JP2007162749A - 自動車用制振材 - Google Patents

Abstract

【課題】 制振性と軽量化とを両立することのできる、自動車用制振材を提供すること。
【解決手段】 ゴムおよび／または樹脂と発泡剤とを含む発泡性制振組成物を、混練物として調製した後、その混練物を圧延して、シート形状に成形する。その後、得られたシートに、穿孔により空隙を形成して、自動車用制振材１を得る。自動車用制振材１の一方の表面に拘束層２を貼着するとともに、他方の表面に離型紙３を貼着し、使用時には、離型紙３を剥がして車体鋼板４に貼着し、電着塗装時などにおいて、所定温度（例えば、１６０〜２１０℃）で加熱することにより、自動車用制振材１を、発泡、架橋および硬化させて、発泡体５を形成する。自動車用制振材１には、穿孔により空隙が形成されているので、車体鋼板４に貼着した後、発泡体５を形成すれば、十分な制振性を確保しつつ、空隙に起因する軽量化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用制振材、詳しくは、車体鋼板に貼着して、車体の制振性を向上させるための自動車用制振材に関する。

自動車には、車室環境の快適性が求められており、制振性や遮音性の向上を図るべく、車体構造材料として、制振材料や遮音材料が多数用いられている。とりわけ、車室環境として、静粛性が求められており、上記の材料により、静粛性の向上を図ることが必要とされている。
例えば、ブローンアスファルト４０重量％を溶融軟化させ、炭酸カルシウム４５．５重量％、マイカ７重量％、生石灰３重量％、粉砕故紙４重量％、エチレンメタアクリレート樹脂０．５重量％を、オープンニーダーにて混合撹拌し、カレンダーロールにて圧延することにより、厚さ２ｍｍの自動車用制振材料を形成して、その自動車用制振材料をフロアパネルの凹凸に追従して熱融着することにより、車室環境の静粛性を向上させることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−１４０４６３号公報

しかるに、自動車には環境への対応も求められている。環境への対応は、排気ガスの低減化が主要であり、そのために、燃費の向上が検討されている。燃費の向上を図るための対策の一つとして、軽量化が挙げられる。
しかし、車室環境の快適性を向上するために用いられる、上記した自動車用制振材料は、却って車体重量の増加となり、環境への対応とは相反する。

本発明の目的は、制振性と軽量化とを両立することのできる、自動車用制振材を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の自動車用制振材は、ゴムおよび／または樹脂と発泡剤とを含む発泡性制振組成物からなり、穿孔により空隙が形成されていることを特徴としている。
また、本発明の自動車用制振材では、前記発泡性制振組成物は、シートに成形され、前記空隙は、前記シートの厚み方向を貫通するように形成されており、前記シートにおける前記厚み方向に対する直交方向の表面において、前記空隙の面積比率が、前記表面全面に対して１０〜５０％であることが好適である。

また、本発明の自動車用制振材では、前記発泡性制振組成物には、前記穿孔により前記シートから分離された穿孔部分が含まれていることが好適である。

本発明の自動車用制振材によれば、発泡性制振組成物に、穿孔により空隙が形成されているので、発泡性制振組成物の発泡により、十分な制振性を確保しつつ、空隙に起因する軽量化を図ることができる。そのため、制振性と軽量化とを両立して、車室環境の静粛性の向上を図りつつ、燃費を向上させて、排気ガスを低減し、環境への対応を図ることができる。

本発明の自動車用制振材は、発泡性制振組成物からなり、その発泡性制振組成物を所定形状に成形した後に、穿孔により空隙を形成することにより、得ることができる。
本発明において、発泡性制振組成物は、ゴムおよび／または樹脂と発泡剤とを含んでいる。
ゴムは、特に制限されないが、例えば、スチレン・ブタジエンゴム（例えば、スチレン・ブタジエンランダム共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・エチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体など）、スチレン・イソプレンゴム（例えば、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体など）、スチレン・イソプレン・ブタジエンゴムなどのスチレン系ゴムや、例えば、ポリブタジエンゴム（１，４−ポリブタジエンゴム、以下同じ）、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、クロロプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、天然ゴムなどが挙げられる。

これらゴムは、単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。これらゴムのなかでは、補強性および鋼板への接着性を考慮すると、スチレン系ゴム、さらには、スチレン・ブタジエンゴムが好ましく用いられる。なお、このようなスチレン系ゴムは、そのスチレン含有量が、例えば、５０重量％以下、好ましくは、３５重量％以下である。
また、このようなゴムは、重量平均分子量が、３００００以上、好ましくは、５００００〜１００００００のものが用いられる。重量平均分子量が３００００未満であると、接着力、特に、鋼板への接着性が低下する場合がある。

また、このようなゴムは、そのムーニー粘度が、例えば、２０〜６０（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）、好ましくは、３０〜５０（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）である。
また、ゴムの配合割合は、ゴムおよび樹脂が併用される場合には、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、３０〜７０重量部、好ましくは、４０〜６０重量部である。ゴムの配合割合がこれより少ないと、鋼板への接着性が低下する場合があり、一方、これより多いと、補強性が低下する場合がある。

また、樹脂は、特に制限されないが、例えば、エポキシ樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリケトン樹脂などが挙げられる。これら樹脂のなかでは、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
エポキシ樹脂は、特に制限されないが、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂など）、ノボラック型エポキシ樹脂（例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂など）、ナフタレン型エポキシ樹脂などの芳香族系エポキシ樹脂、例えば、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、ヒダントインエポキシ樹脂などの含窒素環エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、低吸水率硬化体タイプの主流であるビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロ環型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらエポキシ樹脂のなかでは、補強性を考慮すると、芳香族系エポキシ樹脂、さらには、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。

また、このようなエポキシ樹脂は、そのエポキシ当量が、例えば、１５０〜１０００ｇ／ｅｑｉｖ．、好ましくは、２００〜８００ｇ／ｅｑｉｖ．である。なお、エポキシ当量は、臭化水素を用いた滴定によって測定されたオキシラン酸素濃度から算出することができる。
また、樹脂の配合割合は、ゴムおよび樹脂が併用される場合には、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、３０〜７０重量部、好ましくは、４０〜６０重量部である。樹脂の配合割合がこれより少ないと、補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、鋼板への接着性が低下する場合がある。

なお、本発明の発泡性制振組成物では、ゴムおよび樹脂のいずれか一方が含まれていればよいが、ゴムおよび樹脂の両方が含まれていることが好ましい。
発泡剤としては、例えば、無機系発泡剤や有機系発泡剤が挙げられる。
無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類などが挙げられる。

また、有機系発泡剤としては、例えば、Ｎ−ニトロソ系化合物（Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミドなど）、アゾ系化合物（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸アミド、バリウムアゾジカルボキシレートなど）、フッ化アルカン（例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなど）、ヒドラジン系化合物（例えば、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）など）、セミカルバジド系化合物（例えば、ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）など）、トリアゾール系化合物（例えば、５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールなど）などが挙げられる。

なお、発泡剤としては、加熱膨張性の物質（例えば、イソブタン、ペンタンなど）がマイクロカプセル（例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの熱可塑性樹脂からなるマイクロカプセル）内に封入された熱膨張性微粒子などを用いてもよく、そのような熱膨張性微粒子としては、例えば、マイクロスフェア（商品名、松本油脂社製）などの市販品を用いてもよい。

これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これら発泡剤のなかでは、外的要因に影響されず、安定した発泡を考慮すると、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）が好ましく用いられる。
また、発泡剤の配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、０．５〜１０重量部、好ましくは、１〜５重量部である。発泡剤の配合割合がこれより少ないと、十分に発泡せず、厚み不足により補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、密度が低下し、補強性が低下する場合がある。

また、このような発泡性制振組成物は、上記成分に加えて、相溶化剤を含んでいることが好ましい。相溶化剤は、上記したゴムおよび樹脂の相溶化を図るものであって、このような相溶化剤の配合により、さらなる接着性および補強性の向上を図ることができる。
相溶化剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ変性ゴムなどが挙げられる。エポキシ変性ゴムは、例えば、上記したゴムなどの分子鎖末端や分子鎖中に、エポキシ基が変性されているゴムであって、そのエポキシ当量が、例えば、１００〜１００００ｇ／ｅｑｉｖ．、さらには、４００〜３０００ｇ／ｅｑｉｖ．のものが好ましく用いられる。なお、ゴムをエポキシ基で変性するには、公知の方法が用いられ、例えば、不活性溶媒中で、ゴム中の二重結合に、過酸類やハイドロパーオキサイド類などのエポキシ化剤を反応させればよい。

そのようなエポキシ変性ゴムとしては、例えば、Ａ−Ｂ型ブロック共重合体やＡ−Ｂ−Ａ型ブロック共重合体（Ａはスチレン重合体ブロックを示し、Ｂはブタジエン重合体ブロックやイソプレン重合体ブロックなどの共役ジエン重合体ブロックを示す。）のＢ重合体ブロックに、エポキシ基が導入されているものが挙げられる。
より具体的には、例えば、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、エポキシ変性スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、エポキシ変性スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これらエポキシ変性ゴムのなかでは、補強性、接着性の両立を考慮すると、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体が好ましく用いられる。

なお、上記したＡ−Ｂ型ブロック共重合体やＡ−Ｂ−Ａ型ブロック共重合体において、スチレン重合体ブロックであるＡブロック共重合体は、その重量平均分子量が、１０００〜１００００程度であって、ガラス転移温度が７℃以上であることが好ましく、また、共役ジエン重合体ブロックであるＢブロック共重合体は、その重量平均分子量が、１００００〜５０００００程度であって、ガラス転移温度が−２０℃以下であることが好ましい。また、Ａブロック共重合体とＢブロック共重合体との重量比が、Ａブロック共重合体／Ｂブロック共重合体として、２／９８〜５０／５０、さらには、１５／８５〜３０／７０であることが好ましい。

また、相溶化剤の配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、５〜１５重量部である。相溶化剤の配合割合がこれより少ないと、補強性、接着性を向上させることができない場合があり、一方、これより多いと、特に低温での接着性が低下する場合がある。
さらに、このような発泡性制振組成物は、上記成分に加えて、架橋剤および／または硬化剤を含んでいることが好ましい。架橋剤および／または硬化剤を含有させることにより、補強性の向上を図ることができる。

架橋剤は、加熱により、ゴム（エポキシ変性ゴムを含む。）を架橋させることのできる公知の架橋剤（加硫剤）が用いられる。このような架橋剤として、例えば、硫黄、硫黄化合物類、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、有機過酸化物類（例えば、ジクミルパーオキサイド、１，１−ジターシャリブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキシン、１,３−ビス（ターシャリブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ターシャリブチルパーオキシケトン、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート）、ポリアミン類、オキシム類（例えば、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’-ジベンゾイルキノンジオキシムなど）、ニトロソ化合物類（例えば、ｐ−ジニトロソベンジンなど）、樹脂類（例えば、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物など）、アンモニウム塩類（例えば、安息香酸アンモニウムなど）などが挙げられる。

これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これら架橋剤のなかでは、硬化性、補強性を考慮すると、硫黄が好ましく用いられる。
また、架橋剤の配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、２〜１５重量部である。架橋剤の配合割合がこれより少ないと、補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、接着性が低下し、コスト的に不利となる場合がある。

また、硬化剤は、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂を硬化するための、エポキシ樹脂硬化剤などの公知の硬化剤が用いられる。このような硬化剤として、例えば、アミン系化合物類、酸無水物系化合物類、アミド系化合物類、ヒドラジド系化合物類、イミダゾール系化合物類、イミダゾリン系化合物類などが挙げられる。また、その他に、フェノール系化合物類、ユリア系化合物類、ポリスルフィド系化合物類などが挙げられる。

アミン系化合物類としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
酸無水物系化合物類としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。

アミド系化合物類としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
ヒドラジド系化合物類としては、例えば、ジヒドラジドなどが挙げられる。
イミダゾール系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールなどが挙げられる。

イミダゾリン系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾリン、２−エチル−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これら硬化剤のなかでは、接着性を考慮すると、ジシアンジアミドが好ましく用いられる。

また、硬化剤の配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、０．５〜１５重量部、好ましくは、１〜１０重量部である。硬化剤の配合割合がこれより少ないと、補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、貯蔵安定性が不良となる場合がある。
また、このような発泡性制振組成物は、上記成分に加えて、発泡助剤、架橋促進剤、硬化促進剤、充填剤、粘着付与剤や、さらには必要に応じて、例えば、顔料（例えば、カーボンブラックなど）、揺変剤（例えば、モンモリロナイトなど）、滑剤（例えば、ステアリン酸など）、スコーチ防止剤、安定剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、防カビ剤、難燃剤などの公知の添加剤を適宜含有させてもよい。

発泡助剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、尿素系化合物、サリチル酸系化合物、安息香酸系化合物などが挙げられる。これら発泡助剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、０．５〜１０重量部、好ましくは、１〜５重量部である。
架橋促進剤としては、例えば、酸化亜鉛、ジチオカルバミン酸類、チアゾール類、グアニジン類、スルフェンアミド類、チウラム類、キサントゲン酸類、アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、チオウレア類などが挙げられる。これら架橋促進剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、３〜１５重量部である。

硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類、三級アミン類、リン化合物類、四級アンモニウム塩類、有機金属塩類などが挙げられる。これら硬化促進剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、０．５〜２０重量部、好ましくは、１〜１０重量部である。
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム（例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、白艶華など）、タルク、マイカ、クレー、雲母粉、ベントナイト、シリカ、アルミナ、アルミニウムシリケート、酸化チタン、アセチレンブラック、アルミニウム粉などが挙げられる。これら充填剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、５０〜１５０重量部、好ましくは、７５〜１２５重量部である。

粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂（例えば、テルペン−芳香族系液状樹脂など）、クマロンインデン系樹脂、石油系樹脂（例えば、Ｃ５／Ｃ９系石油樹脂など）などが挙げられる。これら粘着付与剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよび樹脂の総量１００重量部に対して、例えば、１０〜２００重量部、好ましくは、２０〜１５０重量部である。

そして、発泡性制振組成物は、上記した各成分を、上記した配合割合において配合し、特に制限されないが、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などによって混練して、混練物として調製する。
なお、このようにして得られた混練物のフローテスター粘度（６０℃、２４ｋｇ荷重）が、例えば、１０００〜５０００Ｐａ・ｓ、さらには、１５００〜４０００Ｐａ・ｓとなるように調製することが好ましい。

また、混練物（発泡性制振組成物）は、その発泡時の体積発泡倍率が、１．５〜４．０倍、さらには、２．０〜３．５倍となり、また、発泡後の発泡体の密度（発泡体の重量（ｇ）／発泡体の体積（ｇ／ｃｍ^３））が、例えば、０．２〜０．８ｇ／ｃｍ^３、さらには、０．３〜０．７ｇ／ｃｍ^３となるように調製することが好ましい。
その後、得られた混練物を、特に制限されないが、発泡剤が実質的に分解しない温度条件下で、例えば、カレンダー成形、押出成形あるいはプレス成形などにより圧延して、シート形状に成形する。これによって、発泡性制振組成物がシートに成形される。

このようにして得られるシートの厚みは、例えば、０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは、１．０〜２．０ｍｍである。
次いで、得られた発泡性制振組成物からなるシートに、穿孔により空隙を形成して、自動車用制振材を得る。
シートを穿孔するには、特に制限されないが、例えば、パンチ加工、ドリル加工などの公知の穿孔方法が用いられ、シートをパンチ加工によって打ち抜くことが好ましい。

また、穿孔は、シートにおける表面側または裏面側のいずれか一方の表面から、シートの厚み方向を、裏面側または表面側まで貫通するようにする。
空隙の形状は、特に制限されず、例えば、穿孔されるシートの表面と同一平面において、略円形状（平面視略円形状）や略矩形状（平面視略矩形状）など、適宜選択することができる。

また、空隙の大きさも、特に制限されないが、例えば、その最大長さが、２０ｍｍ以下、さらには、１０〜２０ｍｍであることが好ましく、略円形状の場合には、その直径が２０ｍｍ以下、さらには、１０〜２０ｍｍであり、略矩形状の場合には、その一辺の長さが２０ｍｍ以下、さらには、１０〜２０ｍｍであることが好ましい。空隙の最大長さが２０ｍｍを超えると、シートを発泡させたときの空隙の埋まりが不十分となる場合がある。

また、空隙の数や配置も、特に制限されず、１つまたは複数穿孔することができる。例えば、シートが延びる長手方向に沿って、複数の空隙を、互いに間隔を隔てて、あるいは、互いに接触するように、直列あるいは並列で配置したり、さらには、千鳥状で配置するなど、連続するパターンの整列状態で配置することができる。なお、空隙を複数穿孔する場合には、その形状が適宜異なっていてもよいが、同一形状であることが好ましい。

また、穿孔されるシートの表面全面に対する空隙の面積比率は、例えば、１０〜６５％、さらには、３０〜４０％であることが好ましい。面積比率が１０％未満であると、軽量化が不十分となり、また、面積比率が５０％を超えると、制振性が低下する場合がある。
そして、このようにして得られた自動車用制振材は、自動車の車体鋼板に装着して、車体の制振性を向上させる。

自動車用制振材を車体鋼板に装着するには、特に制限されないが、まず、図１（ａ）に示すように、自動車用制振材１の一方の表面に拘束層２を貼着するとともに、他方の表面に必要により離型紙３を貼着する。
拘束層は、発泡後の自動車用制振材（以下、発泡体とする。）に靭性を付与するものであり、シート形状をなし、また、軽量および薄膜で、発泡体と密着一体化できる材料から形成されることが好ましく、そのような材料として、例えば、金属箔、ガラスクロス、樹脂含浸ガラスクロスなどが用いられる。

金属箔としては、例えば、アルミニウム箔やスチール箔などの公知の金属箔が用いられる。
ガラスクロスは、ガラス繊維を布にしたものであって、公知のガラスクロスが用いられる。また、樹脂含浸ガラスクロスは、上記したガラスクロスに、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などの合成樹脂が含浸処理されたものであって、公知のものが用いられる。

なお、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが用いられる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、塩化ビニル樹脂、ＥＶＡ−塩化ビニル樹脂共重合体などが用いられる。また、上記した熱硬化性樹脂と上記した熱可塑性樹脂と（例えば、メラミン樹脂と酢酸ビニル樹脂と）を併用することもできる。

このような拘束層の厚みは、例えば、０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは、０．４〜０．８ｍｍである。
また、自動車用制振材１の一方の表面に拘束層２を貼着するには、特に制限されないが、ヒートプレスなど適宜の貼着方法が用いられる。なお、自動車用制振材１の他方の表面に離型紙３を貼着するには、離型紙３を自動車用制振材１の他方の表面に、そのまま付着させればよい。

そして、使用時には、図１（ａ）の仮想線で示すように、自動車用制振材１の他方の表面から離型紙３を剥がして、図１（ｂ）に示すように、その自動車用制振材１の他方の表面を、車体鋼板４の組立工程において、車体鋼板４に貼着する。
車体鋼板は、例えば、ダッシュパネルやホイールハウスなど、自動車の車体における制振性が必要とされる部位の車体鋼板であって、自動車用制振材の他方の表面を、車体鋼板に貼着するには、例えば、拘束層が金属箔からなる場合には、拘束層と車体鋼板とを溶接したり、また、例えば、拘束層がガラスクロスや樹脂含浸ガラスクロスからなる場合には、拘束層と車体鋼板とを接着する。

その後、図１（ｃ）に示すように、電着塗装時などにおいて、所定温度（例えば、１６０〜２１０℃）で加熱することにより、自動車用制振材１を、発泡、架橋および硬化させて、発泡体５を形成する。
そして、上記した自動車用制振材は、発泡性制振組成物の混練物をシートに成形した後、そのシートに、穿孔により空隙を形成することにより、得られているので、車体鋼板に貼着した後、発泡体を形成すれば、十分な制振性を確保しつつ、空隙に起因する軽量化を図ることができる。そのため、制振性と軽量化とを両立して、車室環境の静粛性の向上を図りつつ、燃費を向上させて、排気ガスを低減し、環境への対応を図ることができる。

また、上記した自動車用制振材の製造においては、得られた発泡性制振組成物からなるシートに、穿孔により空隙を形成したときには、そのシートから分離される穿孔部分、すなわち、パンチ加工によりシートから打ち抜いた打ち抜き部分が、穿孔と同時に生成される。そのため、その打ち抜き部分を、再度、上記した各成分とともに混練して、混練物を調製すれば、打ち抜き部分を廃棄することなく、リサイクルすることができる。そうすると、発泡性制振組成物の歩留まりを向上させることができ、コストの低減を図ることができるとともに、廃棄物の発生がなく、環境負荷を低減することができる。

なお、打ち抜き部分は、混練物１００重量部に対して、例えば、１００重量部以下、好ましくは、５０重量部以下の割合で配合することができる。

以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何らこれらに限定されるものではない。
発泡性制振組成物の調製
まず、スチレン・ブタジエンランダム共重合体（重量平均分子量２４００００、スチレン含有量２５重量％、ムーニー粘度３５（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃））５０重量部、半固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量２５０ｇ／ｅｑｉｖ．）５０重量部、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（スチレン含有量４０重量％、エポキシ当量１０６７ｇ／ｅｑｉｖ．、ダイセル化学工業社製、エポフレンドＡＴ５０１）１０重量部、重質炭酸カルシウム５０重量部、タルク５０重量部、テルペン−芳香族系液状樹脂１０重量部、Ｃ５／Ｃ９系石油樹脂３０重量部を、１３０℃にて混練した。その後、これに、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）２重量部、硫黄１０重量部、ジシアンジアミド５重量部、酸化亜鉛５重量部、ジベンゾチアジルジスルフィド５重量部を配合して、２０℃で混練することにより、発泡性制振組成物の混練物を調製した。

得られた混練物を、プレス成形により、厚み２ｍｍのシートに成形した。
実施例１
１）試験片の作製
試験片１
シートを、２５０ｍｍ（長さ）×１０ｍｍ（幅）の細長平板形状に切り出した後、図２に示すように、そのシートに、１０ｍｍφの平面視円形孔（空隙）を、長手方向に沿って、６ｍｍ間隔で１６個穿孔した。

試験片２
シートを、２５０ｍｍ（長さ）×１０ｍｍ（幅）の細長平板形状に切り出した後、図３に示すように、そのシートに、１０ｍｍφの平面視円形孔（空隙）を、長手方向に沿って、２．５ｍｍ間隔で２０個穿孔した。
試験片３
シートを、２５０ｍｍ（長さ）×１０ｍｍ（幅）の細長平板形状に切り出した後、図４に示すように、そのシートに、７ｍｍφの平面視円形孔（空隙）を、長手方向に沿って、１３ｍｍ間隔で１２個穿孔した。

試験片４
シートを、２５０ｍｍ（長さ）×１０ｍｍ（幅）の細長平板形状に切り出した後、図５に示すように、そのシートに、７ｍｍφの平面視円形孔（空隙）を、長手方向に沿って、３ｍｍ間隔で２４個穿孔した。
試験片５
シートを、２５０ｍｍ（長さ）×１０ｍｍ（幅）の細長平板形状に切り出した後、図６に示すように、そのシートに、７ｍｍφの平面視円形孔（空隙）を、長手方向に沿って２列の千鳥状で２４個穿孔した。なお、各列における各平面視円形孔（空隙）の長手方向の間隔を、６ｍｍとした。

試験片６
シートを、２５０ｍｍ（長さ）×１０ｍｍ（幅）の細長平板形状に切り出した後、図７に示すように、そのシートに、７ｍｍφの平面視半円形孔（空隙）を、長手方向に沿って２列で、かつ、１対の平面視半円形孔（空隙）が、互いに幅方向に対向するように並列して２４個穿孔した。なお、各平面視半円形孔（空隙）は、シートの幅方向端部を切り欠くように形成した。また、各列における各平面視半円形孔（空隙）の長手方向の間隔を、６ｍｍとした。
２）制振性評価
上記作製した試験片１〜６について、シートの表面および裏面の両面に、２５０ｍｍ（長さ）×１０ｍｍ（幅）×０．８ｍｍ（厚）の冷間圧延鋼板をヒートシールにより貼着した後、１８０℃で２０分間加熱し、シートを発泡させた。

発泡後、温度２０℃、周波数３００Ｈｚおよび１０００Ｈｚにおける損失係数をレーザバイブロメータにて測定することにより、制振性を評価した。
損失係数は、ＪＩＳ Ｇ ０６０２（１９９３）「制振鋼板の振動減衰特性試験方法」に準拠し、中央支持定常加振法にて測定した。中央支持定常加振法では、測定温度−２０〜６０℃にて、電磁加振器でサンプル（試験板）の中心を加振（スイープサイン振動による加振）して、その時の加振力と応答加速度とをインピーダンスヘッドにより測定することにより、損失係数を求めた。

その結果を、空隙の面積比率とともに、表１に示す。なお、表１には、平面視円形孔（空隙）および平面視半円形孔（空隙）を穿孔していない試験片（未穿孔）の損失係数を併せて示す。

表１から、試験片１〜６について、空隙が形成されていても、空隙が形成されていない未穿孔の試験片と損失係数はそれほど差異がなく、ほぼ同等の制振性が得られていることがわかる。
実施例２
１）試験板の作製
シートを、１５０ｍｍ（長さ）×１５０ｍｍ（幅）の正方形平板形状に切り出した。このシートの重量は３２ｇであった。その後、図８（ａ）に示すように、そのシートに、１０ｍｍφの平面視円形孔（空隙）を、縦横方向に等間隔を隔てて１４４個穿孔した。穿孔後のシートの重量は１６ｇであり、空隙の面積比率は５０％であった。
２）制振性評価
上記作製した試験板について、シートの表面に、１５０ｍｍ（長さ）×１５０ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（厚）の拘束層（冷間圧延鋼板）をヒートシールにより貼着した後、シートの裏面を、３５０ｍｍ（長さ）×３５０ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（厚）の基板（鋼板）上に設置し、１８０℃で２０分間加熱し、シートを発泡させた（図８（ｂ）参照）。

発泡後、温度２０℃における損失係数をレーザバイブロメータにて測定することにより、上記と同様に制振性を評価した。
表２に、全周波数領域（０〜１０００Ｈｚ）での振動の累計であるオーバーオール値を示す。なお、表２には、平面視円形孔（空隙）を穿孔していない試験板（未穿孔）の損失係数、および、基板のみの損失係数を併せて示す。

表２から、試験板が穿孔されているものは、基板のみのものに比べて良好な制振性を有しており、その制振性は、試験板が穿孔されていないものと、ほぼ同等であることがわかる。

本発明の自動車用制振材を用いて車体鋼板を補強する方法の一実施形態を示す工程図であって、（ａ）は、自動車用制振材の一方の表面に拘束層を貼着するとともに、他方の表面に必要により離型紙を貼着した後、離型紙を剥がす工程、（ｂ）は、自動車用制振材を車体鋼板に貼着する工程、（ｃ）は、自動車用制振材を加熱して発泡させる工程を示す。 試験片１のシート（１０ｍｍφ、１６個）の平面図である。 試験片２のシート（１０ｍｍφ、２０個）の平面図である。 試験片３のシート（７ｍｍφ、１２個）の平面図である。 試験片４のシート（７ｍｍφ、２４個）の平面図である。 試験片５のシート（７ｍｍφ、千鳥状２４個）の平面図である。 試験片６のシート（７ｍｍφ、端部切欠状２４個）の平面図である。 実施例２における試験板の、（ａ）は平面図、（ｂ）は発泡後の断面図を示す。

符号の説明

１ 自動車用制振材
２ 拘束層
３ 離型紙
４ 車体鋼板
５ 発泡体

Claims (3)

1. ゴムおよび／または樹脂と発泡剤とを含む発泡性制振組成物からなり、穿孔により空隙が形成されていることを特徴とする、自動車用制振材。
2. 前記発泡性制振組成物は、シートに成形され、
   前記空隙は、前記シートの厚み方向を貫通するように形成されており、
   前記シートにおける前記厚み方向に対する直交方向の表面において、前記空隙の面積比率が、前記表面全面に対して１０〜５０％であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用制振材。
3. 前記発泡性制振組成物には、前記穿孔により前記シートから分離された穿孔部分が含まれていることを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車用制振材。

Images