JPH0661895B2 - 制振金属板用樹脂組成物及び制振金属板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複数の金属層と、それらを接合し且つそれ自体
制振性に優れた中間層とから成る振動減衰性制振金属板
（以下、制振金属板と略す）及びその中間層を構成する
為に用いられる樹脂組成物に関するものである。上記制
振金属板は騒音の低減を目的とし、各種機械や建築物等
の構成部材として、若しくはその一部として使用され
る。

［従来の技術］ 近年、交通量の増加や住居と工場等の接近に伴い騒音公
害が大きな問題となってきた。その対策として各種車輌
や産業用機械の部品、例えば自動車のオイルパンやダッ
シュパネル、汎用エンジンカバー等の全部又は一部に制
振金属板を使用することが多くなっている。

制振金属板の製造方法としては、一般に乾式ラミネート
法やフィルムラミネート法、ホットメルトラミネート法
等が用いられている。

乾式ラミネート法は溶剤に溶かした樹脂を金属板に塗布
し、溶剤を乾燥させた後、別の金属板を圧着させる方法
であり、制振性能が比較的高い。しかし密着性や樹脂の
延性が不十分である為、制振金属板をオイルパン等に深
絞り加工する際に、樹脂層が剥離あるいは破断しやすい
という欠点を有している。

フィルムラミネート法は熱接着性フィルムを用いる方法
であり、密着性や樹脂の延性は良いが、樹脂が硬いため
制振性能は一般に低い。

ホットメルトラミネート法は熱溶融性の接着剤を用いる
方法で、制振性能が高く、しかも下記のような他の接着
法には見られない利点を有している。即ち、瞬間接着
であり、高速大量生産に向いている、無溶媒であり、
人体に対する毒性や火災の心配がない、広範囲の材料
に接着し、再接着も可能である、取り扱いが安全かつ
能率的である等である。

しかし、一般のホットメルト接着剤は主成分が熱可塑性
樹脂であり、通常１４０〜１８０℃で加熱・溶融して使
用し、６０℃付近で軟化傾向を示す樹脂を用いているの
で耐熱性に限界があり、製造時や加工時に熱酸化劣化し
やすく、あるいは加工中に接着剤が軟化して金属板に
“ズレ”を生じるといった問題がある。そこで熱可塑温
度が高い樹脂を使用することが検討されているが、溶融
粘度も高くなり塗工の際に特殊な塗布装置（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など）
が必要となり、また塗工性の良好な温度領域が高温部と
なる傾向がある。そこでこれを受けて可塑剤などをベー
ス樹脂に添加し樹脂の溶融粘度を下げて塗工性を高めた
り、或は低温域においても制振性を発揮させる様な工夫
が行なわれている（特公昭４６−１７５８２、特公昭５
４−１８７００）。しかし、これらの可塑剤は低分子で
ある為塗工中に蒸発しやすく、樹脂組成が変化したり、
或は安全衛生上好ましくない等の欠点を有している。更
に、高温雰囲気下で制振金属板を保管する場合には、水
平性が少しでも失われると樹脂が軟化したときに両側金
属板に“ズレ”を起こしやすく、また制振金属板を高温
環境下で使用する場合には樹脂組成物から可塑剤が移行
しやすいという欠点も有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は通常のホットメルトラミネート法による製作が
可能で、常温ないし中温でも優れた制振性を示し、尚且
つ保管中の“ズレ”の起こりにくい制振金属板用樹脂組
成物及び制振金属板を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の制振金属板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種の単独若しくは共
重合体とチキソトロピー性付与剤を含有することに要旨
がある。また本発明の制振金属板は上記樹脂組成物を中
間層として有している。

Ａ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a)の単独若しくは共
重合体 Ｂ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a)と、この(a)を除
く、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、この(a)を除
く、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 ［作用］ 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級炭素に結合したカルボキシル基を有する
脂肪族カルボン酸のビニルエステル；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級炭素に結合したカ
ルボキシル基を有する脂肪族カルボン酸のビニルエステ
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級炭素に結合したカルボキシル基を有
する脂肪族カルボン酸のビニルエステル等が非限定的に
例示される。これらは単独若しくは２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（総炭素数は１１又は１２であるものと
する）の混合物］が例示される。

上記ビニルエステル(a)を除く、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、或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前記(a)を除くものであっ
て、例えば酢酸ビニル，プロピオン酸ビニルまたは酪酸
ビニル等の分岐構造を有しないカルボン酸のビニルエス
テルや、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
又は２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
ル酸及びこれらの誘導体、例えば無水物等が挙げられ
る。そしてこれらも単独又は２以上を併用して用いるこ
とができる。

分岐脂肪酸のビニルエステルの全ビニルエステル成分に
占める割合は特に限定されるものではないが２０〜１０
０モル％が好ましい。分岐脂肪酸のビニルエステルを一
成分とすることによって溶融粘度が著しく低くなる。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。６モル％を超えると、
共重合体の制振性が低下する。

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数平均分子量が約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。

上記共重合体に加えられるチキソトロピー性付与剤（以
下単にチキソ剤と言うこともある）としては、アマイド
系やアミン塩系のチキソ剤、更には液状カルシウム有機
複合物やチキソトロパント等が例示される。アマイド
系、アミン塩系チキソ剤としては、水添ひまし油系、
アマイド系（「ディスパロン＃４１１０」「ディスパロ
ン＃４１１０−２０」「ディスパロン＃４３００」）、
脂肪族アマイドワックス（ディスパロン＃６９００−
２０Ｘ」「ディスパロン＃ ６９００−１０Ｓ」「ディ
スパロン＃６５００」「ディスパロン＃６８１０−２０
Ｘ」）、アクリル系重合物添加高分子ポリエステルの
アミン塩（「ディスパロンＫＳ−２７３Ｎ」「ディスパ
ロンＫＳ−２８１」）、高分子ポリエステルのアミン
塩（「ディスパロンＫＳ−８６０」）、酸化ポリエチ
レンアマイド系（「ディスパロンＮＳ−３０」）（以上
楠本化成株式会社製）などが使用される。液状カルシウ
ム有機複合物としては、チクソトロピック塩基性カルシ
ウム・スルホネート（「アーコジェル９０５」）（以上
株式会社パーカーコーポレーション製）などが使用され
る。チキソトロパントとしては、炭酸カルシウム系チ
キソトロパント（「ゲルトン５０」）、有機ベントナ
イトチキソトロパント（「オルペン」「オルペン
Ｐ」）、無機ベントナイトチキソトロパント（「オス
モスＮ」）（以上白石工業株式会社製）などが使用され
る。

上記チキソ剤の添加量は特に限定されるわけではない
が、樹脂組成物全量に対して通常０．５〜５重量％加え
られる。チキソ剤を加えることによって塗工時の樹脂組
成物の溶融粘度の調整、更には制振金属板の“ズレ”防
止が可能となり、しかもチキソ剤は塗工中に蒸発しない
ので、塗工中に組成物の組成が変化することもなく作用
の発現が安定すると共に、安全衛生上問題になることも
ない。

また、必要であれば添加剤として酸化防止剤や安定剤が
加えられることもある。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
チバガイギー株式会社製）等が、安定剤としては亜鉛系
液状安定剤（「NO.4936」：昭島化学工業株式会社製）
やホスファイト系安定剤（「NO.4342」：昭島化学工業
株式会社製）等が用いられる。これらは樹脂組成物の耐
熱性あるいは安定性を向上させる為に樹脂組成物に対し
て通常１〜４重量％加えられる。

更に、制振金属板のスポット溶接性を良くすることを目
的として、カーボンブラックや、黒鉛、金属粉などの各
種導電性フィラーを添加し導電性を付与することもでき
る。

上記各種添加剤の内、溶媒に溶けるものは重合反応終了
後反応液に直接加えても良いが、溶媒に溶けない添加剤
はニーダー等の適当な混合装置を用いて適宜添加され
る。

次に制振金属板を製造する方法等について説明する。

本発明の制振金属板は２枚以上の金属板の間に前記樹脂
組成物が挿入されて構成される。金属板の種類は特に限
定されるものではなく、例えば鋼板（ステンレス鋼板な
どを含む）やアルミニウム板、銅板等及びこれらの表面
処理板などがその用途、環境に応じて使い分けられる。
また２枚以上用いられる金属板の種類は同一であっても
異種であってもよい。

制振金属板を製造する方法は特に限定されるものではな
く、例えば以下に記す方法によって製造される。

１２０〜２００℃の溶融樹脂槽に樹脂組成物を入れて
溶融し、ロールコーターを用いて金属板面上に３０〜１
５０μｍの厚さに塗布する。ついで、塗布面上に別の金
属板を重ね、１２０〜２００℃、５〜２０kgf/cm²の条
件で熱圧着する。

メタノールやアセトン等の適当な溶媒に樹脂組成物を
溶解し、ロールコーターを用いて金属板面上に３０〜４
００μｍ、好ましくは６０〜２００μｍの厚さに塗布
し、溶媒を除去する。ついでのように熱圧着する。

溶融樹脂槽に樹脂組成物を入れて溶融し、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３０〜１５０μｍの厚さに塗布し、のように熱圧
着する。

以下実施例によって本発明を更に詳述するが、下記実施
例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を
逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明の技術
範囲に包含される。

［実施例］ 実施例及び比較例 樹脂として酢酸ビニル２１モル％、アクリル酸ｎ−ブチ
ル３１モル％及び「ベオバ１０」（前述）４８モル％の
三元共重合体に、チキソ剤として「ディスパロン＃６９
００−２０Ｘ」または「アーコジェル９０５」（前述）
を加えて５種類の樹脂組成物を作成した。一方、金属板
として0.8×200×250mmの冷延鋼板を用い、下記の方法
で制振金属板を作成した。即ち、鋼板の上に厚さ１００
μｍのスペーサーを置き、鋼板面に約１５ｇの樹脂を乗
せた後、鋼板と樹脂を１８０℃に加熱して樹脂を溶融・
塗布した。その上に別の鋼板を重ね、圧縮成形機を用い
て１６０℃、２０Kgf/cm²にて５分間加熱、加圧して制
振鋼板を製作した。得られた樹脂組成物と制振鋼板を用
いて下記の試験を行なった。

(1)樹脂組成物の溶融粘度 コントラバス社の高温用粘度計「レオマット３０」を用
いて、温度１８０℃、剪断速度１００sec^-1の条件で測
定した。

(2)振動減衰試験 制振鋼板から短冊型試料を作成し、Ｂ＆Ｋ（Brel and
Kjeaer Ltd）社性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で損失係数（η）を測定し
た。

(3)接着力 ＪＩＳ（Ｔ剥離強度：Ｋ6854）法に準じて測定した (4)“ズレ” １００mm角に切断した制振鋼板を１０枚重ね、その上に
重量約3.5Kgの重し（１２０×１２０×３１mm）を載
せ、４０℃の恒温槽内に傾斜角度５°で所定時間放置
し、その間の鋼板の“ズレ”量を測定した。

第１表にチキソ剤の種類と添加量、溶融粘度及び接着力
（Ｔ剥離強度）を示す。

比較例１、実施例１〜３はチキソ剤の添加量のみが異な
るものであり、実施例４は実施例２のチキソ剤の種類の
みが異なるものである。

溶融粘度はチキソ剤の添加量が増加してもあまり増加せ
ず、チキソ剤の種類を変えても大きく変っていない。従
ってチキソ剤を添加しても溶融粘度が高くなって塗工し
難くなることはない。

接着力はチキソ剤の増加につれて増加するが、その変化
量は大きくなく、チキソ剤の種類を変えてもあまり変化
しない。従って通常の軽度の加工（シャーリングなど）
には十分耐え得る。

第１図にチキソ剤の添加量を変化させた時の雰囲気温度
と制振金属板の損失係数の関係を、第２図にチキソ剤の
種類を変えた時の前記の関係を示す。損失係数（制振
性）はチキソ剤の添加量が3.0％まではほとんど変化し
ないが、添加量が5.0％まで増加すると極大値が少し低
下している。従って適正な範囲の添加量であれば制振性
に悪影響を及ぼすことはない。また、チキソ剤の種類が
変わってもあまり変化していない。第２表に“ズレ”試
験の結果を示す。

チキソ剤を添加していない場合は“ズレ”易く使用に耐
えないが、チキソ剤の添加量が増加するに従って、“ズ
レ”は発生しにくくなり、添加量が１％を超えるとほぼ
実用に耐え得る特性が得られた。チキソ剤の種類を変え
ても十分実用に耐えるものが得られた。

更に樹脂組成及びチキソ剤添加量の異なる樹脂組成物を
７種類作成し、前回と同様の方法で制振鋼板の作成を試
みた。第３表に樹脂組成、チキソ剤の添加量、接着力
（Ｔ剥離強度）及び制振鋼板の作成の可否を示す。また
第３〜第５図に夫々の制振鋼板の損失係数（制振性）を
示すグラフを、第４表に“ズレ”試験の結果を示す。

樹脂組成の異なる実施例５〜７は対応するチキソ剤を加
えていない比較例は２〜４と比べると、接着力はやや高
く、制振性はやや劣っているが、共に十分実用に耐え得
る程度であった。一方“ズレ”試験ではチキソ剤を加え
た実施例は４０時間経過しても“ズレ”を生じなかった
のに対して、比較例はいずれも７時間経過後に“ズレ”
が発生していた。また、樹脂組成中に分岐脂肪酸が含ま
れていない比較例５は粘度が高く、１８０℃まで加熱し
ても均一にロールコートすることができず、制振鋼板を
作成することができなかった。

［発明の効果］ 本発明は以上のように構成されており、本発明の樹脂組
成物は通常のホットメルトコーターで金属板に塗布する
ことが可能であり、低温、中温を含む広い温度領域での
制振性に優れ、“ズレ”特性の改善された制振金属板の
製作が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はチキソ剤の添加量を変化させた時の雰囲気温度
と損失係数の関係を示すグラフ、第２図はチキソ剤の種
類を変えた時の雰囲気温度と損失係数の関係を示すグラ
フ、第３図〜第５図は夫々比較例２と実施例５（第３
図）、比較例３と実施例６（第４図）、比較例４と実施
例７（第５図）の雰囲気温度と損失係数の関係を示すグ
ラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 遊亀 兵庫県加古川市尾上町旭２―８―３ (56)参考文献 特開 昭62−152750（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の金属層と該金属層を接合する中間層
   とから成る制振金属板の中間層用物質であって、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
   独若しくは共重合体とチキソトロピー性付与剤を含有す
   ることを特徴とする制振金属板用樹脂組成物。 Ａ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a)の単独若しくは共
   重合体 Ｂ：分岐脂肪酸のビニルエステル(a)と、この(a)を除
   く、分子中にアルニケ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、この(a)を除
   く、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】請求項(1)記載の制振金属板用組成物を中
   間層として使用するものであることを特徴とする制振金
   属板。