JPH03121121A

JPH03121121A - 制振材料

Info

Publication number: JPH03121121A
Application number: JP6828590A
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、優れた割振性能を有する割振材料
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、振動体そのものに割振材
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、割振材によっ
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、（ａｌ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あるいは
トリグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂（ｂｌ固型エポキシ樹脂ｆｃｌ硬化剤ｆｄ）可塑剤（ｅ）充填材からなることを特徴とする割振性能の優れた割振材料が
提供される。

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。

非拘束型割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）は次式で与得られる。

式中、η　：複合化された板の損失係数η２：割振材の
損失係数Ｙｌ：板のヤング率Ｙ２：割振材のヤング率Ｈ３：板の厚みＨ２：制振材の厚み上記式から、ヤング率がＹい厚みがＨｌの板に、一定の
厚みＨ２を有する割振材を取付けた時、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。

本発明の割振材料は、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、ある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）（ａｌ玉並土之囲１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あるいは
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ボリオール
、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リメチロー
ルプロパンのプロピレンオキサイド付加物のジグリシジ
ルエーテル、あるいはトリグリシジルエーテルなどを例
示することができる。

（ｂｌ　匹１）」辷’ｅ＞匙脂本発明においては、上記（ａ）エポキシ樹脂に、さらに
固型のエポキシ樹脂を混合することにより、割振性能を
低下させることなく、樹脂部に適切な粘度を与えること
ができるとともに、可塑剤の使用範囲を広め、広範囲な
温度領域で、優れた振動減衰性能を発現することができ
るようになる。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。

（ａｌエポキシ樹脂に対する、　（ｂ）固型エポキシ樹
脂の配合比率（重量比）は（ａ）　：　（ｂｌ　＝　ｌ
：０．１乃至ｌ：５の範囲であることが好ましい、配合
比率が上記範囲にあることにより、制振性能を低下させ
ることなく、適度の粘度が保持でき、作業性に優れたも
のとなるとともに耐久性においても優れたものとなる。

ｆｃ）　　便」Ｌ剤硬化剤としては、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−アミノエチルピペ
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、イソホロンジ
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
物類とじては、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（アシとドロトリメリテー
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。

（ｄ）１里１本発明の割振材料は、可塑剤を型合することにより、−
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、常温で液状ある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割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Ｊ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（ａｌエポキシ樹脂、（ｂｌ固
型エポキシ樹脂及び（ｃｌ硬化剤の合計量１００重量部
に対して、１０乃至３００重量部、好ましくは３０乃至
１５０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。

（ｅ）　Ｌ！ＬＭ本発明の充填材としては、鱗片状充填材、粒子状充填材
、繊維状充填材などの充填材がいずれも好適に使用する
ことができる。

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ために役立つもので、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、スヂールフ
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。

粒子状充填材は、組成物の粘度や密度の調整などが容易
であるために作業性が優れ、機械的強度を向上させるこ
とができるという特徴がある０粒子状充填材として例示
されるものは、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。

繊維状充填材は、制振性能を低下させることなく、機械
的強度の向上を図ることができ、具体的には、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
１０μｍのものが使用される。

これら充填材は、前記（ａ）　、　（ｂｌ及びｆｃ）の
成分の合計１）００重量部に対して、５０乃至５００重
量部、特に１００乃至２５０重量部の範囲で配合される
ことが好ましい６充填材の配合量が５０重量部未満の場
合は、組成物の弾性や機械的強度を実用的なものまで高
めることができず、また。

５００重量部を超える場合は、組成物の粘度が高くなり
過ぎ、作業性や流れ性が悪くなる。

ｉ匹皿五Ｎ豆１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、Ｊジ酸エステル類、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」し膓跣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、液状あるいはペースト状で
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可塑剤や充
填材等が配合され、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、所定の形状物に成型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、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割振材料は、機械類のモーター
や、船舶、自動型等の乗り物のエンジンなどの、振動を
抑制したい機器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、或いは一体に成形す
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、例えば、０乃至６０
℃という広範囲な温度領域でのダンピング値が高く、特
番こ０乃至５に■□という低周波域で優れた制振性能を
発揮する。

更に、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、実施例によって本発明の詳細な説明する。

なお、実施例における割振性能の測定は、次の方法によ
って行った。

直ｎ店試験片中央部に、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）し、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！ａ）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１！！！算し
た値を制振性能の評価に用いた。

後、さらに恒温槽内にて８０°ＣＸ２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。

実施例１乃至５三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、まず（ａｌエポキシ樹脂と、（ｂ）固型エポキ
シ樹脂を１００℃で３０分間加熱溶溶融金した。

混合エポキシ樹脂を室温（２４℃）まで冷却し、可塑剤
、充填材を添加し１５分間混練した後、硬化剤を加えて
１０分間混練した。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）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、
あるいはトリグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂（ｂ）固形エポキシ樹脂（ｃ）硬化剤（ｄ）可塑剤（ｅ）充填材からなることを特徴とする制振材料。
（２）前記固形エポキシ樹脂（ｂ）は、前記エポキシ樹
脂（ａ）に対して、（ａ）：（ｂ）＝０．１乃至５の割
合で配合されていることを特徴とする請求項（１）記載
の制振材料。
（３）前記硬化剤（ｃ）は前記エポキシ樹脂（ａ）のエ
ポキシ基１当量に対し硬化剤中のエポキシ樹脂と反応す
る官能基が０．６〜１．４当量と成るように配合されて
いることを特徴とする請求項（１）または（２）のいず
れかに記載の制振材料。
（４）前記可塑剤（ｄ）が、エポキシ樹脂（ａ）と固型
エポキシ樹脂（ｂ）と硬化剤（ｃ）の合計量１００重量
部に対して、１０乃至３００重量部であり、前記充填材
（ｅ）がエポキシ樹脂（ａ）と固型エポキシ樹脂（ｂ）
と硬化剤（ｃ）の合計量１００重量部に対して、５０乃
至５００重量部であることを特徴とする請求項（１）乃
至（３）のいずれかに記載の制振材料。