技術分野
本発明は、自動車、家屋の内装材、建材、あるいは家電機器等に適用され、モーター等の振動発生源の振動エネルギーを吸収する制振成形物の製造方法及び制振成形物に関するものである。
背景技術
一般に、振動エネルギーを吸収する物質、すなわち、制振組成物は、塩化ビニル系樹脂に可塑剤を添加した軟質の塩化ビニル系樹脂により形成されている。国際公開ＷＯ９７／４２８４４号に開示される「エネルギー変換組成物」では、塩化ビニル樹脂からなる母材中の双極子モーメント量を増大させるために、活性成分を母材に添加して振動エネルギーの吸収性能を向上させている。このような制振成形物を製造する場合、まず、母材及び活性成分を混合して原料組成物が得られる。次に、原料組成物を成形することによって制振成形物が製造される。
上記従来の技術の場合、同じ配合の原料組成物を使用して制振成形物を製造しても、その製造方法によっては振動エネルギーの吸収性能が十分に得られなかった。
発明の開示
本発明の目的は、振動エネルギーの吸収性能を十分に得ることができる制振成形物の製造方法及び制振成形物を提供することにある。
上記の問題を解決するために、本発明は以下の制振成形物の製造方法を提供する。該方法は、母材と前記母材中の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含有する原料組成物を加熱及び加圧処理することを含む。
本発明はさらに、以下の制振成形物を提供する。制振成形物の原料組成物は、母材及び活性成分を備える。活性成分は母材中の双極子モーメント量を増大させる。原料組成物は加熱及び加圧処理される。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を具体化した一実施形態の制振組成物について図１に基づいて説明する。
制振成形物は、母材と該母材中の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含む原料組成物を加熱及び加圧処理することによって得られる。制振成形物は自動車、家屋の内装材、建材、あるいは家電機器等において、それらの振動発生箇所である振動部分の振動エネルギーを吸収する。以下、制振成形物における振動エネルギーの吸収性能を制振性能という。制振成形物の損失係数（η）又は損失正接（ｔａｎδ）の値が大きいほど、制振成形物の制振性能は優れることが知られている。
熱可塑性樹脂、あるいは、ゴム類等の高分子材料のうちの少なくとも一種が母材に用いられる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイソプレン、ポリスチレン、スチレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体等が挙使用される。ゴムとしては、アクリロニトリル／ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、スチレン／ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等が使用される。これらの高分子材料の中でも、制振性能が十分に発揮されることから、制振成形物が使用される部分の温度範囲にガラス転移点（Ｔｇ）を有するものが好ましい。本実施形態では、前記温度範囲を使用温度域と呼ぶ。具体的には、使用温度域は−２０〜４０℃の範囲である。使用温度域にガラス転移点を有する高分子材料を準備するために、上記の高分子材料にジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）等の可塑剤が添加される。なお、上記の使用温度域内にガラス転移点を有する上記の高分子材料の場合、可塑剤は添加されることなくそのままの高分子材料が使用される。
活性成分は、母材中の双極子モーメント量を増大させることによって、制振成形物の制振性能を向上させるために配合される。活性成分としては、例えばベンゾチアジル基を含む化合物、ベンゾトリアゾール基を含む化合物、ジフェニルアクリレート基を含む化合物等が好ましい。ベンゾチアジル基を含む化合物としては、例えばＮ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＣＨＢＳＡ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルスルフィド、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＯＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＰＢＳ）等が好ましい。
ベンゾトリアゾール基を含む化合物を含む化合物としては、例えばベンゼン環にアゾール基が結合したベンゾトリアゾールを母核とし、これにフェニル基が結合した２−｛２’−ハイドロキシ−３’−（３”，４”，５”，６”テトラハイドロフタリミデメチル）−５’−メチルフェニル｝−ベンゾトリアゾール（２ＨＰＭＭＢ）、２−｛２’−ハイドロキシ−５’−メチルフェニル｝−ベンゾトリアゾール（２ＨＭＰＢ）、２−｛２’ハイドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＢＭＰＣＢ）、２−｛２’−ハイドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＤＢＰＣＢ）等が好ましい。
ジフェニルアクリレート基を含む化合物としては、エチル−２−シアノ−３，３−ジ−フェニルアクリレート等が好ましい。
これらの活性成分を母材に配合する場合、これらの活性成分の中から選ばれる一種のみ、または二種以上を用いてもよい。なお、活性成分を選択する際には、活性成分と母材との相溶し易さ、すなわち溶解度パラメータ（ＳＰ値）の値の近いもの同士が選択される。活性成分の配合量としては、母材１００重量％に対して、１０〜９０重量％の割合が好ましい。配合量が１０重量％未満であると、母材中の双極子モーメント量を増大させる作用が十分に得られない。一方、９０重量％を超えて配合すると、活性成分が母材に十分に相溶しない等の不具合が生じるおそれがある。
母材にはその他の成分として、フィラー、腐食防止剤、着色剤、酸化防止剤、制電剤、安定剤、湿潤剤等を必要に応じて適宜加えることができる。
フィラーは、制振成形物の制振性能を向上させるとともに、補強剤、耐熱剤及び増量剤として配合される。フィラーには、例えば、カーボンブラック、シリカ、マイカ鱗片、ガラス片、グラスファイバー、カーボンファイバー、炭酸カルシウム、バライト、沈降硫酸バリウム等が用いられる。
原料組成物は、母材を溶媒に溶解して活性成分と混合する溶媒混合法、母材及び活性成分をロール混練によって混合するロール混練法等によって調製される。
溶媒混合法に用いられる溶媒は、母材が溶解可能であれば特に限定されない。該溶媒は、例えば、母材がポリ塩化ビニルの場合、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等の有機溶媒が用いられる。溶媒混合法による母材と活性成分との混合には、攪拌機等の公知の混合装置を用いることができる。
溶媒混合法によって調製された原料組成物は、溶媒キャスト法によって成形される。溶媒キャスト法とは、溶媒混合法によって調製された原料組成物中の溶媒を蒸発させ、母材を析出させてシート状をなす制振成形物の前駆体を得る方法である。具体的には、原料組成物を容器に入れ、キャスティングロール等にキャストして、例えばドライヤー等の加熱装置等で溶媒を強制的に蒸発させる、あるいは、常温で放置して溶媒を揮発させることによって、制振成形物の前駆体が得られる。次に、前駆体に加熱及び加圧処理を施すことによって、制振成形物が得られる。加熱及び加圧処理には、プレス機によるプレス加工法、ニップロールによるロール加工法等が用いられる。
一方、ロール混練法による母材と活性成分との溶融混練には、熱ロール、バンバリーミキサー、二軸混練機、押出機等のロール混練装置が用いられる。ロール混練法によって調製された原料組成物に加熱及び加圧処理を施すとともに、原料組成物を成形することによって、制振成形物が得られる。原料組成物の加熱及び加圧処理には、プレス機によるプレス加工法、押出機、Ｔ−ダイ等による押出成形法が用いられる。例えば、プレス加工法及び押出成形法によって加熱及び加圧処理が施された原料組成物が成形されることにより制振成形物が得られる。
加熱及び加圧処理によって、制振成形物を構成する母材の分子が絡み合いのない状態から絡み合った状態に移行する。その結果、制振性能を示す損失係数（損失正接）を向上させることができる。
加熱処理の温度は、母材のガラス転移点以上であることが好ましく、さらには、ガラス転移点以上、ガラス転移点＋１００℃以下の範囲がより好ましい。例えば加熱処理の温度がガラス転移点未満であると、母材の結晶領域の分子を絡み合った状態にすることが困難であり、制振性能を十分に向上することができない。一方、ガラス転移点＋１００℃を超えて加熱処理を施しても、制振性能のそれ以上の向上が望めない。加圧処理の圧力は、２９４２〜１９６１３ｋＰａが好ましい。加熱処理の圧力が２９４２ｋＰａ未満の場合、制振性能の十分な向上が望めない。一方、該圧力が１９６１３ｋＰａを超える場合、制振成形物が損傷を受けるおそれがある。
加圧処理の圧力を一定にした場合、加熱処理における温度が増大するほど、制振性能を示す損失係数（損失正接）が増大する。加熱及び加圧処理する際、温度を変化させることによって異なる制振性能を有する各種の制振成形物を得ることができる。例えば、溶剤キャスト法を用いて損失正接が２．０である制振成形物を得たい場合には、図１に示すように、加熱及び加圧処理における温度を１４０℃に設定すればよい。また、ロール混練法を用いて損失正接が２．５である制振組成物を得たい場合には、図１に示すように、加熱及び加圧処理における温度を１６０℃に設定すればよい。
原料組成物を溶媒混合法によって製造する場合、まず、攪拌機等の混合装置に母材、活性成分、溶剤及びその他の成分が投入される。次に、各材料を混合することによって、原料組成物が製造される。また、原料組成物をロール混練法によって製造する場合、まず、二軸混練機等の混練装置に母材、活性成分及びその他の成分が投入される。次に、各材料を加熱混練することによって、原料組成物が製造される。このとき、溶媒混合法によって調製された原料組成物を構成する母材の分子同士は、絡み合いのない状態で存在すると考えられる。一方、ロール混練法によって調整された原料組成物を構成する母材の分子同士は、部分的に絡み合った状態で存在すると考えられる。
次に、溶媒混合法によって製造された原料組成物を溶媒キャスト法によって成形する場合、原料組成物を容器等に入れ、原料組成物中の溶媒を蒸発させる。このとき、溶媒キャスト法によって成形された制振成形物の前駆体を構成する母材の分子は絡み合いのない状態で存在すると考えられる。続いて、加熱及び加圧処理する場合には、制振成形物をプレス機によって加熱プレスする。このとき、制振成形物を構成する母材の分子同士は絡み合った状態に移行すると考えられる。
一方、ロール混練法によって製造された原料組成物を成形する場合、原料組成物はプレス機で加熱プレスされる。このとき、制振成形物を構成する母材の分子同士は絡み合った状態に移行すると考えられる。
これらの制振成形物は、要求される制振性能に応じて選択され、振動発生源からの振動伝達を絶縁又は緩和したい箇所に例えば張り合わせる等して使用される。加熱及び加圧処理する際の温度によって、異なる制振性能を有する各種の制振成形物を得ることができる。つまり、原料組成物の配合を変えることなく、異なる制振性能を有する制振成形物を得ることができる。このため、要求される制振性能を有する制振成形物を容易に製造することができる。
振動発生源から発生した振動は振動エネルギーとして制振成形物に伝達される。制振成形物には活性成分が配合され、母材中の双極子モーメント量が増大されている。活性成分は双極子として母材を構成する分子の分子間に束縛力を働かせる。このため、活性成分は母材中に安定な状態に配置されている。例えば、制振成形物に外部から振動エネルギーが加わると、双極子に変位が生じて不安定な状態に配置される。次に、これらの双極子は振動エネルギーが加わる前の安定な状態に戻ろうとする。このとき、エネルギーの消費が生じ、制振成形物は振動エネルギーを吸収できると考えられる。
制振成形物を構成する母材の分子は絡み合った状態であるため、双極子が安定な状態に戻ろうとする際に、双極子が分子に接触し易くなる。双極子と分子との接触によって振動エネルギーが消費され易くなり、その結果、制振性能が向上すると考えられる。
本実施形態は以下の効果を有する。
原料組成物は母材と活性成分とから構成され、活性成分は母材における双極子モーメント量を増大させる。原料組成物から得られる制振成形物は、加熱及び加圧処理されている。この製造方法によると、母材を構成する分子を絡み合いのない状態から絡み合った状態に移行することができると考えられる。従って、母材中に双極子として存在する活性成分が母材を構成する分子に接触し易くなり、双極子と分子との接触によって振動エネルギーが消費され易くなると考えられる。従って、十分な制振性能を得ることができる。
加圧処理による圧力を一定にした場合、加熱処理における温度が増大するほど、制振性能を示す損失係数（損失正接）は増大する。従って、加熱及び加圧処理する際、温度を変化させることによって、異なる制振性能を有する制振成形物を得ることができる。つまり、原料組成物の配合を変えることなく、加熱及び加圧処理によって異なる制振性能を有する制振成形物を得ることができる。このため、要求される制振性能を有する制振成形物を容易に製造することができる。
原料組成物を溶媒キャスト法によって成形した場合、さらに、原料成形物に対しプレス加工法によって成形、加熱及び加圧処理が施される。この製造方法によると、溶媒キャスト法から十分な制振性能を有する制振組成物を容易に製造することができる。
また、原料組成物をロール混練法によって製造した場合、さらに、原料組成物に対しプレス加工法によって成形、加熱処理及び加圧処理が施される。この製造方法によると、ロール混練法によって製造された原料組成物を容易に成形できるとともに、ロール混練法から十分な制振性能を有する制振組成物を容易に製造することができる。
本実施形態の製造方法によって製造された制振成形物は、拘束型制振シート、あるいは非拘束型制振シートとして利用することができる。
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
ポリ塩化ビニル７重量部、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＣＨＢＳＡ）（サンセラーＤＺ、三新化学工業（株）製）３重量部、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）９０重量部を攪拌機で混合し、原料組成物を調製した。原料組成物を溶媒キャスト法によってシート状に成形し、制振成形物の前駆体を得た。制振成形物の前駆体をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１００℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例２）
実施例１と同様にして得られた制振成形物の前駆体をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１２０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例３）
実施例１と同様にして得られた制振成形物の前駆体をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１４０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例４）
実施例１と同様にして得られた制振成形物の前駆体をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１６０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例５）
実施例１と同様にして得られた制振成形物の前駆体をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１７０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例６）
ポリ塩化ビニル７０重量部、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＣＨＢＳＡ）（サンセラーＤＺ、三新化学工業（株）製）３０重量部をロール混練機に投入し、温度１７０℃で１０分間混練し、原料組成物を調製した。原料組成物をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１００℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例７）
実施例６と同様にして得られた原料組成物をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１２０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例８）
実施例６と同様にして得られた原料組成物をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１４０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例９）
実施例６と同様にして得られた原料組成物をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１６０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例１０）
実施例６と同様にして得られた原料組成物をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１７０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（実施例１１）
実施例６と同様にして得られた原料組成物をプレス機にセットし、圧力７８４５ｋＰａ、温度１８０℃の条件で５分間プレス加工を行い、制振成形物を得た。
（比較例１）
実施例１と同様に原料組成物を調製し、溶剤キャスト法でシート状に成形した。
上記実施例１〜１１、及び比較例１で得られた制振成形物を３５×５ｍｍの寸法に切断し、損失正接（ｔａｎδ）測定用の試験片とした。
図示しない粘弾性測定装置（ＲＳＡＩＩ、レオメトリック社製）によって、これらの試験片の損失正接（ｔａｎδ）を測定した。この場合、試験片の温度を連続的に増大させ、試験片を加振させた状態で損失正接（ｔａｎδ）が測定される。本実施形態では、加振の周波数を１０Ｈｚとして、−３０〜１５０℃の温度範囲で、損失正接（ｔａｎδ）の最大値を求めた。
実施例１〜１１、及び比較例１の測定結果を表１及び図１に示す。
【表１】
表１から明らかなように、実施例１〜実施例１１では比較例１に対し、損失正接（ｔａｎδ）が高い値を示し、制振性能が向上している。
図１に示すように、実施例１〜実施例５では、温度が増大するほど、損失正接（ｔａｎδ）の値は増大する。また、実施例６〜実施例９においても、温度が増大するほど、損失正接（ｔａｎδ）の値は増大する。
なお、実施形態は次のように実施することもできる。
制振成形物の製造方法において、例えばポリ塩化ビニルエマルジョン等の母材のエマルジョンを溶媒で希釈する等してから活性成分と混合して原料組成物を調製してもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明を具体化した一実施形態における加熱及び加圧処理時の温度と損失正接との関係を示したグラフである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing a vibration damping molded product that is applied to automobiles, interior materials of houses, building materials, home appliances, etc., and absorbs vibration energy of a vibration generating source such as a motor, and the vibration damping molded product. is there.
Background Art Generally, a substance that absorbs vibration energy, that is, a vibration damping composition is formed of a soft vinyl chloride resin in which a plasticizer is added to a vinyl chloride resin. In the “energy conversion composition” disclosed in International Publication No. WO 97/42844, in order to increase the amount of dipole moment in a base material made of vinyl chloride resin, an active ingredient is added to the base material to absorb vibration energy. Improves performance. When manufacturing such a vibration-damping molded product, first, a raw material composition is obtained by mixing a base material and an active ingredient. Next, a damping molded product is manufactured by molding the raw material composition.
In the case of the above conventional technique, even if a vibration-damping molded product is manufactured using a raw material composition having the same composition, vibration energy absorption performance is not sufficiently obtained depending on the manufacturing method.
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vibration-damping molded product and a vibration-damping molded product capable of sufficiently obtaining vibration energy absorption performance.
In order to solve the above problems, the present invention provides the following method for producing a vibration-damping molded product. The method includes heating and pressurizing a raw material composition containing a base material and an active ingredient that increases the amount of dipole moment in the base material.
The present invention further provides the following vibration damping molded article. The raw material composition of the vibration-damping molded product includes a base material and an active ingredient. The active ingredient increases the amount of dipole moment in the matrix. The raw material composition is heated and pressurized.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a vibration damping composition according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The damping molded product is obtained by heating and pressurizing a raw material composition containing a base material and an active ingredient that increases the amount of dipole moment in the base material. The vibration-damping molded product absorbs the vibration energy of the vibration part, which is the vibration generation point, in an automobile, an interior material of a house, a building material, or a home appliance. Hereinafter, the vibration energy absorption performance in the vibration damping molded product is referred to as vibration damping performance. It is known that the damping performance of the vibration damping molded product is better as the value of the loss coefficient (η) or loss tangent (tan δ) of the vibration damping molded product is larger.
At least one of a thermoplastic resin or a polymer material such as rubber is used as the base material. Thermoplastic resins include polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, polyisoprene, polystyrene, styrene / butadiene / acrylonitrile copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer Coalition etc. are used. As the rubber, acrylonitrile / butadiene copolymer rubber (NBR), styrene / butadiene copolymer rubber (SBR), butadiene rubber (BR), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR) and the like are used. Among these polymer materials, those having a glass transition point (Tg) in the temperature range of the portion where the vibration damping molded product is used are preferable because the vibration damping performance is sufficiently exhibited. In the present embodiment, the temperature range is referred to as an operating temperature range. Specifically, the operating temperature range is in the range of -20 to 40 ° C. In order to prepare a polymer material having a glass transition point in the use temperature range, a plasticizer such as dioctyl phthalate (DOP), dibutyl phthalate (DBP), diisononyl phthalate (DINP) is added to the above polymer material. In the case of the above polymer material having a glass transition point in the above use temperature range, the polymer material is used as it is without adding a plasticizer.
The active ingredient is blended in order to improve the damping performance of the damping molded product by increasing the amount of dipole moment in the base material. As the active component, for example, a compound containing a benzothiazyl group, a compound containing a benzotriazole group, a compound containing a diphenyl acrylate group, and the like are preferable. Examples of the compound containing a benzothiazyl group include N, N-dicyclohexylbenzothiazyl-2-sulfenamide (DCHBSA), 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl sulfide, N-cyclohexylbenzothiazyl-2- Sulfenamide (CBS), N-tert-butylbenzothiazyl-2-sulfenamide (BBS), N-oxydiethylenebenzothiazyl-2-sulfenamide (OBS), N, N-diisopropylbenzothiazyl 2-sulfenamide (DPBS) and the like are preferable.
As a compound containing a compound containing a benzotriazole group, for example, 2- {2′-hydroxy-3 ′-(3 ″, 3), a benzotriazole having an azole group bonded to a benzene ring as a mother nucleus and a phenyl group bonded thereto. 4 ", 5", 6 "tetrahydrophthalimidemethyl) -5'-methylphenyl} -benzotriazole (2HPMB), 2- {2'-hydroxy-5'-methylphenyl} -benzotriazole (2HMPB), 2- {2′hydroxy-3′-t-butyl-5′-methylphenyl} -5-chlorobenzotriazole (2HBMPCB), 2- {2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl } -5-chlorobenzotriazole (2HDBPCB) and the like are preferable.
As a compound containing a diphenyl acrylate group, ethyl-2-cyano-3,3-di-phenyl acrylate and the like are preferable.
When these active ingredients are blended in the base material, only one kind selected from these active ingredients, or two or more kinds may be used. When selecting an active ingredient, the compatibility of the active ingredient and the base material, that is, those having close solubility parameter (SP value) values are selected. As a compounding quantity of an active ingredient, the ratio of 10 to 90 weight% is preferable with respect to 100 weight% of base materials. If the blending amount is less than 10% by weight, the effect of increasing the amount of dipole moment in the base material cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when it exceeds 90% by weight, there is a possibility that problems such as the active ingredient not being sufficiently compatible with the base material may occur.
As other components, a filler, a corrosion inhibitor, a colorant, an antioxidant, an antistatic agent, a stabilizer, a wetting agent, and the like can be appropriately added to the base material as necessary.
The filler is blended as a reinforcing agent, a heat resistance agent, and an extender while improving the vibration damping performance of the vibration damping molded product. As the filler, for example, carbon black, silica, mica scale pieces, glass pieces, glass fibers, carbon fibers, calcium carbonate, barite, precipitated barium sulfate, and the like are used.
The raw material composition is prepared by a solvent mixing method in which a base material is dissolved in a solvent and mixed with an active ingredient, a roll kneading method in which the base material and the active ingredient are mixed by roll kneading, or the like.
The solvent used in the solvent mixing method is not particularly limited as long as the base material can be dissolved. For example, when the base material is polyvinyl chloride, an organic solvent such as tetrahydrofuran (THF) is used as the solvent. A known mixing apparatus such as a stirrer can be used for mixing the base material and the active ingredient by the solvent mixing method.
The raw material composition prepared by the solvent mixing method is molded by the solvent casting method. The solvent casting method is a method of obtaining a vibration-damping molded product precursor in the form of a sheet by evaporating a solvent in a raw material composition prepared by a solvent mixing method and precipitating a base material. Specifically, the raw material composition is put in a container, cast on a casting roll or the like, and the solvent is forcibly evaporated with a heating device such as a dryer, or left at room temperature to volatilize the solvent. Thus, a precursor of the vibration-damping molded product is obtained. Next, a damping molded product is obtained by subjecting the precursor to heat and pressure treatment. For the heating and pressurizing treatment, a press working method using a press machine, a roll working method using a nip roll, or the like is used.
On the other hand, a roll kneading apparatus such as a hot roll, a Banbury mixer, a twin-screw kneader, or an extruder is used for melt kneading of the base material and the active ingredient by the roll kneading method. The raw material composition prepared by the roll kneading method is heated and pressurized, and the raw material composition is molded to obtain a vibration damping molded product. For the heating and pressure treatment of the raw material composition, a press working method using a press, an extrusion method using an extruder, a T-die, or the like is used. For example, a vibration-damping molded product is obtained by molding a raw material composition that has been heated and pressurized by a press working method and an extrusion molding method.
By the heating and pressurizing treatment, the molecules of the base material constituting the vibration-damping molded product shift from an entangled state to an entangled state. As a result, it is possible to improve the loss coefficient (loss tangent) indicating the damping performance.
The temperature of the heat treatment is preferably not less than the glass transition point of the base material, and more preferably not less than the glass transition point and not more than the glass transition point + 100 ° C. For example, when the temperature of the heat treatment is lower than the glass transition point, it is difficult to make the molecules in the crystal region of the base material entangled with each other, and the vibration damping performance cannot be sufficiently improved. On the other hand, even if heat treatment is performed at a temperature exceeding the glass transition point + 100 ° C., further improvement of the vibration damping performance cannot be expected. The pressure for the pressure treatment is preferably 2942 to 19613 kPa. When the pressure of the heat treatment is less than 2942 kPa, a sufficient improvement in vibration damping performance cannot be expected. On the other hand, when the pressure exceeds 19613 kPa, the vibration damping molded product may be damaged.
When the pressure of the pressure treatment is constant, the loss coefficient (loss tangent) indicating the vibration damping performance increases as the temperature in the heat treatment increases. Various types of vibration-damping molded products having different vibration-damping performances can be obtained by changing the temperature during the heating and pressure treatment. For example, when it is desired to obtain a damping molded product having a loss tangent of 2.0 using the solvent casting method, the temperature in the heating and pressurizing treatment may be set to 140 ° C. as shown in FIG. Further, when it is desired to obtain a vibration damping composition having a loss tangent of 2.5 using a roll kneading method, the temperature in the heating and pressurizing treatment may be set to 160 ° C. as shown in FIG.
When manufacturing a raw material composition by a solvent mixing method, first, a base material, an active ingredient, a solvent, and other components are put into a mixing device such as a stirrer. Next, a raw material composition is manufactured by mixing each material. Moreover, when manufacturing a raw material composition by a roll kneading method, first, a base material, an active ingredient, and another component are thrown into kneading apparatuses, such as a biaxial kneader. Next, a raw material composition is manufactured by heat-kneading each material. At this time, it is considered that the molecules of the base material constituting the raw material composition prepared by the solvent mixing method exist in an entangled state. On the other hand, it is considered that the base material molecules constituting the raw material composition adjusted by the roll kneading method exist in a partially entangled state.
Next, when the raw material composition produced by the solvent mixing method is molded by the solvent casting method, the raw material composition is put in a container or the like, and the solvent in the raw material composition is evaporated. At this time, it is considered that the molecules of the base material constituting the precursor of the vibration-damping molded product formed by the solvent casting method exist in an entangled state. Subsequently, in the case of heating and pressurizing treatment, the vibration-damping molded product is heated and pressed by a press machine. At this time, it is considered that the base material molecules constituting the vibration-damping molded product shift to an intertwined state.
On the other hand, when forming the raw material composition manufactured by the roll kneading method, the raw material composition is heated and pressed by a press. At this time, it is considered that the base material molecules constituting the vibration-damping molded product shift to an intertwined state.
These vibration-damping molded products are selected according to the required vibration-damping performance, and are used, for example, by bonding them to a place where vibration transmission from a vibration source is desired to be insulated or relaxed. Various types of vibration-damping molded products having different vibration-damping performances can be obtained depending on the temperature at the time of heating and pressure treatment. That is, it is possible to obtain a damping molded product having different damping performance without changing the composition of the raw material composition. For this reason, it is possible to easily manufacture a vibration damping molded product having the required vibration damping performance.
The vibration generated from the vibration source is transmitted as vibration energy to the damping molded product. An active ingredient is blended in the vibration-damping molded product, and the amount of dipole moment in the base material is increased. The active ingredient exerts a binding force between molecules constituting the base material as a dipole. For this reason, the active ingredient is arrange | positioned in the base material in the stable state. For example, when vibration energy is applied to the damping molded product from the outside, the dipole is displaced and placed in an unstable state. These dipoles then try to return to a stable state before the vibrational energy is applied. At this time, energy consumption occurs, and it is considered that the vibration damping molded product can absorb vibration energy.
Since the base material molecules constituting the vibration-damping molded product are in an intertwined state, the dipoles easily come into contact with the molecules when the dipoles attempt to return to a stable state. It is considered that vibration energy is easily consumed by contact between the dipole and the molecule, and as a result, the damping performance is improved.
This embodiment has the following effects.
The raw material composition is composed of a base material and an active ingredient, and the active ingredient increases the amount of dipole moment in the base material. The damping molded product obtained from the raw material composition is heated and pressurized. According to this manufacturing method, it is considered that the molecules constituting the base material can be shifted from an untangled state to an entangled state. Therefore, it is considered that the active component existing as a dipole in the base material easily comes into contact with the molecules constituting the base material, and vibration energy is easily consumed by the contact between the dipole and the molecules. Therefore, sufficient vibration damping performance can be obtained.
When the pressure by the pressurizing process is made constant, the loss coefficient (loss tangent) indicating the damping performance increases as the temperature in the heating process increases. Therefore, a vibration-damping molded product having different vibration-damping performance can be obtained by changing the temperature during the heating and pressurizing treatment. That is, it is possible to obtain a vibration-damping molded product having different vibration-damping performance depending on the heating and pressure treatment without changing the composition of the raw material composition. For this reason, it is possible to easily manufacture a vibration damping molded product having the required vibration damping performance.
When the raw material composition is molded by the solvent casting method, the raw material molded product is further subjected to molding, heating, and pressure treatment by a pressing method. According to this production method, a vibration damping composition having sufficient vibration damping performance can be easily produced from the solvent casting method.
Further, when the raw material composition is produced by a roll kneading method, the raw material composition is further subjected to molding, heat treatment and pressure treatment by a press working method. According to this production method, the raw material composition produced by the roll kneading method can be easily molded, and a vibration damping composition having sufficient vibration damping performance can be easily produced from the roll kneading method.
The vibration damping molded product manufactured by the manufacturing method of this embodiment can be used as a constrained vibration damping sheet or a non-restraining vibration damping sheet.
Next, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
(Example 1)
7 parts by weight of polyvinyl chloride, 3 parts by weight of N, N-dicyclohexylbenzothiazyl-2-sulfenamide (DCHBSA) (Sunceller DZ, Sanshin Chemical Co., Ltd.), 90 parts by weight of tetrahydrofuran (THF) To prepare a raw material composition. The raw material composition was molded into a sheet by a solvent casting method to obtain a precursor of a vibration damping molded product. The precursor of the vibration damping molded product was set in a press machine, and press working was performed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 100 ° C. to obtain a vibration damping molded product.
(Example 2)
The damping molding precursor obtained in the same manner as in Example 1 was set in a press machine, and pressed for 5 minutes under conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 120 ° C. to obtain a damping molding.
(Example 3)
The precursor of the vibration-damaged molded product obtained in the same manner as in Example 1 was set in a press machine and pressed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 140 ° C. to obtain a vibration-damped molded product.
(Example 4)
The precursor of the damping molded product obtained in the same manner as in Example 1 was set in a press machine and pressed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 160 ° C. to obtain a damping molded product.
(Example 5)
The damping molding precursor obtained in the same manner as in Example 1 was set in a press machine and pressed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 170 ° C. to obtain a damping molding.
(Example 6)
70 parts by weight of polyvinyl chloride and 30 parts by weight of N, N-dicyclohexylbenzothiazyl-2-sulfenamide (DCHBSA) (Sunceller DZ, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) are put into a roll kneader and the temperature is 170. The raw material composition was prepared by kneading for 10 minutes at ° C. The raw material composition was set in a press machine and pressed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 100 ° C. to obtain a vibration damping molded product.
(Example 7)
The raw material composition obtained in the same manner as in Example 6 was set in a press, and pressed for 5 minutes under conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 120 ° C. to obtain a vibration damping molded product.
(Example 8)
The raw material composition obtained in the same manner as in Example 6 was set in a press, and pressed for 5 minutes under conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 140 ° C. to obtain a vibration-damping molded product.
Example 9
The raw material composition obtained in the same manner as in Example 6 was set in a press, and pressed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 160 ° C. to obtain a damping molded product.
(Example 10)
The raw material composition obtained in the same manner as in Example 6 was set in a press machine and pressed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 170 ° C. to obtain a damping molded product.
(Example 11)
The raw material composition obtained in the same manner as in Example 6 was set in a press machine and pressed for 5 minutes under the conditions of a pressure of 7845 kPa and a temperature of 180 ° C. to obtain a damping molded product.
(Comparative Example 1)
A raw material composition was prepared in the same manner as in Example 1, and formed into a sheet by a solvent casting method.
The damping molded products obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Example 1 were cut into a size of 35 × 5 mm to obtain test pieces for measuring loss tangent (tan δ).
The loss tangent (tan δ) of these test pieces was measured by a viscoelasticity measuring apparatus (RSAII, manufactured by Rheometric Co., Ltd.) not shown. In this case, the loss tangent (tan δ) is measured in a state where the temperature of the test piece is continuously increased and the test piece is vibrated. In the present embodiment, the maximum value of the loss tangent (tan δ) is obtained in the temperature range of −30 to 150 ° C. with the frequency of excitation being 10 Hz.
The measurement results of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 and FIG.
[Table 1]
As shown in FIG. 1, in Examples 1 to 5, the value of loss tangent (tan δ) increases as the temperature increases. Also in Examples 6 to 9, the value of loss tangent (tan δ) increases as the temperature increases.
In addition, embodiment can also be implemented as follows.
In the method for producing a vibration damping molded article, a raw material composition may be prepared by, for example, diluting an emulsion of a base material such as a polyvinyl chloride emulsion with a solvent and mixing with an active ingredient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between temperature and loss tangent during heating and pressurizing processes in an embodiment embodying the present invention.
