JP3066146B2

JP3066146B2 - 音響機材用樹脂組成物

Info

Publication number: JP3066146B2
Application number: JP3304167A
Authority: JP
Inventors: 和彦河野; 映清水; 幸弘吉田; 博川上
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 2000-07-17
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JPH05112726A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音響機材用に好適な樹脂
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】音響機材、例えばスピーカボックス、プ
レーヤーハウジング、ラジカセハウジング等には、音響
機材としての一般的な性能、例えば強度、弾性率、衝撃
強さ、耐熱性等に加えて、良好な音響特性が要求されて
いる。音響特性には当然のことながら機材の形状に依存
する部分も大きいが、一方、使用する成形材料には、高
弾性率と高制振性を併せ持つことが必要であるとされて
いる。これらの多くの要求機能を単一のポリマーで全て
満たすことは極めて困難であるため、各種ポリマーのア
ロイ化や、無機フィラー、無機繊維との複合化の技術開
発が進められているものの、これらの性能をバランス良
く満たす組成物はこれまで見いだされていなかった。特
に制振性と弾性率は互いに相反する性能であり、両者の
バランスの優れた組成物を得ることはきわめて困難であ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ばスピーカボックス、プレーヤーハウジング、ラジカセ
ハウジング等の音響機材に適した樹脂組成物、換言すれ
ば高制振性と高弾性率を併せもち、しかも音響機材に必
要とされる強度、耐衝撃強性、成形性に優れた樹脂組成
物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、（ａ）ポリプロピレンまたはエチレン共重合ポ
リプロピレン３０〜８５重量％、（ｂ）ビニル芳香族モ
ノマーからり、数平均分子量が２５００〜４００００で
あるブロックＡと、イソプレン、もしくはイソプレンと
ブタジエンとの混合物からなり、数平均分子量が１００
００〜２０００００で、ガラス転移温度が−４０〜０℃
の範囲にあるブロックＢとからなり、ブロックＡとブロ
ックＢとが、Ａ（ＢＡ）ｎまたは（ＡＢ）ｎ（ｎは１以
上の整数）の形で結合した、数平均分子量が３００００
〜３０００００であるブロック共重合体、または、その
共重合体のブロックＢの一部または全部を水添したブロ
ック共重合体５〜５０重量％、および（ｃ）無機充填材
１０〜５０重量％、を必須成分として含有する音響機材
用樹脂組成物により達成される。

【０００５】本発明において、（ａ）成分としては、音
響機材の軽量化、成形加工性、コスト等の点および室温
付近にガラス転移温度（以下、Ｔｇと略称する）を有す
ることから、ポリプロピレンまたはエチレン共重合ポリ
プロピレンが使用される。これらの樹脂は無機充填剤と
の親和性を良くするために、無水マレイン酸、アクリル
酸、グリシジルメタクリレート、エチレン性不飽和結合
を有するシラン化合物等の極性基を有する化合物が共重
合されていてもよい。（ａ）成分のポリプロピレンまた
はエチレン共重合ポリプロピレンは成形加工性に優れて
いればよく、重合度、平均分子量、メルトインデックス
についてはなんら限定されるものではない。

【０００６】本発明において、ブロック共重合体（ｂ）
の一つの成分であるブロックＡを構成する単量体として
は、芳香族ビニルモノマー、例えばスチレン、α−メチ
ルスチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタ
レン、３−メチルスチレン、４−プロピルスチレン、４
−シクロヘキシルスチレン、４−ドデシルスチレン、２
−エチル−４−ベンジルスチレン、４−（フェニルブチ
ル）スチレン等が挙げられるが、最も好ましいのはスチ
レンである。

【０００７】ブロックＡの数平均分子量は２５００〜４
００００の範囲であることが必要である。ブロックＡの
数平均分子量が２５００より小さい場合には組成物とし
ての制振性能が低下し、４００００を越えるとブロック
共重合体の溶融粘度が高くなり過ぎ、ポリプロピレンま
たはエチレン共重合ポリプロピレンとの混合がうまくい
かず十分な性能を有する組成物が得られない。

【０００８】またブロックＡのブロック共重合体中での
割合は、５重量％〜５０重量％の範囲であることが好ま
しい。この割合が５重量％より小さいとブロック共重合
体の機械的性質が不十分となり、逆にこの割合が５０重
量％を越えるとブロック共重合体の粘度が著しく高くな
るため混合等の加工が困難となり、また、制振性能の向
上効果も低下する。

【０００９】本発明において、ブロック共重合体（ｂ）
の他の成分であるブロックＢを構成する単量体としてイ
ソプレンまたはイソプレンとブタジエンとの混合物が使
用される。イソプレン、ブタジエンというモノマーを使
用することによりこのブロックのＴｇのコントロールが
容易になり、また経済的に有利である。イソプレンとブ
タジエンの混合物を使用する場合のブロックＢの共重合
形態としてはランダム、ブロックまたはテーパードのい
ずれでもよい。

【００１０】ブロックＢのＴｇは、−４０℃〜０℃の範
囲であることが必要である。Ｔｇが上記範囲より低いと
ポリプロピレンまたはエチレン共重合ポリプロピレンに
ブロック共重合体をブレンドした場合制振性能の付与の
効果が発現されず、逆に高すぎる場合には、耐衝撃性、
特に低温時における耐衝撃性の改良効果がない。また、
ブロックＢの数平均分子量は１００００〜２０００００
の範囲である。分子量が上記範囲より小さい場合には、
弾性的性質を損なう。一方、分子量が上記範囲より大き
い場合には流動性が悪くなる。

【００１１】前記ブロックＡおよびブロックＢからなる
ブロック共重合体（ｂ）の数平均分子量は３００００〜
３０００００の範囲であることが必要であり、８０００
０〜２５００００の範囲にあることが好ましい。分子量
が３００００より小さいとブロック共重合体自体の破断
時の強度、伸度等の機械的性質が低下し、組成物とした
場合にその強度を低下させる。また、分子量が３０００
００を越えると加工性が悪くなり、（ａ）成分のポリプ
ロピレンまたはエチレン共重合ポリプロピレンとの混合
がうまくいかず、十分な性能を有する組成物が得られな
い。

【００１２】ブロック共重合体（ｂ）のブロック形態
は、Ａ（ＢＡ）ｎ、（ＡＢ）ｎで示される。ここでＡは
芳香族ビニルモノマーからなるブロック、Ｂはイソプレ
ンまたはイソプレン−ブタジエンからなるブロックを示
し、ｎは１以上の整数てある。このうち、Ａ−Ｂ−Ａの
形態の共重合体が最も好ましく用いられる。

【００１３】ブロック共重合体（ｂ）を構成するブロッ
クＢの炭素−炭素二重結合は、必要に応じて一部または
全部が水添される。水添して使用する場合の水添率は、
要求される耐熱性、耐候性のレベルに応じて決定される
が、通常５０％以上、好ましくは７０％以上、より高度
な耐熱性、耐候性を必要とする場合には、８０％以上の
水添率のものが用いられる。水添率が５０％より小さい
場合には耐熱性、耐候性の改善効果が得られないことが
ある。また、水添することによりポリプロピレンまたは
エチレン共重合ポリプロピレンと混合する場合、あるい
は成形物を製造する場合の加熱に対しての安定性が向上
することから水添して用いるのが好ましい場合が多い。

【００１４】かかるブロック共重合体は公知の方法、例
えば特開平２−３００２５０号公報に記載の方法により
製造することができる。

【００１５】本発明において使用される無機充填材
（ｃ）は、音響機材としての弾性率を確保するために必
要であり、樹脂と複合して用いられるが、その種類、形
状に限定されるものではない。無機充填材として雲母、
グラファイト、ガラスフレーク、ガラス繊維、ワラスト
ナイト、タルク、炭酸カルシウム等が用いられ、これら
は２種以上併用されても差し支えない。弾性率だけでな
く、制振性を改良することのできる無機充填材としてグ
ラファイト、雲母、ガラスフレーク等の鱗片状無機充填
材が好ましく、単独では特にグラファイトが好ましい。
また本発明においては制振性の優れたグラファイトと、
高弾性率を付与する雲母とを併用し、各々の配合割合を
変えることにより、目的に応じた制振性、弾性率を有す
る成形物を得ることができる。一般に用いられる天然に
産するグラファイトは固定炭素の比率が大いに変動する
ので、本発明においては固定炭素含有量が少なくとも７
０％のものが好ましい。グラファイト中に存在する不純
物、例えば珪酸、アルミナまたは鉄の酸化物は樹脂組成
物の安定性に悪影響を与えない限り存在していても差し
支えない。本発明においては特に高固定炭素含量の、少
なくとも９０％の固定炭素を含有するグラファイトが好
ましい。

【００１６】グラファイトを含む鱗片状無機充填材の平
均粒径は１０〜２００μｍ、特に５０〜１００μｍが好
ましい。また、アスペクト比は５以上、特に２０以上の
ものが得られる成形物の制振性の改良の点で好ましい。

【００１７】また、本発明に用いられる無機充填材と樹
脂成分との接着性を向上させるために、シランカップリ
ング剤等により、無機充填材の表面処理がなされている
ことが好ましい。例えばシランカップリング剤として、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げるこ
とができる。これらシランカップリング剤の配合割合は
特に制限はないが、一般的には無機充填材の重量に対し
て０．０５〜３重量％が好ましい。シランカップリング
剤等の表面処理剤の添加方法についての制限はない。

【００１８】本発明の樹脂組成物において、ポリプロピ
レンまたはエチレン共重合ポリプロピレン（ａ）の配合
率は３０〜８５重量％であり、３０〜７０重量％がより
好ましい。配合率が３０重量％より少ない組成物の場
合、得られる成形物の強度が劣る。また、配合率が８５
重量％よりも多い場合、得られる成形物の制振性、剛性
が劣るので好ましくない。

【００１９】本発明の樹脂組成物において、ブロック共
重合体（ｂ）の配合率は、全組成物重量の５〜５０重量
％であり、１０〜３０重量％がより好ましい。配合率が
５重量％より少ない組成物の場合、得られる成形物の制
振効果が不十分であり、５０重量％よりも大きい場合、
得られる成形物の弾性率が不満足となる。

【００２０】また、無機充填材（ｃ）の配合率は、全組
成物重量の１０〜５０重量％であり、２０〜４０重量％
がより好ましい。無機充填材の配合率が１０重量％より
も少ない場合、成形物の弾性率の改良効果が少なく、無
機充填材の配合率が５０重量％よりも多い場合には成形
性に問題があるので好ましくない。

【００２１】その他、必要に応じて着色剤、可塑剤、滑
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、熱安定剤、紫外
線吸収剤等公知の添加剤を加えることは何ら差し支えな
い。

【００２２】本発明の樹脂組成物は、一般的には各成分
を単軸押出機、二軸押出機、ロール混練機等により混練
されるが、これら混練方法には何ら制限はない。

【００２３】こうして得られる音響機材用樹脂組成物
は、射出成形、押出成形、圧縮成形、カレンダー成形等
の各種の成形法により音響機材、例えばスピーカボック
ス、プレーヤーハウジング、ラジカセハウジング、マイ
クロフォンのハウジング、カセットテープのケース、電
子オルガンや電子ピアノのハウジング、ハンドスピーカ
等、小型の音響機材から大型の音響機材まで自由に成形
加工される。本願発明の樹脂組成物は音響機材用途に最
適であるが、制振性、高弾性が要求される用途、例えば
モーターハウジング、ギヤボックスカバー等にも成形加
工され得る。

【００２４】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を更に具体的に
説明するが、これらの実施例は本発明を何ら制限するも
のではない。なお、実施例中の各測定値は以下の方法に
より求めた。（１）分子量：ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィ（ＧＰＣ）により求めた。（２）ガラス転移温度（℃）：示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）により測定した。（３）曲げ強さ（ｋｇ／ｃｍ↑2）および曲げ弾性率
（ｋｇ／ｃｍ↑2）：ＪＩＳＫ７２０７に準拠して
求めた。（４）熱変形温度（℃）：ヒートデストーションテス
ター（東洋精機製作所製）を用い、ＪＩＳＫ７２０
７に準拠し、曲げ応力１８．５ｋｇ／ｃｍ↑2にて測定
した。（５）音響特性：レオバイブロン（オリエンテック社
製）にて周波数１１０ＨＺ、温度−１５０℃〜１５０℃
の範囲で常温付近にあらわれる内部損失（ｔａｎδ）の
ピーク値を測定した（ｔａｎδ値が大きい程、音響特性
が良好であることを示している）。また、このｔａｎδ
値の逆数を共振鋭度とした。

【００２５】参考例乾燥し窒素で置換された耐圧反応器中で、溶媒としてシ
クロヘキサン、重合触媒としてｎ−ブチルリチウム、共
触媒であるルイス塩基としてＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テト
ラメチルエチレンジアミンを用い、スチレンモノマー、
イソプレンモノマー、スチレンモノマーの順に添加し重
合することにより表１に示す分子特性を有するＡ−Ｂ−
Ａの構造を有するブロック共重合体（Ｉ）、（II）、
（III）を得た。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例１メルトフローレート１５ｇ／１０分のホモポリプロピレ
ン（宇部興産社製、Ｊ−１１５Ｇ）、参考例で得られた
ブロック共重合体（Ｉ）、およびアスペクト比が２０、
平均粒径が８０μｍであるグラファイトを原材料とし、
ポリプロピレン／スチレン−イソプレン共重合体／グラ
ファイト＝５０／１０／４０（重量比）の割合で混合
し、この混合物を単軸押出機で、シリンダー温度２５０
℃の条件下にて混練ペレット化した。該ペレットを射出
成形機を用いてシリンダー温度２３０℃の条件下にて成
形し、厚さ３ｍｍ、および６ｍｍの試験片を得た。

【００２８】得られた試験片の曲げ弾性率、曲げ強さお
よび熱変形温度を測定し、結果を表２に示す。

【００２９】また、前記のペレットを用いて射出成形機
（ＦＳ１６０Ｓ、日精樹脂工業（株）製）により、シリ
ンダー温度２３０℃にてスピーカボックス（１１０×９
０×８５ｍｍ、平均肉厚２ｍｍ）を成形し、その音響特
性を評価した。結果を表２に示す。

【００３０】実施例２〜４実施例１において、グラファイトの代わりにγ−アミノ
プロピルトリエトキシシランで表面処理された金雲母
（ＳｕｚｏｒｉｔｅｍｉｃａＰｒｏｄｕｃｔｓ社
製、スゾライトマイカ２００ＨＫ）（実施例２）、チョ
ップドストランドガラスファイバー（旭ファイバーグラ
ス社製、Ｙ−１７）（実施例３）、グラファイト−金雲
母（実施例４）を用い、表１に示す配合割合にする以外
は同様にして混合し、ペレット化した。このペレットを
実施例１と同様にして成形し、曲げ弾性率、曲げ強さ、
熱変形温度を測定し、音響特性を評価した。結果を表２
に示す。

【００３１】実施例５実施例１において、表１に示す配合割合にする以外は同
様にして混合し、ペレット化した。このペレットを実施
例１と同様にして成形し、曲げ弾性率、曲げ強さ、熱変
形温度を測定し、音響特性を評価した。結果を表２に示
す。性能は実施例１の成形物に比較し低いが、性能のバ
ランスがとれており、実用上問題はなかった。

【００３２】実施例６および実施例７実施例１において、ブロック共重合体（Ｉ）の代わりに
ブロック共重合体（II）（実施例６）、ブロック共重合
体（III）（実施例７）を用いる以外は実施例１と同様
にしてペレット化した。このペレットを実施例１と同様
にして成形し、曲げ弾性率、曲げ強さ、熱変形温度を測
定し、音響特性を評価した。結果を表２に示す。

【００３３】比較例１実施例１で用いたポリプロピレンを実施例１と同様にし
て成形し、成形物の各種物性を測定し、音響特性を評価
した。表２に示すように、ｔａｎδは高いが、曲げ弾性
率、曲げ強さ、熱変形温度が低く不満足であった。

【００３４】比較例２実施例２において、ポリプロピレンと金雲母の配合比を
６０／４０（重量比）に代える以外は実施例２と同様に
して成形し、成形物の各種物性を測定し、音響特性を評
価した。表２に示すように、曲げ弾性率、曲げ強さ、熱
変形温度は高いが、ｔａｎδが低く不満足であった。

【００３５】比較例３ポリプロピレン／ブロック共重合体（Ｉ）の配合比を７
５／２５（重量比）にする以外は実施例１と同様にして
成形し、成形物の各種物性を測定し、音響特性を評価し
た。表２に示すように、ｔａｎδは高いが、曲げ弾性
率、曲げ強さ、熱変形温度が低く不満足であった。

【００３６】比較例４実施例１において、ポリプロピレンとグラファイトの配
合比を６０／４０に代える以外は実施例１と同様にして
成形し、成形物の各種物性を測定し、音響特性を評価し
た。表２に示すように、曲げ弾性率、曲げ強さ、熱変形
温度は高いが、ｔａｎδが低く不満足であった。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物を成形加工して得ら
れた成形物は、曲げ弾性率、曲げ強さ等の力学的物性に
優れ、また内部損失も大きいことから音響特性の良好な
音響機材に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−181552（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ポリプロピレンまたはエチレン共
重合ポリプロピレン３０〜８５重量％、（ｂ）ビニル芳
香族モノマーからなり、数平均分子量が２５００〜４０
０００であるブロックＡと、イソプレン、もしくはイソ
プレンとブタジエンとの混合物からなり、数平均分子量
が１００００〜２０００００で、ガラス転移温度が−４
０℃〜０℃の範囲にあるブロックＢとからなり、ブロッ
クＡとブロックＢとが、Ａ（ＢＡ）ｎまたは（ＡＢ）ｎ
（ｎは１以上の整数）の形で結合した、数平均分子量が
３００００〜３０００００であるブロック共重合体、ま
たは、その共重合体のブロックＢの一部または全部を水
添したブロック共重合体５〜５０重量％、および（ｃ）
無機充填材１０〜５０重量％、を必須成分として含有す
る音響機材用樹脂組成物。