JPH03277537A - 吸音・制振材及びその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車、電車等の軌道車、船舶、航空機、低
騒音用機器等に用いる吸音・制振材及びその製造方法に
係り、更に詳しくは、軽量で作業性に冨む高性能な吸音
・制振材と、成型性が良好で高性能の吸音・制振材を製
造する方法とに関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、自動車の室内騒音は、エンジンの作動や走行動
作等に伴い生じるものであり、空気伝搬音と固体伝搬音
の２種類に大別される。

前者は、エンジン、ギアなどの音源が発生する音を主体
とするものであり、５００セ以上の中高周波音である。

これに対し、後者は、サスペンション１エンジンマウン
トなどの振動源により、ボディーパネルが内部された時
に発生する音で、王に２０〜５００セの低周波音である
。

従来、自動車においては、これらの騒音を低減するＨ的
で、天井、ボンネント、ダッシュ、フロア−リアーパー
セル等に、フェルトグラスウ−ルマソトポリウレタンフ
ォーム等が単独に使用され、或いは上記素材と他の素材
、例えば表面材（カーペット生地、ｐｖｃレザー等）２
塩ビマノトアスファルトマント、パネル等とを複合した
ものが使用されている。

［発明が解決しようとする課題〕 しかし、これらのフェルト、グラスウールマント、ポリ
ウレタンフォーム等は、作業性２価格軽量性、成型性、
吸音・制振性能等の全てを満足し得るものではなかった
。

例えば、これらの各素材は全て、空気伝搬による中高周
波域の騒音を低減する効果はあるものの、振動伝搬によ
る低周波域の騒音低減効果（即ち、制振効果）は見出セ
なかった。

また、上記各素材の中で、ポリウレタンフォームは軽量
であり、作業性の面から注目されている素材であるが、
高周波域での吸音性は優れているものの、低中周波域で
の吸音性に劣り、その厚味が薄くなるほどこの傾向は顕
著となる。即ち、ポリウレタンフォームでは、厚味に比
例して５００七以下の吸音率はある程度向上するものの
、大きな効果は認められず、逆に軽量化、低コスト化と
相反する結果となる。

上記各素材の中で、フェルト、グラスウールマットは、
基本的にポリウレタンフォームと同様の傾向の吸音・制
振性能を示す他、作業性も極めて悪いという欠点を有し
ている。

本発明は、これらの欠点を解決するために鋭意研究の結
果なされたものであり、中高周波域はもとより、振動伝
搬による低周波域の制振性能をも有し、軽量化された吸
音・制振材、及び−工程の加熱、加圧により容易に成形
でき、かつ自己保形性を有する吸音・制振材を製造する
方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明吸音・制振材は、ハニカム構造プレートと、前記
ハニカム構造プレートのハニカムコアの両開口面側から
各コア内部側に向けて突出する凸状曲面部を構成して各
コア内部を不完全に充填する一対の通気性合成樹脂発泡
体シートと、一方の通気性合成樹脂発泡体シートの非ハ
ニカム構造プレート側に設けられた通気性シートとから
なることを特徴とし、 本発明吸音・制振材の製造方法は、通気性合成樹脂発泡
体シートと、ハニカム構造プレートと、通気性合成樹脂
発泡体シートと、通気性シートとを接着剤を介して積層
し、この後練積層体を加圧・加熱成形して、前記両通気
性合成樹脂発泡体をハニカムコア内に充填させることを
特徴とする。

本発明の吸音・制振材及び本発明の製造方法における運
気性合成樹脂発泡体としては、ポリウレタンフォーム、
ポリエチレンフオーム、ポリプロピレンフオーム等の通
気性を有する可撓性の合成樹脂発泡体であればいずれの
ものも使用することができる。

中でも、軟質ポリウレタンフォームが好ましく、特に予
め発泡されたブロックより切り出されたスラブウレタン
フオームが適する。

その中でも、いわゆる粘弾性を有する反撥弾性率２０％
以下の低弾性フオームが、制振性の面からすると良好で
ある。

また、このような通気性合成樹脂発泡体の厚味は、ハニ
カム構造プレートの片面側で、該ハニカム構造プレート
の厚味の２倍以下が好ましく、この２倍以下の範囲内で
ハニカムコア内への充填率が３０〜９０％となるような
厚さのものを適宜選択することができる。

更に、片面側の厚味を変えたり、フオームの材質を適宜
変えることにより、吸音・制振性能を変化させることも
できる。

ハニカム構造プレートは、紙や合成樹脂によっても構成
できるが、特に合成樹脂製のものを使用することなく、
安価なペーパーハニカムで充分であり、また厚味、ハニ
カムコアの形状、コアの大きさは所望する性能により適
宜選択することができるが、厚味については、２０ｍｍ
以下、好ましくは３〜５■端が適当である。

ハニカム構造としては、六角ハニカムや波型ハニカム等
の各種ハニカム構造が採用される。

通気性シートについては、素材として、厚紙。

合成樹脂シート（ｐｖｃシート　ＰＣシート　ＰＥシー
ト　ＰＰシート等）にパンチング加工して通気性を確保
したパンチ孔穿孔シート又は合成樹脂を含浸硬化させた
ナイロン不織布、ポリエステル不織布、フェルト等が使
用可能である。

該シートの厚味については、吸音・制振性能。

コスト、成型性等の面から、０．０３〜２■の範囲のも
のが好ましい。

また、本発明の製造方法において使用する接着剤として
は、水溶性系の接着剤が良く、例えば、酢酸ビニル樹脂
、酢酸ビニル−アクリル共重合樹脂、アクリル−エチレ
ン系変性樹脂９舎成ゴム等のエマルジョン型接着剤が適
する。

なお、接着剤は作業性の面より、運気性合成樹脂発泡体
のそれぞれの接着面に塗布することが好ましく、その方
法は、スプレー塗布、メンシュロールによる塗布等が採
用でき、通気性を阻害しない方法で塗布する必要がある
。

また、接着剤には、耐熱接着性を向上させる目的で、硬
化剤を添加することもできる。

本発明の製造方法においては、上記の接着剤が乾燥する
前に、予め加温（１２０〜２００°Ｃ）された所定のク
リアランスを有する型内にセットして、所定の時間（３
０秒〜２４０秒）加圧するのみで、高性能の吸音・制振
材を得ることができる。

〔作用〕

先ず、本発明の吸音・制振材の作用を説明する。

例えば、通気性シート側から吸音・制振材に音波が当た
ったものとする。このとき、該音波は通気性シートから
吸音・制振材内部に侵入し、５００セ以上の中高周波音
は通気性合成樹脂発泡体により減衰されると共に、低周
波音即ち振動となる固体伝搬音は通気性合成樹脂発泡体
の粘弾性層と通気性シートの相乗作用によって振動エネ
ルギーが吸収され減衰されることになる。

また、ハニカムコアの両開口面側から各コア内部側に向
けて突出した両凸状曲面及びハニカムコアの側壁により
形成される各ハニカムコア内部の空間が、更に上記減衰
を促進する。

そして、本発明の吸音・制振材をフロア−等の荷重が加
わる場所に設けた場合、ハニカムの耐荷重性により、本
発明の吸音・制振材が潰されることなく、原形を維持す
る。

次に、本発明の製造方法においては、先ず、通気性合成
樹脂発泡体シートと、ハニカム構造プレートと、通気性
合成樹脂発泡体シートと、通気性シートとが接着剤を介
して積層される。

次いで、接着剤が乾燥する前に、該積層体は加圧・加熱
成形されて、該積層体が何形される。

このとき、ハニカム構造プレートの両面の両通気性合成
樹脂発泡体は、ハニカムコア内に押圧充填され、通常は
、各コア内部においては、ハニカムコアの両開口面側か
ら各コア内部側に向けて突出する凸状曲面部が構成され
、各コア内部は不完全に充填される。

このとき、通気性合成樹脂発泡体シートの厚味を適宜調
整することにより、コア内の充填率を変化させることが
できる。

例えば、通気性合成樹脂発泡体シートの厚味を厚くして
積層した場合には、上記両凸状曲面部は接触し、更に厚
くした場合には、通気性合成樹脂発泡体シートは各コア
内部にほぼ完全に充填される。

なお、本発明の吸音・制振材は、コア内に通気性合成樹
脂発泡体シートを不完全充填することによって得られる
ものである。

〔実施例〕

以下、本発明の吸音・制振材及び発明方法の実施例を説
明する。

第１図は、加圧、加熱前の積層体１の構成図であり、予
め所定寸法にカットされ、パンチ孔が穿孔（直径１腸曙
１間隔５ａｕａ）された厚さ０．０４蒙−の厚紙２を準
備する。

更に、予め発泡されたブロックより、厚さ５ＩＩＩ１１
にスライスされ、所定寸法にカットされた密度２５ｋｇ
／ｍ’、反撥弾性率（ＪＩＳＫ６４１０による）１５％
の２枚の軟質スラブウレタンフオーム３ａ。

３ｂを準備し、その一方のウレタンフオーム３ｂの両面
に酢酸ビニル−アクリル共重合エマルジョン接着剤５（
樹脂分４０％）をエアースプレーにより、片面の塗布量
が７０ｇ／■２（樹脂分２８ｇ／ｍｚ）となる様に均一
に塗布し、厚紙に積層する。

そして、第２図（Ａ）に示すような六角ノ＼ニカムや第
２図（Ｂ）に示すような波型ハニカム、本実施例では第
２図（Ａ）に示す９ｍｍの六角形状コア４ａを有する厚
さ５＋＊ｍのハニカム構造プレート（ペーパーハニカム
４）を積層し、この上に、他方のウレタンフオーム３ａ
を積層する。

この積層は、ウレタンフオーム３ａの片面に、接着剤層
５をウレタンフオーム３ｂの場合とＭ−条件で塗布して
おき、該接着剤層５がペーパーハニカム・２側に位置す
るように行う。

このようにして得られた積層体１を、接着剤層５の水分
が残留する間に、即ち接着剤が乾燥する前（本実施例で
は２分以内）に、第３図（Ａ）に示すようなプレス装置
に取り付けたクリアランス５．１１を有する上下型の下
型７に厚紙３が位置するように載置した後、第３図（Ｂ
）に示すように、上型６により２　ｋｇ７Ｍ”の圧力に
て６０秒間加圧した。

なお、この時の上下型の温度は１８０℃に設定した。

このようにして加熱、加圧した後、脱型して得られた成
形品１′は、第４図（Ａ）の全体図及び第４図（Ｂ）の
部分拡大図に示すように、型形状に行形されると同時に
、コア４ａ内に軟質ウレタンフオーム３ａ、３ｂが圧入
され、凸状曲面を有する突起部８ａ、８ｂが形成される
。

本実施例におけるコア４ａ内における充填率は約６０％
であり、約４０％は突起部８ａ、８ｂとコア２ａの側壁
とにより囲まれた空間を占め、空気層となる。

また、当然のことながら、各接着層間は強固に接着され
、常温での剥離強度は被着体破壊であった。

また、本成形品の重量は、７５０　ｇ／＋ｎ２と軽量で
あり、片持ち梁法により測定した損失係数（η）−〇、
３となり、低周波域においても良好な制振性能の目安と
なる０、０５以上、好ましくは０゜１以上を大きく上回
るものであった。

なお、上記損失係数（η）は、試験試料と鋼板とを張り
合わせて複合材とし、この複合材を加振して、振動加速
度と力の伝達関数を測定し、得られた伝達関数の共振曲
線より共振周波数ｆ０と半値幅１２〜ｆ１を測定し、次
式より求める。

η−（ｆ２−ｆ、）／ｆ。

第５図は、本実施例により製造した吸音・制振材１′を
自動車に応用した場合を示している。

同図においては、吸音・制振材１′はボディーパネルの
各部位に通気性合成樹脂発泡体３ａ面が貼着されている
。

この貼着においては、ボディーパネル側の通気性合成樹
脂発泡体３ａについて、予めアクリル樹脂等の粘着剤を
通気性を損なわない範囲で塗布しておいても良いし、成
形完了後、該通気性合成樹脂発泡体３ａの外面に通気性
を損なわない範囲で塗布しても良い。

また、通常は、天井の内側に接着する場合、ボディーパ
ネルに吸音・制振材１′を貼着した後、天井材を取り付
けるが、この場合、吸音・制振材ビの吸音・制振効果が
劣ることはない。フロア−に接着する場合も、ボディー
パネルに吸音・制振材ビを接着した後、カーペット等を
敷設してもよく、この場合も、吸音・制振材１′の吸音
・制振効果が劣ることはない。

フロア−、ポンネ・ントのフロア−等の荷重が加わる位
置に、吸音・制振材１′を接着した場合においては、ハ
ニカムには耐荷重性があるので、吸音・制振材１′が潰
されることはなく、吸音・制振効果が低下することはな
い。

同図においては、点線矢印で示すエンジン、ギア音等の
空気伝搬音Ｓ１、及び波形矢印で示すエンジン、サスペ
ンションの自振等により生ずる固体伝搬音Ｓ２は、吸音
・制振材ビにより減衰され、車内の快適性が確保される
。

なお、上記実施例では、自動車について説明したが、本
発明の吸音・制振材は電車等の軌道車。

船舶、航空機等の各種乗り物のパネルや、低騒音用機器
（低騒音洗濯機、低騒音ブルドーザ−等）の各種パネル
等に使用することができる。

［発明の効果］ 本発明の吸音・制振材は、通気性合成樹脂発泡体シート
と、ハニカム構造プレートと、通気性合成樹脂発泡体シ
ートと、通気性シートとの多層構造としたので、作業性
、軽量性に優れると共に、製造コストを安価とすること
ができる。

更に、本発明の吸音・制振材は、主として通気性合成樹
脂発泡体シートにより中高周波域の騒音を低減し、通気
性シート及び通気性合成樹脂発泡体シートの粘弾性層と
の相乗効果により低周波域の騒音を低減する一方、各コ
ア内部側に向けて突出する凸状曲面部を構成して各コア
内部を不完全に充填することにしたので、吸音・制振性
能を一層向上させることができる。

また、本発明の製造方法は、上記多層構造からなる積層
体を構成した後、加圧・加熱成形することにしたので、
−工程での行形が可能となると共に、同時にハニカムコ
ア内に上記凸状曲面部を容易に構成することができる。

従って、自動車等のバ名ル等の形状に合わせて行形され
、装着作業性が良く、自己保形性も高く、かつ広い周波
数域の騒音に対する吸音・制振効果も極めて高い吸音・
制振材の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法の工程のうち積層体を製造す
る際の説明図、第２図（Ａ）は六角ハニカムを示す図、
同図（Ｂ）は同しく波型ハニカムを示す図、第３図（Ａ
）、（Ｂ）は第１図に示す積層体の行形の前後の様子を
示す説明図、第４図（Ａ）は本発明の吸音・制振材の一
実施例を示す説明図、同図（Ｂ）は同じく拡大図、第５
図は本発明の吸音・制振材の使用態様を示す図である。 １・・・積層体　　　１′・・・防音・制振材２・・・
パンチ孔穿孔シート ３ａ、３ｂ・００通気性合成樹脂発泡体シー４・・・ハ
ニカム構造プレート ５・・・接着剤 ト 第 図 （Ａ） （Ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハニカム構造プレートと、 前記ハニカム構造プレートのハニカムコアの両開口面側
   から各コア内部側に向けて突出する凸状曲面部を構成し
   て各コア内部を不完全に充填する一対の通気性合成樹脂
   発泡体シートと、 一方の通気性合成樹脂発泡体シートの非ハニカム構造プ
   レート側に設けられた通気性シートとからなることを特
   徴とする吸音・制振材。
2. （２）通気性合成樹脂発泡体シートと、ハニカム構造プ
   レートと、通気性合成樹脂発泡体シートと、通気性シー
   トとを接着剤を介して積層し、この後該積層体を加圧・
   加熱成形して、前記両通気性合成樹脂発泡体をハニカム
   コア内に不完全に充填させることを特徴とする吸音・制
   振材の製造方法。