(57)【要約】減衰性能を容易に向上させることができる減衰性組成物を提供する。減衰性組成物は、母材に添加成分を配合したものであり、前記添加成分は下記Ｅ’（比）に基づいて選定されたものである。    Ｅ’（比）＝Ｅ’２／Ｅ’１    Ｅ’１＝Ｅ’１１／Ｅ’１２    Ｅ’２＝Ｅ’２１／Ｅ’２２［但し、図１の減衰性組成物の変化曲線１における、ガラス状態部分２からの延長線５と転移状態部分３の中心を通り変化曲線１に沿って引いた直線６との交点８から変化曲線１に下した垂線１０と、変化曲線１との交点１２におけるＥ’をＥ’２１とする。ゴム状態部分４からの延長線７と前記直線６との交点９から変化曲線１に下した垂線１１と、変化曲線１との交点１３におけるＥ’をＥ’２２とする。母材のみの変化曲線２において変化曲線１の場合と同様の操作を行い、１２’におけるＥ’をＥ’１１及び１３’におけるＥ’をＥ’１２とする。］
2005007750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材とそれに添加される添加成分とを含有し、外部から加えられたエネルギーを減衰する減衰性組成物において、前記添加成分は下記Ｅ’（比）に基づいて選定されたものであることを特徴とする減衰性組成物。
Ｅ’（比）＝Ｅ’２／Ｅ’１
Ｅ’１＝Ｅ’１１／Ｅ’１２
Ｅ’２＝Ｅ’２１／Ｅ’２２
［但し、ｘ軸の温度（℃）とｙ軸の貯蔵弾性率（Ｅ’）との関係を表すグラフにおいて、減衰性組成物及び母材のみの変化曲線は、ガラス状態ではｘ軸とほぼ平行な直線、転移状態では温度の上昇とほぼ反比例して減少する直線及びゴム状態では温度の上昇とほぼ反比例して緩やかに減少する直線を表す。この変化曲線のガラス状態部分からの延長線と転移状態部分の中心を通り変化曲線に沿って引いた直線との交点から変化曲線に垂線を下し、この垂線と変化曲線との交点におけるＥ’の値について、母材のみの場合の値をＥ’１１、減衰性組成物の場合の値をＥ’２１とする。また、変化曲線のゴム状態部分からの延長線と転移状態部分の中心を通り変化曲線に沿って引いた直線との交点から変化曲線に垂線を下し、この垂線と変化曲線との交点におけるＥ’の値について、母材のみの場合の値をＥ’１２、減衰性組成物の場合の値をＥ’２２とする。］
【請求項２】
前記添加成分は、さらに下記Ｅ”（比）を加味して選定されたものであることを特徴とする請求項１に記載の減衰性組成物。
Ｅ”（比）＝Ｅ”２／Ｅ”１
Ｅ”１＝Ｅ”１１／Ｅ”１２
Ｅ”２＝Ｅ”２１／Ｅ”２２
［但し、ｘ軸の温度（℃）とｙ軸の損失弾性率（Ｅ”）との関係を表すグラフにおいて、減衰性組成物及び母材のみの変化曲線は、ガラス状態ではほとんど変化がなくほぼ横ばいであり、転移状態付近でピークを示し、ゴム状態にかけて急激に減少し、ゴム状態ではほとんど変化がなく、横ばいを示す。母材のみについての変化曲線のピークにおけるＥ”の値をＥ”１１、変化曲線のゴム状態部分におけるＥ”の値をＥ”１２とする。また、減衰性組成物についての変化曲線のピークにおけるＥ”の値をＥ”２１、変化曲線のゴム状態部分におけるＥ”の値をＥ”２２とする。］
【請求項３】
前記Ｅ’（比）の値が、１．０〜４０であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の減衰性組成物。
【請求項４】
前記Ｅ”（比）の値が、１．５〜２０であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の減衰性組成物。
【請求項５】
前記添加成分はＥ’（比）とＥ”（比）の両式を満たす重複範囲に基づいて選定されたものであることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の減衰性組成物。
【請求項６】
前記添加成分がＥ’（比）を増大させる活性成分であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の減衰性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、振動エネルギー、音のエネルギー、衝撃エネルギー等のエネルギーを減衰する減衰性能を有する減衰性組成物に関するものである。さらに詳しくは、例えば制振材料、吸音材料及び衝撃吸収材料として、自動車、内装材、建材、家電機器等に適用される減衰性組成物に関するものである。
【背景技術】  従来、減衰性組成物としては、例えば、母材に、母材における双極子モーメントの量を増大させる活性成分を添加して得られる減衰性組成物がある（例えば、特許第３３１８５９３号公報の請求項１及び第１１頁を参照）。この減衰性組成物では、活性成分を添加し、双極子モーメントの量を増大させることにより、減衰性組成物における損失正接（ｔａｎδ）の値を向上させている。減衰性組成物の減衰性能を向上させるには、母材に適した活性成分を選択することが重要である。
ところが、上記従来の技術において、母材と活性成分との相互作用の解明や、母材に適した活性成分の選択が複雑であるため、減衰性能を向上させることが困難であるという問題が生じていた。
【発明の開示】
本発明の目的は、減衰性能を容易に向上させることができる減衰性組成物を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の減衰性組成物を提供する。その減衰性組成物は、母材とそれに添加される添加成分とを含有し、外部から加えられたエネルギーを減衰する。前記添加成分は下記Ｅ’（比）に基づいて選定されたものである。
Ｅ’（比）＝Ｅ’２／Ｅ’１
Ｅ’１＝Ｅ’１１／Ｅ’１２
Ｅ’２＝Ｅ’２１／Ｅ’２２
［但し、ｘ軸の温度（℃）とｙ軸の貯蔵弾性率（Ｅ’）との関係を表すグラフにおいて、減衰性組成物及び母材のみの変化曲線は、ガラス状態ではｘ軸とほぼ平行な直線、転移状態では温度の上昇とほぼ反比例して減少する直線及びゴム状態では温度の上昇とほぼ反比例して緩やかに減小する直線を表す。この変化曲線のガラス状態部分からの延長線と転移状態部分の中心を通り変化曲線に沿って引いた直線との交点から変化曲線に垂線を下し、この垂線と変化曲線との交点におけるＥ’の値について、母材のみの場合の値をＥ’１１、減衰性組成物の場合の値をＥ’２１とする。また、変化曲線のゴム状態部分からの延長線と転移状態部分の中心を通り変化曲線に沿って引いた直線との交点から変化曲線に垂線を下し、この垂線と変化曲線との交点におけるＥ’の値について、母材のみの場合の値をＥ’１２、減衰性組成物の場合の値をＥ’２２とする。］
【図面の簡単な説明】  図１は、温度（℃）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との関係を示すグラフである。
図２は、温度（℃）と損失弾性率（Ｅ”）との関係を示すグラフである。
図３は、Ｅ’（比）とｔａｎδ（比）との関係を示すグラフである。
図４は、Ｅ’（比）とｔａｎδ（比）との関係を示すグラフにおいてｘ軸を拡大したグラフである。
図５は、Ｅ”（比）とｔａｎδ（比）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態における減衰性組成物は、母材に添加成分を配合したものであり、その添加成分は下記に示されるＥ’（比）に基づいて選定されたものである。
Ｅ’１は母材のみの場合のガラス状態からゴム状態へのＥ’の低下量の比を示し、Ｅ’２は減衰性組成物の場合のガラス状態からゴム状態へのＥ’の低下量の比を示す。従って、Ｅ’（比）は、母材のみの場合のガラス状態からゴム状態へのＥ’の低下量の比に対する、減衰性組成物の場合のガラス状態からゴム状態へのＥ’の低下量の比の比を示す。その値が大きいほど、ガラス状態からゴム状態へ転移するときのＥ’の低下量の比が母材のみに比べて大きいことを意味する。ここで、ガラス状態のＥ’はゴム状態のＥ’と比べて非常に大きい値を示すため、ガラス状態からゴム状態へのＥ’の低下量を差で表すと、ガラス状態のＥ’が大きく影響する。減衰性組成物の種類によりＥ’が大きく異なるため、差を用いると減衰性組成物間での比較が困難になる。一方、低下量を比で表すと、ガラス状態のＥ’のみでなく、ゴム状態のＥ’も考慮することができる。変化量ではなく変化率としてＥ’の低下量を示すことができることから、減衰性組成物の種類の違いによる影響を無視することができ、異なる減衰性組成物間での比較が容易にできる。従って、添加成分の選定は容易にできる。
Ｅ’（比）＝Ｅ’２／Ｅ’１
Ｅ’１＝Ｅ’１１／Ｅ’１２
Ｅ’２＝Ｅ’２１／Ｅ’２２
［但し、温度（℃）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との関係を表すグラフ図１において、減衰性組成物における温度（℃）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との関係を示す変化曲線を１、母材のみにおける温度（℃）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との関係を示す変化曲線を１’とする。変化曲線１のガラス状態部分２からの延長線５と変化曲線１の転移状態部分３の中心を通り変化曲線１に沿って引いた直線６との交点を８としたとき、交点８から変化曲線１に引いた垂線１０と変化曲線１との交点１２におけるＥ’の値をＥ’２１とする。変化曲線１のゴム状態部分４からの延長線７と変化曲線１の転移状態部分３の中心を通り変化曲線１に沿って引いた直線６との交点を９としたとき、交点９から変化曲線１に引いた垂線１１と変化曲線１との交点１３におけるＥ’の値をＥ’２２とする。
変化曲線１’のガラス状態部分２’からの延長線５’と変化曲線１’の転移状態部分３’の中心を通り変化曲線１’に沿って引いた直線６’との交点を８’としたとき、交点８’から変化曲線１’に引いた垂線１０’と変化曲線１’との交点１２’におけるＥ’の値をＥ’１１とする。変化曲線１’のゴム状態部分４’からの延長線７’と変化曲線１’の転移状態部分３’の中心を通り変化曲線１’に沿って引いた直線６’との交点を９’としたとき、交点９’から変化曲線１’に引いた垂線１１’と変化曲線１’との交点１３’におけるＥ’の値をＥ’１２とする。］
ここで図１及び図２において、貯蔵弾性率（Ｅ’）及び損失弾性率（Ｅ”）を示すｙ軸におけるＥ＋０６は、×１０６を表す。従って、図１のｙ軸目盛は、１．００×１０６〜１．００×１０１１の範囲で、目盛間隔は１０であり、図２のｙ軸目盛は、１．００×１０６〜１．００×１０１０の範囲で、目盛間隔は１０である。
この減衰性組成物は、振動エネルギー、音のエネルギー、衝撃エネルギー等のエネルギーを吸収して熱エネルギーに変換する減衰性能を有するものである。この減衰性組成物は、各種形状に成形され、自動車、内装材、建材、家電機器等に適用される。ここで、減衰性組成物の減衰性能は、一般に損失正接（ｔａｎδ）の値の大きさによって示すことができる。
粘弾性特性は、貯蔵弾性率（Ｅ’）、損失弾性率（Ｅ”）及び損失正接（ｔａｎδ）の３つの要素から分析することができる。貯蔵弾性率（Ｅ’）は物質の弾性要素と考えることができ、その値が大きいほど力を加えたときに押し返そうとする力が強いことを示している。損失弾性率（Ｅ”）は物質の粘性要素と考えることができ、その値が大きいほど水飴のように粘りが強いということを示している。損失正接（ｔａｎδ）は、貯蔵弾性率（Ｅ’）と損失弾性率（Ｅ”）との比で定義され、弾性要素を基準とするときの粘性要素の割合を意味する。損失正接（ｔａｎδ）は以下の式により求められる。通常、この種の減衰性組成物では、その損失正接（ｔａｎδ）の値が大きいほど、高い減衰性能が得られる。
ｔａｎδ＝ｓｉｎδ／ｃｏｓδ＝Ｅ”／Ｅ’
本実施形態において、添加成分は前記Ｅ’（比）により選定される。Ｅ’（比）は、貯蔵弾性率（Ｅ’）の測定結果より、前記式により算出される。従って、Ｅ’及びＥ”を求めそこから算出されたｔａｎδを用いて添加成分を選定することと比べると、Ｅ’を求めることのみで算出されるＥ’（比）を用いて添加成分を選定することは非常に有効な方法である。
本実施形態における減衰性組成物において、Ｅ’（比）の値は１．０〜４０であることが好ましい。Ｅ’（比）が１．０未満であると、減衰性能が十分に向上されないおそれがある。一方、４０を越えると、減衰性組成物の成形性が悪くなるおそれがある。
前記添加成分は、さらに下記で示すＥ”（比）を加味して選定されたものである。Ｅ”１は母材のみの場合のピーク値からゴム状態へのＥ”の低下量の比を示し、Ｅ”２は減衰性組成物の場合のピーク値からゴム状態へのＥ”の低下量の比を示す。従って、Ｅ”（比）は、母材のみの場合のピーク値からゴム状態へのＥ”の低下量の比に対する、減衰性組成物の場合のピーク値からゴム状態へのＥ”の低下量の比の比を示し、その値が大きいほど、減衰性組成物においてＥ”ピーク値とゴム状態におけるＥ”の値の差が母材のみと比べ大きいことを意味する。ここで、ピーク値のＥ”はゴム状態のＥ”と比べて非常に大きい値を示すため、ピーク値からゴム状態へのＥ”の低下量を差で表すと、ピーク値のＥ”が大きく影響する。減衰性組成物の種類によりＥ”が大きく異なるため、差を用いると減衰性組成物間での比較が困難になる。一方、低下量を比で表すと、ピーク値のＥ”のみでなく、ゴム状態のＥ”も考慮することができる。変化量ではなく変化率としてＥ”の低下量を示すことができることから、減衰性組成物の種類の違いによる影響を無視することができ、異なる減衰性組成物間での比較が容易にできる。従って、添加成分の選定は容易にできる。
Ｅ”（比）＝Ｅ”２／Ｅ”１
Ｅ”１＝Ｅ”１１／Ｅ”１２
Ｅ”２＝Ｅ”２１／Ｅ”２２
［但し、温度（℃）と損失弾性率（Ｅ”）との関係を表すグラフ図２において、減衰性組成物における温度（℃）と損失弾性率（Ｅ”）との関係を示す変化曲線を１４、母材のみにおける温度（℃）と損失弾性率（Ｅ”）との関係を示す変化曲線を１４’とする。変化曲線１４のピーク１５におけるＥ”の値をＥ”２１とし、ゴム状態部分１６におけるＥ”の値をＥ”２２とする。同様に母材のみの変化曲線１４’のピーク１５’におけるＥ”の値をＥ”１１とし、ゴム状態部分１６’におけるＥ”の値をＥ”１２とする。］
例えば、正弦ひずみγ＝γ０ｓｉｎωｔを与えるとき、弾性体ではひずみ波と同位相の、粘性体ではひずみより位相がπ／２進んだ応力振動が現れる。粘弾性体では下記式に示すような中間の位相差（０＜δ＜π／２）をもつ応力振動が現れる。
σ＝σ０ｓｉｎ（ωｔ＋δ）（０＜δ＜π／２）
従って、δが０に近いか、それともπ／２に近いかによって弾性的なのか、粘性的なのかがすぐに分かる。ここで、損失正接（ｔａｎδ）は、下記式のように、貯蔵弾性率（Ｅ’）と損失弾性率（Ｅ”）との比で定義され、弾性項（Ｅ’）を基準とした粘性項（Ｅ”）の割合を意味する。
ｔａｎδ＝ｓｉｎδ／ｃｏｓδ＝Ｅ”／Ｅ’
粘弾性体を振動変形させるのに必要な１周期あたりの仕事（Ｗ）は、次の式で与えられる。
Ｗ＝πγ０２Ｅ”＝πσ０γ０ｓｉｎδ
従って、１周期あたりの散逸エネルギーに対応するのは厳密にはｔａｎδではなく、ｓｉｎδであることから、物理的に意味があって重要なのはｓｉｎδ（つまり損失弾性率（Ｅ”））である。
以上より、ｔａｎδを算出して添加成分を選定する方法よりも、Ｅ’（比）、Ｅ”（比）を算出し、二種類の指標により添加成分を選定することは、より正確に選定することができる。
本実施形態における減衰性組成物において、Ｅ”（比）の値が１．５〜２０であることが好ましい。Ｅ”（比）が１．５未満であると、減衰性能が十分に向上されないおそれがある。一方、２０を越えると、減衰性組成物の成形性が悪くなるおそれがある。
母材は、有機高分子を含有している。有機高分子は、粘弾性特性を有するものであれば特に限定されない。有機高分子の具体例として、硬化型有機高分子、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、ゴム等が挙げられる。硬化型有機高分子として、熱硬化性樹脂、一液硬化型樹脂、二液硬化型樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体、ポリフッ化ビニリデン、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
ゴムとしては、アクリルゴム、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）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
硬化型有機高分子としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの硬化型有機高分子の硬化方法としては、湿気硬化、加熱硬化、光（紫外線等）硬化等が挙げられる。
これらの硬化型有機高分子の中でも、成形性が良好であるとともに汎用性に優れることから、硬化型ポリウレタンがさらに好ましい。硬化型ポリウレタンとしては、２液型の硬化型ポリウレタン、１液型の硬化型ポリウレタン等が挙げられる。２液型の硬化型ポリウレタンは、主剤としてのポリオールと硬化剤としてのポリイソシアネートとを使用時に混合して各種硬化方法等によって硬化させるものである。ポリオールは、１分子中に活性水素基（−ＯＨ、−ＮＨ２）を２個以上持つ化合物であって、具体例としては、多価アルコール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が挙げられる。多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等が挙げられる。ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、縮合系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール等が挙げられる。ポリイソシアネートは１分子中にイソシアネート基を２個以上持つ化合物であって、具体例としてはトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等が挙げられる。
１液型の硬化型ポリウレタンは、ポリイソシアネートが有するイソシアネート基を空気中の水分と反応させることにより硬化する湿気硬化型ポリウレタン、イソシアネート基がブロック剤等でマスクされたものであって加熱することで硬化する加熱硬化型ポリウレタン等が挙げられる。これらの有機高分子は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
母材の含有量は、好ましくは４０〜９９質量％、より好ましくは５０〜９５質量％、最も好ましくは６０〜９０質量％である。この含有量が４０質量％未満であると、減衰性組成物の成形性が悪くなるおそれがある。一方、含有量が９９質量％を越えると、減衰性能を十分に向上させることができないおそれがある。
添加成分として、難燃剤、補強材、増量剤、潤滑材、着色剤、抗菌剤、腐食防止剤、制電材、安定剤、湿潤材、充填材、Ｅ’（比）を増大させる活性成分及びその他の有機化合物等が挙げられる。ここで、減衰性組成物の減衰性能を向上させる作用に優れるため、添加成分としてはＥ’（比）を増大させる活性成分が好ましい。また、Ｅ’（比）を増大させる活性成分は、Ｅ’（比）及びＥ”（比）を増大させる活性成分であってもよい。
活性成分は減衰性組成物中において、双極子として存在する。ここで、双極子モーメントは、分極の程度を示す尺度であり、双極子間には大きな分子間力（双極子−双極子間引力）が働いている。この減衰性組成物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。この双極子の変位・復元作用によってＥ’（比）が増大される。
活性成分は、減衰性組成物のガラス状態において、フィラーと似た挙動を示すため、Ｅ’２１の値は増大する。一方、ゴム状態においては、活性成分は減衰性組成物中で双極子の変位・回復作用を起こすために、母材の分子間の束縛を低減させる。従って、Ｅ’２２の値を低下させる。以上の結果からＥ’２は増大するため、Ｅ’（比）は増大する。
また、活性成分は減衰性組成物中で双極子の変位・回復作用を起こすために、減衰性組成物に加えられた振動エネルギー、衝撃エネルギー等のエネルギーを多く消費する。従ってＥ”２１が増大し、Ｅ”２は増大する。その結果、Ｅ”（比）は増大する。
活性成分の具体例として、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、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挙げられる。
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、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−ｔｅｒｔ−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。
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２−｛２’−ハイドロキシ−３’−（３”，４”，５”，６”−テトラハイドロフタリミデメチル）−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’−ｔｅｒｔ−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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＤＢＰＣＢ）等が挙げられる。
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。
これらの添加成分を配合する場合には、これらから選ばれる一種のみを用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。活性成分を選択する際には、活性成分と母材との相溶し易さ、すなわち溶解度パラメータ（ＳＰ値）を考慮し、その値の近いものを選択するとよい。
これらの活性成分でも、Ｅ’（比）を増加させる作用に優れることから、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から選ばれる少なくとも一種が好ましい。
その他の添加成分として、寸法安定性及び衝撃強度を向上させるため、充填材が好ましい。充填材としては、有機充填材と無機充填材とがある。有機充填材としては、セルロースパウダー、再生ゴム、コルク粉等が挙げられる。無機充填材としては、マイカ、炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ、ウォラストナイト、ゼオライト、硫酸バリウム等が挙げられる。これら充填材の中でも、減衰性能を向上させる作用に優れているため、無機充填材から選ばれる少なくとも一種が好ましい。
添加成分の含有量は、好ましくは１〜６０質量％、より好ましくは５〜５０質量％、最も好ましくは１０〜４０質量％である。この含有量が１質量％未満であると、減衰性能を十分に向上させることができないおそれがある。一方、６０質量％を越えると、減衰性組成物の成形性が悪くなるおそれがある。
この減衰性組成物の減衰性能は、動的粘弾性測定から算出される損失正接（ｔａｎδ）のピーク値によっても補足的に確認することができる。減衰性組成物における損失正接（ｔａｎδ）のピーク値は、加振の周波数１０Ｈｚ、昇温速度５℃／ｍｉｎの条件によって測定した場合、母材のみにおける損失正接（ｔａｎδ）のピーク値に対して、好ましくは１．１倍以上、より好ましくは１．２倍以上、最も好ましくは１．３倍以上である。減衰性組成物における損失正接（ｔａｎδ）のピーク値が母材のみの１．１倍未満であると、減衰性能が十分に向上されないおそれがある。この損失正接（ｔａｎδ）の上限は、特に限定されないが、１０倍を超える値を得るのは、母材の特性を考慮すると困難であるため、１０倍以下であると推測される。
以上の原料を配合することで減衰性組成物が得られる。減衰性組成物を加工し、減衰材料を製造する場合、まず、母材、添加成分及びその他の成分をロール混練によって混合するロール混練法により混合調整する。ロール混練法による溶融混練には、熱ロール、バンバリーミキサー、二軸混練機、押出機等の混練装置を用いることができる。そして、得られた組成物をＴ−ダイ等のダイス、押出機、プレス機等の成形機を用いてシート状に加熱成形することによって、減衰材料を得る。
この減衰性組成物から得られる減衰材料は、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、モーター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用いるとき、非拘束型制振シート又は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、適用箇所に張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非拘束型制振材料とすることができる。また、拘束型制振シートは、シート状に成形された制振材料を制振層とし、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張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拘束型制振材料とすることができる。
この減衰性組成物は、加工することにより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。この減衰性組成物を加工し衝撃吸収材料として利用する場合、シート状に成形することによって、衝撃吸収シートとすることができる。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することができる。
さて、この減衰性組成物は、母材に添加成分及びその他の成分を配合することによって製造することができる。このとき、添加成分はＥ’の測定結果より算出されるＥ’（比）に基づいて選定されたものである。Ｅ’及びＥ”を測定し、その測定結果から算出されるｔａｎδと比較し、Ｅ’（比）はＥ’のみから簡単に求めることができるため、減衰性能を容易に向上させることができる。従って、この減衰性組成物より得られる成形体に外部から振動エネルギー等のエネルギーが加えられたとき、そのエネルギーが十分に抑制される。また、Ｅ’（比）だけでなく、散逸エネルギーに対応するＥ”（比）も加味して添加成分を選定することによって、より正確に添加成分の選定をすることができる。
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性組成物は、母材とそれに添加される添加成分とを含有するものである。この添加成分はＥ’のみの測定結果より算出されるＥ’（比）に基づいて選定されたものである。このように構成した場合、Ｅ’及びＥ”の測定結果から算出されるｔａｎδよりも簡単に求めることができるＥ’（比）により、添加成分を選定することができる。従って、減衰性能を容易に向上させることができる。
・この実施形態の減衰性組成物においては、前記添加成分は、さらに前記Ｅ”（比）を加味して選定されたものである。このように構成した場合、Ｅ’、Ｅ”からｔａｎδを算出し、添加成分を選定することと比較し、Ｅ’及びＥ”それぞれからＥ’（比）及びＥ”（比）を算出し、二種類の指標により添加成分を選定することができる。従って、添加成分の選定をより正確に行うことができるため、減衰性能をさらに容易に向上させることができる。
・この実施形態の減衰性組成物においては、前記Ｅ’（比）の値が、１．０〜４０であるとしている。このように構成した場合、より具体的に母材に最適な添加成分を選択することができるため、減衰性能をさらに容易に向上させることができる。
・この実施形態の減衰性組成物においては、前記Ｅ”（比）の値が、１．５〜２０であるとしている。このように構成した場合、母材に最適な添加成分を確実に選択することができるため、減衰性能を確実に向上させることができる。
次に実施例及び比較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】  母材としてポリ塩化ビニル（ＴＨ−１０００、大洋塩ビ（株）製、以下ＰＶＣという）及び、Ｅ’（比）に基づいて選定した添加成分として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（サンセラーＤＺ，三新化学工業（株）製、以下ＤＣＨＢＳＡという）をロール混練機に投入した。これを温度１７０℃で１０分間混練して減衰性組成物を得た。得られた減衰性組成物を１７０℃に加熱した金属板間に挟んでプレス機で圧力２９４２ｋＰａ、加熱時間１２０秒の条件で加圧成形した。さらに、加圧成形された組成物を１７０℃、７８４５ｋＰａ、６０秒の条件で加圧成形し、厚さ０．８ｍｍのシート状の減衰材料を得た。
【実施例２】  母材としてＰＶＣ及び、Ｅ’（比）に基づいて選定した添加成分として２−｛２’−ハイドロキシ−３’−（３”，４”，５”，６”−テトラハイドロフタリミデメチル）−５’−メチルフェニル｝−ベンゾトリアゾール（ｖｉｏｓｏｒｂ５９０、共同薬品（株）製、以下２ＨＰＭＭＢという）をロール混練機に投入した。これを温度１７０℃で１０分間混練して減衰性組成物を得た、実施例１と同様の操作により減衰材料を得た。
【実施例３】  母材として塩素化ポリエチレン（ダイソラックＭＲ−１０４、ダイソー（株）製、塩素量４０％、Ｔｇ＝０℃、以下ＣＰＥという）及び、Ｅ’（比）に基づいて選定した添加成分としてＤＣＨＢＳＡをロール混練機に投入した。これを温度１４０℃で１０分間混練して減衰性組成物を得、温度１７０℃を１００℃に変更した以外は実施例１と同様の操作により減衰材料を得た。
【実施例４】  母材としてポリプロピレン（グランドポリプロＦ１１３、（株）グランドポリマー製、以下ＰＰという）及び、Ｅ’（比）に基づいて選定した添加成分としてＤＣＨＢＳＡをロール混練機に投入した。これを温度１６０℃で１０分間混練して減衰性組成物を得、温度１７０℃を１６０℃に変更した以外は実施例１と同様の操作により減衰材料を得た。
（比較例１）
添加成分として用いたＤＣＨＢＳＡをｔａｎδに基づいて選定したこと以外は、実施例１と同様の操作により減衰材料を得た。
（比較例２）
添加成分として用いた２ＨＰＭＭＢをｔａｎδに基づいて選定したこと以外は、実施例２と同様の操作により減衰材料を得た。
（比較例３）
添加成分として用いたＤＣＨＢＳＡをｔａｎδに基づいて選定したこと以外は、実施例３と同様の操作により減衰材料を得た。
（比較例４）
添加成分として用いたＤＣＨＢＳＡをｔａｎδに基づいて選定したこと以外は、実施例４と同様の操作により減衰材料を得た。
（比較例５）
母材としてＰＶＣ及び、Ｅ’（比）に基づいて検討した結果選定されなかった添加成分としてフタル酸ビス（２−エチルヘキシル）（和光一級、和光純薬工業（株）製、以下ＤＯＰという）をロール混練機に投入した。これを温度１７０℃で１０分間混練して減衰性組成物を得、実施例１と同様の操作により減衰材料を得た。
（比較例６）
母材としてＰＶＣ及び、Ｅ’（比）に基づいて検討した結果選定されなかった添加成分として鱗片状マイカ（クラライトマイカ  ６０−Ｃ、（株）クラレ製）をロール混練機に投入した。これを温度１７０℃で１０分間混練して減衰性組成物を得、実施例１と同様の操作により減衰材料を得た。
（比較例７）
母材としてＣＰＥ及び、Ｅ’（比）に基づいて検討した結果選定されなかった添加成分としてクレー（クニピアＦ、クニミネ工業（株）製）をロール混練機に投入した。これを温度１４０℃で１０分間混練して減衰性組成物を得、実施例３と同様の操作により減衰材料を得た。
実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例７のそれぞれの配合量を表１に示す。
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（動的粘弾性の測定）
各実施例及び各比較例におけるシート状の減衰材料を長さ３５ｍｍで幅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）を用いて試験片を加振しながら連続的に昇温した際の粘弾性特性を加振の周波数１０Ｈｚ、測定温度範囲−２０〜１６０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎの条件で測定した。
（Ｅ’（比）の算出）
動的粘弾性の測定結果から、図１に示すような温度（℃）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との関係を表すグラフが得られる。
図１において、減衰性組成物の変化曲線１のガラス状態部分２からの延長線５と変化曲線１の転移状態部分３の中心を通り変化曲線１に沿って引いた直線６との交点を８としたとき、交点８から変化曲線１に引いた垂線１０と変化曲線１との交点１２におけるＥ’の値をＥ’２１とする。変化曲線１のゴム状態部分４からの延長線７と変化曲線１の転移状態部分３の中心を通り変化曲線１に沿って引いた直線６との交点を９としたとき、交点９から変化曲線１に引いた垂線１１と変化曲線１との交点１３におけるＥ’の値をＥ’２２とする。
母材のみの変化曲線１’のガラス状態部分２’からの延長線５’と変化曲線１’の転移状態部分３’の中心を通り変化曲線１’に沿って引いた直線６’との交点を８’としたとき、交点８’から変化曲線１’に引いた垂線１０’と変化曲線１’との交点１２’におけるＥ’の値をＥ’１１とする。変化曲線１’のゴム状態部分４’からの延長線７’と直線６’との交点を９’としたとき、交点９’から変化曲線１’に引いた垂線１１’と変化曲線１’との交点１３’におけるＥ’の値をＥ’１２とする。下記式を用いて算出したＥ’（比）を表２に示す。
Ｅ’（比）＝Ｅ’２／Ｅ’１
Ｅ’１＝Ｅ’１１／Ｅ’１２
Ｅ’２＝Ｅ’２１／Ｅ’２２
（Ｅ”（比）の算出）
動的粘弾性の測定結果から、図２に示すような温度（℃）と損失弾性率（Ｅ”）との関係を表すグラフが得られる。
図２において、減衰性組成物の変化曲線１４のピーク１５におけるＥ”の値をＥ”２１とし、ゴム状態部分１６におけるＥ”の値をＥ”２２とする。同様に母材のみの変化曲線１４’のピーク１５’におけるＥ”の値をＥ”１１とし、ゴム状態部分１６’におけるＥ”の値をＥ”１２とする。下記式を用いてＥ”（比）を算出した。
Ｅ”（比）＝Ｅ”２／Ｅ”１
Ｅ”１＝Ｅ”１１／Ｅ”１２
Ｅ”２＝Ｅ”２１／Ｅ”２２
（損失正接（ｔａｎδ）の算出）
動的粘弾性の測定結果から損失正接（ｔａｎδ）のピークを算出した。また、各例における減衰材料と同じ寸法のＰＶＣ単体、ＣＰＥ単体及びＰＰ単体を準備し、各例と同様に損失正接（ｔａｎδ）のピーク値を算出した。母材単体のピーク値に対する各例のピーク値倍率（以下ｔａｎδ（比）という）を表２に示す。
Ｅ’（比）とｔａｎδ（比）との関係を示すグラフを図３及び図４に示す。また、Ｅ”（比）とｔａｎδ（比）との関係を示すグラフを図５に示す。
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表２から明らかなように、Ｅ’（比）に基づいて添加成分を選定した実施例１〜実施例４及びｔａｎδに基づいて添加成分を選定した比較例１〜比較例４は、いずれの場合も減衰性組成物の減衰性能を向上させることができている。ここで、比較例１〜比較例４は、Ｅ’及びＥ”の測定結果から算出する複雑な選定方法であるｔａｎδを用いて添加成分を選定している。一方、実施例１〜実施例４はＥ’のみの試験結果から求められる簡単な選定方法であるＥ’（比）を用いているため、実施例１〜実施例４は容易に減衰性能を向上させることができる。
次に図３〜図５について説明する。図３〜図５において記号は、◇・・・実施例１、＋・・・実施例２、△・・・実施例３、―・・・実施例４、×・・・比較例５、○・・・比較例６、□・・・比較例７を示す。
図３及び図４から明らかなように、Ｅ’（比）に基づいて選定された添加成分を含有する実施例１〜実施例４は、Ｅ’（比）の値は１．０以上の値を示し、減衰性能は向上する。一方、Ｅ’（比）に基づいて検討した結果選定されなかった添加成分を含有する比較例５〜比較例７は、Ｅ’（比）の値は１．０以下を示し、減衰性能は低下する。
図５から明らかなように、Ｅ”（比）に基づいて選定された添加成分を含有する実施例１〜実施例４は、Ｅ”（比）の値は１．５以上の値を示し、減衰性能は向上する。一方、Ｅ”（比）に基づいて検討した結果選定されなかった添加成分を含有する比較例５〜比較例７は、Ｅ”（比）の値は１．５以下を示し、減衰性能は低下する。
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・前記実施形態における減衰性組成物は、各種形状に成形され、適用物に適用されている。この他に、溶融状態の減衰性組成物を適用箇所にコーティングや充填させて使用することができる。
・前記実施形態において、添加成分はＥ’（比）及びＥ”（比）の両式を満たす重複範囲に基づいて選定されている。この他に、Ｅ’（比）×Ｅ”（比）を用いて活性成分を選定することができる。この場合、減衰性能を十分に発揮させるためには、Ｅ’（比）×Ｅ”（比）の値は１．５〜８００であることが好ましい。
・さらに、Ｅ”（比）／Ｅ’（比）を用いて活性成分を選定することができる。この場合、減衰性能を十分に発揮させるためには、Ｅ”（比）／Ｅ’（比）の値は０．５〜１．５であることが好ましい。
・加えて、Ｅ’（比）＋Ｅ”（比）を用いて活性成分を選定することができる。この場合、減衰性能を十分に発揮させるためには、Ｅ’（比）＋Ｅ”（比）の値は２．５〜６０であることが好ましい。
・この他に、Ｅ’（比）−Ｅ”（比）を用いて活性成分を選定することができる。この場合、減衰性能を十分に発揮させるためには、Ｅ’（比）−Ｅ”（比）の値は−０．５〜２０であることが好ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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