JPS6246638A - 制振性材料 - 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、また極
めて高制振性を有する材料に関するものである。

近年、自動車、鉄道、車両等°交通機関による騒音や工
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
ような振動吸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。

また自動車の騒音発生源としてはエンジン周囲の部品特
にオイルパンからの騒音が大きく、この低減が必要とな
って来ている。

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体（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）、カルボン酸変性ポリオ
レフィン系樹脂を主体とした樹脂組成物（特開昭５９−
８０４５４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土工２枚の金属板
が制振性樹脂層からはずれて口開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ずる。

また、ヘミジグ加工といわれる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−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、かつ制振性能にすぐれた高制振性
材料を提供することを目的としたものである。

本発明省らは、かようにすぐれた昼制振材料んで構成さ
れた制振材料であって、該制振層が、温度２０℃におけ
る伸び率が５０％以とで損失係数（ｔａｎ　ａ）のピー
ク温度が、−５０〜１８０℃の範囲にあるエチレン−無
水マレイン酸共重合体および／またはエチレン−無水マ
レイン酸−アクリル酸エステル三元共重合体あるいはエ
チレン−無水マレイン酸−メタアクリル酸エステル三元
共重合体を主成分と１ノで含有する樹脂組成物からなり
、かつ該制振層と金貨板の接着強度が温度２０℃での１
８０°ピーリング試験において８　Ｋ４Ｉ／　ｅｒｇ以
上である制振性材料がすぐれた制振特性とともに加工性
および耐熱性を合わせ持つことを見出し本発明に到達し
た。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の制振層（こ使用できる熱可塑性樹脂としては、
無水７１／イン酸を０．３〜２０重ｆｆｉ％含有しメル
トインデックスが０．５〜５０ｆ／１０分であるエチレ
ン−無水マレイン酸共重合体、またはエチレン３０〜９
８．７７ａＱ：％、無水マレイン酸０８〜２０准量％お
よびこれらの２成分と共重合し得る第８の単量体を１〜
５０重量％含む三元共重合体があげられる。これらの共
重合体の製法はとくに限定されないが、攪拌機付オート
クレーブ反応器内にて、高圧下、エチレンと無水マレイ
ン酸及び必要仄応じて笛３の重量体をラジカル的に共重
合させる方法が例示される。

それらの第３の単Ｓ五体とし℃は、例えば、プロピレン
、イソブチン、酢酸ビニル、エチルアクリレート、ブチ
ルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタク
リレート、メチルメタクリレ・−１・、メチルビニルエ
ーテル等のオレフィン類、ビニ・−ル誘導体、アクリル
酸誘導体あるいはメタクリル酸誘導体である。

これらの共重合体のメルトインデ・１クスは一般に約０
．１〜８０００ｇ／１０分にわたって調整し得るもので
あるが、０．５〜５ＯＮ／１０分程度のものが好ましい
。

本発明に好適な制振層用の熱可塑性樹脂はエチレン３０
〜９８゜７重量％、無水マレイン酸０８〜２０重社％お
よび炭素数１〜６ケのアルキル基を含むアクリル酸アル
キルまたはメタアクリル酸アルキルから選ばれた少なく
とも１種のエステル類１〜５０重量％からなる３元共重
合体が例示される。さらにとくに好ましい樹脂として、
無水マレイン酸１〜４重量％、エチルアクリレートある
いはブチルアクリレート８〜４０ｉｔ％を含むメルトイ
ンデックス１〜１０Ｉ７１０分のエチレン系共１合体が
あげられる。

上記の共重合体を主成分として構成する樹脂組成物には
、２０重量％以下のポリオレフィン系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、ポリアミド果樹［ＩＬブチルゴム等の重合体
あるいはカーボンブラック、炭酸カルシウム等の充填剤
を加えることが出来る。

本発明において、制振層に使用する樹脂の２０℃におけ
る伸び率が５０％以上必要である理由は、伸び率がこれ
より低い樹脂を制振層として用いた制振性複合材料は曲
げ、絞り等のプレス加工成形を行なう際に割れ等の不良
現象が起るに５０％以下であり、制振層の伸び率はこれ
より高くする必要があるということである。

樹脂の伸び率は、ネ・ソキング発生前までの伸び率が５
０％を越えることが、得られる複合材料の物性上望まし
、い。

また、ｈ１目Ｆ−ｄａに使用するｆｉ′！４　指の損失
係数（ｔａｎ／ｌ）のピーク温度が一５０〜１３０℃で
あることが必要である理由は、ピーク温度がこの範囲外
の樋口：７を用いた複合材料は一般使用温度におけろ制
振性能が省るためで、１）　７５０ 本発間者らは、樹脂の朋失係数（ｔａｎδ）のピー：／
温度と、ぞれη−ｐｊｌｌ　、Ｉｑ層に用いた複合材料
の制ｊ辰：タせの基・舅となるメカ−カル、インピーダ
ニメス法に’ｔｊける（Ｌ１失係攻（ワ）のピーク温度
の間に、前者の温度に１０〜３０℃を加えｔ二ものが２
４者の４変になるという相関性のあることを吃出１ノだ
う このため一般使用温度つまり外気温−１０〜５０℃、産
業用材月使用用途０−１４５℃における材料としては損
失係数（ｔａｎδ）のピーク温度が一２０〜１１５℃で
ある必要が・ちる。

こ、１．をもとに上記のｔａｎδのビ・−り温度笥１は
、複合材料のηのピーク温度がその使用温度と重なるよ
うにきめられた。

また本発明の制振層として使用する場合、常温域におけ
ろ易加工性および適用温度域での高制振性の１点より、
検討した検束、損失係数（ｔａｎδ）のピーク値が０．
５以上あれば、広く高制振が得られるという優秀な性能
が１）られることがｂかった。

ここで言う適用温度域とは、制振性能が必要な温度範囲
のことであって、例えば自動１刊用工ンジン部品の場合
、８０〜９０Ｃを中心として５０〜１３０℃の温度範囲
また自動車用車体材料としては１０〜５０℃の温度範囲
で亮い制振性能が保たれればよい。

閘詣居合計の厚みつまり！−１１！ｔａフィルム厚は、
１００４以下であることが好ましく、最も好まし’、　
Ｌｔ　３０　ａ　Ｕｌｌ：、６０μ以下であることが望
ましい。

ただ金りに薄いと鋼板に付着している導電性異物のため
と考えられる抵抗溶接時のトビ現尿（８蓼以外の場所が
導通し、その場所で短絡し鋼板に穴のあく現象）が発生
するため、その防止策としてはフィルム厚を５０μ以上
にすルコとが望ましく、最も好ましくは７０□以上であ
能の両立を目的とした場合には、樹脂層は金属板に比し
相対的に厚くすることが望ましく　、０．８〜５づ程度
が良好である。

本発明の実施の方法は、該樹田組成物を例えばインフレ
ーシ目ン加工、カレンダー加工、Ｔダイ加工等の７７Ｊ
の成７［ｇ加工方法でフィルム状に成形することで可能
である。

本発明において使用される金１ｄ板は、各種鋼板、ステ
ンレス、アルミニウム、鋼、チタン等の単品あるいは合
金製の板等であり、この中にブリ千、トタン専の様な表
面処理を行なった金属板も含まれる。

本発明の１．１ＩＩＩ振材料の製造法としては、通常の
バッチ方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、樹脂を介在させ、加熱
圧着させる方法がある。

、妾七・は一般に１５０〜２６０℃で行なわれる。

本発明の制振材料の用途としては、自動車より発生する
騒音振動防止のためにとくに使用できる。

この場合自動車の騒音、振動の発生源はエンジン部品で
ありその中でもオイルパンからのものが主たるものであ
る。

またその他タイミングベルトカバー等エンジン本体に直
接付属するカバー類に適用した場合も好結果が得られる
。

本発明の材料を、中型トラックのディーゼルエンジン用
オイルパンに適用したところエンジンより約１ｍ離れた
場所で８　ｄＢの騒音低減をはかれることがわかった。

また車内にはいる騒音、振動防止には、車体部品特にフ
ロア−パネルあるいはダッシュパネルに適用した場合の
効果が大きいことがわかった。

また自動車外板としてドア用アウターおよびインナー用
鋼材に適用した場合、ドア開閉時の不快音が少なくなる
という好債果が得られた。

次に家庭あるいは事務所などの騒音、振励の防止には、
電化部品に適用するのが望ましく、特にモーター用ある
いは安定器用カバーの、ト４料に適用するのが望ましい
。

またこの目的では部屋の間仕切あるいは壁材あるいは床
材等の建築用部材に適用するのが望ましく、他に雨戸あ
るいはアルミサツシ戸に適用した場合にも、騒音公害防
止に役立つことがわかった。

また一般に騒音レベルの４いものとして、道路工事用エ
ンジンあるいは発１機よりの騒音があり、これらの部材
に適用するのも好ましい用途である。

また一般交通手段としての自転車、オートバイ等よ−り
の騒音を防止するには、制動用ブレーキ部材あるいは［
動用チェーン部材として用いると好結果が得られる。

この場合ブレーキ制動時あるいはチェーン駆動時の不快
音が取のぞかれることがわかった。

またマフラー用部材としても好結果が得られている。

また公的交通手段として鉄道車両用床材、壁材に用いる
ことも騒音公害防止として効果が嘉い。

以上の様に本発明の材料は種々の用途に使用可能である
が、直接振動を制御する用途においては前述した様にコ
アの厚みを３０〜１００μとした方が、プレス加工性の
観点から望ましいが、特に難しい加工を必要としないカ
バー類あるいは壁材あるいは床材においては、強度保持
の効果を得る目的で総合の厚みを厚くする必要があり、
その時内部樹脂層の厚みを０．８〜５糊とする事によっ
て６ｆｉ化の効果も得られるという好物性を得ている。

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、制振層フィルムの損失係数（ｔ　ａｎδ）の
ピーク温度は東洋ボールドウィン裂レオパイブロン（１
１０Ｈｚ）を用いて測定し、伸び率は２０℃、２００ｍ
／分の引張り速度で求めた。

Ｈｔｌｌ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
。金属板と制振ＪＵとの接着性試験は冷間圧延Ａ板（（
１８ｍ　）　／　（５０ａ、　）　／冷間圧延銅板（０
，８園）の！Ｊ成で１９０℃、５分、３０Ｋｆ／ｃｄの
条件で抜管し、１８０’の角度、５０′５／分の引張り
速度で評価した。

メルトインデックスはＪＩＳ　Ｋ６７６０に従って測定
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、１．２．３は金型部材、４はスペーサー
、５は試料を示す。また２Ｒ。

５Ｒなどは曲率を示す。第１図（シ）は曲げ戻し加す。

、１２図（ａ）は（交り加工（生試険合型の１折面図で
ある。同図において、１．２．３，４．５は金型部材、
６は試料を示す。また、５Ｒは曲率、Ｌ ５０φ、５Ｇ、Ｉは、該当部のμを示す。

第２図（１））は佼り加エキ試倹成形品の斜睨図である
。同図に）Ｊいて、１はＡ部１ノわ、２はフランジしわ
、８は仮のすべりのそれぞれ評価）１Ｒ舊部分を示す。

メも例１ メルトインデックス４．５９　／　ｉ　４）分のエチレ
ン−無水マレインｆｆ（２重ｔｉ、％）−ブチルアクリ
レート（８０重ｕ％）三元共１合体を供給する押出機を
装備し、インフレーションダイス（口径１５０　ｍ　）
を有するインフレーション重量を使用し管状体を、引取
速度７．０＝／分、ブローア・ツブレジ第２．０の条件
で引取り、切開し）て折径４７０＝＋１１．厚み５０μ
であるフィルムを得た。使用ｖＢ指の物性値を第１表に
示した。

得られたフィルムを用い、０．８　ｗｍ厚の冷間圧延鋼
板の間に加熱圧ＭＣ１ｒｏ℃、５分、８０Ｋｆ／ｃｌＩ
ｌ）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３表、第３図に示した。

第３図は、制振材料の温度−損失係数（η）の関係図で
ある。

比較例１ 特開昭５９　８０４５４号の実施例４で開示されたカル
ボン酸変性ポリオレフィン系樹脂を主体とした樹脂組成
物を用いサントイ”ｔチ脩板を次の様に作成した。

メルトインデックス４ｙ／１０分の線状低密度ポリエチ
レン（ＣｄＦ　Ｃｈｉｍｉｅ製）に無水マレイン酸０，
７重量％と、ｔ−ブチルパーオキシラウレート０６１２
を量％を添加して、ヘンシェルミキサーで２分間混合し
たものを、１９０℃に設定した８０ｖｍψの押出勧によ
り混練したのちペレット化した。

この変性ポリエチレン１００重量部とメルトインデック
ス４ｇ／１０分の線状低密度ボ’Ｊ　工ｆ　Ｌ／　ン（
ＣｄＦ　Ｃｈ　１ｍ１ｅ　　製）１２５重量部およびメ
タクリル酸メチル重合体２５ｉｉｔ部を混合し、その混
合物を１９０℃に設定した８０ｗφの押出機により混練
したのちペレ・ソト化した。

この材料を用いて実施例１と同様の方法でフィルム化し
得られたフィルムを用い、０．８ｍ厚の冷間圧延鋼板の
間に加熱圧着（１７０℃、５分、８０に４／ｉ）Ｌ接着
性、加工性お第８図は、制振材料の温度−損失係数（η
）の関係図である。

第１表 第２表 １０図面の簡単な脱刷 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
。

第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８図は、制振材料の温度−損失係数（η）の関係図で
ある。

Claims (9)

【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性材料であって、該制振層が、
   温度２０℃における伸び率が５０％以上で、損失係数（
   ｔａｎδ）のピーク温度が−５０〜１３０℃の範囲にあ
   る無水マレイン酸０．３〜２０重量％を含有し、メルト
   インデックス０．５〜５０ｇ／１０分のエチレン−無水
   マレイン酸共重合体および／またはエチレン３０〜９８
   ．７重量％、無水マレイン酸０．３〜２０重量％および
   炭素数１〜６ケのアルキル基を含むアクリル酸アルキル
   またはメタアクリル酸アルキルから選ばれた少なくとも
   １種のエステル類１〜５０重量％の三元共重合体を主成
   分として含有する樹脂組成物からなり、かつ該制振層と
   金属板との接着強度が、温度２０℃での１８０°ピーリ
   ング試験において３Ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴と
   する制振性材料。
2. （２）該樹脂組成物の損失係数（ｔａｎδ）のピーク温
   度が−２０〜１１５℃の範囲にあり、そのピーク値が０
   ．５以上である特許請求の範囲第１項記載の制振性材料
   。
3. （３）該制振層の厚みが３０μ以上、１００μ以下であ
   る特許請求の範囲第１項記載の制振性材料。
4. （４）該制振層の厚みが０．３〜５ｍｍである特許請求
   の範囲第１項記載の材料。
5. （５）２枚の金属板の間に熱可塑性樹脂からなる制振層
   を挟んで構成された制振性材料であって、該制振層が、
   温度２０℃における伸び率が５０％以上で、損失係数（
   ｔａｎδ）のピーク温度が−５０〜１３０℃の範囲にあ
   る無水マレイン酸０．３〜２０重量％を含有し、メルト
   インデックス０．５〜５０ｇ／１０分のエチレン−無水
   マレイン酸共重合体および／またはエチレン３０〜９８
   ．７重量％、無水マレイン酸０．３〜２０重量％および
   炭素数１〜６ケのアルキル基を含むアクリル酸アルキル
   またはメタアクリル酸アルキルから選ばれた少なくとも
   １種のエステル類１〜５０重量％の三元共重合体を主成
   分として含有する樹脂組成物からなり、かつ該制振層と
   金属板との接着強度が、温度２０℃での１８０°ピーリ
   ング試試において３Ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴と
   する制振性材料を使用した制振性のすぐれた自動車用部
   品。
6. （６）自動車用部品がエンジン部品である特許請求の範
   囲第５項記載の部品。
7. （７）エンジン部品がオイルパンである特許請求の範囲
   第６項記載の部品。
8. （８）自動車用部品が自動車車体部品である特許請求の
   範囲第５項記載の部品。
9. （９）自動車車体部品がフロアーパネル、ダッシュパネ
   ルあるいはドアーである特許請求の範囲第８項記載の部
   品。