JPH11140153A

JPH11140153A - 制振材用常温発泡型ポリウレタン原料及びそれから得られた制振材並びに制振構造材の製造法

Info

Publication number: JPH11140153A
Application number: JP9306739A
Authority: JP
Inventors: Kanji Saito; 莞爾斉藤; Masahisa Naoe; 正久直江; Masahiko Ohashi; 昌彦大橋; Nobuya Sato; 暢也佐藤
Original assignee: Iida Industry Co Ltd; Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Iida Industry Co Ltd; Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-25
Anticipated expiration: 2017-11-10
Also published as: JP4001409B2

Abstract

(57)【要約】【課題】制振性の軟質ポリウレタン発泡体を与える、
加熱発泡操作の必要のない、従って完成品や途中工程品
にも適用可能な、制振材用常温発泡型ポリウレタン原
料、更にはそれを用いて得られる制振材を提供するこ
と。【解決手段】分子量が３０００〜３００００の２官能
性ポリオールの５５重量％以上と、分子量が３０００〜
１５０００の３官能性ポリオールの１〜１０重量％と、
分子量が１５０〜６０００の１官能性水酸基又はカルボ
キシル基含有化合物の５〜３５重量％とからなる活性水
素化合物と、有機ポリイソシアネートとから、制振材用
常温発泡型ポリウレタン原料を構成した。このポリウレ
タン原料を中空構造材１０の中空部内に注入して、常温
下で反応、発泡せしめることにより、軟質ポリウレタン
発泡体２０が充填された制振構造材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、制振材用常温発泡型ポリウレタ
ン原料、及びそれを用いて得られた制振材、更にはその
ような制振材を充填せしめてなる制振構造材の製造法に
関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、制振性が必要とされる鉄道車
両、船舶、トラック等の輸送機器用構造部材、バット等
のスポーツ用具、その他、制振性、遮音性が必要とされ
る部材には、中空構造材の中空部内に所定の発泡体が充
填せしめられてなるものが用いられてきている。そし
て、そのような発泡体を充填するために、事前に発泡さ
せて得られた発泡体材料を用い、それを必要な断面形状
にカットした後、気密性の高いフィルム製袋に入れ、真
空引きを行なって収縮せしめ、それを制振性が必要とさ
れる中空構造材の中空部内に挿入し、復元することによ
り、充填せしめること等によって、制振性を向上させる
ことが行なわれているが、制振性を向上させるために
は、挿入、充填後に構造材と発泡体とが貼着せしめられ
る必要があり、そのために、熱処理炉で前記のフィルム
製袋を溶かすことが試みられているが、それにはコスト
的に問題のあるものであった。

【０００３】また、自動車のピラーの如き短尺の中空構
造体の内側空隙を発泡体にて埋めるために、充填材とし
て、回復性の遅いスラブウレタンフォームが提案されて
いるが、そのようなスラブウレタンフォームは、それを
手で圧縮して、その寸法が回復する前に、中空構造体の
空隙に開口部より挿入し、その後、空隙内で一杯にウレ
タンフォームが広がるようにして、空間が隙間なく埋め
られるようにするものであるところから、この方式は、
開口部からしか空隙内に発泡体を入れることが出来ず、
従って有効な位置に、適切に詰めることが難しく、その
ために、目的とする部分の空隙を封止出来ないこともあ
り、その充填性に問題があることに加えて、長尺な中空
構造体に対する充填は、著しく困難であり、採用の出来
ないものであった。

【０００４】さらに、上述の如き、予め発泡せしめた発
泡体を用いる方式とは異なり、未発泡状態の制振材を用
い、それを制振性が必要な構造材に適用した後、熱処理
を施し、かかる未発泡材を高倍率で発泡させると共に、
生成する発泡体（制振材）を構造材に対して貼着するよ
うにした方式も検討されてはいるが、そのような未発泡
制振材が適用される構造材が、完成品や途中工程品の場
合にあっては、それに熱処理を施すことは、製品品質上
からして避ける必要があり、到底、採用し得る方式では
なかったのである。

【０００５】なお、特開平１−２９７３８７号公報にお
いては、上記と同様な後発泡方式に従って、所定の構造
材の内部に発泡ポリウレタン樹脂を充填せしめて、制振
性乃至は吸音性を付与しているが、そこでは、発泡ポリ
ウレタン樹脂の軟質材は、吸音性に優れるものの、制振
性はなく、また同硬質材は、吸音性と共に、制振性を有
することが明らかにされており、軟質のポリウレタン発
泡体では、制振性を付与することが出来ないものと考え
られている。而して、優れた制振性を発揮させるために
は、制振性を必要とする部材内面に制振材を密着させ、
かかる部材の振動と共に、そのような制振材が容易に変
形する必要があるのであり、そのためには、軟質の制振
発泡材が望ましく、発泡ポリウレタン樹脂においても、
制振作用を有する軟質のポリウレタン発泡体の開発が、
望まれているのである。

【０００６】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景として為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、制振性軟質ポリウレタン発泡体を与える、加熱
発泡操作の必要のない、従って完成品や途中工程品にも
適用可能な、制振材用常温発泡型ポリウレタン原料を提
供することにあり、また、それを用いて得られる制振性
に優れた制振材を提供することにあり、更には、そのよ
うな制振材を充填してなる制振構造材を、有利に製造す
る方法を提供することにある。

【０００７】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明にあっては、有機ポリイソシアネートと活性水素化
合物との組合せからなり、それら成分を常温下にて反
応、発泡させることにより、制振性軟質ポリウレタン発
泡体を与えるポリウレタン原料にして、前記活性水素化
合物を、分子量が３０００〜３００００の２官能性ポリ
オールの５５重量％以上と、分子量が３０００〜１５０
００の３官能性ポリオールの１〜１０重量％と、分子量
が１５０〜６０００の１官能性水酸基又はカルボキシル
基含有化合物の５〜３５重量％とから構成したことを特
徴とする制振材用常温発泡型ポリウレタン原料を、その
要旨とするものである。

【０００８】このような本発明に従う制振材用常温発泡
型ポリウレタン原料においては、有機ポリイソシアネー
トに反応せしめられる活性水素化合物として、所定の２
官能性ポリオール及び３官能性ポリオールと共に、１官
能性の水酸基またはカルボキシル基含有化合物が組み合
わせて用いられ、更にそれら３成分が、所定の配合割合
において用いられているところから、有機ポリイソシア
ネートとの反応によって形成されるポリウレタン発泡体
における分子鎖の線状部分の量が効果的にコントロール
され、しかも、架橋停結剤となる、所定の１官能性水酸
基またはカルボキシル基含有化合物の所定量の反応によ
って、分子内に、架橋していないブランチ（枝）が存在
せしめられることにより、損失係数がより増大し、以て
制振性をより改良することが出来ることとなったのであ
る。また、そのようなポリウレタン原料は、従来の加熱
発泡による発泡ゴム弾性体とは異なり、所定の適用箇所
に液状で注入することが出来、更に常温で発泡せしめる
ことが出来るものであるところから、その適用作業が極
めて容易になると共に、制振性を必要とする部材への適
用範囲を著しく拡大することも可能となったのである。

【０００９】なお、かかる本発明に従う制振材用常温発
泡型ポリウレタン原料の好ましい態様によれば、塩素化
パラフィンが、前記有機ポリイソシアネートと前記活性
水素化合物の合計量の１００重量部に対して５０〜２５
０重量部の割合において、更に含有せしめられ、これに
よって、生成する軟質ポリウレタン発泡体の難燃性化が
図られると共に、制振効果のより一層の向上が達成され
ることとなる。

【００１０】また、本発明は、有機ポリイソシアネート
に対して、分子量が３０００〜３００００の２官能性ポ
リオールの５５重量％以上と、分子量が３０００〜１５
０００の３官能性ポリオールの１〜１０重量％と、分子
量が１５０〜６０００の１官能性水酸基又はカルボキシ
ル基含有化合物の５〜３５重量％とから構成される活性
水素化合物を組み合わせてなるポリウレタン原料を、常
温下において反応、発泡せしめて得られた、特に、２０
ｍｍから１５ｍｍまで圧縮変形せしめた状態下におい
て、更に１０ｇｆ／ｃｍ²の荷重を加えて、１５ｍｍか
ら５ｍｍまで圧縮させるに要する時間が０．１〜１０秒
である特性を有する、軟質ポリウレタン発泡体からなる
制振材をも、その要旨とするものである。

【００１１】このような本発明に従う制振材を構成する
軟質ポリウレタン発泡体は、その優れた粘弾性特性の故
に、それが適用された部材において、その部材の振動と
共に容易に変形して、優れた制振性能を発揮するのであ
る。

【００１２】なお、かくの如き本発明に従う制振材にあ
っては、その有効な制振効果を得る上において、前記軟
質ポリウレタン発泡体は、有利には、３〜２０倍の発泡
倍率のものとされ、且つ０．０５〜５ｍｍの平均気泡径
を有するものとされることとなる。

【００１３】さらに、本発明は、有機ポリイソシアネー
トに対して、分子量が３０００〜３００００の２官能性
ポリオールの５５重量％以上と、分子量が３０００〜１
５０００の３官能性ポリオールの１〜１０重量％と、分
子量が１５０〜６０００の１官能性水酸基又はカルボキ
シル基含有化合物の５〜３５重量％とから構成される活
性水素化合物を組み合わせてなるポリウレタン原料を、
中空構造材の中空部内に注入した後、常温下において反
応、発泡せしめることにより、かかる中空構造材の中空
部内に、２０ｍｍから１５ｍｍまで圧縮変形せしめた状
態下において、更に１０ｇｆ／ｃｍ²の荷重を加えて、
１５ｍｍから５ｍｍまで圧縮させるに要する時間が０．
１〜１０秒である特性を有する、軟質ポリウレタン発泡
体を生成せしめて、制振材として充填することを特徴と
する制振構造材の製造法をも、その要旨とするものであ
る。

【００１４】なお、かかる本発明に従う制振構造材の製
造法にあっては、前記軟質ポリウレタン発泡体は、３〜
２０倍の発泡倍率において生成せしめられ、且つ０．０
５〜５ｍｍの平均気泡径を有するものとされる。

【００１５】

【発明の実施の形態】要するに、本発明にあっては、目
的とする制振性の軟質ポリウレタン発泡体を形成するた
めに、有機ポリイソシアネートに組み合わされる活性水
素化合物として、特定の３種の成分、即ち２官能性ポリ
オール、３官能性ポリオール及び１官能性水酸基または
カルボキシル基含有化合物を用いるところに、大きな特
徴を有しているのであるが、そこにおいて、遮音性及び
吸音性を満足させるためには、ポリウレタン発泡体の分
子鎖の線状部分の量をコントロールすることが必要であ
るところから、かかる３種の成分のうちの２官能性ポリ
オールは、それら３成分の合計量に対して５５重量％以
上とする必要があり、その使用量が少なくなると、必然
的に、他の成分たる３官能性ポリオールや１官能性水酸
基又はカルボキシル基含有化合物の割合が多くなって、
制振性がなくなったり、或いは発泡体の形成を阻害する
ようになる。また、そのような２官能性ポリオールは、
３０００〜３００００、好ましくは８０００〜１５００
０の分子量を有するものであり、その分子量が小さ過ぎ
ると、得られるポリウレタン発泡体が硬くなって、充分
な制振効果を発揮し得ない問題があり、一方、その分子
量が余りにも大きくなり過ぎると、粘度が上昇して、構
造材への適用に際して、その充填作業が困難となった
り、良好な発泡体構造の形成が困難となる等の問題を惹
起する。

【００１６】なお、ここで言う２官能性ポリオールは、
１分子中に、イソシアネート基と反応し得るヒドロキシ
ル基を２つ有する化合物であって、通常、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール等のジヒドロキシ化合物
やアニリン、ビスフェノールＡ等の芳香族化合物の如き
官能基数２の開始剤に対して、エチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド等のアルキレンオキシドが付加、重合せ
しめられてなるポリエーテルジオールが用いられること
となる。具体的には、三洋化成工業株式会社製のサンニ
ックスＰＰ−３０００、ＰＰ−４０００、ＰＥＧ１００
００、ＰＥＧ１３０００、ＰＴＭＧ３０００、旭硝子株
式会社製のプレミノール４０１０、４０１９、旭電化工
業株式会社製のＣＭ−２９４、ＣＭ−３８１等の中か
ら、適宜に選択されるものである。

【００１７】また、３官能性ポリオールは、ポリウレタ
ン発泡体において、その分子構造に網目構造を導入する
ために用いられるものであって、有効な架橋を行ない、
発泡体を形成するには、３成分の合計量に対して、少な
くとも１重量％以上の割合において用いられることとな
る。尤も、その使用量が多くなると、架橋密度が高くな
って、制振性が低下するようになるところから、その上
限は、３成分の合計量に対して１０重量％とされる。ま
た、そのような３官能性ポリオールとしては、分子量が
３０００〜１５０００のものが用いられ、それよりも分
子量が小さなものにあっては、充分な制振効果を発揮す
るのが困難となるのであり、一方、１５０００を越える
分子量の３官能性ポリオールを用いると、有効な発泡体
を形成し難く、目的とする特性に優れたポリウレタン発
泡体の形成が困難となる。

【００１８】なお、この３官能性ポリオールは、１分子
中にイソシアネート基と反応し得るヒドロキシル基を３
つ有するものであって、通常、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン等のトリヒドロキシ化合物やトリエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン
の如き官能基数３の開始剤に対して、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを付
加、重合して得られたポリエーテルトリオールが用いら
れることとなる。具体的には、三洋化成工業株式会社製
のサンニックスＧＨ−５０００、ＧＰ−３０００、三井
東圧化学株式会社製のＭＮ−５０００、旭硝子株式会社
製のプレミノール３０１２、３０１０、７０１２、７０
０９、３００５等の中から、適宜に選択されるものであ
る。

【００１９】そして、本発明において、ウレタン発泡体
の分子鎖のコントロールに関するもう一つの重要なこと
は、イソシアネート基と反応するヒドロキシル基（水酸
基）又はカルボキシル基の一つを有する化合物である１
官能性化合物による架橋密度の調整である。即ち、通常
のウレタンフォーム（エラストマ）の場合には、そのよ
うな１官能性化合物が使用されることはないが、本発明
の如く、制振性を発現するポリウレタン発泡体を実現す
るには、その１官能性化合物が架橋停結剤となり、分子
内に架橋していないブランチ（枝）を存在させるため、
損失係数がより増大して、制振性をより改良することが
出来るのである。そして、このような１官能性化合物と
しては、その分子量が１５０〜６０００、好ましくは２
００〜３０００のものが用いられる。その分子量が１５
０よりも小さくなると、架橋していないブランチの長さ
が短くなって、制振性が低下する等の問題があり、一
方、６０００を越える分子量になると、発泡性に問題を
生じ、有効な発泡体を得ることが困難となる。また、か
かる１官能性化合物は、その反応によって架橋を停結さ
せることに基因して、発泡体の形成を阻害するようにな
るところから、その使用量は、活性水素化合物を構成す
る３成分の全量に対して５〜３５重量％の範囲内に止め
る必要がある。なお、その使用量が５重量％未満の場合
には、制振性が充分でなく、また３５重量％を越えるよ
うになると、発泡体そのものの形成が困難となる。

【００２０】なお、このような１官能性化合物には、１
官能性水酸基含有化合物や１官能性カルボキシル基含有
化合物があり、その中で、１官能性水酸基含有化合物と
しては、通常、ノニルフェノール、オクチルフェノー
ル、ドデシルフェノール等の長鎖アルキルフェノール
や、ノニルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリ
ルアルコール等の高級アルコールの、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドの付加
重合物や、水酸基含有石油樹脂等が用いられ、また、後
者の１官能性カルボキシル基含有化合物としては、パル
ミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等の、炭素数が９
以上の高級脂肪酸が用いられることとなる。そして、そ
れら１官能性化合物は、何れも、市販品の中から適宜に
選択され、例えば、三洋化成工業株式会社製のノニポー
ルソフトＦＤ−１４０、ＦＤ−８０、ノニポール７０
０、Ｄ−１６０、旭硝子株式会社製のプレミノール１０
０２、１００６、荒川化学工業株式会社製のＳＲ−３０
ＰＸ、ＳＲ−２００、ヤスハラケミカル株式会社製のＹ
Ｐ−９０ＬＬ、協和油化株式会社製のオキソコール１４
１５、ヘンケル白水株式会社製のアリファット４７等を
挙げることが出来る。

【００２１】そして、本発明において、このような特定
の３成分からなる活性水素化合物に対して反応せしめら
れて、ポリウレタン樹脂を形成する有機ポリイソシアネ
ートとしては、従来からポリウレタンの形成に用いられ
ているものの中から適宜に選択されることとなるが、一
般に、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニ
ルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、及びそれらの誘
導体や変性体等が有利に用いられ、例えばＢＡＳＦ・ジ
ャパン社製ルプラネートＭＳ、ＭＭ−１０３、三井東圧
化学株式会社製コスモネートＴ−８０、Ｔ−１００、日
本ポリウレタン工業株式会社製ミリオネートＭＲ−２０
０、ＭＲ−３００等が用いられることとなる。なお、こ
の有機ポリイソシアネートの使用量としては、前記３成
分からなる活性水素化合物中の水酸基（ＯＨ基）１当量
に対して、イソシアネート基（ＮＣＯ基）が０．８０〜
１．２０当量となるような割合において、活性水素化合
物に組み合わされるのである。

【００２２】また、そのような有機ポリイソシアネート
と活性水素化合物とを反応せしめてポリウレタンを形成
するために、適当な触媒が、従来と同様に用いられるこ
ととなるが、特に、本発明にあっては、ジブチル錫ジラ
ウレート、スタナスオクトエート等の錫系やネオデカン
酸ビスマス、オクチル酸ビスマス等のビスマス系等の有
機金属系とトリエチレンジアミンを代表とするアミン系
とを併用することが望ましく、その場合において、前者
は、ポリマー形成成分（有機ポリイソシアネートと活性
水素化合物の合計量、以下同じ）の１００重量部に対し
て０．１〜４．０重量部程度、後者は、ポリマー形成成
分の１００重量部に対して０．１〜５．０重量部程度の
割合において用いられることとなる。

【００２３】また、発泡剤も、本発明に従う有機ポリイ
ソシアネートと活性水素化合物の反応にて生じるポリウ
レタンを発泡せしめて、所定の発泡体と為すために、従
来と同様に、ポリウレタン原料組成物に配合せしめられ
ることとなるが、そのような発泡剤としては、一般に、
水が、ポリマー形成成分の１００重量部に対して１〜５
重量部程度の割合において配合せしめられ、公知の如
く、そのような水とイソシアネート基との反応にて生じ
るＣＯ₂を発泡ガスとして用いて、目的とする発泡体を
形成するのである。なお、その際生じるポリウレタン発
泡体の体積収縮がない配合量の範囲、具体的にはポリウ
レタン原料組成物中において１０重量％未満の割合にお
いて、メチレンクロライド等の低沸点溶剤を併用するこ
とも可能である。

【００２４】さらに、本発明に従う制振性軟質ポリウレ
タン発泡体を鉄道車両や各種自動車等の制振構造材に適
用するときには、難燃性を付与することが望ましいが、
その場合にあっては、デカブロモジフェニルオキサイ
ド、塩素化パラフィン等のハロゲン系難燃剤や、トリク
レジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート
等のリン酸エステル系難燃剤や、Ｓｂ₂Ｏ₃等のアンチ
モン系難燃剤が、単独にて或いは併用して、配合せしめ
られることとなる。なお、その配合量は、ポリマー形成
成分の１００重量部に対して５０〜２５０重量部とされ
る。特に、そのような難燃剤の中でも、塩素化パラフィ
ンは、難燃性を付与すると共に、制振性の向上にも有利
に寄与するものであるところから、本発明にあっては、
好適に用いられるのである。

【００２５】その他、公知の各種の配合剤、例えば整泡
剤、減粘剤、可塑剤、安定剤、充填剤、着色剤等が、適
宜に配合せしめられる。その中で、可塑剤としては、ジ
オクチルフタレートやジブチルフタレート等が、また充
填剤としては、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ等が用
いられることとなる。

【００２６】そして、上記した配合成分を、それぞれの
特性や適合性を考慮して、２成分系（イソシアネート成
分系とポリオール成分系：２液）に分けて、また必要に
応じて３成分系以上に分けて、原料組成物を調合し、そ
の後、それら原料組成物を所定割合において混合、攪拌
することにより、常温下において、ウレタン化反応を惹
起し、ポリウレタンを生成せしめると共に、所定の発泡
剤による発泡作用にて、発泡構造を現出せしめ、以て目
的とするポリウレタン発泡体を形成するのであるが、そ
の際、有効な制振効果を得る上において、発泡倍率が３
〜２０倍となるように、また気泡の平均径が０．０５〜
５ｍｍとなるように、原材料の分散と成分の攪拌が調整
されることとなる。

【００２７】このようにして、自由厚さの２０ｍｍから
１５ｍｍの厚さとなるまで圧縮変形せしめた状態下にお
いて、更に、１０ｇｆ／ｃｍ²の荷重を加えて、１５ｍ
ｍから５ｍｍまで圧縮させるに要する時間が０．１〜１
０秒である、特性を有する軟質ポリウレタン発泡体が、
有利に得られることとなったのであるが、そのような優
れた粘弾性特性に基づいて、かかる軟質ポリウレタン発
泡体は、遮音特性及び吸音特性と共に、極めて優れた制
振性を発揮するものであるために、従来と同様な制振材
として有利に用いられるのである。

【００２８】また、本発明に従って、有機ポリイソシア
ネートと所定の３成分からなる活性水素化合物との組合
せから構成されるポリウレタン原料は、液状の組成物と
して形成され得るものであって、従って、そのような液
状組成物を用いて、所定の中空構造材の中空部内に注入
した後、常温下において反応、発泡せしめることによ
り、かかる中空構造材の中空部内に、前述の如き粘弾性
特性を有する軟質ポリウレタン発泡体を生成せしめて、
それを制振材として一体的に充填せしめてなる形態と為
すことにより、制振構造材が有利に製造され得、以て制
振性を必要とする部材への適用範囲が、著しく拡大され
得ることとなったのである。

【００２９】因みに、図１には、中空構造材の一つであ
る中空押出型材１０が、横断面図において示されてい
る。そこにおいて、中空押出型材１０は、所定距離を隔
てて対向、位置せしめられた上下２枚の面板１２、１４
が、それらの間に一体的に形成された複数枚の中間板１
６によって連結された構造を呈するものであって、それ
ら面板１２、１４間に、中間板１６によって仕切られた
複数の内部空所１８が形成されている。なお、この内部
空所１８は、一般に、中空押出型材１０の長手方向（図
において紙面に垂直な方向）に連続して形成されてい
る。

【００３０】そして、このような構造の中空押出型材１
０に対して、その内部空所１８の少なくとも一つ内に、
前述した如きポリウレタン原料組成物が注入された後、
常温下において発泡・反応せしめられることにより、図
２に示されるように、内部空所１８内が軟質ポリウレタ
ン発泡体２０にて充填（充満）され、内部空所１８の内
周面に密着せしめられる。なお、そのような軟質ポリウ
レタン発泡体２０を、適当な接着剤を用いて、中空押出
型材１０の内部空所１８の内周面に固着するようにする
ことも可能であることは、言うまでもないところであ
る。

【００３１】なお、かかる軟質ポリウレタン発泡体の充
填せしめられる中空構造材は、例示の如き三角形の中空
部断面形態を有するものに限定されるものでは決してな
く、その使用部位や材質等に応じて、その他の各種の中
空構造のものが対象とされ、例えば、２枚の面板間に複
数枚の中間板によって、複数の矩形状断面を有する内部
空所が形成されてなる構造のものであっても何等差し支
えなく、また平板形状の面板に対して、プレス成形等で
略波板状に湾曲形成したコルゲート加工板を重ね合わせ
て構成される、複数の略矩形状断面乃至は台形状断面を
呈する内部空所が形成されてなる中空構造材、更には単
純な円筒状や角筒状の中空部材等に対しても、本発明
は、有利に適用され得るものである。

【００３２】また、本発明に従う軟質ポリウレタン発泡
体から、目的とする制振材を得るには、そのような制振
材を、かかる軟質ポリウレタン発泡体の単独にて構成す
る他、拘束板を用い、その一方の面に軟質ポリウレタン
発泡体の層を形成してなる構造等、公知の各種の構造に
おいて、制振材を構成し得ることは、言うまでもないと
ころである。

【実施例】

【００３３】以上、本発明の具体的な構成について、具
体例を挙げながら詳述してきたが、本発明は、上述せる
具体的な説明や以下の実施例の記載によって、何等限定
的に解釈されるものでは決してなく、当業者の知識に基
づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様におい
て実施され得るものであり、また、そのような実施の態
様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れ
も、本発明の範囲に含まれるものであることは、言うま
でもないところである。

【００３４】先ず、図１に示される如き、７つの内部空
所１８を備えた断面形状を有する、厚さ：８０ｍｍ、長
さ：４ｍのアルミニウム合金：Ａ６Ｎ０１−Ｔ５製の中
空押出型材１０の複数を準備する一方、下記表１に示さ
れる第１液及び第２液からなる２成分系常温発泡型ポリ
ウレタン原料組成物の各種のものを調製した。なお、第
１液としては、分子量が４０００の２官能性ポリオール
（２官能ＰＰＧ：三洋化成工業株式会社製サンニックス
ＰＰ−４０００）、分子量が５０００の３官能性ポリオ
ール（３官能ＰＰＧ：三洋化成工業株式会社製サンニッ
クスＧＨ−５０００）、分子量が１０００の１官能性水
酸基含有化合物（ノニルフェノールのエチレンオキシド
付加物：三洋化成工業株式会社製ノニポールＤ−１６
０）、シリコーン系整泡剤、水、ジブチル錫ジラウレー
ト、及び触媒としてのＴＥＤＡ−Ｌ３３（３３％トリエ
チレンジアミンのジプロピレングリコール溶液）を用い
て、調製され、また第２液は、塩素化パラフィン及び有
機ポリイソシアネートとしてのＭＤＩ（ＢＡＳＦ・ジャ
パン社製ルプラネートＭＭ−１０３）を用いて、調製さ
れた。

【００３５】次いで、かかる２成分系の常温発泡型ポリ
ウレタン原料組成物を均一に混合せしめた後、直ちに、
中空押出型材１０の各内部空所１８に注入して、常温下
において反応させると共に、発泡せしめることにより、
各種の粘弾性特性を有する、平均気泡径が０．０５〜５
ｍｍの範囲内にある軟質ポリウレタン発泡体が内部空所
１８内に充填された、複数の制振構造材を得た（図２参
照）。

【００３６】このようにして得られた、所定の粘弾性特
性を有する軟質ポリウレタン発泡体が内部空所１８に充
填されてなる各種の制振構造材について、それぞれ、ハ
ンマー加振によって、伝達関数を測定し、得られた結果
から共振法に基づいて、下式に従って損失係数を算出し
た。その結果を表１に示す。損失係数＝半値幅／共振周波数

【００３７】また、かかる各種の粘弾性特性を有する軟
質ポリウレタン発泡体について、それぞれの密度、発泡
倍率を求めると共に、その粘弾性特性を、圧縮所要時間
（秒）として、２０ｍｍの厚さのポリウレタン発泡体を
前もって１５ｍｍまで圧縮した後、更に１０ｇｆ／ｃｍ
²の荷重によって、１５ｍｍから５ｍｍまで圧縮変形さ
せるに要する時間を測定し、その結果を、下記表１に併
せ示した。

【００３８】

【表１】（註）配合組成の単位は重量部である。

【００３９】かかる表１の結果から明らかなように、本
発明例１〜５の如く、本発明に従う常温発泡型ポリウレ
タン原料組成物を用いて得られた軟質ポリウレタン発泡
体の充填された制振構造材にあっては、軟質ポリウレタ
ン発泡体の圧縮所要時間が０．１〜１０秒の範囲内のも
のとなり、極めて高い損失係数が得られ、優れた制振効
果を発揮するものであることが認められる。これに対し
て、活性水素化合物として、２官能性ポリオール及び３
官能性ポリオールを用い、１官能性化合物を用いないポ
リウレタン原料組成物を使用した比較例１及び２におい
ては、損失係数が低く、そのため、制振効果が充分でな
いものであった。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従う常温発泡型ポリウレタン原料にあっては、それよ
り、優れた制振特性を有する軟質ポリウレタン発泡体、
更には制振材、ひいては制振構造材が有利に形成され
得、また、その優れた防音特性に加えて、従来の加熱発
泡型の制振発泡材料とは異なり、常温下において発泡せ
しめられ得るものであるところから、制振対象材料に対
して、素材の状態で発泡材料を装入して、加熱発泡せし
める必要がなく、製品に組み立てた後、発泡材料である
ポリウレタン原料組成物を注入して発泡せしめることが
可能となったのであり、これにより、製品組み立て後、
騒音・振動が問題となって、その対策が必要になった場
合において、本発明に従う制振材用常温発泡型ポリウレ
タン原料を用いて、そのような騒音・振動対策を有利に
講じることが出来ることとなるのである。

【００４１】また、本発明に従う制振材用常温発泡型ポ
リウレタン原料を用いて、それから得られた制振材は、
高い制振性と共に、吸音性、更には断熱性をも併せ有す
るところから、中空構造材の如き制振対象部材に適用し
た場合、従来のウレタン発泡材料等と同様な吸音・断熱
材としての効果も期待され得るのである。

【００４２】さらに、本発明に従う常温発泡型ポリウレ
タン原料乃至はそれから得られる制振材は、従来の加熱
発泡型の制振発泡材料では使用出来なかった部材への適
用が可能となる大きな特徴を有している。例えば、硬式
バットでは、７０００系アルミニウム合金が使用されて
いるが、そのような７０００系合金の場合には、加熱に
より強度低下を生じる温度が１２０℃であるところか
ら、発泡温度が１４０℃以上にもなる、従来の加熱発泡
型の制振発泡体の適用は不可となるのであるが、本発明
においては、常温下において発泡せしめられ得るもので
あるところから、そのような制振対象部材（硬式バッ
ト）は、加熱されることがないために、そのような部材
にも、有利に適用可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される中空構造材の一例を示す横
断面説明図である。

【図２】図１に示される中空構造材の中空部内に、本発
明に従う制振材が充填されてなる状態を示す、図１に対
応する横断面説明図である。

【符号の説明】

１０中空押出型材１２面板１４面板１６中間板１８内部空所２０軟質ポ
リウレタン発泡体

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【発明の実施の形態】要するに、本発明にあっては、目
的とする制振性の軟質ポリウレタン発泡体を形成するた
めに、有機ポリイソシアネートに組み合わされる活性水
素化合物として、特定の３種の成分、即ち２官能性ポリ
オール、３官能性ポリオール及び１官能性水酸基または
カルボキシル基含有化合物を用いるところに、大きな特
徴を有しているのであるが、そこにおいて、制振性、遮
音性及び吸音性を満足させるためには、ポリウレタン発
泡体の分子鎖の線状部分の量をコントロールすることが
必要であるところから、かかる３種の成分のうちの２官
能性ポリオールは、それら３成分の合計量に対して５５
重量％以上とする必要があり、その使用量が少なくなる
と、必然的に、他の成分たる３官能性ポリオールや１官
能性水酸基又はカルボキシル基含有化合物の割合が多く
なって、制振性がなくなったり、或いは発泡体の形成を
阻害するようになる。また、そのような２官能性ポリオ
ールは、３０００〜３００００、好ましくは８０００〜
１５０００の分子量を有するものであり、その分子量が
小さ過ぎると、得られるポリウレタン発泡体が硬くなっ
て、充分な制振効果を発揮し得ない問題があり、一方、
その分子量が余りにも大きくなり過ぎると、粘度が上昇
して、構造材への適用に際して、その充填作業が困難と
なったり、良好な発泡体構造の形成が困難となる等の問
題を惹起する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｊ 9/02 ＣＦＦＣ０８Ｊ 9/02 ＣＦＦＦ１６Ｆ 1/36 Ｆ１６Ｆ 1/36 Ｃ 15/02 15/02 Ｑ (72)発明者大橋昌彦名古屋市中区新栄一丁目27番２号イイダ産業株式会社内 (72)発明者佐藤暢也名古屋市中区新栄一丁目27番２号イイダ産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機ポリイソシアネートと活性水素化合
物との組合せからなり、それら成分を常温下にて反応、
発泡させることにより、制振性軟質ポリウレタン発泡体
を与えるポリウレタン原料にして、前記活性水素化合物を、分子量が３０００〜３００００
の２官能性ポリオールの５５重量％以上と、分子量が３
０００〜１５０００の３官能性ポリオールの１〜１０重
量％と、分子量が１５０〜６０００の１官能性水酸基又
はカルボキシル基含有化合物の５〜３５重量％とから構
成したことを特徴とする制振材用常温発泡型ポリウレタ
ン原料。
【請求項２】前記有機ポリイソシアネートと前記活性
水素化合物の合計量の１００重量部に対して５０〜２５
０重量部の割合において、塩素化パラフィンが、更に含
有せしめられている請求項１記載の制振材用常温発泡型
ポリウレタン原料。
【請求項３】有機ポリイソシアネートに対して、分子
量が３０００〜３００００の２官能性ポリオールの５５
重量％以上と、分子量が３０００〜１５０００の３官能
性ポリオールの１〜１０重量％と、分子量が１５０〜６
０００の１官能性水酸基又はカルボキシル基含有化合物
の５〜３５重量％とから構成される活性水素化合物を組
み合わせてなるポリウレタン原料を、常温下において反
応、発泡せしめて得られた、軟質ポリウレタン発泡体か
らなる制振材。
【請求項４】前記軟質ポリウレタン発泡体が、２０ｍ
ｍから１５ｍｍまで圧縮変形せしめた状態下において、
更に１０ｇｆ／ｃｍ²の荷重を加えて、１５ｍｍから５
ｍｍまで圧縮させるに要する時間が０．１〜１０秒であ
る特性を有する請求項３記載の軟質ポリウレタン発泡体
からなる制振材。
【請求項５】前記軟質ポリウレタン発泡体が、３〜２
０倍の発泡倍率のものであり、且つ０．０５〜５ｍｍの
平均気泡径を有している請求項３または請求項４記載の
軟質ポリウレタン発泡体からなる制振材。
【請求項６】有機ポリイソシアネートに対して、分子
量が３０００〜３００００の２官能性ポリオールの５５
重量％以上と、分子量が３０００〜１５０００の３官能
性ポリオールの１〜１０重量％と、分子量が１５０〜６
０００の１官能性水酸基又はカルボキシル基含有化合物
の５〜３５重量％とから構成される活性水素化合物を組
み合わせてなるポリウレタン原料を、中空構造材の中空
部内に注入した後、常温下において反応、発泡せしめる
ことにより、かかる中空構造材の中空部内に、２０ｍｍ
から１５ｍｍまで圧縮変形せしめた状態下において、更
に１０ｇｆ／ｃｍ²の荷重を加えて、１５ｍｍから５ｍ
ｍまで圧縮させるに要する時間が０．１〜１０秒である
特性を有する、軟質ポリウレタン発泡体を生成せしめ
て、制振材として充填することを特徴とする制振構造材
の製造法。
【請求項７】前記軟質ポリウレタン発泡体が、３〜２
０倍の発泡倍率において生成せしめられ、且つ０．０５
〜５ｍｍの平均気泡径を有している請求項６記載の制振
構造材の製造法。