JP3300017B2

JP3300017B2 - 高強度制振性複合積層体

Info

Publication number: JP3300017B2
Application number: JP08280292A
Authority: JP
Inventors: 善一郎前川; 泰以濱田; 彰彦後藤; 哲治高田
Original assignee: Koei Chemical Co Ltd
Current assignee: Koei Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1992-03-03
Publication date: 2002-07-08
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JPH05245997A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２種類の硬化性エポキシ
樹脂組成物と強化材から得られる制振性複合積層体であ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、振動、騒音による都市環境、住宅
環境の悪化が問題となっている。このため振動、騒音の
発生源に対する対策が強く望まれ、吸音ないし制振性を
有する素材の開発が進められている。かかる素材の一つ
として硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物と各種フィラ
ーとの複合材料あるいは金属板との複合材料からなる制
振性材料が提案されている。

【０００３】代表的な硬化性エポキシ樹脂組成物とし
て、エポキシ樹脂とアミン硬化剤とからなるものがあ
る。しかしながら、これを用いた制振性材料例えばエポ
キシ樹脂系ＦＲＰは、その最大損失係数（最大ｄ）が小
さいか又は大きくてもその時の温度が１００ ℃以上と
かなり高温であり、上述の振動、騒音防止用としては不
充分な制振性のものである。また、常温に近い温度で最
大損失係数を示す制振性材料も提案されているが、機械
的強度が弱く実用範囲が限定されるという欠点を有す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る課題を克服し、従来技術に比べてかなり広い温度範囲
にわたって大きい損失係数を示し、また広い周波数領域
で安定した大きい損失係数を示し、且つ高強度を有する
制振性複合積層体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の硬化性
エポキシ樹脂組成物Ａの硬化物、下記の硬化性エポキシ
樹脂組成物Ｂの硬化物及び強化材からなる制振性複合積
層体に関するものである。。硬化性エポキシ樹脂組成物Ａ：ａ）エポキシ樹脂、ｂ）
（メタ）アクリレート、ｃ）芳香族モノアミン及びｄ）
活性水素を有するアミノ基を２個以上有するポリアミン
を含有する硬化性エポキシ樹脂組成物。硬化性エポキシ樹脂組成物Ｂ：ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂及び／又はクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂並びに硬化剤を含有する硬化性エポキシ樹脂組成物。

【０００６】本発明の硬化性樹脂組成物Ａに用いられる
エポキシ樹脂は一分子内に２個以上のエポキシ基を有す
るものであれば特に限定されるものではない。具体的に
はビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフ
ェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、水添ビスフェノー
ルＡ型、グリコール変性ビスフェノール型、レゾール
型、レゾルシノール型、フェノールノボラック型、クレ
ゾールノボラック型、ブロム化ビスフェノールＡ型、ブ
ロム化フェノールノボラック型などのエポキシ樹脂、ジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパ
ン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ジペンタエリスリトールの多価アルコール型のエポ
キシ樹脂、ビニルシクロヘキセンジエポキシなどの脂環
式エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂があげら
れ、これらを１種又は２種以上使用することができる。

【０００７】（メタ）アクリレートとしては、エチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）
アクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、ヘキサングリコールジ（メタ）アクリレートなど
のグリコール型ジ（メタ）アクリレートのような２官能
（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メ
タ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート
があげられ、これらの１種又は２種以上を使用すること
ができる。上記以外の（メタ）アクリレートでもアミン
とマイケル付加反応をするものであれば使用することが
できる。（メタ）アクリレートの配合量は通常エポキシ
樹脂１００重量部に対して１０〜１５０重量部である。

【０００８】芳香族モノアミンとしては、

【化２】（式中、Ｒ¹は水素原子、アルキル基、メトキシ基又は
ハロゲン原子を示す。Ｒ²は水素原子又はアルキル基を
示す。Ｒ³は水素原子又はアルキル基を示す。）で表さ
れる化合物があげられ、これらの１種又は２種以上を使
用することができる。式中のＲ¹、Ｒ²及びＲ³で表され
るアルキル基としては通常炭素数１〜９のものである。

【０００９】化２で表される化合物の具体例は、アニリ
ン、ｏ−アニシジン、ｐ−アニシジン、ｏ−トルイジ
ン、ｍ−トルイジン、ｐ−トルイジン、ｏ−クロルアニ
リン、ｐ−クロルアニリン、ｐ−ｎ−オクチルアニリ
ン、２，６−キシリジン、２，４，６−トリメリルアニ
リンなどである。

【００１０】次に、ポリアミンとしては、エチレンジア
ミン、テトラエチレンジアミン、１，２−ジアミノプロ
パン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブ
タン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、イミノビスプロピルアミン、メチルイミノビスプロ
ピルアミン、２，２′，４−トリメチルヘキサメチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、エチルアミノエチ
ルアミン、メチルアミノプロピルアミン、ビス（３−ア
ミノプロピル）エーテル、１，２−ビス（３−アミノプ
ロポキシ）エタンなどの脂肪族ポリアミン類、１，３−
ジピペリジルプロパン、１，４−ビスアミノプロピルピ
ペラジン、イソホロンジアミン、エポメート（油化シェ
ル（株）製脂環式ポリアミン）などの脂環式ポリアミン
類、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミ
ン、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、
ジアミノジフェニルエーテルなどの芳香族ポリアミンな
どがあげられ、これらの１種又は２種以上を使用するこ
とができる。

【００１１】芳香族モノアミンとポリアミンとの配合比
は、ポリアミン１００重量部に対して芳香族モノアミン
１０〜１５０重量部好ましくは２５〜１２０重量部であ
る。また芳香族モノアミンとポリアミンは、両者の活性
水素当量の合計量がエポキシ樹脂のエポキシ当量と（メ
タ）アクリレートの（メタ）アクリロイル基当量との合
計１当量に対して０．６〜１．３当量好ましくは０．
７〜１．２当量の範囲になるように使用される。

【００１２】本発明においては、硬化性エポキシ樹脂組
成物Ｂに用いるエポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂及び／又はクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂であることが重要である。硬化性樹脂組成物Ｂに用い
る硬化剤は活性水素を有するアミノ基を２個以上有する
ポリアミンであれば特に限定されず使用できる。ポリア
ミンの具体的な化合物としては前述したものと同様であ
る。硬化性樹脂組成物Ｂにおける、エポキシ樹脂とポリ
アミンとの配合割合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量に
対してポリアミンの活性水素当量０．６〜１．３当量好
ましくは０．７〜１．２当量の範囲である。

【００１３】更に本発明に使用する強化材としてはガラ
ス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維、炭素繊維、ポリ
アリレート繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナ
イロン繊維、ポリエチレン系繊維などの有機繊維が例示
でき、これらの１種または２種以上が使用できる。強化
材の使用量は硬化性エポキシ樹脂組成物Ａ又はＢに対し
２５〜４０容量％である。

【００１４】本発明の制振性複合積層体の製造方法とし
て特に限定するものではない。代表的な製造方法を説明
する。エポキシ樹脂と（メタ）アクリレーとの混合物に
芳香族モノアミンとポリアミンとの混合物を加えて得ら
れる硬化性エポキシ樹脂組成物Ａを強化材に含浸させ
る。更にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及び／又はク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂に硬化剤を配合した
硬化性エポキシ樹脂組成物Ｂを強化材に含浸させる。こ
のようにして形成された各層を任意に積層しついで硬化
させることにより、制振性複合積層体が得られる。積層
方法としては一般の積層方法、例えばハンドレイアップ
法、プレス成型法が採用できる。硬化条件は、特に限定
されるものでなく、室温硬化、加熱硬化の何れによって
も制振性に影響を与えることがなく、通常、用途、作業
性等の面から設定されうる。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例により説明する。実施例１〜３表１に示す強化材に、表２に示す硬化性樹脂組成物を含
浸させて、表３に示すプリプレグシート１〜５を得た。
得られたプリプレグシートの２種類をそれぞれ２層用い
て、圧縮成形法の１つである真空バッグ法で積層し次い
で図１に示す硬化条件で硬化させて複合積層体を得た。
得られた各実施例の複合積層体の積層構成は次のとおり
である。

【００１６】実施例１の複合積層体：図２において、第
１層１及び第４層４はいずれもプリプレグシート２を用
い、第２層２及び第３層３はいずれもプリプレグシート
１を用いた。実施例２の複合積層体：図２において、第１層１及び第
４層４はいずれもプリプレグシート３を用い、第２層２
及び第３層３はいずれもプリプレグシート４を用いた。実施例３の複合積層体：図２において、第１層１及び第
４層４はいずれもプリプレグシート５を用い、第２層２
及び第３層３はいずれもプリプレグシート１を用いた。これらの複合積層体について、振動試験、引張試験及び
曲げ試験を行った。これらの試験結果を図３及び表４に
示す。

【００１７】振動試験：Ｂｒｕｅｌ＆Ｋｊａｅｒ社製の
複素弾性率測定装置を用い、試験片は自由長１５０ｍｍ
とした片持梁とし。自由端に正弦波強制力を与え、試験
片のたわみ振幅より得られる共振曲線を用いて損失係数
（ｄ）を数１から算出した。なお、試験温度は２３℃で
あった。

【００１８】

【数１】ｆｎ：共振周波数， Δｆｎ：半値幅

【００１９】引張試験：インストロン万能試験機４２０
６型を用い、クロスヘッドスピードは１ｍｍ／ｍｉｎと
し、試験片は短冊型幅１６ｍｍ、ケージ長１２０ｍｍと
した。

【００２０】曲げ試験：インストロン万能試験機４２０
６型を用い、３点曲げ試験を行った。クロスヘッドスピ
ードは２ｍｍ／ｍｉｎとし、試験片は幅１６ｍｍ、長さ
８０ｍｍ、スパン間距離は３０ｍｍとした。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】注−１）ＥＰＩＫＯＴＥ８２８：ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（油化シェル（株）製）注−２）部は重量部を意味する。

【００２３】

【表３】

【００２４】比較例１及び２プリプレグシート４を４層用いて真空バッグ法で積層し
次いで図１に示す硬化条件で硬化させて積層体（比較例
１）得た。また同様にしてプリプレグシート２を４層用
いてなる積層体（比較例２）を得た。これらの積層体に
ついて、実施例と同様にして振動試験、引張試験及び曲
げ試験を行った。これらの試験結果を図３及び表４に示
す。

【００２５】

【表４】

【００２６】実施例４実施例１の複合積層体について、試験温度を５８℃、９
８℃及び１１８℃に代えた以外は実施例１と同様にして
振動試験を行った。その結果を図４に示す。

【００２７】

【発明の効果】上述したように本発明の複合積層体は比
較的低温から高温までの広い温度範囲でまた広い周波数
領域で安定した大きい損失係数を示し、且つ高強度を有
するものであるので、優れた制振材料である。

【図面の簡単な説明】

【図１】は実施例及び比較例における硬化条件を示した
グラフである。

【図２】は実施例の複合積層体の断面図である。

【図３】は実施例の複合積層体及び比較例の積層体に関
する、損失係数と共振周波数との関係を示すグラフであ
る。

【図４】は実施例の複合積層体に関する、種々の温度に
おける損失係数と共振周波数との関係を示すグラフであ
る

【符号の説明】

１第１層２第２層３第３層４第４層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−110319（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−168428（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−135131（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−97698（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C08G 59/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の硬化性エポキシ樹脂組成物Ａを強
化材に含浸させて形成した層の少なくとも１層と、下記
の硬化性エポキシ樹脂組成物Ｂを強化材に含浸させて形
成した層の少なくとも１層とを積層、硬化させて得られ
る制振性複合積層体。硬化性エポキシ樹脂組成物Ａ：
ａ）エポキシ樹脂、ｂ）（メタ）アクリレート、ｃ）芳
香族モノアミン及びｄ）活性水素を有するアミノ基を２
個以上有するポリアミンを含有する硬化性エポキシ樹脂
組成物。硬化性エポキシ樹脂組成物Ｂ：ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂及び／又はクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂並びに硬化剤を含有する硬化性エポキシ樹脂
組成物。
【請求項２】芳香族モノアミンが【化１】（式中、Ｒ^１は水素原子、アルキル基、メトキシ基又は
ハロゲン原子を示す。Ｒ^２は水素原子又はアルキル基を
示す。Ｒ^３は水素原子又はアルキル基を示す。）で表さ
れる化合物である請求項１記載の制振性複合積層体。
【請求項３】強化材が炭素繊維、ポリアミド繊維、ポ
リアリレート繊維及びポリエチレン系繊維からなる群よ
り選ばれる少なくとも１種の有機繊維である請求項１記
載の制振性複合積層体。
【請求項４】強化材がガラス繊維及び／又はアルミナ
繊維である請求項１記載の制振性複合積層体。
【請求項５】強化材が炭素繊維、アラミド繊維、ポリ
アリレート繊維、ポリエチレン系繊維、ガラス繊維及び
アルミナ繊維からなる群より選ばれる少なくとも２種の
繊維である請求項１記載の制振性複合積層体。