JP3183738B2

JP3183738B2 - 車両用制振補強構造体

Info

Publication number: JP3183738B2
Application number: JP35141992A
Authority: JP
Inventors: 誠規矢田; 浩菅原; 重徳風間; 隆光三国
Original assignee: Zeon Corp; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 2001-07-09
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JPH06170997A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等のフロントパネ
ル、フェンダーパネル、ドアパネル、天井パネル等の振
動し易く堅牢性の低い広面積基板上に融着成形により一
体化される車両用制振補強構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両等のフロントパネル、フェンダーパ
ネル、ドアパネル、天井パネル等の振動し易い振動基板
面にはエポキシ樹脂を主成分とする熱融着性補強材が融
着されて使用されることが多い。また近年では、これら
のエポキシ樹脂系補強材の上面に拘束材としてガラスク
ロスやアルミニウム板等の金属シートを積層して拘束型
補強構造体として剛性の向上を図ることも行われてい
る。さらに最近では、エポキシ樹脂を主成分とする補強
材シートを発泡させる手法により、更に剛性性能を向上
させる試みもなされている。しかしながら、これらの補
強構造には以下の問題点がある。すなわち、エポキシ樹
脂を主成分とする熱融着型補強シートのみで基板の補強
を図るダブルレイヤー型補強構造では、その補強性能を
向上させるには厚みを増大させる必要があり、これは車
両重量を増大させることになるにも拘わらず構造体の剛
性の向上レベルは、そう大きなものではない。また、こ
のエポキシ樹脂を主成分とする補強材シートを発泡性の
ものにし、前記重量の増加を抑制する技術も最近多く利
用され始めているが、実際の発泡倍率は１．５〜２．０
倍程度であり実用的重量範囲での補強性能の向上は大き
なものではない。また、エポキシ樹脂を主成分とする補
強材シートの上に鋼板、アルミニウム板等の金属シート
や未硬化の熱硬化性樹脂シート等を拘束材シートとして
エポキシ樹脂系補強材シートの上に載置し加熱により両
者を一体化してサンドイッチ型補強構造とする場合には
ダブルレイヤー型補強構造よりも剛性は向上するもの
の、その性能を大幅に向上させるには拘束材シートはか
なりの板厚を必要とするため、この場合においても車両
重量を増大させることになる。実用的板厚の範囲におい
ては、ダブルレイヤー型補強構造よりも効果的な補強性
能すなわち剛性が得られるが、これらの補強構造体には
制振性能が殆ど無いため、最近の車両室内の騒音低減の
観点から見れば性能に不足を来たしつつあるのが現状で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの問題点を解決
するため、ペースト用塩化ビニル樹脂、可塑剤、発泡剤
等からなる組成物に液状エポキシ樹脂および加熱活性型
硬化剤を含有させた発泡性セミゲル化シートをスペーサ
ーに使用した、いわゆる熱硬化性発泡スペーサー付制振
補強構造体の提案もある（例えば、特願平４−７３１３
９）。これは高い制振性、剛性を持っているにも拘わら
ず軽量で優れた制振補強構造体であるがその組成物中に
塩化ビニル樹脂を含有しているため、例えば、自動車生
産ライン中の電着塗装工程のような高温では樹脂の熱分
解が生じる恐れがあるという問題がある。本発明は、こ
のような事情のもとで、軽量でかつ高制振性能、高剛性
を付与する車両用構造体を与えるとともに、耐熱性が良
好であり、例えば、電着塗装工程にも耐えられる組成か
らなる車両用構造体を提供することを目的とするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，車両に
おける広面積振動基板上に積層される発泡性熱硬化樹脂
シートよりなるスペーサー層（Ｉ）と該スペーサー層上
に積層される制振材シート層（ＩＩ）および該制振材層
上に積層される拘束材シート層（ＩＩＩ）の三層より構
成されるものであって、スペーサー層（Ｉ）が発泡する
ことを特徴とする車両用制振補強構造体において、スペーサー層（Ｉ）が、（Ａ）１分子中に１個以上の
エポキシ基を含む液状エポキシ樹脂１００重量部当た
り、（Ｂ）平均粒子径が３００μｍ以下のメタアクリル
系樹脂１０〜２００重量部、（Ｃ）エポキシ樹脂用硬化
剤０．５〜２０重量部、（Ｄ）分解ガス発生温度が１０
０〜２２０℃の発泡剤０．５〜２０重量部および（Ｅ）
界面活性剤０．０５〜５重量部からなり、前記発泡剤
（Ｄ）の分解ガス発生温度以下で加熱することによりセ
ミゲル化されたシートであり、制振材シート層（ＩＩ）がブチルゴム１００重量部に
対して、２０℃における粘度が１０³〜１０⁵ｃｐｓの粘
着付与剤を１０〜１００重量部を少なくとも添加してな
り、拘束材シート層（ＩＩＩ）が粘着付与剤樹脂を含有す
る組成からなるものであるか、熱硬化性可塑物からなる
ものであるかあるいは金属シートからなるものであるこ
とを特徴とする車両用制振補強構造体により提供される
ものである。

【０００５】また、本発明は前記構造体を車両の振動基
板と融着一体化させることにより車両の重量増加が少な
い範囲で優れた制振性能を付与するとともに剛性も向上
させることができる車両用構造体を提供するものであ
る。さらに、この種の車両用構造体としては、塗装等の
乾燥工程での加熱処理により各層の反応、発泡、融着等
を完了させる必要があり、しかも比較的高温でも物性の
低下の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、本発明に係わる構造体は正しくこれらの要求
に適うものである。

【０００６】以下、本発明に関する各構成層について説
明する。本発明に使用されるスペーサー層（Ｉ）は発泡
性熱硬化樹脂シートで、制振補強構造体におけるスペー
サーとしての機能を付与するものであり、車両用制振補
強構造体におけるスペーサーとしての好ましい性状は、
軽量で剛性が高く温度変化による物性の変化が少なく、
かつ塗装乾燥工程等で振動基板に密着、固定され、しか
も、この工程で高倍率の発泡作用があることである。本
発明におけるスペーサー組成物において、（Ａ）成分と
して用いられる液状エポキシ樹脂は、分子中に１個以上
のエポキシ基を含有するものであって、このようなもの
としては、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノール
Ｆまたはレゾルシンをベースとするグリシジルエーテ
ル、フェノールノボラック樹脂またはクレゾールノボ
ラック樹脂のポリグリシジルエーテール、水素化ビス
フェノールＡのグリシジルエーテル、グリシジルアミ
ン型、線状脂肪族エポキシド型、フタル酸、ヘキサヒ
ドロフタル酸またはテトラヒドロフタル酸のグリシジル
エーテル等で、好ましいエポキシ当量は１００〜３００
のものが挙げられる。これらの液状エポキシ樹脂は１種
類のみで用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用い
てもよく、また、得られる発泡体に靱性を付与するため
にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加型フ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸型エポキシ樹
脂、エポキシ変性ＮＢＲ等の可撓性エポキシ樹脂等を組
合わせて用いてもよい。

【０００７】本発明におけるスペーサー組成物におい
て、（Ｂ）成分として平均粒子径が３００μｍ以下のメ
タアクリル系樹脂が用いられる。このメタアクリル系樹
脂とはポリメチルメタアクリレートあるいはメチルメタ
アクリレートを優位量とするメチルメタアクリレートと
エチルアクリレート、アクリロニトリル等の共重合可能
な単量体との共重合樹脂が用いられる。メタアクリル系
樹脂の好ましい重合度は、ポリメチルメタアクリレート
換算の重合度が２０００〜３００００の範囲のものであ
る。２０００未満の重合度のものは、加工時の溶融粘度
が低くなり、発泡セルの流動破壊等により緻密なセル構
造になり難くなる。また、重合度が３００００を越える
と加工時の溶融性が悪化し高い発泡倍率が得られなくな
り、本発明の効果が低減するため好ましくない。また，
本メタアクリル樹脂は、平均粒子径が３００μｍ以下、
好ましくは１００μｍ〜１μｍである。３００μｍを越
えると他の組成物との均一分散性が悪くなり好ましくな
い。また、本メタアクリル系樹脂の添加量は、（Ａ）成
分である液状エポキシ樹脂１００重量部あたり１０〜２
００重量部の範囲、好ましくは２０〜１００重量部であ
る。１０重量部未満の場合は、（Ａ）成分のエポキシ樹
脂の粘度等にもよるが、加工時の粘度が低くなりすぎて
発泡セルの流動破壊等により緻密なセル構造にならず、
２００重量部を越えると加工時の溶融性が悪化し高い発
泡倍率が得られ難くなる。

【０００８】本発明組成物においては、（Ｃ）成分とし
てエポキシ樹脂用硬化剤０．５〜２０重量部が用いられ
る。この硬化剤はエポキシ樹脂との組み合わせで発熱ピ
ーク温度が１００〜２２０℃の範囲にあるものが好まし
く、このようなものとしては、例えば、ジシアンジアミ
ド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、２−ｎ
−ヘプタデシルイミダゾールのようなイミダゾール誘導
体、イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル
尿素誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキルチオ尿素誘導体、テ
トラヒドロ無水フタル酸のような酸無水物、イソホロン
ジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、三フッ化ホ
ウ酸錯化合物、トリスジメチルアミノメチルフェノール
などが挙げられる。これらの硬化剤は、１種類用いても
よいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよく、また
その添加量は、前記（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００重
量部当たり、０．５〜２０重量部の範囲である。この量
が０．５重量部以下では硬化が不充分で発泡体の剛性が
不足するし、２０重量部を越えるとその量の割には発泡
体の剛性が向上せず、経済的には不利になるだけでな
く、技術的意味もない。ここでいう硬化温度とは、エポ
キシ樹脂と硬化剤を室温で混合したものをオイルバスや
ヒーターなどで昇温させたとき硬化によって発生する発
熱がピークとなるような媒体の温度を指す。また、加熱
条件に応じた好ましいエポキシ樹脂と硬化剤の量及び種
類の組み合わせは、予め試験することにより容易に決定
することができる。本発明においては、この（Ｃ）成分
の硬化剤とともに、必要に応じて硬化促進剤として、例
えばアルコール系、フェノール系、メルカプタン系，ジ
メチルウレア系、，脂肪族系、さらにはイミダゾール
系、モヌロン、クロロトルエンなどを用いることができ
る。

【０００９】本発明においては、（Ｄ）成分として分解
ガス発生温度が１００〜２２０℃の発泡剤が用いられ
る。このような高温分解型発泡剤としては、有機発泡
剤、無機発泡剤、高温膨張型マイクロカプセル等を用い
ることができる。該分解ガス発生温度が１００℃未満で
はセミゲル化シートを製造する前に発泡が始まったり、
加熱発泡時に樹脂の溶融が不充分でガスが抜け発泡倍率
が上がらなかったり、あるいは均質な発泡体が得られ難
い。また、２２０℃を越えると該組成物の加工温度が高
く成り過ぎ、劣化が生じたりして品質の良好な発泡体が
得られ難くなる。前記有機発泡剤としては、例えばアゾ
ジカルボンアミド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジ
ド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、４，４’−
オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等が挙げられ
る。これらの有機発泡剤の分解温度は、尿素、亜鉛化合
物、鉛化合物等を適量添加することにより任意に調整す
ることができる。また、無機発泡剤としては、例えば炭
酸水素ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム等が、高温
膨張型マイクロカプセルとしては、例えば塩化ビニリデ
ン樹脂で低沸点炭化水素をカプセル化したもの等が挙げ
られる。

【００１０】本発明の（Ｄ）成分としては、前記の有機
発泡剤、無機発泡剤、高温膨張型マイクロカプセル等の
何れも用いることができるが、発泡倍率や経済性等の観
点から有機発泡剤が好適である。これらの発泡剤は１種
で用いてもよいし２種以上を組み合わせてもよく、その
添加量は、前記（Ａ）成分である液状エポキシ樹脂１０
０重量部に対して０．５〜２０重量部の範囲で選ばれ
る。添加量が０．５重量部未満では発泡倍率が不充分で
あるし、２０重量部を越えるとその添加量の割には発泡
倍率が向上せず、経済的に不利になる。また、均一な発
泡セル径と剛質なセル膜を持つ緻密な発泡体を得るため
には、前記発泡剤の粒子径の小さいものの方が有利であ
り，例えば０．５ｍｍセル径を得るためには、発泡剤の
平均粒子径は２０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下
の粒径分布の均一なものが好ましい。本発明において
は、前記発泡剤とともに、必要に応じて発泡促進剤を併
用することができる。この発泡促進剤としては、例え
ば、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛，ス
テアリン酸カルシウム，ステアリン酸バリウム，ナトリ
ウムやカリウム系化合物、尿素等が挙げられる。

【００１１】本発明においては（Ｅ）成分として界面活
性剤が用いられる。この界面活性剤は、発泡セル構造を
より良好なものにする役割を果たすものである。該界面
活性剤としては、例えばラウリル硫酸エステルナトリウ
ム、ミリスチル硫酸エステルナトリウム等のアルキル硫
酸エステル塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム等のアルキル
アリルスルホン酸塩類、ジオクチルスルホコハク酸ナト
リウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム等のスル
ホコハク酸エステル塩類、ラウリン酸アンモニウム、ス
テアリン酸カリウム等の脂肪酸塩類、ポリオキシエチレ
ンアルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアル
キルアリル硫酸エステル塩類、ロジン酸塩等のアニオン
性界面活性剤を好ましく挙げることができるが、さらに
ソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノステアレート等のソルビタンエステル類、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアル
キルエステル類等のノニオン性界面活性剤やセチルピリ
ジニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムブロ
ミド等のカチオン性界面活性剤も使用することができ
る。

【００１２】これらの界面活性剤は１種で用いてもよい
し、２種以上を組み合わせて用いてもよく、その添加量
は（Ａ）成分である液状エポキシ樹脂１００重量部当た
り０．０５〜５重量部、好ましくは０．２〜３重量部で
ある。０．０５重量部未満の添加量では、発泡セルを均
質化する効果に乏しく、また５重量部を越える添加量で
は、その添加量の割りには発泡セルが均質化しなくなる
ばかりでなく、樹脂の熱安定性を低下させるため好まし
くない。さらに、本発明においては、溶融粘度の調整お
よび（Ａ）成分のエポキシ樹脂、（Ｂ）成分のメタアク
リル系樹脂間の親和性を調整するために必要に応じて可
塑剤を添加することができる。該可塑剤としては、例え
ばジ−２−エチルヘキシルフタレート、ジブチルフタレ
ート等のフタル酸エステル類、トリクレジルホスフェー
ト等のリン酸エステル類、ジオクチルアジペート等の脂
肪酸エステル類、さらにはエチレングリコールのアジピ
ン酸縮合体、トリメリット酸エステル類、グリコール酸
エステル類、塩素化パラフィン、アルキルベンゼン等の
公知のものを使用することができる。

【００１３】また本発明においては、初期の混合を容易
にしたり、充填剤等の添加量を増加させる等の目的で、
必要に応じてエポキシ樹脂用希釈剤を添加しても構わな
い。この希釈剤としては、例えばブチルグリシジルエー
テル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジル
エーテル、クレジルグリシジルエーテル、パーサティッ
ク酸グリシジルエーテル等の反応性希釈剤や、ジブチル
フタレート、トリクレジルフォスフェート、ブチルベン
ジルフタレート、アセチルトリブチルクエン酸エステ
ル、アロマティックプロセスオイル、パインオイル、
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールイソ
ブチレート等の非反応性希釈剤を挙げることができる。
これらの希釈剤は、通常（Ａ）成分の液状エポキシ樹脂
１００重量部当たり、５〜１５０重量部、好ましくは１
０〜１００重量部の範囲で選択される。本発明において
は、加工性や粘性等の塗布特性の調整やコスト低減のた
め必要に応じてチクソトロープ剤や充填剤、顔料等を添
加してもよい。該チクソトロープ剤としては、例えば無
水ケイ酸や含水ケイ酸等のケイ酸系、有機ベントナイト
等のベントナイト系、サイロデックス等のアスベスト
系、ジベンジリデンソルビトール等の有機系等のものが
挙げられる。これらのチクソトロープ剤は、該（Ａ）成
分の液状エポキシ樹脂１００重量部当たり、通常１〜２
０重量部の範囲で選ばれる。また、充填剤としては、例
えば炭酸カルシウム、マイカ、タルク、カオリンクレ
ー、セライト、アスベスト、パーライト、バライタ、シ
リカ、ケイ砂、鱗片状グラファイト、石膏、金属粉が挙
げられる。

【００１４】本発明における構造体においては、この発
泡性熱硬化樹脂シート組成物はセミゲル化シートにして
使用される。すなわち、前記の調整された組成物を予め
発泡剤の分解温度以下、通常１００〜１５０℃程度の比
較的低温でセミゲル化シート状に成形加工され、その
後、制振シート（ＩＩ）および拘束材シート（ＩＩＩ）
を積層した上で、次の加熱工程、例えば塗装乾燥工程に
おいて、１２０℃〜２００℃で発泡するとともに、エポ
キシ樹脂の架橋により硬化するものである。かかる発泡
性熱硬化樹脂シートの発泡倍率は２〜３０倍、好ましく
は３〜１０倍である。発泡倍率が２倍以下のものはスペ
ーサーとしての機能は勿論果たし得るが、軽量性、断熱
性の観点から本発明の目的とするところではなく、３０
倍以上の発泡倍率にすると発泡セルの強度が不足し車両
の使用部位によっては耐圧縮強度が不足し実用に耐えら
れなくなる可能性がある。また、かかるスペーサー層の
発泡後の厚さは１〜５０ｍｍ、好ましくは２〜３０ｍｍ
である。１ｍｍ以下の場合は、スペーサーとしての有効
な機能は果たし得ず、５０ｍｍ以上の場合は本発明の目
的である車両用途においては車内空間が狭くなり実用的
で無くなるとともに塗装乾燥工程のような加熱工程では
ドアパネルのような垂直面に貼りつけた場合にはズレが
生じたり均質な発泡性状が得られなくなる。

【００１５】本発明の構造体に供せられる制振材シート
（ＩＩ）は、本構造において制振機能を付与するもので
あって、ブチルゴム１００重量部に対して、２０℃にお
ける粘度が１０³〜１０⁵ｃｐｓの粘着付与剤を少なくと
も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。本発明に使用される、２０
℃における粘度が１０³〜１０⁵ｃｐｓの粘着付与剤は、
損失係数の温度分散を所定の温度領域に設定する可塑剤
としての機能を付与するとともに本発明の目的に適う適
度な粘弾性とスペーサーシート層（Ｉ）および拘束材シ
ート層（ＩＩＩ）との密着性、接着性を付与し、ドアパ
ネル等の垂直面等に貼りつけた場合でも加熱工程でのズ
レを防止するものである。

【００１６】この粘着付与剤の粘度は、２０℃において
１０³〜１０⁵ｃｐｓである。粘度が１０³ｃｐｓ以下の
場合は、その種類および添加量にもよるが４０〜５０℃
以上の高温領域での損失係数が低下するとともにドアパ
ネル等の垂直面に貼りつけた場合の加熱時のズレを防止
する接着性、密着性が不足することになる。また、粘度
が１０⁵ｃｐｓ以上の場合には、これもその種類と添加
量に関係するが、低温での損失係数が低下する。このよ
うな粘着付与剤としては、例えば、ポリブテン，重合型
ポリエステル、アタクチックポリプロピレン、液状ポリ
ブタジエン、低分子量ブチルゴム等の石油系炭化水素、
水素添加ロジンのメチルエステル、水素添加ロジンのト
リエチレングリコールエステル等のロジン誘導体、テレ
ピン系等のものが挙げられる。さらに、この添加量は、
その粘度及び種類との関係もあるが、ブチルゴム１００
重量部当たり１０〜１００重量部、好ましくは２０〜７
０重量部である。１０重量部以下では低温での損失係数
が低下するとともにスペーサーシート層（Ｉ）および拘
束材シート層（ＩＩＩ）との密着性、接着性が不充分な
場合が生じ、垂直面に貼りつけた場合の加熱工程中での
ズレ防止機能が不足する。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
度が低くなることにより、通常の加工方法では、厚さが
均一で良好な制振材シートが得られ難くなる。

【００１７】本制振材シートの厚みは特に規定するもの
ではないが、車両用の構造として形成されることを考慮
すると３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下で使用するの
が好ましい。３ｍｍ以上の厚さでは、本発明の目的のひ
とつである軽量化に反するとともに厚さの割りには効果
的な損失係数が得られず経済的に不利であるとともに、
ドアのような垂直面のパネルに貼りつけた場合、その重
量により加熱工程でズリが生じ易くなる。また厚さの下
限は設けない。なぜなら、本発明の構造体は拘束型制振
構造であるため、制振材シート層（ＩＩ）は薄くともそ
の機能は発現し得るからである。本発明の制振材シート
の組成においては、前記組成物の他に、制振材としての
機能を損わず、また、車両等のフロアパネル等の形成時
の支障が無い限り成形性等の改良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、酸化アンチモン、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、ブロッキンク防止
剤、着色剤、紫外線防止剤等を使用することができる。
さらに、耐久性を向上させるために、成形時の振動基板
への焼付時に支障が無い範囲で硫黄等の加硫剤などを添
加してもよい。本発明に係わる制振材シートの成形法は
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、カレンダー等によりシート成形を行え
ばよい。

【００１８】本発明の構造体に供される拘束材シート
（ＩＩＩ）は制振材シート（ＩＩ）の振動による変形を
拘束し、制振シートに剪断変形を作用させることにより
大きな損失係数を付与するとともに高い剛性も付与する
ものである。かかる、拘束材シートに供する材料は、弾
性率が高く、且つ車両用材料としての機能を損なわない
ものが好ましい。このような条件を満足する材料として
は、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、
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、クマロンインデン系樹脂等の粘着
付与剤を含有する熱可塑性樹脂シートやブタジエンゴ
ム、スチレン-ブタジエンゴム等のゴムをベースポリマ
ーとした熱硬化性可塑物シートおよび鋼板、アルミニウ
ム板等の金属シートが好適である。粘着付与剤樹脂を含
有する熱可塑性樹脂シートは粘着付与剤樹脂の種類、含
有量で車両の使用状態である０〜６０℃程度の温度範囲
で比較的高い弾性率を保有し、車両の塗装乾燥工程の温
度である１２０〜２００℃程度の温度範囲で低粘度の溶
融物となり、スペーサー層（Ｉ）及び制振材シート層
（ＩＩ）とともに複雑な凹凸形状に追従できるように材
料設計することが容易である。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、材料の種類によっ
ても好適な厚さは変わり得るが、ドアパネル等の垂直面
等に形成されるシートとして高温時の耐ズリ性等に影響
を与える重量を考慮するとスペーサー層（Ｉ）および制
振材シート層（ＩＩ）と同様の観点から、樹脂製拘束材
シートの場合は０．５〜３ｍｍ程度、金属製拘束材の場
合は０.０５〜１ｍｍ程度の範囲である。鋼板やアルミ
ニウムシートの金属製拘束材シートは、もともとの弾性
率が高い故、拘束材シートに適用することは好ましい特
性を保有している。

【００１９】このような本発明に関する構造体の製造
は、スペーサーシート層（Ｉ）、制振材シート層（Ｉ
Ｉ）、拘束材シート層（ＩＩＩ）の各層を個別に車両の
広面積振動基板上に貼付し、塗装乾燥工程等の加熱によ
り該基板、スペーサーシート層（Ｉ）、制振材シート層
（ＩＩ）、拘束材シート層（ＩＩＩ）を相互に融着およ
び発泡させてもよいし、予めスペーサーシート層
（Ｉ）、制振材シート層（ＩＩ）、拘束材シート層（Ｉ
ＩＩ）を積層させておいたものを塗装乾燥工程等の加熱
により該基板への融着および発泡等を図ってもよい。ま
た、勿論、スペーサーシート層（Ｉ）と制振材シート層
（ＩＩ）、あるいは制振材シート層（ＩＩ）と拘束材シ
ート層（ＩＩＩ）の組み合わせでも構わない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係わる車
両用制振補強構造体は、車両のドアパネル、フロントパ
ネル、フェンダーパネル等の車両の比較的広い面積を有
する垂直の振動基板面に貼付し加熱により各層および基
板間を強固に固定させることができる。このようにして
得られる構造体は、下層に高い発泡倍率の緻密なセル構
造を持つ剛性のある耐熱性の良好なスペーサー付拘束型
制振補強構造であるため、広い温度範囲にわたって優れ
た制振機能と高い剛性も併せ持つ構造となり、車両の車
内騒音低減用材料として好適なばかりでなく、車両パネ
ルに堅牢性を付与し、断熱性にも優れた構造体となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。なお、試験に使用した材料及び試験方法は次の
とおりである。（１）試験材料振動基板：１．０ｍｍ厚さの鋼板スペーサーシート表１に示す配合比でスペーサー組成物をホバートミキサ
ーで２０分間混合して作成した後、剥離紙上に所定の厚
さで塗布した。これを１２０℃で１００秒間加熱し、セ
ミゲル化したシートを作成した。

【００２２】

【表１】

【００２３】制振材シート表２に示す配合比で制振材組成物をニーダーにて混練
後、さらにロール混練し、得られたロールシートをプレ
スにて所定の厚さとした。

【００２４】

【表２】

【００２５】拘束材シート表３に示す配合比で拘束材組成物を２００℃のオートク
レーブ中で溶融、混合し、得られた混合物をホットプレ
スにて所定の厚さとした。

【００２６】

【表３】

【００２７】また、熱硬化性可塑物シートによる拘束材
シートの場合は表４に示す配合比のものをロールにて混
練し、所定の厚さにしたものを使用した。

【００２８】

【表４】

【００２９】さらに、表５に示す金属シートも拘束材シ
ートとして使用した。

【００３０】

【表５】

【００３１】（２）試験方法構造体の加熱時の耐ズリ性（１）で成形した未発泡セミゲル化したシート、制振材
シート、拘束材シート等を板厚１．０ｍｍの鋼板の上に
載置し、表６に示すような実施例構造体、表７に示すよ
うな比較例構造体を作成した後、これを垂直に固定した
１５０℃、３０分で加熱発泡させた場合の鋼板と発泡
体、制振材、拘束材の間で発生したズレの程度を次の基
準に従って求めた。なお、この試験に供した試験体の寸
法は７０×１１０ｍｍである。 ◎：ズレは１ｍｍ以内であり、初期貼付位置からのズレ
は殆どない。 ○：ズレは１〜２ｍｍであり、若干のズレはあるものの
使用上問題はない。 △：ズレは２〜５ｍｍであり、部位によっては使用上問
題を生じる可能性がある。 ×：ズレは５ｍｍ以上であり、使用上問題がある。 ××：完全に剥離。

【００３２】

【表６】

【００３３】

【表７】

【００３４】発泡倍率、発泡セル形状、セルの緻密
性（１）で成形した未発泡セミゲル化したシート、制振材
シート、拘束材シート等を板厚１．０ｍｍの鋼板の上に
載置し、表６、表７に示すような構造体を作成した後、
これを水平に固定し１５０℃、３０分で加熱発泡させた
場合の発泡セルの形状と緻密性を次の基準により求め
た。 ◎：セルは均一で緻密、大部分は独立気泡である。 ○：セルは比較的均一で緻密、一部連続気泡がある。 △：セルは比較的不均一で粗い、大部分は連続気泡であ
る。 ×：セルは不均一で粗い、大部分は連続気泡である。また，発泡倍率は発泡層全体の厚みをセミゲルシートの
厚みで除算して求めた。

【００３５】構造体の損失係数、剛性比（１）で成形した未発泡セミゲル化したシート、制振材
シート、拘束材シート等を板厚１．０ｍｍの鋼板の上に
載置し、表６、表７に示すような構造体を作成した後、
１５０℃、３０分で加熱、発泡と各層間の接着を行な
い、試験構造体を作成した。この時の試験体寸法は３０
×３００ｍｍであり、２０℃、４０℃、６０℃の雰囲気
にて損失係数と剛性比を測定した。損失係数は機械イン
ピーダンスの共振点における半値幅から算出し、内挿法
により２００Ｈｚの損失係数を求めた。なお，測定周波
数範囲は１〜１０００Ｈｚである。剛性の算出は、振動
基板の剛性に対する比の形、即ち剛性比で次式により計
算した。

【００３６】

【数１】剛性比＝（ｆ₀／ｆ）²・｛(ｍ₁＋ｍ₂)／ｍ₁｝

【００３７】ここで、ｆ₀ ：複層構造体とした時の共振
周波数（Ｈｚ）ｆ：鋼板単体のときの共振周波数（Ｈｚ）ｍ₁ ：鋼板単体のときの面密度（ｋｇ／ｍ²）ｍ₂ ：複層構造体とした時の面密度（ｋｇ／ｍ²）である。

【００３８】（３）試験結果実施例の試験結果を表８に、比較例の試験結果を表９に
示す。

【００３９】

【表８】

【００４０】

【表９】

【００４１】表８及び表９に示すごとく、本願発明に係
る実施例１乃至実施例１３に係る構造体はいずれも発泡
セル形状は均一で緻密であって大部分が独立気泡から構
成され、耐ズリ性もズレは殆ど認められず、防音性能
（損失係数）、剛性とも良好であるのに対し、比較例に
係る構造体では、比較例１及び２に係る構造体は前記の
性能の全てにおいて劣り、比較例３のものは防音性、比
較例４のものは剛性、比較例５乃至比較例８に係る構造
体はいずれも耐ズリ性に各著しく劣るという問題があ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者風間重徳神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B62D 29/04 F16F 15/00 - 15/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両における振動基板上に積層される発
泡性熱硬化樹脂シートよりなるスペーサー層（Ｉ）と該
スペーサー層上に積層される制振材シート層（ＩＩ）お
よび該制振材層上に積層される拘束材シート層（ＩＩ
Ｉ）の三層より構成されるものであって、スペーサー層
（Ｉ）が発泡することを特徴とする車両用制振補強構造
体において、スペーサー層（Ｉ）が、（Ａ）１分子中
に１個以上のエポキシ基を含む液状エポキシ樹脂１００
重量部当たり、（Ｂ）平均粒子径が３００μｍ以下のメ
タアクリル系樹脂１０〜２００重量部、（Ｃ）エポキシ
樹脂用硬化剤０．５〜２０重量部、（Ｄ）分解ガス発生
温度が１００〜２２０℃の発泡剤０．５〜２０重量部お
よび（Ｅ）界面活性剤０．０５〜５重量部からなり、前
記発泡剤（Ｄ）の分解ガス発生温度以下で加熱すること
によりセミゲル化されたシートであり、制振材シート
層（ＩＩ）がブチルゴム１００重量部に対して、２０℃
における粘度が１０³〜１０⁵ｃｐｓの粘着付与剤を１０
〜１００重量部を少なくとも添加してなることを特徴と
する車両用制振補強構造体。
【請求項２】前記拘束材シート層（ＩＩＩ）が粘着付
与剤樹脂シート、熱硬化性可塑物シート又は金属シート
のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の車両
用制振補強構造体。