JPH04344230A

JPH04344230A - 複合型制振材

Info

Publication number: JPH04344230A
Application number: JP3143902A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Omura; 睦大村; Kazuo Nishimoto; 一夫西本
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1992-11-30
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: JP2515186B2

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】

【産業上の利用分野】本発明は、金属板と高分子粘弾性
材とから成る複合型制振材の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属板と高分子粘弾性材とから成る複合
型制振材には、金属板の片面にゴム、合成樹脂等の高分
子粘弾性材を積層して構成する非拘束型制振材と、２枚
の金属板間に高分子粘弾性材をサンドイッチにして構成
する拘束型制振材とがあり、その用途としては、自動車
のエンジン設置部、ディスクブレーキ、オイルパン、ト
ランスミッション、コンプレッサ、エヤークリーナ、ブ
レーキクラッチ、冷蔵庫、電子レンジ、スピーカ、プレ
ーヤ等、各種の技術分野に広範囲にわたって採用されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、前記構成
の制振材はその優れた制振性能から各種の技術分野への
採用が更に拡大されつつあるが、高分子粘弾性材から成
る層が電気絶縁性であるため、抵抗溶接ができず、用途
が限定されるという問題がある。そこで、前記高分子粘
弾性材に導電性を賦与する目的で、金属粉の分散混入が
試みられたが、加工上金属粉を多量に充填することが困
難なため、導電性のバラツキが大きく現れており、問題
の解決に至っていない。かりに金属粉の多量充填が可能
となり、バラツキの無い導電性が得られたとしても、反
面、制振性能の低下を招く。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、複合型制振材のもつ制振性能
を損なうことなく、抵抗溶接を可能にすることのできる
導電性の良好な複合型制振材を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、２枚の金属板間に高分子粘弾性材を設けて
成る複合型制振材において、前記高分子粘弾性材として
、導電性カーボンブラックと金属粉を含有する高分子粘
弾性材を用いたことを要旨としている。本発明において
、制振材を構成する金属板としては、鉄板（冷間圧延鋼
板）、アルミニウム板、ステンレス鋼板、黄銅板、銅板
、亜鉛板、ニッケル板、錫板が用いられる。

【０００６】高分子粘弾性材としては、アクリロニトリ
ルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム
（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）
、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、ブタ
ジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロ
プレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコ
ンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エピクロロヒド
リンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリ
ノルボルネンゴム、エチレンアクリルゴム、スチレン−
イソプレン−スチレンゴム（熱可塑性ゴム）等が挙げら
れる。

【０００７】本発明で用いる導電性カーボンブラックと
は、例えばケッチェンブラック、アセチレンブラック、
ＳＡＦカーボン等で、平均粒径５０μｍ以下で、かつＤ
．Ｂ．Ｐ吸収量１００ｃｍ３／１００ｇ以上で、かつＩ
２吸着量５０ｍｇ／ｇ以上のものをいう。金属板として
は、例えば、鉄、ニッケル、亜鉛、錫、アルミニウム、
ステンレス等の金属で、粒径２０〜１５０μｍの粉体が
好ましい。また、ガラス等の表面に前記金属をコーティ
ングした粉体（粒径２０〜１５０μｍ）等も使用できる
。

【０００８】本発明において、導電性カーボンブラック
と金属粉とを併用するのは、下記理由による。金属粉を
単一に、例えばゴムに配合した場合、ゴムの加工性の問
題から、配合量に限界がある。金属粉はゴム中で粉体同
士が接触し合いながら網目状に存在するのではなく、金
属粉個々あるいは鎖状、網目状、塊状の集合体がゴムマ
トリックスに囲まれた状態で存在する。このゴムマトリ
ックスが電気絶縁性であるため、抵抗が大きくなり、溶
接が不可能となる。

【０００９】一方、導電性カーボンブラックを単一でゴ
ムに配合した場合は、ゴムの体積固有抵抗を１０００〜
０．１程度とすることができる。しかし、この抵抗値で
は溶接は不可能である。そこで、ゴム層に大電流を印加
して破壊し、金属板同士を接触させる必要がある。この
時、ゴム層が厚いと、より大きな電流が必要となる。ゴ
ムが破壊されると、その後、金属板同士が接触し、大電
流が流れるため、発熱が大きくなり、ゴムが急激に大量
に分解し、爆発等の不具合が生じる。

【００１０】しかし、金属粉と導電性カーボンブラック
を併用した場合には、金属粉を囲むゴムマトリックスが
導電性であり、かつ層が薄いこととあいまって、低い電
流でゴムが容易に破壊され、２枚の金属板と金属粉が接
触し、電流の通り径ができるため、溶接が可能となる。この場合、電流が小さいため、発熱が小さく、前述した
不具合は生じない。

【００１１】前記導電性カーボンブラックの配合量は、
例えばゴム粘弾性材の場合、１０〜１５０ＰＨＲが好ま
しい。１０ＰＨＲ以下では導電性が小さいために、ゴム
を破壊するための電流が流れにくくなり、１５０ＰＨＲ
以上ではゴムの加工性が著しく低下する。金属粉の配合
量は、２５０〜１５００ＰＨＲが好ましい。２５０ＰＨ
Ｒ以下では、金属粉を囲むゴムマトリックスの層が厚く
なってしまい、溶接ができない。１５００ＰＨＲ以上で
は、ゴムの加工性が低下する等の不具合が生じる。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、２枚の金属板間の高分子粘
弾性層は、導電性カーボンブラックおよび金属粉を含有
しているので、その相乗効果により、高い導電性が得ら
れ、抵抗溶接が可能となる。

【００１３】

【実施例】具体的な実施例に先立って、構造上の一実施
例を図１（Ａ），（Ｂ）に示す。ここで、１は金属板、
２は導電性カーボンブラックおよび金属粉を含むゴム系
または合成樹脂系の高分子粘弾性層であって、予め金属
板の片面に形成しておく。

【００１４】高分子粘弾性層２を金属板１に形成する方
法としては、例えばゴムの場合、そのゴム配合物を芳香
族炭化水素、エステル系、ケトン系、アルコール系等の
溶剤に溶解し、ナイフコーター等にて金属板面に塗布し
、乾燥後加硫する方法がとられる。前記ゴム配合物のコ
ート厚さは乾燥後で２０〜１５０μｍとする。

【００１５】次に金属板１と高分子粘弾性層２からなる
積層体を素材ａ１とし、この素材ａ１を高分子粘弾性層
２を中にして向い合わせ、高融点の熱融着性合成樹脂フ
ィルム３を用いて貼り合わせる。前記フィルム３として
は、ナイロン（ポリアミド系）、ポリエステル（ポリエ
ステル系）、ポリプロピレン、ポリエチレン（ポリオレ
フィン系）、ＦＥＰ（フッ素樹脂系）等が用いられる。

【００１６】前記熱融着性合成樹脂フィルム３に用いら
れる合成樹脂もまた電気絶縁性であるが、前記高分子粘
弾性層２の表面が微細な凹凸状となっており、この凹凸
部によって前記フィルム３の厚さに薄い部分が生じる。あるいは前記凹凸部分がフィルム３を突き破って、２枚
の素材ａ１の相互の粘弾性層２が直接接触することによ
り、電気絶縁性である熱融着性合成樹脂フィルムがある
にもかかわらず、複合型制振材全体としては導電性とな
っている。

【００１７】図２（Ａ），（Ｂ）に、構造上の他の実施
例を示す。ここで、１は金属板、４は導電性カーボンブ
ラックおよび金属粉を含む熱可塑性合成樹脂系の高分子
粘弾性層であり、金属板１に予め前記高分子粘弾性層４
を形成して作った素材ａ２相互を、粘弾性層を中にして
向い合わせて加熱し、貼り合わせた構造である。前記熱
可塑性合成樹脂としては、スチレン−イソプレン−スチ
レンゴム（ＳＩＳ）等の熱可塑性ゴムが用いられる。

【００１８】図３（Ａ），（Ｂ）に、さらに構造上の他
の実施例を示す。ここで、１は金属板、５は導電性カー
ボンブラックおよび金属粉を含み、予めシート状に形成
されたゴム粘弾性層であり、そのゴムシートの両面に金
属板１を貼り合わせて構成したものである。前記ゴムシ
ートは、ゴム配合物をプレス、押出し、カレンダー成形
等の方法で作製される。シート厚さは４０〜３００μｍ
とする。

【００１９】以上、３つの構造例に示した制振材におい
ては、従来の拘束型制振材に比べて、導電性の充填材が
多量に配合できるため、抵抗溶接で安定した溶接強度が
得られる。また、従来の制振材と比べると、充填材が多
量に配合されているため、損失係数のピーク値は低下す
るものの、高温域での損失係数が従来のものより大きく
なっており、広い温度範囲で良好な制振性能を有する制
振材が得られる。加えて、図１および図２に示すように
、金属板に予め高分子粘弾性層を形成したものを素材と
する場合、従来の制振材製造工程において、安価に、か
つ量産性をもって製造できる利点がある。次に、高分子
粘弾性材に用いる配合物を主にした具体的実施例を示す
。

【００２０】実施例１（図１（Ａ），（Ｂ））厚さ０．
２５ｍｍの冷間圧延鋼板に高分子粘弾性層を形成する。高分子粘弾性層に下記配合物Ｉを用い、これを下記溶剤
Ｉに５０重量％で溶解し、ナイフコーターで前記鋼板の
片面に塗布し、７０℃で２０分間乾燥して溶剤を揮発さ
せた後、１８０℃で２０分間加硫を行い、厚さ７０μｍ
の高分子粘弾性層を形成させた。なお、鋼板と高分子粘
弾性層の接着を高めるため、フェノール樹脂系プライマ
ーを接着剤として使用した。　　上記のようにして得られた素材を用い、この素材相
互を粘弾性層を中にして向い合わせ、熱融着性合成樹脂
フィルムとしてナイロンフィルムを用い、面圧４０ｋｇ
ｆ／ｃｍ２、温度２１０℃で貼り合わせ、全厚さ０．６
ｍｍの制振材を得た。

【００２１】実施例２実施例１と同様の方法により、全厚０．６ｍｍの制振材
を得た。ただし、高分子粘弾性層に下記配合物ＩＩを用
いた。配合物ＩＩエチレンアクリルゴム　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１００部ステアリン酸　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１ケッ
チェンブラック　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　３０ニッケル粒（最大粒径７４μｍ）
　　　　　　　　　　５００加工助剤　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　３０老化防止剤　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１０加硫剤　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１加硫促進剤　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４

【
００２２】実施例３実施例１と同様な方法により、全厚さ０．７ｍｍの制振
材を得た。ただし、高分子粘弾性層の厚さを１２０μｍ
とした。

【００２３】実施例４実施例１と同様な方法により、全厚さ０．６ｍｍの制振
材を得た。ただし、高分子粘弾性層に下記配合物ＩＩＩ
を用い、溶剤Ｉに６０重量％で溶解した。配合物ＩＩＩニトリルゴム（ＮＢＲ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１００部亜鉛華　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１ケッチェンブラック　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０ニ
ッケル粒（最大粒径７４μｍ）　　　　　　　　１００
０加工助剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　３０老化防止剤　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１０硫黄　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１加硫
促進剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　３

【００２４】実施例５実施例１と同様な方法により、全厚さ０．７ｍｍの制振
材を得た。ただし、高分子粘弾性層の厚さを１２０μｍ
とし、配合物ＩＶを用いた。配合物ＩＶニトリルゴム（ＮＢＲ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１００部亜鉛華　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１ケッチェンブラック　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０ニ
ッケル粒（最大粒径７４μｍ）　　　　　　　　　　５
００加工助剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　３０老化防止剤　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１０硫黄　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１加
硫促進剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３

【００２５】実施例６実施例１と同様な方法により、全厚さ０．６ｍｍの制振
材を得た。ただし、高分子粘弾性層に下記配合物Ｖを用
いた。配合物Ｖニトリルゴム（ＮＢＲ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１００部亜鉛華　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１アセチレンブラック　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６０ニ
ッケル粒（最大粒径７４μｍ）　　　　　　　　　　５
００加工助剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　３０老化防止剤　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１０硫黄　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１加
硫促進剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３

【００２６】実施例７実施例１と同様な方法により、全厚さ０．６ｍｍの制振
材を得た。ただし、高分子粘弾性層に下記配合物ＶＩを
用いた。配合物ＶＩニトリルゴム（ＮＢＲ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１００部亜鉛華　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５
ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１ケッチェンブラック　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０ニ
ッケル粒（最大粒径７４μｍ）　　　　　　　　　　５
００加工助剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　３０老化防止剤　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１０硫黄　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１加
硫促進剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３

【００２７】実施例８実施例１と同様な方法により、全厚さ０．６ｍｍの制振
材を得た。ただし、熱融着性合成樹脂フィルムとしてポ
リプロピレンフィルムを用い、貼り合わせの温度を１８
０℃とした。

【００２８】実施例９実施例１と同様な方法により、全厚さ０．５ｍｍの制振
材を得た。ただし、金属板として０．２ｍｍのステンレ
ス鋼板を用いた。

【００２９】実施例１０実施例１と同様な方法により、全厚さ０．５９ｍｍの制
振材を得た。ただし、高分子粘弾性層に下記配合物ＶＩ
を用い、加硫を行わず、素材相互の粘弾性層を中にして
向い合わせ、面圧４０ｋｇｆ／ｃｍ２、温度２００℃で
貼り合わせた。配合物ＶＩＩ　　スチレン−イソプレン−スチレンゴム（ＳＩＳ）　
　　　　　　　１００部　　ケッチェンブラック　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　３０　　ニッケル粒（最大粒径７４μｍ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５００　　
加工助剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０

【００３０】実施例１１（図３（Ａ），（Ｂ））配合物
Ｉを、１７０℃、１０分の加硫条件でプレス成形して０
．２ｍｍのゴムシートを作製し、これを厚さ０．２５ｍ
ｍの冷間圧延鋼板で挟み、貼り合わせて全厚さ０．７ｍ
ｍの制振材を得た。

【００３１】以上の各実施例により得た制振材から、図
４に示すように、長さ、幅が２１０ｍｍ，１００ｍｍの
制振材Ｍを切り出し、それと同じ大きさで厚さ０．２５
ｍｍの冷間圧延鋼板Ｎとを幅２０ｍｍで重ね合わせ、２
０ｍｍ間隔で１０点、抵抗溶接を行い、これを一点鎖線
に沿って切断し、引張り試験を行った。その最適溶接条
件、引張り試験および損失係数の結果を下記表に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】ただし、従来品１は、実施例１１（図３）
の構造で、金属粉のみを含む高分子粘弾性材を用いて作
製したもの、従来品２は、実施例１（図１）の構造で、
導電性カーボンブラックおよび金属粉を含まない高分子
粘弾性材を用いて作製したものである。

【００３４】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
高分子粘弾性層に導電性カーボンブラックと金属粉を含
有する粘弾性材を使用しているため、従来の制振材に比
べて、溶接が可能で、かつ安定した溶接性が得られ、ま
た制振性能おいても広い温度範囲にわたって高い制振性
能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施例による複合型制振材
であって、中間工程にある側面図である。（Ｂ）は完成
後の側面図である。

【図２】（Ａ）は他の実施例による複合型制振材であっ
て、中間工程にある側面図である。（Ｂ）は完成後の側
面図である。

【図３】（Ａ）は他の実施例による複合型制振材であっ
て、中間工程にある側面図である。（Ｂ）は完成後の側
面図である。

【図４】制振材の溶接試験に用いた供試体の平面図であ
る。

【符号の説明】

１　　金属板２，４，５　　高分子粘弾性層３　　熱融着性合成樹脂フィルム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　２枚の金属板間に高分子粘弾性材を設
けて成る複合型制振材において、前記高分子粘弾性材が
、導電性カーボンブラックと金属粉を含有する高分子粘
弾性材であることを特徴とする複合型制振材。
【請求項２】　　高分子粘弾性層を金属板に予め形成し
たものを素材とし、この素材相互が高分子粘弾性層を中
にして向い合わされ、高融点の熱融着性合成樹脂フィル
ムで貼り合わされている請求項１に記載の複合型制振材
。
【請求項３】　　熱可塑性樹脂系の高分子粘弾性層を金
属板に予め形成したものを素材とし、この素材相互が高
分子粘弾性層を中にして向い合わされ、融着により貼り
合わされている請求項１に記載の複合型制振材。
【請求項４】高分子粘弾性材が、導電性カーボンブラッ
クを１０〜１５０ＰＨＲ、金属粉を２５０〜１５００Ｐ
ＨＲ含有するゴム系粘弾性材とされている請求項１また
は請求項２に記載の複合型制振材。