JP2005307077A - 制振材料用樹脂組成物、それを用いた制振シート及び制振積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、室温付近で高い制振性を有し、低温になっても取り扱い性の優れた
制振材料用樹脂組成物、それを用いた制振シート及び制振積層体を提供する。
【解決手段】 塩素含有量が２０〜７０重量％の熱可塑性樹脂１００重量部と、塩素含有
量が３０〜７５重量％であり、数平均炭素数が１２〜５０である塩素化パラフィン２００
〜１０００重量部と、無機質充填剤３００〜１０００重量部からなることを特徴とする制
振材料用樹脂組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、住宅、マンション、オフィスビル等の住宅建造物、高速道路、高架橋、鉄道
軌道等の各種構造物や、自動車、鉄道車両、船舶等の各種車両、更には家庭電気機器、Ｏ
Ａ機器等において発生する振動や騒音を低減するために好適に使用される制振材料用樹脂
組成物、それを用いた制振シート及び制振積層体に関し、特に透明性、耐候性が要求され
る材料、例えば窓ガラスや防音壁等に適用される制振材料用樹脂組成物、それを用いた制
振シート及び制振積層体に関する。

従来、制振性の指標として、一般に損失係数（η）が使用されており、損失係数が大き
いほど振動吸収性が優れている。この値が０．１を越えると優れた制振材料であると言わ
れており、０．３以上あることが好ましい。

又、制振材料用樹脂組成物の制振性の指標としては、損失正接が使用されており、大き
いほど材料は振動吸収性に優れているといえる。一般に、この損失正接（ｔａｎδ）の値
が１を越えると優れた制振材料とされる。

上記制振材料としては種々な材料が提案されており、例えば、塩素化ポリエチレン、ニ
トリルブタジエンゴム等の極性側鎖を有するベースポリマー材料に、塩素化パラフィン、
スルフェンアミド系誘電体物質、液状ゴム等を配合してなる高減衰材料組成物が提案され
ている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−８０５６２号公報

しかし、上記高減衰材料組成物は、損失正接（ｔａｎδ）が最大値となる温度が0 ℃付
近にあり、制振材料として使用すると室温付近では損失係数（η）が０．１を下回ってし
まうという欠点があった。

制振材料の損失係数（η）が室温で高い値を示すためには、高減衰材料組成物の損失正
接（ｔａｎδ）が最大値となる温度を室温付近にしてやればよいが、そうすると低温で高
減衰材料組成物が固くなりすぎるため、制振材料の取り扱いが困難になるという問題があ
り、低温での取り扱い性と室温での制振性を両立させる事は非常に困難であった。

本発明の目的は、上記従来の制振材料の問題点に鑑み、室温付近で高い制振性を有し、
低温になっても取り扱い性の優れた制振材料用樹脂組成物、それを用いた制振シート及び
制振積層体を提供することにある。

請求項１記載の制振材料用樹脂組成物は、塩素含有量が２０〜７０重量％の熱可塑性樹
脂１００重量部と、塩素含有量が３０〜７５重量％であり、数平均炭素数が１２〜５０で
ある塩素化パラフィン２００〜１０００重量部と、無機質充填剤３００〜１０００重量部
からなることを特徴とする。

上記熱可塑性樹脂は、塩素含有量が２０〜７０重量％の熱可塑性樹脂である。

上記熱可塑性樹脂の塩素含有量が、２０重量％未満になると、熱可塑性樹脂が結晶化し
易くなるため、貯蔵弾性係数（Ｅ’）が大きくなり、損失正接（ｔａｎδ）が小さくなっ
て制振性が低下なる。

又、塩素含有量が７０重量％を越えると、分子間力が強くなりすぎて、貯蔵弾性係数（
Ｅ’）が大きくなり、損失正接（ｔａｎδ）が小さくなって制振性が低下するので、２０
〜７０重量％であり、好ましくは、３０〜５０重量％である。

上記熱可塑性樹脂は、塩素の他に、塩素以外の置換基が置換されていてもよい。塩素基
以外の置換基としては、例えば、シアノ基、水酸基、アセチル基、メチル基、エチル基、
臭素基、フッ素基等が挙げられる。尚、これら塩素基以外の置換基の含有量は、多すぎる
と制振性が不充分になることがあるので５重量％以下であることが好ましい。

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、塩素化
ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の塩素含有熱可塑性樹脂が挙げられ
、塩素化エチレン樹脂が好適に使用される。

上記塩素化パラフィンは、塩素含有量が３０〜７５重量％であり、数平均炭素数が１２
〜５０である塩素化パラフィンである。

上記塩素化パラフィンの塩素含有量は、少なくなりすぎても多くなりすぎても前記熱可
塑性樹脂との相溶性が悪くなり制振性が低下するので３０〜７５重量％である。

上記塩素化パラフィンの平均炭素数は、１２未満になると、屋外で使用すると紫外線等
により塩素化パラフィンのブリードや凝集が発生しやすくなり、耐候劣化後の透明性が低
下し、平均炭素数が５０を越えると粘度が高くなりすぎて取り扱いが困難になるので、１
２〜５０であり、好ましくは１４〜３５である。

上記塩素化パラフィンは、単独で用いられてもよく、又、上記の範囲内で塩素含有量又
は数平均炭素数が異なる２種以上の塩素化パラフィンが併用されてもよい。

上記制振材料用樹脂組成物は、塩素化パラフィンの添加量が２００重量部未満であると
、損失正接（ｔａｎδ）の高い、優れた制振性が得られず、又、１０００重量部を越える
と、シート状、フィルム状等の制振材料として成形した際に、その形状を自己保持するこ
とが難しくなるので、塩素化パラフィンの添加量は熱可塑性樹脂１００重量部に対し、２
００〜１０００重量部であり、好ましくは４００〜８００重量部である。

上記無機質充填剤としては、熱可塑性樹脂の成形の際に使用されている従来から公知の
任意の無機質充填剤が使用可能であり、例えば、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、シリ
カ、アルミナ、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、ゼオラ
イト、ホウ酸亜鉛等が挙げられ、制振性の発現しやすい炭酸カルシウム及びマイカが好ま
しい。

上記無機質充填剤の数平均粒子径は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂に分散しやす
く制振性の発現しやすい０．１〜１００μｍが好ましく、より好ましくは０．５〜５０μ
ｍである。

上記無機質充填剤の添加量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し４００重量部未満であ
ると、制振材料用樹脂組成物の損失係数が最大値となる温度を十分に高くすることができ
ず、１０００重量部を超えると制振材料用樹脂組成物が固くなりすぎ取り扱いにくくなっ
たり、制振性能が低下するので、熱可塑性樹脂１００重量部に対し３００〜１０００重量
部であり、好ましくは４００〜９００重量部である。

本発明の制振材料用樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、成形性、安定
性、制振性などを向上させる目的で、例えば、有機錫系安定剤、金属石鹸等の熱安定剤、
フェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾフェノン系、トリアゾー
ル系等の紫外線吸収剤等が添加されてもよい。

上記有機錫系安定剤は、熱可塑性樹脂の成形の際の熱安定剤として一般に使用されてい
る有機錫系安定剤であれば、特に限定されず、例えば、ジアルキル錫マレート、ジアルキ
ル錫ビス（モノアルキルマレート）、ジブチル錫マレートポリマー、ジアルキル錫ラウレ
ート、ジアルキル錫メルカプト、ジアルキル錫ビス（メルカプト脂肪酸エステル）、ジア
ルキル錫サルファイド、ジオクチル錫マレートポリマー等が挙げられ、耐候性があまり優
れていない錫メルカプト系安定剤以外の安定剤が好ましい。これらは単独で用いられても
よく、２種以上が併用されてもよい。

上記フェノール系酸化防止剤は、熱可塑性樹脂の成形の際に一般に使用されているフェ
ノール系酸化防止剤であれば、特に限定されず、例えば、ペンタエリスリトールテトラキ
ス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］
、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロ
ピオネート、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−
ヒドロキシ−ｍ−トリル) プロピオネート］等が挙げられる。これらは単独で用いられて
もよく、２種以上が併用されてもよい。

上記ヒンダードアミン系光安定剤は、熱可塑性樹脂の成形の際に一般に使用されている
ヒンダードアミン系光安定剤であれば、特に限定されなず、例えば、ビス（２，２，６，
６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、デカン二酸（２，２，６，６−テトラ
メチル−１（オクチルオキシ）−４−ピペリジニル) エステルと１，１−ジメチルエチル
ヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物等が挙げられる。これらは単独で用いられて
もよく、２種以上が併用されてもよい。

請求項２記載の制振シートは、請求項１記載の制振材料用樹脂組成物から製造されてな
ることを特徴とする。

上記制振材料用樹脂組成物から制振シートを製造する方法は従来公知の任意の方法が採
用されてよく、例えば押出成形法、プレス成型法、ロール成型法、射出成型法等があげら
れる。

又、制振シートの形状は特に限定されず、住宅、マンション、オフィスビル等の住宅建
造物、高速道路、高架橋、鉄道軌道等の各種構造物、自動車、鉄道車両、船舶等の各種車
両、家庭電気機器、ＯＡ機器等において一般に使用されている形状であればよく、例えば
、シート状、テープ状、フィルム状等の形状があげられる。

請求項３記載の制振積層体は、請求項２記載の制振シートの一面に拘束部材が積層され
ていることを特徴とする。

上記拘束部材は、縦弾性係数が１ＧＰａ以上であるものが好ましい。また、制振シート
を構成する熱可塑性樹脂より縦弾性係数が大きい材料が好ましく、十分な制振効果を奏す
るためには、１０ＧＰａ以上であることがより好ましい。

上記拘束部材としては、例えば、鉛、鉄、鋼材（ステンレス鋼を含む）、アルミニウム
（アルミニウム合金を含む）等の金属材料；コンクリート、石膏ボード、大理石、スレー
ト板、砂板、ガラス等の無機材料；ポリカーボネート、ポリサルフォン等のビスフエノー
ルＡ変性樹脂；ポリ（メタ）アクリレートなどのアクリル樹脂；塩化ビニル系樹脂、塩素
化塩化ビニル系樹脂等の塩素系樹脂；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系ゴム等
のゴム系材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の飽和ポリエ
ステル；スチレン系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂；ナイロ
ン６、ナイロン６６、アラミド（芳香族ポリアミド）等のポリアミド系樹脂；メラミン系
樹脂；ポリイミド系樹脂；ウレタン系樹脂；ジシクロペンタジエン、ベークライト等の熱
硬化性樹脂；木、紙等のセルロース系材料；キチン、キトサンなどからなる板材またはシ
ートが挙げられる。

上記拘束部材は単独で用いても、２以上の組み合わせで用いてもよい。拘束部材はガラ
ス繊維、カーボン繊維、液晶などで補強されていてもよく、互いに異なる材料からなる複
合板であってもよく、さらに、これらの材料からなる発泡体であってもよい。

上記拘束部材が防水性を有するものであると、防音コンベアが屋外などで使用される場
合に耐水性能が向上する点で好適である。

上記拘束部材の形状は、好ましくはシート状である。金属製の拘束部材の場合には、メ
ッキや塗装等の防錆処理を施すのが好ましい。また、拘束部材の表面に凹凸を設ける、孔
を開ける、拘束部材を無機材にする、などの方法が採られても良い。孔を開ける場合、孔
径は、孔が汚れなどで塞がれないようにまた孔内に水が浸透しないように、直径３〜２０
ｍｍ程度にするのがよい。拘束部材が振動していても、拘束部材の縦弾性係数があまり低
下しなければ、表面の凹凸や孔開けなどで防音効果は増す傾向にある。

上記制振シートおよび拘束部材の厚みは任意であってよいが、薄すぎると制振性能が劣
り、厚すぎると防音コンベアの外形寸法が大きくなるので、制振シートの厚みは好ましく
は０．１〜５．０ｍｍである。

また、拘束部材の厚みは、好ましくは０．０５〜５．０ｍｍであり、縦弾性係数が１０
ＧＰａ以上の硬い拘束部材の場合の厚みは、好ましくは０．０５〜２．０ｍｍである。

この制振材料用樹脂組成物から製造された制振材料は、制振材料としての形状を保持し
ながら、且つ熱可塑性樹脂の内部回転により振動エネルギーを熱エネルギーに効率よく変
換することができ高い制振性を有している。又、透明性が優れており且つ屋外で使用して
も紫外線等により塩素化パラフィンのブリードや凝集が発生しにくく透明性が低下しにく
い。

請求項１記載の制振材料用樹脂組成物は、塩素含有量が２０〜７０重量％の熱可塑性樹
脂１００重量部と、塩素含有量が３０〜７５重量％であり、数平均炭素数が１２〜５０で
ある塩素化パラフィン２００〜１０００重量部と、無機質充填剤３００〜１０００重量部
からなることを特徴とするので、制振材料用樹脂組成物の損失正接が最大値となる温度を
室温以下に保ちながら、制振材の損失係数が最大値となる温度を室温付近にすることがで
き、低温での取り扱い性が優れており、室温での制振性も優れている。

請求項２記載の制振シートは、請求項１記載の制振材料用樹脂組成物から製造されてな
り、請求項３記載の制振積層体は、請求項２記載の制振シートが拘束部材に積層されてい
るのであるから、低温での取り扱い性が優れており、室温での制振性も優れている。

従って、住宅、マンション、オフィスビル等の住宅建造物、高速道路、高架橋、鉄道軌
道等の各種構造物や、自動車、鉄道車両、船舶等の各種車両、更には家庭電気機器、ＯＡ
機器等において発生する振動や騒音を低減するために好適に使用できる。

以下に、実施例及び比較例を示すことにより、本発明を具体的に説明する。尚、本発明
は下記実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１、２、比較例１〜４）
表１に示した所定量の、塩素化ポリエチレン（昭和電工社製、商品名「エラスレン４０
１Ａ」、塩素含有率４０重量％）、塩素化パラフィン（味の素ファインケミカル社製、商
品名「エンパラＫ５０」、数平均炭素数１４、塩素含有量５０重量％）、炭酸カルシウム
（丸尾カルシウム社製、商品名「Ｒ重炭」、数平均粒子径７．３μｍ）及び増粘剤（荒川
化学社製、商品名「アルコンＭ９０」）をロール練り機に供給し、１００℃で混練し、得
られた制振材料用樹脂組成物を１２０℃でプレス成形して、厚さ１０００μｍの制振シー
トを得た。

得られた厚さ１０００μｍの制振シートをＳＰＣ鋼板（厚さ０．３ｍｍ、縦弾性係数２
５０ＧＰａ) に積層して制振積層体を得た。

上記実施例及び比較例で得られた制振シート及び制振積層体を用いて、損失正接（ｔａ
ｎδ）のピーク値及び損失係数を以下の方法で評価した。評価結果は表１に示した。

（１）損失正接
得られた厚さ１０００μｍの制振シートを、粘弾性スペクトロメータ（岩本製作所社製
）に供給し、測定周波数５０Ｈｚ、試料長１５ｍｍ、歪み量２０μｍの条件で、測定温度
−５０〜５０℃の範囲で昇温速度３℃／分にて測定を行った。得られた損失引張弾性率（
Ｅ”）を貯蔵引張弾性率（Ｅ’）で除することによって損失正接（ｔａｎδ）を算出し、
そのピーク温度を求めた。

（２）損失係数
得られた制振積層体を基材（ＳＰＣ鋼板、１．６ｍｍ厚×２０ｍｍ×２５０ｍｍ）に積
層し、損失係数測定用の試料とした。試料中央部を電磁式加振器（ＥＭＩＣ社製、商品名
「５１２Ｄ」）に取り付け、０℃〜４０℃の温度域において３℃毎に帯域雑音にて加振し
た時の力と加速度を測定して、中央加振法における共振曲線を作成した。その１次と２次
の反共振ピークの半値幅から損失係数を算出し、損失係数の最大の温度をピーク温度とし
て示した。又、２０℃における損失係数を示した。

（３）ピーク温度差
上記損失係数のピーク温度と損失正接のピーク温度の差を示した。

（４）低温での取り扱い性
得られた厚さ１０００μｍの制振シートを０℃においてＳＰＣ鋼鈑に貼合し、下記の通
り評価した。
○・・・十分に接着した。
×・・・接着しなかった。
××・・シートが崩れて賦形できかった。

比較例１〜４は損失正接と損失係数それぞれの最大値を示す温度についての差が小さく
、２０℃付近の室温で制振性が低下してしまったり、低温での取り扱い性が悪化するなど
、制振材料として好適に使用出来ない。

一方、本発明における実施例は、表１から明らかなように、いずれも損失正接と損失係
数それぞれの最大値を示す温度についての差が大きく、低温で樹脂が固くなることなく、
室温で高い損失係数を発現することができ制振材料として好適に使用できる。

Claims (3)

1. 塩素含有量が２０〜７０重量％の熱可塑性樹脂１００重量部と、塩素含有量が３０〜７
   ５重量％であり、数平均炭素数が１２〜５０である塩素化パラフィン２００〜１０００重
   量部と、無機質充填剤３００〜１０００重量部からなることを特徴とする制振材料用樹脂
   組成物。
2. 請求項１記載の制振材料用樹脂組成物から製造されてなることを特徴とする制振シート
   。
3. 請求項２記載の制振シートの一面に拘束部材が積層されていることを特徴とする制振積
   層体。