JPH0473138A - 車輛用構造体 - 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、車輛等のフロアパネル、ダッシュパネル、ド
アパネル、天井パネル等の振動し易い基板上に熱融着に
より一体化される車輛用の優れた制振構造体に関するも
のである。

［従来の技術］ 車輛のフロアパネル、ダッシュパネル、ホイルハウス等
の振動基材面には、アスファルトを主成分とする熱融着
性制振材が塗装の乾燥工程における加熱を利用して融着
されることが多い。

また、近年ではアスファルト系制振材の上面に拘束材と
して鋼板、アルミニウム板等の金属シートを設け、ある
いはエポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル
樹脂などの熱硬化性樹脂を積層して拘束型制振構造体と
して制振性能および剛性の向上を図ることが行われてい
る。

さらに最近では、アスファルトを主成分とする制振材を
発泡させる手法により、特に制振性能を向上させる試み
もなされている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの制振構造には以下の問題点があ
る。すなわち、アスファルトなどを主成分とする熱融着
性シートのみで振動基材の制振を図るダブルレイヤー型
制振構造では、その制振性能を向上させるには厚みを増
大させる必要があり、これは車輛重量を増大させること
になるとともに構造体の剛性向上は殆ど期待できない。

また、このアスファルト系熱融着性制振材の上面に鋼板
、アルミニウム板等を積層するサンドインチ型制振構造
の場合には、構造としての制振性能は向上するが、拘束
層として剛性の高い熱融着性制振シート上に密着させる
ため、例えば鋼板等の高剛性の振動基材に対しては機械
的に固定したり、あるいはボルト等を用いてねじ止めす
るなどにより固定する必要がある。ところが、一般に車
輛の床板等は剛性付与の目的で凹凸状にプレス成形され
ているため、拘束用金属板をこれと相補的な形状に成形
しておく必要があり、余分の工程か必要であるほか取り
付けに際して所定位置に正しく位置決めすることが容易
でないという問題がある。

また、未硬化の熱硬化性樹脂を制振材上に載置し塗装の
乾燥工程で硬化させて拘束材として使用する方法や、粘
着付与剤樹脂等を母剤とした熱可塑性樹脂を制振材上に
載置して塗装乾燥工程で熱融着させて拘束材として使用
する方法もある。

これらの硬質の樹脂材料を拘束材として利用する方法は
、確かに損失係数の向上には効果的であるとともに、あ
る程度構造体の剛性の向上も期待できる利点がある。し
かし、硬質樹脂系の拘束材を利用する拘束型制振構造は
、大巾な重量増加を伴わない実用的範囲では、高損失係
数が得られる温度範囲が比較的狭いという問題点があり
、広い温度範囲において全て高い損失係数を得るという
訳にはいかない。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、このような問題点を改良したものであり、車
輛における振動基板に積層される発泡性熱硬化性樹脂シ
ートよりなるスペーサー層（１）と。

該スペーサー上にラミネートされる制振シート（２）か
ら構成され、これらのシートと振動基板の接触面が加熱
により一体的に融着するとともに、スペーサー層が発泡
することを特徴とする車輛用構造体に関するものである
。

また、本発明の目的とするところは、前記構造体を車輛
の振動基板と融着一体止させることにより重量増加が少
ない範囲で優れた損失係数を付与するととともに剛性も
向上させる二とができる車輛用パネルを提供することに
ある。

さらに、この種の車輛用の構造体としては、塗装等の乾
燥工程での加熱処理により凹凸ある振動基板に密着する
とともに、各層の反応１発泡、融着等が完了する必要が
あり、しかも比較的高温でも物性の低下が少ない材料が
好ましい性状として要求されるものであるが、本発明に
関する構造体はまさしくこれらの要求に適うものである
。

本発明に係る車輛用構造体を模式的に図示すると、第１
図は加熱融着発泡前の断面図で振動基板（３）上にスペ
ーサー層（１）が積層され、スペーサ（１）上に制振シ
ート（２）がラミネートされている。

第２図は加熱して基板、シート面が一体的に融着し、か
つスペーサー層が発泡した状態を示す。第３図は制振シ
ート（３）として発泡性制振シートを用いた場合の加熱
後の状態を示し、発泡性制振シートも同様に発泡してい
る。

以上に説明したとおり、本発明は、スペーサー付ダブル
レイヤー型制振構造を車輛の振動基板に付与するもので
ある。以下、本発明に関する各構成層について説明する
。

本発明に用いられるスペーサー層（１）はダブルレイヤ
ー型制振構造におけるスペーサーとしての機能を付与す
るものである。即ち、車輛用用途のダブルレイヤー型制
振構造のスペーサーとして好ましい性状は、軽量で剛性
が高く温度変化による物性低下が少なく、かつ塗装乾燥
工程で凹凸ある振動基板に密着・固定され、しかも、こ
の工程で高倍率の発泡作用があることである。この観点
から、発泡性熱硬化性樹脂シートが目的に適ったもので
あり、なかでもエポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、可塑剤
及び発泡剤を含有し、かつ塩化ビニル樹脂がセミゲル化
状態になっているものは、シート状態としての形状保持
性、貯蔵性、垂直振動基板への貼着性、剛性等の面で優
れている。

ここで、塩化ビニル樹脂がセミゲル化状態にあるとは、
エポキシ樹脂は硬化反応を起こしておらず、塩化ビニル
樹脂のみが、可塑剤が内部に浸透し、ゲル化が始まって
いる状態を槓杵するものとする。

このスペーサーシートに供するエポキシ樹脂発泡組成物
は、少なくとも塩化ビニル樹脂、可塑剤、発泡剤、エポ
キシ樹脂、エポキシ樹脂用加熱活性型硬化剤を必須成分
とし、その他、任意の気泡調整剤、充填剤、粘度調整剤
、熱安定剤、顔料等からなる組成物であり、予め、発泡
剤の分解温度以下でシート状に成形加工されたものであ
って、次の加熱工程、例えば塗装乾燥工程において、１
２Ｏ〜２００℃で発泡し、エポキシ樹脂の架橋により硬
化し得るものである。

塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニル単独重合体のみな
らず、塩化ビニルと、酢酸ビニル、アクリル酸、メタク
リル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、
マレイン酸、フマール酸。

マレイン酸エステル、フタル酸エステル、イタコン酸、
塩化ビニリデン、ビニルエーテルなどとの公知の共重合
体を単独あるいは混合して使用することができる。塩化
ビニル重合体（共重合体を含む）は、乳化重合、懸濁重
合など公知のいずれの方法で製造したものも使い得るが
、特に、ペースト用の乳化重合又は微細懸濁重合して製
造したものを単独又は懸濁重合したものと併用すること
がシート化の容易さ、発泡時の気泡構造の点から好まし
い。

可塑剤としては、ジオクチルフタレート、ジブチルフタ
レート等のフタル酸エステル、トリクレジルフォスフェ
ートなどのリン酸エステル、ジオクチルアジペート、ジ
オグチルセバケートなどの脂肪酸エステル、例えばアジ
ピン酸とエチレングリコールの縮合体であるようなポリ
エステル、トリオグチルトリメリテートなどのトリメリ
ット酸エステル、塩素化パラフィン、アルキルベンゼン
。

高分子量アロマチックなど公知の塩化ビニル用可塑剤が
単独又は混合して使用できる。可塑剤の配合量は、特に
限定するものではないが、塩化ビニル１００重量部に対
して、１０重量部より多く１５０重量部以下の範囲で配
合するのが好ましい。

配合量が１０重量部以下では、発泡倍率が向上せず、１
５重量部を超えると、硬度が上がらないため補強効果が
小さくなる。

発泡剤は高温分解型の有機又は無機の発泡剤、高温膨張
型マイクロカプセルなどが用いられる。

有機発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、パラトル
エンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレン
テトラミン、　　４．４’−オキシビスベンゼンスルホ
ヒドラジッドなどが用いられる。有機発泡剤の分解温度
は、尿素や亜鉛化合物、鉛化合物等で任意に調整し得る
。無機発泡剤は、重炭酸ナトリウム、水素化ホウ酸ナト
リウムなどが挙げられる。高温膨張型マイクロカプセル
としてはビニリデンで低沸点炭化水素をカプセル化した
ものなどが使用できる。本発明では何れの発泡剤も適用
できるが、特に分解温度か１００℃以上の有機発泡剤が
シート化のし易さや、発泡体の外観、発泡の均一化や緻
密性から見てより好ましい。１００℃以下の分解温度で
あればシート化するときに発泡が始まったり、加熱炉で
の発泡時に樹脂の溶融が不充分でガスが抜は発泡倍率が
上がらなかったり、均一な発泡体を得難い。また、無機
発泡剤、マイクロカプセルでも使用することは出来るが
、発泡倍率や経済性の点で難点がある。発泡剤の配合量
は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して０゜５〜１５
重量部とするのが好ましい。配合量が０゜５重量部未満
では発泡不足で、１５重量部を超えても発泡度は変わら
ず、過度に加えるのは経済的に無駄である。

本発明に適用し得るエポキシ樹脂の例としては、−通常
のグリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリ
シジルアミン型、線状脂肪族エポキサイド型、脂肪族エ
ポキサイド型などのエポキシ樹脂が挙げられ、所望の発
泡体の物性に応じて単独又は組合せて使用することがで
きる。エポキシ樹脂の配合量は、塩化ビニル樹脂１００
重量部に対し、２０〜５００重量部の範囲である。配合
量が２０重量部未満では硬質の発泡体が得難く、５００
重量部を超えると、硬化時の発熱が大きいため、塩化ビ
ニルの分解を生じたり、発泡剤の分解カスによる膨張を
抑制し、高倍率の発泡体を得難いなどの問題を生じる。

エポキシ樹脂用の加熱活性型硬化剤としては、加熱によ
り硬化作用を発揮する通常の硬化剤が使用できる。好ま
しい硬化剤としては、エポキシ樹脂との組合せで、発熱
ビーブ温度が１００℃〜２００℃の範囲にある硬化剤で
ある。硬化剤としては例えば、ジシアンジアミド、４，
４′−ジアミノジフェニルスルホン、２−ｎ−ヘプタデ
シルイミダゾールのようなイミダゾール誘導体、イソフ
タル酸ジヒドラジド、Ｎ、Ｎ−ジアルキル尿素誘導体、
Ｎ、Ｎ−ジアルキルチオ尿素誘導体、テトラヒドロ無水
フタル酸のような酸無水物、イソホロンジアミン、メタ
フェニレンジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、三
フッ化ホウ素錯化合物、トリスジメチルアミノメチルフ
ェノールなどが挙げられる。硬化剤は所望に応じて、単
独又は組合せて使用することができる。硬化剤の配合量
はエポキシ樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部と
するのが好ましい。

配合量が１重量部未満では硬化不足で発泡体の剛性が不
足し、一方２０重量部より多く配合しても発泡体の剛性
は変わらず、過度に加えるのは経済的に無駄である。

ここで言う硬化温度とは、エポキシ樹脂と硬化剤を室温
で混合したものをオイルバス、ヒーターなどで昇温させ
たとき、硬化によって発生する発熱がピークとなるよう
な媒体の温度を言う。

加熱条件に応じた好ましいエポキシ樹脂と硬化剤の組合
せ及び量は予め試験することにより容易に決定すること
ができる。

本発明では、これら必須の配合剤のほか、例えば炭酸カ
ルシウム、タルク、クレーのような充填剤、熱安定剤、
気泡調整剤及び着色剤などが配合できる。上記各配合剤
の配合量は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、充填
剤は０〜２００重量部、熱安定剤は０〜１０重量部、気
泡調整剤は０〜１０重量部の範囲とする。各配合剤を配
合する場合、充填剤は３００重量部より多くなると、発
泡の微細性が失われたり、発泡倍率が上らず、熱安定剤
及び気泡調整剤は１０重量部より多くしても効果は上ら
ない。

このスペーサーシートに適用される発泡性樹脂組成物は
、塩化ビニル樹脂に、可塑剤、発泡剤、エポキシ樹脂、
エポキシ樹脂用硬化剤のほか、必要に応じ気泡調整剤、
充填剤、熱安定剤、着色剤などを加え、通常知られてい
る混練機によって均一化、調整される。

かかるスペーサーシートの発泡倍率は２〜３０倍、好ま
しくは３〜１０倍程度である。発泡倍率が２倍以下のも
のはスペーサーとしての機能は勿論果たし得るが、軽量
性、断熱性等の観点から本発明の主旨とするところでは
なく、３０倍以上の発泡倍率にすると発泡セルの強度が
不足し車輛の使用部位によっては耐久性に問題か生じる
可能性がある。

また、かかるスペーサーシートの発泡後の厚さは１〜５
０ｍｍ、好ましくは３〜３０ｍｍである。１ｍｍ以下の
場合は、スペーサーとして有効な機能を果たし得す、５
０ｍｍ以上の場合は本発明の目的である車輛用途におい
ては車内空間等が狭くなり実用的でなくなるとともに塗
装乾燥工程のような加熱工程では均質な発泡性状が得ら
れなくなる。

本発明に供せられる制振シートは、コム系、樹脂系、ア
スファルト系等のものがあり、特に種類を限定するもの
ではないが、スペーサーシートへの密着性（熱融着性）
、加熱による凹凸振動基板への追従性等の車輛用途とし
ての要求性能およびダブルレイヤー型制振構造に適した
制振材としての特性に優れ、かつコスト的な観点におい
て、アスファルト系制振シートおよび発泡性アスファル
ト系制振シートは本目的に優れて適ったものであかかる
制振シートの厚さは特に限定するものではないが、実用
的観点からは、０．５〜１０ｍｍ程度の範囲のものであ
る。０．５ｍｍ以下の厚さのものでは、ダブルレイヤー
型制振構造の特徴として効果的に損失係数が発現し得す
、また制振シートの厚さが１０ｍｍ以上になると重量が
極めて大となり、本発明の主旨から外れるからである。

このような本発明に関する構造体の製造は、スペーサー
シートと制振シートの２層を個別に車輛の振動基板上に
載置し、塗装の乾燥工程等の加熱により振動基板、スペ
ーサーシートおよび制振シートを相互に融着させるとと
もにスペーサーシートの発泡を行ない、同時に振動基板
の凹凸に追従させてもよいし、予めスペーサーシートと
制振シートを積層しておいたものを塗装の乾燥工程で振
動基板への融着をさせるとともにスペーサーシートの発
泡を行ない、同時に振動基板の凹凸に追従させてもよい
。

［発明の効果］ 以上、説明したとおり、本発明に係る車輛用構造体は、
車輛のフロアパネル、ダッシュパネル。

ホイルハウス等の振動基板上に載置し、加熱によりスペ
ーサーシートあるいは必要に応じて制振シートをも発泡
させ、振動基板、スペーサーおよび制振シート間を強固
に固定し、並びにスペーサシートと制振シートを振動基
板の凹凸形状にも追従させることができる。

このようにして得られる構造体は、スペーサー層が温度
変化に伴う物性変化の少ない発泡性熱硬化性樹脂シート
を使用したダブルレイヤー型制振構造体となっているた
め、広い温度範囲に亘って優れた制振機能を発揮するば
かりでなく、ある程度剛性も高い構造となり、車輛の車
内騒音低減用材料として好適なばかりでなく、車輛の堅
固感を付与し、断熱性にも優れた構造体となる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例および比較例により説明する。尚
、試験に使用した材料及び試験法は次のとおりである。

■、　試験材料 ■　振動基板：０．８ｍｍ厚の鋼板 ■　スペーサー層（発泡性熱硬化性樹脂シート）第１表
に示す配合比で発泡性熱硬化性樹脂組成物をホバートミ
キサーで２０分混合して作成した後、剥離紙上に所定の
厚さで塗布した。これを１２０℃で９０秒間加熱し、ペ
ースト樹脂のみをセミゲル化したシートを作成した。

以下余白 第 表 ■　制振シート １．アスファルト系制振シート（商品名メルシート、日
本特殊塗料（株）製）厚さの調整は事前にプレスにて所
定のものとした。

第３表に材料の種類Ｃとして表示した。

２、発泡性アスファルト系制振シート（商品名メルシー
ト、日本特殊塗料（株）製） 第３表に材料の種類りとして表示した。

■、　試験方法 （１）制振性能試験 各々のスペーサー層、制振シート層をそれぞれ１５０Ｘ
３００ｍｍ、厚さ０　、８　ｍｍの鋼板（厚さ０゜８　
ｍｍ）と組合せて制振構造体を作成し、各構造体の剛性
を２０℃、４０℃、６０’Ｃにて測定した。

各層の貼合せと発泡は、鋼板上に制振材及び拘束材を積
層し、１５０℃Ｘ３０分の条件のオーブン中で加熱処理
を行ない各層を融着させるとともに発泡をさせた。損失
係数は機械インピーダンスの共振点よりの半値巾から算
出し、内挿法により２００Ｈｚの損失係数を求めた。尚
、測定周波数範囲は１〜１０００Ｈｚである。

また、剛性比は次式に基づいてこれを算定した。

剛性比−（ｆｏ／ｆ）二・　（（ｍ＋＋ｍ２）／ｍ１）
ここで、ｆｏは制振材、拘束材をつけたときの共振周波
数、ｆは振動基板となる０　、　８　ｍｍ厚鋼板の共振
周波数、ｍｌは該鋼板の単位面積当りの質量、　ｍ　２
は制振材と拘束材を合わせた単位面積当りの質量である
。

結果を第２表に示す。

（２）凹凸板への形状追従試験 前述のアスファルト系制振材および各拘束材を各々巾２
０ｍｍ１長さ２５０ｍｍに切り出し、第４図に示す凹凸
波形状で波の高さ７　、８　ｍｍとした鋼板上に波の方
向と直交するように載置して１５０℃×３０分の条件で
オーブン中で加熱試験を行ない、凹凸形状への追従性を
観察した。その結果を第２表に示す。ただし、判定は隙
間なく密着しているものを°“○°゛、隙間は若干残る
が使用上差支えない程度のものを°°△゛°、隙間が残
り使用上問題が残るものを×′′とした。

■、試験構造体と性能 第２表に本発明例及び比較例の構成および試験結果を示
す。

以下余白 ４゜ 以上の試験結果から判るとおり、本発明の構造体は、制
振特性に優れるとともに加熱により溶融して振動基板へ
の凹凸追従性も良好であり、また、剛性も向上させるこ
とができ、従来の車輛用制振構造より優れた特性を備え
ているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るかかる車輛用構造体の加熱処理前
の断面図で、第２図は同じく加熱処理後の断面図で、第
３図は制振シート（２）として発泡性制振シートを用い
た場合の加熱後の断面図で、第４図（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれ追従性試験に使用した鋼板の正面図及び側面図で
ある。 （１）・・・スペーサー層。 （２）・・・制振シート。 （３）・・・振動基板。 特許出願人　　日本ゼオン株式会社 ゼオン化成株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車輛における振動基板に積層される発泡性熱硬化性
   樹脂シートよりなるスペーサー層（１）と、該スペーサ
   ー上にラミネートされる制振シート（２）から構成され
   、これらのシートと振動基板の接触面が加熱により一体
   的に融着するとともに、スペーサー層が発泡することを
   特徴とする車輛用構造体。 ２、前記スペーサー層（１）がエポキシ樹脂、塩化ビニ
   ル樹脂、可塑剤、および発泡剤を含有し、塩化ビニル樹
   脂１００重量部に対しエポキシ樹脂が２０〜５００重量
   部であり、かつ塩化ビニル樹脂がセミゲル化状態になっ
   ていることを特徴とする請求項１記載の車輛用構造体。 ３、前記制振シート（２）がアスファルト系制振材より
   なることを特徴とする請求項１記載の車輛用構造体。 ４、前記制振シート（２）が発泡性アスファルト系制振
   材よりなることを特徴とする請求項１記載の車輛用構造
   体。