JPH03221436A - 配管用熱硬化型制振材料の製造法 - 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、各種配管が伝達したり発生させる振動を低減
させるために、必要な部位に簡便に適用させることが可
能な配管用熱硬化型制振材料の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来、配管が伝達したり発生させる振動を低減させるた
めには、制振性能を付与した塗料を配管に塗布する方法
や、配管支持体に防振ゴム等の防振材料を備える方法あ
るいは配管の振動部にブチルゴム等の制振材料を貼付す
る方法が採用されていた。また熱硬化型制振材料を用い
る場合は、ペースト状の原料を必要とする部位に塗布し
た後硬化させて適用する方法及び硬化状態にあるシート
を粘着剤を用いて配管の振動部に適用する方法が提案さ
れていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

配管の振動は配管の材質、配管の形状、振動発生源等に
より変化するため、制振材料の装着部位、重量等を一義
的に定めることが困難である。また、制振材料を装着す
ることにより配管の振動部位、変位量が変化する場合も
あるため、制振材料の装着・脱着が容易であることが重
要である。

ところでブチルゴムに代表される従来のゴム系制振材料
は配管への装着・脱着は容易であり、室温付近あるいは
それ以下の温度で優れた性能を発揮するものの、室温以
上の中高温領域では、性能が低下してしまうという欠点
を有している。一方、熱硬化型制振材料は、組成を選択
することにより中高温領域で優れた性能を発揮させるこ
とも可能である反面、配管への装着法を工夫する必要が
ある上に脱着が容易ではないという欠点を有している。

本発明は、これらの欠点を解決するもので、装着・脱着
が容易で、しかも樹脂組成の選択により、中高温領域で
も制振性能を発揮する熱硬化型制振材料を得ることを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は熱硬化型制振材料用樹脂組成物を半管外面形成
用凹状モールド（Ａ）とこのモールド（Ａ）と半管の中
心線を合わせた半管内面形成用凸状モールド（Ｂ）との
間で加熱硬化させて半管状制振材料を成形し、次いで得
られた半管状制振材料の内側に粘着剤又は接着剤を塗布
することを特徴とする配管用熱硬化型制振材料の製造法
を提供するものである。

本発明における熱硬化型制振材料用樹脂ｍ放物は、未硬
化状態で均一に混合しうるフェノール樹脂、エポキシ樹
脂及びラジカル重合能を有する化合物からなる樹脂に充
填剤、硬化促進剤及びラジカル重合開始剤を添加してな
るものが好適に用いられる。

この樹脂組成物を凹状モールド（Ａ）と凸状モールド（
Ｂ）との間で加熱硬化させて円筒を長手方向に縦割すし
た半管状制振材料を成形する。次いで成形された制振材
料の内側に粘着剤又は接着剤を塗布すると本発明の配管
用熱硬化型制振材料が得られる。

この配管用熱硬化型制振材料は、フェノール樹脂とエポ
キシ樹脂の硬化反応及びラジカル重合反応を同時に進行
させることによって得られるＩＰＮ構造を有しており、
配管への装着・脱着が容易でしかも樹脂組成の選択によ
り適用可能な温度範囲を自由に設定することができるも
のである。

本発明を更に詳しく説明する。

本発明に用いられるモールドを第１図で説明し、配管用
制振材料４を第２図で説明する。曲率半径Ａの凹面を有
する１の半管外面形成用凹状モールドの中に３の制振材
料組成物を導入し、次いでモールド（Ａ）の曲面と中心
線を合わせた曲率半径Ｂ（曲率半径Ｂく曲率半径Ａ）の
凸面を有する２の半管内面形成用凸状状モールド（Ｂ）
を設置し、制振材料組成物をモールド（Ａ）、（Ｂ）で
挟み込むようにし、加熱硬化させることにより半管状制
振材料を得る。ここで、モールド（Ａ）、（Ｂ）の曲率
半径を選択することにより、制振材料の厚み、制御及び
適用配管径を定めることが可能となる。次に、このよう
にして成形された制振材料の内側に、粘着剤又は接着剤
５を塗布することにより配管用熱硬化型制振材料を得る
。

本発明に好適に用いられる熱硬化型制振材料用樹脂ｍ放
物は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ラジカル重合能
を有する化合物（ラジカル重合反応成分）、充填剤、硬
化促進剤、ラジカル重合開始剤を必須成分とするもので
、これに難燃剤、可塑剤、顔料等を混合させてもよい。

ラジカル重合反応成分としては、アクリル酸、メタクリ
ル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレー
ト、イソブチルアクリレート、２−エチルへキシルアク
リレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ｎ−ブチル
メタクリレート、イソブチルメタクリレート、２−エチ
ルへキシルメタクリレート、ビニルアセテート、スチレ
ン、メチルビニルケトン、ポリエチレングリコールモノ
アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート、ポリプロピレングリコールモノマクリレート、ポ
リプロピレングリコールモノメタクリレート、その他各
種置換基を有するビニル化合物等の一官能性ラジカル重
合反応成分、及びエチレングリコールジアクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメ
タクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリ
ウレタンアクリレート、ポリウレタンメタクリレート、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１．６−ヘ
キサンジオールジアクリレート、ジビニルベンゼン、ジ
アリルフタレート、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、不飽和ポリエステル、その他各種置換基を有す
る多官能ビニル化合物等の多官能性ラジカル重合反応成
分を組み合わせたものが好適に用いられる。

また、これらの−官能性ラジカル重合反応成分及び多官
能性ラジカル重合反応成分の中では、それぞれ二種類以
上併用してもかまわないが、少なくとも一種類以上の多
官能性ラジカル重合反応成分を含むことが好ましい。

一方、フェノール樹脂としては、ノボラック型フェノー
ル樹脂、桐油・アマニ油等の乾性油とフェノール類及と
アルデヒド類又はノボラック型フェノール樹脂とを反応
させた乾性油変性ノボラック型フェノール樹脂、又は必
要に応じてキシレン樹脂等の芳香族炭化水素樹脂で変性
した芳香族炭化水素水素樹脂変性ノボラック型フェノー
ル樹脂、レゾール型フェノール樹脂、乾性油変性レゾー
ル型フェノール樹脂及び芳香族炭化水素樹脂変性レゾー
ル型フェノール樹脂等が挙げられる。

本発明で用いられるノボラック型フェノール樹脂は、フ
ェノールやクレゾール、ブチルフェノール、ノニルフェ
ノール等のアルキルフェノール類の中から選ばれた少な
くとも一種と、ホルムアルデヒド、ホルマリン、アセト
アルデヒド等のアルデヒド類及びパラホルムアルデヒド
、ヘキサメチレンテトラミン等のアルデヒド源の中から
選ばれた少なくとも一種を、塩酸、しゅう酸、パラトル
エンスルホン酸等の無機酸及び有機酸触媒の存在下、４
０〜１００℃で１〜４時間反応させた後、１７０〜１９
０　’Ｃで濃縮を行うことにより得ることができる。更
に、多量の水蒸気を樹脂中に導入し、これを減圧留去し
て遊離フェノール類、アルデヒド類を系外に除去する水
蒸気蒸留工程を経てもよい。

また、フェノール類とアルデヒド類のモル比は１：０．
４〜１７０．８５が好ましく、０．４未満では未反応の
フェノール類が多すぎて成形性を損なう。

０．８５を超えると合成反応時にゲル化してしまう危険
性があり、製造するのが難しい。

一方、レゾール型フェノール樹脂はフェノールやアルキ
ルフェノール類の中から選ばれた少なくとも一種とアル
デヒド類及びアルデヒド源の中から選ばれた少なくとも
一種を、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニ
ア、トリメチルアミン等の塩基性触媒の存在下、６０〜
１００℃で３０〜１８０分間反応させた後、６０〜１０
０′ｃで濃縮を行うことにより得ることができる。更に
、ノボラック型フェノール樹脂の場合と同様水蒸気蒸留
工程を経てもよい。

また、フェノール類とアルデヒド類のモル比は、１：１
．１〜１：３を用い、１：１．１〜１：１．４が好まし
い。１．１未満では未反応のフェノール類が残存し、１
．４を超えると硬化時点の発生ガスが多すぎるため成形
性を損なう。

乾性油及び芳香族炭化水素樹脂等で変性する方法として
、フェノール樹脂合成前に前駆体を合成する方法と、フ
ェノール樹脂合成後に変性する方法とがあるが、前者の
方が未反応成分を残す危険性が少なく好ましい。

フェノール樹脂には、硬化剤を必要とするノボラック型
フェノール樹脂と自硬化性を有するレゾール型フェノー
ル樹脂があるが、エポキシ樹脂を硬化剤に用いて硬化さ
せると反応副生物が無いため、安定した特性が得やすく
好ましい。

本発明に用いるエポキシ樹脂としては、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、タレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂；
エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチ
レングリコール等とエピクロルヒドリン等のエピハロヒ
ドリンとの反応物のような多価アルコールのポリグリシ
ジルエーテル類；アジピン酸、フタル酸、ダイマー酸の
ようなポリカルボン酸のポリグリシジルエステル類等が
挙げられる。

また、フェノール樹脂とエポキシ樹脂との量比は、フェ
ノール樹脂１００重量部に対し、エポキシ樹脂２０〜４
００重量部が好ましい。

硬化促進剤としては、ピペリジン、トリエタノールアミ
ン、トリエチルアミン、ピリジン等の第三級アミン類又
は２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、
２−フェニルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、
２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール
類が用いられる。

エポキシ樹脂と硬化促進剤との量比は、エポキシ樹脂１
００重量部に対して、好ましくは０．０５〜５重量部、
更に好ましくは０．１〜１重量部であり、０．０５重量
部未満では硬化が遅く、５重量部を超えて使用すると硬
化速度が大きくその制御が困難となるので好ましくない
。

フェノール樹脂にエポキシ樹脂を加えた熱硬化性樹脂成
分とラジカル重合反応成分との量比は要求特性によって
異なるが、熱硬化性樹脂成分１００重量部に対して好ま
しくはラジカル重合反応成分１０〜１０００重量部であ
る。

ラジカル重量開始剤は、２．２′−アゾビスイソブチロ
ニトリル、１．１’−アゾビス（ｌ−シクロヘキサンカ
ルボニトリル）、等のアゾ系ラジカル重合開始剤、ジク
ミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等
の過酸化物系ラジカル重合開始剤及び過硫酸塩−ポリア
ミン系、有機ハライド−０価遷移金属系等のレドックス
系ラジカル重合開始剤が用いられる。また、これらのシ
リカ重合開始剤を二種類以上用いてもかまわない。

ラジカル重合開始剤の添加量としては、ワニス１００重
量部に対して、０．０５〜１５重量部が好ましい。ラジ
カル重合開始剤添加量が０．０５重量部未満ではラジカ
ル重合が進行し難く、１５重量部を超えて使用すると、
重合反応速度が大きくその制御が困難となるので好まし
くない。

本発明において用いられる充填剤は鱗片状充填剤と粒子
状充填剤とを組み合わせて用いることが好ましい。

鱗片状充填剤としては、マイカ、鱗片状黒鉛、アルミナ
フレーク、シリコンカーバイドフレーク、スチールフレ
ーク、アルミニウムフレーク、ニッケルフレーク、ステ
ンレスフレーク、ガラスフレーク等が挙げられ、用途に
応じて種類、アスペクト比等を選定する。

また、粒子状充填剤としては、フェライト、鉄粉、鉛粉
、銅粉、アルミニウム粉、ガラスピーズ、炭酸カルシウ
ム、シリカ、黒鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、硫酸
バリウム、炭酸バリウム、コルク粉、ガラスバルーン等
が挙げられ、用途に応じて種類、粒径を選定する。

なお、充填剤の添加量は、樹脂成分１００重量部に対し
て２５〜５００重量部が好ましい。

制振材料の内側に塗布する粘着剤は天然ゴム、アクリル
ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、５ＩＳ（スチレ
ン−イソプレン−スチレンゴム）、ＳＢＳ　（スチレン
−ブタジェン−スチレンゴム）及びこれらを変性したエ
ラストマーを主成分としたものが用いられる。また、接
着剤は、天然ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、ＳＢ
Ｒ（スチレンブタジェンゴム）、ポリエステル樹脂、尿
素樹脂、メラ旦ン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
、ポリイ短ド樹脂、シアノアクリレート、酢酸ビニル樹
脂、アクリル樹脂、ボリアミド樹脂、ポリビニルアセタ
ール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂及びこれらを変性
又は組み合わせたものが用いられる。

これらの粘着剤又は接着剤をエマルジョン、溶液又はホ
ットメルトタイプで制振材料内側に塗布することにより
配管用熱硬化型制振材料を得ることができる。

配管に制振材料を装着する際に、適切な装着部位があら
かじめ明確となっているが、脱着を想定していない場合
には、制振材料の内側に接着剤を塗布することが好まし
いが、装着部位が明確ではなく、装着・脱着を繰り返す
可能性が高い場合又は装着・脱着を繰り返すことが想定
されている場合には、粘着剤を塗布することが好ましい
。

〔実施例〕

実施例１〜２、比較例１〜４ （樹脂の合成） 反応容器にフェノール９４０ｇ、８０％パラホルム５６
０ｇ、３７％ホルマリン水溶液１６５ｇ、しゅう酸２．
７ｇを入れ、室温から徐々に昇温し、乳化後還流温度で
３時間加熱を続けた。次に減圧下で脱水濃縮を行い、副
生した水、未反応のホルムアルデヒド、フェノールを除
去した。このようにして、軟化点９０″Ｃのノボラック
型フェノール樹脂を得た。

（配管用熱硬化型制振材料の製造） 熱硬化性樹脂成分として上記ノボラック型フェノール樹
脂２５０ｇ及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２５０
ｇを、ラジカル重合反応成分としてスチレン３５０ｇ及
びエチレングリコール単位が２３のポリエチレングリコ
ールジメタクリレート１５０ｇを選び、これらを６０−
１００″Ｃで約１時間よく攪拌混合した。この中に鱗片
状充填剤としてマイカ５００　ｇ、粒子状充填剤として
フェライト５００ｇを添加し、約３０分間混練した。

最後に硬化促進剤として２−エチル−４−メチルイミダ
ゾール（２Ｅ４ＭＺ）Ｉ　Ｑ　ｇ、ラジカル重合開始剤
としてジクごルバーオキサイド（ＤＣＰ）１０ｇを添加
し、均一に分散するまで攪拌混練することにより熱硬化
型制振材料用樹脂組成物を得た。曲率半径Ａが５＋＋ｍ
の半管外面形成用凹状モールドと曲率半径Ｂが３皿の半
管内面形成用凸状モールドに上記制振材料用樹脂組成物
を導入し、１７０″Ｃで１時間加熱して樹脂の硬化反応
を進行させることにより、半管状制振材料を得た。次い
で、このようにして得られた制振材料の内側に、ブチル
ゴム層の厚みがＩｍになるようにブチルゴムのトルエン
溶液を塗布し、１２０℃で１０分間乾燥することにより
配管用熱硬化型制振材料を得た。（実施例１） 実施例１のラジカル重合反応成分であるスチレン３５０
ｇ、エチレングリコール単位が２３のポリエチレングリ
コールジメタクリレート１５０ｇを、同様のポリエチレ
ングリコールジメタクリレ−ト５００　ｇに置き換えて
、熱硬化型制振材料用樹脂組成物を得、実施例１と同様
に配管用熱硬化型制振材料を得た。（実施例２） 実施例１の熱硬化型制振材料用樹脂組成物を厚さ２ｍｏ
＋のシート状に加熱硬化させ、得られたシートの片面に
厚みＩＩｍのブチルゴム層を設けて、粘着剤付熱硬化型
制振シートを得た。（比較例１）（制振性能評価法１） 実施例１．２で製造した配管用熱硬化型制振材料を直線
配管の全周にわたって長さ方向で１／２だけ装着し、配
管をインパルスハンマーで加振し、共振周波数及び半値
幅から対数減衰率を求めた。

測定温度は鋼板面の表面温度とした。

比較例１で製造した粘着剤付熱硬化型制振シートを直線
配管の全周を覆うように長さ方向で１／２だけ装着し、
同様に対数減衰率を求めた。

次に直線配管の全周を長さ方向で１／２だけ実施例１で
用いた制振材料樹脂組成物で覆い、樹脂層が１閣になる
ようにして１７０℃で１時間焼き付は硬化させて試験配
管を得、同様に対数減衰率を求めた。（比較例２） 更に、直線配管の全周を長さ方向で１／２だけ厚みが１
閣になるようにブチルゴムで覆い試験配管を得、同様に
対数減衰率を求めた。（比較例３） （制振性能評価法２） 制振性能評価法１で用いた試験配管を振動源に直結させ
、強制振動法で制振材料前後の振動加速度を測定した。

以上の結果を第１表にまとめて示す。

〔発明の効果〕

本発明の配管用熱硬化型制振時はすモールドの曲率半径
を選択することにより、制振材料の厚み制御及び適用配
管径を容易に定めることが可能である。また、配管に合
わせた曲率半径を有しているため、制振シートと異なり
、配管からの剥離が抑制できる。

更に、制振材料に塗布する粘着剤又は接着剤を選択する
ことにより、配管への装着・脱着が容易な配管用熱硬化
型制振材料まで同一の装置で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱硬化型制振材料を底形させるためのモールド
の断面図であり、第２図は最終製品である粘着剤又は接
着剤付の配管用制振材料の断面図である。第３図はモー
ルド及び熱硬化型制振材料組成物供給装置の概略図であ
る。 符号の説明 凹状モールド（Ａ）　２　凸状モールド（Ｂ）熱硬化型
制振材料用樹脂組成物 配管用熱硬化型制振材料 粘着剤又は接着剤 熱硬化型制振材料用樹脂組成物供給装置ゝＸｌ′戸− 一・−；′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱硬化型制振材料用樹脂組成物を半管外面形成用凹
   状モールド（Ａ）とこのモールド（Ａ）と半管の中心線
   を合わせた半管内面形成用凸状モールド（Ｂ）との間で
   加熱硬化させて半管状制振材料を成形し、次いで得られ
   た半管状制振材料の内側に粘着剤又は接着剤を塗布する
   ことを特徴とする配管用熱硬化型制振材料の製造法。 ２、熱硬化型制振材料用樹脂組成物が、フェノール樹脂
   、エポキシ樹脂及びラジカル重合能を有する化合物から
   なる樹脂に充填剤、硬化促進剤及びラジカル重合開始剤
   を添加してなる制振材料用樹脂組成物である請求項１記
   載の配管用熱硬化型制振材料の製造法。 ３、熱硬化型制振材料用樹脂組成物の構成成分であるラ
   ジカル重合能を有する化合物が二官能性以上の多官能性
   化合物を少なくとも一種類以上含むものである請求項２
   記載の配管用熱硬化型制振材料の製造法。 ４、熱硬化型制振材料用樹脂組成物の構成成分である充
   填剤が鱗片状充填剤と粒子状充填剤の組み合わせからな
   るものである請求項２記載の配管用熱硬化型制振材料の
   製造法。