JPH0533660B2 - - Google Patents

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JPH0533660B2
JPH0533660B2 JP19786586A JP19786586A JPH0533660B2 JP H0533660 B2 JPH0533660 B2 JP H0533660B2 JP 19786586 A JP19786586 A JP 19786586A JP 19786586 A JP19786586 A JP 19786586A JP H0533660 B2 JPH0533660 B2 JP H0533660B2
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JP
Japan
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vibration damping
material layer
parts
viscoelastic material
temperature
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JP19786586A
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JPS6353025A (ja
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Koyo Murakami
Koji Senda
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Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は、低温から高温までの広い温度範囲
において優れた制振作用を発揮する制振材に関す
るものである。 〔従来の技術〕 一般に制振材、特に制振鋼板は、2枚の鋼板の
間に粘弾性物質層を介在させ、全体を一体化して
構成されており、鋼板に加えられる定常振動ない
し衝撃に基づく振動エネルギーを上記粘弾性物質
層で吸収させ、内部摩擦による熱エネルギーに変
換し騒音を減殺する(制振作用)ものである。こ
の種の制振鋼板は、車両等のオイルパン、シリン
ダヘツドカバー、遮蔽板、モートルケース等に広
く使用されている。制振鋼板の制振作用は、上記
のように、2枚の鋼板の間に介在している粘弾性
物質層自体の制振作用に基づくものであつて、そ
の制振作用の尺度として一般に損失係数(η)が
用いられており、その損失係数ηの値で制振作用
が評価される。損失係数ηは大きく、かつ低温か
ら高温までの広い範囲にわたつて変わらないこと
が好ましい。すなわち、上記制振鋼板は、低温か
ら高温までの広い温度範囲において使用されるも
のであり、特に自動車用のものは、厳寒地から酷
暑地まで対応することが求められ、低温(−30℃
程度)域からかなりの高温域まで優れた制振作用
を発揮することが要求される。 このように、制振鋼板の性能は、粘弾性物質層
自体の損失係数ηによつて大きく左右されるもの
であり、従来から、上記粘弾性物質層として、合
成樹脂またはゴムが使用されている。合成樹脂
は、特有の粘弾性的特徴、すなわち弾性率、損失
係数ηの温度依存性が大であるという特徴をもつ
ため、このような合成樹脂を粘弾性物質層として
構成した制振鋼板は、損失係数ηの温度依存性が
大であり、ガラス転移温度(通常、常温もしくは
それ以上の温度域にある)付近でシヤープなピー
クを有するとともに、制振効果を発揮する温度領
域が狭いという欠点を有している。これは、主に
合成樹脂の弾性率が急激に低下することに起因す
る。しかも、合成樹脂は、その品温が上昇してガ
ラス転移温度を超えると溶融状態になり、かかる
合成樹脂を粘弾性物質層として構成された制振鋼
板は、損失係数ηの急激な低下を招く。したがつ
て、広い温度範囲において優れた制振作用を発揮
することができず、ガラス転移温度近傍の温度に
おいてのみ優れた制振作用を発揮するにすぎな
い。特に、ガラス転移温度を超えると上記ηが急
激に低下するため、高温では使用できない。他
方、ゴムを粘弾性物質層とした制振鋼板も、その
損失係数ηが、ガラス転移温度付近で最大になる
が、ゴムのガラス転移温度は一般に0℃よりも低
いところにあるため、常温ないしは常温以上の高
い温度領域においては、優れた制振作用を発揮し
えない。しかし、ゴムは三次元的に架橋されてい
るため、品温が上昇しガラス転移温度を超えて
も、溶融状態にならず、合成樹脂のように急激に
損失係数ηが低下することはない。このゴムの損
失係数η−温度曲線および合成樹脂の損失係数η
−温度曲線を第1図に示す。図において、曲線
A′が合成樹脂のそれであり、曲線B′がゴムのそ
れである。第1図から明らかなように、合成樹脂
は、常温ないしそれ以上の温度領域内におけるガ
ラス転移温度近傍で優れた制振作用を発揮するも
のの、損失係数ηの温度依存性が高いためそれを
外れた温度領域では制振作用が急激に低下する。
これに対して、ゴムはその損失係数ηの温度依存
性が低いため、温度変化による制振作用の変動は
比較的少ないものの、常温ないしそれ以上の温度
領域では損失係数ηが小さくなるため、この温度
領域においては充分な制振作用が得られない。 このように、合成樹脂およびゴムには一長一短
があり、それらを単独で用いても優れた制振鋼板
は得られない。そこで、合成樹脂とゴムとをプレ
ンドして、損失係数ηの温度依存性を低くし、広
い温度領域において高い値の損失係数ηを得るよ
うにすることが考えられた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしなから、合成樹脂とゴムとのブレンド物
を粘弾性物質層として用いた制振材は、ピークに
おける損失係数ηの値は大きくなるが、同時に温
度依存性も大きくなるため、所期の目的を達成す
ることができない。 この発明は、損失係数ηの温度依存性が低く、
制振材の使用温度範囲において高い損失係数ηを
保持しうる粘弾性物質を開発することにより、制
振材の使用温度範囲である低温から高温までの広
い温度範囲において優れた制振作用を発揮する制
振材を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、この発明の制振材
は、剛性基板の基板面に粘弾性物質層が形成され
た制振材であつて、上記粘弾性物質層が、下記の
(A)成分100重量部に対して(B)成分を5重量部以上
含有してなる加硫ゴム組成物にて構成されている
という構成を第1の要旨とする。 (A) 共役ジエン単位部分が少なくとも50%水素化
されている部分水素化不飽和ニトリル−共役ジ
エン系共重合ゴム (B) 下記の一般式()または()で表される
アクリル酸系化合物。
【式】 〔式()、()において、Rは一価の有機基である。〕
また、剛性基板の基板面に粘弾性物質層が形成
された制振材であつて、上記粘弾性物質層が、下
記のA成分100重量部に対してB成分を5重量部
以上、C成分を5重量部以上含有してなる加硫ゴ
ム組成物にて構成されているという構成を第2の
要旨とする。 (A) 共役ジエン単位部分が少なくとも50%水素化
されている部分水素化不飽和ニトリル−共役ジ
エン系共重合ゴム (B) 下記の一般式()または()で表される
アクリル酸系化合物。
【式】 〔式()、()において、Rは一価の有機基である。〕
(C) 非熱硬化型フエノール樹脂 上記部分水素化不飽和ニトリル−共役ジエン系
共重合ゴム(以下「H−NBR」と記す)とは、
乳化重合又は溶液重合で製造される不飽和ニトリ
ル−共役ジエン系共重合ゴムを通常の方法で、共
役ジエン単位部分を少なくとも50%水素化したも
のである。 水素化される上記共重合ゴムは、アクリロニト
リルもしくはメタクリロニトリルなどの不飽和ニ
トリルと1,3−ブタジエン、イソプレン、1,
3−ペンタジエンなどの共役ジエンの少なくとも
1種とを共重合したものである。 上記H−NBR中の結合不飽和ニトリル量
(ACN量)は、通常10〜60wt%であり、用途に
応じてかかる範囲で適宜決定する。 一方、上記H−NBRに混合するアクリル酸系
化合物(モノマー)としては、下記の一般式(1)又
は()で表されるものが使用される。
【式】 〔式()、()において、Rは一価の有機基である。〕
アクリル酸系化合物の混合量は、H−NBR100
重量部(以下「部」と記す)に対して、5部以上
好ましくは5〜60部とする。 上記一価の有機基Rの具体例としては、メチル
基、エチル基、ブチル基等のアルキル基のほか、
シクロアルキル基、2−ヒドロキシアルキル基、
テトラヒドロフルフリル基、アリル基、グリシジ
ル基、ジメチルアミノ基があげられる。また、ジ
エチレングリコール、テトラエチレングリコール
等の多価アルコールの残基もあげられる。 上記アクリル酸系化合物(モノマー)の重合開
始剤としては、ジアルキルパーオキサイド、ハイ
ドロパーオキサイド、パーオキシエステル、パー
オキシケタール等、通常広く使用されている有機
過酸化物からなる熱重合開始剤が用いられる。 上記H−NBR等に混合する非熱硬化型フエノ
ール樹脂は、ノボラツク型フエノール樹脂ないし
その変性樹脂である。この種の樹脂は、上記H−
NBRとの相溶性が良好なことに加え、熱硬化型
フエノール樹脂(レゾール型フエノール樹脂)を
用いると、加熱により硬化が促進され、粘弾性体
が硬くなりすぎ、目的とする制振効果が得られな
いのに対し、H−NBRに対して上記のような割
合で配合することにより弾性率を適度に高めると
ともに、損失係数ηのピーク温度を高温側にシフ
トさせ、同時に上記損失係数ηの高温における温
度依存性を低下させるのである。このような効果
の発現は、各種ノボラツク型フエノール樹脂ない
しその変性樹脂のなかでも、特にカシユー変性ノ
ボラツク型フエノール樹脂が顕著であり、これを
使用することが好ましい。 非熱硬化型フエノール樹脂の混合量は、H−
NBR100部に対して、5部以上好ましくは5〜60
部とする。 また、上記粘弾性物質層の形成対象となる、剛
性をもつ基板としては、通常使用されている鋼板
があげられるが、それ以外に、FRP等の剛性を
もつプラスチツク板等も用いられる。 この発明の制振剤は、上記のような原材料を用
い、例えば、つぎのようにして製造される。すな
わち、上記のH−NBRとアクリル酸系化合物と
を、前者100部に対して後者が5部以上になるよ
うに配合する。H−NBRとアクリル酸系化合物
とを配合する場合、同時に上記アクリル酸系化合
物の熱重合開始剤となる有機過酸化物や、その他
補強充填剤、老化防止剤、軟化剤、加硫剤等を適
量配合する。つぎに上記配合物を、ロールに掛け
て薄いシート状に形成し、粘弾性物質層との被着
面に加硫接着剤が塗布されている2枚の鋼板の間
に挾み、加硫(加熱プレス)する。その結果、目
的とする制振鋼板が得られる。 また、上記配合物を、公知の溶媒で溶解してペ
ースト状化し、被着面に加硫接着剤が塗布されて
いる2枚の鋼板のうちの1枚の被着面に塗布して
乾燥したのち、その上に残る鋼板を重ね、その状
態で加硫(加熱プレス)し圧着するようにしても
よい。このようにする場合には、極めて薄い粘弾
性物質層をもつ制振鋼板が得られる。 なお、粘弾性物質層は上記のように2枚の鋼板
の間に形成するだけでなく、1枚の鋼板上に形成
するようにしてもよい。この場合にも、粘弾性物
質層の作用により、優れた制振効果が得られる。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明は、制振作用を発揮さ
せるための粘弾性物質層を、H−NBRとアクリ
ル酸系化合物、あるいはH−NBRとアクリル酸
系化合物と非熱硬化型フエノール樹脂とを前記割
合で混合して構成するため、粘弾性物質の損失係
数ηが低温から高温までピークを保ち続けるよう
にする。従つて、その粘弾性物質を用いた制振材
は、上記温度範囲内のいずれの温度であつても最
大限の制振作用を発揮するのである。特に、上記
粘弾性物質の損失係数ηは、−30℃程度の低温域
から100℃を超える高温域までほぼピークを保持
するため、低温域から高温域の広い温度領域にお
いて最大限の制振作用が発揮される。これは制振
材が厳寒地から酷暑地等の広い温度領域で使用さ
れる自動車等に多用されることを考慮すると、極
めて重要な効果といいうるのである。そのうえ、
本発明の制振材は粘弾性物質層がH−NBRを含
有して構成されているため、NBRを含有して構
成されたものと比較して耐熱老化性に優れ、熱老
化後の制振特性の悪化も少なく、耐久性に優れ
る。なお、上記粘弾性物質は、耐油性に富んだH
−NBRを用いているため耐油性にも富んでおり、
したがつて、この発明の制振材は実用性に極めて
富んでいる。また、上記粘弾性物質は、機械強度
等も優れているため、この発明の制振材は剪断等
の機械加工にも充分耐え得るのである。 つぎに、実施例について比較例と併せて説明す
る。 実施例1〜5、比較例1、2 下記の第1表に示す原料を同表に示すような割
合で配合し、その配合物を、バンバリーミキサー
を用いて混練し形成ロールに掛けて厚み0.4mmの
シートに形成した。これを、粘弾性物質被着面に
加硫接着剤が塗布されている2枚の鋼板(厚み
0.7mm)の間に挾み、150℃、10分間加熱プレス
(加硫)し制振鋼板を得た。得られた制振鋼板の
構造を第2図に示す。図において、1は鋼板、2
は粘弾性物質層である。
【表】
【表】 上記のようにして得られた制振鋼板を幅30mm、
長さ300mmに切断し、メカニカルインピーダンス
法によつて各温度での損失係数η(周波数500Hz)
を測定し、その損失係数η−温度曲線を第3図お
よび第4図に示した。これらの図において、曲線
A〜Eは実施例1〜5に対応し、曲線Fは比較例
1、曲線Gは比較例2、曲線Hは粘弾性物質層と
してエチレン−酢ビ共重合樹脂を用いた市販制振
鋼板のそれである。曲線A〜Eと曲線F〜Hとの
対比により、実施例の制振鋼板は、いずれも、比
較例のものとは異なり、低温から高温(150℃)
までの広い温度範囲において高い値の損失係数η
を呈し、かつその損失係数ηが、特に高温域にお
いて均一的でピークないしその近傍の値を示して
おり、その温度領域内において特に強力な制振作
用を発揮しうることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図はゴムと樹脂の損失係数η−温度曲線
図、第2図はこの発明の実施例品の構造を説明す
る断面図、第3図はその損失係数η−温度曲線を
説明する説明図である。 1……鋼板、2……粘弾性物質層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 剛性基板の基板面に粘弾性物質層が形成され
    た制振材であつて、上記粘弾性物質層が、下記の
    A成分100重量部に対してB成分を5重量部以上
    含有してなる加硫ゴム組成物にて構成されている
    ことを特徴とする制振材。 (A) 共役ジエン単位部分が少なくとも50%水素化
    されている部分水素化不飽和ニトリル−共役ジ
    エン系共重合ゴム (B) 下記の一般式()または()で表される
    アクリル酸系化合物。 【式】【式】 〔式()、()において、Rは一価の有機基
    である。〕 2 剛性基板の基板面に粘弾性物質層が形成され
    た制振材であつて、上記粘弾性物質層が、下記の
    A成分100重量部に対してB成分を5重量部以上
    及びC成分を5重量部以上それぞれ含有してなる
    加硫ゴム組成物にて構成されていることを特徴と
    する制振材。 (A) 共役ジエン単位部分が少なくとも50%水素化
    されている部分水素化不飽和ニトリル−共役ジ
    エン系共重合ゴム (B) 下記の一般式()または()で表される
    アクリル酸系化合物。 【式】【式】 〔式()、()において、Rは一価の有機基
    である。〕 (C) 非熱硬化型フエノール樹脂
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