JPS6128551A - 制振用樹脂組成物 - 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】 〔廃明の目的４〕 本発明は振動減衰性にすぐれた樹脂組成物に関し、特に
割振用複合金属板の制振層として有用な制振用樹脂組成
物に関するものである。

〔発明の背景〕

近年、交通機関の発達や工場と住居との近接に伴ない、
各種の機械、装置より発生する騒音、振動が保健上ある
いは地域社会の環境保全上から問題となっており、その
対策が急務となっている。

特に自動車のエンジン音を遮断するオイルパンやエンジ
ンカバー、家電機器や金属加工機械等の騒音低減が強く
望まれている。

この様な対策の１つとして制振用複合金属板の使用があ
り、これは複合金属板の中間層の粘弾性物質の剪断変形
による内部摩擦によって振動を減衰させるものであって
、上記騒音発生源を囲む形で使用される。従って制振用
複合金属板は、板状で用いられる他、曲げ加工、紋り加
工等により所望の形状に成形される。

制振用複合金属板の中間層に用いられる物質としては、
酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂等の各種重合体や、酢
酸ビニル・エチレン共重合体、アクリロニトリル・スチ
レン共重合体等の熱可塑性樹脂およびそれらと可塑剤と
の組成物、またはウレタン系樹脂やエポキシ系樹脂等の
熱硬化性樹脂が用いられてきた。また２種類以上の樹脂
をブレンドした樹脂組成物も提案されており、例えば特
公昭５４−１６５４号明細書にはエチレン・アクリル酸
共重合体あるいはエチレン・アクリル酸・アクリル酸エ
ステル共重合体の様な酸性共重合体にポリ酢酸ビニルの
様な粘弾性重合体を配合した樹脂組成物が開示されてい
る。

〔従来技術の問題点〕 従来、制振性鋼板に制振性を与える中間層として用いら
れてきた粘弾性物質は、それ自体損失正接ｔａｎδの最
大値を示す温度は、その物質のガラス転移点よりも高い
温度のところにあり、その温度において用いた粘弾性物
質の剛性率の急激な低下がおこり、制振性鋼板としての
制振性ηは必ずしも充分に発揮されておらず、特に高温
になると急激に制振性が低下するという問題があった。

また、前記したような二種以上の樹脂をブレンドして用
いる場合も、その樹脂間に相溶性があるため、組成物の
ガラス転移点はむしろ低下し、制振性を高温側へ拡大す
ることは必ずしも成功していない。

〔発明の概要〕

杢発明者等は、を案制振性中間層として、従来用いられ
てきた粘弾性物質に対し、非相溶な結晶性の熱可塑性樹
脂を加えた組成物を用いると、組成物としてのｔａｎδ
は低下するにも拘らず、制振性複合鋼板としての制振性
が高温側でより有効に発揮され、粘弾性物質のｔａｎδ
最大値を示す温度で剛性率を高く保つことが有効である
ことを見出した。

即ち本発明は、互いに相溶しない下記の非晶性熱可塑性
樹脂（１）および結晶性熱可塑性樹脂（１））のそれぞ
れ少なくとも１種よりなり、該樹脂（ａ）の１０〜９５
重量％および該樹脂（ｂ）の９０〜５重量％からなるこ
とを特徴とする制振用樹脂組成物である。

（１）非晶性熱可塑性樹脂（ａ）：相対的に低いガラス
転移点を有し、かつ、−５０〜１５０℃の温度で、周波
数０．１〜２．００００　Ｈｚの範囲内にｏ、５以上の
ｔａｎδ最大値を有する非晶性重合体（ｆＬ）結晶性熱
可塑性樹脂（ｂ）：前記非晶性熱可塑性樹脂（ａ）のガ
ラス転移点より高い融点を有し、がっ、該非晶性熱可塑
性樹脂＜、）がｔａｎδの最大値を示す温度および周波
数においてＩ　Ｘ　Ｉ　０８ｄｙｎｅ／ｃ＋＋を一以上
の剛性率を有する結晶性重合体〔発明の効果〕 本発明の制振用樹脂組成物は、それを金属板、特に鋼板
と積層して用いた場合、得られる制振用複合鋼板は、本
発明で用いられる非晶性熱可塑性樹脂（ａ）〔以下単に
樹脂（ａ）という〕を単独で中間層に用いた場合に比し
、より高温まで良好な制振性能が発揮される。また、樹
脂（、）単独の方がｔａｎδが高いのにも拘らず、その
ｔａｎδ最大値を示す温度で剛性率Ｇ′の急激な低下を
生じて、複合鋼板として充分な制振性ｌが得られないの
に対し、本発明の組成物は、樹脂（ａ）に帰因するｔａ
ｎδ最大値を示す温度で剛性率Ｇ′の低下が少ないので
、組成物としてのｔａｎδは若干低下しても、複合鋼板
の制振性ｌに有効に働き、場合によっては樹脂（ａ）を
単独で用いた複合鋼板より高い制振性ηが得られる。

更に、本発明で用いられる樹脂（ｂ）は結晶性のものが
用いられるのでその融点の高いものを選択することがで
き、樹脂（ａ）としてｔａｎδ最大値が高温にあるもの
を用いて、より高温域で制振性を発揮する制振用樹脂組
成物を得ることができるＸ本発明の樹脂組成物は複合鋼
板に用いて制振性を発揮する温度において剛性率が高い
ので、構造材として強度上有利であると共に、この様な
組成物は常温における剛性率も高いので、本発明の組成
物を用いた複合鋼板の曲げ加工、紋り加工等の成形性も
良好である。

〔発明の詳細な説明〕

本発明の制振性樹脂組成物を用いた割振用複合金属板は
、騒音発生源の環境温度０〜１５０℃および騒音の周波
数２０〜２００００　Ｈｚにおいて、ηが０．０５以上
、好ましくは０．１以上を示すことが要求される。その
ためには、本発明に用いられる樹脂（ａ）は、温度−５
０〜１５０℃、周波数０．１〜２００００　Ｈｚにおい
て少なくとも。、５、好ましくは１．０以上のｔａｎδ
最大値を持つ必要がある。

このような非晶性樹脂としては、振動減衰効果の高い重
合体または共重合体として特公昭５３−４２０６９号明
細書等に記載されている各種の重合体が使用でき、例え
ばポリ酢酸ビニル等のビニルエステル系重合体、ポリビ
ニルブチラール、ポ。

リスチレン等のスチレン系重合体、ポリイソブチレン等
の熱可塑性ゴム、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化ビニル
系重合体、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系重
合体が挙げられる。中でもビニルエステル系、スチレン
系、アクリル系の重合体または共重合体が好ましく用い
られる。

本発明の樹脂（ａ）としてはこれらの非晶性樹脂を２種
以上組合わせてもよく、必要なｔａｎδを与えるもので
あれば、これらの組合わせた樹脂間で相溶性の有無は問
わない。

本発明の制振用樹脂組成物中の樹脂（ａ）の配合量は１
０〜９５重量％、好ましくは２０〜９０重量％であり、
特に好ましくは３０〜８０重量％である。本発明の樹脂
組成物を中間層に用いた制振用複合金属板のηは振動減
衰効果の点から０．０５以上、好ましくは０．１以上が
必要であり、樹脂（ａ）の配合量が少なすぎる場合、樹
脂（ａ）に帰因する組成物のｔａｎδが低くなり、その
結果、これを用いた複合金属板のηも低くなって充分な
制振性能が得られないおそれがあり、また加工性も悪く
なる。

本発明において前記樹脂（ａ）と共に配合される結晶性
熱可塑性樹脂（ｂ）〔以下単に樹脂（ｂ）という〕は、
樹脂（、）と非相溶であり、がっ、樹脂（ａ）がｔａｎ
δ最大値を示す温度および周波数における樹脂（ｂ）の
剛性率Ｇ′がｌ　Ｘ　１０８ｄｙｎｅ　／　ｃＪ以上、
好ましくは５Ｘ　Ｉ　Ｏｄｙｎｅ　／　ｃＪ以上であり
、特に好ましくは６Ｘ　Ｉ　Ｏｄｙｎｅ　／　ｃｒ１以
上であるものが用いられる。

本発明において非相溶とは、樹脂（ａ）および樹脂（ｂ
）が、組成物の状態で動的粘弾性を測定した場合、それ
ぞれ単独にｔａｎδ最大値を示すことを意味する。樹脂
（ａ）と樹脂（ｂ）が相溶する場合には、組成物は単一
の温度でｔａｎδ最大値を示し、その温度で゛組成物の
剛性率が著しく低下し、それを用いた複合金属板のηは
低くなるので好ましくない。

本発明の組成物において非晶性の樹脂（ａ）がｔａｎδ
最大値を示す温度で、組成物の剛性率を高く保つために
は、結晶性の樹脂（ｂ）が、その湿度で高い剛性率を有
していることが必要で、このためには樹脂（ｂ）が樹脂
（ａ）と非相溶で、かつ、その融点が樹脂（ａ）のガラ
ス転移点より高いことが必要である。

複合金属板にした場合のηの最大値は、中間層に用いら
れた樹脂のｔａｎδ最大値を示す温度よりも高い温度で
現われるから、樹脂（ｂ）の融点が樹脂（ａ）のガラス
転移点に近接していると、樹脂（ａ）に帰因する組成物
のｔａｎδにより複合金属板のηが発現される温度で、
組成物中の樹脂（ｂ）が軟化もしくは溶融して組成物の
剛性が著しく低下し、制振用複合金属板の制振性ηが充
分発揮されないおそれがある。従って、樹脂（ｂ）の融
点は樹脂Ｃａ＞のガラス転移点よりも、好ましくは３０
℃以上、特に好ましくは５０”Ｃ以上高いことが必要で
ある。

本′発明で配合される樹脂（ｂ）は俵数種の樹脂の併用
でもよい。その配合量は前記樹脂（ａ）の配合量に応じ
て９０〜５重量％、好ましくは８０〜１０重量％、特に
好ましくは７０〜２０重量％である。

樹脂（ｂ）の配合量が少ない場合には組成物の剛性が不
足して制振用複合金属板のηが低下する他、加工性も低
下する。また、樹脂（ｂ）の配合量が多い場合は、樹脂
（ａ）に帰因するｔａｎδ最大値が低下し、制振用金属
板のηが低下する。

本発明で用いられる樹脂（ｂ）としては、例えばポリエ
チレン、ポリプロピレン等の結晶性α−オレフィン系樹
脂、ポリアミド、ポリエステル等の結晶性縮重合系樹脂
等が挙げられる。中でも結晶性α−オレフィン糸樹脂が
好ましく、特に高融点である口とからポリプロピレン以
上の高級α−オレフィン重合体が好ましい。

本発明の制振用樹脂組成物として特に好ましい組合わせ
は、樹脂（ａ）としてビニルエステル系、スチレン系ま
たはアクリル系の重合体もしくは共重合体を用い、樹脂
（’ｂ）として結晶性のエチレン系またはプロピレン系
樹脂を用いた場合である。

本発明の組成物は、非晶性の樹脂（ａ）と結晶性の樹脂
（ｂ）とを溶融混練または溶液ブレンドする方法で作る
ことができるが、樹脂（ａ）と樹脂（ｂ）とをプロエチ
レン−酢酸゛ビニルブロック共重合体、ポリプロピレン
−酢酸ビニルグラフト共重合体がある。

制振用複合金属板の曲げ加工、紋り加工等の点がらは、
共重合体を用いる方が好ましい。共重合体形と単純混練
等の手法とを複合して用いることもできる。

本発明に用いられる樹脂（ａ）または樹脂（ｂ）は金属
板との接着性を改良するために、カルボキシル基、エポ
キシ基、水酸基等で変性することが好ましく、組成物を
架橋して用いることもできる。

また、本発明の組成物には、本発明の目的を損わない範
囲で、各種の添加剤、可塑剤、フィラー等を配合するこ
とができる。可塑剤は組成物のｊａｎδ最大値温度を低
温側に移行させ、制振用複合金属板の制振温度範囲を調
節する効果を有すると共に、組成物に粘着性を与えて金
属板との密着性を改良し、組成物を柔軟にして脆さを改
良する点で有用である。また、フィラーは組成物のｔａ
ｎδ最大値を示す温度における剛性率を高く保つ効果を
有し、その点でηの改善効果を有する。

本発明の組成物は、樹脂（ａ）がｔａｎδ最大値を示す
温度において、組成物としての剛性率は８　Ｘ　Ｉ　Ｏ
’ｄｙｎｅ／ｃｎｆ以上であることが好ましく、特にｌ
×１０８ｃｌｙｎ　ｅ　／　ｃＪ以上であることが好ま
しい。

本発明の組成物を用いて制振用複合金属板を製造するに
は各種の公知の手法が採用し得る。例えば、組成物を溶
液にして金属板の間に塗布し、乾燥した後、熱圧着する
方法、組成物をフィルム状に成形した後、金属板の間に
挾んでプレスまたはホットロールで積層する方法、ある
いは組成物を金属板の間に溶融状態でフィルム状に押出
して積層する方法等がある。また、金属板との積層−に
際して、フィルム状の組成物をコロナ処理、火炎処理等
の表面処理を行って、接着剤を用いて金属板と貼合わせ
てもよく、金属板の表面を予め化成処理等の各種表面処
理を施すこともできる。本発明の組成物は、溶融状態で
フィルム状に成形可能であるので、従来の制振用材料に
比して、制振用複合金属板の製造工程の簡略化が可能で
ある。

〔実施例〕

以下実施例によって本発明を説明するが、重合体または
その組成物の損失正接ｔ、ａｎδおよび剛性率（貯蔵弾
性率）Ｇ′は、検体の動的粘弾性測定より得られ、その
数値は測定法により異なる。本発明でいうｔａｎδおよ
びＧ′は、強制ねじり振動法により１０　Ｈｚにて測定
した。ｔａｎδの温度依存性を調べ、その最大値をｔａ
ｎδｍａｘとした。また制振用複合鋼板は制振用組成物
を７．イルムに成形した後、厚さ０．８ｍｍの２枚の鋼
板に挾んで圧縮成形法により積層したもので、制振層の
厚゛さは実施例１では０．１〜Ｊ２ｍｍ、実施例２では
０．５ｍｍである。

この制振用複合鋼板のηは、機械インピーダンスによる
共堤応答法を用い、１０．００　Ｈｚで測定した損失係
数（η）である。なお、本発明に用いる結晶性樹脂の融
点はＤＳＯ（示差走査熱創旧で測定した融解終了温度で
ある。

実施例１ ガラス転移点が約２８℃のポリ酢酸ビニル（和光純薬工
業製、重合度１４００〜１６ｏＯ１以下Ｐ　Ｖ　Ａｃ　
と略称する）と融点が１６７℃のポリプロピレン（三菱
油化製、三菱ノーブレンＭＨ８、以下単にＰＰと略称す
る）を種々の配合割合で混練し、得られた組成物を厚さ
０．８ｍｍの鋼板２枚の間に挾んで制振用複合鋼板とし
た。中間層の組成物の厚さは０．１〜ＯＪｍｍであった
。

得られた各種の複合鋼板の制振性能の最大値ηｍａｘお
よびその温度、組成物のｔａｎδが最大値を示す温度Ｔ
ｔａｎδｍａｘにおける組成物の剛性率Ｇ′ならびに複
合鋼板の１ｏｏＯＨｚ、８０℃における制振性能ηを第
１表に示す。各種配合比の制振鋼板のいくつかにつき、
その制振性ｌの温度変化は第１図に示すとおりである。

第２図はＰ　Ｖ　Ａｃ　単独、ＰＰ単独およびＰＶＡｃ
：ＰＰ二ｔｓｏ：＋ｏ（重量）の組成物についての周波
数１０ＨｚにおけるＧ′およびｔａｎδの温度変化を示
す。Ｐ　Ｖ　Ａｃ　のｔａｎδ最大値およびその温度は
それぞれ２．６および５４℃であり、ＰＰの５４℃にお
けるＧ′はＪ５　Ｘ　Ｉ　０９ｄｙｎｅ　／　ｃｄ！で
あった。

一方ＰＶＡｃ６０重量％の組成物は、そのｔａｎδ最大
値はＪ５に低下しているが、それを用いた制振鋼板のη
は第１図に示されているようにＰＶＡｃ単独のものより
高温域ですぐれた制振性を示している。

第１表 実施例２ 実施例１で用いたＰＶＡｃ４５重量部に融点１０９℃の
低密度ポリエチレン（三菱油化源、ユカロンｚＯ−３０
．以下Ｌ　、Ｄ　Ｐ　Ｅと略称する）５５重量部を配合
して混練した組成物を、厚さ０．８ｍｍの鋼板２枚の間
に０．５ｍｍ厚さの中間層として積層し、複合鋼板とし
た。得られた複合鋼板の１０００１（ｚにおける制振性
ηの温度変化を第３図に示す。７５℃において０．１５
のηｍａｘを示した。この組成物のｔａｎδ最大値を示
す温度におけるＧ′は６．８×１０８ｄｙｎｅ　／　ｃ
＋＋ｔであった。

なおＰ’Ｖ　Ａｃ　がｔａｎδの最大値を示す５４℃に
おけるＬＤＰＫの剛性率Ｇ′は３，９　Ｘｌ０８ｄｙｎ
ｅ　／　ｃｉであった。

比較例１ 実施例１のＰＶＡｃ５０重量部に、融点７５℃のエチレ
ン・酢酸ビニル共重合体（三菱油化源、ユカロンーエバ
Ｘ−’ｉ’ｏｏ、以下単にＥＶＡと略称する）を５０重
量部配合した組成物を用いて、実施例２と同様の０．５
．ｍｍ厚さの中間層の複合鋼板とした。得られた複合鋼
板の１０００Ｈｚにおける制振性ηの温度変化を第３図
に示す。

Ｐ　Ｖ　Ａｃのｔａｎδ最大値を示す５４℃においてＥ
ＶＡの剛性率は１．ＯＸｌ　０’　ｄｙｎｅ　／ｃＪで
あり、剛性率が不足すると共に、ＥＶＡの有する相溶性
により、得られた複合鋼板のηは第３図に示された様に
全体に低く、ｐＶＡｃによるりのピークが明確でない。

実施例６ ガラス転移点が約１００℃のポリスチレン（三菱モンサ
ント製、ダイヤレックスＨＦ’／７、以下ＰＳと略称す
る）と融点が１５２℃のポリプロピレン（三菱油化源、
三菱ノーブレンＦＸ４）との等重量配合組成物を用いた
複合鋼板のηの温度変化を第４図に示す。

ｐｓのｔａｎδ最大値は１０９℃において３．４であり
、その温度におけるポリプロピレンの剛性率は９，８　
Ｘ　１０８ｄｙｎｅ　／　ｃ−であった。得られた複合
鋼板の制振性能の最大値は１２０℃において０．１４で
あり、組成物のｔａｎδ最大値湿度における剛性率は１
，８　Ｘ　Ｉ　Ｏ”　ｄｙｎｅ　／　ｃＪであった。

実施例４ 実施例６のポリプロピレンの代わりに融点が１３３℃の
高密度ポリエチレン（三菱油化源、ユカロン−ＨＤＸＢ
Ｚ　５０　Ａ、以下ＨＤＰＫと略称する）を用いた複合
板のηの温度変化を第４図に示す。

ｐｓのｔａｎδ最大値混度１混炭℃におけるＨＤＰＩＩ
Ｃの剛性率は５．Ｉ　Ｘ　Ｉ　０８ｄｙｎｅ’／　ｃ＋
ｄ、組成物のｔａｎδ最大値における組成物の′剛性率
はＪ３Ｘ１０’ｄｙｎｅ　／　ｃＪであった。また複合
鋼板のη最大値は第４図に示すとおり１２０℃で０．１
１であった。

実施例５ 実施例１においてＰＶＡｃ　の代わりにガラス転移点が
約２０℃のスチレン−アクリル酸エステル共重合体（ス
チレン含量５０重量％、分子量２１万、以下ＳＡＥと略
称する）を用いる他は、実施例１と同様にして、制振用
複合鋼板を得た。

得られた各種の複合鋼板の制振性能の最大値ηｍａｘお
よびその湿度、組成物のｔａｎδが最大値を示す温度Ｔ
　ｔａｎ　ａ　ｍａｘにおける組成物の剛性率Ｇ′を第
３表に示す。各種配合比の制振鋼板のいくつかにつき、
その制振性ηの温度変化は第５図に示すとおりである。

ＳＡＥのｔａｎδ最大値およびその湿度はそれぞれ２．
９および４０℃であり、ｐｐの４０℃におけるＧ′は３
．２　Ｘ　ｌ　０９ｄｙｎｅ／　ｃｒｌであった。

第２表

【図面の簡単な説明】

第１図はポリ酢酸ビニル−ポリプロピレン系組成物を用
いた複合鋼板の制振性ηの温度変化を示すグラフであり
、第２図は同じ系の組成物の剛性率Ｇ′およびｔａｎδ
の温度変化を示す。第３図はポリ酢酸ビニルに、低密度
ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を配
゛合した組成物を用いた複合鋼板の制振性η、第４図は
ポリスチレンにポリプロピレンまたは高密度ポリエチレ
ンを配合した組成物による複合鋼板の制振性りを示す。 第５図はスチレン−アクリル酸エステル共重合体とホ゛
リプロピレンとの組成物を用いた複合鋼板の制振性ηを
示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに相溶しない下記の非晶性熱可塑性樹脂（ａ
   ）および結晶性熱可塑性樹脂（ｂ）のそれぞれ少なくと
   も１種よりなり、該樹脂（ａ）の１０〜９５重量％およ
   び該樹脂（ｂ）の９０〜５重量％からなることを特徴と
   する制振用樹脂組成物。 （ｉ）非晶性熱可塑性樹脂（ａ）：相対的に低いガラス
   転移点を有し、かつ、−５０〜１５０℃の温度で、周波
   数０．１〜２００００Ｈｚの範囲内に０．５以上のｔａ
   ｎδ最大値を有する非晶性重合体 （ｉｉ）結晶性熱可塑性樹脂（ｂ）：前記非晶性熱可塑
   性樹脂（ａ）のガラス転移点より高い融点を有し、かつ
   、該非晶性熱可塑性樹脂（ａ）がｔａｎδの最大値を示
   す温度および周波数において１×１０＾８ｄｙｎｅ／ｃ
   ｍ＾２以上の剛性率を有する結晶性重合体
2. （２）結晶性熱可塑性樹脂（ｂ）が非晶性熱可塑性樹脂
   （ａ）のガラス転移点より３０℃以上高い融点を有する
   、特許請求の範囲第（１）項に記載の組成物。