JPS62280035A

JPS62280035A - 制振材

Info

Publication number: JPS62280035A
Application number: JP12660986A
Authority: JP
Inventors: 村上　公洋; 成岡　弘二
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1987-12-04
Also published as: JPH0564590B2

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕この発明は、低温から高温までの広い温度範囲において
優れた制振作用を発揮する制振材に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に制振材、特に制振鋼板は、２枚の鋼板の間に粘弾
性物質層を介在させ、全体を一体化して構成されており
、鋼板に加えられる定常振動ないし衝撃に基づく振動エ
ネルギーを上記粘弾性物質層で吸収し、内部摩擦による
熱エネルギーに変換して騒音を減殺する（制振作用）も
のである。この種の制振鋼板は、車両等のオイルパン、
シリンダヘッドカバー、遮蔽板、モードルケース等に広
く使用されている。制振鋼板の制振作用は、上記のよう
に、２枚の鋼板の間に介在している粘弾性物質層自体の
割振作用に基づくものであって、その制振作用の尺度と
して一般に損失係数（η）が用いられており、その損失
係数ηの値で制振作用が評価される。損失係数ηは大き
く、かつ低温から高温までの広い範囲にわたって変わら
ないことが好ましい。すなわち、上記制振鋼板は、低温
から高温までの広い温度範囲において使用されるもので
あり、特に自動車用のものは、厳寒地や酷暑地まで対応
することが求められ、低温（−３０℃程度）域からかな
りの高温域までも優れた制振作用を発揮することが要求
される。

このように、制振鋼板の性能は、粘弾性物質層自体の損
失係数ηによって大きく左右されるものであり、従来か
ら、」１記粘弾性物質として、合成樹脂またはゴムが使
用されている。合成樹脂は、特有の粘弾性的特徴、すな
わち弾性率、損失係数ηの温度依存性が大であるという
特徴をもつため、このような合成樹脂を粘弾性物質層と
して構成した割振鋼板は、損失係数ηの温度依存性が大
であり、ガラス転移温度（ｉｆｆｉ常、常温もしくはそ
れ以上の温度域にある）付近でシャープなピークを有す
るとともに、制振効果を発揮する温度領域が狭いという
欠点を有している。これは、主に合成樹脂の弾性率が急
激に低下することに起因する。

しかも、合成樹脂は、その高温が上昇してガラス転移温
度を超えると溶融状態になり、かかる合成樹脂を粘弾性
物質層として構成された制振鋼板は、損失係数ηの急激
な低下を招く。したがって、広い温度範囲において優れ
た制振作用を発揮することができず、ガラス転移温度近
傍の温度においてのみ優れた制振作用を発揮するにすぎ
ない。特に、ガラス転移温度を超えると上記ηが急激に
低下するため、高温では使用できない。他方、ゴムを粘
弾性物質層とした割振鋼板も、その損失係数ηが、ガラ
ス転移温度付近で最大になるが、ゴムのガラス転移温度
は一般にＯ′Ｃよりも低いところにあるため、常温ない
しは常温以上の高い温度領域においては、優れた割振作
用を発揮しえない。

しかし、ゴムは三次元的に架橋されているため、品温が
上昇しガラス転移温度を超えても、溶融状態にならず、
合成樹脂のように急激に損失係数ηが低下することはな
い。このゴムの損失係数η一温度曲線および合成樹脂の
損失係数η一温度曲線を第１図に示す。図において、曲
線Ａ°が合成樹脂のそれであり、曲線Ｂ゛がゴムのそれ
である。

第１図から明らかなように、合成樹脂は、常温ないしそ
れ以上の温度領域内におけるガラス転移温度近傍で優れ
た割振作用を発揮するものの、損失係数ηの温度依存性
が高いためそれを外れた温度領域では割振作用が急激に
低下する。これに対して、ゴムはその損失係数ηの温度
依存性が低いため、温度変化による制振作用の変動は比
較的少ないものの、常温ないしそれ以上の温度領域では
損失係数ηが小さくなるため、この温度領域においては
充分な制振作用が得られない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、合成樹脂およびゴムは上記のような損失係
数η一温度特性を有しているため、それを粘弾性物質と
して用いた従来の制振鋼板は、低温から高温までの広い
温度範囲の制振作用をなしえず、比較的狭い温度範囲で
の割振作用をなしえるにすぎなかった。

この発明は、低温から高温までの広い温度範囲において
優れた制振作用を発揮する制振材を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の制振材は、剛性
基板の基板面に粘弾性物質層が形成された制振材であっ
て、上記粘弾性物質層が、下記の（Ａ）成分１００重量
部に対して（Ｂ）成分５〜８０重量部を反応させた粘弾
性反応生成物と、上記粘弾性反応生成物における（Ａ）
成分１００重量部に対して５〜８０重量部の割合になる
ように配合された非熱硬化型フェノール樹脂とによって
実質的に構成されているという構成をとるものである。

（Ａ）アクリロニトリルから誘導される反覆単位を１０
〜６０重量％含むニトリル系ゴム。

（Ｂ）下記の一般式（１）または（２）で表されるアク
リル酸系化合物。

ＣＨ３すなわち、上記制振材における粘弾性物質層は、上記の
ニトリル系ゴムと上記一般式ｆｉ１．　（２）で表され
るアクリル酸系化合物（モノマー）との粘弾性反応生成
物ならびに非熱硬化型フェノール樹脂を主体として構成
されている。そして、この粘弾性反応生成物は、その生
成反応中における上記アクリル酸系化合物（モノマー）
の重合、鎖状化ならびにその生成鎖状体の、ニトリル系
ゴム分子鎖における二重結合部分に対する結合の結果、
グラフト重合体となっており、この分子構造と、ニトリ
ル系ゴムおよびアクリル酸系化合物を上記の割合で反応
させることによるグラフト重合体の構成成分比の特定と
により、低温から高温まで高い損失係数ηを示す。そし
て、この粘弾性反応生成物に対して、これと相溶性のよ
い上記非熱硬化型フェノール樹脂を上記特定の比率で配
合することにより、上記各温度における損失係数ηの絶
対値が向上するとともに、損失係数ηのピーク温度が高
温側ヘシフトし、同時に損失係数ηの高温における温度
依存性が低下し高温域におけるηΦ値の一定化効果が得
られるようになるのである。したがって、それを用いた
制振材は、上記温度範囲の全体、とりわけ高温域におい
て、強力な制振作用を発揮するようになるのである。

上記粘弾性反応生成物の合成に使用する二ｌ−ＩＪル系
ゴムは、アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）、アクリ
ロニトリル−イソプレン共重合体（ＮＩＲ）もしくはア
クリロニトリル−ブタジェン−イソプレン三元共重合体
（ＮＢ　Ｉ　Ｒ）またはこれらを適宜に組み合わせたも
のであり、アクリロニトリルから誘導される反覆単位を
１０〜６０重量％含むものであることが必要である。す
なわち、アクリロニトリルから誘導される反覆単位が１
０〜６０重量％、残部がブタジェン、イソプレンから誘
導される反覆単位であるニトリル系ゴムを使用すること
により初めて、そのニトリル系ゴム中の二重結合（ブタ
ジェン、イソプレンからｔ’ｚ’Ｊ＝される反覆単位中
に存在する）の数が適正になり、そこにアクリル酸系化
合物鎖状体が結合して所定のグラフト重合体が得られる
ようになるからである。

上記ニトリル系ゴムと反応させるアクリル酸系化合物（
モノマー）としては、下記の一般式ｆｌ）または（２）
で表されるものが使用される。

（以下余白）ＣＨ３ＣＨ２＝　　ＣＩ量　−−−−−〜−（１）　　　　　
Ｃ１ｌ□　＝Ｃ−−−−−−−（２１ＣＯＯＲＣ０ＯＲ上記−価の有機基Ｒの具体例としては、メチル基、エチ
ル基、ブチル基等のアルキル基のほか、シクロアルキル
基、２−ヒドロキシアルキル基。

テトラヒドロフルフリル基、アリル基、グリシジル基、
ジメチルアミノ基があげられる。また、ジエチレングリ
コール、テトラエチレングリコール等の多価アルコール
の残基もあげられる。

上記アクリル酸系化合物（モノマー）の重合開始剤とし
ては、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサ
イド、パーオキシエステル、パーオキシケタール等、通
常広く使用されている有機過酸化物からなる熱重合開始
剤が用いられる。

上記粘弾性反応生成物と配合する非熱２硬化型フエノー
ル樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂ないしその変性
樹脂である。この種の樹脂は、上記粘弾性反応生成物と
の相溶性が良好なことに加え、熱硬化型フェノール樹脂
（レゾール型フェノール樹脂）を用いると、加熱により
硬化が促進され、粘弾性体が硬くなりすぎ、目的とする
割振効果が得られないのに対し、粘弾性反応生成物に対
して上記のような割合で配合することにより弾性率を適
度に高めるとともに、損失係数ηのピーク温度を高温側
にシフトさせ、同時に上記損失係数ηの高温における温
度依存性を低下させるのである。このような効果の発現
は、各種ノボラック型フェノール樹脂ないしその変性樹
脂のなかでも、特にカシュー変性ノボラック型フェノー
ル樹脂が顕著であり、これを使用することが好ましい。

また、上記粘弾性物質層の形成対象となる、剛性をもつ
基板としては、通常使用されている鋼板があげられるが
、それ以外に、ＦＲＰ等の剛性をもつプラスチック板等
も用いられる。

この発明の制振材は、上記のような原材料を用い、例え
ば、つぎのようにして製造される。すなわち、上記のニ
トリル系ゴムとアクリル酸系化合物（モノマー）とを、
前者１００重量部（以下「部」と略す）に対して後者が
５〜８０部になるように配合するとともに、上記非熱硬
化型フェノール樹脂を、ニトリル系ゴム１００部に対し
て５〜８０部の割合になるように配合する。

ニトリル系ゴムとアクリル酸系化合物の相互の割合を上
記のように設定することにより、両者の反応によって得
られる粘弾性反応生成物中において、ニトリル系ゴムか
ら誘導される反覆単位（ａ）とアクリル酸系化合物から
誘導される反覆単位（ｂ）とが重量ノ＆１’で、（ａ）
：　　（ｂ）＝１００＝５〜１００：８０の割合になる
。アクリル酸系化合物の使用割合が前記の割合を下まわ
ると、反覆単位（ｂ）が、上記範囲を下まわって粘弾性
反応生成物がゴム性を強め、その損失係数ηが高温域で
低くなって高温域における割振作用が小さくなる。逆に
、」１記範囲を」二まわると粘弾性反応生成物が樹脂性
を強め、その１員失係数ηが常温近傍で低くなって常温
近傍におりる制振作用が小さくなる。したがって、反覆
単位（ａ）と（ｂ）の比率ヲ、上記ノヨうに（ａ）：　
　（ｂ）＝１００：５〜１００：８０の割合に設定する
ことが重要であり、そのためには、ニトリル系ゴムとア
クリル酸系化合物とを上記のような割合で配合する必要
がある。また、非熱硬化型フェノール樹脂を上記の割合
で配合することにより、−ト記粘弾性反応生成物の分子
鎖の、ニトリル系ゴムから誘導される反覆単位（ａ）に
対して、非熱硬化型フェノール樹脂が、５〜８０重量％
（以下１％」と略す）になるのである。

上記のようにしてニトリル系ゴム、アクリル酸系化合物
および非熱硬化型フェノール樹脂を配合する場合、同時
に上記アクリル酸系化合物（モノマー）の熱重合開始剤
となる有機過酸化物や補強充填剤、老化防止剤、軟化剤
を適当量配合する。

つぎに、上記配合物を、ロールに掛けて薄いシート状に
形成し、粘弾性物質層との被着面に加硫接着剤が塗布さ
れている２枚の鋼板の間に挟み、加硫（加熱プレス）す
る。この加硫加熱により、熱重合開始剤が作用してアク
リル酸系化合物（モノマー）が熱重合し鎖状化すると同
時に、ニトリル系ゴム分子中の二重結合部分に結合して
ニトリル系ゴムとグラフト重合体を形成し、これと共存
する非熱硬化型フェノール樹脂とともに粘弾性物質層を
形成する。その結果、目的とする制振鋼板が得られる。

また、上記ニトリル系ゴム、アクリル酸系化合物、非熱
硬化型フェノール樹脂等の配合物を、公知の溶媒で溶解
してペースト状化し、被着面に加硫接着剤が塗布されて
いる２枚の鋼板のうちの１枚の被着面に塗布して乾燥し
たのち、その−ヒに残る鋼板を重ね、その状態で加硫（
加熱プレス）し圧着するようにしてもよい。このように
する場合には、極めて薄い粘弾性物質層をもつ制振鋼板
が得られる。

なお、粘弾性物質層は上記のように２枚の鋼板の間に形
成するだけでなく、１枚の鋼板」二に形成するようにし
てもよい。この場合にも、粘弾性物質層の作用により、
優れた制振効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明は、制振作用を発揮させるため
の粘弾性物質層を、ニトリル系ゴムとアクリル酸系化合
物とを前記の割合で反応させたグラフト構造の粘弾性反
応生成物と、非熱硬化型フェノール樹脂との所定比率の
配合物を主体として構成しており、上記粘弾性反応生成
物が低温から高温まで高い損失係数ηを示し、かつ非熱
硬化型フェノール樹脂が、上記損失係数ηの各温度にお
ける絶対値の向上および損失係数ηのピーク温度の高温
側へのシフトならびにηの高温における温度依存性の低
下作用を発揮するため、上記損失係数ηの値が全体に高
くなり、低温側から高温側の広い温度領域においてピー
クを保ち続けるようになる。したがって、上記配合物を
用いた制振材は、上記温度範囲内のいずれの温度であっ
ても強力的な制振作用を発揮する。特に、上記配合物の
損失係数ηは、高温側の広い温度領域において均一的に
ピーク値ないしその近傍の値を示すため、高温域におい
て強力な制振作用が最大限に発揮され、これは割振材が
自動車エンジンルーム等の１２０℃程度の温度になる個
所に多用されることを考慮すると、極めて重要な効果と
いいうるのである。

そのうえ、上記配合物には、耐油性に富んだニトリル系
ゴムが含まれているため耐油性にも冨んでおり、したが
って、この発明の制振材は実用性に極めて冨んでいる。

また、上記配合物は、機械強度等も優れているため、こ
の発明の割振材は剪断等の機械加工にも充分耐え得るの
である。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜９、比較例１．２〕下記の第１表に示す原料を同表に示すような割合で配合
し、その配合物を、バンバリーミキサ−を用いて混練し
形成ロールに掛けて厚み０．４鶴のシートに形成した。

これを、粘弾性物質被着面に加硫接着剤が塗布されてい
る２枚の鋼板（厚み０゜７ｍ＞の間に挟み、１５０℃、
１０分間加熱プレス（加硫）し制振鋼板を得た。得られ
た制振鋼板の構造を第２図に示す。図において、■は鋼
板、２は粘弾性物質層である。

（以下余白）１日上記のようにして得られた割振鋼板を幅３０龍、長さ３
００１−に切断し、メカニカルインピーダンス法によっ
て各温度での損失係数η（周波数５００Ｈｚ＞を測定し
、その損失係数η一温度曲線を第３図および第４図に示
した。これらの図において、曲線Ａ〜Ｉは実施例１〜９
に対応し、曲線Ｊは比較例１９曲線には比較例２９曲線
Ｉ２は粘弾性物質層としてエチレン−酢ビ共重合樹脂を
用いた市販制振鋼板のそれである。曲線Ａ〜■と曲線Ｊ
〜にとの対比より、実施例の制振鋼板は、いずれも、比
較例のものとは異なり、低温から高温（１５０℃）まで
の広い温度範囲において高い値の損失係数ηを呈し、か
つその損失係数ηが、特に高温域において均一的でピー
クないしその近傍の値を示しており、その温度領域内に
おいて特に強力な制振作用を発揮しうろことがわかる。

なお、上記損失係数ηは０．０３以上あれば実用に供し
うるとされているのであり、実施別品は、いずれの温度
域においてもそれをはるかに凌駕しているのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はゴムと樹脂の損失係数η一温度曲線図、第２図
はこの発明の実施別品の構造を説明する断面図、第３図
および第４図はその損失係数η一温度曲線を説明する説
明図である。１−鋼板　２−粘弾性物質層

Claims

【特許請求の範囲】

（１）剛性基板の基板面に粘弾性物質層が形成された制
振材であつて、上記粘弾性物質層が、下記の（Ａ）成分
１００重量部に対して（Ｂ）成分５〜８０重量部を反応
させた粘弾性反応生成物と、上記粘弾性反応生成物にお
ける（Ａ）成分１００重量部に対して５〜８０重量部の
割合になるように配合された非熱硬化型フェノール樹脂
とによつて実質的に構成されていることを特徴とする制
振材。（Ａ）アクリロニトリルから誘導される反覆単位を１０
〜６０重量％含むニトリル系ゴム。（Ｂ）下記の一般式（１）または（２）で表されるアク
リル酸系化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼−−−−−−−−−
（１）▲数式、化学式、表等があります▼−−−−−−
−−−（２）〔式（１）、（２）において、Ｒは一価の
有機基である。〕
（２）剛性基板が鋼板である特許請求の範囲第１項記載
の制振材。
（３）非熱硬化型フェノール樹脂がカシュー変性ノボラ
ック型フェノール樹脂である特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の制振材。