JPH0655694A

JPH0655694A - 非拘束型複合制振材料

Info

Publication number: JPH0655694A
Application number: JP5101008A
Authority: JP
Inventors: Hajime Komada; 肇駒田; Kazuhiko Saeki; 和彦佐伯; Atsuo Suehiro; 篤夫末廣; Yoshifumi Niide; 喜文新出
Original assignee: Kowa Kogyo Co Ltd; Daicel Huels Ltd
Current assignee: Kowa Kogyo Co Ltd; Daicel Evonik Ltd
Priority date: 1992-06-08
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-03-01
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JP3181429B2

Abstract

(57)【要約】【構成】制振性を付与すべき物質の表面にゴム系樹脂
組成物からなる制振材層と、該制振材層との接着性が良
好で且つ充分な厚みを有する硬質樹脂層とを層状に設け
てなる非拘束型複合制振材料。【効果】広い温度範囲で良好な制振性を示すだけけな
く、特に低周波領域の振動に対して優れた制振性を示
す。また、制振材層はフィルム化あるいはシート化が容
易なため、複合化加工が非常に簡単であり、良好な加工
性を有する硬質樹脂層と併用することで広範な物質の制
振加工を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂を付着させることに
より制振性能（振動減衰能）を付与する、いわゆる非拘
束型制振材料及び制振方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
住宅、自動車等の騒音規制強化に伴い、その対策として
いろいろな方法が検討されている。これらのうち、音源
もしくはこれら音源の振動により発音する部品に制振材
料を使用する方法があり、かかる制振材料には複合型と
単体型があり、更に複合型のものは制振の機構から拘束
型と非拘束型に分類される。拘束型複合材としては、い
わゆる制振鋼板と称して、オイルパンに代表される自動
車部品、洗濯機ボディのような電気機器部品、体育館の
屋根のような建築材料など、最近用途が拡大してきてい
る。例えば特開平2-178037にはブチルゴムをベースに成
形性、相溶性、接着性などを改良した樹脂フィルムを用
いた制振鋼板の発明が開示されている。この発明は広範
な温度範囲で制振性能が非常に優れたものである。しか
し、かかる拘束型複合材は、原材料の時点で加工されな
ければいけないので、金属であっても鋳物には応用でき
ないなど、使用できる範囲が制限されていた。

【０００３】一方、非拘束型複合材は、金属板の成形加
工後に制振材用粘弾性ダンパー層を付着させれば良いの
で応用範囲が広い。この実用例としては、鋼板の上にゴ
ムやアスファルトを貼り合わせた自動車のフロア材があ
る。一般に制振性能は損失係数なる物理量で表現可能で
あり、その値が0.05以上であれば振動吸収材としての効
果があると言われている。しかしながら、従来の非拘束
型複合材料の制振性は拘束型複合材に比べ低く、その改
良も強く望まれているが、現在に至るまで十分に満足す
べき材料は見当たらない。

【０００４】そこで本発明者らは、加工性が優れ且つ制
振性における欠点が改良されて拘束型複合制振材料に劣
らぬ制振性を有する非拘束型複合制振材料について鋭意
検討した結果、本発明に到達した。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、制振性を
付与すべき物質の表面にゴム系樹脂組成物からなる制振
材層と、該制振材層との接着性が良好で且つ充分な厚み
を有する硬質樹脂層とを層状に設けてなる非拘束型複合
制振材料及び制振方法に関するもので、広い温度範囲で
制振性能を与えることが可能な制振材料及び方法を提供
するものである。

【０００６】本発明の制振材層に用いられるゴム系樹脂
組成物としてはブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプ
レンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、天然ゴム、エチ
レン−プロピレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、
ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムなど、及びこ
れらの混合物などからなる組成物をその例として挙げる
ことができるが、特に制振材層としてブチルゴムを主な
一成分として用いると高い制振性能が得られ好適であ
る。

【０００７】ここで使用されるブチルゴムは、ポリイソ
ブチレン、イソブチレン−イソプレン共重合体を指して
言い、またこの中にはこれらの誘導体であるクロロブチ
ルゴム、ブロモブチルゴムも含まれる。

【０００８】また、ポリイソプレンゴムも本発明に対し
て有効である。ここで言うポリイソプレンゴムとは、構
成単位の化学構造により下記に示した幾通りかの種類が
考えられるが、これら全てを指して言う。また、これら
の構成単位は単独でも、混合していても良い。通常は合
成条件でこれら構成単位の含量を変えることが可能で、
含量の変化により物性も変化する。例えば、トランス−
1,４−結合を多く含むトランス−1,４−ポリイソプレン
は融点を67℃に持つ成形加工性の良い結晶性高分子であ
る。一方、3,４−結合の多いポリイソプレンは無定形の
ゴム状ポリマーであり、特に低周波の振動に対する吸収
特性に優れている。本発明については、振動吸収特性と
加工特性を考慮して、構成単位を選択すれば良いが、特
に振動吸収性からは、3,４−ポリイソプレン結合が多い
ことが望ましい。

【０００９】

【化１】

【００１０】また、制振性を付与する物質との接着性の
改良あるいは制振材層の機械的強度を高めるために、オ
レフィン−アクリル酸エステル共重合体、エポキシ基含
有ポリオレフィン等を制振性能を著しく低下しない範囲
で混合することができる。また制振材層の加工性や取扱
い性を改良するために、ポリオクテニレン樹脂を制振性
能を低下させないで添加することも可能である。ここ
で、使用されるポリオクテニレン樹脂とは、シクロオク
テンを重合してなり、炭素原子数８個当たり１個の二重
結合を持ち、かつ分子量が一万以上であることが必要
で、トランス含量が50％以上、好ましくは60％以上で、
結晶化度が10％以上の範囲にあるのが好ましい。またこ
のポリオクテニレン樹脂は、融点が通常40℃以上、好ま
しくは50℃ないし60℃の範囲にあり、ガラス転移点は−
75℃ないし−30℃の範囲にあるのが好ましい。

【００１１】本発明に使用するゴム系樹脂組成物には、
染顔料、各種安定剤、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、造核剤、帯電防止剤、難燃剤などを、必要
に応じて添加することもできる。また、これら添加剤の
中には、過酸化物、イオウ系化合物、フェノール樹脂、
プロセスオイル、脂環式エポキシ樹脂など通常のゴム用
加硫剤、加硫促進剤、各種添加剤として知られる物質も
含まれる。

【００１２】上記のゴム系樹脂組成物は、エマルジョン
状、フィルム状、溶液状など種々の形態で使用すること
が可能であり、制振性を付与すべき物質形状や性質に応
じて選べばよい。

【００１３】本発明の制振剤層の上部に接着させる硬質
樹脂層に用いられる素材としては、樹脂自身の弾性が高
く、厚く付着できてかつ制振剤層との接着性が良いもの
でなければならず、熱硬化性ウレタン系樹脂、アスファ
ルト、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂及びポリエステ
ル樹脂などをその例として挙げることができる。市販品
としては、ポリアミド硬化型エポキシ樹脂塗料、タール
エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料エマルジョン系塗
料、アクリルゴム系塗料などがあり、これらの塗料には
ゴム、熱可塑性樹脂や、マイカ等の無機添加剤が含まれ
る。

【００１４】これらの中で硬質樹脂層としては、熱硬化
性ポリウレタン系樹脂組成物が好適である。ここで言う
ポリウレタン系樹脂組成物とは、２液系型のウレタン樹
脂であって、エアレスホットスプレイガンによってスプ
レーされて、どのような形状の物質にも塗布でき、容易
に１mm以上の塗膜を形成するものである。また、本発明
に使用し得るポリウレタン系樹脂組成物とは、ウレタン
樹脂に添加剤を加えたものも含み、例えば、紫外線安定
剤、酸化防止剤、難燃剤、顔料、タール塗料等を添加し
たものが含まれる。このポリウレタン系樹脂組成物から
なる硬質樹脂層は実際の使用時に最外表面にくるため、
制振材層の制振効果を発揮させるためだけでなく、機械
強度、防錆力や耐水性や耐海水性、耐アルカリ性や耐酸
性などの耐薬品性をも合わせて有するものであることが
好ましい。機械的強度としては、JIS-K6760法で測定し
て引張強度50kgf/cm²以上、また破断伸びが20％以上あ
ることが望ましい。

【００１５】本発明は上記制振材層と最外硬質樹脂層を
層状に、制振性を付与すべき物質に付着して制振性を発
揮することが可能であるが、この際制振材層が制振性を
付与すべき物質に接して付着することが必要である。こ
の時の制振材層の厚みは、必要とすべき制振性にもよる
が、５μm〜１mm、特に10〜200μmの厚さのものが好ま
しく、一方硬質樹脂層の厚みは、薄い方が得られる制振
素材の重量が軽くなるので望ましいが、制振材層の制振
性能を発揮させるためにはある程度の厚みが必要であ
り、200μm〜６mm、特に800〜4500μmの厚さのものが好
ましい。

【００１６】本発明の上記ゴム系樹脂組成物からなる第
１層（制振材層）と硬質樹脂からなる第２層を構成する
非拘束型制振性素材の制振性を付与すべき物質への付着
方法はどの様な方法でもよく、それぞれの層の特性に応
じた方法が採られる。例えば、制振材層の付着方法には
加熱溶着や接着剤、粘着剤による方法が挙げられ、硬質
樹脂層の付着にはスプレーによる吹きつけなどをその例
として挙げることができる。

【００１７】本発明の制振方法の対象とする制振性を付
与すべき物質としては、鉄、ニッケル、チタン、アルミ
ニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、錫などの鋳鉄を含め
た金属物質や、ＦＲＰや木工製品などの剛性を有する物
質が挙げられる。例えば、本発明は、継ぎ手、バルブ、
給湯給水パイプ、ドレン配管、ダクト配管、各種フード
ホッパー、防音壁、ドア材、流し台、自動車や電車等の
車両のフロアー材、野球バット、テニスラケット、バド
ミントンラケットに制振性を付与するのに用いることが
できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によって提供される非拘束型制振
材料は、広い温度範囲で良好な制振性を示すだけけな
く、特に低周波領域の振動に対して従来の拘束型複合材
及び非拘束型複合材に見られない優れた制振性を示すも
のである。また、制振材層はフィルム化あるいはシート
化が容易なため、複合化加工が非常に簡単であり、良好
な加工性を有する硬質樹脂層と併用することで広範な物
質の制振加工を可能にするものである。

【００１９】

【作用】一般に非拘束型制振材料に於いて、振動が与え
られた時、制振材樹脂層が伸縮変形し、この変形のエネ
ルギーが熱エネルギーとなり内部吸収されて制振能が発
揮される。一方、拘束型制振材料では樹脂層が剪断変形
することで振動を熱エネルギーに変換して内部吸収さ
れ、一般的には非拘束型制振材料より高い制振性能が認
められる。しかるに本発明では、非拘束型制振材料であ
りながら、拘束型制振材料と同等以上の制振性を発揮す
る。これは制振材層の上に塗布される厚く硬い樹脂層の
ため、拘束型制振材料と同等の機構で制振性能が発現さ
れるものと推定される。

【００２０】

【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお鉄板との接着性は接着強度で評価し、Ｔ剥離強度は
ＪIS-K6854に、引張り剪断強度ＪIS-K6850に従って測定
した。

【００２１】実施例１オレフィン／エポキシ基含有アクリレート共重合体樹脂
（日本石油化学会社製レクスパール）と、ブチルゴム
（Ｅｘｘｏｎ社製ブチル）、オレフィン／アクリル酸エ
ステル共重合体（日本石油化学会社製レクスロン）及び
ポリオクテニレン樹脂（ヒュルス社製（ドイツ）VESTEN
AMER8012）をそれぞれ20、50、20、10重量部混合し、バ
ンバリーミキサーで溶融混練後ペレット化した。このペ
レットを用い、通常のＴ−ダイ押出機を使って厚さ60μ
mのフィルムを成形した。このフィルムをプレス成形機
を使って200℃で鉄板上に貼り合わせ、さらにこの上
に、２液性ウレタン樹脂（日本ペイント社製プロテゴー
ル32−10）を1000μmの厚みになるようにスプレー塗布
した。この試験片を23℃、50％RHの空調室で３日間放置
した後、この試験片の制振性（損失係数）、Ｔ剥離強
度、引張り剪断強度を測定した。結果を表１に示す。

【００２２】実施例２２液性ウレタン樹脂（日本ペイント社製プロテゴール32
−10）の塗布厚みを3000μmにした他は実施例１と同様
にして非拘束型試験片を得た。この試験片を実施例１と
同条件で制振性（損失係数）、Ｔ剥離強度、引張り剪断
強度を測定した。結果を表１に示す。

【００２３】実施例３ブチルゴム（Ｅｘｘｏｎ社製ブチル）60重量部、ポリオ
クテニレン樹脂（ヒュルス社製（ドイツ）VESTENAMER80
12）20重量部、オレフィン／アクリル酸エステル共重合
体（日本石油化学会社製レクスロン）20重量部を実施例
１と同様にペレット化した後100μmのフィルムを得た。
このフィルムをプレス成形機を使って200℃で鉄板上に
貼り合わせた。さらにこの上に、２液性ウレタン樹脂
（日本ペイント社製プロテゴール32−10）を1000μmの
厚みになるように実施例１と同様の方法で塗布し、制振
性能及び鉄板との接着性を実施例１と同条件下で測定し
た。結果を表１に合わせて示す。

【００２４】実施例４２液性ウレタン樹脂（日本ペイント社製プロテゴール32
−10）の塗布厚みを2000μmとした他は実施例３と同様
にして非拘束型試験片を得た。この試験片を実施例１と
同条件下で制振性能及び鉄板との接着性を測定した。結
果を表１に合わせて示す。

【００２５】比較例１実施例１において、ゴム系樹脂組成物を付着しないこと
以外は実施例１と全く同様にして、制振性、Ｔ剥離強
度、引張り剪断強度を測定した。結果を表１に示す。

【００２６】比較例２実施例１において、２液性ウレタン樹脂を付着しないこ
と以外は実施例１と全く同様にして、制振性、Ｔ剥離強
度、引張り剪断強度を測定した。結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】実施例５〜11 3,４−ポリイソプレンゴム (ヒュルス社製 Vestogrip)
をトルエンに溶解し、10％溶液とした。この溶液を厚さ
0.5mmの鉄板に厚みを変えて塗布し、50℃の熱風乾燥機
内でトルエンを除去した。室温に冷却後、実施例１で用
いた２液性ウレタン樹脂を厚みを変えてスプレー塗布し
た。この試験片の制振特性を測定し、表２の結果を得
た。制振性に優れていることがわかる。

【００２９】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新出喜文小牧市大字入鹿出新田字村西680

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制振性を付与すべき物質の表面にゴム系
樹脂組成物からなる制振材層と、該制振材層との接着性
が良好で且つ充分な厚みを有する硬質樹脂層とを層状に
設けてなる非拘束型複合制振材料。
【請求項２】制振性を付与すべき物質が金属板である
請求項１記載の非拘束型複合制振材料。
【請求項３】ゴム系樹脂組成物がブチルゴムを主な一
成分とする組成物である請求項１又は２記載の非拘束型
複合制振材料。
【請求項４】ゴム系樹脂組成物がイソプレンを主な一
成分とする組成物である請求項１又は２記載の非拘束型
複合制振材料。
【請求項５】硬質樹脂層がポリウレタン系樹脂組成物
からなる請求項１〜４の何れか１項に記載の非拘束型複
合制振材料。
【請求項６】制振性を付与すべき物質の表面にゴム系
樹脂組成物からなる制振材層を貼着し、更にその上に該
制振材層との接着性が良好な硬質樹脂層を充分な厚みで
塗布することを特徴とする制振方法。