JPH02150445A - 振動減衰性制振金属板用樹脂組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、振動減衰性制振金属板（以下、単に制振金属
板という）を製造する際に、複数の金属板からなる各積
層金属板間に介装される、制振性に優れた樹脂組成物に
関し、この制振金属板は、建築物や機械の構成部材もし
くはそれらの一部を構成し、騒音を低減させる振動減衰
能の高い制振金属板として使用される。

［従来の技術］ 近年、騒音公害は大きな社会問題となっており、騒音防
止のため様々の対策が講じられている。このような騒音
防止対策の１つとして、振動発生源の構成部材として制
振材を使用する方法があり、これまで種々の制振金属板
が提案されている。

これらの制振金属板は、複数の金属薄板を樹脂組成物（
中間層・、）により接合一体化したものであり、次のよ
うな性能が要求される。

（１）適用される各種機器類の使用温度環境および共振
周波数領域において高い振動減衰効果を発揮すること。

（２）用途に応じて必要十分な振動減衰性能を示し、且
つ優れた層間接着性を有すること。

しかしながら従来の制振金属板は、上記（１）、（２）
の要求特性を十分に備えたものとは言い難い、即ち制振
金属板の中間層に用いられる樹脂組成物としては、酢酸
ビニル系樹脂（特公昭４６−１７５８２）、比較的低分
子量のポリアミド樹脂（特公昭５４−１８７００）、ポ
リイソブチレン混合物（特開昭５４−４３２５１）、エ
チレン−酢酸ビニル樹脂（特公昭５５−４６４２２）、
ポリビニルアセタール樹脂（特公昭５４−２３４８９）
など多種のものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこれらの樹脂組成物を使用して製造された
制振金属板は、■ある特定の狭い温度範囲でしか制振性
能が発揮されない、■制振性能を高めようとすると耐熱
性が低下する、■金属層との接着性が乏しく簡単に眉間
剥離を起こす、といフた種々の問題があった。

一般に、このような制振金属板の制振性能は、中間層を
構成する樹脂量の粘弾性に依存しており、この制振性能
を損失係数で表わすと、この制振性能はある一定温度で
ピークを示し、このピーク温度の近傍で使用するのが最
も効果的であることが知られている。また一般に、騒音
源・振動源の雰囲気温度が４０℃以上の高温になること
も多いから、制振性能のピーク温度も４０℃以上を超え
る高温域にあることが望まれる場合もある。また、建材
のパネルなどでは制振性能の高いことが望まれるが、成
形加工条件が厳しくないので、大きな接着強度は必ずし
も必要ではない。一方、自動車のオイルパンなど、製造
時非常に苛酷な成形加工条件にさらされる場合には、制
振性能を犠牲にしてもその様な加工条件に耐える接着強
度が必要となる。

しかしながら、上記従来の樹脂組成物によって製造され
る制振金属板においては、その制振性能のピーク温度特
性や接着強度を簡単に調整することができない。

ポリマーブレンドなどにより制振性能のピーク温度特性
を改善しても、金属層との接着性が著しく低下するか、
あるいは制振性能の有効温度域が著しく狭くなるという
問題があった。

本発明はこの様な問題点に鑑みてなされたものであって
、その目的は、制振性能のピーク温度や接着強度を比較
的簡単に調整することができ、用途・目的に応じた性能
の制振金属板を得ることのできる樹脂組成物を提供しよ
うとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決することのできた本発明組成物は、撮動
減衰性制振金属板の製造に用いられる樹脂組成物におい
て、α、β−不飽和カルボン酸またはそれらの酸無水物
を０．０５〜１０そル％の割合で共重合成分として含有
する共重合体に、塩基性アルカリ金属化合物を含有せし
めてなるところに要旨を有するものである。

［作用］ 本発明は、複数の金属層とそれらを接合する樹脂層から
構成される制振金属板の該樹脂層を構成する組成物であ
って、官能基としてカルボキシル基を有するα、β−不
飽和カルボン酸またはそれらの酸無水物（以下、α、β
−不飽和カルボン酸成分ということがある）を共重合成
分として含有する共重合体を主成分とするものであり、
これに塩基性アルカリ金属化合物を含有させてイオン架
橋することにより、制振性能のピーク温度や接着強度を
任意に調整することができ、且つ取り扱いが容易でしか
も性能的に安定した制振金属板用樹脂組成物を提供する
ものである。

本発明で使用されるα、β−不飽和カルボン酸成分は、
共重合体中のカルボキシル基源となるものであり、この
カルボキシル基は後述する塩基性アルカリ金属化合物と
イオン架橋を起こして接着強度及び耐熱性を高めると共
に、制振性能のピーク特性温度の調整に利用される官能
基として不可欠のものであり、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸等の一塩基酸及びマレイン酸、フマル酸
、イタコン酸等の二塩基酸あるいはこれらの酸無水物が
挙げられる。これらの共重合成分中に占める比率は、−
塩基酸の場合０．１〜１０モル％、二塩基酸の場合はそ
の半量の０．０５〜５モル％がよく、下限値未満では塩
基性アルカリ金属化合物とのイオン架橋が不十分となる
ため、満足のいく接着強度や耐熱性が得られず、また制
振性能のピーク温度の調整範囲も狭くなる。一方上限値
を超えると、樹脂層が硬質化しすぎるため制振性能が乏
しくなる。

上記α、β−不飽和カルボン酸成分と組合せて使用され
る共重合成分としては、該α、β−不飽和カルボン酸成
分と共重合可能な２重結合を有するものであればその種
類は一切制限されないが、コストや性能（樹脂組成物の
接着性や制振性能等）を考慮して最も一般的なのはビニ
ルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル等である。上記ビニルエステルの中でも酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等は代表的なものであ
り、このほか「ベオバ１０」や「ベオバ９」　（いずれ
もシェル化学社製商品名）として市販されている分岐脂
肪酸のビニルエステルも好ましいものとして使用される
。またアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルと
しては、炭素数１〜１２のアルキル基を有するエステル
が一般的であり、具体例としてはメチルアクリレート、
メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメ
タクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメ
タクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメ
タクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−
エチルへキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート
、ラウリルメタクリレート等が挙げられる。

これらの共重合成分と前記α、β−不飽和カルボン酸成
分の共重合に使用される重合開始剤としては、α、α°
−アゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルの如
き汎用の重合開始剤がいずれも好適に用い・、られる。

また共重合に用いる溶媒の種類にも格別の制限はなく、
たとえばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢
酸エチル、酢酸イソプロビリ、ベンゼンなどが適宜選択
して使用される。これらの溶媒は、重合温度、生成する
共重合体の目標重合度等を考慮して、単独であるいは２
ｆ！！以上の混合溶媒として用いられる。

この様にして得られるα、β−不飽和カルボン酸成分含
有共重合体にイオン架橋剤として添加される塩基性アル
カリ金属化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウ
ム、酢酸リチウムなどが挙げられ、その添加量は、上記
共重合体に含まれるカルボキシル基に対し化学量論的に
当量以下に抑えるのがよい、当量を超えて添加すると共
重合体の安定性が悪化し、接着性や制振性能にも悪影響
が現われるからである。

上記の原料を用いて本発明の樹脂組成物を製造する方法
も特に制限されないが、代表的な方法を示すと次の通り
である。即ち前述のモノマー成分を単独あるいは混合溶
媒に溶かし、これに重合開始剤を加えて５０〜８０℃程
度に加熱すると、５〜１５時間で重合が終わり粘稠な共
重合体溶液が得られる。これに前記塩基性アルカリ金属
化合物の親木性溶媒（メチルアルコール、エチルアルコ
ール、アセトン等）溶液あるいは水溶液を加えて、イオ
ン架橋を行なう、得られた樹脂溶液より溶媒を除去する
と、イオン架橋された共重合体が得られる。この場合、
α、β−不飽和カルボン酸成分の使用量や塩基性アルカ
リ金属化合物の添加量を変えることにより、得られる共
重合体の接着強度、耐熱性、制振性能のピーク温度を任
意に調整することがで籾る。この共重合体はそのままで
樹脂組成物として使用することもできるが、通常は更に
適量の酸化防止剤や安定剤などが添加される。なお酸化
防止剤や安定剤などは、脱溶媒後のイオン架橋された共
重合体に適当なミキサーあるいはブレンダーなどを用い
て添加してもよく、あるいはイオン架橋後の樹脂溶液に
加えてもよい。

酸化防止剤や安定剤は、樹脂組成物の耐熱性あるいは安
定性を向上させるうえで有効な成分であり、その添加量
は、全樹脂組成物中に１〜４重量％程度である。

酸化防止剤としては、たとえば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）などが賞月され、また安定剤としては、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）な
どが賞月、される。

さらに、本発明の樹脂組成物中には、制振金属板の溶接
性改善のための導電性付与剤として、カーボンブラック
、黒鉛、金属粉などの導電性フィラーを配合することも
有効である。

かくして得られる本発明の樹脂組成物は、二枚またはそ
れ以上の金属板の夫々の間にサンドウィッチ状に介装し
て接合一体化することにより制振金属板とされる。使用
される金属板の種類には一切制限がなく、またこれらの
金属板は同種のものを積層して使用し得るほか、異種の
金属板を組合せて使用することもできる。尚金属板とし
ては例えば鋼板（ステンレス鋼板などを含む）、アルミ
ニウム板、銅板、チタン板あるいは様々の合金板が用途
・目的（使用環境等）に応じて適宜選択して使用される
。またこれらの金属板は表面処理（クロメート処理、り
ん酸処理、めっき処理等）の付されたものであっても勿
論かまわない。

本発明の樹脂組成物を用いた制振金属板の製造は、該樹
脂組成物の特性（溶融粘度、溶解性、耐ブロッキング性
など）に応じて、種々の方法が採用される。即ち、樹脂
組成物の溶融粘度が低い場合には、該組成物をたとえば
１２０〜１８０℃程度に加熱溶融し、ロールコータ−等
を用いて金属板面上に３０〜１００μｍ程度の厚さに塗
布する。ついで、塗布金属板の上に別の金属板を重ね合
せ、１２０〜１８０℃ｘ　５〜２０　Ｋｇｆ／ｃｍ２程
度の条件で熱圧着、する。また該組成物が易溶解性であ
る場合は、例えばメチルアルコールやアセトンなどの溶
媒に該組成物を溶かし、ロールコータ−などを用いて金
属板面上に３０〜４００μｍ程度、好ましくは６０〜２
００μｍの厚さに塗布した後溶媒を除去する。ついで、
上記と同様にして別の金属板を重ね合せ加熱圧着すれば
良い。また該組成物を溶融樹脂層に入れて加熱溶融し、
エクストルージョンコーター、スロットオリフィスコー
ターなどを用いて金属板面上に３０〜２００μｍ程度の
淳さに塗布し、ついで、上記と同様にして加熱圧着する
こともできる。さらに、該組成物のフィルムがブロッキ
ングを起こしにくいものである場合は、該組成物を３０
〜１００μｍ程度の厚さに製膜し、これを二枚の金属板
の間に挟み込んで上記と同様に熱圧着しても良い。

［実施例］ 次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお千
ツマ−及び試薬は、いずれも和光純薬工業社製のものを
使用した。

実施例１ ５００ｍｌの三ツロフラスコにメチルアルコール１００
ａ＋１．酢酸ビニール５０　ｇ　（０，５１１ｍｏｌ）
　、７クリル酸ｎ−ブチルフ４　ｇ　（０，５８ｍｏｌ
）　、アクリル酸８．４　ｇ　（１１，１１７ａ＋ｏｌ
　：全モノマー中に占める比率９．１６　ｍｏ１％）お
よび０．５ｇのα、α°−アゾビスイソブチロニトリル
を仕込み、常圧下、温浴温度７０℃でメチルアルコール
を還流しつつ攪拌し、湯浴の温度が７０℃に達してから
５時間共重合を行ない、その後、０゜０５ｇのｐ−ｔｅ
ｒｔ−ブチルカテコールを２ｍｌのメチルアルコールに
溶かした溶液に加えて重合を停止した。

室温まで放冷した後、反応液をかきまぜながら１００ｍ
１のメチルアルコールを加えて低粘度の樹脂溶液を調製
した。得られた樹脂溶液２００ｇを５等分し、か幹まぜ
ながら水酸化ナトリウムの３％メチルアルコール溶液を
所定量室温にて徐々に加えてイオン架橋した。架橋条件
を第１表に示す。

上記で得た各樹脂溶液を、２５０ｍｍｘ　２００Ｇ＋１
Ｘ０．８ａｍの冷延鋼板と組合せて制振鋼板を製作した
。尚制振鋼板の製造に当たフては、冷延鋼板の上に厚さ
１００μｍのスペーサーを置き、該鋼板面にイオン架橋
後の樹脂溶液を均一に塗布し、減圧乾燥器に入れて樹脂
溶液中の未反応モノマー及び溶媒を完全に除去した。つ
いでスペーサーを取り除いてから、・、その上に別の鋼
板を重ね合せ、圧縮成形機を用いて、温度１６０℃Ｘ面
圧２０にｇｆ／Ｃｌ１２の条件で５分間加熱・加圧した
。得られた制振材より短冊型の試料を作成し、Ｂ＆に社
製の弾性係数測定装置を用いて、共振法により測定周波
数２５０）１ｚで振動減衰試験を行なった。また各制振
材については、ＪＩＳ法（剪断引張り強度：Ｋ　　６８
５０．Ｔｌ１Ｊ離強度：Ｋ　　６８５４）に準拠して層
間接着強度を測定した。

結果を第１図及び第２表に示す。尚第１図には、各樹脂
組成物のイオン架橋度をパラメーターとし、雰囲気温度
と制振鋼板の損失係数（η）の関係として示した。

第１図から明らかな様に、イオン架橋度が増大するにつ
れてηの極大温度は高温側に移行し、またηの極大値は
低下すると共に、ηのピークはブロードになることがわ
かる。従って、上記共重合体のイオン架橋度を適当に調
節すれば、目的とする使用環境温度領域（０〜１６０℃
近辺）に応じて好適な制振性を有する制振鋼板用樹脂を
得ることができる。

また第２表は、樹脂組成物のイオン架橋度と制振鋼板の
接着強度の関係を示したものであり、この表からも明ら
かである様に接着強度はイオン架橋度により大餘く変化
し、剪断引張り強度についてみると、未架橋の場合的１
５にｇｆ／ｃｍ’であったものが、イオン架橋度が１０
０％になると約９０Ｋｇｆ／ａｍ’に上昇している。一
方Ｔ剥離強度は、未架橋の場合的７にｇｆ／２５ｍｍで
あったものが、イオン架橋度が１００％の場合では約５
にｇｆ／２５ｍｍに下がっている。即ち上記三元共重合
体においてイオン−架橋度を適正に調節すれば、目的と
する加工条件に適合した接着強度をもった制振鋼板用樹
脂を製造し得ることが分かる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、官能基としてカル
ボキシル基を有する共重合体を主成分とし、これに塩基
性アルカリ金属化合物を加えてイオン架橋することによ
り、用途・目的に応じて制振性能のピーク温度や接着強
度等の要求特性を適宜調整することがで縫、取り扱いが
容易でしかも性能的に安定した制振金属板用樹脂組成物
を提供することができる。従って、本発明の制振金属板
用樹脂組成物を使用すれば、使用環境条件に応じた制振
性と物性を兼備した制振金属板の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の樹脂組成物を用いて製造した制振金
属板の損失係数（η）の温度依存性を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 振動減衰性制振金属板の製造に用いられる樹脂組成物に
   おいて、α，β−不飽和カルボン酸またはそれらの酸無
   水物を０．０５〜１０モル％の割合で共重合成分として
   含有する共重合体に、塩基性アルカリ金属化合物を含有
   せしめてなることを特徴とする振動減衰性制振金属板用
   樹脂組成物。