JPH08183129A - 遮音制振材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つの部材として取り扱うことができ、しか
も優れた遮音性と制振性とを兼備する遮音制振材を提供
する。 【構成】 樹脂マトリックス中にフィラーを充填してな
る遮音制振材であって、当該遮音制振材の−２０℃〜１
００℃の温度範囲における貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁸
ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上であり、かつ同遮音制振材の−２
０℃〜１００℃の温度範囲における損失弾性率（Ｅ″）
の最大値が２×１０⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ ² 以上であること
を特徴とする遮音制振材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、内装材、建
材、家電機器などの振動抑制並びに騒音抑制を目的とし
て適用される遮音制振材に関する。詳細には、−２０℃
〜１００℃の温度範囲において優れた制振性と遮音性と
を兼備する遮音制振材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、社会生活に欠かせない自動車から
発生する騒音、振動は社会問題としてクローズアップさ
れ、法的規制が強化される過程で、その発生防止対策が
強く要望されるようになった。一方、ドライバーや乗客
の側からの車内における振動、騒音といった快適性に対
する要望もある。

【０００３】また、工場や住宅、学校などの構造物に使
用される内装材や建材など建築資材についても、構造物
外部からの振動、騒音による被害や、構造物内部に発生
する振動、騒音の外部への拡散による被害が取り沙汰さ
れるようになり、騒音、振動対策が望まれている。

【０００４】また、構造物内部における振動、騒音の発
生源となる家電機器についても、より快適な生活を志向
するという思想の広がりにより、使用者の振動、騒音対
策製品に対するニーズが高まっている。

【０００５】従来、その具体的な振動、騒音対策とし
て、自動車、内装材、建材、家電機器などの振動、騒音
の発生する部分に、塩化ビニルシート、ゴムシート等の
遮音材料、フェルトやグラスウール等の繊維材料、ポリ
ウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの発泡樹
脂などの多孔質材料よりなる吸音材料、アスファルトや
樹脂等の粘弾性特性を有する制振材料といった異なる材
料を、その目的に合うように組み合わせて使用する方法
が採られていた。

【０００６】例えば自動車のフロア部はエンジンやタイ
ヤからの透過音と振動による放射音の対策が必要とな
る。そこで、自動車のフロアパネルにはアスファルトシ
ート、１０ｍｍ厚のフェルト、厚さ１０ｍｍ前後のウレ
タンが積層され、その上にカーペットが敷設されるとい
う異なる材料を組み合わせた複層構造を採っていた。

【０００７】このように遮音材料、吸音材料、制振材料
といった異なる材料を組み合わせて振動、騒音対策を講
じていた従来の方法では、振動、騒音対策のため複数の
材料を用意し、これらを一つづつ貼設して積層するな
ど、多くの手間を要していた。また、振動、騒音対策の
ための材料が複数であることから、１つの部材として取
り扱えず、取り扱い性が悪いという点もあった。更に上
記のような遮音材料、吸音材料、制振材料の組み合せに
係るものには、制振性、遮音性のいずれにも十分な効果
を有するものはなかった。

【０００８】本発明の一の目的は、１つの部材として取
り扱うことができ、しかも優れた遮音性と制振性とを兼
備する遮音制振材を提供することである。

【０００９】また、従来の方法において使用されている
遮音材料や制振材料、例えば前記アスファルトなどは、
夏期には高い温度に曝されて軟化し、冬期には冷やされ
て硬化するなど、温度変化の影響を受け易く、常に十分
な性能が発揮されないという不具合があった。

【００１０】本発明の他の目的は、常温域から高温域ま
で、低温域から常温域まで、あるいは低温域から高温域
までなど、広い温度領域にわたって優れた制振性、遮音
性を有する遮音制振材を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、請求項１記載の発明は、樹脂マトリックス中
にフィラーを充填してなる遮音制振材であって、当該遮
音制振材の−２０℃〜１００℃の温度範囲における貯蔵
弾性率（Ｅ′）が１０⁸ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上であり、
かつ同遮音制振材の−２０℃〜１００℃の温度範囲にお
ける損失弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１０⁹ ｄｙｎｅ
／ｃｍ² 以上であることを特徴とする遮音制振材をその
要旨とした。

【００１２】請求項２記載の発明は、フィラーがマイカ
鱗片であることを特徴とする遮音制振材をその要旨とし
た。

【００１３】請求項３記載の発明は、フィラーがマイカ
鱗片と炭酸カルシウムであることを特徴とする遮音制振
材をその要旨とした。

【００１４】請求項４記載の発明は、樹脂マトリックス
が、損失係数のピーク温度が異なる少なくとも２種の樹
脂とゴムとから構成されてなることを特徴とする遮音制
振材をその要旨とした。

【００１５】以下、本発明の遮音制振材を更に詳しく説
明する。本発明の遮音制振材は樹脂マトリックス中にフ
ィラーを充填してなるものであり、樹脂が本来持つとこ
ろの遮音性、制振性を、フィラーの充填で飛躍的に向上
させたものである。

【００１６】本発明者は、遮音制振材を研究していく過
程で驚くべき事実を発見した。それは、樹脂マトリック
ス中にフィラーを充填してなる部材で、−２０℃〜１０
０℃の温度範囲における貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁸ ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ² 以上であり、かつ−２０℃〜１００℃の
温度範囲における損失弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１
０⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上のものは、優れた制振性を備
えていることである。

【００１７】周知の如く樹脂は内部に粘性と弾性とを持
つ粘弾性体である。このため、樹脂に応力（σ）を与え
たときの動力学的性質は、式：σ＝σ´＋ｉσ″で与え
られる。すなわち、応力（σ）は歪と同じ位相を持つ実
数部（弾性成分）σ´と位相が９０°だけ進んだ虚数部
（粘性成分）σ″とからなる複素数で、全体として歪よ
りδだけ位相が進む。ただし、ｔａｎδ＝σ″／σ´
で、０＜δ＜π／２である。

【００１８】応力と歪の比として弾性率を定義すれば、
この場合の弾性率は複素数となり、しかも角周波数ωの
関数である。これを記号Ｅ^*(ω) で表せば、Ｅ^*(ω) ＝
Ｅ´(ω)＋ｉＥ″(ω)となり、ｔａｎδ＝Ｅ″(ω)／Ｅ
´(ω)となる。このＥ^*(ω) を複素弾性率、実数部Ｅ´
(ω)を貯蔵弾性率（または動的弾性率）、虚数部Ｅ″
(ω)を損失弾性率（または動的損失）と呼ぶ。

【００１９】ここに示されたＥ″／Ｅ´＝ｔａｎδ（材
料自体の減衰能力）の関係を有する貯蔵弾性率（Ｅ′）
が、−２０℃〜１００℃の温度範囲において１０⁸ ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ² 以上であり、かつ−２０℃〜１００℃の温
度範囲における損失弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１０
⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上のものは優れた制振性を備えて
いるということである。

【００２０】本発明者の実験によれば、−２０℃〜１０
０℃の温度範囲における損失弾性率（Ｅ″）の最大値が
７．５×１０⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ² を越えるものは制振材
として十分な制振性を示し、１０¹⁰ｄｙｎｅ／ｃｍ² を
越えるものに至ってはきわめて優れた制振性を発揮する
ということが確認された。

【００２１】一方、−２０℃〜１００℃の温度範囲にお
ける貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁸ ｄｙｎｅ／ｃｍ² を下
回り、又は−２０℃〜１００℃の温度範囲における損失
弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１０⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ²
を下回るものは、十分な制振性を示さないということも
確認された。

【００２２】本発明者は、本研究過程でさらに驚くべき
事実を発見した。それは、上に述べた樹脂マトリックス
にフィラーが充填され、−２０℃〜１００℃の温度範囲
における貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁸ ｄｙｎｅ／ｃｍ²
以上であり、かつ−２０℃〜１００℃の温度範囲におけ
る損失弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１０⁹ ｄｙｎｅ／
ｃｍ² 以上であるものは、優れた制振性を有すると同時
に優れた遮音性も兼備しているということである。この
ため、適用する部品の使用温度に合わせて樹脂を選択
し、その使用温度域で制振性が最も発揮されるようにす
れば、同時にその使用温度域で遮音性が最も発揮される
ことになる。

【００２３】また、−２０℃〜１００℃の温度範囲にお
ける貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁸ ｄｙｎｅ／ｃｍ² を下
回り、又は−２０℃〜１００℃の温度範囲における損失
弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１０⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ²
を下回るものは、制振性も遮音性も十分な性能を示さな
いということも確認された。

【００２４】上記樹脂マトリックスを構成する樹脂とし
ては、粘弾性に優れており、自動車、内装材、建材、家
電機器などの振動、騒音の発生する部分の使用時におけ
る温度において、良好な制振性、遮音性が発揮されるも
のが望ましい。具体的にはポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−酢ビ共重合体、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイソプ
レン、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体といった樹脂、これらをブレンドしたものなど、当該
遮音制振材を適用する用途や使用状態における温度領域
に合わせて適宜選択して用いることができる。中でもポ
リ塩化ビニルは、成形性がよく、安価である点で好まし
い。

【００２５】フィラーは、これを充填することにより、
同フィラーが持つ優れた遮音性、制振性を樹脂に付与し
て、樹脂が本来持つところの遮音性、制振性を飛躍的に
向上させる機能を持つものである。具体的には、マイ
カ、黒鉛、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、フェライ
ト、アスベスト、硫酸バリウム、酸化チタンなどの鱗状
物、粒状物、あるいは繊維状物を挙げることができる。

【００２６】本発明者の実験によれば、上記フィラーの
中でもマイカ、特に鱗片状マイカは優れた制振性、遮音
性を有しており、これを樹脂マトリックス中に充填する
ことで、樹脂本来が持つところの制振性、遮音性からは
予測し得ない優れた制振性、遮音性が発揮されることが
明かとなった。

【００２７】使用するマイカ鱗片の重量平均フレーク径
としては９０〜１０００μｍの範囲のものがよい。とい
うのは、重量平均フレーク径が９０μｍ以下のものは、
樹脂中に混合し易く、かつ分散性がよいという利点はあ
るものの、これを充填したことによる十分な制振性、遮
音性の向上を期待することができない。一方、重量平均
フレーク径が１０００μｍを越えるマイカ鱗片にあって
は、制振性及び遮音性は向上するものの、嵩高となるた
め、樹脂への充填が難しく、かつマイカ鱗片を樹脂全体
に均一に分散できなくなり、樹脂のマトリックス全体に
わたって制振性及び遮音性が均一に向上するという効果
が得られないことになる。

【００２８】またマイカ鱗片の樹脂への充填量として
は、１〜６０重量％、好ましくは２０〜５０重量％であ
る。この範囲以外の場合には、十分な制振性及び遮音性
の向上が得られなかったり、成形できなかったり、ある
いは耐衝撃性、強度が低下したりするなどの不具合を生
じることになる。

【００２９】またマイカ鱗片とともに炭酸カルシウムを
充填することもできる。これにより、マイカ鱗片の充填
による遮音性、制振性が更に向上するという効果が導き
出されることになる。炭酸カルシウムとしては、従来よ
り遮音材用充填材として使用されている軽質炭酸カルシ
ウム、重質炭酸カルシウムなどを用いることができる。

【００３０】例えば樹脂マトリックスを構成する樹脂と
して安価で成形性がよいポリ塩化ビニルを用い、これに
マイカ鱗片とともに炭酸カルシウムを充填して遮音制振
材を作製しようとするとき、これらの配合割合として
は、樹脂１０〜４０重量％、マイカ鱗片１０〜３０重量
％、炭酸カルシウム５０〜７０重量％が好ましい。これ
は、樹脂重量がこの範囲外の場合には、成形不能となっ
たり、耐衝撃性及び強度の低下を招く恐れがあり、マイ
カ鱗片の配合割合が上記範囲よりも少ないか炭酸カルシ
ウム量が多い場合には、十分な制振性、遮音性が得られ
ず、マイカ鱗片量が多いか炭酸カルシウム量が少ない場
合には、成形不能となったり、不経済となったりすると
いう不具合を招くことになる。

【００３１】上述の樹脂、フィラーは、所定の割合で配
合し、これをバンバリーミキサーやロール等で混練し、
その後カレンダー法や押し出し法などにより、用途、目
的に応じた形状に成形することで、自動車や内装材、建
材などの振動、騒音対策用の材料として用いることがで
きる。

【００３２】次に、本発明の別の目的である常温域から
高温域まで、低温域から常温域まで、あるいは低温域か
ら高温域までなど、広い温度領域にわたって優れた制振
性、遮音性を有する遮音制振材を提供するための手段に
ついて説明する。上記の如く、優れた制振性及び遮音性
が発揮される遮音制振材は、その使用される用途も様々
な分野が予想される。例えば自動車の車室内に適用する
場合、常温域（１０℃〜３０℃）でのみ優れた制振性、
遮音性が発揮されるものであれば、夏の炎天下では車室
内の温度も６０℃〜８０℃程まで上がり、冷房が利くま
での間は十分な制振性、遮音性が発揮されず、エンジン
やタイヤからの振動や騒音を我慢しなければならない。
冬の厳寒下でも同様に暖房が利くまでの間は十分な制振
性、遮音性が発揮されず、エンジンやタイヤからの振動
や騒音を我慢しなければならない。

【００３３】このような使用時に予測される不具合を解
消するため、本発明は、前記フィラーを充填する樹脂マ
トリックスを損失係数のピーク温度が異なる少なくとも
２種の樹脂とゴムとから構成し、広い温度領域で優れた
制振性と遮音性とが発揮されるようにした。

【００３４】樹脂マトリックスを構成する損失係数のピ
ーク温度が異なる少なくとも２種の樹脂としては、例え
ば１０℃〜３０℃の常温域に損失係数のピーク温度を有
するものと８０℃〜１３０℃の高温域に損失係数のピー
ク温度を有するものとからなるもの、−２０℃〜１０℃
の低温域に損失係数のピーク温度を有するものと高温域
に損失係数のピーク温度を有するものとからなるもの、
低温域に損失係数のピーク温度を有するものと常温域に
損失係数のピーク温度を有するものと高温域に損失係数
のピーク温度を有するものとからなるものなどを挙げる
ことができ、その組み合せは当該遮音制振材を適用する
部品の使用温度に合わせて適宜決定するとよい。

【００３５】ここで、損失係数とは、振動及び騒音を抑
制しようとする部材（被抑制部材）に当該遮音制振材を
適用したときの制振性の度合を示す数値である。

【００３６】上記樹脂を混合すると、同種分子間の相互
作用と異種分子間の相互作用の大小により、分子オーダ
ーの混合状態から、それぞれ殆ど独立の相とみなせる相
分離に近い状態まで、種々の混合状態が達成されること
になる。本発明においては、上記目的を達成するため、
両成分が二相に分離した状態と完全均一の一相状態との
中間状態、つまりミクロ相分離の状態であればよい。
尚、混合する樹脂として溶解性パラメータδが近いもの
を選択すると、ピーク値を所定の温度領域に調整するこ
とができるので好ましい。

【００３７】各樹脂の配合量としては特に限定されない
が、一の樹脂の配合量が他の樹脂の配合量に比べて大部
分を占めてしまうような配合の場合には、当該遮音制振
材の損失係数のピーク温度が一の樹脂の持つピーク温度
側に移動することになる。一方、他の樹脂の配合量が一
の樹脂に比べて多い場合には、当該遮音制振材の損失係
数のピークは他の樹脂のピーク温度側へと移動するよう
になる。このように、当該遮音制振材の損失係数のピー
ク温度は配合量の多い樹脂のピーク温度側へと移動する
ので、樹脂の配合量を適宜調節することで、当該遮音制
振材の損失係数のピーク温度を目的の温度領域とするこ
とができる。

【００３８】尚、上記記述は損失係数のピーク温度が異
なる樹脂の配合割合によって、当該遮音制振材の損失係
数のピーク温度が、配合量の多い樹脂の損失係数のピー
ク温度に近づいていくという内容であるが、このことは
遮音性についても同様な関係があり、音圧レベルのピー
ク温度が異なる樹脂の配合割合によって、当該遮音制振
材の音圧レベルのピーク温度が、配合量の多い樹脂のピ
ーク温度に近づいていく。

【００３９】損失係数のピーク温度が異なる少なくとも
２種類の樹脂としては、例えばジ−２−エチルヘキシル
フタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢ
Ｐ）、ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）などの可塑
剤を樹脂１００重量部に対して４０重量部の割合で添加
したポリ塩化ビニル（損失係数のピーク温度が１０℃〜
２０℃のもの）と、ポリメタクリル酸メチル（損失係数
のピーク温度は１３０℃〜１５０℃）との組合せを好ま
しい例として挙げることができる。

【００４０】その他、損失係数のピーク温度が異なる少
なくとも２種類の樹脂の組合せとしては、前記可塑剤を
添加したポリ塩化ビニル（損失係数のピーク温度が２０
℃のもの）とエチレン−酢ビ共重合体、同じくポリ塩化
ビニルとＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニルとポリスチレン、
ポリ塩化ビニルとポリエチレン、ポリメタクリル酸メチ
ル（損失係数のピーク温度は１３０℃〜１５０℃）とポ
リフッ化ビニリデン、同じくポリメタクリル酸メチルと
ＡＳ樹脂、ポリスチレンとポリイソプレンなどを挙げる
ことができる。

【００４１】こうして選択された損失係数のピーク温度
が異なる２種若しくは３種以上の樹脂に対し合成ゴムが
配合されている。合成ゴムは、図１のグラフａ、ｂに示
すような各々の損失係数のピーク温度を有する樹脂に対
して、これらの損失係数のピーク温度の幅を広げるよう
作用する。同時に音圧レベルのピーク温度の幅を広げる
よう作用することにもなる。つまり、合成ゴムを配合す
ることで、当該遮音制振材は、図１のグラフｃ、ｄ、ｅ
に示すように、グラフａのピーク温度からグラフｂのピ
ーク温度に至る広範な温度領域に損失係数のピーク温度
を持つようになる。尚、図面には示さないが、遮音性に
ついても同様にグラフａのピーク温度からグラフｂのピ
ーク温度に至る広範な温度領域に音圧レベルのピーク温
度を持つようになる。

【００４２】このように損失係数のピーク温度が異なる
樹脂に対し合成ゴムを配合することで、当該遮音制振材
は広範な温度領域で遮音性及び制振性が発揮されるよう
になる。その理由は明かではないが、合成ゴム分子内の
橋かけ構造部が損失係数のピーク温度の異なる各樹脂に
作用して上記現象が起きているのではないかと思われ
る。

【００４３】合成ゴムとしては、アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム
（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などがある。この合成ゴ
ムの配合量としては、前記樹脂のの重量が１００重量部
に対して１〜５０重量部、好ましくは１５〜３５重量部
とするのがよい。というのは、この範囲よりも配合量が
多かったり少なかったりした場合には、当該遮音制振材
が広範な温度領域で遮音性及び制振性が発揮されるよう
になるという十分な効果が得られなくなるからである。

【００４４】このようにして損失係数のピーク温度が異
なる樹脂に対し合成ゴムが配合された樹脂マトリックス
中に前記フィラーを充填することで、フィラーが持つ優
れた遮音性、制振性が樹脂に付与され、樹脂が本来持つ
ところの遮音性、制振性が飛躍的に向上し、広い温度領
域において優れた制振性と遮音性とが発揮されるという
効果が導き出されることになる。

【００４５】尚、樹脂へは制振性、遮音性の向上を目的
とするフィラーの他に、短繊維などの当該遮音制振材の
機械的強度を向上させるためのフィラーを充填すること
もできる。

【００４６】

【実施例】

実施例１ ポリ塩化ビニル（平均重合度８００〜１３００、株式会
社鈴鋼製作所製）１００重量部に対し４０重量部の割合
でジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）を添加
したポリ塩化ビニルを１６０℃に設定した混練ロールに
投入し、この後、２０重量％のマイカ鱗片（クラライト
マイカ鱗片、６０Ｃ、株式会社クラレ製）を投入して１
３分間混練した。

【００４７】次いで、得られた混練物を１８０℃に加熱
した金型間に挟んで１８０秒間加熱し、この後プレス機
で８０ｋｇ・ｆ／ｃｍ² の圧力で３０秒間加圧し、１ｍ
ｍの厚さにシート化する。得られたシートを損失係数測
定用として６７ｍｍ×９ｍｍの寸法に、音圧レベル測定
用として３５０ｍｍ×３５０ｍｍの寸法に切断し、試験
片とする。

【００４８】実施例２ マイカ鱗片の充填量を４０重量％とした以外は実施例１
と同様にして試験片を得た。

【００４９】実施例３ マイカ鱗片の充填量を５０重量％とした以外は実施例１
と同様にして試験片を得た。

【００５０】実施例４ マイカ鱗片の充填量を６０重量％とした以外は実施例１
と同様にして試験片を得た。

【００５１】比較例１ マイカ鱗片に換えて炭酸カルシウム（乾式重質炭酸カル
シウム、スーパーＳＳＳ、丸尾カルシウム株式会社製）
を２０重量％投入して混練した以外は実施例１と同様に
して試験片を得た。

【００５２】比較例２ 炭酸カルシウムの充填量を４０重量％とした以外は実施
例１と同様にして試験片を得た。

【００５３】実施例５ 炭酸カルシウムの充填量を６０重量％とした以外は実施
例１と同様にして試験片を得た。

【００５４】実施例６ 炭酸カルシウムの充填量を８０重量％とした以外は実施
例１と同様にして試験片を得た。

【００５５】実施例７ マイカ鱗片の充填量を１０重量％、炭酸カルシウムの充
填量を５０重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００５６】実施例８ マイカ鱗片の充填量を１０重量％、炭酸カルシウムの充
填量を６２重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００５７】実施例９ マイカ鱗片の充填量を１０重量％、炭酸カルシウムの充
填量を７０重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００５８】実施例１０ マイカ鱗片の充填量を１４重量％、炭酸カルシウムの充
填量を５０重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００５９】実施例１１ マイカ鱗片の充填量を１４重量％、炭酸カルシウムの充
填量を５８重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００６０】実施例１２ マイカ鱗片の充填量を１４重量％、炭酸カルシウムの充
填量を６６重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００６１】実施例１３ マイカ鱗片の充填量を２０重量％、炭酸カルシウムの充
填量を５０重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００６２】実施例１４ マイカ鱗片の充填量を２０重量％、炭酸カルシウムの充
填量を５４重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００６３】実施例１５ マイカ鱗片の充填量を２０重量％、炭酸カルシウムの充
填量を６２重量％とした以外は実施例１と同様にして試
験片を得た。

【００６４】損失係数及び音圧レベルの測定 上記実施例１〜１５、並びに比較例１及び２の試験片に
ついて、Ｅ´（動的弾性率）とＥ″（損失弾性率）、損
失係数（η）並びに音圧レベルを測定した。損失係数の
測定は、各試験片について動的粘弾性測定試験装置（レ
オバイブロンＤＤＶ−２５ＦＰ、株式会社オリエンテッ
ク製）によって得られたデータを下記の如く処理するこ
とで求めた。

【００６５】上記装置からは、Ｅ^* （複素弾性率）とＥ
´（動的弾性率）とＥ″（損失弾性率）とｔａｎδとが
得られる。上記装置では、動的荷重（△Ｆ）、動的変位
（△Ｌ）、ｔａｎδを自動測定し、その結果よりＥ^* が
次式により算出されるようになっている。Ｅ^* ＝△Ｆ／
Ｓ×Ｌｔ／△Ｌ、△Ｆ：動的荷重、Ｓ：試験片断面積、
Ｌｔ：試験片長さ、△Ｌ：動的変位。

【００６６】また、ｔａｎδからは位相角δを用いて次
式により動的弾性率と損失弾性率とに分けることができ
る。 ｔａｎδ＝Ｅ″／Ｅ´、Ｅ´＝Ｅ^* ｃｏｓδ、Ｅ″＝Ｅ
^* ｓｉｎδ。

【００６７】次に、Ｅ″から次式により損失係数（η）
を算出する。尚、算出する損失係数（η）は、各試験片
の厚さ１ｍｍの鋼板に貼り付けた場合（非拘束型制振
材）の複合体の損失係数を求める。

【００６８】 η ≒１４η₂ （Ｅ₂ ／Ｅ₁ ）（ｈ₂ ／ｈ₁ ）² η₂ ≒ｔａｎδ＝Ｅ″₂ ／Ｅ´₂ 、Ｅ´₂ ＝Ｅ₂ η ≒１４（Ｅ″₂ ／Ｅ₁ ）（ｈ₂ ／ｈ₁ ）² η₂ ：試験片単体の損失係数、Ｅ₁ ：基板の弾性率（２
１０ＧＰａ） Ｅ₂ ：試験片の弾性率、Ｅ´₂ ：試験片の動的弾性率、 Ｅ″₂ ：試験片の損失弾性率、ｈ₂ ：試験片の厚み
（１．０ｍｍ）、 ｈ₁ ：基板の厚み（１．０ｍｍ）

【００６９】一方、音圧レベルの測定は、０℃、２０
℃、４０℃及び６０℃の各温度において、図２に示すよ
うに、各試験片１を鋼板２に接着し、この鋼板２の非接
着面側にゴルフボール３を当てた時に生じた騒音を鋼板
２の接着面側に１ｍの間隔をおいて設置した騒音計７
（ＬＡ−２１０、小野測器株式会社製）で拾い、その電
気信号をＦＦＴアナライザー６（ＣＦ−３５０、小野測
器株式会社製）で数値化して読み取るという方法で測定
した。

【００７０】各試験片の動的弾性率、損失弾性率、及び
損失係数を図３、図８、図１３（実施例１、２、３、
４）、図４、図９、図１４（実施例５、６並びに比較例
１及び２）、図５、図１０、図１５（実施例７、８、
９）、図６、図１１、図１６（実施例１０、１１、１
２）及び図７、図１２、図１７（実施例１３、１４、１
５）に示した。一方、上記音圧レベルの測定結果を図１
８（実施例１、２、３、４、５、比較例１、２）に示し
た。

【００７１】上記図面より明かなように、実施例に係る
試験片、すなわち−２０℃〜１００℃の温度範囲におけ
る貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁸ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上で
あり、かつ−２０℃〜１００℃の温度範囲における損失
弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１０⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ²
以上である試験片は、いずれも良好な制振性と遮音性と
を示した。特に貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁹ ｄｙｎｅ／
ｃｍ² 以上であり、かつ−２０℃〜１００℃の温度範囲
における損失弾性率（Ｅ″）の最大値が１０¹⁰ｄｙｎｅ
／ｃｍ² 以上である実施例３、４、６、８、９、１０、
１１、及び１２の各試験片の制振性は大変に優れてお
り、その遮音性も頗る良い。

【００７２】実施例１６ ポリ塩化ビニル（平均重合度８００〜１３００、株式会
社鈴鋼製作所製）１００重量部に対し４０重量部の割合
でジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）を添加
したポリ塩化ビニルを７５重量部、ポリメタクリル酸メ
チル（スミベックＬ０２、住友化学株式会社製）を１
７．５重量部、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｎ
ＢＲ）（Ｎ２０２Ｓ、日本合成ゴム株式会社製）を２５
重量部、前記ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチ
ル、及びアクリロニトリル−ブタジエンゴムの総重量５
０重量％に対しマイカ鱗片（クラライトマイカ鱗片、６
０Ｃ、株式会社クラレ製）を５０重量％の重量比で調合
した各試料を、１６０℃に設定した混練ロールにポリ塩
化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、マイカ鱗片、及び
アクリロニトリル−ブタジエンゴムの順で投入し、１３
分間混練した。

【００７３】次いで、得られた混練物を１８０℃に加熱
した金型間に挟んで１８０秒間加熱し、この後プレス機
で８０ｋｇ・ｆ／ｃｍ² の圧力で３０秒間加圧し、１ｍ
ｍの厚さにシート化する。得られたシートを損失係数測
定用として６７ｍｍ×９ｍｍの寸法に、音圧レベル測定
用として３５０ｍｍ×３５０ｍｍの寸法に切断し、試験
片とする。

【００７４】実施例１７ ポリ塩化ビニル（平均重合度８００〜１３００、株式会
社鈴鋼製作所製）１００重量部に対し４０重量部の割合
でジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）を添加
したポリ塩化ビニルを７５重量部、ポリメタクリル酸メ
チル（スミベックＬ０２、住友化学株式会社製）を１
７．５重量部、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｎ
ＢＲ）（Ｎ２０２Ｓ、日本合成ゴム株式会社製）を２５
重量部、前記ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチ
ル、及びアクリロニトリル−ブタジエンゴムの総重量２
０重量％に対し、マイカ鱗片（クラライトマイカ鱗片、
６０Ｃ、株式会社クラレ製）を２０重量％、及び炭酸カ
ルシウム（乾式重質炭酸カルシウム、スーパーＳＳＳ、
丸尾カルシウム株式会社製）を６０重量％の重量比で調
合した各試料を、１６０℃に設定した混練ロールに、ポ
リ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、マイカ鱗片、
炭酸カルシウム、及びアクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムの順で投入し、１３分間混練した以外は実施例１６と
同様に試験片を作製した。

【００７５】実施例１８ ポリメタクリル酸メチルに代えてＡＢＳ樹脂（ダイヤペ
ットＡＢＳ、３００１Ｇ、三菱レイヨン株式会社製）を
用い、ポリ塩化ビニル／ＡＢＳ樹脂／アクリロニトリル
−ブタジエンゴムが７５重量部／２５重量部／１７．５
重量部の割合で配合し、これらポリ塩化ビニル、ＡＢＳ
樹脂、アクリロニトリル−ブタジエンゴムの総重量５０
重量％に対して、マイカ鱗片（クラライトマイカ鱗片、
６０Ｃ、株式会社クラレ製）を５０重量％の重量比で調
合した各試料を、１６０℃に設定した混練ロールにポリ
塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、マイカ鱗片、及びアクリロニ
トリル−ブタジエンゴムの順で投入し、１３分間混練し
た以外は実施例１６と同様に試験片を作製した。

【００７６】実施例１９ ポリメタクリル酸メチルに代えてＡＢＳ樹脂（ダイヤペ
ットＡＢＳ、３００１Ｇ、三菱レイヨン株式会社製）を
用い、ポリ塩化ビニル／ＡＢＳ樹脂／アクリロニトリル
−ブタジエンゴムが７５重量部／２５重量部／１７．５
重量部の割合で配合し、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、
及びアクリロニトリル−ブタジエンゴムの総重量２０重
量％に対し、マイカ鱗片（クラライトマイカ鱗片、６０
Ｃ、株式会社クラレ製）を２０重量％、及び炭酸カルシ
ウム（乾式重質炭酸カルシウム、スーパーＳＳＳ、丸尾
カルシウム株式会社製）を６０重量％の重量比で調合し
た各試料を、１６０℃に設定した混練ロールに、ポリ塩
化ビニル、ＡＢＳ樹脂、マイカ鱗片、炭酸カルシウム、
及びアクリロニトリル−ブタジエンゴムの順で投入し、
１３分間混練した以外は実施例１６と同様に試験片を作
製した。

【００７７】上記実施例１６〜１９についてもＥ´（動
的弾性率）とＥ″（損失弾性率）、損失係数（η）及び
音圧レベルの測定を行った。上記Ｅ´、Ｅ″及び損失係
数の測定結果を図１９、図２０及び図２１に示した。一
方、上記音圧レベルの測定結果を図２２に示した。

【００７８】上記図面より明かなように、実施例１６〜
実施例１９に係る試験片は、いずれも−２０℃〜１００
℃の温度範囲における貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁹ ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ² 以上であり、かつ−２０℃〜１００℃の温
度範囲における損失弾性率（Ｅ″）の最大値が１０¹⁰ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ² 以上であり、一般的に制振効果があると
言われている損失係数が０．０５以上の温度領域を見て
みると、実施例１６のものが約−１４℃〜約６０℃、実
施例１７のものが約−１７℃〜約７７℃、実施例１８の
ものが約−４℃〜約５４℃、実施例１９のものが約−１
０〜約５３℃となっており、いずれも広い温度領域にわ
たって優れた制振性を有している。特に実施例１７のも
のにおける制振性は約−１７℃〜約７７℃までと低温域
から高温域までのきわめて広い範囲にわたり、しかも６
０℃前後の温度域では損失係数が０．１というきわめて
高い制振性を示している。

【００７９】一方、図２２に示す各試験片の遮音性を見
てみると、遮音制振材を使用していない場合、音圧レベ
ルが約９０ｄＢであるのに対して、実施例１６及び１７
のものは各温度で８６ｄＢを下回り、４ｄＢ以上の低下
がみられる。実施例１８及び１９についても６０℃の温
度の場合を除き４ｄＢ以上レベルが低下している。この
ことから、これら実施例１６〜１９の遮音制振材が各温
度で優れた遮音性を発揮していることが解る。また、実
施例１７のものについては各温度で６ｄＢ以上レベルが
低下しており、広い温度領域で優れた遮音性を示してい
ることが解る。特に６０℃の場合は約８ｄＢ近くレベル
が低下しており、きわめて高い遮音性を示している。

【００８０】また、実施例１６及び１７に比べて実施例
１８及び１９の良好な制振性及び遮音性を示す温度範囲
は狭くなっているが、反面樹脂としてＡＢＳ樹脂を使用
していることから耐衝撃性に優れており、扇風機や換気
扇のファンなどの常温で使用される遮音性、制振性を兼
備した素材として適していると思われる。

【００８１】

【発明の効果】請求項１記載の遮音制振材にあっては、
−２０℃〜１００℃の温度範囲における貯蔵弾性率
（Ｅ′）が１０⁸ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上であり、かつ−
２０℃〜１００℃の温度範囲における損失弾性率
（Ｅ″）の最大値が２×１０⁹ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上で
あり、優れた制振性とともに遮音性を兼備しており、し
かも一つの部材に両性質が備わっていることから、遮音
材料、吸音材料、制振材料といった異なる材料を用途に
合わせて選択して用意し、これらを組み合わせ、取り付
けるといった面倒な手間が要らず、取り扱い性が頗るよ
い。

【００８２】請求項２記載の遮音制振材にあっては、樹
脂マトリックス中に充填するフィラーをマイカ鱗片とし
たことで、優れた制振性、遮音性を有する。

【００８３】請求項３記載の遮音制振材にあっては、樹
脂マトリックス中に充填するフィラーとしてマイカ鱗片
とともに炭酸カルシウムを用いたので、その制振性、遮
音性はマイカ鱗片のみの充填のものに比べて飛躍的に向
上している。

【００８４】請求項４記載の遮音制振材にあっては、フ
ィラーを充填する樹脂マトリックスを損失係数のピーク
温度が異なる少なくとも２種の樹脂とゴムとから構成し
たので、優れた制振性及び遮音性が広い温度領域におい
て発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂を混合したとき、及び樹脂を混合し更にゴ
ムを加えたときの制振性を示すグラフ。

【図２】遮音性を測定するための装置を示した模式図。

【図３】実施例１、２、３、４の各試験片の−２０℃〜
１００℃における貯蔵弾性率を示したグラフ。

【図４】実施例５、６及び比較例１及び２の各試験片の
−２０℃〜１００℃における貯蔵弾性率を示したグラ
フ。

【図５】実施例７、８、９の各試験片の−２０℃〜１０
０℃における貯蔵弾性率を示したグラフ。

【図６】実施例１０、１１、１２の各試験片の−２０℃
〜１００℃における貯蔵弾性率を示したグラフ。

【図７】実施例１３、１４、１５の各試験片の−２０℃
〜１００℃における貯蔵弾性率を示したグラフ。

【図８】実施例１、２、３、４の各試験片の−２０℃〜
１００℃における損失弾性率を示したグラフ。

【図９】実施例５、６及び比較例１及び２の各試験片の
−２０℃〜１００℃における損失弾性率を示したグラ
フ。

【図１０】実施例７、８、９の各試験片の−２０℃〜１
００℃における損失弾性率を示したグラフ。

【図１１】実施例１０、１１、１２の各試験片の−２０
℃〜１００℃における損失弾性率を示したグラフ。

【図１２】実施例１３、１４、１５の各試験片の−２０
℃〜１００℃における損失弾性率を示したグラフ。

【図１３】実施例１、２、３、４の各試験片の−２０℃
〜１００℃における損失係数を示したグラフ。

【図１４】実施例５、６及び比較例１及び２の各試験片
の−２０℃〜１００℃における損失係数を示したグラ
フ。

【図１５】実施例７、８、９の各試験片の−２０℃〜１
００℃における損失係数を示したグラフ。

【図１６】実施例１０、１１、１２の各試験片の−２０
℃〜１００℃における損失係数を示したグラフ。

【図１７】実施例１３、１４、１５の各試験片の−２０
℃〜１００℃における損失係数を示したグラフ。

【図１８】実施例１、２、３、４、５及び比較例１及び
２の各試験片の０℃、２０℃、４０℃及び６０℃におけ
る音圧レベルを示したグラフ。

【図１９】実施例１６、１７、１８、１９の各試験片の
−２０℃〜１００℃における貯蔵弾性率を示したグラ
フ。

【図２０】実施例１６、１７、１８、１９の各試験片の
−２０℃〜１００℃における損失弾性率を示したグラ
フ。

【図２１】実施例１６、１７、１８、１９の各試験片の
損失係数を示したグラフ。

【図２２】実施例１６、１７、１８、１９の各試験片の
０℃、２０℃、４０℃及び６０℃における音圧レベルを
示したグラフ。

【符号の説明】

１・・・試験片 ２・・・鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｌ 31:58

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂マトリックス中にフィラーを充填し
   てなる遮音制振材であって、 当該遮音制振材の−２０℃〜１００℃の温度範囲におけ
   る貯蔵弾性率（Ｅ′）が１０⁸ ｄｙｎｅ／ｃｍ² 以上で
   あり、かつ同遮音制振材の−２０℃〜１００℃の温度範
   囲における損失弾性率（Ｅ″）の最大値が２×１０⁹ ｄ
   ｙｎｅ／ｃｍ²以上であることを特徴とする遮音制振
   材。
2. 【請求項２】 前記フィラーがマイカ鱗片であることを
   特徴とする請求項１記載の遮音制振材。
3. 【請求項３】 前記フィラーがマイカ鱗片と炭酸カルシ
   ウムであることを特徴とする請求項１記載の遮音制振
   材。
4. 【請求項４】 前記樹脂マトリックスが、損失係数のピ
   ーク温度が異なる少なくとも２種の樹脂とゴムとから構
   成されてなることを特徴とする請求項１記載の遮音制振
   材。