス）をも、指向する。
【００１２】本発明に基づいて製造されたダッシュマッ
トは、設置が容易なように自己支持性である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、音を減少する（又は減
衰させる）ための三次元複合材の製造方法を指向する。
特に、本発明は、ポリオールブレンド（もしくは配合
物）とイソシアネートを含んで成る二成分ポリウレタン
樹脂を混合する工程、その後、その樹脂を基材の第一面
（もしくは第一側面）に塗工（塗布もしくはコート）す
る工程、続いて熱い成形用具に樹脂が塗工された基材を
移す工程、樹脂が塗工された基材を複合材に成形する
（もしくは形づくる）工程、最後に、複合材を硬化した
後、用具から複合材を取り外して複合材をトリミングす
る（もしくは仕上げる）工程を含む、音を吸収する三次
元複合材の製造方法を指向する。更に、本発明に基づい
て、三次元複合材は、場合により基材の両面（もしくは
両側）に樹脂を塗工してもよい。
【００１４】本発明で使用されるポリウレタン樹脂を、
ポリオール／イソシアネートの比の広範な範囲で、加工
処理することができる。好ましくは、本発明に基づいて
用いられるポリウレタン樹脂は、９０〜１３０の範囲、
より好ましくは１００〜１２０の範囲のＮＣＯインデッ
クスを有する。また、ポリウレタンブレンドは、約３０
〜約６０重量％のポリオールブレンドと、約２５〜約５
５重量％のイソシアネートを含んで成ることが好まし
い。
【００１５】本発明で使用されるポリウレタン樹脂は、
ポリオールブレンドを含む。一般に、本発明のポリオー
ルブレンドは、少なくとも一種のポリオール又はイソシ
アネート反応性成分を含む。第一のポリオールは、一般
に、ブレンド全体の約３０〜約８０重量％の範囲、好ま
しくは４５〜約６５重量％の範囲で存在する。第二のポ
リオールは、一般に、約１０〜約６４重量％の範囲、好
ましくは約２７〜約４７重量％の範囲で存在する。場合
により、更に、ポリオールブレンドは、脂肪酸を約０〜
約２０重量％、好ましくは脂肪酸を約３〜約１０重量％
含んで成る。ポリオールブレンドは、触媒を約０〜約５
重量％、好ましくは約０．２〜約１重量％含んで成って
よい。
【００１６】ポリオールブレンドは、更に、約０〜約２
０重量％、好ましくは約１〜約５重量％の量で存在する
充填剤を含んで成ってもよい。尚、もし必要であれば、
０〜５重量％、好ましくは約０．５〜２重量％の量の範
囲で、黒色顔料をポリオールブレンドに加えることがで
きる。カーボンブラックは、顔料としてこの産業分野で
広く使用されているが、有機染料（又は色素）も使用で
きる。場合により、種々のマットへのウレタンの湿潤性
を向上させるために、ポリオールブレンド全量基準で、
０〜５重量％、好ましくは０．１〜２重量％の量の湿潤
剤も使用することができる。また、ポリオールブレンド
の全量基準で、ポリオールブレンドは、脂肪酸を約１〜
約２０重量％含み、触媒を約１〜約２重量％含み、充填
剤を約１〜約１０重量％含むことが好ましい。
【００１７】一般に、イソシアネート反応性化合物は、
例えば、水酸基含有化合物を含む。これらの物質は、典
型的には二つの群、５００〜１０，０００の分子量を有
する分子量が高い化合物と、６２〜４９９の分子量を有
する分子量が低い化合物に分けることができる。本発明
の好ましいポリオールは、一般に用いられる開始剤、例
えば、４，４’−ジヒドロキシジフェニルプロパン、ス
クロース、アニリン、アンモニア、トルエンジアミン、
モノエタノールアミン、プロピレングリコール、エチレ
ングリコール、トリメチロールプロパン、及びエチレン
ジアミン等を用いて誘導される低分子量のポリエーテル
である。
【００１８】ビニルポリマーによって変性されたポリエ
ーテル、例えば、ポリエーテルの存在下でスチレン又は
アクリロニトリルを重合することによって形成されるタ
イプのポリエーテル（例えば、米国特許明細書第３，３
８３，３５１号；３，３０４，２７３号；３，５２３，
０９３号；及び３，１１０，６９５号：U.S. PatentsNo
s. 3,383,351; 3,304,273; 3,523,093; and 3,110,69
5；ドイツ国特許明細書１，１５２，５３６号：German
Patent 1,152,536）も適切であり、ＯＨ基含有ポリブタ
ジエンも同様に適切である。更に、適切な水酸基含有ポ
リオールには、エチレングリコール、１，２−プロピレ
ンジオール、１，３−プロピレンジオール、１，３−ブ
タンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタ
ンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デ
カンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、トリプロピレングリコール、グリセロール及
びトリメチロールプロパンが含まれる。
【００１９】本発明に有用なポリオールには、ポリエス
テルポリオールを製造する技術において使用されるも
の、例えばアジピン酸、フタル酸又は他の脂肪族ジカル
ボン酸もしくは芳香族ジカルボン酸又はそれらの酸無水
物を、例えばプロピレングリコール、ジプロピレングリ
コール、トリプロピレングリコール、もしくはテトラプ
ロピレングリコール又はエチレングリコール及びそれら
のオリゴマー、ブタンジオール、ヘキサンジオールもし
くは他の脂肪族のジオール、ビスフェノールＡもしくは
他の芳香族ジオールと縮合させることによって誘導され
るポリエステルポリオールが含まれる。更に、ポリカプ
ロラクタム又はポリラクチドも本発明のポリオールブレ
ンドに存在してよい。ひまし油もしくは変性した大豆
油、なたね油、もしくはあまに油等の天然に産するポリ
エステルポリオール、又はリシノール酸もしくはポリリ
シノール酸とブタンジオールの縮合物又はポリリシノー
ル酸も、本発明に関して使用されるポリオールブレンド
を形成するために使用してよい。
【００２０】本発明のポリオールブレンドは、脂肪酸も
含んでよい。適切な脂肪酸には、例えば、（化１）によ
って示されるような脂肪酸が含まれる。
【化１】Ｒ（ＣＯ２Ｈ）ｎ ：（化１） ［（化１）において、ｎは、１、２又は３である。Ｒ
は、少なくとも１０の炭素原子を含む。Ｒは、アルキル
基（環式又は分枝を有してよい鎖状）、アルキルアリー
ル基、アリールアルキル基又はアリール基であって、こ
れらは、飽和であっても、不飽和であってもよい］
【００２１】有用な酸の例には、例えば、ｎ−デカン
酸、ネオデカン酸、ラウリン酸、パルチミン酸、ステア
リン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等
が含まれる。オレイン酸は、好ましい脂肪酸である。
【００２２】本発明で使用してよい他の添加剤には、例
えば、カルボン酸の錫（ＩＩ）塩、カルボン酸のジアル
キル錫塩、ジアルキル錫メルカプチド、ジアルキル錫ジ
チオエステル等の種々の有機金属化合物等、及び例え
ば、ジメチルシクロヘキシルアミン（即ち、ポリキャッ
ト８：Polycat 8）、ペンタメチルジエチレントリアミ
ン（即ち、ポリキャット５：Polycat 5）、酢酸カリウ
ム（即ち、ポリキャット４５：Polycat 45）、ビス［２
−（ジメチルアミノ）エチル］エーテル（ニアックスＡ
−１：Niax A-1）、ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥ
Ａ）、ダブコＷＴ（Dabco WT）等の三級アミンの触媒が
含まれる。もちろん、ポリウレタンの化学の技術分野の
当業者に既知のいずれの触媒も使用することができる。
【００２３】上述したようなポリオールブレンドに含ま
れ得る適切な充填剤及び補強剤には、例えば、繊維状、
フレーク状、カット繊維状（cut fiber）、もしくはミ
クロスフェア状（microsphere）の形状のガラス；マイ
カ（もしくは雲母）、珪灰石；炭素繊維；カーボンブラ
ック；カーボンブラックペースト；タルク；及び炭酸カ
ルシウム等の有機及び無機の両方の化合物が含まれる。
例えば、シートクッション及びＳＲＩＭ（もしくは str
uctural reaction injection molding）又はＲＩＭ（も
しくは反応射出成形：reaction injection molding）パ
ーツの製造トリムからの、１００μｍ以下の粒子寸法を
有する、再砕したポリウレタンを、充填剤として使用し
てよい。
【００２４】本発明に用いられる出発ポリイソシアネー
ト成分は、脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、芳香族及びヘ
テロ環式のポリイソシアネート、例えば、ダブリュー・
ジーフケンによるジャスタス・リービッヒス・アナーレ
ン・デア・ケミー、第５６２巻、第７２〜１３６頁（W.
Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 56
2, pages 72 to 136）に記載されたタイプのポリイソシ
アネートを含む。これらの化合物１の例には、エチレン
ジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシア
ネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート；
１，１２−ドデカンジイソシアネート、シクロブタン−
１，３−ジイソシアネート；シクロヘキサン−１，３−
及び１，４−ジイソシアネート及びこれらの異性体の混
合物が含まれる。
【００２５】更に、追加の例は、１−イソシアナト−
３，３，５−トリメチル−５−イソシアナト−メチルシ
クロヘキサン（ドイツ国特許明細書第１，２０２，７８
５：German Auslegeschrift No. 1,202,785、米国特許
明細書第３，４０１，１９０：U.S. Patent No. 3,401,
190）、２，４−及び２，６−ヘキサハイドロトリレン
ジイソシアネート及びこれらの異性体の混合物である。
ヘキサハイドロ−１，３−及び／もしくは−１，４−フ
ェニレンジイソシアネート；パーハイドロ−２，４’−
及び／もしくは−４，４’−ジフェニルメタン ジイソ
シアネート；１，３−及び１，４−フェニルレンジイソ
シアネート；１，４−及び２，５−トリレンジイソシア
ネート及びこれらの異性体の混合物も本発明において適
当である。
【００２６】ジフェニルメタン−２，４−及び／もしく
は−４，４’− ジイソシアネート；ナフチレン−１，
５−ジイソシアネート；トリフェニルメタン−４，
４’，４”−トリイソシアネート；アニリンをホルムア
ルデヒドと縮合した後ホスゲン化することによって得ら
れるタイプのポリフェニルポリメチレンポリイソシアネ
ート、例えば、英国特許明細書第８７４，４３０及び第
８４８，６７１（BritishPatent Nos. 874,430 and 84
8,671）に記載されているものも本発明に使用し得る。
【００２７】米国特許明細書第３，４５４，６０６（U.
S. Patent No. 3,454,606）に基づくｍ−及びｐ−イソ
シアナト−フェニルスルホニルイソシアネート；例え
ば、ドイツ国特許明細書第１，１５７，６０１（German
Auslegeschrift No. 1,157,601、米国特許明細書第
３，２７７，１３８：U.S. Patent No. 3,277,138）に
記載されたタイプのパークロリネーティッド（perchlor
inated）アリールポリイソシアネート；ドイツ国特許明
細書第１，９０２，００７（German Patent No. 1,902,
007、米国特許明細書第３，１５２，１６２：U.S. Pate
nt No. 3,152,162）に記載されたタイプのカルボジイミ
ド基含有ポリイソシアネート；米国特許明細書第３，４
９２，３３０（U.S. Patent No. 3,492,330）に記載さ
れたタイプのジイソシアネート；及び、例えば、英国特
許明細書第９９３，８９０（British Patent No. 993,8
90）、ベルギー国特許明細書第７６１，６２６（Belgia
n PatentNo. 761,626）及び公開されたオランダ国特許
出願第７，１０２，５２４（published Dutch Patent A
pplication No. 7,102,524）に記載されているタイプの
アロファネート（もしくはアロファン酸エステル：allo
phanate）基含有ポリイソシアネートも、より更に適切
なイソシアネートの例である。
【００２８】更に、例えば、米国特許明細書第３，００
１，９７３（U.S. Patent No. 3,001,973）、ドイツ国
特許明細書第１，９２９，０３４及び２，００４，４０
８（German Offenlegungsschriften Nos. 1,929,034 an
d 2,004,408）に記載されているタイプのイソシアネレ
ート基含有ポリイソシアネート；例えば、ベルギー国特
許明細書第７５２，２６１（Belgian Patent No. 752,2
61）又は米国特許明細書第３，３９４，１６４（U.S. P
atent No. 3,394,164）に記載されたタイプのウレタン
基含有ポリイソシアネート；ドイツ国特許明細書第１，
２３０，７７８（German Patent No. 1,230,778）に基
づくアシル化された尿素基含有ポリイソシアネート、及
び例えば、ドイツ国特許明細書第１，１０２，３９４
（German Patent No. 1,101,394、米国特許明細書第
３，１２４，６０５及び３，２０１，３７２：U.S. Pat
ent Nos. 3,124,605 and 3,201,372）及び英国特許明細
書第８８９，０５０（British Patent No. 889,050）に
記載されたタイプのビウレット（biuret）基含有ポリイ
ソシアネートも適切である。
【００２９】製造（又は処理）温度において、液体であ
る芳香族ポリイソシネートを使用することが好ましい。
好ましい出発ポリイソシアネートは、室温で液体である
４，４’−ジイソシアナト−ジフェニル−メタンの誘導
体、例えば、ドイツ国特許明細書第１，６１８，３８０
（German Patent No. 1,618,380、米国特許明細書第
３，６４４，４５７：U.S. Patent No. 3,644,457）に
基づいて得ることができるタイプのウレタン基含有液体
ポリイソシアネートを含む。これらは、例えば、１モル
の４，４’−ジイソシアナト−ジフェニルメタンを、
０．０５〜０．３モルの低分子量ジオール又はトリオー
ル、好ましくは分子量が７００以下のポリプロピレング
リコールと反応させることによって製造してもよい。
【００３０】好ましくは、本発明に使用する芳香族ポリ
イソシアネートは、約１〜約１６重量％の範囲、より好
ましくは約２〜約１２重量％の範囲の含有量の２，４−
ジフェニルメタンジイソシアネートを有する。
【００３１】場合により、本発明に基づいて、ポリウレ
タン樹脂の成分として、プレポリマーを使用することが
できる。本発明に基づいて、プレポリマーを製造するた
めに、触媒の存在しない条件で、ポリオール成分をポリ
イソシアネートと反応させることができる。ポリウレタ
ン樹脂を製造するために、触媒と他の適切な添加剤の存
在下、ポリオールの残部を加えて一緒に反応することが
できる。他の添加剤をプレポリマー、ポリオールの残部
又は両方に、成分を混合する前に加えてよく、反応の終
点において、ポリウレタン樹脂を得ることができる。
【００３２】本発明に使用される適切な基材は、フラッ
クス（flax）、フラックス−サイザル（又は亜麻−サイ
ザル：Flax-Sisal）、麻、ジュート（jute）、ポリウレ
タンフォーム粒状物又はそれらの混合物を含んで成るフ
ァイバーマット、麻とポリプロピレンもしくはポリエー
テル繊維を含んで成る天然繊維と合成繊維のマット、ポ
リエーテル繊維、ショディ・パッド、軟質もしくは硬質
の成形可能なポリウレタンフォームから製造された合成
マットを含む。好ましくは、基材は、４００〜１２００
ｇ／ｍ２の重量を有する。ファイバーマットは、約０．
０１〜約５０重量％のポリプロピレン又はポリエステル
を含んで成ってよい。ファイバーマットが軟質ポリウレ
タンフォームである場合、約１２〜約７５ｋｇ／ｍ３の
密度を有してよく、ファイバーマットが硬質成形可能な
フォームである場合、約１０〜約４０ｋｇ／ｍ３の密度
を有してよい。
【００３３】上述の二成分ポリウレタン樹脂を、従来か
ら既知のいずれかの手段、好ましくは、スプレーするこ
とによって塗る、はけで塗る、レーキで塗る、ローラー
コータを用いて塗る等の方法を用いて、基材に塗工（又
は塗布）することができる。より好ましくは、二成分ポ
リウレタン樹脂を、スプレーヘッド（spray head）にス
タティック・ミキサー（static mixer）を有する低圧装
置（圧力＜１５０ｐｓｉ）を用いて、又はインピンジメ
ント・ミキシング（impingement mixing）を用いる高圧
スプレーヘッド（圧力＞５００ｐｓｉ）を用いて、基材
の第一面（又は第一側面）にスプレー（又は噴霧）す
る。
【００３４】一般に、ポリウレタン樹脂は、１５０〜約
１５００ｇ／ｍ２の量で、基材に塗工することができ
る。本発明に基づく組成物は、常套の製造（又は加工処
理）技術を用いて成形する（又は形づくる）ことができ
る。一般に、基材は、約６０〜約１２０秒間、９０〜１
３０℃の間の温度にて、モールド（もしくは型）又は用
具（もしくはツール）で、常套の圧力で成形する。場合
により、強度を向上するために、複合材を成形する前
に、ペーパー・ハニカム・シート（ペーパーハニカム製
のシート：paper honeycomb sheet）を、樹脂で塗工し
た基材の下に（又は樹脂で塗工した基材の第二面（もし
くは第二側面）に）配置してよい。
【００３５】本発明に基づいて製造されるアコースティ
カリー・サウンド自動車パーツは、三次元ダッシュマッ
ト（dashmat）、室内及びエンジン側ファイヤーウォー
ルインシュレーション（絶縁材又は防音材：insulatio
n）、エンジン側のフードインシュレーション、室内の
車輪収納室インシュレーション及びトランク・コンパー
トメント・トリム（もしくはトランクの区画の内装：tr
unk compartment trim）インシュレーションを含む。
【００３６】本発明を、下記の実施例によって、更に説
明するが、それは、何ら本発明を制限するものではな
い。実施例において、特に示さない限り、全ての部及び
％は、重量である。
【００３７】
【実施例】一般的な手順 下記のイソシアネート及びポリオールは、本発明におい
て有用なポリウレタン樹脂の成分の例である： イソシアネート１：１〜７重量％の範囲の含有率で、
２，４−ＭＤＩ異性体を含む市販の芳香族ポリメリック
（又はポリマー）ジフェニルメタンジイソシアネート； イソシアネート２：約８０〜約１００重量％のイソシア
ネート１と約０．０１〜約２０重量％の市販のオレイン
酸／アジピン酸／ペンタエリスリトール混合物との反応
混合物（又はプレポリマー）； イソシアネート３：市販の芳香族ポリメリック２，４−
ジフェニルメタンジイソシアネート； ポリオールＡ：スクロース／ポリグリコール／水、開始
剤から製造された約４４０の分子量を有するポリエーテ
ル； ポリオールＢ：モノエタノールアミン開始剤から製造さ
れた約２４０の分子量を有するポリエーテル。
【００３８】
【表１】
【００３９】実施例１ 約１０００ｇ／ｍ２の一平方メートル当たりの重量を有
する一枚のフラックス−サイザルマット（５０％フラッ
クス、５０％サイザル）を水平な支持具の上に配置し
た。マットの大きさは、成形用具（又は二次成形用具：
forming tool）の寸法に基づくものであった。マット
は、成形工程の間、用具（又は工具）の全ての部分をカ
バーするべきである。表１に記載のポリオールブレンド
をイソシアネート２と組み合わせて（ポリオール／イソ
シアネートは、１００：１３９．４の混合比を有する）
を、内部スタティックミキサー（static mixer）を有す
る低圧混合ヘッドを用いて、マットの上面に塗工した。
このタイプの塗工に有用な装置は、例えばランゲマン
（Langemann）から市販されている。典型的な圧力は、
３００ｐｓｉであり、処理量は、約２０ｇ／ｓに調節し
た。マットにスプレイ（又は噴霧）したポリウレタン樹
脂の全量は、約５００ｇ／ｍ２であった。
【００４０】その後基材は９０℃に加熱したアルミニウ
ム製成形用具の中に移した。モールド（又は型）のオス
の部分に樹脂を塗工した表面が向くような方法で、モー
ルドのオスの部分の上に基材を配置した。その結果、で
きあがったパーツのポリウレタン層を、音源の方向に向
けた。上述したパーツの製造に使用したモールドは、ビ
ニル樹脂の重い層と成形（又はモールド）されたポリウ
レタン軟質フォームを含んで成る常套のダッシュインシ
ュレーター（dash insulator）を成形するために設計さ
れたので、成形操作の間に必要な圧力を供給するため
に、ショディ・パッドの支持層（圧縮されていない場合
の厚さは約５ｃｍ、密度は約７０ｋｇ／ｍ ３）を基材の
上に配置した。モールドを閉じて、樹脂を１２０分間で
硬化した。その後、そのパーツをモールドから取りはず
し、支持層のショディ・パッドを除いて、トリミングし
た（形を整えた又は仕上げた）。
【００４１】インピーダンスチューブ試験（impedance
tube test） 実施例１で製造した基材と常套の絶縁材について、イン
ピーダンスチューブ試験を行った。ＡＳＴＭ Ｅ１０５
０（チューブ、二つのマイクロホン、及びデジタル周波
数分析システムを用いるアコースティック（又は音響）
材料のインピーダンスと吸収の標準試験方法：Standard
Test Method for Impedance and Absorption of Acous
tical Materials Using a Tube, Two Microphones, and
a Digital Frequency Analysis System）は、図２〜４
のデータを取るために用いた方法である。
【００４２】二つのマイクロホン、インピーダンスチュ
ーブ試験装置の配置を図１に模式的に示す。インピーダ
ンスチューブ、二本の１／４”コンデンサーマイクロホ
ン、パワーアンプ、高速フーリエ変換マルチチャンネル
アナライザー（もしくは分析器）、及びブルーエルとク
ジャーエル（Bruel & Kjaer）のソフトウェアを有する
コンピュータを含むブルーエルとクジャーエル（Bruel
& Kjaer）のシステムを用いた。二種類の異なるサイズ
のチューブを、異なる周波数の範囲で測定するために使
用した。大きなチューブ（直径１００ｍｍ）は、１００
Ｈｚ〜１６００Ｈｚの周波数で使用した。小さなチュー
ブ（直径２９ｍｍ）は、５００Ｈｚ〜６４００Ｈｚの周
波数で使用した。
【００４３】チューブの一端に配置されたスピーカー
は、チューブ内で、広帯域の定常音響平面波を発生す
る。テストサンプルを、硬質のピストン裏打ち（piston
backing）と共に反対の端部に配置する。広帯域の波
は、チューブの壁の二つの位置にて音の圧力の間のトラ
ンスファー・ファンクション・リレーション（又は伝達
関数の関係：transfer function relation）を用いるこ
とによって、入射成分と反射成分に分離する。アナライ
ザーは、着目する周波数の各々において、入射圧力に対
する反射圧力の増幅比から、反射係数Ｒの大きさを計算
する。周波数に依存するＳＡ係数（又は音の吸収係数）
は、次式[数１]で与えられる：
【数１】α（ｆ）＝１−Ｒ（ｆ）２
【００４４】ＡＳＴＭの方法は、材料の同じブロックか
ら切り出した少なくとも二つの２９ｍｍの試料と少なく
とも二つの１００ｍｍの試料をテストすることを推奨す
る。パーツの固有の変化を考慮に入れることができるの
で、これらの結果を平均化することは、材料の性能のよ
り正確な評価を与えるであろう。
【００４５】図２、３及び４に比較しながら説明するよ
うに、本発明に基づいて製造されたポリウレタン樹脂コ
ンポーネント（又は部品）は、密度が低く、当該技術分
野で既知の他の音のインシュレーター（絶縁材、防音材
又は遮音材）より、より高い音の吸収性を有する。
【００４６】本発明を説明するために、詳細に記載した
が、そのような詳細な説明は、単にその目的のためであ
り、特許請求の範囲によって制限され得ることを除い
て、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から離れる
ことなく変更することができることを理解するべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、インピーダンスチューブ試験装置の
概略を示す。
【図２】 図２は、１００〜６４００Ｈｚの周波数の範
囲で、市販のダッシュインシュレーターからの、７．６
２ｍｍの厚さを有するスラブストックフォームの音の吸
収係数を示す。
【図３】 図３は、１００〜６４００Ｈｚの周波数の範
囲で、フォード・トーラス（登録商標）・ウルトラライ
ト・ダッシュインシュレーター（Ford Taurus Ultralit
e Dash Insulator）の音の吸収係数を示す。
【図４】 図４は、１００〜６４００Ｈｚの周波数の範
囲で、常套のポリウレタンフォームに対する、本発明に
基づくポリウレタン被覆（又は塗工）フラックスサイザ
ルファイバーマット（flax sisal fiber mat）の音の吸
収係数を比較して示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スヴェン・マイヤー−アーレンス ドイツ連邦共和国51375レーフエルクーゼ ン、マックス−ペッヒシュタイン−シュト ラーセ７番 (72)発明者 トーマス・ジェイ・マトウィツィック アメリカ合衆国48302ミシガン州ブルーム フィールド・ヒルズ、ピーボディ・ドライ ブ3880番 (72)発明者 ビン・リー アメリカ合衆国15108ペンシルベニア州コ ラオポリス、ウィンザー・ドライブ211番 (72)発明者 マイケル・エイ・ブラスキーウィツ アメリカ合衆国15044ペンシルベニア州ギ ブソニア、マリー・ドライブ3056番 (72)発明者 ウォルテル・グァルニエリ ドイツ連邦共和国51373レーフエルクーゼ ン、カール−レーフエルクス−シュトラー セ15番 Ｆターム(参考） 4D075 BB16X CA05 DA04 DA06 DA25 DB20 DB50 DC13 EA07 EB38 4F204 AA42 AD06 AD16 AD35 AE06 AG01 AG03 FA01 FB01 FB11 FB22 FJ08 FW23 4J034 BA08 CA03 CA04 CA05 CA12 CA15 CA19 CA22 CA23 CA24 CA25 CB03 CB04 CB08 CC02 CC03 CC05 CC12 DA01 DB03 DF01 DG00 HA01 HA06 HA07 HA08 HB03 HB08 HC01 HC02 HC03 HC22 HC44 HC46 HC52 HC64 HC66 HC67 HC71 HC73 JA42 QC03 QC10 QD06 RA05 RA14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリオールブレンド及びイソシアネート
    又はプレポリマーを含んで成る二成分ポリウレタン樹脂
    を混合する工程、基材の第一面にポリウレタン樹脂を塗
    工する工程、樹脂を塗工した基材を熱い成形用具に移す
    工程、樹脂を塗工した基材を複合材に成形する工程、成
    形用具から複合材を取り出す工程、及び複合材をトリミ
    ングする工程を含んで成るアコースティック三次元複合
    材の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法で製造されたダッシ
    ュインシュレーター。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の方法で製造されたフード
    インシュレーター。
  4. 【請求項４】 基材とポリウレタン樹脂を含んで成る三
    次元複合材であって、ポリウレタン樹脂は基材の第一面
    に塗工され、樹脂が塗工された基材が成形されている複
    合材。
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