JPH0412841A

JPH0412841A - 制振鋼板

Info

Publication number: JPH0412841A
Application number: JP11527590A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Kazama; 重徳風間; Tadashi Ashida; 正芦田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1992-01-17

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）本発明は制振鋼板の構成に関するものであり、更に詳し
くは、自動車、機械、建築物などの構造物の構造部材ま
たはその一部として使用される複合構造の制振材料にそ
の中間層として用いられる低温から高温まで幅広い温度
範囲において制振性を有し、プレス時の成形性に優れた
制振鋼板に関する。

（従来の技術）振動あるいは騒音を発生する機械や設備において、その
金属製カバー類に振動や騒音の発生を防止、もしくは減
少させ、あるいは共振、共鳴を防ぐ目的で金属板等に粘
弾性を有する中間層を挟持した積層構造の複合型制振材
料が使用されている。

この複合型制振材料は自動車のオイルパン、エンジンカ
バー、ホイールハウス部、搬送設備のストッパー、家電
機器、その他金属加工機械の構造部材などに検討されあ
るいは採用されている。

一般にこのような複合型制振材料の性能は、その中間層
を構成する粘弾性体の性能に依存している。従来、この
ような中間層を構成する粘弾性樹脂組成物としては、ポ
リエステル樹脂（特開昭５０１４３８８０号公報）、ポ
リエステルに可塑剤を添加した樹脂組成物（特開昭５１
−９３７７０号公報）、ポリアミド樹脂（特開昭５６−
１５９１６０号公報）、エチレン酢酸ビニル共重合体（
特開昭５７〜３４９４９号公報）、イソシアネートプレ
ポリマーとビニルモノマーとの共重合体（特開昭５２−
２８５５４号公報）などが知られている。これらの樹脂
は単一のガラス転移温度（Ｔｇ）を利用して振動減衰を
行っているため、幅広い温度域で振動減衰を行わせるの
は困難である。

本発明者らは低温から高温までの広い温度範囲において
優れた制振性を示す樹脂組成物をすでに提案し、特願平
１−３２８１９７号に示した。

（発明が解決しようとする課題）これらの樹脂は特性上、振動減衰能力のみならず鋼板と
の接着能力をも求められている。しかしながらその加工
性は十分ではなく、簡単なおり曲げや単純なしぼり加工
においては特に問題ないが、複雑なしぼり加工やヘムフ
ランジなどの１８０度おり曲げなどの形状に加工する場
合には剥離などの問題が発生することがある。この場合
、２枚の金属板の剥離によって制振性能が低下するのみ
ならず、剥離面の金属が腐食する等の問題を発注させる
。

この基材との粘着もしくは接着力と、制振性能とは相反
する点がある。すなわち室温での制振性能を高めるため
には樹脂のガラス転移点を室温もしくはそれ以下に低く
する必要があるが、ガラス転移点を低くすると剪断強度
が低下しやすいという問題点がある。すなわち、金属板
を加工する際には金属板の変形によって剪断力が樹脂に
加わる。

樹脂はその変形に追従する必要があるが、剪断強度が低
いとその追従能力が足りないことになり結局金属との接
着力が弱くなることを意味しており、特にエポキシ系樹
脂を主成分とする粘弾性組成物にこの傾向が著しい。

（課題を解決するための手段）本発明者らは上記問題点に関し鋭意検討した結果、金属
表面をガラス転移点が高い樹脂層で薄く覆い、この樹脂
層が制振性の高い樹脂をはさみ込む構成とすることによ
って、全体として高い接着力を確保出来ることを見いだ
し、本発明を完成するに至った。

すななち、本発明の制振鋼板は、振動減衰能の高い樹脂
を挟み込む金属表面にあらかじめ薄い接着性樹脂層を形
成し、この樹脂層を界面層として、前記の振動減衰能の
高い樹脂と金属を接合させることによって振動減衰能を
低下させることなく接着強度を高めることを特徴として
いる。このために必要な界面層用樹脂としては金属との
接着性に優れるエポキシ樹脂を主成分とする樹脂組成物
を用いる。実際には界面層用樹脂は制振性を負担する樹
脂と同系列の樹脂が好ましいが、エポキシ樹脂はさまざ
まな変性が可能であるため必要な樹脂骨格を導入するこ
とは比較的簡単である。

本発明において、制振性を有する樹脂組成物としては（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１０〜５０重量
部と（Ｂ）両末端に官能基を有する液状ＮＢＲ２０〜７０重
量部と（Ｃ）長鎖エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂用硬化剤、
またはエポキシ樹脂用長鎖系硬化剤５〜６０重量部を必
須成分として含有し、これら３種の成分の合計が１００
重量部となる樹脂組成物を必須成分として含有してなる
樹脂組成物である。

（作　用）これらの組成を限定する理由は次の通りである。

（Ａ）成分のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とはエピ
クロルヒドリンから誘導されるエポキシ樹脂で、液状か
ら固形状まで多くの種類があり、そのいずれも使用する
ことができる。本樹脂を配合する目的は比較的高温度で
の損失係数を高くすることにあり、配合量は１０〜５０
重量部である。１０重量部より少ないと高温部での損失
係数が低下し、５０重量部より多くなると系全体の架橋
密度が上昇してＴｇが高温度側にシフトして低温度側の
制振性が確保できない。

（Ｂ）成分は両末端に官能基を有する液状のＮＢＲ（ア
クリロニトリル−ブタジェン共重合体）であり、官能基
としてはカルボキシル基、アミノ基、水酸基がある。こ
れら液状ゴムは通常０″Ｃ以下にガラス転移温度があり
、本樹脂組成物の０°Ｃ以下の損失係数を上昇させる役
目を果たす。したがって、（Ａ）成分とは基本的にその
ミクロ構造において相分離していなければ実用に供する
ことができず、たとえばアクリル酸などを共重合させて
側鎖に官能基を持たせるようなＮＢＲでは（Ａ）成分と
の相溶性がよいためＮＢＲのＴｇが高温度側にシフトし
て低温度側の制振性が確保できない。配合量は２０〜７
０重量部が好ましく、２０重量部より少ないと低温度で
の損失係数が低下し、７０重量部より多（なると高温度
側の制振性が低下するとともに金属との接着性が低下し
、プレス加工時などにおいて剥がれ等の問題を発生させ
る恐れがある。

（Ｃン成分の長鎖エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂用硬
化剤、またはエポキシ樹脂用長鎖系硬化剤はダイマー酸
変性エポキシ樹脂、油変性エポキシ樹脂、及びポリグリ
コール型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくと
も１種のエポキシ樹脂またはそれらの末端をエポキシ基
と反応する官能基に変性した硬化剤であればよく、この
樹脂の役目は（Ａ）成分と（Ｂ）成分を適当に相溶させ
ることにある。すなわち（Ａ）成分と（Ｂ）成分のみで
あれば相分離を起こすために低温度域と高温度域におい
て制振性を確保することができるが、中温度域の制振性
は十分でない。したがって（Ｃ）成分を配合することに
依り樹脂組成物の動的粘弾性の損失係数（ｔａｎδ）を
低温度域から高温度域にがけて高い値を維持しつつ平坦
にすることができ、したがって制振性も温度依存性が少
なく高い値が得られることになる。配合量は５〜６０重
量部が好ましく、５重量部より少ないと（八）成分と（
Ｂ）成分を適当に相溶させることができず、（Ｃ）成分
を配合した効果が得られないため、中湿度での損失係数
が低下し、６０重量部より多くなると低温度あるいは高
温度側の制振性が低下するとともに金属との接着性が低
下し、プレス加工時などにおいて剥がれ等の問題を発生
させる恐れがある。

ダイマー酸変性エポキシ樹脂とは、炭素数１０〜２０の
長鎖ダイマー酸より誘導されたエポキシ樹脂であり、た
とえば、リノール酸ダイマーとエピクロルヒドリンから
誘導されたエポキシ樹脂などがある。油変性エポキシ樹
脂は、植物油の持つ二重結合をエポキシ化したものであ
り、たとえば、ひまし油変性エポキシ樹脂、大豆変性エ
ポキシ樹脂などがある。また、ポリグリコール型変性エ
ポキシ樹脂としてはポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールなどとエピクロルヒドリンの反応によ
るエポキシ樹脂がある。これらエポキシ樹脂は単独また
は混合した形で使用される。

エポキシ樹脂用硬化剤としては特に制約はないが、生産
性の観点からは熱活性型エポキシ樹脂用硬化剤を用いる
のが好ましい。熱活性型エポキシ樹脂用硬化剤は、加熱
により硬化作用を発揮するものであれば何でもよく、例
えば、ジシアンジアミド、４．４′−ジアミノジフェニ
ルスルホン、２−ｎ−ヘプタデシルイミダゾールなどの
イミダゾール誘導体、アジピン酸ジヒドラジドなどのヒ
ドラジド誘導体、Ｎ、Ｎ−ジアルキル尿素誘導体などが
あげられる。

本発明で用いる制振性を有する樹脂組成物は上記（Ａ）
〜（Ｃ）を必須成分として含有するほか、必要であれば
炭酸カルシウム、カーボン、シリカなどの充填剤、アル
ミニウム、亜鉛、ニッケルなどの金属粉末、シリカ微粉
末のような増粘剤、界面活性剤などを配合して用いるこ
とができる。

（実施例）本発明を次の実施例および比較例により説明する。

１〜１２、　　　１〜３０．４肛厚さの２枚の冷間圧延鋼板の表面に、表１に示
す接着性の良好な樹脂から成る接着性樹脂層を塗布して
おき、振動減衰能の高い樹脂から成る制振性樹脂層を挟
み、熱プレス（２００”ｃ、３分、１　ｋｇ／　ｃｍ２
）で熱接着して０．４１０．０５１０．４ｍｍの実施例
１〜１２および比較例１〜３の複合型制振材料を得た。

これ等の制振材料から１５０　Ｘ１５０　ｍｍの板を切
り出し、テストピースとし、第１図に示すように各テス
トピース１の一辺よりＬ＝３０ｍｍの線で１０ｍｍの直
径の丸棒に沿って１８０度のおり曲げ試験を行った。こ
の１８０度おり曲げ試験により剥離の生じない最低直径
を測定した。その結果を表１に併せて示す。

接着性樹脂組成物の記号は以下の通りである。

Ａ：エピコート８２８（油化シェルエポキシ製、ビスフ
ェノールＡタイプエポキシ樹脂）１００重量部に変性ポ
リアミンＥＨ−２２０（旭電化工業製）４０重量部を混
合した室温硬化性樹脂を塗布した後ただちに粘弾性層を
挟み込んだ場合。

Ａ１：Ａを塗布した後１時間後に粘弾性層を挟み込んだ
場合。

Ａ２：Ａを塗布した後１４０°Ｃ１時間加熱硬化させそ
の後粘弾性層を挟み込んだ場合。

Ｂ：エピコート８２８（油化シェルエポキシ製）１００
重量部ニハイカーＣＴＢＮ１３００ｘ８（宇部興産型、
分子の末端カルボキシル基含有ＮＢＲ）　１０重量部お
よびジシアンジアミド５重量部混合した熱硬化性樹脂を
塗布した後ただちに粘弾性層を挟み込んだ場合。

Ｂ１：Ｂを塗布した後１７０°Ｃ５分間加熱硬化させそ
の後で粘弾性層を挟み込んだ場合。

Ｂ２：Ｂを塗布した後１８０°Ｃ１時間加熱硬化させそ
の後で粘弾性層を挟み込んだ場合。

Ｃ：エポキシ系カチオン電着塗装Ｕ６００　（日本ペイ
ント製）を行ない１７０°Ｃ２０分間加熱硬化させ、そ
の後で粘弾性層を挟み込んだ場合。

Ｄ：ポリブタジェン系アニオン電着塗装（日本油脂型）
を行ない１７０″Ｃで２０分間加熱硬化し、その後で粘
弾性層を挟み込んだ場合。

Ｅ：デュラスチールＲ（新註鉄製、表面にニッケルメッ
キが施され、２〜３μのエポキシ樹脂層が塗布された表
面処理鋼板）を用いた場合。

また制振特性を有する樹脂の組成物の記号は以下の通り
である。

χ：　ＡＣＲエポキシＲ８０（ニー・シー・アール製、
ビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂）２５重量部と、
両末端にカルボキシル基を持つ液状ＮＢＲ（ＣＴＢＮＩ
３００Ｘ１３　、宇部興産型）５０重量部と、５Ｌ２０
Ｇ（間材製油脂製、二塩基酸から誘導されたエポキシ樹
脂）２５重量部とジシアンジアミド３重量部を混合した
熱硬化性樹脂Ｙ：エピコート８２８（油化シェルエポキシ製）５０重
量部と、両末端にカルボキシル基を持つ液状ＮＢＲ（Ｃ
ＴＢＮ１３００Ｘ１３　、宇部興産製）５０重量部と、
ＵＬ２０ＤＨ（間材製油製、酸ヒドラジン系硬化剤）１
４重量部を混合した熱硬化性樹脂Ｙｌエピコート８２８（油化シェルエポキシ製）２５重
量部と、両末端にカルボキシル基を持つ液状ＮＢＲ（Ｃ
ＴＢＮ１３００Ｘ１３　、宇部興産製）７５重量部と、
ｔｌＬ２０叶（間材製油製）７重量部を混合した熱硬化
性樹脂向上記組成物Ｘ、ＹおよびＹｌを前記鋼板に挟んだ場合
の制振性能を測定した。測定は機械インピーダンスによ
り振動周波数が５００Ｈｚにおける損失係数と温度の関
係を求めた。結果を第２図に示す。

本発明の制振鋼板では界面層となる接着性樹脂層の厚み
を特に規定するものではないが、接着力と加工性の観点
から薄＜シたほうが効果的であり１〜５μｍが好ましい
。その理由は界面層が厚いと加工によるひずみによって
、界面層が追従しないことがあるためである。そのため
界面層となる樹脂を薄く塗布した後制振効果の高い樹脂
をはさみ込む工法が有効であり、その塗布面ば制振効果
の高い樹脂側であっても金属面側であってもよい。

しかしながら、制振効果の高い樹脂がペースト状であっ
たり、熱硬化性樹脂である場合には金属面側に塗布する
ことが好ましい。また金属面上に塗布しても、樹脂層が
薄くて未硬化の場合には制振効果の高い樹脂と混ざり合
って、本発明の特長である界面層を形成できないことが
あるため一旦加熱して半硬化もしくは完全硬化させてか
ら制振効果の高い樹脂から成る制振樹脂層をはさみ込む
ことが必要である。

本発明の制振材料用樹脂組成物は通常、常法によりシー
ト化またはフィルム化して用いることができるが、ペー
スト状態としても用いるとこができる。例えば（Ａ）成
分に固形のエポキシ樹脂を用いれば、容易にシート化ま
たはフィルム化可能な半固形状の樹脂組成物となるため
に、ロールやプレスにより成形加工して用いることがで
きる。さらにペースト状態でも基材に塗布して予備加熱
により粘着性を損なわない程度に半硬化状態とした後、
別の基材を重ねてサンドインチ化して加熱硬化により接
着させるなどの方法で用いることができる。このときの
熱接着条件としてはプレス成形、ロールによる連続成形
等の方法で、圧カニ金属板面に対して、０．１〜２００
　ｋｇ／　ｃｍ”　、温度：エポキシ樹脂の反応温度と
して１５０から２５０°Ｃ１時間：１から６０分間が好
ましい。いずれにしろ、樹脂組成物の性状に応して適当
な加工方法を採用すればよく、特に規定されるものでは
ない。

本発明の制振樹脂組成物は、種々の無機や有機の基材に
使用することができるが、特に好適には、金属を基材に
した、いわゆる板状をしだ制振鋼板として好適に用いら
れる。この場合、樹脂組成物を挟み込んだ鋼板としての
厚さは０．３〜１０ｍｍであり、制振樹脂層の厚さは０
．０１から３ｍｍ程度であることが好ましい。

（発明の効果）以上、見てきたように本発明によれば制振性を有する樹
脂と金属との直接の接着はないため、金属との接着能力
の低い樹脂であっても使用可能になるという効果が得ら
れる。これは制振性を有する樹脂に対する制約が少なく
なることを意味している。すなわち本発明の複合型制振
鋼板は低温から高温まで幅広い温度域で制振性を示す樹
脂であれば金属との接着力がやや不足する場合であって
も加工性が確保されるという効果が得られる。このよう
にして、本発明の複合型制振材料は、低温から高温まで
幅広い温度範囲において優れた制振性を示し、常温にお
ける加工性が良好であり、公知の方法によって冷間加工
等で成形して自動車の内外装品、土木建築材料、工業用
材料、機械、設備など各種の用途に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は制振鋼板の１８０度おり曲げ試験方法の説明図
、第２図は実施例および比較例で用いた制振特性を存する
樹脂組成物を用いた制振鋼板の損失係数と温度の関係を
示す曲線図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、２枚の金属板間に振動減衰能の高い樹脂を挟み込ん
でなる制振鋼板において、金属板上にあらかじめ塗布し
たエポキシ樹脂を主成分とする樹脂組成物から成る接着
性樹脂層を介して振動減衰能の高い樹脂から成る制振性
樹脂層が挟持されて成り、該制振性樹脂層が次の成分（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１０〜５０重量
部と（Ｂ）両末端に官能基を有する液状ＮＢＲ２０〜７０重
量部と（Ｃ）長鎖エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂用硬化剤、
またはエポキシ樹脂用長鎖系硬化剤５〜６０重量部を必須成分として含有する樹脂組成物から成ることを特
徴とする制振鋼板。