JPS6247886B2

JPS6247886B2 -

Info

Publication number: JPS6247886B2
Application number: JP59272537A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Funakoshi; Kenji Yokoyama; Kenichi Ikeda; Yasumasa Fujii; Eigo Miura
Original assignee: MITSUI SEKYU KAGAKU KOGYO KK; NIPPON DENKI KANKYO ENJINIARINGU KK
Current assignee: MITSUI SEKYU KAGAKU KOGYO KK; NIPPON DENKI KANKYO ENJINIARINGU KK
Priority date: 1984-12-24
Filing date: 1984-12-24
Publication date: 1987-10-09
Also published as: JPS61151227A

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てこれに各種充填
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詐硬化剤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
ことが必要である。ここで、ω、ω_０、εは次の通りである。 ω：外来振動の周波数 ω_０：弾性体の固有振動数 ε：弾性体の減衰定数第１図に振動伝達率（Ｔ）のω／ω_０（＝／
_０）依存性を示す。ω／ω_０が大きいとＴは減
衰比ξ（＝ε／ω_０）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_０を小さく、減衰比ξを大
きくすればよい。固有振動数ω_０はまた弾性定数
Ｋと弾性体の重量Ｍによつて略次式で示される。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つて振
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をあまり小
さくすると全体の揺動が生ずる。従つて、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たも
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、ビスフエノールＡ、ビスフエノ
ールＦ、多価フエノールのグリシジルエーテル及
びこれらの臭素化物、ブ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もの
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
ルキルフエノール類、ラクトン類、フルフリルア
ルコール、フタル酸エステル類、ポリグリコール
類、アスフアルト、コールタール、芳香族系石油
樹脂、クマロン−インデン樹脂、フエノール変性
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、900重量部以上
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
とが可能であり、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
ことから、これらの点の改良と密度のコントロー
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、フエライト、炭酸カカルシウム、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沈降防止、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、ロツクウール、ポリオレフインの合成パル
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
ヒニルアルコール繊維、木材パルプ等が使用でき
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、
100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
やトランスフアー成型が可能な組成物は型枠など
に流し込み、あるいは押し出し、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、カバー、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
成することにより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数（０〜5K
Hz）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
制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つて改善している。また
総じて適切な流れ性が得られ、良好な盛り付け作
業性を有し、更にはトランスフアー形成等による
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ａ〜ｊを準備する。ａ液状ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エポ
キシ当量190） 80重量部ｂ液状ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エポ
キシ当量180） 20重量部ｃ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鱗片状充填剤マイカ（重量平均アスペクト
比70） 60重量部ｇ粒状充填材フエライト（平均粒径１μ）
６重量部ｈ繊維状物ポリエチレン繊維６重量部ｉフエノール変性重合物（可塑剤） 60重量部ｊアルキルフエノール類（可塑剤） 40重量部以上、ａ、ｂ、ｃ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊの配合
物をバ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ｃ、ｄを加えて10分間
混練した。得られた組成物を300×30×12^tmmの試験片に注
型し室温（24℃）で24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 2.9×10⁹N／m²（300Hz）振動減衰比（ｃ／c.c.）2.7×10^-1（300Hz）であつた。また該組成物を300×30×16^tmmの鋼板の片面全
面に20mmの厚みで盛り付け、該積層板を室温（24
℃）で24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300×
30×16^tmm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600Hz近辺において、鋼板（300×32×16^t）……振動減衰比（ｃ／c.c.）
6.4×10^-5 該積層板振動減衰比（ｃ／c.c.）5.6×10^-2 であり、該組成物を鋼板に盛り付け硬化させる事
によつて制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つた。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32Kg／cm²で
あつた。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、◎、〇、△、×印の意味は以下の通
りである。 (1) 施工性水平面、垂直面、または天井面に対して室温
（24℃）で配合物を盛り付け施工した時、 ◎…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
10mm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。〇…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。 △…盛り付け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５mm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mm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
試験を行なつたときの評価を示す。 ◎…接着力が30Kg／cm²以上〇…接着力が20Kg／cm²以上30Kg／cm²未満 △…接着力が15Kg／cm²以上20Kg／cm²未満 (3) 総合評価制振性能（300×32×16^tの鉄板に配合物を盛
り付け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。 ◎…非常に優れているもの〇…優れているもの △…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
シ樹旨、硬化剤、硬化促進剤、シリコン系消泡剤
（ａ〜ｅ）には同一の配合物を用い、可塑剤、繊
維状物、粒状充填剤、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
のを実施例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。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は振動伝動率の周波数比依存性を示す図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

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0.5〜200
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重量部を添加してなるこ
とを特徴とする制振材料。