自動車用の水ベースLASD制振塗料(liquid applied sound deadener、液状塗布型制振材、制振パテとも呼ぶ)は、水系アクリルまたはハイブリッドエマルションを連続相とし、無機充填材と添加剤を配合した機能性塗料である。ロボットまたは手吹き、スクリード、コーキングでボディー外板の外面に通常数ミリ厚の塗膜を形成し、板金の曲げ振動を抑えて車Indoorの低周波ブーンノイズや異音を減らす。置き換え対象は、自動車産業で約30年使われてきたアスファルト制振シートである。違いは「制振が効くか」ではなく、Performanceを仕様で指定できるか、自動化された塗装ラインと適合するか、そして車Indoor空気質と塗料自体の有害物質限度という二つの異なる審査を通るか、の三点にある。
要点
- 受入基準:車両メーカーで用いられる目安は損失係数 tan delta が 0.03 を超えること。これを下回ると実車の騒音スペクトルで効果が読み取れない。公開された水系アクリルLASD処方のDMAピークは約0.3で、広いTemperature域にわたり tan delta 0.03 以上を維持する(Su Kun ら、Modern Paint & Finishing、2018、21(6):12–14)。
- 1パスで厚膜:不揮発分が 82.5 % を超え、垂直板で湿潤 5 mm タレなしを確認。数ミリの制振層を3〜5回ではなく1パスで盛れる。
- 焼き付け窓がラインに適合:標準の硬化条件は 140 °C で20〜30分。既存のシーラー室オーブンのTemperatureプロファイルに統合でき、硬化時に塗膜はわずかに膨張する(メーカー公開値)。
- アスファルトシートが退く理由:車種別の型抜き品で在庫を圧迫し、手作業貼り付け、成形離型の滑石粉で粉じんが発生し、冬は脆化、夏は粘着、使用中も有害物質がゆっくり放出される。水ベースLASDはロボット塗布で形状に追従し、段取りコストを下げられる(Zhou Jinwen、Modern Paint & Finishing、2020(11):66–69)。
- 軽量化:制振シート比で質量 20 % 以上の低減が公開資料に示されるが、実車は面Density・モード解析・減衰測定の三点で検証すべきである。
- 車Indoor空気の接点:現行の公開版は GB/T 27630-2011 で、8物質の限度はベンゼン 0.11、トルエン 1.10、キシレン 1.50、エチルベンゼン 1.50、スチレン 0.26、ホルムアルデヒド 0.10、アセトアルデヒド 0.05、アクロレイン 0.05 mg/m³。捕集は HJ/T 400-2007 に従い、25 ± 1 ℃、相対Humidity 50 ± 10 %、車Indoor気流 0.3 m/s 以下、16時間密閉の条件下で行う。
- 塗料側の規格が切り替わった:GB 30981.2-2025(塗料有害物質限度 第2部:工業用塗料)が 2026-06-01 に施行され、車両用塗料の GB 24409-2020 を含む5規格を統合。パテ・硬化剤・希釈剤・色ペーストも管理対象に入り、SVOC が追加された。
1. 範囲の切り分け
制振は防音でも吸音でもない。フロアパネル、フェンダー内側、ドア内板は路面と動力源の励起で曲げ振動し、低周波を車内へ放射する。変形に追従する粘弾性層は分子鎖の内部摩擦で機械エネルギーの一部を熱に変えて散らす。自由層と制約層の違い、吸音材との棲み分け、ASTM E756 法は既に 制振塗料と損失係数 の記事で扱った。本稿はライン側の三問だけに応える:どう受入るか、工事のどこに置くか、どう壊れるか。
1.1 0.03 と 0.3 は別の数字である
文献では tan delta と損失係数が混用されるが、値の意味は異なる。0.03 は実用閾値、0.3 は特定処方のピーク値だ。ピークを全Temperature域の保証として読んだり、他著者の 0.3 閾値を供給業者に科したりするのは範疇誤差である。仕様は区間で書く。「−10〜60 ℃、1 Hz で tan delta 0.03 以上、ピーク 0.25 以上」のように。
1.2 ガラス転移Temperatureが有効域を決める
損失ピークはガラス転移域に現れるため、エマルションの Tg が実際に効くTemperature帯を選ぶ。4種の水系アクリルエマルションを比較した公開研究では、低 Tg バインダーは低温域の制振に有利、高 Tg はHigh Temperature環境向きの車に適合し、ピークは高いが有効域が狭すぎる組み合わせも報告された。データシートの単一点表記はこのリスクを隠す。
1.3 DMA の試験条件を契約に書く
制振Performanceは引張やHardnessのデータから推定できない。公開条件は引張モード、−50〜150 ℃、昇温 3 ℃/分、周波数 1 Hz、試験片は約 20.0 × 6.5 × 1.5 mm(140 ℃ × 30 分焼き付けの塗膜から裁断)。ピーク位置は周波数と昇温速度でSystem的にずれるため、数値を比べる前に試験法を揃える。ボディーパネルは数十 Hz 帯で動くので、1 Hz データは序列付けの道具であり実車予測値ではない。
2. 三案の比較
| 項目 | アスファルトシート | ブチルシート | 水ベースLASD |
|---|---|---|---|
| 供給形態 | 車種別型抜き品 | カット品またはロール+セパレーター | ドラム、高固形分液状 |
| Application | 手作業圧着 | 手作業+加熱活性 | ロボット吹付、ガン、スクリード、コーキング |
| 形状追従 | フランジ・隅で限界、浮きが生じる | 比較的Good、押圧が必要 | 継ぎ目のない連続塗膜、溶接ビードやリブを覆う |
| Temperature挙動 | 低温脆化、High Temperature粘着 | 領域は広いが厚み制限 | バインダーTgで領域設計、部位別に使い分け可 |
| 作業環境 | 滑石粉の粉じん、夏期の臭気 | 活性時にけむり | 水系でブース内の溶剤臭なし(処方自体の臭気は別途管理) |
| 車種切替 | 在庫シートが不良棚卸に | 同上、型費も追加 | プログラムと治具の切替のみ |
| ライン上の位置 | ボディー・内装ライン | ボディー・内装ライン | 電着後のシーラー室、サーフェーサー前 |
| 手直し | 除去困難、残り糊 | 局所加熱で剥離 | 研磨後に局部再吹付、湿潤塗膜は拭き取り可 |
液状制振が自動的に優れるわけではない。材料の論点を工事の論点へ移すだけだ。Film Thickness再現性、焼き付け時の排水、ロボット軌道とマスキング、硬化済みPVCシーラーとの界面適合が、そのまま実車のNVHと臭気結果に出る。
3. 処方と要求事項表
公開された基本処方は、水系アクリルエマルション(連続相、Temperature域を決める)に、フィルム形成助剤、プロピレングリコール、ぬれ・分散・消泡・Anticorrosive・フラッシュサビ抑制・難燃添加剤、炭酸カルシウム・石英粉・マイカ充填材、色ペーストを配合する。製造は液相と添加剤を約400 rpm、粉体充填材を約750 rpmで加え、24時間熟成後にヘタミ値とタレを確認する。充填材の比重が厚みあたりの質量を決めるため、Film Thicknessと面Densityは併せて評価する。
| 項目 | 公開参考値 | 試験法または条件 | 受入ポイント |
|---|---|---|---|
| 損失係数 tan delta | 0.03 超で実用可、ピーク約0.3 | DMA引張、1 Hz、−50〜150 ℃、3 ℃/分 | 単一ピークでなく領域と周波数を要求 |
| 不揮発分 | 82.5 % 超 | GB/T 1725 | 乾燥Film Thicknessと排水負荷を決める |
| Density | 実測値 g/cm³ | GB/T 6750-2007 比重瓶 | 厚みを車体質量へ換算 |
| ヘタミ値 | 高く、ポンプ搬送可 | GB/T 1749(文献引用) | ポンプ・せん断・ノズルの整合 |
| タレ抵抗 | 湿潤5 mmでタレなし | 垂直板へスクリード | 1パス造成の前提条件 |
| 硬化 | 140 ℃ × 20〜30分 | 昇温曲線を記録したオーブン | 既存のTemperatureプロファイルと一致させる |
| 耐熱・Water-Resistant | 塗膜異常なし | GB/T 1735;GB/T 1733(24 h) | フロアTemperature、洗車、冠水条件 |
| 耐衝撃 | ひび割れ・剥がれなし | GB/T 1732 | 石はね試験と併せて評価 |
| 界面付着 | 凝集破壊 | 引っ張り(ISO 4624系)+ケジ目試験 GB/T 9286 | 電着面と硬化済みPVCシーラーの両方で |
| 車内VOC・臭気 | 車室チャンバー結果 | HJ/T 400-2007捕集、GB/T 27630-2011評価 | 部品適合は車両適合を意味しない |
4. 塗装ラインでの工事位置
典型的なOEM配置では、制振とシーリングは電着後・サーフェーサー前のシーラー室(いわゆるPVC室)に属し、溶接シーラー、フランジ接着剤、ストーンチップコーティングとロボット・治具・マスキングを共有する。ボディー塗装系は総乾燥Film Thickness100〜140 µm、塗料使Coverage9〜16 kg/台で設計されることが多い(Evolution of the Automotive Body Coating Process – A Review, Coatings 2016, 6(2), 24, DOI 10.3390/coatings6020024)。つまり制振層は素板ではなく電着塗膜の上に載り、汚染管理の基準は下地処理よりも厳しくなる。関連記事:ボディー溶接シーラーとフランジ接着剤、キャビティワックス。
4.1 塗装部位とロボット軌道
一般的な部位はフロアパネル、前後フェンダー内側、サイドシルとアウトロンガー、ドア内板、ボンネット内側、ルーフ外面、ショックアブソーバマウントである。モーダル寄与が大きく、かつロボットが届くパネルを優先し、クロスメンバーの奥はシート案が残ることが多い。オーバーラップ跡、端部の盛上がり、孔のマスキングを確認する。ハーネス通し穴、位置決め穴、排水穴へのパテ回り込みが手戻り工数の主因になる。
4.2 排水と焼き付け回数の減少
水と助剤は塗膜から出なければならない。昇温が急、処方限界を超える湿潤厚みだと、Surfaceが封じられて内部に気泡と発泡が生じる。乗用車の制振層の発泡不良を扱った文献もある(Tang Weicong ら、Auto Parts、2017(6):16–18)。もう一つの制約は工事ルートから来る。2回・3回の焼き付けから、ウェットオンウェットや中塗り省略へ移ると使えるオーブンが減るため、制振材は残りの焼き付け窓を共有するか、乾燥型へ切り替える必要があり、この判断は工事凍結前に終わらせねばならない。
5. 六つの不良モード
- 焼き付け時のブツ・内部発泡:局所の膨らみ、切断面のハニカム構造。まず湿潤厚みを減らし、次に昇温を延ばし、最後に処点を検討する。
- 剥離:界面が清浄なままシート状に剥げる。電着面のシリコーン系離型剤や皮脂の汚染、PVCシーラーの硬化度、上塗可能ウィンドウを確認する。凝集破壊は材料、界面破壊は工事の問題である。
- 低温ひび割れ・High Temperature流れ:冬期試験後の亀裂、High Temperature試験後のベタつき。バインダーTgが目標領域と合致しない証拠なので、区間仕様でDMAをやり直す。
- 厚みは足りるが制振不足:吹き残し、薄いオーバーラップ、端部の引き。湿潤Film Thicknessゲージと破壊式の乾燥Film Thickness監査で検証し、ロボットのカウント数では確認しない。
- 実車の臭気・VOC超過:単一材料は適合でも車室は不合格。面積とTemperature係数で寄与を並べ直し、制振材・発泡材・接着材を再監査する。
- 機能の取り合い:溶接基準面、排水穴、ネジ穴への塗料回込みが組立で発覚する。後清洗ではなく、共同署名済みの図面とマスキング構想が解である。
6. 二系統の規格
一方は車Indoor空気である。GB/T 27630-2011の8物質限度と HJ/T 400-2007の捕集法がそれで、現行は推奨の国家標準であり、厳格化された改正案は公表意見募集を経ている。量産判定は施行中の版と顧客技術条件を併記せねばならない。他方は塗料そのものである。車両用塗料は GB 24409-2020 で判定してきたが、2026-06-01 から GB 30981.2-2025 に切り替わる。本規格は GB 18581-2020、GB 24613-2009、GB 30981-2020、GB 38469-2019 を同時に置き換え、副資材を管理対象に含め、SVOC を追加した。輸出向けは IMDS 申告と VDA 270 系の臭気パネルが加わる。
7. よくある質問
なぜ内装工事ではなく、電着後・中塗り前に制振を置くのか。
有効面は励起される外板であり、内装後は到達不能だからだ。水分の排出は塗装ラインにしかない制御オーブンを必要とする。さらにシーラーやストーンチップ材とロボット・治具・マスキングを共有できる。代償は下Floorだ。硬化済み電着面は素板よりシリコーンや皮脂の汚染に敏感である。
高Viscosity・高充填パテは供給設備に何を要求するか。
四点。大流量低せん断ポンプと短く真っ直ぐな配管、停止後の再循環。せん断の管理 — ベントナイトとマイカが作るチクソトロピー網が5 mm無タレを支える。アルカリ水系でのフラッシュサビ対策とステンレスまたはライニング配管。実測で選ぶ塗布方式 — 高充填の水系パテは静電ベルでベースコートのようには動かない。通例はエアアシスト吹付と形状ヘッド、死角はスクリードまたはコーキングで埋める。
制振層が防錆やストーンチップPreventsを兼ねられるか。
代替にはできない。制振塗料は粘弾性損失に最適化された設計であり、バリアと耐衝撃はそれぞれ試験済みで別途確保する。同一パネルへの積層は可能だが、各層は各々の規格で受け入れる。
サンプル受領時に必ず揃えるデータは。
六つ。Temperature軸と周波数を表記した完全なDMA曲線、不揮発分とDensity、無タレ限度の湿潤厚み、Temperature×時間×昇温曲線で示す硬化窓、電着面と硬化済みPVCシーラーの両方での引っ張り・碇目の破壊形態、HJ/T 400 捕集条件下の材料レベルVOCと臭気。一つでも欠くと評価は価格比較に落ちる。
厚くすれば常に良いのか。
範囲内ではそうだが、打ち消し合う三要因がある。排水負荷、気泡リスク、車体質量だ。正しい目標は tan delta 領域を守った面Densityの下限であり、そのためのボディー水ベース制振の厚み最適化研究が報告されている(Shi Xiongfei ら、Automotive Industry Research、2021(3):20–21)。
8. 出典と留意事項
- Su Kun, Li Yonggang, Wu Xiangdong, Zhou Lianjie. Preparation and properties of a new sprayable liquid damping material. Modern Paint & Finishing, 2018, 21(6): 12–14(tan delta 0.03 閾値、ピーク約0.3、不揮発分82.5 %超、140 ℃×30分、5 mm無タレ、DMA条件、処方)
- He Bin ら. Application of new waterborne damping materials in automotive coating. Paint Coatings Industry, 2014, 44(6): 61–64.
- Zhou Jinwen. Application and practice of new material for noise reduction and sound insulation in automobile. Modern Paint & Finishing, 2020(11): 66–69.
- Tang Weicong, Qian Chun. 乗用車制振層の発泡不良解析と対策. Auto Parts, 2017(6): 16–18.
- Shi Xiongfei, Tan Qingbang. ボディー水ベース制振ゴムの厚み最適化設計. Automotive Industry Research, 2021(3): 20–21.
- Evolution of the Automotive Body Coating Process – A Review. Coatings, 2016, 6(2): 24. DOI 10.3390/coatings6020024.
- GB/T 27630-2011 乗用車車Indoor空気質評価指針、HJ/T 400-2007 捕集・分析試験方法、GB 30981.2-2025 工業用塗料有害物質限度(2026-06-01施行)、GB/T 1725、GB/T 1732、GB/T 1733、GB/T 1735、GB/T 6750-2007、GB/T 9286。
- 留意:「シート比20 %以上の軽量化」「硬化時の膨張」「VOC検出限界未満」はメーカー公開資料の表現であり、第三者試験成績書で確認を要する。規格限度は施行中の版に従う。
最終更新:2026-10-17 | Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. 技術チームが公開文献と規格に基づき整理。塗料選定と工事の参考用であり、特定製品のPerformanceを保証するものではない。