JPS59197097A - 制振遮音性複合体 - 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】 本願は、広範囲の温度領域において、長時間価れた制振
性と遮音性及び耐食性を発揮する複合体に関するもので
ある。

従来から、熱可塑性樹脂や歴青質、或はゴム質材料を主
成分とする粘弾性高分子物質を２枚の金属板間に挾持さ
せた制振鋼板は公知である。しかしながら、これらの制
振鋼板は長時間使用した場合に、粘弾性高分子物質が剥
離したり、老化現象を起す等耐久性に問題があるばかり
でなく、腐食性のガスや液体に対する抵抗性に乏しく、
金属板との接着性を改良したとしても、粘弾性高分子物
質自身の耐食性が低いため、腐食性の環境条件下での耐
久性に劣るという欠点があった。特に最近のように、騒
音規制が厳しくなるに従い、自動車エンジン廻り部品や
換気用ダクＩ−成はコンベヤー設備のような、ガソリン
や油又は腐食性ガス或は色々な温度条件下等の環境で騒
音防止の目的で使用される金属成形体として、軽量で腐
食に強く。

且つ制振遮音性に優れる材料の開発が課題になっている
。

本願は、このような課題を解決し、広範囲の環境条件に
対応し得る制振遮音性材料を提供せんとするものである
。本願で用いられる熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリ
エステル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、
尿素系樹脂、ポリウレタン系樹脂等が挙げられるが、熱
変形温度が比較的高く且つ成形性、耐食性１強度特性の
バランスからは不飽和ポリエステル系樹脂が最も適当で
ある。熱硬化性樹脂には、必要に応じ可塑剤や酎炎剤、
或は熱可塑性樹脂等を併用することもできる。

本願の必須成分である鱗片状無機物としては、ガラスフ
レーク、マイカ、グラファイトフレーク、アルミニウム
フレーク等を単独又は併用で用いられるが、この他粒状
充填剤や繊維状補強材等の公知の添加剤を更に混用する
こともできる。鱗片状無機物の平均粒子径は１０〜３０
０ミクロンの範囲のものが好適で一粒子径が小さすぎる
と割振性や耐食性が低下し、一方粒子径が大きくなりす
ぎると成形性を悪くするので避けた方がよい。熱硬化性
樹脂への配合比は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して
鱗片状無機物は１０〜２００重量部が必要で、鱗片状無
機物の量が１０重量部以下になると、制振性の低下に加
えて耐食性や耐衝撃性が劣ってくる。

一方２００重量部以上に増やすと熱硬化性樹脂層の剛性
が大きくなりすぎて制振性の低下が大きく、且つ成形性
を悪くするので避けなければならない。

本願で用いる金属板は材質面での制約は全くなく、例え
ば熱硬化性樹脂との接着性が劣る亜鉛鋼板でも、公知の
プライマー処理やサンドブラスト処理のような前処理を
行うことにより、充分使用し得る。金属板の厚みも特に
制限はないが、用途によって自ずから制約される。例え
ば自動車用部品の場合にあっては、省エネルギーの観点
から厚みの増加は困難であるし、一方余り薄くすること
は強度面の制約上から限界がある。その他の用途例えば
換気用ダクトやホッパ類、音響機器のケーシング等にお
いても強度や経済性の面から制約を受ける。通常これら
の用途で対象となる金属板の厚みは０．５〜１　、５ｍ
ｍの範囲が一般的である。

これらの金属板と熱硬化性樹脂とのサン１−インチ状複
合体の形成方法としては、公知の流動塗布法、スプレー
塗装法等のように予め１枚の金属板に目的とする厚みの
熱硬化性樹脂を塗布し、該樹脂が未硬化状態にある間に
、他の金属板を積層加圧して接合硬化させる方法をとっ
てもよく、又２枚の金属板を所望間隔を設けてセットし
ておき。

この間隙部に樹脂液を注入する注入法を採ることもでき
る。

本願の目的を達成する上で最も重要なことは、２枚の金
属板の合計厚みと鱗片状無機物を含有する熱硬化性樹脂
層の厚みとの関係である。即ち、２枚の金属板の合計厚
みが鱗片状無機物を含有する熱硬化性樹脂層の厚みの４
〜２０倍の範囲とすることが、制振性と遮音性をバラン
スよく発揮させるために必要である。

次に本願発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１ 熱変形温度が１００℃のビニールエステル系不飽和ポリ
エステル樹脂（日本ユピカ製）１００重量部に、平均粒
子径５０ミクロンのグラフアイ１−フレーク（純度９８
％）を第１表に示すように５〜２５０重量部の範囲で変
量混合し、ナフテン酸コバル１〜（６％金属コバルト含
有）０，６重量部及び硬化剤としてメチルエチルケトン
パーオキサイド１重量部を加えて混合した後、幅１０ｍ
ｍ、長さ２５０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの冷延鋼板の片面
に乾燥時の塗膜厚みが約０．１ｍｍとなるよう塗布した
。次いで塗膜が未だ硬化を完了しない時点で、先に用い
たと全く同じ冷延鋼板を重ね合わせて軽く圧着し、６０
℃で１時間放置して塗膜を完全に硬化させた。このよう
にして得られたサンドインチ鋼板を自動車技術第２３巻
８月号（１９６９年）の８０７頁に記載の強制振動共振
法（Ｏｂｅｒｓｔ。

■法）に基づいて各温度毎に割振性能を測定し、損失係
数′の最高値（ηｃｏｍｂ）及びηｃｏｍｂ７Ｊ’最高
値を示した時の温度をｉｉｌ！録した。又幅６００　ｍ
　＋ｎ、長さ９００ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの上記で用い
た冷延鋼板２枚を用い、上記組成物の塗膜厚みが０．１
ｍｍのサンドインチ鋼板を作成し、ＪＩＳＡ１４１６に
規定されている方法に基づき中心周波数５００　Ｈｚ及
び４０００１（ｚにおける音響透過損失（ｄＢ）を測定
し、遮音性能とした。次に遮音性能を測定した試片を用
いて、ＪＴＳＫ５４００に規定する衝撃試験をＪＩＳ　
　Ｂ１５０１に規定の鋼球を用い、材料破壊する鋼球落
下限界高さくｍ）を求め耐衝撃性能とした。これらの結
果は第１表に示す通りであった。

第１表 熱変形温度が１２０℃のビスフェノール系不飽和ポリエ
ステル樹脂（日本ユピカ製）１００ｉ量部及び平均粒子
径５０ミクロンのグラファイトフレーク（純度９８％）
５０重量部を用いた以外は、実施例１と同様の組成物を
用い、冷延鋼板の厚みを０，１５＋ｎｍ〜１．２ｍｍの
範囲で種々厚みを変えた場合の各温度毎の制振性能、及
び中心周波数５００１（７，と４０００　Ｈｚにおける
遮音性能を実施例］の場合と同様にして求めた。その結
果を第２表に示した。

第２表 実施例３ 熱変形温度が４０°Ｃのイソフタル酸系不飽和ポリエス
テル樹脂（日本ユビカ製）１００重量部を用い、平均粒
子径５０ミクロンのグラファイト（純度９８％）５０重
量部を用いた以外は実施例１と同様のＡＪｉ成物を用い
て、厚さ０．８＋ｎｍの冷延鋼板の片面にのみ０．１ｍ
ｍの厚みに塗布した非拘束板を作成した。別に同じ組成
物層を形成させた拘束板（サントインチ鋼板）を作成し
、実施例］と同様にして制振性能を５００１１ｚ、１０
００　Ｈｚ、２００ＣＩＩ（ｚ及び４０００＋（ｚの各
中心周波数について測定した結果を第１図に示した。又
比較のため市販の拘束板型遮音材（日本ゼオン製サンダ
ム防音材、厚み１２　ｍ　ｍ熱可塑性樹脂使用）の透過
損失特性を第１図に併記した。

以上の各実施例の結果を総合すると （１）第１表よりグラファイトフレークの添加量は、不
飽和ポリエステル系樹脂１００重量部に対して５〜〕０
部の間で制振性ぎ急激に向上し、２００重景部前後にな
ると制振性の低下が顕著になる。一方遮音性はグラフア
イ１−の添加量に余り影響を受けない。耐衝撃性はグラ
ファイトの添加量の増加に比例して向上するがグラファ
イト添加量が２００重量部を越えると逆に低下の傾向を
示すことがわかる。即ち、制振性、遮音性、耐１［性を
バランスよく保持させるためにはグラファイト添加量は
１０〜２００重量部の範囲が望ましいことを示している
。これは、グラファイトの添加量が余り多くなると、不
飽和ポリエステル樹脂層全体の剛性を高めすぎて、粘弾
性による減衰効果を低下させてしまうものと考えられる
。

尚、鱗片状無機物の配合により防食性能が向上すること
は多くの文献等でよく知られており１本願の各実施例の
複合体も何れも耐水性、耐ガソリン性、耐油性に優れて
いることを認めている。

（２）第２表より、金属板の合計厚みとグラフアイ１−
フレーク含有不飽和ポリエステル樹脂層の厚みとの比が
、２０倍を越えると急激に制振性能を低下させるので極
めて重要な因子である。但し、上記厚み比が４倍未満で
あっても制振性能だけを見た場合には余り低下が認めら
れてないが、騒音は単に制振だけでは不充分で遮音性も
兼備することが必要であり、この点から上記厚み比を４
倍以下にすることは遮音性が不充分となるので避けなけ
ればならない。

（３）第１図に示されるように１本願発明の制振遮音性
複合体は同じ熱硬化性樹脂組成物を用いた非拘束板構造
の場合や、参考にイノ１記した市販の熱可塑性樹脂を用
いた遮音シートのように、一般に特定の中高周波音域で
一旦音響透過損失が低下する。いわゆるコインシデンス
効果と呼ばれる現象が現われないという全く予想し得な
い作用効果が得られることを見出した。

本願宛萌の制振遮音性複合体は、従来の市販品にない高
温領域における優れた制振効果と遮音性を兼備し、且つ
コインシデンス効果のない優れた制振遮音材であるので
、自動車関係をはしめ各種工業用途における環境改善に
有用な技術という事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本願発明の拘束板型制振遮音性複合体と、市
販の熱可塑性樹脂製の拘束板型遮音シー１〜及び鱗片状
無機物含有熱硬化性樹脂製の非拘束板型制振材の場合の
各周波数における音響透過損失の関係を示すグラフであ
る。 特許出願人　東洋ゴム工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱硬化性樹脂１００重量部と鱗片状無機物１０〜２００
   重量部とを主成分とする組成物を２枚の金属板間に皮膜
   状に固着させたサンドインチ構造からなり、且つ２枚の
   金属板の合計厚みが鱗片状無機物を含有する熱硬化性樹
   脂層の厚みの４〜２０倍に構成させたことを特徴とする
   制振遮音性複合体。