(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレンメタクリル酸系ポリマーにスチレン−ブタジエンゴムを混合した混合物をベース材料とすると共に、前記ベース材料１００重量部に対し、３０〜８０重量部の割合で前記ベース材料における双極子モーメント量を増加させる、ベンゾチアジル基を持つ化合物、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物、ジフェニルアクリレート基を持つ化合物、及びベンゾフェノン基を持つ化合物の中から選ばれた１種若しくは２種以上からなる活性成分を配合したことを特徴とする制振材料。
【請求項２】
エチレンメタクリル酸系ポリマーにスチレン−ブタジエンゴムを１：１〜１５：１の割合で混合した混合物をベース材料としたことを特徴とする請求項１記載の制振材料。
【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、家電製品、精密機器、建設機械、土木建築物、その他種々の機械、機器、建築構造物などに適用されて前記機械、機器、構造物などに伝播する、あるいは機械、機器、構造物などから発生する振動を効果的に吸収し減衰させることができる制振材料に関する。詳細には優れた制振性能を有すると共に、当該制振材料の用途や使用状態に応じて制振性能の発揮される温度を適宜調節することができる制振材料に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、自動車、家電製品、精密機器、建設機械、土木建築物、その他種々の機械、機器、建築構造物などには、その振動対策として、アスファルトや塩化ビニル樹脂などの粘弾性特性を有する材料（制振材料）を前記機械、機器、構造物などの適用箇所に接着して、当該機械、機器、構造物などに伝播する、あるいは機械、機器、構造物などから発生する振動を吸収し減衰させていた。
【０００３】
ところがこの制振材料にあっては、自動車、家電製品、精密機器、建設機械、土木建築物、その他種々の機械、機器、建築構造物などの用途では常温（−５〜３０℃）付近で使用されるのに対し、アスファルトや塩化ビニル樹脂のガラス転移点は何れもそれよりも低いので、使用温度領域で十分な性能が発揮されないという不具合があった。
【０００４】
本発明は、従来の制振材料の改良に関するものであり、優れた制振性能を有すると共に、当該制振材料の用途や使用状態に応じて制振性能の発揮される温度を適宜調節することができる制振材料を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の制振材料は、エチレンメタクリル酸系ポリマー（以下、ＥＭと称す。）にスチレン−ブタジエンゴム（以下、ＳＢＲと称す。）を混合した混合物をベース材料とすると共に、前記ベース材料１００重量部に対し、３０〜８０重量部の割合で前記ベース材料における双極子モーメント量を増加させる、ベンゾチアジル基を持つ化合物、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物、ジフェニルアクリレート基を持つ化合物、及びベンゾフェノン基を持つ化合物の中から選ばれた１種若しくは２種以上からなる活性成分を配合したことを特徴とするものである。
【０００６】
ベース材料を構成するＥＭとしては、例えばエチレンと、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸クロライド、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸Ｎ−ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチルとの共重合体を挙げることができる。
【０００７】
また、同じくベース材料を構成するＳＢＲとしては、周知の如くブタジエンとスチレンを共重合したものであり、前記ＥＭにフレキシブル性を付与し、制振材料の加工性を向上させる成分である。このＳＢＲには、ブタジエンとスチレンの配合割合が異なる多数のグレードがあるが、中でも柔軟性、ゴム弾性が高い、スチレン量が４５％を越えるものが望ましい。
【０００８】
前記ＥＭとＳＢＲの混合割合としては特に限定されないが、１：１〜１５：１の範囲が好ましい。ＥＭとＳＢＲのうち、ＥＭの混合割合が多くなると、制振材料のフレキシブル性、加工性が低下することになり、ＳＢＲの割合が多くなると、フレキシブル性、加工性は高くなるものの、使用温度域での制振性能の低下という弊害を招く恐れがある。
【０００９】
上記ベース材料のうち、いずれのベース材料を当該制振材料に用いるかは、自動車、家電製品、精密機器、建設機械、土木建築物、その他種々の機械、機器、構造物などの用途や使用状態、取り扱い性、入手容易性、温度性能（耐熱性や耐寒性）、耐候性、価格などを考慮して適宜決定するとよい。
【００１０】
本発明の制振材料は、後述の活性成分を含むことで従来にない優れた制振性能を発揮するという効果（効果１）を有している。またこの制振材料は、ベース材料への活性成分の配合量を適宜調節することで、当該制振材料の用途や使用状態に応じて制振性能が最も発揮される温度に適宜調節することできるという効果（効果２）も有している。
【００１１】
まずは、活性成分を含むことで生じる効果１について説明する。
【００１２】
活性成分とは、ベース材料における双極子モーメントの量を飛躍的に増加させる成分であり、当該活性成分そのものが双極子モーメント量が大きいもの、あるいは活性成分そのものの双極子モーメント量は小さいが、当該活性成分を配合することで、ベース材料における双極子モーメント量を飛躍的に増加させることができる成分をいう。
【００１３】
以下、ベース材料における双極子モーメントの量と制振性能との関係について説明する。図１には振動エネルギー（以下、単にエネルギーと称す）が伝達される前のベース材料１１内部における双極子１２の配置状態を示した。この双極子１２の配置状態は安定な状態にあると言える。
【００１４】
ところが、エネルギーが伝達されることで、ベース材料１１内部の存在する双極子１２には変位が生じ、図２に示すように、ベース材料１１内部における各双極子１２は不安定な状態に置かれることになり、各双極子１２は、図１に示すような安定な状態に戻ろうとする。
【００１５】
このとき、エネルギーの消費が生じることになる。こうした、ベース材料１１内部における双極子の変位、双極子の復元作用によるエネルギー消費を通じて、エネルギーの吸収が生じるものと考えられる。尚、双極子１２に変位が生じるとは、ベース材料１１内部における各双極子１２が回転したり、位相がズレたりすることをいう。
【００１６】
このような振動減衰のメカニズムから、図１及び図２に示すようなベース材料１１内部における双極子モーメントの量が大きくなればなる程、そのベース材料１１の持つ減衰性（制振性能）も高くなると考えられる。
【００１７】
活性成分は、これをベース材料に配合することで、ベース材料１１に生じる双極子モーメントの量が、図３に示すように、同じ温度、エネルギー条件の下で３倍とか、１０倍とかいった量に増加させる機能を持っている。これに伴って、エネルギーが伝達されたときの双極子の復元作用によるエネルギー消費量も飛躍的に増大することになり、予測を遥かに超えた振動吸収性能が生じることになると考えられる。
【００１８】
このような作用効果を導く活性成分としては、例えば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−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）などのベンゾチアジル基を持つ化合物、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）などのベンゾトリアゾール基を持つ化合物、エチル−２−シアノ−３，３−ジ−フェニルアクリレートなどのジフェニルアクリレート基を持つ化合物、あるいは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）などのベンゾフェノン基を持つ化合物の中から選ばれた１種若しくは２種以上を挙げることができる。
【００１９】
上述の優れた制振性能を導くための活性成分の配合量としては、ベース材料１００重量部に対して１０〜９０重量部の割合とするのが望ましい。この活性成分の配合量の範囲は、例えば１０重量部を下回る場合、双極子モーメントの量を増大させるという活性成分を配合したことによる十分な効果が得られなくなり、９０重量部を上回る場合には、活性成分がベース材料中に十分に相溶しなかったりすることがある。
【００２０】
次に、活性成分の配合量を適宜調節することで、当該制振材料の用途や使用状態に応じて制振性能が最も発揮される温度に適宜調節できる効果２について説明する。
【００２１】
制振材料は、自動車、内装材、建材、家電機器などの広い分野で適用されるので、その振動の発生箇所における使用時の温度（以下、使用温度域という。）において、振動吸収性能（エネルギーの減衰性）が最も発揮されるようにすることは、当該制振材料を製造する上で重要な条件の一つと言える。
【００２２】
本発明の制振材料にあっては、ベース材料への活性成分の配合量を適宜調節することで、用途や使用状態に応じて制振性能が最も発揮される温度に適宜調節できるようになっている。
【００２３】
すなわち、上記活性成分の配合量をベース材料１００重量部に対して３０〜８０重量部という範囲に適宜調節することで、当該制振材料の制振性能が最も発揮される温度（いわゆるピーク温度）を１０℃ 〜３０℃の範囲に調節することができる。
【００２４】
例えば活性成分の配合量を３０〜８０重量部の範囲外とした場合、その範囲がベース材料１００重量部に対して１０〜９０重量部の範囲ならば、優れた制振性能を得ることはできるものの、活性成分を配合したことによるピーク温度の調節機能は生じなくなる。１０〜９０重量部の範囲も外れたならば、優れた制振性能を得ることも、ピーク温度の調節もできなくなる。
【００２５】
尚、前記ベース材料に配合する活性成分を決定するに当たり、活性成分とベース材料との相溶し易さ、すなわちＳＰ値を考慮し、その値の近いものを選択すると良い。
【００２６】
また、上記ベース材料中には活性成分の他に、制振性能をさらに向上させる目的で、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のフィラーを充填することができる。また、必要に応じて、着色剤や難燃剤を配合することもできる。
【００２７】
本発明の制振材料は、上記ベース材料及び活性成分、並びにフィラーなどを配合することで得られるが、その際には熱ロール、バンバリーミキサー、二軸混練機、押し出し機などの従来公知の溶融混合する装置を用いることができる。
【００２８】
【実施例】
ＥＭ（ニュクレル ＡＮ４２１３Ｃ、三井・デュポンポリケミカル株式会社製）に、ＳＢＲ（ＮＩＰＯＬ９５２９（スチレン量が４５重量％）、日本ゼオン株式会社製）を混合した混合物をベース材料とし、このベース材料にＤＣＨＢＳＡ（サンセラーＤＺ、三新化学工業株式会社製）と、マイカ鱗片（クラライトマイカ、株式会社クラレ製）と、難燃剤とを下記表１に示す如く配合し、混練し、厚さ０．８ｍｍのシート状に成形した。
【表１】
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得られた各例の制振シートについて損失係数（η）、及びそのピーク温度を測定し、その結果を図４に示した。尚、各制振シートについての損失係数（η）の測定は、小野測器株式会社製の中央加振法損失係数測定装置（ＣＦ５２００タイプ）を用いて各々行った。
【００２９】
図４から、比較例１に係る制振シートの損失係数（η）のピークが約１０℃となっていたのに対し、ＥＭとＳＢＲをベース材料として用いた実施例１の制振シートの損失係数（η）のピークは約１３℃、実施例２の制振シートの損失係数（η）のピークは約１７℃であった。
【００３０】
また、比較例１に係る制振シートの損失係数（η）のピークは、約０．１７となっていたのに対し、ＥＭとＳＢＲをベース材料として用いた実施例１及び２の制振シートの損失係数（η）のピークはいずれも約０．１９であった。
【００３１】
さらに実施例１の制振シートと実施例２の制振シートの損失係数（η）を見てみると、いずれも同一レベルの性能であって、その性能の幅も同程度であった。
【００３２】
このことから、ＥＭとＳＢＲをベース材料とする制振材料では、活性成分の配合量を調整することで、当該制振材料の損失係数（η）のピーク温度をマイナス方向へ或いはプラス方向に移動させることができるということが確認された。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の制振材料にあっては、ＥＭにＳＢＲを混合した混合物をベース材料とすると共に、前記ベース材料１００重量部に対し、３０〜８０重量部の割合で前記ベース材料における双極子モーメント量を増加させる、、ベンゾチアジル基を持つ化合物、ベンゾトリアゾール基を持つ化合物、ジフェニルアクリレート基を持つ化合物、及びベンゾフェノン基を持つ化合物の中から選ばれた１種若しくは２種以上からなる活性成分を配合したことにより、優れた制振性能を有すると共に、当該制振材料の用途や使用状態に応じて制振性能の発揮される温度を適宜調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベース材料における双極子を示した模式図である。
【図２】エネルギーが加わったときのベース材料における双極子の状態を示した模式図。
【図３】活性成分が配合されたときのベース材料における双極子の状態を示した模式図。
【図４】ベース材料中にＤＣＨＢＳＡを配合した制振材料（実施例１及び２）と未配合の制振材料（比較例１）の温度と損失係数との関係を示したグラフ。
【符号の説明】
１１・・・ベース材料
１２・・・双極子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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