(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス中に充填されるフィラー表面に制振材の使用温度領域に損失係数のピーク温度を有するポリマーが付着していることを特徴とする制振材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車、内装材、建材、家電機器などの振動の発生する部分に適用される制振材に関する。詳細には使用温度領域において優れた制振性が発揮される制振材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制振材としては、本出願人が特願平７−４３２９３号において提案したものがある。この出願で提案した制振材は、マトリックス中に優れた制振性を付与する機能を持つマイカ鱗片を充填したものであり、この制振材を、自動車、内装材、建材、家電機器などの振動の発生する部分に適用することで、この部分に発生した振動が減衰されるようになっていた。
【０００３】
制振材は、自動車、内装材、建材、家電機器など様々な分野に適用されていて、その適用箇所において振動が発生するときの温度（使用温度領域）も様々である。
【０００４】
このため、この制振材にあっては、その使用温度領域において、最も制振性が発揮されるようにするため、その使用温度領域に応じて、損失係数のピーク温度が異なる少なくとも２種の高分子材料をポリマーブレンドすることでマトリックスを構成し、これにより当該制振材の損失係数のピーク温度を使用温度領域に移動させたり、当該制振材の損失係数のピーク温度の幅を広げたりしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記出願に係る発明をさらに改良したものであり、マトリックス中に充填するフィラーに、制振材の損失係数のピーク温度を使用温度領域へと移動させたり、制振材の損失係数のピーク温度の幅を広げたりするポリマーを付着させ、このフィラーを充填することにより、当該制振材の使用温度領域において、最も制振性が発揮されるようにしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１記載の発明は、マトリックス中に充填されるフィラー表面に制振材の使用温度領域に損失係数のピーク温度を有するポリマーが付着していることを特徴とする制振材をその要旨とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の制振材について説明する。この制振材はマトリックス中にフィラーが充填されたものである。マトリックスを構成する高分子材料としては特に限定されないが、自動車、内装材、建材、家電機器などの振動の発生する部分の使用時における温度において、良好な制振性が発揮されるものが好ましい。具体的にはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢ビ共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイソプレン、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などの高分子材料、これらをブレンドしたものなどを挙げることができる。中でもポリ塩化ビニルは、成形性がよく、安価である点で好ましい。
【０００８】
マトリックス中に充填されるフィラーは、これを前記高分子材料に充填することで、フィラー自らが持つ優れた制振性を高分子材料に付与して、高分子材料が本来持つところの制振性を飛躍的に向上させる機能を持つものである。具体的にはマイカ鱗片、ガラス片、グラスファイバー、カーボンファイバー、炭酸カルシウム、バライト、沈降硫酸バリウム等を挙げることができる。中でもマイカ鱗片はこれをマトリックス中に充填することにより、高分子材料が本来持つところの制振性からは予測し得ない優れた制振性が発現することになるので好ましい。またマイカ鱗片を充填する場合、同マイカ鱗片が嵩高であり、多量に充填しようとすると、非常に充填しづらくなる。そこでこれを補う意味で、軽質炭酸カルシウムや重質炭酸カルシウムなどの炭酸カルシウムの併用は有用である。
【０００９】
このフィラー表面にポリマーが付着している。このポリマーは制振材の使用温度領域に損失係数のピーク温度を有するものであり、これを付着したフィラーを充填することで、当該制振材は、その使用温度領域において損失係数のピーク温度を有するようになる。例えば５０°Ｃ前後で使用する制振材とする場合には、５０°Ｃ前後に損失係数のピーク温度を有するポリマーを選択し、これをフィラー表面に付着させるのである。これにより、当該制振材は、その損失係数のピークが移動して、５０°Ｃ前後に損失係数のピーク温度を有するようになる。
【００１０】
このメカニズムは明らかではないが、フィラー表面に付着したポリマーは制振材の使用温度領域において損失係数のピーク温度を有することから、当該制振材の使用時に振動が加わると、マトリックスとの界面において、ポリマーが弾性変形して振動を吸収し、振動エネルギーを減衰させるよう作用するものと考えられる。
【００１１】
フィラー表面に付着するポリマーとしては１種に限らず、２種以上であってもよい。この場合、フィラー表面に付着するポリマーの損失係数のピーク温度が、制振材の使用温度領域となるように、フィラー表面に付着する各ポリマーの種類やその含有量を適宜選択する必要がある。また予め複数のポリマーを混合、あるいはポリマーブレンドしておき、この混合物あるいはポリマーブレンドしたものをフィラー表面に付着することもできる。この場合、混合物あるいはポリマーブレンドしたものの損失係数のピーク温度が、制振材の使用温度領域となるように、混合、あるいはポリマーブレンドする各ポリマーの種類やその含有量を適宜選択する必要がある。
【００１２】
次にフィラー表面へのポリマーの付着について述べる。ポリマーの付着の形態としては、フィラー表面に点状に付着したものや層状に付着したものを挙げることができる。また複数のポリマーを付着させる場合、これらのポリマーを順次フィラー表面に付着させる態様などもある。また複数種のポリマーをその種類毎に別のフィラー表面に付着させる態様も採ることができる。
【００１３】
フィラー表面にポリマーを付着させる方法には従来より知られた乾式法や湿式法を用いることができる。付着に際していずれの方法を用いるかはポリマーの種類や付着の態様に合わせて適宜決定するとよい。
【００１４】
尚、本発明の制振材は、自動車、内装材、建材、家電機器などの振動の発生する部分における使用温度領域において振動を効果的に減衰するというものであるが、振動を減衰させるということは振動により発生していた騒音も伝播させないという効果、すなわち遮音性という効果も発現することになる。
【００１５】
【実施例】
実施例
ポリ塩化ビニル（ＮＡＴ−０００１、平均重合度１０００、新日本化学工業株式会社製）１００重量部に対し４０重量部の割合でジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）を添加したポリ塩化ビニル２０重量％を１６０℃に設定した混練ロールに投入し、この後、表面にポリブタジエンが付着した炭酸カルシウム（乾式重質炭酸カルシウム、スーパーＳＳＳ、丸尾カルシウム株式会社製）８０重量％（うちポリブタジエンの付着量は炭酸カルシウムの全重量に対して５重量％）を投入して１３分間混練した。
【００１６】
次いで、得られた混練物を１８０℃に加熱した金型間に挟んで１８０秒間加熱し、この後プレス機で８０ｋｇ・ｆ／ｃｍ2の圧力で３０秒間加圧し、１ｍｍの厚さにシート化する。得られたシートを損失係数測定用として６７ｍｍ×９ｍｍの寸法に切断し、試験片とする。
【００１７】
比較例
ポリブタジエンの付着していない炭酸カルシウムを８０重量％充填したこと以外は実施例と同様にして試験片を得た。
【００１８】
損失係数の測定：上記実施例及び比較例の試験片について損失係数を測定した。損失係数の測定は、動的粘弾性測定試験装置（レオバイブロンＤＤＶ−２５ＦＰ、株式会社オリエンテック製）によって得られたデータを下記の如く処理することで求めた。
【００１９】
上記装置からは、Ｅ* （複素弾性率）とＥ´（動的弾性率）とＥ″（損失弾性率）とｔａｎδとが得られる。上記装置では、動的荷重（△Ｆ）、動的変位（△Ｌ）、ｔａｎδを自動測定し、その結果よりＥ* が次式により算出されるようになっている。Ｅ* ＝△Ｆ／Ｓ×Ｌｔ／△Ｌ、△Ｆ：動的荷重、Ｓ：試験片断面積、Ｌｔ：試験片長さ、△Ｌ：動的変位。
【００２０】
また、ｔａｎδからは位相角δを用いて次式により動的弾性率と損失弾性率とに分けることができる。ｔａｎδ＝Ｅ″／Ｅ´、Ｅ´＝Ｅ* ｃｏｓδ、Ｅ″＝Ｅ* ｓｉｎδ。
【００２１】
次に、Ｅ″から次式により損失係数（η）を算出する。尚、算出する損失係数（η）は、各試験片の厚さ１ｍｍの鋼板に貼り付けた場合（非拘束型制振材）の複合体の損失係数を求める。
【００２２】
η ≒１４η2 （Ｅ2 ／Ｅ1 ）（ｈ2 ／ｈ1 ）2
η2 ≒ｔａｎδ＝Ｅ″2 ／Ｅ´2 、Ｅ´2 ＝Ｅ2
η ≒１４（Ｅ″2 ／Ｅ1 ）（ｈ2 ／ｈ1 ）2
η2 ：試験片単体の損失係数、Ｅ1 ：基板の弾性率（２１０ＧＰａ）
Ｅ2 ：試験片の弾性率、Ｅ´2 ：試験片の動的弾性率、Ｅ″2 ：試験片の損失弾性率、  ｈ2 ：試験片の厚み（１．０ｍｍ）、ｈ1 ：基板の厚み（１．０ｍｍ）
【００２３】
実施例及び比較例に係る試験片の損失係数の測定結果を図１に示した。図１から明らかなように、ポリブタジエンの付着していない炭酸カルシウムを充填した比較例の制振材にあっては、１０°Ｃ前後に損失係数のピーク温度があるのに対し、−５０°Ｃ前後に損失係数のピーク温度を有するポリブタジエンを付着した炭酸カルシウムを充填した実施例の制振材にあっては、ポリブタジエンの損失係数のピーク温度とほぼ同じ温度領域に、損失係数のピーク温度を有している。このことから、当該制振材の制振性は、フィラー表面に付着するポリマー（ポリブタジエン）の制振性に影響されていることが解る。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の制振材にあっては、マトリックス中に充填されるフィラー表面に制振材の使用温度領域に損失係数のピーク温度を有するポリマーが付着しているので、このフィラーの充填で、当該制振材の使用温度領域において、最も制振性が発揮されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例及び比較例の各試験片の各温度における損失係数を示したグラフ。
【図１】
0003581942.tif 000002