JPS63186794A - 拘束型制振材用組成物 - 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】 発明の技術分野 本発明はエポキシ樹脂を基材とする制振材用組成物に関
し、ざらに詳しくは制振性能に優れ、しかも高温おるい
は高真空下で使用しても揮発分が少ないような制振材用
組成物に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 系動源の振動が他の部分に伝わらないようにするだめに
は振動源と他の部分との接触部に防振ゴムあるいは空気
バネを介在させることが従来から広く行なわれている。

しかし、これらの方法では振動の伝達は防止できても振
動源の振動そのものを減衰させることは期待できない。

このため、（騒動体に制振材を密着させて、（騒動体の
（辰動そのものを減衰させる方法が採用されている。こ
のような制振材では、（騒動エネルギーを熱に変えるこ
とによって、振動の減衰を図っている。

ところで、制］辰材を用いた振動体の振動抑制は、減衰
正弦波形における隣接する振動の振幅をそれぞれ×１、
×２としたとき、次式（１）で示される対数減衰率δが
大きいほど、優れた振動抑制効果が（ｑられる。

δ＝＝ｌｎ　（ｘ１／ｘ２＞　　・　（１）そして対数
減衰率δは、損失係数ηを用いて、次式（２）で表わさ
れる。

δ＝πη　　　　　　　　・・・（２）したがって、制
振材としては、損失係数ηの大きいものほど優れた特性
を有しているということができる。

このような制振材を実際に使用するに際しては、制振材
を振動源に単純に貼り付けて用いる場合（非拘束型）と
、制振材を振動源と拘束板との間に挿入して用いる場合
（拘束型）とがある。

ところで制振材を振動体と拘束板との間に挿入して用い
る拘束型制振材では、撮動体の損失係数ηは次式（３）
にて近似的に表わされる。

式中、 Ｅｌ、Ｅ３はそれぞれ振動体と拘束板のヤング率でおり
、ｈｌ、ｈ３はそれぞれ振動体と拘束板の厚さであり、
ｈ３．＝ｈ２＋（ｈ、　十ｈ−３）／２であり、ｈ２は
制振材の厚さであり、η２は制振材自体の損失係数であ
り、ｑは下記式（４）、（５）で示されるシェア・パラ
メータでおる。

ｓ ｑ−□　　　　　　　・・・（４） ｆま ただしＧ２は制振材の剛性率であり、ρ１は振動体の密
度である。

上記の式から、制振材としては、損失係数η２が大きく
、かつ剛性率の小さいものが好ましいことがわかる。

また制振材としては、上記のような制振性能に優れてい
るほか、成形性、機械的強度、耐水性、耐薬品性に優れ
、しかも高温おるいは高真空下ででも使用しうろことが
求められている。

このような制振材を形成するための制振材用組成物とし
ては、従来、ポリアミド系樹脂またはポリ塩化ビニル系
樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分としたものが用いら
れてきた。

しかしながら、ポリアミド系樹脂を主成分としだ制振材
用組成物から成形した制振材は、耐水性、耐薬品性の点
で劣り、しかも機械的強度も小さいので、使用条件が限
定されるという問題点があった。また、ポリ塩化ビニル
系樹脂を主成分としだ制振材用組成物は、複雑な形状の
制振材に成形するのが困難であり、ざらに少量多品種の
制振材を製造するにはコスト高になるという問題点があ
った。ざらにまたエポキシ系樹脂を主成分としだ制振材
用組成物から成形した制振材は、機械的強度が大きくし
かも耐久性、成形性に優れたものを得ようとすると制振
性能に劣り、一方制振性能に優れたものを１ｑようとす
ると機械的強度が小さく耐久性、成形性も劣ってしまう
という問題点がおった。

ところで非晶質のエポキシ系樹脂からなる制振材では、
制振材は一般に相転移点くガラス転移点または融点）付
近で損失係数ηが大ぎくなるため、使用温度付近にエポ
キシ系樹脂のガラス転移点がくるように、ガラス転移温
度の低い低分子量有機充填剤でおるいわゆる可塑剤をエ
ポキシ系樹脂中に配合することが行なわれている。しか
しながら、従来用いられているような可塑剤を含む制（
取材ては、制振材を高温あるいは高真空などの環境下で
用いると、硬化後の制振材であっても、可塑剤か揮発し
て制振特性が変化したり、あるいは揮発した可塑剤が別
の機器の表面に凝縮して表面を汚染することがあるとい
う問題点がおった。このような問題点は、制振材を常温
常圧で長期間にわたって使用しても生じてくる懸念があ
る。

発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決
しようとするものであって、高温あるいは高真空下で使
用しても揮発分が少なく、したがって安定しかつ優れた
制振性能を有し、しかも機械的強度、耐久性および成形
性に優れているような制振材用組成物を提供することを
目的としている。

発明の概要 本発明に係る制振材用組成物は、（ａ）エポキシ系樹脂
と、（ｂ）硬化剤と、（ｃ）エポキシ系、樹脂のエポキ
シ基と反応しうる、カルボキシル基、酸無水物基、アミ
ン基、アミド基、メルカプト基から選ばれる少なくとも
１種以上の官能基を１分子中に平均１．６個以上有し、
かつガラス転移温度が０°Ｃ以下の液状重合体とを含む
ことを特徴としている。

本発明に係る制（取材用組成物は、（ａ）エポキシ系樹
脂と、（ｂ）硬化剤と、（ｃ）特定の液状重合体とを含
んでいるため、この制振材用組成物を硬化して得られる
制振材は、高温あるいは高真空下で使用しても揮発分が
少なく、したがって安定かつ優れた制振性能を有し、し
かも機械的強度、耐久性および成形性に優れている。

発明の詳細な説明 以下本発明に係る制振材用組成物について具体的に説明
する。

本発明に係る制振材用組成物は、（ａ）エポキシ系樹脂
、（ｂ）硬化剤および（ｃ）特定の液状重合体を含んで
なり、ざらに必要により可塑剤または充填剤などを含ん
でいる。

エポキシ系樹脂（ａ）としては、ポリグリシジルエーテ
ル、ポリグリシジルエステル、環式脂肪族エポキシ樹脂
、グリシジルアミン類等が使用できる。具体的には、ポ
リグリシジルエーテルとしては、ビスフェノールＡ１ビ
スフエノールＦ１ビスフエノールＡＤ［１，１−ヒス（
４−ヒドロキシフェニル）エタン］、１．１−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、１，１
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２
，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタ
ン、水添ビスフェノールＡ１多価フェノールのグリシジ
ルエーテルおよびこれらの臭素価物、ポリグリシジルエ
ステルとしてはフタル酸ジグリシジルエステル、テトラ
ヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、環式脂肪族エポ
キシ樹脂としてはアリザイクリックジエポキシアセター
ル、アリサイクリックジェポキシアジペート、ビニルシ
クロヘキセンジオキサイド、グリシジルアミン類として
はＮ、Ｎ−ジグリシジルアニリン、テトラグリシジルジ
アミノジフェニルメタン等が用いられる。

硬化剤（ｂ）としては、アミン類、酸無水物類、ポリア
ミド類、ジシアンジアミド等が使用できる。

具体的には、アミン類としては、Ｎ−アミノエチルピペ
ラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、トリメチルへキサメチレンジアミン、イソホロンジ
アミン、メタキシリレンジアミン、メタフェニレンジア
ミン、ジアミノジフェニルメタン等が用いられ、酸無水
物類としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、メ
チルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク
酸、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメリテー
ト）、無水マレイン酸等が用いられる。またポリアミド
類としては、ダイマー酸とポリアミンの縮合物、有機酸
ジヒドラジッド等が用いられる。

本発明で用いられる液状重合体（ｃ）は、エポキシ系樹
脂（ａ）のエポキシ基と反応しうる、カルボキシル基、
酸無水物基、アミノ基、アミド基、メルカプト基から選
ばれる少なくとも１種以上の官能基を、１分子中に平均
１．６個好ましくは１．８ｇ以上有し、かつガラス転移
温度が０°Ｃ以下でおる。

このような液状重合体（ｃ）においては、上記のカルボ
キシル基、酸無水物、アミノ基、アミド基、メルカプト
基は、分子の末端に位置してもよく、またはランダムに
位置していてもよい。

上記の液状重合体としては、具体的には、以下のような
化合物が用いられる。

（ａ）分子の末端にカルボキシル基またはアミノ基を有
する、１，４−ポリブタジェン、１，２−ポリブタジェ
ン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ブチレン・ブ
タジェン共重合体、ブタジェン・アクリロニトリル共重
合体 （ｂ）分子内にランダムにカルボキシル基を有するブタ
ジェン・アクリロニトリル共重合体（ｃ）α−オレフィ
ンのオリゴマーあるいはエチレン・α−オレフィン共重
合体に、無水マレイン酸、アクリル酸などをグラフト重
合させたもの。

（ｄ）分子の末端にメルカプト基を有する、エチルエー
テルポリサルファイドのオリゴマー、エチルホルマール
ポリサルファイドのオリゴマー、ヘキサメチレンポリサ
ルファイドのオリゴマー。

なお、上記のような液状重合体（ｃ）のガラス転移温度
は、示差走査熱量計を用いてサンプル量１０〜２０ｍｇ
で昇温速度１０’Ｃ／分の条件下で測定した値である。

また上記のような液状重合体（ｃ）の粘度は、常温（２
７°Ｃ）で１０〜１００万ｃｐｓ程度であることが好ま
しい。

本発明に係る制振材用組成物では、硬化剤（ｂ）および
液状重合体（ｃ）は、エポキシ樹脂（ａ）のエポキシ基
１当量に対して、硬化剤（ｂ）および液状重合体（ｃ）
に含まれるエポキシ基と反応しうる官能基の合計が０．
６〜１．４当量好ましくは０．８〜１．２当量となるよ
うな徂で用いられる。

また、硬化剤（ｂ）および液状重合体（ｃ）は、通常、
制振材が低温で使用されればされるほど、液状重合体（
ｃ）の使用量を増やし、制振材用組成物から得られる制
振材のガラス転移温度を下げることが好ましい。

本発明において、制振材用組成物に必要により添加され
る可塑剤としては、フタル酸ジオクチル、芳香族重合油
または液状キシレン樹脂等が挙げられる。これらの可塑
剤は、本発明に係る制振材用組成物の特長を損なわない
範囲の量で添加される。

本発明に係る制振材用組成物には、それを硬化させて得
られる制振材の機械的強度を向上させるため、必要によ
り無機質あるいは有機質充填剤が添加される。無機質充
填剤としては、マイカ、ガラスフレーク、鱗片状酸化鉄
、アスベスト等が使用され、有機質充填剤としては合成
パルプ、ポリアミド繊維、カーボン繊維、ポリエステル
繊維等が使用される。

本発明に係る制振材用組成物は、上記の（ａ）エポキシ
樹脂、（ｂ）硬化剤および（ｃ）特定の液状重合体さら
に必要により可塑剤または充填剤を常法に従って充分混
合することにより調製され、この制振材用組成物は、脱
泡後に２００　’Ｃ程度までの温度で硬化させて所望形
状とするという通常の成形方法により制振材に成形され
る。

発明の効果 本発明に係る制振材用組成物は、（ａ）エポキシ系樹脂
と、（ｂ　）　ｆｉｇ化剤と、（ｃ）特定の液状重合体
とを含んでいるため、この制振材用組成物を硬化して得
られる制振材は、高温あるいは高真空下で使用しても揮
発分が少なく、したがって安定かつ優れた制振性能を有
し、しかも機械的強度、耐久性および成形性に優れてい
る。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施例１ エポキシ当ｆｆ１１８Ｅｌ／当量のビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂１　ｏｏｇ、分子末端にカルボン酸を有す
るブタジェン／アクリロニトリル共重合体くアクリロニ
トリル含ｆｆ１２７ｆｆｌｆｆ１％、ガラス転位温度−
５２°Ｃ１粘度６３万ｃｐｓ／２７°Ｃ１１分子当りの
平均カルボン酸含量１．８５当量／分子）２００７、ド
デセニル無水コハク酸１０２ｓ、および２，４．６−ト
リス（ジメチルアミツメデル）フェノール１７を室温で
充分混合し、脱泡した後、硬化条件１２０’ＣＸ３ｈｒ
で硬化させて、１／２インチ×１／２インチ×５インチ
の角柱状制振材を作成した。

得られた制振材の一部を用いて、以下の条件で制振材の
損失係数ηおよび揮発分を測定した。

（制振材の損失係数ηの測定条件） 装置：若木製作所製、高周波粘弾性スペクトロメーター 測定温度：２５°Ｃ；サンプル形状　１ｔＪ　２　ｎ痛
Ｘ厚１＃Ｘ長ざ５＃ 測定周波数：４００Ｈｚ 測定法および原理：試料の一端を固定して細端に試料の
長さ方向の振動を与えようとする場合に、試料が縮む方
向では、たるんで測定ができない。

そこで最初に試料に一定の伸びを与えて、その伸びた点
を中心にして振動歪を与えながら測定する。

この最初に与えた伸びを初期歪（ＬＳ）、初期歪を与え
るときに生ずる張力を初期張力（Ｆｓ）とよぶ。

初期歪よりも１辰動歪（Ｄｙｎａｍｉｃ　ｄｉｓｐｌａ
ｃｅｍｅｎｔ）の振巾（△Ｌｏ−ｐ）が大きくなると、
試料がたるんで測定できなくなる。このことは測定のと
きに注意しなければならない。

Ｄｙｎａｍｉｃ　ｄｉｓｌａｃｅｍｅｎｔ　：△１Ｏ−
１）　（ｃｍ”）　、試料に振動歪を与えることにより
生じる振動力（［）ｙｎａｌｌｌｉＣｆｏｒｃｅ）　：
△Ｆｏ−ｐ（ｄＶｎｅ）、初期歪を与える前の試料の長
ざ（自然長Ｌ（ｃｍ））、試料の断面積：Ａ（ｃ〃ｉ）
、Ｄｙｎａｍｉｃ　ｄｉｓｐｌａｃｃ！ｍｅｎｔとＤｙ
ｎａｍｉｃ　ｆｏｒｃｅとの位相性（Ｄｅｑ　）及Ｕ、
撮勅周波数（Ｈｚ）を用いて、複素弾性率（ヤング率）
　：Ｅ　　（ｄｙｎｅ／ｃｍ）を下記式により計算する
。

＝（ΔＦｏ−ｐ／ΔＬｏ−ｐ）　　−（Ｌ／Ａ）　　−
（ｃｏｓδ＋ｉ　　ｓｉｎδ）動的粘性率　η’＝Ｅ”
／ω　　　　　（ｐｏｉｓｅ）損失正接　　ｔａｎδ＝
Ｅ”／Ｅ’　＝ηω　＝２πｆ ｆ　＝周波数（ト１２） 以上のように初期歪および初期張力は計算には関係しな
い。（Ｅ　ｌ　、Ｅ　ＩＩ、Ｅ“、δの関係は、第１図
に示すようになる。

（揮発分の測定条件） ＡＳＴＭ　　Ｅ５９５−７７に準じて、１２５°ＣＸ　
１０　’ｔｏｒｒｘ　２４時間でのＴＭ　Ｌ　（Ｔｏｔ
ａｌ　）ｌａｓｓＬｏｓｓ　）およびＣＶ　ＣＭ　（ｃ
ｏｔ　１ｅｃｔｅｄ　Ｖｏｌａｔ　ｉ　１ｅＣｏｎｄｅ
ｎｓａｂｌｅ　）Ｉａｔｅｒｉａｌｓ）を求めた。

また制振材の屈曲時における耐チッピング性は、上記の
角柱サンプルを両端の角が９０”になるまでまげ、割れ
の発生の有無により判定した。割れの生じないものを合
格とした。

制振材を、振動体に拘束型制振材制振材を組立てたとき
の制振性を以下の方法で測定した。すなわち長さ３００
ｍ、巾３０ｍ、厚さ５Ｍのアルミニウム製拘束板に撮動
板と同一の面積で厚さ３順の制御取材及び撮動板と同一
の面積で厚さ２Ｍのアルミニウム製拘束板を取り付けた
サンドイッチ構造の拘束型制振材のサンプルを作成し、
温度２５℃、振動数４００Ｈｚで損失係数ηを測定した
。

結果を表１に示す。

実施例２〜６ 実施例１において、分子末端にカルボン酸を有するブタ
ジェン／アクリロニトリル共重合体に代えて、表１に示
すような液状組合体を用い、ドデセニル無水コハク酸の
量を変えた以外は、実施例１と同様にした。

結果を表１に示す。

表　１　続き 実施例７〜８ 実施例６において、硬化剤として用いたドデセニル無水
コハク酸の代わりに、他の硬化剤を用いた以外は、実施
例６と同様にした。また実施例８では２，４．６−トリ
ス（ジメチルアミンメチル）フェノールを用いなかった
。

結果を表２に示す。

比較例１ 実施例１において、液状重合体を用いなかった以外は、
実施例１と同様にした。

結果を表３に示す。

比較例２ 実施例１において、液状重合体の代わりに非反応性可塑
剤として芳香族重合油（ガラス転位温度−２０’Ｃ，数
平均分子量約３２０＞１００ｇを用いた以外は、実施例
１と同様にした。

結果を表３に示す。

比較例３ 液状重合体として、ガラス転移温度が０℃より高い重合
体を用いた例を示す。

実施例１において、分子末端にカルボン酸を有するブタ
ジェン／アクリロニトリル共重合体に代わりに、スチレ
ン／無水マレイン酸共重合体（ガラス転位温度８０’Ｃ
，数平均分子旧約１０００、酸価４８０、酸価より求め
た１分子当りの官能基数６．９＞５０３、トチセニル無
水コハクｖＬ２５９を用いた以外は、実施例１と同様に
した。

結果を表３に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、制振材の損失係数δと、動的貯蔵弾性率Ｅ゛
と、動的損失弾性率Ｅ　ｌ　＋と、複素弾性率Ｅ　との
関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （ａ）エポキシ系樹脂と、（ｂ）硬化剤と、（ｃ）エポ
   キシ系樹脂のエポキシ基と反応しうる、カルボキシル基
   、酸無水物基、アミノ基、アミド基、メルカプト基から
   選ばれる少なくとも１種以上の官能基を１分子中に平均
   １．６個以上有し、かつガラス転移温度が０℃以下の液
   状重合体とを含むことを特徴とする制振材用組成物。