JPS6124444A - 加工性にすぐれた制振材料 - 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】 本発明は深絞り、折り曲げ等の加工性にすぐれた制振材
料に関するものである。

近年、自動車、鉄道、車両等交通機関による嚢音や工場
、工事現場の騒音あるいは振動の周囲住民に与える影響
は日毎に大きくなり、大きな社会問題となっている。そ
の解決の一手段として、材料自身が振動吸収能を持つよ
うな振動の収材料の研究開発が進められ、振動吸収性能
が高く、用途に適した制振材料が車両、船舶、産業機械
や鉄橋等の構造部材として使用されている。このような
制振材料としては、従来より酢酸ビニル−エチルアクリ
レート共重合物（特公昭４５−８５６６２号）、酢酸ビ
ニル−エチレン共重合物にスチロールとアクリロニトリ
ルとの混合物をグラフトさせた共重合体（特公昭４６−
１７０６４号）などの組成物を中間層とした積層構造物
やビチューメンに炭酸カルシウム等の充填材を加えた材
料等が知られている。

しかしながら、これらは金属板と積層構造物にした場合
、特定の温度域において振動吸収能を有しているものの
、金属板との接着性が不充分であるとか、中間層の組成
物の弾性率が低いとかにより機械プレスにより深絞り加
工や折り曲げ加工性に劣ることや、耐熱性に劣る等の欠
点があり、制振性金属板として、二次加工性に難点を有
しているのが実情である。

従来の制振性金属板の機械プレスなどによる加工性の欠
点は例えば、深絞り加工においては、金属板端部にずれ
を生じたり、ひどい場合には積層した上下二枚の金属板
が制振性樹脂層からはずれて口ｕｕきを起すという問題
に加えて、樹脂層の低弾性に起因する成形品表面の波打
ちやコーナー曲面のシワ発生などを生じる。また、ヘミ
ング加工といわれる１８０°折り曲げ加工が制振性金属
板の端部加工に実施されるが、このような厳しい加工に
おいては金属板表面の波打ち〜シワ寄りはいっそうひど
いものとなり、実用化に耐えられないものとなっていた
。

本発明は、このような問題点に鑑み、深絞り、折り曲げ
等の加工性にすぐれ、かっ制振性能にすぐれた制振性材
料を提供することを目的としたものである。

本発明者らは、かようにすぐれた制振性材料を提供する
ため鋭意検討を重ねた結果、温度２０℃におけるせん断
弾性率が３×ｌＯ’〜１ｘ　］　Ｏｄｙｎｅ／ｃＩＩ、
伸び率が５０％以上で、損失係数（ｔａｎδ）のピーク
温度が一１２０〜８０℃の範囲であるポリオレフィン系
樹脂またはアイオノマー樹脂の群から選ばれる少なくと
も１種の樹脂と温度２０″Ｃにおける伸び率が１、００
％以上で損失ｇ％数（ｔａｎδ）のピーク温度が一１２
０〜５０’０の範囲にある合成ゴムを配合してなる樹脂
組成物（Ｂ）からなるフィルムの内外面に、温度２０″
Ｃにおけるせん断弾性率が、樹脂向よりも高く、伸び率
１０％以上で損失係数（ｔａｎδ）のピーク温度が一４
０〜１８０℃の範囲であり、かつ、金属板との接着強度
が温度２０℃，１８０’　ピーリングにおいて８　Ｋ１
７ｃｍ以上であるポリオレフィン系樹脂（′８が設けら
れた複層フィルムを二枚の金属板の間に挾んで、加熱圧
着することを特徴とする制振性材料がすぐれた加工性と
ともに、耐熱性および振動吸収性能を合わせ持つことを
見い出し、本発明に到達した。

本発明によれば金属板に対して比較的低温の接着加工条
件においても良好な接着性を有するとともに、弾性率、
伸び率の異なる複層樹脂構造により深絞り、折り曲げ時
のきびしい加工条件下でもすぐれた加工性を有し、さら
に、損失係数（ｔａｎ　ａ　）のピーク温度の異なる樹
脂の複層によりきわめて広範囲な温度域にわたり高い振
動吸収性を示す制振材料が得られる。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明に使用される温度２０″Ｃにおけるせん断弾性率
が８　ｘ　１０９〜１　ｘ　１０　　ｄｙｎｅ／ｄ、伸
び率が５０％以上で損失係数（ｔａｎδ）のピーク温度
が一１２０〜８０℃の範囲であるポリオレフィン系樹脂
またはアイオノマー樹脂（以下、樹脂Ｈと称する。）と
しては、α−オレフィンの単独重合体、α−オレフィン
を主成分とする異種単量体との共重合体であり、例えば
低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、
エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタ
アクリレート共重合体　−等が挙げられる。またアイオ
ノマー樹脂はα−オレフィンとα、β−不飽和カルボン
酸共重合体の金属イオン架橋構造−を有する樹脂で、通
常σ−オレフィンとしてはエチレンをα、β−不、飽和
カルボン酸としてはメタアクリル酸を用いメタアクリル
酸の割合が１〜５モル％の共重合　、体で、金属イオン
としてはＮａ＋　・Ｚｎ　　　を用いたものが例えばデ
ュポン社より商品名サーリンとして販売されているもの
である。

これらのうち、エチレン−酢酸ビニル共重合体や、エチ
レン−アクリル酸共重合体が易加工性の点で好ましい。

また温度２０℃における伸び率が１００ａ／Ｄｇ上で損
失係数（ｔａｎδ）のピーク温度が一１２０〜５０℃の
範囲にある合成ゴムとしては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）
、スチレンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム（ＡＲ）、フ
ッ素ゴム（ＦＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（
ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジェンゴム
（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピ
レンゴム（ＥＰＲ）、塩素化ブチルゴム（ＣＩＲ）等の
加硫ゴムあるいは１．２．ポリブタジェン、熱可塑性ウ
レタン等の弾性エラストマーが使用可能である。

これらのうち、ブチルゴムすなわちイソブチレン−イソ
プレン共重合体が、易加工性および自然界での温度箱（
−２０〜５０℃）での制振性能の点で好ましい。

本発明において内外層に使用される温度２０℃における
弾性率が樹脂０よりも高く、伸び率１０％以上で損失係
数（ｔａｎδ）のピーク温度が一４０〜゛１８０℃の範
囲であり、かつ金属板との接着強度が温度２０℃１−１
８０°ビーリングにおいて８　Ｋｇ　／　ｃｍ以上であ
るポリオレフィン系樹脂（以下、樹脂Ｂと称する）とし
ては、中間層に使用されるオレフィン系樹脂と同じ範ち
ゅうに属するが、不飽和カルボン酸およびその無水物か
ら選ばれた単量体の１種または２種以上の混合物で変性
された結晶性ポリオレフィンであり、その結晶性ポリオ
レフィン（ｑとしては低、中または高密度ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリブテン−１などのモノオレフィ
ンポリマー類、エチレン−プロピレンコポリマー、エチ
レン−ブテンコポリマーなどのオレフィンコポリマーお
よびこれらポリマーの混合物またはこれらポリマーと少
量のゴム状物質の混合物などをあげることができる。こ
の中で低、中または高密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ンが好ましい。このうちでもさらに線状低密度ポリエチ
レンが好ましい。

−前記変性された結晶性ポリオレフィンの変性剤の一つ
として使用される不飽和脂肪族カルボン酸及びその無水
物０としてはアクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸
、フマル酸、イタコン酸および無水マレイン酸、無水イ
タコン酸が例示されるが、なかでもアクリル酸、メタア
クリル酸および無水マレイン酸が好ましい。この変性さ
れた結晶性ポリオレフィンの製法は種々の方法が可能で
あるが、結晶性ポリオレフィンに不飽和カルボン酸およ
びその無水物から選ばれた単量体とラジカル発生剤とを
添加して密閉系において、該ポリオレフィンの融点以上
（好ましくは１７０℃以上）の温度で反応させる工程が
好ましい方法として例示できる。

また、上記変性ポリオレフィンと、さらに無定形重合体
■およびまたはエチレン系重合体０との混合物とするこ
とにより、金属板に対してよりすぐれた接着性と、振動
吸収温度域が広がるという効果が得られる上で好ましい
。

無定形重合体（Ｅ）としては、（メタ）アクリル酸エス
テル系重合体、ポリイソブチレン、１゜２−ポリブタジ
エン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、石油樹脂
等をあげることができろうこの中で（メタ）アクリル酸
エステル系重合体が好ましい。

また、エチレン系重合体（Ｆ）として、エチレン単独重
合体、エチレン−ａオレフィン共重合体およびエチレン
−不飽和エステル共重合体から選ばれた少なくとも１種
の重合体をあげることができる。

本発明の実施の方法は、ポリオレフィン系樹脂又は、ア
イオノマー樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の樹脂
と温度２０℃における伸び率が１００％以上で損失係数
（ｔａｎδ）のピーク温度が、−１２０〜５０℃の範囲
にある合成ゴムを配合してなる樹脂組成物■を例えばイ
ンフレーション加工、カレンダー加工、Ｔダイ加工等の
通常の成形加工方法でフィルム状に成形する。このフィ
ルムの内外面に変性された結晶性ポリオレフィン組成物
の少なくとも１種の樹脂層（Ｂｌを設ける方法とルでは
、それぞれのフィルムを形成してドライラミネート、ヒ
ートラミネート法等により積層フィルムとする方法、ポ
リオレフィン系樹脂又はアイオノマー樹脂の群から選ば
れる少なくとも１種の樹脂のフィルムに変性された結晶
性ポリオレフィン組成物の少なくとも１種の樹脂を押出
ラミネートする方法、多層押出法により、積層フィルム
を同時に成形する方法等既存の技術を用いればよく、特
に多層押出法により成形する方法が、成形の容易さ、得
られるフィルムの層間接着性、コストの点で好ましい。

弾性率、伸び率および損失係数のピーク温度が異なる中
間層樹脂と内外層樹脂の厚さは、すぐれた加工性および
広範囲な温度域での高い振動吸収性という点で中間層樹
脂の厚さが全フィルム厚さの２０％、以上９５％以下で
あることが好ましく、最も好ましくは、８０以上９０％
以下である。

合計の厚さは、３０μ以上あれば制振性は良好であるが
、良好な曲げ絞り等の加工性を有するためには、１００
μ以下であることが好ましく、最も好ましくは３０μ以
上６０μ以下であることが望ましい。

また中間層に用いる樹脂組成物＾中の合成ゴムの配合比
率は１０〜８０％と自由に変えられるが、制振性向上お
よび配合処方の容易性より２５〜６０％が最も好ましい
。

本願発明の制振材料の製造法としては、通常のバッチ式
あるいは連続式の熱プレス法など任意に適用できる。た
とえば金属板と金属板の間に、該樹脂組成物を介在させ
、加熱圧着させる方法がある。接着は一般に１５０〜２
２０℃で行なわれる。

以下に本発明を実施例によって具体的に説明するが、こ
れらは例示的なものであり、これらによって本発明が制
限されるものではない。

実施例中、無水マレイン酸の含存量は、樹脂　−をキシ
レンに溶解した後、フェノールフタレインを指示薬とし
て一アルコール性ＮａＯＨで中和滴定することによって
求めた。また、内外層および中間層フィルムの弾性率お
よび損失係数（ｔａｎδ）は東洋ボールドウィン製レオ
パイブロン（１１０Ｈｚ）を用いて測定し、伸び率は２
００ｍ／分の引張り速度で求めた。

制振材料の振動吸収能を表わす損失係数（η）は機械イ
ンピーダンス法（中央加振）による強制振動で周波数は
１０００Ｈｚ、温度は２０〜１３０℃で測定した。接着
性試験の耐鋼板接着性は冷間圧延鋼板（０，８ｍ　）　
／該樹脂組成物（５０μ）／冷間圧延鋼板（０，８ｍ＋
＋）の構成で１９０℃５５分、８０Ｋｆ／ｄの条件で接
着し、１８０°の角度、５０　ｍ　／分の引張り速度で
評価した。

加工性は、第１図および第２図に示す金型を使用し、そ
れぞれ曲げ戻しおよび絞り加工性を試験しすべり、剥れ
、しわ等を評価した。

第１図（ａ）は曲げ戻し加工試験金型の断面図である。

同図において、１．２．８は金型部材、４はスペーサー
、５は試料を示す。また２Ｒ１５Ｒなどは曲率を示す。

第１図（ｂ）は曲げ戻し加工試験成形品の斜視図である
。同図において、Ａ部、Ｂ部、０部はそれぞれ評価観察
部分を示す。

第２図（ａ）は絞り加工性試験金型の断面図である。同
図において、１１，２．８．４．５は金型部材、６は試
料を示す。また、５Ｒは曲率、５０φ、５６φは該当部
の径を示す。

第２図ｆｂ）は絞り加工性試験成形品の斜視図である。

同図において、１はＡ部しわ、２はフランジしオ）、３
は板のすべりのそれぞれ評価観察部分を示す。

実施例１〜８ メルトインデックス４１　／１０分の線状低密度ポリエ
チレン（ＣｄＦＣｈｉｍｉｅ製）に対して無水マレイン
酸０．７重量％と、ｔ−ブチルパーオキシラウレート０
．１重量％を添加して、ヘノシェルミキサーで２分間混
合したものを、１９０”Ｃに設定した３０■φの押出機
により混練したのちペレット化した。

以下上記混合物を内外層用樹脂と呼ぶことにする、二皿
三層インフレダイス（口径１５０博）を装備した多層イ
ンフレ装置を使用し、該ダイスの内外層には、口径４０
篤の押出機を通しで上記内外層用樹脂を溶融ジ−２１８
０℃ダイス温度１８０℃の条件で供給し、中間層には住
人化学工業製エチレン−酢酸ビニル共重合体エバテート
＠（メルトインデーウス８ｆ／１０分）７０ｗｔ％日本
合成ゴム製ブチルゴム（ＪＳＲ−ブチル　２６８　）８
０ｗｔ％の配合組成物を溶融ゾーン１７０℃、ダイス温
度１８０℃の条件で供給し、各層に供給した樹脂は該ダ
イスの内部で貼合し、三層サンドイッチ構造の管状体を
、引取速度７、０　ｍ　／分、ブローアーｌプレシ第２
．０の条件で引取り、折径４７０ｍ、各層の厚みを第１
表に示した厚みで構成される三層サンドイッチ構造のフ
ィルムを得た。得られたフィルムを用い、０．８　ｇｍ
厚の冷間圧延鋼板の間に加熱圧着（１９０’０．５分、
８０Ｋｆ／６／ｉ）Ｌ、接着性、加工性および振動吸収
性を測定した。その結果を第２〜第４表、第３図に示し
た。

第３図は、制振材料の温度−損失係数（り）の関係図で
ある。

比較例１〜２ 実施例１−８の内外層用樹脂、中間層用樹脂を、それぞ
れ単体で、インフレダイス（口径１．００　ｙ　）を装
備したインフレ装置を使用し一口径８０ｍの押出機を通
して、上記樹脂を溶融ゾ・−ン１７０　’（”！、ダイ
ス温度１７０″Ｃの条件で供給し得た管状体を引取速度
７　ｍ／％、ブロー７・ツブレジ第２．０の条件で引取
り、折径３００　ｗｍ　　第６表の厚み構成でフィルム
を得た。

得られたフィルムを用い、０．８　ｍｍ厚の冷間圧延鋼
板の間に加熱圧着（１８０″０．５分。

ＲＯＫｐ／ｍ）ｔ、て接着性、加工性および振動吸収性
を測定した。その結果を第２〜第４表、第３図に示した
。

第　　１　　表 第　　８　　表 第５表 第６表 第２〜４表、第３図より明らかなように、本発明の制振
材料は、接着性にすぐれ曲げ戻し深絞りの加工性が卓越
しており、かつ広範囲温度域において制振性にすぐれる
ものが得られた。他方内外層だけの複合体は、曲げ戻し
、深絞り加工時に、剥離やしわが認められ、又、中間層
だけの複合体は金属との接着性がないため制振材料とし
ては劣るものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は曲げ戻し加工試験金型の断面図である。 第１図＋ｂ）は曲げ戻し加工試験成形品の斜視図である
。 ｍ　２図（ａ）は絞り加工性試験金型の断面図である、 第２図（ｂ）は絞り加工性試験成形品の斜視図である。 第３図は、制振材料の温度−損失係数（η）の関係図で
ある。 Ｃ＋＋＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ
）第１図 ご 音 砒 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　（＋１）第２
図 第３図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の金属板の間に熱可塑性樹脂からなる制振層
   を挾んで構成された制振材料であって、前記樹脂層が温
   度２０℃におけるせん断弾性率が３×１０＾９〜１×１
   ０＾７ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２、伸び率が５０％以上で損失
   係数（ｔａｎδ）のピーク温度が−１２０〜８０℃の範
   囲にあるポリオレフィン系樹脂またはアイオノマー樹脂
   の群から選ばれる少なくとも１種の樹脂と温度 ２０℃における伸び率が１００％以上で損失係数（ｔａ
   ｎδ）のピーク温度が−１２０〜５０℃の範囲にある合
   成ゴムを配合してなる樹脂組成物（Ａ）からなるフィル
   ムの内外面に、温度２０℃におけるせん断弾性率が、樹
   脂（Ａ）よりも高く、伸び率１０％以上で損失係数 （ｔａｎδ）のピーク温度が−４０〜１８０℃の範囲で
   あり、かつ、金属板との接着強度が温度２０℃、１８０
   °ピーリングにおいて３Ｋｇ／ｃｍ以上であるポリオレ
   フィン系樹脂（Ｂ）が設けられたことを特徴とする加工
   性にすぐれた制振材料。
2. （２）樹脂（Ａ）がエチレン−酢酸ビニル共重合体と加
   硫ゴムを配合してなる樹脂組成物である特許請求の範囲
   第１項記載の制振材料。
3. （３）樹脂（Ａ）がエチレン−酢酸ビニル共重合体とイ
   ソブチレン−イソプレン共重合体を配合してなる樹脂組
   成物である特許請求の範囲第１項記載の制振材料。
4. （４）樹脂（Ｂ）が、結晶性ポリオレフィン（Ｃ）を不
   飽和カルボン酸およびその無水物から選ばれた単量体（
   Ｄ）の１種または２種以上の混合物で変性された重合体
   、あるいはさらに無定形重合体（Ｅ）およびまたは、エ
   チレン系重合体（Ｆ）からなる組成物である特許請求の
   範囲第１項記載の制振材料。
5. （５）樹脂（Ｂ）中の結晶性ポリオレフィン（Ｃ）が、
   線状低密度ポリエチレンである特許請求の範囲第１項記
   載の制振材料。
6. （６）樹脂（Ｂ）中の結晶性ポリオレフィン（Ｃ）が、
   低、中または高密度ポリエチレンおよびポリプロピレン
   からなる群より選ばれたポリオレフィンである特許請求
   の範囲第１項記載の制振材料。
7. （７）樹脂（Ｂ）中の不飽和カルボン酸およびその無水
   物（Ｄ）がアクリル酸、メタクリル酸および無水マレイ
   ン酸からなる群より選ばれた化合物である特許請求の範
   囲第１項記載の制振材料。
8. （８）樹脂（Ｂ）中の無定形重合体（Ｅ）が（メタ）ア
   クリル酸エステル系重合体である特許請求の範囲第１項
   記載の制振材料。
9. （９）樹脂（Ｂ）中の無定形重合体（Ｅ）が、１，２−
   ポリブタジエン、ポリイソブチレン、アクリロニトリル
   −スチレン共重合体または石油樹脂である特許請求の範
   囲第１項記載の制振材料。
10. （１０）樹脂（Ｂ）中のエチレン系重合体（Ｆ）が、エ
    チレンホモ重合体、エチレン−αオレフィン共重合体お
    よびエチレン−不飽和エステル共重合体から選ばれた少
    なくとも１種の重合体である特許請求の範囲第１項記載
    の制振材料。