JPH0624807B2 - 制振材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は三層積層体に関し、詳しくは特に高温環境下で
の制振性にすぐれた三層積層体に関する。

近年、車輌，船舶，機械，建材などに用いられる構造材
料について、省エネルギー，省資源の要請から、材料の
軽量化が強く望まれている。

このような材料の軽量化の方法としては、用いる金属等
の材料を薄肉化することが最も一般的であるが、薄肉化
の結果として剛性の低下や振動が大きくなるなどのトラ
ブルが生ずる。

そのため、これらのトラブルを防止する目的で金属材料
間に異種材料をはさんだ積層構造物が多く提案されてい
る。たとえば、中間層として(1)ポリオレフインなどの
熱可塑性樹脂や各種ゴム類を用いた構造物、(2)ポリウ
レタン樹脂を用いた構造物あるいは(3)アスフアルトな
どの瀝青物質に炭酸カルシウムなどの充填剤を混合した
組成物を用いる構造物などが知られている。

しかしながら、上記(1)の構造物では各層間の接着性が
十分でなく、接着剤を用いて接着しなければならないた
め生産性が低く、また制振効果もあまり期待できない。
一方、上記(2)の構造物は、各層間の接着性はほぼ満足
しうるものであるが、耐水性に劣るため実用性に乏し
く、また(1)の構造物と同様に金属材料の腐食をもたら
すおそれがあると共に制振効果も低い。さらに、上記
(3)の構造物は安価であり、耐水性にもすぐれている
が、温度依存性が大きく高温では流動し、低温ではもろ
くなつてひび割れが生ずるという欠点がある。

そこで、これらの欠点を解消するものとして、(A)活性
水素基含有液状ジエン系重合体、(B)瀝青物質および(C)
有機ポリイソシアネート化合物からなる組成物を中間層
とする三層積層構造物が提案されている（特開昭５８−
２５９５４号公報）。しかしながら、この三層積層構造
物を制振材料として用いた場合常温付近における制振性
にはすぐれているものの、高温（８０〜１４０℃）にお
いては制振効果が十分でなく、しかもこの組成物の接着
性が著しく低下するため、高温環境下にさらされる制振
材料としては利用できないものであつた。

本発明は上記従来の欠点を解消し、特に高温環境下での
制振性にすぐれ、しかも高温環境下での各層間の接着性
にすぐれた積層体を提供することを目的とするものであ
る。

すなわち本発明は、内層および外層が金属板または金属
板と合成樹脂板からなり、(A)活性水素基含有液状ジエ
ン系重合体（以下、(A)成分という。）、(B)ポリオール
化合物（以下、(B)成分という。）ならびに(C)ポリイソ
シアネート化合物（以下、(C)成分という。）からなる
組成物を中間層とする三層積層体よりなる制振材を提供
するものである。

本発明の三層積層体の中間層を構成する組成物の(A)成
分である活性水素基含有液状ジエン系重合体は、分子末
端に水酸基，アミノ基，イミノ基，カルボキシル基，メ
ルカプト基などの活性水素基を有する数平均分子量が３
００〜２５０００、好ましくは５００〜１００００の液
状ジエン系重合体である。これらの液状ジエン系重合体
とは炭素数４〜１２のジエン重合体，ジエン共重合体、
さらにはこれらジエンモノマーと炭素数２〜２２のα−
オレフイン性付加重合性モノマーとの共重合体などがあ
る。具体的にはブタジエンホモポリマー，イソプレンホ
モポリマー，ブタジエン−スチレンコポリマー，ブタジ
エン−イソプレンコポリマー，ブタジエン−アクリロニ
トリルコポリマー，ブタジエン−２−エチルヘキシルア
クリレートコポリマー，ブタジエン−ｎ−オクタデシル
アクリレートコポリマーなどを例示することができる。
これら液状ジエン系重合体は、例えば液状反応媒体中で
共役ジエンモノマーを過酸化水素の存在下、加熱反応さ
せることにより製造することができる。

次に本発明の三層積層体の中間層を構成する組成物の
(B)成分はポリオール化合物である。ここでポリオール
化合物としては特に制限はなく、１級ポリオール，２級
ポリオール，３級ポリオールのいずれを用いてもよい。
具体的には例えば１，２−プロピレングリコール，ジプ
ロピレングリコール，１，２−ブタンジオール，１，３
−ブタンジオール，２，３−ブタンジオール，１，２−
ペンタンジオール，２，３−ペンタンジオール，２，５
−ヘキサンジオール，２，４−ヘキサンジオール，２−
エチル−１，３−ヘキサンジオール，シクロヘキサンジ
オール，グリセリン，Ｎ，Ｎ−ビス−２−ヒドロキシプ
ロピルアニリン，Ｎ，Ｎ′−ビスヒドロキシイソプロピ
ル−２−メチルピペラジン，ビスフエノールＡのプロピ
レンオキサイド付加物などの少なくとも１個の二級炭素
に結合した水酸基を含有する低分子量ポリオールが挙げ
られる。

さらに本発明にあつては、ポリオールとして二級炭素に
結合した水酸基を含有しないエチレングリコール，１，
３−プロピレングリコール，１，４−ブタンジオール，
１，５−ペンタンジオール，１，６−ヘキサンジオール
などを用いることもできる。本発明で用いるポリオール
としては通常ジオールが用いられるが、トリオール，テ
トラオールを用いてもよく、その分子量は５０〜５００
の範囲のものである。

なお、この(B)成分の使用量は特に制限はなく、目標と
する物性あるいは前記(A)成分の活性水素基含有液状ジ
エン系重合体の分子量，活性水素基含量および(B)成分
の分子量，水酸基含量などを考慮して適宜決定すればよ
いが、通常は前記活性水素基含有液状ジエン系重合体１
００重合部に対し１〜１０００重合部、好ましくは３〜
２００重合部である。ここで(B)成分の配合量が１重量
部未満であると凝集力，接着力，制振効果が十分でな
く、一方１０００重合部を超えるとガラス状となり耐衝
撃性，制振効果に劣るものとなるので好ましくない。

次に、本発明の三層積層体の中間層を構成する組成物の
(C)成分はポリイソシアネート化合物である。ここでポ
リイソシアネート化合物とは、１分子中に２個若しくは
それ以上のイソシアネート基を有する有機化合物であつ
て、前記活性水素基含有液状ジエン系重合体およびポリ
オール化合物の活性水素含有官能基に対する反応性イソ
シアネート基を有する。ポリイソシアネート化合物の例
としては、通常の芳香族，脂肪族および脂環族のものを
あげることができ、たとえばトリレンジイソシアネー
ト，ヘキサメチレンジイソシアネート，ジフエニルメタ
ンジイソシアネート（MDI），液状変性ジフエニルメタ
ンジイソシアネート，ポリメチレンポリフエニルイソシ
アネート，キシリレンジイソシアネート，シクロヘキシ
ルジイソシアネート，シクロヘキサンフエニレンジイソ
シアネート，ナフタリン−１，５−ジイソシアネート，
イソプロピルベンゼン−２，４−ジイソシアネート，ポ
リプロピレングリコールとトリレンジイソシアネート付
加反応物などがあり、とりわけMDI，液状変性ジフエニ
ルメタンジイソシアネート，トリレンジイソシアネート
等が好ましい。

このポリイソシアネート化合物の配合量は、そのイソシ
アネート基が(A)成分の前記活性水素基含有液状ジエン
系重合体および(B)成分に含まれる活性水素基に対して
0.2〜2.0（当量比）、好ましくは0.5〜1.5（当量比）と
なるように決定される。この配合量が少なすぎると、硬
化反応が不十分となり、強度，制振硬化が低下する。逆
に多すぎると、硬化反応が不十分となり強度，接着力が
低下し好ましくない。

本発明の三層積層体の中間層を構成する組成物は原則的
には上記(A)，(B)，(C)の３成分からなるが、さらに本
発明においては必要に応じて各種の添加剤を適宜加える
ことができる。例えば、充填材としてマイカ，グラフア
イト，ヒル石，炭酸カルシウム，スレート粉末などを加
えることができる。そのほか粘度調整剤としてジオクチ
ルフタレートなどの可塑剤を加えたり、アロマ系，ナフ
テン系，パラフイン系オイル等の軟化剤を加えたり、さ
らに粘着力，接着力の調整のためにアルキルフエノール
樹脂，テルペン樹脂，テルペンフエノール樹脂，キシレ
ンホルムアルデヒド樹脂，ロジン，水添ロジン，クロマ
ン樹脂，脂肪族および芳香族石油樹脂等の粘着付与樹脂
を加えることもできる。また、ジブチルスズジラウレー
ト，第１スズオクトエート，ポリエチレンジアミン等の
硬化促進剤を加えることもできる。さらに耐候性向上の
ために老化防止剤を加えたり、消泡剤としてシリコン化
合物などを添加することができる。

本発明の三層積層体は、例えば(A)成分である活性水素
基含有液状ジエン系重合体に所定量の(B)成分であるポ
リオール化合物を各種混合機を用いて均一に混合せし
め、さらに所定量の(C)成分であるポリイソシアネート
化合物を混合して上記の組成物を得、これを中間層とし
て両側に内層，外層を積層したり、或いは内層，外層の
いずれかにスプレーガン等により上記の組成物を塗布し
て三層の積層体とし、これを通常加熱下において硬化反
応せしめることにより製造する。ここで内層と外層の材
質は特に制限はなく、様々なものを使用することができ
るが、鋼板等の金属板、或いは熱可塑性樹脂，熱硬化性
樹脂またはこれらの樹脂に長短ガラス繊維などの繊維や
タルク，炭酸カルシウムなどの充填剤を配合したものよ
りなる合成樹脂板が好適に使用される。なお、内層と外
層の材質は同一のものであつてもよいし、また異なつた
ものであつてもよい。さらに硬化反応せしめる際の加熱
条件は通常５０〜１５０℃の温度において、0.5〜２４
時間である。

本発明の三層積層体は上述の如く製造すればよいが、そ
のほか中間層の組成物が未硬化のうちに両外層を積層
し、しかる後にプレス成形して所定の形状としてから硬
化させて製造することもできる。この方法では表面凹凸
状の積層体を得ることもできる。また、はじめに中間層
と一つの外層を積層してから中間層の組成物を硬化せし
め、しかる後に残りの外層を積層することによつても製
造することができる。なお、後者の方法による場合は、
中間層の組成物におけるイソシアネート基／活性水素基
（NCO／OH）が0.5〜0.9（当量比）であるものを用いる
ことが好ましい。

本発明の三層積層体は広い温度範囲においてすぐれた制
振性を示し、特に高温環境下での制振性にすぐれたもの
である。しかも高温環境下での各層間の接着性にもすぐ
れている。したがつて、本発明の三層積層体は特に高温
環境下にさらされる制振材料として有効に利用すること
ができる。

それ故、本発明の三層積層体は車輌のオイルパン，モー
ターカバー等、高温環境下にさらされ、しかも振動発生
条件下にある資材をはじめとして、各種構造部材に有効
に利用される。

次に本発明を実施例により説明する。

実施例１〜５および比較例１〜３ 第１表に示す組成物を、厚さ0.25mmの２枚の鋼板間に１
００μ厚さに塗布し、１２０℃の温度で１時間加熱硬化
させて、第１表に示す組成物を中間層とし、２枚の鋼板
を内層，外層とする三層積層体を得た。

得られた三層積層体の制振硬化および接着力の測定結果
を第１表に示す。

また、上記組成物の動的粘弾性を測定するために厚さ１
mmの金型に第１表に示す組成物をそれぞれ注入し、１２
０℃の温度で１時間加熱硬化させ試験片を作製した。こ
の試験片を動的粘弾性測定器を用い、１００℃、１１Hz
においてtanδを測定して評価した。結果を第１表に示
す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内層および外層が金属板または金属板と合
   成樹脂板からなり、(A)活性水素基含有液状ジエン系重
   合体，(B)ポリオール化合物ならびに(C)ポリイソシアネ
   ート化合物からなる組成物を中間層とする三層積層体よ
   りなる制振材。
2. 【請求項２】中間層が(A)水酸基含有液状ポリブタジエ
   ン，(B)ビスフェノールＡのプロピレンオキシド３モル
   付加体あるいはＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピ
   ル）アニリン，(C)液状変性ジフェニルメタンジイソシ
   アネート，トリレンジイソシアネートおよびジフェニル
   メタンジイソシアネートのうちから選ばれた１種の化合
   物からなる組成物である特許請求の範囲第１項記載の制
   振材。