JP2023048763A - 自動車用の防音材および防音機構 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつ薄型であって、近年の自動車において特に問題になる周波数帯の音に対する高い遮音性を有する、自動車用の防音材および防音機構を提供する。【解決手段】自動車用の防音材が、ポリウレタンフォーム層２とエラストマー層３とが積層された構成であり、ポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ’は５．０×１０3Ｐａ以上１．０×１０5Ｐａ以下であり、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける損失正接ｔａｎδは０．０１以上０．３以下であり、エラストマー層３の密度は１０００ｋｇ／ｍ3以上２０００ｋｇ／ｍ3以下であり、ポリウレタンフォーム層２の厚さは１５ｍｍ以下で、エラストマー層３の厚さは３ｍｍ以下であり、自動車の車体の一部を構成する車両用パネル５上に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は自動車用の防音材および防音機構に関する。

自動車において、車室の外部の騒音が車室の内部に伝わることを抑えるために、自動車の車体に取り付けられる防音材が用いられている。特許文献１には、車体の下部から車室内に入り込む振動を制振するために、フロアパネルとフロアカーペットとの間に配置される車両用フロアサイレンサが開示されている。この車両用フロアサイレンサは、ポリオールと、ポリイソシアネートと、発泡剤と、整泡剤と、触媒とからなるウレタンフォームの組成物により形成されている。

特許文献２には、車両が粗い路面を走行する時に生じるロードノイズを効果的に遮音する床部の遮音構造が開示されている。この遮音構造は、車室を構成する部分の鋼製車両床板の上に、床板との密着性が高いウレタン層、下部マス層、２次共振周波数を下げる繊維質の層または低弾性ウレタン層、上部マス層、カーペットが順番に重ねられた構成である。

特許文献３には、制振材として用いられる、活性水素化合物、有機ポリイソシアネート組成物、発泡剤、架橋剤、整泡剤、触媒から得られる軟質ポリウレタンフォームが開示されている。

特開2018-39321号公報 特開2003-104135号公報 特開2000-212241号公報

特許文献１～３に記載されている構成は制振性に優れている。しかし、特許文献１，３では遮音性について言及されておらず、特許文献１，３の構成が遮音性を有しているかどうか不明である。特許文献２はロードノイズを遮音するものであるが、具体的にどの周波数の音に対する遮音性を発揮する構成であるのか不明である。

近年の自動車においては、電動化が進み、エンジン音が小さくなることで、車外の騒音（ロードノイズやタイヤノイズ等）が以前よりも耳に付くようになっている。そこで、近年の自動車において特に耳に付くようになった車外の騒音の周波数を特定し、その騒音が車室内に伝わるのを抑えることが求められている。そして、このような騒音の車室内への伝搬を抑える構成は、自動車に設置されるものであるため、軽量かつ薄型であることが好ましい。

従って、本発明の目的は、軽量かつ薄型であって、近年の自動車において特に問題になる周波数帯の音に対する高い遮音性を有する、自動車用の防音材および防音機構を提供することにある。

本発明の自動車用の防音材は、ポリウレタンフォーム層とエラストマー層とが積層された構成であり、前記ポリウレタンフォーム層の、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ’は５．０×１０³Ｐａ以上１．０×１０⁵Ｐａ以下であり、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける損失正接ｔａｎδは０．０１以上０．３以下であり、前記エラストマー層の密度は１０００ｋｇ／ｍ³以上２０００ｋｇ／ｍ³以下であり、前記ポリウレタンフォーム層２の厚さは１５ｍｍ以下で、前記エラストマー層の厚さは３ｍｍ以下であり、自動車の車体の一部を構成する車両用パネル上に配置される。
前記ポリウレタンフォーム層の密度が４０ｋｇ／ｍ³以上８０ｋｇ／ｍ³以下であってもよい。
前記ポリウレタンフォーム層の単位厚さ流れ抵抗が１．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上１．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下であってもよい。
前記エラストマー層のデュロメータＡ硬さが２０以上８０以下であってもよい。

本発明の防音機構は、前述したいずれかの構成の自動車用の防音材と、自動車の車体の一部を構成する車両用パネルと、を有し、前記防音材が前記車両用パネルに積層されている。
前記防音材は、前記ポリウレタンフォーム層が前記車両用パネルに接するように、前記車両用パネルに積層されていてもよい。

本発明によると、軽量かつ薄型であって、近年の自動車において特に問題になる周波数帯の音に対する高い遮音性を有する、自動車用の防音材および防音機構を提供することができる。

本発明の一実施形態の自動車用の防音材を含む防音機構を示す断面図である。 図１に示す防音機構が設けられる自動車を模式的に示す側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態の防音材１を含む防音機構の基本構造を示している。防音材１は、ポリウレタンフォーム層２の上にエラストマー層３が積層された２層構造である。ポリウレタンフォーム層２は、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'が５．０×１０³Ｐａ以上１．０×１０⁵Ｐａ以下で、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける損失正接ｔａｎδが０．０１以上０．３以下のポリウレタンフォームからなる。エラストマー層３は、密度が１０００ｋｇ／ｍ³以上２０００ｋｇ／ｍ³以下のゴム等からなる。ポリウレタンフォーム層２の厚さは１５ｍｍ以下で、エラストマー層３の厚さは３ｍｍ以下であり、防音材１全体の厚さは１８ｍｍ以下である。

この防音材１を、図２に示す自動車４の車体の一部、具体的には、フロア部（例えば図２のＡ部分）の一部を構成する車両用パネル（例えば鋼板５）に取り付けることにより、自動車の防音機構（フロアカーペット（フロアサイレンサーとも言う）やダッシュサイレンサー（ダッシュインシュレーターとも言う）など）を構成している。この防音材１を用いて防音機構を構成することにより、近年の自動車において特に問題になる騒音であるロードノイズやタイヤノイズ等の主な周波数である５００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の周波数の音に対して優れた遮音性を発揮する。

前述した本発明の防音材１を含む防音機構のより具体的な実施例と、各実施例と対比するための比較例とについて説明する。以下の実施例および比較例のポリウレタンフォーム層２については、以下に説明する方法で、動的粘弾性である貯蔵せん断弾性率Ｇ’および損失正接ｔａｎδと、単位厚さ流れ抵抗とを求めた。また、本発明の実施例および比較例のエラストマー層について、以下に説明する方法でデュロメータＡ硬さを求めた。そして、以下に説明する方法で、本発明の実施例および比較例の防音材の面密度と、それらの防音材を含む防音機構の遮音性（音響透過損失）とを求めた。

＜ポリウレタンフォーム層の動的粘弾性＞
本発明の実施例および比較例のポリウレタンフォーム層について、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社（TA Instruments Japan Inc.）製の粘弾性測定装置ＡＲＥＳ－Ｇ２（商品名）を用いて、以下の条件で、動的粘弾性の周波数依存性を各温度で測定した。この測定結果を基に、測定装置に付属の解析用ソフトウェアＴＲＩＯＳ（商品名）を用い、基準温度２５℃で、時間－温度換算則に従い、マスターカーブを作成した。それに基づいて、温度２５℃で各周波数（１Ｈｚ，１００Ｈｚ，５００Ｈｚ，１０００Ｈｚ，２０００Ｈｚ）における貯蔵せん断弾性率Ｇ’および損失正接ｔａｎδを求めた。
・変形モード：せん断
・測定治具：パラレルプレート（直径８ｍｍ）
・周波数：０．１Ｈｚ～１０Ｈｚ
・温度：－３０℃、－２５℃、－２０℃、－１５℃、－１０℃、－５℃、０℃、５℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃
・歪み：０．１％～１０％（線形範囲で適切にトルクが検出できるように変更可能である）

＜ポリウレタンフォーム層の単位厚さ流れ抵抗＞
本発明の実施例および比較例のポリウレタンフォーム層について、ＩＳＯ ９０５３に準拠して単位厚さ流れ抵抗［Ｎｓ／ｍ⁴］を求めた。

＜エラストマー層のデュロメータＡ硬さ＞
本発明の実施例および比較例のエラストマー層について、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠してデュロメータＡ硬さを求めた。

＜防音材の面密度＞
本発明の実施例および比較例の防音材について、重量を測定して１ｍ²あたりの重量に換算することで面密度［ｋｇ／ｍ²］を求めた。

＜防音機構の遮音性（音響透過損失）＞
本発明の実施例および比較例の防音材を含む防音機構について、ＪＩＳ Ａ１４４１－１に準じたインテンシティ法を行った。具体的には、音源室が残響室であり受音室が半無響室である試験設備室を用い、１／３オクターブバンド分析による１／３オクターブ中心周波数［Ｈｚ］に対する音響透過損失［ｄＢ］を求めた。なお、後述するが、実施例１～２および比較例１～２では防音材を鉄板に積層して防音機構を構成し、比較例３～６では単体の防音材のみで防音機構を構成している。本明細書では、防音材のみからなる構成も、防音材を含む防音機構の一種であるとみなしている。

［実施例１］
本発明の実施例１では、以下の工程によって防音材１を製造した。予め助剤等が添加されたポリエーテルポリオールと、イソシアネートの１種であるトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）とを、ＮＣＯインデックス（水酸基とイソシアネート基の当量比率）＝１０５の条件で混合した。この混合物を発泡箱内で発泡させることにより、ポリウレタンフォームを得た。こうして形成されたポリウレタンフォームを厚さ１３ｍｍにスライスしてポリウレタンフォーム層２を形成した。一方、エラストマー層３として、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）からなる厚さ２ｍｍのシートを用意した。このポリウレタンフォーム層２とエラストマー層３とを互いに重ね合わせて接着することにより、防音材１を製造した。

表１に示すように、本実施例のポリウレタンフォーム層２の密度は５３ｋｇ／ｃｍ³であった。このポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．７４×１０⁴Ｐａおよび０．０９であり、温度２５℃で周波数１００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは２．０８×１０⁴Ｐａおよび０．１６であり、温度２５℃で周波数５００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは２．３６×１０⁴Ｐａおよび０．２２であり、温度２５℃で周波数１０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは２．５１×１０⁴Ｐａおよび０．２４であり、温度２５℃で周波数２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは３．２４×１０⁴Ｐａおよび０．２７であった。ポリウレタンフォーム層２の単位厚さ流れ抵抗は、２．０９×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴であった。本実施例のエラストマー層３は、デュロメータＡ硬さが６０で、密度が１２６０ｋｇ／ｍ³であった。この防音材１の面密度（後述するように鉄板に取り付ける前の状態での面密度）は３．２ｋｇ／ｃｍ²であった。

この防音材１を、車両用のパネルの一例である鋼板５に相当するものとして用いた厚さ０．８ｍｍの鉄板５（便宜上、この鉄板にも図１の鋼板と同じ符号５を付与する）に取り付けて、本実施例の防音機構を構成した。この時、防音材１は、ポリウレタンフォーム層２側が鉄板５に接するように配置した。この防音材１と鉄板５とからなる防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２６．６ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は３４．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は３８．６ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は４２．４ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は４８．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は５０．６ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は５２．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は５７．１ｄＢであった。本実施例の防音機構によると高い遮音性（音響透過損失）が得られる。本実施例の防音機構の遮音性は、１／３オクターブ中心周波数が高くなるほど大きく、特に、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚ以上である音に対する遮音性が良好である。

［実施例２］
本発明の実施例２では、予め助剤等が添加されたポリエーテルポリオールと、イソシアネートの１種である変性ジフェニルメタンジイソシアネート（変性ＭＤＩ）とを、ＮＣＯインデックス＝７０の条件で混合した。この混合物を、金型内にセットされた厚さ２ｍｍのＥＰＤＭシート（エラストマー層３）の上で発泡させてポリウレタンフォーム層２を形成して、防音材１を製造した。

本実施例のポリウレタンフォーム層２の厚さは１３ｍｍで密度は５５ｋｇ／ｃｍ³であった。このポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは７．５７×１０³Ｐａおよび０．１４であり、温度２５℃で周波数１００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．１６×１０⁴Ｐａおよび０．１７であり、温度２５℃で周波数５００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．３９×１０⁴Ｐａおよび０．１９であり、温度２５℃で周波数１０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．５４×１０⁴Ｐａおよび０．２２であり、温度２５℃で周波数２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．６２×１０⁴Ｐａおよび０．２４であった。ポリウレタンフォーム層２の単位厚さ流れ抵抗は、５．９３×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴であった。本実施例のエラストマー層３は、実施例１のエラストマー層３と同じ構成であり、デュロメータＡ硬さが６０で、密度が１２６０ｋｇ／ｍ³であった。この防音材１の面密度（鉄板に取り付ける前の状態での面密度）は３．２ｋｇ／ｃｍ²であった。

この２層構造の防音材１を、ポリウレタンフォーム層２側が厚さ０．８ｍｍの鉄板５（車両用のパネルの一例である鋼板５に相当するもの）と接するようにして、鉄板５に取り付けて、本実施例の防音機構を構成した。この防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２４．３ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は３４．０ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は３７．８ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は４２．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は４８．９ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は５３．５ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は５８．０ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は６２．２ｄＢであった。実施例１と同様に、本実施例の防音機構でも高い遮音性（音響透過損失）が得られ、特に１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚ以上である音に対する遮音性が良好である。

［比較例１］
本発明と比較するための比較例１では、予め助剤等が添加されたポリエーテルポリオールと、イソシアネートの１種であるＴＤＩとを、ＮＣＯインデックス＝１００の条件で混合した。この混合物を、金型内にセットされた厚さ２ｍｍのＥＰＤＭシート（エラストマー層３）の上で発泡させてポリウレタンフォーム層２を形成して、防音材１を製造した。

本比較例のポリウレタンフォーム層２の厚さは１３ｍｍで密度は６５ｋｇ／ｃｍ³であった。このポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．８１×１０⁵Ｐａおよび０．１４であり、温度２５℃で周波数１００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは２．６２×１０⁵Ｐａおよび０．１５であり、温度２５℃で周波数５００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは２．９８×１０⁵Ｐａおよび０．１５であり、温度２５℃で周波数１０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは３．２３×１０⁵Ｐａおよび０．１４であり、温度２５℃で周波数２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは３．３６×１０⁵Ｐａおよび０．１３であった。ポリウレタンフォーム層２の単位厚さ流れ抵抗は、３．６２×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴であった。本比較例のエラストマー層３は、実施例１，２のエラストマー層３と同じ構成であり、デュロメータＡ硬さが６０で、密度が１２６０ｋｇ／ｍ³であった。この防音材１（鉄板に取り付ける前の状態での面密度）の面密度は３．３ｋｇ／ｃｍ²であった。

この２層構造の防音材１を、ポリウレタンフォーム層２側が厚さ０．８ｍｍの鉄板５（車両用のパネルの一例である鋼板５に相当するもの）と接するようにして、鉄板５に取り付けて、本比較例の防音機構を構成した。この防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２７．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２７．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２７．３ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２５．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は３２．３ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は４０．６ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は４９．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は５４．１ｄＢであった。本比較例の防音機構によると遮音性（音響透過損失）が十分ではない。特に、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚ以上である音に対する遮音性が、実施例１，２に比べて劣る。

［比較例２］
比較例２では、予め助剤等が添加されたポリエーテルポリオールと、イソシアネートの１種である変性ＭＤＩとを、ＮＣＯインデックス＝８０の条件で混合した。この混合物を発泡箱内で発泡させることにより、ポリウレタンフォームを得た。こうして形成されたポリウレタンフォームを厚さ１３ｍｍにスライスしてポリウレタンフォーム層２を形成し、厚さ２ｍｍのＥＰＤＭシートからなるエラストマー層３と互いに重ね合わせて接着することにより、防音材１を製造した。

本比較例のポリウレタンフォーム層２の厚さは１３ｍｍで密度は５４ｋｇ／ｃｍ³であった。このポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．４９×１０⁴Ｐａおよび０．５８であり、温度２５℃で周波数１００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは６．０８×１０⁴Ｐａおよび０．４７であり、温度２５℃で周波数５００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは８．６９×１０⁴Ｐａおよび０．４２であり、温度２５℃で周波数１０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．００×１０⁵Ｐａおよび０．３９であり、温度２５℃で周波数２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'および損失正接ｔａｎδは１．２１×１０⁵Ｐａおよび０．３７であった。ポリウレタンフォーム層２の単位厚さ流れ抵抗は、５．２２×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴であった。本比較例のエラストマー層３は、実施例１，２のエラストマー層３と同じ構成であり、デュロメータＡ硬さが６０で、密度が１２６０ｋｇ／ｍ³であった。この防音材１（鉄板に取り付ける前の状態での面密度）の面密度は３．２ｋｇ／ｃｍ²であった。

この２層構造の防音材１を、ポリウレタンフォーム層２側が厚さ０．８ｍｍの鉄板５（車両用のパネルの一例である鋼板５に相当するもの）と接するようにして、鉄板５に取り付けて、本比較例の防音機構を構成した。この防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２５．５ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２９．２ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２９．８ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は３１．０ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は３６．８ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は４２．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は４８．２ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は５３．９ｄＢであった。比較例１と同様に、本比較例の防音機構でも遮音性（音響透過損失）が十分ではなく、特に、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚ以上である音に対する遮音性が、実施例１，２に比べて劣る。

［比較例３］
比較例３では、前述した実施例１と同じ防音材１を製造し、この防音材１を、鉄板５に取り付けることなく単体で用いた。すなわち、防音材１がそのまま防音機構を構成している。本比較例のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性は、実施例１のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性と同じである。防音材１の面密度は３．２ｋｇ／ｃｍ²であった。そして、この防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は１８．６ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２１．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２１．３ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２１．３ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２３．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２４．０ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２２．９ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２７．４ｄＢであった。本比較例の防音機構は、実施例１，２の防音機構に比べて遮音性（音響透過損失）が明らかに小さく、比較例１，２の防音機構と比較しても遮音性が小さい。

［比較例４］
比較例４では、前述した実施例２と同じ防音材１を製造し、この防音材１を、鉄板５に取り付けることなく単体で用いた。すなわち、防音材１がそのまま防音機構を構成している。本比較例のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性は、実施例２のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性と同じである。防音材１の面密度は３．２ｋｇ／ｃｍ²であった。そして、この防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は１６．０ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は１８．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は１７．５ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は１７．５ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２０．４ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２３．３ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２５．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２９．９ｄＢであった。本比較例の防音機構は、実施例１，２の防音機構に比べて遮音性（音響透過損失）が明らかに小さく、比較例１，２の防音機構と比較しても遮音性が小さい。

［比較例５］
比較例５では、前述した比較例１と同じ防音材１を製造し、この防音材１を、鉄板５に取り付けることなく単体で用いた。すなわち、防音材１がそのまま防音機構を構成している。本比較例のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性は、比較例１のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性と同じである。防音材１の面密度は３．３ｋｇ／ｃｍ²であった。そして、この防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は１８．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２１．５ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２１．６ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２２．７ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２７．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は３０．９ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は３１．９ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２９．３ｄＢであった。本比較例の防音機構は、実施例１，２の防音機構に比べて遮音性（音響透過損失）が明らかに小さく、比較例１，２の防音機構と比較しても遮音性が小さい。

［比較例６］
比較例６では、前述した比較例２と同じ防音材１を製造し、この防音材１を、鉄板５に取り付けることなく単体で用いた。すなわち、防音材１がそのまま防音機構を構成している。本比較例のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性は、比較例２のポリウレタンフォーム層２およびエラストマー層３の特性と同じである。防音材１の面密度は３．２ｋｇ／ｃｍ²であった。そして、この防音機構の音響透過損失を求めた結果を表１に示している。すなわち、１／３オクターブ中心周波数が５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は１８．４ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が６３０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２１．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が８００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２０．９ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２１．１ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１２５０Ｈｚである音に対する音響透過損失は２４．９ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が１６００Ｈｚである音に対する音響透過損失は２８．６ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２０００Ｈｚである音に対する音響透過損失は３０．０ｄＢであり、１／３オクターブ中心周波数が２５００Ｈｚである音に対する音響透過損失は３３．８ｄＢであった。本比較例の防音機構は、実施例１，２の防音機構に比べて遮音性が明らかに小さく、比較例１，２の防音機構と比較しても遮音性が小さい。

［比較例７］
車両用パネルの一例である鋼板５に相当する厚さ０．８ｍｍの鉄板５のみの音響透過損失を求めた結果を表１に示している。本比較例では車両用パネルに相当する鉄板５のみが存在し、ポリウレタンフォーム層とエラストマー層とからなる防音材が存在しないため、遮音性が明らかに劣る。

［実施例および比較例の遮音性（音響透過損失）］
以上説明したように、本発明の実施例１，２によると、良好な遮音性（音響透過損失）が得られる。特に、近年の自動車において問題になっている低周波数の音（ロードノイズやタイヤノイズ等）、具体的には５００Ｈｚ以上１２５０Ｈｚ以下という広い周波数域の音に対して全般的に、実施例１，２の防音機構によると良好な遮音性が得られる。すなわち、周波数５００Ｈｚの音に対しては、実施例１，２と比較例１，２とでほぼ同程度の遮音性が得られ、それよりも高い周波数の音に対しては、実施例１，２では比較例１，２よりも高い遮音性が得られる。しかも、実施例１，２の防音機構の防音材１は面密度が低く軽量であって、薄型である。このように、実施例１，２の防音機構が、比較例１，２の防音機構に比べて良好な遮音性を有することから、ポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'が５．０×１０³Ｐａ以上かつ１．０×１０⁵Ｐａ以下であって、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける損失正接ｔａｎδが０．０１以上かつ０．３以下であることが好ましいと言える。さらに、ポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'が７．５×１０³Ｐａ以上かつ３．５×１０⁴Ｐａ以下であって、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける損失正接ｔａｎδが０．０９以上かつ０．３以下であることがより好ましい。このように、ポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'が１．０×１０⁵Ｐａ以下、より好ましくは３．５×１０⁴Ｐａ以下であると、防音材１の車体への組付けが優れるとともに、例えばフロアカーペットに用いる場合に踏み心地が良い。また、ポリウレタンフォーム層２の、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ'が５．０×１０³Ｐａ以上、より好ましくは７．５×１０³Ｐａ以上であると、踏まれたり物品が積載されたりすることによる変形に強い。

また、ポリウレタンフォーム層２の単位厚さ流れ抵抗は、１．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上であると周波数帯全域にわたって吸音性能が良く、１．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下であると特に１０００Ｈｚ以上の周波数の音に対する吸音特性が良く好ましい。防音材１の実際の使用時には側面（端部）においてポリウレタンフォーム層２がむき出しになっている場合があり、この側面や隙間から音波が入射する場合にポリウレタンフォーム層２自体の吸音機能が必要になる可能性があり、現在特に遮音することが望まれている周波数帯の音に対する吸音機能を発現するために、ポリウレタンフォーム層２の単位厚さ流れ抵抗を前述した範囲にすることが好ましい。

ポリウレタンフォーム層２の密度は４０ｋｇ／ｍ³以上８０ｋｇ／ｍ³以下であることが好ましい。エラストマー層の密度は１０００ｋｇ／ｍ³以上２０００ｋｇ／ｍ³以下であることが好ましい。ポリウレタンフォーム層２の密度が４０ｋｇ／ｍ³以上でありエラストマー層３の密度が１０００ｋｇ／ｍ³以上であると、ポリウレタンフォーム層２の発泡時に、薄肉条件下でも充填性（流動性）が良好である。また、ポリウレタンフォーム層２の密度が８０ｋｇ／ｍ³以下でありエラストマー層３の密度が２０００ｋｇ／ｍ³以下であると防音材１が軽量にできる。

エラストマー層３は、デュロメータＡ硬さが２０以上８０以下であることが好ましい。エラストマー層３のデュロメータＡ硬さが８０以下であると、凹凸がある実際の車体の形状に追従させて防音材１を良好に組み付けることができるとともに、例えばフロアカーペットに用いる場合に踏み心地が良い。また、エラストマー層３のデュロメータＡ硬さが２０以上であると、踏まれたり物品が積載されたりすることによる変形に強い。

前述したようにポリウレタンフォーム層２の特性（貯蔵せん断弾性率Ｇ’、損失正接ｔａｎδ、単位厚さ流れ抵抗、密度等）を好ましい数値範囲内に設定することは、ポリオールの分子構造（構成単位、官能基数、水酸基価、分子量等）、イソシアネートの分子構造（構成単位、官能基数、ＮＣＯ％、分子量等）、ＮＣＯインデックス、発泡条件（液体温度、攪拌回転数、攪拌時間、金型温度等）、各種助剤（発泡剤、整泡剤、触媒、架橋剤等）の種類や添加量等を調整することにより可能である。また、エラストマー層３の特性（デュロメータＡ硬さや密度等）を好ましい数値範囲内に設定することは、エラストマー層３を構成する重合体の分子骨格（構成単位、分子量、分子量分布、分岐構造等）、架橋（加硫）剤の種類や添加量、添加材の種類や添加量を調整することや、架橋（加硫）条件の調整による架橋（加硫）度の調整等により可能である。

本発明の防音機構によると、従来の一般的な防音材であるフロアカーペットと同等以下（１８ｍｍ以下）の厚さで車室内を広く保ちつつ、十分な遮音性を呈することができる。この場合、良好な遮音性を得るために、ポリウレタンフォーム層２の厚さを１５ｍｍ以下、エラストマー層３の厚さを３ｍｍ以下にすることが好ましい。

実施例１，２の防音機構は、比較例７の鉄板５および比較例３～６の防音機構に比べて明らかに良好な遮音性を発揮する。このことから、本発明の防音材１が車両用パネル（例えば自動車４のフロア部Ａの鋼板５）に積層されることによって構成された防音機構が、特に良好な遮音性を発揮することがわかる。これらの技術的利点を有する本発明の防音材１を含む防音機構は、自動車用の防音機構として非常に好適である。

なお、一例としては、本発明の防音材を取り付ける車両用パネル（例えば鋼板５）の厚さは０．８ｍｍ程度であって、ポリウレタンフォーム層２の厚さが１５ｍｍ以下、エラストマー層３の厚さが３ｍｍ以下で、防音材１の全体の厚さが１８ｍｍ以下であることが好ましい。そして、エラストマー層３の密度が１０００ｋｇ／ｍ³～２０００ｋｇ／ｍ³であることが好ましい。鋼板５の代わりに他の材料（アルミニウム、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ）からなる車両用パネルを用いることも可能である。また、鋼板５または他の材料からなる車両用パネルは、アスファルトシートや塗料型等の制振材が貼り付けまたは塗布されたものであっても良い。

１ 防音材
２ ポリウレタンフォーム層
３ エラストマー層
４ 自動車
５ 鋼板（車両用パネル、鉄板）

Claims (6)

1. ポリウレタンフォーム層とエラストマー層とが積層された構成であり、
   前記ポリウレタンフォーム層の、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける貯蔵せん断弾性率Ｇ’は５．０×１０³Ｐａ以上１．０×１０⁵Ｐａ以下であり、温度２５℃で周波数１Ｈｚ～２０００Ｈｚにおける損失正接ｔａｎδは０．０１以上０．３以下であり、
   前記エラストマー層の密度は１０００ｋｇ／ｍ³以上２０００ｋｇ／ｍ³以下であり、
   前記ポリウレタンフォーム層２の厚さは１５ｍｍ以下で、前記エラストマー層の厚さは３ｍｍ以下であり、
   自動車の車体の一部を構成する車両用パネル上に配置される、自動車用の防音材。
2. 前記ポリウレタンフォーム層の密度が４０ｋｇ／ｍ³以上８０ｋｇ／ｍ³以下である、請求項１に記載の自動車用の防音材。
3. 前記ポリウレタンフォーム層の単位厚さ流れ抵抗が１．０×１０⁴Ｎｓ／ｍ⁴以上１．０×１０⁶Ｎｓ／ｍ⁴以下である、請求項１または２に記載の自動車用の防音材。
4. 前記エラストマー層のデュロメータＡ硬さが２０以上８０以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の自動車用の防音材。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の自動車用の防音材と、自動車の車体の一部を構成する車両用パネルと、を有し、前記防音材が前記車両用パネルに積層されている、防音機構。
6. 前記防音材は、前記ポリウレタンフォーム層が前記車両用パネルに接するように、前記車両用パネルに積層されている、請求項５に記載の防音機構。

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