JPH082611B2

JPH082611B2 - 複合金属板

Info

Publication number: JPH082611B2
Application number: JP62099328A
Authority: JP
Inventors: 常義岡田
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPS63264340A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は振動減衰性に優れた複合金属板に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

近年、自動車、OA機器の騒音防止が大きな問題となり
つつある。騒音を防止する対策として音源となる部品の
振動を減少させるか、又は発生した振動を外部に出さな
いかの二つの方法が考えられるが、その場合の材料とし
て複合金属板が以前から注目されている。例えば特公昭
39−12451号、特公昭54−18700号公報などには、合成樹
脂を中間層として２枚の金属板を接着した複合金属板が
開示されている。斯かる従来の複合金属板においては、
樹脂としてナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等
が用いられているが、減衰特性が必ずしも十分でなく、
またポリプロピレンの場合には特殊な成形条件を選んで
アモルファスと結晶との中間領域にする事で減衰特性を
持たせている為、温度履歴によっては性能が著しく低下
するという問題点があった。また、一般的に軟化温度、
融点の低い樹脂が使用されているために、複合金属板の
使用温度が制限される他、使用樹脂の膨張係数が金属と
大きく異なるため、高温下で使用した場合に金属板が剥
離する懸念があり、未だ満足のゆくものではなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点に鑑み、複合金属板の中間
層に用いられる樹脂について鋭意検討を重ねた結果、新
規に開発された異方性溶融相を形成しうる溶融加工性ポ
リエステル（以下「液晶性ポリエステル」と略す）は振
動減衰性に優れ、耐熱性等の諸物性にも優れ、複合金属
板に使用する部材として極めて好適であることを見出
し、本発明を完成した。

即ち本発明は、異方性溶融相を形成しうる溶融加工性
ポリエステルから成る層が金属板間に設けられたことを
特徴とする振動減衰性に優れた複合金属板である。

以下、本発明で使用する液晶性ポリエステルを具体的
に説明する。

本発明で使用する液晶性ポリエステルは、溶融加工性
ポリエステルで、溶融状態でポリマー分子鎖が規則的な
平行配列をとる性質を有している。分子がこのように配
列した状態をしばしば液晶状態または液晶性物質のネマ
チック相という。このようなポリマー分子は、一般に細
長く、偏平で、分子の長軸に沿ってかなり剛性が高く、
普通は同軸または平行のいずれかの関係にある係数の連
鎖伸長結合を有しているようなポリマーからなる。

異方性溶融相の性質は、直行偏光子を利用した慣用の
偏光検査法により確認することができる。より具体的に
は、異方性溶融相の確認は、Leitz偏光顕微鏡を使用
し、Leitzホットステージにのせた溶融試料を窒素雰囲
気下で40倍の倍率で観察することにより実施できる。上
記ポリマーは光学的に異方性である。すなわち、直交偏
光子の間で検査したときに光を透過させる。試料が光学
的に異方性であると、たとえ静止状態であっても偏光は
透過する。

上記の如き異方性溶融相を形成するポリマーの構成成
分としては芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の１つま
たはそれ以上からなるもの芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の１つまたはそれ以上からなるもの芳香族ヒドロキシカルボン酸の１つまたはそれ以上
からなるもの芳香族チオールカルボン酸の１つまたはそれ以上か
らなるもの芳香族ジチオール、芳香族チオールフェノールの１
つまたはそれ以上からなるもの芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの１つま
たはそれ以上からなるもの等から選ばれ、異方性溶融相を形成するポリマーはＩ）とからなるポリエステル II）だけからなるポリエステル III）ととからなるポリエステル IV）だけからなるポリチオールエステルＶ）とからなるポリチオールエステル VI）ととからなるポリチオールエステル VII）ととからなるポリエステルアミド VIII）とととからなるポリエステルアミド等の組み合わせから構成される異方性溶融相を形成する
ポリエステルである。

更に上記の成分の組み合わせの範疇には含まれない
が、異方性溶融相を形成するポリマーには芳香族ポリア
ゾメチンが含まれ、かかるポリマーの具体例としては、
ポリ（ニトリロ−２−メチル−1,4−フェニレンニトリ
ロエチリジン−1,4−フェニレンエチリジン）；ポリ
（ニトリロ−２−メチル−1,4−フェニレンニトリロメ
チリジン−1,4−フェニレンメチリジン）；およびポリ
（ニトリロ−２−クロロ−1,4−フェニレンニトリロメ
チリジン−1,4−フェニレンメチリジン）が挙げられ
る。

更に上記の成分の組み合わせの範疇には含まれない
が、異方性溶融相を形成するポリマーとしてポリエステ
ルカーボネートが含まれる。これは本質的に４−オキシ
ベンゾイル単位、ジオキシフェニル単位、ジオキシカル
ボニル単位及びテレフタロイル単位からなるものがあ
る。

本発明で用いるのに好適な異方性溶融相を形成するポ
リマーである上記Ｉ）、II）、III）のポリエステル及
びVIII）のポリエステルアミドは、縮合により所要の反
復単位を形成する官能基を有している有機モノマー化合
物同士を反応させることのできる多様なエステル形成法
により生成させることができる。たとえば、これらの有
機モノマー化合物の官能基はカルボン酸基、ヒドロキシ
ル基、エステル基、アシルオキシ基、酸ハロゲン化物、
アミン基なでどよい。上記有機モノマー化合物は、溶融
アシドリシス法により熱交換流体を存在させずに反応さ
せることができる。この方法ではモノマーをまず一緒に
加熱して反応物質の溶融溶液を形成する。反応を続けて
いくと固体のポリマー粒子が液中に懸濁するようにす
る。縮合の最終段階で副生した揮発物（例、酢酸または
水）の除去を容易にするために真空を適用してもよい。

また、スラリー重合法も本発明に用いるのに好適な液
晶性ポリエステルの形成に採用できる。この方法では、
固体生成物は熱交換媒質中に懸濁した状態で得られる。

上記の溶融アシドリシス法およびスラリー重合法のい
ずれを採用するにしても、液晶性ポリエステルを誘導す
る有機モノマー反応物質は、かかるモノマーのヒドロキ
シル基をエステル化した変性形態で（すなわち、低級ア
シルエステルとして）反応に供することができる。更に
低級アシル基は炭素数約２〜４のものが好ましい。好ま
しくは、かかる有機モノマー反応物質の酢酸エステルを
反応に供する。

更に溶融アシドリシス法又はスラリー法のいずれにも
任意に使用しうる触媒の代表例としては、ジアルキルス
ズオキシド（例、ジブチルスズオキシド）、ジアリール
スズオキシド、二酸化チタン、三酸化アンチモン、アル
コキシチタンシリケート、チタンアルコキシド、カルボ
ン酸のアルカリおよびアルカリ土類金属塩（例、酢酸亜
鉛）、ルイス酸（例、BF₃）、ハロゲン化水素（例、HC
l）などの気体状酸触媒などが挙げられる。触媒の使用
量は一般にはモノマーの全重量に基づいて約0.001〜１
重量％、特に約0.01〜0.2重量％が好ましい。

本発明に使用するのに適した液晶性ポリマーは、一般
溶剤には実質的に不溶である傾向を示し、したがって溶
液加工には不向きである。しかし、既に述べたように、
これらのポリマーは普通の溶融加工法により容易に加工
することができる。特に好ましい液晶性ポリマーはペン
タフルオロフェノールにはいくらか可溶である。

本発明で用いるのに好適な液晶性ポリエステルは一般
に重量平均分子量が約2,000〜200,000、好ましくは約1
0,000〜50,000、特に好ましくは約20,000〜25,000であ
る。一方、好適な完全芳香族ポリエステルアミドは一般
に分子量が約5,000〜50,000、好ましくは約10,000〜30,
000、例えば15,000〜17,000である。かかる分子量の測
定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーならび
にその他のポリマーの溶液形成を伴わない標準的測定
法、たとえば圧縮成形フィルムについて赤外分光法によ
り末端基を定量することにより実施できる。また、ペン
タフルオロフェノール溶液にして光散乱法を用いて分子
量を測定することもできる。

上記の液相性ポリエステルおよびポリエステルアミド
はまた、60℃でペンタフルオロフェノールに0.1重量％
濃度で溶解したときに、少なくとも約2.0dl/g、たとえ
ば約2.0〜10.0dl/gの対数粘度（I.V.）を一般に示す。

本発明で用いられる異方性溶融相を示すポリマーは、
芳香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミドが好
ましく、芳香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルア
ミドを同一分子鎖中に部分的に含むポリエステルも好ま
しい例である。

それらを構成する化合物の好ましい例は、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸、2,6−ジヒドロキシナフタレン、
1,4−ジヒドロキシナフタレン及び６−ヒドロキシ−２
−ナフトエ酸等のナフタレン化合物、4,4′−ジフェニ
ルジカルボン酸、4,4′−ジヒドロキシビフェニル等の
ビフェニル化合物、下記一般式（Ｉ）、（II）又は（II
I）で表わされる化合物：（但し、X:アルキレン（C₁〜C₄）、アルキリデン、−Ｏ
−、−SO−、−SO₂−、−Ｓ−、−CO−より選ばれる基 Y:−（CH₂）_ｎ−（ｎ＝１〜４）、−Ｏ（CH₂）_nO− （ｎ＝１〜４）より選ばれる基）ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸、ハイドロキ
ノン、ｐ−アミノフェノール及びｐ−フェニレンジアミ
ン等のパラ位置換のベンゼン化合物及びそれらの核置換
ベンゼル化合物（置換基は塩素、臭素、メチル、フェニ
ル、１−フェニルエチルより選ばれる）、イソフタル
酸、レゾルシン等のメタ位置換のベンゼン化合物であ
る。

又、本発明に使用される液晶性ポリエステルは、上述
の構成成分の他に同一分子鎖中に部分的に異方性溶融相
を示さないポリアルキレンテレフタレートであってもよ
い。この場合のアルキル基の炭素数は２乃至４である。

上述の構成成分の内、ナフタレン化合物、ビフェニル
化合物、パラ位置換ベンゼン化合物より選ばれる１種若
しくは２種以上の化合物を必須の構成成分として含むも
のが更に好ましい例である。又、ｐ−位置換ベンゼン化
合物の内、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、メチルハイドロキ
ノン及び１−フェニルエチルハイドロキノンは特に好ま
しい例である。

本発明で用いられるのに特に好ましい異方性溶融相を
形成するポリエステルは、６−ヒドロキシ−２−ナフト
イル、2,6−ジヒドロキシナフタレン及び2,6−ジカルボ
キシナフタレン等のナフタレン部分含有反復単位を約10
モル％以上の量で含有するものである。好ましいポリエ
ステルアミドは上述ナフタレン部分と４−アミノフェノ
ール又は1,4−フェニレジアミンよりなる部分との反復
単位を含有するものである。

尚、上記Ｉ）〜VIII）の構成成分となる化合物の具体
例及び本発明で用いられるのに好ましい異方性溶融相を
形成するポリエステルの具体例については特開昭61−69
866号公報に記載されている。

液晶性ポリエステルは、通常の成形機を使用して通常
の条件で成形できるプラスチックス中では最高の強度、
剛性を有し、それ自体の振動の減衰性が大きい。

本発明に使用する液晶性ポリエステルは上記の如く極
めて強度が高く、振動減衰性にも優れていることから、
このフィルムを金属板に貼り合わせてなる二層状の複合
金属板、又は２枚の金属板間に液晶性ポリエステルの層
を設けてなる積層構造を採る複合金属板は、減衰特性に
優れたものになる。

本発明の二層状の複合金属板を製造するには、（１）別に作った液晶性ポリエステルのフィルム又は
シートを金属板に加熱加圧して接着する方法、この場
合、例えばエポキシ系の接着剤、ウレタン系の接着剤を
介して接着させても良い。

（２）金属板の上に押出成形機から押し出した直後の
液晶性ポリエステルのフィルム又はシートを貼り合わせ
る方法。

等がある。

また、サンドイッチ型の積層複合金属板を製造するに
は、（３）別に作った液晶性ポリエステルのフィルム又は
シートを２枚の金属板の間に挟み、加熱加圧して接着す
る方法。

（４）金属板の上に押出成形機から押し出した直後の
液晶性ポリエステルのフィルム又はシートを貼り合わ
せ、次いで液晶性ポリエステル側にもう１枚の金属板を
貼り合わせる方法。

（５）液晶性ポリエステルを金属板上に溶融し、もう
１枚の金属板を加熱圧着する法。

等がある。

本発明の複合金属板に使用する金属板の種類は特に限
定されるものではなく、また２枚が同種のものである必
要はなく、異種の金属板を使用しても良い。金属板とし
ては、各種鋼板、アルミニウム板、銅板、真鍮板等を挙
げることができる。

液晶性ポリエステルには、更に目的に応じて各種の無
機・有機充填剤を含有せしめることができる。例えば一
般の熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される物質、
即ち、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊
維、ボロン繊維、チタン酸カリウム繊維、アスベスト等
の一般無機繊維、完全芳香族ポリアミド系繊維、芳香族
系液晶性ポリエステル繊維、フェノール系繊維等の合成
樹脂繊維、炭酸カルシウム、高分散性けい酸塩、アルミ
ナ、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、マイカ、ガ
ラスフレーク、ガラス粉、ガラスビーズ、石英砂、けい
砂、ウォラストナイト、各種金属粉末、カーボンブラッ
ク、硫酸バリウム、焼石膏等の粉末物質及び炭化けい
素、アルミナ、ボロンナイトライトや窒化けい素等の粉
粒状、板状の無機化合物、ウィスカーや金属ウィスカー
等が含まれる。

これらの無機・有機充填剤は１種又は２種以上併用混
合使用できる。

充填剤を添加する場合は液晶性ポリエステルとの接着
性を高めるため、一般的に用いられる公知の表面処理
剤、収束剤を併用することが可能であり望ましい。

例を示せば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化
合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能性
化合物である。

これらの化合物は予め表面処理又は収束処理を施して
も用いるか、又は材料調整の際同時に添加しても良い。

更に本発明の液晶性ポリエステルは、本発明の企図す
る目的を損なわない範囲で他の熱可塑性樹脂とポリマー
ブレンドをしたものであってもよい。

この場合に使用する熱可塑性樹脂は特に限定されない
が、例を示すと、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート等の芳香族ジカルボン酸とジオール
或いはオキシカルボン酸等からなる芳香族ポリエステ
ル、ポリアセタール、（ホモ又はコポリマー）、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ABS、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンス
ルフィド、フッ素樹脂等を挙げることができる。また、
これらの熱可塑性樹脂は２種以上混合して使用すること
ができる。また、これらの樹脂には、機械的・電気的・
化学的性質や難燃性等の諸性質を改善するため、必要に
応じて種々の添加剤、強化剤を添加することが可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明の複合金属板は以上の説明で明らかにように、
１枚の金属板に液晶性ポリエステルからなる層を積層し
たもの、より好ましくは２枚の金属板の間に液晶性ポリ
エステルが積層したもので、実施例にも示すように振動
減衰性が極めて良好である。特に振動減衰性が温度によ
り変化しない点が特徴である。

液晶性ポリエステル単独の成形品も振動減衰性は良好
であるが、本発明品は特に強度が要求されるような物品
の振動減衰、衝撃減衰に使用して効果がある。

本発明に使用する液晶性ポリエステルは、融点が280
℃近辺と高く、かつ振動減衰性が高温でも低下しない
為、本発明の複合金属板は相当高温での使用に耐え、自
動車エンジン近辺での使用も可能である。更に温度によ
る膨張係数が金属に近いため、膨張差による金属と液晶
性ポリエステルとの剥離或いは接着の劣化が極めて少な
い利点がある。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する
が、本発明はこれらの組み合わせに限定されるものでは
ない。

実施例１〜５、比較例１後述る液晶性ポリエステルレジンA,B,C,D及びＥから
厚み50μｍのフィルムを作り、厚み2mmの鋼板の間にエ
ポキシ系接着剤で貼り合わせて複合金属板を作成した。

これについて機械インピーダンス法（中央加振）によ
る強制振動法で各試料の温度と損失係数の関係を調べ
た。測定は周波数500Hz、温度40〜150℃で行った。

第１図にその結果を示す。

第１図には比較のため、樹脂としてポリプロピレンを
使用した市販品の結果も併せた図示した。

尚、実施例で使用した液晶性ポリエステルＡ〜Ｅは下
記の構成単位を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合金属板の性能試験結果を示すグラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異方性溶融相を形成しうる溶融加工性ポリ
エステルから成る層が金属板間に設けられたことを特徴
とする振動減衰性に優れた複合金属板。