JPS61151227A - 制振材料 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機械類のモーター及びその周辺、乗物のエン
ジン及びその周辺に用いて制振機能を得る制振材料に関
する・ 〔従来の技術〕 従来、上記の用途にはポリアミド系、塩ビ系、エポキシ
系の樹脂を主成分とし工これに各種充填材を配合したも
のが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ポリアミド系、塩ビ系のものは成形物である
ため、振動を抑えたい装置類に接着する場合、複雑な形
状部には使用できない場合が多い。

エポキシ系のものはそのような欠点はないが、材料の強
度の大きさ、耐久性、成形性、施工作業性のよいものは
制振性能が低く、制振性の優れたものはこの逆である場
合が多い。

本発明は機器類への盛り付け、注型あるいは接着により
優れた制振機能を発現する制振材料を提供するものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はエポキシ樹脂及び硬化剤１００重量部と、鱗片
状充填材５０〜５００重量部と、粒子状充填材０．５〜
２００重量部と、繊維状物０．５〜１００重量部とを配
合した組成物に可塑剤８０〜３００部を添加したことを
特徴とする制振材料である。

一般に制振材料としては振動理論より次式で示される振
動伝達率Ｔを小さくするように設計する％ｌＩｏ　　　
　　　　　ｗｅ、　　　　　％ｌＪ。

ここで、ω、ω。、８は次の通シである。

ω：外来振動の周波数 ω。：弾性体の固有振動数 Ｃ：弾性体の減衰定数 第１図に振動伝達率ωのω／”ａ（−／／１０）依存性
を示す。ω／ω。が大きいとＴは減衰比ξＣｍ、７６％
）に依存する。

第１図から明らかなように外来振動が一定周波数の場合
固有振動数ω。を小さく、減衰比ξを大きくすればよい
、固有振動数幅はまた弾性定数にと弾性体の重量Ｍによ
って路次式で示される。

即ち、固有振動数を小さくするには、弾性定数Ｋを小さ
く、重量Ｍを大きくすることによって振動伝達率を小さ
くし、外来振動の伝達を小さくすることができる。しか
し、弾性定数Ｋをあま９小さくすると全体の揺動が生ず
る。従って、全体の揺動を抑制するためには動的弾性率
を大きくすることが必要となる。

このように制振材としては、減衰比、質量、動的弾性率
ともに大きく、且つバランスのとれタモのが望ましい。

更に一般的には妥当な経済性とともに優れた施工性、振
動源との良好な接着性が求められる。また環境としても
耐塩水性、耐油性、耐候性等の耐久性が求められる場合
が多い。

本発明はこのような各種性能を備え、しかも振動源に密
着することにより優れた制振性を発揮する素材としてエ
ポキシ樹脂及び硬化剤、可塑剤、鱗片状充填材、粒子状
充填材、および繊維物の組成物が望ましいことを見い出
して完成したものである。

該組成物は主成分としてエポキシ樹脂を使用するが、そ
れはポリグリシジルエーテル、ポリグリシジルエステル
、脂環式エポキシ樹脂などの各種のものがあるが、ビス
フェノールＡ、ビスフェノールＦ、多価フェノールのグ
リシジルエーテル及びこれらの臭素化物、プチルクリシ
ジルエーテルなどが代表例としてあげられる。また一般
的に粘度調整や可撓性付与のために使用されるモノエポ
キシ等の反応性希釈剤を配合してもよい。

これらのエポキシ樹脂のエポキシ当量は５０〜６００、
希釈剤のエポキシ当量は１４０〜３００のものが用いら
れる。

また、硬化剤としては一般にエポキシ樹脂の硬化に用い
られるものであれば殆んど用いることができるが、常温
硬化型でしかも常温で液状の本のが好んで用いられ、例
えばポリアミン系、ポリアミドアミン系の硬化剤の使用
が望ましい。

可塑剤については、一般的にエポキシ樹脂の可撓性付与
や希釈用として使用されるものであれば制振性能の向上
が認められるが、配合量が増えるとエポキシ樹脂の反応
性や機械的強度の低下を来すことが多い。

このため、常温で液状あるいはグリース状の高沸点物の
うち、芳香族系炭化水素及びこれらの変性物を中心とし
て他の適当な可塑剤との組合せ配合により制振性能が高
く、反応性及び機械的強度低下の少ない材料が得られる
。

代表的なものとして、芳香族アルコール類、アルキルフ
ェノール類、ラクトン類、フルフリルアルコール、フタ
ル酸エステル類、ポリクリコール類、アスファルト、コ
ールタール、芳香族系石油樹脂、クマロン−インデン樹
脂、フェノール変性重合物などがある。

その配合量はエポキシ樹脂及び硬化剤１００重量部に対
し、８０〜３００重量部の範囲で用いられ、８０重量部
以下では制振性能が低く、３００重食部以上になると強
度低下を来たすとともに耐久性が悪くなる。鱗片状充填
材は、樹脂の振動減衰性能を低下させず、少量の添加で
材料の弾性率を上げることが可能であ夛、マイカ・鱗片
状黒鉛・アルミナフレーク・ガラスフレーク・シリコン
カーバイトフレーク・スチールフレーク・鱗片状酸化鉄
等が使用できるが、価格や応範囲なアスペクト比のもの
が選べる点でマイカが好ましい。

配合量は、５０〜５００重量部が適当である・５００重
量部以上では作業性及び流れ性が悪くなる。５０重量部
未満では実用的な効果はない、鱗片状充填材のみでは作
業性及び機械的強度の面で問題となることがあり、これ
らの点の改良と密度のコントルールのため粒子状充填材
を併用すると効果がある。これには、フェライト・炭酸
カルシウム・シリカ・タルク・水酸化アルミニウム・ア
ルミ粉等が使用できる。

その配合量は、０．５〜２００重量部の範囲で用いられ
る。２００重量部以上では作業性、流れ性が悪くなる。

本発明の制振材料は液状又はペースト状で使用されるが
、繊維状物の配合は液状材料の場合は鱗片状及び粒子状
充填材の些降防止、ペースト状材料の場合は密着施工時
の作業性の改良並びに材料の機械的強度の向上に、制振
性能を低下させることなく効果を発揮する。この繊維状
物にはアスベスト・ロックウール・ポリオレフィンの合
成ノくルプ・繊維状マグネシウム化合物・チタン酸カリ
ウム繊維・アルミナ繊維・ポリアミド繊維・ポリエステ
ル繊維・アクリル繊維・カーボン繊維・ポリビニルアル
コール繊維・木材ノくルプ等が使用できる。好ましいも
のとしてポリエチレン合成パルプ・繊維状マグネシウム
化合物・アスベストがある。

その配合量は、０．５〜１００重量部が好ましく、１０
０重量部以上では流れ性の低下を来す。

更に硬化物に難燃性付与が必要な場合は、該配合成分の
他にアンチモンなどの難燃剤を添加する。

また塗料として使用する際には消泡剤やレベリング剤な
ども必要に応じて添加すればよい。

該組成物の調整は、前記配合成分をミキサーなどを用い
て混合する。一般的にはエポキシ樹脂側と硬化剤側にそ
れぞれに必要な充填剤・繊維状物などが適宜配合され、
使用される直前に所定の配合比でエポキシ樹脂側と硬化
剤側とを計量し、これをミキサーなどで混合する。

また、金属板などに盛り付けることが可能なペースト状
組成物は、上記で混合されたペーストをあらかじめ防錆
処理が施こされている基板に任意の厚みに盛り付ける・
ペーストは常温で数時間〜数日で硬化し、目的の制振効
果が発現する。注型やトランスファー成型が可能な組成
物は型枠などに流し込み、あるいけ押し出し、常温また
は加温状態で硬化し、離型後所定の形状物を得ることが
可能である。また、金属やコンクリートなどの空間部に
充填することもできる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の制振材料によれば、振動を抑制し
たい機器類のフレーム、カバ〒、部品その他構造物など
の表面に盛り付け、あるいは注型した後、これを硬化さ
せたり、あるいは一体に形成することによフ優れた制振
効果を得ることができる・ 特に、本発明によればエポキシ樹脂部に適切な可塑剤を
大量に添加することで広範囲な温度領域で良好な振動減
衰性能を主に低周波域（Ｏ〜５ＫＨｚ）で発現できる。

さらに、振動発生源及びその周辺に接着させて割振を行
うために材料に要求される物性のうち、振動減衰率及び
弾性率については鱗片状及び粒子状充填材の適切な配合
物を前述樹脂に添加することにより減衰率を低下させる
ことなく弾性率を向上でき、また、密着施工時の作業性
及び機械的強度は繊維状物を添加によって改善している
。また総じて適切な流れ性が得られ、良好な盛り付は作
業性を有し、更にはトランスファー成形等によることが
でき、大型品を含めた各種の成形が可能である。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示す。

（実施例１） まず、下記配合物＆−ｊを準備する。

ａ、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量１９０　）　　　　　　８０重量部す、ｉ状ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０　）　　
　　　　２０重量部Ｃ９液状ポリアミドアミン（硬化剤
）６５重量部ｄ、硬化促進剤　　　　　　　　　　　２
重量部ｅ、シリコン系消泡剤　　　　　　　　０．１重
量部以上ａ　−ｅを１００重量部として ｆ、鱗片状充填材 マイカ（重量平均アスペクト比７０）　　　　６０重量
部ｇ１粒状充填材 フェライト（平均粒径ｌμ）　　　　　　　６重量部り
、繊維状物 ポリエチレン繊維　　　　　　　６重量部ｌ、フェノー
ル変性重合物（可塑剤）６０重量部ｊ、アルキルフェノ
ール類（可塑剤）４０重量部以上、＆　＃　ｂ　＊　ｅ
　＊　ｆ　ｗ　ｇ　ｅ　ｈ　＃　ｌ　＊　Ｊの配合物を
パンバリミキサーを用い、室温（２４℃）にて１５分間
混練し、終了後更にｃｏｄを加えて１０分間混練した。

得られた組成物を３００Ｘ３０Ｘ１２　ｍの試験片に注
型し室温（２４℃）でＵ時間硬化させた後、更に恒温槽
内にて８０℃、２時間加熱硬化させた。

該試験片の比重及び２点吊り法により曲げ振動モードか
ら２４℃における動的弾性率（ヤング率）及び振動減衰
比を求めた。

その結果、 比重　　　　１．４２ 動的弾性率　２．９Ｘ１０”Ｎ／ｍ”　　　（３００１
１ｚ）振動減衰比（ｃ／ｅｅ）　２．７Ｘ１０　　　（
３００Ｈｚ）であった。

また該組成物を３００Ｘ３０Ｘ１６ｔ１１ｓの鋼板の片
面全面に２０ｍの厚みで盛り付け、該積層板を室温（２
４℃）で冴時間硬化させ、更に恒温槽内にて８０℃、２
時間加熱硬化させた・硬化後の積層板と３００Ｘ３０Ｘ
１６を鶴の鋼板について、２４℃においてインパルスハ
ンマーにより加振し励起された曲げ振動より各々振動減
衰比を求めた。

その結果周波数６００　Ｈｚ近辺において、鋼板（３０
０Ｘ３２Ｘ１６ｔ）　−、、、、振動減衰比（ｅ／（４
）　６．４ｘｌＯ−５該積層板　　　　　振動減衰比（
ｅ／ｅｅ）　５．６×ｌＯであり、該組成物を鋼板に盛
り付は硬化させる事によって割振化を計ることができた
。

また該積層板の界面にドライバーを差し込みその剥離性
より感覚的な密着性を調べたところ、良好な密着性を示
し剥離は困難であった。

更に該配合物の接着力をＭＩＬ−Ｐ−２３６５３Ｃに定
められている方法で測定したところ３睦−であったー 以上実施例１についての施工性、硬化物特性、鉄板積層
物特性、総合評価を第１表に示す。

第１表中、◎、○、△、Ｘ印の意味は以下の通りである
拳 １）施工性 水平面、垂直面、または天井面に対して室温（２４℃）
で配合物を盛り付は施工した時、◎・・・手またはロー
ラー、コテ等を用いて容易に作業ができる粘度であり、
１回の施工厚みが１０ｍ以上可能なチクソトロピー性を
保持し、かつ、表面の仕上り状態が良好なもの。

Ｏ・・・作業性または１回の施工厚みは若干劣るが、十
分な表面状態に仕上げ可能なもの。

Δ・・・盛り付は作業は可能であるが、非常に時間を要
するもの又は１回の施工厚みが５ｍ以下であるもの。

×・・・粘度が高く平面に施工できないもの、またはチ
クソトロピー性が低く数■以上の厚みで鉛直面や天井面
に施工できないもの。

２）接着力 ＭＩＬ−Ｐ−２３６５３Ｃに記載されている方法で試験
を行なったときの評価を示す。

◎・・・接着力が３０　ｋｌｌ／ｃ１以上Ｏ・・・接着
力が２０　ｋｙｙｃｌ以１３０　ｋ＆ｌｃｌ未酒Δ・・
・接着力が１５　ｋｌｌｌａｉ以上　２０　ｋｌｌ／ｃ
ｄ未満３）総合評価 制振性能（３００Ｘ３２Ｘ１６　　の鉄板に配合物を盛
り付は硬化させた積層板の曲げ振動の減衰比）及び施工
性、接着力から下記の基準で評価した。

◎・・・非常に優れ七いるもの ０・・・優れているもの Δ・・・実用可であるが、良好な性能でないもの×・・
・実用不可 （実施例２〜７）および（比較例１〜６）実施例１に用
いた配合物ａ−ｊのうち、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化
促進剤、シリコン系消泡剤（＆〜ｅ）には同一の配合物
を用い、可塑剤、繊維状物、粒状充填材、鱗片状充填材
の種類又は添加量を異ならせ、実施例１と同一の条件で
作成した試験片を実施例２〜７とし、また、繊維状物、
粒状充填材、鱗状充填材のいずれか１を欠いたものを比
較例１〜６として各々の特性について測定した、各比較
例１〜６および実施例２〜７に用いた配合物及びその硬
化物の物性、鉄板積層物の特性、総合評価を第１表にあ
わせて示す。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は振動伝達率の周波数比依存性を示す図である。 代理人　弁理士　　菅　　野　　　　中周波数比（ｗｌ
ｗｏ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂及び硬化剤１００重量部に鱗片状充
   填材５０〜５００重量部と、粒子状充填材０．５〜２０
   ０重量部と、繊維状物０．５〜１００重量部とを配合し
   た組成物に可塑剤８０〜３００重量部を添加してなるこ
   とを特徴とする制振材料。