JPS5912496A

JPS5912496A - パネル制振材

Info

Publication number: JPS5912496A
Application number: JP57121301A
Authority: JP
Inventors: 正雄中島; 高崎　格; 志賀　雄之; 堀　美信
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-07-14
Filing date: 1982-07-14
Publication date: 1984-01-23

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】本発明は、熱融着層、粘弾性層および拘束層からなり、
その粘弾性層材料がブチルゴム組成物であり、比較的軽
量でかつ高ダンピング性を発揮する３層積層パネル割振
材に関する。

従来自動車用のパネル割振材としては、例えば厚さ５０
μｍ〜１．ＷＩＫのアルミニウムの箔あるいは薄□板の
片面にアクリル酸エステル系粘着剤やブチルゴム系粘着
剤組成物を塗布したり、予め薄くシート化されたこれら
の粘着性組成物、すなわち粘弾性体を貼着したりして２
層構造のシートやパネル体とし、被制振パネルに、粘弾
性体の粘着性を利用して密着させるいわゆる拘束層付き
２層割振材あるいは粘弾性層のみからなる単層型制振材
等が知られている。

このような制振材は、物質に振動入力を加える場合、そ
の損失弾性率を貯蔵弾性率で除した値として定義される
力学エネルギーを熱エネルギーに変換する度合いを示す
損失係数が、比較的大きい値をもつ粘弾性体をシートと
したものである。

このシートには、別途接着剤を用いて被制振パネルに貼
り付けるもの、あるいはフェライト等の磁性粉体を配合
して鋼板に自着させるもの、また被制振パネルが自動車
の車体パネル等であるときは、自動車の車体塗装に熱硬
化性塗料を用いる関係上、塗膜の硬化のために加えられ
る熱を利用して制欲材シートが被割振パネルに自着する
ように割振材シートの組成を熱溶融性としたもの等が実
用化されている。

しかしながら、前記のような従来のパネル制振材にあっ
ては、前者の拘束層付き２層制振材は、粘弾性層および
拘束層の材質および厚さを適正にすると、後者の単層制
振材と比較して軽量であり、高いダンピング効果を与え
る長所を有するが、反面被制振パネルと接する粘弾性層
はアクリル酸エステル系もしくはブチルゴム系の強粘着
性物質から構成されるため、被割振パネルへ適用する際
の貼り付は作業性に大きな問題点がある。すなわち被制
振パネルが、例えば自動車のフロアパネルのようにピー
ドやエンボスの付加によって複雑な表面形状をとってお
り、またパネル外形もいりくんでいるようなものだと、
該制振パネルの表面に制振材を一様に密着させるには手
間が著しくかかる欠点があり、実質的に適用が不可能で
あった。

また、後者の単層制振材においては、従来から自動車の
フロアパネル割振材として多用されているアスファルト
系熱融着シートにみられるように常温下ではなんら粘・
接着性を示さない固体シートのものがあり、被割振パネ
ル外形に合わせる位置決めは容易であり、表面形状が複
雑であっても加熱により軟化溶融するだめ、該被制振パ
ネルの全面にわたり密着することから、被割振パネルへ
の貼り付は作業性においては、２層割振材の抱える問題
点はない。

しかしながら、単層制振材は、これを用いて充分大きな
ダンピング効果、例えば損失係数０３以上を得ようとす
ると、被割振パネルの板厚に対しである程度厚いものを
必要とするため、必然的に割振材の重量が大きくなって
しまう欠点があった。

例えば後述のようにアスファルト系の単層振材では、３
．６　ｍ、の厚さでも損失係数は０２８である。

本発明者らは、これら現状のパネル割振材の問題点に鑑
み、鋭意検討し、先に拘束層付き２層割振材、あるいは
単層割振材としてそれぞれ実用に供されているパネル割
振材の長所を生かし、欠点を解消した３層構造のパネル
割振材を提案した（特願昭５６−１６９，４２８号）。

本発明者らは、先に提案した発明に改良を加えたもので
、ダンピング向上に大きな影響のある粘弾性材料につい
て、材質と厚みの実験を行なった結果、粘弾性材料とし
てはブチルゴム組成物が好適であるという結論を得、本
発明を完成したものである。すなわち、本発明によるパ
ネル割振材は拘束層と、該拘束層表面に形成されるブチ
ルゴム組成物よりなる粘弾性層と、該粘弾性層表面に形
成される熱融着層とよりなるものである。

まず、図面を参照しながら本発明によるパネル制振材の
構成と機能を説明する。すなわちミ第１図は本発明によ
るパネル割振材の断面図で、拘束層３の表面に粘弾性層
２が形成され千、該粘弾性層２の表面に熱融着層（スペ
ーサ）１が形成されており、該熱融着層１は加熱により
軟化溶融して被制振パネルの表面に密着する。しかし、
この際押付は圧としては、制振材の自重以上のものが、
期待できないため、かなり熱融着性に優れた材質でなけ
ればならない。このため熱融着層としては熱可塑性樹脂
および、／マたはアスファルトを用いることができ、例
えばポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステル、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、変性
ポリオレフィン等のようなホットメルト接着剤のシート
を用いることもできるが、特公昭４７−１３３２４号公
報に開示されている。それ自体が単層制振材として機能
するような熱融着型アスファルト組成物も好ましいもの
である。

つぎに、粘弾性層２は、本発明の骨子となる層で、ブチ
ルゴム組成物であり、振動を減衰する機能とともに熱融
着層１および拘束層３を接着する働きも呈している。す
なわち、この粘弾性層２は、被制振パネルの振動により
剪断歪を生じ、運動エネルギーを熱エネルギーに変換し
て散逸せしめるが、熱融着層１と拘束層３とを一体化す
る働きも要件される。

つぎに、拘束層３は、未硬化状態のいわゆるＢステージ
の、熱硬化性樹脂と無機充填材とからなり、被割振パネ
ルに貼着してから加熱により硬化する。この拘束層３は
、粘弾性層に剪断ひずみを与えて効果的にダンピング効
果を発生させる。この拘束層３も従来の二層割振材に用
いられているようなアルミニウム等の金属板を用いても
ダンピング効果自体はあるが、被割振パネルの表面形状
が複雑であると、前述のような問題点を生じることから
好ましくない。

本発明で使用する拘束層材料は、複雑な表面形状の被制
振パネルに対しても簡便に適用できるもので、アルキッ
ド樹脂、アリル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリブタジェン樹脂等の熱硬化性
樹脂と、炭酸カルシウム、メルク等の無機充填剤とから
なり、通常硬化剤を配合してシート状にしたものである
。このようなシートを拘束層として使用した本発明の制
振材は、被制振パネルへ載置して加熱することにより熱
融着層１が軟化溶融するとともに、拘束層３も一時的に
軟化して被制振パネル形状に合致して密着し、引続き硬
化が開始、終了して樹脂組成物が拘束層として機能を果
すものである。

つぎに、本発明の骨子であるブチルゴム組成物について
説明する。ブチルゴム組成物は、ブチルゴムと粘着性付
与剤とを基本成分とする粘着性のある組成物で、骨格成
分であるブチルゴムは、インブチレンに１５〜４５％の
イソプレンを重合して得られる分子量約３２〜６０万の
ゴムである。

粘着性付与剤は、組成物に粘着性を増進させるだめのも
ので、つぎのような性質が要求される。

（１）ブチルゴムとよく相溶すること、（２）自身が強
い粘着性を有すること、（３）粘着性効力の経時変化が
小さいこと。このような目的に合致する粘着性付与剤ト
シてアルキルフェノールーホルムアルテヒド系樹脂およ
びそのロジン変性体、アルキルフェノール−アセチレン
系樹脂、クマロン−インデン樹脂、キシレン−ホルムア
ルデヒド樹脂、ポリブテン、水素添加ロジンおよびその
加工品、パインタール、石油樹脂等が挙げられる。

粘着性付与剤の配合量は、組成物の粘着性およびブチル
ゴム組成物のシート形状保持性で決まり、本発明に係る
組成物においては、ブチルゴム１００重量部に対し６０
〜３４０重量部、好ましくは１００〜３００重量部であ
る。６０重量部未満ではシートの形状保持性は良いが、
粘着性が不十分であり、一方、３４０重量部を越えると
粘着性はよいが、シートの形状保持性が不良となるから
である。この組成物には、改質、着色等のために充填剤
を配合することもできる。充填剤、止しては、例えば酸
化チタン、クレー、タルク、アルミナ、シリカ、ベンガ
ラ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸カル
シウム、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カーボ
ンブラック等が挙げられる。

充填剤の配合量は、組成物の粘着性を損わない範囲、す
なわちブチルゴム１００重量部に対し４５０重量部以下
が望ましい。

ツキニ、ブチルゴム組成物のシート化と、本発明におけ
る粘弾性層の適正厚みについて述べる。

シート化は、まず配合剤としてのブチルゴム、粘着性付
与剤および充填剤をバンバリーミキサ−等で混練し、つ
いでロール、プレス等で所定の厚みに成形してシート状
にする。パネル制振材における適正厚さは０３〜１．６
闘の範囲が好ましい。すなわち、目標とする従来のパネ
ル割振材の損失係数０．２８以上の特性を得るためには
、０．３　ｍｍが下限である。また、１６罷を越えると
、それ以」二は厚さの効果がないためである。

本発明の制振材は、拘束層と、該拘束層表面に形成され
るブチルゴム組成物よりなる粘弾性層表面に形成される
熱融着層とよりなるものであるから、比較的軽量で高ダ
ンピング性能を有し、また常温ではあまり粘着性を示さ
ず、粘着時には単に被制振パネルを置くだけで塗装の際
の熱で装着できる性能を有している。すなわち、被割振
パネルに対し簡便に適用できる良好な作業性を兼ね備え
るものである。本発明のパネル制振材はこのような利点
を有するだめ、自動車のように省エネルギーの見地から
車両重量の軽減と、騒音発生の低減を両立させるべきパ
ネル体を被制振パネルに選ぶ際、とりわけその優位性を
発揮する等の優れた点を有するため、極めて有用なもの
である。

つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する
。

実施例１第１表に示した割合でブチルゴム（ＡＩＤ＄１０゜エッ
ソ社製）にポリブテン（）ＴＶ−３００、日本石油化学
株式会社製）を配合し、５０℃に加熱したバンバリーミ
キサ−で２０分間混練し、ブチルゴム組成物を調製した
。この混練り組成物を、シリコーンで処理した２枚の離
型紙の間に挾みつつカレンダーロールにて０．５　ｍｍ
の厚さにシート化して、その粘着性および形状保持性を
評価したところ、第１表に示す結果が得られた。

第１表から明らかなように、粘着性付与剤の適正配合範
囲は、ブチルゴム重量部に対して６０〜３４０重量部で
あり、好ましくは１００〜３００１量部である。

実施例２２５℃における針入度が６４であるストレートアスファ
ルト（日本石油株式会社製）６ｏ重量部および２５℃に
おける針入度が３７であるブローンアスファルト（日本
石油株式会社製）４０重量部に、自動車のタイヤ再生ゴ
ム（村岡ゴム工業株式会社製）５重量部を加え、１００
　’Ｃに加熱したバンバリーミキサ−で１０分間混練り
した。続いて炭酸カルシウム（日東粉化工業株式会社製
ＮＳ＋４００）１２０重量部とアスベスト（カナダ規格
６クラス品）１０重量部とを加え、さらに１ｏ分間混練
りを続行した。

この混練り組成物をカレンダーロールにより厚さ１　ｍ
ｍのシートとし、このシートをシートＡとした。

液状エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社製、エ
ピコート８２Ｂ）１００重量部に、硬化剤として三フッ
化ホウ素モノエチルアミン錯化合物（橋本化成株式会社
製、ＢＰ、・４００）　５重量部を８０℃の水浴上で溶
解した。この硬化剤入りエポキシ樹脂１００重量部にタ
ルク（クニミネ工業株式会社製、ＧＴＡ　）　２２５重
量部およびミルドファイバーグラス（旭ファイバーグラ
ス株式会社製、１５０μｍ）２５０重量部を加え、ニー
ダで２０分間混練りした。この混練り組成物をシリコー
ン処理した２枚の離型紙に挾みつつカレンダーロールに
よって厚さ１．０　ｍ、のシートとし、これをシートＢ
とした。

ブチルゴム（エッソ社製、ＡＩＤ＋１０）１００重量部
にポリブテン（日本石油化学株式会社製、ＨＶ−３００
）　１５０重量部、石油樹脂（安原油脂株式会社製、Ｙ
Ｓレジン）５０重量部、炭酸カルシウム（水沢化学工業
株式会社製）２００重量部を加え、５０℃に加熱したバ
ンバリーミキサ−で２０分間混練りし、均質で粘稠なブ
チルゴム組成物を得た。

このブチル組成物を、シリコーン処理した離型紙に挾み
つつカレンダーロールによって厚さ０．２゜０．３，０
．４，０．５，０．６．０．８．１．０，１．２．１．
６゜１．８および２．０　ｍＩｎのシートとし、これら
のシートＣとした。

前記シートＡとシー）ＢとをシートＣで全面密着し、３
層積層シートからなる１２種のパネル割振材を得た。こ
の３層積層シートの１ｍ′当りの面重量は３，８９０〜
６．２３ｏ１１７ｍであった。

これらの制振材を、厚さｉ　ｍｍの鋼板上にシートＡ側
を鋼板に接して静置し、電気炉内で１４０℃で６０分間
加熱した。制振材は全面にわたり鋼板とよく密着してお
り、シートＢは硬化していた。

この制振材貼着パネルから切り出した１０ｇＸ２６０龍
の短冊状試験片を用い、室温（２４℃）下において片持
梁共振法により損失係数を測定した。

また、第２〜３図に示すように厚さａが０．８　ｍｍの
鋼板４に幅すが３０ｍ１の開口５を開設してなるパネル
６に、前記短冊状試験片７を載置し、両端をガムテープ
で固定し、朝風乾燥炉に投入し、１４０°Ｃで６０分間
保持して落込み距離Ｃを測点してその良否を評価した。

以上の結果を第２表に示す。同表から明らかなように、
粘弾性層の厚みが増すにしたがい損失係数は高くなり、
ダンピング性は良くなる傾向があるが、１．６ｍｍで頭
打ちとなる。まだ、従来の制振材の損失係数以上とする
だめには、０．３ｍｍの厚さが最低必要である。以上の
結果から本発明による粘弾性層の厚みは０３〜１．６　
ｍ７１の範囲が適切である。

比較例１アスファルトシート系パネル割振材（日本特殊塗料株式
会社製）は、厚さが３．６　ｍｍで、このシート１ｍ′
自りの重量は６，０８０　、！ｉ’であった。このシー
トを厚さ１朋の鋼板上に静置し、電気炉内で１４０°Ｃ
で３０分間の加熱を加えると一様に融着した。

実施例２と同様な方法で損失係数および落込み距離を測
定したところ、第２表のとおりであった。

比較例２実施例２の方法において、シートＣの代りに厚さ０．１
５　ｌｆｉのアクリル酸エステル系両面接着テープ（日
東電気工業株式会社製）を使用した以外は同様な方法で
パネル制振材を作成し、同様な方法で損失係数および落
込み距離を測定したところ、第２表のとおりであった。

以上述べたように、本発明によるパネル割振材は、拘束
層と、該拘束層表面に形成されるブチルゴム組成物より
なる粘弾性層と、核粘弾性層表面に形成される熱融着性
層とよりなるものであるから、軽量であるにもかかわら
す制振効果が優れており、また複雑な表面形状の被制振
パネルに対してもその形状に容易に合致して密着し得る
ものである。まだ、各実施例は、それぞれ上記共通の効
果に加えて、さらに以下のような効果がある。すなわち
、ブチルゴム組成物には、該ブチルゴム１００重量部に
対して６０〜３４０重量部の粘着付与剤が配合されるの
で、シートの形状保持性および粘着性が共に優れている
。−！た、粘弾性層の厚みが０３〜１６市であるので、
損失係数が高くかつ落込み距離も大きくなるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパネル割振材の一実施例を示す断
面図、第２図はパネル制振材の一性能評価のだめの落込
み距離測定状態を示す平面図であり、また第３図は第２
図における■−■線に沿う１・・・熱融着層、２・・・
粘弾性層、３・・拘束層。特許出願人　　　日産自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）拘束層と、該拘束層表面に形成されるブチルゴム
組成物よりなる粘弾性層と、該粘弾性層表面に形成され
る熱融着層とよりなるノくネル制振材。
（２）ブチルゴム組成物に配合される粘着性付与剤の量
が、ブチルゴム１００重量部に対し、６０〜３４０重量
部である特許請求の範囲第１項に記載のパネル制振材。
（３）粘弾性層の厚みが０３〜１．６　ｍｍである特許
請求の範囲第１項または第２項に記載のノくネル制振材
０
（４）拘束層は熱硬化性樹脂組成物である特許請求の範
囲第１項ないし第３項のいずれか一つに記載のパネル割
振材。