(57)【要約】【課題】  新規な活性成分を容易に選択することができる減衰材料における活性成分の選択方法を提供する。優れた減衰性能を発揮することができる減衰材料を提供する。【解決手段】  減衰材料は、母材と同母材の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含有する。減衰材料における活性成分の選択方法は、被検体が溶融するまでその被検体を昇温する第１昇温段階、溶融状態の被検体を固化するまで冷却する冷却段階及び固化状態の被検体を昇温する第２昇温段階を備え、各段階は示差走査型熱量計によって順次実施される。第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において吸熱ピークが消失する被検体を活性成分として選択する。又は、第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において被検体の結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を活性成分として選択する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材と該母材の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含有する減衰材料における前記活性成分の選択方法であって、
被検体が溶融するまで該被検体を昇温する第１昇温段階と、
溶融状態の前記被検体を固化するまで冷却する冷却段階と、
固化状態の前記被検体を昇温する第２昇温段階と、
を示差走査型熱量計によって順次実施することにより、
前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において前記吸熱ピークが消失する被検体、又は前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において被検体の結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を、前記活性成分として選択することを特徴とする減衰材料における活性成分の選択方法。
【請求項２】
母材と該母材の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含有する減衰材料であって、
被検体が溶融するまで該被検体を昇温する第１昇温段階と、
溶融状態の前記被検体を固化するまで冷却する冷却段階と、
固化状態の前記被検体を昇温する第２昇温段階と、
を示差走査型熱量計によって順次実施することにより、
前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において前記吸熱ピークが消失する被検体、又は前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において被検体の結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を、前記活性成分として含有することを特徴とする減衰材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性成分を含有する減衰材料における活性成分の選択方法及び減衰材料に関するものである。さらに詳しくは振動エネルギー、衝撃エネルギー等のエネルギーを減衰する減衰材料における活性成分の選択方法及び減衰材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の減衰材料としては、母材にその双極子モーメント量を増大させる活性成分を配合したものが知られている（特許文献１参照）。この減衰材料では、活性成分の配合によって、減衰材料の損失正接（ｔａｎδ）の値が向上されている。この種の減衰材料では、その損失正接の値が高いほど、振動エネルギー吸収性能、衝撃エネルギー吸収性能等の減衰性能が高まることが知られている。
【特許文献１】特許第３３１８５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近では、減衰材料が適用される適用物（家電製品、自動車等）においては、軽量化を図るため、減衰材料に対しても軽量化が要求されている。この減衰材料の軽量化に伴って、十分な減衰性能を維持するためには、一層高い減衰性能が得られる活性成分を見いだす必要がある。ところが、母材に配合することが可能な成分には、膨大な種類が存在する。膨大な種類の成分の中から活性成分を選択するには、まず一成分を被検体として母材に配合する必要がある。次に、母材における損失正接のピーク値（ａ）と、母材に被検体を配合した材料における損失正接のピーク値（ｂ）とを比較して、ピーク値（ａ）よりもピーク値（ｂ）の方が高い場合、その被検体は活性成分として作用すると判断される。すなわち、被検体が活性成分として作用するか否かを判断するには、母材に被検体を配合する作業、及び損失正接を測定する作業が必要である。従って、膨大な種類の成分の中から、活性成分を選択することは非常に手間がかかるため、新規な活性成分を選択することは困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、新規な活性成分を容易に選択することができる減衰材料における活性成分の選択方法を提供することにある。その他の目的とするところは、優れた減衰性能を発揮する減衰材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の減衰材料における活性成分の選択方法は、母材と該母材の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含有する減衰材料における前記活性成分の選択方法であって、被検体が溶融するまで該被検体を昇温する第１昇温段階と、溶融状態の前記被検体を固化するまで冷却する冷却段階と、固化状態の前記被検体を昇温する第２昇温段階と、を示差走査型熱量計によって順次実施することにより、前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において前記吸熱ピークが消失する被検体、又は前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において被検体の結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を、前記活性成分として選択することを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明の減衰材料は、母材と該母材の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含有する減衰材料であって、被検体が溶融するまで該被検体を昇温する第１昇温段階と、溶融状態の前記被検体を固化するまで冷却する冷却段階と、固化状態の前記被検体を昇温する第２昇温段階と、を示差走査型熱量計によって順次実施することにより、前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において前記吸熱ピークが消失する被検体、又は前記第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するとともに第２昇温段階において被検体の結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を、前記活性成分として含有することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の減衰材料における活性成分の選択方法によれば、新規な活性成分を容易に選択することができる。また、本発明の減衰材料によれば、優れた減衰性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
減衰材料は、母材と同母材の双極子モーメント量を増大させる活性成分とを含有する。
本実施形態における活性成分の選択方法は、第１昇温段階、冷却段階及び第２昇温段階を備えている。これらの第１昇温段階、冷却段階及び第２昇温段階は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）によって順次実施される。
【０００９】
母材としては、合成樹脂、熱可塑性エラストマー、ゴム類等が挙げられる。合成樹脂としては、ハロゲン化ポリオレフィン及びその他の合成樹脂が挙げられる。ハロゲン化ポリオレフィンとしては、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。その他の合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル、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等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー等が挙げられる。ゴム類としては、アクリロニトリル／ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、スチレン／ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等が挙げられる。これらの母材は、単独で配合してもよく、二種以上を組み合わせて配合してもよい。
【００１０】
第１昇温段階は、固体状態の被検体が溶融するまで同被検体を昇温し、被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現するか否かを確認する段階である。冷却段階は、溶融状態の被検体が固化するまで冷却する段階である。第２昇温段階は、固化状態の被検体を昇温し、融点に基づく吸熱ピークが発現するか否か、又は被検体の結晶化に基づく発熱ピークが発現するか否かを確認する段階である。第１昇温段階で吸熱ピークが発現した場合、第２昇温段階では、その吸熱ピークが発現した温度よりも高い温度まで昇温する。
【００１１】
この活性成分の選択方法では、まず第１昇温段階において、被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現した被検体を選択して、その被検体に対して冷却段階を実施する。次に、その被検体に第２昇温段階を実施する。そして、第２昇温段階において、第１昇温段階で発現した吸熱ピークが消失する被検体、又は結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を活性成分として選択する。
【００１２】
選択された活性成分は、母材の双極子モーメント量を増大させる作用を有し、その活性成分の分子は母材中において双極子として存在する。ここで、減衰材料に外部から振動エネルギー、衝撃エネルギー等が伝播すると、双極子が回転したり、その位相がずれたりし、双極子に変位が生じる。変位が生じた双極子は、不安定な状態となるため、元の安定な状態に戻ろうとする。この双極子の復元作用によって振動エネルギー、衝撃エネルギー等のエネルギー消費が生じるため、減衰材料の減衰性能が発揮されるようになっている。このような活性成分としては、ベンゾチアジル基を有する化合物、ベンゾトリアゾール基を有する化合物及びジフェニルアクリレート基を有する化合物、ベンゾフェノン基を有する化合物等が知られている。ベンゾチアジル基を有する化合物としては、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＣＨＢＳＡ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔ−ブチルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＯＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＰＢＳ）等が挙げられる。
【００１３】
ベンゾトリアゾール基を有する化合物としては、ベンゼン環にアゾール基が結合したベンゾトリアゾールを母核とし、これにフェニル基が結合したものであって、２−［２′−ハイドロキシ−３′−（３″，４″，５″，６″−テトラハイドロフタルイミドメチル）−５′−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール（２ＨＰＭＭＢ）、２−（２′−ハイドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール（２ＨＭＰＢ）、２−（２′−ハイドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＢＭＰＣＢ）、２−（２′−ハイドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＤＢＰＣＢ）、２−（２′−ハイドロキシ−５′−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール（２ＨＯＰＢ）等が挙げられる。
【００１４】
ジフェニルアクリレート基を有する化合物としては、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート（ＥＣＤＰＡ）、オクチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート（ＯＣＤＰＡ）等が挙げられる。ベンゾフェノン基を有する化合物としては、２−ハイドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン（ＨＭＢＰ）、２−ハイドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルフォニックアシド（ＨＭＢＰＳ）等が挙げられる。
【００１５】
この減衰材料には、その他の成分として、充填剤、難燃剤、腐食防止剤、着色剤、酸化防止剤、制電剤、安定剤、湿潤剤等を必要に応じて適宜配合することもできる。
減衰材料は、母材に活性成分等を配合し、各成分を混合することによって製造することができる。各成分の混合には、ディゾルバー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、グレンミル、ニーダー等の公知の混合機を使用することが可能である。
【００１６】
この減衰材料は、振動エネルギーを吸収する制振材料として、例えば自動車、内装材、建材、家電機器等に適用され、モータ等の被制振箇所に適用することができる。この減衰材料を制振材料として利用する場合、減衰材料をシート状に成形することにより、非拘束型制振シートとして利用することができる。この非拘束型制振シートは、適用箇所に貼り合わせることによって、制振シートの一側面が拘束されていない状態で使用される。
【００１７】
また、この減衰材料を制振材料として利用する場合、減衰材料をシート状に成形することにより得られる制振シートを制振層とし、同制振層の表面に制振層を拘束するための拘束層を貼り合わせることによって拘束型制振シートを得ることができる。拘束層としては、アルミニウム、鉛等の金属箔、ポリエチレン、ポリエステル等の合成樹脂から形成されるフィルム、不織布等が挙げられる。この拘束型制振シートは、制振層側を適用箇所に貼り合わせることによって制振層の両面が拘束されている状態で使用される。
【００１８】
この減衰材料は、衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収材料として、例えば靴、グローブ、各種防具、グリップ、ヘッドギア等のスポーツ用品、ギプス、マット、サポーター等の医療用品、壁材、床材、フェンス等の建材、各種緩衝材、各種内装材等に適用することができる。この減衰材料を衝撃吸収材料として利用する場合、減衰材料をシート状に成形することにより、衝撃吸収シートとして利用することができる。この衝撃吸収シートは、適用箇所に貼り合わせる等して使用される。
【００１９】
さて、被検体が母材の活性成分として作用するか否かを判断するには、ＤＳＣを用いて、被検体に第１昇温段階、冷却段階及び第２昇温段階を順次実施する。そして、第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現し、かつ第２昇温段階において第１昇温段階で発現した吸熱ピークが消失する被検体を活性成分として選択する。又は、第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現し、かつ第２昇温段階において結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を活性成分として選択する。この選択方法では、被検体の吸熱ピーク及び発熱ピーク、すなわち被検体の結晶性及び非晶性に着眼している。従って、被検体を母材に配合せずに、その被検体が活性成分として作用するか否かについて、判断される。
【００２０】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・  この実施形態の減衰材料における活性成分の選択方法では、被検体に対して第１昇温段階、冷却段階及び第２昇温段階をＤＳＣによって順次実施している。そして、第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現し、かつ第２昇温段階において第１昇温段階で発現した吸熱ピークが消失する被検体を活性成分として選択している。又は、第１昇温段階において被検体の融点に基づく吸熱ピークが発現し、かつ第２昇温段階において結晶化に基づく発熱ピークが発現する被検体を活性成分として選択している。この選択方法の場合、被検体を母材に配合せずに、その被検体が活性成分として作用するか否かが判断されるため、新規な活性成分を容易に選択することができる。
【００２１】
・  この実施形態の減衰材料では、母材と、上記活性成分の選択方法によって選択された活性成分とを含有している。この減衰材料によると、優れた減衰性能を発揮することができる。
【実施例】
【００２２】
次に、実施例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
被検体としてＤＣＨＢＳＡについて、示差走査型熱量計（真空理工（株）製、ＤＳＣ−９Ｓ）を用いて昇温速度１０℃／分、測定温度範囲−４０℃〜＋１６０℃の条件で第１昇温段階を実施した。次いで、溶融状態のＤＣＨＢＳＡに冷却段階を実施した後、そのＤＣＨＢＳＡに第１昇温段階と同じ条件で第２昇温段階を実施した。第１昇温段階及び第２昇温段階におけるＤＳＣチャートをそれぞれ図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す。図１（ａ）の結果から明らかなように、第１昇温段階ではＤＣＨＢＳＡの融点に基づく吸熱ピークが発現している。図１（ｂ）の結果から明らかなように、第２昇温段階ではその吸熱ピークは消失している。従って、ＤＣＨＢＳＡは母材に対して活性成分として作用することがわかる。
【００２３】
（実施例２）
被検体として２ＨＢＭＰＣＢを用いて測定温度範囲を−５０℃〜＋２００℃に設定した以外は、実施例１と同じ条件で第１昇温段階、冷却段階及び第２昇温段階を実施した。第１昇温段階及び第２昇温段階におけるＤＳＣチャートをそれぞれ図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す。図２（ａ）の結果から明らかなように、第１昇温段階では２ＨＢＭＰＣＢの融点に基づく吸熱ピークが発現している。図２（ｂ）の結果から明らかなように、第２昇温段階では２ＨＢＭＰＣＢの結晶化に基づく発熱ピークが発現している。従って、２ＨＢＭＰＣＢは母材に対して活性成分として作用することがわかる。
【００２４】
（実施例３）
被検体としてアントラセンを用いて測定温度範囲を＋５０℃〜＋２５０℃に設定した以外は、実施例１と同じ条件で第１昇温段階、冷却段階及び第２昇温段階を実施した。第１昇温段階及び第２昇温段階におけるＤＳＣチャートをそれぞれ図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す。図３（ａ）及び図３（ｂ）の結果から明らかなように、第１昇温段階及び第２昇温段階のいずれもアントラセンの融点に基づく吸熱ピークが発現している。従って、アントラセンは母材に対して活性成分として作用しないことがわかる。
【００２５】
（実施例４）
被検体としてヘキサメチレンテトラミンを用いて測定温度範囲を−５０℃〜＋１９０℃に設定した以外は、実施例１と同じ条件で第１昇温段階、冷却段階及び第２昇温段階を実施した。第１昇温段階及び第２昇温段階におけるＤＳＣチャートをそれぞれ図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。図４（ａ）及び図４（ｂ）の結果から明らかなように、第１昇温段階及び第２昇温段階のいずれもピークが発現していない。従って、ヘキサメチレンテトラミンは母材に対して活性成分として作用しないことがわかる。
【００２６】
（活性成分の確認）
母材としてのポリ塩化ビニル（大洋塩ビ（株）製、ＴＨ−１０００）７重量部、及び実施例１の被検体３重量部を混合し、原料組成物を調製した。同様にして、母材に実施例２〜４の各被検体を配合することにより各原料組成物を調製した。各原料組成物をシート状に成形した後、得られたシート材（厚さ１ｍｍ）を３５ｍｍ×５ｍｍの寸法に切断し、動的粘弾性測定用の試験片とした。動的粘弾性測定装置（ＲＳＡ−ＩＩ：レオメトリック社製）を用いて各試験片を加振しながら連続的に昇温した際の損失正接（ｔａｎδ）を測定した。測定条件は、加振の周波数１０Ｈｚ、測定温度範囲−６０℃〜＋６０℃、昇温速度５℃／分とした。比較対照として、ポリ塩化ビニル単体の損失正接を同様にして測定した。ポリ塩化ビニル単体における損失正接のピーク値は、１．３５であった。実施例１及び実施例２の被検体を配合した各試験片における損失正接のピーク値は、それぞれ２．６２及び２．１３であり、ポリ塩化ビニル単体における損失正接のピーク値よりも高い値を示した。よって、ＤＣＨＢＳＡ及び２ＨＢＭＰＣＢは、活性成分として作用することが確認された。従って、これらの活性成分を含有する減衰材料は、優れた減衰性能を発揮することができる。一方、実施例３及び実施例４の被検体を配合した各試験片における損失正接のピーク値は、それぞれ１．００及び０．３４であり、ポリ塩化ビニル単体における損失正接のピーク値よりも低い値となった。よって、アントラセン及びヘキサメチレンテトラミンは、活性成分として作用しないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は実施例１における示差走査型熱量計のチャート。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は実施例２における示差走査型熱量計のチャート。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は実施例３における示差走査型熱量計のチャート。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は実施例４における示差走査型熱量計のチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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