JP4452022B2 - 騒音防止と衝撃吸収性能を有する複合部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車部材等に使用される、軽量でなおかつ、騒音防止性能と衝撃吸収性能を併せ持つ複合部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車部材は、自動車の燃費向上を目的とした自動車部材の軽量化、静粛性の向上を目的とした材料の見直しのよって、発泡体材料の採用が進んでいる。本来、自動車の床裏部等には、アスファルト系防振シートを貼り付け、エンジン等からの振動を抑制し、騒音対策をしている。しかしながら、アスファルト系防振シートは比重が大きく、軽量化の妨げとなっていた。そこで、発泡体の採用が進み、なかでも連続気泡系の発泡ウレタンが多く採用されてきた。
【０００３】
しかし、発泡ウレタンは熱硬化性樹脂であることから、リサイクル出来ないことや、コスト的に割高となるために、普及の支障となっていた。他方、発泡ポリスチレン等はリサイクル可能なこと、割安であるが、発泡体を形成する気泡（セル）が独立気泡のため、騒音防止性能が劣るといったことがあげられる。
【０００４】
又、自動車部材にとらわれず、建築部材についても近年、同様の課題があげられる。住宅の設計、工法は様々で、省エネルギー化を目的とした高気密、高断熱化が進み、建築部材には、断熱性、加工性に優れる発泡体が採用されるようになった。又、板状体と発泡体をサンドイッチした工法によって、より高気密、高断熱化に加え、工数の低減が図れるようになった。
【０００５】
建築部材での新たな課題として、騒音対策が求められる。床からのものの落下音、衝撃音などによる、階下、隣室の騒音問題が発生している。又、ピアノ室、ステレオセットの騒音問題も発生させている。その対策として、床材へは、制振鋼板の利用やアスファルト系防振、防音シートの適用などが一部で採用となっているもののごくわずかである。又、壁材には、アスファルト系、塩ビ系、石こう系グラスウール系、ロックウール系の材料が使われていが、高密度、高断熱化に加え、騒音問題対策は不十分である。（例えば、特許文献１、２、３参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−１３１８１８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４６７９９号公報
【特許文献３】
特開平０９−３１４７５３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明により、軽量でなおかつ、騒音防止性能と衝撃吸収性能を併せ持つ複合材部材を得ることができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のものに関する。
（１）自動車等に用いられる騒音防止性能を持つ衝撃吸収材において、一面が閉鎖され、もう一面が解放された、密度が０．０３ｇ／ｍｌ（３０ｍｌ／ｇ）以上、０．２ｇ／ｍｌ（５ｍｌ／ｇ）未満である板状の熱可塑性プラスチックハニカム発泡成形品と、厚みが５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の繊維材とを備えた複合部材であって、
前記ハニカム発泡成形品の隔壁の横断面形状が、ｎが３以上のｎ角形、円形、楕円形、又はこれらの組み合わせであり、前記ハニカム発泡成形品の肉厚に対するハニカムを形成する隔壁の肉厚が、５％以上３０％未満であり、
前記繊維材が、前記ハニカム発泡成形品の解放面側に設置されていることを特徴とする騒音防止と衝撃吸収性能とを有する複合部材。
（２）上記（１）に記載の騒音防止と衝撃吸収性能を有する複合部材に用いられる繊維材がフェルト状であって、騒音・衝撃の発生側のハニカム発泡成形品に接着、及び／または、予め成型されたのち嵌合されて設置されていることを特徴とする騒音防止と衝撃吸収性能を有する複合部材。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるハニカム発泡成形品の密度は、０．０３ｇ／ｍｌ（３０ｍｌ／ｇ）以上、０．２ｇ／ｍｌ（５ｍｌ／ｇ）未満であることが好ましい。密度が大きいと衝撃の応力に対して反発力が大きすぎて衝撃を吸収できず、又、小さいと衝撃の応力に耐えられず、容易に破壊してしまい所望の衝撃吸収性能が得られない。
【００１０】
本発明における発泡体の形状がハニカム状であることを特徴としているが、一般にハニカムといえば、隔壁の横断面形状が正六角形をした“蜂の巣状”を意味するが、本発明においては、必ずしも正六角形である必要はなく、ｎが３以上のｎ角形、円形又は楕円形でもよく、これら２種類以上の組み合わせでもよい。
【００１１】
又、ハニカムを形成する隔壁の肉厚が、ハニカム発泡成形品の肉厚に対して、５％以上３０％未満であることが好ましい。５％未満では肉厚が薄すぎて発泡成形上困難であり、３０％を超えると目的とする衝撃吸収性能、騒音防止性能の発現が低下する傾向にある。
【００１２】
本発明に使用される熱可塑性プラスチックとしては、ポリスチレンやスチレンとアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−メチルスチレン、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド系単量体、アクリル酸、アクリル酸エステル等のアクリル酸系単量体、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等のメタクリル酸系単量体を共重合させたスチレン系共重合体、メタクリル酸系単量体の単独重合体、メタクリル酸系単量体及びアクリル酸系単量体の２種類以上の組み合わせによる共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂などがあげられる。
【００１３】
本発明に使用される熱可塑性プラスチックの発泡剤としては、一般に発泡性スチレン系樹脂等の製造に用いられている発泡剤が適用できる。使用しうる発泡剤は、常温常圧下で気体又は液体であり、かつ上記熱可塑性プラスチックを溶解しないような易揮発性有機化合物が使用できる。このようなものとしては、ブタン、プロパン、ペンタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素などが挙げられる。又、必要に応じて熱可塑性プラスチックを溶解又は膨潤させることができるエチルベンゼン、トルエン、スチレン、キシレン等の有機溶剤やエポキシ化大豆油、植物油等を可塑剤として使用することもできる。
【００１４】
本発明に使用される熱可塑性プラスチックの材料としては、種々のものが使用可能であるが、製造コスト、リサイクル性、発泡成形性等の点から、スチレン系重合体が好ましく、そのなかでも耐熱性、耐油性に優れるアクリロニトリル・スチレン共重合体が製造コストや性能の点から好適である。
【００１５】
繊維材としては、石綿繊維（ロックウール）がからみあっているもの、又は、毛布状に固めたもの等があげられ、繊維間に適当な間隙があるものが好ましい。岩綿保温帯、フェルト、ロックファイバー等があげられ、繊維材の厚みは、５ｍｍ以上、３０ｍｍ未満のものが好ましい。
【００１６】
ハニカム発泡成形品と繊維材の接着は、粘着テープ、液状接着材、ホットメルトによっておこなわれ、繊維材は、ハニカム発泡成形品の全面、あるいは部分的でも構わない。又、ハニカム発泡成形品の開放面側の開孔部へ、予め成形された繊維材を勘合して設置することもできる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なを、下記の例において、各性能のテスト方法とテスト結果は以下の通りである。
【００１８】
実施例１〜３
＜発泡性熱可塑プラスチック粒子の予備発泡及び成形＞
発泡性アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂「日立化成工業（株）製：ＨＩＢＥＡＤＳ ＧＲ」を、発泡スチロール用のバッチ式発泡機「日立化成テクノプラント（株）製：ＨＢＰ−５００ＬＷ」を用い、表１に示す密度に予備発泡したのち、成形までの１８時間、通気性の良いサイロに保管した。
引き続き、発泡スチロール用成形機 「日立化成工業（株）製：モルデックス １０ＶＳ」に、所定の金型をセットし、型締めしたのち、発泡粒子の充填工程、０．８ＭＰａのゲージ圧を有する水蒸気で
２５秒加熱工程、水冷工程、真空冷却工程を経て、図２、３、４に示すような発泡成形品を得た。金型は図２、３に示すハニカム形状となるように選び、比較例はハニカムが形成されないものとした。
【００１９】
＜騒音防止性能の評価＞
得られた発泡成形品を使用し、表１に示すような構成で、図１及び下記の試験方法により、騒音防止性能評価を行った。その結果を表１に示す。表１により本発明に係る構成複合部材は、騒音防止性能に優れていることが示される。
【００２０】
騒音防止性能；図１に示すようコンクリート容器内に、表１に示す発泡成形品、繊維材を設置したのち４１０ｍｍ×４１０ｍｍ×厚み０．６ｍｍの鋼板をかぶせ、コンクリート容器に固定する。そして、長さ１ｍの塩化ビニル樹脂製パイプを、鋼板の中心にスチールボールが落下するように配置する。直径１１ｍｍ、重量５．５ｇのスチールボールをパイルから落下させ、鋼板にスチールボールが衝突したときに発生する衝撃音を測定する。この場合、パイプの下端位置は鋼板の中心の上方５０ｍｍとし、又、衝撃音を集音するマイクロホンは鋼板の中心より４２０ｍｍ真下で、パイプから４７０ｍｍ離間させた位置に設置した。なを、結果は、５回の測定の平均値である。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【発明の効果】
本発明により、軽量でなおかつ、騒音防止性能と衝撃吸収性能を併せ持つ複合材部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 騒音防止性能測定装置の側面図を示す図である。
【図２】 ａ，ｂ はそれぞれ実施例１〜２のハニカム発泡成形品の形状平面図及び断面図を示す図で
ある。
【図３】 ａ，ｂ はそれぞれ実施例３のハニカム発泡成形品の形状平面図及び断面図を示す図である。
【図４】 ａ，ｂ はそれぞれ比較例１〜２の発泡成形品の形状平面図及び断面図を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・・パイプ
２・・・・・鋼板
３・・・・・コンクリート容器
４・・・・・マイクロホン
５・・・・・繊維材、又は、発泡成形品
６・・・・・開孔部
７・・・・・隔壁

Claims (2)

1. 自動車等に用いられる騒音防止性能を持つ衝撃吸収材において、一面が閉鎖され、もう一面が解放された、密度が０．０３ｇ／ｍｌ（３０ｍｌ／ｇ）以上、０．２ｇ／ｍｌ（５ｍｌ／ｇ）未満である板状の熱可塑性プラスチックハニカム発泡成形品と、厚みが５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の繊維材とを備えた複合部材であって、
   前記ハニカム発泡成形品の隔壁の横断面形状が、ｎが３以上のｎ角形、円形、楕円形、又はこれらの組み合わせであり、前記ハニカム発泡成形品の肉厚に対するハニカムを形成する隔壁の肉厚が、５％以上３０％未満であり、
   前記繊維材が、前記ハニカム発泡成形品の解放面側に設置されていることを特徴とする騒音防止と衝撃吸収性能とを有する複合部材。
2. 請求項１記載に記載の騒音防止と衝撃吸収性能とを有する複合部材に用いられる繊維材がフェルト状であって、騒音・衝撃の発生側のハニカム発泡成形品に接着、及び／または、予め成型されたのち嵌合されて設置されていることを特徴とする騒音防止と衝撃吸収性能を有する複合部材。

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