(57)【要約】【課題】本発明は、閉断面構造を有する車体部材の閉断面内部に二液型発泡性ウレタン材料を注入し、発泡硬化によって振動吸収型ウレタンフォームを充填することによる車体部材の制振工法を提供する。【解決手段】本発明の制振工法に用いる二液型発泡性ウレタン材料は、（ａ）主剤としてポリオール、および（ｂ）硬化剤としてポリイソシアネート化合物から成り、発泡剤の存在下で反応して、１ＫＨｚ〜６ＫＨｚにおける伝達関数の最大値が１１０ｄＢ以下である振動吸収型ウレタンフォームを形成することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面構造を有する車体部材の閉断面内部に二液型発泡性ウレタン材料を注入し、発泡硬化によって振動吸収型ウレタンフォームを充填することによる車体部材の制振工法であって、
上記二液型発泡性ウレタン材料は、（ａ）主剤としてポリオール、および（ｂ）硬化剤としてポリイソシアネート化合物から成り、発泡剤の存在下で反応して、１ＫＨｚ〜６ＫＨｚにおける伝達関数の最大値が１１０ｄＢ以下である振動吸収型ウレタンフォームを形成することを特徴とする車体部材の制振工法。
【請求項２】
二液型発泡性ウレタン材料において、ポリオールの６０重量％以上が水酸基価５０〜３００のポリオールであり；アミン系触媒および発泡剤として水を主剤側に配合する請求項１に記載の制振工法。
【請求項３】
二液型発泡性ウレタン材料の芳香環含有量が、１０〜２０重量％である請求項１または２に記載の制振工法。
【請求項４】
硬化スケジュールとして、注入からのクリームタイムが１〜２０秒で、かつライズタイムが１０〜１２０秒に設定し；二液型発泡性ウレタン材料の注入に際し、二液を高圧下の向流噴射で混合・吐出する二液混合高圧発泡機を用い；振動吸収型ウレタンフォームの密度が、４０〜４３０ｋｇ／ｍ３である請求項１乃至３のいずれか１つに記載の制振工法。
【請求項５】
車体部材が、自動二輪車のメインフレームまたは後輪を支持するスイングアームの中空殻体である請求項１乃至４のいずれか１つに記載の制振工法。
【請求項６】
（ａ）主剤としてポリオール、および（ｂ）硬化剤としてポリイソシアネート化合物から成り、発泡剤の存在下で反応して、１ＫＨｚ〜６ＫＨｚにおける伝達関数の最大値が１１０ｄＢ以下である振動吸収型ウレタンフォームを形成することを特徴とする車体部材の制振用二液型発泡性ウレタン材料。
【請求項７】
ポリオールの６０重量％以上が水酸基価５０〜３００のポリオールであり；主剤側にアミン系触媒および発泡剤として水を配合する請求項６に記載の制振用二液型発泡性ウレタン材料。
【請求項８】
芳香環含有量が１０〜２０重量％である請求項６または７に記載の制振用二液型発泡性ウレタン材料。
【請求項９】
車体部材が、自動二輪車のメインフレームまたは後輪を支持するスイングアームの中空殻体である請求項６乃至８のいずれか１つに記載の制振用二液型発泡性ウレタン材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体部材の制振工法、更に詳しくは、閉断面構造を有する車体部材の閉断面内部、特に振動の激しい自動二輪車において、たとえばそのメインフレームとか、後輪を支持するスイングアームの中空殻体に、二液型発泡性ウレタン材料を注入し、発泡硬化によって振動吸収型ウレタンフォームを充填することにより、静粛性の向上を目的とする制振工法並びに該工法に用いる制振用二液型発泡性ウレタン材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車業界では、車の安全強化のため車体全体の剛性および居住空間の防音性を確保することが叫ばれ、その中で、閉断面構造を有する車体部材（たとえばセンターピラー、フロントピラー、その他ルーフやサイドメンバー部、ロッカー部等）の閉断面内部に、いわゆる二液型発泡性ウレタン材料（注入発泡材乃至防音材）を注入、発泡硬化せしめる工法がなされている。
【０００３】
たとえば、ポリオール成分として２又は３官能のポリオキシアルキレンポリオールおよび可塑効果を有する流動体を配合した二液型発泡性ウレタン材料を注入、発泡硬化せしめ、吸音性能と制振性能を兼ね備えた防音性ウレタンフォームを形成する工法（特許文献１参照）；
平均分子量１１０以上のアミン化合物を配合した二液型発泡性ウレタン材料を注入、発泡硬化せしめ、比重０．６〜０．０１のウレタンフォームを形成する工法（特許文献２参照）；
特に振動の激しい自動二輪車において、その後輪を支持するスイングアームの中空殻体に、比重０．７〜０．０１のポリウレタン発泡体を装填する工法（特許文献３参照）
が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−２５８６３号公報（１頁）
【特許文献２】
特開平１１−１０５０５７号公報（２頁）
【特許文献３】
特開２００１−１３８９７８号公報（２頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記剛性および防音性の確保が叫ばれる中で、従来の技術と同様、いわゆる二液型発泡性ウレタン材料を使用するも、特にイナータンス（ｄＢ）／周波数（Ｈｚ）を示す伝達関数の規制による制振効果によって、静粛性の向上を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、閉断面構造を有する車体部材の閉断面内部に二液型発泡性ウレタン材料を注入し、発泡硬化によって振動吸収型ウレタンフォームを充填することによる車体部材の制振工法であって、
上記二液型発泡性ウレタン材料は、（ａ）主剤としてポリオール、および（ｂ）硬化剤としてポリイソシアネート化合物から成り、発泡剤の存在下で反応して、１ＫＨｚ〜６ＫＨｚにおける伝達関数の最大値が１１０ｄＢ以下である振動吸収型ウレタンフォームを形成することを特徴とする車体部材の制振工法；並びに
該制振工法に用いる上記制振用二液型発泡性ウレタン材料
を提供するものである。
【０００７】
本発明で用いる制振用二液型発泡性ウレタン材料は、（ａ）主剤としてポリオールと、（ｂ）硬化剤としてポリイソシアネート化合物を通常、４／１〜１／２、好ましくは３／１〜１／１の重量比で配合し、かつ該材料全量中ＮＣＯ基（ポリイソシアネート化合物の）を１２〜３１％（重量％、以下同様）含有することから成り、発泡剤の存在下で反応して、振動吸収型ウレタンフォームを形成する。
【０００８】
上記ポリオールとしては、たとえば多価アルコール，ビスフェノール類，脂肪族アミン，芳香族アミン，芳香環を有する脂肪族アミン，脂環族アミンなどの活性水素含有化合物に、アルキレンオキシド（たとえばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシドの１種または２種以上）を付加反応させて得られるポリエーテルポリオールが好ましい。
上記多価アルコールとしては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキシレングリコールなどの２価アルコール；トリメチロールプロパン、グリセリンなどの３価アルコール；ペンタエリスリトール、ソルビトール、メチルグリコシド、ジグリセリン、ソルビトール、ショ糖などの４価もしくはそれ以上のアルコールが挙げられる。
上記ビスフェノール類としては、たとえばハイドロキノン、１，４−ビス（ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。
【０００９】
上記脂肪族アミンとしては、たとえばアンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリメチレンジアミン（エチレンジアミン、ジアミノブタン、ジアミノプロパン、ヘキサンジアミン、ドデカンジアミンなど）、ポリエチレンポリアミン（ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなど）、ポリエーテルジアミン等が挙げられる。
上記芳香族アミンとしては、たとえば２，４−もしくは２，６−ジアミノトルエン（ＴＤＡ）、粗製ＴＤＡ、１，２−、１，３−もしくは１，４−フェニレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）、粗製ＭＤＡ、１，５−ナフチレンジアミン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルシクロヘキサン等が挙げられる。
【００１０】
上記芳香環を有する脂肪族アミンとしては、たとえば１，２−、１，３−もしくは１，４−キシレンジアミン等が挙げられる。
上記脂環族アミンとしては、たとえば４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、３−アミノ−１−シクロヘキシルアミノプロパン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、イソフォロンジアミン、ノルボルナンジアミン、メンセンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（−５，５−）ウンデカン等が挙げられる。
【００１１】
上記ポリエーテルポリオール以外に、２個以上のヒドロキシル基を有するオリゴマー、たとえばポリエステルポリオール（ポリカルボン酸とポリヒドロキシル化合物の縮合物）；ポリカーボネートポリオール；ポリカプロラクトンポリオール；さらにポリブタジエンポリオール、アクリルポリオール、エチレン性不飽和単量体で変性された重合体ポリオール等も使用することができる。
なお、上記ポリエステルポリオールの原料であるポリカルボン酸としては、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が、またポリヒドロキシル化合物としては、上述のポリエステルポリオールに用いる多価アルコールやポリエステルポリオールそのもの等が例示される。
【００１２】
なお、かかるポリオールにあって、特にその６０％以上が水酸基価５０〜３００、好ましくは７０〜２５０（または分子量５００〜２０００、好ましくは７００〜１５００）のポリオールであることが好ましい。６０％未満であると、制振効果が達成しえない傾向にある。
【００１３】
上記ポリイソシアネート化合物としては、たとえば芳香族ポリイソシアネート；脂肪族または脂環式ポリイソシアネート；芳香脂肪族ポリイソシアネート；これらの変性物（トリメチロールプロパン、ひまし油、しょ糖などポリオール付加変性物、カルボジイミド変性物、アロファネート変性物、ウレア変性物、ビューレット変性物、イソシアヌレート変性物、オキサゾリドン変性物など）、ポリオールと過剰のポリイソシアネート化合物の反応によって得られる末端ＮＣＯ基含有ウレタンプレポリマー等の中から選定されてよい。
上記芳香族ポリイソシアネートとしては、たとえば１，３−もしくは１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−および／または２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、ジフェニルメタン−２，４’−および／または−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（粗製ＭＤＩ）、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、トリフェニルメタン−４，４’，４”−トリイソシアネート等が挙げられる。
【００１４】
上記脂肪族または脂環式ポリイソシアネートとしては、たとえばイソホロンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
上記芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、たとえばキシリレンジイソシネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
これらのポリイソシアネート化合物の内、好ましいものはＭＤＩ、粗製ＭＤＩ、ショ糖変性ＴＤＩおよびカルボジイミド変性ＭＤＩであり、特に好ましいのは粗製ＭＤＩである。
【００１５】
上記発泡剤（通常、主剤（ａ）側に配合）としては、水；水素原子含有ハロゲン化炭化水素系発泡剤；低沸点炭化水素類等が挙げられ、これらの１種または２種以上の混合物を使用する。使用量は、形成されるウレタンフォームの密度が４０〜４３０ｋｇ／ｍ３、好ましくは８０〜４００ｋｇ／ｍ３となるように調整する。密度が４０ｋｇ／ｍ３未満では、振動吸収能が低下し、また４３０ｋｇ／ｍ３を越えると、軽量硬化が得られない傾向にある。
【００１６】
また必要に応じて、いわゆるポリウレタン反応に通常使用される触媒、たとえばアミン系触媒（トリエチレンジアミン、ペンタメチレンジエチルテトラミン、Ｎ−エチルモルホリン、ジエチルエタノールアミン、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７など）や金属系触媒（オクチル酸第一錫、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸鉛など）を適量主剤（ａ）側に配合してもよい。
さらに必要に応じて、通常の整泡剤、着色剤（染料、顔料）、可塑剤、充填剤、難燃剤、老化防止剤、抗酸化剤などの添加成分を適量範囲で加えてもよい。
【００１７】
なお、かかる二液型発泡性ウレタン材料にあって、その芳香環含有量が通常、１０〜２０％に設定していることが好ましい。１０％未満では、材料が柔らかくなり充分な制振効果を発揮できず、また２０％を越えると、材料が硬くなり、これも充分な制振効果を発揮しない傾向となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車体部材の制振工法は、上述の制振用二液型発泡性ウレタン材料および通常の高圧発泡機を用い、以下の手順に従って実施することができる。
１）先ず、閉断面構造を有する車体部材（ピラー部、ルーフ部、サイドメンバー部、ロッカー部等）の閉断面内部、あるいは自動二輪車のメインフレームまたは後輪を支持するスイングアームの中空殻体に、制振用二液型発泡性ウレタン材料を注入する。注入に際し、たとえば二液を高圧下の向流噴射で混合・吐出する二液混合高圧発泡機［好ましくは小型軽量のミキシングヘッドを装備したもの、たとえば東邦機械工業（株）製のＮＲ−２０５型ミキシングヘッドを装備したガスマー社製のＶＨ−３０００高圧ＰＵ発泡機］、あるいはオートクリーニング方式のミキシングヘッドを備えた高圧発泡機（特開平１１−３４８１３８号公報参照）を使用しうる。
【００１９】
２）次に、常温下で発泡硬化させて、１ＫＨｚ〜６ＫＨｚにおける伝達関数の最大値が１１０ｄＢ以下である振動吸収型ウレタンフォームを形成する（この場合、硬化物のｔａｎδは０．１以上である。ｔａｎδ０．１未満では、制振性能が満足できない）。
硬化スケジュールとして、注入からのクリームタイムが１〜２０秒で、かつライズタイムが１０〜１２０秒に設定する（車両の製造として、タクトが約６０秒であるため、長い硬化時間を設定できないからである）。
【００２０】
【実施例】
次に実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
実施例１，２および比較例１〜３
下記表１に示す重量部数のポリオール、アミン系触媒（ペンタメチレンジエチルテトラミン）および発泡剤（水）の主剤側と、硬化剤のポリメリックＭＤＩ［住友バイエル（株）製「４４Ｖ−１０」、芳香環含有量６０％］を混合して発泡性材料を得、直ちに下記の測定試験に供し、結果を表１に併記する。
【００２１】
密度
容量１０００ｃｃの容器に、該発泡性材料を硬化後の容量約６００ｃｃとなるように充填し、そのときの発泡体の重量をＷ１（ｇ）とする。硬化後、容器に水を入れ、発泡体と水を合せて１０００ｃｃとなるようにする。そのときの水の重量をＷ２（ｇ）とし、下式より発泡体の密度を求める。
密度（ｋｇ／ｍ３）＝Ｗ１／（　１０００−Ｗ２）×　１０００
伝達関数の最大値
アルミニウム角パイプ（３５×７０×１５０ｍｍ）の中央部に２０ｍｍφの穴を開け、該中央部を中心に長さ１００ｍｍ範囲に、該発泡性材料を充填して試験片とする。
上記充填試験片をスポンジの上に置き、加速度ピックアップを取付け、インパルスハンマーにて加振したときの伝達関数を求め、その最大値（ｄＢ）を得る。
【００２２】
車体としての防音性能
自動二輪車が４０ｋｍ／ｈで進入し、この時点からフル加速し、２０ｍ間を走行する時の車両側面の騒音を測定する。
○：７３ｄＢ未満
×：７３ｄＢ以上
【００２３】
【表１】
2004099798.tif 000002
【００２４】
表１中、
注１）三洋化成（株）製「サンニックストリオールＧＰ−１０００」、水酸基価１６０、分子量１０００
注２）同（株）製「サンニックストリオールＴＰ−７００」、水酸基価２４０、分子量７００
注３）同（株）製「サンニックストリオールＧＰ−４０００、水酸基価４４、分子量４０００
【００２５】
【発明の効果】
表１の結果から、二液型発泡性ウレタン材料において、水酸基価５０〜３００のポリオール比率８０％，７０％および芳香環含有量１４％の実施例１，２が、比較例１〜３と比べ、伝達関数の最大値が適正範囲にあり（１１０ｄＢ以下）、車体としての防音性能に満足されることが認められる。