JPS6038151A - 複合型制振積層体 - 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】 本発明は複合型制振積層体に係υ、特に金属に対して制
振性能を具備する高分子物質層と金属層よシ成る複合型
制振積層体に関する。

近年、産業機械や構造物、更には社会生活に欠かせない
自動車等の騒音が社会的問題としてクローズアップされ
、その結果種々の騒音防止対策が要求されるようになっ
て来た。

従来の具体的な騒音防止対策としては、遮音、吸音、防
振、制振材料の如き異なる機能を有する材料を組合わせ
て使用する方法が多くとられて来た。

一方自動車並業においては、騒音防止対策とは別に時代
の動向からますます厳しくなってゆく燃費規制とエネル
ギー供給問題に対処すべく軽量化が進められている。例
えばパネル用鋼板等の薄肉化、もしくは鉄鋼材料の代替
としてアルミニウム合金やプラスティック材料等の導入
である。しかしその反面自動車の軽量化に伴って自動車
自体の振動が激しくなシ、騒音が増大する傾向にある。

従って如何にして振動を減少させるかが今後の重要な課
題でおる。

この振動防止対策の一環として、最近では防振合金を使
用する方法、金属に制振材料を貼合せる方法、あるいは
金属と金属の間に高分子物質を挾み込んだ複合型制振材
料を使用する方法が開発され広範囲の分野で採用され始
めている。

一般に制振鋼板等の割振材料における振動減衰効果の尺
度としては、損失係数（η）、対数減衰率（ハ）、共振
鋭度（ω等が用いられており、これらは相互に関連のあ
る物性値である。これらの物性値のうち損失係数（η）
が最も多く使用されており、従来ηが０．０２以上あれ
ば割振効果が大きいと言われていたが、最近における騒
音規制の強化から更にηの大なる割振材料の開発が期待
されている。

本発明の目的は上記時代の動向より史に損失係数（η）
の大にして、かつ加工性にすぐれた制振材料を提供する
にある。

本発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、金属に対して制振性能４具備する高分子物質
層と金属層とを有して成る複合型制振積層体において、
前記高分子物質Ｆｉ、（Ａ）ポリビニルアセタール樹脂
（Ｂ）可塑剤を成分として含む物質であることを特徴と
する複合型制振積層体である。

一般に複合型制振材料は銅板等の金属…１に高分子物質
を挾み込んでいるため、使用温度によってηが変わる性
質を有し、かっηはある湿灰でピークに達する性質を有
している。従って使用目的温度に適合した高分子物質を
選択する心太があるが、本発明者らの偵究によって可塑
剤や添加剤によって損失係数（ηン値を最大とする温度
を変化させることは可能であることが確認すれた。しか
し割振材料としてはかかる温夏依存性が小さくηが高い
ものｔデどよいことは勿論でるる。

一般に複合型制振積層体板の如き積層体の割振性向上の
ために使用される高分子物質は損失正接（ｔａｎ　ａ　
）が高いもの程良いとされている。

また複合型制振積層体の他の一つの態様として非拘束型
制振積層体がある。これは鋼板等ｑ金属に制振性能のす
ぐれた高分子物質を貼合わせてフリーレイヤーとして存
在せしめた積層体であって、一般に高分子物質の複素弾
性率（Ｅ＃）の高いものが良いとされている。最近では
樹脂が少くて割振性にすぐれている拘束型制振積層体が
注目されている。

以下本発明について具体的に説明する。

本発明者等は金属板との積層体において割振性の高い高
分子物質について鋭意検討した結果（４）ポリビニルア
セタール樹脂ｉｏｏ重量部と（Ｂ）可塑剤Ｓ重量部以上
６０重量部以下よシ成る樹脂組成物が割振性に有効であ
ることを見い出し本発明に到達した。尚特公昭！！−コ
クタフ３号公報にポリビニルブチ２−ル樹脂ｌθθ重量
部又は５０部以上とポリ酢酸ビニルとの合計が１００重
量部に可塑剤７００〜２１０部、粘着剤１０〜２００部
よりなる制振性があることが記載されているが低分子証
である可塑剤や粘着剤を多量に含有するために実施例に
見られる如く割振性を示す損失係数のピーク温度が低く
くたとえば６θＣ以上の用途には使用出来ないものであ
る。また可塑剤が多いと接着面に可塑剤が出る確率が当
然多く接着力が低下すると云う欠点もあることが判った
。

本発明者等は金属との接着力が高くかつ高温合計Ｓ重量
部以上６０重量部以下よシ成る組成物である。

本発明に用いられる（４）成分であるポリビニルアセク
ール樹脂は、酢酸ビニル、アルデヒド等から＃！遺され
、一般的には酢酸とニルモノマーを重合し、ポリ酢酸ビ
ニル樹脂を製造し、次に鹸化によシ得られたポリビニル
アルコールとアルデヒドとの反応により製造される。す
なわち、ポリビニルアセタール樹脂成分は、ビニルアセ
タールブルーフ、ヒニルアルコールグループ、酢酸ビニ
ルグループを有する共重合体樹脂であり、この樹脂のホ
ルムアルデヒドによる反応物はホルマール樹脂と称せら
れ、ブチルアルデヒドとの反応物はブチラール樹脂と称
されている。

本発明に使用されるポリビニルアセクール樹脂の平均重
合度は、３θＯ〜ｚ、ｏ　ｏ　ｏの範囲が好適であり、
特に重合度の商いもの＃１ど好適である。またアセター
ル化度はｇ　ｏ　−ｒざｍｏｂ％程度が好ましく、脣に
アセタール化度の高い方が良い。

ポリビニルアセタール樹脂としてはポリビニルブチ２−
ル、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセトアセター
ル、ポリビニルグロビルごン′アセタール等が挙げられ
中でもポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマー
ル樹脂が好ましく使用される。

更にポリビニルアセタール樹脂にカルボキシル基を含有
せしめたものも好適に使用される。

カルボキシル基はポリビニルアセタール樹脂中に０．７
〜Ｓモルチ、好ましくはＯ０λ〜３モルチ程度含有され
ているのが好ましい。カルボキシル基を含んだポリビニ
ルアセタール樹脂としては例えば酢酸ビニルと不飽和カ
ルボン酸との共コールをアセタール化する際にカルボキ
シル基を含んだアルデヒドと反応させることによって得
られる。

（Ｂ）成分である可塑剤としては、例えばジブチルフタ
レート、ジオクチルフタレート等の７タル酸エステルや
、トリクレジルホスフェート等の燐酸エステル、ジブチ
ルセバケート、ジーコーエチルへキシルアジペート、ジ
ブチルサクシケート等の脂肪酸エステル、トリエチレン
グリコールジブチレート等のグリコール銹導体もしくは
、大豆油、あまに油、ひまし油等の植物油及びこれ等の
エポキシ化物等が一般的に用いられており、本発明にお
いてもこれ等の中より任意に７種又は複数種を組み合せ
使用することが出来る。可塑剤を使用する理由はポリビ
ニルアセタール樹脂は加熱されると架橋し易い性質があ
り、そのままでは成形加工が難かしいので、この成形性
を改良するためであるが多過ぎると金属層との接着性が
低下し好ましくない。更には可塑剤の添加量によって損
失係数ηの最大値を示す温度が低温域に移行する。可塑
剤の使用蓋は（４）成分１００ｊｆｊ；−置部に対しＳ
Ｍ量被部上６０重量部以下さらには５重量部以上５０重
量部以下が好ましい。また烏分子体組成物の弾性率を改
壱するために無機フィラーを添加することも出来る。好
ましいフィラーとしては、繭状黒鉛、雲母、電導性カー
ボンブラック、カーボングラファイト、タルク、炭酸マ
グネシウム等がめげられる。添加量はポリビニルアセタ
ール樹脂１００’Ｍ量部に対しｉｏ〜／θＱ重量部、好
ましくは２Ｏ−ｊｔＯ重ｉ郡程度である。

次に本発明による積層体に使用する金柄について説明す
る。本発明に使用する金属板とし′ては相互介在体とし
て使用する高分子物質との接着性、強度、側路等よ＃）
鋼板が最も好適であるがその他の金属板例えば銅板、ア
ルミ板等も使用可能である。

鋼板としては、軟鋼板、高張力鋼板、ステンレス鋼板、
亜鉛めっき銅板等の表面処理鋼板、もしくはこれらに燐
酸塩又はクロム酸塩処理の如き金属表面の予備処理に一
般的に用いられる方法によって表面処理した鋼板も使用
目的によって使用することが可能である。これらの鋼板
は高分子物質との最良の接着を得るために表面は清浄に
すべきであり、そのためにサンドブラスト処理等も場合
によって必要である。

これらの鋼板は平板のまま使用されることもあるが、目
的とする積層体の形状によって曲げ加工や絞り加工を受
けることもある。また割振積層体として使用される鋼板
は製造過程で加熱されるため、時効が進行し易い鋼板を
用いると、加工時にストレッチャストレーンと称されて
いる表面歪模様が発生し外観を損ねるので、加工後の外
観を重視する場合には時効指数（ｈ、ｘ、）でへ！ｒＫ
ｇｆ／−以下の非時効性鋼板を使用することが好ましい
。

このような割振積層体を製造するには、例え謂プレス法
、金属板を２枚ロールに送り込みつつ押出機から溶融状
態でシート状に押出された高分子物質を金属板の間に送
シ込み積層する押出積層法、高分子物質を溶媒に溶かし
、これを金属板に塗布した後、加熱して浴媒を飛ばしつ
つ高分子物質を溶融状態とし、次いでこの高分子物質層
上に更に金属板を抑圧積層する塗布積層法等任意の方法
が用い得る。

なお、金属板の形状、厚み等は目的とする製品によシ種
々のものが用いられるが、一般的に例えば、２枚の金属
板の間に高分子物質層を介在させた３層構造の場合につ
いて述べれは゛金属板は０．０　／　ｔｒａｎ以上の厚
みで、高分子物質層は金属板の／／コＯ以上の厚さを有
していれば良い。

金属板の厚さは両面同じでるるのが普通であるが、用途
によっては異ならせても良いし、３層以上の積層体とす
ることも用途により可能である。

尚制振積層体の損失係数ｌの各種温度での測定は供試制
振積層材を恒温槽内にセットして各種温度に設定し、周
波数を変えて機械インピーダンスの共振点絞度から損失
係数をめた。

また積層体の接着強度はＴ型剥離試験機によりＪＩＳ　
Ｋ−Ａｇｋ’ｌの方法に準じて剥離速度１０圏／関、コ
ＯＣで測定した。

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本
発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例−１ ０、乙瑞×コＳＯ闘Ｘλ５θ調の通常の冷延鋼板をトリ
クレンで脱脂し、これを本発明による積層体用金属基材
とした。

尚本鋼板の時効指数はθＫｆｆ／−であった。

次に重合度ＩＯ！θ、ブチラール化度ｇｉ％のポリビニ
ルブチラール樹脂ｉｏｏＭ被部、可ｆｆｉ＊ｌしてジー
Ｊ−エチルへキシルアジペート７０重量部を充分に混合
しダＯ％φ単軸押出し機でコθＯＣで溶融混練しベレッ
ト化した。同ベレットを用い７００トンの熱プレスによ
って３００　ｍｍ　Ｘ　３００　ｍｍで厚さ１１０μｍ
のシートを得た。この樹脂シートを上記の一枚の鋼板間
に挾み、加熱プレス機を使用して／りθＣの温度で３分
間予熱脱泡し、更に３分間加熱加圧下で圧着し板厚７．
３關の複合型制振積層体を得た。

かくして得た複合型制振Ｕ（油体の損失係数ηの温度依
存を図−７のＡに示した。損失係数ηの最大値を示す温
度は図−／Ａに見る如くクダＣであシ損失係数の最大絶
対値ηＭＡＸは０．５６であった。剥離強度は／　、ｔ
、７〜／いであった。

塑剤を表−ｌに示す如く変更し実施例−）に示す手法に
よって検討した結果を示す。

実施例−７ 重合度１００、ホルマール化度ｇ０％のポリビニルホル
マール樹脂１０θ重量部、可塑剤としてジ−コニチルへ
キシルアジペート５重量部エポキシ化大豆油２０重量部
を使用し実施例−／に示す手法で検討した。

ηｗＡｘ　Ｑ、！ｒ／、温度ワタＣ１剥離強度り、ざに
４／ｍであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例−７で得た複合型制振積層体の損失係数
と温度との関係を示す図である。 図中Ａは損失係数−湿灰曲線を示す。 出　願　人　川崎製鉄株式会社 三菱化成工業株式会社 代　理　人　弁理士　長径用　− （ほか７名） 図−１ □温−ＬＣ°Ｃ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属に対して制振性能を具備する高分子物質Ｊｍ
   ｔと金属層とを有して成る複合型制振積層体において、 高分子物質層が（→ポリビニルアセタール４ｔす柿１０
   ０重量部、（Ｂ）可塑剤ＳＮ量被部−ヒ６０重量・部以
   下 よシ成る組成物であることを特徴とする複合型制振積層
   体。
2. （２）　ポリビニルアセタール樹脂がポリビニルホルマ
   ール樹脂である特許請求の範囲第１′項（夕記載の積層
   体。
3. （３）　ポリビニルアセタール樹脂がポリビニルプ・チ
   ラール樹脂である特許請求の範囲第１項記載の積層体。
4. （４）金属が鋼板である特ｈ　請求の範囲第７項乃至第
   ３狽のいずれかに記載の積層体。