JP2711671B2 - 防音性及び振動減衰性を有するポリウレタン系軟質フォーム並びにその製造方法 - Google Patents

防音性及び振動減衰性を有するポリウレタン系軟質フォーム並びにその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に防音に好適なポリウレタン系軟質フォ
ーム、及びその製造方法に関する。このポリウレタン系
軟質フォームの特徴は、その表面性状の故に振動減衰す
べき薄板との良好な接触が可能なので、質量ばね系の空
気中伝播音吸収効果及び遮音効果と併せて、その振動減
衰効果が防音に利用されることである。
（従来の技術並びに発明が解決しようとする課題） 防音用の種々のポリウレタン系軟質フォームが公知で
あるが、本発明に基づくフォームのように振動減衰に適
してはいない。例えば西ドイツ特許出願公告明細書第19
23161号及び西ドイツ特許出願公開明細書第2835329号に
は、鉱物質充填材を含み、0.5ないし1.25kg/dm3の高い
密度により良好な防音を可能にするフォームが記述され
ているが、このフォームの損失係数があまりに小さいた
め、その材料による薄板の振動減衰は不可能である。
西ドイツ特許明細書第2756622号は高い損失係数を持
つフォームの製造を目的とするが、しかし記述された方
法即ち粘弾性原料、例えば無機質充填材を含むポリオレ
フィン又は有機樹脂又はワックスなどを連続気泡ポリウ
レタン又はPVCフォームに含浸させるには多額の費用を
伴なう。
西ドイツ特許明細書第3313624号も高い損失係数を有
するポリウレタン系軟質フォームに関するものである。
しかし粘弾性を薄板、例えば自動車の車体床組立体と正
面壁の振動減衰のために直接利用することはできない。
その理由は振動減衰のためには振動減衰すべき薄板と粘
弾性材料とが接合されていなければならないからであ
る。この接合は公知のフォームでは補助手段なしには不
可能である。このため今日では車両床組立体の上に振動
減衰用の緻密な材料が融着されている。これには多額の
費用が伴なう。融着工程は通常、車体の塗装前又は塗装
中に行われるから、塗料の汚れの問題が起こる。別設の
炉内で融解するには多額なエネルギー費を伴なうので、
別個の溶融工程なしで振動減衰を施すことに大きな関心
が持たれている。
粘着性被膜の適用によりフォームの粘弾性を薄板とフ
ォームとの接合のために利用する試みも行われたが（西
ドイツ特許出願公開明細書第3510932号）、この方法に
は追加出費が伴なう。
従って本発明の目的とするところは、これらの欠点を
回避し、いわゆる質量ばね系の空気中伝播音の吸収と空
気伝播音の減衰とを改善すると共に、更に薄板の振動の
減衰を可能にするポリウレタンフォームを開発すること
である。
（課題を解決するための手段） 組成に基づきそれ自体粘着性を有する表面と更には0.
4を超える損失係数を有するポリウレタンフォームを開
発したことによって、上記の目的が達成される。
即ち減衰性を伝達するための前提である粘着性はポリ
ウレタン組成物の特性値のNCO指数の調整に関係するこ
とが判明したのである。
当業者にとって予見しがたいことであったが、意外に
も80ないし50のNCO指数を保持した時にのみ最適の粘着
性が得られることが判明した（第２図（添付図面では、
FIG.2と称す）を参照）。また、NCO指数のまさしくこの
調整範囲で、フォームの良好な減衰性も調整されること
は予想外であった（第１図（添付図面ではFIG.1と称
す）を参照）。
これらの性質を兼備するポリウレタンフォームは新規
であり、まだ知られていない。このフォームは発明が解
決しようとする課題の所で述べた、新しい防音設計のた
めの可能性を開くものであり、従って大いに関心を引く
のである。
本発明に基づくフォームは重質層とカーペットの背面
発泡処理にも適するから、振動減衰効果のほかに空気中
伝播音の遮音性も利用することができる。弾性係数が低
いので、質量ばね系のばねとしての使用にも適する。
すなわち本発明では、80以下、好ましくは70以下のNC
O指数を保ちつつ、ポリイソシアネート又はポリイソシ
アネートプレポリマーと過剰量のポリオール又はその混
合物とを反応させることによって得られ、80ないし250k
g/m3の密度、300,000N/m2未満の弾性係数及び少くとも
0.4の損失係数を有し、粘着面を備えた防音用ポリウレ
タン系軟質フォームに関する。
ポリオールとして例えば特にエチレンオキサイド及び
／又はプロピレンオキサイド系のポリエーテルポリオー
ルが考えられる。MDIに基づくNCO含有量31％のジフェニ
ルメタン−4,4′−ジイソシアネートのほかに、異なるN
CO含有量を有するものも適当なポリイソシアネートであ
る。
本発明に基づくフォームの製造は反応射出成型法（RI
M）で行うことが好ましい。このようにして他の材料、
例えば織物層、不織布層、重質層もしくはカーペットの
背面発泡物又は繊維材料と組み合わせて製造することも
できる。促進剤によって保圧時間が３分以下に調整され
るから、成形品の安価な製造が可能となる。
本発明のフォームは現在の技術に即応する低温発泡成
型に関する基準（例えばＧ・ウッズ「軟質ポリウレタン
フォーム」、ケミストリー・アンド・テクノロジー［G.
Woods“Flexible polyurethane Foams"、Chemistry and
Technology］1982年206頁以下）に従って製造される。
但しこの場合決定的な因子は、前述の範囲のNCO指数
を保持するように注意することである。
（実施例） 以下に詳しく説明する実施例と比較例と図面に基づい
て本発明を詳述する。
下記の配合表に従って種々のフォームを製造した。
すなわち成分Ａと成分Ｂとを次表に示す割合でRIM装
置の混合用ヘッドに供給し、型の中で発泡させて連続気
泡フォーム部材とした。３分後に離型した。
得られたフォームの性質を表と第１図及び第２図に示
す。フォームの密度は約120g/dm3であった。
減衰性（損失係数）の測定は、DIN 53440（1973年及
び1984年）記載の方法に従って行った。
粘着性の測定は次のようにして行った。
試験設備： 1.フランク（Frank）社（ワインハイム所在）の21004型
万能試験機。
上板50×50mm、下板200×200mm 2.試験片の大きさ50×50mm 3.速度25mm/min 試験の実施： 試験片を4mm（ロードセル500N）圧縮し、試験機の力
表示をゼロにする。次に板を25mm/minの速度で上へ移動
し、裂断の時の力を記録した。各テスト後に板を洗浄剤
60/95で洗浄した。
第３図（添付図面ではFIG.3と称す）と第４図（添付
図面ではFIG.4と称す）並びに第５図（添付図面ではFI
G.5と称す）と第６図（添付図面ではFIG.6と称す）に基
づいて本発明に基づくポリウレタン系軟質フォームを使
用した防音体を詳述する。
基板として壁体部１を形成する薄板は異形輪郭を有
し、成形品として形成された壁体ライニング即ち防音体
３とその上に配設されたカーペット８はこの輪郭に従
う。その場合必ず壁体ライニングがほぼ均一の厚さを保
つようにする。壁体ライニングは接着剤を使用せずに、
壁体部１の上に付着して、即ち位置２に示す、本発明の
ポリウレタン系軟質フォームから成る防音体３の粘着作
用によって、被着される。
このようにて壁体ライニングは防音体３から成り、一
方、防音体３はいわゆるばね４、５としてポリウレタン
系軟質・フォームと、充填材入りプラスチックから成
り、重質層を形成する質量体６とを有する。ばね４、５
の面の一部に被着することによって、局部的に異なる遮
音能が得られる。場合によってはばね４、５を適当に全
面に被着することにより、全面の均一な遮音能を得るこ
とができる。
防音体３の製造の際に配合比を適当に調節することに
よって、ばね４、５自体の粘着力を事実上連続的に変化
させることができる。厚さがおおむね一定で遮音能が局
部的に異なる場合は、単一の簡単な工程しか必要でな
く、場合によっては補剛カバーを更にかぶせなければな
らない。次に第４図及び第５図によれば、壁体ライニン
グの重質層６とその上に配設されたカーペット８の間に
主として連続気泡状の軟質弾性材料好ましくはフォー
ム、又は同様の音響的効果を有する不織布又はフェルト
から成る緩衝材７が設けられる。この緩衝材７は約5mm
前後の厚さの薄層として被着される。緩衝材７は、遮音
系の上にカーペットを被着したときに従来観察される曲
げ柔軟性の減少を回避し、しかも意外なことに音響的効
果を保持するのみならず、通常改善するのである。更に
上記の配列は常法により簡単に形成される。
上記したように、本発明のポリウレタン系軟質フォー
ムを使用することによって有用な防音体を得ることがで
きる。すなわち、自動車の薄板部材に適用される防音体
であって、粘着面を有して自己粘着的に該薄板部材に被
覆される該ポリウレタン系軟質フォームからなる防音材
を含み、該薄板部材の振動を減衰させることからなる防
音体が得られる。この防音体の上にカーペットを配設す
る場合、防音体の重質層とカーペットとの間に、主とし
て連続気泡状の軟質弾性材料の緩衝材が配設されてい
る。この緩衝材はフォームから成り、また音響的効果を
有する不織布又はフェルトから成っていてもよい。緩衝
材は約5mm前後の薄さに形成されている。上記のように
粘着力によって結合された付加層が音響減衰性を有して
いる。粘着性被膜は全面又は一部の面に形成されていて
もよく、この粘着性被膜は厚紙、クラフト紙、吹付け可
能な硬化性プラスチック等から成る曲げ剛性カバーを具
備している。
（発明の効果） このように、本発明のポリウレタン系柔軟フォームに
よれば、防音性と共に振動減衰性を備えたポリウレタン
系軟質フォームを提供でき、また、本発明のポリウレタ
ン系軟質フォームの製造方法によれば、かかるポリウレ
タン系軟質フォームを所望の特性を有するように簡単に
製造できる製造方法を提供できる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図（添付図面では、FIG.1と称す）及び第２図（添
付図面では、FIG.2と称す）はそれぞれポリウレタン系
軟質フォームの減衰性及び粘着性を示す特性線図、第３
図（添付図面では、FIG.3と称す）及び第４図（添付図
面では、FIG.4と称す）はそれぞれ成形加工した薄板か
ら成る壁体部に被着した、本発明のポリウレタン系軟質
フォームを使用した防音体の例を示す説明線図、第５図
（添付図面では、FIG.5と称す）及び第６図（添付図面
では、FIG.6と称す））はそれぞれ緩衝材を介してカー
ペットを被着した壁体ライニングとしての防音体の例を
示す第３図及び第４図と同様のそれぞれ異なる成形の例
を示す説明線図である。 １……壁体部（薄板） ３……防音体、４、５……ばね ６……重質層、７……緩衝材 ８……カーペット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｇ 101:00） (56)参考文献 特開 昭63−199722（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−65343（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−235416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−290713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−169816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−54000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−194913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−23819（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】粘着面を生じるために80以下のNCO指数を
    保ちながらポリイソシアネート又はポリイソシアネート
    プレポリマーと過剰量のポリオール又はその混合物とを
    反応させることによって得られ、更に80ないし250kg/m3
    の密度、300,000N/m2未満の弾性係数及び少くとも0.4の
    損失係数を有することを特徴とする防音性及び振動減衰
    性を有するポリウレタン系軟質フォーム。
  2. 【請求項２】NCO指数は70以下に保たれることを特徴と
    する請求項１に記載のポリウレタン系軟質フォーム。
  3. 【請求項３】80以下のNCO指数を保ちながらポリイソシ
    アネート又はポリイソシアネートプレポリマーを含む成
    分とポリオール又はその混合物の過剰量を含む成分と
    を、反応射出成型装置の混合用ヘッドに供給しつつ反応
    させることを特徴とする請求項１に記載のポリウレタン
    系軟質フォームの製造方法。
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