JPH0255730A - 制振材料用粘弾性樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は制振材料用粘弾性樹脂に関し、更に詳しくは機
械、建築物、乗物等の各種構造物の構造部材、又はその
一部として使用される複層構造の制振材料にその中間層
として用いられる制振材料用粘弾性樹脂に関する。

〔従来の技術〕

近年、交通機関の発達や住居の工場地等への接近に伴っ
て騒音や振動の問題が公害として社会問題化するように
なり、また、職場においても作業環境の改善を目的とし
【騒音や振動を規制する傾向にある。このような傾向に
対応して。

騒音源や振動源である金属材料に対して制振性能、すな
わちＵ音を発生する部材自体の振動エネルギーを吸収し
て熱エネルギーに変換し１振動速度あるいは振動振幅を
減衰させて音響放射を少なくする機能を付与し、さらに
その機能の向上を図ることが要請されている。

このような要請をこ基づい【、かかる性能を発揮する制
振材料の一つとして、従来より金属層間に粘弾性を有す
る中間層をはさみ込んだ複層構造の複合型制振材料が提
案されている。そして、この複合型制振材料は、自動車
のオイルパン、エンジンカバー　ホッパーのシュート部
、搬送設備のストッパー、家電機器、その他金属加工機
械の振動低減部材や振動防止が望まれる精密機械の構造
部材等において検討され、採用されている。

一般に、このような複合型制振材料の制振性能は、その
中間層を構成する粘弾性中間層の性能に依存している。

この制振性能を損失係数（外部からの振動エネルギーが
内部摩擦により熱エネルギーに変換する尺度を示し、振
動による力学的ヒステリシス損失に関する量）で表わす
と、この制振性能はある一定温度でピーク特性を示し、
このピーク特性温度の近傍で使用するのが最も効果的で
あることが知られている。

従来、このような複合型制振材料の粘弾性中間層を構成
する粘弾性組成物としては、ポリエステル単体（特開昭
５０−１４３８８０号公報）あるいはポリエステルに可
塑剤を添加したもの（特開昭５１−９３７７０号公報）
、ボリクレタンフォーム単体（特開昭５１−９１９８１
号公報）、ポリアミド単体（特開昭５６−１５９１６０
号公報）、エチレン−酢酸ビニル共重合体単体（特開昭
５７−３４９４９号公報）、ポリビニルブチラールある
いはポリビニルブチラールとポリ酢酸ビニルとの組成物
に可塑剤、粘着付与物質を配合したもの（特公昭５５−
２７９７５号公報）、イソシアネートプレポリマーとビ
ニルモノマーの共重合体（特公昭５２−２６５５４号公
報）、または特公昭３９−１２４５１号公報、特公昭４
５−３４７０３号公報に示される共重合体等が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、複合型制振材料は、先ず第１に上記損失係数
の値が高いことと、粘弾性組成物で構成される粘弾性中
間層と金属層との間の接着強度が高いことが要求される
が、上記従来の粘弾性組成物で製造される複合制振材料
においてはそのいずれの性能についても問題があや、充
分満足しうるちのではなかった。即ちガラス転移温度の
高いポリエステル樹脂、あるいはポリアミド樹脂は高い
接着強度を有することが知られているが、制振性能を有
する温度領域が高くなり、常温付近での制振性能が期待
できない。

又高温域においても最大となる制振損失率が低く、実用
上使用に耐えられるものではなかった。

又、ポリエステルアミド樹脂については、その多くは、
結晶性のため制振性能が低かったり、あるいは逆にアミ
ド基濃度が望ましい範囲内にないため接着性能が低かっ
たり、あるいは耐久性が不足しているなどの問題があり
その改良が求められている。

本発明者等はこうした問題に鑑み高い制振性能を有し、
なおかつ高い初期接着力および優れた耐°久性を有する
制振材料用粘弾性樹脂を提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち本発明は、樹脂中にアミド基２００〜３０００当量
／１０°Ｉ含有する非晶性ポリエステルアミド樹脂を主
体とすることを特徴とする制振材料用粘弾性樹脂であゆ
、前記のポリエステルアミド樹脂において側鎖にアル中
ル基を有するグリコール成分が全グリプール成分の２０
モル％以上含有されるものが好ましい。

本発明の非晶性ポリエステルアミド樹脂は、たとえば示
差走査熱量計（ＤＳＣ）で融点を測定した場合、明確な
熱吸収曲線を示さないものであり常温付近から高温域に
おいて優れた制振性能が期待されるものである＠ 本発明のポリエステルアミド樹脂は、アミノ化合物、カ
ルボン酸化合物およびグリコール化合物を重縮合反応す
ることにより得ることができるが、本発明で使用できる
アミノ化合物としてはエチレンジアミン、プロピレンジ
アミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、
２．２．４−）リメチル１，６−へ午すメチレンジアミ
ン、２，４．４−）ジメチル１，６−ヘキサメチレンジ
アミン、ネオベンチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、
とペラジン、１．４−ジアミノピペラジン、１，３−ビ
ス（アミノメチル）シクロヘキサン、ジシクロへ中シル
メタンジアミン、イソホロンジアミン等の脂環族ジアミ
ン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニ
ルメタンジアミン等の芳香族シアミン、中シリレンジア
ミン等の芳香環含有脂肪族ジアミン等のジアミノ化合物
、５−７ミノカプロン酸、１１−７ミノウンデカン酸、
１２−・７ミノドデカン酸等のアミノ酸あるいはそのラ
クタム化合物あるいはエタノールアミン等のヒドロキシ
アミノ化合物等を挙げることができる。

本発明で使用できるカルボン酸成分としては、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン
酸、ジフェニルメタンジカルボン酸等の芳香族ジカルボ
ン酸、ｌ、４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−
シクロへ午サンジカルボン酸、１，２−シクロへ午サン
ジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、コノ１り酸、ア
ジピン酸、７ゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジ
カルボン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸、５−
ヒドロキシカプロン酸、２−メチルδ−ヒドロキシ吉草
酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸あるいはそのラクト
ン化合物、あるいはＰ−ヒドロキシ安息香酸、Ｐ−（ヒ
ドロキシエト午シ）安息香酸等の芳香族ヒドロキシカル
ボン酸等を挙げることができる。

本発明で使用されるグリコール化合物としてはエチレン
グリコール、１．３−７’ロパンジオール、１，４−ブ
タンジオール、１，５−ベンタンジオール、１．６−へ
午サンジオール、ジエチレンクリコール、トリエチレン
グリコ−Ｎ１．９−ノナンジオール等の直鎖状脂肪族グ
リコール、ｌ、２−プロパンジオール、２−メチ／Ｌ／
１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル１．３−
プロパンジオール、２，２−ジエチル１．３−プロパン
ジオール、２−メチル２−エチル１，３−７’ロパンジ
オール、２−エチル２−ブチル１，３−７’ロパンジオ
ール、３−メチル１．５−ベンタンジオール、ネオペン
チルグリコール、とドロ午シビバレート等側鎖にアルキ
ル基を含有する脂肪族グリコール、シクロへ午サンジメ
タツール等の脂環族グリコール、ビスフェノールＡのエ
チレンオキサイド付加物、ハイド口中ノンのエチレンオ
キサイド付加物等のビスフェノール化合物のフルキレン
オキサイド付加物等を挙げることができる。

また上記以外のアミノ化合物、カルボン酸化合物、アル
コール化合物であっても性能を損わない範囲内で受皿使
用することは、さしつかえない。

本発明の非晶性ポリエステル７ミド樹脂は公知の製法に
より得ることができる。即ち、（１）アミノ化合物、カ
ルボン酸成分、それにグリコール成分を同時に反応缶に
仕込み脱水反応後減圧下重合する方法、 （２）あるいはジカルボン酸とアミノ化合物とをまず反
応させ、あらかじめカルボキシル基末端ポリアミドオリ
ゴマーを得た後、グリコール成分を加えエステル化した
後重縮合反応を行う方法、 （３）あるいは逆にカルボキシル基末端ポリエステルオ
リゴマーにアミノ化合物を加え重縮合反応を行う方法、
あるいは （４）あらかじめカルボキシル基末端ポリエステルオリ
ゴマーまたはポリマーと７ミノ基末端ポリアミドオリゴ
マーを得た後重縮合反応を行う方法、 等があり、これらを適宜選択することができる。

本発明のポリエステルアミド樹脂は樹脂中にアミド基２
００〜３０００当量／１０＠ｇ１望ましくは４００〜２
０００当量／　１０＠ｇ含有することを特徴とするがア
ミド基濃度が２００当屋／１０°ｙ未満では、接着性能
が低くあるいは耐久性にも問題がある。逆に３０００当
量／１０゜ｇを越えると水素結合の増加により制振性能
が低下する。

本発明のポリエステルアミド樹脂は、グリコール化合物
として脂肪族グリコール、あるいは脂肪族グリコールと
脂環族グリコールまたはビスフェノール化合物のフルキ
レンオキサイド付加物を用いるが、このグリコール成分
の全モル数に対して側鎖にアルキル基を有する脂肪族グ
リコールが２０モル％以上含有することが望ましいが、
これにより、より高い制振性能を有する樹脂を得ること
ができる。

本発明において本発明で用いるポリエステルアミド樹脂
以外に耐熱性、接着性の向上等の目的のために他の樹脂
を添加するかおよび／またはポリエステルアミド樹脂と
反応して架橋する化合物を添加して使用することもでき
る。

他の樹脂としては、たとえばポリエステル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、石油系樹脂、アクリル
系共重合体、ポリウレタン系樹脂等が挙げられる。

一方ポリエステルアミド樹脂と架橋する化合物としては
、ポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン
樹脂、尿素樹脂等があり、特にこれらの中でポリイソシ
アネート化合物が望ましい。

なお、本発明の樹脂な制振材料の中間層として用いる場
合には上記樹脂をそのまま使用できることは勿論である
が、この他樹脂強度を高める目的でガラス繊維、ポリエ
ステル繊維、炭素繊維等の各種繊維、又、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグ庫シウム等の各種粒子、又、点接触溶接性
を付与する目的でステンレス粉、アルミニウム粉等の各
種金属粉および金属繊維、又はカーボンブラック、グラ
ファイト等の導電性粒子、その他、混入無機物と樹脂と
の接着性を高める目的で各種カップリング剤、又塗布性
を上げる目的で各種のレベリング剤等の１種以上を適宜
選択して使用し得ることはいうまでもない。

本発明のポリエステルアミド樹脂は溶融押出し方法、あ
るいは−度フイルム状に成形したものを二枚の鋼板上に
はさみ熱により接着する方法により使用されることがで
きるが望ましくは、有機溶剤に溶解し湿式で塗布される
ことが好ましい。顔料、あるいは架橋剤の均一配合、接
着剤膜厚の均−性等から接着強度、制振性とも高い性能
を得ることができる。使用できる有機溶剤としてはトル
エン、キシレン、ツルペッツ等の芳香族炭化水素類、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘ
キサノン、イソホロン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸
ブチル、セロソルブアセテート等のエステル類、テトラ
ハイドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類等を挙
げることができる。

〔作用〕

一般に制振性能を示す損失係数η〔−〕は、粘弾性組成
物の物性、特に損失弾性率の保存弾性率に対する比と相
関のあることが知られており高い結晶性、架橋、水素結
合は、保存弾性率を高め結果として制振性能を低下させ
る。本発明で用いるポリエステルアミド樹脂は、非晶性
のため常温付近から高温域における制振性能が改良され
る。また適度のアミド基を有するため被接着部材（特に
金属）と水素結合を形成する結果、接着強度や耐久性が
向上する。

〔実施例〕

以下実施例により具体的に説明するが、これらの実施例
によって本発明は限定されるものでは−ない。

実施例中、単に部とあるのは重量部を示す。

また各測定項目は次の方法に準拠した。

アミド基濃度：原料の仕込み量から計算により求めた。

ガラス転移温度：理学電機（株）製内熱式示差走査熱量
計（ＤＳＣ−８２６０）を用い昇温速度１０℃／分で測
定した。

数平均分子ｔ：試料の０．３重ｉ％テトラヒドロフラン
溶液を調整しウォーターズ社 ！！！１５０−　Ｃ型ＧＰＣ装置を用い測定した。

制　振　性（制振性能は損失係数η〔−〕で示される）
：　２枚のボンデ処理鋼板の表面に試料の ３０重量％のシクロヘキサノン溶 液を塗布し溶剤を飛散させた後加 熱圧着して成る制振鋼板について プリューエルアンドケラ−社製、 複素弾性率測定装置を用い機械的 インピーダンス法による振動の周 波数が５００Ｈｚにおける温度と損 失係数η〔−〕との関係を求めた。

剪断接着強度二上記と同様の方法で試験片を作成し東洋
ボールドウィン（株）製テン シロンＵＴＭ　−１−５０００引張り 試験機を用い測定した。

耐　久　性：剪断接着強度測定用試験片を１０・０℃”
の４熱風乾燥機内で１０００〜４０００時間加熱処理後
上記引 張り試験機を用い測定した。

実施例　１ 撹拌機、温度計、溶出用冷却器を装備した反応缶にセバ
シン酸７１，９部、トリメチルへキサメチレンジアミン
２８．１部を投入し窒素置換した後、撹拌しながら２０
０℃で１．５時間反応させた。次に水を溶去しながら徐
々に昇温し２４０℃で２．０時間反応を続けたところア
ミド基濃度３８００当Ｑ／　１０’　ｇのカルボキシル
基末端ポリアミドオリゴマーを得た。

次に別の反応缶に上記カルボキシル基末端ポリアミドオ
リゴマー２２．１部、セバシン酸１２．０部、イソフタ
ル酸ジメチル２９．８部、３−メチル１，５−ペンタン
ジオ−ｙｖ　９．８　ｎ　ｓエチレングリコール２６．
３部およびテトラブチルチタネ−）０．０２部を投入し
エステル交換後、０．２ｍＨｇの高真空中で２６０℃ま
で昇温し２．０時間重縮合を続は非晶性のポリエステル
アミド樹脂を得た。得られた樹脂の制振性、接着性およ
び耐久性の評価結果をそれぞれ第１表、第２表に示した
。

実施例　２ 実施例１のエチレングリコールの代りに側鎖にメチル基
を有する脂肪族グリコールとしてネオペンチルグリコー
ルを用いて実施例１と同様の方法により重縮合を行い非
晶性のポリエステルアミド樹脂を得た。得られた樹脂の
制振性、接着性および耐久性の評価結果をそれぞれ第１
表、第２表に示した。

実施例　３ 実施例１と同様の方法によりアジピン酸５７．８部と１
，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン４２．２部
から得たカルボキシル末端ポリアミドオリゴマー（アミ
ド基濃度６６００当量／１０部ｇ　）　１７．７部、イ
ソフタル酸ジメチル３６．３部、３−メチル１．５−ベ
ンタンジオール２５．０部、ネオペンチルグリコール２
１．０部およびテトラブチルチタネート０．０２部を実
施例１と同様の方法により重縮合を行いポリエステルア
ミド樹脂を得た。得られた樹脂の制振性、接着性および
耐久性の評価結果をそれぞれ第１表、第２表に示した。

比較例　１ セバシン酸１３．５部、イソフタル酸ジメチル３８．７
部、３−メチル１，５−ベンタンジオール３１．４部、
エチレングリコール１６．４部およびテトラグチルチタ
ネート０．０２部を実施例１と同様の方法により重縮合
を行いポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂の制振性
、接着性゛および耐久性の評価結果をそれぞれ第１表、
第２表に示した。

比較例　２ 実施例３と同様のカルボキシル基末端ポリアミドオリゴ
マー３６．６部、セバシン酸８．７部、イソフタル酸ジ
メチル１６．７部、３−メチル１゜５−ベンタンジオー
ル２０．２部、ネオペンチルグリコール１７．８部およ
びテトラブチルチタネ−）０．０２部を実施例１と同様
の方法により重縮合を行いポリエステルアミド樹脂を得
た。得られた樹脂の制振性、接着性および耐久性の評価
結果をそれぞれ第１表、第２表に示した。

第 表 できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、樹脂中にアミド基を２００〜３０００当量／１０＾
   ８ｇ含有する非晶性ポリエステルアミド樹脂を主体とす
   ることを特徴とする制振材料用粘弾性樹脂。