JPH03759A - 制振材料用粘弾性樹脂 - 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〕 本発明は制振材料用粘弾性樹脂に関し、更に詳しくは、
乗物、機械、建築物等の各種構造物の構造部材、または
その一部として使用される？Ｊ［Ｎ構造の制振材料に、
その中間層として用いられる制振材料用粘弾性樹脂に関
する。

［従来の技術］ 近年、交通機関の発達や、住居の工場等への接近に伴っ
て、騒音や振動の公害問題が、社会問題化するようにな
り、また、職場においても、作業環境の改善を目的とし
て、騒音や振動を規制する傾向にある。

このような傾向に対応して、騒音源や振動源である金属
材料に対して、制振性能、すなわち騒音を発生する部材
の、振動エネルギーを吸収して、熱エネルギーに変換し
、振動振幅あるいは振動速度を減衰させ、音響放射を少
なくする機能を付与し、さらにその機能の向上を図るこ
とが要請されている。

このような要請に基づいて、かかる性能を発揮する制振
材料の１つとして、従来より、金属層間に、粘弾性を有
する中間層を挟み込んだ、複層構造の複合型制振材料が
提案されている。

そして、この複合型制振材料は、自動車のオイルパン、
エンジンカバー、ホッパーのシュート部、搬送設（Ｉｌ
ｌΦストッパー、洗濯機等の家電機器、その他、金属加
工機械の振動低減部材や、振動防止が望まれる、精密機
械の構造部材等において検討され、採用されている。

一般に、このような複合型制振材料の制振性能は、その
中間層を構成する、粘弾性組成物の性能に依存している
。

二〇制振性能を、損失係数（外部からの振動エネルギー
が内部摩擦により熱エネルギーに変換する尺度を示し、
振動による力学的ヒステリシス損失に関する量）で表す
と、この制振性能はある一定温度でピーク特性を示し、
このピーク特性温度の近傍で使用するのが最も効果的で
あることが知られている。

従来、このような複合型制振材料の、粘弾性中間層を構
成する粘弾性組成物としては、ポリエステル単体（特開
昭５０−１４３８８０号公報）、ポリアミド単体（特開
昭５６−１５９１６０号公報）、エチレン−酢酸ビニル
共重合体単体（特開昭５７−３４９４９号公報）、ポリ
ビニルブチラルあるいはポリビニルブチラールとポリ酢
酸ビニル殴組成物に可塑剤、粘着付与物質を配合したも
の（特公昭５５−２７９７５号公報）、イソシアネート
プレポリマーとビニルモノマーの共重合体（特公昭５２
−２６５５４号公報）、エポキシ樹脂単体（特開昭６ｌ
−４０１５０）、ポリウレタン単体（特開昭６３−２０
２６１３号公報）等が知られている。

［発明が解決しようとする諜８］ ところで、複合型制振材料は、まず第１に、上記を賢夫
係数の値が高い事、その温度依存性が低い事、および粘
弾性組成物で構成される、粘弾性中間層と金属層との間
の接着強度が、幅広い温度範囲で、且つ高いことが要求
されているが、上記従来の粘弾性組成物で製造される複
合型制振材料においては、そのいずれの性能についても
問題が有り、十分満足し得るものではなかった。

特に、損失係数および接着強度が、幅広い温度範囲で、
高い粘弾性組成物は無く、自ずと使用用途は限られてい
た。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、こうした問題に迄み、特に、幅広い温度
範囲で、高い制振性能および接着強度を有する制振材料
用粘弾性樹脂について鋭意検討を重ねた結果、本発明に
到達した。

すなわち、本発明は、　下記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ
）の３成分を含有する事を特徴とする制振材料用粘弾性
樹脂に関するものである。

（Ａ）エポキシ輸脂 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）熱可塑性樹脂 本発明に使用されるエポキシ樹脂（Ａ）は、公知のエポ
キシ樹脂が使用できるが、好ましくは常温固体で、かつ
４０℃以上で流動性を有するエポキシ樹脂を含有するも
のが適当である。

この様なエポキシ樹脂としては、一般に用いられるビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂の他に、ビスフェノールＦ
型、ビスフェノールＨ型等の他のビスフェノール型エポ
キシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラック型、タレゾルノボラック型、レゾルシンノボラッ
ク型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、ならびにこ
れらの共重合物および混合物等が挙げられる。

エポキシ樹脂は上記のいずれか１種又は２種以上を混合
して使用することが出来得る。また、常温で流動性の有
るエポキシ樹脂であっても、大きな問題は無いが、熱硬
化前の制振材料用粘弾性樹脂の貯蔵安定性を鑑みると、
常温固体で４０℃以上で流動性を有するエポキシ樹脂が
より好ましい。

本発明に使用される硬化剤（Ｂ）は、公知の硬化剤が使
用できるが、好ましくは常温固体で、かつ４０℃以上で
流動性を有する硬化剤を含有するものが適当である。

この様な硬化剤としては、アミン類、酸無水物類、ポリ
アミド類、ジシアンジアミド、ルイス酸およびその錯体
、グアニジン誘導体、トリアジン誘導体、４．４゛−ジ
アミノジフェニルスルホン酸ヒドラジッド化合物、Ｎ、
Ｎ’　−ジアルキル尿素誘導体、Ｎ、Ｎ’　−ジアルキ
ルチオ尿素誘導体等が挙げられる。

上記アミン類としては、具体的には、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
タン等が挙げられる。

上記酸無水物類としては、具体的には、無水フタル酸、
無水トリメリット酸、エチレングリコルビス（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。

ポリアミド類としては、具体的にはダイマー酸とポリア
ミンとの縮合物、有機酸ヒドラジット等が用いられる。

ルイス酸及びその錯体としては、具体的には三フッ化ホ
ウ素、四塩化スズ、三塩化アルミニウムおよびこれらの
第３級アミン錯体が挙げられる。

硬化剤は、上記のいずれか１種又は２種以上を混合して
使用することも出来得る。また、常温で流動性の有る硬
化剤であっても、大きな問題は無いが、熱硬化前の制振
材料用粘弾性樹脂の貯蔵安定性を迄みると、常温固体で
４０℃以上で流動性を有する硬化剤がより好ましい。

本発明に使用される熱可塑性樹脂（Ｃ）は、公知の熱可
塑性樹脂が使用できるが、好ましくは、損失係数のピー
ク値が、−５０℃以上１２０℃以下の温度範囲に有る、
熱可塑性樹脂を含有するものが適当である。

上記熱可塑性樹脂（Ｃ）の、更に好ましいものは、損失
係数のピーク値が０．０５以上を有する熱可塑性樹脂を
含有するものが適当である。

この様な熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、ポリ酢酸ビニル、アイオノマー樹脂、ポリイ
ソブチレンゴム、アクリロニトリル−ブタジェンゴム、
スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、ス
チレンイソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレ
ン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、
ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂等が挙げられ
る。

上記熱可塑性樹脂は、単独あるいは２種以上を混合して
用いる事が出来、必要に応じてパラフィン系オイル、ナ
フテン系オイル、アロマ系オイル、ジブチルフタレート
およびジオクチルフタレート等の可塑剤を混合して用い
る事も出来る。

本発明の、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および熱
可塑性樹脂（Ｃ）の組成比は、なんら規定する必要は無
いが、（Ｃ）が含まれて無く、（Ａ）と（Ｂ）の組成物
では、常温近傍での損失係数が著しく低くなり、また、
（Ｃ）だけの組成物では、高温における損失係数及び接
着強度が著しく低くなる。

更に、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）とのとの割合
は、当量比率（Ｂ／Ａ）　で、０．５〜１．５の範囲に
有り、且つ、（Ａ）１００重量部に対して（Ｃ）２０〜
２０００重量部であるのか最も好ましい。

当量比率が０．５未満または１．５を越えると、架橋密
度が不十分な為、高温での制振材料用粘弾性樹脂の損失
係数および接着強度が低くなる。

また、（Ａ）１００重量部に対して（Ｃ）２０〜２００
０重量部の範囲に有る事がより好ましい。

（Ａ）１００！量部に対して（Ｃ）２０重量部未満で有
ると、常温近傍での制振材料用粘弾性樹脂の損失係数が
低くなり、（Ａ）１００重量部に対して（Ｃ）２０００
重量部を越えると、高温での制振材料用粘弾性樹脂の損
失係数および接着強度が低くなる。

なお、本発明の粘弾性樹脂を制振材料の中間層として用
いる場合には、前記粘弾性樹脂をそのまま使用できるこ
とは勿論であるが、このほか樹脂強度を高める目的で、
ガラス繊維、ポリエステルＳａＷ、炭素繊維等の各種繊
維、また、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の各種
粒子、また、点接触溶接性を付与する目的で、ステンレ
ス紛、アルミニウム紛等の各種金属粉、金属繊維、また
はカーボンブラック、グラファイト等の導電性粒子、そ
の他、混入無機物と樹脂との接着性を高める目的で、各
種カップリング剤、また塗付性を上げる目的で、各種レ
ベリング剤等の１種以上を適宜選択して使用し得ること
は言うまでも無い。

また、架橋反応を促進する為に、第３級アミン等の触媒
を使用する事はなんら問題は無い。

このように構成された本発明の粘弾性樹脂は、従来の制
振材料用粘弾性物質と比較して、格段の効果を発揮する
ものである。即ち、従来の制振材料用粘弾性物質では、
幅広い温度範囲で良好な制振性能および良好な接着力を
、ともに満足させるのは困難であるが、本発明の制振材
料用粘弾性樹脂を使用することにより、幅広い温度範囲
で制振性能を向上させ、なおかつ、高い接着強度を得る
ことができる。

以上の説明からも明らかな如く、本発明の粘弾性樹脂は
、２枚の金属板に挟み込まれることにより、幅広い温度
範囲において高度な＋Ｗ振注性能優れた接着性能を発揮
する為、自動車用を始めとする各種用途において、制振
材料用粘弾性樹脂として極めて有用である。

［実施例］ 以下、本発明を、更に具体的に説明するため、実施例及
び比較例をあげて説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。

また、実施例中、単に部とあるのは重量部を示す。

なお、第１表における振動吸収性能の測定は、損失係数
ηで示され、０．５閤厚のボンデ処理調板２枚の間に、
０．０５ｍ厚の粘弾性樹脂層を挟み込んでなる＠振鋼板
について、複素弾性係数測定装置による共握法で行なっ
たものである。

また、接着力の測定は、引張試験機にて引張速度１０１
１１Ｚ分で行ない、剪断接着強度ｋｇ／ｃｄにて示す。

第１表 第１表（続き） 第１表（続き） 参考例１ の　　′ 混練及び押出可能なコンティニアスニーダーに、エポキ
シ樹脂（エピコート１００４、油化シェル）１００部、
硬化剤（エビクロンＢ−５７０、大日本インキ化学）１
５部、アクリル系樹脂（エチルメタアクリレート／ｎ−
ブチルアクリレート−５０部１５０部共重合体）２００
部を仕込み、１４０〜１６０℃で混練しながら、厚さ０
．０５−のフィルムを押出し作成する。

参考例２ Ｍ五貢仮■立戚貫 前記製造方法にて作成した粘弾性樹脂のフィルム（０，
０５部厚）を、０．５ｍｍ厚のボンデ処理鋼板２枚の間
に挟み込んで、１５０℃１３０分間加熱し制振鋼板を作
成する。

（第１表におけるエポキシ樹脂） エピコート１００４　（ビスフェノールＡ型、油化シェ
ル） Ｔ巳ＰＩＣ（トリス（エポキシプロビル）イソシアヌレ
ート、口座化学） エボトートＹＨ３０１（３官能性脂肪族ポリグリシジル
エーテル、東部化成） エポ）−）ＹＨ４３４（４官能性ビス型、東部化成）（
第１表における硬化剤） エビクロンＢ−５７０（メチル−Δ４−テトラヒト無水
フタル酸、大日本インキ化学） ジシアンジアミド メタキシレンジアミン ジアミノジフェニルメタン （第１表における熱可塑性樹脂） アクリル系樹脂（エチルメタアクリレート／ｎブチルア
クリレート共重合体） ポリエステル系樹脂（Ａｉｌ状飽和型、バイロン２００
東洋紡） ポリアミド系樹脂（ナイロン１２、ダイアミドＴ４３０
、ダイセル化学） ポリウレタン系樹脂（イソフタル酸／１，６−ヘキサン
ジオール／トリレンジイソシアネート系）塩化ビニル系
樹脂（ポリ塩化ビニル） エチレン−酢酸ビニル共重合体（略ＥＶＡ、エバフレッ
クス、ｉｏ（酢酸ビニル４１％、Ｍｌ値６５）、三井デ
ュポン・ポリケミカル）アイオノマー樹脂（エチレン−
メタクリル酸共重合体、ハイミラン１７０６、三井デュ ポン・ポリケミカル） スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（略
ＳＢＳ、カリフレックスＴＲ １１０１シェル化学） スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（略
ＳＩＳ、カリフレックスＴＲ １１０７、シェル化学） ロジン系樹脂（不均化ロジングリセリンエステル、スー
パーエステルＡ−１００、荒 用化学） テルペン系樹脂（芳香族変性テルペン重合体、ＹＳレジ
ンＴＯ−１０５、安原油脂） 石油樹脂（水添芳香族石油樹脂、アルコンＰ−１００、
荒用化学） （第１表における可塑剤） ジオクチルフタレート（略ＤＯＰ） ナフテンオイル（シェルフレックス３７１Ｎ、シェル化
学） 第１表の比較例に示されるように、熱可塑性樹脂（Ｃ）
が含まれて無く、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の
組成物では、常温近傍での損失係数が著しく低くなる。

また、熱可塑性樹脂（Ｃ）だけの組成物では、高温にお
ける損失係数および接着強度が著しく低くなる。

［発明の効果］ 本発明の粘弾性樹脂は、２枚の金属板に挟み込まれるこ
とにより、従来の制振材に比べ、幅広い温度範囲におい
て高度な制振性能と優れた接着性能を発揮することは、
表−１から明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の３成分を含有す
   る事を特徴とする制振材料用粘弾性樹脂（Ａ）エポキシ
   樹脂 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）熱可塑性樹脂 ２、エポキシ樹脂が常温固体であり、かつ４０℃以上で
   流動性を有するエポキシ樹脂である請求項１記載の制振
   材料用粘弾性樹脂。 ３、硬化剤が常温固体であり、かつ４０℃以上で流動性
   を有する硬化剤である請求項１または２記載の制振材料
   用粘弾性樹脂。 ４、熱可塑性樹脂が、損失係数のピーク値で、−５０℃
   以上１２０℃以下の温度範囲に有る熱可塑性樹脂である
   請求項１〜３記載のいずれかの制振材料用粘弾性樹脂。 ５、熱可塑性樹脂が、損失係数のピーク値で０．０５以
   上を有する熱可塑性樹脂である請求項１〜４記載のいず
   れかの制振材料用粘弾性樹脂。 ６、熱可塑性樹脂が、アクリル系樹脂、ポリエステル系
   樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビ
   ニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸
   ビニル、アイオノマー樹脂、ポリイソブチレンゴム、ア
   クリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエ
   ン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン
   −スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブ
   チレン−スチレンブロック共重合体、ロジン系樹脂、テ
   ルペン系樹脂、石油樹脂より１種または２種以上を含有
   する請求項１〜５記載のいずれかの制振材料用粘弾性樹
   脂。 ７、熱可塑性樹脂に可塑剤を含有する請求項６記載の制
   振材料用粘弾性樹脂。 ８、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）との当量比率Ｂ
   ／Ａが、０．５〜１．５の範囲にあり、且つ、（Ａ）１
   ００重量部に対して（Ｃ）２０〜２０００重量部の範囲
   にある請求項１〜６記載のいずれかの制振材料用粘弾性
   樹脂。