JPH04136015A - 遮音材料 - Google Patents
遮音材料Info
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- JPH04136015A JPH04136015A JP2258584A JP25858490A JPH04136015A JP H04136015 A JPH04136015 A JP H04136015A JP 2258584 A JP2258584 A JP 2258584A JP 25858490 A JP25858490 A JP 25858490A JP H04136015 A JPH04136015 A JP H04136015A
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- Japan
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- young
- sound insulation
- sound insulating
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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。
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、建築材料を含むあらゆる分野に適用される単
板の遮音材料あるいは音響学上、マスパック拘束システ
ムと呼ばれるサンドイッチ構造防音材の内、高重量層（
Ｈｅａｖｙ １ａｙｅｒ ）と呼ばれる部分に使われる
遮音材料に関するものである。また、特に良い例として
は、車両、航空機、船舶等の室内に主に動力用エンジン
、モーター等による音を防音するために用いられるサン
ドイッチ構造防音材の内の高重量層に使用されるもので
ある。
板の遮音材料あるいは音響学上、マスパック拘束システ
ムと呼ばれるサンドイッチ構造防音材の内、高重量層（
Ｈｅａｖｙ １ａｙｅｒ ）と呼ばれる部分に使われる
遮音材料に関するものである。また、特に良い例として
は、車両、航空機、船舶等の室内に主に動力用エンジン
、モーター等による音を防音するために用いられるサン
ドイッチ構造防音材の内の高重量層に使用されるもので
ある。
［従来技術］
従来、これらの高重量層に用いられる材料は、ＥＰＤＭ
％ＥＶＡ％ｐｖｃ、稀にはポリウレタンエラストマー等
に、硫酸バリウム、炭量カルシウム等を約８０重量％以
下充填した物が用いられている。これらは、先ずシート
状に成形し、後加熱して真空または圧空成形し、車体等
に装着できる形にしている。
％ＥＶＡ％ｐｖｃ、稀にはポリウレタンエラストマー等
に、硫酸バリウム、炭量カルシウム等を約８０重量％以
下充填した物が用いられている。これらは、先ずシート
状に成形し、後加熱して真空または圧空成形し、車体等
に装着できる形にしている。
［発明が解決しようとする課題］
従来技術の遮音材は、比較的安価であり自動車等の遮音
に広く使用されてきた。しかし、近年自動車の高級化志
向の高まりから社内の静寂性が従来以上に要求され遮音
材により高い性能が求められるに至った。
に広く使用されてきた。しかし、近年自動車の高級化志
向の高まりから社内の静寂性が従来以上に要求され遮音
材により高い性能が求められるに至った。
そこで、本発明者らはより性能の高い遮音材を開発する
ため、従来の遮音材の諸性質を調査したところ一般に遮
音材の遮音性は素材のヤング率が低い方が良好であるこ
とを知見した。この理由は、音速Ｃが次の式によって表
され伝播物質の弾性率にの関数であることに関係がある
ものと予想される。
ため、従来の遮音材の諸性質を調査したところ一般に遮
音材の遮音性は素材のヤング率が低い方が良好であるこ
とを知見した。この理由は、音速Ｃが次の式によって表
され伝播物質の弾性率にの関数であることに関係がある
ものと予想される。
Ｋ：伝播物質の弾性率
ρ：伝播物質の密度ρ
また、音波と遮音材自体の振動が共振し、遮音効果が下
がる所の共振周波数ｆ。は、 （ｔ：遮音材厚み） で表されるが、ヤング率を下げることにより、共振周波
数ｆ。を、実用範囲の数キロＨｚ以下より高くできるこ
とにも関係があると思われる。この現象に対して現実に
使用されている遮音材、具体例をあげればサンドイッチ
構造の高重量層は無発泡あるいは非多孔性であるため、
そのヤング率は軟質のエラストマーでも１ 、５ Ｘ
１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）以上あるのが現状であり、こ
れ以下にすることは困難であった。すなわち、従来高重
量層に用いる材料のヤング率を１．５Ｘ１０６Ｎ／ｍ２
（２０℃）以下にできなかった原因は、ヤング率が低く
、かつ安価で成形容易で、防音以外の性能にも優れた材
料が得られなかったためである。
がる所の共振周波数ｆ。は、 （ｔ：遮音材厚み） で表されるが、ヤング率を下げることにより、共振周波
数ｆ。を、実用範囲の数キロＨｚ以下より高くできるこ
とにも関係があると思われる。この現象に対して現実に
使用されている遮音材、具体例をあげればサンドイッチ
構造の高重量層は無発泡あるいは非多孔性であるため、
そのヤング率は軟質のエラストマーでも１ 、５ Ｘ
１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）以上あるのが現状であり、こ
れ以下にすることは困難であった。すなわち、従来高重
量層に用いる材料のヤング率を１．５Ｘ１０６Ｎ／ｍ２
（２０℃）以下にできなかった原因は、ヤング率が低く
、かつ安価で成形容易で、防音以外の性能にも優れた材
料が得られなかったためである。
更に車両、航空機、船舶等において、動力用エンジンや
モーターの近くに装着する防音材の高重量層のヤング率
をさらに高いレベルにせざるを得ないのは、これらの動
力源から発生する熱のために、高重量層が軟化あるいは
溶融し、各種不具合を発生するためである。例えば、ニ
トリルゴム（ＮＢＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、エチ
レンプロピレンゴム（Ｅ ＰＤＭ ）等の一般的エラス
トマーのヤング率は、約３Ｘ１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）
以上のレベルにあり、本発明による物より高い。
モーターの近くに装着する防音材の高重量層のヤング率
をさらに高いレベルにせざるを得ないのは、これらの動
力源から発生する熱のために、高重量層が軟化あるいは
溶融し、各種不具合を発生するためである。例えば、ニ
トリルゴム（ＮＢＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、エチ
レンプロピレンゴム（Ｅ ＰＤＭ ）等の一般的エラス
トマーのヤング率は、約３Ｘ１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）
以上のレベルにあり、本発明による物より高い。
シリコンゴムは１０５Ｎ／ｍ２（２０℃）レベルのヤン
グ率を達成でき、１００℃以下の熱で著しい軟化や溶融
をおこすこともないが、非常に高価格であるので、多少
防音効果が劣る材料であっても安価で面密度を上げたも
のであれば、これと置き代えることが難しい、ポリノル
ボルネンブムは、多量にオイルを配合することによって
、ヤング率１．５Ｘ１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）以下を達
成できるが、加硫及び成形に１６０℃×１０分以上と多
くの加工エネルギーを要するので好ましくない。
グ率を達成でき、１００℃以下の熱で著しい軟化や溶融
をおこすこともないが、非常に高価格であるので、多少
防音効果が劣る材料であっても安価で面密度を上げたも
のであれば、これと置き代えることが難しい、ポリノル
ボルネンブムは、多量にオイルを配合することによって
、ヤング率１．５Ｘ１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）以下を達
成できるが、加硫及び成形に１６０℃×１０分以上と多
くの加工エネルギーを要するので好ましくない。
また、車両エンジン音用防音材では、エンジンの近くな
ら車室内側でも約９０℃の耐熱性を要するが、現在多く
使われているＥＰＤＭでは軟化がおこり、形状が変化す
る等して種々不具合が起きやすいので可塑剤の配合等に
よってさらに弾性率を下げることはできない。ポリ塩化
ビニルの融点は２００〜２１０℃と高く、ジオクチルフ
タレート等の可塑剤を数十％配合することによって、ヤ
ング率１０７Ｎ／ｍ２（２０℃）レベルが得られるが、
可塑剤の移行等の問題が発生する恐れがある。
ら車室内側でも約９０℃の耐熱性を要するが、現在多く
使われているＥＰＤＭでは軟化がおこり、形状が変化す
る等して種々不具合が起きやすいので可塑剤の配合等に
よってさらに弾性率を下げることはできない。ポリ塩化
ビニルの融点は２００〜２１０℃と高く、ジオクチルフ
タレート等の可塑剤を数十％配合することによって、ヤ
ング率１０７Ｎ／ｍ２（２０℃）レベルが得られるが、
可塑剤の移行等の問題が発生する恐れがある。
そこで、本発明は熱によって軟化したり、可塑剤の移行
の心配がなくヤング率の低い成形品を得ることができ、
且つ遮音効果が従来技術のものに比較して一段と高くか
つ酸形成が容易な遮音材を提案することを目的とする。
の心配がなくヤング率の低い成形品を得ることができ、
且つ遮音効果が従来技術のものに比較して一段と高くか
つ酸形成が容易な遮音材を提案することを目的とする。
［Ｓ題を解決するための手段］
そして、上記した目的を達成するための本考案の特徴は
、ポリプロピレングリコールとポリエチレンクリールの
共重合体であって、官能基数２〜３、ＯＨ価１００ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ以下のポリオールと官能基数２以上芳香族ポ
リイソシアネートを型内で重付加反応させて得るポリウ
レタンエラストマーを主たる構成材料とし、かつヤング
率が１゜５×１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）未満テアルコト
ヲ特徴とする遮音材料にある。芳香族ポリイソシアネー
トとしては、ポリフェニレンポリメチルイソシアネート
、ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボンイミド
変成ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネートの各単体あるいはこれらを適宜混合したも
のが利用可能である。また重付加反応のためによる３級
アミン触媒を作用させることが好ましい。
、ポリプロピレングリコールとポリエチレンクリールの
共重合体であって、官能基数２〜３、ＯＨ価１００ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ以下のポリオールと官能基数２以上芳香族ポ
リイソシアネートを型内で重付加反応させて得るポリウ
レタンエラストマーを主たる構成材料とし、かつヤング
率が１゜５×１０６Ｎ／ｍ２（２０℃）未満テアルコト
ヲ特徴とする遮音材料にある。芳香族ポリイソシアネー
トとしては、ポリフェニレンポリメチルイソシアネート
、ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボンイミド
変成ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネートの各単体あるいはこれらを適宜混合したも
のが利用可能である。また重付加反応のためによる３級
アミン触媒を作用させることが好ましい。
本発明の遮音材料は、ポリオールとしてポリマー頻回り
の回転障壁エネルギー（−Ｃ−Ｃ−Ｃ−）結合に比へ低
い、エーテル結合Ｃ＜−Ｃ−Ｏ−Ｃ−）結合］を主鎖に
持ちかつＯＨ価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、官
能基数が２〜３のポリプロピレングリコールとポリエチ
レングリコールとの共重合体を用いる。また、−船釣ポ
リウレタンエラストマーやＦｔ１Ｍポリウレタン等では
用いられる鎖伸張剤を用いず、これを３級アミン触媒の
作用によりＮＣ０１ｎｄｅｘｌＱＱ付近で、化学当量の
ポリフェニレンポリメチルイソシアネート、またはジフ
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
ネートと、室温、型内で重付加反応させることにより、
従来のエラストマーでは得られない１０５Ｎ／ｍ２（２
０℃）レベルのヤング率を持つ超軟質ポリウレタンエラ
ストマー遮音材が得られる。もちろん、予め一部を付加
反応させたプレポリマー化した後、型内ヘボリオール、
ポリイソシアネートを注入する工法を採ることも可能で
ある。
の回転障壁エネルギー（−Ｃ−Ｃ−Ｃ−）結合に比へ低
い、エーテル結合Ｃ＜−Ｃ−Ｏ−Ｃ−）結合］を主鎖に
持ちかつＯＨ価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、官
能基数が２〜３のポリプロピレングリコールとポリエチ
レングリコールとの共重合体を用いる。また、−船釣ポ
リウレタンエラストマーやＦｔ１Ｍポリウレタン等では
用いられる鎖伸張剤を用いず、これを３級アミン触媒の
作用によりＮＣ０１ｎｄｅｘｌＱＱ付近で、化学当量の
ポリフェニレンポリメチルイソシアネート、またはジフ
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
ネートと、室温、型内で重付加反応させることにより、
従来のエラストマーでは得られない１０５Ｎ／ｍ２（２
０℃）レベルのヤング率を持つ超軟質ポリウレタンエラ
ストマー遮音材が得られる。もちろん、予め一部を付加
反応させたプレポリマー化した後、型内ヘボリオール、
ポリイソシアネートを注入する工法を採ることも可能で
ある。
尚、該ポリウレタンエラストマー中には増量剤としての
各種充填剤や、硬度調整用可塑剤等を含有させても良い
。該ポリウレタンエラストマーの音響透過損失は、面密
度が同じ場合従来品より周波数２００〜６０００Ｈｚ付
近の全域にわたって約２〜３ｄＢ以上高い。
各種充填剤や、硬度調整用可塑剤等を含有させても良い
。該ポリウレタンエラストマーの音響透過損失は、面密
度が同じ場合従来品より周波数２００〜６０００Ｈｚ付
近の全域にわたって約２〜３ｄＢ以上高い。
また、該ポリウレタンエラストマーは３級アミン触媒の
種類や配合量を適切化することにより、反応射出成形機
により室温付近で約数分以内に脱型できる。
種類や配合量を適切化することにより、反応射出成形機
により室温付近で約数分以内に脱型できる。
尚、該ポリウレタンエラストマーは現在用いられている
ポリウレタンエラストマーとは異なるものである。即ち
、現在使われているポリウレタンエラストマーは成形に
約１００℃の温度と３〜２４時間のキュア時間を要する
のが一般的である。
ポリウレタンエラストマーとは異なるものである。即ち
、現在使われているポリウレタンエラストマーは成形に
約１００℃の温度と３〜２４時間のキュア時間を要する
のが一般的である。
また、ヤング率も１０７Ｎ／ｍ２（２０℃）と本発明の
ものより高いレベルにあるのが一般的である。
ものより高いレベルにあるのが一般的である。
これは現在ポリウレタンエラストマーが使われている用
途が、ポリウレタンの特徴である高い耐摩耗性を要求す
る部位であるためである。これらのポリウレタンエラス
トマーでは、本発明のものと異なり、普通１，４−ブタ
ジオールや、３，３°−ジクロロー４，４°シアモノジ
フエニルメタン等の鎖伸張剤とプレポリマーも用いる。
途が、ポリウレタンの特徴である高い耐摩耗性を要求す
る部位であるためである。これらのポリウレタンエラス
トマーでは、本発明のものと異なり、普通１，４−ブタ
ジオールや、３，３°−ジクロロー４，４°シアモノジ
フエニルメタン等の鎖伸張剤とプレポリマーも用いる。
尚、また本発明によるポリウレタンエラストマーは現在
一般に反応射出成形（ＲＩＭ）によって作られているタ
イプのものとも異なる。これらの現行ＲＩＭポリウレタ
ンは、一般にヤング率が３×１０８Ｎ／ｍ２（２０℃）
以上のレベルにある硬いもので、自動車用バンパーに用
いられているのが一般的であるが、あるいは硬質ポリウ
レタンフォームという範喀に属するものである。
一般に反応射出成形（ＲＩＭ）によって作られているタ
イプのものとも異なる。これらの現行ＲＩＭポリウレタ
ンは、一般にヤング率が３×１０８Ｎ／ｍ２（２０℃）
以上のレベルにある硬いもので、自動車用バンパーに用
いられているのが一般的であるが、あるいは硬質ポリウ
レタンフォームという範喀に属するものである。
以下、本発明の具体的実施例および比較例について説明
する。
する。
［実施例］
・ポリプロピレングリコールとポリエチレングリコール
の共重合体（官能基数＝２、ＯＨ価：２８ｍｇｋＯＨ／
ｇ 旭ガラス社製エクセトル５１０）
６３重量部・炭酸カルシウム ２０重量部
・トリエチレンジアミン（三共プロダクツ社）２重量部 ・ポリフェニレンポリメチルジイソシアネート（粘度：
２００ｅｐｓ；２０℃、Ｎ００％：３１ ＭＤ化成）
５重量部を２３℃の型内で重付加反応させ
ることにより、面密度３．８ｋｇ／ｍ２、厚み４． （
ｌｎｍｃ７）ボリウ１／タンエラストマーシートを得た
。得られたポリウレタンエラストマーのヤング率は表１
の様であった。また、ＪＩＳ−Ａ−１４１６に類似の方
法により、音曽インテンシテイ−の音響透過損失を測っ
た所、図１の結果が得られた。
の共重合体（官能基数＝２、ＯＨ価：２８ｍｇｋＯＨ／
ｇ 旭ガラス社製エクセトル５１０）
６３重量部・炭酸カルシウム ２０重量部
・トリエチレンジアミン（三共プロダクツ社）２重量部 ・ポリフェニレンポリメチルジイソシアネート（粘度：
２００ｅｐｓ；２０℃、Ｎ００％：３１ ＭＤ化成）
５重量部を２３℃の型内で重付加反応させ
ることにより、面密度３．８ｋｇ／ｍ２、厚み４． （
ｌｎｍｃ７）ボリウ１／タンエラストマーシートを得た
。得られたポリウレタンエラストマーのヤング率は表１
の様であった。また、ＪＩＳ−Ａ−１４１６に類似の方
法により、音曽インテンシテイ−の音響透過損失を測っ
た所、図１の結果が得られた。
［比較例］
・エチレンプロピレン １１重量部
・エチレン酢とゴム ７重量部
・炭酸カルシウム ７８重量部
・オイル ７重量部
・粘着剤 ２重量部
を配合し、カレンダー成形機により、面密度３゜８ｋｇ
／ｍ２、厚み２０ｍｍのシートを得た。得られたゴムの
ヤング率は表１の様であった。また、実施例と同じ方法
による音響透過損失を測った所、図１の様な結果となっ
た。
／ｍ２、厚み２０ｍｍのシートを得た。得られたゴムの
ヤング率は表１の様であった。また、実施例と同じ方法
による音響透過損失を測った所、図１の様な結果となっ
た。
この結果より一般的騒音の範囲である数十Ｈｚ〜数ｋＨ
ｚの大部分において本発明の遮音材は比較例よりも遮音
効果が優れることが理解される。
ｚの大部分において本発明の遮音材は比較例よりも遮音
効果が優れることが理解される。
第１図のグラフによると、３ｋＨｚを越える音域におい
ては、本実施例の遮音材は従来技術のものに遮音効果が
劣るが、本発明の遮音材を自動車のエンジンルームの遮
音材として使用する場合はζエンジンの＠音がｔｋｔ（
ｚ以、下の音域であるので全く問題とはならない。
ては、本実施例の遮音材は従来技術のものに遮音効果が
劣るが、本発明の遮音材を自動車のエンジンルームの遮
音材として使用する場合はζエンジンの＠音がｔｋｔ（
ｚ以、下の音域であるので全く問題とはならない。
表
［効果］
本発明の遮音材料は、ヤング率が１．５Ｘ１０”Ｎ／ｍ
２未満であり、−船釣な騒音範囲の大部分において遮音
効果が優れる。また、反応射出成形によって成形が可能
である複雑な形状のものを短時間に成形することができ
量産性が高い効果がある。
２未満であり、−船釣な騒音範囲の大部分において遮音
効果が優れる。また、反応射出成形によって成形が可能
である複雑な形状のものを短時間に成形することができ
量産性が高い効果がある。
第１図は本発明の具体的実施例の遮音材料の効果を示す
グラフである。 特許出願人 三ツ星ベルト株式会社
グラフである。 特許出願人 三ツ星ベルト株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ポリプロピレングリコールとポリエチレングリコー
ルの共重合体であつて、官能基数２〜３、ＯＨ価１００
ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオールと官能基数２以上の芳
香族ポリイソシアネートを型内で重付加反応させて得る
ポリウレタンエラストマーを主たる構成材料とし、かつ
ヤング率が１．５×１０＾６Ｎ／ｍ＾２（２０℃）未満
であることを特徴とする遮音材料。 ２、ポリオールと芳香族ポリイソシアネートを型内に注
入するに先立ち予めその一部を重付加反応させてプレポ
リマー化した請求項１記載の遮音材料。 ３、芳香族ポリイソシアネートがポリフェニレンポリメ
チルイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、カルボンイミド変成ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、トリレンジイソシアネートより選ばれる単一物あ
るいはこれらの混合物である請求項１あるいは２のいず
れかに記載の遮音材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258584A JP2630496B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 遮音材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258584A JP2630496B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 遮音材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136015A true JPH04136015A (ja) | 1992-05-11 |
| JP2630496B2 JP2630496B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=17322288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2258584A Expired - Lifetime JP2630496B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 遮音材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630496B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6914117B2 (en) | 2001-05-21 | 2005-07-05 | Huntsman International Llc | Elastomeric polyurethane material |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58183722A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-27 | Mitui Toatsu Chem Inc | 超低硬度ポリウレタン樹脂組成物 |
| JPS6462378A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Dowa Iron Powder Co Ltd | Sound insulating sealing composition |
-
1990
- 1990-09-26 JP JP2258584A patent/JP2630496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58183722A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-27 | Mitui Toatsu Chem Inc | 超低硬度ポリウレタン樹脂組成物 |
| JPS6462378A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Dowa Iron Powder Co Ltd | Sound insulating sealing composition |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6914117B2 (en) | 2001-05-21 | 2005-07-05 | Huntsman International Llc | Elastomeric polyurethane material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2630496B2 (ja) | 1997-07-16 |
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