JPH10298354A - Highly damping material and its production - Google Patents

Highly damping material and its production

Info

Publication number
JPH10298354A
JPH10298354A JP12338797A JP12338797A JPH10298354A JP H10298354 A JPH10298354 A JP H10298354A JP 12338797 A JP12338797 A JP 12338797A JP 12338797 A JP12338797 A JP 12338797A JP H10298354 A JPH10298354 A JP H10298354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
dielectric substance
substance
elastomer
tan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12338797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chihi Go
馳飛 呉
Kazunobu Hashimoto
和信 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Priority to JP12338797A priority Critical patent/JPH10298354A/en
Publication of JPH10298354A publication Critical patent/JPH10298354A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject material having a large energy absorbability, capable of showing an excellent noise absorbability, vibration damping property, vibration resistance, impact absorbability, vibration-deducing property, and ageing stability, and useful for noise barriers, etc., by dispersing a dielectric substance in a specific rubber material or elastomer material. SOLUTION: This highly damping material is obtained by dispersing (A) an organic low molecular dielectric substance or ferrodielectric substance (e.g. a crosslinking accelerator) in (B) a rubber material or elastomer material having polar side chains (e.g. chlorinated polyethylene, a polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomer). The material is obtained e.g. by kneading the component A with the component B, thermally molding the kneaded product at a temperature of 100-250 deg.C and subsequently forming a constrained layer on the surface of the obtained material. Thereby, the crystallization of the component A can be prevented, and the deterioration of the damping property with time can effectively be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高減衰材料及びそ
の製造方法に関し、さらに詳しくは、音響ルームの遮音
壁、建築構造体の遮音間仕切、車両の防音壁等に適用さ
れる振動や騒音を吸収する制振材・防音材としての高減
衰材料及びその耐久性を高くする製造方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-attenuation material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to vibration and noise applied to a sound insulation wall of an acoustic room, a sound insulation partition of a building structure, a sound insulation wall of a vehicle, and the like. The present invention relates to a high damping material as a vibration damping material and a soundproofing material, and a manufacturing method for increasing the durability thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の高減衰材料としての高分子系材
料は、図4に示す典型的粘弾性体であるフォークト模型
としてとらえることができる。このフォークト模型によ
ればその質量部分が高分子系材料の質量、ばねが弾性成
分、ダッシュポットが粘性成分としてモデル化されてい
る。
2. Description of the Related Art A polymer material as a high damping material of this type can be regarded as a Voigt model which is a typical viscoelastic body shown in FIG. According to the Voigt model, the mass is modeled as the mass of the polymer material, the spring is modeled as an elastic component, and the dashpot is modeled as a viscous component.

【0003】高分子材料の材料微小部をこのモデルでと
らえれば、高分子材料はこのモデルが無数に結合して形
成されたものであり、材料微小部が何等かの原因で振動
すると、それぞれの材料微小部には複素正弦歪 (ε*
が発生し、これにより複素正弦応力(σ*)が発生す
る。これらの比をとることにより複素弾性係数(E*
が次の式により与えられる。 複素弾性係数(E*)=複素正弦応力(σ*)/ 複素正
弦歪(ε*
[0003] If a minute material portion of a polymer material is captured by this model, the polymer material is formed by connecting the model innumerably. Complex sinusoidal strain (ε * ) for minute parts of material
Which results in a complex sinusoidal stress (σ * ). By taking these ratios, the complex elastic modulus (E * )
Is given by the following equation: Complex elastic modulus (E * ) = complex sinusoidal stress (σ * ) / complex sinusoidal strain (ε * )

【0004】そしてこの複素弾性係数(E* )の実数部
は、材料の弾性的な性質に係る貯蔵弾性係数(E’)と
定義され、その虚数部は、材料の粘性的な性質に係る損
失弾性係数(E”)と定義され、これらの比をとること
により損失係数(tanδ)が次の式により与えられ
る。 損失係数(tanδ)=損失弾性係数(E”)/貯蔵弾
性係数(E’) この損失係数(tanδ)は、制振・防音特性を決定す
る因子の一つであり、この値が高いほど力学的エネルギ
ーを電気あるいは熱エネルギーとして吸収・放出して、
吸音特性や制振特性等に優れていることが知られてい
る。
The real part of the complex elastic modulus (E * ) is defined as the storage elastic modulus (E ') related to the elastic properties of the material, and the imaginary part is the loss related to the viscous properties of the material. The modulus of elasticity (E ") is defined, and by taking these ratios, the loss coefficient (tan δ) is given by the following equation: loss coefficient (tan δ) = loss elastic modulus (E ″) / storage elastic modulus (E ′). The loss coefficient (tan δ) is one of the factors that determine the damping and soundproofing characteristics. The higher this value is, the more the mechanical energy is absorbed or released as electric or thermal energy.
It is known that it has excellent sound absorption characteristics and vibration damping characteristics.

【0005】このような技術的背景の中で、高減衰特性
を有する高分子系材料として、例えば、ポリマーアロイ
あるいは高分子網目構造(IPN技術)の高分子化合物
からなるベースポリマーに充填剤(マイカ等)や可塑剤
を添加して加工した複合材料が知られている。ベースポ
リマーとしては、各種ゴム、エラストマー、樹脂材料等
が用いられており、その減衰メカニズムは、音波や振動
によって歪が与えられた時に発生した応力を取り除くと
主鎖と側鎖との絡み合いが一旦ほぐれたものが元へ戻る
挙動を示すが、このような運動を繰り返し引き起こして
分子間の摩擦を発生させ、その音波や振動による機械エ
ネルギーを熱エネルギーに変換して振動を減衰させると
いう仕組みによるものである。
In such a technical background, as a polymer material having a high damping property, for example, a filler (mica) is added to a base polymer composed of a polymer alloy or a polymer compound having a polymer network structure (IPN technology). Etc.) and a composite material processed by adding a plasticizer are known. Various rubbers, elastomers, resin materials, etc. are used as the base polymer, and the damping mechanism is such that the entanglement between the main chain and the side chain once occurs when the stress generated when strain is given by sound waves or vibration is removed. Unraveled objects exhibit the behavior of returning to their original state.However, this kind of movement is caused repeatedly to generate friction between molecules, and the mechanical energy due to the sound waves and vibration is converted to heat energy to attenuate the vibration. It is.

【0006】また高減衰特性を有する材料として他にも
高分子系圧電材料として、ポリビニリデンフロライド
(PVDF)をフィルム状に加工しその表面にアルミニ
ウムを蒸着した二層構造のものが東京工業大学の住田雅
夫氏らにより既に研究され、実現化へ向けての研究が各
社によりなされている。このフィルムによれば、音波が
このフィルムを通過すると圧電効果によって音波の振動
エネルギーの一部が電気エネルギーへ変換されるため、
フィルムに電気抵抗を接続することにより電気エネルギ
ーが熱エネルギーに変換され音波が減衰し、これにより
振動が減衰されることになる。
As a material having a high damping characteristic, another two-layer structure in which polyvinylidene fluoride (PVDF) is processed into a film shape and aluminum is deposited on the surface thereof as a polymer-based piezoelectric material is the Tokyo Institute of Technology. Has already been studied by Masao Sumita and others, and research toward realization has been done by each company. According to this film, when a sound wave passes through this film, a part of the vibration energy of the sound wave is converted into electric energy by a piezoelectric effect,
By connecting an electrical resistor to the film, electrical energy is converted to thermal energy and the sound waves are attenuated, thereby attenuating vibration.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た高分子系複合材料によれば、損失係数(tanδ)が
低いという欠点がある。各種ゴム材料(硬質ゴム、ニト
リルゴム、ウレタンゴム、充填ゴム)はその値が0.3
〜1.0程度、高分子樹脂材料(ポリスチレン、ポリイ
ソブチレン、サルファイドゴム、ポリ塩化ビニル、加
硫、ポリメタクリル酸メチル、可塑化ポリ塩化ビニル、
ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン)はその値
が1.0〜2.0程度である。
However, the above-mentioned polymer-based composite material has a drawback that the loss factor (tan δ) is low. The value of various rubber materials (hard rubber, nitrile rubber, urethane rubber, filled rubber) is 0.3
About 1.0, polymer resin materials (polystyrene, polyisobutylene, sulfide rubber, polyvinyl chloride, vulcanized, polymethyl methacrylate, plasticized polyvinyl chloride,
(Polyester, polytetrafluoroethylene) has a value of about 1.0 to 2.0.

【0008】また上記した分子間の摩擦によって機械エ
ネルギーを熱エネルギーに変換して振動を減衰させるメ
カニズムは、高分子鎖の結合力や形状、主鎖の構造と側
鎖の構造、架橋密度、添加剤等により影響をうけるため
その減衰能に限界がある。
The mechanism for converting mechanical energy into thermal energy by friction between molecules to attenuate vibrations includes the bonding force and shape of the polymer chain, the structure of the main chain and the side chain, the crosslinking density, The damping capacity is limited due to the effect of the agent.

【0009】さらにまた上記した圧電材料によれば、電
気エネルギーが熱エネルギーに変換されるように、外部
回路を用いて抵抗、インダクタンスあるいは負性容量を
制御したり、あるいはアクティブ制御回路を用いて印加
した帰還電圧、検出される応力・歪の位相差及び印加電
圧によりその粘弾性を制御する必要がある。したがって
その圧電材料を防音・制振材料として適用する場合、各
種の電気的素子が必要になる上、その作動制御もしなけ
ればならず、加工性・取扱性に欠けるという問題が指摘
されている。
Further, according to the above-mentioned piezoelectric material, the resistance, inductance or negative capacitance is controlled by using an external circuit or applied by using an active control circuit so that electric energy is converted into heat energy. It is necessary to control the viscoelasticity by the feedback voltage, the phase difference between the detected stress and strain, and the applied voltage. Therefore, when the piezoelectric material is applied as a soundproofing / damping material, various electric elements are required, and the operation thereof must be controlled.

【0010】一方、より優れた防音・制振機能を実現す
るためには、固体伝播音にあっては振動する物からの放
射音の抑制を図ることにより高い損失係数(tanδ)
を実現し、気体伝播音にあっては低周波数領域で発生す
る音の吸収を図ることにより10-6程度の歪に対して応
答可能な薄膜材料を実現すれば、より優れた高減衰材料
が得られることが見い出されている。
On the other hand, in order to realize a better soundproofing / damping function, in the case of solid-borne sound, a high loss factor (tan δ) is obtained by suppressing the sound radiated from a vibrating object.
If a thin film material capable of responding to a strain of about 10 -6 is realized by absorbing the sound generated in the low frequency region in the case of gas-borne sound, a more excellent high-attenuation material will be realized. It has been found that it can be obtained.

【0011】本発明の解決しようとする課題は、エネル
ギー吸収量が多くて吸音特性、制振特性、防振特性、衝
撃吸収特性等に優れるとともに、経時変化による減衰性
能の劣化を回避することのできる耐久性に優れた高減衰
材料及びその製造方法を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is that it has a large amount of energy absorption, is excellent in sound absorbing characteristics, vibration damping characteristics, vibration damping characteristics, shock absorbing characteristics, etc., and avoids deterioration of damping performance due to aging. An object of the present invention is to provide a high-damping material having excellent durability and a method of manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の高減衰材料は、有機低分子系誘電体物質又は
強誘電体物質を、極性のある側鎖を有するゴム材料又は
エラストマー材料に分散させたことを要旨とするもので
ある。
According to the present invention, there is provided a high-attenuation material comprising a low-molecular organic dielectric substance or a ferroelectric substance, a rubber material or an elastomer material having polar side chains. The main point is that they are dispersed in the same manner.

【0013】ここに「有機低分子系誘電体物質又は強誘
電体物質」の材料としては、架橋促進剤(例えばスルフ
ェンアミド系、チオウレア系、チウラム系、チアゾール
系、グアニジン系、アルデヒド−アンモニア系、アルデ
ヒド−アミン系、ジチオカルバミン酸塩系、キサントゲ
ン酸塩系、混合促進剤等)が代表的なものとして挙げら
れる。またその他に双極子モーメント(μ)が1Deb
ye以上の有機低分子系誘電体物質(例えば炭酸エチレ
ン、炭酸プロピレン、ホルムアミド、ジメチルホルムア
ミド(DMF)、N−メチルホルムアミド(NMF)、
N−メチルアセトアミド(NMAC))、電気力学効果
(ずり流動有機分極)を示す液晶(例えばシッフ塩基化
合物)、ゴムの老化防止剤、樹脂の安定剤、紫外線吸収
剤等も挙げられる。
As the material of the "organic low molecular weight dielectric substance or ferroelectric substance", a crosslinking accelerator (for example, sulfenamide type, thiourea type, thiuram type, thiazole type, guanidine type, aldehyde-ammonia type) Aldehyde-amine-based, dithiocarbamate-based, xanthate-based, and mixing accelerators). In addition, the dipole moment (μ) is 1 Deb
y or more organic low molecular weight dielectric substances (eg, ethylene carbonate, propylene carbonate, formamide, dimethylformamide (DMF), N-methylformamide (NMF),
N-methylacetamide (NMAC)), liquid crystals exhibiting an electrodynamic effect (shear-flow organic polarization) (for example, Schiff base compounds), rubber aging inhibitors, resin stabilizers, and ultraviolet absorbers.

【0014】一方、極性側鎖を有するゴム系統の材料と
しては、変性天然ゴム、グラフト天然ゴム、環化天然ゴ
ム、塩素化天然ゴム、クロロプレンゴム(CR)、アク
リトニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、カルボキシ
ル化ニトリルゴム、ニトリルゴム/塩化ビニル樹脂ブレ
ンド、ニトリルゴム/EPDMゴムブレンド、臭素化ブ
チルゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン−酢酸ビニルゴ
ム(EVA)、アクリルゴム(ACM,ANM)、エチ
レン−アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、
塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、エピク
ロルヒドリン−エチレンオキシドゴム、メチルシリコン
ゴム、ビニル−メチルシリコンゴム、フェニル−メチル
シリコンゴム、フッ化シリコンゴム、フッ素ゴム等が挙
げられる。
On the other hand, rubber-based materials having polar side chains include modified natural rubber, grafted natural rubber, cyclized natural rubber, chlorinated natural rubber, chloroprene rubber (CR), and acritonitrile-butadiene rubber (NBR). , Carboxylated nitrile rubber, nitrile rubber / vinyl chloride resin blend, nitrile rubber / EPDM rubber blend, brominated butyl rubber, chlorinated butyl rubber, ethylene-vinyl acetate rubber (EVA), acrylic rubber (ACM, ANM), ethylene-acryl rubber, Chlorosulfonated polyethylene,
Examples thereof include chlorinated polyethylene, epichlorohydrin rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide rubber, methyl silicone rubber, vinyl-methyl silicone rubber, phenyl-methyl silicone rubber, fluorinated silicone rubber, and fluororubber.

【0015】また極性のある側鎖を有するエラストマー
系統の材料としては、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラス
トマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエ
ステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性
エラストマー等が挙げられる。
Examples of the elastomer-based material having a polar side chain include polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomer, polyurethane-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, and polyamide-based thermoplastic elastomer.

【0016】そしてその分散状態としては、誘電物質を
そのままゴム材料やエラストマー材料に配合しても良い
が、これらの材料を互いに混練し、架橋反応等により側
鎖に結合(ペンダント)させるようにすると更に良い。
As a dispersion state, a dielectric substance may be directly blended with a rubber material or an elastomer material, but these materials are kneaded with each other and bonded (pendant) to a side chain by a crosslinking reaction or the like. Even better.

【0017】この場合に有機低分子系誘電体物質又は強
誘電体物質の極性のある側鎖を有するゴム材料又はエラ
ストマー材料に対する体積比は、0.3以上であること
が望ましい。この場合に塩素量、分子量、結晶量を調節
すれば力学共振周波数(Wn)と電気共振周波数(W
e)とを一致させることができ、損失係数(tanδ)
を無限大にすることが可能になる。そうすれば、得られ
る高減衰材料は見かけは固体であるが物性は完全粘性体
となる。
In this case, it is desirable that the volume ratio of the organic low molecular weight dielectric substance or the ferroelectric substance to the rubber material or elastomer material having a polar side chain is 0.3 or more. In this case, if the amount of chlorine, molecular weight, and amount of crystal are adjusted, the mechanical resonance frequency (Wn) and the electric resonance frequency (W
e) and the loss factor (tan δ)
To infinity. Then, the obtained high damping material is apparently solid, but the physical properties are completely viscous.

【0018】また有機低分子系誘電体物質又は強誘電体
物質が前記ゴム材料又はエラストマー材料に非結晶状態
で分散していることが望ましい。有機低分子系誘電体物
質又は強誘電体物質が結晶していると、減衰性能が大幅
に落ちることになる。
It is preferable that the organic low molecular weight dielectric substance or the ferroelectric substance is dispersed in the rubber material or the elastomer material in an amorphous state. When the organic low molecular weight dielectric substance or the ferroelectric substance is crystallized, the damping performance is greatly reduced.

【0019】さらに本発明は、有機低分子系誘電体物質
又は強誘電体物質と、極性のある側鎖を有するゴム材料
又はエラストマー材料とを混練する工程と、この混練工
程を経た材料を100〜250℃の温度で加熱成形する
工程と、この加熱成形工程を経た材料の表面にシリコン
材料による拘束層を設けるようにしたことを要旨とする
ものである。
Further, the present invention provides a step of kneading an organic low-molecular-weight dielectric substance or a ferroelectric substance with a rubber material or an elastomer material having a polar side chain; The gist of the present invention is to provide a step of heat-forming at a temperature of 250 ° C. and to provide a constraining layer of a silicon material on the surface of the material having undergone the heat-forming step.

【0020】このような熱処理工程を介することによ
り、また材料表面にシリコン材料による拘束層を設ける
ことにより、有機低分子系誘電体物質又は強誘電体物質
の結晶化が阻止され、経時変化による減衰性能の劣化も
回避されることになる。
Through such a heat treatment step and by providing a constraining layer of a silicon material on the surface of the material, crystallization of the organic low-molecular-weight dielectric substance or ferroelectric substance is prevented, and attenuation due to aging is prevented. Performance degradation will also be avoided.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。初めに次の表1は、本発明の実施に供した試料
(サンプル)の材料組成を一覧表に示したものである。
ポリマー材料としては、樹脂系の塩素化ポリエチレン
(CPE)と、ゴム系のアクリロニトリル−ブタジエン
ゴム(NBR)、ニトリルゴム(NR)、クロロプレン
ゴム(CR)を採用し、誘電物質としては表1に示すよ
うにN,N−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−2−ス
ルフェンアミド(サンセラーDZ)とN,N’−ジブチ
ルチオ尿素(サンセラーBUR)の二種類をそれぞれ誘
電物質「A」,「B」として採用した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. First, the following Table 1 shows a list of the material compositions of the samples (samples) subjected to the present invention.
As the polymer material, resin-based chlorinated polyethylene (CPE), rubber-based acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), nitrile rubber (NR), and chloroprene rubber (CR) are used. As described above, two kinds of N, N-dicyclohexylbenzothiazyl-2-sulfenamide (Sancellar DZ) and N, N'-dibutylthiourea (Sancellar BUR) were adopted as dielectric substances "A" and "B", respectively.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】本発明品の試料1〜6は、いずれも次のよ
うに製作されている。すなわち塩素化ポリエチレン(C
PE)等のポリマー材料と、所定の誘電物質(「A」又
は「B」)とを混練配合し、この混練材料を所定の型枠
内で100〜250℃×10分程加熱し成形したもので
ある。温度条件としては、ポリマー材料の融点以下で、
誘電物質の融点以上が採用されている。これによりこの
材料は非結晶組織化され、針状結晶が消失している。そ
してシート成形(加熱成形)直後に材料の表面にシリコ
ン樹脂フィルムを貼着し、この材料が表面から結晶化し
ていくことを抑制している。
Samples 1 to 6 of the product of the present invention are all manufactured as follows. That is, chlorinated polyethylene (C
PE) or the like and a predetermined dielectric substance ("A" or "B") are kneaded and compounded, and the kneaded material is heated and molded in a predetermined mold at 100 to 250C for about 10 minutes. It is. Temperature conditions are below the melting point of the polymer material,
Above the melting point of the dielectric material is employed. As a result, this material has a non-crystalline structure, and needle-like crystals have disappeared. Then, a silicone resin film is adhered to the surface of the material immediately after the sheet is formed (heat-formed), thereby suppressing the material from crystallizing from the surface.

【0024】次の表2には、本発明品(表1に示した試
料1〜試料6)の損失係数(tanδ)のピーク値、及
びピーク温度を単独品との比較で示したものである。ま
ず本発明品の試料1及び2と、塩素化ポリエチレン(C
PE)単独品との比較でもわかるように、誘電物質(こ
の場合は、誘電物質「A」)を配合することにより、損
失係数(tanδ)のピーク値が上昇している。このピ
ーク値は、試料1が単独品に較べて約2倍、試料2が単
独品に較べて約2.5倍の値になっている。またピーク
温度は、単独品が0℃であるのに較べて、試料1が22
℃、試料2が24℃と高くなり室温状態で良好な損失係
数(tanδ)をとることがわかる。さらにまた、試料
3は、ピーク値はそれほど高くはないが、後述するよう
に非常にブロードな分布のピークを示すため広い温度領
域で使用することができる。
Table 2 below shows the peak value of the loss coefficient (tan δ) and the peak temperature of the product of the present invention (Samples 1 to 6 shown in Table 1) in comparison with the single product. . First, samples 1 and 2 of the product of the present invention and chlorinated polyethylene (C
As can be seen from the comparison with the PE alone, the peak value of the loss factor (tan δ) is increased by blending the dielectric substance (in this case, the dielectric substance “A”). The peak value of Sample 1 is about twice as large as that of the single product, and that of Sample 2 is about 2.5 times that of the single product. In addition, the peak temperature of Sample 1 was 22 ° C. compared to 0 ° C. for the single product.
° C and the temperature of Sample 2 were increased to 24 ° C, indicating that a good loss factor (tan δ) was obtained at room temperature. Furthermore, although the peak value of Sample 3 is not so high, it exhibits a very broad distribution peak as described later, and thus can be used in a wide temperature range.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】またアクリトニトリル−ブタジエンゴム
(NBR)単独品と、これに誘電物質を配合したもの
(本発明の試料4)との比較においても、ゴム材料に誘
電物質を配合することにより損失係数(tanδ)のピ
ーク値が上昇していることがわかる。tanδのピーク
値は、単独品が2.2であるのに対して、試料4が3.
1と約1.4倍になっている。
Also, in comparison between the single product of acritonitrile-butadiene rubber (NBR) and the compound containing a dielectric substance (Sample 4 of the present invention), the loss coefficient was increased by adding the dielectric substance to the rubber material. It can be seen that the peak value of (tan δ) has increased. The peak value of tan δ was 2.2 for the single product, whereas the peak value of sample 4 was 3.
It is about 1.4 times that of 1.

【0027】またニトリルゴム(NR)単独品(tan
δ=0.8、ピーク温度20℃)と、これに誘電物質を
配合したもの(本発明の試料5)との比較においても、
やはりゴム材料に誘電物質を配合することにより損失係
数(tanδ)のピーク値が上昇していることがわか
る。この場合、試料5のピーク値が2.4となり単独品
の約3倍になっている。さらにクロロプレンゴム(C
R)単独品(tanδ=1.2、ピーク温度−30℃)
と、これに誘電物質を配合したもの(本発明の試料6)
との比較においても、やはりゴム材料に誘電物質を配合
することにより損失係数(tanδ)のピーク値が上昇
しているが、そのピーク値は、2.2であり若干低めで
ある。
Also, nitrile rubber (NR) alone (tan)
δ = 0.8, peak temperature of 20 ° C.) and a compound obtained by adding a dielectric substance thereto (Sample 5 of the present invention).
It can also be seen that the peak value of the loss coefficient (tan δ) is increased by blending the dielectric material with the rubber material. In this case, the peak value of Sample 5 is 2.4, which is about three times that of the single product. In addition, chloroprene rubber (C
R) Single product (tan δ = 1.2, peak temperature -30 ° C)
And a mixture thereof with a dielectric substance (Sample 6 of the present invention)
Also in comparison with the above, the peak value of the loss coefficient (tan δ) is increased by adding the dielectric substance to the rubber material, but the peak value is 2.2, which is slightly lower.

【0028】図1は、横軸に温度(℃)を採り、縦軸に
損失係数(tanδ)を採って、本発明品の各試料1,
3〜6についての温度−tanδ特性をグラフに示した
ものである。この図1に示されるように、損失係数(t
anδ)のピーク値を示す温度(℃)が各試料によって
異なるし、その損失係数(tanδ)のピーク値も各試
料によって異なる。したがって要求特性によって材料を
使い分けることが有効である。特に試料3は、非常にブ
ロードな分布のピークを示す特性がある。
FIG. 1 shows the temperature (° C.) on the horizontal axis and the loss factor (tan δ) on the vertical axis, and shows the results for each sample 1 and 2 of the product of the present invention.
3 is a graph showing temperature-tan δ characteristics for Nos. 3 to 6. As shown in FIG. 1, the loss coefficient (t
The temperature (° C.) at which the peak value of an.delta.) differs for each sample, and the peak value of the loss coefficient (tan.delta.) also differs for each sample. Therefore, it is effective to use different materials according to required characteristics. In particular, Sample 3 has a characteristic of exhibiting a very broad distribution peak.

【0029】例えば、冷蔵環境下においては、試料4〜
6が好適な高減衰材料として挙げられるし、室温環境下
においては、試料1,3,4が好適な高減衰材料として
挙げられ、音響ルームの遮音壁、建築構造体の遮音間仕
切、車両の防音壁等への適用がなされ得るものである。
特に試料3は、損失係数(tanδ)のピーク値は低い
が、その値が約20〜50℃付近の広い温度範囲にわた
って安定していることから室温より高い温度環境下、例
えば車両を初めとした各種産業機器の駆動制御部等への
利用に適した高減衰材料といえる。
For example, in a refrigerated environment, samples 4 to
6 is a suitable high-attenuation material, and in a room temperature environment, samples 1, 3, and 4 are suitable high-attenuation materials, and a sound insulation wall of an acoustic room, a sound insulation partition of a building structure, a sound insulation wall of a vehicle. And so on.
In particular, the peak value of the loss coefficient (tan δ) of the sample 3 is low, but since the value is stable over a wide temperature range of about 20 to 50 ° C., the temperature is higher than room temperature, for example, a vehicle. It can be said that it is a high damping material suitable for use in drive control units of various industrial equipment.

【0030】以上のことにより本発明品である試料1〜
6について総合評価をしたところ試料1が「◎印」(極
めて良好)、試料2が「◎印」(極めて良好)、試料3
が「◎印」(極めて良好)、試料4が「◎印」(極めて
良好)、試料5が「△印」(側鎖の極性が弱いためやや
不良)、試料6が「○印」(良好)と評価された。
From the above, Samples 1 to 5 of the present invention were obtained.
As a result of comprehensive evaluation of Sample No. 6, Sample 1 was marked with “◎” (very good), Sample 2 was marked with “◎” (very good), Sample 3
Is “◎” (very good), sample 4 is “◎” (very good), sample 5 is “△” (slightly poor due to weak side chain polarity), and sample 6 is “○” (good). ) Was evaluated.

【0031】図2は、横軸に誘電物質「A」の充填量
(Phr)を採り、縦軸にtanδのピーク値及びta
nδのピーク温度を採ったものである。誘電物質充填量
を増やすにつれてtanδ値及びtanδピーク温度
は、いずれも上昇する。およそ配合量が100〜150
Phrでtanδ値はサチュレートし、3.5程度の値
を示す。tanδのピーク温度も20℃前後と室温付近
になる。
FIG. 2 shows the filling amount (Phr) of the dielectric substance “A” on the horizontal axis, and the tan δ peak value and ta value on the vertical axis.
The peak temperature of nδ is taken. The tan δ value and the tan δ peak temperature both increase with increasing dielectric material loading. About 100-150
At Phr, the tan δ value saturates and shows a value of about 3.5. The peak temperature of tan δ is also around 20 ° C., which is around room temperature.

【0032】図3は、横軸に温度を採り、縦軸にポリマ
ー材料に誘電物質「A」を配合した試料のtanδ値を
採ったものであり、加熱成形直後の試料と加熱成形後二
週間を経た試料のtanδ値を比較して示したものであ
る。この図に示したように加熱成形後二週間経た試料
は、加熱成形直後にはピーク値が約2.4であったのが
約1.8に減少している。このようなピーク値の減少
は、成形材料に含まれる誘電物質がその成形材料の表面
から内部にかけて少しずつ結晶成長しその結晶化が進行
するためである。そのため、この結晶化の進行を回避す
るためにシリコン樹脂フィルムを貼着するなどしてシリ
コン材料による拘束層を設けている。これによりこのよ
うな表面からの結晶化が回避され、tanδの経時的低
下が抑制されるものである。
FIG. 3 shows the temperature on the horizontal axis and the tan δ value of the sample in which the dielectric material “A” was mixed with the polymer material on the vertical axis. This is a comparison of the tan δ values of the samples that have passed through. As shown in this figure, in the sample two weeks after the heat molding, the peak value was about 2.4 immediately after the heat molding, but decreased to about 1.8. Such a decrease in the peak value is because the dielectric substance contained in the molding material gradually grows from the surface to the inside of the molding material, and the crystallization proceeds. Therefore, in order to avoid the progress of the crystallization, a constraining layer made of a silicon material is provided by attaching a silicon resin film or the like. As a result, crystallization from such a surface is avoided, and a decrease in tan δ with time is suppressed.

【0033】上記した本発明品(試料1,2,4〜6)
の排除体積を大きくし誘電特性を向上させるには、フタ
ル酸ジオクチル(DOP)やリン酸トリクレシル(TC
P)等の可塑剤を添加するようにしてもよい。そうすれ
ば力学的共振点(Wn)と電気的共振点(We)の調整
が容易になる上、誘電物質「A」の結晶成長がさらに阻
止され、減衰性能の劣化が回避される。
The product of the present invention described above (samples 1, 2, 4 to 6)
In order to increase the excluded volume and improve the dielectric properties, dioctyl phthalate (DOP) and tricresyl phosphate (TC
A plasticizer such as P) may be added. Then, the mechanical resonance point (Wn) and the electric resonance point (We) can be easily adjusted, and the crystal growth of the dielectric substance “A” is further prevented, so that the deterioration of the damping performance is avoided.

【0034】本発明は、上記した実施例に何等限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
の改変が可能である。例えば上記した実施例において
は、試料1〜6が最大損失係数を示す温度がさまざまで
あることから、最大損失係数を示す温度範囲が異なるも
のを組み合わせることにより、幅広い温度範囲において
損失係数値を高く維持することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, since the temperatures at which the samples 1 to 6 exhibit the maximum loss coefficients are various, by combining the temperature ranges at which the maximum loss coefficients exhibit different values, the loss coefficient value is increased over a wide temperature range. Can be maintained.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の高減衰材料によれば、有機低分
子系誘電体物質又は強誘電体物質を、極性のある側鎖を
有するゴム材料又はエラストマー材料に体積比が0.3
以上の割合で非結晶状態で分散させるようにしたので、
損失係数(tanδ)の値が高くなりエネルギー吸収量
が多くて吸音特性、制振特性、防振特性、衝撃吸収特性
等に優れたものとなる。また本発明の高減衰材料の製造
方法によれば、混練工程を経た有機低分子系誘電体物質
又は強誘電体物質と極性のある側鎖を有するゴム材料又
はエラストマー材料の混合物を100〜250℃の温度
で加熱成形するようにしたので、針状結晶が消失し、ま
た加熱成形工程を経た材料の表面にシリコン材料による
拘束層が設けられるので、結晶成長が阻止される。これ
により減衰性能の劣化が回避され耐久性に優れたものと
なる。
According to the high attenuation material of the present invention, the volume ratio of the organic low molecular weight dielectric substance or the ferroelectric substance to the rubber material or elastomer material having polar side chains is 0.3%.
Since it was dispersed in the amorphous state at the above ratio,
The value of the loss coefficient (tan δ) is increased and the amount of energy absorption is large, so that sound absorption characteristics, vibration suppression characteristics, vibration proof characteristics, shock absorption characteristics, and the like are excellent. According to the method for producing a high attenuation material of the present invention, a mixture of a rubber material or an elastomer material having a polar side chain with an organic low-molecular-weight dielectric substance or a ferroelectric substance having undergone a kneading step is heated to 100 to 250 ° C. , The needle-shaped crystals disappear, and a constrained layer of a silicon material is provided on the surface of the material that has undergone the heat-forming step, so that crystal growth is prevented. As a result, the deterioration of the damping performance is avoided and the durability becomes excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る高減衰材料の温度−tanδ特性
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a temperature-tan δ characteristic of a high attenuation material according to the present invention.

【図2】誘電物質充填量−損失係数ピーク値、及び誘電
物質充填量−tanδピーク温度との関係を示した図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a dielectric substance filling amount-a loss coefficient peak value and a dielectric substance filling amount-tan δ peak temperature.

【図3】結晶成長による損失係数の経時変化を示した図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a change with time of a loss coefficient due to crystal growth.

【図4】高分子材料の力学的モデルを示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a mechanical model of a polymer material.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機低分子系誘電体物質又は強誘電体物
質を、極性のある側鎖を有するゴム材料又はエラストマ
ー材料に分散させたことを特徴とする高減衰材料。
1. A high-damping material comprising an organic low-molecular-weight dielectric substance or a ferroelectric substance dispersed in a rubber material or elastomer material having polar side chains.
【請求項2】 前記有機低分子系誘電体物質又は強誘電
体物質の極性のある側鎖を有するゴム材料又はエラスト
マー材料に対する体積比が0.3以上であることを特徴
とする請求項1に記載の高減衰材料。
2. The method according to claim 1, wherein a volume ratio of the organic low molecular weight dielectric substance or the ferroelectric substance to a rubber material or an elastomer material having a polar side chain is 0.3 or more. The high attenuation material as described.
【請求項3】 前記有機低分子系誘電体物質又は強誘電
体物質が前記ゴム材料又はエラストマー材料に非結晶状
態で分散していることを特徴とする請求項1又は2に記
載の高減衰材料。
3. The high attenuation material according to claim 1, wherein the organic low molecular weight dielectric substance or the ferroelectric substance is dispersed in the rubber material or the elastomer material in an amorphous state. .
【請求項4】 有機低分子系誘電体物質又は強誘電体物
質と、極性のある側鎖を有するゴム材料又はエラストマ
ー材料とを混練する工程と、この混練工程を経た材料を
100〜250℃の温度で加熱成形する工程と、この加
熱成形工程を経た材料の表面にシリコン材料による拘束
層を設ける工程とからなることを特徴とする高減衰材料
の製造方法。
4. A step of kneading an organic low molecular weight dielectric substance or a ferroelectric substance with a rubber material or an elastomer material having a polar side chain, and subjecting the material having undergone the kneading step to 100 to 250 ° C. A method for producing a high attenuation material, comprising: a step of performing thermoforming at a temperature; and a step of providing a constraining layer of a silicon material on a surface of the material that has undergone the thermoforming step.
JP12338797A 1997-04-25 1997-04-25 Highly damping material and its production Pending JPH10298354A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12338797A JPH10298354A (en) 1997-04-25 1997-04-25 Highly damping material and its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12338797A JPH10298354A (en) 1997-04-25 1997-04-25 Highly damping material and its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10298354A true JPH10298354A (en) 1998-11-10

Family

ID=14859323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12338797A Pending JPH10298354A (en) 1997-04-25 1997-04-25 Highly damping material and its production

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10298354A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173663A (en) * 2000-12-05 2002-06-21 Japan Science & Technology Corp New damping material using selective compatibility
JP2007253693A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Mitsubishi Electric Corp Air-conditioner for vehicle and rolling stock equipped therewith
WO2018061861A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社クラレ Intermediate film for laminated glass

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173663A (en) * 2000-12-05 2002-06-21 Japan Science & Technology Corp New damping material using selective compatibility
JP2007253693A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Mitsubishi Electric Corp Air-conditioner for vehicle and rolling stock equipped therewith
WO2018061861A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社クラレ Intermediate film for laminated glass
JP2021063006A (en) * 2016-09-27 2021-04-22 株式会社クラレ Intermediate film for laminated glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5807105B2 (en) Polymer speaker
EP3947543A1 (en) Flexible and low cost lead-free piezoelectric composites with high d33 values
KR20120111966A (en) Polymer blend composition and tunable actuators using the same
JP2009121520A (en) Vibration suppression device
JPH10298354A (en) Highly damping material and its production
WO2014155786A1 (en) Composite damping material
JP6180148B2 (en) Composite damping material
JPH10312191A (en) High attenuation material
JP2010126597A (en) Highly damping elastomer composition for vibration damper and vibration damper obtained by the same
Yazdani et al. Piezoelectric properties and damping behavior of highly loaded PZT/polyurethane particulate composites
WO2019180586A1 (en) Flexible and low cost piezoelectric composites with high d33 values
JP2002047370A (en) Foamed article and sound absorbing and insulating material
JPH11257424A (en) Vibration control sheet and vibration control structure
JPH1142743A (en) Highly damping material
JP3575659B2 (en) High attenuation material composition
JP2006008859A (en) Highly damping elastomer composition
JP2001142466A (en) Unconstrained type damping material
JPH1135738A (en) High damping material
JP3661178B2 (en) High damping material composition
JP3575661B2 (en) High attenuation material composition
JP2000220688A (en) Engine mount insulator
JP2002088207A (en) Rubber composition
Bhaiyya et al. Copper mesh electrodes based energy harvester
JPH0587186A (en) Damping material
JPH05131592A (en) Damping material