JPS61268440A - 制振性複合鋼板 - 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、制振性および加工性にすぐれた制振性複合鋼
板に関するものである。

近年、道路交通網の発達や、工場の住宅地域への隣接に
より、騒音公害が問題となっており、各種の交通機関、
機械、構造物等より発生する騒音に対する低減対策が重
要になってきた。特に、自動車のエンジン回りの部品、
金属加工機械、家電部品等において騒音低減が強く望ま
れている。

このような騒音対策の１つに制振用複合鋼板の使用があ
り、これは制振層として用いられている粘弾性物質の剪
断変形による内部摩擦を利用して振動を軽減させるもの
である。制振用複合鋼板は、前記のような騒音発生源を
囲む形で使用されるため、板状の外、曲げ加工や絞り加
工によって所望の形状に加工される。

［従来の技術］ 従来、制振用複合鋼板の中間層として制振用に用いられ
る樹脂組成物としては、例えばスチレン・アクリル酸エ
ステル共重合体＋鯖片状無機質粉末の水分散体（特開昭
５７−１６７３６０）、不飽和カルボン酸またはその無
水物で変性された結晶性ポリオレフィン＋無定形重合体
（特開昭５９−８０４５４）　、エチレン系酸性共重合
体＋粘弾性物質（特公昭５４−１３５４）等の各種のも
のが知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ これら従来技術において、制振性樹脂組成物を用いた制
振性複合鋼板は、制振性と曲げ加工や深絞り等の加工性
との両面バランスの点で必ずしも満足のいくものではな
かった。一方、本発明者らによる研究の結果、耐熱性お
よび剛性にすぐれる結晶性ポリオレフィンに、アクリル
酸エステルとビニル芳香族単量体との共重合物をポリオ
レフィンとの共重合を介して配合した組成物が、複合鋼
板の制振性の改良に有効であることを見出したが、この
ものもまた、制振性にはすぐれるものの、複合鋼板とし
た場合の加Ｊ：性および接着性において不満足であった
。

本発明は、上記の制振性にすぐれる結晶性ポリオレフィ
ンとアクリル酸エステル・ビニル芳香族共重合体との組
成物を用いた制振性複合鋼板の加工性を改良し、制振性
、機械的強度、接着性および加工性のバランスにすぐれ
る制振性複合鋼板を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 木発明者らは制振性複合鋼板の制振性と加工性について
種々検討した結果、加工性には制振層の接着性が重要で
あり、単一の制振層では制振性と接着性を共に高く保つ
ことが困難なこと、および接着層として変性ポリオレフ
ィン層を新たに設けても、それにより制振性樹脂層の厚
みが薄くなるにも拘らず、同一厚みの制振性樹脂層と比
較し、制振性が低下しないことを見出し、本発明に到達
した。

即ち本発明は、結晶性のエチレン系重合体、プロピレン
系重合体またはブテン−１系重合体（Ａ）　！１５〜１
０重量％とアクリル酸エステルおよびビニル芳香族単量
体から誘導される重合体（Ｂ）５〜９０重量２を含有し
、該重合体（Ｂ）のアクリル酸エステルおよびビニル芳
香族単量体のうちの少なくとも一種の０．５ｚ以上が前
記重合体（Ａ）に共重合されている樹脂組成物（Ｃ）か
らなる中間層が、該樹脂組成物に用いられたと同種の結
晶性重合体（Ａ）を不飽和カルボン酸またはその無水物
によりグラフト変性して得られる変性ポリオレフィン（
Ｄ、）の層を介して鋼板と積層されていることを特徴と
する制振性複合鋼板である。

本発明で用いる結晶性エチレン系重合体、プロピレン系
重合体またはブテン−１系重合体（Ａ）は、エチレン、
プロピレンの単独またはこれらの共重合体、あるいはこ
れらを主成分とする他の単量体との共重合体であり、例
えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、アイソ
タクチックポリプロピレン、ポリブテン−１、エチレン
・プロピレン共重合体、エチレン俸ブテンー１共重合体
、エチレン・４−メチルペンテン−１共重合体、エチレ
ン・ヘキセン−１共重合体、エチレン・オクテン−１共
重合体、プロピレン・ブテン−１共重合体等であり、剛
性および耐熱性の点から高密度ポリエチレン等の線状ポ
リエチレン、プロピレン系重合体、ブテン−１系重合体
が好ましく、特にプロピレン系重合体、ブテン−１系重
合体がよい。

一方、本発明で用いられるアクリル酸エステルおよびビ
ニル芳香族単量体から誘導される重合体（Ｂ）には、こ
の両者のみからなる共重合体の外、上記ポリオレフィン
に共重合したアクリル酸エステルおよびまたはビニル芳
香族単量体も含まれる。

アクリル酸エステルとしては、アクリル酸またはメタク
リル酸のエステルであり、例えばアクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メ
タクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタク
リル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタ
クリル酸ベンジルなどを用いることができる。

また、ビニル芳香族単敬体としては、スチレン、核置換
スチレン、例えばメチルスチレン、ジメチルスチレン、
クロルスチレン、α置換スチレン例えばα−メチルスチ
レン、α−エチルスチレンなどを用いることができる。

アクリル酸エステルとビニル芳香族＃Ｌ量体のみからな
る共重合体の製造法としては、通常の溶液重合、エマル
ジョン重合、サスペンション重合等のランダム重合法が
適当である。得られた共重合体は、　２種以上を併用し
ても構わない。

この誘導される重合体中におけるアクリル酸エステルの
割合は、η最大値を示す温度を制振性複合鋼板の使用温
度に合わせるように適宜選らぶことができるが、一般に
は５〜９５重量％である。なお、この重合体は必要によ
りさらに第３成分としての他の単量体が少量、例えば３
０重量２以下共存して重合されていてもよいものである
。

上記結晶性エチレン系重合体、プロピレン系重合体また
はブテン−１系重合体は、８５〜１０重量２、好ましく
は８０〜３０重量２、特に好ましくは７０〜４０重量％
必要であり、この範囲より少ないと制振性複合鋼板の加
工性が悪化し、この範囲より多いと制振性が低下して好
ましくない。

また、一般に騒音発生源の環境温度および発生する騒音
の周波数範囲はそれぞれ０−１５０’０１２０〜２００
００Ｈｚであり、制振性複合鋼板は前記温度および周波
数において効果的な制振性を発揮する必要がある。制振
性複合鋼板のηは、振動減衰効果の点から０．０５、好
ましくは０．１以上必要であり、アクリル酸エステルと
ビニル芳香族単量体から誘導される重合体は、制振性複
合鋼板のη改良の点から少なくとも５〜８０重量％、好
ましくは２０〜７０重量２、特に好ましくは３０〜６０
重量％必要である。この範囲より低いと、制振性複合鋼
板のηが低くなり、逆にこの範囲より高いと、制振性複
合鋼板の加工性が悪くなり好ましくない。

本発明の樹脂組成物においては、アクリル酸エステルと
ビニル芳香族単量体から誘導される重合体（Ｂ）には、
結晶性エチレン系重合体、プロピレン系重合体またはブ
テン−１系重合体（Ａ）と共重合されている共重合量も
含まれる。即ち、本発明の組成物で用いられる結晶性エ
チレン系重合体、プロピレン系重合体またはブテン−１
系重合体（Ａ）は２種以上を併用しても差支えないが、
その少なくとも一部が前記したアクリル酸エステルまた
はビニル芳香族単量体もしくはその両者で共重合ｙれて
おり、その共重合量は、アクリル酸エステルとビニル芳
香族単量体から誘導される重合体（Ｂ）の総量の０．５
重量２以上、好ましくは１重量２以上、特に好ましくは
３重量２以上である。結晶性エチレン系重合体、プロピ
レン系重合体またはブテン−１系重合体に対する共重合
量がこの量を下回ると、得られる組成物に所期の機械的
強度が得られず、複合鋼板の成形加工性も劣る。

結晶性エチレン系重合体、プロピレン系重合体またはブ
テン−１系重合体との共重合の手段としては、例えば特
開昭５８−１！１１８５２９号、特開昭５８−２７９３
４号、特公昭５８−５３００３号等の各明細書に記載さ
れた各種のブロック共重合やグラフト共重合の手段を用
いることができる。

本発明の組成物は、これらの各成分を通常の混練法によ
って混練して得てもよいが、制振性複合鋼板の曲げ加工
、絞り加工の点および組成物の製造の容易さの点からす
ると、結晶性ポリオレフィンと所定量のアクリル酸エス
テルおよびビニル芳香族単量体を懸濁系、溶液系または
溶融系で、中でも好ましくは水性懸濁系でグラフトまた
はブロック共重合条件に付して得られる変性物が本発明
の組成物として特に好ましい。

本発明の組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で
、各種の添加剤、可塑剤、フィラー、エラストマー等を
配合することができる。可塑剤は組成物のｔａｎδ最大
値を示す温度を低温側に移行させ、制振性複合鋼板の制
振温度範囲を調節する効果を有すると共に、組成物を柔
軟にして脆さを改良する点で有用である。また、フィラ
ーは組成物のｔａｎδ最大値を示す温度における剛性率
を高く保つ効果を有し、その点でηの改善効果を有する
。エラストマーとしては、物性改良の目的でスチレン・
ブタジェンブロック共重合体またはその水添物、エチレ
ン・プロピレンゴム等の配合が好ましい。

本発明で前記樹脂組成物を鋼板に積層するために用いら
れる変性ポリオレフィンとしては、前記結晶性エチレン
系重合体、プロピレン系重合体またはブテン−１系重合
体（Ａ）として挙げたポリオレフィンと同種のポリオレ
フィンに不飽和カルボン酸またはその無水物をグラフト
したもの”である。

不飽和カルボン酸またはその無水物としては、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイ
ン酸等が挙げられるが、中でも無水マレイン酸が最も好
ましい。

グラフト変性する方法は、これらの成分をパーオキサイ
ドもしくはアゾ化合物等のラジカル発生剤の存在下ない
しは不存在下に、溶融グラフトまたは溶液グラフト等通
常の手法で行なわれる。

変性ポリオレフィン中の不飽和カルボン酸またはその無
水物の含量は、鋼板との接着性の点から、０．０１重量
２以上必要である。

また変性ポリオレフィンのＭＦＲは、フィルムの成形性
、制振性複合鋼板の加工性、接着性等の点から、好まし
くは０．５〜２０ｇ／１０分、特に好ましくは１−１０
ｇ／１０分）である。

樹脂組成物がエチレン系の場合には変性ポリオレフィン
としてはエチレン系樹脂の変性物が、また、プロピレン
系の場合にはプロピレン系樹脂の変性物が、また、ブテ
ン−１系の場合にはプロピレン系またはブテン−１系樹
脂の変性物が好適に用いられる。

さらに、本発明の組成物または変性ポリオレフィンには
、制振性複合鋼板の溶接性、塗装性の改良を目的として
導電性を付与するため、カーボンブラック、金属繊維等
各種の導電性フィラーを配合することができる。また、
難燃性の改良を目目 的として、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム等各
種の難燃化剤を配合することもできる。

本発明で用いる鋼板は、例えば熱延鋼板、軟質冷延鋼板
、高張力鋼板、ステンレス鋼板または電気亜鉛メッキ鋼
板、溶融亜鉛メッキ鋼板、これらの合金化処理鋼板１例
えば亜鉛系合金メッキ鋼板やシンクロメタル等、アルミ
メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、スズメッキ鋼板など
の各種表面処理鋼板等が挙げられる。中でも防蝕処理を
施した表面処理鋼板が好ましい。

本発明の制振性複合鋼板の鋼板の厚みは０．２〜３．２
　ｍｍ、変性ポリオレフィン層の厚みは０．００５〜０
．１　ｍｍであり、樹脂組成物層の厚みは０．０３〜０
．５ｍｍであり、好ましくはそれぞれ０．２〜２．０　
ｍｍ、０．００５〜０．０５ｍｍ、０．０３〜０．３　
ｍｍである。

変性ポリオレフィン層の厚みが上記範囲より少ないとフ
ィルム成形が困難であり、鋼板との接着の安定性が劣る
ために好ましくない。一方、」１記範囲より多いと制振
性および複合鋼板の加工性が劣り好ましくない。

樹脂組成物層の厚みが上記範囲より少ないと制振性が劣
るため好ましくない。一方、上記範囲より多いと複合鋼
板の加工性が劣り好ましくない。

鋼板の厚みが」−記範囲より少ないと複合鋼板の加工性
が劣り好ましくない。一方、上記範囲より多いと複合鋼
板の制振性が劣り好ましくない。また鋼板と樹脂層の比
は２０対１〜１対１が好適である。

本発明の制振性複合鋼板を製造するには各種の公知の手
法が採用し得る。例えば、不飽和カルボン酸またはその
無水物をグラフトした変性ポリオレフィンを溶液にして
鋼板の間に塗布し、乾燥した後、樹脂組成物フィルムと
熱圧着する方法、樹脂組成物と変性ポリオレフィンを共
押出で、または別々にフィルム状に成形した後、鋼板の
間に挟んでプレスまたはホットロールで積層する方法、
あるいは樹脂組成物と変性ポリオレフィンを鋼板の間に
共押出で、または別々に溶融状態でフィルム状に押出し
て積層する方法等がある。特に共押出による方法が工程
が簡略化できるので好ましい。また、鋼板との積層に際
して、フィルム状の変性ポリオレフィンをコロナ処理、
火炎処理等の表面処理を行なった後、必要あれば接着剤
を用いて鋼板と貼り合せてもよい。

［作用および効果］ 本発明に用いる樹脂組成物と変性ポリオレフィンは、溶
融状態でフィルム状に成形可能であるので、従来の制振
性材料に比して、制振性複合鋼板の製造工程の簡略化が
可能である。

また本発明の制振性複合鋼板の制振層には、接着性樹脂
層と制振性樹脂層とが設けられており、その結果、複合
鋼板として厚さを同一にした場合、制振性樹脂層の厚み
は相対的に薄くなるにも拘らず制振性の低下は見られな
い。従って、本発明による制振性複合鋼板は、制振性を
低下することなく鋼板との積層に起因する問題点を解決
できるため、制振性と加工性が共に優れた制振性複合鋼
板を設計することができるものである。

［実施例］ 次に実施例を示すが、制振性複合鋼板は、該組成物をフ
ィルムにした後、二枚の鋼板の間に挟んで圧縮成形法に
より積層したものであって、鋼板の厚みは０．８　ｍｍ
、樹脂層の厚みは０．１１１ｍである。

制振性複合鋼板のηは、機械的インピーダンス法の共振
応答法により、１０００Ｈｚにて測定された損失係数（
η）を言う。

複合鋼板のＴピール密着力（ＪＩＳ−に６８５４）およ
び剪断密着力（Ｊ　ＩＳ−に８８５０）は試験速度がそ
れぞれ５０ｍｍ／分、　４ｍｍ／分にて測定を行なった
。

ポリオレフィンに共重合している単量体の測定法は、得
られた改質プロピレン・エチレン共重合体を沸騰キシレ
ン中に溶解し、アセトンにて再沈したものを真空乾燥し
、赤外分析法によりスチレンおよびアクリル酸エステル
の含量を測定する方法で行なった。

実施例１ グラフト　　−　　の　゛ ５０文容量のオートクレーブに純水２０ｇ、懸濁剤の第
三リン酸カルシウム０．８Ｋｇ　、およびドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム０．０８Ｋｇを混入して水性
媒質とし、それに粒径３〜４ｍｍの無水マレイン酸変性
プロピレン・エチレン共重合体（ＭＦＲ４ｇ／１０分、
エチレン含量８重量２、無水マレイン酸含量０．４重量
り　（以下ＰＰと略称する）粒子を攪拌により懸濁させ
た。別に、ペンゾイルパーオギサイド（ＢＰＯ）　ｔａ
ｇをスチレン（ＳＮ）４．２ｇおよびアクリル酸２−エ
チルヘキシル（２−ＥＨＡ）　１．８Ｋｇに溶解し、こ
れを先の懸濁系に添加し、オートクレーブ内に窒素を導
入し、系内を置換した。さらにオートクレーブ内を６０
°Ｃに昇温し、この温度で攪拌しながら５時間放置して
重合開始剤等を含むスチレンとアクリル酸イソノニルを
ＰＰ粒子中に含浸させた。

次にこの懸濁液を８０℃に昇温し、この温度で攪拌しな
がら５時間放置して重合を行ない、さらに９０　’Ｏに
昇温して重合を完結した。冷却後、内容固形物を取出し
て水洗し、スチレン・アクリル酸２−エチルヘキシル改
質プロピレン・エチレン共重合体（以下改質ＰＰと略称
する）粒子１０Ｋｇを得た。

得られた改質ＰＰ中のスチレン含量は４２２重量２アク
リル酸イソノニル含量は１８８重量２よびそれらのグラ
フト共重合量はそれぞれ８．８重量％　、　３．８重量
２であった。

３　フ　ルムの　゛ 内外層として無水マレイン酸変性ポリプロピレン（三菱
油化社製、モデイックＰ−３００８）を用い、中間層と
して上記改質ＰＰ粒子に酸化防止剤を添加したものを用
いて、共押出２樹脂３層フィルム成形機により内層／中
間層／外層がそれぞれ１５ｐ、／７０ＪＬ／１５ＪＬの
　３層フィルムを成形した。

この３層フィルムを０．８ｍｍの冷延鋼板２枚の間に挟
んで複合鋼板とした。中間樹脂層の厚さは０．１ｍｍで
あった。

得られた複合鋼板のＴビール密着力、剪断密着力、制振
性能の１０００Ｈｚにおける最大値（ηｗａｘ）を第１
表に示す。

比較例１ 実施例１の３層フィルムの代りに、上記の改質ＰＰに酸
化防止剤を添加したものを用いて、フィルム成形機によ
り　１００　舊の単層フィルムを成形し、０．８ｍｍの
鋼板２枚の間に挟んで複合鋼板とした。

−］９− 得られた複合鋼板のＴピール密着力、剪断密着力、制振
性能の１０００Ｈｚにおける最大値（ηｍａｙ）を同様
に第１表に示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶性のエチレン系重合体、プロピレン系重合体
   またはブテン−１系重合体（Ａ）９５〜１０重量％とア
   クリル酸エステルおよびビニル芳香族単量体から誘導さ
   れる重合体（Ｂ）５〜９０重量％を含有し、該重合体（
   Ｂ）のアクリル酸エステルおよびビニル芳香族単量体の
   うちの少なくとも一種の０．５％以上が前記重合体（Ａ
   ）に共重合されている樹脂組成物（Ｃ）からなる中間層
   が、該樹脂組成物に用いられたと同種の結晶性重合体（
   Ａ）を不飽和カルボン酸またはその無水物によりグラフ
   ト変性して得られる変性ポリオレフィン（Ｄ）の層を介
   して鋼板と積層されていることを特徴とする制振性複合
   鋼板。
2. （２）樹脂組成物（Ｃ）が、結晶性のエチレン系重合体
   、プロピレン系重合体またはブテン−１系重合体（Ａ）
   とアクリル酸エステルおよびビニル系芳香族単量体とを
   グラフト重合またはブロック共重合の条件下に処理して
   得られる変性物である、特許請求の範囲第１項に記載の
   制振性複合鋼板。
3. （３）不飽和カルボン酸の無水物が無水マレイン酸であ
   る、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の制振性
   複合鋼板。