JPH03121120A

JPH03121120A - 制振材料

Info

Publication number: JPH03121120A
Application number: JP6828490A
Authority: JP
Inventors: Toru Tomoshige; 友重　徹; Atsushi Manome; 馬目　厚; Yasumasa Fujii; 康正藤井; Yohei Suzuki; 庸平鈴木; Norikazu Satou; 記一佐藤; Hidehiko Saijo; 西條　秀彦; Yoshinori Nakazawa; 中澤　義範
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd; NEC Ameniplantex Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd; NEC Ameniplantex Ltd
Priority date: 1989-07-03
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1991-05-23

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、機械類のモーター及びその周辺や、乗物のエ
ンジン及びその周辺における振動を吸収するための制振
材料に関するものであり、より詳細には、特定のエポキ
シ樹脂を基材とした、優れた制振性能を有する制振材料
に関する。

（従来の技術、及びその問題点）機械類のモーターや、乗物のエンジンなどの振動源の作
動による振動が他の部分に伝わらないようにするために
、振動源と他の部分との接触部に、防振ゴムや空気バネ
などの防振材を介在させることが、従来から広く行われ
ている。

しかしながら、これらの方法では、振動の伝達を防止す
ることはできても、振動源の振動そのものを減衰させる
ことは期待できない。そこで、振動体そのものに制振材
を密着させて、振動自体を減衰させる方法が採用される
ようになり、このような方法においては、制振材によっ
て振動エネルギーを熱エネルギーに変えることによって
振動の減衰を図ることを目的としている。ところが、こ
の方法における制振材としては、従来よりポリアミド系
、ポリ塩化ビニル系、エポキシ系の樹脂を主成分とし、
これに各種の充填材を配合したものが用いられており、
これらの樹脂のうち、ポリアミド系、ポリ塩化ビニル系
の樹脂は成形することによって剛性の成形品とするもの
であるが、振動を伴なう装置類にこれらの成形品を制振
材料として適用しようとしても、成形したものが装置の
複雑な形状に対応することは困難であり、エポキシ系の
ものも、従来知られているものは制振性能が必ずしも十
分なものとはいい難い。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記問題点を解決するために提案されたもの
であって、特定のエポキシ樹脂を基材とした組成物を制
振材料として用いた点に特徴を有する。

すなわち、本発明によれば、炭素数が３乃至２０で、か
つ分岐を有するポリオールまたはその重合体のジグリシ
ジルエーテル、或いはトリグリシジルエーテルであるエ
ポキシ樹脂と、硬化剤との合計量１００重量部に対して
、鱗片状充填材　　５０乃至５００重量部粒子状充填材　
　０．５乃至２００重量部および繊維状物　　０．５乃至１００重量部からなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を配合し
たことを特徴とする制振性能の優れた制振材料が提供さ
れる。

この制振材料は、さらに３００重ｆｆｉ部以下の可塑剤
を配合することにより、いっそう制振性能の優れたもの
となる。

制振材は、一般に、振動部材の梁や面などの振動部位に
取付け、それらの振動にダンピングを与えることによっ
て振動を低減させるものである。

非拘束型制振材によって複合化された短冊形板の一次曲
げ振動の損失係数（η）は次式で与えられる。

式中、η　：複合化された板の損失係数η２二制振材の
損失係数Ｙ、：板のヤング率Ｙ２二制振材のヤング率Ｈｌ：板の厚みＨ２二制振材の厚み上記式から、ヤング率がＹ　＋　、厚みがＨ３の板に、
一定の厚みＨ２を有する制振材を取付けた時、複合材の
損失係数は制振材の損失係数とヤング率に比例すること
が明らかとなる。つまり、制振材は、広い温度範囲、及
び周波数領域において、大きなりレグ率と損失係数をも
っているものが性能上好ましいということになる。

そして、制振材には、その他に、経済性、施工性、なら
びに振動源との良好な接着性を有するものであることが
要求されるし、耐水性、耐油性、耐候性などの耐久性に
おいても優れていることが求められる。

本発明の制振材料は、炭素数が３乃至２０でかつ分岐を
有するポリオールまたはその重合体のジグリシジル、エ
ーテル、或いはトリグリシジルエーテルであるエポキシ
樹脂を主成分とし、それに特定形状の充填材を配合する
ことにより、優れた制振性能を示すものである。

（発明の好適態様の説明）玉ヱ土之皿皿本発明において制振材料の基材として用いるエポキシ樹
脂は、炭素数が３乃至２０で、かつ分岐を有するポリオ
ールまたはその重合体のジグリシジルエーテル或いはト
リグリシジルエーテルであり、具体的には、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、水添ビスフェ
ノールＡ、ネオペンチルグリコールなどのポリオール、
またはその重合体のジグリシジルエーテル及びこれらの
臭素化物、トリメチロールプロパン及びトノメチロール
プロパンのプロピレンオキサイトイ寸加物のジグリシジ
ルエーテル、或いはトリグリシジルニーデルなどを例示
することができる。

また、制振性能を低下させずに、樹脂部に適切な粘度を
与えるために、上記エポキシ樹脂に対し、約１０重量％
未満の固型エポキシ樹脂を配合することができる。固型
エポキシ樹脂を配合することによって、可塑剤の使用範
囲を広め、広範囲の温度領域で良好な振動減衰性能を発
現することができる６固型エポキシ樹脂としては、ポリグリシジルエーテル、
ポリグリシジルエステル、脂環式エポキシ樹脂などの各
種のものがあるが、ビスフェノールＡ型、ビスフェノー
ルＦ型、ビスフェノールＡＤ型、フェノールノボラック
型、クレゾールノボラック型、グリシジルアミン型、多
価フェノールのグリシジルエーテル及びこれらの臭素化
物などが例示される。

鼠」Ｌμ 硬化剤としては、一般にエポキシ樹脂の硬化剤として知
られているものは殆んど用いることができ、例えば、ア
ミン類、ポリアミドアミン類、酸無水物類、ポリアミド
類、ジシアンジアミド等が使用できる。

具体的には、アミン類としては、Ｎ−アミノエヂルビペ
ラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、トリメチルへキサメチレンジアミン、インホロンジ
アミン、メタキシリレンジアミン、メタフェニレンジア
ミン、ジアミノジフェニルメタン等が用いられ、酸無水
物類としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、メ
チルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク
酸、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメリテー
ト）、無水マレイン酸等が用いられる。

なかでも、常温硬化型で、しかも常温で液状のもの、例
えばポリアミン系、ポリアミドアミン系のものが好まし
く使用される。

このような硬化剤は、上記のようなエポキシ樹脂に含ま
れるエポキシ基１当量に対して、硬化剤中のエポキシ基
と反応する官能基が０．６〜１．４当量、好ましくは０
．８〜１．２当量となるような量で用いられる。

置方１Ｑシ１封鱗片状充填材は、樹脂の振動減衰性能を低下させずに、
材料の弾性率を向上させる目的で配合されるもので、具
体的には、マイカ、グラファイト、アルミナフレーク、
ガラスフレーク、シリコンカーバイトフレーク、スチー
ルフレーク、鱗片状酸化鉄等が例示されるが、低価格で
あることと、広範囲なアスペクト比のものが選べる点で
マイカが好ましい。

鱗片状充填材の配合量は、前記エポキシ樹脂と硬化剤の
合計量１００重量部に対して、５０乃至５００重量部、
好ましくは７０乃至２５０重量部、特に好ましくは７０
乃至２００重量部の範囲で配合される０Ｍ鱗片状充填材
配合量が５００重量部を超える場合は、作業性や流れ性
が悪くなり、また、５０重量部未満では、材料の弾性率
を向上せしめるのに不十分であり、実用的な効果は得ら
れない。

拉１１υ乙鹿封粒子状充填材は、作業性及び機械的強度を高めたい場合
や、材料の密度をコントロールするために配合されるも
ので、具体的には、フェライト、炭酸カルシウム、シリ
カ、タルク、クレー、アルミ粉、カーボン、酸化亜鉛、
シラスバルーン、シリカバルーン、ガラスバルーン、フ
ェノール樹脂バルーンなどが例示される。

粒子状充填材は、粒径に特に制限がある訳ではないが、
通常０．１乃至１００ｇｍのものが使用される。

粒子状充填材の配合量は、前記エポキシ樹脂と硬化剤の
合計１ｔｉｏｏ重量部に対して、０．５乃至２００重量
部、好ましくはｌ乃至１００重量部、特に好ましくは５
乃至５０重量部の範囲で配合される。配合量が２００重
量部を超える場合は作業性や流れ性が悪くなり、０．５
重量部未満の場合は上記の配合目的を十分に達成するこ
とができない。

曵」１」こ物本発明の制振材料は、液状またはペースト状で使用され
るものであるが、繊維状物は、制振材料が液状材料であ
る場合には、前記鱗片状充填材及び粒子状充填材の沈降
を防止するのに役立ち、また制振材料がペースト状材料
の場合は、密着施工時の作業性の改良を行うとともに、
制振性能を低下せしめることなく機械的強度の向上を図
ることが可能になる。

繊維状物としては、アスベスト、ロックウール、ポリオ
レフィンの合成バルブ、繊維状マグネシウム化合物、チ
タン酸カリウム繊維、アルミナ繊維、ガラス繊維、ポリ
アミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、カーボ
ン繊維、ポリビニルアルコール繊維、木材バルブなどが
例示されるが、なかでも、ポリエチレン合成バルブ、繊
維状マグネシウム化合物、及びアスベストが好ましく使
用される。

繊維状物の繊維長や繊維径は、特に制限されるものでは
ないが、通常、平均繊維長が１乃至１０００μｍ、平均
繊維径が０．１乃至１０ｕｍのものが使用される。

繊維状物の配合量は、前記エポキシ樹脂と硬化剤の合計
量１００重量部に対して０．５乃至１００重量部、好ま
しくはｌ乃至２０重量部、特に好ましくは５乃至２０重
量部の範囲で配合される。配合量が１００重量部を超え
ると制振材料の流れ性の低下をきたオし、０．５重量部
未満では、前記の配合目的を十分に達成することが不可
能になる。

匹」Ｌ週本発明の制振材料は、可塑剤を配合することにより、−
層制振性能の優れたものとなる。

可塑剤としては、−射的にエポキシ樹脂の可撓性付与や
稀釈用に用いられるものが殆んど使用することができる
が、常温で液状或いはグリース状の高沸点物のうち、芳
香族系炭化水素及びこれらの変性物を中心として他の適
当な可塑剤との組合せ配合が制振性能の向上をもたらす
点で好ましく、またこれらのものは、エポキシ樹脂の反
応性や機械的強度を低下させないという点でも優れてい
る。

それらの代表的なものとしては、芳香族アルコール類、
アルキルフェノール類、ラクトン類、フルフリルアルコ
ール、フタル酸エステル類、ポリグリコール類、アスフ
ァルト、コールタール、芳香族系及び脂肪族系石油樹脂
、テルペン樹脂等の天然炭化水素樹脂、クマロン−イン
デン樹脂、メタキシリレンとホルマリンとの反応によっ
て得られるキシレン樹脂及びその各種変性物、フェノー
ル変性重合物などが例示される。

これらのなかでも、特にノニルフェノール、キシレン樹
脂、フェノール変性芳香族重合物が好ましい、また、上
記可塑剤の一種以上を混合して添加することもできる。

可塑剤の配合量は、前記エポキシ樹脂と硬化剤の合計量
１００重量部に対して、０乃至３００重量部、好ましく
はｌＯ乃至１５０重量部、特に好ましくはＩＯ乃至１０
０重量部の範囲である。配合量が３００重量部を超える
と、エポキシ樹脂の反応性や機械的強度の低下を来たす
とともに、制振材料の耐久性を損ねることがある。

ｉ旦皿五Ｎ会画本発明の制振材料には、発明の目的を損なわない範囲で
、難燃剤、消泡剤、レベリング剤など、それ自体公知の
配合剤を添加することができる。

難燃剤としては、酸化アンチモン、ハロゲン化芳香族化
合物、ハロゲン化脂肪族化合物、水酸化マグネシウム、
水酸化アルミニウム、酸化ホウ素、リン酸エステル類、
赤リン、水酸化アルミニウムで安定化された赤リン、フ
ェロセン、フェロセン誘導体、アセチルアセテート鉄な
どが例示される。

組成」し固在製前記組成物から成る本発明の制振材料は、この組成物を
ミキサーなどを用いて混合した後施工し、硬化すること
によって容易にその目的を達成することができる。制振
材料を構成する組成物は、その配合成分の種類及び配合
量を適宜調整することによって、液状或いはペースト状
で得られるが、いずれの場合も、エポキシ樹脂側と硬化
剤側の一方または両方に、予めそれぞれ必要な充填材や
繊維状物或いは可塑剤が配合され、使用する直前に、所
定の配合比で両者をミキサーなどで混合する。

組成物が液状の場合は、そのまま材料の表面に塗布し、
ペースト状の場合は、振動源に盛り付けた後、常温乃至
加熱下に数時間乃至数日間放置することで硬化を完了さ
せる。この際、振動源（基鈑）が金属の場合は、予め防
錆処理を施しておくことが好ましい。また、組成物が注
型、トランスファー成型及びプレス成型が可能な場合は
、型枠に流し込んだり、押し出したり、プレス成型によ
って、所定の形状物に成形することもできるし、金属や
コンクリートなどの空間部に充填した後、硬化せしめる
ようにしてもよい。

更に、この硬化物表面に、例えばエポキシ樹脂系、アル
キッド樹脂系塗料等によってトップコートを施し、外観
、耐水性、耐油性、耐候性等の向上を図ることもできる
。

いずれにしても、本発明の制振材料を硬化したものは、
優れた制振効果を発現する。

（発明の効果）本発明によって得られる制振材料は、機械類のモーター
や、船舶、自動車等の乗り物のエンジンなどの振動を抑
制したいｉｉ類のフレームやカバー或いは各種部品に直
接、或いは上記振動源を覆う構造物の壁面等に、盛り付
け、注型した後、硬化させたり、或いは一体に形成する
ほか、予め成形したものを接合することにより、制振材
料として優れた機能を発揮することができる。

この制振材料は、制振性能に優れ、特に成分中に可塑剤
を配合したものは、例えば、０乃至６０℃という広範囲
な温度領域で高いダンピング値を示し、０乃至５ＫＩ＋
、という低周波域で優れた振動減衰性能を発現できると
いう特徴がある。

重に、本発明の制振材料は施工性、接着性及び耐久性に
おいても優れているという特徴を有している。

（実施例）以下、実施例及び比較例によって本発明の詳細な説明す
る。

なお、実施例及び比較例における制振性能の測定は、次
の方法によって行った。

直２−乳進試験片中央部に、インピーダンスヘッドを取付は加振器
により加振（ランダム波）シ１曲げ振動を測定し評価を
行う。測定条件として、測定温度は１０℃〜６０℃の範
囲で１０℃おきに測定し、周波数範囲は、ＯＨ，〜６Ｋ
Ｈ，で測定を行った。この試験片及び加振器は温度を一
定に保った恒温槽内に設置し試験片の温度が安定するま
で約２時間以上放置する。そしてインピーダンスヘッド
から力（Ｆ）、加速度ｆａｌの信号をＦＦＴアナライザ
に入力し伝達関数（イナータンス）を求めた。伝達関数
の半値幅より次式を用いて試験片の各共振周波数におけ
る損失係数［η］を計算し、減衰係数比に換算した値を
制振性能の評価に用いた。

実施例１乃至６．比較例１三英製作所製の万能混合撹拌機を用い、表１に示した配
合系で、硬化剤を除く配合成分を室温（２４℃）で１５
分間混練した０次に硬化剤を加えて１０分間混練した。

得られた組成物を３００Ｘ３２ｍｍの型枠内に載置した
３００Ｘ３２Ｘ５ｍｍｔの鉄板上に５ｍｍ厚になるよう
に注型し、室温で２４時間硬化させた後、さらに恒温槽
内にて８０℃×２時間加熱硬化させた。

このようにして得られた試験片の制振性能を、前記の測
定方法にしたがって測定した。

結果を表１に併記した。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炭素数が３乃至２０で、かつ分岐を有するポリオ
ールまたはその重合体のジグリシジルエーテル、或いは
トリグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂と、硬化剤
との合計量１００重量部に対して、鱗片状充填材５０乃至５００重量部粒子状充填材０．５乃至２００重量部および繊維状物０．５乃至１００重量部からなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を配合し
たことを特徴とする制振材料。
（２）前記組成物において、エポキシ樹脂と硬化剤に対
して、鱗片状充填材を必須成分とし、必要により他の成
分を１種以上配合したことを特徴とする請求項（１）記
載の制振材料。
（３）前記組成物に、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量
１００重量部当り３００重量部以下の可塑剤を添加して
なる請求項（１）記載の制振材料。
（４）前記エポキシ樹脂に対して、さらに１０重量％未
満の固形エポキシ樹脂を添加してなる請求項（１）また
は（３）のいずれかに記載の制振材料。