JPH03297633A - 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〕 本発明はシート状の制振材料の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来の高分子系制振材料は、樹脂及びエラストマーに充
填剤等を添加して製造し、この材料をそのまま現場で塗
布あるいは溶着して施工する方法又はこの材料をシート
状に伸展させたものを現場で切断し粘着剤や接着剤によ
り貼付け、実用に供している例が多かった。また、吸音
材料、防音材料を製造するに際し、特殊繊維でケースを
成形加工し表面をプラスチックフィルムで被覆する方法
（特開昭５２−９５２１２号公報）、弾性率の異なる不
織繊維に結合剤を含浸させ、これを積層する方法（特開
昭５１−１００１７８号公報）、樹脂を含浸させた強化
繊維層の上に強化繊維及び発泡剤を含む樹脂を積層する
方法（特開昭５３−１０２３９２号公報）、ガラス織物
に有機重合体を塗布し、特定の多孔度をもたせる方法（
特開昭５４−１４１６０１号公報）、織物、繊維板にプ
ラスチックフィルム等を融着させる方法（特開昭５７−
４７６４７号公報、特開昭６２−１２１０３３号公報）
及び繊維表面に多孔質樹脂を塗布し、この繊維を用いた
織布を形成させる方法（特開昭６２−２８４３４号公報
）等が報告されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

振動は、振動の発生源、振動部位の材質、形状等により
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。そこで、容易に現場施工できる
ことが制振材料評価の重要要素となっている。

従来の制振材料は、多くの場合、材料組成物を直接振動
部位に塗布したり溶着して装着する方法又はシート状に
伸展されたシートを切断し、粘・接着剤を介して振動部
位に貼付する方法が採用されてきた。しかし、前者の方
法では最適部位への装着が期待できるものの、良好な作
業性を期待することは難しく、溶剤、臭気などにより周
囲を汚染する心配もある。また、後者の方法ではシート
状材料の重ね合わせ、運搬の際に材料間の融着、変形等
が心配されること及び樹脂状材料では衝撃等による崩壊
が心配され保存安定性にも問題を有している。

本発明はこれらの欠点を解決するもので、優れた制振効
果を有し、作業性が良好でしかも保管中及び運搬中の材
料の変形、融着を抑制した安定性に優れたシート状の熱
硬化型制振材料を製造法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は基材に熱硬化型制振材料用樹脂組成
物を、該樹脂組成物が低粘度の場合は塗布若しくは含浸
させ、又は該樹脂組成物が高粘度の場合は塗布若しくは
シート状にして積層し、得られた樹脂組成物付基材を単
独で又は複数枚積層した後、加熱加圧成形して該樹脂組
成物の硬化反応を進行させ、次いで得られた成形物の片
面又は両面に粘着剤又は接着剤を塗布若しくはシート状
にして積層することを特徴とする制振材料の製造法を提
供するものである。

静音化を目的とした防音材料、吸音材料の分野では、基
材と樹脂とを複合化させ、更に樹脂層を発泡させて気泡
を作り吸音効果を高める方法及び弾性率の異なる基材を
複合化させ防音効果を高める方法が知られている。しか
し、これらはいずれも音の伝達を抑制させることを目的
としたものであり、本発明のように作業性、保存性に着
眼した制振材料とは本質的に異なるものである。

本発明の制振材料の製造に用いられる熱硬化型制振材料
用組成物としては硬化してＩＰＮ構造を有する成形物が
得られるものであればよいが、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
反応成分等からなる樹脂成分に充填剤、硬化促進剤、ラ
ジカル裏金開始剤及び離型剤等を添加してなる樹脂組成
物が好適に用いられる。この樹脂組成物を有機繊維若し
くは無機繊維で形成した織布又は不織布或いは有機繊維
若しくは無機繊維を網状に加工した繊維交絡体等からな
る基材に該樹脂組成物が低粘度の場合は塗布若しくは含
浸させ、又は該樹脂組成物が高粘度の場合は塗布若しく
はシート状にして積層し、得られた樹脂組成物付基材を
単独で又は複数枚積層した後、加熱加圧成形して該樹脂
組成物の硬化反応を進行させる。　上記の樹脂組成物を
用いると、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が同時に進行し、得られた成形物は
ＩＰＮ構造を有しており、作業性が良好でしかも保管中
及び運搬中のシート状材料の融着及び変形が抑制され、
かつ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という特徴を有している。

本発明を更に詳しく説明する。

本発明に用いる熱硬化型制振材料用樹脂組成物は、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ラジカル重合能を有するラ
ジカル重合反応成分、充填剤、硬化促進剤及びラジカル
重合開始剤を必須成分とし、これに難燃剤、可塑剤、離
型剤、顔料等を混合させたものが好適に用いられる。

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アクリレート、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のラジカル
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−へキサンジオールジアクリレート、１．６−
ヘキサンシオールジメタクリレート、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のラジカル重合
反応成分を組み合わせたものが好適に用いられる。これ
らの−官能性のラジカル重合反応成分及び多官能性のラ
ジカル重合反応成分の中では、それぞれ二種類以上の化
合物を併用してもかまわないが、少なくとも一種類以上
の多官能性のラジカル重合反応成分を含むことが好まし
い。

多官能性のラジカル重合反応成分は全ラジカル重合成分
に対して１０〜３０重量％含有されていることが好まし
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とを
反応させ、これに引き続きアルデヒド類を反応させた若
しくは直接ノボラック型フェノール樹脂を反応させた乾
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ノボ
ラック型フェノール樹脂若しくは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、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バ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又は有機酸触媒の存在下、４
０〜１００°Ｃで１〜４時間反応させた後、１７０〜１
９０°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、これを減圧留去す
ることにより、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を行ってもよい。

０ また、フェノール類とアルデヒド類のモル比は１：０．
４〜ｉ：ｏ、ｓ５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が損なわれる。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℃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
を行ってよい。

また、フェノール類とアルデヒド類のモル比は、１：１
．１〜ｌ：３を用い、１ｊ１．１〜ｉ：ｔ、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での発生ガスが多すぎるため成
形性が損なわれる。

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、安定した特性が得られ易
く好ましい。

本発明に用いられ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１ ２ 一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グリシジルエ
ステル類等が挙げられる。

また、ノボラック型フェノール樹脂とエポキシ樹脂との
量比は、ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対
し、エポキシ樹脂２０〜４００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、０．０５〜５重量部、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重量部に対してラジ
カル重合反応成分１０〜１０００重量部である。

ラジカル重合開始剤としては、２，２′−アゾビスイソ
ブチロニトリル、１．１’−アゾビス（１−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
のラジカル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、樹脂成分１０
０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。

更に、本発明で用いられる充填剤としては、特３ ４ に制限はないが鱗片状充填剤と粒子状充填剤を組み合わ
せたものが好適に用いられる。その組み合わせ比率はほ
ぼ５０：５０とすることが好ましい。

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。

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、アルミナ、黒鉛、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。

本発明に用いられる基材としては、具体的には紙、木綿
布等の天然繊維布やポリアミド、ポリエステル、ポリビ
ニルアルコール、アクリル等の有機合成繊維布やガラス
、ロックウール、アスベスト等の無機繊維布あるいはこ
れらの不織布、マット等が挙げられる。また、樹脂の基
材への浸透性を良好にするため、繊維に表面処理を施し
た抜用いることが望ましい。

次に、本発明の制振材料の製造法について説明する。

制振材料用樹脂組成物の各成分を十分混合して混合物を
得る。この混合物が低粘度の場合には基材に含浸又は塗
布し、高粘度の場合には基材に塗布又はシート状にして
積層する。基材を複数枚積層させる場合は、基材１枚毎
に制振材料用樹脂組成物を塗布、含浸又はシート状にし
て積層し、次いで得られた樹脂組成物付基材を重ね合わ
せて得られた積層基材を０．１〜２００　ｋｇｆ／ｃｊ
の加圧下、１５０〜２００℃で１０〜１２０分間加熱加
圧することにより制振材料を得る。また、基材を積層し
ない場合は、制振材料用樹脂組成物を基材の片面又は両
面に塗布又はシート状にして積層し、或いは基材の片面
又は両面から含浸させ、これをそ５ ６ のまま０．１〜２００ｋｇｆ／ａｉｌの圧力下１５０〜
２００℃で１０〜１２０分間加熱加圧成形することによ
り制振材料を得る。制振材料用樹脂組成物は通常基材に
対して３〜１０ｋｇ／ｉｆ用いられる。

制振材料に塗布又はシート状にして積層する粘着剤は、
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、ＳＢＲ（スチレン−ブタジェンゴム）、
ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアノアクリ
レート、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹
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又は溶液
状態で、成形された制振材料の片面又は両面に塗布し、
あるいはシート状にして、成形された制振材料の片面又
は両面に積層することにより目的とする制振材料を得る
ことができる。

制振材料を装着する際に、適切な装着部位があらかじめ
明確となっておりしかも脱着を想定していない場合には
、制振材料に接着剤を塗布したものが好ましいが、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、粘着剤を塗布したものが好ましい。

〔作用〕

本発明の制振材料は、樹脂相が制振機能を発現し、基材
が剛性を維持しているため、良好な作業性と保管及び運
搬中の安定性を示すことができる。

このように、異なる材料にそれぞれの役割分担を行わせ
た複合材料であるため、全体的に良好なバランスを有す
る材料とすることができた。更に、本発明の樹脂組成物
を成形して得られる成形物はＪＰＮ構造を有する複合高
分子であるため、樹脂７ ８ 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。

〔実施例〕

実施例１〜３、比較例１〜３ （樹脂の合成） 反応容器にフェノール９４０ｇ、８０％パラホルムアル
デヒド５６０ｇ、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、副生じた水、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。

（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４５０ｇ及
びエチレングリコールジメタクリレート５０ｇを選び、
これらを６０〜１００℃で約１時間よく攪拌した。この
中に鱗片状充填剤としてマイカ５００ｇ、粒子状充填剤
としてフェライト５００ｇを添加し、更に離型剤として
ステアリン酸亜鉛５ｇ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）１０ｇ、ラジカル重合開始剤とし
てジクミルパーオキサイド（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Ａを得た。

上記熱硬化型制振材料用樹脂組成物Ａ６ｋｇを、面積１
ボのアミノシランカップリング剤で表面処理したガラス
クロスに両面塗布し、これを３枚重ね１　ｋｇｆ／ｃｄ
の加圧下１７０°Ｃで２０分間加熱加圧成形し、厚さ１
０ｍｍ０制振材料を得た。得られた制振材料の片面にブ
チルゴム層の厚さが１ｍになるようにブチルゴムのトル
エン溶液を塗布し、そのまま１２０°Ｃで５分、次いで
１７０℃で１０分間乾燥するとともに制振材料の後硬化
反応をも進９ ０ 行させ、目的とする制振材料を得た。（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４５０
ｇ及びエチレングリコールジメタクリレート５０ｇをス
チレン４５０ｇ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２００ｇに置き
換えて熱硬化型制振材料用樹脂組成物Ｂを得、実施例１
と同様に制振材料を得た。（実施例２） 実施例１の熱硬化型制振材料用樹脂組成物Ａを、実施例
１と同様にアミノシランカップリング剤で表面処理した
ガラスクロスに両面塗布し、これを３枚重ね合わせるこ
となくそのまま実施例１と同様の条件下で成形し、引き
続き同様の手順でブチルゴム層を設け、厚さ３ｆｆｉの
制振材料を得た。

（実施例３） 実施例１の熱硬化型制振材料用樹脂組成物Ａをモールド
中に導入し、１７０°Ｃｌ２Ｏ分間で硬化させ、厚さ１
０ｍｍ０制振材料を得た。得られた制振材料の片面に実
施例１と同様にしてブチルゴム層を設は制振材料を得た
。（比較例１）シート状のアスファルト系制振材料をガ
ラスクロスに両面積層し、これを３枚重ね、５　ｋｇｆ
／ｃｒＡの加圧下、１００°Ｃで２分間加熱加圧成形す
ることにより厚さ１０鵬の制振材料を得た。（比較例２
） （制振性能評価法） 実施例１〜３及び比較例１．２に示した制振材料を厚さ
１．５　ｍｍの鋼板に装着した。また、厚さ１゜５ｍの
鋼板に直接アスファルト系制振材料を厚さ１０ｍｍに積
層し、試験片を得た。（比較例３）これらの試験片の鋼
板面をインパルスハンマー法により加振し、共振周波数
及び半値幅から対数減衰率（制振性能評価指標）を求め
た。測定温度は鋼板面の表面温度とした。

制振性能評価結果、作業性及び保管中、運搬中の安定性
の結果を第１表に示す。

１ ２ 〔発明の効果〕 第１表の結果から明らかなように、本発明の樹脂組成物
を用いて得られる制振材料は、室温から１５０°Ｃの温
度において優れた制振効果を発揮し、作業性に優れ、し
かも保管中及び運搬中の安定性にも優れている。

４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基材に熱硬化型制振材料用樹脂組成物を、該樹脂組
   成物が低粘度の場合は塗布若しくは含浸させ、又は該樹
   脂組成物が高粘度の場合は塗布若しくはシート状にして
   積層し、得られた樹脂組成物付基材を単独で又は複数枚
   積層した後、加熱加圧成形して該樹脂組成物の硬化反応
   を進行させ、次いで得られた成形物の片面又は両面に粘
   着剤又は接着剤を塗布若しくはシート状にして積層する
   ことを特徴とする制振材料の製造法。 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ラジカル重
   合反応成分からなる樹脂成分に充填剤、硬化促進剤及び
   ラジカル重合開始剤を添加してなる熱硬化型制振材料用
   樹脂組成物である請求項１記載の制振材料の製造法。 ３、ラジカル重合反応成分が、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
   記載の制振材料の製造法。 ４、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記載の制振材料の製造法
   。 ５、基材が、有機繊維若しくは無機繊維で形成した織布
   又は不織布あるいは有機繊維若しくは無機繊維を網状に
   加工した繊維交絡体からなるものである請求項１記載の
   制振材料の製造法。