(57)【要約】【課題】ポリオキシメチレンに対して減衰性を付与することのできる減衰性付与成分、及びポリオキシメチレンを母材として減衰性を発揮する減衰性材料を提供する。【解決手段】減衰性付与剤は、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を有効成分として含有している。この減衰性付与剤は、ポリオキシメチレンと混合して使用される。減衰性材料は、母材となるポリオキシメチレンと、そのポリオキシメチレンに減衰性を付与する減衰性付与成分としての４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）とを含有している。【選択図】図１
2007138116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオキシメチレンと混合して使用されることによって、前記ポリオキシメチレンに対して、減衰性を付与する減衰性付与剤であって、
４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を有効成分として含有することを特徴とする減衰性付与剤。
【請求項２】
前記ポリオキシメチレン及び前記有効成分の合計質量に対して、前記有効成分が３〜５０質量％の質量割合となるように、前記ポリオキシメチレンに混合される請求項１に記載の減衰性付与剤。
【請求項３】
母材となるポリオキシメチレンと、そのポリオキシメチレンに減衰性を付与する減衰性付与成分とを含有する減衰性材料であって、
前記減衰性付与成分は４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）であることを特徴とする減衰性材料。
【請求項４】
前記ポリオキシメチレン及び前記減衰性付与成分の合計質量に対して、前記減衰性付与成分が３〜５０質量％含有される請求項３に記載の減衰性材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオキシメチレンに減衰性を付与する減衰性付与剤及び減衰性を発揮する減衰性材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂材料に制振性等の減衰性を付与する減衰性付与成分としては、ベンゾトリアゾール基を有する化合物等が知られている（特許文献１参照）。この種の減衰性付与成分は、溶融状態の樹脂材料と混合して使用される。この減衰性付与成分は、樹脂材料に対して、例えば振動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって、振動エネルギーを減衰する性能、すなわち減衰性を付与する成分である。
【特許文献１】国際公開第９７／４２８４４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
樹脂材料の中でもポリオキシメチレン（ＰＯＭ）は、エンジニアリングプラスチックとして機械特性に優れることで知られている。ところが、このポリオキシメチレンに対して減衰性を付与する成分として有効な成分は未だ提案されていない。
【０００４】
本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポリオキシメチレンに対して減衰性を付与することのできる減衰性付与成分、及びポリオキシメチレンを母材として減衰性を発揮する減衰性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性付与剤は、ポリオキシメチレンと混合して使用されることによって、前記ポリオキシメチレンに対して、減衰性を付与する減衰性付与剤であって、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を有効成分として含有することを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の減衰性付与剤において、前記ポリオキシメチレン及び前記有効成分の合計質量に対して、前記有効成分が３〜５０質量％の質量割合となるように、前記ポリオキシメチレンに混合されることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明の減衰性材料は、母材となるポリオキシメチレンと、そのポリオキシメチレンに減衰性を付与する減衰性付与成分とを含有する減衰性材料であって、
前記減衰性付与成分は４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）であることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の減衰性材料において、前記ポリオキシメチレン及び前記減衰性付与成分の合計質量に対して、前記減衰性付与成分が３〜５０質量％含有されることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の減衰性付与剤によれば、ポリオキシメチレンに対して減衰性を付与することができる。本発明の減衰性材料によれば、ポリオキシメチレンを母材として減衰性を発揮する減衰性材料が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
減衰性付与剤は樹脂材料であるポリオキシメチレンと混合して使用され、ポリオキシメチレンに減衰性を付与するものである。この減衰性付与剤はポリオキシメチレン中において、振動エネルギー、衝撃エネルギー、音のエネルギー等のエネルギー（但し、光エネルギー及び電気エネルギーを除く）を熱エネルギーに変換する機能を発現する。すなわち、この減衰性付与剤によって、ポリオキシメチレンには外部から伝播したエネルギーを減衰する減衰性が付与される。
【００１１】
この減衰性付与剤は、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を有効成分として含有している。この４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）としては、例えば市販品であるノクラック３００（商品名）等を使用することができる。
【００１２】
この減衰性付与剤には、有効成分以外の成分として充填剤、難燃剤、腐食防止剤、着色剤、制電剤、湿潤剤等を必要に応じて含有させることもできる。
減衰性付与剤中における有効成分の含有量は、特に限定されないが、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上、最も好ましくは全量を有効成分とした減衰性付与剤である。この有効成分の含有量が５０質量％以上の場合、ポリオキシメチレンに対する減衰性付与剤の配合量を削減することができるため、減衰性付与剤の取り扱い性が良好になる。
【００１３】
ポリオキシメチレンに対する減衰性付与剤の配合量は、ポリオキシメチレン及び有効成分の合計質量に対する有効成分の質量割合で、好ましくは３〜５０質量％、より好ましくは４〜４０質量％、さらに好ましくは５〜３０質量％である。この質量割合が３質量％未満であると、優れた減衰性能が得られにくくなる。一方、５０質量％を超えると、成形性が十分に得られないおそれがある。特に、この質量割合が５〜３０質量％の場合、減衰性材料の靭性を維持しつつ、十分な減衰性能を得ることができる。
【００１４】
ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）は、ポリアセタールとも呼ばれ、耐摩耗性、耐薬品性等に優れるとともに、強靱性を有する結晶性のエンジニアリングプラスチックである。このポリオキシメチレンは、その特性を生かして電気・電子分野、自動車分野、産業機械分野、建築分野等の幅広い分野において使用されている。
【００１５】
本明細書におけるポリオキシメチレンは、ホモポリマー及びコポリマー（ｃｏ−ＰＯＭ）を含む。ポリオキシメチレンのコポリマーとしては、オキシメチレンとオキシエチレンとのコポリマー等が挙げられる。ポリオキシメチレンのホモポリマー及びコポリマーは、それぞれ単独で使用してもよいし、ホモポリマー及びコポリマーをブレンドして使用してもよい。
【００１６】
減衰性材料は、母材となるポリオキシメチレンと、そのポリオキシメチレンに減衰性を付与する減衰性付与成分とを含有する。この減衰性付与成分は、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）である。
【００１７】
この減衰性材料には、減衰性付与成分以外の成分として充填剤、難燃剤、腐食防止剤、着色剤、制電剤、湿潤剤等を必要に応じて含有させることもできる。
この減衰性材料の減衰性能は、動的粘弾性測定による損失正接（ｔａｎδ）のよって確認される。この減衰性材料において、減衰性付与剤の配合によって発現する損失正接のピークは、例えば０℃〜６０℃の温度範囲に存在する。本実施形態の減衰性材料では、減衰性付与剤の配合量、すなわち減衰性付与成分の含有量に応じて、損失正接のピーク温度が変化する。従って、減衰性材料が使用される温度領域に応じて、減衰性付与剤の配合量（減衰性付与成分の含有量）を調整することにより、使用される温度領域おいて、減衰性能が最も発揮される減衰性材料を得ることができる。この減衰性材料の損失正接は、優れた減衰性能を発揮させることができるという観点から、加振の周波数１０Ｈｚの条件において０℃〜６０℃の温度範囲に発現する損失正接のピーク値が、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．０６以上、さらに好ましくは０．０７以上である。
【００１８】
この減衰性材料は、溶融状態のポリオキシメチレンに減衰性付与剤（減衰性付与成分）を混合することによって得られる。ポリオキシメチレンと減衰性付与剤（減衰性付与成分）との混合には、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。この減衰性材料に外部から、例えば振動エネルギーが伝播すると、ポリオキシメチレンの分子鎖（−ＣＨ２Ｏ−）と、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）の分子との摩擦によって、その振動エネルギーは熱エネルギーに変換されると推測される。このようにして、減衰性材料中においてエネルギーが変換されることにより、減衰性材料は減衰性を発揮する。
【００１９】
この減衰性材料は、減衰性を発揮する成形品として、例えば自動車、内装材、建材、家電製品、電子機器、産業機械部品等の分野において使用することができる。また、この減衰性材料は、衝撃エネルギーを吸収する成形品として、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。
【００２０】
この減衰性材料を制振材料として利用する場合、減衰性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。また、この減衰性材料を制振材料として利用する場合、減衰性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、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。
【００２１】
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。
（１）  減衰性付与剤は、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）を有効成分として含有している。この有効成分は、ポリオキシメチレン中において振動エネルギー等のエネルギーを熱エネルギーに変換する機能を十分に発現する。従って、この減衰性付与剤は、ポリオキシエチレンに対して減衰性を付与することができる。また、この減衰性付与剤を使用するに際し、例えば減衰性付与剤が配合されたポリオキシメチレンを溶融混練した後に成形すれば、減衰性の付与された成形品が得られることになる。このように、この減衰性付与剤によれば、簡便に減衰性を付与することができる。
【００２２】
（２）  減衰性付与剤は、ポリオキシメチレン及び有効成分の合計質量に対して、有効成分が３〜５０質量％の質量割合となるように、ポリオキシメチレンに混合されることが好ましい。この場合、得られる減衰性材料の成形性を維持しつつ、優れた減衰性能を得ることができる。
【００２３】
（３）  減衰性材料は、母材となるポリオキシメチレンと、減衰性付与成分としての４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）とを含有している。この減衰性付与成分は、ポリオキシメチレン中において振動エネルギー等のエネルギーを熱エネルギーに変換する機能を十分に発現する。従って、この減衰性材料では、ポリオキシメチレンを母材として減衰性が発揮される。このため、樹脂材料としてポリオキシメチレンが適した用途に対して、この減衰性材料を適用すれば、ポリオキシメチレン自体の特性と減衰性とを発揮させることが可能となる。
【００２４】
（４）  減衰性材料は、ポリオキシメチレン及び減衰性付与成分の合計質量に対して減衰性付与成分が３〜５０質量％含有されることが好ましい。この場合、減衰性材料の靭性を維持しつつ、優れた減衰性能を得ることができる。
【００２５】
（５）  この減衰性材料では、加振の周波数１０Ｈｚの条件において０℃〜６０℃の温度範囲に発現する損失正接のピーク値が０．０５以上となるように減衰性付与成分を含有させることで、優れた減衰性能が発揮される。
【００２６】
（６）  この減衰性材料では、損失正接のピーク温度が１０℃〜６０℃の温度範囲に存在することで、この温度範囲で使用される用途において、減衰性能を十分に発揮することができる。
【００２７】
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。
・  減衰性材料を製造するに際して、ポリオキシメチレンに減衰性付与剤（減衰性付与成分）を配合したマスターバッチを製造した後に、そのマスターバッチをさらにポリオキシメチレンで希釈してもよい。
【００２８】
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）  加振の周波数１０Ｈｚの条件による動的粘弾性の測定において０℃〜６０℃の温度範囲に発現する損失正接のピーク値が０．０５以上となるように減衰性付与成分が含有される請求項３又は請求項４に記載の減衰性材料。
【００２９】
（ロ）  動的粘弾性の測定による損失正接（ｔａｎδ）のピークが１０℃〜６０℃の温度範囲に存在する請求項３、請求項４及び上記（イ）のいずれか一項に記載の減衰性材料。
【実施例】
【００３０】
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１〜５）
ポリオキシメチレンコポリマー（ｃｏ−ＰＯＭ、デルリン（商品名）４６０ＮＣ０１０、デュポン（株）製）と有効成分（減衰性付与成分）のみからなる減衰性付与剤とを混合することにより、減衰性材料を調製した。なお、ｃｏ−ＰＯＭと減衰性付与剤との混合は、ミキシングロール機（（株）安田精機製作所製）を用いて、加熱温度１９０℃、２０分の条件でｃｏ−ＰＯＭを溶融混練することによって行った。各例の配合量（質量％）を表１に示す。
【００３１】
（比較例１）
表１に示すように、比較例１はｃｏ−ＰＯＭ単体である。
＜動的粘弾性の測定＞
各例で得られた減衰性材料をシート状に成形することによって、厚さ１ｍｍのシート材を得た。各シート材を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−２０℃〜＋１４０℃、昇温速度５℃／分とした。測定結果を表１、図１及び図２に示す。
【００３２】
＜靭性の評価＞
各実施例で得られた減衰性材料及び比較例１の材料をシート状に成形することにより、厚さ１ｍｍのシート材を得た。各シート材を３５ｍｍ×５ｍｍの寸法に切断し、その切断したシート材における長さ方向の一端が他端に接触するようにシート材を湾曲させた。その際、シート材が弾性変形するのみで割れが発生しないものを良好（○）、シート材が割れるものを不良（×）として判定した。なお、例えば減衰性材料から得られる成形品を被適用箇所に密着させるとともに、その成形品によって、被適用箇所から伝播する振動エネルギーを減衰させる場合に、靭性が良好であれば、被適用箇所に対する成形品の追従性が良好となる。このため、靭性が良好な減衰性材料から得られる成形品によれば、被適用箇所の振動を抑制する効果が十分に発揮されるようになる。靭性の評価結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2007138116.tif 000003
表１に示すように、各実施例では減衰性付与成分が含有されているため、図１に示すように、各実施例では０℃〜６０℃の温度範囲内で、損失正接（ｔａｎδ）のピークが発現している。この温度範囲において、比較例１では損失正接（ｔａｎδ）のピークが存在していない。このことから、各実施例では減衰性が付与されていることがわかる。なお、表１に示す比較例１のピーク値（※１）及びピーク温度（※２）は、加熱に伴う高分子構造の変化に基づくピークであって、このピークも減衰性付与剤の配合によって高くなるが、本明細書では０℃〜６０℃の温度範囲に発現するピークに着目している。
【００３４】
さらに、表１に示す結果から明らかなように、１０℃及び２０℃における損失正接（ｔａｎδ）の値についても、各実施例では比較例１よりも高い値を示している。このことから、各実施例では室温付近（例えば、０℃〜２０℃の温度範囲）おける減衰性についても改善されていることがわかる。
【００３５】
また、実施例１〜４では靭性についても良好な結果が得られている。このことから、ポリオキシメチレンに対する減衰性付与剤の配合量を３０質量％以下にすることにより、ポリオキシメチレン自体の靭性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１、実施例２及び比較例１における温度と損失正接の関係を示すグラフ。
【図２】実施例３〜５及び比較例１における温度と損失正接の関係を示すグラフ。
【図１】
2007138116.tif 000004
【図２】
2007138116.tif 000005