JPH11124496A - フォーム吸音材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐燃性が要求される部位にも適用可能で、軽
量化の要請にも応え易いフォーム吸音材を提供するこ
と。 【解決手段】 ポリオール成分とポリイソシアナート成
分に発泡剤が配合されたウレタンフォーム材料から形成
されてなり、比重０．０５〜０．５で、本質的に連続気
泡の状態で施工されるフォーム吸音材。ウレタンフォー
ム材料中に、トリス（トリハロネオペンチル）ホスフェ
ートが、３〜２５wt％配合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォーム吸音材に
関する。特に、エンジンルーム内等の難燃性ないし不燃
性、即ち、耐燃性が要求される部位の遮音に好適な発明
である。

【０００２】ここで耐燃性とは、プラスチックが燃焼に
耐える性質をいう。即ち、炎にさらさせて着火はする
が、その炎をとり去ると燃焼は継続せず短時間に消える
性質をいう（「図解プラスチック用語辞典」（昭５６−
１２−２５）日刊工業新聞社、ｐ３０１）。

【０００３】

【背景技術】従来、エンジンルーム内の遮音を達成する
場合において、耐燃性が要求されるときは、グラスウー
ル等の無機不燃材で対応していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、無機不燃材で
一般に比重が高く、昨今の車両の軽量化の要請に反す
る。

【０００５】そこで、連続気泡で高発泡倍率、即ち低比
重のものが容易に得られるウレタンフォームで吸音材を
形成することが考えられる。

【０００６】しかし、ウレタンフォームは、ウレタンフ
ォーム材料中に、一般の難燃剤を多量に配合しても、ほ
んんど耐燃性を付与できず、耐燃性を要求される部位の
吸音材としては、採用不可であるとされていた。

【０００７】本発明は、上記にかんがみて、耐燃性が要
求される部位にも適用可能で、軽量化の要請にも応え易
いフォーム吸音材を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、鋭意開発に努力をする過程で、特定
のハロゲン含有リン酸エステル化合物を所定量添加した
場合、耐燃性をウレタンフォームに付与でき、更には、
遮音性も向上することを見出し、下記構成のフォーム吸
音材に想到した。

【０００９】ポリオール成分とポリイソシアナート成分
に発泡剤が配合されたウレタンフォーム材料から形成さ
れてなり、比重０．０５〜０．５で、本質的に連続気泡
の状態で施工されるフォーム吸音材において、ポリウレ
タンフォーム材料中に、トリス（トリハロネオペンチ
ル）ホスフェートが、３〜２５wt％配合されてなること
を特徴とする。

【００１０】

【構成の詳細な説明】次に、上記各構成（手段）につい
て詳細な説明を行う。

【００１１】(1) 本発明のフォーム吸音材は、ポリオー
ル成分とポリイソシアナート成分に発泡剤が配合された
ウレタンフォーム材料から形成されてなり、比重０．０
５〜０．５で、本質的に連続気泡の状態で施工されるも
のである。泡である。

【００１２】比重が低く過ぎると、発泡倍率が高すぎ
て、強度的に弱く施工部位での耐久性等に問題が発生し
易くなる。他方、比重が高すぎると、発泡倍率が低過ぎ
て、やはり、吸音性に問題が発生し易くなるとともに、
車両軽量化の要請に反する。

【００１３】本質的に連続気泡とするのは、独立気泡の
みでは吸音性が得難いためである。また、本質的に連続
気泡とは、全てが連続気泡でなくても、連続気泡の比率
が独立気泡の比率に優っておればよいことを意味する。

【００１４】(2) ここで、ポリオール成分としては、軟
質成形品を成形する場合は、分子量１０００〜６０００
のポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオー
ルを使用し、更には、鎖延長剤として短鎖ポリオールを
適宜添加して使用する。

【００１５】上記ポリエステルポリオールとしては、コ
ハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピペリン酸等のジカ
ルボン酸にエチレングリコール、ポリオキシエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、ポリオキシプロピ
レングリコール等のジオール成分を過剰に反応させて得
られるものを使用可能である。

【００１６】上記ポリエーテルポリオールとしては、エ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオ
キサイド、スチレンオキサイド等の環状エーテルにエチ
レングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ビスフエノールＡ等の低分子
ポリオールを反応させて得る二官能・三官能・四官能性
のものを使用可能である。さらには、これらにビニルモ
ノマ等をグラフト重合させたポリマーポリオールでもよ
い。

【００１７】上記短鎖ポリオールとしては、上記で例示
したエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，
４−ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、ビスフエノールＡ等の低分子ポリオールを使用す
ることができる。

【００１８】(3) 上記ポリイソシアナート成分は、プレ
ポリマー法であるため、通常、低分子ポリオールまたは
高分子ポリオールに過剰の脂肪族・脂環式・芳香族系の
ポリイソシアナートを反応させたイソシアナートプレポ
リマーの形態で使用する。

【００１９】ここで脂肪族・脂環式イソシアナートとし
ては、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＭＤＩ）、
キシレンジイソシアナート（ＸＤＩ）、水添キシレンジ
イソシアナート（水添ＸＤＩ）、４，４´−メチレンビ
スジシクロヘキシルジイソシアナート（Ｈ１２ＭＤ
Ｉ）、メチルシクロヘキシルジイソシアナート（水添Ｔ
ＤＩ）、及びイソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）
等、さらには、取扱上の見地から、それらを高分子化さ
せたダイマー、トリマー、トリメチロールプロパン付加
体、プレポリマーなど、いわゆる非黄変性のものを挙げ
ることができる。

【００２０】また、芳香族イソシアナートとしては、
４，４´−ジフエニルメタンジイソシアナート（以下
「ＭＤＩ」と略す）、クルードＭＤＩ、液状ＭＤＩ、ト
リレンジイソシアナート、及びフエニレンジイソシアナ
ート等、さらには取扱上の見地から、これらのを高分子
化させたダイマー、トリマー、トリメチロールプロパ
ン、プレポリマーなどを挙げることができる。

【００２１】そして、ウレタンフォーム材料には、通
常、下記アミン系又は重金属系触媒を添加する。

【００２２】アミン系触媒：トリエチルアミン、Ｎ−
メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ´−
ジエチルエタノールアミン、ペンタメチルジエチレント
リアミン、トリエチレンジアミン等。

【００２３】重金属系触媒：ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫フマレート、ジブチル錫アセテート、オ
クチル酸第一錫、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜
鉛、オクチル酸コバルト等。

【００２４】そしてイソシアナート成分とポリオール成
分との配合比は、ＮＣＯ／ＯＨ比（ここでＯＨにはポリ
オール成分に加えて水も含まれる。）、通常、ＮＣＯ／
ＯＨ＝２．０／１．０〜０．８／１、望ましくは１．２
／１〜１．０／１．０とする。

【００２５】また、水の配合量は、発泡倍率により異な
るが、通常、０．５〜５部とする。

【００２６】その他の配合剤としては、界面活性剤、無
機発泡充填剤等を適宜配合することができる。

【００２７】なお、比重は増大するおそれがあるが、使
用部位によっては、下記無機系難燃材を併用してもよ
い。

【００２８】無機系難燃材：水酸化アルミニウム、三酸
化二アンチモン、アンモニウムフルオロボレート 、ア
ンチモン酸ナトリウム、メタホウ酸バリウム、ホウ酸亜
鉛、ナトリウム酸 アンモニウム等。

【００２９】(3) そして、本発明では、ポリウレタンフ
ォーム材料中に、トリス（トリハロネオペンチル）ホス
フェート（「ＴＴＰ」と略すことがある。）が、３〜２
５wt％、望ましくは、５〜２０wt％を配合することを特
徴的要件をする。

【００３０】ここでトリス（トリハロネオペンチル）ホ
スフェートは下記化学式で示されるもので、特に、トリ
ス（トリブロモネオペンチル）ホスフェートが望まし
い。

【００３１】

【化１】

【００３２】（但し、Ｘは、臭素または塩素であるハロ
ゲン） 上記ＴＴＰが３wt％未満では、耐燃性をウレタンフォー
ム吸音材に付与しがたく、ＴＴＰが２５wt％を越えて
も、耐燃性のそれ以上の向上を期待できず、無駄である
とともに、ウレタンフォームの比重が相対的に増大し、
更には、他の物性にも悪影響を与えるおそれがある。

【００３３】(4) そして、上記ウレタンフォーム吸音材
の施工は、スラブに成形しておいて、後から、エンジン
フードやフェンダーの裏面に貼着したり、また、エンジ
ンフードやフェンダーを組み立て前に直接にウレタンフ
ォーム材料を流し込んで成形したり、各種部品と一体成
形したり等任意である。

【００３４】(5) 上記では、発泡剤として水を使用す
る、即ち、発泡反応によりウレタンフォームを形成する
場合を例に採り説明した。公知のハイドロフルオロカー
ボンや、液体炭酸ガス、各種アミン炭酸塩等を発泡剤と
してもよい。

【００３５】また、発泡成形法として、ＲＩＭ法（反応
射出成形法）や、各混合原料をそのまま混合反応させる
ワンショット法であってもよい。

【００３６】なお、フォームの硬度は、軟質から硬質ま
で、ポリイソシアナートプレポリマー、ポリオール成分
を適宜選択することにより、容易に調整できる。従っ
て、使用部位により吸音材の硬度を適用なものにするこ
とができる。

【００３７】

【発明の作用・効果】本発明のフォーム吸音材は、ポリ
オール成分とポリイソシアナート成分に発泡剤が配合さ
れたウレタンフォーム材料から形成されてなり、比重
０．０５〜０．５で、本質的に連続気泡の状態で施工さ
れるフォーム吸音材において、ウレタンフォーム材料中
に、トリス（トリハロネオペンチル）ホスフェートが、
３〜２０wt％配合されてなる構成により、後述の試験例
で支持される如く、耐燃性が付与できるとともに、吸音
性も向上する。

【００３８】従って、本発明のフォーム吸音材は、耐燃
性が要求される部位にも適用可能で、軽量化の要請にも
応え易いとともに、吸音性の向上も期待できるものであ
る。

【００３９】

【試験例】以下、本発明の効果を確認するために行った
試験例について説明する。

【００４０】＜耐燃性試験＞ (1) 試験片の調製：表１・２に示す各配合処方のウレタ
ンフォーム材料を１００ｍＬのポリエチレンカップに入
れ、プロペラ型攪拌機で約１０秒攪拌混合した。

【００４１】該混合液を、離型剤を塗布した平板状の金
型のキャビティに流し込み、５０℃×５分の条件で硬化
させた３５．５×１０×０．５cmの軟質フォーム成形体
を調製した。

【００４２】各フォーム成形体の中央部から１２．７×
１．３×０．５cmの試験片を３本づつ採取して試験片と
した。

【００４３】(2) 試験方法 各試験片（ｎ＝３）を、炎高さ４cmとしたガスバーナの
バーナ口４cm上で試料を垂直に１０秒間接炎後、時間・
距離を測定した。自己消火する場合は、再度１０秒間接
炎して燃焼時間・距離を測定した。そして、ｎ＝３の平
均を求めた。

【００４４】(3) 試験結果及び評価 結果を表１・２に示すが、比較例はいずれも全て燃焼し
た。特に、比較例３・４は、難燃剤を３０％近くと多量
に配合した例であるが、無配合の比較例２と、有炎燃焼
時間もほとんど変わらず、難燃剤添加による耐燃性向上
効果がほとんどないことが分かる。

【００４５】そして、各実施例は、無配合の比較例１・
２に比して、格段に耐燃性が向上していることが分か
る。

【００４６】特に、約１０％以上配合した実施例２・３
は、耐燃性において、有炎燃焼時間が１〜２秒と良好な
難燃性（自己消火性）を示し、更には、配合量が、２０
％を越えると有炎燃焼時間１秒、燃焼距離０％と実質的
に不燃性を示すことが分かる。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】＜吸音試験＞ (1) 試験片の調製：表２における比較例２及び実施例４
の配合処方のウレタンフォーム材料を混合・硬化させ
て、ゴムホース（筒長さ２５０mm×外径６０mm×肉厚６
mm）の外周中間部に長さ１５０mm×肉厚１０mmの軟質フ
ォーム被覆部を上下に組付け代を残して一体成形し試験
片１２を調製した。

【００５０】(2) 試験方法：各試験片１２を、図１に示
す汎用の遮音試験装置に組付けて吸音試験を行った。遮
音試験装置は、同時に吸音試験もできるものである。

【００５１】音源質１４のスピーカ１６から１００ｄＢ
の雑音を発生させ、測定周波数（２ｋＨｚ）での音源室
１４の音圧レベルと受音室１８の音圧レベルを測定し
た。これらの差から吸音量（ｄＢ）を求めた。

【００５２】音源室１４と受音室１８は、それぞれどの
位置においても音圧レベルが同じとなる様に設計されて
いるが、より測定精度を上げるために受音室内のマイク
２０の位置を変えて３箇所で測定し、その平均値を測定
値とした。

【００５３】(3) 試験結果・評価：遮音量は比較例２が
３７ｄＢであったのに対し、実施例４が４２ｄＢであっ
た。吸音性において５ｄＢも向上したことが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸音試験に用いた遮音試験装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

１２ 試験片 １４ 音源室 １８ 受音室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオール成分とポリイソシアナート成
   分に発泡剤が配合されたウレタンフォーム材料から形成
   されてなり、比重０．０５〜０．５で、本質的に連続気
   泡の状態で施工されるフォーム吸音材において、 前記ウレタンフォーム材料中に、トリス（トリハロネオ
   ペンチル）ホスフェートが、３〜２５wt％配合されてな
   ることを特徴とするフォーム吸音材。
2. 【請求項２】 前記トリス（トリハロネオペンチル）ホ
   スフェートがトリス（トリブロモネオペンチル）ホスフ
   ェートであることを特徴とする請求項１記載のフォーム
   吸音材。
3. 【請求項３】 前記ポリイソシアナートが芳香族ポリイ
   ソシアナート系であることを特徴とする請求項１又は２
   記載のフォーム吸音材。
4. 【請求項４】 発泡剤が水であることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載のフォーム吸音材。