JPH01151A - 振動減衰材 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、振動減衰材に関するものであり、さらに詳し
くは、船舶や自動車のエンジンルームおよびその他振動
発生源となる領域に使用される板状振動減衰材に関する
。

［従来の技術］ 振動減衰材は、振動エネルギーを熱エネルギーに変換す
ることによって ■振動板から発生する固体音を制御したり、■振動によ
る材料の疲労、破壊を防止したり、■空気伝達音を遮音
するなどの目的のために使用されるものである。したが
って、船舶や自動車のエンジンルームおよびその他振動
発生源となる領域、または電子計算機、農業機械、空調
機、ホッパー、シュータ−類のごとき機器の固体音やｊ
騒動を減衰したい分野に広く応用されている。

このような振動減衰材としては、特公昭５８−２３４２
６号公報に示されるような、振動減衰の対象となる基板
の上に貼着する樹脂から成る制振材が提案されている。

これらは、エポキシ樹脂を主剤として、これに樹脂の可
撓性を付与するためのポリアミド樹脂と、振動減衰性能
を持たせるための鉛粒子等を多量配合したものである。

しかし、これらの従来技術においては、制振材として具
備すべき次の特性に欠けるという欠点があった。

■１５００Ｈ２以下の低周波域における制振性が充分で
ない。

■鉛粒子などの比重の大きい充填材を配合するため、ｊ
ｑられる制振材の比重が大きくなり、総重量も大巾に増
加する。

■制振材を主剤と硬化剤の二液から成る不定形のパテ材
として取り扱う際、基板への施工は、通常、左官用コテ
などで表面仕上げを行う。ところが従来の制振材はコテ
と制振材表面の滑りが悪いため、表面の平面性が劣る結
果となり、作業上および美観上好ましくない。

■組成物を混練するとき、従来のものは粘性が非常に大
きくなる。従って、板材を成型するために混練物を成型
間に注入する際、液の流動性が悪くなり、その結果、作
業性が低下し、かつ空気を抱き込み易くなるため、得ら
れる成形品の気泡が多くなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上記した従来技術の欠陥を改善するため
に鋭意検討されたもので、軽重で低周波から高周波まで
の広帯域において振動特性が優れかつ、樹脂組成物の混
練時の粘度を低くし、成型時の加工性およびパテ材とし
て使用する際の施工性をも改善することの出来る振動減
衰月を提供せんとするものである。

［問題点を解決するための手段コ 本発明は上記の目的を達成するため、次の構成からなる
ものである。

すなわち、 （１）下記（Ａ）　、（Ｂ）　、（Ｃ）および（Ｄ）と
からなる混合組成物からなる振動減衰材でおる。

（Ａ）常温から１００’Ｃで流動性を有するエポキシ樹
脂。

（Ｂ）常温から１００’Ｃで流動性を有するポリアミド
樹脂。

（Ｃ）無機系微小中空球状体の充填材。

（Ｄ）黒鉛、フェライトおよびマイカから選ばれた少な
くとも１種の充填材。

本発明を更に詳しく説明する。

本発明で使用するエポキシ樹脂は主剤となるもので、常
温〜１００℃で流動性を示し、２５℃での粘度が１〜３
００ポイズ、エポキシ当量が１００〜５００、分子量が
２００〜１０００のものが適している。

このようなエポキシ樹ｆＪ旨としては、たとえば、エピ
コート８２８．８２７．８３４．８０７（油化シェルエ
ポキシＫＫ製）ＧＹ２５０．２６０．２５５．２５７（
日本チーバガイギーＫＫ製）などがおる。

本発明で使用されるポリアミド樹脂は硬化剤および可撓
性付与剤として用いるもので、２５℃における粘度が３
〜２０００ポイズ、アミン価が、１００〜８００程度の
ものが適している。このようなアミド樹脂としては、た
とえば、トーマイドＢ２５ｍｘ、＃２１５−Ｘ、＃２２
５　（富士化成ＫＫ製〉、パーサミド１００，１２５．
１４０１１５０．１１５（ヘンケル白水ＫＫ￥Ａ＞、Ｅ
ＰＯＮ−Ｖ１５（シェルＫＫ製）などがある。

エポキシ樹脂に対するポリアミド樹脂の配合量は板材と
パテ材とで若干異なる。板材として使用するときには特
に柔軟性が要求される。このため、その板厚および施工
場所の湾曲の度合いによって配合ωを決定する必要があ
る。エポキシ樹脂に対するポリアミド樹脂の配合量はエ
ポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜８００重吊部、
好重量くは１００〜６００重量部の範囲が良い。また、
パテ材として使用する時は８００重口部未満が好ましい
。

ポリアミド樹脂の配合１が５０ｆｆｉｉ部未満のときは
、１ｑられる成型品の硬度が大きくなるため、板材とし
ての柔軟性を欠き、逆に８００重量部を越えると軟質に
なり過ぎ、かつ十分な力学的特性が得られない可能性が
ある。

本発明におけるポリアミド樹脂は、エポキシ樹脂の硬化
剤として作用するが、なおかつ硬化時間を短縮し、得ら
れる成型品の硬化を充分に進行させるのが好ましいが、
その場合には、エポキシ樹脂に対して、−殻内に使用さ
れる硬化剤を用いることができる。

このような硬化剤としてトリエチルテトラミン、プロパ
ツールアミン、アミノエチルエタノールアミンの如き脂
肪族アミン、Ｐ−フェニレンジアミン、１〜リス（ジメ
ヂルアミノ）メチルフェノール、ベンジルメチルアミン
の如き芳香族アミン、又は無水フタル酸、無水マイレン
酸の如きカルボン酸を使用しても良い。これらの添加量
は、要求特性によって自由に変え得るが、第１級、第２
級アミンを用いる場合、次式により添加」を決めるのが
よい。

ｐｈｒ＝　（Ａｍ　／Ｅ）ｘｌ　００ 式中、Ａｍ：アミン当量、Ｅ：エポキシ当量である。こ
こで、アミン当量とは該アミン化合物の分子母を該化合
物の分子内に有する活性水素の数で序した値である。ま
た、ｐｈｒとはエポキシ樹脂１００重ω部に対する配合
量である。

一方、酸無水物の場合は、次式により添加量を求めるこ
とができる。

ｐｈｒ＝　　Ｃ−（Ｄ／Ｅ）ｘ１００ 式中、０：酸無水物の当量、Ｅ：エポキシ当量である。

酸無水物の当量＝　（Ｄ，１０ｏ） 式中、Ｏｗ：酸無水物の分子間、 Ｏｏ＝酸無水物基の数である。

Ｃ：０．８５（はとんどの酸無水物） ０．６（塩素を含む酸無水物） １．０（第３級アミンを促進剤と して用いる場合） 更に第３級アミンなど触媒として働くものは、Ｓｌ界に
よって求められないので、試験から適量を求める。

本発明で使用する無機系微小中空球状体の充填材は振動
減衰材の軽量化および施工時のコテの表面仕上げ性を改
良するのに寄与し、なおかつそれ自体が振動減衰材とし
ても作用する。

かかる無機系微小中空球状体は球状であることによって
ベアリング−ボールと同じ効果により施工時のコテの滑
りをよくする。

すなわち、このような無機系微小中空球状体の存在によ
り、軽量で成型時の加工性および施工時の作業性を満足
させなから撮動減衰効果を達成することが出来るわけで
ある。

樹脂との混練性を考慮して無機系微小中空球状体の粒径
は３０μ以上が好ましい。粒径が３０μ未満だと無機系
微小中空球状体の表面積が大きくなり、樹脂との混練性
が悪くなる。また、軽量化を達成するためには真比重で
０．８ｇ／ａＴ！以下のものが好ましい。このような無
機系微小中空球状体としてはシラスバルーン、フライア
ッシュバルーン、ガラスバルーンがあり、例えば、Ｑ−
ＣＥＬ２００．３００，６００１Ｍ−２８，３５（Ｇｌ
　ａｖｅｒｂｅ　１社１）、Ｆｉ　Ｉ　Ｉ　１ｔｅ５２
／７．２００／７　（フィライト社製）、ＧｒａＳＳＢ
ｕｂｂｌｅｓＣ１５／２５０，８２３１５００、Ｂ３７
／２０００．Ａ１６１５００．Ａ２０／１０００．ＳＳ
／Ｘ６０　（３Ｍ社製）、ＥＣＣ０３ＰＩ−ＩＥＲＥｓ
　　１Ｇ１０１、ＭＣ３７、Ｒ１３１、ＦＤＴ２０２、
ＦＡ−Ａ　（ｅｍｅｒｓｏｎ＆ｃｕｍｉｎｇ社製）、サ
ンキライトＹＯ２、ＹＯ４、ＢＯ３（三沢工業社製）が
ある。

上記の無機系微小中空球状体は成型加工時の加圧条件に
よって、低強度型、高強度型のものを選択することがで
きる。無機系微小中空球状体の配合量は振動減衰材の比
重の目標値によっても異なるが、上記樹脂組成物１００
重量部に対して５〜５０重量部の範囲が好ましい。５重
量部未満では得られる振動減衰材の軽」化が達成出来ず
、５０重量部を越えると樹脂組成物の粘性が大きくなり
、混練性が悪くなる。

このような特定の樹脂組成物に対して、娠動減哀特性を
付与するために本発明では黒鉛、フェライト、マイカか
ら選ばれた特定な充填材の少なくとも一種を混合するこ
とが必須である。

本発明に使用する黒鉛は鱗片状のものが好ましく、粒子
の大きさは６０メツシユ（Ｔｙｌｅｒ標準篩による）の
篩を通過する程度の粒径のものが適している。樹脂に対
する配合量を多くするために、アクリル、スチレン系お
よびナフテン系オイル等の表面処理剤で処理し、樹脂と
の親和性を高めたうえで使用することも可能である。

粒子の大きざが６０メツシユ未満の場合には、黒鉛粉末
が嵩高になり、多量配合および、均一配合が困難となる
。このため十分な振動減衰特性が得られない。

本発明で使用されるフェライトは、Ｆｅ２Ｏ３を主成分
とする磁性材料で、Ｆｅ２Ｑ３の他に、ＭｎＯ，ｃａｏ
、ｚｎｏ、ＣｄＯ，Ａｌ２Ｏ３などの金属酸化物を微辺
に含む微粒子状又は薄膜状の粉体で必る。Ｆｅ２Ｏ３以
外の金属酸化物の含セによって比重は異なるが、通常２
．４５〜２゜７０の範囲のものが用いられる。該フェラ
イトは一般に音声録音用の磁気テープなどに用いられ、
軟磁性のものと、強磁性のものがおるが、いずれを用い
ても、本発明の目的は達成される。

フェライトの粒子の大きさは６０メツシユ（ＴＶＩｅｒ
標準篩による）の篩を通過する程度の粒径のものが適し
ている。このようなフェライトとしては、利根産業■製
ＨＰ−Ａ、ＫＨ−ＲおよびＫＨ−Ｄなどがおる。また樹
脂に対する配合量を多くするために、アクリル、スチレ
ン系およびナフテン系オイル等の表面処理剤で処理し、
樹脂との親和性を高めた上で使用することも可能でおる
。

フェライト粒子の大きさが６０メツシユ未満の場合には
、フェライト粉末が嵩高になり多量配合および、均一配
合が困難となる。そのため十分な振動減衰特性が得られ
ない。

本発明で使用するマイカは鱗片状のしのが好ましく白マ
イカ、金マイカのいずれでもよく、粒子の大きさは６０
メツシユ（ｒｙ＋ｅｒ椋準篩による）の篩を通過する程
度の粒径のものが適している。

このにうなマイカとしては米国マリエツタ社製４０−８
．６０−３．１５０−３．２００−ＨＫなどがある。

また樹脂に対する配合量を多くするために、アクリル、
スチレン系およびナフテン系オイル等の表面処理剤で処
理し、樹脂との親和性を高めた上で使用することも可能
である。

マイカ粒子の大きざが６０メツシユ未満の場合には、マ
イカ粉末が嵩高になり多量配合および、均一配合が困難
となる。そのため十分な振動減衰特性が得られない。

上記した充填材は樹脂組成物１００重足部に対して少な
くとも３０千吊部、好ましくは４０重用品以上配合する
。３０重四部未満では振動減衰特性の低下が大きくなり
好ましくない。

振動減衰特性は充填材の種類によって多少異なり、例え
ば、黒鉛やマイカの場合は４０重足部以上、フェライト
の場合は５０重通部以上配合するのが好ましい。

充填材の配合量は多いほど減衰特性は改善されるもので
おり、最大限配合した場合で、黒鉛およびマイカは３０
０ｆｆｉｆｆｉ部、フェライトの場合３５０重最部の配
合が可能である。しかし、成型品のＩＩ！ｌｉ度や加工
性などの点から前者の場合は２００重量部、後者の場合
は２５０重但部程度の最大配合量が選択される。

前記したように、これらの充填材は単独でも、併用でも
よいが、本発明のベストモードとしては黒鉛、フェライ
トまたはマイカの単独使用もしくは併用と覆るのがよい
。

本発明に係る撮動減衰材は上記のごとく構成されている
ため、軽量で低周波から高周波までの広帯域で、極めて
秀れた振動減衰特性を発揮することができる上、施工性
、作業性を大巾に改良することができる。

なお、本発明においては、振動減衰材の特性を損なわな
い範囲で、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
三酸化アンチモン、塩化パラフィン、酸化亜鉛、臭化ア
ルミニウムの如き難燃剤、硅砂、タルク、炭素繊維の如
き添加物を添加してもよく、また、樹脂組成物の粘性を
より低くし、かつ、成型後の振動減衰材の柔軟性を向上
させる目的で、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリ
シジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、オクチ
ルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ド
デシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエ
ーテル、ベキ１ナデシルグリシジルエーテル、オクタデ
シルグリシジルエーテル、エイコシルグリシジルエーテ
ル、フェニルグリシジルエーテルまたはｔ−ブチルフェ
ニルグリシジルエーテルなどの単官能型エポキシ化合物
を添加してもよい。

本発明における樹脂組成物は、上記成分を必要に応じて
室温からｉｏｏ’ｃの加温下で、必要な形状が得られる
成型器に注入し、硬化させることによって容易に製造す
ることができる。

本発明において板材を貼着する時に使用される接着剤は
、特に限定されないが、本発明の樹脂組成物と金属材お
ｌの親和性を考慮するとエポキシ系接着剤が好ましい。

このような接着剤としてチバガイキ−’ＩＡＲＡＬ［）
ＩＴＥ　ＡＶ１３Ｂ、１２１．１２９（以上主剤）　、
１ＩＶ９９８．９９７、ｔｌＹ　９５６　（以上硬化剤
）がある。

本発明によれば、さらに樹脂組成物のうち、（Ａ）のエ
ホキシ樹脂と（Ｂ）ポリアミド樹脂に分け、各々に（Ｃ
）および／または（Ｄ）の充填材を配合し、２液型で使
用することができる。

この場合には使用前に上記２種の組成液を高粘性流体用
゛混合機（例えばミキスタ工業製ミキスタＭＣＰ−０１
３型）で５〜１０分間均一に混合した後、パテの形で使
用することができる。

かかる２液タイプでは形状の複雑な施工場所にも容易に
本発明に係る振動減衰材を施工することができる。

本発明はこのような２液タイプの状態から形成した場合
に−ｂ性能的には全く変化がないという特徴を有する。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。

なお実施例中で振動減衰性は次の方法で測定したものを
いう。

１６ｒｎｍ厚の振動減衰材を厚さ８　ｍｍの鋼板に２液
型工ポキシ接着剤により張り付けた後、２４１−Ｉ　Ｒ
放置し、接着剤を硬化させた後、米国型規格ＭＩＬ−Ｐ
−２２５８１Ｂに準じ、振動減衰波形を測定し、次式に
より振動減衰特性（Ｃ／ＣＣ）を求める。

ａ、減衰率　（ＤＥＣＡＹ　ＲＡＴＥ）Ｄｏ（ｄＢ／ｓ
ｅｃ＞ ＝　（Ｆ／Ｎ＞２０１ｏｇ　（ＡＩ　／Ａ２　）ｂ、有
効減衰率　（ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ　ＤＥＣＡＹ　ＲＡＴ
Ｅ）Ｄｏ（ｄＢ／ｓｅｃ＞　＝Ｄｏ−ＤＢ Ｃ，限界減衰率　（ＰＥＲＣＥＮＴ　ＣＲＩＴＩＣＡＬ
　ＤＡＭＰＩＮＧ）Ｃ／Ｃ，（％）＝　（１８３ｘＤｅ
／Ｆ）ここでＦ　：試料接着板の固有振動数 Ｎ　：計算上取った周期の数 Ａ１：Ｎ中の最大振巾 Ａ２：Ｎ中の最小振巾 り。＝試験接着板の減衰率 ＤＢ：オリジナル基板の減衰率 ［実施例］ 実施例　１〜３ 第１表に示す組成物を高粘度用ミキサーにより８０℃加
温下でできるだけ気泡が混入しないように穏やかに均一
に混合する。次いで得られた混合物を板状成型器に注入
し、常温で２４時間以上放置し、硬化させた後、１６１
Ｔ１ｍ厚の振動減衰材を得た。

この振動減衰材の成型器に移動する時の流動性および成
型品の比重を第１表に示す。

第１表から明らかなように無機系微小中空球状体を配合
しない比較例１に対して本発明のＱ−ＣＥＬＬ２００を
配合した実施例１〜３はその配合量が大きくなるにつれ
、混練時の粘性が小さくなり、成型器へ移液する際の液
の流動性が改善され、かつ４！７られる成型品の比重を
小さくすることができる。

実施例　４〜８ 第２表に示す組成物を使用し、実施例１と同じ手順で１
６＋ｗ厚の板状振動減衰材を作った。

得られた板状振動減衰材の（騒動減衰特性を測定した。

第１図は本実施例で得られた板状］騒動減衰材の振動減
衰特性を示すグラフである。

振動減衰材の比重および混練後、成型器へ移液するとき
の液の流動性を第２表に示した。

第２表から明らかなように、無機充填材および無機系微
小中空球状体の種類を変えても、流動性を改善すること
ができ、かつ振動減衰材の比重を小さくできる。

また、第１図からも明らかなように無機系微小中空球状
体を配合しても振動減衰特性はほとんど低下しないこと
が判る。

実施例　９ 比較例１おＪ：び実施例４と同一の組成物を主剤系と硬
化剤系に分配し、各々、高粘度用ミキサーを用い、８０
’Ｃ加温下で、できるだ【プ気泡が混入しないように穏
やかに均一に混合する。　次いでＩｎられた主剤と硬化
剤を高粘性流体用混合機（ミキスタ工業製ＭＣＰ−０１
３型）を用い、常温下で５〜１０分間混練りる。

得られたモルタル状の樹脂を左官用コテを使い施工面に
所定の厚さ分だけできるだけ表面が平らになるように盛
り付ける。この施工時のコテの滑り易さおよび施工後の
施工面の平面性を評価した。

評価結果を第３表に示す。

第３表に示すように無機系微小中空球状体のＱ−ＣＥＬ
２００を配合した樹脂組成物はコテの滑りかがよく、施
工後の施工表面の仕上がり状態も良好であった。

［発明の効果］ 本発明に係る振動減衰材は上記した構成としたことによ
り、成型時の加工性および施工時の作業性を大巾に改善
することができ、軽量でかつ、低周波から高周波までの
広帯域で振動減衰特性が秀れた振動減衰材をうろことが
できる。

また、本発明に係る振動減衰材は振動減衰特性が秀れて
いるため、制娠材の厚さを薄くでき、施工場所の空間を
有効に活用することができる。

ざらに本発明に用いる樹脂組成物のうち、特許請求の範
囲に記載した（Ａ）と（Ｂ）に分け、各々に（Ｃ）およ
び／または（Ｄ）の充填材を配合した２液タイプで使用
する場合は、形状の複雑な施工場所にもパテ材として容
易に本発明の振動減衰材を施工することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例４〜８によって得られた振動減衰材の振
動減衰特性を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）とから
   なる混合組成物からなる振動減衰材。 （Ａ）常温から１００℃で流動性を有するエポキシ樹脂
   。 （Ｂ）常温から１００℃で流動性を有するポリアミド樹
   脂。 （Ｃ）無機系微小中空球状体の充填材。 （Ｄ）黒鉛、フェライトおよびマイカから選ばれた少な
   くとも１種の充填材。