高減衰膨張性材料および機器
ａ）３〜４０重量％の、第一ガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）３〜４０重量％の、第二ガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー（第一および第二ガラス転移温度は少なくとも１０℃異なる）、
ｃ）５〜５０重量％の、少なくとも１つの重合性Ｃ＝Ｃ二重結合を有するポリマーおよびコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー
ｄ）０〜３０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性物質を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤
を含み、成分ａ）からｅ）の合計は１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される、熱膨張性材料。好ましくは、該熱膨張性材料は、ａ）は、−２５℃〜０．０℃の範囲でのガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、０．１℃〜３０℃の範囲でのガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される熱可塑性ポリマー、少なくとも１つの化学発泡剤、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする少なくとも１つの硬化剤を含んでなる。該材料は、消散振動波バリア、自動車用密閉パネル部品の音減衰、空間充填挿入物および制限層減衰構造のような種々の音減衰用途に用いることができる。
ｂ）３〜４０重量％の、第二ガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー（第一および第二ガラス転移温度は少なくとも１０℃異なる）、
ｃ）５〜５０重量％の、少なくとも１つの重合性Ｃ＝Ｃ二重結合を有するポリマーおよびコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー
ｄ）０〜３０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性物質を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤
を含み、成分ａ）からｅ）の合計は１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される、熱膨張性材料。好ましくは、該熱膨張性材料は、ａ）は、−２５℃〜０．０℃の範囲でのガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、０．１℃〜３０℃の範囲でのガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される熱可塑性ポリマー、少なくとも１つの化学発泡剤、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする少なくとも１つの硬化剤を含んでなる。該材料は、消散振動波バリア、自動車用密閉パネル部品の音減衰、空間充填挿入物および制限層減衰構造のような種々の音減衰用途に用いることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な高減衰膨張性材料、および特にバス、トラックおよび乗用車のような車両において、音響振動を減衰させるための膨張した物質の使用に関する。該物質および対応する機器の種々の使用法を記載する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、原動力発生器、例えばエンジン、モーター、ポンプまたはギアボックス等によって発生する振動の、構造部品によるパネルのような放出面への伝達は、構造伝播ノイズの放出を生じさせる。ＷＯ２００７／０３９３０９には、膨張した場合、特に振動発生器によって生成する振動の伝達の減少に特に効果的な、接着剤、シーリングおよび被覆目的に有用な熱膨張性材料が記載されている。引用発明は、膨張すると、０．１ＭＰａおよび１０００ＭＰａの間のヤングの貯蔵弾性率Ｅ’、少なくとも３（好ましくは少なくとも１）の損失係数および好ましくは０．１ＭＰａおよび５００ＭＰａの間のせん断貯蔵弾性率Ｇ’を−１０および＋４０℃の間の温度で０〜５００Ｈｚの周波数範囲で有する膨張性材料を提供する。
【０００３】
本特許出願では、ヤングの貯蔵弾性率（Ｅ’）を引張応力と引張歪みとの比が物質の比例限度未満であると定義する。せん断貯蔵弾性率Ｇ’は、せん断応力とせん断歪みとの比が比例限度内であると定義し、物質中で弾性的に貯蔵される等価エネルギーの尺度と見なす。損失係数（構造固有減衰またはｔａｎδとも称される）は、引張圧縮における減衰についてのヤングの貯蔵弾性率Ｅ’を越えるヤングの損失弾性率Ｅ’’の割合である。
【０００４】
これらの値は、本発明では、膨張後の熱膨張性物質である物質の動的機械分析（ＤＭＡ）によって容易に決定し得る。先行技術によく知られているように、動的機械分析は、物質がキャリア上で特徴付けられる間接法（Ｏｂｅｒｓｔのビーム試験）または試験試料が特徴とすべき物質からのみ作られた直接法（ｖｉｓｃｏａｎａｌｙｚｅｒ）のいずれかによって実施することができる。
【０００５】
ＷＯ２００７／０３９３０９による膨張性材料は、ＷＯ２００７／０３９３０８に記載されているように消散性振動波のバリアの製造に有用である。このようなバリアは、内表面および外表面を有するキャリア、多角形断面、長方形、特に必要に応じてＵ形を有し、外表面上に上記の膨張性物質の被覆物を含むキャリアを含んでなる。
【０００６】
より詳細には、ＷＯ２００７／０３９３０８は、次のように教示する：「本発明における使用のために選択されたキャリアは、内表面および外表面を有する。キャリアは断面において、形状が多角形であるべきである。好ましくは、キャリアの断面形状は、直線および／または弧である少なくとも３つの辺を有する。ある実施態様では、キャリアは、一つの辺上で開いているが、他の実施態様では、キャリアの断面形状は閉じている。例えば、キャリアは断面において、長方形、正方形、五角形、六角形、Ｕ形およびＤ形からなる群から選択される形状を有し得る。キャリアの辺は、長さが等しいかまたは異なっていてよく、長さは通常、消散振動波バリアを挿入すべき構造要素の内寸に従って選択される。キャリアは、完全に中空であり得るが、特定の実施態様では、１以上の内部要素、例えば締め具、リブ、隔壁等を有することができる。キャリアは、消散振動波バリアを挿入すべき中空構造要素の底と向かい合った表面またはエッジ上で小さいタブ、脚または他の突出を考慮して設計され得る。これらの突出は、構造要素のより低い内部表面からそのような表面またはエッジを離すために作られ、これによって、車両組立作業に用いる任意の液体をより完全に被覆またはそのようなより低い内部表面と接触することを可能とする。
【０００７】
本発明のある実施態様では、キャリアは直線である。しかしながら、他の実施態様では、キャリアは曲がっているかまたは曲線であり得る。さらに他の実施態様では、キャリアは特定の部分において直線であり、他の部分では曲線であり得る。キャリアの各辺は、平面であり得るが、キャリアの辺が１以上の湾入した領域および／または１以上の突き出ている部分を含むこともできる。キャリアの辺は、連続的（任意の開放部を有さない）であり得るが、特定の実施態様では、キャリアの１以上の辺は１以上の開放部を有することができる。一般的に言えば、キャリアの形状および配置は、通常、平行または輪郭もしくは消散振動波バリアを挿入すべき構造要素の形状に適合するように、および一旦熱膨張性物質で被覆された消散振動波バリアをこのような構造要素内で適合させることを妨げることになりかねない構造要素内で任意の要素を取り除くように選択される。消散振動波バリアと構造要素の内表面との間に少なくとも幾つかの間隔の余地を許容することが望ましい。」
【０００８】
上記のＷＯ２００７／０３９３０９およびＷＯ２００７／０３９３０９８による発明の特に有利な実施態様では、熱膨張性物質は、以下のものを含んでなる：
２５〜７０重量％、好ましくは３５〜５５重量％の少なくとも１つの熱可塑性エラストマー（好ましくはスチレン／ブタジエンまたはスチレン／イソプレンブロックコポリマーまたは少なくともその部分水素化誘導体）；
１５〜４０重量、好ましくは２０〜３５重畳％の少なくとも１つの非エラストマー熱可塑性物質（好ましくはエチレン／酢酸ビニルまたはエチレン／メチルアクリレートコポリマー）、
０．０１〜２重量％、好ましくは０．０５〜１重量％の少なくとも１つの安定剤または酸化防止剤、
２〜１５重量％、好ましくは膨張性物質を１５０℃の温度で加熱した場合に体積が少なくとも１００％膨張するために効果的な量の少なくとも１つの発泡剤、
必要に応じて０．５〜２重量％の少なくとも１つのオレフィン性不飽和モノマーまたはオリゴマーを含む０．５〜４重量％の１以上の硬化剤、および必要に応じて、
１０重量％まで（例えば０．１〜１０重量％）の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
５重量％（例えば０．１〜５重量％）までの少なくとも１つの可塑剤、
５重量％（例えば０．１〜５重量％）までの少なくとも１つの可塑剤、
１０重量％（例えば０．１〜１０重量％）までの少なくとも１つのワックス、
３重量％（例えば０．０５〜３重量％）までの少なくとも１つの発泡剤用活性剤、
ならびに必要に応じて少なくとも１つの充填剤（充填剤の量は好ましくは１０重量％未満、より好ましくは５重量％未満である）、パーセンテージは熱膨張性物質の全重量の重量パーセンテージとして表される。
【０００９】
本発明は、ＷＯ２００７／０３９３０８に記載の消散振動波バリアの製造に用い得る向上した熱膨張性物質を提供する。しかしながら、該物質は、車両における他の音減衰用途、例えば自動車の密閉パネルの振動の減衰のために用いることもできる。
【００１０】
該用途はＷＯ０２／１４１０９に開示されている用途に相当する。該文献には、以下のものを含んでなる自動車密閉パネルの組立において振動の減衰用の系が記載されている：ａ）自動車用外部パネル構造と関連したイントルージョン機器、およびｂ）前記イントルージョン機器の少なくとも一部にわたって、前記膨張性物質の膨張前に前記イントルージョン機器と接触させ、前記膨張性物質の膨張後に前記外部パネルの表面と接触させて配置された減衰振動用の外部材料。ＷＯ０２／１４１０９には、該発明に、むしろ一般的に用いるべき熱活性物質が開示されている。好ましい実施例は、α−オレフィンを有し得るエチレンコポリマーまたはターポリマーをベースとするポリマーフォームである。コポリマーまたはターポリマーとして、ポリマーは２または３の異なったモノマーから構成される。特に好ましいポリマーの例として、エチレン酢酸ビニル、ＥＰＤＭまたはその混合物が挙げられる。
【００１１】
上記の発明の熱膨張性物質のさらなる用途は、空洞充填挿入物に関する。空洞充填挿入物は、車体において封止およびまたはバッフルするために用いることができる。具体的には、本発明は、好ましくは実施的に平面であり、高減衰膨張性物質を実質的に挿入物の全周辺に含む空洞充填挿入物に関する。該挿入物は、車体の空洞に設置されるが、好ましくは取付部材を用いる必要がない。活性化により、膨張性物質は泡立って、内部空洞壁の周りにシールを形成する。活性化空洞充填挿入物は、空洞の壁を透過する振動および空洞内の空気伝播ノイズの両方を低減するのに特に効果的である。
【００１２】
図１に示される通り、車体は通常、乗員室、エンジン室、トランク、戸口、窓およびその車輪格納部を形成する複数の中空構造部材（例えば図１におけるピラーＡ、ＢおよびＣ等）が挙げられる。それぞれの中空構造部材には通常、１以上の相互接続した空洞が含まれ、これらの空洞は、パワートレインおよび車両が走行する道路によって引き起こされる所望のノイズおよび振動を車両の乗員室に伝達することがある。これらの望ましくないノイズおよび振動を低減するある従来法は、１以上の空洞充填挿入物９０を有する車両の空洞を塞ぐことである。このような空洞充填挿入物は、車両の中空構造部材の強化または補強するのに役立つこともできる。
【００１３】
この目的に用いる通常の空洞充填挿入物９０として、キャリア、キャリアと一体形成された取付部材、およびキャリア上に形成された熱膨張性物質が挙げられる。空洞充填挿入物９０は通常、形状が類似するように配置されるが、設置すべき空洞の断面よりもいくぶん小さい。取付部材は通常、空洞充填挿入物を壁に固定するために空間を定義する壁のひとつに形成された開口部中に挿入されるように配置される。空洞充填挿入物は通常、キャリアの面が空洞の長手方向に実質的に垂直であるように位置する。膨張性物質は、車体を、車両のプライマーまたはペイント硬化行程の一部を形成する焼成炉を通過させる際、熱によって膨張させる。膨張性物質の熱による膨張は、膨張性物質と空間の壁との間の任意の周辺空間を、車両によって生成され、その乗員室に伝達される望ましくないノイズの水準を低減する目的で充填する。
【００１４】
考えられ得る努力がそのような空洞充填挿入物（しばしば「音響バッフル」と称される）の開発にこれまで費やされてきたが、そのような空洞充填挿入物は構造部材の空洞を通過する空気伝播ノイズの量の低下にのみ効果的である。しかしながら、いわゆる構造伝播ノイズを著しく低下または停止させることはより困難であることが証明された。「構造伝播ノイズ」は、パネル（通常、フレームまたは他の中空構造部材）を支持する構造によって主に伝達され、原動力発生器（例えば、エンジン、モーター、ポンプまたはギアボックス）によって生成された、放出表面（通常、パネル）によって生成されるノイズである。通常の音響バッフルは、空気伝播ノイズを構造部材空間内で小さくすることができるが、バッフルによって停止されない構造電波ノイズは、空間壁によって継続され、バッフルの空間下流内で空気伝播ノイズを再生成する。それによって、車両のフレームによる乗員室への侵入からのノイズの排除における音響バッフルの全有効性が損なわれる。
【００１５】
上記の点から、先行技術における上記の問題を克服する空洞充填挿入物についての必要性が存在する。本特許出願の優先日に公開されていない特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００７／７０５７８は、上記のＷＯ２００７／０３９３０９に開示の熱膨張性物質を含む空洞充填挿入物を供給することによって上記の問題の解決を提案している。
【００１６】
本発明は、上記の機器に用いるべき新規な熱膨張性物質を提供する。これは、ＷＯ２００７／０３９３０９に開示の物質と比べて向上した全ての特性を有する。
【００１７】
先行技術には、膨張状態において音減衰特性を有する熱膨張性物質に関する多くの文献が含まれる。本発明の物質に幾分関連する例は、以下のものである：
【００１８】
ＵＳ６１１０９５８には、減衰されるべきパネル、抑制層およびその間に挟み込まれたフォーム振動減衰物質の層を含む制限された層減衰構造が開示されている。該フォーム振動減衰物質は、エラストマーポリマー１〜２０重量％、熱可塑性ポリマー２０〜６０重量％、粘着付与剤０．５〜１８重量％、アスファルトフィラー４〜２３重量％、無機フィラー２０〜５０重量％および発泡剤０．２〜７重量％を含む組成物から供給される。エラストマーポリマーは、ゴム、例えばスチレン−ブタジエンコポリマーまたはスチレンイソプレンゴム、特にポリスチレンポリイソプレントリブロックコポリマースチレン−イソプレン−スチレン、（Ｓ−Ｉ−Ｓ）ブロックコポリマー等であり得る。熱可塑性ポリマーは、例えばエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）およびエチレンメチルアクリレートから選択され得る。該文献には、硫黄および／または硫黄化合物に基づく硬化剤は挙げられていないようである。
【００１９】
ＵＳ５６３５５６２は、制限された層用途に有用な膨張性振動減衰物質組成物を教示する。該組成物は、本質的に、エラストマーポリマー、可塑剤、熱可塑性ポリマー、発泡剤、接着促進剤およびフィラーを含む。これはエポキシ硬化剤を含んでもよい。該エラストマーポリマーは、ポリスチレンブロックおよびビニル結合ポリイソプレンブロックを含むトリブロックコポリマーであり得る。該熱可塑性ポリマーは、エチレン酢酸ビニルコポリマー、アクリル、ポリエチレンおよびポリプロピレンを含み得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】国際公開第２００７／０３９３０９号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００７／０３９３０９号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００７／０３９３０８号パンフレット
【特許文献４】国際公開第０２／１４１０９号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００７／７０５７８号パンレット
【特許文献６】米国特許第６１１０９５８号
【特許文献７】米国特許第５６３５５６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、例えば上記の用途および機器に用いることができる新規な向上した熱膨張性物質を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
第一の実施態様では、本発明は、以下のものを含む熱膨張性物質を含む：
ａ）３〜４０重量％の、第一ガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）３〜４０重量％の、第二ガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー（第一および第二ガラス転移温度は少なくとも１０℃異なる）、
ｃ）５〜５０重量％の、少なくとも１つの重合性Ｃ＝Ｃ二重結合を有するポリマーおよびコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー
ｄ）０〜３０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性物質を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤、
成分ａ）からｅ）の合計は１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１：乗員室を形成する複数の中空構造部材（例えばピラーＡ、ＢおよびＣ）を含む車体。
【図２】図２：上図：振動バリアを有さない車の中空フレームの部分。発生源から中空フレーム中に射出される深度は、あまり減衰することなくフレームの壁にそって誘導される。下図：伝達経路中に導入された消散振動波バリアの効果（膨張状態での）。
【図３】図３：熱膨張性材料の膨張前の消散性振動波バリアの第一の実施態様の概略斜視図。
【図４】図４：熱膨張性材料の膨張後の図３の消散性振動波バリアの概略斜視図。
【図５】図５：構造要素４に挿入後の図３の消散性振動波バリアの概略斜視図。
【図６】図６：熱膨張性材料の膨張後の図５の消散性振動波バリアの概略斜視図。
【図７】図７：上：限定された要素分析−強化ロッド（イントルージョン機器）を備えた車両ドアの描画：下：熱膨張性材料の２つのストリップで覆われた強化ロッド（イントルージョン機器）の例。
【図８】図８：キャリア３、キャリア３上に支持された膨張性材料５および付属部材７を含む空洞充填挿入物。
【図９】図９：未硬化状態において、未膨潤熱の熱膨潤性材料５とピラーの内表面との間の間隔６を空ける、固定された空洞充填挿入物を有する自動車用ピラーの断面。
【図１０】図１０：膨張性材料５がキャリア３の周辺の溝に位置し、空洞充填挿入物が中空構造部材内で膨張性材料５と空洞壁１０および１１との間の間隔を作るように固定される空洞充填挿入物。
【図１１】図１１：活性化すべき潜在性発泡剤を生じさせるのに効果的な温度に膨張性材料５を加熱した後の図９の空洞充填挿入物。該膨張性材料は、空洞充填挿入物と空洞壁１０および１１との間に本来存在する、膨張した材料１２に変換される。
【図１２】図１２：膨張性材料５の熱活性化後の図１０の空洞充填挿入物。
【図１３】図１３：減衰されるべきパネル１２、例えば金属自動車ボディパネル、膨張後の本発明による熱膨潤性材料の層１４、および制限層１６を有する制限層減衰構造。
【図１４】図１４：異なった温度で硬化した材料についてのｔａｎδの値（室温＝２０℃で）。
【図１５】図１５：試験温度で１００Ｈｚにて実施例による材料とＳＩＳコポリマーｂ）をＳＩＳコポリマーａ）に置き換えた比較例とのｔａｎδの評価。
【図１６】図１６：、実施例による膨張したフォームを有する本発明による消散波バリアを振動伝達経路上に設置した場合に車両内のノイズ水準についての減衰値の効果。
【図１７】図１７（比較）：先行技術によるおよび本発明の範囲外のフォームを有する波バリアを用いた場合の不十分な減衰挙動。この図は、減衰損失係数が減少した場合、その解決が、あまり効果的でなく、最も重要な周波数範囲において未処理車両よりも悪くなることを明確に示す。
【図１８】図１８：形成され、実際の車両の中空フレーム中に挿入されるべき消散波バリアの図。多数の熱膨張性材料の小さなブロックが、キャリア上に固定される。
【図１９】図１９：従来のビチューメンパッドを有する処理されていない車両ドアと、本発明の膨張した熱膨張性材料を有するイントルージョン機器（図において「高減衰抗フラッター」と呼ぶ）との振動挙動の比較。車両ドアにおけるイントルージョン機器の配置は図７に示される。
【図２０】図２０：先行技術によるフォームを有するピラーフィラー（「標準ピラーフィラー」）と実施例による熱膨張性材料を有する相当するピラーフィラー（「ピラーフィラーダンパー」）との、周波数の関数としての音挙動（より低い値ほど良好である）の比較。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
熱膨張性物質は、フォームおよび加熱により膨張する物質であるが、通常、室温（例えば１５〜３０℃）で固体（好ましくは寸法安定性）である。いくつかの実施態様では、膨張性物質は、乾燥および非粘着性であるが、他の実施態様では、粘着性である。熱膨張性物質は、好ましくは、使用のために所望の形態に成形または鋳造（例えば射出成形または押出によって）することができるように処方され、そのような成形または鋳造は、膨張性物質を容易に加工することができるように膨張性物質を軟化または溶融するのに充分な室温を超えるが、膨張性物質の膨張を誘発する温度未満の温度で実施される。活性化により、すなわち約１３０℃および２４０℃の間の温度（用いる膨張性物質の正確な処方に応じる）に付すことにより、該膨張性物質は通常、元の体積の少なくとも約５０％または少なくとも１００％または少なくとも約１５０％または少なくとも約２００％膨張する。より高い膨張率（例えば少なくとも約１０００％）でさえ、所望の最終使用が要求する場合には選択され得る。例えば、自動車の車体に用いる場合には、膨張性物質は通常、プライマーまたはペイントが製造中に車体上で焼成される温度よりも低い活性化温度を有する。
【００２５】
熱膨張性物質の膨張は、熱膨張性物質を、発泡剤および存在し得る任意の硬化剤を活性化するのに効果的な時間および温度で加熱する加熱工程によって達成される。
【００２６】
熱膨張性物質の性質およびライン条件に応じて、組立ラインにて、加熱工程は通常、１３０℃〜２４０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃の温度で、炉における滞留時間が約１０分〜約３０分で実施する。
【００２７】
該加熱工程中の温度が通常予期される膨張を生じさせるのに充分である場合、熱膨張性物質の膨張を生じさせる通常用いるエレクトロコーティング浴（Ｅ−コート浴）における車両部品の通過に続く加熱工程の恩恵を受けることは有利である。
【００２８】
２つの異なった熱可塑性エラストマー（少なくとも１０℃異なるガラス転移温度）を用いる特徴は、所望の損失係数ｔａｎδについて所望の高い値（少なくとも０．５より高い、好ましくは０．８より高い、より好ましくは１より高い）を、１つの熱可塑性エラストマー単独の使用と比べてより広い範囲の温度にわたって得ることができる。選択されるべきガラス転移温度の絶対値は、減衰されるべき機器についての通常の加工温度の範囲に依存する。例えば機器が乗用車である場合には、最も効率のよい減衰が所望される温度範囲は、外部の周囲温度、特に−２５〜＋４５℃の範囲の温度である。この場合には、２つの異なった熱可塑性エラストマーのガラス転移温度はいずれも、この温度範囲内にある。他方では、使用中に、例えば５０〜１００℃の範囲での温度で、熱くなる機械部品が減衰される場合には、２つの異なった熱可塑性エラストマーのガラス転移温度はいずれも、より高い温度範囲内にあるべきである。
【００２９】
好ましくは、第一熱可塑性エラストマーａ）および／または第二熱可塑性エラストマーｂ）は、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される。特に、成分ａ）およびｂ）は、スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマー（ＳＩＳ）、および水素化スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーから選択される。
【００３０】
約０℃および約３０℃の間の温度範囲（例えば、外部の周囲温度で操作する車両の構造を減衰させる場合）での特に効果的な減衰特性は、第一熱可塑性エラストマーａ）が−２５〜０．０℃、好ましくは−２０〜−５℃の範囲でのガラス転移温度を有する場合、第二熱可塑性エラストマーｂ）が０．１〜３０℃、好ましくは４〜２０℃の温度範囲でのガラス転移温度を有する場合に得られる。もっとも好ましくは、第一熱可塑性エラストマーａ）が−１５〜−１０℃の範囲でガラス転移温度を有し、第二熱可塑性エラストマーｂ）が５〜１５℃の範囲でのガラス転移温度を有する。
【００３１】
熱可塑性エラストマーａ）およびｂ）は、好ましくはいずれもスチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマー（ＳＩＳ）および水素化スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーから選択される。非水素化トリブロックコポリマーは特に好適である。スチレン含有量は、好ましくは１５〜２５重量％、より好ましくは１９〜２１重量％の範囲である。特に適当なブロックコポリマーとして、スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマー、並びにこれらの完全または部分水素化誘導体が挙げられ、ポリイソプレンブロックは、１，２および／または３，４立体配置を有するイソプレンから誘導される比較的高い割合のモノマー部が挙げられる。好ましくは、少なくとも５０％の重合イソプレンモノマー部が、１，２および／または３，４立体配置を有し、残りのイソプレン部は１，４立体配置を有する。この微細構造は、良好な減衰特性に寄与すると考えられている。このようなブロックコポリマーは、商品名ＨＹＢＲＡＲとしてＫｕｒａｒａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から市販されており、米国特許第４９８７１９４（その全体を引用してここに組み込む）に記載の方法を用いて調製することもできる。適当な物質は、熱可塑性エラストマーａ）についてＨｙｂｒａｒ（登録商標）５１２７、および熱可塑性エラストマーｂ）についてのＨｙｂｒａｒ（登録商標）５１２５である。
【００３２】
成分ｃ）は、加工性、特に熱膨張性物質の押出挙動を向上させる。Ｃ＝Ｃ二重結合の存在（またはこの点において二重結合と等しいとみなされる相当する三重結合）は、この成分の硬化挙動に必要である。酢酸ビニルまたは（メタ）アクリレート単位を有するポリマーまたはコポリマーは好適である。より好適には、少なくとも１つの熱可塑性ポリマーｃ）は、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される。２３〜３２モル％の範囲、より好ましくは２７〜２９モル％の範囲の酢酸ビニル含有量を有するエチレン／酢酸ビニルコポリマーは、好適である。
【００３３】
好ましくは、熱膨張性物質は少なくとも１つの粘着付与性樹脂ｄ）を含み、これは好ましくは１〜２０重量％の量で存在する。粘着付与性樹脂ｄ）は、ロジン樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、分解石油蒸留物、芳香族粘着付与性樹脂、タル油樹脂、ケトン樹脂およびアルデヒド樹脂から誘導される炭化水素樹脂からなる群内で選択され得る。適当なロジン樹脂は、アビエチン酸、レボピマール酸、ネオアビエチン酸、デキストロピマール酸、パルストリン酸、上記のロジン酸のアルキルエステルおよびロジン酸誘導体の水素化生成物である。好ましくは、脂肪族炭化水素樹脂から選択される。分子量（数平均）は、１０００〜２０００の範囲であり得る。該軟化点（ＡＳＴＭ Ｄ−６０９０−９７に従って測定）は、９５℃〜１０５℃の範囲であり得る。適当な物質はＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅのＥｓｃｏｒｅｚ（登録商標）１１０２である。
【００３４】
熱膨張性物質は、予備硬化または発泡（「フォーミング」）前に化学線での照射によって、例えば可視光または紫外線、またはガンマ線または電子線によって硬化し得る。該物理硬化行程に加えてまたはその代わりに、該物質は、少なくとも１つの化学硬化剤によって硬化し得、これはさらなる成分ｆ）として物質中に存在する。適当な硬化剤として、フリーラジカル反応を誘導することができる物質、例えば、ケトン過酸化物、ジアシル過酸化物、パーエステル、パーケタール、ヒドロペルオキシドおよび他の化合物（例えばクメンヒドロペルオキシド、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジ（−２−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン）、１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ジクミル過酸化物、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−アルキルパーオキシジカーボネート、ジ−パーオキシケタール（例えば１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等）、ケトンパーオキシド（例えばメチルエチルケトン過酸化物等）および４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペーオキシｎ−ブチル吉草酸エステル等）を含む有機過酸化物が挙げられる。
【００３５】
しかしながら、硫黄および／または硫黄化合物に基づく硬化剤は、これらがいくつかの以下の優位性を生じさせるので好適である：ライン停止でのペイント焼成炉における約２００℃を越える温度でまたは長期の硬化時間の「過焼成」が減少し、より高い膨張率が得られ、損失係数ｔａｎδが硬化温度からほとんど依存しなくなる。この理由のため、熱膨張性物質が硫黄および／または硫黄化合物、好ましくは元素硫黄および少なくとも１つの有機ジ−またはポリ−硫化物の混合物をベースとする少なくとも１つの化学硬化剤ｆ）を含有することは好ましい。好ましい有機硫化物は、テトラメチルチウラム二硫化物である。
【００３６】
硬化剤は、好ましくは潜在性硬化剤であり、すなわち、本質的に室温で不活性または非反応性である硬化剤であるが、高温（例えば、約１３０℃〜約２４０℃の範囲内での温度）への加熱によって活性化する。
【００３７】
最適化組成物については、以下の成分の少なくとも１つを成分の相対量に適合させることが好ましい：
成分ａ）は、５〜２０重量％、好ましくは８〜１６重量％の量で存在し、
成分ｂ）は、１５〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％の量で存在し、
成分ｃ）は、１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２０重量％の量で存在し、
成分ｄ）は、２〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％の量で存在し、
成分ｅ）は、１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％の量で存在し、
化学硬化剤ｆ）は、０．２〜５重量％、好ましくは０．７〜２重量％の量で存在し、
成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【００３８】
特に好適な実施態様では、本発明は、以下のものを含む熱膨張性物質を含む：
ａ）５〜２０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、−２５℃〜０．０℃の範囲のガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）１５〜４０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、０．１℃〜３０℃の範囲のガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー、
ｃ）１０〜２５重量％の、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー、
ｄ）２〜１０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％、好ましくは少なくとも１００％膨張する膨張性物質を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤、
ｆ）０．５〜４重量の、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする少なくとも１つの硬化剤、
成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％未満までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【００３９】
本発明のこの実施態様による物質は、先行技術による物質を越えるいくつかの優位性を示す。例えば以下の通りである：
【００４０】
全ての他の成分と同じであれば、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする硬化剤を有する本発明による組成物は、過酸化物硬化系を用いる類似の組成物よりも高い膨張率を示す。
【００４１】
硫黄および／または硫黄化合物をベースとする硬化剤は、過酸化物硬化系と比較すると熱安定性を向上させる。過酸化物硬化系を用いる同程度の組成物は、２００℃を越える温度での硬化により熱分解する。
【００４２】
硫黄および／または硫黄化合物をベースとする硬化剤と異なったガラス転移温度を有する２つの熱可塑性エラストマーとの組み合わせは、１４０℃および２１０℃の間の硬化温度の範囲にわたってほとんど一定の損失係数ｔａｎδを生じさせる。
【００４３】
異なったガラス転移温度を有する２つの熱可塑性エラストマーの組み合わせは、硬化温度から独立して約０℃および約３０℃の間の範囲の温度において効果的な減衰特性を生じさせる。
【００４４】
全ての既知の発泡剤、例えば分解によってガスを放散する「化学発泡剤」または「物理発泡剤」、すなわち膨張中空ビーズ（膨張性微小球とも称される）は、本発明において発泡剤ｅ）として適している。異なった発泡剤の混合物は、優位に用い得る（例えば、比較的低い活性温度を有する発泡剤を比較的高い活性温度を有する発泡剤と組み合わせて用い得る）。
【００４５】
「化学発泡剤」の例として、アゾ、ヒドラジド、ニトロソおよびカルバジド化合物、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、ジ−ニトロソ−ペンタメチレンテトラアミン、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホン酸ヒドラジド）、ジフェニル−スルホン−３，３’−ジスルホヒドラジド、ベンゼン−１，３−ジスルホヒドラジドおよびｐ−トルエンスルホニルセミカルバジドが挙げられる。特に好ましい発泡剤は、アゾジカルボンアミドである。
【００４６】
「化学発泡剤」は、例えば亜鉛化合物（例えば酸化亜鉛）、（変性）尿素等のさらなる触媒または活性化剤の存在の利益を受け得る。
【００４７】
しかしながら、「物理発泡剤」および特に膨張中空マイクロビーズ（マイクロスフェアともよばれる）も使用できる。有利には、中空マイクロビーズは塩化ポリビニリデンコポリマーまたはアクリロニトリル／（メタ）アクリレートコポリマーに基づき、軽い炭化水素またはハロゲン化炭化水素などのカプセル化された揮発性物質を含む。
【００４８】
適切な膨張性中空マイクロビーズは、例えばＰｉｅｒｃｅ＆Ｓｔｅｖｅｎｓ（現在はＨｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの一部）またはＡｋｚｏ Ｎｏｂｅｌからそれぞれ商品名「Ｄｕａｌｉｔｅ」および「Ｅｘｐａｎｃｅｌ」として市販されている。
【００４９】
本発明の組成物はまた、好ましくは、
ｇ）５〜４０重量％、特に１０〜３０重量％のフィラー、
ｈ）２〜２０重量％、特に２〜１０重量％の可塑剤、
ｉ）１〜５重量％の硬化触媒、
ｋ）０．０５〜３重量％の抗酸化剤および／または安定剤、
ｌ）０．０５〜５重量％、特に０．０５〜３重量％の促進剤、
ｍ）１〜１０重量、特に１〜５重量％のウレアの１以上から選択される、１以上のさらなる成分またはアジュバント
を含んでなる。
【００５０】
適当なフィラーｇ）の例として、粉砕および沈殿チョーク、タルク、炭酸カルシウム、カーボンブラック、炭酸カルシウム−マグネシウム、バライト、粘度、マイカおよびアルミニウム−マグネシウム−カルシウムタイプのシリケートフィラー、例えば珪灰石およびクロライト等を含む。フィラー粒子は、２５〜２５０μｍの範囲の粒度を有し得る。フィラーの全量は、１５〜２５重量％の範囲であり得る。しかしながら、フィラーの全量はまた、１０重量％未満、５重量％未満でさえ制限され得る。ある実施形態では、膨張物質は（上述の材料の粒子のような実質的に無機粒子としてここに定義される）フィラーを含まない。
【００５１】
適切な可塑剤ｈ）の例として、二塩基酸（例えばフタレートエステル）のＣ１−１０アルキルエステル、ジアリールエーテル、ポリアルキレングリコールのベンゾエート、有機リン酸塩、およびフェノールまたはクレゾールのアルキルスルホン酸エステルが挙げられる。例えば、ジイソノニルフタレートは可塑剤として用い得る。
【００５２】
酸化亜鉛は、必要に応じて活性化形態で、硬化触媒ｉ）として好ましく用いる。
【００５３】
適切な抗酸化剤および安定化剤ｋ）として、立体的ヒンダードフェノールおよび／またはチオエーテル、立体的ヒンダード芳香族アミン等が挙げられる。フェノール抗酸化剤は好適である。
【００５４】
適当な促進剤ｌ）は、チアゾールおよびスルフェンアミドから選択し得る。特に好適には、２−メルカプトベンゾチアゾールと組み合わせて２−Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドを用いることである。
【００５５】
好ましい発泡剤、硬化剤、硬化触媒および硬化促進剤の特別な組み合わせは、加熱によって物質の膨張後に独立気泡フォームを生じさせる。少なくともフィルム形成性であるポリマーａ）およびｂ）の好適な選択はまた、ポリマーが発泡工程中に破裂することなく延伸される場合、独立気泡フォームの形成に寄与する。独立気泡フォームは、水で充填または水が浸透することがない場合に好適である。
【００５６】
さらに、熱膨張性物質の好適な化合物の組み合わせは、膨張後に他の所望の特性を生じさせる：吸水率（水中で室温で２２時間）は膨張物質の１０重量％未満であり、膨張物質はｅ−コートにより良好な接着性を有し、むき出しの鋼について腐食性でない。
【００５７】
本発明のある実施態様では、熱膨張性物質の成分は、膨張性物質が任意の熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂（例えば膨張性物質はエポキシ樹脂５重量％未満また１重量％未満を含有する）等を含有しないか、実質的に含有しないように選択される。
【００５８】
本発明は向上した膨張材料を提供し、該材料は、一度１３０〜２４０℃の範囲の温度での加熱によって膨張すると、０．１ＭＰａおよび１０００ＭＰａの間のヤング貯蔵弾性率Ｅ’、少なくとも０．を越える損失係数ｔａｎδ（好ましくは少なくとも１）および好ましくは０．１ＭＰａおよび５００ＭＰａの間のせん断貯蔵弾性率Ｇ’を有し、該損失係数およびせん断貯蔵弾性率は−１０から＋５０℃の間の温度で、周波数範囲が０から５００Ｈｚで計測する。
【００５９】
未硬化の熱膨張性物質は、押出および裁断によって、または６０〜８０℃の範囲での温度での射出成形によって所望の形状にすることができる。発送目的のために、押出（例えば冷金属テープ上に）および造粒することができる。使用する際に、顆粒は、６０〜８０℃の範囲の温度での加熱によって押出または射出成形によって成形するために再び軟化することができる。
【００６０】
膨張性物質は、ＷＯ２００７／０３９３０８に記載の消散振動波バリアの製造に有用である。従って、本発明は、第二の態様において、内表面および外表面を有するキャリアを含む消散振動波バリアを提供し、本発明による熱膨張性物質を含む被覆物が前記内表面および外表面の少なくとも１つに存在する。
【００６１】
「消散振動波バリア」は、車両等において、その発生源（エンジン、サスペンション系、排気系、アクセサリー）から音生成放出パネル（乗員室を取り囲むパネルのような、フレームに接続したフラットパネル）への伝達経路（フレームまたは中空体ネットワーク）による構造伝播ノイズの伝達を阻止する。該消散振動波バリアは、可能な限り密にノイズ源への伝達経路中に導入される。
【００６２】
上記の効果は図２に概略的に示される：上の図は、振動バリアを有さない車両の中空フレームの一部を示す。発生源から中空フレーム中に射出された振動があまり減衰することなくフレームの壁に沿って導かれる。次いで、該振動は、ノイズを発生する照射パネルに伝達される。
【００６３】
下部の図は、伝達経路中に（膨張状態で）導入された消散振動波バリアの効果を示す：該振動は、フレームの壁とキャリアの該表面との間に制限される膨張フォームにおいて消散される。これにより、かなりフレーム中の振動の振幅が低減される。
【００６４】
本発明による消散振動波バリア、内表面と外表面を有するキャリアを含み、該キャリアは、多角形部分、特に長方形、必要に応じてＵ形を有し、外表面上に本発明の熱膨張性材料を含む被覆物を含む。該振動波バリアが、熱膨張性材料の膨張前および膨張後にどのように見ることができるか、および構造要素中への挿入後および熱膨張性材料の膨張後に消散振動波バリアの概略斜視図を与えるかを示す、ＷＯ２００７／０３９３０８の図１〜４を参照する（図３〜６としてここに再現）。同一の立体配置を、本発明の熱膨張性材料で用いることができる。
【００６５】
図３は、本発明による熱膨張性材料の膨張前の消散振動波バリアの第一の実施態様の概略斜視図である。
【００６６】
図４は、熱膨張性材料の膨張後の消散振動波バリアの第一の実施態様の概略斜視図である。
【００６７】
図５は、構造要素中への挿入後の本発明による熱膨張性材料の膨張前の図３の消散振動波バリアの概略斜視図である。
【００６８】
図６は、熱膨張性材料の膨張後の図５の消散振動波バリアの概略斜視図である。
【００６９】
本発明の上記の実施態様に用いるのに選択されるキャリアは、内表面と外表面を有する。断面において、該キャリアは、形状が多角形であるべきである。好ましくは、キャリアの断面形状は、直線および／または曲線である少なくとも３辺を有する。ある実施態様では、キャリアは、１つの辺上で開放しているが、他の実施態様では、キャリアの断面形状は閉じている。例えば、キャリアは断面において長方形、正号系、五角形、六角形、Ｕ形およびＤ形からなる群から選択される形状を有し得る。キャリアの辺は、長さが等しいかまたは異なっていてよく、長さは通常、消散振動波バリアが挿入される構造要素の内寸に従って選択される。キャリアは、完全に中空であり得るが、特定の実施態様では、１以上の内部要素、例えば締め具、リブ、隔壁等を有することができる。キャリアは、消散振動波バリアが挿入されるべき中空構造要素の底と向かい合った表面またはエッジ上で小さなタブ、脚または他の突出を考慮して設計され得る。これらの突出は、構造要素のより低い内表面からそのような表面またはエッジを離すために構成され、これによって、車両組立作業に用いる任意の液体をより完全に被覆またはそのようなより低い内表面と接触させることを可能とする。
【００７０】
本発明のある実施態様では、キャリアは直線である。しかしながら、他の実施態様では、キャリアは曲がっているかまたは曲線であり得る。さらに他の実施態様では、キャリアは特定の部分において直線であり、他の部分では曲線であり得る。キャリアの各辺は、平面（平ら）であり得るが、キャリアの辺が１以上の湾入した領域および／または１以上の突き出ている部分を含むこともできる。キャリアの辺は、連続的であり得る（任意の開放部を有さない）が、特定の実施態様では、キャリアの１以上の辺は１以上の開放部を有することができる。一般的に言えば、キャリアの形状および配置は、通常、平行または輪郭もしくは消散振動波バリアを挿入すべき構造要素の形状に適合するように、および一旦熱膨張性物質で被覆された消散振動波バリアをこのような構造要素内で適合させることを妨げることになりかねない構造要素内で任意の要素を取り除くように選択される。次いで、より詳細に説明すると、消散振動波バリアと構造要素の内表面との間に少なくとも幾つかの間隔の余地を許容することが望ましい。
【００７１】
キャリアは金属であり得る。好適な金属は、鋼、特に亜鉛メッキ鋼、およびアルミニウムである。
【００７２】
キャリアは、剛性材料からできていてもよく、これは強化繊維（例えばガラス繊維による）および／または他の種類のフィラーで強化された繊維であり得る。好適な合成材料は、低吸水率および少なくとも１８０℃まで寸法安定性を有する熱可塑性合成物質である。適当な熱可塑性合成材料は、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）およびポリフェニレンイミド（ＰＰＩ）からなる群内で選択され得る。熱硬化性合成材料、例えば成形性化合物、硬質ポリウレタン等はキャリアを構成するために用いてもよい。キャリアは、任意の適当な方法、例えば成形（射出成形を含む）、スタンピング、曲げ、押出等によって所望の形状に形成され得る。
【００７３】
被覆物は、キャリアの外表面の少なくとも一部に適用され、全外表面に適用してもよい。熱膨張性材料の被覆は、連続的であり得るが、本発明はまた、キャリアの外表面上に熱膨張性材料の２以上の分離部分を有することを意図する。これらの部分は、寸法、形状、厚み等が異なり得る。熱膨張性材料はまた、複数の（小さな）ブロックまたはパッチとしてキャリアの表面にわたって分布し得る。
【００７４】
熱膨張性材料を含む被覆物は、厚みが均一であってよいが、キャリアの外表面にわたって厚みが変化してもよい。通常、被覆物は、０．５〜１０ｍｍ厚である。
【００７５】
熱膨張性材料は、任意の適当な手段、例えば押出、共成形、過成形等によってキャリア表面に適用され得る。例えば、熱膨張性材料は、存在することができ、外部キャリア表面上にリボンとして押し出された材料を軟化または溶融する発泡剤または硬化剤を用いずに材料を軟化または溶融するのに充分な温度に加熱され得る。次いで、冷却により、熱膨張性材料のリボンは、再固化され、キャリア表面に接着される。あるいは、熱膨張性材料のシートは、ダイカットによって個々の所望のサイズおよび形状の部分に形成され、次いで個々の部分は、任意の適当な手段、例えば機械的ファスナー、または膨張性材料がホットメルト接着剤として働くのに充分な温度に、該キャリア表面と接触させるべき部分の表面を加熱することによって外部キャリアに接着される。別々に適用された接着層を用いて、熱膨張性材料を他のキャリアの外部表面に接着させることもできる。
【００７６】
概念は、キャリアが適当でない場合に効率的でない。キャリアは膨張前および膨張中に材料を「運ぶ」および導く機能を有するが、その最も重要な機能は、減衰されるべき構造の壁とサンドイッチ構造を作ることによって膨張後に材料を制限することである。このことは、キャリア材料（鋼、ナイロン等）および設計（リブ、補強材等）が、減衰されるべき構造の動剛性と同程度の動剛性（ねじり、屈曲）を生じさせる場合に達成することができる。キャリアが柔軟すぎる場合には、キャリアは、フォームのずれによって変形され、減衰されるべき構造のずれによってそれ自体変形される。キャリアが硬い場合には、消散振動波バリアは機能するが、大き過ぎることになる。キャリアは発泡減衰材料より硬くなければならない。該条件下では、減衰されるべき構造の振動は、フォームによってキャリアへ伝達されないが、フォーム内で吸収され、熱を生成することによって消散される。これにより、用語「消散波バリア」が説明される。
【００７７】
キャリアの適切な機能についてのさらなるある条件は、振動共鳴周波数（全体的および局所的なたわみ形状）が減衰フォームとの接触において、かく乱周波数よりも高くなければならない。このさらなる条件は、本発明の消散振動波バリアに特有であり、これと空気伝播伝達のための標準ピラーフィラーとを区別する。
【００７８】
第三の態様では、本発明は、
ａ）自動車用外部パネル構造と関連するイントルージョン機器、および
ｂ）前記イントルージョン機器の少なくとも１部にわたって、および前記膨張性材料の膨張前に前記イントルージョン機器と接触させ、前記膨張性材料の膨張後に前記外部パネルの構造で、配置される振動を減衰するための熱膨張性材料
を含む、自動車用密閉パネル部品における振動の減衰のための系を含んでなる。
【００７９】
この系を用いた場合に、どのようにして車両ドアの振動を減衰させるかを示すＷＯ０２／１４１０９の図１および２を参照する。これはまた本特許出願の図７に示される。
【００８０】
この実施態様では、本発明は、振動低減系、特に自動車用フレーム部品についての振動低減系、例えば（制限されない）ドアイントルージョン機器を有する車両ドアフレーム部品ならびにスライディングドアに用いる任意の他の自動車用密閉パネル部品、リフトゲートまたは自動車用車両への乗客および／または荷物の出し入れを助けるのに用いる他の設計等を企図する。該系は、本発明による抗振動減衰物質のイントルージョン機器および／またはドアフレームの他の選択部分、例えばベルトライン補強上への、押出現場（ｅｘｔｒｕｄｅ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）法による塗布を助けるための小型塗布器技術の形態での押出技術を用い得る。
【００８１】
本発明に開示される材料は、イントルージョン機器、例えばイントルージョン機器（組立作業において車両に接着された）等が、車両組立工場において通常見られる塗装作業およびプロセスサイクルによって処理される場合に、膨張し、ドアイントルージョン機器および必要に応じて内部および外部のボディパネルへ接着される場合に抗振動減衰剤として働くことが意図される。該材料は、熱膨張性であり、ドアイントルージョン機器および内部および外部のドアパネルを塗装作業中に結合することによって空洞を少なくとも部分的に充填し、これによって車両のノイズおよび振動特性を減少させ、車両ドアを開放および密閉する場合により静かなドア部品を製造される。
【００８２】
本発明は、ドアイントルージョン機器製造業者または車両製造業者のいずれかによって利用され、最終組立作業において車両製造業者による使用のためにドアイントルージョン機器自体上に押し出すことができる。
【００８３】
ある実施態様では、減衰材料は、米国特許第５３５８３９７に従って固体（柔軟性であるが）状態でイントルージョン機器の部分に沿っておよびイントルージョン機器の部分上に押し出される複数のペレットまたはビードを含んでなる。次いで、ｅ−コート法ならびに最終車両組立施設に見られる他の塗装作業サイクルに付される場合に、ペレットを膨張させ、イントルージョン機器およびボディパネルに結合させる。さらに、本願発明は、自動化または従来法による加熱ならびに溶接および放射線硬化技術または膨張性材料の接着において補助するための適用前の選択部材または部品の清掃または他の促進された製造工程において構造部材または自動車用車両のトリム成分への膨張性材料の直接的な適用を利用し得ることが意図される。
【００８４】
特に非制限的な実施態様では、振動減衰物質を含む複数のペレットは、ペレットを、所望の稠度、厚みおよびパターンにおいてイントルージョン機器の外部表面上で流れることができる粘弾性材料に変換するのに充分な温度でペレットを処理する適当な小型塗布器の使用により固体または乾燥化学状態から粘弾性段階へと転換する。
【００８５】
複数のペレットの代替物として、本発明による熱膨張性材料を１以上のストライプの形態でイントルージョン機器の少なくとも一部にわたって配置し得る。
【００８６】
次いで、該イントルージョン機器は、自動車用ドア部品または他のパネル部品内で当業者によく知られている製造技術に従う車両製造によって設置される。組立が車両の最終組立前に製造される場合、それは、ｅ−コートまたは膨張性材料の膨張およびイントルージョン機器からの、他のパネルまたは選択自動車用密閉パネル、例えば内部ドアパネルおよび外部ドアパネルを有するドアフレーム組立等の外部パネルまたは内部パネルのいずれかまたは両方に結合させる他の熱による塗装作業によって処理され、硬化し、その場にとどまる。該材料が、イントルージョン機器の外表面から膨張し、基材に接合することが意図され、これは、ドア内部パネルおよびドア内部パネルのいずれものいずれかを含むことができ、これによってドア部品からのノイズおよび振動放出を低減する働きをする。好適な実施態様は、イントルージョン機器、例えばドアイントルージョンビーム等の外表面から本質的に化学架橋し、ドア外部パネルと接触する材料を開示するが、イントルージョン機器に沿った材料の種々のパターンおよび用途が材料を膨張させ、ドア内部パネルおよびドア外部パネルのいずれかまたはいずれも並びにドア部品または乗客または荷物のいずれかが車両を利用するのを助ける他の用途に利用または見られ得る任意の他の基材に接着させることは評価される。
【００８７】
ある実施態様では、振動減衰媒体は、自動車用ドア部品内での空洞を規定する１以上の内壁付近で連続的または非連続的な押出においてイントルージョン機器上に現場押出しされる。振動低減媒体は、ｅ−コートおよび当業者に良く知られた最終自動車部品塗装の塗装作業サイクルにより処理される場合、ドア部品が、車両上に設置され、車両が熱に曝された後、活性化されて、空洞内で活性材料の変換（例えば膨張または流動）を達成する。得られる構造として、壁、または振動低減材料を作用させて輸送中およびドア部品の機能作業中に振動を低減させながら、表面の少なくとも一部にわたって被覆される膨張押出が挙げられる。
【００８８】
図７は、ドアイントルージョン機器を含む自動車車両の製造において通常見られる自動車ドアフレーム部品の例を示す。このような構造が、内部に空洞が存在する、接合され、ドア内部パネルに成形された複数の中空分割パネル部材を含むことは一般的である。適当なドアフレーム部品の例として、荷物用ドア、リフトゲート、ハッチバック、スライドドア、容易に利用できる第三ドア、ドアハンドル、ロック、窓用部品または他の車両ドアおよびドア成分、サブフレーム構造等を挙げることができる。あるこのような構造として、図７において、例示のために（制限することなく）、ドアイントルージョンビームの形態であり得るドアイントルージョン機器が挙げられる。本発明は、ドアイントルージョン機器並びにドア以外の他の自動車密閉パネル部品の存在を要件としないドアフレーム部品の他の部分に用い得、該イントルージョン機器は通常、金属（例えばスチール、アルミニウム、マグネシウム系など）を含み、低温スタンプ、高温スタンプ、ロール形成、管状ビーム、中空管状ビームまたはハイドロフォーム部分であり得る。また、イントルージョン機器が、複合材料または本発明の特定の用途に要求される構造強化に応じた他の強化ポリマー材料から形成され得ることが意図される。
【００８９】
材料およびドアイントルージョン機器の振動低減は、イントルージョン機器またはドアフレーム部品、例えば部品と対応する窓枠または熱膨張性材料の適用に適した部品の他の部分との間に形成されるベルトライン強化部材等の他の選択部分のいずれかまたは両方に沿って配置される本発明の振動低減材料の適切なパターンの押出によって本発明によって達成され得る。
【００９０】
熱膨張性材料の膨張後、該方法の結果は、前記熱膨張性材料が膨張状態である上記の振動の吸収のための系を有する密閉パネル部品を含む車両である、このような車両は、本発明の範囲内である。
【００９１】
他の実施態様ではなお、本発明は、防音および振動減衰のための空洞充填挿入物を中空構造において含み、前記空洞充填挿入物は、熱膨張性材料およ前記空洞充填挿入物を前記中空構造内の規定の位置に保持することができる少なくとも１つの取付部材を含み、ａ）前記熱膨張性物質は、少なくとも実質的に前記空洞充填挿入物の全周囲で延伸され、ｂ）本発明による熱膨張性材料を用いる。
【００９２】
空洞充填挿入物の可能な形状および機能は、本明細書の導入部に記載されている。空洞充填挿入物は、実質的に平面であり得る。本発明において、「実質的に平面」とは、空洞充填挿入物が比較的平らで薄く、かつ挿入物の最大幅よりも相当に小さい最大厚みを有することを意味する。例えば、挿入物の最大厚みは、挿入物の最大幅の２０％未満であるのが普通である。通常、空洞充填挿入物の周辺に存在する熱膨張性材料の厚みは、約４〜約１０ｍｍである。ここで、「厚み」とは、挿入物の面に垂直かつ挿入物が配置される中空構造部材の縦軸に平行である空洞充填挿入物の寸法を意味する。これは、上記の「消散振動波バリア」に形状の差異を生じさせる。
【００９３】
膨張性材料は、好ましくは、活性化中に少なくとも放射状に膨張して、空洞充填挿入物を取付けた構造部材の内部表面に対して封止し、こうして、車両によって生じる望ましくないノイズおよび振動が乗員室に伝達されるのを妨げる。活性化および膨張したときに、膨張性材料が空洞の内部壁と接触するが、それに接着または結合しないように、固体膨張性組成物を配合することができる。別法によれば、また好ましくは、膨張性材料が、その膨張した状態で、内部空洞壁表面に強固に接着または結合するように、固体膨張性組成物の成分を選択することができる(即ち、大きな力を適用しないと壁表面から分離することができない)。本発明の非常に好ましい態様において、膨張性材料から誘導される膨張した材料は、凝集破壊が観察されるように空洞壁表面に十分強固に接着する(即ち、キャリアと空洞壁を分離したときに、これら両方の表面に接着剤が残存するように、接着剤の構造破壊が起こる)。好ましくは、膨張した材料は独立気泡フォームである。また、膨張した材料が比較的低密度（例えば、１２００ｋｇ／ｍ３未満）であって、得られた緩衝させ／封止した中空構造部材が比較的低重量のままであり、これによって車両に改善された燃料経済性を与えるのが好ましい。
【００９４】
また、本発明の実施態様は、振動発生器によって発生した振動エネルギーを消散するための手段を有する前記構造要素を装備することを含み、前記振動エネルギーを消散するための手段が上記の本発明による活性化空洞充填挿入物を含むことを特徴とする、振動発生器が構造要素によって接続した振動発生器からの振動の伝達を低減するための代替法に関する。振動発生器の例として、モーター、エンジン、ポンプ、ギアボックス、サスペンションダンパーおよびスプリングが挙げられる。
【００９５】
本発明の実施態様による方法は特に、自動車車両において構造伝播ノイズを低減するために適合される。この場合には、振動発生器は、構造要素によって前記車両の乗員室を構成する部分の少なくとも１つに接合される。構造部材の形状は通常、多角形（例えば、正方形または長方形）断面を有する管状レールであるが、断面は形状が不規則であってもよい。
【００９６】
本発明による方法は、以下の逐次的工程を含み得る：
構造部材の空洞に挿入することができるような寸法を有する本発明による空洞充填挿入物を選択する工程、
（通常、挿入物の面が空洞の長手方向に対して実質的に垂直であるように）所望の位置に挿入物を固定する取付部材を用いて、空洞充填挿入物を好ましくは振動発生器に近い場所において空洞中に挿入する工程、および
熱膨張性材料を膨張させる工程。
【００９７】
空洞充填挿入物は、好ましくは、振動発生器と音が発生される振動受取構造との間で構造部材の空洞に挿入される。
【００９８】
構造部材空洞内での所望の位置が困難である場合には、空洞充填挿入物は、選択的に、構造部材が完全に組立られ、空洞を形成する前に構造部材の一部を取り付け得る。例えば、中空構造部材、例えばレールまたはピラー等は、しばしば、溶接または一緒に接着された２以上の分離形成金属辺から製造される。.例えば、中空構造部材、例えばレールまたはピラー等は、しばしば、溶接または一緒に接着された２以上の分離形成金属辺から製造される。このような場合には、そのような形成された金属片を組み込む中空構造部材の製造前に取付部材を用いてこれらの片の一つに空洞充填挿入物を接着することはより便利であり得る。
【００９９】
熱膨張性材料の例は、加熱工程によって達成され、熱膨張性材料は、発泡剤および存在し得る任意の硬化剤を活性化するのに効果的な時間および温度で加熱される。
【０１００】
熱膨張性材料の性質および組立ラインのライン条件に応じて、加熱工程を、通常は１３０〜２４０℃、好ましくは１５０〜２００℃の温度において、約１０〜約３０分間のオーブン中の滞留時間で行う。
【０１０１】
固体膨張性組成物の膨張を引き起こすために、一般的に使用されるエレクトロコーティング浴(Ｅ-コート浴)における車両部品の通過に続く加熱工程の恩恵を受けるのが有利である。これは、この加熱工程中の温度が、通常は期待される膨張を引き起こすのに十分であるためである。
【０１０２】
空洞充填挿入物に存在する熱膨張性材料の量は、膨張後、熱膨張性材料の体積が、挿入物と構造要素の内表面との間の間隔を占有し、中空構造部材内で所望の程度にまで空気伝播および構造伝播ノイズの両方を小さくすることに効果的であるように選択される。
【０１０３】
本発明の１つの態様において、空洞充填挿入物を、完全に熱膨張性材料から形成する。例えば、挿入物を得るために、熱膨張性材料を成形するか(例えば、完成空洞充填挿入物の所望の形状を有する型を用いる射出成形による)、または他の方法で成形することができる(例えば、熱膨張性材料の平面シートを成形し、次いで、該シートをダイ打抜きまたは他の適当な手段によって切断することによる)。このような態様において、取付部材は、挿入物の一体部分であり(即ち、熱膨張性材料からなり)、摩擦または圧力によって構造部材空洞内の位置に挿入物を保持するのを助ける脚などの形態をとることができる(例えば、そこで該脚は、十分に弾力があって、挿入物を挿入しつつわずかにずらすことが可能であり、次いで、解放時に空洞壁とは反対の位置に跳ね返ることができる)。別法によれば、取付部材は、空洞壁中の開口部から挿入することができるが、該開口部からの引き抜きに抵抗するように設計されたかみ合い突起などの形態であってよく(例えば、開口部近傍における構造部材壁の外側表面と、突起上のフックまたはリッジとのかみ合いによる)、これによって、空洞充填挿入物をその場に確保することができる。ある有利な態様において、取付部材は、固体膨張性組成物からなり、加熱によって活性化したときに、該取付部材が膨張し、それが挿入された空洞壁中の開口部を充填および封止するのを助ける。
【０１０４】
本発明の別の態様において、空洞充填挿入物の主要部分は熱膨張性材料から組立てられるが、取付部材は、異なる材料、例えば金属または非膨張性の耐熱性プラスチックまたはゴムからなる。例えば、取付部材は、固体膨張性組成物部分の端部に伸びるピン、ならびに、空洞壁開口部から挿入することができるが、該開口部からの引き抜きに抵抗するプラスチック圧縮可能プラグなどを含むことができる。
【０１０５】
しかし、本発明の好ましい態様において、空洞充填挿入物は、熱膨張性材料が装着されたキャリアを含んでなるが、これは、このような設計が、熱膨張性材料を最も有効かつ効率的に使用することを助けるためである。例えば、中空構造部材を封止し緩衝させるのに必要な熱膨張性材料の量を最少にすることができる。さらに、後にさらに詳しく記載するように、膨張性材料から生じる膨張フォームを空洞壁に向けるように、ならびに、膨張フォームが空洞の完全な封止を妨げるようにたるむかまたは歪むのを防止するように、キャリアを配置することができる。
【０１０６】
本発明の好適な実施態様を、図を参照して説明する。この開示から、本発明の該実施態様の以下の記載が例示のためだけであって、添付の特許請求の範囲およびその等価なものによって限定される本発明を限定する目的ではないことが当業者に明らかとなる。
【０１０７】
まず図８を参照すれば、空洞充填挿入物１はキャリア３、キャリア３に支持される膨張性材料５およびキャリア３と一体化して成形され得る取付部材７（この特定の実施態様では、フランジ２およびファスナー４を含む）を含む。キャリア３は、この実施態様では膨張性材料５によって覆われていない、実質的に平面であり、比較的硬質の支持プレート９を含む。キャリアは、支持プレート９の周辺を実質的に包囲する、支持プレートと一体成型された、膨張前に膨張性材料５を受容するように構成された構造(例えば、溝または筋、図２に示されていない)を含むことができる。
【０１０８】
空洞充填挿入物１の全体形状は、特に限定されないが、図９に示されるように、それが配置される構造部材空洞の垂直横断面に形状が類似しているが若干それより小さいように構成されるのが普通である。一般に、空洞充填挿入物の外側端部が空洞の内部壁に実質的に平行していて、インサートと空洞壁の間の幅が実質的に均一である間隙６を創製するのが望ましいであろう(通常、この間隙は約１〜約１０ｍｍであろう)。この間隙は、固体膨張性組成物を活性化する(即ち発泡させる)前に、液体コーティング材料、例えば、金属前処理溶液(例えばリン酸塩浴)、プライマー、またはペイントが、中空構造部材の全内部表面を実質的に被覆するのを可能にする。さらに、膨張性材料５を受容するキャリア３上の構造は、特に限定されず、例えば、「Ｌ」形状の棚またはフランジ、「Ｖ」、「Ｕ」または「Ｃ」形状の溝または筋、ブラケット、タブ、クリップなどの形態であってよい。図１０は、膨張性材料５を、膨張性材料５と空洞壁１０および１１の間に間隙を創製するように中空構造部材内に固定化される空洞充填挿入物およびキャリア３の周辺の筋中に配置する本発明の一つの実施態様を示す。該筋は、キャリアの面に実質的に垂直である装着表面１３ならびにキャリア３の面に実質的に平行である側壁１４および１５を含むことができる。また、熱膨張性材料を、キャリア周辺の孔によって(この場合、膨張性材料は該孔中にまたは該孔を通って広がる)、あるいは、キャリアの面に対して通常は垂直であるキャリア周辺のリムによって(この場合、膨張性材料はリムを包囲する)、キャリアに確保することもできる。キャリアは、膨張性材料をキャリアに確保する複数種類の構造を含んでいてもよい。通常、膨張性材料が、封止する空洞の内部表面に向かって膨張しているときに、その方向づけを助ける支持構造(例えば、図１０に示される側壁１４および１５等)を使用するのが好ましいであろう。熱膨張性材料を、キャリア周辺の分離および独立した部分として配置することができ、また、外接した連続バンドの形態で配置することができる。膨張性材料のバンドの外側端部は、キャリアの外側端部からわずかに引っ込めるか、または支持プレートの外側端部と実質的に同じところにするか、またはキャリアの外側端部を越えて外側に伸ばしてよい（図８、９および１０に示される）。図１２は、同様に、熱膨張性材料５の熱膨張後の図１０の空洞充填挿入物を示す。
【０１０９】
図１１は、膨張性材料５を活性化すべき潜在性発泡剤を効果的に生じさせる温度に加熱した後の図９の空洞充填挿入物を示す。膨張性材料は、空洞充填挿入物と空洞壁１０および１１との間に本来存在する間隔６を充填する膨張材料１２に変換され、それによって、空洞の壁によって伝達される振動および空洞内での空気伝播ノイズの両方な効果的な低減を得る。
【０１１０】
本発明の１つの態様において、キャリアは単一プレートの形態にあるが、他の適する態様において、キャリアは複数プレートを含み、これらを、熱膨張性材料の少なくとも一部を２つのプレートの間に配置するように組立てる。即ち、これらのプレートは、互いに対して実質的に平行であって、プレート間に挟まれた熱膨張性材料の層を有していてよい。熱膨張性材料の層の外側端部を、プレートの外側端部からわずかに引っ込めるか、またはプレートの外側端部と実質的に同じところにするか、またはプレートの外側端部を越えて外側に伸ばしてよい。１つの態様において、熱膨張性材料の層は、本質的に各プレートの全表面にわたって広がっている。しかし、別の態様において、熱膨張性材料の層は、空洞充填挿入物の外側端部あたりにのみ存在し、空洞充填挿入物の内部には熱膨張性材料が存在しない。さらに別の態様において、空洞充填挿入物は、実質的に平らな第１プレートおよび高くした実質的に平らな内側部分を有する第２プレートを含むことができる。第２プレートの高くした実質的に平らな内側部分が第１プレートと接触するように、これらのプレートを一緒に固定して、２つのプレートの周辺に筋(熱膨張性材料を受容および支持することができる)を創製する。
【０１１１】
プレートの一方または両方は、複数の開口部を含むことができ、その中におよび／またはそれを通って、膨張性材料が広がることができる(活性化および膨張の前後、または活性化および膨張の後のみのいずれか)。即ち、空洞充填挿入物は、例えば格子の形態にあってよい。好ましい態様において、空洞充填挿入物中に最初に存在しているあらゆる貫通孔が、膨張性材料の活性化後に充填されるか、または閉じられる。
【０１１２】
膨張性材料を支持するキャリアを構造部材の空洞の内部壁に固定することができる、当業者が知る任意の手段を、本発明の空洞充填挿入物の取付部材として用いるために適応してもよく、特定の構造を選択することが特に重要な意味を持つとは考えられない。例えば、取付部材は、構造部材の開口部に固定受容部を構成する、２つまたはより多くの弾性的に撓むことができるかえし部を含んでよい。各かえし部は、保持ピースを有するシャンク（ｓｈａｎｋ）を含んでよく、保持部材はフックを形成するように、シャンクに対してある角度で突出している。小さな力を加えて、かえし部を一緒に相互に向かって可逆的に曲げて、そのような取付部材を壁の開口部に挿入する。かえし部が開口部を通り抜けた後、それらは互いに離れてそれらの通常の配置に戻る。このことは、保持ピースが、開口部周囲で構造部材壁の外側面と係合することを可能にして、その結果、取付部材が開口部から容易に引き出されることを防ぎ、空洞充填挿入物を空洞内に固定させる。挿入物が容易に移動することを防ぐように、このように挿入物を取り付けることが非常に望まれている。なぜなら、さもなければ、ポリマーマトリックスを加熱および活性化させる前の車両組立の間に、構造部材が通常遭遇する操作は、空洞充填挿入物をもはや空洞内の所望の場所に適切に配置させないようにするからである。この目的のために他の種類の取付部材を用いてもよく、例えば、複数の角度をなすフランジを有する長尺部を有する“クリスマスツリー”型の留め具（一般的に弾性プラスチックで作られる）を含む。空洞充填挿入物は１つの取付部材、または同じ種類もしくは異なる種類の複数の取付部材を有してよい。
【０１１３】
一般的に、取付部材は、空洞挿入フィラーから半径方向に突出し、一般的に空洞挿入フィラーの面に平行または空洞挿入フィラーの平面に存在してよい。
【０１１４】
キャリアは、好ましくは、通常の使用中の亀裂および破損に対して十分に耐性であり、膨張性材料５の活性化温度および空洞充填材インサートを含む構造部材が暴露される焼付け温度の両温度よりも高い融点または軟化点を有する成形可能な材料からなる。好ましくは、成形可能な材料は、周囲温度において、十分に弾力性(非脆性)かつ強いものであって、亀裂または破損に耐え、その一方で、高温(例えば、膨張性材料の発泡に使用する温度)において、十分に耐熱性であって、膨張性材料を構造部材の空洞内の所望の位置に大きな曲がり、たるみまたは歪みを伴わずに保持する。例えば、キャリアは、組立てた空洞充填材インサートを、亀裂または永久変形を伴うことなく室温において曲げ力にさらすことができるように、幾分曲げやすくかつ耐破損性である成形可能な材料から成形されていてよい。キャリアを構成する材料は特に限定されず、例えば、これらの性質を有する任意の多数のポリマー組成物であってよい(例えば、ポリエステル、芳香族ポリエーテル、ポリエーテルケトン、特にナイロン６６などのポリアミド)。キャリアとして使用するのに適するポリマー組成物は、当業者には周知であり、熱可塑性および熱硬化性材料の両方が含まれ、従って、本明細書中に詳しくは記載しない。未発泡(固体)ならびに発泡したポリマー組成物を用いて、キャリアを組立てることができる。また、成形可能な材料は、ポリマー組成物に加えて、所望の物理的性質に依存して種々の添加剤および充填材、例えば着色剤および／または強化繊維(例えばガラス繊維)を含有することもできる。好ましくは、成形可能な材料は、融点または軟化点(ＡＳＴＭ Ｄ７８９)が、少なくとも２００℃、より好ましくは少なくとも２２５℃、最も好ましくは少なくとも２５０℃であり、そして／または、１８．６ｋｇにおける熱たわみ温度（ＡＳＴＭ Ｄ６４８）が、少なくとも１８０℃、より好ましくは少なくとも２００℃、最も好ましくは少なくとも２２０℃であり、そして／または、引張強度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８；５０％ＲＨ）が、少なくとも１０００ｋｇ／ｃｍ２、より好ましくは少なくとも１２００ｋｇ／ｃｍ２、最も好ましくは少なくとも１４００ｋｇ／ｃｍ２であり、そして／または、曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０；５０％ＲＨ）が少なくとも５０，０００ｋｇ／ｃｍ２、より好ましくは少なくとも６０，０００ｋｇ／ｃｍ２、最も好ましくは少なくとも７０，０００ｋｇ／ｃｍ２である。別法によれば、キャリアあるいはその１つまたはそれ以上の部分を、金属（例えばスチールまたはアルミニウム）から組立てることができる。
【０１１５】
膨張性材料は、成形および射出成形を越える共射出成形、サイドバイサイド射出成形を含む、任意の既知の空洞充填挿入物の製造方法によってキャリアと組み立て得る。
【０１１６】
空洞充填挿入物を構造部材の壁に取付けるときには、挿入される取付部材の部分に実質的に合致するような大きさにした壁の開口部に該部分を挿入することができる。開口部の形状は、特に重要ではなく、取付部材を受容することができ、例えば、正方形、円形、長方形、多角形、楕円形、または不規則形であってよいが、但し、空洞充填挿入物を所望の位置に保持するように取付部材と相互作用することが可能である。
【０１１７】
本発明の好ましい態様において、膨張性材料の部分を構造部材の壁中の開口部の近くに配置して、膨張性材料を活性化したときに、膨張性材料が膨張して開口部を完全に塞ぐようにする。例えば、取付部材は、空洞充填材インサートから固体膨張性組成物の部分を通って外に伸びていてよい。活性化したときに、膨張した材料は、開口部を通って広がることができ、少なくとも部分的に取付部材を包むことができ、これにより、空洞充填挿入物を空洞内に確実かつ永久に固定するのを助ける。
【０１１８】
当業者に既知の他のキャリアおよび付属部材の設計は、本発明における使用に容易に適合させることができる。
【０１１９】
空洞充填挿入物を、限定するものではないが、航空機、家庭用器具、家具、建築物、壁および仕切り、ならびに海洋用途(ボート)を含む、車両以外の中空構造部材を有する物品において使用することができる。
【０１２０】
本発明さらに他の実施態様は、減衰されるべきパネル、制限層および前記パネルおよび制限層の間に挟み込まれた振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造を含み、振動減衰材料の層は本発明による熱膨張性材料からなる。
【０１２１】
さらに、本発明は、減衰されるべきパネル、制限層および前記パネルおよび制限層の間に挟み込まれた振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造を含み、発泡振動減衰材料の層は、１３０〜２４０℃の範囲の温度で加熱することによって膨張後の本発明による熱膨張性材料からなる。
【０１２２】
制限層減衰構造は、導入部に記載のＵＳ６１１０９８５に記載の類似の制限層減衰構造に相当し得る。
【０１２３】
図１３を参照すれば、減衰されるべきパネル１２、例えば自動車ボディパネル等を有する制限層減衰構造、膨張後の本発明による熱膨張性材料の層１４、および制限層１６が概略的に示されている。減衰されるべきパネル１２は好ましくは、約０．６〜０．８ｍｍ鋼板（好ましくは冷延伸）、あまり好ましくはないがより厚いかまたは薄い、あまり好ましくはないがアルミニウムまたは複合材料板である。制限層１６は通常パネル１２よりも薄く、層１６は好ましくは約０．５、あまり好ましくはないが０．３〜０．８ｍｍ厚シート鋼である。必要に応じて、いくつかの用途において、層１６は０．１５〜０．３ｍｍ厚であり得る。層１６は、あまり好ましくはないがアルミニウムまたは複合材料であり得る。熱膨張性材料の層１４は、膨張前に、好ましくは０．５〜２．５、より好ましくは０．５〜２、より好ましくは０．７５〜１．５、より好ましくは０．８５〜１．２、より好ましくは約１ｍｍ厚である。層１４は、膨張後、１〜４、より好ましくは１〜３、より好ましくは１．２〜２、より好ましくは約１．５ｍｍ厚フォームである。見ることができるように、この膨張した減衰フォームの厚みを孤立した距離または離れた距離またはパネル１２および層１６の間の間隔と等しい。層１４は、膨張中、好ましくは５０〜２００％膨張し、該間隔を充填する。
【０１２４】
図１３に示される制限層減衰構造を製造するために、本発明による膨張性振動減衰材料のシートを所望の形状にダイカットし、基材または減衰すべきパネル、例えば自動車ボディパネルなどに、または制限シートまたは層に、先行技術に既知の方法、例えば熱ステークまたは機械的ファスナーによって、接着または結合させる。あまり好ましくはないが、接着剤は必要に応じて用い得る。次いで、第二外部シートは、熱膨張性材料をその間に有する第一外部シートに接着して、３つの層のサンドイッチ構造を形成する。しかしながら、２つの外部シートは好ましくは、内部熱膨張性材料層が２つの外部シートの間の距離の約２／３を占有するように先行技術に既知のスタンドオフまたはオフセットで接着されて（例えば、エンボス加工を用いて該シートを分離することによって）、引き続く膨張を可能とする。次いで、制限減衰構造は、加熱されて、膨張し、熱膨張性材料を発泡させる。減衰されるべきパネルは自動車用パネルであり、車両は、ｅ−コート工程および焼成炉を通過する。ｅ−コート焼成サイクル中に、発泡剤は、活性化され、熱膨張性材料は、膨張し、２つの外部層の間の空間または間隔を充填して図１３に示される構造を得る。
【０１２５】
自動車用途、例えば車輪から離れた車輪格納部の外観、ダッシュボード、フロアボード、屋根、防火壁および他の用途等では、減衰されるべき領域は、振動および伝達特性の両方について分析される。最少の重量およびコストのために、制限層減衰構造または減衰系によって覆われるべき領域は、要求される最少の面積に最適化されて、所望の音および振動の低減を達成する。例えば、自動車の車輪格納部では、規定の寸法の金属制限層をスタンプして車輪格納部表面に適合させ、それによって発泡した熱膨張性材料層の最終厚みに相当する固定距離をオフセットさせる。
【０１２６】
非常に広い意味では、本発明は概して、構造成分の少なくとも１つに、または構造成分の少なくとも１つ上に、熱膨張性材料が１３０〜２４０℃の範囲での温度での加熱によって膨張された、本発明による熱膨張性材料を含有する車両を含んでなる。前記の説明では、本発明の熱膨張性材料と接触し得る種々の車両の部品が記載されている。前記の部分に記載の実施態様の一つでは、膨張性材料は、車両ドアパネルおよびドアを強化するイントルージョン機器との間の間隔を充填する。この配置は、ドアパネルの振動を効果的に低減する。
【０１２７】
しかしながら、この配置に加えて、またはこれの代わりに、自動車ドア部品または自動車の他のパネル部品の振動は、イントルージョン機器を含まずに減衰することもできる。他の減衰配置の例は、前述の説明に記載の制限層構造である。一般的には、減衰特性は、膨張した熱膨張性材料が自動車の構造または機能性要素の２つの表面の間、または自動車の構造または機能性要素と制限層の間のいずれかで制限される。減衰効果は、特に膨張した熱膨張性材料の剛性が自動車の構造または機能性要素の剛性および制限層の剛性よりも低い場合に特に顕著である。
【０１２８】
しかし、本発明の熱膨張性材料はまた、パネルとキャリア、プレートまたはイントルージョンバーのような制限層との間で制限されなくともパネルの振動の減衰に効果的である。本発明による材料は、減衰されるべきパネルの表面上に、例えばパッチまたはストライプの形態で直接固定され得る。
【実施例】
【０１２９】
本発明による（未膨潤）熱膨潤性材料の最適実施例を記載する：
ＳＩＳブロックコポリマーａ）１２重量部、スチレン含有量２０％、ガラス転移温度−１３℃（Ｈｙｂｒａｒ（登録商標） ５１２７、Ｋｕｒａｒａｙから市販）、
ＳＩＳブロックコポリマーｂ）２８重量部、スチレン含有量２０％、ガラス転移温度＋８℃（Ｈｙｂｒａｒ（登録商標） ５１２５、Ｋｕｒａｒａｙから市販）、
熱可塑性エチレン／酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル含有量２８モル％）１５重量部、
フィラー（炭酸カルシムおよび硫酸バリウムの混合物）２０．５重量部、
脂肪族炭化水素樹脂粘着付与剤（Ｅｓｃｏｒｅｚ（登録商標） １１０２、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ）５重量部、
ジイソノニルフタレート５重量部、
発泡剤（アゾジカーボンアミド）５．８重量部、
酸化亜鉛３重量部、
フェノール抗酸化剤１．１重量部、
硬化剤（硫黄＋テトラメチルチウラムジスルフィド）１．２重量部、
促進剤（メルカプトベンゾチアゾールおよびＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルゲンアミド）０．７重量部、
ウレア（表面処理）２．７重量部。
【０１３０】
特定の割合での２つの水素化トリブロックコポリマー（ＳＩＳ）の組み合わせは、どの硬化温度でも最適振動特性を生じさせる。これは、フォームが１４０℃および２００℃（フォーム硬化温度）の間で同一の性能を有することを意味し、これは自動車オンライン硬化条件である。２つのＳＩＳコポリマーは、異なったガラス転移温度、それぞれ約−１３℃および約＋８０℃を有する。これらの温度は、（硬化サイクル後）０℃および３０℃の間で効果的であるフォームを可能とするので重要である。本発明によるフォームは、硬化温度が特定の範囲内であれば同一の性能を有する。これは架橋系および発泡剤の存在に起因し、これらは、硬化温度より低い温度で活性化され、促進される。
【０１３１】
全てのこれらの成分は、膨張後に独立気泡フォームを製造する。該処方物の膨張率は、体積で約１５０％である。これは、発泡剤の量を変化させて約２００および３００％の間にすることによって調節し得る。硬化剤（硫黄＋テトラメチルチウラムジスルフィド）を有機過酸化物をベースとする硬化剤に置き換えた場合には、より低い発泡率が得られ、該材料は、約２００℃を越える硬化温度で損傷し始める。
【０１３２】
本発明による材料は、以下の手順に従ってＺ−ｂｌｅｎｄミキサー中で調製される：
１．ミキサー温度：１８０℃、１工程によりＳＩＳ材料を導入する。材料溶融物は溶融する（ミキサーの温度よりも低い温度）。均質な生成物が得られるまで待つ。
２．ミキサー温度１６０℃、３工程によりエチレン／酢酸ビニルコポリマーを導入する。均質な白色ペーストが得られるまで待つ。
３．ミキサー温度１５０℃、３工程によりフィラーを導入する。均質なペーストが得られるまで待つ。
４．ミキサー温度１５０℃、１工程により粘着付与性樹脂を導入する。
５．ミキサー温度１３０℃、最少で４工程によりジイソノニルフタレートを導入して「脱混合」を防止し、均質な生成物が得られるまで待つ。
６．ミキサー温度８０℃、ＺｎＯおよび酸化防止剤を導入する。
７．ミキサー温度７０℃：材料は８０℃未満にし、異なった反応性生成物の活性化を防止する。反応性生成物（硬化剤、促進剤、発泡剤、ウレア）を１つずつ導入し、均質な生成物が得られるまで混合する。
必要に応じて、着色含量（カーボンブラック）を工程７の終わりで添加し得る。
【０１３３】
実施例による材料の吸水率は、膨張状態において、膨張材料の１０重量％未満である（水中で室温にて２２時間）。鋼切り取り試片上でのラップせん断強度は、１９５℃で硬化した場合、０．６ＭＰａである。
【０１３４】
図１４は、異なった温度で硬化した材料についてｔａｎδの値を示す（室温＝２０℃）。ｔａｎδは、常に、１．０を越え、事実上、硬化温度から独立していることが明らかである。
【０１３５】
図１５は、ＳＩＳコポリマーｂ）をＳＩＳコポリマーａ）に置き換えた比較材料と実施例による材料についての試験温度の関数としてのｔａｎδの比較を示す。本発明による材料は、１０〜３０℃の範囲での最も関連する温度において顕著に高い値のｔａｎδを有する。
【０１３６】
ＷＯ２００７／０３９３０８に記載の消散波バリアについての実施例による材料の適用：図１６の実施例は、実施例による膨張したフォームを有する本発明による消散波バリアを振動伝達経路上に設置した場合に車両内のノイズ水準についての減衰値の効果を示す。この図は、未処理車両と、実際のかつ効果的なヤングの弾性率を有しおよび損失係数（より低い値がより良好である）を減衰する発泡材料を有する同一の車両を比較する。図１６での比較について、図１７は、先行技術によるおよび本発明の範囲外のフォームを有する波バリアを用いた場合の不十分な減衰挙動を示す。図１６での比較について、図１７は、先行技術によるおよび本発明の範囲外のフォームを有する波バリアを用いた場合の不十分な減衰挙動を示す。この図は、減衰損失係数が減少した場合、その解決が、あまり効果的でなく、最も重要な周波数範囲において未処理車両よりも悪くなることを明確に示す。
【０１３７】
図１８は、形成され、実際の車両の中空フレーム中に挿入されるべき消散波バリアの図を示す。多数の熱膨張性材料の小さなブロックが、キャリア上に固定される。キャリアは該図に示されるくさびを用いてフレーム内で固定される。
【０１３８】
図１９は、従来のビチューメンパッドを有する処理されていない車両ドアと、本発明の膨張した熱膨張性材料を有するイントルージョン機器（図において「高減衰抗フラッター」と呼ぶ）とのの振動挙動の比較を示す。車両ドアにおけるイントルージョン機器の配置は図７に示される。
【０１３９】
図２０は、先行技術によるフォームを有するピラーフィラー（「標準ピラーフィラー」）と実施例による熱膨張性材料を有する相当するピラーフィラー（「ピラーフィラーダンパー」）との、周波数の関数としての音挙動（より低い値ほど良好である）の比較を示す。本発明によるピラーフィラーは、先行技術による通常のピラーフィラーのように空気伝播ノイズを低減するだけでなく、構造伝播ノイズによる再生成ノイズ効果を低減する。これは、該ピラーフィラーがさらに、本明細書の先に導入されているように、「消散振動波バリア」の機能を部分的に有するからである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な高減衰膨張性材料、および特にバス、トラックおよび乗用車のような車両において、音響振動を減衰させるための膨張した物質の使用に関する。該物質および対応する機器の種々の使用法を記載する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、原動力発生器、例えばエンジン、モーター、ポンプまたはギアボックス等によって発生する振動の、構造部品によるパネルのような放出面への伝達は、構造伝播ノイズの放出を生じさせる。ＷＯ２００７／０３９３０９には、膨張した場合、特に振動発生器によって生成する振動の伝達の減少に特に効果的な、接着剤、シーリングおよび被覆目的に有用な熱膨張性材料が記載されている。引用発明は、膨張すると、０．１ＭＰａおよび１０００ＭＰａの間のヤングの貯蔵弾性率Ｅ’、少なくとも３（好ましくは少なくとも１）の損失係数および好ましくは０．１ＭＰａおよび５００ＭＰａの間のせん断貯蔵弾性率Ｇ’を−１０および＋４０℃の間の温度で０〜５００Ｈｚの周波数範囲で有する膨張性材料を提供する。
【０００３】
本特許出願では、ヤングの貯蔵弾性率（Ｅ’）を引張応力と引張歪みとの比が物質の比例限度未満であると定義する。せん断貯蔵弾性率Ｇ’は、せん断応力とせん断歪みとの比が比例限度内であると定義し、物質中で弾性的に貯蔵される等価エネルギーの尺度と見なす。損失係数（構造固有減衰またはｔａｎδとも称される）は、引張圧縮における減衰についてのヤングの貯蔵弾性率Ｅ’を越えるヤングの損失弾性率Ｅ’’の割合である。
【０００４】
これらの値は、本発明では、膨張後の熱膨張性物質である物質の動的機械分析（ＤＭＡ）によって容易に決定し得る。先行技術によく知られているように、動的機械分析は、物質がキャリア上で特徴付けられる間接法（Ｏｂｅｒｓｔのビーム試験）または試験試料が特徴とすべき物質からのみ作られた直接法（ｖｉｓｃｏａｎａｌｙｚｅｒ）のいずれかによって実施することができる。
【０００５】
ＷＯ２００７／０３９３０９による膨張性材料は、ＷＯ２００７／０３９３０８に記載されているように消散性振動波のバリアの製造に有用である。このようなバリアは、内表面および外表面を有するキャリア、多角形断面、長方形、特に必要に応じてＵ形を有し、外表面上に上記の膨張性物質の被覆物を含むキャリアを含んでなる。
【０００６】
より詳細には、ＷＯ２００７／０３９３０８は、次のように教示する：「本発明における使用のために選択されたキャリアは、内表面および外表面を有する。キャリアは断面において、形状が多角形であるべきである。好ましくは、キャリアの断面形状は、直線および／または弧である少なくとも３つの辺を有する。ある実施態様では、キャリアは、一つの辺上で開いているが、他の実施態様では、キャリアの断面形状は閉じている。例えば、キャリアは断面において、長方形、正方形、五角形、六角形、Ｕ形およびＤ形からなる群から選択される形状を有し得る。キャリアの辺は、長さが等しいかまたは異なっていてよく、長さは通常、消散振動波バリアを挿入すべき構造要素の内寸に従って選択される。キャリアは、完全に中空であり得るが、特定の実施態様では、１以上の内部要素、例えば締め具、リブ、隔壁等を有することができる。キャリアは、消散振動波バリアを挿入すべき中空構造要素の底と向かい合った表面またはエッジ上で小さいタブ、脚または他の突出を考慮して設計され得る。これらの突出は、構造要素のより低い内部表面からそのような表面またはエッジを離すために作られ、これによって、車両組立作業に用いる任意の液体をより完全に被覆またはそのようなより低い内部表面と接触することを可能とする。
【０００７】
本発明のある実施態様では、キャリアは直線である。しかしながら、他の実施態様では、キャリアは曲がっているかまたは曲線であり得る。さらに他の実施態様では、キャリアは特定の部分において直線であり、他の部分では曲線であり得る。キャリアの各辺は、平面であり得るが、キャリアの辺が１以上の湾入した領域および／または１以上の突き出ている部分を含むこともできる。キャリアの辺は、連続的（任意の開放部を有さない）であり得るが、特定の実施態様では、キャリアの１以上の辺は１以上の開放部を有することができる。一般的に言えば、キャリアの形状および配置は、通常、平行または輪郭もしくは消散振動波バリアを挿入すべき構造要素の形状に適合するように、および一旦熱膨張性物質で被覆された消散振動波バリアをこのような構造要素内で適合させることを妨げることになりかねない構造要素内で任意の要素を取り除くように選択される。消散振動波バリアと構造要素の内表面との間に少なくとも幾つかの間隔の余地を許容することが望ましい。」
【０００８】
上記のＷＯ２００７／０３９３０９およびＷＯ２００７／０３９３０９８による発明の特に有利な実施態様では、熱膨張性物質は、以下のものを含んでなる：
２５〜７０重量％、好ましくは３５〜５５重量％の少なくとも１つの熱可塑性エラストマー（好ましくはスチレン／ブタジエンまたはスチレン／イソプレンブロックコポリマーまたは少なくともその部分水素化誘導体）；
１５〜４０重量、好ましくは２０〜３５重畳％の少なくとも１つの非エラストマー熱可塑性物質（好ましくはエチレン／酢酸ビニルまたはエチレン／メチルアクリレートコポリマー）、
０．０１〜２重量％、好ましくは０．０５〜１重量％の少なくとも１つの安定剤または酸化防止剤、
２〜１５重量％、好ましくは膨張性物質を１５０℃の温度で加熱した場合に体積が少なくとも１００％膨張するために効果的な量の少なくとも１つの発泡剤、
必要に応じて０．５〜２重量％の少なくとも１つのオレフィン性不飽和モノマーまたはオリゴマーを含む０．５〜４重量％の１以上の硬化剤、および必要に応じて、
１０重量％まで（例えば０．１〜１０重量％）の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
５重量％（例えば０．１〜５重量％）までの少なくとも１つの可塑剤、
５重量％（例えば０．１〜５重量％）までの少なくとも１つの可塑剤、
１０重量％（例えば０．１〜１０重量％）までの少なくとも１つのワックス、
３重量％（例えば０．０５〜３重量％）までの少なくとも１つの発泡剤用活性剤、
ならびに必要に応じて少なくとも１つの充填剤（充填剤の量は好ましくは１０重量％未満、より好ましくは５重量％未満である）、パーセンテージは熱膨張性物質の全重量の重量パーセンテージとして表される。
【０００９】
本発明は、ＷＯ２００７／０３９３０８に記載の消散振動波バリアの製造に用い得る向上した熱膨張性物質を提供する。しかしながら、該物質は、車両における他の音減衰用途、例えば自動車の密閉パネルの振動の減衰のために用いることもできる。
【００１０】
該用途はＷＯ０２／１４１０９に開示されている用途に相当する。該文献には、以下のものを含んでなる自動車密閉パネルの組立において振動の減衰用の系が記載されている：ａ）自動車用外部パネル構造と関連したイントルージョン機器、およびｂ）前記イントルージョン機器の少なくとも一部にわたって、前記膨張性物質の膨張前に前記イントルージョン機器と接触させ、前記膨張性物質の膨張後に前記外部パネルの表面と接触させて配置された減衰振動用の外部材料。ＷＯ０２／１４１０９には、該発明に、むしろ一般的に用いるべき熱活性物質が開示されている。好ましい実施例は、α−オレフィンを有し得るエチレンコポリマーまたはターポリマーをベースとするポリマーフォームである。コポリマーまたはターポリマーとして、ポリマーは２または３の異なったモノマーから構成される。特に好ましいポリマーの例として、エチレン酢酸ビニル、ＥＰＤＭまたはその混合物が挙げられる。
【００１１】
上記の発明の熱膨張性物質のさらなる用途は、空洞充填挿入物に関する。空洞充填挿入物は、車体において封止およびまたはバッフルするために用いることができる。具体的には、本発明は、好ましくは実施的に平面であり、高減衰膨張性物質を実質的に挿入物の全周辺に含む空洞充填挿入物に関する。該挿入物は、車体の空洞に設置されるが、好ましくは取付部材を用いる必要がない。活性化により、膨張性物質は泡立って、内部空洞壁の周りにシールを形成する。活性化空洞充填挿入物は、空洞の壁を透過する振動および空洞内の空気伝播ノイズの両方を低減するのに特に効果的である。
【００１２】
図１に示される通り、車体は通常、乗員室、エンジン室、トランク、戸口、窓およびその車輪格納部を形成する複数の中空構造部材（例えば図１におけるピラーＡ、ＢおよびＣ等）が挙げられる。それぞれの中空構造部材には通常、１以上の相互接続した空洞が含まれ、これらの空洞は、パワートレインおよび車両が走行する道路によって引き起こされる所望のノイズおよび振動を車両の乗員室に伝達することがある。これらの望ましくないノイズおよび振動を低減するある従来法は、１以上の空洞充填挿入物９０を有する車両の空洞を塞ぐことである。このような空洞充填挿入物は、車両の中空構造部材の強化または補強するのに役立つこともできる。
【００１３】
この目的に用いる通常の空洞充填挿入物９０として、キャリア、キャリアと一体形成された取付部材、およびキャリア上に形成された熱膨張性物質が挙げられる。空洞充填挿入物９０は通常、形状が類似するように配置されるが、設置すべき空洞の断面よりもいくぶん小さい。取付部材は通常、空洞充填挿入物を壁に固定するために空間を定義する壁のひとつに形成された開口部中に挿入されるように配置される。空洞充填挿入物は通常、キャリアの面が空洞の長手方向に実質的に垂直であるように位置する。膨張性物質は、車体を、車両のプライマーまたはペイント硬化行程の一部を形成する焼成炉を通過させる際、熱によって膨張させる。膨張性物質の熱による膨張は、膨張性物質と空間の壁との間の任意の周辺空間を、車両によって生成され、その乗員室に伝達される望ましくないノイズの水準を低減する目的で充填する。
【００１４】
考えられ得る努力がそのような空洞充填挿入物（しばしば「音響バッフル」と称される）の開発にこれまで費やされてきたが、そのような空洞充填挿入物は構造部材の空洞を通過する空気伝播ノイズの量の低下にのみ効果的である。しかしながら、いわゆる構造伝播ノイズを著しく低下または停止させることはより困難であることが証明された。「構造伝播ノイズ」は、パネル（通常、フレームまたは他の中空構造部材）を支持する構造によって主に伝達され、原動力発生器（例えば、エンジン、モーター、ポンプまたはギアボックス）によって生成された、放出表面（通常、パネル）によって生成されるノイズである。通常の音響バッフルは、空気伝播ノイズを構造部材空間内で小さくすることができるが、バッフルによって停止されない構造電波ノイズは、空間壁によって継続され、バッフルの空間下流内で空気伝播ノイズを再生成する。それによって、車両のフレームによる乗員室への侵入からのノイズの排除における音響バッフルの全有効性が損なわれる。
【００１５】
上記の点から、先行技術における上記の問題を克服する空洞充填挿入物についての必要性が存在する。本特許出願の優先日に公開されていない特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００７／７０５７８は、上記のＷＯ２００７／０３９３０９に開示の熱膨張性物質を含む空洞充填挿入物を供給することによって上記の問題の解決を提案している。
【００１６】
本発明は、上記の機器に用いるべき新規な熱膨張性物質を提供する。これは、ＷＯ２００７／０３９３０９に開示の物質と比べて向上した全ての特性を有する。
【００１７】
先行技術には、膨張状態において音減衰特性を有する熱膨張性物質に関する多くの文献が含まれる。本発明の物質に幾分関連する例は、以下のものである：
【００１８】
ＵＳ６１１０９５８には、減衰されるべきパネル、抑制層およびその間に挟み込まれたフォーム振動減衰物質の層を含む制限された層減衰構造が開示されている。該フォーム振動減衰物質は、エラストマーポリマー１〜２０重量％、熱可塑性ポリマー２０〜６０重量％、粘着付与剤０．５〜１８重量％、アスファルトフィラー４〜２３重量％、無機フィラー２０〜５０重量％および発泡剤０．２〜７重量％を含む組成物から供給される。エラストマーポリマーは、ゴム、例えばスチレン−ブタジエンコポリマーまたはスチレンイソプレンゴム、特にポリスチレンポリイソプレントリブロックコポリマースチレン−イソプレン−スチレン、（Ｓ−Ｉ−Ｓ）ブロックコポリマー等であり得る。熱可塑性ポリマーは、例えばエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）およびエチレンメチルアクリレートから選択され得る。該文献には、硫黄および／または硫黄化合物に基づく硬化剤は挙げられていないようである。
【００１９】
ＵＳ５６３５５６２は、制限された層用途に有用な膨張性振動減衰物質組成物を教示する。該組成物は、本質的に、エラストマーポリマー、可塑剤、熱可塑性ポリマー、発泡剤、接着促進剤およびフィラーを含む。これはエポキシ硬化剤を含んでもよい。該エラストマーポリマーは、ポリスチレンブロックおよびビニル結合ポリイソプレンブロックを含むトリブロックコポリマーであり得る。該熱可塑性ポリマーは、エチレン酢酸ビニルコポリマー、アクリル、ポリエチレンおよびポリプロピレンを含み得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】国際公開第２００７／０３９３０９号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００７／０３９３０９号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００７／０３９３０８号パンフレット
【特許文献４】国際公開第０２／１４１０９号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００７／７０５７８号パンレット
【特許文献６】米国特許第６１１０９５８号
【特許文献７】米国特許第５６３５５６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、例えば上記の用途および機器に用いることができる新規な向上した熱膨張性物質を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
第一の実施態様では、本発明は、以下のものを含む熱膨張性物質を含む：
ａ）３〜４０重量％の、第一ガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）３〜４０重量％の、第二ガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー（第一および第二ガラス転移温度は少なくとも１０℃異なる）、
ｃ）５〜５０重量％の、少なくとも１つの重合性Ｃ＝Ｃ二重結合を有するポリマーおよびコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー
ｄ）０〜３０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性物質を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤、
成分ａ）からｅ）の合計は１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１：乗員室を形成する複数の中空構造部材（例えばピラーＡ、ＢおよびＣ）を含む車体。
【図２】図２：上図：振動バリアを有さない車の中空フレームの部分。発生源から中空フレーム中に射出される深度は、あまり減衰することなくフレームの壁にそって誘導される。下図：伝達経路中に導入された消散振動波バリアの効果（膨張状態での）。
【図３】図３：熱膨張性材料の膨張前の消散性振動波バリアの第一の実施態様の概略斜視図。
【図４】図４：熱膨張性材料の膨張後の図３の消散性振動波バリアの概略斜視図。
【図５】図５：構造要素４に挿入後の図３の消散性振動波バリアの概略斜視図。
【図６】図６：熱膨張性材料の膨張後の図５の消散性振動波バリアの概略斜視図。
【図７】図７：上：限定された要素分析−強化ロッド（イントルージョン機器）を備えた車両ドアの描画：下：熱膨張性材料の２つのストリップで覆われた強化ロッド（イントルージョン機器）の例。
【図８】図８：キャリア３、キャリア３上に支持された膨張性材料５および付属部材７を含む空洞充填挿入物。
【図９】図９：未硬化状態において、未膨潤熱の熱膨潤性材料５とピラーの内表面との間の間隔６を空ける、固定された空洞充填挿入物を有する自動車用ピラーの断面。
【図１０】図１０：膨張性材料５がキャリア３の周辺の溝に位置し、空洞充填挿入物が中空構造部材内で膨張性材料５と空洞壁１０および１１との間の間隔を作るように固定される空洞充填挿入物。
【図１１】図１１：活性化すべき潜在性発泡剤を生じさせるのに効果的な温度に膨張性材料５を加熱した後の図９の空洞充填挿入物。該膨張性材料は、空洞充填挿入物と空洞壁１０および１１との間に本来存在する、膨張した材料１２に変換される。
【図１２】図１２：膨張性材料５の熱活性化後の図１０の空洞充填挿入物。
【図１３】図１３：減衰されるべきパネル１２、例えば金属自動車ボディパネル、膨張後の本発明による熱膨潤性材料の層１４、および制限層１６を有する制限層減衰構造。
【図１４】図１４：異なった温度で硬化した材料についてのｔａｎδの値（室温＝２０℃で）。
【図１５】図１５：試験温度で１００Ｈｚにて実施例による材料とＳＩＳコポリマーｂ）をＳＩＳコポリマーａ）に置き換えた比較例とのｔａｎδの評価。
【図１６】図１６：、実施例による膨張したフォームを有する本発明による消散波バリアを振動伝達経路上に設置した場合に車両内のノイズ水準についての減衰値の効果。
【図１７】図１７（比較）：先行技術によるおよび本発明の範囲外のフォームを有する波バリアを用いた場合の不十分な減衰挙動。この図は、減衰損失係数が減少した場合、その解決が、あまり効果的でなく、最も重要な周波数範囲において未処理車両よりも悪くなることを明確に示す。
【図１８】図１８：形成され、実際の車両の中空フレーム中に挿入されるべき消散波バリアの図。多数の熱膨張性材料の小さなブロックが、キャリア上に固定される。
【図１９】図１９：従来のビチューメンパッドを有する処理されていない車両ドアと、本発明の膨張した熱膨張性材料を有するイントルージョン機器（図において「高減衰抗フラッター」と呼ぶ）との振動挙動の比較。車両ドアにおけるイントルージョン機器の配置は図７に示される。
【図２０】図２０：先行技術によるフォームを有するピラーフィラー（「標準ピラーフィラー」）と実施例による熱膨張性材料を有する相当するピラーフィラー（「ピラーフィラーダンパー」）との、周波数の関数としての音挙動（より低い値ほど良好である）の比較。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
熱膨張性物質は、フォームおよび加熱により膨張する物質であるが、通常、室温（例えば１５〜３０℃）で固体（好ましくは寸法安定性）である。いくつかの実施態様では、膨張性物質は、乾燥および非粘着性であるが、他の実施態様では、粘着性である。熱膨張性物質は、好ましくは、使用のために所望の形態に成形または鋳造（例えば射出成形または押出によって）することができるように処方され、そのような成形または鋳造は、膨張性物質を容易に加工することができるように膨張性物質を軟化または溶融するのに充分な室温を超えるが、膨張性物質の膨張を誘発する温度未満の温度で実施される。活性化により、すなわち約１３０℃および２４０℃の間の温度（用いる膨張性物質の正確な処方に応じる）に付すことにより、該膨張性物質は通常、元の体積の少なくとも約５０％または少なくとも１００％または少なくとも約１５０％または少なくとも約２００％膨張する。より高い膨張率（例えば少なくとも約１０００％）でさえ、所望の最終使用が要求する場合には選択され得る。例えば、自動車の車体に用いる場合には、膨張性物質は通常、プライマーまたはペイントが製造中に車体上で焼成される温度よりも低い活性化温度を有する。
【００２５】
熱膨張性物質の膨張は、熱膨張性物質を、発泡剤および存在し得る任意の硬化剤を活性化するのに効果的な時間および温度で加熱する加熱工程によって達成される。
【００２６】
熱膨張性物質の性質およびライン条件に応じて、組立ラインにて、加熱工程は通常、１３０℃〜２４０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃の温度で、炉における滞留時間が約１０分〜約３０分で実施する。
【００２７】
該加熱工程中の温度が通常予期される膨張を生じさせるのに充分である場合、熱膨張性物質の膨張を生じさせる通常用いるエレクトロコーティング浴（Ｅ−コート浴）における車両部品の通過に続く加熱工程の恩恵を受けることは有利である。
【００２８】
２つの異なった熱可塑性エラストマー（少なくとも１０℃異なるガラス転移温度）を用いる特徴は、所望の損失係数ｔａｎδについて所望の高い値（少なくとも０．５より高い、好ましくは０．８より高い、より好ましくは１より高い）を、１つの熱可塑性エラストマー単独の使用と比べてより広い範囲の温度にわたって得ることができる。選択されるべきガラス転移温度の絶対値は、減衰されるべき機器についての通常の加工温度の範囲に依存する。例えば機器が乗用車である場合には、最も効率のよい減衰が所望される温度範囲は、外部の周囲温度、特に−２５〜＋４５℃の範囲の温度である。この場合には、２つの異なった熱可塑性エラストマーのガラス転移温度はいずれも、この温度範囲内にある。他方では、使用中に、例えば５０〜１００℃の範囲での温度で、熱くなる機械部品が減衰される場合には、２つの異なった熱可塑性エラストマーのガラス転移温度はいずれも、より高い温度範囲内にあるべきである。
【００２９】
好ましくは、第一熱可塑性エラストマーａ）および／または第二熱可塑性エラストマーｂ）は、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される。特に、成分ａ）およびｂ）は、スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマー（ＳＩＳ）、および水素化スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーから選択される。
【００３０】
約０℃および約３０℃の間の温度範囲（例えば、外部の周囲温度で操作する車両の構造を減衰させる場合）での特に効果的な減衰特性は、第一熱可塑性エラストマーａ）が−２５〜０．０℃、好ましくは−２０〜−５℃の範囲でのガラス転移温度を有する場合、第二熱可塑性エラストマーｂ）が０．１〜３０℃、好ましくは４〜２０℃の温度範囲でのガラス転移温度を有する場合に得られる。もっとも好ましくは、第一熱可塑性エラストマーａ）が−１５〜−１０℃の範囲でガラス転移温度を有し、第二熱可塑性エラストマーｂ）が５〜１５℃の範囲でのガラス転移温度を有する。
【００３１】
熱可塑性エラストマーａ）およびｂ）は、好ましくはいずれもスチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマー（ＳＩＳ）および水素化スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーから選択される。非水素化トリブロックコポリマーは特に好適である。スチレン含有量は、好ましくは１５〜２５重量％、より好ましくは１９〜２１重量％の範囲である。特に適当なブロックコポリマーとして、スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマー、並びにこれらの完全または部分水素化誘導体が挙げられ、ポリイソプレンブロックは、１，２および／または３，４立体配置を有するイソプレンから誘導される比較的高い割合のモノマー部が挙げられる。好ましくは、少なくとも５０％の重合イソプレンモノマー部が、１，２および／または３，４立体配置を有し、残りのイソプレン部は１，４立体配置を有する。この微細構造は、良好な減衰特性に寄与すると考えられている。このようなブロックコポリマーは、商品名ＨＹＢＲＡＲとしてＫｕｒａｒａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から市販されており、米国特許第４９８７１９４（その全体を引用してここに組み込む）に記載の方法を用いて調製することもできる。適当な物質は、熱可塑性エラストマーａ）についてＨｙｂｒａｒ（登録商標）５１２７、および熱可塑性エラストマーｂ）についてのＨｙｂｒａｒ（登録商標）５１２５である。
【００３２】
成分ｃ）は、加工性、特に熱膨張性物質の押出挙動を向上させる。Ｃ＝Ｃ二重結合の存在（またはこの点において二重結合と等しいとみなされる相当する三重結合）は、この成分の硬化挙動に必要である。酢酸ビニルまたは（メタ）アクリレート単位を有するポリマーまたはコポリマーは好適である。より好適には、少なくとも１つの熱可塑性ポリマーｃ）は、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される。２３〜３２モル％の範囲、より好ましくは２７〜２９モル％の範囲の酢酸ビニル含有量を有するエチレン／酢酸ビニルコポリマーは、好適である。
【００３３】
好ましくは、熱膨張性物質は少なくとも１つの粘着付与性樹脂ｄ）を含み、これは好ましくは１〜２０重量％の量で存在する。粘着付与性樹脂ｄ）は、ロジン樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、分解石油蒸留物、芳香族粘着付与性樹脂、タル油樹脂、ケトン樹脂およびアルデヒド樹脂から誘導される炭化水素樹脂からなる群内で選択され得る。適当なロジン樹脂は、アビエチン酸、レボピマール酸、ネオアビエチン酸、デキストロピマール酸、パルストリン酸、上記のロジン酸のアルキルエステルおよびロジン酸誘導体の水素化生成物である。好ましくは、脂肪族炭化水素樹脂から選択される。分子量（数平均）は、１０００〜２０００の範囲であり得る。該軟化点（ＡＳＴＭ Ｄ−６０９０−９７に従って測定）は、９５℃〜１０５℃の範囲であり得る。適当な物質はＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅのＥｓｃｏｒｅｚ（登録商標）１１０２である。
【００３４】
熱膨張性物質は、予備硬化または発泡（「フォーミング」）前に化学線での照射によって、例えば可視光または紫外線、またはガンマ線または電子線によって硬化し得る。該物理硬化行程に加えてまたはその代わりに、該物質は、少なくとも１つの化学硬化剤によって硬化し得、これはさらなる成分ｆ）として物質中に存在する。適当な硬化剤として、フリーラジカル反応を誘導することができる物質、例えば、ケトン過酸化物、ジアシル過酸化物、パーエステル、パーケタール、ヒドロペルオキシドおよび他の化合物（例えばクメンヒドロペルオキシド、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジ（−２−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン）、１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ジクミル過酸化物、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−アルキルパーオキシジカーボネート、ジ−パーオキシケタール（例えば１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等）、ケトンパーオキシド（例えばメチルエチルケトン過酸化物等）および４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペーオキシｎ−ブチル吉草酸エステル等）を含む有機過酸化物が挙げられる。
【００３５】
しかしながら、硫黄および／または硫黄化合物に基づく硬化剤は、これらがいくつかの以下の優位性を生じさせるので好適である：ライン停止でのペイント焼成炉における約２００℃を越える温度でまたは長期の硬化時間の「過焼成」が減少し、より高い膨張率が得られ、損失係数ｔａｎδが硬化温度からほとんど依存しなくなる。この理由のため、熱膨張性物質が硫黄および／または硫黄化合物、好ましくは元素硫黄および少なくとも１つの有機ジ−またはポリ−硫化物の混合物をベースとする少なくとも１つの化学硬化剤ｆ）を含有することは好ましい。好ましい有機硫化物は、テトラメチルチウラム二硫化物である。
【００３６】
硬化剤は、好ましくは潜在性硬化剤であり、すなわち、本質的に室温で不活性または非反応性である硬化剤であるが、高温（例えば、約１３０℃〜約２４０℃の範囲内での温度）への加熱によって活性化する。
【００３７】
最適化組成物については、以下の成分の少なくとも１つを成分の相対量に適合させることが好ましい：
成分ａ）は、５〜２０重量％、好ましくは８〜１６重量％の量で存在し、
成分ｂ）は、１５〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％の量で存在し、
成分ｃ）は、１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２０重量％の量で存在し、
成分ｄ）は、２〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％の量で存在し、
成分ｅ）は、１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％の量で存在し、
化学硬化剤ｆ）は、０．２〜５重量％、好ましくは０．７〜２重量％の量で存在し、
成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【００３８】
特に好適な実施態様では、本発明は、以下のものを含む熱膨張性物質を含む：
ａ）５〜２０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、−２５℃〜０．０℃の範囲のガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）１５〜４０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、０．１℃〜３０℃の範囲のガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー、
ｃ）１０〜２５重量％の、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー、
ｄ）２〜１０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％、好ましくは少なくとも１００％膨張する膨張性物質を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤、
ｆ）０．５〜４重量の、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする少なくとも１つの硬化剤、
成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％未満までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【００３９】
本発明のこの実施態様による物質は、先行技術による物質を越えるいくつかの優位性を示す。例えば以下の通りである：
【００４０】
全ての他の成分と同じであれば、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする硬化剤を有する本発明による組成物は、過酸化物硬化系を用いる類似の組成物よりも高い膨張率を示す。
【００４１】
硫黄および／または硫黄化合物をベースとする硬化剤は、過酸化物硬化系と比較すると熱安定性を向上させる。過酸化物硬化系を用いる同程度の組成物は、２００℃を越える温度での硬化により熱分解する。
【００４２】
硫黄および／または硫黄化合物をベースとする硬化剤と異なったガラス転移温度を有する２つの熱可塑性エラストマーとの組み合わせは、１４０℃および２１０℃の間の硬化温度の範囲にわたってほとんど一定の損失係数ｔａｎδを生じさせる。
【００４３】
異なったガラス転移温度を有する２つの熱可塑性エラストマーの組み合わせは、硬化温度から独立して約０℃および約３０℃の間の範囲の温度において効果的な減衰特性を生じさせる。
【００４４】
全ての既知の発泡剤、例えば分解によってガスを放散する「化学発泡剤」または「物理発泡剤」、すなわち膨張中空ビーズ（膨張性微小球とも称される）は、本発明において発泡剤ｅ）として適している。異なった発泡剤の混合物は、優位に用い得る（例えば、比較的低い活性温度を有する発泡剤を比較的高い活性温度を有する発泡剤と組み合わせて用い得る）。
【００４５】
「化学発泡剤」の例として、アゾ、ヒドラジド、ニトロソおよびカルバジド化合物、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、ジ−ニトロソ−ペンタメチレンテトラアミン、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホン酸ヒドラジド）、ジフェニル−スルホン−３，３’−ジスルホヒドラジド、ベンゼン−１，３−ジスルホヒドラジドおよびｐ−トルエンスルホニルセミカルバジドが挙げられる。特に好ましい発泡剤は、アゾジカルボンアミドである。
【００４６】
「化学発泡剤」は、例えば亜鉛化合物（例えば酸化亜鉛）、（変性）尿素等のさらなる触媒または活性化剤の存在の利益を受け得る。
【００４７】
しかしながら、「物理発泡剤」および特に膨張中空マイクロビーズ（マイクロスフェアともよばれる）も使用できる。有利には、中空マイクロビーズは塩化ポリビニリデンコポリマーまたはアクリロニトリル／（メタ）アクリレートコポリマーに基づき、軽い炭化水素またはハロゲン化炭化水素などのカプセル化された揮発性物質を含む。
【００４８】
適切な膨張性中空マイクロビーズは、例えばＰｉｅｒｃｅ＆Ｓｔｅｖｅｎｓ（現在はＨｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの一部）またはＡｋｚｏ Ｎｏｂｅｌからそれぞれ商品名「Ｄｕａｌｉｔｅ」および「Ｅｘｐａｎｃｅｌ」として市販されている。
【００４９】
本発明の組成物はまた、好ましくは、
ｇ）５〜４０重量％、特に１０〜３０重量％のフィラー、
ｈ）２〜２０重量％、特に２〜１０重量％の可塑剤、
ｉ）１〜５重量％の硬化触媒、
ｋ）０．０５〜３重量％の抗酸化剤および／または安定剤、
ｌ）０．０５〜５重量％、特に０．０５〜３重量％の促進剤、
ｍ）１〜１０重量、特に１〜５重量％のウレアの１以上から選択される、１以上のさらなる成分またはアジュバント
を含んでなる。
【００５０】
適当なフィラーｇ）の例として、粉砕および沈殿チョーク、タルク、炭酸カルシウム、カーボンブラック、炭酸カルシウム−マグネシウム、バライト、粘度、マイカおよびアルミニウム−マグネシウム−カルシウムタイプのシリケートフィラー、例えば珪灰石およびクロライト等を含む。フィラー粒子は、２５〜２５０μｍの範囲の粒度を有し得る。フィラーの全量は、１５〜２５重量％の範囲であり得る。しかしながら、フィラーの全量はまた、１０重量％未満、５重量％未満でさえ制限され得る。ある実施形態では、膨張物質は（上述の材料の粒子のような実質的に無機粒子としてここに定義される）フィラーを含まない。
【００５１】
適切な可塑剤ｈ）の例として、二塩基酸（例えばフタレートエステル）のＣ１−１０アルキルエステル、ジアリールエーテル、ポリアルキレングリコールのベンゾエート、有機リン酸塩、およびフェノールまたはクレゾールのアルキルスルホン酸エステルが挙げられる。例えば、ジイソノニルフタレートは可塑剤として用い得る。
【００５２】
酸化亜鉛は、必要に応じて活性化形態で、硬化触媒ｉ）として好ましく用いる。
【００５３】
適切な抗酸化剤および安定化剤ｋ）として、立体的ヒンダードフェノールおよび／またはチオエーテル、立体的ヒンダード芳香族アミン等が挙げられる。フェノール抗酸化剤は好適である。
【００５４】
適当な促進剤ｌ）は、チアゾールおよびスルフェンアミドから選択し得る。特に好適には、２−メルカプトベンゾチアゾールと組み合わせて２−Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドを用いることである。
【００５５】
好ましい発泡剤、硬化剤、硬化触媒および硬化促進剤の特別な組み合わせは、加熱によって物質の膨張後に独立気泡フォームを生じさせる。少なくともフィルム形成性であるポリマーａ）およびｂ）の好適な選択はまた、ポリマーが発泡工程中に破裂することなく延伸される場合、独立気泡フォームの形成に寄与する。独立気泡フォームは、水で充填または水が浸透することがない場合に好適である。
【００５６】
さらに、熱膨張性物質の好適な化合物の組み合わせは、膨張後に他の所望の特性を生じさせる：吸水率（水中で室温で２２時間）は膨張物質の１０重量％未満であり、膨張物質はｅ−コートにより良好な接着性を有し、むき出しの鋼について腐食性でない。
【００５７】
本発明のある実施態様では、熱膨張性物質の成分は、膨張性物質が任意の熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂（例えば膨張性物質はエポキシ樹脂５重量％未満また１重量％未満を含有する）等を含有しないか、実質的に含有しないように選択される。
【００５８】
本発明は向上した膨張材料を提供し、該材料は、一度１３０〜２４０℃の範囲の温度での加熱によって膨張すると、０．１ＭＰａおよび１０００ＭＰａの間のヤング貯蔵弾性率Ｅ’、少なくとも０．を越える損失係数ｔａｎδ（好ましくは少なくとも１）および好ましくは０．１ＭＰａおよび５００ＭＰａの間のせん断貯蔵弾性率Ｇ’を有し、該損失係数およびせん断貯蔵弾性率は−１０から＋５０℃の間の温度で、周波数範囲が０から５００Ｈｚで計測する。
【００５９】
未硬化の熱膨張性物質は、押出および裁断によって、または６０〜８０℃の範囲での温度での射出成形によって所望の形状にすることができる。発送目的のために、押出（例えば冷金属テープ上に）および造粒することができる。使用する際に、顆粒は、６０〜８０℃の範囲の温度での加熱によって押出または射出成形によって成形するために再び軟化することができる。
【００６０】
膨張性物質は、ＷＯ２００７／０３９３０８に記載の消散振動波バリアの製造に有用である。従って、本発明は、第二の態様において、内表面および外表面を有するキャリアを含む消散振動波バリアを提供し、本発明による熱膨張性物質を含む被覆物が前記内表面および外表面の少なくとも１つに存在する。
【００６１】
「消散振動波バリア」は、車両等において、その発生源（エンジン、サスペンション系、排気系、アクセサリー）から音生成放出パネル（乗員室を取り囲むパネルのような、フレームに接続したフラットパネル）への伝達経路（フレームまたは中空体ネットワーク）による構造伝播ノイズの伝達を阻止する。該消散振動波バリアは、可能な限り密にノイズ源への伝達経路中に導入される。
【００６２】
上記の効果は図２に概略的に示される：上の図は、振動バリアを有さない車両の中空フレームの一部を示す。発生源から中空フレーム中に射出された振動があまり減衰することなくフレームの壁に沿って導かれる。次いで、該振動は、ノイズを発生する照射パネルに伝達される。
【００６３】
下部の図は、伝達経路中に（膨張状態で）導入された消散振動波バリアの効果を示す：該振動は、フレームの壁とキャリアの該表面との間に制限される膨張フォームにおいて消散される。これにより、かなりフレーム中の振動の振幅が低減される。
【００６４】
本発明による消散振動波バリア、内表面と外表面を有するキャリアを含み、該キャリアは、多角形部分、特に長方形、必要に応じてＵ形を有し、外表面上に本発明の熱膨張性材料を含む被覆物を含む。該振動波バリアが、熱膨張性材料の膨張前および膨張後にどのように見ることができるか、および構造要素中への挿入後および熱膨張性材料の膨張後に消散振動波バリアの概略斜視図を与えるかを示す、ＷＯ２００７／０３９３０８の図１〜４を参照する（図３〜６としてここに再現）。同一の立体配置を、本発明の熱膨張性材料で用いることができる。
【００６５】
図３は、本発明による熱膨張性材料の膨張前の消散振動波バリアの第一の実施態様の概略斜視図である。
【００６６】
図４は、熱膨張性材料の膨張後の消散振動波バリアの第一の実施態様の概略斜視図である。
【００６７】
図５は、構造要素中への挿入後の本発明による熱膨張性材料の膨張前の図３の消散振動波バリアの概略斜視図である。
【００６８】
図６は、熱膨張性材料の膨張後の図５の消散振動波バリアの概略斜視図である。
【００６９】
本発明の上記の実施態様に用いるのに選択されるキャリアは、内表面と外表面を有する。断面において、該キャリアは、形状が多角形であるべきである。好ましくは、キャリアの断面形状は、直線および／または曲線である少なくとも３辺を有する。ある実施態様では、キャリアは、１つの辺上で開放しているが、他の実施態様では、キャリアの断面形状は閉じている。例えば、キャリアは断面において長方形、正号系、五角形、六角形、Ｕ形およびＤ形からなる群から選択される形状を有し得る。キャリアの辺は、長さが等しいかまたは異なっていてよく、長さは通常、消散振動波バリアが挿入される構造要素の内寸に従って選択される。キャリアは、完全に中空であり得るが、特定の実施態様では、１以上の内部要素、例えば締め具、リブ、隔壁等を有することができる。キャリアは、消散振動波バリアが挿入されるべき中空構造要素の底と向かい合った表面またはエッジ上で小さなタブ、脚または他の突出を考慮して設計され得る。これらの突出は、構造要素のより低い内表面からそのような表面またはエッジを離すために構成され、これによって、車両組立作業に用いる任意の液体をより完全に被覆またはそのようなより低い内表面と接触させることを可能とする。
【００７０】
本発明のある実施態様では、キャリアは直線である。しかしながら、他の実施態様では、キャリアは曲がっているかまたは曲線であり得る。さらに他の実施態様では、キャリアは特定の部分において直線であり、他の部分では曲線であり得る。キャリアの各辺は、平面（平ら）であり得るが、キャリアの辺が１以上の湾入した領域および／または１以上の突き出ている部分を含むこともできる。キャリアの辺は、連続的であり得る（任意の開放部を有さない）が、特定の実施態様では、キャリアの１以上の辺は１以上の開放部を有することができる。一般的に言えば、キャリアの形状および配置は、通常、平行または輪郭もしくは消散振動波バリアを挿入すべき構造要素の形状に適合するように、および一旦熱膨張性物質で被覆された消散振動波バリアをこのような構造要素内で適合させることを妨げることになりかねない構造要素内で任意の要素を取り除くように選択される。次いで、より詳細に説明すると、消散振動波バリアと構造要素の内表面との間に少なくとも幾つかの間隔の余地を許容することが望ましい。
【００７１】
キャリアは金属であり得る。好適な金属は、鋼、特に亜鉛メッキ鋼、およびアルミニウムである。
【００７２】
キャリアは、剛性材料からできていてもよく、これは強化繊維（例えばガラス繊維による）および／または他の種類のフィラーで強化された繊維であり得る。好適な合成材料は、低吸水率および少なくとも１８０℃まで寸法安定性を有する熱可塑性合成物質である。適当な熱可塑性合成材料は、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）およびポリフェニレンイミド（ＰＰＩ）からなる群内で選択され得る。熱硬化性合成材料、例えば成形性化合物、硬質ポリウレタン等はキャリアを構成するために用いてもよい。キャリアは、任意の適当な方法、例えば成形（射出成形を含む）、スタンピング、曲げ、押出等によって所望の形状に形成され得る。
【００７３】
被覆物は、キャリアの外表面の少なくとも一部に適用され、全外表面に適用してもよい。熱膨張性材料の被覆は、連続的であり得るが、本発明はまた、キャリアの外表面上に熱膨張性材料の２以上の分離部分を有することを意図する。これらの部分は、寸法、形状、厚み等が異なり得る。熱膨張性材料はまた、複数の（小さな）ブロックまたはパッチとしてキャリアの表面にわたって分布し得る。
【００７４】
熱膨張性材料を含む被覆物は、厚みが均一であってよいが、キャリアの外表面にわたって厚みが変化してもよい。通常、被覆物は、０．５〜１０ｍｍ厚である。
【００７５】
熱膨張性材料は、任意の適当な手段、例えば押出、共成形、過成形等によってキャリア表面に適用され得る。例えば、熱膨張性材料は、存在することができ、外部キャリア表面上にリボンとして押し出された材料を軟化または溶融する発泡剤または硬化剤を用いずに材料を軟化または溶融するのに充分な温度に加熱され得る。次いで、冷却により、熱膨張性材料のリボンは、再固化され、キャリア表面に接着される。あるいは、熱膨張性材料のシートは、ダイカットによって個々の所望のサイズおよび形状の部分に形成され、次いで個々の部分は、任意の適当な手段、例えば機械的ファスナー、または膨張性材料がホットメルト接着剤として働くのに充分な温度に、該キャリア表面と接触させるべき部分の表面を加熱することによって外部キャリアに接着される。別々に適用された接着層を用いて、熱膨張性材料を他のキャリアの外部表面に接着させることもできる。
【００７６】
概念は、キャリアが適当でない場合に効率的でない。キャリアは膨張前および膨張中に材料を「運ぶ」および導く機能を有するが、その最も重要な機能は、減衰されるべき構造の壁とサンドイッチ構造を作ることによって膨張後に材料を制限することである。このことは、キャリア材料（鋼、ナイロン等）および設計（リブ、補強材等）が、減衰されるべき構造の動剛性と同程度の動剛性（ねじり、屈曲）を生じさせる場合に達成することができる。キャリアが柔軟すぎる場合には、キャリアは、フォームのずれによって変形され、減衰されるべき構造のずれによってそれ自体変形される。キャリアが硬い場合には、消散振動波バリアは機能するが、大き過ぎることになる。キャリアは発泡減衰材料より硬くなければならない。該条件下では、減衰されるべき構造の振動は、フォームによってキャリアへ伝達されないが、フォーム内で吸収され、熱を生成することによって消散される。これにより、用語「消散波バリア」が説明される。
【００７７】
キャリアの適切な機能についてのさらなるある条件は、振動共鳴周波数（全体的および局所的なたわみ形状）が減衰フォームとの接触において、かく乱周波数よりも高くなければならない。このさらなる条件は、本発明の消散振動波バリアに特有であり、これと空気伝播伝達のための標準ピラーフィラーとを区別する。
【００７８】
第三の態様では、本発明は、
ａ）自動車用外部パネル構造と関連するイントルージョン機器、および
ｂ）前記イントルージョン機器の少なくとも１部にわたって、および前記膨張性材料の膨張前に前記イントルージョン機器と接触させ、前記膨張性材料の膨張後に前記外部パネルの構造で、配置される振動を減衰するための熱膨張性材料
を含む、自動車用密閉パネル部品における振動の減衰のための系を含んでなる。
【００７９】
この系を用いた場合に、どのようにして車両ドアの振動を減衰させるかを示すＷＯ０２／１４１０９の図１および２を参照する。これはまた本特許出願の図７に示される。
【００８０】
この実施態様では、本発明は、振動低減系、特に自動車用フレーム部品についての振動低減系、例えば（制限されない）ドアイントルージョン機器を有する車両ドアフレーム部品ならびにスライディングドアに用いる任意の他の自動車用密閉パネル部品、リフトゲートまたは自動車用車両への乗客および／または荷物の出し入れを助けるのに用いる他の設計等を企図する。該系は、本発明による抗振動減衰物質のイントルージョン機器および／またはドアフレームの他の選択部分、例えばベルトライン補強上への、押出現場（ｅｘｔｒｕｄｅ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）法による塗布を助けるための小型塗布器技術の形態での押出技術を用い得る。
【００８１】
本発明に開示される材料は、イントルージョン機器、例えばイントルージョン機器（組立作業において車両に接着された）等が、車両組立工場において通常見られる塗装作業およびプロセスサイクルによって処理される場合に、膨張し、ドアイントルージョン機器および必要に応じて内部および外部のボディパネルへ接着される場合に抗振動減衰剤として働くことが意図される。該材料は、熱膨張性であり、ドアイントルージョン機器および内部および外部のドアパネルを塗装作業中に結合することによって空洞を少なくとも部分的に充填し、これによって車両のノイズおよび振動特性を減少させ、車両ドアを開放および密閉する場合により静かなドア部品を製造される。
【００８２】
本発明は、ドアイントルージョン機器製造業者または車両製造業者のいずれかによって利用され、最終組立作業において車両製造業者による使用のためにドアイントルージョン機器自体上に押し出すことができる。
【００８３】
ある実施態様では、減衰材料は、米国特許第５３５８３９７に従って固体（柔軟性であるが）状態でイントルージョン機器の部分に沿っておよびイントルージョン機器の部分上に押し出される複数のペレットまたはビードを含んでなる。次いで、ｅ−コート法ならびに最終車両組立施設に見られる他の塗装作業サイクルに付される場合に、ペレットを膨張させ、イントルージョン機器およびボディパネルに結合させる。さらに、本願発明は、自動化または従来法による加熱ならびに溶接および放射線硬化技術または膨張性材料の接着において補助するための適用前の選択部材または部品の清掃または他の促進された製造工程において構造部材または自動車用車両のトリム成分への膨張性材料の直接的な適用を利用し得ることが意図される。
【００８４】
特に非制限的な実施態様では、振動減衰物質を含む複数のペレットは、ペレットを、所望の稠度、厚みおよびパターンにおいてイントルージョン機器の外部表面上で流れることができる粘弾性材料に変換するのに充分な温度でペレットを処理する適当な小型塗布器の使用により固体または乾燥化学状態から粘弾性段階へと転換する。
【００８５】
複数のペレットの代替物として、本発明による熱膨張性材料を１以上のストライプの形態でイントルージョン機器の少なくとも一部にわたって配置し得る。
【００８６】
次いで、該イントルージョン機器は、自動車用ドア部品または他のパネル部品内で当業者によく知られている製造技術に従う車両製造によって設置される。組立が車両の最終組立前に製造される場合、それは、ｅ−コートまたは膨張性材料の膨張およびイントルージョン機器からの、他のパネルまたは選択自動車用密閉パネル、例えば内部ドアパネルおよび外部ドアパネルを有するドアフレーム組立等の外部パネルまたは内部パネルのいずれかまたは両方に結合させる他の熱による塗装作業によって処理され、硬化し、その場にとどまる。該材料が、イントルージョン機器の外表面から膨張し、基材に接合することが意図され、これは、ドア内部パネルおよびドア内部パネルのいずれものいずれかを含むことができ、これによってドア部品からのノイズおよび振動放出を低減する働きをする。好適な実施態様は、イントルージョン機器、例えばドアイントルージョンビーム等の外表面から本質的に化学架橋し、ドア外部パネルと接触する材料を開示するが、イントルージョン機器に沿った材料の種々のパターンおよび用途が材料を膨張させ、ドア内部パネルおよびドア外部パネルのいずれかまたはいずれも並びにドア部品または乗客または荷物のいずれかが車両を利用するのを助ける他の用途に利用または見られ得る任意の他の基材に接着させることは評価される。
【００８７】
ある実施態様では、振動減衰媒体は、自動車用ドア部品内での空洞を規定する１以上の内壁付近で連続的または非連続的な押出においてイントルージョン機器上に現場押出しされる。振動低減媒体は、ｅ−コートおよび当業者に良く知られた最終自動車部品塗装の塗装作業サイクルにより処理される場合、ドア部品が、車両上に設置され、車両が熱に曝された後、活性化されて、空洞内で活性材料の変換（例えば膨張または流動）を達成する。得られる構造として、壁、または振動低減材料を作用させて輸送中およびドア部品の機能作業中に振動を低減させながら、表面の少なくとも一部にわたって被覆される膨張押出が挙げられる。
【００８８】
図７は、ドアイントルージョン機器を含む自動車車両の製造において通常見られる自動車ドアフレーム部品の例を示す。このような構造が、内部に空洞が存在する、接合され、ドア内部パネルに成形された複数の中空分割パネル部材を含むことは一般的である。適当なドアフレーム部品の例として、荷物用ドア、リフトゲート、ハッチバック、スライドドア、容易に利用できる第三ドア、ドアハンドル、ロック、窓用部品または他の車両ドアおよびドア成分、サブフレーム構造等を挙げることができる。あるこのような構造として、図７において、例示のために（制限することなく）、ドアイントルージョンビームの形態であり得るドアイントルージョン機器が挙げられる。本発明は、ドアイントルージョン機器並びにドア以外の他の自動車密閉パネル部品の存在を要件としないドアフレーム部品の他の部分に用い得、該イントルージョン機器は通常、金属（例えばスチール、アルミニウム、マグネシウム系など）を含み、低温スタンプ、高温スタンプ、ロール形成、管状ビーム、中空管状ビームまたはハイドロフォーム部分であり得る。また、イントルージョン機器が、複合材料または本発明の特定の用途に要求される構造強化に応じた他の強化ポリマー材料から形成され得ることが意図される。
【００８９】
材料およびドアイントルージョン機器の振動低減は、イントルージョン機器またはドアフレーム部品、例えば部品と対応する窓枠または熱膨張性材料の適用に適した部品の他の部分との間に形成されるベルトライン強化部材等の他の選択部分のいずれかまたは両方に沿って配置される本発明の振動低減材料の適切なパターンの押出によって本発明によって達成され得る。
【００９０】
熱膨張性材料の膨張後、該方法の結果は、前記熱膨張性材料が膨張状態である上記の振動の吸収のための系を有する密閉パネル部品を含む車両である、このような車両は、本発明の範囲内である。
【００９１】
他の実施態様ではなお、本発明は、防音および振動減衰のための空洞充填挿入物を中空構造において含み、前記空洞充填挿入物は、熱膨張性材料およ前記空洞充填挿入物を前記中空構造内の規定の位置に保持することができる少なくとも１つの取付部材を含み、ａ）前記熱膨張性物質は、少なくとも実質的に前記空洞充填挿入物の全周囲で延伸され、ｂ）本発明による熱膨張性材料を用いる。
【００９２】
空洞充填挿入物の可能な形状および機能は、本明細書の導入部に記載されている。空洞充填挿入物は、実質的に平面であり得る。本発明において、「実質的に平面」とは、空洞充填挿入物が比較的平らで薄く、かつ挿入物の最大幅よりも相当に小さい最大厚みを有することを意味する。例えば、挿入物の最大厚みは、挿入物の最大幅の２０％未満であるのが普通である。通常、空洞充填挿入物の周辺に存在する熱膨張性材料の厚みは、約４〜約１０ｍｍである。ここで、「厚み」とは、挿入物の面に垂直かつ挿入物が配置される中空構造部材の縦軸に平行である空洞充填挿入物の寸法を意味する。これは、上記の「消散振動波バリア」に形状の差異を生じさせる。
【００９３】
膨張性材料は、好ましくは、活性化中に少なくとも放射状に膨張して、空洞充填挿入物を取付けた構造部材の内部表面に対して封止し、こうして、車両によって生じる望ましくないノイズおよび振動が乗員室に伝達されるのを妨げる。活性化および膨張したときに、膨張性材料が空洞の内部壁と接触するが、それに接着または結合しないように、固体膨張性組成物を配合することができる。別法によれば、また好ましくは、膨張性材料が、その膨張した状態で、内部空洞壁表面に強固に接着または結合するように、固体膨張性組成物の成分を選択することができる(即ち、大きな力を適用しないと壁表面から分離することができない)。本発明の非常に好ましい態様において、膨張性材料から誘導される膨張した材料は、凝集破壊が観察されるように空洞壁表面に十分強固に接着する(即ち、キャリアと空洞壁を分離したときに、これら両方の表面に接着剤が残存するように、接着剤の構造破壊が起こる)。好ましくは、膨張した材料は独立気泡フォームである。また、膨張した材料が比較的低密度（例えば、１２００ｋｇ／ｍ３未満）であって、得られた緩衝させ／封止した中空構造部材が比較的低重量のままであり、これによって車両に改善された燃料経済性を与えるのが好ましい。
【００９４】
また、本発明の実施態様は、振動発生器によって発生した振動エネルギーを消散するための手段を有する前記構造要素を装備することを含み、前記振動エネルギーを消散するための手段が上記の本発明による活性化空洞充填挿入物を含むことを特徴とする、振動発生器が構造要素によって接続した振動発生器からの振動の伝達を低減するための代替法に関する。振動発生器の例として、モーター、エンジン、ポンプ、ギアボックス、サスペンションダンパーおよびスプリングが挙げられる。
【００９５】
本発明の実施態様による方法は特に、自動車車両において構造伝播ノイズを低減するために適合される。この場合には、振動発生器は、構造要素によって前記車両の乗員室を構成する部分の少なくとも１つに接合される。構造部材の形状は通常、多角形（例えば、正方形または長方形）断面を有する管状レールであるが、断面は形状が不規則であってもよい。
【００９６】
本発明による方法は、以下の逐次的工程を含み得る：
構造部材の空洞に挿入することができるような寸法を有する本発明による空洞充填挿入物を選択する工程、
（通常、挿入物の面が空洞の長手方向に対して実質的に垂直であるように）所望の位置に挿入物を固定する取付部材を用いて、空洞充填挿入物を好ましくは振動発生器に近い場所において空洞中に挿入する工程、および
熱膨張性材料を膨張させる工程。
【００９７】
空洞充填挿入物は、好ましくは、振動発生器と音が発生される振動受取構造との間で構造部材の空洞に挿入される。
【００９８】
構造部材空洞内での所望の位置が困難である場合には、空洞充填挿入物は、選択的に、構造部材が完全に組立られ、空洞を形成する前に構造部材の一部を取り付け得る。例えば、中空構造部材、例えばレールまたはピラー等は、しばしば、溶接または一緒に接着された２以上の分離形成金属辺から製造される。.例えば、中空構造部材、例えばレールまたはピラー等は、しばしば、溶接または一緒に接着された２以上の分離形成金属辺から製造される。このような場合には、そのような形成された金属片を組み込む中空構造部材の製造前に取付部材を用いてこれらの片の一つに空洞充填挿入物を接着することはより便利であり得る。
【００９９】
熱膨張性材料の例は、加熱工程によって達成され、熱膨張性材料は、発泡剤および存在し得る任意の硬化剤を活性化するのに効果的な時間および温度で加熱される。
【０１００】
熱膨張性材料の性質および組立ラインのライン条件に応じて、加熱工程を、通常は１３０〜２４０℃、好ましくは１５０〜２００℃の温度において、約１０〜約３０分間のオーブン中の滞留時間で行う。
【０１０１】
固体膨張性組成物の膨張を引き起こすために、一般的に使用されるエレクトロコーティング浴(Ｅ-コート浴)における車両部品の通過に続く加熱工程の恩恵を受けるのが有利である。これは、この加熱工程中の温度が、通常は期待される膨張を引き起こすのに十分であるためである。
【０１０２】
空洞充填挿入物に存在する熱膨張性材料の量は、膨張後、熱膨張性材料の体積が、挿入物と構造要素の内表面との間の間隔を占有し、中空構造部材内で所望の程度にまで空気伝播および構造伝播ノイズの両方を小さくすることに効果的であるように選択される。
【０１０３】
本発明の１つの態様において、空洞充填挿入物を、完全に熱膨張性材料から形成する。例えば、挿入物を得るために、熱膨張性材料を成形するか(例えば、完成空洞充填挿入物の所望の形状を有する型を用いる射出成形による)、または他の方法で成形することができる(例えば、熱膨張性材料の平面シートを成形し、次いで、該シートをダイ打抜きまたは他の適当な手段によって切断することによる)。このような態様において、取付部材は、挿入物の一体部分であり(即ち、熱膨張性材料からなり)、摩擦または圧力によって構造部材空洞内の位置に挿入物を保持するのを助ける脚などの形態をとることができる(例えば、そこで該脚は、十分に弾力があって、挿入物を挿入しつつわずかにずらすことが可能であり、次いで、解放時に空洞壁とは反対の位置に跳ね返ることができる)。別法によれば、取付部材は、空洞壁中の開口部から挿入することができるが、該開口部からの引き抜きに抵抗するように設計されたかみ合い突起などの形態であってよく(例えば、開口部近傍における構造部材壁の外側表面と、突起上のフックまたはリッジとのかみ合いによる)、これによって、空洞充填挿入物をその場に確保することができる。ある有利な態様において、取付部材は、固体膨張性組成物からなり、加熱によって活性化したときに、該取付部材が膨張し、それが挿入された空洞壁中の開口部を充填および封止するのを助ける。
【０１０４】
本発明の別の態様において、空洞充填挿入物の主要部分は熱膨張性材料から組立てられるが、取付部材は、異なる材料、例えば金属または非膨張性の耐熱性プラスチックまたはゴムからなる。例えば、取付部材は、固体膨張性組成物部分の端部に伸びるピン、ならびに、空洞壁開口部から挿入することができるが、該開口部からの引き抜きに抵抗するプラスチック圧縮可能プラグなどを含むことができる。
【０１０５】
しかし、本発明の好ましい態様において、空洞充填挿入物は、熱膨張性材料が装着されたキャリアを含んでなるが、これは、このような設計が、熱膨張性材料を最も有効かつ効率的に使用することを助けるためである。例えば、中空構造部材を封止し緩衝させるのに必要な熱膨張性材料の量を最少にすることができる。さらに、後にさらに詳しく記載するように、膨張性材料から生じる膨張フォームを空洞壁に向けるように、ならびに、膨張フォームが空洞の完全な封止を妨げるようにたるむかまたは歪むのを防止するように、キャリアを配置することができる。
【０１０６】
本発明の好適な実施態様を、図を参照して説明する。この開示から、本発明の該実施態様の以下の記載が例示のためだけであって、添付の特許請求の範囲およびその等価なものによって限定される本発明を限定する目的ではないことが当業者に明らかとなる。
【０１０７】
まず図８を参照すれば、空洞充填挿入物１はキャリア３、キャリア３に支持される膨張性材料５およびキャリア３と一体化して成形され得る取付部材７（この特定の実施態様では、フランジ２およびファスナー４を含む）を含む。キャリア３は、この実施態様では膨張性材料５によって覆われていない、実質的に平面であり、比較的硬質の支持プレート９を含む。キャリアは、支持プレート９の周辺を実質的に包囲する、支持プレートと一体成型された、膨張前に膨張性材料５を受容するように構成された構造(例えば、溝または筋、図２に示されていない)を含むことができる。
【０１０８】
空洞充填挿入物１の全体形状は、特に限定されないが、図９に示されるように、それが配置される構造部材空洞の垂直横断面に形状が類似しているが若干それより小さいように構成されるのが普通である。一般に、空洞充填挿入物の外側端部が空洞の内部壁に実質的に平行していて、インサートと空洞壁の間の幅が実質的に均一である間隙６を創製するのが望ましいであろう(通常、この間隙は約１〜約１０ｍｍであろう)。この間隙は、固体膨張性組成物を活性化する(即ち発泡させる)前に、液体コーティング材料、例えば、金属前処理溶液(例えばリン酸塩浴)、プライマー、またはペイントが、中空構造部材の全内部表面を実質的に被覆するのを可能にする。さらに、膨張性材料５を受容するキャリア３上の構造は、特に限定されず、例えば、「Ｌ」形状の棚またはフランジ、「Ｖ」、「Ｕ」または「Ｃ」形状の溝または筋、ブラケット、タブ、クリップなどの形態であってよい。図１０は、膨張性材料５を、膨張性材料５と空洞壁１０および１１の間に間隙を創製するように中空構造部材内に固定化される空洞充填挿入物およびキャリア３の周辺の筋中に配置する本発明の一つの実施態様を示す。該筋は、キャリアの面に実質的に垂直である装着表面１３ならびにキャリア３の面に実質的に平行である側壁１４および１５を含むことができる。また、熱膨張性材料を、キャリア周辺の孔によって(この場合、膨張性材料は該孔中にまたは該孔を通って広がる)、あるいは、キャリアの面に対して通常は垂直であるキャリア周辺のリムによって(この場合、膨張性材料はリムを包囲する)、キャリアに確保することもできる。キャリアは、膨張性材料をキャリアに確保する複数種類の構造を含んでいてもよい。通常、膨張性材料が、封止する空洞の内部表面に向かって膨張しているときに、その方向づけを助ける支持構造(例えば、図１０に示される側壁１４および１５等)を使用するのが好ましいであろう。熱膨張性材料を、キャリア周辺の分離および独立した部分として配置することができ、また、外接した連続バンドの形態で配置することができる。膨張性材料のバンドの外側端部は、キャリアの外側端部からわずかに引っ込めるか、または支持プレートの外側端部と実質的に同じところにするか、またはキャリアの外側端部を越えて外側に伸ばしてよい（図８、９および１０に示される）。図１２は、同様に、熱膨張性材料５の熱膨張後の図１０の空洞充填挿入物を示す。
【０１０９】
図１１は、膨張性材料５を活性化すべき潜在性発泡剤を効果的に生じさせる温度に加熱した後の図９の空洞充填挿入物を示す。膨張性材料は、空洞充填挿入物と空洞壁１０および１１との間に本来存在する間隔６を充填する膨張材料１２に変換され、それによって、空洞の壁によって伝達される振動および空洞内での空気伝播ノイズの両方な効果的な低減を得る。
【０１１０】
本発明の１つの態様において、キャリアは単一プレートの形態にあるが、他の適する態様において、キャリアは複数プレートを含み、これらを、熱膨張性材料の少なくとも一部を２つのプレートの間に配置するように組立てる。即ち、これらのプレートは、互いに対して実質的に平行であって、プレート間に挟まれた熱膨張性材料の層を有していてよい。熱膨張性材料の層の外側端部を、プレートの外側端部からわずかに引っ込めるか、またはプレートの外側端部と実質的に同じところにするか、またはプレートの外側端部を越えて外側に伸ばしてよい。１つの態様において、熱膨張性材料の層は、本質的に各プレートの全表面にわたって広がっている。しかし、別の態様において、熱膨張性材料の層は、空洞充填挿入物の外側端部あたりにのみ存在し、空洞充填挿入物の内部には熱膨張性材料が存在しない。さらに別の態様において、空洞充填挿入物は、実質的に平らな第１プレートおよび高くした実質的に平らな内側部分を有する第２プレートを含むことができる。第２プレートの高くした実質的に平らな内側部分が第１プレートと接触するように、これらのプレートを一緒に固定して、２つのプレートの周辺に筋(熱膨張性材料を受容および支持することができる)を創製する。
【０１１１】
プレートの一方または両方は、複数の開口部を含むことができ、その中におよび／またはそれを通って、膨張性材料が広がることができる(活性化および膨張の前後、または活性化および膨張の後のみのいずれか)。即ち、空洞充填挿入物は、例えば格子の形態にあってよい。好ましい態様において、空洞充填挿入物中に最初に存在しているあらゆる貫通孔が、膨張性材料の活性化後に充填されるか、または閉じられる。
【０１１２】
膨張性材料を支持するキャリアを構造部材の空洞の内部壁に固定することができる、当業者が知る任意の手段を、本発明の空洞充填挿入物の取付部材として用いるために適応してもよく、特定の構造を選択することが特に重要な意味を持つとは考えられない。例えば、取付部材は、構造部材の開口部に固定受容部を構成する、２つまたはより多くの弾性的に撓むことができるかえし部を含んでよい。各かえし部は、保持ピースを有するシャンク（ｓｈａｎｋ）を含んでよく、保持部材はフックを形成するように、シャンクに対してある角度で突出している。小さな力を加えて、かえし部を一緒に相互に向かって可逆的に曲げて、そのような取付部材を壁の開口部に挿入する。かえし部が開口部を通り抜けた後、それらは互いに離れてそれらの通常の配置に戻る。このことは、保持ピースが、開口部周囲で構造部材壁の外側面と係合することを可能にして、その結果、取付部材が開口部から容易に引き出されることを防ぎ、空洞充填挿入物を空洞内に固定させる。挿入物が容易に移動することを防ぐように、このように挿入物を取り付けることが非常に望まれている。なぜなら、さもなければ、ポリマーマトリックスを加熱および活性化させる前の車両組立の間に、構造部材が通常遭遇する操作は、空洞充填挿入物をもはや空洞内の所望の場所に適切に配置させないようにするからである。この目的のために他の種類の取付部材を用いてもよく、例えば、複数の角度をなすフランジを有する長尺部を有する“クリスマスツリー”型の留め具（一般的に弾性プラスチックで作られる）を含む。空洞充填挿入物は１つの取付部材、または同じ種類もしくは異なる種類の複数の取付部材を有してよい。
【０１１３】
一般的に、取付部材は、空洞挿入フィラーから半径方向に突出し、一般的に空洞挿入フィラーの面に平行または空洞挿入フィラーの平面に存在してよい。
【０１１４】
キャリアは、好ましくは、通常の使用中の亀裂および破損に対して十分に耐性であり、膨張性材料５の活性化温度および空洞充填材インサートを含む構造部材が暴露される焼付け温度の両温度よりも高い融点または軟化点を有する成形可能な材料からなる。好ましくは、成形可能な材料は、周囲温度において、十分に弾力性(非脆性)かつ強いものであって、亀裂または破損に耐え、その一方で、高温(例えば、膨張性材料の発泡に使用する温度)において、十分に耐熱性であって、膨張性材料を構造部材の空洞内の所望の位置に大きな曲がり、たるみまたは歪みを伴わずに保持する。例えば、キャリアは、組立てた空洞充填材インサートを、亀裂または永久変形を伴うことなく室温において曲げ力にさらすことができるように、幾分曲げやすくかつ耐破損性である成形可能な材料から成形されていてよい。キャリアを構成する材料は特に限定されず、例えば、これらの性質を有する任意の多数のポリマー組成物であってよい(例えば、ポリエステル、芳香族ポリエーテル、ポリエーテルケトン、特にナイロン６６などのポリアミド)。キャリアとして使用するのに適するポリマー組成物は、当業者には周知であり、熱可塑性および熱硬化性材料の両方が含まれ、従って、本明細書中に詳しくは記載しない。未発泡(固体)ならびに発泡したポリマー組成物を用いて、キャリアを組立てることができる。また、成形可能な材料は、ポリマー組成物に加えて、所望の物理的性質に依存して種々の添加剤および充填材、例えば着色剤および／または強化繊維(例えばガラス繊維)を含有することもできる。好ましくは、成形可能な材料は、融点または軟化点(ＡＳＴＭ Ｄ７８９)が、少なくとも２００℃、より好ましくは少なくとも２２５℃、最も好ましくは少なくとも２５０℃であり、そして／または、１８．６ｋｇにおける熱たわみ温度（ＡＳＴＭ Ｄ６４８）が、少なくとも１８０℃、より好ましくは少なくとも２００℃、最も好ましくは少なくとも２２０℃であり、そして／または、引張強度（ＡＳＴＭ Ｄ６３８；５０％ＲＨ）が、少なくとも１０００ｋｇ／ｃｍ２、より好ましくは少なくとも１２００ｋｇ／ｃｍ２、最も好ましくは少なくとも１４００ｋｇ／ｃｍ２であり、そして／または、曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０；５０％ＲＨ）が少なくとも５０，０００ｋｇ／ｃｍ２、より好ましくは少なくとも６０，０００ｋｇ／ｃｍ２、最も好ましくは少なくとも７０，０００ｋｇ／ｃｍ２である。別法によれば、キャリアあるいはその１つまたはそれ以上の部分を、金属（例えばスチールまたはアルミニウム）から組立てることができる。
【０１１５】
膨張性材料は、成形および射出成形を越える共射出成形、サイドバイサイド射出成形を含む、任意の既知の空洞充填挿入物の製造方法によってキャリアと組み立て得る。
【０１１６】
空洞充填挿入物を構造部材の壁に取付けるときには、挿入される取付部材の部分に実質的に合致するような大きさにした壁の開口部に該部分を挿入することができる。開口部の形状は、特に重要ではなく、取付部材を受容することができ、例えば、正方形、円形、長方形、多角形、楕円形、または不規則形であってよいが、但し、空洞充填挿入物を所望の位置に保持するように取付部材と相互作用することが可能である。
【０１１７】
本発明の好ましい態様において、膨張性材料の部分を構造部材の壁中の開口部の近くに配置して、膨張性材料を活性化したときに、膨張性材料が膨張して開口部を完全に塞ぐようにする。例えば、取付部材は、空洞充填材インサートから固体膨張性組成物の部分を通って外に伸びていてよい。活性化したときに、膨張した材料は、開口部を通って広がることができ、少なくとも部分的に取付部材を包むことができ、これにより、空洞充填挿入物を空洞内に確実かつ永久に固定するのを助ける。
【０１１８】
当業者に既知の他のキャリアおよび付属部材の設計は、本発明における使用に容易に適合させることができる。
【０１１９】
空洞充填挿入物を、限定するものではないが、航空機、家庭用器具、家具、建築物、壁および仕切り、ならびに海洋用途(ボート)を含む、車両以外の中空構造部材を有する物品において使用することができる。
【０１２０】
本発明さらに他の実施態様は、減衰されるべきパネル、制限層および前記パネルおよび制限層の間に挟み込まれた振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造を含み、振動減衰材料の層は本発明による熱膨張性材料からなる。
【０１２１】
さらに、本発明は、減衰されるべきパネル、制限層および前記パネルおよび制限層の間に挟み込まれた振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造を含み、発泡振動減衰材料の層は、１３０〜２４０℃の範囲の温度で加熱することによって膨張後の本発明による熱膨張性材料からなる。
【０１２２】
制限層減衰構造は、導入部に記載のＵＳ６１１０９８５に記載の類似の制限層減衰構造に相当し得る。
【０１２３】
図１３を参照すれば、減衰されるべきパネル１２、例えば自動車ボディパネル等を有する制限層減衰構造、膨張後の本発明による熱膨張性材料の層１４、および制限層１６が概略的に示されている。減衰されるべきパネル１２は好ましくは、約０．６〜０．８ｍｍ鋼板（好ましくは冷延伸）、あまり好ましくはないがより厚いかまたは薄い、あまり好ましくはないがアルミニウムまたは複合材料板である。制限層１６は通常パネル１２よりも薄く、層１６は好ましくは約０．５、あまり好ましくはないが０．３〜０．８ｍｍ厚シート鋼である。必要に応じて、いくつかの用途において、層１６は０．１５〜０．３ｍｍ厚であり得る。層１６は、あまり好ましくはないがアルミニウムまたは複合材料であり得る。熱膨張性材料の層１４は、膨張前に、好ましくは０．５〜２．５、より好ましくは０．５〜２、より好ましくは０．７５〜１．５、より好ましくは０．８５〜１．２、より好ましくは約１ｍｍ厚である。層１４は、膨張後、１〜４、より好ましくは１〜３、より好ましくは１．２〜２、より好ましくは約１．５ｍｍ厚フォームである。見ることができるように、この膨張した減衰フォームの厚みを孤立した距離または離れた距離またはパネル１２および層１６の間の間隔と等しい。層１４は、膨張中、好ましくは５０〜２００％膨張し、該間隔を充填する。
【０１２４】
図１３に示される制限層減衰構造を製造するために、本発明による膨張性振動減衰材料のシートを所望の形状にダイカットし、基材または減衰すべきパネル、例えば自動車ボディパネルなどに、または制限シートまたは層に、先行技術に既知の方法、例えば熱ステークまたは機械的ファスナーによって、接着または結合させる。あまり好ましくはないが、接着剤は必要に応じて用い得る。次いで、第二外部シートは、熱膨張性材料をその間に有する第一外部シートに接着して、３つの層のサンドイッチ構造を形成する。しかしながら、２つの外部シートは好ましくは、内部熱膨張性材料層が２つの外部シートの間の距離の約２／３を占有するように先行技術に既知のスタンドオフまたはオフセットで接着されて（例えば、エンボス加工を用いて該シートを分離することによって）、引き続く膨張を可能とする。次いで、制限減衰構造は、加熱されて、膨張し、熱膨張性材料を発泡させる。減衰されるべきパネルは自動車用パネルであり、車両は、ｅ−コート工程および焼成炉を通過する。ｅ−コート焼成サイクル中に、発泡剤は、活性化され、熱膨張性材料は、膨張し、２つの外部層の間の空間または間隔を充填して図１３に示される構造を得る。
【０１２５】
自動車用途、例えば車輪から離れた車輪格納部の外観、ダッシュボード、フロアボード、屋根、防火壁および他の用途等では、減衰されるべき領域は、振動および伝達特性の両方について分析される。最少の重量およびコストのために、制限層減衰構造または減衰系によって覆われるべき領域は、要求される最少の面積に最適化されて、所望の音および振動の低減を達成する。例えば、自動車の車輪格納部では、規定の寸法の金属制限層をスタンプして車輪格納部表面に適合させ、それによって発泡した熱膨張性材料層の最終厚みに相当する固定距離をオフセットさせる。
【０１２６】
非常に広い意味では、本発明は概して、構造成分の少なくとも１つに、または構造成分の少なくとも１つ上に、熱膨張性材料が１３０〜２４０℃の範囲での温度での加熱によって膨張された、本発明による熱膨張性材料を含有する車両を含んでなる。前記の説明では、本発明の熱膨張性材料と接触し得る種々の車両の部品が記載されている。前記の部分に記載の実施態様の一つでは、膨張性材料は、車両ドアパネルおよびドアを強化するイントルージョン機器との間の間隔を充填する。この配置は、ドアパネルの振動を効果的に低減する。
【０１２７】
しかしながら、この配置に加えて、またはこれの代わりに、自動車ドア部品または自動車の他のパネル部品の振動は、イントルージョン機器を含まずに減衰することもできる。他の減衰配置の例は、前述の説明に記載の制限層構造である。一般的には、減衰特性は、膨張した熱膨張性材料が自動車の構造または機能性要素の２つの表面の間、または自動車の構造または機能性要素と制限層の間のいずれかで制限される。減衰効果は、特に膨張した熱膨張性材料の剛性が自動車の構造または機能性要素の剛性および制限層の剛性よりも低い場合に特に顕著である。
【０１２８】
しかし、本発明の熱膨張性材料はまた、パネルとキャリア、プレートまたはイントルージョンバーのような制限層との間で制限されなくともパネルの振動の減衰に効果的である。本発明による材料は、減衰されるべきパネルの表面上に、例えばパッチまたはストライプの形態で直接固定され得る。
【実施例】
【０１２９】
本発明による（未膨潤）熱膨潤性材料の最適実施例を記載する：
ＳＩＳブロックコポリマーａ）１２重量部、スチレン含有量２０％、ガラス転移温度−１３℃（Ｈｙｂｒａｒ（登録商標） ５１２７、Ｋｕｒａｒａｙから市販）、
ＳＩＳブロックコポリマーｂ）２８重量部、スチレン含有量２０％、ガラス転移温度＋８℃（Ｈｙｂｒａｒ（登録商標） ５１２５、Ｋｕｒａｒａｙから市販）、
熱可塑性エチレン／酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビニル含有量２８モル％）１５重量部、
フィラー（炭酸カルシムおよび硫酸バリウムの混合物）２０．５重量部、
脂肪族炭化水素樹脂粘着付与剤（Ｅｓｃｏｒｅｚ（登録商標） １１０２、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ）５重量部、
ジイソノニルフタレート５重量部、
発泡剤（アゾジカーボンアミド）５．８重量部、
酸化亜鉛３重量部、
フェノール抗酸化剤１．１重量部、
硬化剤（硫黄＋テトラメチルチウラムジスルフィド）１．２重量部、
促進剤（メルカプトベンゾチアゾールおよびＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルゲンアミド）０．７重量部、
ウレア（表面処理）２．７重量部。
【０１３０】
特定の割合での２つの水素化トリブロックコポリマー（ＳＩＳ）の組み合わせは、どの硬化温度でも最適振動特性を生じさせる。これは、フォームが１４０℃および２００℃（フォーム硬化温度）の間で同一の性能を有することを意味し、これは自動車オンライン硬化条件である。２つのＳＩＳコポリマーは、異なったガラス転移温度、それぞれ約−１３℃および約＋８０℃を有する。これらの温度は、（硬化サイクル後）０℃および３０℃の間で効果的であるフォームを可能とするので重要である。本発明によるフォームは、硬化温度が特定の範囲内であれば同一の性能を有する。これは架橋系および発泡剤の存在に起因し、これらは、硬化温度より低い温度で活性化され、促進される。
【０１３１】
全てのこれらの成分は、膨張後に独立気泡フォームを製造する。該処方物の膨張率は、体積で約１５０％である。これは、発泡剤の量を変化させて約２００および３００％の間にすることによって調節し得る。硬化剤（硫黄＋テトラメチルチウラムジスルフィド）を有機過酸化物をベースとする硬化剤に置き換えた場合には、より低い発泡率が得られ、該材料は、約２００℃を越える硬化温度で損傷し始める。
【０１３２】
本発明による材料は、以下の手順に従ってＺ−ｂｌｅｎｄミキサー中で調製される：
１．ミキサー温度：１８０℃、１工程によりＳＩＳ材料を導入する。材料溶融物は溶融する（ミキサーの温度よりも低い温度）。均質な生成物が得られるまで待つ。
２．ミキサー温度１６０℃、３工程によりエチレン／酢酸ビニルコポリマーを導入する。均質な白色ペーストが得られるまで待つ。
３．ミキサー温度１５０℃、３工程によりフィラーを導入する。均質なペーストが得られるまで待つ。
４．ミキサー温度１５０℃、１工程により粘着付与性樹脂を導入する。
５．ミキサー温度１３０℃、最少で４工程によりジイソノニルフタレートを導入して「脱混合」を防止し、均質な生成物が得られるまで待つ。
６．ミキサー温度８０℃、ＺｎＯおよび酸化防止剤を導入する。
７．ミキサー温度７０℃：材料は８０℃未満にし、異なった反応性生成物の活性化を防止する。反応性生成物（硬化剤、促進剤、発泡剤、ウレア）を１つずつ導入し、均質な生成物が得られるまで混合する。
必要に応じて、着色含量（カーボンブラック）を工程７の終わりで添加し得る。
【０１３３】
実施例による材料の吸水率は、膨張状態において、膨張材料の１０重量％未満である（水中で室温にて２２時間）。鋼切り取り試片上でのラップせん断強度は、１９５℃で硬化した場合、０．６ＭＰａである。
【０１３４】
図１４は、異なった温度で硬化した材料についてｔａｎδの値を示す（室温＝２０℃）。ｔａｎδは、常に、１．０を越え、事実上、硬化温度から独立していることが明らかである。
【０１３５】
図１５は、ＳＩＳコポリマーｂ）をＳＩＳコポリマーａ）に置き換えた比較材料と実施例による材料についての試験温度の関数としてのｔａｎδの比較を示す。本発明による材料は、１０〜３０℃の範囲での最も関連する温度において顕著に高い値のｔａｎδを有する。
【０１３６】
ＷＯ２００７／０３９３０８に記載の消散波バリアについての実施例による材料の適用：図１６の実施例は、実施例による膨張したフォームを有する本発明による消散波バリアを振動伝達経路上に設置した場合に車両内のノイズ水準についての減衰値の効果を示す。この図は、未処理車両と、実際のかつ効果的なヤングの弾性率を有しおよび損失係数（より低い値がより良好である）を減衰する発泡材料を有する同一の車両を比較する。図１６での比較について、図１７は、先行技術によるおよび本発明の範囲外のフォームを有する波バリアを用いた場合の不十分な減衰挙動を示す。図１６での比較について、図１７は、先行技術によるおよび本発明の範囲外のフォームを有する波バリアを用いた場合の不十分な減衰挙動を示す。この図は、減衰損失係数が減少した場合、その解決が、あまり効果的でなく、最も重要な周波数範囲において未処理車両よりも悪くなることを明確に示す。
【０１３７】
図１８は、形成され、実際の車両の中空フレーム中に挿入されるべき消散波バリアの図を示す。多数の熱膨張性材料の小さなブロックが、キャリア上に固定される。キャリアは該図に示されるくさびを用いてフレーム内で固定される。
【０１３８】
図１９は、従来のビチューメンパッドを有する処理されていない車両ドアと、本発明の膨張した熱膨張性材料を有するイントルージョン機器（図において「高減衰抗フラッター」と呼ぶ）とのの振動挙動の比較を示す。車両ドアにおけるイントルージョン機器の配置は図７に示される。
【０１３９】
図２０は、先行技術によるフォームを有するピラーフィラー（「標準ピラーフィラー」）と実施例による熱膨張性材料を有する相当するピラーフィラー（「ピラーフィラーダンパー」）との、周波数の関数としての音挙動（より低い値ほど良好である）の比較を示す。本発明によるピラーフィラーは、先行技術による通常のピラーフィラーのように空気伝播ノイズを低減するだけでなく、構造伝播ノイズによる再生成ノイズ効果を低減する。これは、該ピラーフィラーがさらに、本明細書の先に導入されているように、「消散振動波バリア」の機能を部分的に有するからである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）３〜４０重量％の、第一ガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）３〜４０重量％の、第二ガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー（第一および第二ガラス転移温度は少なくとも１０℃異なる）、
ｃ）５〜５０重量％の、少なくとも１つの重合性Ｃ＝Ｃ二重結合を有するポリマーおよびコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー
ｄ）０〜３０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性材料を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤
を含み、成分ａ）からｅ）の合計は１００重量％未満であり、および１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される、熱膨張性材料。
【請求項２】
第一熱可塑性エラストマーａ）および／または第二熱可塑性エラストマーｂ）は、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載の熱膨張性材料。
【請求項３】
成分ａ）およびｂ）は、スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーから選択される、請求項２に記載の熱膨張性材料。
【請求項４】
第一熱可塑性エラストマーａ）は、−２５〜０．０℃の範囲での、好ましくは−２０〜−５℃の範囲でのガラス転移温度を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項５】
第二熱可塑性エラストマーｂ）は、０．１〜３０℃の範囲での、好ましくは４〜２０℃の範囲でのガラス転移温度を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項６】
少なくとも１つの熱可塑性ポリマーｃ）は、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項７】
少なくとも１つの粘着付与性樹脂ｄ）は、１〜２０重量％の量で存在する、請求項１〜６のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項８】
粘着付与性樹脂ｄ）は、脂肪族炭化水素樹脂から選択される、請求項７に記載の熱膨張物質。
【請求項９】
化学線での照射によって硬化または予備硬化され、および／またはさらなる成分として少なくとも１つの化学硬化剤を成分ｆ）として含有する、請求項１〜８のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１０】
硫黄および／または硫黄化合物、好ましくは元素硫黄および少なくとも１つの有機ジ−またはポリ硫化物の混合物をベースとする、少なくとも１つの化学硬化剤ｆ）を含有する、請求項９に記載の熱膨張性材料。
【請求項１１】
以下の条件の少なくとも１つを成分の相対量に適合させる、請求項１〜１０のいずれかに記載の熱膨張性材料。
成分ａ）は５〜２０重量％、好ましくは８〜１６重量％の量で存在し、
成分ｂ）は、１５〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％の量で存在し、
成分ｃ）は、１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２０重量％の量で存在し、
成分ｄ）は、２〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％の量で存在し、
成分ｅ）は、１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％の量で存在し、
化学硬化剤ｆ）は、０．２〜５重量％、好ましくは０．７〜２重量％の量で存在し、
成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【請求項１２】
ａ）５〜２０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、−２５℃〜０．０℃の範囲でのガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）１５〜４０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、０．１℃〜３０℃での範囲のガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー、
ｃ）１０〜２５重量％の、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー、
ｄ）２〜１０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性材料を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤、
ｆ）０．５〜４重量の、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする少なくとも１つの硬化剤
を含み、成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％未満までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される、請求項１〜１１のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１３】
さらなる成分またはアジュバントは、
ｇ）フィラー５〜４０重量％、
ｈ）可塑剤２〜２０重量％、
ｉ）硬化触媒１〜５重量％、
ｋ）抗酸化剤および／または安定剤０．０５〜５重量％
ｌ）促進剤０．０５〜５重量％、
ｍ）ウレア１〜１０重量
の１以上を含んでなる、請求項１〜１２のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１４】
硬化触媒ｉ）は亜鉛化合物から選択される、請求項１３に記載の熱膨張性材料。
【請求項１５】
促進剤ｌ）は、チアゾールおよびスルフェンアミド、およびその混合物から選択される、請求項１３または１４に記載の熱膨張性材料。
【請求項１６】
前記熱膨張性材料は、１３０〜２４０℃の範囲での温度で加熱することにより膨張する、請求項１〜１５のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１７】
前記熱膨張性材料は、１３０〜２４０℃の範囲での温度で加熱することによって膨張させた場合、周波数範囲０〜５００Ｈｚにおいて、−１０および＋５０℃の間の温度で、０．１ＭＰａおよび１０００ＭＰａの間のヤング貯蔵弾性率Ｅ’、および０．５を越える損失係数を有する、請求項１〜１６のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１８】
前記熱膨張性材料は、１３０〜２４０℃の範囲での温度で加熱することによって膨張させた場合、独立気泡フォームを形成する、請求項１〜１７のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１９】
内表面および外表面を有するキャリアを含む消散振動波バリアであって、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料を含む被覆物が前記内表面または前記外表面の少なくとも１つの上に存在する、前記消散振動波バリア。
【請求項２０】
振動発生器を構造要素によって接続する位置への振動発生器からの振動の伝達を低減するための方法であって、振動発生器によって発生した振動エネルギーを消散するための手段を有する前記構造要素を装備することを含み、前記手段が請求項１９に記載の消散振動波バリアを含む、前記方法。
【請求項２１】
振動発生器が多角形断面を有する管状レールの形態を有する構造要素によって接続されている前記自動車の車両の乗員室を構成する少なくとも一部への自動車の車両内に含まれる振動発生器からの振動の伝達を低減するための方法であって、逐次的に、
消散振動波バリアを構造要素中に挿入または構造要素上に固定することができるような寸法を有する請求項１９に記載の消散振動波バリアを選択すること、
振動発生器に近い場所において消散振動波バリアを構造要素中に挿入するかまたは構造要素上に固定すること、および
１３０〜２４０℃の範囲の温度で加熱することによって熱膨張性材料を膨張させること
を含む、前記方法。
【請求項２２】
消散振動波バリアの寸法を、存在する被覆物を有する消散振動波バリアの表面と、前記存在する被覆物を有する消散振動波バリアの表面と向かい合った構造要素の表面との間に１〜１０ｍｍの間隔を得るように選択する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
被覆物が、１３０〜２４０℃の範囲の温度で加熱することによって膨張した後、熱膨張性材料の体積が、キャリアと該キャリアと向かい合った構造要素の表面との間の間隔を占有するように選択される量の熱膨張性材料を含む、請求項２０〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
振動発生器および乗員室を含む車両であって、前記振動発生器および乗員室を構成する一部が多角形断面で管状の形態を有する構造要素によって接続され、請求項１９に記載の消散振動波バリアが、前記構造要素中または前記構造要素上に配置され、前記熱膨張性材料が、１３０〜２４０℃の範囲での温度での加熱によって膨張して、キャリアと該キャリアと向かい合う構造要素の表面との間の間隔を占有する、前記車両。
【請求項２５】
ａ）自動車用外部パネル構造と関連するイントルージョン機器、および
ｂ）前記イントルージョン機器の少なくとも一部にわたって、および前記膨張性材料の膨張前に前記イントルージョン機器と接触させ、膨張性材料の膨張後に前記外部パネルの表面と接触させて配置される振動を減衰するための熱膨張性材料
を含む、前記熱膨張性材料は請求項１〜１８のいずれかに相当する、自動車用密閉パネルにおける振動の減衰のための系。
【請求項２６】
前記熱膨張性材料は、前記イントルージョン機器の少なくとも一部にわたって複数のノードの形態でまたは１以上のストリップの形態で配置される、請求項２５に記載の系。
【請求項２７】
前記イントルージョン機器は、前記膨張性材料の適用に適した暴露表面を有するドアイントルージョンビームを含む、請求項２５または２６に記載の系。
【請求項２８】
前記熱膨張性材料は膨張状態である、請求項２５〜２７のいずれかに記載の振動の吸収のための系を有する密閉パネル部品を含む車両。
【請求項２９】
中空構造において防音および振動の減衰に有用な空洞充填挿入物であって、前記空洞充填挿入物は、熱膨張性材料および前記空洞充填挿入物を前記中空構造内の規定の位置に保持することができる少なくとも１つの取付部材を含み、ａ）前記熱膨張性物質は、少なくとも実質的に前記空洞充填挿入物の全周囲で延伸され、ｂ）前記熱膨張性材料は請求項１〜１８のいずれかに相当する、前記空洞充填挿入物。
【請求項３０】
前記熱膨張性材料が１３０〜２４０℃の範囲での温度での加熱によって膨張した後に、本質的に任意の貫通孔を有さない、請求項２９に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３１】
前記空洞充填挿入物はキャリアをさらに含む、請求項２９または３０に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３２】
前記キャリアはプレートの形態であり、前記熱膨張性材料は前記キャリアの周囲に接着される、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３３】
前記キャリアは、２つの平行プレートの間に少なくとも部分的に配置された熱膨張性材料の層を有する２つの平行プレートを含む、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３４】
前記キャリアはプレートの形態であり、前記熱膨張性材料は前記キャリアの表面の周りで支持構造に接着され、前記支持構造は前記プレートの面に実質的に垂直である取付面を含む、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３５】
前記熱膨張性材料の少なくとも一部は、前記キャリアの表面の少なくとも部分的な周辺で延伸される溝に配置される、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３６】
中空構造において空気伝播振動および構造伝播振動を減衰させる方法であって、ａ）熱膨張性材料および空洞充填挿入物を前記中空構造内の規定の位置に保持することができる少なくとも１つの取付機器を含む空洞充填挿入物を前記中空構造内に設置すること、前記熱膨張性材料を、熱膨張性材料を膨張させるのに効果的な温度に加熱し、前記中空構造の内部表面と接触させ、それによって前記中空構造を封止することを含み、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料を前記熱膨張性材料として用いる、前記方法。
【請求項３７】
振動減衰材料の層は請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料からなる、減衰されるべきパネル、制限層、および前記パネルと前記制限層との間に挟み込まれた振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造。
【請求項３８】
発泡振動減衰材料の層は、１３０〜２４０℃での範囲の温度での加熱によって膨張後、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料からなる、減衰すべきパネル、制限層、および前記パネルと前記制限層との間に挟み込まれた発泡振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造。
【請求項３９】
構造成分の少なくとも１つにおいて、または構造成分の少なくとも１つの上に、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料を含有する車両であって、該熱膨張性材料が１３０〜２４０℃の範囲の温度での加熱によって膨張した、前記車両。
【請求項４０】
膨張した熱膨張性材料は、車両の構造または機能要素の２つの表面の間、または車両の構造または機能要素の表面と制限層との間のいずれかで制限される、請求項３９に記載の車両。
【請求項４１】
膨張した熱膨張性材料の剛性は車両の構造または機能要素の剛性および制限層の剛性より低い、請求項４０に記載の車両。
【請求項１】
ａ）３〜４０重量％の、第一ガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）３〜４０重量％の、第二ガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー（第一および第二ガラス転移温度は少なくとも１０℃異なる）、
ｃ）５〜５０重量％の、少なくとも１つの重合性Ｃ＝Ｃ二重結合を有するポリマーおよびコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー
ｄ）０〜３０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性材料を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤
を含み、成分ａ）からｅ）の合計は１００重量％未満であり、および１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される、熱膨張性材料。
【請求項２】
第一熱可塑性エラストマーａ）および／または第二熱可塑性エラストマーｂ）は、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載の熱膨張性材料。
【請求項３】
成分ａ）およびｂ）は、スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレン／スチレントリブロックコポリマーから選択される、請求項２に記載の熱膨張性材料。
【請求項４】
第一熱可塑性エラストマーａ）は、−２５〜０．０℃の範囲での、好ましくは−２０〜−５℃の範囲でのガラス転移温度を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項５】
第二熱可塑性エラストマーｂ）は、０．１〜３０℃の範囲での、好ましくは４〜２０℃の範囲でのガラス転移温度を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項６】
少なくとも１つの熱可塑性ポリマーｃ）は、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項７】
少なくとも１つの粘着付与性樹脂ｄ）は、１〜２０重量％の量で存在する、請求項１〜６のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項８】
粘着付与性樹脂ｄ）は、脂肪族炭化水素樹脂から選択される、請求項７に記載の熱膨張物質。
【請求項９】
化学線での照射によって硬化または予備硬化され、および／またはさらなる成分として少なくとも１つの化学硬化剤を成分ｆ）として含有する、請求項１〜８のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１０】
硫黄および／または硫黄化合物、好ましくは元素硫黄および少なくとも１つの有機ジ−またはポリ硫化物の混合物をベースとする、少なくとも１つの化学硬化剤ｆ）を含有する、請求項９に記載の熱膨張性材料。
【請求項１１】
以下の条件の少なくとも１つを成分の相対量に適合させる、請求項１〜１０のいずれかに記載の熱膨張性材料。
成分ａ）は５〜２０重量％、好ましくは８〜１６重量％の量で存在し、
成分ｂ）は、１５〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％の量で存在し、
成分ｃ）は、１０〜２５重量％、好ましくは１２〜２０重量％の量で存在し、
成分ｄ）は、２〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％の量で存在し、
成分ｅ）は、１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％の量で存在し、
化学硬化剤ｆ）は、０．２〜５重量％、好ましくは０．７〜２重量％の量で存在し、
成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される。
【請求項１２】
ａ）５〜２０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、−２５℃〜０．０℃の範囲でのガラス転移温度を有する第一熱可塑性エラストマー、
ｂ）１５〜４０重量％の、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、スチレン／イソプレンブロックコポリマーおよび水素化スチレン／イソプレンブロックコポリマーからなる群から選択される、０．１℃〜３０℃での範囲のガラス転移温度を有する第二熱可塑性エラストマー、
ｃ）１０〜２５重量％の、エチレン／酢酸ビニルコポリマーおよびエチレン／メチルアクリレートコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマー、
ｄ）２〜１０重量％の少なくとも１つの粘着付与性樹脂、
ｅ）１５０℃の温度で少なくとも２０分間加熱した場合に体積が少なくとも５０％膨張する膨張性材料を生じさせるために効果的な量での、少なくとも１つの潜在性化学発泡剤、
ｆ）０．５〜４重量の、硫黄および／または硫黄化合物をベースとする少なくとも１つの硬化剤
を含み、成分ａ）〜ｆ）の合計は、１００重量％未満であり、１００重量％未満までの残りはさらなる成分またはアジュバントから構成される、請求項１〜１１のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１３】
さらなる成分またはアジュバントは、
ｇ）フィラー５〜４０重量％、
ｈ）可塑剤２〜２０重量％、
ｉ）硬化触媒１〜５重量％、
ｋ）抗酸化剤および／または安定剤０．０５〜５重量％
ｌ）促進剤０．０５〜５重量％、
ｍ）ウレア１〜１０重量
の１以上を含んでなる、請求項１〜１２のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１４】
硬化触媒ｉ）は亜鉛化合物から選択される、請求項１３に記載の熱膨張性材料。
【請求項１５】
促進剤ｌ）は、チアゾールおよびスルフェンアミド、およびその混合物から選択される、請求項１３または１４に記載の熱膨張性材料。
【請求項１６】
前記熱膨張性材料は、１３０〜２４０℃の範囲での温度で加熱することにより膨張する、請求項１〜１５のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１７】
前記熱膨張性材料は、１３０〜２４０℃の範囲での温度で加熱することによって膨張させた場合、周波数範囲０〜５００Ｈｚにおいて、−１０および＋５０℃の間の温度で、０．１ＭＰａおよび１０００ＭＰａの間のヤング貯蔵弾性率Ｅ’、および０．５を越える損失係数を有する、請求項１〜１６のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１８】
前記熱膨張性材料は、１３０〜２４０℃の範囲での温度で加熱することによって膨張させた場合、独立気泡フォームを形成する、請求項１〜１７のいずれかに記載の熱膨張性材料。
【請求項１９】
内表面および外表面を有するキャリアを含む消散振動波バリアであって、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料を含む被覆物が前記内表面または前記外表面の少なくとも１つの上に存在する、前記消散振動波バリア。
【請求項２０】
振動発生器を構造要素によって接続する位置への振動発生器からの振動の伝達を低減するための方法であって、振動発生器によって発生した振動エネルギーを消散するための手段を有する前記構造要素を装備することを含み、前記手段が請求項１９に記載の消散振動波バリアを含む、前記方法。
【請求項２１】
振動発生器が多角形断面を有する管状レールの形態を有する構造要素によって接続されている前記自動車の車両の乗員室を構成する少なくとも一部への自動車の車両内に含まれる振動発生器からの振動の伝達を低減するための方法であって、逐次的に、
消散振動波バリアを構造要素中に挿入または構造要素上に固定することができるような寸法を有する請求項１９に記載の消散振動波バリアを選択すること、
振動発生器に近い場所において消散振動波バリアを構造要素中に挿入するかまたは構造要素上に固定すること、および
１３０〜２４０℃の範囲の温度で加熱することによって熱膨張性材料を膨張させること
を含む、前記方法。
【請求項２２】
消散振動波バリアの寸法を、存在する被覆物を有する消散振動波バリアの表面と、前記存在する被覆物を有する消散振動波バリアの表面と向かい合った構造要素の表面との間に１〜１０ｍｍの間隔を得るように選択する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
被覆物が、１３０〜２４０℃の範囲の温度で加熱することによって膨張した後、熱膨張性材料の体積が、キャリアと該キャリアと向かい合った構造要素の表面との間の間隔を占有するように選択される量の熱膨張性材料を含む、請求項２０〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
振動発生器および乗員室を含む車両であって、前記振動発生器および乗員室を構成する一部が多角形断面で管状の形態を有する構造要素によって接続され、請求項１９に記載の消散振動波バリアが、前記構造要素中または前記構造要素上に配置され、前記熱膨張性材料が、１３０〜２４０℃の範囲での温度での加熱によって膨張して、キャリアと該キャリアと向かい合う構造要素の表面との間の間隔を占有する、前記車両。
【請求項２５】
ａ）自動車用外部パネル構造と関連するイントルージョン機器、および
ｂ）前記イントルージョン機器の少なくとも一部にわたって、および前記膨張性材料の膨張前に前記イントルージョン機器と接触させ、膨張性材料の膨張後に前記外部パネルの表面と接触させて配置される振動を減衰するための熱膨張性材料
を含む、前記熱膨張性材料は請求項１〜１８のいずれかに相当する、自動車用密閉パネルにおける振動の減衰のための系。
【請求項２６】
前記熱膨張性材料は、前記イントルージョン機器の少なくとも一部にわたって複数のノードの形態でまたは１以上のストリップの形態で配置される、請求項２５に記載の系。
【請求項２７】
前記イントルージョン機器は、前記膨張性材料の適用に適した暴露表面を有するドアイントルージョンビームを含む、請求項２５または２６に記載の系。
【請求項２８】
前記熱膨張性材料は膨張状態である、請求項２５〜２７のいずれかに記載の振動の吸収のための系を有する密閉パネル部品を含む車両。
【請求項２９】
中空構造において防音および振動の減衰に有用な空洞充填挿入物であって、前記空洞充填挿入物は、熱膨張性材料および前記空洞充填挿入物を前記中空構造内の規定の位置に保持することができる少なくとも１つの取付部材を含み、ａ）前記熱膨張性物質は、少なくとも実質的に前記空洞充填挿入物の全周囲で延伸され、ｂ）前記熱膨張性材料は請求項１〜１８のいずれかに相当する、前記空洞充填挿入物。
【請求項３０】
前記熱膨張性材料が１３０〜２４０℃の範囲での温度での加熱によって膨張した後に、本質的に任意の貫通孔を有さない、請求項２９に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３１】
前記空洞充填挿入物はキャリアをさらに含む、請求項２９または３０に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３２】
前記キャリアはプレートの形態であり、前記熱膨張性材料は前記キャリアの周囲に接着される、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３３】
前記キャリアは、２つの平行プレートの間に少なくとも部分的に配置された熱膨張性材料の層を有する２つの平行プレートを含む、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３４】
前記キャリアはプレートの形態であり、前記熱膨張性材料は前記キャリアの表面の周りで支持構造に接着され、前記支持構造は前記プレートの面に実質的に垂直である取付面を含む、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３５】
前記熱膨張性材料の少なくとも一部は、前記キャリアの表面の少なくとも部分的な周辺で延伸される溝に配置される、請求項３１に記載の空洞充填挿入物。
【請求項３６】
中空構造において空気伝播振動および構造伝播振動を減衰させる方法であって、ａ）熱膨張性材料および空洞充填挿入物を前記中空構造内の規定の位置に保持することができる少なくとも１つの取付機器を含む空洞充填挿入物を前記中空構造内に設置すること、前記熱膨張性材料を、熱膨張性材料を膨張させるのに効果的な温度に加熱し、前記中空構造の内部表面と接触させ、それによって前記中空構造を封止することを含み、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料を前記熱膨張性材料として用いる、前記方法。
【請求項３７】
振動減衰材料の層は請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料からなる、減衰されるべきパネル、制限層、および前記パネルと前記制限層との間に挟み込まれた振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造。
【請求項３８】
発泡振動減衰材料の層は、１３０〜２４０℃での範囲の温度での加熱によって膨張後、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料からなる、減衰すべきパネル、制限層、および前記パネルと前記制限層との間に挟み込まれた発泡振動減衰材料の層を含む制限層減衰構造。
【請求項３９】
構造成分の少なくとも１つにおいて、または構造成分の少なくとも１つの上に、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱膨張性材料を含有する車両であって、該熱膨張性材料が１３０〜２４０℃の範囲の温度での加熱によって膨張した、前記車両。
【請求項４０】
膨張した熱膨張性材料は、車両の構造または機能要素の２つの表面の間、または車両の構造または機能要素の表面と制限層との間のいずれかで制限される、請求項３９に記載の車両。
【請求項４１】
膨張した熱膨張性材料の剛性は車両の構造または機能要素の剛性および制限層の剛性より低い、請求項４０に記載の車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２０１０−５３９３０４（Ｐ２０１０−５３９３０４Ａ）
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２５１９９（Ｐ２０１０−５２５１９９）
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００８１４１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３６７８４
【国際公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（３９１００８８２５）ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン (309)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ
【住所又は居所原語表記】Ｈｅｎｋｅｌｓｔｒａｓｓｅ ６７，Ｄ−４０５８９ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００８１４１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３６７８４
【国際公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（３９１００８８２５）ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン (309)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ
【住所又は居所原語表記】Ｈｅｎｋｅｌｓｔｒａｓｓｅ ６７，Ｄ−４０５８９ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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