JPH0524150A

JPH0524150A - 複層耐熱制振材

Info

Publication number: JPH0524150A
Application number: JP20732391A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kanda; 繁神田
Original assignee: Nihon Tokushu Toryo Co Ltd
Current assignee: Nihon Tokushu Toryo Co Ltd
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1993-02-02
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH0679840B2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐熱性に優れ、従来の制振材より各温度域に
おいて優れた制振性、曲げ剛性比を有する車両用耐熱制
振材を開発する。【構成】瀝青質を主成分とする熱融着型の制振材にお
いて、瀝青質物、ポリブタジエン、充填材を含み、瀝青
質物：ポリブタジエンの重量混合割合が０：１００〜５
０：５０であり、ポリブタジエンが１，２結合体を９０
重量％以上含み平均分子量１０万〜２０万、結晶化度１
０〜４０％であり、該制振材に２０℃におけるＪＩＳ
Ｋ６３０１に規程されるスプリング式硬さ試験による硬
度が５０〜９８及び弾性率が１０⁵〜１０¹¹ｄｙｎｅ／
ｃｍ²であるホットメルト接着剤を塗布してなることを
特徴とする複層耐熱制振材。鋼板への融着面へホットメ
ルト接着剤を５〜１００ｍｍの幅で帯状に、５〜３０ｍ
ｍの間隔で、制振材の全融着面の８０〜９０％を塗布し
てなることを特徴とする請求項１の複層耐熱制振材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として自動車の排気管
上部のフロア部等、高温になる部分に適用される複層耐
熱制振材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来車両用制振材としては、瀝青質物を
バインダー成分とし、これに粉状充填材、繊維状充填材
等の各種充填材を分散混練し、シート状に加工した制振
材が、車両のフロア部、ドア部、ダッシュ部等の形状に
合わせて裁断され、施工されていた。

【０００３】一方、自動車の排気ガスの高効率燃焼によ
る窒素酸化物、炭素酸化物排出濃度の減少は環境問題の
高まりにより急務となっており、このため燃焼時の触媒
の使用その他の対策により、排気管を通過する排気ガス
の温度は従来より高温になっている。

【０００４】このため、従来の配合による制振材では排
気管の上部やその周辺部に施工した制振材が、エンジン
を高回転させた時に発生する高温の排気ガスにより熱軟
化し、制振性能が低下すると同時に、制振材の上層に敷
いてあるカーペットを瀝青質物により汚染する虞れがあ
る。また、制振材の熱軟化により融着鋼板面への剛性の
付与という点に関しては全く期待出来ないものであっ
た。

【０００５】このため車両の高温となる部分には瀝青質
物を主成分とする制振材による振動対策はとれなかっ
た、というのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、制振
材の耐熱性を向上させ、制振性においては少なくとも従
来からの瀝青質系制振材より各温度域において高い性能
を有する、しかも高い温度域においても高剛性である、
耐熱制振材を開発する事にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決せんと
して、本発明者らは鋭意研究の結果、従来の瀝青質物を
主体とする制振材の組成物に、１，２結合体を９０重量
％以上含み平均分子量１０万〜２０万、結晶化度１０〜
４０％であるポリブタジエンを、瀝青質物とポリブタジ
エンの重量混合割合が０：１００〜５０：５０の割合で
混合し、硫黄、過酸化物等の硬化剤により架橋硬化反応
させる事により、従来８０℃から１００℃程度しかなか
った耐熱性が１８０℃迄向上し、また２０℃におけるＪ
ＩＳＫ６３０１に規程されるスプリング式硬さ試験に
よる硬度が５０〜９８及び弾性率が１０⁵〜１０¹¹ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ²であるホットメルト接着剤を塗布すること
により制振性能は従来の瀝青質系制振材と比較して各温
度域に渡って優れ、しかも高温域においても高剛性とな
ることを見出したものである。さらには、本発明になる
制振材にホットメルト接着剤を塗布する時に、制振材の
鋼板への融着面へホットメルト接着剤を５〜１００ｍｍ
の幅で帯状に、５〜３０ｍｍの間隔で、制振材の全融着
面の８０〜９０％を塗布することにより、熱融着の際に
気泡等によるフクレにより制振材と鋼板面との密着性が
不良になる事態が未然に防止出来、良好な密着性が顕現
されることを見出したものである。以下に配合組成を中
心として詳細に説明する。

【０００８】瀝青質物に混合するポリブタジエンは、基
本的にシンジオタクチック構造をとることが望ましい。
また、１，２結合体と１，４結合体が存在し、この２つ
の型が適当な割合で混在しているが、本発明に使用でき
る物は、１，２結合体を全量の９０重量％以上含む事を
必須とする。１，２結合体が９０％未満の含有率である
と熱硬化させた時の物性にゴム的性質が表われ、剛性の
低下につながり好ましくない。平均分子量、結晶化度の
いずれをはずれても瀝青質物との相溶性、制振性能、加
熱時の被制振面への形状追従性等に不具合が発生し、本
発明の目的を達成しえない。

【０００９】本発明に使用できる瀝青質物としては、ス
トレートアスファルト、ブローンアスファルト、セミブ
ローンアスファルト、ゴム変性アスファルト、これらの
２種以上の混合アスファルト等任意のものが使用できる
が、瀝青質物の使用は必ずしも必須ではなく、鋼板密着
性、コストその他の問題が解決されれば、高剛性という
点からはむしろ瀝青質物は配合されない方が良い。

【００１０】瀝青質物とポリブタジエンの重量混合割合
は瀝青質物０〜０．５に対してポリブタジエン０．５〜
１．０であることを必須とする。瀝青質物が０．５を超
えると制振材の高剛性が得られなくなり、ポリブタジエ
ンが０．５未満の場合、充分な耐熱性が得られず、充分
な高剛性が得られない虞れがある。

【００１１】本発明に使用できる充填材としては、炭酸
カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー等の顔料類
を含む粉状充填材、ウール等の動物性、故紙等の植物
性、合成繊維性、ガラス等の鉱物性を原料とする各種繊
維性充填材が任意に使用できる。マイカ、グラファイ
ト、雲母等のリン片状充填材の使用は制振性の向上に役
立ち好ましい。プラスチックバルーン、ガラスバルー
ン、シリカバルーン、シラスバルーン等の中空状充填材
の使用は制振材の軽量化に寄与し好ましい。カーボンブ
ラック等の着色顔料も適宜使用可能である。

【００１２】ホットメルト接着剤は、主成分に熱可塑性
合成ポリマーを含有し、これに改質剤としてワックス
類、可塑剤、粘着付与剤、酸化防止剤、充填材等を適宜
配合してなる１００％固形分の接着剤である。使用され
る熱可塑性合成ポリマーとしてはエチルセルロース、酢
酸ビニル樹脂及びその誘導体、ポリエチレン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ブチルメタクリル樹脂、ポリス
チレン及び共重合体、ポリイソブチレン、石油樹脂、ポ
リプロピレン、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が
使用されている。

【００１３】ホットメルト接着剤は溶剤を全く含まない
ため無毒で作業上安全であり、また乾燥装置を必要とし
ない、固化時間が短く接着強さの立上りが速い、１００
％固形分のためほとんど収縮しない、貯蔵期間が無限で
ある等の優れた特性のため、包装工業を始めとして広く
利用されており、特に不浸透性表面、例えばプラスチッ
クフィルム、金属箔の接着に有利である。

【００１４】ホットメルト接着剤を塗布する際には、専
用のアプリケーターによってホットメルト接着剤が塗布
できる温度にまで加熱されて塗布されるが、常温に冷却
すると同時に固化する。しかし加熱されれば熱再活性化
して再び接着性能を有する。

【００１５】本発明において使用できるホットメルト接
着剤としては、２０℃におけるＪＩＳＫ６３０１に規
程されるスプリング式硬さ試験による硬度が５０〜９８
及び弾性率が１０⁵〜１０¹¹ｄｙｎｅ／ｃｍ²であること
を必須とする。硬度５０未満であると、夏期など気温の
高い時には常温で接着性が発現する虞れがあり、このよ
うな場合接着剤を塗布した制振材を積み重ねて保管、輸
送する際に互いに接着してしまう、いわゆるブロッキン
グ現象を発生するという不具合がある。また、硬度９８
を超えるとホットメルト接着剤による接着剤層が割れや
すくなり、好ましくない上に、制振材への充分な接着性
が発揮されずに制振性が向上しない虞れがある。また、
ホットメルト接着剤の常温における弾性率の値は制振材
の弾性率に近いものが制振性の向上に有利である。すな
わちホットメルト接着剤自身の常温における弾性率は１
０⁵〜１０¹¹ｄｙｎｅ／ｃｍ²のものが好ましく、１０⁹
〜１０¹⁰ｄｙｎｅ／ｃｍ²のものが特に好ましい。１０⁵
ｄｙｎｅ／ｃｍ²未満の弾性率であると制振材の接着層
としては軟質にすぎて、制振性が低下する虞れがある。
また、１０¹¹ｄｙｎｅ／ｃｍ²を超えた弾性率の場合に
は逆に硬質にすぎて、被制振面で発生した振動エネルギ
ーを熱エネルギーに変換する歪が発生せず、やはり制振
性が発揮されない虞れがある。

【００１６】ホットメルト接着剤の制振材への塗布量
は、０．１〜０．４ｋｇ／ｍ²が好ましい。０．１ｋｇ
／ｍ²未満であると、充分な密着性が得られず、０．４
ｋｇ／ｍ²を超えて塗布しても塗布量に比例した密着性
の向上は得られず、コスト的にはむしろ不利である。

【００１７】本発明の制振材にポリブタジエンの他のゴ
ム成分、あるいは合成樹脂成分を添加することはなんら
妨げない。ゴム成分としては、天然ゴムやスチレン−ブ
タジエンゴム、ブチルゴム、ネオプレンゴム、アクリル
ニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム等の合成
ゴム、再生ゴム等より適宜選択して使用できる。樹脂成
分としては石油樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−酢酸ビニル共重合体等から適宜選択して使用
できる。

【００１８】制振材に柔軟性を与えるため、プロセスオ
イル、ＤＯＰ、ＤＢＰ等の可塑剤を使用することも可能
である。

【００１９】ポリブタジエンを架橋硬化させるために適
量の硫黄、過酸化物を硬化剤として配合することは必要
である。硫黄を配合した場合には、チウラム類、チアゾ
ール等の加硫促進剤をさらに加えることが望ましい。過
酸化物としてはジクミルパーオキサイド、ＴＢＰＢ、
１，１ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリ
メチルシクロヘキサン等が使用できる。

【００２０】その他に使用できる添加剤としては、水分
を吸収することによって制振材のフクレを防止する生石
灰、制振材を加熱融着させる時の熱を利用して発泡させ
るためのジアゾアミノベンゾール、アゾイソブチルニト
リル、ベンゾールスルホヒドラジド等の発泡剤、ユリア
及びその誘導体と熱硬化性樹脂等の発泡助剤等が挙げら
れる。なお、発泡剤を配合する場合には、発泡剤の分解
温度以下の温度で混合することが必要である。

【００２１】本発明になる車両用耐熱制振材を製造する
には、瀝青質物を加熱溶融し、これにポリブタジエンを
混合させ、その他の各種充填材、添加剤を添加混合して
分散混練する。従来公知のオープンニーダー、真空ニー
ダー、アトライター、羽根付き高速撹拌器、２本あるい
は３本ロール等の混合分散機が使用できる。混合された
配合物をカレンダーロールによりシート状に加工し一定
の厚さとする。さらには車両の施工部に合わせて必要な
形状に裁断する。制振材に専用のアプリケーターにより
適正量のホットメルト接着剤を塗布し、常温に冷却して
複層制振材とする。

【００２２】制振材にホットメルト接着剤を塗布する
時、融着面全面にホットメルト接着剤を塗布すると、気
泡が発生した場合制振材にフクレが生じ、これは後工程
取付け部品の支障となり、また制振性が低下してしま
う。かかる事態を未然に防止するためには、制振材の融
着面全面にホットメルト接着剤を塗布せず、幅５〜１０
０ｍｍで塗布し、塗布する間隔を５〜３０ｍｍとして帯
状に塗布することにより、制振材の全融着面の５０〜９
５％を塗布面積とする。好ましくは、幅２０〜６０ｍ
ｍ、間隔５〜２０ｍｍであり、より好ましくは幅３０〜
５０ｍｍ、間隔５〜１０ｍｍである。

【００２３】

【実施例】本発明の理解に供するため、以下に実施例を
記載する。いうまでもなく、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。

【００２４】

【実施例１】ストレートアスファルト（出光石油化学社
製）１０重量部、ポリブタジエン＝１，２結合体９０重
量％含有、平均分子量１１万、結晶化度２０％（日本合
成ゴム社製）２０重量部、沈降性炭酸カルシウム（丸尾
カルシウム社製）５０重量部、硫黄１重量部、チアゾー
ル０．２重量部を加熱可能な真空ニーダーにて溶融混合
し、カレンダーロールにて２ｍｍの厚さの制振材とし、
これに酢酸ビニル系ホットメルト接着剤を専用アプリケ
ーターにて塗布幅３０ｍｍ、未塗布幅６ｍｍのピッチで
０．３ｋｇ／ｍ²塗布し、常温に冷却して制振材１とな
した。

【００２５】

【実施例２】ポリブタジエン＝１，２結合体９０重量％
含有、平均分子量１１万、結晶化度２０％（日本合成ゴ
ム社製）３０重量部、沈降性炭酸カルシウム（丸尾カル
シウム社製）５０重量部、硫黄１重量部、チアゾール
０．２重量部を加熱可能な真空ニーダーにて溶融混合
し、カレンダーロールにて２ｍｍの厚さの制振材とし、
これに酢酸ビニル系ホットメルト接着剤を専用アプリケ
ーターにて塗布幅３０ｍｍ、未塗布幅６ｍｍのピッチで
０．３ｋｇ／ｍ²塗布し、常温に冷却して制振材２とな
した。

【００２６】

【比較例】ブローンアスファルト（出光石油化学社製）
３０重量部、沈降性炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社
製）５０重量部、マイカ５重量部を加熱可能な真空ニー
ダーにて溶融混合し、カレンダーロールにて２．５ｍｍ
の厚さの制振材３となした。

【００２７】

【試験方法】

（１）耐熱性評価試験制振材１〜制振材３を０．８ｍｍ厚さのダル鋼板に載置
して、１４０℃で３０分加熱し、鋼板に熱融着させた。
これを室温まで冷却し、制振材の上に布を敷き、５００
ｇの荷重をかけて所定の温度条件にて加熱し、荷重を取
り除いて放冷した後布を剥がして布への汚染度を観察す
る。

【００２８】（２）制振性試験耐熱性試験と同様に１４０℃で３０分加熱融着させ、室
温まで冷却したものを試験片として、共振法（日本音響
材料協会出版「騒音対策ハンドブック」４３８頁を参
照）により、２０℃、４０℃、６０℃の各温度における
損失係数ηを求めた。ηは、この値が大きいほど制振効
果が高く、０．０５以上であれば制振効果があるとされ
ている。

【００２９】（３）曲げ剛性比試験耐熱性試験と同様に１４０℃で３０分加熱融着させ、室
温まで冷却したものを試験片として、共振法（日本音響
材料協会出版「騒音対策ハンドブック」４３８頁を参
照）により、２０℃、４０℃、６０℃の各温度における
２次共振周波数ｆを求め、Ｂ₀ ：基板（０．８ｍｍ鋼板）の曲げ剛性Ｂ：基板＋制振材の曲げ剛性としたとき曲げ剛性比Ｂ₀／ＢはＢ₀／Ｂ＝（ｆ／ｆ₀）²（ｍ₀＋ｍ／ｍ₀）により求めら
れる。ただし、ｆ：基板＋制振材２次共振周波数ｆ₀ ：基板の２次共振周波数ｍ：制振材の面重量ｍ₀ ：基板の面重量とする。

【００３０】

【結果】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【発明の効果】本発明になる車両用耐熱制振材は、従来
の瀝青質を主成分とする制振材に比較して著しく優れた
耐熱性を示した。この制振材は従来高温がかかるために
熱軟化して制振性が低下し、またカーペット等を汚染す
る虞れのある場所にも使用することができ、内装材の汚
染防止となるばかりでなく、従来の制振材より各温度域
において制振性能、曲げ剛性比において優れており、車
両の制振に大きく貢献できる。さらに車両鋼板の剛性の
向上は、自動車の操縦性に良好な影響を与える。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】瀝青質を主成分とする熱融着型の制振材
において、瀝青質物、ポリブタジエン、充填材を含み、
瀝青質物：ポリブタジエンの重量混合割合が０：１００
〜５０：５０であり、ポリブタジエンが１，２結合体を
９０重量％以上含み平均分子量１０万〜２０万、結晶化
度１０〜４０％であり、該制振材に２０℃におけるＪＩ
ＳＫ６３０１に規程されるスプリング式硬さ試験によ
る硬度が５０〜９８及び弾性率が１０⁵〜１０¹¹ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ²であるホットメルト接着剤を塗布してなるこ
とを特徴とする複層耐熱制振材。
【請求項２】鋼板への融着面へホットメルト接着剤を
５〜１００ｍｍの幅で帯状に、５〜３０ｍｍの間隔で、
制振材の全融着面の８０〜９０％を塗布してなることを
特徴とする請求項１の複層耐熱制振材。