JPH0342317B2

JPH0342317B2 -

Info

Publication number: JPH0342317B2
Application number: JP2105585A
Authority: JP
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1991-06-26
Also published as: JPS61181886A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野〕この発明は低温から高温までの広い温度範囲に
おいて優れた制振特性を有し、被制振パネルに適
用するための作業性が良好であり、かつ被制振パ
ネルとの密着性に優れたパネル制振材に関するも
のである。（従来の技術）従来、自動車、鉄道車両等の車体、エンジン、
モーター等の原動機、電気装置のハウジング、流
体輸送用ダクトなどのパネル構造体においては、
振動低減を目的としてパネル表面に、制振材を密
着させている。このような、パネル制振材は、被制振パネルと
の複合系で評価される損失係数（η）［騒音対策
ハンドブツク、日本音響材料協会編、第21頁］が
大きいことが要望され、かつできれば広い温度範
囲において大きい損失係数（η）を有することが
要望されている。この理由は被制振体が空調され
た環境内で使用されるとは限らず、例えば自動車
のパネルに用いることを考える場合には、季節、
日射、地域などによる外部環境のほかに、エンジ
ン、排気、空調などの内部環境により、被制振パ
ネルの温度は変化する。かかる温度変化は一般
に、−40℃〜120℃の範囲に亘るとされ、少なくと
も０℃〜80℃程度の温度範囲で大きい損失係数を
有する制振材が理想とされている。さらに、被制
振パネルの厚さが厚くなり、逆に制振材の厚さが
薄くなると制振効果は悪くなる。したがつて、自
動車用としては被制振パネルは厚さ最大0.8mm位
が用いられるので、この厚さでも充分の制振性が
得られることが要望される。又、制振材の厚さと
しても車両重量を考慮に入れると3.5mm以下が要
望される。さらに、パネル制振材は、被制振パネルに容易
に密着できることが要望される。例えば被制振パ
ネルが自動車のフロアパネルの場合、ビード、エ
ンボス、曲面の付加によつて複雑な表面形状をと
つている。このような被制振パネルの表面に制振
材を一様に密着させるために、著ししく手間のか
かるものは、作業上で問題である。従来から、例えば自動車のフロアパネル用制振
材としては熱可塑性素材であるアスフアルトを主
成分とし、これに充填剤、改質剤を加えた、加熱
融点タイプのものが知られている（特開昭57−
119553号公報）。自動車製造工程において、車体
塗装に熱硬化性塗料を用いている関係上、塗膜の
硬化のため、車体は140℃の温度で30分程度の加
熱を受ける。アスフアルト系制振材は、この熱を利用して、
車体パネルに密着させるものであり、作業者は被
制振パネル上に、制振材シートを仮置きするだけ
で、熱により、シートが溶融し、自重だけで複雑
な被制振パネルの形状に追従し、融着する。この
ようにアスフアルト系の制振材は接着剤等を用い
る必要のない自着性を有し、複雑な被制振パネル
に容易に密着できることから作業性の面で優れた
制振材である。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の熱可塑性素材を主成分と
した加熱融着タイプの制振材は、140℃以下の温
度条件下で材料が充分な流動性を有する必要があ
るため、40℃以上において、制振材料の弾性率の
低下が著しく、従つて高温において、充分な制振
特性が得られないという欠点がある。そして排拘
束型制振材の場合、制振材の損失係数（tanδ）が
大きいだけでなく弾性率も大きくなければ良好な
制振特性が得られないということは、よく知られ
た事実である［騒音対策ハンドブツク、日本音響
材料協会編、第443頁］。従つて、発明者らは、低温から高温までの、優
れた制振特性と、アスフアルトを主成分とした従
来からの制振材並の作業性とを両立させるべく、
種々検討し、先ずエポキシ樹脂の接着性に着目
し、研究を行つた。しかしながら単独のエポキシ
樹脂と、硬化剤、またはガラス転移温度（Tg）
の異なる複数のエポキシ樹脂と硬化剤、またはこ
れら可塑剤を加えた混合物、もしくは、これら混
合物に無機充填剤を配合したものでは、広く温度
範囲に亘つて良好な制振特性を得ることはできな
かつた。（問題点を解決するための手段〕発明者は、更に研究を進めた結果、エポキシ樹
脂と、エポキシ樹脂と相溶性があり、かつ末端基
がメチロール基であるものを含む液状樹脂と、硬
化剤および無機充填剤を配合することにより、低
温から高温までの広い温度範囲において、優れた
制振特性を有するのみならず、被制振パネルに対
する作業性、密着性においても優れたパネル制振
材を得、前記問題点を解決したものである。この発明に用いるエポキシ樹脂としては、１分
子当り平均１個以上の反応性エポキシ基を有する
ものであつて、ビスフエノール型、エーテルエス
テル型、ノボラツクエポキシ型、エステル型、環
状脂肪族型などの各種タイプのものが含まれ、そ
の１種を単独で、あるいは２種以上を組み合わせ
て使用する。またこられのエポキシ樹脂は常温で
固形状のもの、液状のもの、いずれでもよい。液状樹脂は、エポキシ樹脂と相溶性であり、か
つ末端基がメチロール基であるものを含んでいる
必要がある。エポキシ樹脂との相溶性は樹脂の分
離による特性の低下を防ぐためだけでなく、エポ
キシ樹脂を可塑化するために必要である。また末
端基のメチロール基は、エポキシ樹脂との反応を
容易にするため必要であるが、すべての分子がメ
チロール基を有している必要はない。これらの特
性を有する液状樹脂は有機合成により、多種製造
することが可能であるが、工業的にも量産されて
いるものとしてキシレン樹脂、フエノール樹脂等
が挙げられる。これらの樹脂は、エポキシ樹脂と
相溶性をもち、かつその工業的製造工程におい
て、末端基にメチロール基を有する分子を含むも
のが同時に生成されるため、特別な反応過程、変
性等の複雑な工程を要することなく、容易に得ら
れるという利点がある。またパネル制振材の硬化
時に、不用意な発泡を生じる原因となる樹脂の吸
湿性、揮発分の少なさ、さらに未硬化樹脂の長期
貯蔵安定性等を考慮すれば、キシレン樹脂が適し
ている。例えば、キシレン樹脂はメタキシレンとホルム
アルデヒドとの反応から得られる未変性のキシレ
ンホルムアルデヒド樹脂であり、メタキシレンが
メチレン、ジメチレンエーテル、アセタール等の
化学結合により結ばれた数平均分子量300〜600の
オリゴマーである。さらに前述のように、その生
産段階において、末端基にメチロール基を有する
分子を含むものが同時に生成される。この発明に用いる。これらの液状樹脂は、１種
類を単独または２種類以上を組み合わせて用いる
ことができる。エポキシ樹脂および液状樹脂の硬化に用いられ
る硬化剤は、公知のエポキシ樹脂用硬化剤を用い
ることができ、パネル制振材の熱履歴条件に合つ
たものを選択すればよい。例えば酸無水物、イミ
ダゾール類、イミダゾリン類などでもよいが、パ
ネル制振材を長期間保存することも考えれば、室
温で安定性があり、高温において活性を示すもの
が好ましく、室温では安定であるが、高温では分
解して少なくとも１個の活性水素含有アミンを生
じるような窒素含有化合物が好ましい。この代表
的なものとして、モノユレア、ポリユレア、ヒド
ラジド、チオユレアなどがあり、具体例として３
−（ｐ−クロロフエニル）−１，１−ジメチルユレ
ア、ジシアンジアミド、２，４−ビス（Ｎ，Ｎ−
ジメチルカルバミド）トルエンなどがあり、これ
らの１種類または２種以上を混合使用する。次に無機充填剤としては、マイカ、グラフアイ
ト、アスベスト、タルク、ガラスフレーク、ガラ
ス繊維、クレー、炭酸カルシウム、垂砂、シリカ
などで特に制限はなく、またこれらを組合わせて
使用してもよい。次に各成分の配合量は、エポキシ樹脂と液状樹
脂の総和量100重量部の内、エポキシ樹脂が５重
量部〜75重量部含まれることが必要である。また
硬化剤の配合量はエポキシ樹脂と液状樹脂の配合
比および硬化剤の種類によつても異なるものであ
るが、化学当量から容易に計算できる量を配合の
目安とすればよい。ここでエポキシ樹脂と液状樹脂の総和量100重
量部のうちエポキシ樹脂が５重量部未満である場
合は、高温側に生ずる複合系損失係数（η）のピ
ークが低くなりすぎるため、高温度での制振特性
が思わしくなく、不適当であり、またエポキシ樹
脂が75重量部を越えた場合は低温側に生ずる複合
計損失係数（η）のピークが低くなりすぎるた
め、低温部での制振特性が思わしくなるためやは
り不適当である。さらに無機充填剤の配合量は、エポキシ樹脂と
液状樹脂の総和量100重量部に対して30重量部以
上とする。無機充填剤を配合する効果は、パネル
制振材の弾性率を高めるのであり、30重量部未満
では、充填効果が殆ど得られないため不適当であ
る。また無機充填剤の最大配合量は充填剤の種類
により指定されている吸油量から容易に計算でき
る物理的に混合可能な最大量までの配合ができる
が、350重量部を越えると被制振パネルとの接着
性が低下するから350重量部を上限するのが好ま
しい。この発明のパネル制振材は、押し出し機または
カレンダーロール等で所望の厚さに成形された未
硬化状態のシートを、被制振パネル上に仮置する
だけで、塗装塗膜の硬化等を目的に、パネル構造
体に加えられる熱を利用してシートが溶融し、自
重により複雑な表面形状を有する被制振パネルで
もその形状に追従し、その後接着硬化するため、
被制振パネルに対する取り付け作業性および密着
性においても優れたパネル制振材である。ここで
液状低粘度のエポキシ樹脂を用い、無機充填剤の
配合量が少ない場合は、シートがペースト状にな
り、未硬化シートの取り扱い性に不具合が生ずる
場合には、かかるシートに若干の加熱を加え、い
わゆるＢステージ化を行つてもよく、または押出
機等で直接、被制振パネル上に押し出してもよ
い。（作用）この発明のパネル制振材は、エポキシ樹脂と液
状樹脂の混合物の硬化物が、被制振パネルとパネ
ル制振材の複合系で評価される損失係数（η）
に、２つ以上のピークを生ずるため、低温から高
温までの広い温度範囲で、優れた制振特性を示す
ものである。従来、エポキシ樹脂単独での硬化後
の物性としては、複合系の損失係数（η）のピー
クが100℃〜170℃前後の温度範囲に一つ存在する
が０〜80℃程度の実用温度範囲の制振材の材料と
しては不適当である。これに対し、この発明の制
振材においては、エポキシ樹脂に液状樹脂を配合
した硬化物は、液状樹脂がエポキシ樹脂と相溶性
を持つ樹脂であるため、エポキシ樹脂硬化物に対
して可塑剤としての特性を発揮し、エポキシ樹脂
硬化物の複合系損失係数（η）のピークを実用温
度範囲である80℃以下に下げる効果がある。さら
に、液状樹脂は、エポキシ樹脂と反応し、０℃以
上の実用温度範囲に複合系損失係数（η）の別の
ピークを生ずる効果がある。すなわち80℃以下の
高温側に可塑化されたエポキシ樹脂による複合系
損失係数（η）のピークが、また、０℃以上に低
温側にエポキシ樹脂と液状樹脂の反応による複合
系損失係数（η）のピークが存在することにな
り、０℃〜80℃までの広い温度範囲で優れた制振
特性を発揮することができる。（実施例）この発明を次の実施例および比較例により説明
する。例中のパネル制振材の制振特性、複雑な表面形
状を有する被制振パネルに対する形状追従性およ
び被制振パネルとの密着性についての評価方法は
次の通りである。評価法１［制振特性］長さ250mm、幅15mm、厚さ0.8mmの一般自動車外
板用鋼板の片面に、長さ、幅が同じで、厚さ3.5
mmの未硬化のパネル制振材を置き、その後140℃
で30分間の加熱を行い、充分に密着、硬化した制
振特性評価用テストピースを得る。このテストピ
ースを片持梁共振法により、曲げ振動２次共振点
の複合系損失係数（η）の温度依存性を測定す
る。一般に複合系損失係数（η）が0.05以上であ
ることが制振特性上好ましいとされている。評価法２［形状追従性］第１図に示す様な、ａ＝50mm、ｂ＝10mm、ｃ＝
100mm、ｄ＝５mmのビード形状を有するパネル１
を試作し、第２図に示すように、そのパネル１上
に長さ290mm、幅100mm、厚さ3.5mmのパネル制振
材２を置き140℃で30分間加熱した後、パネル制
振材がビード形状に追従し、パネルとのすき間が
ないことを目視により確認する。評価法３［密着性］第３図に示すような、長さ20mm、幅20mm、厚さ
3.5mmのパネル制振材テストピース３円試作し、
これを長さ120mm、幅(f)20mm、厚さ0.8mmの２枚の
鋼板（パネル）４の間に図示するように、ｄ＝20
mm、ｅ＝100mmとして挟持し、140℃で30分間加熱
した後、室温まで放冷し、100mm／minの引張り
速度で矢印の方向に引張り、パネル制振材テスト
ピーク３とパネル４との界面の剪断強さを測定す
る。10Kgｆ／cm²以上を優、５Kgｆ／cm²以下を不
良、５〜10Kgｆ／cm²を良とした。実施例１エポキシ樹脂（油化シエルエポキシ(株)製、商品
名「エピコート1004」）５重量部、キシレン樹脂
（三菱瓦斯化学(株)製、商品名「ニカノールＨ」）95
重量部を、150℃に加熱したバーバリーミキサー
で１時間混合し、充分に相溶させた。これを60℃
まで放冷した後、硬化材として、ジシアンジアミ
ド２重量部、３−（ｐ−クロロフエニル）−１，１
−ジメチルユレア２重量部と、無機充填剤として
タルク（クニミネ工業(株)製、商品名「GTA」）
150重量部を加え、60℃の温度で、１時間混練し
た。次にカレンダーロールで厚さ3.5mmのシート
状に形成した。このシート状につき前記評価法１
〜３に従つて評価した結果を、第４図の曲線１お
よび第１表に示す。なお以下の実施例および比較例における樹脂、
硬化剤、無機充填剤の混合法、シーテイング方法
は、特に記述しない限り実施例１と同様にした。また硬化剤の種類は、140℃で30分間の加熱に
より、充分な硬化物が得られることを考え、実施
例１で用いたものと同様ジシアンジアミドと３−
（ｐ−クロロフエニル）−１，１−ジメチルユレア
を等重量部混合したものを、以下の実施例、比較
例で用いた。例えば硬化剤10重量部と記述する場
合は、ジシアンジアミド５重量部と３−（ｐ−ク
ロロフエニル）−１，１−ジメチルユレア５重量
部の混合物であることを示すものとする。実施例２エポキシ樹脂（油化シエルエポキシ(株)製、商品
名「エピコート828」）25重量部、キシレン樹脂
（三菱瓦斯化学(株)製、商品名「ニカノールHH」）
75重量部、硬化剤６重量部、無機充填剤として炭
酸カルシウム（日東粉化工業(株)製、商品名「NS
＃200」）150重量部からなるパネル制振材を得た。
評価法１〜３による評価の結果を第４図の曲線２
および第１表に示す。実施例３エポキシ樹脂（油化シエルエポキシ(株)製、商品
名「エピコート1001」）45重量部、キシレン樹脂
（三菱瓦斯化学(株)製、商品名「ニカノールLL」）
55重量部、硬化剤８重量部、無機充填剤としてク
レー（クニミネ工業(株)製、商品名「クニミネクレ
ー」）100重量部、マイカ（(株)クラレ製、商品名
「SUZORITE MICA 60S」）50重量部からなるパ
ネル制振材を得た。評価法１〜３によよる評価の
結果を第４図の曲線３および第１表に示す。実施例４エポキシ樹脂（「エピコート1001」）25重量部、
エポキシ樹脂（油化シエルエポキシ(株)製、商品名
「エピコート871」）20重量部、キシレン樹脂（三
菱瓦斯化学(株)製、商品名「ニカノールＬ」）55重
量部、硬化剤８重量部、無機充填剤としてタルク
（GTA）100重量部、ガラス繊維（ユニチカユー
エムグラス(株)、商品名「ES 25T」）50重量部か
らなるパネル制振剤を得た。評価法１〜３による
評価の結果を第４図の曲線４および第１表に示
す。実施例５エポキシ樹脂（「エピコート104」）50重量部、
キシレン樹脂（三菱瓦斯化学(株)製、商品名「ニカ
ノールLLL」）25重量部、「ニカノールＨ」25重
量部、硬化剤８重量部、無機充填剤としてタルク
（クニミネ工業(株)製、商品名「GAT」）150重量部
から成るパネル制振材を得た。評価法１〜３によ
る評価結果を第５図の曲線５および第１表に示
す。実施例６エポキシ樹脂（「エピコート828」）50重量部、
フエノール樹脂（住友ベークライト(株)製、商品名
「PR−51670）」）50重量部を40℃、20mmHgに加熱
減圧したバンバリミキサー内で30分間混合し、フ
エノール樹脂中の低沸点分を除去した後、常圧に
戻し、硬化剤８重量部、無機充填剤として、タル
ク（「GTA」）150重量部を加え、40℃で1.5時間
混合した。次にカレンダーロールで厚さ3.5mmの
シート状に成形した。評価法１〜３による評価結
果を第５図の曲線６および第１表に示す。実施例７エポキシ樹脂（「エピコート1001」）75重量部、
キシレン樹脂（ミカノールＬ」）25重量部、硬化
剤10重量部、無機充填剤として炭酸カルシウム
（日東粉化工業(株)製、商品名「NS＃400」150重量
部からなるパネル制振材を得た。評価法１〜３に
よる評価結果を第５図の曲線７および第１表に示
す。比較例１エポキシ樹脂（「エピコート1001」）90重量部、
キシレン樹脂（ニカノールＬ」）10重量部、硬化
剤10重量部、無機充填剤としてタルク（「GTA」）
150重量部からなるパネル制振材を得た。評価法
１〜３による評価結果を第５図の曲線１１および
第１表に示す。実施例８エポキシ樹脂（「エピコート1001」）40重量部、
キシレン樹脂（ニカノールＨ」）60重量部、硬化
剤８重量部、無機充填剤としてタルク（「GTA」）
30重量部から成るパネル制振材を得た。評価法１
〜３による評価結果を第６図の曲線８および第１
表に示す。実施例９実施例８に示した配合のうち、無機充填剤タル
ク（「GTA」）のみ250重量部に増量してパネル制
振材を得た。評価法１〜３による評価結果を第６
図の曲線９および第１表に示す。実施例 10 実施例８に示した配合のうち、無機充填剤タル
ク（「GTA」）のみ350重量部に増量してパネル制
振材を得た。評価法１〜３による評価結果を第６
図の曲線１０および第１表に示す。比較例２実施例８に示した配合のうち、無機充填剤を含
まず、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、硬化剤から
なるパネル制振材を得た。評価法１〜３による評
価結果を第６図の曲線１２および第１表に示す。比較例３現在、自動車のフロアパネル用制振材として多
く使用されているアスフアルト系熱融着性シート
（日本特殊塗料(株)製、商品名「メルシート」）（厚
さ3.5mm）cm²、評価法１〜３に従つて試験を行つ
た。得た結果を第６図の曲線１３および第１表に
示す。

【表】

【表】（発明の効果）この発明のパネル制振材は、エポキシ樹脂とメ
チロール基を有するものを含む液状樹脂の適量混
合樹脂に、硬化剤、無機充填剤を加えて構成され
ているため、広い温度範囲すなわ０℃〜80℃の実
用性の高い温度範囲で損失係数0.06以上という良
好な制振特性を示し、さらに形状追従性、密着性
にも優れるため、被制振パネルに対する取り付け
作業も容易であるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は評価法２に用いるビード形状パネルの
斜視図、第２図は第１図のビード形状パネル上に
仮置きしたパネル制振材の斜視図、第３図は評価
法３に用いる試験片の斜視図、第４図は評価法１
による実施例１〜実施例４の制振特性を示す曲線
図、第５図は評価法１による実施例５〜実施例７
および比較例１の制振特性を示す曲線図、第６図
は評価法１による実施例８〜実施例10、比較例２
および比較例３の制振特性を示す曲線図である。１…ビード形状パネル、２…パネル制振材、３
…パネル制振材テストピース、４……鋼板または
パネル。

Claims

【特許請求の範囲】

１エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂と相溶性があ
り、かつ末端基がメチロール基であるものを含む
液状樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを混合して
成り、上記エポキシ樹脂と液状樹脂の総和量100
重量部の内エポキシ樹脂を５重量部〜75重量部と
し、上記無機充填剤を上記エポキシ樹脂と液状樹
脂の総和量100重量部に対して30重量部以上とし
た組成物から構成されたことを特徴とするパネル
制振材。