(57)【要約】【課題】特に２０００Ｈｚ付近での吸音性を向上させた吸音材及び吸音材を有するダクトを提供する。【解決手段】ポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタン発泡体からなる吸音材であって、前記ポリオールを平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオールとし、あるいは、前記ポリオール１００重量％中の９５〜７０重量％を平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオール、残りを官能基数１、水酸基価４０〜１２０のポリオールとし、かつ、前記ポリウレタン発泡体をクローズモールド成形品とした。さらに、前記クローズモールド成形品からなるポリウレタン発泡体は、６０〜２００ｋｇ／ｍ３の密度であって、かつ自由発泡密度の１．５〜５倍の密度であるのが好ましい。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタン発泡体からなる吸音材であって、
前記ポリオールが平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオールからなり、
前記ポリウレタン発泡体がクローズモールド成形品からなることを特徴とする吸音材。
【請求項２】
ポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタン発泡体からなる吸音材であって、
前記ポリオール１００重量％中の９５〜７０重量％が平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオール、残りが官能基数１、水酸基価４０〜１２０のポリオールからなり、
前記ポリウレタン発泡体がクローズモールド成形品からなることを特徴とする吸音材。
【請求項３】
前記クローズモールド成形品からなるポリウレタン発泡体が、６０〜２００ｋｇ／ｍ３の密度であって、かつ自由発泡密度の１．５〜５倍の密度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸音材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載された吸音材が、前記クローズモールド成形によってダクト本体の内面に直接発泡形成されていることを特徴とするダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸音材及び吸音材を有するダクトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発泡体からなる吸音材は、種々の分野において基材に積層されて用いられている（特許文献１参照。）。特に自動車の空調等に用いられるダクトにおいては、ダクト内を空気が通過する際の音を効果的に低減するために、発泡体からなる吸音材をダクト内に貼設することが提案されている（特許文献２、特許文献３参照。）。また、前記吸音材をポリウレタン発泡体で構成することも知られている（特許文献１、特許文献３参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６６３１号公報
【特許文献２】
特開平６−１５６０５１号公報
【特許文献３】
特開２００２−２５４９１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の吸音材にあっては、更なる吸音性が求められている。特に、自動車のダクトにおいては、耳障りに感じる２０００Ｈｚ付近での吸音性向上が強く要求されている。本発明は、このような点に鑑みなされたもので、特に２０００Ｈｚ付近での吸音性を向上させた吸音材及び吸音材を有するダクトを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタン発泡体からなる吸音材であって、前記ポリオールが平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオールからなり、前記ポリウレタン発泡体がクローズモールド成形品からなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、ポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタン発泡体からなる吸音材であって、前記ポリオール１００重量％中の９５〜７０重量％が平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオール、残りが官能基数１、水酸基価４０〜１２０のポリオールからなり、前記ポリウレタン発泡体がクローズモールド成形品からなることを特徴とする吸音材に係る。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記クローズモールド成形品からなるポリウレタン発泡体が、６０〜２００ｋｇ／ｍ３の密度であって、かつ自由発泡密度の１．５〜５倍の密度であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載された吸音材が、前記クローズモールド成形によってダクト本体の内面に直接発泡形成されていることを特徴とするダクトに係る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。本発明の吸音材は、ポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタン発泡体からなり、クローズモールド成形品で構成される。
【００１０】
前記ポリオールとしては、平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオールからなるもの、あるいは全ポリオール１００重量％中の９５〜７０重量％が平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオール、残りが官能基数１、水酸基価４０〜１２０のポリオールからなるものが好適である。また本発明では、官能基数１，官能基数２，官能基数３のポリオールが単独であるいは組み合わせて使用される。
【００１１】
使用されるポリオールとしては、第３級アミノ基含有ポリオール、オキシアルキル多価アルコール又はポリエステルポリオールなどが挙げられる。第３級アミノ基含有ポリオールとしては、例えばアンモニア、ヒドラジンの他、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミンなどの脂肪族ポリアミン化合物、Ｎ−アミノエチルピペラジンなどの複素環式ポリアミン化合物、トリエンジアミン、ジフェニルメタン−４，４’−ジアミンなどの芳香族ポリアミン化合物、モノ−、ジ−、またはトリエタノールアミンなどのアルカノールアミン化合物、またはこれらの混合物にエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加して得られるポリオールが挙げられる。オキシアルキル多価アルコールとしては、例えばグリコール、グリセリン、ビスフェノール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、シュークロースなどの多価アルコール、またはこれらの混合物にエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加して得られるポリオールが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ポリカルボン酸、あるいはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ポリカルボン酸と多価アルコールを縮合させて製造されるものが挙げられる。
【００１２】
本発明で使用されるポリイソシアネートとしては、従来からのポリウレタン発泡体の製造に使用されているものを用いることができる。例えば脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートおよびこれらの混合物が挙げられる。これらのうちで好ましいものは芳香族ジイソシアネートであり、特に好ましいものは、ＴＤＩ（２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、またはそれらの混合物）、ＭＤＩ（４，４’ジフェニルメタンジイソシアネート）である。これらのポリイソシアネートは、粗製ポリイソシアネート、例えば液状ＭＤＩや過剰のポリイソシアネートとポリオールとを反応して得られる遊離イソシアネート含有プレポリマーとして使用することもでき、またこれらを併用することもできる。
【００１３】
前記ポリオールとポリイソシアネートの他に発泡剤、触媒、その他必要に応じて界面活性剤、顔料、フィラー、難燃剤等が用いられる。前記発泡剤は、前記ポリオールとポリイソシアネートの反応の際に発泡させるためのもので、水等が挙げられる。また触媒としては、アミン系ウレタン化触媒、有機金属系ウレタン化触媒（酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリン酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジクロライド、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸亜鉛、ネオデカン酸ビスマス等）が挙げられ、一種類あるいは複数種類用いられる。特に有機金属系触媒は、ポリウレタン発泡体の反応時間が短くでき、成形時間短縮効果が得られる。前記有機金属系触媒の添加量は、ポリオール１００重量部に対して０．００５〜０．３重量部が好ましい。
【００１４】
前記ポリウレタン発泡体のクローズモールド成形品は、所要形状の成形空間を有する金型内に前記ポリオール、発泡剤、触媒、ポリイソシアネート等が混合されたポリウレタン発泡原料を注入し、前記金型を閉じて金型内で前記ポリオールとポリイソシアネートの反応により発泡させて前記成形空間の形状に形成されたものである。このクローズモールド成形品は、金型を用いず開空間で自由発泡された自由発泡品と比べると、閉空間で発泡されて一種の圧縮状態になるため、発泡体全体にわたって気泡が小さくなり、さらに発泡体の表面が金型内面と接触して形成されるため、スキン状に緻密な表面になっている。本発明の吸音材は、前記クローズモールド成形品のポリウレタン発泡体からからなることによっても、吸音性が良好になっている。
【００１５】
さらに、前記クローズモールド成形品からなるポリウレタン発泡体は、６０〜２００ｋｇ／ｍ３の密度であって、かつ前記自由発泡品の自由発泡密度と比べた場合に１．５〜５倍の密度であるのが好ましい。この範囲の密度とすることによって、前記クローズモールド成形品からなるポリウレタン発泡体全体の気泡状態及び表面の気泡状態が、吸音性、特には２０００Ｈｚ付近での吸音性向上にとって最適なものになる。
【００１６】
また、自動車の空調用等に用いられるダクトの内面に、前記クローズモールド成形品のポリウレタン発泡体からなる吸音材を設ける場合は、筒状の合成樹脂製ダクト本体の内面にポリウレタン発泡体からなる吸音材をクローズモールド成形により直接形成するのが好ましい。図１に示すダクト１０は、前記クローズモールド成形によってダクト本体１１の内面に直接ポリウレタン発泡体からなる吸音材２１が形成されたもので、自動車の空調用ダクトである。このようにクローズモールドで直接ダクト本体１１の内面に吸音材２１が形成されたダクト１０は、前記吸音材２１が前記ダクト本体１１の内面に隙間なく密着した状態になり、吸音性が一層良好になる。しかも、前記吸音材２１を接着剤でダクト本体１１の内面に貼着するのと比べて、吸音材２１を設ける作業が簡単で、しかも正確に吸音材２１を設けることができる。
【００１７】
なお、前記ダクト本体１１は、公知のブロー成形によって筒状に形成されたものが好適であるが、射出成形等によりダクトの展開形状にダクト展開品を形成し、前記射出成形等の際に前記ダクト展開品に形成した折り曲げ溝やヒンジ等を介して前記ダクト展開品を筒状に折り曲げたものでもよい（図示せず）。また、前記筒状のダクト本体１１の内面に前記吸音材２１をクローズモールド成形するには、図示しないが、前記ダクト本体１１内にコア型を挿入し、前記コア型と前記ダクト本体１１の内面間に吸音材成形用空間を形成し、前記吸音材成形用空間内に前記ポリウレタン発泡原料を注入し、前記ダクト本体２１の両端を閉じた状態で発泡させ、その後に前記コア型を前記ダクト本体１１から外すことにより、容易に行うことができる。勿論、クローズモールド成形によって前記ダクト本体１１内面に吸音材２１を形成する方法は、前記の方法に限られるものではない。
【００１８】
【実施例】
ポリオール１（旭硝子株式会社製、商品名：ＥＬ８３７、官能基数：３、水酸基価：２８）、ポリオール２（三井武田ケミカル株式会社製、商品名：ＭＮ−１０００、官能基数：３、水酸基価：１１２）、ポリオール３（三洋化成工業株式会社製、商品名：ＦＡ−９１２、官能基数：２、水酸基価：２８）、ポリオール４（ビーエーエスエフジャパン株式会社製、商品名：ＴＨＦ−１０００、官能基数：２、水酸基価：１１２）、ポリオール５（三井武田ケミカル株式会社製、商品名：ＥＨ−５６、官能基数：１、水酸基価：５６）、ポリオール６（三井武田ケミカル株式会社製、商品名：ＣＡ−１２０、官能基数：１水酸基価：１１７）と、触媒１（三共エアプロダクト株式会社製、商品名：ダプコ３３ＬＶ、三級アミン触媒）、触媒２（旭電化工業株式会社製、商品名：ＢＴ−１１、ジブチルチンジラウレート）、整泡剤（日本ユニカー株式会社製、商品名：Ｌ−５３０９）と、水とを表１の配合にしたがい調製したポリオール成分と、ポリイソシアネート（三井武田ケミカル株式会社製、商品名：ＴＭ−２０）とを液温３０±２℃に温調し、高圧注入機ＰＵ−３０　３Ｂヘッド（ポリマーエンジニアリング株式会社製）を用いて、５００×５００×５ｍｍの成形空間を有する第１金型（６０±２℃）に８７．５ｇと、３００×３００×３０ｍｍの成形空間を有する第２金型（６０±２℃）に１８９ｇを、それぞれ射出注入し、発泡終了後脱型して、厚み５ｍｍと３０ｍｍのクローズモールド成形品からなる実施例１のポリウレタン発泡体製吸音材を製造した。以後、実施例２〜１３では、自由発泡密度と成形密度を考慮して第１金型と第２金型への原料配合の注入量を適宜変更して実施例２〜１３のポリウレタン発泡体製吸音材を得た。なお、前記高圧注入機は、前記ポリオール成分とポリイソシアネートとを高圧で衝突させ、それによって前記ポリオール成分とポリイソシアネートとからなるポリウレタン発泡原料を混合し、射出する装置である。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
また、前記実施例１〜１３と同一の配合とし、前記第１及び第２金型を用いることなく自由発泡させて、ポリウレタン発泡体の自由発泡品を得た。そして、前記クローズモールド成形品からなる実施例１〜１３の吸音材と、前記実施例１〜１３と対応する自由発泡品とに対し、それぞれＪＩＳ　Ｋ　６４００にしたがい密度を測定し、［成形密度（クローズモールド成形品の密度）／自由発泡密度（自由発泡品の密度）］を計算した。それらの結果を表１に示す。
【００２１】
なお、前記実施例７と同一の配合として、前記高圧注入機により前記第１金型に１２５ｇ注入し、また前記第２金型に２７０ｇ注入して、前記自由発泡密度に対して１．３倍の成形密度となるように比較例１の吸音材を製造した。さらにまた、前記実施例７と同一の配合として、前記高圧注入機により前記第１金型に４９７．５ｇ注入し、また前記第２金型に１０７４．６ｇ注入して、前記自由発泡密度に対して５．２倍の成形密度となるように比較例２の吸音材を製造した。さらにまた、官能基数４、水酸基価３８のポリオール７（三洋化成工業株式会社製、商品名：ＦＡ−７０２）を用い、表２に示す配合として前記高圧注入機により前記第１金型に１８７．５ｇ注入し、また前記第２金型に４０５ｇ注入して、前記自由発泡密度に対して２．３倍の成形密度となるように比較例３の吸音材（厚み５ｍｍと３０ｍｍ）を製造した。また、前記実施例７と同一の配合からなる前記自由発泡品を比較例４とした。これらの密度等を表２に示す。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
前記実施例１〜１３及び比較例１〜４の吸音材に対して、ＪＩＳ　Ａ　１４０５にしたがい垂直入射吸音率（％）を測定した。表１及び表２には、周波数２５０Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚにおける垂直入射吸音率（％）の測定結果を示す。
【００２４】
表１及び２に示すとおり、実施例１〜１３の吸音材は、比較例１〜４の吸音材よりも吸音性において優れており、耳障りな２０００Ｈｚでの吸音性についても比較例１〜４よりも優れたものになっている。
【００２５】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、本発明の吸音材及び吸音材を有するダクトは、ポリオールを平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオール、あるいはポリオール１００重量％中の９５〜７０重量％を平均官能基数２〜３、平均水酸基価２０〜１２０のポリオール、残りを官能基数１、水酸基価４０〜１２０のポリオールとし、前記ポリウレタン発泡体をクローズモールド成形品としたため、吸音性に優れる効果がある。さらにクローズモールド成形品からなるポリウレタン発泡体を、６０〜２００ｋｇ／ｍ３の密度とし、かつ自由発泡密度の１．５〜５倍の範囲の密度としたことによって、優れた吸音性が得られたのである。さらに、本発明の吸音材及び吸音材を有するダクトは、特に耳障りに感じる周波数２０００Ｈｚ付近での吸音性に優れるものであり、自動車の空調用ダクトにとって好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
【符号の説明】
１０　ダクト
１１　ダクト本体
２１　クローズモールド成形されたポリウレタン発泡体からなる吸音材
【図１】
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