JPH04227889A - ２層コーテイング - 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】

【０００１】本発明は、突き当る粒状物によつて起こる
騒音を減ずる作用もする硬い基材、特に自動車の下回り
（ｕｎｄｅｒｂｏｄｙ　ｒｅｇｉｏｎ）のシート金属に
対する２層の、振動吸収性、防錆性、耐摩耗性のコーテ
イングに関する。

【０００２】不十分な消音のために、弾性構造体例えば
自動車の車体及び機械の囲いの薄いシート金属は、空中
を伝わる音に刺激され或いは機械的振動にさらされた時
、種々の周波数の音をすごく発散する。消音の目的に対
して、粘弾性の消音ホイル又はコーテイングを、音を発
散するシート金属に適用することは公知である。

【０００３】特に自動車の場合泥よけや自動車の下部に
車輪によつてまき上げられて突き当る粒状物（石及びチ
ツピング、砂、水）は、厄介な騒音の別の原因となる。 この騒音はかなりの割合で高い周波数の音を含んでいる
から特に気になるし、不快となる。この問題に対する公
知の解決策は、例えばポリプロピレンから作られたプラ
スチツクのシエル（ｓｈｅｌｌ）の車輪の覆いの中に挿
入することである。そのようなシエルは車輪の覆いのシ
ート金属の前数ミリメートルのところに吊すように取り
つけられる。これは明らかに効果的であるが、複雑であ
り、比較的高くつく。他の信じうる可能性は、適当なコ
ーテイングをシート金属構造体に適用して粒状物が自動
車の下回りのシート金属に直接突き当るのを防止するこ
とであろう。そのようなコーテイングは飛ぶ粒状物に対
して距離及び時間の双方に関して「長い停止行程」を与
えるためにできるだけ柔く且つ厚くなければならないで
あろう。この方法により、特に高周波数の、ことに気に
なる周波数範囲の騒音の発生をかなり減ずることができ
た。 基本的な物理則、フーリエ返還は系の時間的挙動は周波
数範囲における関連した挙動と非常に関係のあることを
述べている。すなわち過程が時間的に迅速に起これば起
こる程、この過程を周波数範囲で記述するには高周波数
が必要である。短い、急速な過程は、長く持続する急速
でない過程よりも高周波数を含む。

【０００４】硬い基材飢えでの振動吸収性、同時に防錆
性、耐摩耗性コーテイングの形成は独国特許第２８５２
８２８号から公知である。これによると、硬化後に異な
った弾性率をもつ２つのコーテイング組成物に連続的に
適用する。基材に面する内層は外側の被覆層より柔い。 このコーテイングを用いると、音の吸収がかなり改善さ
れる。このコーテイングの形成に当っては、２つの異な
るプラスチゾルを適用し、加熱によつてゲル化し、斯く
して硬化させる。内側の（柔い）層は随時発泡されてい
てもよい。

【０００５】突き当る粒状物の起こす騒音を減ずる問題
は独国特許第２８５２８２８号に述べられていない。更
にこれに示されているコーテイングは長期間安定ではな
く、その機械的な、従つてその音響的な性質は経時的に
変化することが明らかになつた。しかしながら自動車の
構造体に使う場合、コーテイングはそれに対する必要条
件が初めに適合するばかりでなく、できれば自動車の耐
用寿命の全期間にわたつて適合するように形成されねば
ならない。

【０００６】従つて本発明の基本的な目的は、硬い基材
特に泥よけを含む自動車の下回りのシート金属に対する
振動吸収効果をもち且つ防錆性で耐摩耗性であり、また
更に同時に突き当る粒状物の起こす騒音をかなり減少さ
せるコーテイングを開発することである。このコーテイ
ングはこれらの性質を長期間にわたつて実質的に不変の
状態で保持することが必須である。

【０００７】本発明によれば、ゲル及び／又は硬化後に
内層が被覆層より柔く且つより厚い層をなすような基材
に面する内層と被覆層とかならる２層コーテイングが提
案される。このコーテイングは ａ）内層が重合体Ａと可塑剤Ｐ１を含んでなり、そして
ｂ）被覆層が重合体Ｂと可塑剤Ｐ２を含んでなり、但し
重合体Ａ及びＢは異なった化学組成を有し、重合体Ａは
可塑剤Ｐ２と本質的に適合せず、そして重合体Ｂは可塑
剤Ｐ１と本質的に適合せず、或いは２層は本質的に同一
の濃度の１つの可塑剤（Ｐ１＝Ｐ２）を含有し、斯くし
て１つの層が他の層からの可塑剤によつて損われるとい
う危険のない、ことが特色である。

【０００８】好適な具体例によれば、内層は発泡せしめ
られ、これによつてその柔さと層の厚さを増大させる。 一般に内層は被覆層より２〜２０倍厚い。柔い内層の弾
性率は一般に＜１０８ダイン／ｃｍ２であるべきである
。コーテイング全体の単位面積当りの重量は好ましくは
基材のそれより小さい。

【０００９】上述の必要条件に合うコーテイングは同時
に柔く且つできるだけ厚く、斯くして突き当る粒状物を
効果的に止めることができる。更に、それは振動吸収性
の雑音防止化合物としてできる限り効果的であるべきで
ある。しかしながら実際の使用の場合には、このコーテ
イングが腐食に対して良好な保護材となり、中でも高い
耐摩耗性であることが必要である。これは特に車輪の覆
いの領域に当てはまる。高程度の柔い及び良好な耐摩耗
性は矛盾する必要条件であるが、本発明による２層コー
テイングで解決される。シート金属側に配置される層は
柔く且つ比較的厚く、従つて設定された音響の必要条件
を満足する。その厚さは一般に１〜５ｍｍの範囲である
。 被覆層はそれより薄く且つ粘弾性であり、従つて耐摩耗
性を保証する。０．２５〜１ｍｍの範囲の厚さは好適で
ある。

【００１０】実際の目的の場合、両層の性質が長期間安
定である、即ち被覆層が永久的に粘弾性で耐摩耗性でな
ければならず、一方軟い内層が永久的に柔くなければな
らないということは非常に重要である。本発明によれば
、これは可塑剤の１層から他層への移動がないように或
いはその不適合性のために移動する可塑剤が他の重合体
層の物理性を損わないように互いに適合する２つの層の
組成によつて保証される。これは種々の方法で達成する
ことができる：−柔い内層と硬い被覆層における重合体
が異なる化学的組成を有する場合、可塑剤はそれぞれが
他の層の重合体と適合しないように２層に対して選択さ
れる。普通内層に対しては所望の大きい柔さを達成する
ために、比較的高い可塑剤含量が必要である。この時可
塑剤はその濃度勾配のために被覆層へ移動しうる。内層
の可塑剤が被覆層の重合体と適合しない場合、これは被
覆層の軟化を防止する。それぞれの場合可塑剤の他の層
の重合体との不適合は層の機械的性質のいずれかの悪化
を防止する。

【００１１】−問題に対する他の解決策は、両層に対し
て同一の可塑剤を用いる場合本質的に同一の可塑剤濃度
を使用することであり、またこのようにして可塑剤の移
動を防止することである。この場合、必要な内層の高度
な柔さは発泡によつて達成される。

【００１２】これらの手段はコーテイングの機械的な安
定性の必要とされる長期間の安定性を保証する。上述し
た独国特許第２８５２８２８号にはこれを示唆する記述
がなく、またその実施例は上述した必要条件に合致しな
い。即ち実施例１では、内層において用いる可塑剤がア
リールアルキルスルホネートであり、これは被覆層の重
合体であるポリ塩化ビニルとも適合し、従って可塑剤の
移動のために被覆層の軟化が起こる。実施例２において
、２つの層に対して同一の可塑剤が異なる濃度で使用さ
れる。これもまた濃度勾配のために可塑剤の移動をもた
らす。

【００１３】独国特許第２８５２８２８号からすでに本
質的に公知であるように、かなり長い間自動車の生産に
おけるアンダーシール、融着継目シーリング、接着剤と
して許容されてきたようなプラスチゾルが、本発明によ
る２層コーティングの製造に使用れる。コーティングは
特に有利には２層が連続的な噴霧工程［ウェット‐オン
‐ウェット（ｗｅｔ‐ｏｎ‐ｗｅｔ）法］で形成される
ように適用することができ、層のゲル化は続く熱処理に
よって同時に及び一緒に起こる。しかしながら内層を適
用後に加熱によって予めゲル化し且つ随時これを発砲さ
せ、そしてその後に被覆層を適用することもできる。加
熱は１０〜６０分間約１００〜１８０℃で行なってプラ
スチゾルをゲル化する。

【００１４】層の必要な異なる軟化は、すでに述べたよ
うに可塑剤の内層における高含量により及び／又は内層
の発泡により達成される。

【００１５】ポリ塩化ビニル単独重合体及び／又は例え
ば酢酸ビニルとの共重合体との粉末はプラスチゾルに対
する重合体として特に適当である。また独国特許第２４
５４２３５号及び第２５２９７３２号に記述されている
如き（メト）アクリレート単独及び／又は共重合体の粉
末も適当である。独国特許第２７２２７５２号における
所謂コア／シェルアクリル重合体も有利に使用しうる。

【００１６】ポリ塩化ビニル単独及び共重合体の場合、
多くの適当な可塑剤例えばフタレート、ホスフェート、
アジペート及びクエン酸エステルが公知である。特に好
適なものは、（メト）アクリレート単独及び共重合体と
適合しないからジアルキルフタレート例えばフタル酸ジ
オクチル及びフタル酸ジノニルである。後者に対しては
、ジベンジルエーテル、ジベンジルトルエン、ジフェニ
ルメタン、及びジフェニルエーテルが塩化ビニル単独及
び共重合体と適合しないから特に適当である。一方例え
ばアリールアルキルスルホネートは両群の重合体と適合
することができるから、両層における可塑剤の濃度が本
質的に同一である時だけ使用することができる。

【００１７】プラスチゾルのゲル化中に活性化される適
当な発泡剤は同業者にとって公知である。列挙しうるい
くつかは例えばアゾジカルボンアミド、アゾイソ酪酸ニ
トリル、ジニトロソジメチルテレフタルアミド及び適当
ならばさらに水である。

【００１８】層の勇気的性質特に硬度及び耐摩耗性は公
知のように無機充填剤の添加によって影響せしめうる。 適当な充填剤は例えば炭酸カルシウム及び酸化カルシウ
ム、硫酸バリウム、カーボンブラック、グラファイト、
二酸化チタン、タルク及び有機又は無機ミクロスフィア
である。

【００１９】次の実施例は本発明の更に詳細な説明に役
立つ。

【００２０】

【実施例】実施例１ 柔か内層の製造に対するプラスチゾルは次の組成を有し
た： 　　　　　　ポリメチル‐ｎ‐ブチルメタクリレート　
　　　　　　　（２％ビニルイミダゾールを含む）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０％　　
　　　　ジベエンジルトルエン　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５０％　　　　　　炭酸カルシウム　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２８％　　　　　　酸化カルシウム　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２％必要に応じ
て発砲した層を製造する場合には、、　　　　　　アゾ
ジカルボンアミド　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１％を添
加した。

【００２１】被覆層には次の組成のプラスチゾルを用い
た： 　　　　　　ポリ塩化ビニル（ｋ値７０、ペースト型）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０％　　　　
　　フタル酸ジノニル　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
３０％　　　　　　炭酸カルシウム　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　３８％　　　　　　酸化カルシウム　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２％２つのプラ
スチゾルを金属シート上にウェット‐オン‐ウェットで
噴霧し、１６０℃に３０分間加熱することによって焼い
た。この結果優秀な耐摩耗性を有すばかりでなく、非常
に良好な消音挙動も示し、また突き当る粒状物のエネル
ギーを大程度に吸収し且つ全くかなりの騒音の減少をも
たらしうる２層コーティングが得られた：参照、実施例
３において実験Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦに示す結果。

【００２２】実施例２ 柔い内層を製造するための発泡しうるプラスチゾルは次
の組成を有した。

【００２３】 　　　　　　ポリ塩化ビニル　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３０％　　　　　　フタル酸ジノニル　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　３０％　　　　　　炭酸カル
シウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３６％　　
　　　　酸化カルシウム　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２％　　　　　　ポリアミノアミド　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１％　　　　　　アゾジカ
ルビオンアミド　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１％同一のプラ
スチゾルを実施例１における如く被覆層に対して使用し
た。

【００２４】実施例３ 下記のコーティングをアパマット（ＡＰＡＭＡＴＲ）中
で試験して、石の衝撃、水の噴霧などで起こる音がそれ
ぞれの場合にいかに効果的に減少しうるかを見た。しか
しながら、アパマット中においては、本質的に多かれ少
なかれ平らな試料だけを試験することができる。車輪の
覆いの金属シートはすべてが平らではなく、従ってその
硬さは平らな金属シートに比べてかなり増大した。この
硬さの増加を概ね再現するために、厚さ１ｍｍの平らな
スチール板（８４×８４ｃｍ）を補強し、支材をその場
に固定するためにそれぞれの場合に３つのリベットを使
用した。実施例の固定はターロカル（ＴＥＲＯＫＡＬＲ
）４５２０‐３４［ターロサン（Ｔｅｒｏｓｏｎ）Ｇｎ
ｂＨ］、即ち非常に良好に付着し且つ完全に硬化する一
成分接着剤を用いて行なった。

【００２５】このように準備した各金属ヂートを最初に
それがある状態で、次いでそれにコーティングを適用し
て測定した。この時測定には次の配置を用いた：マイク
ロフォン付きのアパマット収容室硬くされたスチールシ
ート 試験コーティング アパマットのボールスリング アパマットの受音室で決定される如き未処理の金属シー
トの第３の音圧スペクトルを記憶させ、基準として役立
たせた。すべての重ねた対照シートの基準スペクトルは
実際上同一であった。それぞれの場合にコーティングを
有する場合のだい３のスペクトルも測定し、次いで基材
シートの基準スペクトルを差し引いた。このようにして
作った差スペクトルは各コーティングの効果の尺度とな
る、これを図１及び２に示す。

【００２６】上述のように重ねたスチールシート（８４
×８４ｃｍ；重さ６．７ｋｇ）には次のコーテーイング
を適用した： Ａ　　層の厚さ約１．２ｍｍのターロテクス（ＴＥＲＯ
ＴＥＸＲ）３１０５‐１４７（ターロサンＧｍｂＨ）（
コーティングの重量約１ｋｇ）。これは自動車の下塗り
用の市販のＰＶＣプラスチゾルである。

【００２７】Ｂ　　前面におかれた厚さ２〜３ｍｍ（３
．４ｋｇ）のポリプロピレン／ＥＰＤＭシート。この変
化は現在の技術による車輪の覆いのライニングに相当す
る。Ｃ　　実施例１における如き２層コーテーングを適
用した。内層は発泡しており、約５．５ｍｍの厚さを有
し、外層の厚さは約１ｍｍであった。全コーティングの
重さは３ｋｇであった。

【００２８】Ｄ　　実施例１における如き２層コーティ
ングを適用した。内装は発泡しており、約４ｍｍの層の
厚さを有し、また被覆層の厚さは約０．５ｍｍであった
。 全体のコーティングの重さは２．４ｋｇであった。

【００２９】Ｅ　　実施例１における如き２層コーティ
ングを適用した。内層は発泡しており、約７ｍｍの層の
厚さを有した。被覆層の厚さは約１ｍｍであり、全コー
ティングの重量は３．３ｋｇであった。

【００３０】Ｆ　　実施例１における如きコーティング
を適用した。内層は発泡しておらず、約３ｍｍの層の厚
さを有した。全コーティングの重量は３．７ｋｇであっ
た。

【００３１】ボールでの刺激によるアパマット測定値の
結果を図１及び２に示す。コーティングの音響効果はそ
の柔さ及び厚さに依存する。柔く厚いコーティングはあ
る臨界周波数以上においてシートの振動刺激を劇的に減
ずる。この臨界周波数はコーティングが柔く又は厚くな
るにつれて低周波数に移行する。十分な耐摩耗性を保証
するのに必要である硬い被覆層は下に位置する柔いコー
ティングの効果をいくらか減ずる。

【００３２】従って被覆層は絶対的に必要なものよりも
厚くあってはならない。

【００３３】詳細には、測定結果は次のことを示す：―
　　耐摩耗性のＰＶＣのプラスチゾル（Ａ）の単一層コ
ーティングはすべての他の変化よりも明らかに劣ってい
る。

【００３４】―　　ポリプロピレンシート（Ｂ）は特に
高周波数において本発明によるコーティングより明らか
に劣っている。

【００３５】―　　本発明によるコーティングＣ及びＤ
は、特にいくらか高周波において優秀に列挙する。

【００３６】―　　コーティングＥ及びＦの比較は内層
が発泡していないコーテーイングの良好な効果を示す。 しかしこの効果は発泡によって更に改善される。

【００３７】実施例４ 次の表は、独国特許第２８５２８２８号の実施例１のも
のと同様のコーティングと比較した場合の、本発明によ
るコーティングの長期挙動を例示する。比較実験におい
ては、本発明による実施例１と異なって、内層に対する
プラスチゾルがジベンジルトルエンの代りにアリールア
ルキルスルホネート及びジベンジルトルエンの１：１の
比で混合物を可塑剤として含有した。このアリールアル
キルスルホネートはメタクリレートターポリマー及びＰ
ＶＣの双方と適合した。

【００３８】次の表において、８週間までのかなり長期
間の貯蔵後における２つのコーティングの引張り強度値
を示す。実施例１における如き本発明によるコーティン
グの場合、引張り強度は貯蔵中ゆっくり増加することが
見られる。これは普通のＰＶＣプラスチゾルの老化中の
典型的な挙動である。一方比較実験において、引張り強
度値の減少はアルキルアリールスルホネートの、メタク
リレート層からＰＶＣ層への移動とそれによる後者の軟
化であるように見える。２層系の引張り強度は粘弾性Ｐ
ＶＣプラスチゾル層によって本質的に決定され、従って
その変化が観察される悪化の原因であった。

【００３９】２層下回りコーティングの引張り強度（Ｎ
／ｃｍ２）

【００４０】

【表１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　直後　　
　　　　２週間後　　　　４週間後　　　　８週間後　
　　　　　　　　　実施例１　　　　　　２００　　　
　　　２１３　　　　　　２１６　　　　　　２７７　
　　　　　対照実験　　　　　　１９４　　　　　　１
８２　　　　　　１４９　　　　　　１７４　　　　　
　　　　　　　　　　差　　　　　　　　　　　　　６
　　　　　　　　３１　　　　　　　　６７　　　　　
　１０３

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のコーティング及び対照のコーテ
ィングの効果の尺度である差スペクトルを示す。

【図２】図２は本発明のコーティング及び対照のコーテ
ィングの効果の尺度である差スペクトルを示す。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ゲル及び／又は硬化後に内層が被覆層
   より柔く且つより厚い層をなすような基材に面する内層
   と被覆層とを含んでなる突き当る粒状物のおこす騒音を
   減ずるための、硬い基材、特に自動車の下回りのシート
   金属に対する２層の、振動吸収性、防錆性、及び耐摩耗
   性コーテイングであつて、ａ）内層が重合体Ａと可塑剤
   Ｐ１を含んでなり、そしてｂ）被覆層が重合体Ｂと可塑
   剤Ｐ２を含んでなり、但し重合体Ａ及びＢは異なった化
   学組成を有し、重合体Ａは可塑剤Ｐ２と本質的に適合せ
   ず、そして重合体Ｂは可塑剤Ｐ１と本質的に適合せず、
   或いは２層は本質的に同一の濃度の１つの可塑剤（Ｐ１
   ＝Ｐ２）を含有し、斯くして１つの層が他の層からの可
   塑剤によつて損われるという危険のない、該コーテイン
   グ。
2. 【請求項２】　　内層が発泡されている請求項１のコー
   テイング。
3. 【請求項３】　　内層が被覆層よりも２〜２０倍厚い層
   を有する請求項１のコーテイング。
4. 【請求項４】　　内層が＜１０８ダイン／ｃｍ２の弾性
   率を有する請求項１のコーテイング。
5. 【請求項５】　　コーテイング全体の単位面積当りの重
   量が基材のそれよりも小さい請求項１のコーテイング。
6. 【請求項６】　　重合体Ａが（メト）アクリレート単独
   又は共重合体である請求項１のコーテイング。
7. 【請求項７】　　重合体Ｂが塩化ビニル単独又は共重合
   体である請求項１のコーテイング。
8. 【請求項８】　　可塑剤Ｐ１がジベンジルトルエン又は
   ジフエニルエーテルである請求項１のコーテイング。
9. 【請求項９】　　可塑剤Ｐ２がジアルキルフタレートで
   ある請求項１のコーテイング。
10. 【請求項１０】　　１つ又は両方の層が充填剤も含有す
    る請求項１のコーテイング。
11. 【請求項１１】　　組成の異なる２つのプラスチゾルを
    連続的に基材に適用し、そしてこの層を同時に又は連続
    的に高温への加熱によつてゲル化し且つ随時発泡させる
    ２層コーテイングの適用に、際して、 ａ）内層に対して重合体Ａ及び可塑剤Ｐ１、及びｂ）被
    覆層に対して重合体Ｂ及び可塑剤Ｐ２、を含んでなる２
    つのプラスチゾルを使用し、但し重合体Ａ及びＢは異な
    った化学組成を有し、重合体Ａは可塑剤Ｐ２と本質的に
    適合せず、そして重合体Ｂは可塑剤Ｐ１と本質的に適合
    せず、或いは２層は本質的に同一の濃度の１つの可塑剤
    （Ｐ１＝Ｐ２）を含有し、斯くして１つの層が他の層か
    らの可塑剤によつて損われるという危険のない、該２層
    コーテイングの適用法。
12. 【請求項１２】　　発泡操作に適当な発泡剤を含んでな
    るプラスチゾルを内層に対して用いる請求項１１の方法
    。