隔音材料的製作方法

2023-04-28 11:37:41

專利名稱：：隔音材料的製作方法
技術領域：
：本發明涉及具有良好的隔音性及成型性的隔音材料。技術背景一直以來，各種各樣的隔音材料被廣泛應用於汽車、軌道交通工具等車輛，以及升降機等運載工具。特別是在汽車方面，發動機的噪音侵入車內空間是車內聲環境惡化的重要原因，因此，發動機、踏板(7口7、乂一卜)、後備箱等均使用隔音材料。作為這樣的隔音材料，專利文獻1中公開了一種隔音片材，其通過以下方法得到對含橡膠成分90重量％以上的粘合劑成分、填充劑成分及添加劑類等進行混煉、壓延，並使其在20。C的彈性模量為5xl(^Pa以下。為了增加密度來提供隔聲性，該隔音片材的粘合劑成分中含有填充劑成分，因此所述隔音片材存在的問題是比重大、堅硬、難於切割加工，並且彎曲等成型性不好。而且，上述隔音片材缺乏伸長性，即使欲使用模具對其進行成型，也會因為隔音片材出現龜裂或發生斷裂而無法成型為具有希望形狀的成型口口。因此，對於汽車底鋼板等形狀複雜的振動金屬板，即使希望將隔音片材成型為與振動金屬板的形狀相吻合的狀態並貼合於其上，也會因為隔音片材無法正確地成型為與振動金屬板的形狀相吻合的形狀而出現下述問題在隔音片材與振動金屬板之間出現間隙，需要另外的操作以填平這些間隙。專利文獻l:特開平6-301385號公報
發明內容本發明所要解決的問題本發明提供具有良好的隔音性及成型性的隔音材料。解決問題的手段本發明的隔音材料的特徵是其包含熱塑性樹脂發泡體和包含於熱塑性樹脂發泡體中的無機化合物，其中相對於構成所述熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂100重量份，含有30-300重量份的無機化合物。即，本發明的隔音材料的特徵為在熱塑性樹脂發泡體中含有無機化合物，相對於構成所述熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂100重量份，含有30300重量份的無機化合物。對於上述構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂，沒有特別限定，例如可以是有機材料，包括聚烯烴類樹脂，其中包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚乙烯類樹脂或丙烯均聚物、丙烯與其它烯烴的共聚物等聚丙烯類樹脂等；聚苯乙烯類樹脂；聚酯類樹脂；聚醯胺類樹脂；聚醯亞胺類樹脂；石油樹脂等。但從隔音材料的剛性好、操作過程中不易發生彎曲(撓^)或翹曲(反。)，並且操作性良好的角度考慮，優選聚烯烴類樹脂，更優選聯合使用聚乙烯類樹脂與乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。再者，隔音材料的構成是在上述熱塑性樹脂發泡體中含有一定比例的無機化合物。作為這樣的無機化合物可以列舉出例如石克酸鋇、硫酸4美等無機酸金屬鹽，以及氬氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物。但因隔音材料在成型時需要進行加熱，因此優選不會因這樣的加熱而分解的無機酸的金屬鹽，更優選^i酸鋇。而且，在隔音材料中，如果無機化合物的含量少則隔音材料的隔音性能下降，無機化合物的含量多則隔音材料的成型性不佳。因此，相對於構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂100重量份，將無機化合物的含量限定為30-300重量份，優選為75-250重量份。這樣，本發明的隔音材料通過在熱塑性樹脂發泡體中填充一定比例的無機化合物而具有良好的隔音性能。此處，如果在熱塑性樹脂中大量填充無機填充劑、特別是硫酸鋇等密度大的無機化合物，則通常熱塑性樹脂的伸長性降低，從而成型性下降，很難適用真空成型等成型方法。因此，在本發明的隔音材料中，為了彌補因含有無機化合物而造成的熱塑性樹脂的伸長性下降，使熱塑性樹脂發泡，製成熱塑性樹脂發泡體，並使該熱塑性樹脂發泡體中含有無機化合物。這樣，通過使熱塑性樹脂發泡而製成熱塑性樹脂發泡體，可以提高熱塑性樹脂在拉伸時的斷裂點的延熱塑性樹脂發泡體即隔音材料的成型性，使得可以採用真空成型等公知的成型方法，高精度地成型為希望的形狀。即，在本發明的隔音材料中，通過使熱塑性樹脂發泡，製成熱塑性樹脂發泡體，從而提高伸長性，因此可在該熱塑性樹脂發泡體中大量填充無機化合物，其結果使得本發明的隔音材料在具備良好的隔音性的同時，還具備良好的成型性。而且，如果包含了無機化合物的熱塑性樹脂發泡體即隔音材料的表觀密度小，則隔音材料的隔音性下降；隔音材料的表觀密度大，則隔音材料的成型性不佳。因此，隔音材料的表觀密度優選0.1~0.8g/cm3,更優選0.250.7g/cm3。並且，隔音材料的表觀密度依照JISZ6767標準測定。此外，如果構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂的樹脂膨脹倍率小，則構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂的伸長性下降、隔音材料的成型性下降，因此樹脂膨脹倍率優選為300%以上，更優選為500%以上；如果樹脂膨脹倍率過大，則在成型隔音材料時會發生破裂或龜裂，因此其優選為1500%以下，更優選為1000%以下。而且，構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂的樹脂膨脹倍率是表示熱塑性樹脂本身在發泡前後的體積膨脹率的指標，具體而言，其是採用下述的式l計算出的值。這裡，設無機化合物的密度為Ag/cm3,構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂的密度為Bg/cm3,包含於熱塑性樹脂發泡體中的無機化合物的重量為Xg,熱塑性樹脂的重量為Yg，含有無機化合物的熱塑性樹脂發泡體整體的表觀密度為Cg/cm3。並且，當構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂為兩種以上熱塑性樹脂的混合物時，熱塑性樹脂的密度是指熱塑性樹脂混合物的密度。樹脂膨脹倍率(％)formulaseeoriginaldocumentpage5,式l而且，如果隔音材料的厚度薄，則隔音材料的隔音性或機械強度下降;如果隔音材料的厚度厚，則隔音材料的成型性下降。因此，其厚度優選為26mm。隔音材料的隔音性優選為5dB以上，更優選為10dB以上。接下來，對本發明的隔音材料的製造方法進行說明。作為該隔音材料的製造方法沒有特別限定，可以列舉出例如以下方法等(l)使用試驗用煉塑機等常用攪拌裝置對包含熱塑性樹脂、無機化合物和熱分解型發泡劑的發泡性樹脂組合物進行熔融混煉，在此基礎上採用壓機模壓成型(7°成型)等常用成型方法製作發泡性樹脂片材，根據需要用電子射線、a射線、(3射線等電離放射線照射該發泡性樹脂片材以進行交聯，然後將發泡性樹脂片材加熱至熱分解型發泡劑分解溫度以上的溫度，使其發泡來製造隔音材料；(2)用擠出機對包含熱塑性樹脂、無機化合物和熱分解型發泡劑的發泡性樹脂組合物進行熔融混煉，由擠出機連續擠出發泡性樹脂片材，根據需要用電子射線、a射線、p射線等電離放射線照射該發泡性樹脂片材以進行交聯，然後將發泡性樹脂片材加熱至熱分解型發泡劑分解溫度以上的溫度，使其發泡來連續地製造隔音材料。而且，對於上述熱分解型發泡劑沒有特別限定，其為以往的用於發泡體製造的產品即可，例如有偶氮二曱醯胺(7y、、;^力少求y了^K)、苯磺醯肼、二亞硝基五亞曱基四胺、曱苯磺醯肼、4,4-氧聯雙(苯磺醯肼)等，它們可以單獨使用，也可以兩種以上聯合使用。所得隔音材料的使用方法是先將其成型為與汽車底鋼板等欲實施隔音處理的部件(以下稱為"被隔音部件")的形狀相吻合的形狀，在此基礎上使用粘合劑等將其貼合在被隔音部件上。而且，作為對隔音材料進行成型的成型方法，可以採用傳統上公知的成型方法，例如有真空成型、加壓成型等。此時，因為隔音材料已成型為與被隔音材料的形狀高精度吻合，可以將隔音材料貼合在被隔音部件上，並使其與被隔音部件間基本上無間隙，從而輕+〉地實施隔音處理。發明的效果本發明的隔音材料的特徵是其包含熱塑性樹脂發泡體和無機化合物，其中相對於構成所述熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂100重量份，熱塑性樹脂發泡體中含有30300重量份的無機化合物。因此，其具有良好的隔音性，特別是在具有良好的隔音性的同時，還具有良好的成型性。因而，本發明的隔音材料可以釆用公知的成型方法高精度地成型為與欲實施隔音處理的被隔音部件的形狀相吻合的形狀。所以，可以穩定地將隔音材料貼合在汽車底板、隔開發動機室與車內部的隔板等被隔音部件上，並使其與被隔音部件間基本上無間隙，從而切實地實施隔音處理。而且，當在本發明的隔音材料中構成熱塑性樹脂發泡片材的熱塑性樹脂為聚烯烴類樹脂時，其剛性好，在隔音材料的操作中不易發生彎曲或翹曲，可操作性好。而且，當在本發明的隔音材料中無機化合物為無機酸金屬鹽時，其可不受對隔音材料進行成型時的加熱操作的影響，穩定存在於熱塑性樹脂發泡體中，可以使隔音材料成型為希望的形狀而不損害其隔音性能。此外，當在本發明的隔音材料中表觀密度為0.10.8g/cn^時，隔音材料具有更好的隔音性和成型性。圖l為截面模式圖，示出了隔音材料成型性的測定要素。符號說明1陰模；2成型品；21底部；22壁部。具體實施方式(實施例1)-於110。C使用試驗用煉塑機混煉發泡性樹脂組合物15分鐘，使其均勻混合，然後於ll(TC對發泡性樹脂組合物進行壓機模壓成型，製備厚2.5mm的發泡性樹脂片材。所述發泡性樹脂組合物包括65重量份的低密度聚乙烯(三井住友聚烯烴公司生產，商品名為LE520)、35重量份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(三井-杜邦聚合化學公司生產，商品名為EVAFLEXEV460，乙酸乙烯酯含量為19重量％)、150重量份的硫酸鋇(竹原化學公司生產，商品名為W-l)、4重量份的偶氮二曱醯胺(大塚化學公司生產，商品名為UNIFOAMAZSO-40)以及1重量份的作為發泡助劑的硬脂酸鋅(辦化學公司生產，商品名為SZ-2000)在800KV的條件下用2.0Mrad的電子射線照射該發泡性樹脂片材，使發泡性樹脂片材發生交聯。將該發泡性樹脂片材置於烘箱中，24(TC放置80秒使其發泡，得到隔音材料，所述隔音材料的構成是在包含低密度聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的聚烯烴類樹脂的發泡片材中包含硫酸鋇。所得隔音材料的表觀密度為0.33g/cm3，其厚度為3.7mm。構成熱塑性發泡樹脂的聚烯烴類樹脂的樹脂膨脹倍率為650.4%。包含低密度聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的聚烯烴類樹脂的密度為0.9g/cm3,硫酸鋇的密度為4.3g/cm3。(實施例2)按照與實施例1類似的方法得到隔音材料，所不同的是疏酸鋇由150重量份調整為100重量份，偶氮二甲醯胺由4重量份調整為3重量份，硬脂酸鋅由1重量份調整為0.8重量份。所得隔音材料的表觀密度為0.31g/cm3,其厚度為3.6mm。構成熱塑性發泡樹脂片的聚烯烴類樹脂的樹脂膨脹倍率為559.7%。(實施例3)按照與實施例1類似的方法得到隔音材料，所不同的是硫酸鋇由150重量份調整為50重量份，偶氮二曱醯胺由4重量份調整為2重量份，硬脂酸鋅由1重量份調整為0.6重量份。所得隔音材料的表觀密度為0.32g/cm3,其厚度為3.7mm。構成熱塑性發泡樹脂片的聚烯烴類樹脂的樹脂膨脹倍率為411.4%。(實施例4)按照與實施例1類似的方法得到隔音材料，所不同的是硫酸鋇由150重量份調整為50重量份，發泡性樹脂片材的厚度由2.5mm調整為2.0mm。所得隔音材料的表觀密度為0.16g/cm3,其厚度為3.7mm。構成熱塑性發泡樹脂片的聚烯烴類樹脂的樹脂膨脹倍率為833.3%。(比較例1)按照與實施例1類似的方法得到隔音材料，所不同的是不使用硫酸鋇，偶氮二曱醯胺由4重量份調整為1.4重量份，硬脂酸鋅由1重量份調整為0.4重量份。所得隔音材料的表觀密度為0.40g/cm3,其厚度為3.7mm。構成熱塑性發泡樹脂片的聚烯烴類樹脂的樹脂膨脹倍率為225.0%。(比4交例2)按照與實施例1類似的方法得到隔音材料，所不同的是不使用硫酸鋇，發泡性樹脂片材的厚度由2.5mm調整為2.0mm。所得隔音材料的表觀密度為0.11g/cm3,其厚度為3.8mm。構成熱塑性發泡樹脂片的聚烯烴類樹脂的樹脂膨脹倍率為818.2%。(比較例3)按照與實施例1類似的方法得到隔音材料，所不同的是硫酸鋇由150重量份調整為350重量份，偶氮二曱醯胺由4重量份調整為6重量份，硬脂酸鋅由1重量份調整為1.3重量份，發泡性樹脂片材的厚度由2.5mm調整為2.0mm。所得隔音材料的表觀密度為0.61g/cm3,其厚度為3.6mm。構成熱塑性發泡樹脂片的聚烯烴類樹脂的樹脂膨脹倍率為590.7%。(比較例4)以乙丙雙烯橡膠(EPDM)片材(表觀密度2.4g/cm3,厚度1.7mm)作為隔音材料。所得隔音材料的成型性及隔音性按如下要領測定，其結果示於表1。(成型性)使用遠紅外線加熱器對隔音材料進行加熱，使其兩面溫度達到140°C。然後，準備如圖1所示的有底圓筒狀陰模1，使用該陰模l對隔音材料進行真空成型，得到有底圓筒狀成型品2，該底圓筒狀成型品2由平面圓形的底部21和圓筒狀的壁部22(其以與底部21垂直的狀態沿底部21的外緣延伸設置)構成。並且，隔音材料的真空成型應在保證滿足下述三個條件的範圍內，對隔音材料進行儘可能深的真空成型成型品2的壁部22的厚度均勻；底部21不出現龜裂或開孔；底部21的厚度與壁部22的厚度大體相同。而且，基於下述的式2,由成型品外底面直徑D和將隔音材料真空吸引入陰模l內的深度H計算出真空成型最大拉拔比(絞O比)(H/D)，並以之作為成型性的指標。真空成型最大拉拔比越大，隔音材料的成型性越好。真空成型最大拉拔比(H/D)4罙度H/直徑D......式2在實施例1~3中，真空成型最大拉拔比為0.8以上，隔音材料均有良好的成型性。在比較例1中，真空成型最大拉拔比為0.6，依靠如此程度的成型性不能將隔音材料正確地成型為與金屬鑄模形狀相吻合的形狀。比較例3的材料的成型性不佳，在底部立即出現了開孔，基本上不能進行真空成型。比較例4的材料的成型性不佳，在底部立即出現了開孔，基本上不能進行真空成型。(隔音性)基於JISA1416標準測定隔音材料的隔音性，並作為隔音性的指標。具體而言，在隔斷音源室與混響室(殘響室)的門上設置一個邊長600mm的正方形的隔音材料安裝用窗口，將隔音材料安裝於其上，使其完全封閉。然後，由聲源室的聲源發出90dB的聲音，用噪音計(RION公司生產，商品名為精密噪音計NA-27)在混響室中測定音量大小A。接下來，不在隔音材料安裝用窗口上安裝隔音材料，而是使該窗口部處於完全敞開的狀態，按照與上述相同的要領測定音量大小B,基於下述的式3計算出隔音性。隔音性(dB)=(音量大小B)-(音量大小A)......式3表ltableseeoriginaldocumentpage11工業實用性本發明的隔音材料具有良好的隔音性和成型性，因此其可適用於具有各種形狀的被隔音部件，可適用於汽車領域、軌道領域、建築領域等廣泛的應用領j或。權利要求1.一種隔音材料，其包含熱塑性樹脂發泡體和包含在熱塑性樹脂發泡體中的無機化合物，其中，相對於100重量份的構成所述熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂，無機化合物的含量為30～300重量份。2.根據權利要求1的隔音材料，其中，構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂為聚烯烴類樹脂。3.根據權利要求1的隔音材料，其中，無機化合物為無機酸的金屬鹽。4.根據權利要求1的隔音材料，其表觀密度為0.10.8g/cm3。5.根據權利要求1的隔音材料，其中，相對於IOO重量份構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂，無機化合物的含量為75250重量份。6.根據權利要求1的隔音材料，其中，無機化合物為硫酸鋇。7.根據權利要求1的隔音材料，其中，構成熱塑性樹脂發泡體的熱塑性樹脂的樹脂膨脹率為300%以上。全文摘要本發明提供具有良好的隔音性及成型性的隔音材料。本發明的隔音材料的特徵是在熱塑性樹脂發泡體中含有無機化合物，且相對於100重量份的熱塑性樹脂，含有30～300重量份的無機化合物。因此，其具有良好的隔音性及成型性，可以採用公知的成型方法將其高精度地成型為與欲實施隔音處理的被隔音部件的形狀相吻合的形狀。所以，可以穩定地將隔音材料貼合在汽車底板、隔開發動機室與車內部的隔板等被隔音部件上，並使其與被隔音部件間基本上無間隙，從而切實地實施隔音處理。文檔編號G10K11/16GK101258190SQ200680032880公開日2008年9月3日申請日期2006年9月5日優先權日2005年9月8日發明者乾延彥,勞倫斯·P·沃格爾斯,山田穰二,愛德華·K·奧弗曼斯,阿曼德·A·杜伊傑森斯申請人:積水化學工業株式會社;阿爾維奧股份公司