JPH08277342A - 制振性熱可塑性樹脂組成物およびそれから得られる成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性樹脂の優れた成形性、耐熱性、機械
的特性を損なうことなく、優れた振動減衰性を有する制
振性熱可塑性樹脂組成物および成形品を得ること。 【構成】 熱可塑性樹脂（Ａ）４０〜９７重量％、平均
粒子径１００〜１０００μｍの鱗片状黒鉛（Ｂ）３〜６
０重量％、繊維状強化材（Ｃ）０〜５７重量％からなる
樹脂組成物で、かつ（Ｂ）＋（Ｃ）が６０重量％以下で
ある制振性熱可塑性樹脂組成物およびそれから得られる
成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気・電子機械部品、
自動車部品等の制振性を要求される成形材料用に用いら
れる熱可塑性樹脂材料に関し、さらに詳しくは、優れた
振動減衰性を有する優れた制振性熱可塑性樹脂組成物及
びそれから得られる成形品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種成形材料に使用される熱可塑性樹脂
としては、成形性、機械的特性、耐熱性を有することか
ら、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹
脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、あるいはこれらを組み合わせたポリマー
アロイ等、各用途に適した材料が選定され用いられてい
る。

【０００３】近年、自動車のエンジン周りの部品、ミラ
ー関係の部品、オーデイオ関係の部品等に対しては、耐
熱性や機械的強度及び成形性とともに振動減衰性が要求
される様になってきている。しかし、熱可塑性樹脂単独
を十分な振動減衰性を有する材料とすることはできなか
った。

【０００４】現状は、樹脂と金属鋼板を張り合わせた制
振鋼板が主流となっているが、樹脂材料の制振性改良策
としては、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂に板状フィ
ラーを添加したり、特開昭６０−４０１４３号公報で示
されるスチレン−アクリル酸エステル共重合体に対して
酢酸ビニル系重合体及びポリアミドエポキシ化合物を配
合して樹脂のガラス転移温度領域を広くし、使用温度範
囲での損失係数ｔａｎδを高めたり、特公平６−２７２
７３４号公報で示されるＡＢＳ樹脂にマイカを添加し制
振性を付与する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら樹脂材
料における制振性は十分なものではなく、特に耐熱性、
機械的特性を損なうこともあり、未だ満足できるもので
はなかった。

【０００６】本発明の目的は、熱可塑性樹脂の優れた成
形性、耐熱性、機械的特性を損なうことなく、優れた振
動減衰性を有する制振性熱可塑性樹脂組成物および成形
品を得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するために、熱可塑性樹脂組成物の振動減衰性に
ついて鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に特定の鱗片状
黒鉛を配合することによって、成形性、耐熱性、機械的
強度を損なうことなく、優れた振動減衰性を有する熱可
塑性樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発
明に到達したものである。

【０００８】すなわち、本発明の要旨とするところは、
熱可塑性樹脂（Ａ）４０〜９７重量％、平均粒子径１０
０〜１０００μｍの鱗片状黒鉛（Ｂ）３〜６０重量％、
繊維状強化材（Ｃ）０〜５７重量％からなる樹脂組成物
で、かつ（Ｂ）＋（Ｃ）が６０重量％以下である制振性
熱可塑性樹脂組成物およびそれから得られる成形品にあ
る。

【０００９】本発明において、熱可塑性樹脂（Ａ）とし
ては、例えば、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹
脂、低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスル
ホン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、フッ素樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹
脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ
シクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、
ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポ
リフェニレンスルフィド樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポ
リエーテルエーテルケトン樹脂及びこれらを組み合わせ
たアロイ樹脂、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹
脂／ポリエチレンテレフタレート樹脂アロイ、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイ、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂／ポリカーボネート樹脂アロ
イ、ポリエチレンテレフタレート樹脂／ポリカーボネー
ト樹脂アロイ、ポリカーボネート樹脂／ＡＢＳ樹脂アロ
イ、ポリカーボネート樹脂／ＡＳＡ樹脂アロイ、ポリア
ミド樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイ等を挙げることができる。

【００１０】特に耐熱性及び機械的特性から非晶性熱可
塑性樹脂としては、ＡＢＳ系樹脂、ＡＳ系樹脂及びＰＣ
系樹脂が、また結晶性熱可塑性樹脂としてはポリエステ
ル系樹脂及びポリアミド系樹脂が好ましい。またそれら
のポリマーアロイも同様に好ましい。

【００１１】熱可塑性樹脂（Ａ）は、熱可塑性樹脂組成
物中に４０〜９７重量％の範囲で含有され、好ましくは
５５〜９５重量％の範囲である。これは、熱可塑性樹脂
が４０重量％未満では、材料賦形が困難になるためであ
り、逆に９７重量％を超えると振動減衰性の向上が期待
できないためである。

【００１２】本発明で使用される平均粒子径１００〜１
０００μｍの鱗片状黒鉛（Ｂ）は六方晶系に属した結晶
形をもつ炭素原子のみによって構成されるものである。
黒鉛の中には、外観が葉片状の結晶で最も黒鉛化の進ん
だ鱗片状黒鉛、派状で産出する塊状黒鉛、外観が土状ま
たは土塊状を示す非晶質な土状黒鉛に大別できるが、本
発明で使用される黒鉛は、六方晶板状晶の炭素原子のみ
によって構成される鱗片状黒鉛である。

【００１３】本発明で使用する鱗片状黒鉛の平均粒径
は、１００〜１０００μｍの範囲が好ましい。平均粒径
が１００μｍ未満であると材料賦形時に分散不良を起こ
したり、振動減衰性が低下するので好ましくない。ま
た、平均粒径が１０００μｍを超えると外観不良を起こ
したり、機械的強度が低下するので好ましくない。

【００１４】また、鱗片状黒鉛（Ｂ）は、本発明の組成
物中３重量％〜６０重量％の範囲で含有され、好ましく
は５重量％〜４０重量％である。これは、鱗片状黒鉛が
３重量％未満では、振動減衰性に効果が少なく、逆に６
０重量％を超えると、材料賦形が困難となるためであ
る。

【００１５】本発明で使用される繊維状強化材（Ｃ）と
しては、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、シリコ
ンカーバイト繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維等
の無機繊維金属繊維、耐熱性有機繊維等が挙げられる。
具体的には、繊維径１〜２０μｍ、繊維長１０ｍｍ以下
のガラス繊維または炭素繊維のチョップドストランド、
ガラス繊維ミルドファイバー、ピッチ系炭素繊維、芳香
族ポリアミド繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリ
アミドイミド繊維等が挙げられ、これらを単独または組
み合わせて使用することができる。中でも、ガラス繊維
のチョップドストランドが好ましい。これら繊維状強化
材の配合量は、組成物中０〜５７重量％の範囲である。
これは、繊維状強化材が５７重量％を超えると流動加工
性が低下したり、材料賦形が困難になるためである。

【００１６】本発明では、平均粒子径１００〜１０００
μｍの鱗片状黒鉛（Ｂ）と繊維状強化材（Ｃ）が合計で
樹脂組成物中６０重量％以下であることが好ましい。

【００１７】合計量が６０重量％を超えると、材料賦形
が困難となるため好ましくない。

【００１８】本発明においては、本発明の効果を損なわ
ない範囲内で、タルク、カオリン、マイカ、クレー、ウ
ォラストナイト、セリサイト、ベントナイト、アスベス
ト、アルミナシリケートなどのケイ酸塩、アルミナ、酸
化ケイ素、酸化マグネシウム酸化ジルコニウム、酸化チ
タンなどの金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、ドロマイトなどの炭酸塩硫酸カルシウム、硫酸バ
リウムなどの硫酸塩、ガラスビーズ、窒化ホウ素、炭化
ケイ素などの粒子状の充填剤、シリカやステアリン酸塩
などの滑剤や離型剤、紫外線吸収剤、カーボンブラック
などの顔料を含む着色料、ハロゲン化合物やリン化合物
などの難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、帯電防止剤、カ
ップリング剤、発泡剤、架橋剤および熱安定剤などの公
知の添加剤を任意に添加してもよい。

【００１９】本発明の制振性熱可塑性樹脂組成物は、射
出成形、押出成形、真空成形等の各種成形によって成形
品とすることができる。特に射出成形品や押出成形品と
することが好ましい。また成形品にメッキ処理、真空蒸
着処理、スパッタリング処理等の光輝処理を施すことも
可能である。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。

【００２１】また、剛性率及び減衰能の測定は、公知の
ねじり振動子法によるフェッペルペルツ型減衰能測定装
置を用いて行った。

【００２２】この測定方法は、今まで樹脂の制振性の一
般的指標となっていた損失係数ｔａｎδでは測定不可能
であった減衰能に対する振幅依存性が確認できるもので
あり、より現実的な材料選択が可能となる方法である。

【００２３】減衰能は次式で表される固有減衰能（％）
で評価した。この値が大きいほど、減衰能を有すること
となる。

【００２４】 固有減衰能（Ｓ．Ｄ．Ｃ．）（％） ＝（△Ｗ／Ｗ）×１００ ＝｛（Ａ_n ²−Ａ_n+1 ²）／Ａ_n ²｝×１００ （式中、Ｗは振動エネルギー、△Ｗは１サイクルに失わ
れるエネルギー、Ａ_nはｎ番目の振動の大きさ、Ａ_n+1は
ｎ＋１番目の大きさを示す。） なお、実施例で使用した鱗片状黒鉛は、固定炭素８５％
以上、揮発分２％以下の平均粒径２００μｍ及び５００
μｍの鱗片状黒鉛粉末である。また、繊維状強化材とし
ては、繊維径１３μｍ、繊維長３ｍｍのガラス繊維を用
いた。

【００２５】（実施例１〜１１）表１に示す種々の熱可
塑性樹脂と前述の鱗片状黒鉛及びガラス繊維を、表１に
示した割合で配合し、Ｖ型ブレンダー中で５分間均一に
混合した。この混合物を直径４５ｍｍのベント式溶融押
出機に投入し、熱可塑性樹脂の種類によりシリンダー温
度１５０℃〜２７０℃の範囲で押し出し、熱可塑性樹脂
組成物のペレットを得た。

【００２６】得られた熱可塑性樹脂組成物のペレット
を、直径３６ｍｍ、５．５オンスのスクリュー式射出成
形機で、熱可塑性樹脂の種類によりシリンダー温度１５
０℃〜２７０℃の範囲、金型温度４０℃〜８０℃、成形
サイクル９０秒にて射出成形し、６０ｍｍ×１００ｍｍ
×ｔ１０ｍｍのプレート試片を得た。得られた試片の剛
性及び固有減衰能測定用の試験片とし、フェッペルペル
ツ型減衰能測定装置で表面剪断歪０〜６×１０^ー3の範囲
で固有減衰能及び剛性を測定した。

【００２７】その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】（比較例１〜６）表１に示す種々の熱可塑
性樹脂ペレットを、直径３６ｍｍ、５．５オンスのスク
ユー式射出成形機で、熱可塑性樹脂の種類によりシリン
ダー温度１５０℃〜２７０℃の範囲、金型温度４０℃〜
８０℃、成形サイクル９０秒にて射出成形し、実施例１
〜１１と同様の方法で試験片を得、表面剪断歪０〜６×
１０^ー3の範囲で固有減衰能及び剛性を測定した。

【００３０】その結果を表１に示した。

【００３１】以上表１に示した結果から、明らかに非強
化ポリマーと比較し、本発明にて得られた熱可塑性樹脂
組成物は、非強化ポリマーでは得られなかった高い減衰
能を有し、優れた制振性熱可塑性樹脂組成物であること
が明かとなった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の制振性熱可塑性樹脂組成物は、
優れた機械的特性と振動減衰性を有する成形品をし得る
ものであり、各種自動車部品、電機・電子関連部品等の
制振性を要求される成形材料として広く使用できるもの
である。

フロントページの続き (72)発明者 西山 勝廣 千葉県野田市山崎2641東京理科大学理工学 部機械工学科内 (72)発明者 富安 健 東京都八王子市南大沢３丁目２−５−708

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂（Ａ）４０〜９７重量％、
   平均粒子径１００〜１０００μｍの鱗片状黒鉛（Ｂ）３
   〜６０重量％、繊維状強化材（Ｃ）０〜５７重量％から
   なる樹脂組成物で、かつ（Ｂ）＋（Ｃ）が６０重量％以
   下である制振性熱可塑性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１の制振性熱可塑性樹脂組成物か
   ら得られる射出成形品。
3. 【請求項３】 請求項１の制振性熱可塑性樹脂組成物か
   ら得られる押出成形品。