JPH0623906A

JPH0623906A - 焼付け硬化型制振材の製造方法

Info

Publication number: JPH0623906A
Application number: JP4182358A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Takano; 清高野; Yuki Sasaki; 遊亀佐々木; Akira Kobayashi; 章小林; Seiji Kono; 成治河野; Mamoru Yanai; 護谷内; Takayuki Furugishi; 孝之古岸
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【目的】常温域では成形加工性に優れ、また高温工程
においても制振材端部からの樹脂洩れや変形等の加工ト
ラブルが起こさないような耐熱性を有し、最終的には10
〜80℃の使用温度域で優れた制振性を有するという高性
能の複合制振材を提供しようとするものである。【構成】複数の金属板を、中間層用樹脂組成物を介し
て重ね合わせてなる複合制振材の製造方法において、該
中間層用樹脂組成物が、中間層用樹脂組成物を金属板に
塗布する工程での樹脂組成物の複素粘度（以下η^* と表
す）が10〜10³ Ｐ、該中間層を介して金属板を積層した
後に該積層金属板を加工したときの樹脂組成物のη^* が
10² 〜10⁴ Ｐ、該積層金属板を焼付け硬化して制振材と
した後の樹脂組成物のη^* が10⁴ 〜10⁶ Ｐである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、騒音発生源に制振材と
して使用される制振性に優れた焼付け硬化型振動減衰性
制振金属板（以下制振材という）の製造方法に関するも
のであり、さらに詳しくは、中間層用樹脂組成物の複素
粘度η^* を、塗工時、加工時、焼付け硬化後の３段階に
分けて規定することによって、加工性・制振性・耐熱性
等の性能に優れた制振材を提供するものである。また、
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
発揮するので、振動に伴う騒音防止材として有用であ
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等に伴い、居住地域の環境保全等
の見地から、自動車部材、建築部材、家電部材等に制振
材の使用が広がりつつある。建築分野では制振材の適用
は古くから検討されてきたが、最近では体育館の屋根材
や床下地材、あるいは一般住宅・共同住宅の金属製階段
や金属製ドアにいたるまで、様々な制振材が建材用途に
実用化されている。

【０００３】制振材をこのような建材用途に適用する場
合、一般に曲げ加工を行なうが、この時に中間層用樹脂
組成物の金属板へ対する密着性（接着強度）が高過ぎる
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”という）が発生する場合が多い。また、金属
製階段やドアに使用される制振材は、加工後塗装焼付け
工程（例えば、 180℃〜 230℃×30分）やゴム加硫接着
工程［例えば（ 140〜160 ℃）×（30〜50kgf/cm² ）×
（30〜50分）］等の高温の工程を経て製品化されるた
め、中間層用樹脂組成物の耐熱性が低いと、制振材端部
からの樹脂洩れや変形等の加工トラブルが起こるという
問題があった。このため建材向けの制振材は、10〜80℃
の使用温度域で優れた制振性を有し、かつ塗装焼付け工
程やゴム加硫接着工程等の高温工程での耐熱性に優れ、
さらに優れた加工性を有していることが要求されてい
た。

【０００４】ここで、一般的な制振材用樹脂組成物によ
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、熱接着フィルムを用いるフィルムラミネ
ート法および樹脂を溶液にしてから塗工する乾式ラミネ
ート法等がある。ホットメルトラミネート法は、使用温
度域で比較的高い制振性と加工性を有するが、高温での
耐熱性に劣る。フィルムラミネート法や熱硬化性樹脂を
用いた乾式ラミネート法は、樹脂の耐熱性は良好である
が、曲げ加工の際に金属板への密着性が高過ぎて、“か
もめ”が発生する場合が多い。このように適度の加工性
と高温工程における耐熱性を兼ね備えた制振材は存在し
ていないのが現状である。

【０００５】なお高温の工程を経てその特性を向上させ
る技術として、焼付け硬化性鋼板がある。これは、成形
時に降伏点が低く成形し易く、成形後に加熱することに
よって鋼板の特性を向上させるものであるが、鋼板自体
に振動減衰性が付与されていないので制振材にはなり得
ない。

【０００６】

【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、常温
域では成形加工性に優れ、また高温工程においても制振
材端部からの樹脂洩れや変形等の加工トラブルを起こさ
ないような耐熱性を有し、最終的には10〜80℃の使用温
度域で優れた制振性を有するという高性能の複合制振材
を提供しようとするものである。

【０００７】

【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、複数の金属板を、中間層用樹
脂組成物を介して重ね合わせてなる複合制振材の製造方
法において、該中間層用樹脂組成物が、中間層用樹脂組
成物を金属板に塗布する工程での樹脂組成物の複素粘度
（以下η^* と表す）が10〜10³ Ｐ、該中間層を介して金
属板を積層した後に該積層金属板を加工したときの樹脂
組成物のη^* が10² 〜10⁴ ポアズ（以下Ｐと表す）、該
積層金属板を焼付け硬化して制振材とした後の樹脂組成
物のη^*が10⁴ 〜10⁶ Ｐであるところに要旨を有するも
のである。

【０００８】

【作用】本発明は、常温域では成形加工性に優れ、また
高温工程においても制振材端部からの樹脂洩れや変形等
の加工トラブルが起こさないような耐熱性を有し、最終
的には10〜80℃の使用温度域で優れた制振性を有する高
性能複合制振材を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】本発明者等は鋭意検討した結果、制振材に
使用する中間層用樹脂組成物の硬化度を、塗工時、加工
時、焼付け硬化後の３段階に分けて規定し、それぞれの
規定を満足する樹脂組成物を使用すれば、加工性・耐熱
性・制振性等の性能に優れた制振材が得られると考え
た。すなわち、塗工時は粘着剤として良好な塗工性を有
し、塗工後金属板と積層した後には優れた成形加工性を
持ち、焼付け塗装時に中間層用樹脂組成物の硬化度を向
上させて耐熱性を確保する考えである。

【００１０】この考えに基づいて種々の検討を行なった
結果、塗工時、加工時、焼付け硬化後の３段階におい
て、樹脂組成物の複素粘度η^* を用いて樹脂組成物の硬
化度を規定して、それぞれの段階におけるη^* を満足で
きる樹脂組成物を用いれば、優れた制振材が得られるこ
とが明らかになったものである。以下本発明を詳細に説
明する。

【００１１】本発明における複素粘度η^* は、次のよう
な物性である。高分子物質のような粘弾性体に周期的応
力を加え、角速度ωでパラレルプレート法を用いて動的
粘弾性測定を行ない、得られる粘弾性体の複素弾性率を
Ｇ^*とすると複素粘度η^* は、次式で定義される。

【００１２】η^* ＝Ｇ^* ／ω 本発明では、レオメトリック・ファーイースト社製のＲ
ＤＡ−700 型動的粘弾性測定装置を用いて周波数10Hzで
測定した値を採用した。

【００１３】本発明で用いられる中間層用樹脂組成物
は、樹脂組成物の塗布工程と、加工時、および焼付け塗
装後の３段階において、後述の特定な複素粘度η^* を有
することが必須要件である。制振材を製造する工程を大
きく分けると、まず中間層用樹脂組成物を金属板に塗布
する工程、樹脂組成物が塗布された金属板に他の金属板
を積層する工程、焼付け塗装工程の３工程に分かれ、金
属板を積層した後に制振材として種々の形態に加工さ
れ、最終的な焼付け塗装工程を経て製品化される。そこ
で本発明では中間層用樹脂組成物を特定する段階を、樹
脂組成物の塗布工程時と、加工時、および焼付け塗装後
の３段階とした。

【００１４】製品の製造では、ロールコータを用いて常
温域で液状のη^* が10〜10³ Ｐの樹脂組成物を金属板に
塗布する。塗布された金属板の上にさらにもう一枚の金
属板を重ね、加熱炉を通して高温・短時間（160 ℃以上
× 2min 以下）で樹脂組成物をゲル化し、その粘度を10
² 〜10⁴ Ｐに調製する。ついで、圧着ロールを用いて脱
気・圧着し、製品を製造する。この粘度範囲の樹脂組成
物を内層した製品を適当な形状に加工（曲げ、シャーリ
ングなど）し、加熱処理（焼付け塗装、ゴム加硫接着な
ど）を行ない、樹脂組成物を硬化し、その粘度を10⁴ 〜
10⁵ Ｐにする。

【００１５】本発明の中間層用樹脂組成物は、塗布工程
ではη^* が10〜10³ Ｐでなければならない。より好まし
くは10〜10² Ｐである。η^* が10Ｐより小さいと、樹脂
膜厚の制御が困難になり、またη^* が10³ Ｐより大きい
と塗工性が悪くなるため好ましくない。

【００１６】加工時の樹脂組成物のη^* は10² 〜10⁴
Ｐ、より好ましくは10³ 〜10⁴ Ｐである。10² Ｐより小
さい場合には制振材をシャーリング加工する際に鋼板の
剥離が起こりやすくなり、10⁴ Ｐより大きいと曲げ加工
する際に“かもめ”が発生しやすくなり好ましくない。

【００１７】焼付け塗装後の樹脂組成物のη^* は10⁴ 〜
10⁶ Ｐであることが必要である。より好ましくは10⁴ 〜
10⁵ Ｐである。この段階でη^* が10⁴ Ｐ以下であると焼
付け塗装等の高温工程中に制振材端部からの樹脂組成物
洩れや変形等の加工トラブルが起こるため好ましくな
い。10⁶ Ｐを超えると制振性が低下するため好ましくな
い。

【００１８】本発明では、上記のような３段階における
η^* の条件を満足させる樹脂組成物であれば、その組成
は何ら限定されず種々の樹脂を用いることができる。例
えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂やこれらの熱硬化性樹脂と（メ
タ）アクリル系樹脂、酢酸ビニル樹脂、ゴム等の熱可塑
性樹脂を適宜混合したものが主成分として挙げられ、可
塑剤、架橋剤等を添加した樹脂組成物を用いることがで
きる。

【００１９】本発明ではこれらの中でも、エポキシ樹脂
とカルボキシル基を有する液状ゴム、酸無水物およびイ
ミダゾールまたはその誘導体を含むものが高性能な制振
材を得る上で好ましく使用される。このエポキシ樹脂
は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものがよ
く、好ましいものとしてはエポキシ系ジエポキサイドの
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ビス
フェノールＡのアルキレンオキサイド付加物のジグリシ
ジルエーテル、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテ
ルと重合脂肪酸付加物、重合脂肪酸ポリグリシジルエス
テルおよび液状ゴムのジグリシジルエーテルなどが挙げ
られる。これらのエポキシ樹脂は、単独または２種以上
組合せて使用することができる。

【００２０】液状ゴムは、主として中間層構成樹脂に粘
性を付与し、制振作用を高める作用を発揮するものであ
って、上記エポキシ樹脂との反応性を持たせるため分子
中にカルボキシル基を有するものが選択される。具体的
なものとしては、たとえば酸末端液状NBR 、酸末端液状
ポリブタジエン［宇部興産（株）社製の「ハイカーCTB
N」等］、酸末端液状クロロプレンゴム、酸末端ポリエ
ステルポリオールなどが挙げられる。これらの液状ゴム
は、単独または２種以上組合せて使用することもでき
る。

【００２１】また酸無水物は、硬化剤として用いられる
ものであって、たとえば芳香族酸無水物である無水フタ
ル酸、無水トリメリット酸、エチレングリコールビス
（無水トリメリテート）、グリセロールトリス（無水ト
リメリテート）、無水ピロメリット酸、3,3',4,4'-ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸無水物など；環状脂肪族酸
無水物である無水マレイン酸、無水コハク酸、テトラヒ
ドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、
無水メチルナジック酸、アルケニル無水コハク酸、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル
酸、メチルヘキセンテトラカルボン酸無水物など；脂肪
族酸無水物であるポリアジピン酸無水物、ポリアゼライ
ン酸無水物、などが挙げられる。これらの無水酸無水物
は単独または混合物として使用できる。

【００２２】イミダゾールまたはその誘導体は、主とし
て硬化促進剤としての作用を発揮させるために使用され
るものであって、好ましいものとしては２−メチルイミ
ダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−
ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾー
ル、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メ
チルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミ
ダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチル
イミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾ
ール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール
などが挙げられ、これらのイミダゾール類は単独または
混合物として使用できる。

【００２３】次に上記各原料成分の好ましい配合量につ
いて説明する。まずカルボキシル基を有する液状ゴムの
配合量は、エポキシ樹脂100 重量部に対して10〜100 重
量部の範囲から選定するのがよく、この範囲を外れる
と、金属板に対する接着力が悪くなったり、あるいは制
振作用が十分に発揮されなくなることがある。液状ゴム
のより好ましい配合量は、エポキシ樹脂100 重量部に対
して50〜100 重量部である。

【００２４】酸無水物の配合量は、エポキシ樹脂100 重
量部に対して10〜80重量部、より好ましくは20〜60重量
部の範囲に設定するのがよく、この範囲を外れると、中
間樹脂層としての接着強度が不十分となり、且つ満足の
いく制振効果が発揮されなくなることがある。またイミ
ダゾール類は、エポキシ樹脂100 重量部に対して１〜10
重量部、より好ましくは４〜８重量部の範囲とするのが
よく、この範囲を外れる場合は、樹脂組成物の硬化速度
が低下したり、硬化物の強度が不足気味となる。

【００２５】上記樹脂組成物においては、液状ゴム中の
カルボキシル基、酸無水物とイミダゾール類との反応に
よって生じるカルボキシル基、あるいはイミダゾール類
とエポキシ基の反応によって生成するアルコキシアニオ
ン等が、エポキシ樹脂中のエポキシ基と徐々に反応し
て、塗工時と加工時、および焼付け塗装時に段階的に架
橋硬化し、３段階におけるη^* が上述した特定の範囲内
に入るものと考えられる。本発明では３段階におけるη
^* が上述した特定の範囲内に入る樹脂組成物であれば上
記エポキシ系樹脂組成物に限定されない。

【００２６】本発明で用いられる中間層用樹脂組成物に
は、必要に応じて、制振材の溶接性改良などを目的とし
て導電性を付与するため、カーボンブラック、黒鉛、金
属粉など各種の導電性フイラーを配合することができ
る。

【００２７】本発明の樹脂組成物は、主剤と硬化剤を制
振材製造の直前に混合して使用する二液型接着剤であっ
ても一液型であってもよい。二液型とするか或は一液型
とするかは、樹脂組成物や製造ラインの実際の操業条件
等に合せて適宜選択されるが、二液型の場合は使用時に
二液を適正比率で配合して、製造ラインに供給する必要
があるので、操業面からは一液型の方が好ましい。

【００２８】本発明の樹脂組成物を用いて制振板を製造
する方法としては、たとえば重ね合わされる金属板の切
り板の片面または両面に上記樹脂組成物層を形成して加
熱加圧するバッチ法を採用すればよい。金属板と樹脂組
成物層を重ね合わせる方法としては、塗料状の樹脂組成
物をロールコータを用いて常温域で金属板に塗布した
後、もう一方の金属板を重ね、加熱炉を通して加熱条件
（160 ℃, 2min）で樹脂組成物をゲル化する。ついで、
圧着ロールを用いて積層条件（80〜100 ℃, 2kg/cm）で
脱気・圧着し、製品を製造する。得られた製品を適当な
形状に加工し、焼付け塗装（180 ℃× 30min）を行な
い、樹脂組成物を硬化する。

【００２９】該樹脂組成物の硬化物は、ガラス転移温度
（Ｔｇ）が-70 〜-10 ℃にあることが好ましい。即ち制
振材の用途は、たとえば一般住宅・共同住宅の階段、ド
アー、床、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
等の如く主に常温域での制振性を要求されるものがほと
んどであり、硬化物のＴｇが-70 〜-10 ℃の間にある樹
脂組成物は、これを中間層構成樹脂として使用すること
により常温域で優れた制振効果を発揮する制振材を与え
るからである。

【００３０】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。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、鋼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。また中
間樹脂層として金属板間に介装される樹脂組成物層の厚
さは30〜 300μｍの範囲が好ましい。該中間樹脂層が薄
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などの加工性が悪くな
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〜 100μｍの範囲であ
る。

【００３１】

【実施例】以下、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。尚、下記実施例で採用した樹脂組成
物の物性測定法、積層・接着法、制振板の特性の測定法
等は以下の通りである。

【００３２】1)複素粘度η^* レオメトリック・ファーイースト社製のＲＤＡ−700 型
動的粘弾性測定装置を用いて、周波数10Hzで測定した。 2)使用金属板 0.8mm 厚さの亜鉛めっき鋼板を脱脂して用いた。

【００３３】3)積層・接着方法中間層用樹脂組成物を25℃でバーコーターを用いて、 1
00μｍの厚さのスペーサーを固定した亜鉛めっき鋼板の
上に均一に塗布した。比較例１のホットメルト樹脂は、
100μｍの厚さのスペーサーを固定した亜鉛めっき鋼板
を約 100℃に加温し、その上に均一に塗布した。比較例
２のフィルム型樹脂は 100 μｍ厚さのフィルムを亜鉛
めっき鋼板の上に載せた。次いでその上にもう１枚の鋼
板を重ね、評価を行なった。

【００３４】4)制振性積層・接着した上記鋼板から短冊型試料（20mm幅×200m
m 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った。 5)接着強度積層・接着した上記鋼板を25mm幅に裁断し、JIS K 6854
に準じて室温でＴ剥離強度を測定した。

【００３５】6)耐熱性積層・接着した上記鋼板を20mm幅×200mm 長に裁断し、
180 ℃の乾燥器中に30分間保持し、その端部からの“樹
脂のにじみ出し”の状況を観測し、にじみ出しが大きい
ものを×、少ないものを○で示した。 7)曲げ加工性Ｖ２５ダイを用いてプレスブレーキで供試材（20mm幅×
200mm 長）の両端部から35mmのところを端曲げテストを
行なって、“かもめ”現象や上下鋼板の剥離等の加工不
良の発生が認められるものを×、認められないものを○
とした。

【００３６】8)シャーリング加工性シャーリングマシーンで供試材（400mm 幅×500mm 長）
を両端部から50mm、40mm…と10mm幅きざみで切断してい
った時の、加工の際の切断幅や上下鋼板の剥離等の加工
不良の発生状態を評価し、切断幅が40mm以上でも加工不
良の発生が認められるものを×、認められないものを○
とした。

【００３７】実施例１〜２および比較例１〜２表１に示す成分組成及び性状の樹脂組成物を中間層用樹
脂として使用し、上記積層・接着方法に従って２枚の亜
鉛めっき鋼板と加熱・接着した後、得られる各供試制振
板の特性を調べた。結果は表１に一括して示す通りであ
った。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、特
定の複素粘度η^* を有する中間層用樹脂組成物を用いる
ことによって、常温域では成形加工性に優れ、また高温
工程においても制振材端部からの樹脂洩れや変形等の加
工トラブルが起こらないような耐熱性を有し、最終的に
は10〜80℃の使用温度域で優れた制振性を有するという
高性能の複合制振材が提供できた。得られた複合制振材
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者谷内護神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者古岸孝之神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の金属板を、中間層用樹脂組成物を
介して重ね合わせてなる複合制振材の製造方法におい
て、該中間層用樹脂組成物を金属板に塗布する工程での
樹脂組成物の複素粘度（以下η^* と表す）が10〜10³
Ｐ、該中間層を介して金属板を積層した後に該積層金属
板を加工するときの樹脂組成物のη^* が10 ² 〜10⁴ Ｐ、
該積層金属板を焼付け硬化して制振材とした後の樹脂組
成物のη^*が10⁴ 〜10⁶ Ｐとなるような中間層用樹脂組
成物を用いることを特徴とする焼付け硬化型制振材の製
造方法。