JP3400658B2

JP3400658B2 - 車両用遮音カバー

Info

Publication number: JP3400658B2
Application number: JP28103896A
Authority: JP
Inventors: 伸二宮川; 修二伊香賀; 伸輔小山内; 清美西田; 裕安藤
Original assignee: Tokai Chemical Industries Ltd; Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Tokai Chemical Industries Ltd; Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2016-10-23
Also published as: JPH10119159A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載された
機器から発生する騒音を低減する車両用遮音カバーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特にディーゼルエンジンを搭
載したトラック等の車両には、エンジンから発生する騒
音やその反射音が車外に漏洩するのを防止するため、遮
音カバーが取付けられている。このような遮音カバーと
して、図３に示すように、車体フレーム４に取付けられ
る鉄板等からなる剛性部材５と、剛性部材５に固着され
た発泡ウレタン層６と、発泡ウレタン層６の表面を覆う
ポリウレタンフィルム等からなる表皮材７とで構成され
たものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記発泡ウ
レタン層を構成する発泡ウレタンは、吸音性に優れるこ
とから好適に用いられるものであって、通常、ポリエー
テルポリオールを用いて形成される。しかし、このよう
な発泡ウレタンは、吸水率が高いため、上記遮音カバー
のように雨水等が触れる部分に使用されると、吸水する
ことによりマスが増加したり、遮音カバーの耐久性を悪
化させる等の問題が生じる。そこで、上記従来の遮音カ
バーでは、発泡ウレタン層６の吸水を防止するため表皮
材７が取付けられている。

【０００４】ところが、ポリウレタンフィルム等の表皮
材７は、発泡ウレタンに比べ吸音性が悪いため、発泡ウ
レタン層６の表面を覆うように配置される表皮材７によ
って発泡ウレタン層６の優れた吸音性能が阻害される。
また、表皮材７が取付けられているため、その分製造工
程が多くなり、かつ発泡成形型に真空引き装置等の特別
な設備が必要となるので、コストの上昇を招くという問
題がある。

【０００５】本発明は上記実状に鑑み案出されたもので
あり、表皮材を廃止してより一層の吸音性の向上を図り
得る車両用遮音カバーを提供することを解決すべき課題
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、板状の剛性部材と、該剛性部材に固
着された発泡ウレタン層とからなる車両用遮音カバーで
あって、前記発泡ウレタン層は、飽和炭化水素樹脂骨格
を有するポリオレフィンポリオールと、発泡剤としての
水と、有機ポリイソシアネートとよりなる混合物を反応
させてなる発泡体から形成され、該発泡体の吸水率が１
０％以下とされていることを特徴とするものである。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の車
両用遮音カバーにおいて、前記発泡体は、前記混合物を
鎖中に親水性基を有する脂肪酸エステルを基本骨格とす
る界面活性剤の存在下で反応させて形成されていること
を特徴とするものである。請求項３記載の発明は、請求
項１及び請求項２記載の車両用遮音カバーにおいて、前
記発泡ウレタン層の表面はしぼ模様状の凹凸面とされて
いることを特徴とするものである。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項
３記載の車両用遮音カバーにおいて、前記剛性部材は、
少なくとも一方側に取付部を有し、他方側が開放端とな
っていることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明における剛性部材は、金属
板や硬質樹脂板等から形成されたものを用いることがで
きる。この剛性部材は、遮音カバーの取付箇所に合わせ
て、少なくとも一方側に車両に取付けられる取付部を有
し、他方側が開放端となるように構成することができ
る。

【００１０】そして、本発明における発泡ウレタン層
は、飽和炭化水素樹脂骨格を有するポリオレフィンポリ
オールと、発泡剤としての水と、有機ポリイソシアネー
トとよりなる混合物を反応させてなる発泡体から形成さ
れる。飽和炭化水素樹脂骨格を有するポリオレフィンポ
リオールとは、例えば化１式に記載されたようなアタク
チック・ブタジエンオリゴマー、あるいは水添ポリブタ
ジエンなどをいう。このポリオレフィンポリオールは、
例えばブタジエンをアニオン・リビング重合することに
よって製造することができる。

【００１１】

【化１】

【００１２】このポリオレフィンポリオールは、側鎖を
もち、かつ分子末端に反応性の一級水酸基をもつことが
望ましい。側鎖をもつことにより、形成される発泡体の
制振性が一層向上する。また、このポリオレフィンポリ
オールは、数平均分子量が１０００〜９０００の範囲の
ものが好適である。数平均分子量が１０００より小さい
と発泡体が固くて脆くなり、９０００より大きくなると
粘度が高くなりすぎて発泡成形が困難となる場合があ
る。特に望ましいのは、１５００〜３０００の範囲であ
る。数平均分子量を１０００〜９０００の範囲とするに
は、水酸基価を１０〜１４０とするのがよい。

【００１３】有機ポリイソシアネートとしては、通常の
ポリエーテルポリオールを使用した発泡ウレタンに用い
られるものをそのまま利用することができる。このよう
な有機ポリイソシアネートとしては、ＭＤＩ系、ＴＤＩ
系、ＸＤＩ系、ＨＭＤＩ系、ＩＰＤＩ系などが例示され
る。本発明者らは、ポリオレフィンポリオールに水を均
一に分散させるために、種々の界面活性剤を用いて実験
を行った。その結果、鎖中に親水性基を有する脂肪酸エ
ステルを基本骨格とする界面活性剤が特に好ましい結果
を与えることを見出したのである。この界面活性剤とし
ては、ＨＬＢ値で１０以上のものが好ましい。

【００１４】脂肪酸エステルの鎖中に親水性基を導入す
るには、水酸基又は二重結合を有する脂肪酸エステルを
用い、その水酸基又は二重結合に親水性基を置換あるい
は付加して導入することができる。このような脂肪酸エ
ステルとしては、ヒマシ油が代表的に例示されるが、ヒ
マシ油に限られず落花生油、オリーブ油、魚油、鯨油な
どの脂肪酸エステルも用いることができる。

【００１５】なかでも鎖中に水酸基をもつ脂肪酸エステ
ルを用いて親水性基を導入すれば、親水性基の置換が容
易となり水の均一分散が可能となる。また親水性基で置
換されなかった水酸基が残ったとしても、イソシアネー
トとの反応により発泡体の一部として一体化するため、
発泡体が一層疎水化し吸水率を大きく低減することがで
きる。

【００１６】ポリオレフィンポリオールと界面活性剤及
び有機ポリイソシアネートは、ＮＣＯ／ＯＨが６０〜１
５０となる範囲で混合されるのが望ましい。ＮＣＯ／Ｏ
Ｈが６０未満の場合には架橋密度が低下し、得られる発
泡体の制振性と吸音性が低下する。またＮＣＯ／ＯＨが
１５０を超えると、発泡体が脆くなるという不具合が生
じる。特に望ましい範囲はＮＣＯ／ＯＨが８０〜１２０
の範囲である。

【００１７】さらに界面活性剤は、使用する水１００重
量部に対して２０〜２００重量部となるように添加する
ことが望ましい。界面活性剤が２０重量部より少ないと
水の混合が不均一となり均質な発泡成形が困難となる。
また２００重量部より多くしても界面活性剤のそれ以上
の効果は発現しない。なお、ポリオレフィンポリオール
の粘度が高くて発泡成形が困難な場合には、可塑剤を添
加することも好ましい。可塑剤により系の粘度を低下さ
せることができ、常温における発泡成形を可能とするこ
とができる。この可塑剤としては、フタル酸エステル
系、リン酸系など公知の可塑剤を用いることができる。
また、上記した成分以外に、整泡剤、難燃剤などを用い
ることもできる。

【００１８】本発明の発泡体を製造するには、上記成分
を混合することにより、ポリオレフィンポリオールと有
機イソシアネートとが反応するとともに、水と有機イソ
シアネートとの反応により二酸化炭素が発生して発泡す
るので、通常の発泡成形法を用いることができる。つま
り、この反応を成形型内で行うことにより、キャビティ
内を充填した発泡成形体が形成される。なお、この反応
は液状で行う必要があるが、ポリオレフィンポリオール
の粘度が高い場合には、加熱により粘度を下げて反応さ
せてもよいし、上記したように可塑剤で粘度を下げて反
応させることもできる。

【００１９】このようにして製造された本発明の発泡体
では、発泡セルが細かく通気抵抗が上昇するため、比較
的低周波数の音から高周波数の音まで高い吸音特性が得
られる。また、ポリオレフィンポリオールに起因して疎
水性であるため、吸水率が小さい。本発明では、発泡体
の吸水率が１０％以下のものが好適である。そして、同
じ発泡密度で比較した場合に、ポリエーテルポリオール
を用いた発泡ウレタンに比べてｔａｎδ及び損失係数が
大きく制振性に優れ、かつ耐熱性にも優れている。

【００２０】また、本発明の発泡体では、上記した混合
物が２〜３０倍の発泡倍率で発泡したものであることが
望ましい。発泡倍率が２倍より低いと吸音性がほとんど
得られず、３０倍より高くなると制振性が急激に低下す
る。そして、本発明における発泡ウレタン層は、その表
面をしぼ模様状の凹凸面とすることにより構造的に吸音
率を向上させることができる。このしぼ模様状の凹凸面
は、低減を目的とする騒音の周波数領域に合わせて適宜
設定することができる。例えば、深さが０．２〜０．５
ｍｍ、各山の頂部間の距離が０．５〜２．０ｍｍとなる
範囲で形成するとエンジン騒音の中心である１０００〜
１２５０Ｈ_Zの騒音吸収において特に効果的である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づ
きに説明する。〔実施例１〕図１は本実施例に係る車両用遮音カバーの
斜視図であり、図２はその車両用遮音カバーの断面図で
ある。

【００２２】本実施例の遮音カバーは、トラックのエン
ジンルーム内に発生する騒音の漏洩を防止するものであ
って、板状の基部１１を有する剛性部材１と、剛性部材
１の基部１１に固着された発泡ウレタン層２とで構成さ
れている。剛性部材１は、厚さ約１．６ｍｍの鉄板を屈
曲することにより断面逆Ｌ字形状に形成されたものであ
って、所定寸法の方形状に形成された基部１１と、基部
１１の上端から略直角方向に延出する取付部１２とから
なる。取付部１２には、車体フレーム（図示せず）にね
じ止めするための取付孔１３が形成されている。

【００２３】発泡ウレタン層２は、剛性部材１の基部１
１の一面を覆うように形成された厚さ約２０ｍｍの発泡
ウレタンで構成されている。この発泡ウレタン層２の表
面には、深さが０．２〜０．５ｍｍ、各山の頂部間の距
離が０．５〜２．０ｍｍとなる範囲でしぼ模様状の凹凸
が形成されている。この発泡ウレタン層２は次のように
して形成されている。

【００２４】

【化２】

【００２５】即ち、化２式に示す、側鎖をもつ飽和炭化
水素系ポリオレフィンポリオール（水酸基価４８、数量
平均分子量２０００）１００重量部と、脂肪酸エステル
であるヒマシ油の水酸基を親水性基である硫酸エステル
ナトリウム塩（ＳＯ₄Ｎａ）基で置換した界面活性剤
２．５重量部と、水２．５重量部と、可塑剤（ＤＵＰ）
２０重量部と、難燃剤などが２０重量部とを攪拌混合
し、それに有機イソシアネート（Ｐｕｒｅ／Ｃｒｕｄ＝
８０／２０、ＮＣＯ％＝３２．２、住友バイエルウレタ
ン（株）製）をＮＣＯインデックス（１００×ＮＣＯ当
量／ＯＨ当量）が１００となるように混合した。

【００２６】そして、剛性部材１を配置した発泡成形用
の金型内にその混合物を直ちに注入し発泡成形した。こ
れにより、発泡体よりなる発泡ウレタン層２が剛性部材
１の基部１１の表面に一体的に固着されて形成される。
なお、このように形成された発泡体を室温にて水中に２
４時間浸漬してその増加重量から吸水率を調べたところ
５．１％であった。また、厚さ３０ｍｍの試験片を用
い、垂直入射吸音測定法（ＪＩＳＡ１４０５）に従って
吸音率を測定したところ、５００Ｈｚの音波は０．５７
１であり、１０００Ｈｚの音波は０．６９５であり、２
０００Ｈｚの音波は０．５８４であり、５０００Ｈｚの
音波は０．６５２であった。

【００２７】以上のように構成された本実施例の遮音カ
バーは、トラックのエンジンルームの側壁として、発泡
ウレタン層２がエンジンと対向するように配置し、剛性
部材１の取付部１２が車体フレーム下面に取付孔１３を
介してねじ止めすることにより取付けられる。そして、
エンジンルームから発生する騒音が遮音カバーに衝突す
ると、剛性部材１により遮蔽されるとともに、発泡ウレ
タン層２により騒音エネルギが吸収されることによっ
て、騒音の外部への漏洩が防止される。この場合、発泡
ウレタン層２は、表皮材等により覆われることなく吸音
率の優れた発泡体で構成され、かつその表面にはしぼ模
様状の凹凸が形成されているため、騒音エネルギは極め
て良好に吸収される。

【００２８】また、発泡ウレタン層２は、吸水率の小さ
い発泡体で構成されているため、たとえ雨水等が接触し
ても吸水量は少ないので、優れた吸音性能が維持され
る。以上のように、本実施例の遮音カバーによれば、発
泡ウレタン層２が吸音率に優れ吸水率の小さい発泡体で
構成されているため、発泡ウレタン層２を覆う表皮材を
廃止することができ、これにより吸音性のより一層の向
上を図ることができる。

【００２９】また、この発泡ウレタン層２を構成する発
泡体は、制振性にも優れていることから、車体フレーム
の微振動が遮音カバーに伝わって遮音カバーが放射音を
発生させるような場合にも、遮音カバーの面共振を抑制
して騒音の低減に寄与することができる。さらに、本実
施例の遮音カバーは、表皮材を廃止することができるこ
とにより、製造が簡単となり、特別な装置等も必要なく
なるのでコストを低減化することができる。

【００３０】また、本実施例の遮音カバーのように、剛
性部材１の一方側が車体に取付けられ他方側が開放端と
なっている構造のものは、発泡ウレタン層２の吸水率が
大きい場合、吸水により重量が増加すると振動時の取付
部の強度が不足し、この部位からの破損等も考えられ
る。そのため、従来のように吸水率の大きい発泡体を使
用する場合には、防水用の表皮材を取付けたり、或いは
取付部を部分的に補強するか、剛性部材全体を肉厚にす
る必要があったが、本実施例の場合にはこれらの必要性
も解消することができる。

【００３１】〔実施例２〕本実施例の遮音カバーは、上
記実施例１のものと基本的構造が同じであり、発泡ウレ
タン層を構成する発泡体が異なるものである。即ち、本
実施例の発泡ウレタン層は、可塑剤を４０重量部、界面
活性剤を３．５重量部、水を３．５重量部としたこと以
外は実施例１と同様にして形成されている。この発泡ウ
レタン層を構成する発泡体の吸水率は、上記実施例１と
同じ方法により測定したところ７．８％であった。ま
た、この発泡体の吸音率を上記実施例１と同じ方法で測
定したところ、５００Ｈｚの音波は０．３１５であり、
１０００Ｈｚの音波は０．３６０であり、２０００Ｈｚ
の音波は０．３３１であり、５０００Ｈｚの音波は０．
３６３であった。

【００３２】以上のように構成された本実施例の遮音カ
バーは、上記実施例１のものと同様に、発泡ウレタン層
を覆う表皮材を廃止して吸音性のより一層の向上を図る
ことができる等の優れた作用効果を奏する。〔実施例３〕本実施例の遮音カバーは、上記実施例１の
ものと基本的構造が同じであり、発泡ウレタン層を構成
する発泡体が異なるものである。

【００３３】即ち、本実施例の発泡ウレタン層は、可塑
剤を用いず、界面活性剤を３．５重量部、水を３．５重
量部とし、混合物を６０℃に加熱して金型に注入したこ
と以外は実施例１と同様にして形成されている。この発
泡ウレタン層を構成する発泡体の吸水率は、上記実施例
１と同じ方法により測定したところ５．３％であった。
また、この発泡体の吸音率を上記実施例１と同じ方法で
測定したところ、５００Ｈｚの音波は０．５５８であ
り、１０００Ｈｚの音波は０．６６５であり、２０００
Ｈｚの音波は０．５７２であり、５０００Ｈｚの音波は
０．５９８であった。

【００３４】以上のように構成された本実施例の遮音カ
バーは、上記実施例１のものと同様に、発泡ウレタン層
を覆う表皮材を廃止して吸音性のより一層の向上を図る
ことができる等の優れた作用効果を奏する。〔実施例４〕本実施例の遮音カバーは、上記実施例１の
ものと基本的構造が同じであり、発泡ウレタン層を構成
する発泡体が異なるものである。

【００３５】即ち、本実施例の発泡ウレタン層は、飽和
炭化水素系ポリオレフィンポリオールに代えて水添ポリ
ブタジエン（水酸基価４７、数平均分子量２１００、日
本曹達（株）製）を１００重量部用い、可塑剤を４０重
量部、界面活性剤を３．５重量部、水を３．５重量部と
したこと以外は実施例１と同様にして形成されている。
この発泡ウレタン層を構成する発泡体の吸水率は、上記
実施例１と同じ方法により測定したところ８．１％であ
った。また、この発泡体の吸音率を上記実施例１と同じ
方法で測定したところ、５００Ｈｚの音波は０．３４０
であり、１０００Ｈｚの音波は０．３８２であり、２０
００Ｈｚの音波は０．３６１であり、５０００Ｈｚの音
波は０．３７９であった。

【００３６】以上のように構成された本実施例の遮音カ
バーは、上記実施例１のものと同様に、発泡ウレタン層
を覆う表皮材を廃止して吸音性のより一層の向上を図る
ことができる等の優れた作用効果を奏する。〔試験〕本発明の遮音カバーの優れた効果を確認するた
め、発明品、従来品１及び従来品２を作製して吸水試験
を行った。

【００３７】発明品は、厚さ０．８ｍｍ、縦１００ｍ
ｍ、横３５０ｍｍの鉄板の一面に、厚さ約２０ｍｍ、縦
８０ｍｍ、横３３０ｍｍの上記実施例１と同じ発泡体
（独泡、見かけ比重０．１０）からなる発泡ウレタン層
を一体発泡成形により形成したものである。従来品１
は、発泡ウレタン層の発泡体を形成するに際して、飽和
炭化水素系ポリオレフィンポリオールに代えて、ポリエ
ーテルポリオール（水酸基価２８、数平均分子量６００
０、「スミフェン３０６３」住友バイエルウレタン
（株）製）を１００重量部用い、界面活性剤としてシリ
コーンオイル系整泡剤（「ＳＺ−１３１３」日本ユニカ
ー（株）製）を０．５重量部、水２．０重量部を用い、
可塑剤を用いなかったこと以外は発明品と同様にして作
製したものである。なお、この発泡体は、連泡であり、
見かけ比重０．１１である。

【００３８】従来品２は、従来品１の発泡ウレタン層の
表面に厚さ４０μｍのポリウレタンフィルムをコーティ
ングしたものである。これら発明品、従来品１及び従来
品２を常温で深さ１００ｍｍの水槽に沈めて、１０分
後、２０分後、３０分後におけるそれぞれの重量変化を
測定した。その結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】表１からも明らかなように、従来品１の場合、１０分後
の発泡体の重量増加率は２０．７％であり、２０分後及
び３０分後の発泡体の重量増加率は２４．１％であっ
た。このことから、発泡ウレタン層が水に触れると急激
に吸水し、かつ吸水率も大きいことがわかる。従って、
従来品１は、雨水等が触れる部分に用いることは不適当
である。

【００４０】また、従来品２の場合、発泡ウレタン層の
表面を覆う表皮材を有するため、発泡ウレタン層が全く
吸水しないことがわかる。一方、発明品の場合、１０分
後の発泡体の重量増加率は僅かに０．２％であり、２０
分後及び３０分後においても僅かに０．４％であった。
これにより、発明品の発泡ウレタン層は水に触れてもほ
とんど吸水しないことがわかる。従って、発明品は、表
皮材等を必要とせず、雨水等に触れる部分に好適に用い
ることができる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明の遮音カバーによれ
ば、発泡ウレタン層は、飽和炭化水素樹脂骨格を有する
ポリオレフィンポリオールと、発泡剤としての水と、有
機ポリイソシアネートとよりなる混合物を反応させてな
る吸水率の小さい発泡体で構成されているため、表皮材
を廃止してより一層の吸音性の向上を図ることができ
る。

【００４２】また、本発明の遮音カバーは、表皮材を廃
止できるため、製造が簡単となり、特別な装置等も必要
なくなるのでコストの低減化が可能である。そして、請
求項２記載の発明によれば、発泡体は、混合物を鎖中に
親水性基を有する脂肪酸エステルを基本骨格とする界面
活性剤の存在下で反応させて形成されていることによ
り、ポリオレフィンポリオールに水を均一に分散させる
ことが可能となり、発泡体の吸水率をより大きく低減す
ることができる。

【００４３】そして、請求項３記載の発明によれば、発
泡ウレタン層の表面はしぼ模様状の凹凸面とされている
ことにより、発泡ウレタン層の吸音率を向上させること
ができる。そして、請求項４記載の発明のように、剛性
部材が少なくとも一方側に取付部を有し、他方側が開放
端となっている構造の場合には、発泡ウレタン層が吸水
率の小さい発泡体で形成されていることにより、防水用
の表皮材の必要性や、剛性部材の強度補強対策の必要性
を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る車両用遮音カバーの斜
視図である。

【図２】本発明の実施形態に係る車両用遮音カバーの断
面図である。

【図３】従来の遮音カバーの車両用遮音カバーの取付状
態を示す断面図である。

【符号の説明】

１、５…剛性部材１１…基部１２…取付部
１３…取付孔２、６…発泡ウレタン層４…車体フレーム７…
表皮材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小山内伸輔愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者西田清美愛知県小牧市大字北外山字下小管4203番地の１東海化成工業株式会社内 (72)発明者安藤裕愛知県小牧市大字北外山字下小管4203番地の１東海化成工業株式会社内 (56)参考文献特開平８−150884（ＪＰ，Ａ) 特開平８−40154（ＪＰ，Ａ) 特開平10−87776（ＪＰ，Ａ) 特開平10−81142（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−7840（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−194027（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−194966（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−105051（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B60R 13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】板状の剛性部材と、該剛性部材に固着さ
れた発泡ウレタン層とからなる車両用遮音カバーであっ
て、前記発泡ウレタン層は、飽和炭化水素樹脂骨格を有する
ポリオレフィンポリオールと、発泡剤としての水と、有
機ポリイソシアネートとよりなる混合物を反応させてな
る発泡体から形成され、該発泡体の吸水率が１０％以下
とされていることを特徴とする車両用遮音カバー。
【請求項２】前記発泡体は、前記混合物を鎖中に親水
性基を有する脂肪酸エステルを基本骨格とする界面活性
剤の存在下で反応させて形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の車両用遮音カバー。
【請求項３】前記発泡ウレタン層の表面はしぼ模様状
の凹凸面とされていることを特徴とする請求項１及び請
求項２記載の車両用遮音カバー。
【請求項４】前記剛性部材は、少なくとも一方側に取
付部を有し、他方側が開放端となっていることを特徴と
する請求項１〜請求項３記載の車両用遮音カバー。