JPH06246878A

JPH06246878A - 車両用制振構造体

Info

Publication number: JPH06246878A
Application number: JP6125593A
Authority: JP
Inventors: Masanori Yada; 誠規矢田; Hiroshi Sugawara; 浩菅原; Takamitsu Mikuni; 隆光三国
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1994-09-06

Abstract

(57)【要約】【目的】車両のフロアパネル等の振動基板に積層され
加熱工程でも傾斜面等からずり落ちずに密着し、軽量で
も良好な制振性を保持した制振構造体を提供する。【構成】ブチルゴム１００重量部に、ポリブテン１０
〜１００重量部、合成ポリテルペン樹脂等粘着付与剤樹
脂１０〜１００重量部を必須材料として添加形成した自
己粘着性制振剤シートと、金属製又は樹脂製拘束材シー
トを積層してなる拘束型制振構造体であって、損失係数
及び、ずり試験の何れも優れた評価が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等のドアパネル、
フェンダーパネル、天井パネルあるいはトランクリッド
等の振動し易い基板上に粘着積層することにより一体化
される軽量な制振構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両のドアパネル、フェンダーパネル、
天井パネルあるいはトランクリッド等の振動基板面に
は、アスファルトを主成分とする熱融着性制振材あるい
はブチルゴムを主成分とする粘着性制振材が融着あるい
は粘着されて使用されることが多い。また、近年では、
アスファルト系制振材、ブチルゴム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、ポリブタジエン樹脂等の熱硬化性樹脂を
積層して拘束型制振構造として制振性能の向上を図るこ
とも行われている。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。

【０００３】

【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
ァルト等を主成分とする熱融着性制振シートのみで振動
基板の制振を図るダブルレイヤー型制振構造体では、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、これは車両重量を増加させることになる。また、こ
のアスファルト系制振材を発泡性のものとし、前記重量
増加を抑制する技術も最近利用され始めているが、実用
的範囲の発泡倍率が余り高くないため重量低減効果は余
り多くない。さらに、このアスファルト系制振材には通
常の使用温度では自己粘着性が無いため、車両構造の水
平面への適用には不都合がないが、傾斜面あるいは垂直
面に適用するためには貼付面に粘着剤等を塗布したもの
を使用する必要がある。また、例え粘着剤を塗布して
も、アスファルト系制振材は重量が大きいため自重によ
り焼付時に垂れ落ちてしまう場合も多く、制限された使
い方しか出来ない。また、アスファルト系熱融着性制振
材の上面に鋼板、アルミニウム板等の金属板あるいは熱
硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を拘束材として積層するサ
ンドイッチ型制振構造にして使用する方法もある。しか
し、この方法は損失係数や剛性の向上策としては効果的
であるが、それでも最近の車内騒音低減の観点から見れ
ば、大幅に重量増加を伴わない実用的範囲での損失係数
の向上は不充分である。また、この場合でも前記ダブル
レイヤー構造と同じく、傾斜面あるいは垂直面への適用
には問題が生じる。

【０００４】これらの問題点を改良し、傾斜面あるいは
垂直面へも適用するため、最近ではアルミニウム板を拘
束材としたブチルゴム系の自己粘着性の制振材が車両用
途に使用されるようになっている。このような制振構造
体は自己粘着性に由来する取付容易性を利用してドア、
フェンダー、トランクリッド、天井等の傾斜面、垂直面
に適用されることが多い。しかし、それでも車両製造工
程における塗装の乾燥炉等の高温環境に暴露された場合
には、ずれ、剥離あるいは落下等の不都合が生じること
が多々ある。また、このような不都合を防止するために
ブチルゴム系制振材の自己粘着性を向上させる試みもな
されているが、自己粘着性を向上させた場合には損失係
数の低下が起こるなどの不都合が生じる等、満足の行く
性能が得られていないのが現状である。

【０００５】

【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、車両における振動基板に積
層される制振構造体であって、該制振構造体を構成する
制振材がブチルゴム１００重量部に対して、２０℃にお
ける粘度が１０³〜１０⁵ｃｐｓのポリブテン１０〜１０
０重量部、粘着付与剤樹脂１０〜１００重量部を必須成
分として添加してなるシートであり、該制振材シートに
金属製または合成樹脂製拘束材を一体的に積層してなる
車両用制振構造体に関するものである。また、本発明
は、前記構造体を車両の振動基板に粘着一体化させるこ
とにより重量増加の少ない範囲で優れた損失係数を付与
する構造体である。さらに、この種の車両用制振構造体
としては、傾斜面や垂直面に適用した場合、塗装等の乾
燥工程での加熱処理により制振材層の粘度低下によるず
り落ちや落下等の不都合な変形がなく各層が強固に密
着、固定される必要があり、しかも広い温度範囲で損失
係数等の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正し
くこれらの要求に適うものである。以下本発明に関する
各構成層について説明する。

【０００６】本発明に適用される拘束材は制振材の振動
による変形を拘束し、制振材に剪断変形を作用させるこ
とにより構造に大きな損失係数を付与するためのもので
ある。かかる拘束材に供する材料は制振材との密着性が
あり、出来るだけ弾性率が高いもので車両の適用部位に
適した材料から選択される。これは、例えば車両には車
体剛性を付与するために、振動基板面にビードと称され
る凹凸が賦形されている部位があり、このような振動基
板への加熱による密着性（凹凸追従性）が必要とされた
り、曲面部へ貼りつける場合にも、その追従性が必要と
されるからである。適用部位が特に複雑な形状を付与さ
れておらず、平板あるいは曲率半径の比較的大きな曲面
の場合は鋼板あるいはアルミニウム板等の金属シートが
適用可能であるし、凹凸追従性が要求されるような場合
は、例えば、すでに本出願人が提案した特開平２−１９
７４６８等で示されるような熱可塑性樹脂シートあるい
は特開昭６２−４６５６等で示される合成ゴムを主成分
とする熱硬化性可塑物シート等の樹脂が好適である。特
に複雑な凹凸面でなく、平板あるいは曲率を持つ程度の
ドアパネル、天井パネル、フェンダーパネル、トランク
リッド等へ適用する場合はアルミニウムシートは可撓性
があり、施工性の観点から取扱易くて便利である。ま
た、本拘束材シートの厚さは特に限定されるものではな
く、適用する材料の種類により適宜選択すればよいが、
車両の各種パネル上に形成されるシートとしては、金属
シートの場合は０．１〜１ｍｍ，樹脂シートの場合は
０．５〜３ｍｍ程度の厚み範囲で充分である。樹脂製シ
ートの場合は、０．５ｍｍ以下の場合は拘束材として有
効な機能を果たしえず、３ｍｍ以上になると、本発明の
目的の一つである重量増を出来るだけ抑えるという観点
から外れてしまう。また、樹脂製拘束材を適用する目的
の一つとして、凹凸振動基板へも加熱により追従させる
ということがあるが、３ｍｍ以上の厚さになった場合、
加熱による凹凸振動基板への追従密着性が悪くなる場合
がある。また、金属製拘束材シートの場合、０．１ｍｍ
以下では拘束材としての機能を果たし得ず、１ｍｍ以上
の厚さになると、本発明の目的の一つである重量増を出
来るだけ抑えるという観点から外れてしまうことにな
る。

【０００７】本発明に用いられる制振材は、ブチルゴム
１００重量部に対して、２０℃における粘度が１０³〜
１０⁵ｃｐｓのポリブテン１０〜１００重量部及び粘着
付与剤樹脂１０〜１００重量部を必須成分として添加し
てなるものである。ここで用いるブチルゴムは特に限定
されるものではなく、一般に使用される不飽和度０.５
〜３.０程度のものでよく、また、ハロゲン化ブチルゴ
ムを使用しても差支えないし、これらの混合物を使用し
ても勿論差支えない。本発明に用いられる、２０℃にお
ける粘度が１０³〜１０⁵ｃｐｓのポリブテンは、損失係
数の温度分散の幅を拡大、設定する可塑剤としての機能
を付与するとともに後述する粘着付与剤樹脂との相互作
用により本発明の目的に適う適度な弾性と振動基板、拘
束材との密着性、接着性を付与するものである。このポ
リブテンの粘度は２０℃において１０³〜１０⁵ｃｐｓで
ある。粘度が１０³ｃｐｓ以下の場合には、その添加量
にもよるが、高温領域での損失係数が低下する。また、
１０⁵ｃｐｓ以上の場合には、これもその添加量と関係
するが低温領域での損失係数の低下が生じるとともに、
塗装焼付時に凹凸振動基板に追従させたい場合に完全に
は追従しなくなる場合がり、良好な制振特性が得られな
くなるばかりでなく、外観も悪くなる。さらに、その添
加量は、その粘度及び後述する粘着付与剤樹脂の種類と
添加量とも関係するが、ブチルゴム１００重量部に対し
て、１０〜１００重量部、好ましくは２５〜７５重量部
である。１０重量部以下では低温での損失係数の低下や
垂直面、傾斜面に貼りつけた場合、粘着性が不足し、ず
り落ちや落下を生じる可能性がある。また、１００重量
部以上になると、高温での損失係数が低下するととも
に、組成物の粘度が低くなり過ぎ、この場合も垂直面、
傾斜面等に貼りつけた場合、ずり落ちや落下を生じる可
能性がある。

【０００８】また、本発明では、粘着付与剤樹脂をブチ
ルゴム１００重量部に対して１０〜１００重量部、好ま
しくは２５〜７５重量部用いられる。この粘着付与剤樹
脂としては、ロジン、低重合度ロジン、部分水素添加ロ
ジン等の変性ロジン、グリセリンエステルロジン、ペン
タエリスリットエステルロジン等のロジンや変性ロジン
の誘導体、β−ピネンの重合体等のポリテルペン樹脂、
テルペンフェノール等のテルペン変性体、シクロペンタ
ジエン樹脂、脂肪族系石油樹脂及びこの酸変性物、芳香
族系石油樹脂、アルキルフェノール−アセチレン樹脂、
キシレン系樹脂、クマロンインデン樹脂のテルペン変性
体、シクロペンタジエン、ビニルトルエン−αメチルス
チレン共重合樹脂等の樹脂状の粘着付与剤樹脂である。
これらの粘着付与剤樹脂は、勿論単体で添加しても構わ
ないし、二種以上の混合物として添加しても差し支えは
ない。さらに、その添加量は、その種類及び前述したポ
リブテンの種類、添加量とも関係するが、ブチルゴム１
００重量部に対して、１０〜１００重量部、好ましくは
２５〜７５重量部である。１０重量部以下の添加量では
充分な粘着力が発現せず垂直面、傾斜面等に張りつけた
場合、粘着性が不足し、ずり落ちや落下を生じる可能性
があるとともに、高温領域での損失係数が低下する。ま
た、その添加量が１００重量部以上の場合は、低温領域
での損失係数が低下するとともに、室温付近での可撓性
が不足することになり曲面部への施工性が低下すること
になり好ましくない。

【０００９】本制振材シートの厚みは特に限定するもの
ではないが、車両のパネルに形成されるシートとして
は、３ｍｍ以下で使用するのが好ましい。３ｍｍ以上で
は、本発明の目的とする軽量化に反する。また、厚さの
下限は本発明の構造体は拘束型制振構造になるが故に、
制振材シートは薄くともその機能は発現するが、０．０
１ｍｍ以下では実用的な損失係数が得られ難くなるた
め、０．０１ｍｍ以上の厚さを有することが好ましい。
本発明の制振材組成物においては、前記組成物の他に、
制振材としての機能を損わず、また、車両等のパネル等
の形成時の支障が無い限り成形性の改良等の目的で他の
軟化剤を始めカーボン等の補強剤、炭酸カルシウム、タ
ルク、クレー、硫酸カルシウム等の無機充填剤、ハロゲ
ン化合物、アンチモン酸化物、、ホウ酸亜鉛水和物、水
酸化アルミニウム等の難燃剤、熱安定剤、滑剤、着色
剤、紫外線防止剤等を加えてもよい。また、軽量化を図
るために、シラスバルーン、ガラスバルーン、発泡石等
の微小中空体等の充填剤も使用することができる。更
に、振動基板上に形成されるシートとしての耐久性を向
上させるために、加工時、焼付時に不都合が生じない範
囲で硫黄、サルファドナー等の加硫剤、キノイド加硫
剤、樹脂加硫剤等の添加も可能である。

【００１０】本発明に係わる制振材の成形法は特に限定
されないが、一般的には、バンバリーミキサー等による
混練後、押出機、カレンダー等によりシート成形を行え
ばよい。また、このような本発明に関する構造体の製造
は、制振材シートの粘着性を利用して、制振材シート、
拘束材シートを加熱により融着させてもよいし、拘束材
にアルミニウムシート等の可撓性シートを利用する場合
には、シート成形時に押出機やカレンダーにおいて離型
紙と同時に積層したのち所定の寸法にカットしたものを
離型紙を除去し制振材の粘着性を利用して貼着してもよ
い。また、室温で可撓性のない拘束材シートの場合はシ
ートを所定の寸法にカットしたものを制振材シートに貼
り付けることも可能である。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係わる車
両用制振構造体は、車両のフロアパネル、ダッシュパネ
ル、ドアパネル、天井パネル、フェンダーパネル等の振
動基板上に載置、粘着固定およびその後の加熱処理等に
より強固に密着させることができる。このようにして得
られる構造体は、拘束型制振構造であるため、広い温度
範囲にわたって優れた制振機能を発揮するばかりでな
く、制振材の高い自己粘着力により傾斜面、垂直面等に
貼り付けても、加熱時にずり落ち、落下することもな
く、軽量でも良好な制振性を発現することができ、車両
の室内騒音低減材料として好適である。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例、比較例中の部及び％は特に
断りのない限り重量基準である。また、試験に供した材
料及び試験法は次のとおりである。１．試験材料振動基板：０．８ｍｍ厚の鋼板制振材：実施例制振材の材料記号及び該組成物の配
合比を表１に、比較例制振材材の材料記号及び組成物の
配合比を表２に示す。これらの制振材組成物をニーダー
で混練後、更にロール混練し、得られたロールシートを
押出機を用いてＴ−ダイスで所定の厚さとした。また、
比較例として使用したアスファルト系制振材はプレスに
て所定の厚さとしたものである。拘束材：拘束材（材料記号Ｐの樹脂組成物配合比を
表３に、拘束材（材料記号Ｑ）の樹脂組成物配合比を表
４に示す。樹脂組成物の場合、ニーダーで混練後、ロー
ル混練を行い、このロールシートをホットプレスにて所
定の厚さに調整した。なお、材料記号Ｒはアルミニウム
板である。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】

【表３】

【００１６】

【表４】

【００１７】２．制振性試験各々の拘束材層、制振材シート層をそれぞれ１５０×３
００ｍｍとして、厚さ０．８ｍｍの鋼板と組み合わせ作
成し、各構造体の損失係数を０、２５、５０℃にて測定
した。貼り合わせは制振材と拘束材を積層し、１５０℃
×３０分の条件のオーブン中で加熱処理を行い融着させ
たものをさらに鋼板に融着積層して行なった。損失係数
は機械インピーダンスの共振点の半幅値から算出し、内
挿法により２００Ｈｚの損失係数として求めた。なお、
このときの測定周波数範囲は１〜１０００Ｈｚである。３．垂直面での高温ずり試験前述の各制振材及び拘束材を幅４０ｍｍ、長さ１２０ｍ
ｍに切り出し幅５０ｍｍ，長さ２００ｍｍの鋼板に制振
材の粘着性を利用して貼付け、これを垂直に固定した
後、１５０℃×３０分の条件でオーブン中で加熱試験を
行い、貼付け位置からの制振材のズレの距離を測定し
た。なお、アスファルト系制振材は、自己粘着性が無い
ため、制振材と拘束材及び鋼板の固定は両面粘着テープ
を全面に貼ることにより行われた。４．試験構造体と性能本発明例、比較例の構成及び試験結果とともに制振材と
拘束材を合わせた構造の面密度をそれぞれ、表５（実施
例その１）、表６（実施例その２）、表７（比較例その
１）及び表８（比較例その２）に示す。

【００１８】

【表５】

【００１９】

【表６】

【００２０】

【表７】

【００２１】

【表８】

【００２２】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垂直面に適用して
も加熱時のずれ量も少ない。また、本発明の構造体は、
面密度も低く、重量を低減させることができ、従来の車
両用制振構造体より優れた特性を備えていることが判
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三国隆光神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目２番１号日本ゼオン株式会社研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両における振動基板に積層される制振
構造体であって、該制振構造体を構成する制振材がブチ
ルゴム１００重量部に対して、２０℃における粘度が１
０³〜１０⁵ｃｐｓのポリブテン１０〜１００重量部、粘
着付与剤樹脂１０〜１００重量部を必須成分として添加
してなるシートであり、該制振材シートに金属製または
合成樹脂製拘束材を一体的に積層してなる車両用制振構
造体。