JPH0273297A - 防音用の塊及びばねシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、塊（ｍａｓｓ）としての柔軟に曲がる重いプ
ラスチック層、及びばねとしての柔軟層を備えて成り、
前記柔軟層は、音響放射面又は壁に付設され、１０乃至
５０重量％の有機重合体又はシリコン重合体及びこれと
相溶性の５０乃至９０重量％の可塑剤のゲルであり、そ
して室温において弾性係数Ｅ゛≦５ＸＩＯ’Ｐａ、内部
損失係数ｄ≧０゜５を有することを特徴とする防音用、
特に車両における防音用の塊及びばね（ｍａｓｓ　ａｎ
ｄ　ｓｐｒｉｎｇ）システムに関する。

二重壁効果により音響放射壁又は面における音響絶縁を
改善することが知られている。音響絶縁すべき壁面、例
えば車両の車体板から１０乃至３０ｍｍの距離に柔らか
に曲がる重いプラスチック層（塊）が置かれる。車体板
とプラスチック層との間の空間は不織布または柔らかな
ポリウレタンフす−ム（ばね）で満たされる。かかる塊
及びばねシステムは、何らかの理由により消音層によっ
て吸音できない振動要素、例えは車両の車体板が、過度
の音響を空気中に放射しないようにする。

カバー層（塊）は、通常重いプラスチフク板で構成され
、これは硫酸バリウムのような特に重い充填剤を大量に
含んだエチレン／酢酸ビニル共重合体のような熱可塑性
材料であり、従って大きな単位面積当たりの重量を有す
る。しかし、明瞭な理由により、特に車両、なかでも乗
用車の場合、使用可能（Ｃ重量は限定される。

ばね層はできるだけ柔らかく、且つ内部吸音が太さいも
のであるべきである。しかし、達成しうる柔軟性は、第
１にはこれら材料の一般的特性により、第２にはかかる
塊及び、ばねシステムは成る最低の強度を持だねはなら
ないことにより、限定される。例えは、もしこれが車両
の床板に使用さｔするならば、靴底のこすれに対する十
分な強度を持つことが重要である。

公知の塊及びばね／ステムは、高岡７ＩＮ数領域では優
れた音響絶縁性があるが、低周波数領域では共振破壊が
生ずるという欠点がある。共振周波数は、ばねの柔軟性
と塊の大きさとにより決定される。共振周波数以下では
励起された音Ｗ振動は総て伝達される。共振周波数の近
傍では振幅の拡大もあり、その大きさは塊及びばねシス
テムの内部吸音に依存する。望ましい音響絶縁が得られ
るのは共振周波数以上においてのみである。しかし、自
動車の４気筒４ストロークエンジンの振動はこのような
低周波数領域（二次エンジンオーダー（２ｎｄ、　ｅｎ
ｇｉｎｅ　　ｏｒｄｅｒ））にあり、公知の塊及びばね
システムは完全には満足すべきものでない。

本発明の課題は、塊を増加することなく公知の塊及びば
ねシステムの音響特性を改善することである。空中を伝
わる音が外側に少しも放射されることなく、振動するキ
ャリヤー材（例えば、車体壁）から塊層への振動を効果
的に遮断することが、低周波数領域において達成される
べきである。同時に、ある周波数範囲における共振現象
（振幅の増大）を抑制し、且つ吸音層の付加的使用なし
に有効な固体を伝わる音の絶縁を成し遂げることが望ま
ｔする。

基本的に知られている構成の塊及びばねシステムに、塊
として柔軟に曲がる重いプラスチック層と、更にばねと
して次のような柔軟層（これは音響を放射している振動
面又は壁面と係合する）を備えることにより上述の問題
点を解決するという驚くべき可能性が提案された。ばね
として作用するこの柔軟層は、１０乃至５０重量％の１
１ｒ機重合体かシリコン重合体及びこれと相溶性の５０
乃至９０重量％の可塑剤の混合物であり、そして室温に
おいて弾性係数Ｅ′≦５ＸＩＯ’Ｐａ　（Ｅ’≦１０’
Ｐａが好ましい）、及び内部損失係数ｄ≧０゜５（ｄ≧
０．７５が好ましい）を有する。柔軟層は選択的に充填
剤を含むこともできる。

好ましい実施態様によれば、本発明により構成された柔
軟層は発泡され、多孔１を構造を有することかでさる。

添付した第１図は車両用の床被覆としての本発明の塊及
びばねシステムの好ましい実施例を断面で示す。最外層
はカーペット材１により構成され、その下に重いプラス
チック層（塊）２が配される。

車両に適合する本発明により構成された柔軟層（ばね）
４は、音１を放射し振動している車体壁、この場合は床
板、に確実に係合する。更に示された実施例は、本発明
の柔軟層が、ばねを構成するように塊及びばねシステム
において単独、及び通常のポリウレタンソフト７オーム
３との組み合わせの両方で使用しうろことを示す。しか
し、付加的に存在する柔軟な７オーム材３は本質的に所
要の輪郭の補償をするだけであり、その音響作用には広
くかかわりがなく、従ってより単純な（安価な）材料を
使用することができる。本発明の柔軟層４は、その材料
特性の結果として、その優れた動的柔軟性にも拘わらず
、床部分での使用に対してなお十分な摩耗抵抗を有する
。

本発明の柔軟層は、その高損失係数のため、制限された
層システムの作用に従って効果的な固体を伝わる音の絶
縁のための単一ばね（ｓｏｌｅ　ｓｐｒｉｎｇ）として
も使用することができる。

ＤＩＮ　　５３５７１による引張り強度は１１０ｋ　Ｐ
　ａより大きく、ＤＩＮ　　５３５７１による破断伸び
は１１０％より大きく、又ＤＩＮ　　５３５７２Ｉこよ
る圧縮永久歪みは６％未満である。これらの値は湿潤エ
ージング（ＤＢＬ　　５３０５／２４；３サイクル）及
び加熱エージング（１００°Ｃ１７日間）の後も大部分
保持される。即ち、エージング作用は軟質ポリウレタン
フォームの場合のようにはそれを劣化させない。同じこ
とが抵抗ブレーキ液、潤滑油、燃料及び洗剤についても
いえる。

本発明の塊及びばね／ステムを次のようにして製造する
ことが好ましい。即ち、既に選択的にカーペット材と共
に並へられている重いプラスチンク／−トが深絞りされ
、次いで柔軟層がモールド内で吹き付は又は射出工法に
より背面に付設される。ある場合は、重量軽減の目的で
部分的ｊこのみ柔軟層を付設することかでさる。また、
−成分原料、例えばプラスチゾルの形態で、あるいは室
温又はやや高温で硬化する二成分原料の形態で柔軟層を
音響放射面に吹き付け、次いでこの柔軟層に重い層を付
設することも又可能である。

効果的な振動絶縁材料として、本発明の柔軟層は硬化さ
れた状態においてそして又限定された機械的歪み（圧縮
又は引っ張り）の場合において、非常に低い弾性係数を
持つべきである。寸法安定性を維持するために、弾性係
数は歪みが大きなときでもなお適当な大きさでなければ
ならない。これらの特性は十分に低いガラス転移点及び
低い架橋結合度を持つ本発明により選定された重合体シ
ステムにより満足される。

本発明に適しているのは、水分との反応によりジ／トリ
アセトキンエチルシラン型の２又は３官能・／リコン架
橋剤と末端ヒドロキンオリゴジメチル、ロキサン（分子
量３０，０００乃至８０．０００ンから作られた架橋度
の低いポリジメチルシロキサンである。これ等のシステ
ムは、ポリジメチルノロキサン形（分子量２００乃至１
０，０００）の非反応シリコンオイルで柔軟化される。

又、熱硬化性のプラチナ配合触媒を利用したー及び／′
又は二成分のシリコン重合体の使用も可能である。

これらもまた非反応性シリコンオイルにより柔軟化さＩ
″Ｌる。架橋剤を含んだ架橋可能な重合体の割ばは１５
乃至４０重量％、好ましくは２０乃至３０重量％であり
、一方、可塑剤（ンリコンオル）の割合は６０乃至８５
重量％である。

更に、高度に可塑化されたプラスチゾルが適切である。

重合体は、塩化ポリビニールのホモポリマー、又は塩化
ビニール／酢酸ビニール共重合体、又はメタクリル酸メ
チルとその他のメタクリル酸塩、例えばメタクリル酸ブ
チル、２−エチルへキンルメタクリレートとの共重合体
、又はスチレンのホモポリマーかアクリロニトリル、ブ
タジェン若しくは（メタ）アクリレートとの共重合体の
いずれかである。またＰＶＣとメタクリル酸メチル／メ
タクリル酸ブチル共重合体又はスチレン（共）重合体と
の混合物を使うことも可能である。プラスチゾル技術ｊ
こおいて通常使用されるフタル酸塩、アジピン酸塩又は
セパノン酸塩の可塑剤、アルキルスルフすネート又はリ
ン酸トリアルキル（アリール）が可塑剤を構成する。重
合体粉体の含有量は１０乃至２０重量％、可塑剤の量は
８０乃至９０重量？もである。これらのプラスチゾルは
、加熱により通常の方法でプラスチゲルに変えられる。

本発明に特に適しているのは、脂肪族又は芳香族ン′イ
ソ、ア不イトを有するポリエーテルジオール又はトリオ
ールに基づく可塑化ポリウレタン重合体、あるいはポリ
エーテルジオール及び／又はトリオールとポリエステル
ジオールとの相溶性混合物及び脂肪族又は芳香族ジイソ
シア不イトに基づく可塑化ポリウレタン重合体である。

ポリエーテルジオールとしての代表的な好ましい例は分
子１１２．０００のポリプロピレングリコールであり、
又ポリエーテルトリオールについては、グリセロール又
はトリメチロールプロパンにプロピレンオキシド／エチ
レンオキシドを加えて得られた分子量３，０００から６
，０００のポリズσビレンオキンド／ポリエチレンオキ
シド共重合体である。

特に好ましいポリエステルジオールは９子！２゜０００
の末端ヒドロキシアジピン酸ネオペンチルグリコールで
ある。好ましいジイソシアネートはｐ−テトラメチルキ
シレンジイソシアネート（ｐＴＭＸＤＩ）又は４．４′
−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）である
。フタル酸ジエステル、例えば主に直鎖ｃ、　　ＣＩ＋
のアルコール又はアルコール混合物のエステル、は可塑
剤として特に好ましい。重合体含有量は３０乃至５０重
１％、可塑剤は５０乃至７０重量％が好ましい。

以下の例示は本発明を更に説明するものであるか、本発
明はこれに限定されるものではない。損失係数は、いず
れの場合も室温でかつバイブロメータ方法により５０か
ら１００Ｈｚ（即ち小さな機械的歪み）でＤＩＮ　　５
３４２６に基づき測定し　Ｉ：。

実Ｓ例　１ 湿分て硬化させたシリコンゲル 混合物を以下の成分から作った。

σ−ω−ジヒドロキンポリジメチル ンロキサン（分子量８０，０００）　　　　　　３０部
ｌ・リアセトキンエチルンラン　　　　　　　２部ンリ
コンオイル（分子ｆ１５，０００）　　　　　　７０部
ジブチル錫アセテート　　　　　　　０．０５部硬化は
２３°Ｃ１相対湿度５０％において２日間で生じた。得
られたゲルは、弾性係数　Ｅ’−２ＸＩＯ’Ｐａ１損失
係数ｄ＝ｏ。７５を有した。

実施例　２ 熱硬化シリコンゲル 以下の成分の混合物を調製した。

シリコンオリゴマー（ＳｒＬＧＥＬ ６１２Ｂ　成分Ａ、　Ｗａｃｋｅｒ製＞　　　　１０部
シリコンオリゴマー（ＳＩＬＧＥＬ ６１２Ｂ　成分Ｂ、　Ｗａｃｋｅｒ製）　　　　１０部
シリコンオイル（分子量５．０００）　　　　　５０混
合合物は１００℃において３０分間で硬化し、弾性係数
Ｅ’＝　ｌ　Ｏ’Ｐａ、損失係数ｄ＝０．５を有しに。

実施例　３ プラスチゾル 混合物を以下の成分で作った。

ＰＶＣ；ｔｌポリマー（Ｋ値７０）　　　　　７部メタ
クリル酸メチル／メタクリル酸 ブチル共重合体 （Ｎ１　ｒ〜−Ｉ　、へ　：　Ｂ　　Ｍ　　Ａ　　　・
　６５　二３５　；分子１３００．０００以上）　　　
　　　　　７部ジー２−エチルへキシルフタレート　　
　８６部このプラスチゾルは１５０℃において３０分間
の加熱によりプラスチゲルに硬化された。弾性係数Ｅ’
−１，７ＸＩＯ’Ｐａ、損失係数ｄ−０，５を有しに。

実施例　４ ポリウレタンゲル 以下の成分の混合物を調製した。

ポリ（プロピレンオキシド／エチレン オキシド）共重合体 （トリオール、分子量３，０００　； エチレンオキシド分約１８％）　　　２８部ポリプロピ
レングリコール （ジオール、分子１２，０００）　　　　　　　２１部
ＴＭＸＤＩ　　　　　　　　　　　　　５部ジーＣ＋−
Ｃ＋＋−アルキルフタレート　　７０部ジブチル錫ジラ
ウレート　　　　　０．０１部硬化のため１５０°Ｃに
おいて４５分間加熱した。

硬化した材料は弾性係数Ｅ’−１−ＯｘｌＯ’Ｐａ、損
失係数ｄ＝０．７６を有した。

実施例　５ ポリウレタンゲル 配合物を以下の成分より調製した。

ポリ（ポリピレンオキシド／エチレン オキシド）共重合体 （トリオール、分子量３．０００　； エチレンオキシド分約１８％）　　　２０部ポリ（ネオ
ペンチルグリコール アジベイト） （ジオール、分子量２，０００）　　　　　　３０部Ｍ
ＤＩ　　　　　　　　　　　　　　７．７部ジー０７−
Ｃ８−アルキル フタレート　　　　　　　　　　　　　６０部アミン触
媒（ＮＩＡＸ　　Ａ　　６）　　　　０．３５部ジブチ
ル錫ジラウレート　　　　　　０．０１部混合物をポリ
ウレタンゲルに硬化するために５５°Ｃにおいて１０分
間加熱した。この材料は弾性係数Ｅ’−Ｉ　Ｘ　Ｉ　Ｏ
’Ｐ　ａ、損失係数ｄ−０，７５を有した。

添付した第２図は、バイブロメーターの測定曲線を示し
、この場合、曲線ａは従来技術による粘弾性ポリウレタ
ンフす一ム（Ｅ’＝　１．５Ｘ　Ｉ　Ｏ’Ｐａ、　ｄ＝
ｏ、３）を、曲線すは本発明のポリウレタンゲル（Ｅ’
−０，９ＸｌＯ’Ｐａ、ｄ−０，８）の測定曲線を示す
。測定中、いずれの場合も５０Ｘ５０ｍｍの金属板をＴ
Ｌ磁的に振動させた。周波数を変化させ、加速度は全周
波数域を通じて一定（（１，Ｉｇ）に保持した。いずれ
の場合も５０×５ｆ）　ｍ　ｍの試験材料を基板上にゆ
るく置き、カバーの塊（加速度ビフクアノプ含含み５０
ｇ）をかけた。

カバーの塊の振動振幅を励振周波数の関数としてブ　ロ
　　ノ　　ト　し　ｊこ　。

測定曲線は実際上重要な・１０乃至１００Ｈｚの範囲に
おける本発明の材料の優秀性を明らかに示す。

本発明の主な特徴及び実施態様は以下のとおりである。

１、塊としての柔軟に曲がる重いプラスチック層、及び
音響放射面又は壁に付設さればねとしての柔軟層を備え
て成り、ばねとして作用する前記柔軟層は、１０乃至５
０重量％の有機重合体又はシリコン重合体及びこれと相
溶性の５０乃至９０重量％の可塑剤のゲルでありそして
室温において弾性係数Ｅ゛≦５ＸＩＯ５Ｐａ、及び内部
損失係数ｄ≧０．５ををすることを特徴とする、防音、
特に車両の防音のための塊及びばねシステム。

２　ばねとして作用する前記柔軟層は発泡させられてい
ることを特徴とする上記ｌに記載の塊及びはねシステム
。

３、ばねとして作用する前記柔軟層は、ポリウレタン重
合体及び可塑剤のゲルであることを特徴とする上記１又
は２に記載の塊及びばね・システム。

４、前記ゲルは、３０乃至５０重１％のポリウレタン重
合体と５０乃至７０重量％の可塑剤から成ることを特徴
とする上記３に記載の塊及びはね／ステム。

５、ばねとして作用する前記柔軟層は、塩化ポリビニー
ルホモポリマー並びに共重合体、及び／又はメタクリル
酸メチル共重合体、及び／又はスチレンホモポリマー並
びに共重合体、及び可塑剤のプラスチゲルであることを
特徴とする上記ｌ又ま２に記載の塊及びばねシステム。

６、前記ゲルは、１０乃至２０重量％の重合体及び８０
乃至９０重量％の可塑剤から成ることを特徴とする上記
５に記載の塊及びばねシステム。

７、ばねとして作用する前記柔軟層は、湿分若しくは熱
で硬化するポリジメチルシロキサン及び可塑剤としての
シリコンオイルのゲルであることを特徴とする上記１又
は２に記載の塊及びばねシステム。

８、混合物は、１５乃至４０重量％のポリジメチルシロ
キサン及び６０乃至８５重量％のシリコンオイルである
ことを特徴とする上記７に記載の塊及びばねシステム。

９、ばねとして作用する前記柔軟層と前記重いプラスチ
ック層との間に少なくも部分的にフォム、特に柔軟なポ
リウレタンフォームが付設されることを特徴とする上記
ｌ乃至８に記載の塊及びばねシステム。

１０、可視性の強固な複数の層、及び少なくも１つの消
音する柔軟な中間層を備えて成り、前記中間層は１０乃
至５０重量％の有機重合体又はンリコン重合体及びこれ
と相溶性の５０乃至９０重量％の可塑剤のゲルでありそ
して室温において弾性係数Ｅ″≦５ＸＩＯ’　Ｐａ、内
部損失係数ｄ≧０．５を有することを特徴とする防音用
、特に固体を伝わる音の絶縁と空中を伝わる音の絶縁と
を目的とする多層システム。

Ｉｌ、前記中間層は、上記２乃至９によるゲルであるこ
とを特徴とする上記１０に記載の多層システム。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塊及びばねシステムの好ましい実施例
の断面図、第２図は本発明のシステムと従来の／ステム
の振動周波数と振幅との関係の測定値を示すグラフであ
る。 図中、ｌ・・・カーペット材、２・・・重いプラスチッ
ク層、３・・・ポリウレタンソフト７オーム、４・・・
柔軟層、 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塊としての柔軟に曲がる重いプラスチック層、及び
   音響放射面又は壁に付設さればねとしての柔軟層を備え
   て成り、ばねとして作用する前記柔軟層は、１０乃至５
   ０重量％の有機重合体又はシリコン重合体及びこれと相
   溶性の５０乃至９０重量％の可塑剤のゲルでありそして
   室温において弾性係数Ｅ′≦５×１０＾５Ｐａ、内部損
   失係数ｄ≧０．５を有することを特徴とする、防音、特
   に車両の防音のための塊及びばねシステム。 ２、可撓性の強固な複数の層、及び少なくも一つの消音
   する柔軟な中間層を備えて成り、前記中間層は１０乃至
   ５０重量％の有機重合体又はシリコン重合体及びこれと
   相溶性の５０乃至９０重量％の可塑剤のゲルでありそし
   て室温において弾性係数Ｅ′≦５×１０＾５Ｐａ、内部
   損失係数ｄ≧０．５を有することを特徴とする防音用、
   特に固体を伝わる音の絶縁と空中を伝わる音の絶縁とを
   目的とする多層システム。