JPS5836450A - 制振材料用粘弾性混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、制振部材用粘弾性混合物に係り、更に詳し
くは機械、建築物、乗物等の各種構造物の構造ｌ！材と
して又はその一部として使用される三層構造の制振材料
にその中間層として用いられる制振材料用粘弾性混合物
に関する。

近年、交通機関の発達や住居の工場等への接近に伴なっ
て騒音・振動問題が公害として社命問題化するようにな
り、又、職場においても作業衰境の改番を目的として騒
音・振動を規制する傾向にあり、このような励肉に対応
して騒音源・振励源である金属＃科に対して割振性能、
即ち騒音な発生する部材自身の振動エネルギーを吸収し
て熱エネルギーに変換し、振動速度あるいは振動振幅を
減衰さ姥て音響放射を少なくするａ能や付与とその釣上
が要請されており、このような要請に基づいて、従来６
二おいては、かかる制振性能を発揮する割振材料の一つ
として、二層の金属層の中間−二粘弾性樹脂層をチンド
イツデした三層構造の複合型制振材料が提案され、％に
鉄道用レール、自動車のオイルパン、汎用エンジンカバ
ー、ホッパーのシュート部、搬送設備のストッパー、家
電機器、その他金属加工機械の振動低減部材や振動防止
が望まれる精密機械の構ａｍ材等Ｃ−おいて検討されあ
るいは採用されている。

従来、このような複合型制振材料の中間層を構成する粘
弾性混合物としては、酢酸ビニル樹脂あるいは塩化ビニ
ル樹脂などの単量体や、酢酸とニル−エチレンあるい紘
アク９−にスチロール勢の共重合体又は特公昭４６−１
４’Ｊ・寡婦公報に示されているようなビニルアセテー
ト、エチレン、鳳−ブ？ルアクヲレート、アク９ルー及
び／又はメタクリル酸よりなる共重合体等が知られてい
るが、これらの粘弾性混合物を使用して製造された割振
材料口あってはある特定の狭いｉ１１度範囲でしか制振
性能を発揮できなかったり、制振性能を高めようとする
と耐熱性が低下したり、あるいは、金属層との接着性に
乏しいという実用上程々の問題があった。

一般に、このような複合型制振材料の割振性能は中間層
を構成する粘弾性樹脂層に依存しており、との制振性能
を損失係数（外部からの振動エネルギーが内部摩擦１二
より熱エネルギーに変換する尺度を示し、振動ζ二よる
力学的とステリンス損失に関する量）で表わすと、この
制振性能はある一定温度でピーク特性を永し、このピー
ク特性温度の近傍で使用するのが最も効果的であること
が知られている。ｔた一般４＝、騒音源・振動源の雰囲
気温度がｓＯ℃以上の高温＆：なることが多いことから
割振性能のピーク特性温度も８０℃を越える高温領域に
あることが強く望まれている。しかしながら、上記従来
の粘弾性混合物によって製造される複合ＩＩｍ振材料Ｌ
−おいては、その制振性能のピーク特性温度を高温側に
移行させることができない。また、ピーク特性温度を高
温側６：移行させたとしても金属層との接着性が着るし
く低下するかあるいは割振性能の有効温度領域が着るし
く狭くなるという問題が生じ、いずれも満足できるもの
ではなかった。

本発明者等は、かかる観点に鑑みて鋭意研究を重ねた結
果、粘弾性混合物中１＝含有される無機物質を予め樹脂
で被覆した樹脂複合固体粉末として配合することにより
、無機物質の割合を増加することができ、割振性能のピ
ーク特性温度を高温儒Ｃ−寥行させ、また、ボルトトル
クドロップやプレス加工性も改良することができると共
に、同時に金属層との接着性の低下を防止することがで
きることを見い崩し、本ＩＡ′＠を完成したものである
。

すなわち、本発明減、三層構造を有する複合型割振材料
の中間層を構成し、かつ、樹脂と無機物質とを含有する
粘弾性混合物において、上記無機物質をｍ１ｉｒ複合娼
体粉末とし【配合したことな特徴とする割振材料用粘弾
性混合物を提供するものである。本発明の好ましい実施
態様としては、粘弾性混合物中の樹脂がポリイソブデレ
ン、“環状オレフィン系炭化水嵩樹脂及び変性ブチルプ
ムからなる一評のｍ１ｉｒから選択された一種又は二種
以上の混合物であり、１ｌｆｉｒ１１合固体粉末が無Ｉ
Ｉ同体粉末の表面に一種又は二種以上のビニル系単量体
をグラフト重合させたものである。

本発明Ｃ−おいて、三層構造を有する複合型制振材料と
は二層の金属層の中間にこれらの金率層を互いに接金す
る中間層を介装させた割振材料をいう。ここで、二層の
金属層とは二枚の金属板、二本の同心金属管、二本の形
鋼、互い（二重ね合せられる二枚の成形体、金属成形体
と画板、その他の二層構造を有するものを指す。ここに
いう金属とは、鋼、銅、１ル１＝りム等を挙げることが
できる。本発明の三層構造を有する複合型制振材料は、
かかる二層の金属層の中間６；粘弾性混合物を挾んで制
振＃治を構成するものであり、それ自体で構造ｌｌ＃を
構成してもよく、あるいは構造部材の−部を二層構造に
してそこに粘弾性混合物を挾み込んで割振部材としても
よい。

また、本発明において粘弾性混合物を構成する樹脂とし
ては、ポリイソプデレン、環状オレフィン系炭化水素樹
脂、変性ブチルゴム等を挙げることができる。環状オレ
フィン系膨化水素樹脂としては例えばＶクロヘキセン、
Ｖクロペンタジェン等の重合体を挙げることができ、こ
れら一群の樹脂から選択された一種又は二種以上の混合
物を適宜使用することができる。

さらに、本発明において、樹脂複合固体粉末とは無機固
体粉末の表ｍに樹脂を被覆して得られるものであり、こ
こに無機固体粉末としては炭酸カルνクム、炭酸マグネ
シウム、グラファイト、チタン酸化物、亜鉛華、クレイ
、タルク、スラグ、シツカ、酸化鉄、マイカ等を挙げる
ことができ、これらは単独で用いてもよく、二種以上を
組合せて混合物として用いてもよい。このような無機固
体粉末の表向を被覆する樹脂としては、従来一般に知ら
れている樹脂複合固体粉末を製造する方法、飼えば界両
重會法％　　ｆｉｚ　５ｉｔ−重合法、液中硬化被覆法
、水ｉｉ＊からの相分離法、有機溶液からの相分離法、
液中乾燥法、融解分散冷却法、内□包物交換法、粉床法
、気中■濶被覆法、スプレードライング法、真空蒸着法
、静電合体法等の方法により無機固体粉末の表−を被覆
することができるものであればよ（、特ｃｍｓ固体粉末
の表面（ニ一種又は二種以上のビニル系単量体をグラフ
ト重合させて得られるものが好ましい。

ここで、好ましい実地態様である樹脂複合固体粉末をグ
ラフト重合によって与えるビニル系単量体としては、塩
化ビニル、フッ化ビニルのような＾ロゲン化ビニルや、
スチレン、α−メチルスチレンのようなスチレン化合物
や、酢酸ビニルのようなｌ１ｌＩ族ビニルエステルや、
アク５４酸、メタクツル酸のような不飽和カルボン酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ラウ
リル、メタクヲル駿メデル、メタクリル酸プｔル、メタ
クツル酸グ５Ｖ９ル、メタクヲル酸うクリルのような不
胞和カルボｙ酸エステルや、アク９に酸亜鉛のような不
飽和カルボン酸の金属塩等、ラジカル重合可能なものを
挙げることができ、これらは単独で用いてもよく、二種
以上を組合せて用いることもできる。

さらｉｎ、ａｍ複合固体粉末を製造する上での好ましい
方法であるグラフト重合法としては、ラジカル重合開始
剤の存在下で種々の重合法、例えば塊状重合法、溶液重
合法等で行うことができるが、亜硫酸イオンを生成せし
める化合物の存在下に水性媒質中で無機固体粉末とビニ
ル系単量体とを懸濁重合させる方法が好ましい。この懸
濁重合の媒質としては水が一般的であるが、これζ二限
定されず、水とメタノールとの混合物など水性媒質を用
いることができる。懸濁重合Ｃおける重合開始剤とし【
は、水性媒質中で亜硫酸イオンを生成せしめる化合物、
例えば二酸化イオウガスの吹き込み、亜硫酸水溶液、あ
るいは、亜硫酸水素ソーダ、亜硫酸水素アンモン等の亜
硫酸塩、更には過硫酸力ツウム、過硫酸ナトリクム、過
硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、等を単独又は混合して
用いることができるし、金属塩とのレドックス系として
用いることも可能である。

このよう口して得られた樹脂複合固体粉末Ｃ二お客する
無Ｉｌ＆固体粉末の含有車重＝ついては、制振性能のピ
ーク特性温度を高温側（１１１行させ、かつ、金属層と
の良好な接着性を維持するため４−は、粘弾性混合物中
に無５ａｉｉｉ体粉末を４０重量％以上好ましくはｇｏ
〜・０重量−の範囲内で含有させることが望ましく、従
って、樹脂複合同体な車中（＝おける無機固体な末の含
有率も少（とも５０重量−以上が望ましく、通常ｇｏ〜
９α９重量％、好ましくはｔＯ−Ｓ＊嘗型重量の範囲内
である。しかしながら、上配無ＩＩＩｗＡ体粉末の含有
率は、本発明の粘弾性混合物を４ＩＰ用して得られる複
合型制振材料に対し文要求される制振性能のピーク特性
温度をどの１１度の温度に設定するかにより、また、こ
の樹脂複合固体粉末と混合されて粘弾性混合物を形成す
為樹脂の種類等口応じて適宜変更されるものであってＩ
ＦＩに限定されるものではない。

また、本発明の粘弾性混合物におけるａｍと樹脂複合固
体粉末との配合割合は、樹脂複合固体粉末中の無機固体
粉末の含有率を考慮して、割振性能のピーク特性温度を
どの程度の温度に設定するか等の割振材料に付与された
割振性能に対して求められる特性（＝応じて適宜決定さ
れるもの如るが、割振性能のピーク特性温度を高温側（
二移行させ、かつ、金属層との良好な接着性を維持する
ためには樹脂複合固体粉末を通常２０〜７０重量％、好
ましくは４０−＠０重量−の範囲内で含有させるのが望
ましい。

さら１：、本発明の粘弾性混合物を用いて、割振性能の
ピーク特性温度を約１００℃付近まで高温側に移行させ
、かつ、充分な接着性を維持する上で好ましい実＃Ａ態
様としては、樹脂としてポリイソプデレン、＠状オレフ
ィン系炭化水素樹脂及び変性プデルゴムの一部から選択
される一種又は二種以上の混合物Ｂ　Ｑ−１０重量％と
樹脂複合固体粉末鵞Ｏ〜７０重量−とからなる粘弾性混
合物を挙げることができ、ＩＦ＃に好ましい実施態様と
しては、ボッイソブチレン６〜鵞Ｏ重量−１環状オレフ
ィン系炭化水素樹脂１０−４０重量−１変性ブチル゛ゴ
ム６〜３・重量＊、＊ｍｍ複合固体粉末２御〜７０ ことができる。

以上説明した本発明の割振材料用粘弾性混合物は、粘弾
性樹脂の中間層として二層の金属層の中間に介装させる
こと仁より優れた割振性能を発揮するばかりでなく、金
属層との優れた接着性を維持しつつ、中間層内に含有さ
れる無機物質の含有率を高くして割振性能のピーク特性
温度を１？３８ｉ〜１０・℃という高温領斌まで上げる
ことができ、ボルトトルクドロップやプレス加工性も改
善することができ、ｌｌ１ｃＩ１３８６〜１０・℃付近
における騒音・振動の低減が強く望まれている機械、建
築物、自動車、船舶、飛行機等各種の構造物の構造部材
ある１％はその一部に使用する材料として最適な制振材
料を与えるものである。このよ引＝、中間層ｃ食ＩｔＬ
れる無機物質の含有率を高くして割振性能のピーク４Ｉ
懺温度を高温側に移行させ【も優れた接着性が維持され
る理由は、無機物質が無機固体粉末の表面を予め樹脂で
被覆して得られた樹脂複合固体粉末として樹脂中に配合
されるため、得られた粘弾性混合物の均一性が向上し、
また、無機１質が直接金属層と接触することなく、無機
物質と金属層との間（：は必ず樹脂が介在するとと仁な
るからであると思われる。

以下、実施例と比較例とを挙げて本発明をより具体的に
説明する。

〔実施例〕

（２）樹脂複合固体粉末の調製 第１表暑；示す配合割合で、先ず平均粒径１１２〜ａｓ
ｐの無機固体粉末を水２ｊ中に懸濁させ、これ６＝ビニ
ル系単量体と重合−始剤とを加えて・０℃で６時間攪拌
しながら反応させ、濾過して水洗後乾燥し、第１表に示
す樹脂複合固体粉末を得た。

（（９）粘弾性混合物の調製 第３表（二示す配合割合で、先ず、ポリイソブチレン、
変性ブチルゴム及び上記（４）で得られた樹脂複合固体
粉末をゴムローラー中でよく練り、次誓）でこれを加圧
ニーダ−に移してタッキファイヤを加えてからりグロイ
ン又はキシレン中籠：溶解させた。得られた各粘弾性混
合物を厚さａＳ−の１枚の鋼板の間に挾み込み、これら
１枚の鋼板を接着して制振鋼板の試験片とした。得られ
た各試験片について割振性能の性能表示量として損失係
数を　　−測定し、この損失係数が極大値となる時のピ
ーク特性温度を求めると共（＝、ビーラング試験機（二
よって接着強度を測定した。

又、比較例として、樹脂複合固体粉末に代えて無処理の
災酸力ルシクムを用いて得られた粘弾性混合物ζ：つσ
蔦ても、同様４＝ピ一ク特性温度と接着強度を求め、上
記本発明の粘弾性混合物と比較し代理人　弁理士成瀬勝
夫 第１頁の続き ０発　明　者　大北哲 狛江市和泉本町２−１６−８ ０発　明　者　勝野正昭 東京都杉並区天沼１−１７−２０ ０出　願　人　新日本製鐵株式會社 東京都千代田区大手町二丁目６ 番３号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　三層構造を有する複合型制振材料の中間層を構成
   し、かつ、樹脂と無機物質とを含有する粘弾性混合物シ
   ニおいて、上記無機物質を樹脂複合固体粉末として配合
   したことを特徴とする割振材料用粘弾性混合物。 （２）　　粘弾性混合物中の樹脂は、ボッイソブチレン
   、環状オレフィン系炭化水嵩樹脂及び変性ブチルゴムか
   らなる一群の樹脂から選択された一種又は二種以上の混
   合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の割振材料用粘弾性混合物。 （３）　　樹脂複合固体粉末は、無機固体粉末の表面４
   ニ一種又は二種以上のビニル系単量体をグラフ［重合さ
   せたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の制振材料用粘弾性混合物。 （４）　　粘弾性混合物の組成が、樹脂ｇｏ−ｇｏ重量
   −で樹脂複合固体粉末鴬Ｏ〜７０重量−であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第薯項のいずれか
   に記載の制振材料用粘弾性混合物。 ＠　粘弾性混合物の組成が、ポツイソプ°チレン５〜鵞
   ・重量−１濃状オレフイン系炭化水素樹脂１・〜４０重
   量％、変性ブチルゴム５〜１０重量−及び樹脂複音固体
   粉末鵞Ｏ〜Ｔｏ重量−であることを４１１１１！とする
   特許請求の範囲第４項記載の割振材料用粘弾性混合物。