JPS59124847A - 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り、特に金属に対して割
振性能を具、備する粘弾性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１、吸音、防
振、割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。

一方自動車産業においては、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
としてアルミニク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り、騒音が増大する傾向にある。

従って如伺にして揚動を減少させるかが今後の重要な課
題である。

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
金属と金属の間に粘弾性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。

一般に割振鋼板等の制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（Ｑ＞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０．０５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（二ηの大なる制振材料の開発が
期待されている。

本発明の目的は上記時代の動向よシ更に損失係数（η）
の大にして、かつ加工性にすぐれた割振材料を提供する
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、金属に対して割振性能を具備する粘弾性高分
子混合物と金蝿層とを有して成る複合型制振積層体にお
いて、前記粘弾性高分子物質はポリビニルアセタール樹
４指及び又はカルボキ／ル基を含んだポリビニルアセタ
ール樹脂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鋼板等の金属間に高分子物質を
挾み込んでいるだめ、使用温度によってηが変わる性質
を有し、かつηはある温度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粘弾性高分子物
質を選択する必要があるが、本発明者らの１０１究によ
って可塑剤や添加剤（二よって損失係数（η）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さ
れた。しかし割振材料としてはかかる温度依存性が小さ
くりが高いものほどよいことは勿論である。

一般に複合型制振積層鋤板の如き積層体の割振性向上の
ために使用される粘弾性高分子物質は損失正接（ｔａｎ
　δ）が商いもの程良いとされている。

また複合型制振ｍ１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。これは銅版等の金属に制振性能の
すぐれた粘弾性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、一般に粘弾性高分
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制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。本発明もこの拘束型制
振積層体であって、その詳細について以下説明する。

本発明者らは多くの粘弾性高分子物質について比較試験
を繰返した結果、本発明の目的にポリビニルアセクール
樹脂が有効であシ、特にポリビニルブチラール樹脂が有
効であることを見出した。

このポリビニルブチラール樹脂は自動車や航空機等にお
ける風防ガラスの中間膜として広く利用されていること
は周知のとおりであって、このポリビニルブチ２−ル樹
脂を主成分とする粘弾性高分子混合物はガラスに対して
だけではなく、鋼板等の金属との接着性にもすぐ牡、上
記損失係数（η）についても、温度依存性のピークを常
温から高温まで広範囲の温度域に変えることができるの
で本発明の目的に最も適合した物質の一つであることが
判明した。

本発明に用いられるポリビニルアセタール樹脂は、酢酸
ビニル、アルデヒド等から製造され、一般的には酢酸ビ
ニルモノマーを重合し、ポリ酢酸ビニル樹脂を製造し、
次に鹸化により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、ビニルアセクールグループ、ビ
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ブチラール樹脂の平均重合度は、５
００〜３０００の範囲が好適であり、特に重合度の高い
ものほど好適である。またプチラ−ル化度は５０〜ｇＱ
ｍｏｔチ程度が好ましい。

上記の如く本発明による割振積層体を形成する粘弾性高
分子物質としては、ポリビニルアセタール樹脂が有効で
あシ、特にポリビニルブチラール樹脂が有効であること
が判明したが、更にポリビニルアセクール樹脂にカルボ
キシル基を含有せしめたものも同様に有効であることを
究明した。

カルボキシル基を含んだポリビニルアセクール樹脂とし
ては、例えば酢酸ビニルと不飽和カルボン酸とを共重合
した共重合体を使用し、常法によシボリビニルアセター
ル樹脂を製造する方法、もしくはポリビニルアルコール
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。従って本発明
の目的にはポリビニルアセタール樹脂、カルボキシル基
を含んだポリビニルアセタール樹脂のいずれかを単独、
もしくは同時に使用することができることが号紺千十キ
主す亨判明した。

かくの如く、本発明による割振積層体として使用する粘
弾性高分子物質としては、上記ポリビニルアセタール樹
脂および又はカルボキシル基を含んだポリビニルアセタ
ール樹脂を主成分とするも、これらの樹脂を積層体とし
て使用する温度域におか′。

いて損失係数（η）の最大値ケ得られる温度域を調節す
るために加える可塑剤および損失係数（η）を増大し弾
性率を向上せしめる等物性１直の改善に効果のあるフィ
ラーについて説明する。

ａＪ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フタル酸エステルや、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、
ンプチルサクシケート等の脂Ｅｌｊ　Ｕ　−ｒ−ステル
、モジくハトリエチレングリコールジグチレート等のグ
リコール誘導体等が一般的に用いられており、本発明に
おいても、これらの中より任意に選択することができる
。可塑剤の役割は上記のとおりであるが、一般的には可
塑剤の添加量を増加すると損失係数（η９の最大値は低
温域に移行する。

次にフィラー添加の効果は上記のとおりであるが、本発
明の目的達成に好ましいフィラーとしては鱗状黒鉛、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７ウム等があげられる。

次に本発明による積層体に使用する金ＦＡ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
て使用する粘弾性高分子物質との接着性、強度、価格等
よ漫鋼板が最も好適であるが、その他の金属板も使用可
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、
亜鉛めっき鋼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
は粘弾性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、そのためにサンドゲラスト処理等
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
いる光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（Ａ、　Ｉ、　）で１．
５　Ｋｐｆ／−以下の非時効性鋼板を、使用すべきであ
る。

なお、鋼板の形状、厚み等は特に限定の要がなく、製造
する割振積層体の形状、寸法等によって適宜のものを使
用すｉｔばよい。

実施例 ０．６瓢×２５０−×２５０咽の通常の冷延鋼板をトリ
クし／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。

次に約０．１　ｍｍ厚のポリビニルブチラール樹脂シー
ト２橿を用意し、脱塩水で表面に存在する付着防止剤を
洗い流した後、６０℃で３時間乾燥した。

この樹脂シートを上記の２枚の鋼板間に挾み、加熱プレ
ス機を使用して１７０℃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１．３閣の複合型制振
積層体Ａ１を得た。かくして得た割振積層体の損失係数
ηの温度依存性を測定するために、惧試拐を恒温槽内に
セットして各棟温度に設定し、周波数を変えて機械イン
ピーダンスの共振点鋭匙から損失係数を求めた結果は第
１図にへ曲線で示すとおりである。

一方、比較のため同一鋼板を使用し従来公知のポリエチ
レン樹脂を主体とする樹脂を使用し上記本発明による複
合型制振積層体と同一方法により板厚１．３簡のイノ（
屠体供試材Ａ２を得た。この比較供試積層体Ａ２を上記
と同一方法によシ損失係数ηの温度依存性を測定した結
果第１図に同時に示すＢｌｌ）ｌＩＩＭを得た。

第１図よシ明らかなとおり、本発明による積層体Ａ１は
へ曲線の示す如く、損失係数ηが０．１以上を示す温度
領域が極めて広く３５℃に達し、６０℃のピーク時には
損失係数ηが０．５と高い値が得られた。

す 一方比較材の積層休息２は８曲線の示Φ如く、損失係数
ηが０．１以上を示す温度領域は、わずかに２０℃未満
であって、その９０℃のピーク時にも０．１８と極めて
低い値を示している。

上記実施例より明らかなとおり、本発明による複合型制
振積層体は、鋼板等の金属層と、該金属層により挾み込
まれた粘弾性高分子物質層としてポリビニルアセタール
樹脂、もしくはカルボキシ基を含んだポリビニールアセ
タール樹脂のいずれか一方、または両者を同時に含有す
る物′玖を主成分とし、必要により可塑剤、フィラーを
それぞれ単独もしくは同時に添加した物質を使用したの
で、次の如き効果を収めることができた。

（イ）本発明による粘弾性高分子物質は銅板等の金属に
対する接着性が極めて良好であって加熱、加圧による全
域との積層体の製造作業は容易である。

（ロ）本発明による複合型制振積層体は割振機能にすぐ
れ、損失係数ηが０．１以上を示す温度領域は極めて広
く、その最大値も高く、かつ可塑剤、フィラーの添加に
よ多温度依存性の最大値を常温から高温まで広範囲の温
度域に変えることが可能である。

ｅ）本発明による複合型制振積層体は加工性がすぐれて
おり、曲げ加工、絞り加工も容易であるので使用金属の
選択によって極めて広い用途に使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合型制振積層体の実施例におけ
る損失係数ηの温度依存性を従来の制振積層体と対比す
る線図である。 代理人　弁理士　　中　路　武　雄 手続補正書 昭和５８年２月７日 特許庁長官　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願第２２８２７７号 ２、発明の名称 複合型制振積層体 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　兵庫県神戸市中央区北本町通−丁目１番２８号
名称　（１２５）川崎製鉄株式会社 代表者　八　木　哨　浩　（ほか１名）４、代理人〒１
８７ 明細書の発明の詳細な説明のａ。 ８、補正の内容 （１）明細書第５頁第１Ｏ〜１１行の「本発明もこの拘
束型制振積層体であって、その詳細について以下説明す
る。」を削シ「以下本発明の詳細について説明する。」
を加える。 （２）　　明細１：第１０負第１５行の１−２棟」を削
る。 以上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属に対して割振性能を具備する粘弾性高分子物
   質層と金属１６とを有して成る複合型制振積層体におい
   て、前記粘弾性高分子物質はポリビニルアセクール樹脂
   及び又はカルボキシル基を含んだポリビニルアセクール
   樹脂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ｆｌ′を屠体。
2. （２）前記金属は鋼板である特許請求の範囲の第１項に
   記載の複合型制振積層体。
3. （３）　　前記ポリビニルアセクール樹脂はポリビニル
   ブチラール樹脂である特許請求の範囲の第１項（・γ記
   載の複合型制振積層体。
4. （４）前記複合型制振積層体は外側を金属層とし内部は
   ポリビニルアセクール樹脂を含む樹脂層もしくは該樹脂
   層と金属層との相互介在体である特許請求の範囲の第１
   項、第２項、第３項のいずれかの項に記載の複合型制振
   積層体。
5. （５）　　前記鋼板は１．５Ｗ４ｆ／−以下の時効指数
   を有する非時効性鋼板である特許請求の範囲の第２項に
   記載の複合型制振積層体。