JPH05345385A - 複合制振材用樹脂組成物および複合制振材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常・中温域で高い制振効果を発揮し、しかも
曲げ加工性に優れた制振材を製造することができる制振
材用樹脂組成物、およびこの樹脂組成物を制振金属板の
接合用樹脂として用いた高性能の複合制振材を提供す
る。 【構成】 複数の金属板と該金属板を接合する中間層か
らなる制振金属板の中間層用樹脂組成物であって、下記
に示されるＡ，Ｂ，Ｃより選択される少なくとも１種の
単独もしくは共重合体を必須成分とし、Ｔｇが−１５℃
以下であることを特徴とする複合制振材用樹脂組成物。 Ａ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) の単独もしくは共
重合体 Ｂ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) の共重合体 Ｃ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) と不飽和カ
ルボン酸類(c) の共重合体

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合制振材製造用の樹
脂組成物、および該樹脂組成物を接合層として複数の金
属板を重ね合せてなる複合制振材に関するものであり、
この制振材は、建築物や機械等の構成部材もしくはその
一部として使用することによって優れた振動減衰作用を
発揮し、また曲げ等の加工性にも優れたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、交通機関の発達あるいは住居と工
場や事業場等との接近、さらには住宅同士の接近などに
伴い、居住地域の環境保全等の見地から、各種交通機関
や各種機械設備（家庭内での使用設備を含む、以下同
じ）などから発生する騒音の防止対策が大きな課題とな
っている。特に自動車のオイルパン、ダッシュパネル、
ホッパーのシュート部、汎用エンジンカバー、電気洗濯
機の外板あるいはその他の各種金属加工機械等において
は、振動に伴なう騒音が大きな社会問題となっており、
こうした問題を軽減もしくは解消するため様々の制振材
が実用化されている。

【０００３】ところで複合制振材とは、制振金属板を、
接合剤を兼ねた中間樹脂層を介して複数枚重ね合わせた
ものであり、該中間樹脂層を構成するものとしては、ポ
リウレタン樹脂（特開昭47-19277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）、エチレン／α−オレフィン
系樹脂（特開昭55-84665号公報）、エチレン／酢酸ビニ
ル系樹脂（特開昭57-34949号公報）、架橋タイプのポリ
オレフィン系樹脂（特開昭59-152847 号公報）等が知ら
れており、これら以外にもアスファルト、合成ゴム、ア
クリル系粘着剤等が複合制振材製造用中間層構成樹脂と
して有効であることも確認されている。

【０００４】本願出願人は、ビニルエステルまたは不飽
和カルボン酸系の共重合体をホットメルト中間層として
用いることによって、制振性能および作業性に優れた制
振材が得られることを見出した（特開平2-107435号、同
3-253336号公報）。一般的な制振材用樹脂による中間層
の構成方法としては、無溶剤型のホットメルトラミネー
ト法、樹脂を溶液にしてから塗工する乾式ラミネート法
およびフィルムラミネート法等があるが、中でもホット
メルトラミネート法は、瞬間接着であり、大量生産が
可能である、無溶剤のため無公害である、広範囲の
材料に接着する、大量生産が可能なため、トータルコ
ストが低い、等の点から利用価値が高まっているもので
ある。

【０００５】しかしホットメルトラミネート法を用いる
場合、一般に使用温度（１０〜８０℃）での制振性は良
好であるが、冬期の１０℃以下の低温時には樹脂が硬く
なるので、密着性が低下してしまうことが多い。このた
め冬期工場内の気温が低い時にホットメルトラミネート
法で製造した制振材に曲げ加工（Ｖ字形曲げ、Ｌ字形曲
げ；図１ａ，ｂ参照）を行なうと、フランジ折れ曲がり
不良現象（以下この不良現象を“かもめ”と言うことが
ある；図１ｃ参照）や、金属板の剥離等の加工不良が発
生することがあるという製造上大きな問題があった。

【０００６】一方、乾式ラミネート法やフィルムラミネ
ート法によるものは比較的金属板への密着性が高いの
で、曲げ加工の際に金属板の剥離等は起こりにくいが、
“かもめ”現象が発生しやすいという問題があり、また
これらの方法によるものは、ホットメルトラミネート法
による制振材に比べ、一般に制振性が低いことが難点で
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、常・
中温域で高い制振効果を発揮し、しかも曲げ加工性に優
れた制振材を製造することができるホットメルト型樹脂
組成物、およびこの樹脂組成物を制振金属板の接合用樹
脂として用いた高性能の複合制振材を提供しようとする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明の構成は、複数の金属板と該金属板を接
合する中間層からなる制振金属板の中間層用樹脂組成物
が、下記に示されるＡ，Ｂ，Ｃより選択される少なくと
も１種の単独もしくは共重合体を必須成分としＴｇが−
１５℃以下であるところに要旨がある。また中間層用樹
脂組成物がフタル酸エステル類、リン酸エステル類、セ
バシン酸エステル類、アジピン酸エステル類、低分子量
ポリエステル類および低分子量ニトリルゴムよりなる群
から選択される少なくとも一種以上の可塑剤を配合した
ものも好ましい。また本発明の制振材は上記樹脂組成物
を中間層として有している。

【０００９】Ａ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) の単
独もしくは共重合体 Ｂ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) の共重合体 Ｃ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) と不飽和カ
ルボン酸類(c) の共重合体

【００１０】

【作用】本発明は、特定の共重合体をホットメルト樹脂
として制振材用に適用する際に樹脂組成物の共重合組成
の変更または可塑剤の添加によってＴｇを低下し、該樹
脂組成物の凝集力および金属板への密着力を調整し、曲
げ加工性の著しい向上に成功したものである。以下本発
明を詳細に説明する。

【００１１】本発明で用いられる制振材用樹脂組成物
は、下記に示されるＡ，Ｂ，Ｃより選択される少なくと
も１種の単独もしくは共重合体を必須成分とする。 Ａ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) の単独もしくは共
重合体 Ｂ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) の共重合体 Ｃ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) と不飽和カ
ルボン酸類(c) の共重合体

【００１２】本発明に係る重合体の一成分として用いら
れる分岐脂肪酸のビニルエステル(a) としては、２，２
−ジメチルプロパン酸ビニルや２−メチル−２−エチル
ペンタン酸ビニル等の第３級炭素を有する脂肪酸カルボ
ン酸ビニルエステル；２−エチルヘキサン酸ビニルや
２，５−ジメチルヘキサン酸ビニル、２−プロピルペン
タン酸ビニル等の第２級炭素を有するビニルエステル；
３−エチルヘキサン酸ビニルや３，５−ジメチルヘキサ
ン酸等の第１級炭素を有する脂肪族カルボン酸ビニルエ
ステル等が非限定的に例示される。これらは単独もしく
は２種以上を併用することが可能で、特に好ましいもの
としては「ベオバ９」や「ベオバ１０」［いずれもシェ
ル化学社製、分岐脂肪酸ビニルエステル（総炭素数１１
または１２）の混合物］が例示される。

【００１３】分子中にアルケニル基を含む有機カルボン
酸エステル類(b) としては有機カルボン酸側、あるいは
アルコール側にアルケニル基を有する有機カルボン酸エ
ステル類であって、例えば酢酸ビニル，プロピオン酸ビ
ニルまたは酪酸ビニル等のカルボン酸ビニルや、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−エチルヘキシル等のアクリル酸エステ
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−エチルヘキシル等
のメタクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステル
が非限定的に例示される。これらも単独または２種以上
を併用することができる 不飽和カルボン酸類(c) 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誘導体、例えば無水物等が挙げられ
る。そしてこれらも単独または２種以上を併用して用い
ることができる。

【００１４】本発明の制振材用樹脂組成物は、本質的に
ホットメルト型であり、低温で硬くなる傾向を有する
が、低温での曲げ加工性を向上させるために、Ｔｇを−
１５℃以下と規定した。従って、上記分岐脂肪酸のビニ
ルエステルと不飽和カルボン酸エステルおよび不飽和カ
ルボン酸の共重合比は特に限定されず、後述の可塑剤を
配合した後でＴｇ≦−１５℃を満足するように、モノマ
ー種および配合比を選択すればよい。ただし、不飽和カ
ルボン酸はその生成共重合体に占める割合を６モル％以
下とすることが好ましい。不飽和カルボン酸は、樹脂の
凝集力を高め、金属に対する密着性を向上させる働きを
有するが、一般的にＴｇが高いので、６モル％を超えて
配合すると、樹脂組成物のＴｇが−１５℃を超えたり、
常・中温での制振性が劣るものとなる。

【００１５】ビニルエステル類等の共重合反応はメタノ
ールやアセトン等の溶媒中で通常の重合開始剤を用いて
常法により行なわれる。脱溶媒後の共重合体は平均分子
量が約５千〜１０万であり、通常はメタノールやアセト
ン等に溶解する。尚溶液重合法に限定されず、懸濁重
合、乳化重合、塊状重合等の方法を採用することもでき
る。

【００１６】本発明の樹脂組成物は、Ｔｇを調整するた
めに可塑剤を加えたものであってもよい。好ましい可塑
剤としては、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＢＰ
（フタル酸ジブチル）、ＤＩＤＰ（フタル酸イソデシ
ル）等のフタル酸エステル類；ＴＣＰ（リン酸トリクレ
ジル）、ＴＯＰ（リン酸トリオクチル）等のリン酸エス
テル類；ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル）、ＤＯＡ（ア
ジピン酸ジオクチル）等のエステル類；低分子量ポリエ
ステル類；低分子量のニトリルゴム類等が挙げられる。
可塑剤の使用量としては樹脂に対して５〜５０重量％が
適当であり、ニーダー等の公知の混合装置を用いて樹脂
と混合すれば良い。

【００１７】本発明の樹脂組成物中には、酸化防止剤や
安定剤を加えて熱安定性を高めることができる。酸化防
止剤としては、「イルガノックス1076」（日本チバガイ
ギー社製；高分子量ヒンダードフェノール）等が、安定
剤としては、亜鉛系液状安定剤「No.4936 」（昭島化学
工業社製）、ホスファイト系安定剤「No.4342 」（同社
製）等がそれぞれ挙げられる。酸化防止剤や安定剤は樹
脂に対して通常１〜４重量％用いられる。混合方法は可
塑剤の場合と同様にすれば良い。

【００１８】また本発明の樹脂組成物には、制振材の溶
接性改良のために導電性を付与することが好ましく、こ
の目的で、カーボンブラック、黒鉛、金属粉等の各種導
電性フィラーを配合することができる。本発明の樹脂組
成物は、二枚またはそれ以上の金属板の間で中間層を構
成し、制振材となる。金属板の種類は、特に限定される
ものではなく、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良い。このような金属板として
は、例えば鋼板（表面処理鋼板、ステンレス鋼板等を含
む）、アルミニウム板、鋼板、チタン板あるいはこれら
の表面処理板などが、その用途・使用目的などに応じて
選択すれば良い。

【００１９】中間層の構成方法、すなわち本発明のホッ
トメルト型樹脂組成物を塗工する方法としては、例えば
樹脂組成物の溶融粘度が20〜60ポイズ程度になるように
120〜 190℃の溶融樹脂槽中で溶融し、ロールコーター
で金属板面上に30〜 300μｍの厚さに塗布する。次に、
塗布金属板上に別の金属板を重ね、120 〜 200℃、５〜
20kgf/cm² の条件で熱圧着する方法がある。また、エク
ストルージョンコーターやスロットオリフィスコーター
等を用いて塗工して上記のように熱圧着してもよい。中
間樹脂層は30〜 300μｍが好ましく、薄過ぎる場合は制
振作用が充分に発揮されなくなることがあり、また厚過
ぎる場合は曲げ加工性が悪くなる。制振作用と加工性を
一層効果的に発揮させる上でより好ましい中間樹脂層の
厚さは50〜100 μｍの範囲である。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受
けるものではない。実施例１〜２および比較例１ 表１に示した組成の中間層用樹脂を作成した。実施例２
のものには可塑剤としてＴＣＰ（リン酸トリクレジル）
を配合し、熱流束型示差走査熱量計（SSC 5200DSC 22
0；セイコー電子工業社製）を用いて、窒素雰囲気下、
昇温速度10℃/minでＴｇを測定し、表１に併記した。

【００２１】この中間層用樹脂組成物を1.6mm 厚さの冷
延鋼板に塗工した。ただしそれぞれの樹脂組成物の粘度
の温度依存性が異なっていたため塗工に適した溶融粘度
となる様に、実施例１は145 〜 160℃で、実施例２は12
0 〜 130℃で、比較例１は180 〜 195℃で厚さ100 μｍ
になるように塗工を行なった（樹脂の溶融粘度は、コン
トラバス社製の高温用粘度計レオマット３０を用いて、
剪断速度 100／秒で測定した）。塗工後、別の鋼板を樹
脂塗布面に重ね合わせ、圧縮成形機を用いて160 ℃で５
分間、面圧20kg/cm²で加熱・接着し、制振材を製造し
た。

【００２２】得られた 240mm×150mm の供試材を用い
て、油圧式プレスブレーキでのＶ字形とＬ字形（図１
ａ，ｂ参照）の曲げ加工試験を２０℃と１０℃で行なっ
た。条件は次の通りである。 使用金型：パンチ, 先端角88°, 先端Ｒ 0.2 ダイ, Ｖ幅 25mm, Ｖ角 曲げ速度：10mm/sec 評価は鋼板の剥離と“かもめ”現象（図１ｃ参照）を目
視観察した結果であり、表１に併記した。

【００２３】

【表１】

【００２４】比較例はＴｇが−１０℃であり、実施例の
−２５、−２６℃に比べ高い。このため１０℃での曲げ
加工では、比較例には不良が発生したが、実施例１およ
び２には不良は全く発生せず、実施例における低温での
曲げ加工性が著しく向上したことがわかる。

【００２５】制振性は、板厚0.8mm の冷延鋼板を使用し
て上記の様に作成した制振材から短冊型試料（20mm幅×
200mm 長）を作成し、B&K(Bruel and Kjeaer Ltd.)社製
の複素弾性係数測定装置を用い、共振法により測定周波
数 250Hzで振動減衰試験を行ない、損失係数（η）を図
２に示した。比較例と比べ、実施例のものはいずれもη
のピーク温度が２０℃と下がっており低温から常・中温
域にいたるまで良好な制振性を示すことがわかる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は以上の様に構成さ
れており、ホットメルト型であるので金属板に塗布して
から積層し加熱・圧着するだけで制振金属板と強固に複
合し得るため簡単に大量の制振材を製造することがで
き、低温から常・中温域まで幅広い温度域において優れ
た曲げ特性と制振性を有する複合制振板を得ることがで
きる。得られる複合制振材は自動車や各種交通機関、産
業機械、共同住宅や工場建屋等の金属製階段や金属ド
ア、家電製品等の振動に伴なう騒音防止材として幅広く
活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｖ字形曲げ；（ａ），Ｌ字形曲げ；（ｂ），加
工の説明図およびフランジ折れ曲がり不良現象（“かも
め”現象）；（ｃ）の説明図である。

【図２】損失係数の温度変化を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 31/02 ＬＨＤ 6904−4Ｊ ＬＨＨ 6904−4Ｊ ＬＨＪ 6904−4Ｊ 33/04 ＬＨＶ 7921−4Ｊ Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｑ 9138−3Ｊ (72)発明者 小林 章 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内 (72)発明者 河野 成治 加古川市金沢町１番地 株式会社神戸製鋼 所加古川製鉄所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の金属板と該金属板を接合する中間
   層からなる制振金属板の中間層用樹脂組成物であって、
   下記に示されるＡ，Ｂ，Ｃより選択される少なくとも１
   種の単独もしくは共重合体を必須成分とし、Ｔｇが−１
   ５℃以下であることを特徴とする複合制振材用樹脂組成
   物。 Ａ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) の単独もしくは共
   重合体 Ｂ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
   ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) の共重合体 Ｃ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a) と分子中にアルケ
   ニル基を含む有機カルボン酸エステル類(b) と不飽和カ
   ルボン酸類(c) の共重合体
2. 【請求項２】 フタル酸エステル類、リン酸エステル
   類、セバシン酸エステル類、アジピン酸エステル類、低
   分子量ポリエステル類および低分子量ニトリルゴムより
   なる群から選択される少なくとも一種以上の可塑剤を含
   有する請求項１記載の複合制振材用樹脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の樹脂組成物か
   らなる厚さ30〜300μｍの樹脂層を介して、金属板を複
   数枚重ね合わせたものであることを特徴とする複合制振
   材。