JPH08239500A

JPH08239500A - 防振材

Info

Publication number: JPH08239500A
Application number: JP7067131A
Authority: JP
Inventors: Michio Umeda; 道夫梅田; Manabu Matsunaga; 学松永; Motoshige Tatsumi; 元茂辰已
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、防振材である粘弾性発泡体は、特
定の粘性ゴム混和物で形成されており、しかも連続気泡
と独立気泡が混在することにより、特に、低周波数の振
動を抑制し、小型且つ軽量で設計の自由度が高く、しか
も安価な防振材を提供することを目的とする。【構成】本発明は、ゴム(Ａ)、軟化剤(Ｂ)、無機充填
剤及び／又は有機充填剤の充填剤(Ｃ)、有機発泡剤(Ｄ)
及び加硫剤(Ｅ)を含有する粘性ゴム混和物を加硫発泡し
た粘弾性発泡体からなる防振材であって、上記ゴム(Ａ)
１００重量部に対し、軟化剤(Ｂ)１０〜２００重量部
と、無機充填剤及び／又は有機充填剤の充填剤(Ｃ)５〜
３００重量部を含有し、且つ上記粘弾性発泡体は、密度
が０．２g／cm³以下に設定されていると共に、連続気泡
と独立気泡が混在することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車両、家電製
品、ＯＡ機器等の製品の振動減衰のために用いられる防
振材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】振動を発生する機器や、外部から伝わる
振動によって機能が損なわれる精密機器などは、通常振
動を抑えるために防振材が用いられている。

【０００３】この防振材としては、通常、液体封入
防振ゴム、ソリッドの成形ゴムからなる防振ゴム、
更に、ポリウレタン等の発泡体などが広く用いられ
ている。

【０００４】しかしながら、上記各種防振材には、それ
ぞれ次のような欠点がある。上記の液体封入防振ゴム
は、低い周波数の振動まで防ぐことができるが、個々の
構成部品が大きく、重く、高価であるので、設計の自由
度が制約されるという問題がある。

【０００５】一方、上記の防振ゴムは、それだけで防
振機能を発揮し、コンパクトで比較的安価であるが、ソ
リッドであるためバネ定数が高く、軽量物の低周波数域
での防振を考慮した場合、その構造設計が困難であると
いう問題がある。

【０００６】上記のポリウレタン等の発泡体は、通常
のものでは防振性がさほど高くないので、これを改善す
るために、種々の方法が提案されている。

【０００７】具体的には、例えば、ポリウレタンフォー
ムにアスファルトを配合または含浸させる方法や、ポリ
ウレタンフォームの通気性を限定する方法、ポリウレタ
ンフォームのセル形態を特殊構造とする方法、等が提案
されている。

【０００８】これらのうち、ポリウレタンフォームにア
スファルトを配合または含浸させる方法においては、製
法が複雑であり、密度も低く、永久歪も悪いのであり、
又、ポリウレタンフォームの通気性を限定する方法にお
いては、ポリウレタンフォームに薄膜を設ける等の後加
工を必要とするので、コストが高くなるのであり、更
に、ポリウレタンフォームのセル形態を特殊構造とする
方法においては、セル形態または骨格が特殊で均質なも
のを得難い結果、一定品質の製品を得る事が困難であ
る。

【０００９】そこで、最近では、以下の防音防振材が提
案されている。即ち、防音防振材として、(ａ) 反発弾
性が２５％以下及び(ｂ) ヒステリシスロスが５０〜８
５％の開孔を有する可橈性ポリウレタンフォームからな
るものが提案されている(特開昭６２ー２９０７１３号
公報)。

【００１０】そして、この場合、特に、開孔を有する可
橈性ポリウレタンフォームが密度０．１２ｇ／ｃｍ³以
下であるものが挙げられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、反発弾性等、特定の物性を有するポリウレタンフ
ォームを利用する方法では、構成するウレタンの物性の
みに頼るため防振性の重要な要件である、防音や防振の
効果が不十分となる。

【００１２】又、可橈性ポリウレタンフォームを用いて
いるために、光が当たる場所や高温高湿下で使用すると
劣化が生じる結果、防振性が徐々に低下するなどの致命
的な欠陥がある。

【００１３】本発明は、上記技術的課題を解決するため
に完成されたものであって、防振材である粘弾性発泡体
は、特定の粘性ゴム混和物で形成されており、しかも連
続気泡と独立気泡が混在することにより、特に、低周波
数の振動を抑制し、小型且つ軽量で設計の自由度が高
く、しかも安価な防振材を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の防振材は、上記
目的を達成するために、ゴム(Ａ)、軟化剤(Ｂ)、無機充
填剤及び／又は有機充填剤の充填剤(Ｃ)、有機発泡剤
(Ｄ)及び加硫剤(Ｅ)を含有する粘性ゴム混和物を加硫発
泡した粘弾性発泡体からなる防振材であって、上記ゴム
(Ａ)１００重量部に対し、軟化剤(Ｂ)１０〜２００重量
部と、無機充填剤及び／又は有機充填剤の充填剤(Ｃ)５
〜３００重量部を含有し、且つ上記粘弾性発泡体は、密
度が０．２g／cm³以下に設定されていると共に、連続気
泡と独立気泡が混在することを特徴とするものである。

【００１５】以下、本発明を詳しく説明する。本発明の
防振材は、特定の粘性ゴム混和物を加硫発泡した粘弾性
発泡体からなり、この粘弾性発泡体は、密度が０．２g
／cm³以下に設定されていると共に、連続気泡と独立気
泡が混在することを特徴とするものである。

【００１６】本発明で用いられる特定の粘性ゴム混和物
は、ゴム(Ａ)、軟化剤(Ｂ)、無機充填剤及び／又は有機
充填剤の充填剤(Ｃ)、有機発泡剤(Ｄ)及び加硫剤(Ｅ)か
らなり、しかも上記ゴム(Ａ)１００重量部に対し、軟化
剤(Ｂ)１０〜２００重量部と、無機充填剤及び／又は有
機充填剤の充填剤(Ｃ)５〜３００重量部を含有するもの
である。

【００１７】上記ゴム(Ａ)としては、イソブチレン−イ
ソプレンゴム(ＩＩＲ)、ブタジエンゴム(ＢＲ)、スチレ
ン−ブタジエンゴム(ＳＢＲ)、ニトリル−ブタジエンゴ
ム(ＮＢＲ)、イソプレンゴム(ＩＲ)、クロロプレンゴム
(ＣＲ)、エチレン−プロピレン−ターポリマーゴム(Ｅ
ＰＴ)等の合成ゴムが代表的なものとして挙げられる。
これらは単独もしくは２種類以上併用しても良いのであ
る。

【００１８】これらのうち、特に好ましいのは、耐候性
等の耐久性の観点からエチレン−プロピレン−ターポリ
マーゴム(ＥＰＴ)、防振のエネルギー損失が大であると
いう理由からイソブチレン−イソプレンゴム(ＩＩＲ)が
挙げられるのであり、特に、これらを併用しても良いの
である。

【００１９】本発明で用いられる軟化剤(Ｂ)としては、
ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート等の分子量
が３００から５００の可塑剤、ポリエステル可塑剤のよ
うな分子量が１０００から８０００の高分子可塑剤、ス
ピンドル油、マシン油、シリンダー油等の潤滑油類、パ
ラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル
等のプロセスオイル類、流動パラフィン、ワセリン等の
パラフィン類等の石油系軟化剤、コールタール、コール
タールピッチ等のコールタール系軟化剤、ひまし油、綿
実油等の脂肪族系軟化剤、芳香族系軟化剤、蜜ロウ、ラ
ノリン等のロウ類、常温で液状又は固形の樹脂類、その
他ポリブテン等の液状ゴム等が挙げられる。

【００２０】これらは、それぞれのゴム(Ａ)との相溶性
から単独もしくは２種類以上併せて用いられる。これら
のうち、特に好ましいのは、ＥＰＴやＩＩＲを使用する
場合、相溶性の点から、例えば、パラフィン系プロセス
オイルを用いることである。

【００２１】そして、上記軟化剤(Ｂ)の配合割合は、上
記ゴム(Ａ)１００重量部(以下、単に「部」と略す)に対し
て、１０〜２００部の範囲に設定することが好ましく、
より好ましくは、６０〜１５０部の範囲である。

【００２２】即ち、軟化剤の配合割合が、１０部未満で
は柔軟性が乏しく、所要の防振性が得難いのであり、一
方、２００部を超えると、表面にブリードが生じる虞れ
が有るから好ましくない。

【００２３】本発明で用いられる無機充填剤及び／又は
有機充填剤の充填剤(Ｃ)としては、炭酸カルシウム、タ
ルク、クレー、アスベスト、軽石粉、ガラス繊維、マイ
カ、シリカ、チャンネルブラックやファーネスブラック
等のカーボンブラック、中空ビーズ等の無機充填剤の
他、再生ゴム、セラック、木粉、コルク粉末等の有機充
填剤が挙げられるのであり、特にこれらの充填剤におい
て、後述する粘弾性発泡体の発泡をムラを極力少なくす
るために、球状で、しかも粒度幅が狭く、分散性の良好
なものが好ましい。この場合、これらは単独、もしくは
２種以上併せて用いられる。

【００２４】そして、上記無機充填剤及び／又は有機充
填剤の充填剤(Ｃ)の配合割合としては、上記ゴム (Ａ）
１００部に対して、５部〜３００部の範囲に設定するこ
とが好ましい。

【００２５】上記無機充填剤及び／又は有機充填剤の充
填剤(Ｃ)の配合割合が、５部未満では発泡体の強度が不
十分となって使用中に破損する虞れが有り、一方、３０
０部を超えると粘性ゴム混和物の粘度が高くなり過ぎて
均一な混合物を得難くなる上、後述する粘弾性発泡体の
密度を所定以下に設定する事が困難になるから好ましく
ない。

【００２６】本発明で用いられる有機発泡剤(Ｄ)として
は、加熱によりガスを発生するものであれば特に限定さ
れるものではないが、具体的には、例えばＮ,Ｎ'−ジニ
トロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ,Ｎ'−ジメチル−
Ｎ,Ｎ'−ジニトロソテレフタルアミド等のニトロソ系化
合物、アゾジカルボソアミド、アゾビスイソブチルニト
リル、ジアゾアミノベンゼン等のアゾ系化合物、ベンゼ
ンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジ
ド等のスルホニルヒドラジド系化合物等が挙げられる。
また、その他の例としては、p−トルエンスルホニルア
ジド、４,４'−オキシビスベンゾソスルホニルヒドラジ
ド等の公知の発泡剤も挙げられる。これらは、単独、も
しくは２種以上併せて用いられる。

【００２７】これらのうち、特に好ましいのは、加熱上
昇温度によるガス発生量の点から、例えばアゾジカルボ
ソアミドを用いることである。更に、２種以上併せて用
いる場合には、発泡分解温度の調整の点から、例えばア
ゾジカルボソアミド及び４,４'−オキシビスベンゾソス
ルホニルヒドラジドを併用することである。

【００２８】そして、上記有機発泡剤(Ｄ)の配合割合
は、上記ゴム(Ａ)１００部に対して、１〜５０部の範囲
とするのが好ましく、特に、１０〜４０部の範囲に設定
するのが一層好ましいのであり、有機発泡剤(Ｄ)の配合
割合が、１部未満では発泡が不十分となって所定の密度
以下のものを得難いのであり、一方、５０部を超えると
発泡倍率が高くなってガス抜けが生じ易くなる結果、連
続気泡と独立気泡を混在させ難くなるので好ましくな
い。

【００２９】本発明で用いられる加硫剤(Ｅ)としては、
硫黄、硫化硫黄、二酸化硫黄等の硫黄化合物、p−キノ
ンジオキシム等のオキシム類、ヘキサジアミンカルバメ
ート、エチレンジアミンカルバメート等のカルバメート
類等が挙げられるのであり、又、これらは単独もしくは
２種以上併せて用いられる。

【００３０】これらのうち、特に好ましいのは、均質な
粘弾性発泡体を安定して製造することができるから、例
えば硫黄を用いるのが好ましい。更に、２種以上併せて
用いる場合の組み合わせとしては、硫黄及びp−キノン
ジオキシムを併用するのが望ましい。

【００３１】そして、上記加硫剤(Ｅ)の配合割合は、上
記ゴム(Ａ)１００部に対して、０．０１〜１０部の範囲
に設定することが好ましく、特に、１〜３部の範囲とす
るのが一層好ましいのであり、加硫剤(Ｅ)の配合割合
が、０．０１部未満では加硫が不十分となって所要の弾
性が得られない虞れがあり、一方、１０部を超えるとバ
ネ定数が高くなりすぎ、防振性が悪くなる傾向が見られ
るから好ましくない。

【００３２】即ち、本発明においては粘性ゴム混和物
が、ゴム(Ａ)１００重量部に対し、軟化剤(Ｂ)１０〜２
００重量部、無機充填剤及び／又は有機充填剤の充填剤
(Ｃ)５〜３００重量部、有機発泡剤(Ｄ)１〜５０重量部
及び加硫剤(Ｅ)０．０１〜１０重量部からなるものが望
ましい。

【００３３】本発明においては、上記粘性ゴム混和物
に、所望により、加硫促進剤、加硫促進助剤、紫外線吸
収剤、老化防止剤又は発泡助剤等の添加剤を適宜量、配
合しても良い。

【００３４】上記加硫促進剤としては、ジフェニルグア
ニジン又はトリフェニルグアニジン等のグアニジン系化
合物、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチア
ゾルジスルフィド等のチアゾール化合物、チオカルバニ
リド、ジエチルチオユリア等のチオユリア系化合物、テ
トラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウ
ラムジスルフィド等のチウラム系化合物、ジメチルジチ
オカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナト
リム等のジチオカルバメート系化合物等が挙げられるの
であり、これらは、単独、もしくは２種以上併せて用い
られる。

【００３５】上記加硫促進助剤として、亜鉛華、酸化マ
グネシウム等の金属酸化物、ステアリン酸、オレイン酸
等の脂肪酸及びその誘導体、シクロヘキシルアミン類、
ジシクロヘキシルアミン類等が挙げられるのであり、こ
れらは、単独、もしくは２種以上併せて用いられる。

【００３６】上記紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノ
ン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物等が挙げられ
る。

【００３７】上記老化防止剤としては、フェノール系化
合物、アミンケトン系化合物、芳香族アミン系化合物等
が挙げられる。

【００３８】上記発泡助剤としては、サリチル酸、尿素
等が挙げられる。

【００３９】そして、上記添加剤の配合割合としては、
ゴム(Ａ)１００部に対して、加硫促進剤は０．１〜２０
部、加硫促進助剤は０．１〜１０部、紫外線吸収剤は
０．１〜１０部、老化防止剤は０．１〜１０部、発泡助
剤は０．１〜３０部、にそれぞれ設定することが好まし
い。

【００４０】本発明で用いられる粘性ゴム混和物は、例
えば次のようにして製造される。即ち、上記(Ａ)〜(Ｅ)
の成分及び必要に応じて添加それる添加剤を適宜の割合
で配合し均一に混練することにより製造される。

【００４１】そして、このようにして製造される粘性ゴ
ム混和物は、ムーニー粘度

【００４２】

【式１】

【００４３】が５〜５０の範囲に設定されていること
が、これを用いて粘弾性発泡体を製造する上で好まし
く、特に、ムーニー粘度が２０から４０のものが一層好
ましい。

【００４４】上記粘性ゴム混和物において、好ましい成
分の組み合わせは、耐候性、防振性及び信頼性という点
から、ゴム(Ａ)としてＥＰＴ、軟化剤(Ｂ)としてパラフ
ィン系プロセスオイル、無機充填剤及び／又は有機充填
剤の充填剤(Ｃ)として炭酸カルシウムやカーボンブラッ
ク、有機発泡剤(Ｄ)としてアゾジカルボソアミド及び加
硫剤(Ｅ)として硫黄、を用いたものである。

【００４５】更に、必須成分(Ａ)〜(Ｅ)に加えて、配合
される添加剤として、亜鉛華、ステアリン酸の他、加硫
促進剤としてジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、老化防
止剤として２,４−ビス「(オクチルチオ)メチル」−o−ク
レゾール、紫外線吸収剤としてヒドロキシフェニルベン
ゾトリアゾール誘導体を用いるのが好ましい。このよう
な成分の組み合わせによりムーニー粘度２０〜４０の加
硫発泡に優れた粘性ゴム混和物が得られるのである。

【００４６】本発明の防振材は、上記粘性ゴム混和物を
用いて、例えば次のようにして製造される。即ち、先
ず、上記粘性ゴム混和物を、シート状(厚み１〜１０mm)
に成形し、次いで、この成形体をオーブン中で、適宜の
加熱条件に設定することにより加硫とともに発泡させた
後、２本ロールなどで圧縮させることで連続気泡と独立
気泡が混在する、低密度の粘弾性発泡体である防振材が
製造される。

【００４７】この加熱条件は、上記粘性ゴム混和物を構
成する各成分の種類及び配合割合等によって適宜に設定
されるが、具体的には、例えば加熱温度８０〜１８０℃
で、しかも加熱時間が２０から１２０分となるように設
定することが好ましく、特に、加熱温度１００〜１６０
℃で、しかも加熱時間が４０〜９０分に設定するのが一
層好ましい。

【００４８】また、上記粘性ゴム混和物の加熱発泡にお
いて、十分な防振性を発現させるために、発泡後の密度
が０．２g／cm³以下になるよう加熱発泡することが必要
であり、特に、０．１５g／cm³以下である。このような
密度になるように、加熱温度、加熱時間を設定して、加
熱発泡される。

【００４９】

【作用】即ち、本発明の防振材は、上記特定の(Ａ)から
(Ｅ)の成分を含有する粘性ゴム混和物を用い、これを発
泡することで、連続気泡と独立気泡が混在し、しかも
０．２g／cm³以下の密度を持つ粘弾性発泡体が得られ
る。

【００５０】このため、本発明の防振材はこれを構成す
る発泡マトリックスが、連続気泡と独立気泡が混在する
ため、変形回復時の空気の流れが妨げられ、構造的に防
振効果が高く、また、ゴムを主成分とするため低弾性で
しかも防振効果が高い粘弾性発泡体である。したがっ
て、低い周波数まで、振動を押さえることができる上、
更に、通常のゴムの発泡体の製法によって作ることがで
きるため、安価に作ることができる作用を有するのであ
る。

【００５１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００５２】表１に示す各成分を同表に示す割合で配合
し、これを六インチミキシングロールを用いて均一に混
練することにより粘性ゴム混和物を作成した。次いで、
上記粘性ゴム混和物を、上記六インチミキシングロール
を用いて、厚み５mmのシート状に成形した。

【００５３】そして、これをオーブン中に入れ、次い
で、加熱温度１６０℃で、加熱時間６０分の加熱条件
下、加硫発泡させて粘弾性発泡体を製造した。

【００５４】

【表１】

【００５５】こうして得られた各実施例品及び各比較例
品の防振材の物性、密度、防振性(共振周波数、共振倍
率)を下記の方法に従って測定した。これらの結果を表
２に示した。また防振性の測定結果については、図３に
示した。

【００５６】

【表２】

【００５７】密度はＪＩＳＫ６７６７に準じて測定
した。

【００５８】防振性は、図１及び図２に示すような振動
モデル、即ち、剛体１上の４隅に、２５mm×２５mm×１
０mmの防振材２を載置し、おもり(０．１kg)３を支えた
ものを作成し、剛体１を１〜２００Ｈzの周波数で垂直
方向に加振したときの剛体１上の振幅Ｘ₀と、おもり３
上の振幅Ｘ₁を測定し、振幅倍率μ＝Ｘ₁／Ｘ₀を求め
た。

【００５９】振幅倍率μの最大値を共振倍率、振幅倍率
μが最大となる周波数が共振周波数となる。

【００６０】各実施例は、各比較例に比べ、共振周波
数、共振倍率が低く防振性に優れていることが認められ
る。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、本発明の防振材は、上記
の(Ａ)から(Ｅ)の成分を含有する粘性ゴム混和物を用い
加硫発泡させ、これが特定の固有振動数を示す粘弾性発
泡体からなる。このため、防振材を構成する発泡マトリ
ックスが、主成分がゴム成分であり、連続気泡と独立気
泡が混在した状態になっているため、防振効果が著しく
高いうえ、低弾性である。

【００６２】又、本発明の防振材は、ウレタンフォーム
と比較して、安価で、しかも低い周波数まで防振性を発
揮できるのであり、液体封入防振ゴムに比べて小型で、
且つ軽量である上、安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は各防振材の防振特性の測定方法を示す側
面図である。

【図２】図２は各防振材の防振特性の測定方法を示す平
面図である。

【図３】図３は各防振材の防振特性図である。

【符号の説明】

１剛体２防振材３おもり

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｆ１６Ｆ 15/08 9138−3ＪＦ１６Ｆ 15/08 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム(Ａ)、軟化剤(Ｂ)、無機充填剤及び
／又は有機充填剤の充填剤(Ｃ)、有機発泡剤(Ｄ)及び加
硫剤(Ｅ)を含有する粘性ゴム混和物を加硫発泡した粘弾
性発泡体からなる防振材であって、上記ゴム(Ａ)１００
重量部に対し、軟化剤(Ｂ)１０〜２００重量部と、無機
充填剤及び／又は有機充填剤の充填剤(Ｃ)５〜３００重
量部を含有し、且つ上記粘弾性発泡体は、密度が０．２
g／cm³以下に設定されていると共に、連続気泡と独立気
泡が混在することを特徴とする防振材。
【請求項２】ゴム(Ａ)が、ブタジエンゴム、スチレン
−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、エチレ
ン−プロピレン−ターポリマーゴム、イソプレンゴム、
クロロプレンゴム、イソブチレン−イソプレンゴムから
なる群から選ばれた少なくとも１種のゴムである請求項
１記載の防振材。
【請求項３】軟化剤(Ｂ)が可塑剤、高分子可塑剤、石
油系軟化剤、コールタール系軟化剤、脂肪族系軟化剤、
芳香族系軟化剤、ロウ類又は樹脂類からなる群から選ば
れた少なくとも１種である請求項１又は２記載の防振
材。
【請求項４】有機発泡剤(Ｄ)がニトロソ系化合物、ア
ゾ系化合物又はスルホニルヒドラジド系化合物からなる
群から選ばれた少なくとも１種である請求項１ないし３
のいずれか１項に記載の防振材。
【請求項５】加硫剤(Ｅ)が硫黄、硫黄化合物、オキシ
ム類又はカルバメート類からなる群から選ばれた少なく
とも１種である請求項１ないし４のいずれか１項に記載
の防振材。
【請求項６】粘性ゴム混和物がゴム(Ａ)１００重量部
に対し、軟化剤(Ｂ)１０〜２００重量部、無機充填剤及
び／又は有機充填剤の充填剤(Ｃ)５〜３００重量部、有
機発泡剤(Ｄ)１〜５０重量部及び加硫剤(Ｅ)０．０１〜
１０重量部からなる請求項１ないし５のいずれか１項に
記載の防振材。