JPH01127182A

JPH01127182A - スポット溶接性および接着性の優れた複合型制振材

Info

Publication number: JPH01127182A
Application number: JP28466987A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Uchida; 康信内田; Masahiro Wakui; 涌井　正浩; Yoshihiro Matsumoto; 松本　義裕; Masatoshi Shinozaki; 正利篠崎
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1989-05-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分舒〉本発明は建築材料、自動車等に用いられる複合型制振材
に係り、特に制振性、接着性、スポット溶接性の優れた
複合型制振材に関する。

〈従来の技術とその問題点〉従来から建築材料をはじめとして車輌、船舶、家電等に
おける振動および振動に伴う騒音を防止することを目的
として種々の制振性材料が提案され、実用化されている
。　その中でも２枚の金属板の間に粘弾性樹脂をはさみ
込んだ複合型制振材は、鋼材のもつすぐれた機械的特性
と粘弾性樹脂のもつすぐれた制振性能を具備する点で構
造材料として優秀であり利用範囲も広い。

しかし中間層が単に粘弾性樹脂からなるものは導電性が
なく、その結果、溶接、特にスポット溶接ができないた
めに自動車材料等の溶接性を必要とする部位には使用で
きなかった。

この欠点を解決するために樹脂層中に金属粉等の導電性
フィラーを配合する方法については、特開昭５６−３１
５４０号（鉄粉）、特開昭５７＝１６３５６０号（カー
ボンブラック）、特開昭６１−４１５４０号（リン化鉄
）、特公昭６１−４９１１２号（カーボングラファイト
）等多々開示されている。

しかしながら、これら従来の技術の多くは樹脂中に導電
性フィラーを配合することにより金属板と粘弾性樹脂層
間の接着強度が低下するという欠点を有していた。

また、樹脂中にフィラーを配合する際、無機フィラーと
有機高分子樹脂の組み合わせの場合、両者の界面濡れが
悪く、フィラーの凝集現象を生じ、その結果、スポット
溶接性が不安定であるという問題点もあった。

〈発明の目的〉本発明は従来の技術の問題点を解決しようとするもので
、制振性、接着力、スポット溶接性の優れた複合型制振
材を提供しようとするものである。

〈発明の構成〉本発明は、粘弾性樹脂層を金属板で挟持した複合型制振
材において、粘弾性樹脂層中にカップリング処理層を表面に有する金
属フィラーを分散してなることを特徴とするスポット溶
接性および接着性の優れた複合型制振材を提供しようと
するものである。

前記粘弾性樹脂が重量平均分子量５０００以上で軟化点
が５０℃〜１５０℃の範囲にあり、架橋剤として多価イ
ソシアネート化合物を有する飽和共重合ポリエステルで
あるのが好ましい。

また、前記金属フィラーの粒径が粘弾性樹脂層厚との比
で０．５〜３．０であり、配合量が粘弾性樹脂層に対し
て５〜３０体積％であるのが好ましい。

また、前記カップリング処理層がチタネート系カップリ
ング剤処理層であるのが好ましい。

以下に本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の複合型制振材の断面図である。　金属
板１．１間にカップリング処理層４を表面に有する金属
フィラー３が分散している粘弾性樹脂層２が挟持されて
いる。

金属フィラー３はステンレス粉、銅粉、鉄粉、ニッケル
粉等が好ましい。　金属フィラー３の粒径は粘弾性樹脂
層２の厚さとの比で０．５〜３．０、特に１．０〜２．
０が好ましい。　粒径が上記比で０．５未満のときは未
通電率が高くなり、スポット溶接性が悪くなる。

また、粒径が上記比で３．０を越えるときは接着強度が
低くなる。

金属フィラー３の配合量は粘弾性樹脂層２に対して５〜
３０体積％、特に５〜１０体積％が好ましい。　配合量
が５体積％未溝のときは未通電率が高くなり、スポット
溶接性が悪くなる。　配合量が３０体積％を越えるとき
は、粘弾性樹脂層２が硬くなり、制振性能が低下すると
ともに金属板１と粘弾性樹脂層２間の接着強度が低下す
る。

カップリング処理層４は金属フィラーのカップリング処
理により形成される。　カップリング処理とは２相間の
濡れ性を良くする表面処理であり、本発明では金属フィ
ラー３と粘弾性樹脂層２の間の濡れ性を改良している。

カップリング処理剤としてはシランカップリング剤、ア
ルミニウム系カップリング剤等があるが、特にチタネー
ト系カップリング剤が好ましい。

チタネート系カップリング剤とは、イソプロピルトリイ
ソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドラシル
ベンゼンスルホンチタネート、ビス（ジオクチルパイロ
ホスフェート）オキシアセテートチタネート等であって
、特にイソプロポキシ基を有するものが好ましい。

カップリング処理方法としては、金属フィラー３とカッ
プリング剤をあらかじめトルエン等の希釈溶媒中で混合
、攪拌し、その後溶媒を除去する方法、あるいは、粘弾
性樹脂中で直接金属フィラーとカップリング剤を添加す
る方法でも良いが、これらの方法に限定されるものでは
ない。

カップリング剤量は金属フィラーの重量に対し、０．１
〜５％程度、特に０．５〜３％とするのが好ましい。

金属フィラー上にカップリング処理層４があるので、金
属フィラー３と粘弾性樹脂層２間の濡れは良くなる。　
このため、金属フィラー３が粘弾性樹脂ＦｌＺ中に均一
に分散することができ、金属板１と粘弾性樹脂層２との
接着力も大きくなり、通電性もよくなる。

粘弾性樹脂層２は重量平均分子量５０００以上で軟化点
が５０℃〜１５０℃の範囲にあり、架橋剤として多価イ
ソシアネート化合物を有する飽和共重合ポリエステルで
構成するのが好ましい。

重量平均分子量が５０００未満のときは制振性能が低下
するばかりでなく、接着力も低く、積層時の樹脂の流れ
出しや、接着強度も著しく低い。

軟化点が５０℃未満のときは積層接着時の樹脂の流れ出
しや樹脂の粘着性に起因する。加工時の汚れ、ベトッキ
が問題となる。　　１５０℃を越えるときは積層加熱接
着時に高温度を必要とするばかりでなく接着性能そのも
のも低下する。

飽和共重合ポリエステルは、ジメチルテレフタル酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸などの芳香族三塩
基性酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、βメチル
アジピン酸、ピメリン酸、１．６−ヘキサンジカルボン
酸、アゼライン酸、セパチン酸、ノナンジカルボン酸、
デカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸などの
脂肪族三塩基性酸とエチレングリコール、１，２−プロ
パンジオール、１．３−プロパンジオール、１．３−ブ
タンジオール、１゜４−ブタンジオール、１．２−ペン
タジオール、１．５−ペンタジオール、３−メチルペン
タジオール、１．３−ヘキサンジオール、１゜６−ヘキ
サンジオール、１．４−シクロヘキサンジオール、水添
ビスフェノールＡ１ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメ
チレングリコールなどのグリコールもしくはその残基形
成話導体からなるポリエステルもしくはカプロラクトン
よりなるものが例示される。

本発明の飽和共重合ポリエステルとして好ましいものは
酸成分のうちテレフタル酸残基が３０モル％〜９０モル
％のものである。　テレフタル酸残基が３０モル％未満
のものからなるポリエステルは凝集力が不足し、接着強
度が弱くなったり、積層接着直後の強度が得ずらく、加
工時のトラブルになる場合がある。　ま　た９０モル％
を越えるものは、同様に接着性能が低下する恐れがあり
好ましくない。

テレフタル酸残基を上記の範囲で用いた際、に、併用さ
れる三塩基性酸としては前述の芳香族二塩基性酸又は脂
肪族三塩基性酸が挙げられるが、好ましいものとしては
、一種以上の脂肪族三塩基性酸、特にはアジピン酸、セ
パチン酸のいずれかを挙げられる。

グリコール成分としては、エチレングリコール残基が３
０モル％〜８０モル％のものが好ましく、エチレングリ
コール残基が３０モル％未満であると、接着性能が低下
し、８０モル％を越えると、同様に接着性能が低下する
ばかりか、良好な制振性能が得られない恐れがあり、さ
らに好ましいものとしては４０モル％以上７０モル％以
下のものであ企。

エチレングリコール残基を上記の範囲で用いた際に、併
用されるグリコール成分としては前述のグリコールが挙
げられるが、より好ましいものとしては、炭素数６のヘ
キサンジオール系グリコール又はポリエチレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシア
ルキレングリコールを挙げることができる。

本発明の飽和共重合ポリエステルとして、たとえばマレ
イン酸、フマル酸、ダイマー酸などの不飽和脂肪酸、ト
リメリット酸などの二宮性能を越える脂肪酸、トリメチ
ロールプロパン、ペンタニルスリトールなどの二宮性能
を越える水酸基を有する化合物を共重合したものも使用
可能であるが、これらのモノマーは接着性能を低下した
り、接着耐久性をそこなったり、制振性能そのものを低
下せしめる恐れがあるため、本発明の特徴をそこなわな
い範囲での使用が好ましい。

本発明の飽和共重合ボリエ、ステルとして、粘弾性スペ
クトロメーターにより測定したガラス転移温度が２０℃
以下のものが好ましく、ガラ・ス転移温度が２０℃を越
えるものは、常温付近での制振性能が低いばかりでなく
、接着性能も低下する恐れがある。　さらに好ましいも
のはガラス転移温度が０℃以下のものである。

または制振鋼板の積層加工性を考慮すると、本発明の飽
和共重合ポリエステルとしてはトルエン、ＭＥＫ、酢酸
エチルなどの汎用溶剤に可溶であるものが好ましく、溶
剤に溶解することにより、鋼板への塗工が容易になり、
積層部へのガスの巻き込みがなく、加工時スポット溶接
性付与のために必要な導電性粉末やフィラー、添加剤の
混合が容易になるなどの利点が生じる。

本発明で用いるポリエステルの架橋剤としての多価イソ
シアナートとしては、分子内に少なくとも２個以上のイ
ソシアナート基を有する化合物、具体的には２．４−ト
リレンジイソシアナート、２．６−トリレンジイソシア
ナート（通称ＴＤＩ）、メチレン−ビス−４フエニルイ
ソシアナート（通称ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニ
ルポリイソシアナート又はポリオール変性ＭＤＩなどの
ＭＤＩ誘導体、ヘキサメチレンジイソシアナート（通称
ＭＤＩ）及びその誘導体、イソホロンジイソシアナート
（通称ＩＰＤＩ）及びその誘導体、ＴＤＩをトリメチロ
ールプロパンなどに付加したＴＤＩ系アダクトポリイソ
シアナート、例えば市販品として、コロネート上１コロ
ネートＨＬ（以上日本ポリウレタン）、ディスモフェン
Ｌ、ディスモジュールＮ（住友バイエルウレタン）、あ
らかじめ反応せしめた重合ポリイソシアナート、例えば
市販品として、スブラセック３２４０．３２５０、コロ
ネート２０３０．２０３１、ディスモジュールＩＬ、Ｈ
Ｌ（住友バイエルウレタン）、イソシアナートをカプロ
ラクタム等でマスキングしたブロックドイツシアナート
、あらかじめ低分子量ポリエーテルと前述の多価イソシ
アナートを反応した末端イソシアナートプレポリマーな
どを挙げることができる。

それらのいずれもが使用可能であるが、接着性を向上さ
せることが顕著なことから、本発明にとり好ましいもの
はアダクトポリイソシアナート及び重合ポリイソシアナ
ートである。

飽和共重合ポリエステルに対するイソシアナートの添加
量は、重量平均分子量より計算した飽和共重合ポリエス
テル中の水酸基１当二に対し０．５当量〜２０当量であ
ることが好ましく、０．５当量未満であると、接着性能
が不足し、積層後の耐熱性が不足し、制振性能が低下す
る恐れがある。　また、２０当量を越えると、積層後の
耐久性が低下したり、制振性能自体も満足できないもの
となる恐れがある。　さらに好ましくは２当量以上１０
当量以下、特には３当量以上８当量以下という過剰のイ
ソシアナートの添加が好ましい。　この時、イソシアナ
ートの一部が前述のポリエステルとあらかじめ反応させ
ておいたものも、本発明が奏する効果をあげることがで
きる。

金属板１は通常の鋼板、電気めっきや溶融めっきなどの
金属および合金の表面処理鋼板、ステンレス鋼板、また
はアルミニウム板などが好ましい。

〈実施例〉（実施例１）厚さ０．５ｍｍの冷延鋼販をスキン鋼販とし、架橋剤と
してコロネートしく日本ポリウレタン工業■）を５部配
合した平均分子ｚ２：＋、ｏｏｏ、軟化点１２０℃、ガ
ラス転移点−１０℃の飽和ポリエステル樹脂を用意した
。

粒径６０μｍのステンレス粉にチタネート系カップリン
グ剤をあらかじめトルエン中で混・合、攪拌し、溶媒を
除去する方法でカップリング処理を行なった。　上記カ
ップリング処理を行なったステンレス粉を樹脂に対して
１０体積％、樹脂中に分散させた。

スキン鋼販上に上記樹脂を５０μｍの厚さになるように
塗付し、さらにその上に他のスキン鋼販を置き、プレス
成形することにより、カップリング処理層を有するステ
ンレス粉を樹脂層中に分散させた複合型制振材を得た。

上記複合型制振材のＴピール強度、スポット溶接性を評
価した。

Ｔビール強度はＪＩＳに６８５４により測定した。

スポット溶接性は制振鋼板同士を８Ｒ球状チップの電極
を用い、加圧力、１７０ｋｇｆ　、電流８に八、通電８
サイクルの条件でダイレクトスポット溶接を行ない評価
した。　溶接できたものを○、一部溶接できたものを△
、溶接できなかったものを×と評価した。

結果を第１表に示す。

実施例１はＴビール強度、スポット溶接性とも良好であ
った。

（実施例２）、　ステンレス粉の粒径が４５μｍ、８０μｍであり、
他は実施例１と同一の方法により複合型制振材とした。

実施例１と同様に実施例２のＴピール強度、スポット溶
接性を評価し、結果を第１表に示す。

実施例２はＴピール強度、スポット溶接性ともに良好で
あった。

（実施例３）金属フィラーを銅、ニッケルとし、他は実施例１と同様
にして複合型制振材とした。

実施例１と同様に実施例３のＴピール強度、スポット溶
接性を評価し、結果を第１表に示す。

実施例３はＴビール強度、スポット溶接性ともに優れて
いた。

（比較例１）カップリング処理を行なわないステンレス粉を用い、他
は実施例１と同様にして複合型制振材を得た。

実施例１と同様にＴピール強度、スポットｉ接性を評価
し、結果を第１表に示す。

比較例１はスポット溶接性は一部溶接可能であり、Ｔピ
ール強度は実施例１に比べて劣化していた。

（比較例２）カップリング処理を行なわないステンレス粉を用い、他
は実施例２と同様にして複合型制撮材を得た。

実施例１と同様にしてＴピール強度、スポット溶接性を
評価し、結果を第１表に示す。

比較例２はスポット溶接性は一部溶接可能であり、Ｔピ
ール強度は実施例１に比べて劣化していた。

（比較例３）粒径が２０μｍ、１７０μｍのステンレス粉を用い他は
実施例１と同様にして複合型制振材を得た。

また、粒径が２０μＩのステンレス粉を樹脂層に対して
３０体積％分散させ、他は実施例１と同様にして複合型
制振材を得た。

実施例１と同様に比較例３のＴピール強度、スポット溶
接性を評価し、結果を第１表に示す。

粒径が２０μｍでフィラー添加量１０体積％のものはス
ポット溶接性が不良であった。　粒径が７０μｍのもの
はスポット溶接性は良好であるが、Ｔビール強度は劣化
していた。　粒径が２０μｍでフィラー添加量３０体積
％のもっけスポット溶接性は一部溶接し、Ｔピール強度
は実施例１に比べて劣っていた。

（比較例４）フィラー添加量３体積％、４０体積％とし、他は実施例
１と同様にして複合型制振材を得た。

実施例１と同様にＴピール強度、スポット溶接性を評価
し、結果を第１表に示す。

フィラー添加量３体積％のものはスポット溶接性は一部
溶接され、Ｔピール強度は良好であった。

フィラー添加量４０体積％のものはスポット溶接性は良
好であったが、Ｔピール強度は劣化していた。

（比較例５）カップリング処理を施こしていない銅粉およびニッケル
粉を用い、他は実施例１と同様にして複合型制振材を得
た。

実施例１と同様に比較例５のＴビール強度、スポット溶
接性を評価し、結果を第１表に示す。

銅粉、ニッケル粉の場合ともにスポット溶接性は一部溶
接可能であり、Ｔビール強度は実施例１に比べて劣化し
ていた。

〈発明の効果〉本発明は表面にカップリング処理層を有する金属フィラ
ーを粘弾性樹脂層中に分散させた複合型制振材であるた
め制振性、接着力、スポット溶接性の優れた複合型制振
材を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複合型制振材の断面図である。符号の説明１・・・金属板　　　　　　　２・・・粘弾性樹脂層３
・・・金属フィラー４・・・カップリング処理層特許出願人　　川崎製鉄株式会社２１、代理人　弁理士
　　渡　辺　望　稔、　”：　；、；；’；、”　、、
＋同　　　弁理士　　　石　　井　　陽　　−；：。ＦＩＧ、１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粘弾性樹脂層を金属板で挟持した複合型制振材に
おいて、粘弾性樹脂層中にカップリング処理層を表面に有する金
属フィラーを分散してなることを特徴とするスポット溶
接性および接着性の優れた複合型制振材。
（２）前記粘弾性樹脂が重量平均分子量５０００以上で軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲にあり
、架橋剤として多価イソシアネート化合物を有する飽和
共重合ポリエステルである特許請求の範囲第１項に記載
のスポット溶接性および接着性の優れた複合型制振材。
（３）前記金属フィラーの粒径が粘弾性樹脂層厚との比
で０．５〜３．０であり、配合量が粘弾性樹脂層に対し
て５〜３０体積％である特許請求の範囲第１項または第
２項に記載のスポット溶接性および接着性の優れた複合
型制振材。
（４）前記カップリング処理層がチタネート系カップリ
ング剤処理層である特許請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれかに記載のスポット溶接性および接着性の優れ
た複合型制振材。