JPS63315231A - シリコ−ン樹脂系制振材 - 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］ 本発明は自動車、鉄道車両、産業機械および輸送機器等
の分野において振動して騒音を発生する構造部材に適用
し得て、常温〜１００℃の温度範囲で優れた割振性能を
発揮し、特に最高２５０℃になる構造部材にも適用可能
なシリコーン樹脂系制振材に関する。

［従来の技術］ 従来、常温付近で使用されるアスファルト系制振材が良
く知られており、常温付近または８０℃までの中高温領
域に適用し得るという塩化ビニル樹脂系制振材が例えば
特開昭５３−１３５１２２号公報、特開昭５８−３９８
２８号公報、特開昭６１−１９２７５１号公報にそれぞ
れ開示されている。

また、比較的高温領域において適する制振材として、熱
硬化性樹脂、ゴム状物質、熱可塑性樹脂およびリン片状
無機質充填材を混合してなる耐熱性制振材組成物が特公
昭５４−８４９７号公報に開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述した制振材のうり、アスファルト系制振材について
は４０°Ｃ以上の中高温領域における制振性能の低下が
著しく、また１５０℃以上になると軟化状態あるいは溶
融状態になるために高温下となるような部位には適用で
きない。

また、前記特開昭５３−１３５１２２号公報、特開昭５
８−３９８２８号公報、特開昭６１−１９２７５１号公
報に記載されている制振材は大略常温〜８０℃付近の中
高温領域において制振性能は有するものの１２０℃以上
になると徐々に劣化ないしは分解するため、最高２５０
　’Ｃにもなるような構造部材には適用できない。

また、前記特公昭５４−８４９７号公報に開示されてい
る耐熱性制振材も常温〜１００°Ｃ付近の中高温領域に
おいて制振性能は有するものの１５０°Ｃ以上になると
徐々に劣化ないしは分解するため、最高２５０°Ｃにも
なるような構造部材には適用できない。

このように従来の制振材で常温〜１００℃の温度領域に
おいて制振性能を有するものは種々あるが、最高２５０
　’Ｃにもなるような構造部材に適用できるものはなか
った。

一方、エンジニアリングプラスチック、例えばポリフェ
ニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等の
ように２５０　’Ｃ付近の高温で使用可能な樹脂をマト
リックスにした割振材も考えられるが、これらはいずれ
も逆に常温〜１００℃の温度領域においてほとんど制振
性能を有さない。

このように本発明は常温〜１００℃の温度領域において
優れた制振性能を有し、且つ最高２５０℃にもなるよう
な構造部材にも適用できるという従来の制振材では両立
が困難な問題を解決することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段Ｊ 本発明者らは前述の問題点につき鋭意検討の結果、マト
リックス樹脂としてシリコーンレシンを使用した場合に
は特異的に常温〜１００℃付近での制振性能、最高２５
０℃における耐熱性能を兼ね備えていることを見いだし
本発明に到達した。

すなわち本発明は、シリコーンレジン１００重量部に対
して充填材を２５〜５００重量部含有してなる粘弾性層
の少なくとも片面に拘束層が積層されていることを特徴
とするシリコーン樹脂系制振材である。

本発明においては、粘弾性層としてシリコーンレジンを
基材として用い、この粘弾性層の少なくとも片面に拘束
層を設けるものであるが、拘束層を有さない、いわゆる
非拘束形の場合よりもより少ない厚みで所望の制振性能
が得られるため、経済的であり、また、拘束層の種類に
もよるが、拘束層が保護層として機能し、耐久性の向上
も期待できるものである。また、本発明においては、シ
リコーンレジンに対する充填材の量は、シリコーンレジ
ン１００重量部に対して充填材を２５〜５００重量部、
より好ましくは４０〜４００重量部の範囲とするもので
あるが、これより少ないと制振性能が低下したり、制振
性能を保持する温度領域が狭くなり、また、これより多
くしても制振性能がそれほど向上しないだけでなく、混
合や成形の作業性を損ない、さらには空隙率が高くなる
ので機械的強度が低下し、実用上問題となる場合がある
ため好ましくない。

５一 本発明においては、マトリックス樹脂としてシリコーン
レジンを用いるものである。

一般にシリコーンとしてはオイル、レジン、ゴム等の各
種のものがあるが、本発明においては、シリコーンレジ
ンを用いるものである。シリコーンゴムも耐熱性には優
れた材料であるが、本発明の目的とするような制振材と
して用いるにはその制振性能が低く、好ましくない。

シリコーンレジンの種類としては、特に限定されること
なく各種のものを用いることができ、シリコーンレジン
（固形分）を有機溶剤で溶解したワニスとして市販され
ているものが好適に使用できるものである。ここでいう
シリコーンレジンとは、レジン単独のものあるいはレジ
ンにガムを混合したものをいう。またシリコーンワニス
としてはメチルシリコーンワニス、フェニルメチルシリ
コーンワニスのほかに、いわゆる変性シリコーンワニス
とよばれるシリコーンアルキッドワニス、シリコーンフ
ェノールワニス、シリコーンメラミンワニス、シリコー
ンエポキンワニス、シリコーンポリエステルワニス、シ
リコーンアクリルワニス、シリコーンウレタンワニスな
どがある。シリコーンレジンを使用した材料にいわゆる
シリコーンゲルと称される材料があるが、このものは機
械的強度が極端に低く、本発明の目的とするような制振
材としては用いることはできない。

本発明においては、カップリング剤を添加することがよ
り好ましく、このカップリング剤の添加により高温下で
の使用による割振性能の経時的低下を可及的に防ぐこと
ができるものである。このカップリング剤の添加量はシ
リコーンレジン１００重量部に対して０．１〜１０重量
部、より好ましくは０．２〜５重量部である。

カップリング剤の量がこれより少ないと高温曝露下での
制振性能の低下抑制に十分寄与せず、また、これより多
く添加してもその添加量に見合う効果はなく、さらには
、比較的高価なこれらカンブリング剤の多量使用はコス
トアンプとなり好ましくない。

カップリング剤は有機材料と無機材料とを化学的に結び
つける、あるいは化学反応を伴って親和性を改善し、複
合材料の機能を向上させる添加剤であり、各種のものを
使用することができるが、特にシランカップリング剤、
チタネート系カンプリング剤が好ましい。シランカップ
リング剤は複合材料の機械的強度、接着性の向上、電気
特性の安定化等の目的のためよく使用されるものであり
、チタネート系カップリング剤は無機充填材の分散性向
上と高充填比、無機充填材配合物の粘度低下、加工ｆ’
１．の向上、衝撃強度の改善等の目的で良く使用される
ものであるが、本発明者らは、これらカップリング剤が
高温（〜２５０°Ｃ）に長時間加熱された場合の制振性
能の低下を抑制し、商い制振性能を維持保有させる作用
を有することを初めて見いだしたものである。

本発明において用いる充填剤としては各種のものを用い
ることができ、例えば、天然マイカ、合成マイカ、グラ
ファイト、ガラスフレーク、フェライト、クレー、タル
ク、ひる石、モンモリロナイト、ステンレスフレーク、
アルミニウムフレーク、ニッケルフレーク等のフレーク
状充填材、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、
アスベスト等の繊維状充填材、ガラスピーズ、炭酸カル
シウム、シリカ、珪砂、キルン灰、セメント、ドロマイ
ト、微小中空体（ガラスバルーン、シラスバルーン等）
　、鉄粉、鉛粉、銅粉、アルミニウム粉等の粒子状充填
材であり、これらのうちから１種または２種以上のもの
が使用される。このうち、特にフレーク状充填剤は割振
性能を高くすることができる優れた充填剤である。

カンブリング剤としてはシランカップリング剤、チタネ
ート系カップリング剤、アルミニウム・系カップリング
剤等を用い得、より具体的には、シランカップリング剤
としては、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、メルカプトエ
チルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン
、Ｔ−メタクリルオキシプロピルトリ　（２−メトキシ
エトキシ ーアミノプロピルトリメトキンシラン等がある。

チタネート系カップリング剤としては、イソブロビルト
リイソステアロイルヂタネート、テトラ−ロープチルチ
タネート、テトラオクチレングリコールチタネート、ト
リス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネ
ート、イソブロビルトリドデシルベンゼンスルポニルチ
タネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホス
フェート）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオ
クチルホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス
（ジトリデシルポスファイト）チタネート、テトラ（２
．２−シアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジ−
トリデシル）ホスファイトチタネート、ビス〈ジオクチ
ルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、
ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネ
ート、イソプロピルトリ　（Ｎ−アミノエチルアミノエ
チル）チタネート、イソプロピルトリ　（ジオクチルホ
スフェート）チタネート等がある。また、アルミニウム
系カップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニ
ウムジイソプロピレート等がある。

本発明で用いる拘束層の種類としては、基本的には、粘
弾性層よりも引張り弾性率が高い材料であればよく好ま
しくは１．５倍以上の引張り弾性率を有する材料、具体
的には金属板、たとえば鋼板、ステンレス板、アルミニ
ウム板、鉛板、しんちゅう板、銅板、リン青銅板等や、
セラミックス板、石綿スレート板、ＧＲＣ板、石こうボ
ード、板ガラス、木材、合板、ＦＲＰ板、プラスチック
板等各種の材料が挙げられる。このうち、木材等の耐熱
性の低い材料を用いた場合には当然にして制振材料全体
としての耐熱性は劣ることとなり、高温で使用される部
位には適用できないが耐熱性のある範囲で適宜その物性
を利用した使用部位に適用すればよい。

また、本発明の制振材の構成は、粘弾性層−拘束層の２
層構造のもの、拘束層（基板）−粘弾性層−拘束層の３
層構造のものが基本でありこれらを適宜組合せて、さら
に多重層構造としてもよい。

本発明の制振材の具体的製造法としては、シリコーンレ
ジン（好適には有機溶剤で溶解したワニスを用いる）と
充填材、場合によってはシリコーン硬化触媒、カップリ
ング剤を良く混合し塗布等の成形用の手段で基板に塗工
し乾燥させ、基板から剥離し、場合によっては複数枚重
ねて加熱プレスを行い粘弾性層成形体を得、拘束層形成
材料と接着加熱プレス等により積層する。あるいは拘束
層形成材料に直接塗布加工し加熱、接着してもよい。こ
のようにして得た制振材料は、適用する材料に加熱融着
あるいは、接着剤を用いる等、各種の手段に固着して使
用される。この時の乾燥、加熱温度、時間等の条件は要
求制振性能、機械的強度等により適宜撰択される。

また、本発明においては、粘弾性層の両面に拘束層を有
するものも含まれるものであり、一般には、このサンド
インチタイプの素材をそのまま成形材料として用い、各
種の成形法により所望の形状に成形して制振性能を有す
る材料としそのまま使用できるものである。このタイプ
の制振材の製造法も、特に限定されず、粘弾性層のみを
予め成形し、圧着、接着等により、三層構造としてもよ
（、塗工等により直接三層構造としてもよい。

本発明の割振材は粘弾性層にシリコーン樹脂を用いてお
り拘束層が鋼板のような金属板であるときには特に接着
性に優れ、さらに高温環境下に長期間曝露されても良好
な接着強度が保持されるものであり、またシリコーン樹
脂は熱伝導率が樹脂の中では高いので、鋼板のような金
属板と複合された場合も、他の樹脂系の割振層を複合し
た場合と比べ、金属の良好な熱伝導性を損なうことを抑
えることができ、モーターやエンジンの制振カバーのよ
うにモーターやエンジンの焼けを防止するために放熱特
性が重視される用途には極めて好適である。

また、拘束層または適用する材料（基板）がＦＲＰ板の
場合には、硬化体に処理することもできるし、ＦＲＰが
半硬化の状態（プリプレグまたはＢ−ステージのＳＭＣ
）のものに粘弾性層を塗布乾燥したり、あるいは粘弾性
層、プリプレグシートを合わせた後、加熱、加圧してＦ
ＲＰと粘弾性層を同時に硬化させて一体化する方法をと
ることができ、施工工数の低減と接着性を増すことがで
きる。

また、シリコーン樹脂は電気絶縁性に優れており、鋼板
のような金属板と複合した場合、基板と拘束層を電気絶
縁したい場合には特に好ましいものである。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。

実施例１ シリコーン樹脂として東芝シリコーン■製ＴＳＲ１０２
を１００重量部（固形分基準であり、残部はキシレンで
８２重量部）に対し、充填材としてフレーク状のスジラ
イトマイカ２０Ｏ３（■クラレ製平均粒子径８０μ）を
１０２重量部加え万能混合機で混練した後、ドクターブ
レードコーターにてシート状に塗工し、約８０℃で３時
間乾燥し、溶剤を揮発させて厚み約５００μのシリコー
ンマイカプリプレグシートを得た。このプリプレグシー
トを自動車用冷間圧延鋼板（１，０ミリ厚）２枚で挟み
プレス成形し、制振材の供試体とした（粘弾性層の厚み
０．２ミリ）。プレス成形条件は、プレス温度１８０℃
、金型および試料予熱時間５分、プレス時間１０分、プ
レス圧力１００ｋｇ／−１冷却時間および圧力は５分Ｘ
　１００　ｋｇ／ｃｔＪである。

この制振材について２５℃、５０℃、１００℃それぞれ
における制振性能を評価した。評価はメカニカルインピ
ーダンス法により周波数５００Ｈｚでの損失係数ηを測
定することにより行った。この結果を第２表に示した。

実施例２〜９ 第１表の配合組成とするほかは実施例１と同様にして供
試体を作成し、損失係数を測定した。

その結果を第２表に示した。

（以下シν。

・シー ・　−ゴＪ 第１表 注、シリコーン樹脂へ　東芝シリコーン■製ＴＳＲ１０
２個形分５％、残部キシレン）〃　　　　Ｂ　　トーレ
シリコーン（至）１ｉｉＳＨ４２８０（〃飴％、　　　
〃　　　　）触媒は実施例２〜７では東芝シリコーン（
至）ｍＲ１４（アミン系）〃　　〃　８．９では日オｍ
ｌ＠朝爵ナイパーＢ　αＷ化ベンツ゛イル）フレーク八
は■クラレ製スゾライトマイカ３２５ＨＫ　　秤均粒子
１４２０μ）〃Ｂ２００ｓ（〃　　　（資）μ） カップリング剤Ａ　日本ユニ力」遠へ−１８６（β−（
３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシ
ラン） カップリング剤Ｂ　味の素器ｍｐ−２３８Ｓ＜ビス（ジ
オクチルパイロホスフェ−第２表 比較例１．２ マトリックス樹脂として塩化ビニル樹脂（日本ゼオン０
菊製ゼオン１２１）を用い、この１００重量部に対し安
定剤としてＤＬＦ　（堺化学工業■製、二塩基性フタル
酸鉛　）を５重量部、安定剤兼滑剤としてステアリン酸
Ｃｄ、ステアリン酸Ｂａをそれぞれ１重量部とし、充填
剤として実施例１と同じスジライトマイカ１０２重量部
を加えてリボンブレンダーで混合した後、カレンダーロ
ールにて１７０〜１８０℃で１０分［Ｊｔ［してシート
状に成形しクロロブレン系接着剤（セメダイン側製Ｎｏ
、５７５）を用いて実施例１と同様にして制振材の供試
体としたく比較例１）。また、マトリックス樹脂として
エポキシ樹脂（エピコート８２８　：油化シェルエポキ
シ■製）を用い、この１００重量部に対し、ゴム状物質
として熱可塑性ポリウレタン−エラストマー（パンデソ
クスＴ　−５０００Ｐ　：大日本インキ化学工業Ｈ製）
を１００重量部およびエポキシ樹脂の硬化剤、触媒とし
て酸無水物（ＨＮ−２２００：日立化成工業側製）と第
三級アミン（Ｓ−ＣＵＲＥ６６］　　：化薬ヌーリー■
製）をそれぞれ８０重量部および１０重量部添加した有
機質バインダーに充填材として実施例１と同じスジライ
トマイカ１０２重量部を添加し６０〜７０℃で２０分混
練した後カレンダーロールにて厚み約０．５　ｍｍのシ
ート状に成形しさらに温度１４０〜１６０℃で３０分間
加熱硬化して制振材の供試体とした（比較例２）。これ
ら供試体を２５０°Ｃ２１０時間加熱したところ比較例
１のものは原形をとどめておらず、比較例２のものは変
色が若干みられ、また、鋼板とは剥離しており、重量減
少が大で、分解が顕著であった。

実施例ＩＯ 実施例１および２の供試体を２５０°Ｃ１１０時間加熱
したが外見の変化、重量減少とも特になかった。また、
２００℃、２時間加熱後の供試体の制振性能を測定した
ところ次に示すとおり実施例１のものは加熱前に比較し
て若干制振性能の低下がみられたが十分な割振性能を維
持していた。一方実施例２のものはほとんど制振性能の
低下はみられなかった。

η 実施例１　　実施例２ ２５℃　　　０．１２　　　　０．２５５０℃　　　０
．２３　　　　０．３４１００℃　　　０．２５　　　
　０．２７［発明の効果］ 本発明の制振材は常温〜１００°Ｃにおける制振性能に
極めて優れ、しかも高温での耐久性に優れ、特に２５０
℃程度となるような高温での使用部位にも使用できるた
め、自動車、鉄道車両、産業機械等の各分野に広く使用
できるものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコーンレジン１００重量部に対して充填材を
   ２５〜５００重量部含有してなる粘弾性層の少なくとも
   片面に拘束層が積層されていることを特徴とするシリコ
   ーン樹脂系制振材。
2. （２）シリコーンレジン１００重量部に対してカップリ
   ング剤を０．１〜１０重量部含有してなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のシリコーン樹脂系制振
   材。