JPS6375056A - 複合型制振材料用粘弾性組成物 - Google Patents
複合型制振材料用粘弾性組成物Info
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Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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。
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、複合型制振材料製造用の粘弾性組成物に係り
、さらに詳しくは、機械や構造物の構成部材又はその一
部を構成してその機械や構造物の振動を減少させ、騒音
を低減させることができる振動吸収能の高い複合型制振
材料を製造する際に使用される粘弾性組成物に関する。
、さらに詳しくは、機械や構造物の構成部材又はその一
部を構成してその機械や構造物の振動を減少させ、騒音
を低減させることができる振動吸収能の高い複合型制振
材料を製造する際に使用される粘弾性組成物に関する。
近年、交通機関の発達や住居の工場への接近に伴って騒
音や振動の問題が公害として社会問題化するようになり
、また、職場においてもその作業環境の改善を目的とし
て騒音や振動を規制する傾向にある。このような動向に
対応して、騒音源や振動源である金属材料に対して制振
性能を付与することや、その制振性能の向上を図ること
が要請されている。
音や振動の問題が公害として社会問題化するようになり
、また、職場においてもその作業環境の改善を目的とし
て騒音や振動を規制する傾向にある。このような動向に
対応して、騒音源や振動源である金属材料に対して制振
性能を付与することや、その制振性能の向上を図ること
が要請されている。
そこで、従来より、かかる割振性能を発揮する材料の一
つとして、2つの金属層の中間に粘弾性樹脂からなる粘
弾性中間層を挟み込んだ3層構造を有する複合型制振材
料が提案されており、例えば、自動車のオイルパンやエ
ンジンカバー、ホッパーのシュート部、搬送設備のスト
ッパー、家電機器、その他金属加工機械の振動低減部材
や振動防止が望まれる精密機械の構造部材等において検
討され採用されている。
つとして、2つの金属層の中間に粘弾性樹脂からなる粘
弾性中間層を挟み込んだ3層構造を有する複合型制振材
料が提案されており、例えば、自動車のオイルパンやエ
ンジンカバー、ホッパーのシュート部、搬送設備のスト
ッパー、家電機器、その他金属加工機械の振動低減部材
や振動防止が望まれる精密機械の構造部材等において検
討され採用されている。
なお、ここでいう複合型制振材料とは、2つの金属層の
中間にこれらの金属層を互いに接合する粘弾性中間層が
挟みこまれた、いわゆる3層構造を有するものである。
中間にこれらの金属層を互いに接合する粘弾性中間層が
挟みこまれた、いわゆる3層構造を有するものである。
2つの金属層を構成する金属材料としては、互いに相対
面し、中間に粘弾性樹脂を挟み込んで制振材料を構成し
得るものであればよく、例えば、2枚の金属板、2本の
同心金属管、2本の形鋼、互いに重ね合わせることがで
きる2枚の成形体、金属成形体と当板、その他の二層構
造を有するものを挙げることができる。そして、ここに
言う金属層を形成する金属としては、特に限定されるも
のではないが、通常、鉄、アルミニウム、銅、鉛、ある
いは、これらを−成分とする合金類、さらには亜鉛、錫
、クロム等でメッキされた金属材料、及びエポキシ樹脂
、メラミン樹脂等で表面処理されたものであってもよい
。
面し、中間に粘弾性樹脂を挟み込んで制振材料を構成し
得るものであればよく、例えば、2枚の金属板、2本の
同心金属管、2本の形鋼、互いに重ね合わせることがで
きる2枚の成形体、金属成形体と当板、その他の二層構
造を有するものを挙げることができる。そして、ここに
言う金属層を形成する金属としては、特に限定されるも
のではないが、通常、鉄、アルミニウム、銅、鉛、ある
いは、これらを−成分とする合金類、さらには亜鉛、錫
、クロム等でメッキされた金属材料、及びエポキシ樹脂
、メラミン樹脂等で表面処理されたものであってもよい
。
ところで、このような複合型制振材料の割振性能は、一
般にその粘弾性中間層の性能に依存しており、この割振
性能を損失係数(外部からの振動エネルギーが内部摩擦
により熱エネルギーに変換する尺度を示し、振動による
力学的ヒステリシス損失に関する量)で表わすと、通常
ある温度でピーク特性を示し、このピーク特性温度の近
傍で最も優れた割振性能が発揮されることが知られてい
る。
般にその粘弾性中間層の性能に依存しており、この割振
性能を損失係数(外部からの振動エネルギーが内部摩擦
により熱エネルギーに変換する尺度を示し、振動による
力学的ヒステリシス損失に関する量)で表わすと、通常
ある温度でピーク特性を示し、このピーク特性温度の近
傍で最も優れた割振性能が発揮されることが知られてい
る。
そして、このような複合型制振材料の粘弾性中間層を構
成する粘弾性樹脂としてはポリアミド(特開昭56−1
59.160号公報)、エチレン−酢酸ビニル共重合体
(特開昭57−34.949号公報)、ポリビニルブチ
ラールあるいはポリビニルブチラールとポリ酢酸ビニル
との配合物に可塑剤、粘着付与物質を配合したもの(特
公昭55−27,975号公報)、イソシアネートプレ
ポリマーとビニルモノマーの共重合体く特公昭52−2
6.554号公報)、オレフィン系樹脂多層体(特開昭
60−82.349号公報)、飽和ポリエステル樹脂に
架橋剤として有機過酸化物及び充填剤を混合した組成物
(特公昭53−9.794号公報)、ポリエステル系樹
脂あるいはポリエステル系樹脂とポリオレフィン系樹脂
の樹脂組成物(特開昭61−89.842号公報)等が
知られている。
成する粘弾性樹脂としてはポリアミド(特開昭56−1
59.160号公報)、エチレン−酢酸ビニル共重合体
(特開昭57−34.949号公報)、ポリビニルブチ
ラールあるいはポリビニルブチラールとポリ酢酸ビニル
との配合物に可塑剤、粘着付与物質を配合したもの(特
公昭55−27,975号公報)、イソシアネートプレ
ポリマーとビニルモノマーの共重合体く特公昭52−2
6.554号公報)、オレフィン系樹脂多層体(特開昭
60−82.349号公報)、飽和ポリエステル樹脂に
架橋剤として有機過酸化物及び充填剤を混合した組成物
(特公昭53−9.794号公報)、ポリエステル系樹
脂あるいはポリエステル系樹脂とポリオレフィン系樹脂
の樹脂組成物(特開昭61−89.842号公報)等が
知られている。
ところで、複合型制振材料に要求される特性としては、
第一に、割振性能が高いことがあげられ、これは一般に
損失係数の大小によって表現される。
第一に、割振性能が高いことがあげられ、これは一般に
損失係数の大小によって表現される。
第二に、複合型制振材料が構造部材としても使用され、
また、プレス加工等の二次加工も受けるため、粘弾性樹
脂で構成される粘弾性中間層と金属層との間の接着強度
、特に剪断接着強度が高いことも要求される。さらに、
第三に、プレス加工を受けた複合型制振材料は200℃
程度まで加熱される焼付塗装工程を経ることもあり、上
記温度付近で粘弾性中間層が流失しないことも要求され
る。
また、プレス加工等の二次加工も受けるため、粘弾性樹
脂で構成される粘弾性中間層と金属層との間の接着強度
、特に剪断接着強度が高いことも要求される。さらに、
第三に、プレス加工を受けた複合型制振材料は200℃
程度まで加熱される焼付塗装工程を経ることもあり、上
記温度付近で粘弾性中間層が流失しないことも要求され
る。
上記従来の粘弾性組成物で製造される複合型制振材料に
おいては、そのいずれかの性能に問題があり、充分満足
し得るものではなかった。
おいては、そのいずれかの性能に問題があり、充分満足
し得るものではなかった。
特に0℃〜60℃の常温域で優れた割振性能を発揮する
制振材料の場合、粘弾性中間層樹脂組成物のガラス転移
領域は常温もしくはそれ以下にある必要があり、常温で
は弾性率の低い組成物である。一方、プレス加工性に重
要な影響を及ぼす剪断接着強度は、一般に高い弾性率を
示す組成物の方が優れている。すなわち複合型制振材料
に要求される第一の要求特性である割振性能とプレス加
工性に関連する剪断接着強度とは、粘弾性中間層樹脂の
弾性率に関して相反する要求特性となっており、この両
特性を充分に満足するものはなかった。
制振材料の場合、粘弾性中間層樹脂組成物のガラス転移
領域は常温もしくはそれ以下にある必要があり、常温で
は弾性率の低い組成物である。一方、プレス加工性に重
要な影響を及ぼす剪断接着強度は、一般に高い弾性率を
示す組成物の方が優れている。すなわち複合型制振材料
に要求される第一の要求特性である割振性能とプレス加
工性に関連する剪断接着強度とは、粘弾性中間層樹脂の
弾性率に関して相反する要求特性となっており、この両
特性を充分に満足するものはなかった。
また、非晶質ポリエステル系樹脂は、金属材料に対して
優れた接着性を有する樹脂であることは知られているが
、特に常温域で割振性能を発揮するようなガラス転移温
度の低い樹脂の場合、剪断接着強度はプレス加工に耐え
ろるほど高い値は示さず、高温時の接着力の低下等の問
題もある。また通常よく使用されるようなイソシアネー
ト系架橋剤を使用しても、剪断接着強度は不足であり、
特公昭53−9.794号公報に開示されているポリエ
ステル樹脂、有機過酸化物架橋剤、充填剤から成る組成
物でも剪断接着強度は、得られる割振材料がプレス加工
に耐えうるほど高い値は示していない。
優れた接着性を有する樹脂であることは知られているが
、特に常温域で割振性能を発揮するようなガラス転移温
度の低い樹脂の場合、剪断接着強度はプレス加工に耐え
ろるほど高い値は示さず、高温時の接着力の低下等の問
題もある。また通常よく使用されるようなイソシアネー
ト系架橋剤を使用しても、剪断接着強度は不足であり、
特公昭53−9.794号公報に開示されているポリエ
ステル樹脂、有機過酸化物架橋剤、充填剤から成る組成
物でも剪断接着強度は、得られる割振材料がプレス加工
に耐えうるほど高い値は示していない。
本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもので、金属
材料に対して良好な接着性を示すと同時に、粘弾性中間
層として使用されて優れた制振性能を付与し得る粘弾性
組成物を提供するものであり、特に常温域での割振性能
とプレス加工性に影響を及ぼす剪断接着強度という相反
する2つの特性を満足することが可能な粘弾性組成物を
提供するものである。
材料に対して良好な接着性を示すと同時に、粘弾性中間
層として使用されて優れた制振性能を付与し得る粘弾性
組成物を提供するものであり、特に常温域での割振性能
とプレス加工性に影響を及ぼす剪断接着強度という相反
する2つの特性を満足することが可能な粘弾性組成物を
提供するものである。
すなわち、本発明は、ガラス転移に基づく損失正接(t
an δ)の極大値が0.5以上で、この極大を示す温
度が一40℃〜120℃の間にある非晶質ポリエステル
100重量部に対し、酸無水物を1〜40重量部、1分
子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を
1〜50重量部配合してなる複合型制振材料用粘弾性組
成物である。
an δ)の極大値が0.5以上で、この極大を示す温
度が一40℃〜120℃の間にある非晶質ポリエステル
100重量部に対し、酸無水物を1〜40重量部、1分
子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を
1〜50重量部配合してなる複合型制振材料用粘弾性組
成物である。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、本発明における粘弾性組成物は、特定の樹脂と酸
無水物とエポキシ化合物で構成される。
無水物とエポキシ化合物で構成される。
この粘弾性組成物を構成する樹脂は、ガラス転移に基づ
く損失正接(tan δ)の極大値が0.5以上で、こ
の極大を示す温度が一40℃〜100℃の間にある非晶
質ポリエステルである。
く損失正接(tan δ)の極大値が0.5以上で、こ
の極大を示す温度が一40℃〜100℃の間にある非晶
質ポリエステルである。
ガラス転移に基づ< tan δの極大値が0.5未満
のポリエステルを使用して得られる割振鋼板の制振性能
は低く、実用的とは言えない。また割振鋼板の用途は自
動車のダツシュボードパネル、フロア等の常温域で制振
性能を要求されるもの、自動車エンジン回りの80〜1
00℃の高温域で制振性能が要求されるものが主たるも
のであり、上記いずれかの温度領域で制振性能を発現す
るためにはtan δの極大を示す温度が一40℃〜1
20℃にあることが必要である。また常温域で割振性能
を発揮するためには、ガラス転移に基づ(tan δの
極大が一20℃〜60℃にあることが好ましい。
のポリエステルを使用して得られる割振鋼板の制振性能
は低く、実用的とは言えない。また割振鋼板の用途は自
動車のダツシュボードパネル、フロア等の常温域で制振
性能を要求されるもの、自動車エンジン回りの80〜1
00℃の高温域で制振性能が要求されるものが主たるも
のであり、上記いずれかの温度領域で制振性能を発現す
るためにはtan δの極大を示す温度が一40℃〜1
20℃にあることが必要である。また常温域で割振性能
を発揮するためには、ガラス転移に基づ(tan δの
極大が一20℃〜60℃にあることが好ましい。
このような非晶質のポリエステルは、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート等の結晶性飽
和ポリエステルを高温でエチレングリコールに溶解し、
トリエチレングリコール、1.4ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール等の飽和多価アルコールを加え、エ
ステル交換反応によって合成することが可能であり、ま
た飽和多価カルボン酸と飽和多価アルコールを共重合す
ることによっても合成することができる。後者の飽和多
価カルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
フタル酸、2,6ナフタレンジカルボン酸、ジフェニル
ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、ドデカンジオン酸、無水トリメリット酸等
が例示される。
フタレート、ポリブチレンテレフタレート等の結晶性飽
和ポリエステルを高温でエチレングリコールに溶解し、
トリエチレングリコール、1.4ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール等の飽和多価アルコールを加え、エ
ステル交換反応によって合成することが可能であり、ま
た飽和多価カルボン酸と飽和多価アルコールを共重合す
ることによっても合成することができる。後者の飽和多
価カルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
フタル酸、2,6ナフタレンジカルボン酸、ジフェニル
ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、ドデカンジオン酸、無水トリメリット酸等
が例示される。
また飽和多価アルコールとしては、エチレングリコール
、1.47’タンジオール、1.5ベンタンジオール、
1.6ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、プロピレングリコール、1.4シク
ロヘキサンジメタツール、ペンタエリスリトール、トリ
メチロールプロパン等が例示される。これら単量体の組
み合わせは数多くあり、希望する融点、ガラス転移温度
、非品性の程度等により適宜選定して使用される。また
、これらの非晶質ポリエステルは、いずれも末端に水酸
基、カルボキシル基等の官能基を有するものであって、
これら非晶質ポリエステルは、2種以上を組み合わせて
使用することもできる。
、1.47’タンジオール、1.5ベンタンジオール、
1.6ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、プロピレングリコール、1.4シク
ロヘキサンジメタツール、ペンタエリスリトール、トリ
メチロールプロパン等が例示される。これら単量体の組
み合わせは数多くあり、希望する融点、ガラス転移温度
、非品性の程度等により適宜選定して使用される。また
、これらの非晶質ポリエステルは、いずれも末端に水酸
基、カルボキシル基等の官能基を有するものであって、
これら非晶質ポリエステルは、2種以上を組み合わせて
使用することもできる。
上記非晶質ポリエステルとともに酸無水物、エポキシ化
合物が使用されるが、酸無水物としては、無水マレイン
酸、無水ドデセニルコハク酸、無水クロレンデック酸、
無水セバシン酸重合物、無水フタル酸、無水ピロメリッ
ト酸、無水トリメリット酸、シクロペンクンテトラカル
ボン酸二無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルへ
キサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、
エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、5−(2,5−
ジオキソテトラヒドロキシフリル)−3−メチル−3−
シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、無水メ
チルナジック酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水
物等が例示される。
合物が使用されるが、酸無水物としては、無水マレイン
酸、無水ドデセニルコハク酸、無水クロレンデック酸、
無水セバシン酸重合物、無水フタル酸、無水ピロメリッ
ト酸、無水トリメリット酸、シクロペンクンテトラカル
ボン酸二無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルへ
キサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、
エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、5−(2,5−
ジオキソテトラヒドロキシフリル)−3−メチル−3−
シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、無水メ
チルナジック酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水
物等が例示される。
これらの酸無水物は1種でもまた2種以上を組み合わせ
て使用することもできるが、非晶質ポリエステルを効果
的に架橋し、優れた剪断接着強度を発現させるために、
酸無水物の少なくとも1成分は1分子中に酸無水物基を
2個以上有する多官能の化合物であることが好ましい。
て使用することもできるが、非晶質ポリエステルを効果
的に架橋し、優れた剪断接着強度を発現させるために、
酸無水物の少なくとも1成分は1分子中に酸無水物基を
2個以上有する多官能の化合物であることが好ましい。
また、エポキシ化合物は1分子中に2個以上のエポキシ
基を有するものであり、ビスフェノールA系のエポキシ
樹脂、テトラブロモビスフェノールA系エポキシ樹脂、
°ビスフェノールF系のエポキシ樹脂、フェノールノボ
ラックエポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラックエ
ポキシ樹脂、タレゾールノボラックエポキシ樹脂、テト
ラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル
−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグ
リシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−
p−アミノフェノール、トリグリシジル−m−アミノフ
ェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルソ
トルイジン等の多官能性グリシジルアミン化合物、1,
4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1.6−ヘ
キサンシオールジグリシジルエーテル、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジ
ルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等の
多官能グリシジルエーテル化合物、フタル酸ジグリシジ
ルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステ
ル、トリメリット酸ポリグリシジルエステル等のグリシ
ジルエステル化合物等が例示される。これらのエポキシ
化合物は1種でも、また2種以上を組み合わせて使用す
ることもできる。
基を有するものであり、ビスフェノールA系のエポキシ
樹脂、テトラブロモビスフェノールA系エポキシ樹脂、
°ビスフェノールF系のエポキシ樹脂、フェノールノボ
ラックエポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラックエ
ポキシ樹脂、タレゾールノボラックエポキシ樹脂、テト
ラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル
−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグ
リシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−
p−アミノフェノール、トリグリシジル−m−アミノフ
ェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルソ
トルイジン等の多官能性グリシジルアミン化合物、1,
4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1.6−ヘ
キサンシオールジグリシジルエーテル、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジ
ルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等の
多官能グリシジルエーテル化合物、フタル酸ジグリシジ
ルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステ
ル、トリメリット酸ポリグリシジルエステル等のグリシ
ジルエステル化合物等が例示される。これらのエポキシ
化合物は1種でも、また2種以上を組み合わせて使用す
ることもできる。
前記酸無水物、エポキシ化合物は、非晶質ポリエステル
と併用されるが、その使用量は非晶質ポリエステル10
0重量部に対し、酸無水物を1〜40重量部、より好ま
しくは1〜30重量部、また、1分子中に2個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ化合物を1〜50重量部、よ
り好ましくは2〜40重量部とする。酸無水物、エポキ
シ化合物が上記下限値より低い場合、接着強度、特にプ
レス加工性に重要な影響を及ぼす剪断接着強度はあまり
向上せず、上記再化合物の添加効果は少ない。また酸無
水物、エポキシ化合物が上記上限値より高い場合、剪断
接着強度は著しく向上するものの、割振性能が低下し、
割振材料用の粘弾性組成物としては不適当である。
と併用されるが、その使用量は非晶質ポリエステル10
0重量部に対し、酸無水物を1〜40重量部、より好ま
しくは1〜30重量部、また、1分子中に2個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ化合物を1〜50重量部、よ
り好ましくは2〜40重量部とする。酸無水物、エポキ
シ化合物が上記下限値より低い場合、接着強度、特にプ
レス加工性に重要な影響を及ぼす剪断接着強度はあまり
向上せず、上記再化合物の添加効果は少ない。また酸無
水物、エポキシ化合物が上記上限値より高い場合、剪断
接着強度は著しく向上するものの、割振性能が低下し、
割振材料用の粘弾性組成物としては不適当である。
また、非晶質ポリエステルに起因する割振性能を低下さ
せずに接着強度を向上させるために、非晶質ポリエステ
ルに配合される酸無水物とエポキシ化合物がエポキシ基
/酸無水物基のモル比で0゜5〜5であることが好まし
く、より好ましくは0゜5〜4である。この配合最適比
は非晶質ポリエステルの分子量、末端官能基の種類、併
用される酸無水物とエポキシ化合物の種類によって異な
ってく る。
せずに接着強度を向上させるために、非晶質ポリエステ
ルに配合される酸無水物とエポキシ化合物がエポキシ基
/酸無水物基のモル比で0゜5〜5であることが好まし
く、より好ましくは0゜5〜4である。この配合最適比
は非晶質ポリエステルの分子量、末端官能基の種類、併
用される酸無水物とエポキシ化合物の種類によって異な
ってく る。
本発明の組成物においては、非晶質ポリエステル末端の
官能基が酸無水物基、エポキシ基と反応することによっ
て最終的には非晶質ポリエステルが架橋されて、接着強
度、割振性能等の緒特性が満足される。この架橋反応は
使用する酸無水物、エポキシ化合物の組合せにより、金
属材料間に樹脂組成物層が形成された後の加熱で容易に
進行する場合もあるが、各官能基間の反応をより容易に
進行させるために、あるいは製造ラインに合わせた適当
な反応速度にするために各種触媒を使用することも可能
である。
官能基が酸無水物基、エポキシ基と反応することによっ
て最終的には非晶質ポリエステルが架橋されて、接着強
度、割振性能等の緒特性が満足される。この架橋反応は
使用する酸無水物、エポキシ化合物の組合せにより、金
属材料間に樹脂組成物層が形成された後の加熱で容易に
進行する場合もあるが、各官能基間の反応をより容易に
進行させるために、あるいは製造ラインに合わせた適当
な反応速度にするために各種触媒を使用することも可能
である。
例えば、水酸基とエポキシ基の反応触媒としては、Zn
(B F a”)t 、K OH,Sn Cl 4等、
カルボキシル基とエポキシ基の反応、酸無水物とエポキ
シ基の反応に対しては、ベンジルジメチルアミン、トリ
ブチルアミン、トリス(ジメチルアミノ)メチルフェノ
ール等の3級アミン、トリエチルベンジルアンモニウム
クロリド、テトラメチルアンモニウムクロリド等の4級
アンモニウム塩、2−メチル−4エチルイミダゾール、
2メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物が例示さ
れる。
(B F a”)t 、K OH,Sn Cl 4等、
カルボキシル基とエポキシ基の反応、酸無水物とエポキ
シ基の反応に対しては、ベンジルジメチルアミン、トリ
ブチルアミン、トリス(ジメチルアミノ)メチルフェノ
ール等の3級アミン、トリエチルベンジルアンモニウム
クロリド、テトラメチルアンモニウムクロリド等の4級
アンモニウム塩、2−メチル−4エチルイミダゾール、
2メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物が例示さ
れる。
また水酸基と酸無水物基の反応に対しては、イミダゾー
ル化合物、アセチルアセトン第2鉄塩等が例示される。
ル化合物、アセチルアセトン第2鉄塩等が例示される。
また、上記組成物に充填剤として導電性固体物質を配合
することにより導電性を付与し、得られる割振材料をス
ポット溶接可能な材料とすることもできる。このような
目的で使用される導電性物質としては、ステンレス、亜
鉛、スズ、銅、黄銅、ニッケル等の金属を粉末状、フレ
ーク状、ファイバー状、ワイヤー状等に加工した金属物
質や、銅メツキ処理したガラスフレークやファイバーあ
るいはニッケルメッキ処理したガラスフレーク等の金属
メッキ処理を施したものや、カーボンブラック、グラフ
ァイト、カーボンファイバー等の導電性炭素質物質等を
挙げることができる。これらの導電性物質は単独で使用
できるほか、2種以上を組合せて使用することもできる
。そして、これらの導電性物質としては、金属複合材料
を製造した際に金属材料との間で良好な導電性を発現さ
せるために金属物質が好ましい。この金属物質が粉末状
である場合にはその最大粒径を、また、フレーク状であ
る場合にはその最大厚さを、さらに、ファイバー状やワ
イヤー状である場合にはその最大直径をそれぞれその代
表長さくL)とすると、より良好な導電性を発現させる
ためには、この代表長さくL)と金属材料の間に接合さ
れた後の樹脂中間層の全厚さくT)との比(L/T)を
0.5以上、好ましくは0.8以上、より好ましくは1
.0以上にするのがよい。
することにより導電性を付与し、得られる割振材料をス
ポット溶接可能な材料とすることもできる。このような
目的で使用される導電性物質としては、ステンレス、亜
鉛、スズ、銅、黄銅、ニッケル等の金属を粉末状、フレ
ーク状、ファイバー状、ワイヤー状等に加工した金属物
質や、銅メツキ処理したガラスフレークやファイバーあ
るいはニッケルメッキ処理したガラスフレーク等の金属
メッキ処理を施したものや、カーボンブラック、グラフ
ァイト、カーボンファイバー等の導電性炭素質物質等を
挙げることができる。これらの導電性物質は単独で使用
できるほか、2種以上を組合せて使用することもできる
。そして、これらの導電性物質としては、金属複合材料
を製造した際に金属材料との間で良好な導電性を発現さ
せるために金属物質が好ましい。この金属物質が粉末状
である場合にはその最大粒径を、また、フレーク状であ
る場合にはその最大厚さを、さらに、ファイバー状やワ
イヤー状である場合にはその最大直径をそれぞれその代
表長さくL)とすると、より良好な導電性を発現させる
ためには、この代表長さくL)と金属材料の間に接合さ
れた後の樹脂中間層の全厚さくT)との比(L/T)を
0.5以上、好ましくは0.8以上、より好ましくは1
.0以上にするのがよい。
なお、これ以外にも必要に応じて各種の充填剤や酸化防
止剤等の各種添加剤を使用することができる。
止剤等の各種添加剤を使用することができる。
また、上記導電性固体物質等の添加剤の使用の有無にか
かわらず、接着強度をさらに向上させるためにシランカ
ップリング剤の使用も効果的である。シランカップリン
グ剤としては、特に樹脂組成物中の官能基、すなわち水
酸基、カルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基のいず
れかと反応しうる官能基を有するものが好ましい。この
ようなシランカップリング剤としてはγ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、T−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、γ−アミノプロピルメチルジェトキシシラン
、T−アミノプロピルジェトキシメトキシシラン、T−
アミノプロピルトリイソプロビオキシシラン、N−β−
(アミノエチル) −r−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−β−(アミノエチル)−r−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−T
−アミノプロピルトリ (2−メトキシエトキシ)シラ
ン等のアミノ基を有するアミン系シランカフプリング剤
や、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、T−グリシドキシプロビルメチルジェ
トキシシラン等のエポキシ基を有するエポキシ系シラン
カップリング剤や、T−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジェトキシシ
ラン等のメルカプト基を有するメルカプト系シランカッ
プリング剤等が例示される。
かわらず、接着強度をさらに向上させるためにシランカ
ップリング剤の使用も効果的である。シランカップリン
グ剤としては、特に樹脂組成物中の官能基、すなわち水
酸基、カルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基のいず
れかと反応しうる官能基を有するものが好ましい。この
ようなシランカップリング剤としてはγ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、T−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、γ−アミノプロピルメチルジェトキシシラン
、T−アミノプロピルジェトキシメトキシシラン、T−
アミノプロピルトリイソプロビオキシシラン、N−β−
(アミノエチル) −r−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−β−(アミノエチル)−r−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−T
−アミノプロピルトリ (2−メトキシエトキシ)シラ
ン等のアミノ基を有するアミン系シランカフプリング剤
や、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、T−グリシドキシプロビルメチルジェ
トキシシラン等のエポキシ基を有するエポキシ系シラン
カップリング剤や、T−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジェトキシシ
ラン等のメルカプト基を有するメルカプト系シランカッ
プリング剤等が例示される。
本発明の粘弾性組成物を使用して複合型制振材料を製造
する方法については、特に制限されるものではなく、切
板を使用するバッチ法、コイルを使用する連続法等の任
意の方法を採用することができる。また鋼板に粘弾性樹
脂組成物層を形成する方法としては、塗料状の樹脂溶液
を鋼板に塗工した後、溶媒を乾燥して調板を加熱圧着す
ることにより貼合せる方法、粘弾性樹脂組成物の溶融物
を綱板に押出し、あるいは塗工する方法、離型紙、ポリ
オレフィンフィルム等の剥離性基材上に粘弾性樹脂組成
物層を形成し、鋼板に粘弾性樹脂組成物層を移行させて
鋼板を加熱圧着して貼合せる方法等、任意の方法を採用
することができる。
する方法については、特に制限されるものではなく、切
板を使用するバッチ法、コイルを使用する連続法等の任
意の方法を採用することができる。また鋼板に粘弾性樹
脂組成物層を形成する方法としては、塗料状の樹脂溶液
を鋼板に塗工した後、溶媒を乾燥して調板を加熱圧着す
ることにより貼合せる方法、粘弾性樹脂組成物の溶融物
を綱板に押出し、あるいは塗工する方法、離型紙、ポリ
オレフィンフィルム等の剥離性基材上に粘弾性樹脂組成
物層を形成し、鋼板に粘弾性樹脂組成物層を移行させて
鋼板を加熱圧着して貼合せる方法等、任意の方法を採用
することができる。
本発明の粘弾性物質は従来の組成物では困難であった常
温領域での割振性能と剪断接着強度という相反する特性
を同時に満足するものである。このような特性が得られ
る理由は恐らく、非晶質ポリエステルに併用される比較
的少量の酸無水物、エポキシ化合物が三次元架橋して樹
脂組成物中に架橋体を形成するとともに、末端に官能基
を持ち、優れた割振性能を有する非晶質ポリエステルも
同時に架橋し、金属材料との界面接着性向上にも有効に
はたらき、割振性能を極端に低下させることなしに、非
架橋体の非晶質ポリエステル樹脂単体、あるいは通常使
用されるような多官能のイソシアネート系架橋剤では困
難な高い接着強度、特にプレス加工性に重要なる影響を
与える剪断接着強度を向上することが可能になったもの
と考えられる。
温領域での割振性能と剪断接着強度という相反する特性
を同時に満足するものである。このような特性が得られ
る理由は恐らく、非晶質ポリエステルに併用される比較
的少量の酸無水物、エポキシ化合物が三次元架橋して樹
脂組成物中に架橋体を形成するとともに、末端に官能基
を持ち、優れた割振性能を有する非晶質ポリエステルも
同時に架橋し、金属材料との界面接着性向上にも有効に
はたらき、割振性能を極端に低下させることなしに、非
架橋体の非晶質ポリエステル樹脂単体、あるいは通常使
用されるような多官能のイソシアネート系架橋剤では困
難な高い接着強度、特にプレス加工性に重要なる影響を
与える剪断接着強度を向上することが可能になったもの
と考えられる。
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の粘弾性組
成物を説明する。
成物を説明する。
樹脂はメチルエチルケトン溶液とし、これに酸無水物、
エポキシ化合物、必要に応じて各種添加剤を配合して、
塗料状の組成物とした。この塗料状組成物を0.8 m
厚の冷延鋼板に塗工し、160℃で3分乾燥した後、2
枚の鋼板を貼合せ、180℃で5分間加熱圧着して中間
粘弾性樹脂層厚さ70鶴の制振材料を得た。T剥離接着
強度はJIS K−6854に基づき50 m/l1
inの引張り速度で評価し、剪断接着強度はJIS
K−6850に基づき5m/@inの引張り速度で評価
した。
エポキシ化合物、必要に応じて各種添加剤を配合して、
塗料状の組成物とした。この塗料状組成物を0.8 m
厚の冷延鋼板に塗工し、160℃で3分乾燥した後、2
枚の鋼板を貼合せ、180℃で5分間加熱圧着して中間
粘弾性樹脂層厚さ70鶴の制振材料を得た。T剥離接着
強度はJIS K−6854に基づき50 m/l1
inの引張り速度で評価し、剪断接着強度はJIS
K−6850に基づき5m/@inの引張り速度で評価
した。
制振性能は機械インピーダンス法50flHzで測定し
た。
た。
実施例1゜
動的粘弾性測定装置により110Hz、剪断モードで測
定したガラス転移に基づく損失正接(tanδ)の極大
値が1.31で、この極大を示す温度が11.1℃、分
子量15000〜20000の非晶質ポリエステルと、
同tan δの極大値が1.39で極大を示す温度が3
7.7℃の分子量15000〜20000の非晶質ポリ
エステルの2:1の混合物100重量部に無水ピロメリ
ット酸(分子量188)5重量部、1,3−ビス(N、
Nグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン(エポキシ
当量99)12重量部を配合し、前記方法により割振材
料を作製した。なお、本配合でエポキシ基/酸無水物基
のモル比は2.3である。T剥離接着強度は28 kg
f / 25鶴、剪断接着強度は115kgf/−で
、割振性能は第1図に示す様に損失係数ηの最大値ηm
ax −0,85、ηwaxを示す温度Tp=31℃で
あった。
定したガラス転移に基づく損失正接(tanδ)の極大
値が1.31で、この極大を示す温度が11.1℃、分
子量15000〜20000の非晶質ポリエステルと、
同tan δの極大値が1.39で極大を示す温度が3
7.7℃の分子量15000〜20000の非晶質ポリ
エステルの2:1の混合物100重量部に無水ピロメリ
ット酸(分子量188)5重量部、1,3−ビス(N、
Nグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン(エポキシ
当量99)12重量部を配合し、前記方法により割振材
料を作製した。なお、本配合でエポキシ基/酸無水物基
のモル比は2.3である。T剥離接着強度は28 kg
f / 25鶴、剪断接着強度は115kgf/−で
、割振性能は第1図に示す様に損失係数ηの最大値ηm
ax −0,85、ηwaxを示す温度Tp=31℃で
あった。
比較例1゜
実施例1の非晶質ポリエステルを使用し、酸無水物もエ
ポキシ化合物も使用せず、同様に割振材料を作製した。
ポキシ化合物も使用せず、同様に割振材料を作製した。
T剥離接着強度は7 kg f / 25 w、剪断接
着強度はl1kgf/−で、割振性能は第1図に示す様
にηmax=1.2、Tp=26℃であった。
着強度はl1kgf/−で、割振性能は第1図に示す様
にηmax=1.2、Tp=26℃であった。
比較例2゜
実施例1の非晶質ポリエステルを使用し、非晶質ポリエ
ステル100重量部に対し、無水ピロメリット酸5重量
部を使用し、エポキシ化合物は配合せず割振材料を作製
した。T剥離接着強度は8kg f / 25 m、剪
断接着強度は10kgf/−であった。また割振性能は
比較例1とほぼ同じであった。
ステル100重量部に対し、無水ピロメリット酸5重量
部を使用し、エポキシ化合物は配合せず割振材料を作製
した。T剥離接着強度は8kg f / 25 m、剪
断接着強度は10kgf/−であった。また割振性能は
比較例1とほぼ同じであった。
比較例3゜
実施例1の非晶質ポリエステルを使用し、非晶質ポリエ
ステル100重量部に対し、1.3−ビス(N、Nグリ
シジルアミノメチル)シクロヘキサン12重量部を配合
し、酸無水物は使用せず割振材料を作製した。
ステル100重量部に対し、1.3−ビス(N、Nグリ
シジルアミノメチル)シクロヘキサン12重量部を配合
し、酸無水物は使用せず割振材料を作製した。
T剥離接着強度は3 kg f / 25 ta、剪断
接着強度は4kgf/aAで、制振性能は比較例1とほ
ぼ同様であった。
接着強度は4kgf/aAで、制振性能は比較例1とほ
ぼ同様であった。
実施例2゜
実施例1の非晶質ポリエステルを使用し、実施例1の酸
無水物をベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物(分子
量320)にかえ、これを非晶質ポリエステル100重
量部に対し8重量部、1.3−ビス(N、Nグリシジル
アミノメチル)シクロヘキサン(エポキシ当量99)を
12重量部配合し、割振材料を作製した。なお、本配合
でエポキシ基/酸無水物基のモル比は2.4である。
無水物をベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物(分子
量320)にかえ、これを非晶質ポリエステル100重
量部に対し8重量部、1.3−ビス(N、Nグリシジル
アミノメチル)シクロヘキサン(エポキシ当量99)を
12重量部配合し、割振材料を作製した。なお、本配合
でエポキシ基/酸無水物基のモル比は2.4である。
T剥離接着強度は18 kg f / 25 vm、剪
断接着強度は75kgf/cjであった。また割振性能
は実施例1とほぼ同様であり、ηmax=0.8、’r
p =30℃であった。
断接着強度は75kgf/cjであった。また割振性能
は実施例1とほぼ同様であり、ηmax=0.8、’r
p =30℃であった。
実施例3゜
実施例1の非晶質ポリエステルを使用し、実施例1のエ
ポキシ化合物を、エポキシ当量190のビスフェノール
A型エポキシ樹脂にかえ、これを非晶質ポリエステル1
00重量部に対して15重量部、無水ピロメリット酸(
分子量188)を5重量部使用して割振材料を作製した
。なお、本配合でエポキシ基/酸無水物基のモル比は1
.5である。
ポキシ化合物を、エポキシ当量190のビスフェノール
A型エポキシ樹脂にかえ、これを非晶質ポリエステル1
00重量部に対して15重量部、無水ピロメリット酸(
分子量188)を5重量部使用して割振材料を作製した
。なお、本配合でエポキシ基/酸無水物基のモル比は1
.5である。
T剥離接着強度は30 kg f / 25 m、剪断
接着強度は110kgf/adであった。また割振性能
は実施例1とほぼ同様で、ηwax−0,82、’rp
−28℃であった。
接着強度は110kgf/adであった。また割振性能
は実施例1とほぼ同様で、ηwax−0,82、’rp
−28℃であった。
実施例4゜
実施例3の非晶質ポリエステル、エポキシ化合物、酸無
水物から成る組成物に、非晶質ポリエステル100重量
部に対して200me s h (74μml)以下に
分級したニッケル粉末を30重量部配合し、制振材料を
作製した。
水物から成る組成物に、非晶質ポリエステル100重量
部に対して200me s h (74μml)以下に
分級したニッケル粉末を30重量部配合し、制振材料を
作製した。
T@離接着強度は301g f / 25 m、剪断接
着強度は100kgf/cdであった。また割振性能は
第1図に示す様に、ηmax = 0.62、Tp=3
4℃であった。
着強度は100kgf/cdであった。また割振性能は
第1図に示す様に、ηmax = 0.62、Tp=3
4℃であった。
なおこの材料は、加圧力250kg、通電量12KA、
通電時間lOサイクルの条件下で何ら問題なくスポット
溶接が可能であった。
通電時間lOサイクルの条件下で何ら問題なくスポット
溶接が可能であった。
比較例4゜
実施例1の非晶質ポリエステルを使用し、非晶質ポリエ
ステル100重量部に対し、イソシアネート系架橋剤、
トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付
加物(日本ポリウレタン類、コロネー)L)を10!i
f部使用し、割振材料を得た。
ステル100重量部に対し、イソシアネート系架橋剤、
トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付
加物(日本ポリウレタン類、コロネー)L)を10!i
f部使用し、割振材料を得た。
T剥離接着強度は13 kg f / 25 *鳳、剪
断接着強度は25kgf/aaであった。
断接着強度は25kgf/aaであった。
本発明の粘弾性組成物は、2枚の金属材料の間に挟み込
まれて優れた割振性能を発揮するものであり、特に常温
領域での割振性能と剪断接着強度という相反する特性を
同時に満足する中間層を形成するので、広範囲の温度領
域で使用可能の複合型制振材料を提供することができ、
制振材料用粘弾性組成物として極めて有用である。
まれて優れた割振性能を発揮するものであり、特に常温
領域での割振性能と剪断接着強度という相反する特性を
同時に満足する中間層を形成するので、広範囲の温度領
域で使用可能の複合型制振材料を提供することができ、
制振材料用粘弾性組成物として極めて有用である。
第1図は、制振材料の損失係数温度依存性を示す図であ
る。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 同 上 新日鐵化学株式会社代 理
人 弁理士 成 瀬 勝 夫(外2名) 第1図
る。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 同 上 新日鐵化学株式会社代 理
人 弁理士 成 瀬 勝 夫(外2名) 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ガラス転移に基づく損失正接(tanδ)の極大値
が0.5以上で、この極大を示す温度が−40℃〜12
0℃の間にある非晶質ポリエステル100重量部に対し
、酸無水物を1〜40重量部、1分子中に2個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ化合物を1〜50重量部配合
してなる複合型制振材料用粘弾性組成物。 2)非晶質ポリエステルに配合される酸無水物とエポキ
シ化合物が、エポキシ基/酸無水物基のモル比で0.5
〜5であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の複合型制振材料用粘弾性組成物。 3)酸無水物の少なくとも1成分が1分子中に酸無水物
基を2個以上有する多官能の化合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項ないし第2項記載の複合型制
振材料用粘弾性組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21916086A JPS6375056A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 複合型制振材料用粘弾性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21916086A JPS6375056A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 複合型制振材料用粘弾性組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6375056A true JPS6375056A (ja) | 1988-04-05 |
JPH0441705B2 JPH0441705B2 (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=16731139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21916086A Granted JPS6375056A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 複合型制振材料用粘弾性組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6375056A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1986-09-19 JP JP21916086A patent/JPS6375056A/ja active Granted
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JPH0441705B2 (ja) | 1992-07-09 |
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