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JPH0781053B2 - 制振材用樹脂組成物 - Google Patents

制振材用樹脂組成物

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Publication number
JPH0781053B2
JPH0781053B2 JP23611986A JP23611986A JPH0781053B2 JP H0781053 B2 JPH0781053 B2 JP H0781053B2 JP 23611986 A JP23611986 A JP 23611986A JP 23611986 A JP23611986 A JP 23611986A JP H0781053 B2 JPH0781053 B2 JP H0781053B2
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JP
Japan
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acid
vibration damping
resin composition
damping material
weight
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JP23611986A
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JPS6390550A (ja
Inventor
仁 古賀
一男 岩田
益士 西本
Original Assignee
三井石油化学工業株式会社
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Publication date
Application filed by 三井石油化学工業株式会社 filed Critical 三井石油化学工業株式会社
Priority to JP23611986A priority Critical patent/JPH0781053B2/ja
Priority to DE3751001T priority patent/DE3751001T2/de
Priority to EP19870308626 priority patent/EP0262929B1/en
Priority to CN87106711A priority patent/CN1016436B/zh
Priority to KR1019870010875A priority patent/KR900009158B1/ko
Priority to US07/103,350 priority patent/US4849293A/en
Priority to CA 548384 priority patent/CA1286817C/en
Publication of JPS6390550A publication Critical patent/JPS6390550A/ja
Publication of JPH0781053B2 publication Critical patent/JPH0781053B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属等の異種材料との接着性が良好な制振材用
樹脂組成物及びその複合積層体に関し、さらに詳しくは
耐久接着性が良好で、かつ、高温領域での制振性能に優
れた制振材用樹脂組成物及びその複合積層体に関する。
〔従来の技術〕
ポリエステルと変性ポリオレフインとからなる組成物に
ついては、特公昭59−28223号公報にポリエステルがマ
トリツクス相、変性ポリオレフインがドメイン相となる
組成物が記載されており、特公昭57−54058号公報に
は、変性ポリオレフインをポリエステルの1/10〜4倍量
の割合で配合した組成物が記載されている。さらに別に
は、特開昭57−203546号公報に、変性されていてもよい
ポリオレフインと非晶性であつてもよいポリエステルと
の樹脂組成物を被覆した金属体が記載されている。特開
昭58−63742号公報にはポリエステルと変性ポリオレフ
インおよび無機充填剤とからなる組成物が記載されてい
る。
また、シランカツプリング剤を配合した組成物に関して
は、特開昭60−253536号公報に、シランカツプリング剤
で処理されたフイラーを配合していてもよい粘弾性物質
を中間層とする制振用サンドイツチ鋼板が記載されてお
り、特開昭55−31838号公報にはポリオレフインとシラ
ンカツプリング剤、フイラーおよびラジカル発生剤との
溶融混合物を中間層とするサンドイツチ鋼板が記載され
ている。
〔従来の技術の問題点〕
上述した従来の技術のうち、特公昭59−28223号公報
は、ポリエステルの衝撃特性改良を目的としたものであ
つて、マトリツク相とドメイン相が本発明の制振材を構
成する組成物と異なるうえ、当然ながらポリエステルは
結晶性のものしか開示されてない。しかも、シランカツ
プリング剤の配合については記載がなく、かつ、金属等
の異種材料との接着や制振性能についても全く記載およ
び示唆がない。特公昭57−54058号公報も、その目的が
衝撃特性の改良であり、よつてポリエステルとして開示
されているものは全て結晶性である。しかも前記公報と
同じように、シランカツプリング剤の配合、金属との接
着および制振性能について示唆すらない。特開昭57−20
3546号公報には、シランカツプリング剤の配合、制振性
能について示唆がない。特開昭58−63742号公報は、衝
撃特性改良が目的であつて、よつてポリエチレンとして
開示されているものは結晶性であるうえ、配合される無
機充填剤の量も多い。そして勿論、シランカツプリング
剤の配合、金属との接着、制振性能についての示唆がな
い。特開昭60−253536号公報には、非晶性ポリエステ
ル、変性低結晶性ポリオレフインについて記載がなく、
しかもシランカツプリング剤はフイラー配合の際に分散
性を向上するため用いられているのであつて、フイラー
およびシランカツプリング剤とも多量に配合されてい
る。特開昭55−31838号公報は、ラジカル発生剤を用い
ていることからも判るとおりシランカツプリング剤は基
材ポリオレフインにグラフト変性するために用いられ、
勿論非晶性ポリエステルや変性低結晶性ポリオレフイン
についても示唆がない。
そして以上述べてきた従来の組成物は、いずれも異種材
料への接着性や制振性能とくに高温度領域での制振性能
とのバランスにおいて満足であるとは言い難い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、金属との接着性つまり初期接着性と耐
久接着性の良好なる金属/樹脂/金属の構成からなる制
振材を好適に提供できる制振材用樹脂組成物を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、高温領域での制振性
能に優れた上記制振材用樹脂組成物を用いた制振材用の
複合積層体(以下、単に「制振材」と言うことがあ
る。)を提供することにある。本発明のさらに別の目的
は、以下に示す明細書の記載内容から明らかになるであ
ろう。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち本発明は、不飽和カルボン酸類で変性された低
結晶性ポリオレフイン(A)、非晶性ポリエステル
(B)、シランカツプリング剤(C)および無機フイラ
ー(D)とから構成されており、(A)が30〜60wt%、
(B)が40〜70wt%、(A)と(B)の合計量100重量
部あたり(C)が0.05〜4重量部で(D)が0.5〜4重
量部の割合で配合されており、さらに(A)がマトリツ
ク相で(B)がドメイン相であることを特徴とする制振
材用樹脂組成物ならびにそれと金属との積層体からなる
制振材である。
〔作 用〕
本発明の制振材を構成する樹脂組成物の1成分である変
性低結晶性ポリオレフインのベースとなる低結晶性ポリ
オレフインは、結晶化度が20%以下のポリオレフインで
あつて、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキ
セン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテン、1−
オクテン、1−デセンなどのα−オレフインの単独重合
体あるいは相互共重合体を例示することができる。
該低結晶性ホリオレフインを変性するために用いる不飽
和カルボン酸類としては、たとえば、アクリル酸、メタ
クリル酸、α−エチルアクリル酸、マレイン酸、フマー
ル酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル
酸、メチルテトラヒドロフタル酸、エンゾシス−ビシク
ロ〔2.2.1〕ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナ
ジツク酸 )、メチル−エンドシス−ビシクロ〔2.2.
1〕ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(メチルナジ
ツク酸 )、などの不飽和カルボン酸、該不飽和カルボ
ン酸の酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物、エステ
ルなどの不飽和カルボン酸の誘導体が挙げられ、具体的
には、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無
水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジ
メチルなどが例示される。これらの中では、不飽和ジカ
ルボン酸またはその酸無水物が好適であり、とくにマレ
イン酸、ナジツク酸またはこれらの酸無水物が好適であ
る。
変性低結晶性ポリオレフイン(A)は、上記の不飽和カ
ルボン酸類を低結晶性ポリオレフインにグラフトするこ
とによつて得られ、通常低結晶性ポリオレフイン100重
量部に対して0.3〜0.6重量部グラフトされたものを主成
分として用いる。
前記非晶性のポリエステル(B)としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコー
ル等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール
等の脂環族グリコール、ビスフエノール、1,3−ビス
(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(ヒ
ドロキシエトキシ)ベンゼン等の芳香族ジヒドロキシ化
合物、あるいはこれらの2以上から選ばれたジヒドロキ
シ化合物単位と、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−
ナフタリンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シユ
ウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカジ
カルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレ
フタル酸等の脂環族ジカルボン酸、あるいはこれらの2
種以上から選ばれたジカルボン酸単位とから形成される
ポリエステルの中で非晶性の樹脂であつて、熱可塑性を
示す限り、少量のトリオールやトリカルボン酸の如き3
価以上のポリヒドロキシ化合物やポリカルボン酸などで
変性されていてもよい。これら非晶性のポリエステルと
しては、具体的にはジカルボン酸成分の15〜100モル
%、好ましくは50〜100モル%がイソフタル酸で残部が
テレフタル酸等の他のジカルボン酸成分からなるジカル
ボン酸成分と、エチレングリコール等のジヒドロキシ化
合物成分とからなる非晶性イソフタレート重合体、テレ
フタル酸からなるジカルボン酸成分と、ジヒドロキシ化
合物成分の15〜50モル%がシクロヘキサンジメタノール
で残部がエチレングリコール等の他のジヒドロキシ化合
物成分とからなる非晶性テレフタレート共重合体等が挙
げられる。
前記非晶性のイソフタレート重合体の中でも、ジカルボ
ン酸成分の残部がテレフタル酸およびジヒドロキシ化合
物の5〜90モル%、さらには10〜15モル%が1,3−ビス
(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼンあるいは1,4−ビ
ス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼンおよび10〜95モ
ル%、さらには75〜90モル%がエチレングリコールとか
らなるイソフタレート重合体が同一ブレンド量に於ける
80〜100℃での制振性が大きい点で好ましい。
これらの非晶性ポリエステル(B)のガラス転移温度
(Tg)は種々の範囲に存在するが、通常は約40〜100
℃、好ましくは50〜60℃である。
本発明における非晶性とは、190℃の雰囲気下で3時間
以上放置した場合に結晶化による失透を生じない樹脂で
あり、かつ、DSCによる測定では明確な結晶化或いは結
晶融解ピークを持たない樹脂である。また、非晶性のポ
リエステル樹脂(B)のTgはDSCにより昇温速度10℃/mi
nで昇温時の潜熱の転移点から求めた値である。
本発明に用いる非晶生のポリエステル(B)の分子量は
組成物のフイルム成形性を阻害しないものであれば特に
限定はされないが、通常o−クロロフノール25℃におけ
るI.V.が0.6dl/g以上、好ましくは0.8〜0.9dl/gの範囲
のものである。
以上述べてきたような非晶性のポリエステル(B)とし
て容易に入手し得る市販銘柄としては、イーストマン・
コダツク社の製品であるKODAR PETGあるいはPCTA等が
ある。
シランカツプリング剤(C)は、前記変性低結晶性ポリ
オレフイン(A)と非晶性ポリエステル(B)とからな
る組成物の接着性すなわち金属との高速積層時の初期接
着性あるいは油や水と長時間接触し続けても接着強度が
低下しない耐久接着性を向上するために配合されるもの
である。また別には、シランカツプリング剤(C)を配
合することによつて、シランカツプリング剤を配合しな
いものに比べて、(A)および(B)の同一の配合割合
での振動損失係数ηが大きくなり、よつて制振性能が向
上するという予想外の作用も示す。
シランカツプリング剤としては、公知の種々のものを適
用できるが、なかでもγ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシランあるいはβ−(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)エチルトリメトキシシランが好ましく、とりわけ
ても前者が好ましい。しかし、これら以外のシランカツ
プリング剤を使用してもよく、かかるシランカツプリン
グ剤の具体例は大成社刊「架橋剤ハンドブツク」第558
頁〜561頁に例示されている。
制振材としての主たる性能は、これらの(A)〜(C)
の各成分の割合により支配されるが、(A)〜(C)の
3成分だけからなる場合その造粒化が困難である。すな
わち、通常(A)〜(C)をヘンシエルミキサーやタン
ブルミキサーで予備混合後造粒機で造粒するが、この際
3成分だけであると造粒機ホツパーでプロツキングを起
こし易く、原料が正常に造粒機に供給されない。このよ
うな現象を防止するため、本発明では前記3成分に加え
て無機フイラー(D)を加える。
無機フイラーとしては、タルク、シリカ、炭酸カルシウ
ム、クレー、マイカ等公知のものが使用でき、適用に当
たつては制振材をフイルム形状で得る場合フイルム形成
性は損なわないように粒度、粒度分布を適宜選択する。
樹脂組成物は、前記(A)〜(D)成分のブレンド物で
あつて、各成分の割合は(A)が30〜60wt%好ましくは
40〜50wt%(B)が40〜70wt%好ましくは50〜60wt%、
(A)と(B)の合計量100重量部あたり(C)が0.05
〜4重量部好ましくは1〜2重量部(D)が0.5〜4重
量部、好ましくは1〜2重量部の割合である。さらに、
組成物中においては、低結晶性ポリオレフイン(A)が
マトリツク相で非晶性ポリエステル(B)がドメイン相
となつているべきである。もし、マトリツクス相とドメ
イン相を構成する樹脂が上記と逆になつている場合に
は、ポリエステルの吸水性に起因してか長期の耐水接着
耐久性を期待できず、また薄手のフイルム製膜性も問題
を生じる。
また、変性ポリオレフインとしては前記の如く低結晶性
ポリオレフインの変性物を用いているが、もし高結晶性
ポリオレフインを変性したものを使用すると、非晶性ポ
リエステルとのブレンド系ではたとえシランカツプリン
グ剤を併用したとしても充分な接着強度を発揮できず、
金属と積層しても界面剥離を起こし易く、また成形加工
性に劣つたものとなり易い。また、前記の配合割合にお
いて(A)の割合が少なすぎるとマトリツク相とドメイ
ン相の構成が逆転して接着性や加工性の劣つた組成物と
なり、逆に多すぎると制振性能が低下する。(C)の割
合が少なすぎると耐水接着性の向上がなく、かつ、制振
性能の向上も見られない。また、多すぎると硬くなりす
ぎて制振性能が低下し、加工性も悪くなる方向に行く。
また、(D)が多くなりすぎても少なくなりすぎても造
粒時あるいは制振材の樹脂層とすべくフイルム成形する
際の成形加工性が低下する。
尚、上記のような相構造であることを確認するには、電
子顕微鏡で観察することにより可能である。
本発明の制振材の内層を構成する樹脂組成物を得るに
は、たとえば(A)、(B)、(C)、(D)を同時に
溶融ブレンドする方法、(B)、(C)および(D)を
溶融ブレンドしその後(A)を加えてさらに溶融ブレン
ドする方法などがある。
上記樹脂組成物には、またその性質をいちじるしく損な
わない範囲で他の樹脂を配合してもよい。このような樹
脂としては、たとえばエチレン・(メタ)アクリル酸共
重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸塩共重合体、エ
チレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体等が例示
できる。勿論、これら以外の公知の樹脂を使用すること
についても当業者にとつては自明であろう。
上記樹脂組成物は、80℃以上とくに80〜100℃の間での
損失係数ηが大きく、オイルパン等のエンジン周辺部の
制振材の樹脂層として用いると好適である。
本発明の制振材用樹脂組成物を用いて複合積層体からな
る制振材として利用する方法について次に説明する。該
制振材用複合積層体は少なくとも外側層を金属とし、少
なくとも中間層の1層を前記組成物からなる制振材とす
るものであり、金属層は外側層のみならず、中間層の1
層を形成しても差しつかえない。該複合積層体の構成と
しては、次の構成のものを例示することができる。
(i)金属/組成物 (ii)金属/組成物/金属 (iii)金属/組成物/金属/組成物 (iv)金属/組成物/金属/組成物/金属 これらの構成の複合積層体のうちでは(ii)の三層構造
の複合積層体がとくに好適に使用される。該複合積層体
の構造は、板状体、円筒状体、角柱状体、その他の任意
の構造の形状体として利用することができる。
該複合積層体を構成する金属としては、鉄、鋼、銅、ア
ルミニウム、ステンレススチール、真ちゅうなどを例示
することができる。該金属の厚さは任意であるが、通常
は0.1〜2mm、好ましくは0.2〜0.4mmの範囲である。ま
た、組成物層の厚さも任意であるが、通常は0.02〜3m
m、好ましくは0.03〜0.15mmの範囲である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、制振性能とくに高温領域での制振性能
に優れた制振材を提供でき、また制振材を構成する金属
との接着性すなわち初期接着性や耐水接着性に優れた組
成物を提供できる。
〔実施例〕
以下、本発明の内容を好適な実施例で説明するが、本発
明はとくにことわりのない限り何らこれらの例に制限さ
れるものではない。
実施例 1〜4 マトリツクス層となる不飽和カルボン酸変性低結晶性ポ
リオレフイン(A−1)として、結晶化度17%、エチレ
ン含有率90モル%のエチレン・1−ブテンランダム共重
合体100重量部に、アセトン0.015重量部と無水マレイン
酸0.5重量部とからなる混合液をヘンシエルミキサーを
用いて滴下混合した後、40mmφ押出機にて240℃で造粒
することにより、結晶化度15%、MFR3g/10min、無水マ
レイン酸グラフト量0.35重量%の無水マレイン酸グラフ
トエチレン・1−ブテンランダム共重合体を得た。
またドメイン層となる非晶性ポリエステル(B−1)と
して、イソフタル酸/テレフタル酸/エチレングリコー
ル/1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン/ト
リヒドロキシメチルプロパンのそれぞれ90/10/85/15/0.
3モル組成の共重合を行い、I.V.=0.85dl/gの非晶性ポ
リエステルを得た。
以上の樹脂A−1とB−1を表1に示す重量比としそれ
ぞれの比率の混合時に、A−1とB−1の合計重量の1/
100量だけフイラー(D−1)として日本タルク製のタ
ルク(シクロエースP−3平均粒径1.8μ)を混合する
と共に、シランカツプリング剤(C−1)としてγ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシランをA−1とB−
1の合計重量の1/100量だけ滴下混合した。
これを40mmφ押出機にて造粒後、Tダイフイルム成形を
行い、70μのフイルムとした。
このフイルムをアルカリ洗剤脱脂処理を行つた0.8mm厚
みの低炭素鋼板2枚の間にはさみ、190℃、10分間のプ
レス成形を行ない制振鋼板を得た。
得られた制振鋼板につき、25mm幅のT型剥離試験を、引
張速度100mm/minで行つた。また両外層の鋼板の一部を
切削し、20mm幅×10mm長さの面積に対する芯材樹脂の剪
断試験を引張速度10mm/minで行つた。また片持梁共振点
振動減衰法により振動損失係数ηを測定した。これらの
結果を表1に示す。
実施例 5 実施例1と同一手段にて樹脂A−1とB−1を準備し、
低密度ポリエチレンとメタクリル酸とブチルアクリレー
トからなる変性ポリオレフイン(E−1)をマトリツク
ス層に追加し、A−1/B−1/E−1=33/67/13重量比で混
合した。この際実施例1と同様にC−1、D−1を添加
し、以下同手順にて、制振鋼板を得、評価した結果を表
1に示す。
実施例 6 実施例5の樹脂E−1をナトリウムイオンで処理し、ア
イオノマーとしたものを実施例5と同様に樹脂E−1の
代りとして評価した結果を表1に示す。
実施例 7 実施例2と同一手法にてシランカツプリング剤C−1の
添加量を1/200量とした結果、T剥離強度は20kg/20mm、
剪断強度は120kg/cm2であつた。
実施例 8 実施例7と同一手法でC−1の添加量を1/25量とした結
果、T剥離強度は25kg/mm剪断強度は180kg/cm2であり、
70μフイルムの製膜がやや困難であつた。
実施例 9 実施例2と同一手段にてフイラーD−1の添加量を1/20
0量とした結果、造粒時の混合物にややブロツキングが
見られた。
実施例 10 実施例2と同一手法にてフイラーD−1の添加量を1/25
量とした結果、T剥離強度は12kg/25mm剪断度は130kg/c
m2で不安定であつた。
比較例 1 実施例1と同手段にて樹脂A−1とシランカツプリング
剤C−1およびフイラーD−1を除外し、ドメイン層を
イーストマンコダツク社Kodar PETG6763のみとしたも
のの評価結果を表1に示す。
比較例 2 比較例1のドメイン層を実施例1の樹脂B−1としたも
のの評価結果を表1に示す。
比較例 3〜6 実施例1と同手順にて、シランカツプリング剤C−1と
フイラーD−1を除去したもののフイルムを得、さらに
接着強度向上のため無水マレイン酸変性高密度ポリエチ
レンの15μフイルム2枚ではさんだ3層フイルムとし、
実施例1と同手順にて制振鋼板を得、評価した結果を表
1に示す。
比較例 7 実施例2のマトリツクス層において樹脂A−1と結晶化
度60%の無水マレイン酸変性高密度ポリエチレンを7:3
重量比の混合物に変更したものの同一手法による評価結
果はT剥離強度で2kg/25mmと低く不良であつた。
比較例 8 実施例1と同一手法で樹脂A−1とB−1の比率を20:8
0重量比としたものは、Tダイを用いた製膜に際して100
μ以下の薄手フイルムを得るのが困難であつた。
これらの結果より自動車エンジン周辺用途(オイルパ
ン、シリンダーカバー他)に求められる制振鋼板として
の特性、即ち、T剥離強度10kg/25mm以上、および芯材
剪断強度100kg/cm2以上、および振動損失係数ηが80〜1
00℃の範囲で高い値(少なくとも一部でηが0.1以上)
の3条件を同時に本発明で達成することが判る。
なお実施例2で得た芯材フイルムの断面の電子顕微鏡写
真を図1に示す。ここで粒状の部分がポリエステルであ
り、ドメイン層を成していることが判る。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の制振材用樹脂組成物の粒子構造を示す
顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 67/00 LPB // F16F 9/30 (C08K 13/02 3:00 5:54)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不飽和カルボン酸類で変性された低結晶性
    ポリオレフイン(A)、非晶性ポリエステル(B)、シ
    ランカツプリング剤(C)および無機フイラー(D)と
    から構成されており、(A)が30〜60wt%、(B)が40
    〜70wt%、(A)と(B)の合計量100重量部あたり
    (C)が0.05〜4重量部で(D)が0.5〜4重量部の割
    合で配合されており、さらに(A)がマトリツクス相で
    (B)がドメイン相であることを特徴とする制振材用樹
    脂組成物。
  2. 【請求項2】低結晶性ポリオレフインの結晶化度が20%
    以下である特許請求の範囲第1項に記載の制振材用樹脂
    組成物。
  3. 【請求項3】不飽和カルボン酸類がマレイン酸、ナジツ
    ク酸あるいはこれらの酸無水物である特許請求の範囲第
    1項または第2項に記載の制振材用樹脂組成物。
  4. 【請求項4】非晶性ポリエステル(B)のジカルボン酸
    成分の15〜100モル%がイソフタル酸で残部がテレフタ
    ル酸、ジヒドロキシ化合物成分の5〜90モル%が1,3−
    ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼンおよび/また
    は1,4ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼンで残部
    がエチレングリコールである特許請求の範囲第1項ない
    し第3項のいずれか1項に記載の制振材用樹脂組成物。
  5. 【請求項5】シランカツプリング剤(C)がγ−グリシ
    ドキシプロピルトリメトキシシランである特許請求の範
    囲第1項ないし第4項のいずれか1項に記載の制振材用
    樹脂組成物。
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