JPH05112697A

JPH05112697A - 常温粘着性エポキシ樹脂組成物及び該組成物から制振材料を形成する方法

Info

Publication number: JPH05112697A
Application number: JP27263291A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Soeda; 田善弘添; Takako Ishii; 井貴子石
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1991-10-21
Filing date: 1991-10-21
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】制振の対象とする部材に常温に於いて被着が
容易で、しかも８０〜１２０℃の高温に於いてその硬化
物が充分な制振機能を有するようなエポキシ樹脂組成物
及びそれを用いた制振材料の形成方法の提供。【構成】常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ₁ ）１〜３０
重量部、および常温で固体のエポキシ樹脂（Ａ₂ ）９９
〜７０重量部（ここでＡ₁ とＡ₂ の合計量を１００重量
部とする）からなるエポキシ樹脂（Ａ）１００重量部、
カルボキシル基含有アクリロニトリル共役ジエン共重合
ゴム（Ｂ）１０〜１００重量部、鱗片状無機充填剤
（Ｃ）５０〜５００重量部及び硬化剤（Ｄ）とからなる
硬化して制振機能を有する常温粘着性エポキシ樹脂組成
物及びそれを用いた制振材料の形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高温領域において制振機
能を有する制振材料に適した常温粘着性エポキシ樹脂組
成物及びそれを用いた制振材料の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】振動を発生する機械、設備またはそれら
のカバーとしての金属板に振動の防止もしくは減少させ
る目的であるいは共振、共鳴を防ぐ目的で制振材を貼り
つけることは行われている。このような制振材としてエ
ポキシ樹脂組成物の硬化物を用いることは既に提案され
ている。例えば特開昭６２−６４８５４号明細書におい
ては、分子中にカルボキシル基、アミノ基またはイミノ
基を有するブタジエンオリゴマー、エポキシ樹脂、無機
充填剤及び硬化剤からなる制振材用組成物が提案され、
また、特開平０３−７５９号明細書においてもエポキシ
樹脂、硬化剤、熱可塑性樹脂からなる制振材料用粘弾性
樹脂が提案されている。

【０００３】しかしながら、従来具体的に提案されてい
るエポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂としてもっぱら常
温で固体のエポキシ樹脂が採用されている。その理由は
常温で液状のエポキシ樹脂は通常低分子量であって、そ
のようなエポキシ樹脂の使用は充分な制振機能をその硬
化物に与えないからである。一方、常温で固体のエポキ
シ樹脂を用いた組成物を制振の対象とする部材に被着さ
せることは常温においては不可能であり、加熱して組成
物を可塑化しかつ自己粘着性を発現させる必要があっ
た。その場合当然ながら相応の設備を必要とし、作業及
び工程が煩雑となると共に加熱により硬化が進行して粘
度が上昇するので、その作業を短い可使時間内に行う必
要があった。

【０００４】一方、自動車のオイルパン、ロッカーアー
ムカバー、シリンダーブロック、マンホールド等の高温
となる部材の振動を減衰させるには、約８０〜１２０℃
における充分な制振機能が要求されるが、従来の制振用
エポキシ樹脂組成物は必ずしも充分に機能していたとは
言い難い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かくして本発明の目的
は、制振の対象とする部材に常温において被着が容易
で、しかも８０〜１２０℃の高温においてその硬化物が
充分な制振機能を有するようなエポキシ樹脂組成物を提
供することそしてそのような組成物から制振材料を形成
する方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、常温で
液状のエポキシ樹脂（Ａ₁ ）１〜３０重量部、および常
温で固体のエポキシ樹脂（Ａ₂）９９〜７０重量部（こ
こでＡ₁ とＡ₂ の合計量を１００重量部とする）からな
るエポキシ樹脂（Ａ）１００重量部、カルボキシル基含
有アクリロニトリル共役ジエン共重合ゴム（Ｂ）１０〜
１００重量部、鱗片状無機充填剤（Ｃ）５０〜５００重
量部及び硬化剤（Ｄ）とからなる硬化して制振機能を有
する常温粘着性エポキシ樹脂組成物が提供されると共
に、更に該組成物を制振の対象部材に自己粘着力により
被着し、被着した組成物を加熱硬化することからなる該
部材上に制振材料を形成する方法が提供される。

【０００７】以下、本発明につき具体的に説明する。エポキシ樹脂（Ａ）本発明の組成物において使用するエポキシ樹脂（Ａ）は
常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ₁ ）と常温で固体のエポ
キシ樹脂（Ａ₂ ）を各々特定量併用する。常温で液状の
エポキシ樹脂（Ａ₁ ）を少量使用することにより、組成
物は常温において可塑性及び自己粘着性を帯びるように
なる。

【０００８】エポキシ樹脂（Ａ₁ ）は１〜３０重量部、
エポキシ樹脂（Ａ₂ ）は９９〜７０重量部（（Ａ₁ ）と
（Ａ₂ ）の合計量は１００重量部となるようにする）使
用するが、エポキシ樹脂（Ａ₁ ）の量が少なすぎると
（エポキシ樹脂（Ａ₂ ）の量が多すぎると）、組成物の
可塑性が失われるとともに自己粘着性が無くなる。一
方、逆にエポキシ樹脂（Ａ₁ ）の量が多すぎると（エポ
キシ樹脂（Ａ₂ ）の量が少なすぎると）硬化物の高温に
おける制振機能が劣る。この意味において、エポキシ樹
脂（Ａ₁ ）の好ましい配合量は１０〜３０重量部であ
り、（Ａ₂ ）の好ましい配合量は９０〜７０重量部であ
る。

【０００９】使用されるエポキシ樹脂としては多価フェ
ノールとエピハロヒドリンとから誘導されるエポキシ樹
脂を挙げることができる。好ましいエポキシ樹脂として
は、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン：（ビスフェノールＡ）、１，１−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）エタン：（ビスフェノールＡＤ）、ビス
（４−ヒドロキシフェニル）メタン：（ビスフェノール
Ｆ）で例示される二価フェノールとエピクロロヒドリン
とから誘導されるエポキシ樹脂が挙げられる。常温で液
状のエポキシ樹脂（Ａ₁ ）としては、上記のエポキシ樹
脂の中で低分子量のものであって、エポキシ当量が１５
０〜６００程度のものである。また、常温で固体のエポ
キシ樹脂（Ａ₂ ）としては上記例示のエポキシ樹脂の中
で、高分子量のものであって、エポキシ当量が４５０以
上のもの、特には４５０〜２５００のものである。

【００１０】カルボキシル基含有アクリロニトリル・共
役ジエン共重合ゴム（Ｂ）共重合ゴム（Ｂ）は本発明の組成物中においてエポキシ
樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部、好まし
くは１５〜９０配合される。この共重合ゴムはカルボキ
シル基を含有するが、この官能基は加熱硬化の際にエポ
キシ樹脂のエポキシ基と反応してエポキシ樹脂鎖と結合
し、その結果架橋して剛直となった高分子鎖と柔軟なゴ
ム鎖とが結合した構造となり、後述する充填剤の配合と
合わせて高温における制振効果を発揮する。

【００１１】共重合ゴム（Ｂ）のカルボキシ含量は０．
００１〜０．３ＥＰＨＲ（ゴム１００ｇ当りのＣＯＯＨ
当量）、特には０．０１〜０．２ＥＰＨＲが好ましい。
カルボキシ含量があまり多いとゴムとしての性質が失わ
れ、また少ないとエポキシ樹脂と共重合ゴムとの結合が
少ないので、いずれの場合も高温における制振効果が充
分に発揮しない。

【００１２】共重合ゴム（Ｂ）の構成成分である共役ジ
エンとしては、ブタジエン、イソプレン等が例示される
が、ブタジエンが好ましい。共重合ゴム（Ｂ）中のアク
リロニトリル含量は１８〜５０重量％好ましくは２６〜
３４重量％である。また、共重合ゴム（Ｂ）のムーニー
粘度（ＭＬ₁₊₄ 、１００℃）が２５〜８０、特には３０
〜７０のものが好ましい。

【００１３】このようなカルボキン含有アクリロニトリ
ル・共役ジエン共重合ゴム（Ｂ）は公知の方法で製造で
きるし、また例えば宇部興産からＣＴＢＮ、日本ゼオン
からＮｉｐｏｌ１０７２の商品名で市販されており、
容易に入手することができる。

【００１４】このような共重合ゴム（Ｂ）はエポキシ樹
脂（Ａ）１００重量部に対して１０〜１００重量部、好
ましくは１０〜９０重量部配合する。共重合ゴムの配合
量が多すぎても、また少なすぎても充分な制振効果が得
られない。

【００１５】鱗片状無機充填剤（Ｃ）充填剤（Ｃ）の配合は、硬化した制振材料に充分な強度
を与えると共にエポキシ樹脂（Ａ）、共重合ゴム（Ｂ）
と共作用して高温における優れた制振効果を奏する。

【００１６】充填剤（Ｃ）の配合量はエポキシ樹脂
（Ａ）１００重量部に対して、５０〜５００重量部、好
ましくは７５〜３００重量部配合する。あまり多い配合
は硬化物が脆くなり制振材としての機能を果たさない
し、またあまりに少ないと、硬化物の強度が小さくなる
と共に制振性が小さくなる。

【００１７】充填剤（Ｃ）は鱗片状であるが、そのよう
なものとしてマイカ、グラファイト、窒化硼素、二硫化
モリブデン、タルク等が例示され、特にマイカが好まし
い。そして、２０メッシュ（タイラー）パスのもの、特
には４０メッシュパスのものが好ましい。

【００１８】硬化剤ここで硬化剤とはエポキシ樹脂に一般に用いられる硬化
剤であり、アミン類、ポリアミン類、ポリアミンポリア
ミド類、酸無水物類、塩基性活性水素化合物、第三アミ
ン類、イミダゾール類などが挙げられるが、本発明にお
いては硬化温度を１４０〜１６０℃とするのでそれに適
した硬化剤を適宜選択すれば良い。特に好ましい硬化剤
としては潜在性硬化剤であるジシアンジアミド、脂肪族
酸無水物であるポリアジピン酸無水物などを挙げること
ができる。

【００１９】硬化剤の使用量は、硬化剤の種類に応じて
適切に選択される。例えばジシアンジアミドの場合、エ
ポキシ樹脂１００重量部に対して５〜１５重量部使用さ
れる。

【００２０】組成物の調製本発明の組成物は（Ａ）〜（Ｄ）の各成分を任意の順序
で添加して調製することができる。この際、ニーダー、
バンバリーミキサー等の混合機使用も可能であるが、オ
ープンロール等のロールを用いた場合は、共重合ゴム
（Ｂ）の素練りを実施した後、エポキシ樹脂（Ａ）を添
加し、（Ａ）及び（Ｂ）を均一分散せしめる。この後、
充填剤（Ｃ）を添加する。更に、適宜選択した硬化剤
（Ｄ）を添加する。最後に、数ｍｍのシートの状態とし
て本組成物を調整することができる。

【００２１】対象部材への被着このように調製された組成物は自己粘着性を有するの
で、制振の対象となる部材、例えば自動車のオイルパ
ン、ロッカーアームカバー、シリンダーグロック、マニ
ホールドなどへ常温で被着させることができる。被着に
際しては人間の手作業によっても行うことができるが、
ロール、プレスなどの装置を使用して行うことができ
る。そして可使時間を充分に長く取ることができるの
で、複雑な形状のものにも入念に被着させる作業が行う
ことができる。被着させる場合、組成物の厚さはその制
振効果を発揮させるように被着体の材質および被着体の
厚さから最も好ましい値を選択する。たとえば鋼板の場
合鋼板の厚さの１〜１．２５倍程度が好ましい。

【００２２】制振材料の形成制振の対象となる部材へ組成物を被着した後、組成物を
硬化させる事によって、部材へ密着した制振材料が形成
される。通常のこの硬化は加熱することによって行われ
るが、その際、オーブン、熱風炉などの装置を用いて行
われ、加熱温度は硬化剤の種類にもよるが、通常１４０
〜１６０℃に組成物が加熱される。

【００２３】以上の様にして制振材料が形成された部材
は優れた制振性を示す。

【００２４】

【実施例】以下に、実施例を以って本発明をより具体的
に説明する。

【００２５】（実施例１〜７、比較例１〜２４）オープ
ンロールを用いて表１に示す割合でエポキシ樹脂、ゴム
フィラー及びジシアンジアミドからなるシート状組成物
を調製した。（表１にはジシアンジアミドの量は記され
ていないが、エポキシ樹脂１００重量部に対して、２０
重量部用いた。又、表１の各成分の割合は重量部で示さ
れている。）

【００２６】但し、表１の各成分は以下の組成及び物性
を有する。

【００２７】制振性能の測定幅１１ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、厚さ１．６ｍの鋼板に前
記で調製した厚み２ｍｍの未硬化のシートを被着し、１
５０℃、３０分で硬化し、鋼板に、制振材料が接着した
測定用試料を作製した。この試料を用いて、材料技術 v
ol２，No. ６，page３２８に記載される一端固定、強制
振動共振法により８０℃、１００℃、１２０℃の損失係
数ηを測定した。

【００２８】即ち、試験片の一端５０ｍｍを固定し、自
由端より電磁加振器にて加振を行い、試験片の変位をピ
ックアップし、高速度レベルコーダーで周波数−ｄＢ曲
線を描かせ、共振点ｆ₀ とｆ₀ より３ｄＢ下がった点ｆ
₁ とｆ₂ から半値幅を測定して下式により損失係数を求
めた。 η＝△ｆ／ｆ₀ （△ｆ＝ｆ₂ −ｆ₁ ） ηが大きいことは制振性能に優れることを意味する。

【００２９】接着性（自己粘着性）の測定鋼板に、当該自己接着性シートをロールを用いて密着す
る。この鋼板を硬化条件である１４０℃〜１６０℃に設
定したオーブン中に挿入し、当該シート面を下向き、及
び垂直方向にして固定し、硬化処理中及び硬化処理後の
シートと鋼板との接着性を評価した。即ち、目視により
シートに、ずれ下がりが全く認められなかった場合は、
○、ずれ下がりが僅かでも認められた場合は×とした。
以上の結果を表１に示した。

【００３０】この表から、本願発明の組成物は自己粘着
性に優れかつその硬化物は８０〜１２０℃の温度に於い
て制振材料として優れた機能を有することがわかる。

【００３１】

【表１】

【表２】

【表３】

【００３２】

【発明の効果】本発明の組成物は、常温で可塑性であ
り、しかも、自己粘着性を有するので制振の対象部材に
常温で被着させることが可能であり、被着後の加熱硬化
により高温に於ける優れた制振機能を有する制振材料が
得られ、その制振材料は該部材に強固に接着している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ₁ ）１〜３
０重量部、および常温で固体のエポキシ樹脂（Ａ₂ ）９
９〜７０重量部（ここでＡ₁ とＡ₂ の合計量を１００重
量部とする）からなるエポキシ樹脂（Ａ）１００重量
部、カルボキシル基含有アクリロニトリル共役ジエン共
重合ゴム（Ｂ）１０〜１００重量部、鱗片状無機充填剤
（Ｃ）５０〜５００重量部及び硬化剤（Ｄ）とからなる
硬化して制振機能を有する常温粘着性エポキシ樹脂組成
物。
【請求項２】請求項１記載の組成物を制振の対象部材に
自己粘着力により被着し、被着した組成物を加熱硬化す
ることからなる該部材上に制振材料を形成する方法。