JPS63270261A - 自動車用防音構造体 - 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］ 本発明は自動車用防音構造体に関し、詳しくは自動車の
ダッシュパネル、フロアパネル、タイヤハウス、後部荷
物室等に、騒音を防止する目的で内装一般に使用され、
車室外から透過してくる音もしくは車体パネルから発生
する音を遮断し、かつ表面のフラット化を向上した自動
車用防音構造体に関する。

［発明の背景］ 従来の自動車用防音構造体としては、例えば第２図に示
すようなものがある。従来の防音内装材としては、吸音
材層と遮音層からなる簡単な構造のもので、具体的には
同図に示すように、車体パネル１０には通常アスファル
トシートよりなる制振材２０が密着されている。３０は
平板のフェルト等からなる吸音材層である。４０は表面
遮音層で、フロアインシュレーターの場合は、遮音性１
近向上の為の質量付加と成型性向上のために熱可塑性樹
脂居を裏うちしたカーペットが用いられる。この場合、
上記の吸音材層３０と表面遮音層４０は一般的には接着
手段等にて結合されている。

また、他の例としてタッシュインシュレーターの断面形
状を第３図に示す、アスファルトシート等よりなる制振
材２０は車体パネル１０に溶着されている。吸音材層３
０としてはフェルト、表面遮音層４０としてはＰＶＣシ
ート等が多く用いられており、この場合も、一般的には
吸音材層３０と表面遮音層４０は接着手段等にて結合さ
れている。

フロアインシュレーター及びダッシュインシュレーター
のいずれにおいても、アスファルトシート等の制振材２
０は、車体パネルの制振処理に用いられ、吸音材層３０
と一体となったカーペットあるいはＰＶＣシート等の表
面遮音層４０は遮音構造体として用いられている。

しかしながら、このような従来の自動車用防音構造体に
あっては、車体パネルの制振に用いられるアスファルト
系制振材と、フェルトとカーペットあるいはＰＶＣシー
トとが一体となったインシュレーターは、制振と遮音の
機能を別個に有するもので、自動車組立てラインても別
工程にて取付けられており、工数がかかるという問題が
あった。

アスファルト系制振材は、安価な制振材ではあるが、重
量が重く、さらにダッシュパネルのような、たて壁面に
は溶着が十分に行なえないという問題があった。

さらに、フェルト等の吸音材ては、車体パネルに密着し
て、車体パネルの凹凸を十分に吸収しつる成型性をもた
せることがてきず、この結果防音性協の低下をきたし、
また表面平滑性がです、特にフロアインシュレーターの
場合、外観品質、フラット性フィーリング等の品質を低
下させる問題があった。

特に、制振材の溶着、貼付が難しい車体パネル部分に対
しては、フェルト等の吸音材、表面遮音層のみでは十分
な防音対策が難しいという問題かあった。

さらにまた、従来の自動車用防音構造体にあっては、車
室内の「こもり音」として対策かもとめられている。第
２図及び第３図の構造において、例えば５００Ｈｚ付近
以下の低周波の遮音性能を向上させ、車室内の騒音を低
減゛させる方法としては、以下の方法か知られている。

■アスファルト系制振材の厚みを増加させる。

■吸音材居の厚みを増加させる。

■表面遮音材層の重量を増加させる。

しかし、■、■の方法では車体重量が増加し、車の燃費
性能か悪くなり、また■の方法では、自動車の室内空間
が狭くなるという問題がある。

一方、近年、防音防振に対しより一層の対策の要求か高
まり、上記のような層構成の検討以外に、その層を構成
する種々の材料そのものについても、その層構成との関
連で検討、提案されている。

その−環として、最近、ウレタンフオームにアスファル
トを含浸させたり、ウレタンフオーム発泡時にアスファ
ルトを添加して一体化したアスファルト複合ウレタンフ
オームが、その防音性部に加えてダンピング特性の良さ
から採用されるようになっている。

これ等の材料は平板シート状で供給される為、一般的に
はフロアあるいはダッシュ等の凹凸形状に完全にフィツ
トせず、その分だけ防音振性能が減じられる問題点があ
った。

一方、従来のアスファルト複合ウレタンフオームの製造
方法としては、 ■連続気泡を有する軟質ウレタンフオームにアスファル
トを溶融して含浸し乾燥する方法、又は連続気泡を有す
る軟質ウレタンフオームにアスファルト水性エマルジョ
ンを含浸し乾燥する方法、あるいは同様に連続気泡を有
する軟質ウレタンフオームに溶剤で溶かしたアスファル
ト溶液を含浸し乾燥する方法（以下「含浸法」という）
、■親水性ポリエーテルポリオール（エチレンオキサイ
ド含有率１５％以上）を有機イソシアネートと反応させ
て得たウレタンポリマーとアスファルトの水性エマルジ
ョンを反応発泡させる方法（以下「発泡法Ａ」という）
、 ■ポリブタジェンポリオール等のようにアスファルトと
相溶するポリオールに予めアスファルトを相溶ブレンド
して有機インシアネート、触媒、発泡剤等と混合発泡す
る方法（以下「発泡法Ｂ」という）、 ■−一般的ポリエーテル系ポリオールであるポリアルキ
レンポリオールはアスファルトと相溶しない為、予め有
機インシアネートと反応させてウレタンポリマーとし、
それにアスファルトを相溶させて触媒、発泡剤等と混合
発泡させる方法（以下「発泡法Ｃ」という）、 等が提案されている。

しかしながら、上記方法はいずれも切出し用発泡スラブ
の製造に適用されるもので、上記方法を用いてモールド
成形しようとする場合、含浸法ではモールド成形できな
いという問題がある。また発泡法Ａでは成形品が多量の
水を含んでいるため厚物成形品の場合には乾燥に時間が
かかること及び乾燥時に収縮が大きいため寸法安定性に
難があるという欠点があり、又親水性ポリオール使用に
起因する吸湿膨潤と言う問題もあり実用的でないという
欠°点があり、更に発泡法Ｂでは使用する特殊ポリオー
ルが高価であること及びモールド成形時のキュアが遅く
実用的でないという欠点があり、更に又、発泡法Ｃでは
上記発泡法Ａ、Ｈに比べ一般的なポリアルキレンポリオ
ールな使用するため、原料面では安価にてきるが、発泡
安定性が悪いこと及びキュア性が悪く、アスファルトに
よるモールドの汚染が有り、製造上の実用性が低いとい
う欠点がある。

［発明の目的］ そこで、本発明の目的は防音材の厚み、重量をほとんど
かえることなく低周波（例えば５００１１ｚ以下）の音
に対する防音性能を向上させることができ、かつフラッ
ト性フィーリングの向上をはかることかできる自動車用
防音構造体を提供することにある。

本発明の他の目的は、本発明のアスファルト−ウレタン
一体発泡フオーム層を構成する成形品の発泡安定性か高
く、キュア性の悪さ及び成形時のアスファルトによるモ
ールドの汚染問題がないため、製造上の実用性が高い自
動車用防音構造体を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ね
た結果、本発明に至ったものである。

即ち本発明に係る自動車用防音構造体は、車体パネルの
リブ形状に沿った形に形成されたアスファルト−ウレタ
ン一体発泡フオーム層を第１Ｒとし、該アスファルト−
ウレタン一体発泡フオーム層上にＰＶＣシート等の中間
層（第２層）を介して吸音材層（第３層）を有する自動
車用防音構造体において、前記アスファルト−ウレタン
一体発泡フオームか、分子中に少なくとも２個以上の水
酸基を有し、かつアスファルトを予め乳化分散してなる
ポリアルキレンポリオールと、イソシアネート基を２個
以上有するポリイソシアネートを触媒１発泡剤と共に型
内に注入し１反応せしめて得られたものであることを特
徴とする。

［作用］ 本発明においては、吸音材層が振動伝達防止のための防
振層の機能も兼ねており、またＰＶＣシート等の中間層
とアスクアルド−ウレタン一体発泡フオーム層とは隣接
して積層されており、拘束制振機能を有している。この
ため車体パネルのアスファルト系制振材がなくても、車
体パネルの制振処理を行うことができ、さらにアスファ
ルト−ウレタン一体発泡フオーム層は車体パネルに沿っ
て発泡モールド成型されるため、車体パネルに密着し、
その制振効果は高い、また中間層と表面吸音層との積層
構造は遮音構造体として機催し、上記ＰＶＣシート等の
中間層、アスファルト−ウレタン一体発泡フオーム層と
組合せることで、アスファルト系制振材を必要とせず、
軽量で、防音効果の高い、かつモールド成型品を用いる
ことで表面平滑で、外観品質の良好な自動車用防音構造
体となる。

またアスファルト−ウレタン一体発泡フオーム層に用い
られるアスファルト−ウレタン一体発泡フオームが、ア
スファルトを予めポリオールに乳化分散した状態でポリ
イソシアネート、触媒、発泡剤と混合し型内に注入成形
することにより、アスファルトが微粒子状に分散された
ポリウレタンフオームであり、結果として発泡安定性、
キュア性、成形性に関して問題のないアスファルト複合
ウレタンフオームモールド成形品であるため、製造上の
実用性が高い自動車用防音構造体を提供することかでき
る。

［発明の詳細な説明］ 以下に、本発明の自動車用防音構造体を添付図面に基き
説明する。

第１図は本発明の自動車用防音構造体の一実施例を示す
要部断面図、第４図は防音効果を測定する装この断面図
、第５図および第６図はこの装置を使用して測定した結
果を周波数と音圧レベルの関係で示したグラフ、第７図
は制振性ｆ＠（音振特性）の測定結果を示すグラフであ
る。

第１図において、１は車体パネル、２はアスファルト−
ウレタン一体発泡フオーム層、３はＰＶＣシート等から
なる中間層、４はフェルト、ウレタンフオームあるいは
ウレタンフオーム細片をかためたもの（ウレタンチップ
成型体という）等からなる吸音材層、５はカーペットか
らなる表面遮音層、５Ａはカーペット５に裏打された熱
可塑性樹脂層である。多くの場合、吸音材層４と中間層
３とは前もって接着剤等にて接着され、その後金型内に
設６され、アスファルト−ウレタン一体発泡フオーム層
の発泡時に一体成型体とすることができる。なお中間層
３に開孔部分３Ａを設けることにより、中間層３を中間
に介在させて、アスファルト−ウレタン一体発泡フオー
ム層２と吸音材層４を発泡時に接着、結合させることも
できる。

ここでウレタンチップ成型体はポリウレタンフォーム細
片をウレタンポリマーを主剤とするバインダーにて混合
し、圧縮状態てウレタンポリマーと反応、硬化させて成
型したものである。

また第１図に示す例において、アスファルト−ウレタン
一体発泡フオーム層２に開孔部分２Ａを設けたものであ
ってもよい、この開孔部分を有することで遮音性能の向
上をはかることができる。

開孔部分の開孔率は全面積に対し５〜４０％程度の範囲
が好ましい。

さらに第１図に示す例において、カーペット５に裏打ち
した熱可塑性樹脂層５Ａの質量不足を補うために、熱可
塑性樹脂層５Ａと吸音材層４との間にＰＶＣ，ＥＰＴ　
（エチレンプロピレンターポリマー）シート等よりなる
シートを介在させ、質量効果を上げるようにしてもよい
。

さらにまた第１図の例においては、カーペット５のかわ
りに、厚手のｐｖｃシート、ＥＰＴシート等を用いても
よい。ダッシュサイレンサ構造に有効である。

次に本発明のアスファルト−ウレタン一体発泡フオーム
層に用いられるアスファルト−ウレタン一体発泡フオー
ム（層）について説明する。

本発明において、アスファルトとポリオールの乳化物を
製造するのに用いられるポリオールとしては、一般的な
ポリエーテル系ポリウレタンフォームを作る場合に用い
られるポリアルキレンポリオールが成形性とコストの面
から好ましく用いられる。

これらのポリアルキレンポリオールとしては。

例えば多価アルコールやアミン化合物にアルキレンオキ
サイドを付加重合したものが用いられる。

多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、
プロピレングリコール、１，４−ブタンジオールジエチ
レングリコール等の２価アルコール、クリセリン、トリ
メチロールプロパン等の３価のアルコール、ペンタエリ
スリトール、ソルビトール、ショ糖等の４価以上のアル
コールが挙げられる。アミン化合物としては、例えばエ
チレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ポ
リアミン類、フェニレンジアミン、トリレンジアミン等
の芳香族ポリアミン類、モノエタノールアミン、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノール
アミン類等が挙げられる。

アルキレンオキサイドとしては、例えばエチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が
挙げられ、これらの中でエチレンオキサイド及びプロピ
レンオキサイドか好ましく用いられる。

本発明に用いられるボッオールとしては、成形性、キュ
ア性の面からエチレンオキサイドとプロピレンオキサイ
ドの両方を用い、末端に１級叶を有する分子１３０００
〜５０００の３官能ポリエーテルポリオールか好ましい
。

又、これらのポリオールに微粒子状に分散されるアスフ
ァルト成分としては、ストレートアスファルト、ブロー
ンアスファルト、セミプローンアスファルト、カットバ
ックアスファルト等が用いられる。

本発明においてポリアルキレンポリオールとアスファル
トの比率は、１００：１０〜ｚｏｏ　　（ｆｆｉｉ比）
か好ましく、得られるモールドフオームの音振特性から
１００：５０〜１５０がより好ましく、乳化分散される
アスファルト含有量が多くなる程、フオームのダンピン
グ特性は向上する。

本発明においてポリアルキレンポリオールとアスファル
トの乳化法は限定されないが、界面活性剤を用いた乳化
分散法が好ましい０例えば約１００℃に加熱したポリア
ルキレンポリオールに１１Ｌ［１１３〜］８の範囲にあ
る界面活性剤を添加し１次いで１００〜２００℃て加熱
溶融したアスファルトをホモジナイザー等の攪拌機を用
いて乳化分散させる方法か好ましい。

本発明においてポリアルキレンポリオール中に乳化分散
されたアスファルト微粒子の粒径は２〜５０ｐＬ１１か
好ましく、より好ましくは５〜２０壓ｌかよい。モール
ド面その他へのアスファルトブリーディングによる汚染
を防ぐことができるからである。

上記の方法て得られたアスファルト分散ポリアルキレン
ポリオールを型内で発泡成形させるには、アスファルト
分散ポリオールとイソシアネート基を２個以上有するポ
リイソシアネートを触媒、発泡剤等と共に混合攪拌して
型内に注入すればよい。

ここに用いられるポリイソシアネートとしては、トリレ
ンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト等の芳香族ポリイソシアネート、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等
の脂環式ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート等の脂肪族ポリイソシアネート、あるいはこれ
らのポリイソシアネートの変性物及びこれら２種以上の
併用も可佳である。

その他、発泡成形に際して添加できる成分としては、一
般的なポリウレタンフォームを製造する場合に用いられ
る各種成分、例えばアミン系触媒及び錫系の触媒、発泡
剤としての水及びフレオン、又フオームセルをコントロ
ールするためのシリコン系の界面活性剤等か挙げられる
。更に必要に応じて無機の充填剤、難燃剤等を添加する
こともてきる。

［実施例］ 以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する。

アスファルト−ウレタン一体発泡フオームリ糧 グリセリンを出発原料とし、プロピレンオキサイドとエ
チレンオキサイドを付加重合し１分子量約４７００未満
で一級０１１を有するポリオール（ダウケミカル社製ボ
ラノール４７０１）　　２００１１＜置部にＩＩＬＢｌ
：１．ｌの界面活性剤ポリオキシエチレン（９）ノニル
フェノール及びＩＩＬＢ　１６．９のポリオキシエチレ
ン（４０）ステアレートを各々　６重量部添加し、この
混合物を加温して１００°Ｃとし、別に１００°Ｃに加
温溶融したストレートアスファルト８０／１００．２０
０ｇをホモジナイザーを用いて添加混合してアスファル
ト分散ポリオールを作成した。

このアスファルト分散ポリオール４００ｇに水２．５ｇ
、アミン系触媒（三共エアプロダクツ社製ダブコ３３Ｌ
Ｖ　）３．０ｇ、シリコン系界面活性剤（日本ユニカ社
製Ｌ−５２０）　２．５ｇを加え、次にトリレンジイソ
シアネート（ロ木ポリウレタン社製コロネートＴ・８０
）３２ｇを加えて混合攪拌後、内寸が高さ３（１ｍ／ｍ
、巾３００＋＊／ｎ；長さ３００ｍ／―のアルミ製モー
ルド（モールド温度５０℃）に注入し、蓋を締めて７０
℃オーブン内て１０分間キュアしてからフオーム成形品
を取り出した。

成形品は脱型も容易てアスファルトかモールドを汚染す
ることもなく外観も良好であった。

成形品の物性は第１表に示す値を示した。

第１表 本硬度はアスカ−Ｆタイプ表面硬度計を使用して測定し
た。

自動車用防音構造体の製造 次に、上記のアスファルト−ウレタン一体発泡フオーム
と下記の材料を用いて自動車用防音構造体を製造した。

構造体例１ 鉄板０．８ｔ＋アスファルト−ウレタン一体発泡フオー
ム層１０ｔ＋ＰＶＣ−１／−トＩｔ＋ウレタンチップ成
形体１５ｔ＋ＰＥバッキングカーペット 構造体例２ 鉄板ｏ、’ｓｔ＋アスファルト−ウレタン一体発泡７オ
ームＪ７１０ｔ＋ＰＶＣシ一ト１ｔ＋７エルト１５ｔ＋
ＰＥバツキングカーペツト構造体例３ 鉄板０．８ｔ＋アスファルト−ウレタン一体発※ 泡フオーム層１０ｔ＋ＰＶＣシート１ｔ＋ウレタンチッ
プ成形体１５ｔ＋ＰＥバッキングカーペット ※開孔率１６％ アスファルト−ウレタン一体発泡フオーム層比亜　０．
１ ウレタンチップ成形体　　　　　　　　　０．ＩＰＶＣ
シート　　　　　　　　　　　　　１．７フエルト　　
　　　　　　　　　　　　　０．０５ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）バッキングカーペット０．８５ｋｇ／ｒｎ’ 比較構造体例 鉄板０．８ｔ＋アスフアルトシ一ト２ｔ＋フエルト２５
ｔ＋ＰＥバツキングカーペツト自動車用防音構造体の評
価 評価は第４図に示す装置を用いて行った。１１は、評価
試料を固定する、質量の大きい遮音性能が十分な材料て
作られた防音箱で、この内面に吸音材１２が貼り付けら
れている。防音箱１１上端部にとりつけられた０、８を
鉄板１３は車体のボディ鉄板を想定したもので、防音箱
１１に対して周辺固定状態にて取付けられる。鉄板１３
は加振機１４にて加振され発音する１発生した音はマイ
クロフォン１５にて計測される。防音構造体（防音材試
料）１６は鉄板１３上に積載されており、鉄板より発生
した音は防音材試料にて遮音されるため、一定の加振入
力にて鉄板を振動する場合、マイクロフォンにて計測す
る音圧レベルが低いほど防音材の防音性能が良好である
ことになる。

比較構造体例は、従来のアスファルト系制振材とフェル
トを使用する場合である。

以上の測定結果を第５図に示す。同図から明らかなよう
に、本発明の構造体例１．２．３いずれも比較構造体例
に対してすぐれた防音効果を示している。またウレタン
チップ成形体を用いた本発明の構造体例１はフェルトを
用いた本発明の構造体例２に比べて５００１１ｚ以上の
防音性能がすぐれており、かつ開孔な設けた構造体例３
は開孔のない構造体例１に比べて８００Ｈｚ以下の中低
周波域にて良好な防音性能を示している。

次に下記構造体を用いてＰＶＣシートの厚みによる効果
について評価した結果を第６図に示す。

比較構造体例 鉄板０．８ｔ＋アスフアルトシ一ト２ｔ＋フエルト２５
ｔ＋ＰＥバツキングカーペツト本発明構造体例４ 鉄板０．８ｔ＋アスファルト−ウレタン一体発泡フオー
ム層１０ｔ＋ＰＶＣシート０．５ｔ＋ウレタンチップ成
形体１５ｔ＋ＰＥバッキングカーペット 本発明構造体例５ 鉄板０．８ｔ＋アスファルト−ウレタン一体発泡７オー
ム体１０ｔ＋ＰＶＣ’／−ト２ｔ＋ウレタンチップ成形
体１ｓｔ＋ＰＥハキンクカーベ・ント 第６図から明らかなように、ＰＶＣシートの厚みか厚い
ほど５００Ｈｚ以下の低周波域での音圧レベルの低下か
大きい。

一方ＰＶＣシート０．５ｔにて比較構造体例と同等以上
の防音性能か得られている。

なお参考まてに上記のアスファルト−ウレタン一体発泡
フオーム成形品単独の制振性能（音振特性）について以
下の測定方法によって調べた。

（測定方法） ０．８ｍｍ鉄板に１　［］ｍ＋ｍの一体発泡フオーム成
形品を貼り付けた試料の中央部を加振機にて加振する。

この時インピーダンスヘッドより出力される力と振動加
速度から得られる共振曲線より損失係数（温度２０°Ｃ
）を求める。

この測定結果を第７図に示す、同図において、Ａは本発
明の成形品、Ｂは一般的なウレタンフオームについての
測定結果である。同図から明らかなように、本発明に用
いられる一体発泡フオーム成形品は損失係数が高く、良
好な制振性能（音振特性）を有していることが判る。

［発明の効果］ 本発明によれば、防音材の厚み、重量なほとんどかえる
ことなく低周波（例えば５（ＩＩ）Ｉｌｚ以下）の音に
対する防音性能を向上させることかでき、かつフラット
性フィーリングの向上をはかることかてきる自動車用防
音構造体を提供できる。また本発明のアスファルト−ウ
レタン一体発泡フオーム層を構成する成形品の発泡安定
性が高く、キュア性の悪さ及び成形時のアスファルトに
よるモールドの汚染問題がないため、製造上の実用性が
高い自動車用防音構造体を提供てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動車用防音構造体の一実施例を示す
要部断面図、第２図および第３図は従来例を示す要部断
面図、第４図は防音効果を測定する装置の断面図、第５
図および第６図はこの装置を使用して測定した結果を周
波数と音圧レベルの関係で示したグラフ、第７図は制振
性能（音振特性）の測定結果を示すグラツマある。 特許出願人　株式会社ブリデストン 代　理　人　　弁理士　　坂　口　信　間第　　１　　
図 第　　２　　図 第　　４　　図 第　　７　　図 音振特性 ３０　　５０　　１００　　　３００　５００　　１Ｋ
（Ｉｌｚ）周波数−□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車体パネルのリブ形状に沿った形に形成されたアスファ
   ルト−ウレタン一体発泡フォーム層を第１層とし、該ア
   スファルト−ウレタン一体発泡フォーム層上にＰＶＣシ
   ート等の中間層（第２層）を介して吸音材層（第３層）
   を有する自動車用防音構造体において、前記アスファル
   ト−ウレタン一体発泡フォームが、分子中に少なくとも
   ２個以上の水酸基を有し、かつアスファルトを予め乳化
   分散してなるポリアルキレンポリオールと、イソシアネ
   ート基を２個以上有するポリイソシアネートを触媒、発
   泡剤と共に型内に注入し、反応せしめて得られたもので
   あることを特徴とする自動車用防音構造体。