JPH04312845A - 制振金属板 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中間層として制振性に
優れた樹脂組成物を介在させて、騒音発生源に制振材と
して使用される振動減衰性制振金属板（以下制振金属板
と言う）に関する。さらに詳しくは、建築物や機械の構
成部材、もしくはその一部を構成し、それらの振動を減
少させることにより騒音を低減させる振動減衰能の高い
制振金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、交通機関の発達や住居と工場、事
業場との接近などに伴い、地域社会の環境保全の見地か
ら、各種交通機関、各種機械などにより発生する騒音対
策が重要な課題となってきた。特に、自動車のオイルパ
ン、ダッシュパネル、電気洗濯機の外板、ホッパーのシ
ュート部、汎用エンジンカバーその他、金属加工機械の
振動低減部材などに制振金属板が検討あるいは採用され
てきている。

【０００３】この制振金属板の中間層樹脂として、従来
よりポリウレタン（特開昭４７−　１９２７７号公報）
、ビニルウレタン樹脂（特開昭５０−　３９７３７号公
報）、ポリエステル樹脂（特開昭５０−１４３８８０号
公報）、ポリアミド樹脂（特開昭５１−　７９１４６号
公報）、ポリイソブチレン（特開昭５４−　４３２５１
号公報）、エチレン／αオレフィン（特開昭５５−　８
４６５５号公報）、ＥＶＡ（特開昭５７−　３４９４９
号公報）、架橋オレフィン（特開昭５９−１５２８４７
号公報）、ポリビニルアセタール（特開昭６０−　３８
１４９号公報）などが検討されており、アスファルト、
合成ゴム、アクリル系粘着剤なども制振性を有すること
が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの樹脂のうち、
アクリル系粘着剤、ポリイソブチレン、ＥＶＡなどの常
温で柔軟な樹脂は、常温付近の温度で比較的高い制振性
を有するが、常温における樹脂の凝集力が低いため接着
強度が低く、当該樹脂を用いた制振金属板は、プレス加
工などの成形加工に耐えられず、また焼き付け塗装工程
に耐える程度の接着耐熱性もない。

【０００５】また、共重合やブレンドなどにより変性ま
たは改質されたポリオレフィン系樹脂、例えば、エチレ
ン／αオレフィン樹脂などは、前者に比べ５０〜　１０
０℃の高温域で比較的制振性に優れ、常温における樹脂
の凝集力も高く、成形加工に対する対応性もあるため、
当該樹脂を用いた制振金属板は、自動車のオイルパンな
どの高温で使用される用途の制振金属板に適していると
言われている。

【０００６】しかしながら、両者ともその用途を限定し
たとしても制振性や接着強度において十分に満足すべき
水準に達しているものとはいえず、また熱可塑性樹脂で
あるため、焼き付け塗装工程の高温下における接着耐熱
性もない。したがって、自動車のボディ回りの部品を始
めとして常温から高温に渡る温度域で高い制振性を有し
、かつ成形加工に追随する強い接着強度と高温下におけ
る接着耐熱性を要求される制振金属板に適した樹脂はあ
まり知られていない。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決し、中間層
として使用されて、常温（　０〜４０℃）、高温（６０
〜　１２０℃）または広温（０〜　１２０℃）域で高い
制振性を有し、かつ成形加工に追随する強い接着強度と
焼き付け塗装工程の高温下における接着耐熱性を有する
樹脂組成物を使用した制振金属板を提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、特定のビニルエ
ステル類と不飽和カルボン酸類との共重合体、エポキシ
樹脂および硬化剤からなる樹脂組成物を用いることによ
り、極めて優れた特性を有する制振金属板が得られるこ
とを見出して、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、金属板間に、損失正
接（ｔａｎδ）　の極大温度が−７０〜　１２０℃の間
にあるビニルエステル類と不飽和カルボン酸類との共重
合体、エポキシ樹脂および硬化剤からなる樹脂組成物を
、３０〜　１５０μｍ　の厚さで介在させた制振金属板
である。

【００１０】

【作用】本発明の構成と作用を説明する。本発明におい
て使用する樹脂組成物は、複数の金属層とそれらを接合
する中間層から構成される制振金属板用の該中間層用物
質であって、ビニルエステル類と不飽和カルボン酸類と
の共重合体と、所定量のエポキシ樹脂と硬化剤で構成さ
れる。この樹脂組成物は、　ｔａｎδの極大温度が−７
０〜　１２０℃の間にあるビニルエステル類と不飽和カ
ルボン酸類との共重合体である。

【００１１】制振金属板の用途は、自動車のダッシュパ
ネル、フロア、電気洗濯機の外板、ホッパーのシュート
部、汎用エンジンカバーなどの常温域で制振性を要求さ
れるもの、自動車のオイルパンの８０〜　１００℃の高
温域で制振性を要求されるものが主であり、上記いずれ
の温度領域で制振性を発現するためには、　ｔａｎδの
極大温度が−７０〜　１２０℃の間にあることが必要で
ある。常温域で制振性を発揮するためには、　ｔａｎδ
の極大温度が−５０〜４０℃の間にあることが好ましい
。また、高温域で制振性を発揮するためには、　ｔａｎ
δの極大温度が２０〜８０℃の間にあることが望ましい
。

【００１２】本発明で用いるビニルエステル類と不飽和
カルボン酸類との共重合体は、ビニルエステル類と不飽
和カルボン酸類のラジカル共重合によって合成できる。

【００１３】共重合体の一成分であるビニルエステル類
としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルまたは酪酸
ビニルのようなカルボン酸ビニル、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルまたはアクリル酸
２−エチルヘキシルのようなアクリル酸エステル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チルまたはメタクリル酸２−エチルヘキシルのようなメ
タクリル酸エステルなどが挙げられる。これらのビニル
エステル類は、２種以上組合せて使用することもできる
。

【００１４】一方、不飽和カルボン酸類としては、アク
リル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレ
イン酸またはフマル酸およびこれらの無水物などが挙げ
られる。また、それらの混合物であってもよい。

【００１５】共重合を行う場合の重合開始剤としては、
アゾビスイソブチロニトリルまたは過酸化ベンゾイルな
どの通常の重合開始剤がいずれも好適に用いられる。

【００１６】重合に用いる溶媒としては、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ア
セトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸イソプ
ロピルまたはベンゼンなどが挙げられる。これらは重合
温度、生成共重合体の重合度の調節の見地より、単独あ
るいは混合溶媒としていずれも適宜用いられる。

【００１７】本発明の生成共重合体中における不飽和カ
ルボン酸成分の割合は、　１〜　６モル％の範囲である
のが好ましい。この範囲を超えると、共重合体の制振性
が低下し好ましくない。

【００１８】前記ビニルエステル類、不飽和カルボン酸
類および重合開始剤は、いずれも市販品が入手可能であ
り、あるいは公知の方法で製造利用できる。

【００１９】ビニルエステル類と不飽和カルボン酸類の
共重合は、通常に従い、例えば、メチルアルコールやア
セトンなどを用いて溶液重合の条件で行うことができる
。脱溶媒により得られた共重合体は、数平均分子量が５
千から１０万であり、メチルアルコールやアセトンなど
の溶媒に通常溶解する。

【００２０】また、エポキシ樹脂は、　１分子中に　２
個以上のエポキシ基を有するものであり、ビスフェノー
ルＡ系のエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系のエポキシ
樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾール
ノボラックエポキシ樹脂、各種のゴム変性エポキシ樹脂
などが例示される。これらのエポキシ樹脂は、１種また
は２種以上組合せて使用することもできる。

【００２１】硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化反応に通常
用いられる硬化剤であり、鎖状脂肪族ポリアミン、環状
脂肪族ポリアミン、脂肪・芳香族ポリアミン、芳香族ポ
リアミン、芳香族ジアミン共融混合物などの第１アミン
類、各種のアダクト類からなる変性ポリアミン類、第２
および第３アミン類、ポリアミド樹脂類とそのアダクト
類、各種のイミダゾール類および各種の潜在性硬化剤な
どが例示される。これらの硬化剤は、１種または２種以
上組合せて使用することもできる。

【００２２】本発明に用いられる樹脂組成物においては
、エポキシ樹脂中のエポキシ基が硬化剤や、ビニルエス
テル類と不飽和カルボン酸類からなる共重合体中のカル
ボキシル基と反応することによって、最終的には共重合
体が架橋されて、制振性、接着強度および高温下におけ
る接着耐熱性などの諸特性が満足される。この架橋反応
は、製造ラインの実際の操業条件に合わせた適当な反応
速度にするために、使用するエポキシ樹脂と硬化剤の種
類と量が適宜組合せられる。そして、前記制振性、接着
強度などの諸特性を満たす配合量としては、エポキシ樹
脂は２５〜　１００重量部、硬化剤は　５〜５０重量部
の範囲内であることが望ましい。

【００２３】また、制振金属板の製造条件を考慮すると
、本発明の共重合体、エポキシ樹脂および硬化剤からな
る樹脂組成物は、トルエン、ＭＥＫ（メチルエチルケト
ン）、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、金属板への塗工が
容易になり、積層部へのガス巻き込みがなく、加工時ス
ポット溶接性付与のために導電性フィラーや添加剤など
の混合あるいは添加が容易になるなどの利点が生じる。

【００２４】また、酸化防止剤は、樹脂組成物の耐熱性
を向上させるために添加される。この酸化防止剤の添加
量は、樹脂組成物に対して通常　１〜　４重量％である
。酸化防止剤は、重合終了後重合反応液に直接加えるこ
ともできる。また、酸化防止剤はニーダーなどの適当な
混合装置を用いて適宜添加される。この酸化防止剤とし
ては、高分子量ヒンダードフェノール〔（イルガノック
ス１０７６）：日本チバガイギー社製〕などが賞用され
る。

【００２５】さらに、本発明に用いる樹脂組成物には、
制振金属板の溶接性の改良を目的として導電性を付与す
るため、カーボンブラック、黒鉛、金属粉などの各種の
導電性フィラーを配合することができる。かくして得ら
れた樹脂組成物の特性は、制振性、接着強度、接着耐熱
性および塗工性もよい。

【００２６】上述した樹脂組成物は、金属板の間に介在
されて制振金属板を構成する。これらの金属板の種類は
、特に限定されるものではない。また、これらの金属板
は、同一あるいは異種のいずれであってもよい。かかる
金属板としては、例えば鋼板（表面処理鋼板、ステンレ
ス鋼板などを含む）、アルミニウム板、銅板およびこれ
らの表面処理板などがその用途、環境などに応じていず
れも好適に用いられる。

【００２７】中間樹脂層の厚さは、３０〜　１５０μｍ
　の範囲にあるのが好ましく、３０μｍ　未満では積層
する金属板の表面状態や反りなどの影響を受け、接着強
度が十分に得られない場合が生じる。また　１５０μｍ
　を超えるとプレス成形性が著しく悪くなる。

【００２８】本発明で使用する樹脂組成物は、共重合体
、エポキシ樹脂と硬化剤が別々に保管され、制振金属板
製造の際に両者が混合されるが、潜在性硬化剤は勿論、
反応性の低い芳香族ポリアミンなどを用いる場合、該樹
脂組成物は室温下でかなり安定に存在するため、一液型
としても供給できる。一液型あるいは二液型は、樹脂組
成あるいは製造ラインの実際の操業条件に合わせて適宜
選択されるが、二液型の場合は二液を適正に配合し、製
造ラインに供給する必要があるので、一液型の方が操業
面からは好ましい。

【００２９】前記の樹脂組成物を用いて制振金属板を製
造するには、切り板を使用するバッチ法、コイルを使用
する連続法などの任意の方法を採用することができる。 また、金属板に樹脂組成物を形成する方法としては、塗
料状の樹脂溶液を金属板に塗工した後、溶剤を乾燥して
金属板を加熱圧着することにより貼り合わせる方法、あ
るいは離型紙、ポリオレフィンなどの離型フィルム上に
樹脂組成物層を形成し、金属板に樹脂組成物を移行させ
て金属板を加熱圧着することにより貼り合わせる方法な
ど、任意の方法を採用することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、これに
よって本発明は限定されるものではない。実施例で用い
たビニルエステル類と不飽和カルボン酸類との共重合体
の特性の測定方法、積層・接着方法、制振金属板の特性
の測定方法などは、以下のとおりである。

【００３１】■共重合体の数平均分子量（バーＭｎ）共
重合体をテトラハイドロフランに溶解し、日本ウォータ
ーズリミテッド社製のサイズ排除クロマトグラフィー（
ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン換算によりバーＭｎを
求めた。

【００３２】■共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）理学
電機社製の熱流束型示差走査熱量計を用いて、加熱速度
１０℃／分で測定した。

【００３３】■使用金属板０．８ｍｍ厚さの冷延鋼板を
脱脂して用いた。

【００３４】■積層・接着方法 アセトン溶媒中で合成した共重合体溶液に、所定量のエ
ポキシ樹脂とプロピレングリコールメチルエーテルに溶
解した硬化剤を加え、必要に応じてＭＥＫを加え、固形
分約３０％の溶液とし、ロールコーターを用い、鋼板の
片面に樹脂膜厚さ１００μｍ　になるように塗布し、塗
布後乾燥器（　１４０℃×　３分間）で乾燥・脱溶媒し
た。その後、樹脂の塗布面に他の鋼板を重ね、圧縮成形
機（　２４０℃×　２分間×面圧　２０ｋｇｆ／ｃｍ２
　）で加熱、接着し評価を行った。

【００３５】■接着強度 上記で積層・接着した鋼板を３５ｍｍ幅に裁断し、剪断
引張り強度の測定を室温でＪＩＳ法（Ｋ６８５０）に準
じて行った。同様に、２５ｍｍ幅に裁断し、Ｔ剥離強度
の測定を室温でＪＩＳ法（Ｋ６８５４）に準じて行った
。

【００３６】■制振性 上記で積層・接着した鋼板から短冊型試料（２０ｍｍ幅
×　２００ｍｍ長）を作成し、Ｂ＆Ｋ（Ｂｒｉｕｅｌ　
　ａｎｄ　　Ｋｊｅａｅｒ　　Ｌｔｄ．）社製複素弾性
係数測定装置を用い、共振法により測定周波数　２５０
Ｈｚで振動減衰試験を行った。

【００３７】■成形性 上記で積層・接着した鋼板を２０ｍｍ幅×　２００ｍｍ
長に裁断し、その端部を１０ｍｍ直角に折り曲げ加工し
、曲げ部が剥離したものを×、変化のないものを○で示
した。同様に、折り曲げ加工したものを　１５０℃の恒
温槽中で　８時間放置し、曲げ部が剥離したものを×、
変化のないものを○で示した。

【００３８】表１、表２および表３に示すアクリル酸エ
ステル樹脂、エポキシ樹脂および硬化剤を準備し、それ
ぞれを同表に示す混合割合で混合した樹脂組成物を介在
させて、上記■積層・接着方法の要領で制振鋼板を製造
した。これにより得られた制振鋼板の特性（接着強度、
成形性、制振性の温度依存性）を測定し、その測定結果
を表１、表２および表３に合わせて示す。

【００３９】表１、表２および表３に示す測定結果によ
れば、表３の実施例９で、折り曲げ加工したものを　１
５０℃の恒温槽中で　８時間放置する剥離試験で、剥離
が観られた以外は、不具合が観察されず、本発明に係わ
る樹脂組成物を用いることにより、いずれも優れた特性
を有する制振鋼板が得られた。

【００４０】尚、表中、ＧＹ２６０：ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（日本チバガイギー社製、エポキシ当量
　１８０〜　２００）、ＹＬ６０６６：ゴム変性エポキ
シ樹脂（油化シェルエポキシ社製、エポキシ当量　３５
２）、ＥＰ−４００５：ビスフェノールＡアルキレンオ
キサイド付加物（旭電化工業社製、エポキシ当量　５０
０〜　５７５）、ＹＲ−４５０：可撓性エポキシ樹脂（
東都化成社製、エポキシ当量　４１３）、ＭＹ−２４と
ＡＨ−１６２とＡＨ−２０９：アミキュア（味の素社製
）を示し、この例ではそれらを使用した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】アクリル酸エステル樹脂として、アクリル
酸ｎ−ブチルとアクリル酸からなる樹脂組成物を用いて
試作した制振鋼板の雰囲気温度と損失係数（ｔａｎδ）
　の関係を検討した結果を図１に示す。

【００４５】図１から明らかなように、前記の樹脂組成
物を用いて試作した制振鋼板は、常温（２０〜４０℃）
域での損失係数が　０．１以上であり、制振性が高い。

【００４６】同様に、モノマーの種類を変えたアクリル
酸エステル樹脂を用いて試作した制振鋼板の雰囲気温度
と損失係数（ｔａｎδ）　の関係を検討した結果の一例
を図２に示す。

【００４７】図２から明らかなように、モノマーの種類
を変えることにより、損失係数の極大温度、極大値およ
び温度依存性を好ましい方向に変化させることができる
。

【００４８】したがって、本発明に使用される樹脂組成
物を介在させた制振金属板は、使用条件に応じて常温用
または恒温用として好適であることが分かる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、ビニルエステル類と不飽和カルボン酸類と
の共重合体に併用されるエポキシ樹脂と硬化剤が三次元
架橋して樹脂組成物中に架橋体を形成するとともに、共
重合体中のカルボキシル基も同時に架橋し、金属材料と
の界面の接着性向上にも有効に働き、制振性を低下させ
ることなしに、プレス加工性に大きな影響を与える高い
接着強度（剪断引張り強度）と焼き付け塗装工程の高温
下における接着耐熱性が可能になったものと考えられ、
好ましい制振性、接着強度および接着耐熱性を具備する
制振金属板を得ることができ、産業上きわめて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明制振金属板の損失係数の温度依存性をの
一例を示すための実測グラフ図である。

【図２】本発明制振金属板の損失係数の温度依存性をの
一例を示すための実測グラフ図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　必須成分として、ガラス転移に基づく
   損失正接（ｔａｎδ）　の極大を示す温度が−７０〜　
   １２０℃の間にあるビニルエステル類と不飽和カルボン
   酸類との共重合体　１００重量部に対し、　１分子中に
   　２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を２５〜
   　１００重量部、硬化剤を　５〜５０重量部を配合して
   なる中間層用樹脂組成物を、複数の金属板の間に、３０
   〜　１５０μｍ　の範囲の厚みで介在せしめてなること
   を特徴とする制振金属板。