JPH0421439A - 制振材 - Google Patents

制振材

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JPH0421439A
JPH0421439A JP2126242A JP12624290A JPH0421439A JP H0421439 A JPH0421439 A JP H0421439A JP 2126242 A JP2126242 A JP 2126242A JP 12624290 A JP12624290 A JP 12624290A JP H0421439 A JPH0421439 A JP H0421439A
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segment
copolymer
energy density
damping material
vibration damping
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JP2126242A
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Nobuyuki Kashiwabara
柏原 伸行
Shinya Ando
信也 安藤
Hiroshi Nishimoto
博 西本
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

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] 本発明は制振材に関する。さらに詳しくは金属層間に中
間層を挟み込んだ拘束型制振材に適した制振材、および
この拘束型制振材に関する。
[従来の技術] 近年、振動に伴う騒音問題や建築、構造物の地震対策、
自動車の乗り心地、コンピューター 精密機器の精度保
持のための防振対策の一環として、いわゆる制振材の開
発が進められている。
制振材は振動エネルギーを熱エネルギーに変えて吸収し
、振動を抑える機能を持った材料である。
かかる性能を発揮する制振材の一つとして、従来より金
属層間に粘弾性樹脂を中間層とした積層構造の拘束型制
振材がある。その制振性能は、中間層樹脂の性能に依存
しており、ガラス転位温度近傍においてもっとも効果的
であることが知られている。
従来、このような拘束型制振材の中間層を構成する樹脂
としては、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体ゴム
/エポキシ樹脂(たとえば特開昭60−245550号
公報)エチレン−酢酸ビニル共重合体(たとえば特開昭
57−34949号公報)など多くのものが提案されて
いる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の制振材では、損失係数の値、制振
性を示す温度幅いずれの性能も十分満足し得るものでは
なかった。
[問題点を解決するための手段] 本発明者は高い制振性を広い温度幅で示す制振材につい
て鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、凝集エネルギー密度が80cal/
c1以下であるセグメント (a)と、凝集エネルギー
 密度力150 cal/cm”以上であるセグメント
(b)から構成される共重合体であって、共重合体中の
セグメントの容積比がセグメント(a):セグJンl−
(b)=40:  E30〜70:  30であり、か
つセグメント(a)とセグメント(b)の分子量がそれ
ぞれ1.000以上である制振材;ポリシロキサン、ジ
エン系重合体、ポリオレフィン、およびフッ素含有ポリ
オレフィンからなる群より選ばれるセグメントを含むセ
グメント(a)ト、ポリアクリロニトリル、芳香族ポリ
アミド、芳香族ポリエステル、芳香族系ポリウレタンお
よびポリウレア、ポリイミド、およびエポキシ樹脂から
なる群より選ばれるセグメントを含むセグメント (b
)から構成される共重合体であって、共重合体中の重量
比が(a):  (b)=20:  80〜80:  
20であり、かつセグメント(a)とセグメント (b
)の分子量がそれぞれt、000以上である制振材;並
びに金属層間に中間層を挟み込んだ拘束型制振材におい
て上記共重合体を中間層として用いた拘束型M振材であ
る。
本発明において、凝集エネルギー密度およびセグメント
の容積はファドース(Fadors)法[アール・エフ
eファドース、ポリマー・エンジニアリングe77ド・
サイx y x (R,F、Fedors、 Poly
mer Engineering and 5cien
ce)、 vol、14、No、2、(!974)コに
よる計算値であり、下記式により求めることが出来る。
CED =Σ(Nl△e1)/Σ(Nlvl)■=Σ(
Nlvi)/M (ここで、CED: 凝集エネルギー密度、V:容積、
ΔeI: 各原子団の蒸発エネルギー(cal/mol
)、vl:各原子団のモル容積(cva2/so l 
)、NI:  ポリマーまたはセグメント1モルを構成
する各原子団のモル数、M:ポリマーあるいはセグメン
トの分子量である。) 本発明においてセグメント(a)としては、ポリシロキ
サン、ジエン系重合体、ポリオレフィン、およびフッ素
含有ポリオレフィンからなる群より選ばれるセグメント
を含むセグメントを挙げることができる。具体的には、
ポリシロキサンを含むセグメントとしてはポリジメチル
シロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリメチルエチ
ルシロキサンなどのセグメントが、ジエン系重合体を含
むセグメントとしてはポリイソプレン、ポリ(1゜4−
ブタジェン)、ポリ(1,2−ブタノエン)などのセグ
メントが、ポリオレフィンを含むセグメントとしてはポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのセグメントが、フッ
素含有ポリオレフィンを含むセグメントとしてはポリテ
トラフルオロエチレンなどのセグメントが挙げられる。
、セグメント(b)としてはポリアクリロニトリル、芳
香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族系ポリウ
レタンおよびポリウレア、ポリイミド)およびエポキシ
樹脂からなる群より選ばれるセグメントを含むセグメン
トを挙げることができる。具体的にはポリアクリロニト
リルを含むセグメントとしてはポリアクリロニトリル、
ポリ(アクリロニトリル−メチルメタクリレート)、ポ
リ(アクリロニトリル−塩化ビニル)などのセグメント
が、芳香族ポリアミドを含むセグメントとしてはテレフ
タル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸などのジカルボ
ン酸と、フェニレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキ
サメチレンジアミンなどノリアミン類との重縮合物など
のセグメント力、芳香族ポリエステルを含むセグメント
としてはポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレン
テレフタレートなどのセグメントが、ポリイミドを含む
セグメントとしては無水ピロメリット酸とジアミンの環
化重縮合物などのセグメントが、芳香族系ポリウレタン
およびポリウレアを含むセグメントとしてはトルエンジ
イソシアネートとグリコールまたはジアミンの重付加物
などのセグメントが、エポキシ樹脂を含むセグメントと
してはビスフェノールA型エポキシ樹脂などのセグメン
トが挙げられる。
セグメント(a)およびセグメント(b)はそれぞれ単
一のセグメントからなる必要はなく、場合により2種以
上のセグメントからなるものであってもよい。
セグメント(a)とセグメント(b)の分子量は通常1
.000以上、好ましくは5.000〜50.000で
ある。分子量が1.000未満では、そのセグメントの
分子運動性などの特徴を発揮することが出来ず、十分な
制振性能が得られない。
セグメント(a)の凝集エネルギー密度は80cal/
cm”以下、好ましくは75 cal/cs”以下であ
り、かつセグメント(b)の凝集エネルギー密度は15
0 cal/c+w”以上、好ましくは200 cal
/cI11”以上である。セグメント(a)の凝集エネ
ルギー密度が80 cal/cII”より大きく、また
はセグメント(b)の凝集エネルギー密度が150 c
al/all”より小さい場合にはセグメント(a)と
セグメント(b)の凝集エネルギー密度差が小さく、制
振性能が劣る。
これらセグメント(a)およびセグメント(b)からな
る共重合体の種類としては、ブロック共重合体、グラフ
ト共重合体、くし彫型合体などいずれでもよい。
共重合体中のセグメント容積比はセグメント(a):セ
グメント(b)=40:  60−70: 30、好ま
しくはセグメント(a):セグメント(b)=50: 
 50〜60:40である。この範囲から外れると、セ
グメント(a)またはセグメント(b)いずれかが過剰
に存在するために、効率的なセグメント間の摩擦が行わ
れない。
共重合体中(a)と(b)の重量比は(a):(b)=
20:  80〜80:20、好ましくは30: 70
〜70:  30である。
セグメント(a)とセグメント(b)から構成される共
重合体の例としてはジメチルシロキサン−アクリロニト
リル系グラフト共重合体、イソプレン−アクリロニトリ
ルブロック共重合体、ポリジメチルシロキサン−芳香族
ポリアミドブロック体、ポリブタジェン−芳香族系ポリ
ウレタンブロック体などを挙げることができる。
これら共重合体の合成方法として、セグメント(a)と
セグメント(b)を反応させて得る方法のほかに、セグ
メント(a)とセグメント(b)を架橋剤でカップリン
グして合成することもてきる。具体的にはセグメント(
a)またはセグメント(b)中の官能基(OH,N H
,cOOH,:f−ボキンなど)と第3成分としてジイ
ソシアネート化合物(トルエンジイソシア不一ト、ジフ
ェニルメタンジイソノアネートなど)、ジカルボン酸(
テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸など)などと
反応させることにより合成することが出来る。
本発明の制振材は金属層間に中間層を挟み込んだ拘束型
制振材の中間層として使用できる。その場合、上記共重
合体をそのまま利用できることはもちろんであるが、樹
脂強度を改善する目的でガラス繊維などの各種繊維、ま
たスポット溶接に対応するために各種導電性フィラー等
を使用することができる。
この様な拘束型制振材は、例えばo、8Il111厚の
ボンデ処理鋼板2枚の間に本発明の制振材を挟んだ後、
150°c1 io分間加熱プレスして作製することが
できる。
[実施例コ 以下本発明を実施例で具体的に示すが本発明はこれに限
定されるものではない。なお、以下単に部とあるのは重
量部を示す。
実施例1 セグメント(a)としてポリジメチルシロキサンからな
るセグメント、セグメント(b)としてポリアクリロニ
トリルからなるセグメントより構成される共重合体を以
下のようにして得た。
片末端メタクロイル変性ポリジメチルシロキサン(分子
量約10.000)100部とアクリロニトリル92部
、AlBN2.0部をトルエン中75°Cで8時間、9
0℃で2時間反応させた。得られた共重合体中のセグメ
ントの重量比は(a): (b)=52: 48である
Q、  8mm厚のボンデ処理鋼板2枚の間に該共重合
体を厚さO,1mmになるように挟んだ後、150℃、
10分間加熱プレスを行って、拘束型制振材を作成した
。制振性能の測定は、機械インピーダンス法により周波
数500Hzの時の損失係数η−温度特性を求めること
によって行った。凝集エネルギー密度、容積比の計算結
果並びに制振性能の測定結果を表1に示す。
実施例2 セグメント(a)として、ポリブタジェンからなるセグ
メント、セグメント(b)としてポリアクリロニトリル
を主成分とするセグメントより構成される共重合体を下
記方法により得た。
両末端水酸基変性ポリブタジェン(分子量約5.600
)56部とポリ(アクリロニトリル−ヒドロキシエチル
メタクリレート(HEMA))  (HEMA含量約0
.001干ル%、分子量10.000)60部とジフェ
ニルメタンジイソシアネート(MDI)4部を3%塩化
リチウムを溶解したDMF中で、重縮合反応を行った。
得られた共重合体のセグメントの重量比は(a):  
(b)=47:  53である。実施例1と同様にして
行なった測定結果を表1に不す。
実施例3 セグメント(a)として、ポリジメチルシロキサンから
なるセグメント、セグメント(b)として芳香族ポリア
ミドを主成分とするセグメントより構成される共重合体
を下記方法により得た。
両末端アミノ変性ポリジメチルシロキサン(分子量5.
000)50部、テレフタル酸とエチレンジアミンから
なるポリアミドジアミン(分子量7.500)60部お
よびMDI4.5部をDMF中60〜80℃で、8時間
反応させた。得られた共重合体のセグメントの重量比は
(a)=(b)=40:  80である。実施例1と同
様にして行なった測定結果を表1に示す。
比較例1 ポリエチレンテレフタレートジオール(分子量約200
0)とMDIからなるポリウレタン119部と、両末端
水酸基変性ポリジメチルシロキサン(分子量1,800
)とMDIからなるポリウレタン109部を配合してな
る組成物を実施例1と同様の方法により評価した結果を
表1に示す。
この配合物はセグメント(a)とセグメント(b)が共
重合で結合されておらず、光学顕微鏡の観察によると相
分離を起こしており、そのために十分な制振性能を発揮
できないものと考えられる。
比較例2 アクリロニトリル−ブタジェン共重合物(アクリロニト
リル含量40重量%)の水素化物を用いて拘束型制振材
を作成した。実施例1と同様にして行なった測定結果を
表1に示す。  損失係数最大値は比較的良好であるも
のの各セグメント分子量が小さいために十分な制振性能
を示す温度範囲は狭くなっている。
表1 −CED: 凝集エネルギー密度 表1(つづき) [発明の効果コ 本発明の制振材及び、それを中間層として使用した拘束
型制振材は、従来にない高い損失係数を有シ、かつそれ
を非常に広い温度範囲にわたって発揮することが可能で
、自動車の乗り心地、コンビューターナど精密機器の精
度保持などのための制振材として極めて有用なものであ
る。
【図面の簡単な説明】
図1はこの発明の実施例界の構造を説明する断面図であ
る。 1・・・鋼板、2・・・本発明の共重合体図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、凝集エネルギー密度が80cal/cm^3以下で
    あるセグメント(a)と、凝集エネルギー密度が150
    cal/cm^3以上であるセグメント(b)から構成
    される共重合体であって、共重合体中のセグメントの容
    積比がセグメント(a):セグメント(b)=40:6
    0〜70:30であり、かつセグメント(a)とセグメ
    ント(b)の分子量がそれぞれ1、000以上である制
    振材。 2、ポリシロキサン、ジエン系重合体、ポリオレフィン
    、およびフッ素含有ポリオレフィンからなる群より選ば
    れるセグメントを含むセグメント(a)と、ポリアクリ
    ロニトリル、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、
    芳香族系ポリウレタンおよびポリウレア、ポリイミド、
    およびエポキシ樹脂からなる群より選ばれるセグメント
    を含むセグメント(b)から構成される共重合体であっ
    て、共重合体中の重量比が(a):(b)=20:80
    〜80:20であり、かつセグメント(a)とセグメン
    ト(b)の分子量がそれぞれ1、000以上である制振
    材。 3、金属層間に中間層を挟み込んだ拘束型制振材におい
    て、中間層に請求項1〜2いずれか記載の制振材を用い
    た拘束型制振材。
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