JP3077299B2 - 振動エネルギ−吸収材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種輸送機器、精密電子
機器、音響機器などの分野において振動を制御すること
により、動作反応速度や測定制度を向上させたり、音質
を改良させる目的で使用される振動エネルギ−吸収性能
の優れたポリ塩化ビニル系樹脂組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動エネルギ−吸収材としてはブ
チルゴムが最もよく使用されている。また、最近ではポ
リノルボルネンや特殊なウレタン系エラストマ−などが
より高性能であることが見いだされ注目されている。こ
れら振動エネルギ−吸収材の１次評価はその材料の粘弾
性測定により求められる貯蔵弾性率（Ｅ′）と損失係数
（ｔａｎδ＝損失弾性率（Ｅ″）／貯蔵弾性率
（Ｅ′））でなされる。

【０００３】振動エネルギ−吸収材として設計するため
には損失係数は大きければ大きいほど、また貯蔵弾性率
は使用される形態によって最適値が存在する。これら２
つの因子は通常温度依存性が大きい。すなわち貯蔵弾性
率は温度が高くなるにつれて徐々に低下し、通常ガラス
転移点を超えた温度域から急激に低下する。また、損失
係数はガラス転移点を超えた温度域で最も高い値を示す
がその前後の温度域では低下する傾向が一般的である。

【０００４】従って、従来よりこのような振動エネルギ
−吸収材に求められる基準としては、まず材料が用いら
れる温度域で高い損失係数を有することであった。一
方、貯蔵弾性率については無機、金属の充填材や軟化剤
あるいはゴム等を添加することによりかなりの幅でその
値を調整することができるため最適値に合わせることが
可能であった。それゆえ、ブチルゴムやポリノルボルネ
ン，特殊ウレタン系エラストマ−等は損失係数の値がそ
れぞれ最大でｔａｎδ＝１．４，２．８，１．３という
優れた値を示している。ところがこれらの素材は加工
性，成形性に難があり使用範囲が限られていた。

【０００５】最近の精密電子機器や自動車を始めとする
各種輸送機器の高性能化や高品質化の要求は止まるとこ
ろを知らず、単に特定温度域で損失係数の値が大きいだ
けではなく幅広い温度域で、すなわち室温から６０℃付
近まで、用途によっては−２０℃から１００℃前後まで
高いｔａｎδ値を維持することが望まれている。

【０００６】ところで、ポリ塩化ビニル樹脂は５大汎用
樹脂の１つとして長い歴史があり、経済性はもとよりほ
とんどの成形加工法が確立している。しかも非晶性樹脂
であること、無機・金属充填剤や軟化剤との複合化が容
易であるなどの長所を有している。ポリ塩化ビニル単独
の損失係数は９０℃前後で約１．１のピ−ク値を有する
が、これに代表的な可塑剤であるジ−２−エチルヘキシ
ルフタレ−ト（以下、ＤＯＰと略す）をポリ塩化ビニル
樹脂１００重量部に対して１００重量部加えると損失係
数のピ−ク温度は５℃前後に、またピ−ク値も約０．７
程度に低下してしまう。この現象はポリ塩化ビニル単独
分子鎖の中に異種分子が混入し、その結果緩和時間の分
布が広がると考えれば当然と理解されていた。ところが
最近の我々の検討の結果、ごく限られた種類の可塑剤と
石油樹脂をポリ塩化ビニルに添加すると、損失係数のピ
−ク温度は低下するが、ピ−ク値は２．０程度にまで上
昇することが見い出された。しかしここで得られる組成
物は通常の軟質ポリ塩化ビニル組成物と比較すると茶色
に着色しており、顔料・染料等による着色に支障をきた
す問題が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂の有する特徴を生かしながら損失係数が高
く、かつ顔料着色に支障のない優れた振動エネルギ−吸
収材を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような現状に鑑
み、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。

【０００９】すなわち、ポリ塩化ビニル樹脂、水添系石
油樹脂、及び可塑剤よりなり、ポリ塩化ビニル樹脂１０
０重量部あたり水添系石油樹脂を３重量部以上２００重
量部以下、可塑剤を５重量部以上２００重量部以下含ん
でなる振動エネルギ−吸収材に関する。

【００１０】以下、その詳細について説明する。

【００１１】本発明で用いるポリ塩化ビニル系樹脂とは
塩化ビニル単独重合体の他に酢酸ビニル、エチレンとの
共重合体やポリウレタンとのグラフト重合体など一般に
ポリ塩化ビニル系樹脂として認識され得るものを示す。

【００１２】本発明に用いられる水添系石油樹脂とは通
常の石油樹脂原料として使用されるスチレン、α−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、インデ
ン、メチルインデン、エチルインデン、ペンテン、ヘキ
セン、ブタジエン、シクロペンタジエン、ジシクロペン
タジエン、オクタジエン等のオレフィン、ジオレフィン
の一種以上を重合成分として含有する沸点−２０〜２８
０℃のナフサ分解油の重合により得られたいわゆる石油
樹脂を、公知の水素添加用触媒であるニッケル−ケイソ
ウ土、ラネ−ニッケル、酸化白金、ラネ−コバルト等の
存在下に水素と混合し、水素が石油樹脂中の不飽和結合
を飽和結合に還元し、あるいは芳香族炭化水素を脂環族
炭化水素に還元して得られるものである。この際水添の
程度により、得られる水添系石油樹脂の着色度が異なる
が、赤外線吸収スペクトルにより測定し、７００ｃｍ
^−１の吸光度から算出する水添率が７０％以上のものが
好ましい。

【００１３】また、石油樹脂の添加により損失係数の最
大値は大きく向上するが、その効果の度合は組成と分子
量によってかなり異なる。すなわち、石油樹脂としては
Ｃ_９成分のインデンとスチレンを５０重量％以上含有す
るものが好ましく、さらにはインデンとスチレンとの比
率はスチレンが半分以上しめるものが望ましい。また、
その分子量は５００以上１５００以下であるものが好ま
しい。これらの範囲をはずれると損失係数の値は低下す
る。

【００１４】添加量としてはポリ塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対して３重量部以上２００重量部以下、さら
には１０重量部以上１００重量部以下が好ましい。３重
量部未満では損失係数はあまり向上せず、また２００重
量部を超えて添加すると加工性が極端に悪化する。

【００１５】一方、水添系石油樹脂は確かに損失係数の
向上に優れた効果を発現するが、第三成分として添加す
る可塑剤の種類によって大きく効果は異なる。すなわ
ち、本発明に用いられる第三成分として添加する可塑剤
もやはりポリ塩化ビニルと混合した場合に相溶性のよ
い、言い換えれば、損失係数の大きくなる種類から選択
した方がはるかに大きな効果を望むことができる。たと
えば、下記（１）の構造を有するフタル酸エステル

【００１６】

【化１】 （Ｒ_１，Ｒ_２はＣ_３〜Ｃ_８からなる単環式炭化水素であ
る）は単独でポリ塩化ビニル樹脂と混合した場合でも損
失係数の最大値が１．４〜１．８を示す。

【００１７】このような化合物としては、具体的にはジ
シクロヘキシルフタレ−ト，ジメチルシクロヘキシルフ
タレ−ト，ジフェニルフタレ−トなどが挙げられる。

【００１８】また、下記（２）の構造を有するリン酸エ
ステル

【００１９】

【化２】 （Ｒ_３〜Ｒ_５はＣ_６〜Ｃ_９からなる芳香族単環式炭化水
素である）は単独でポリ塩化ビニル樹脂と混合した場合
でも損失係数の最大値が０．８〜１．３を示す。

【００２０】具体的にはトリクレジルホスフェ−ト，ト
リキシレニルホスフェ−トなどが挙げられる。

【００２１】これら（１），（２）の構造を持つ化合物
はそれぞれ単独で、または２種以上を混合して用いるこ
とができる。

【００２２】特に本発明に用いられるフタル酸エステル
は可塑化の効率が悪いため相当量添加しても最大損失係
数を示す温度域が振動エネルギ−吸収材として最も多用
される室温領域まで下がりにくいという欠点があるが、
リン酸エステルを併用することによってこの欠点を補う
ことができる。

【００２３】また、本発明に用いられるフタル酸エステ
ルは成形後にブリ−ドしやすいという欠点を有するが、
水添系石油樹脂，リン酸エステルの添加でブリ−ドを抑
制できることは利点である。

【００２４】これら２種のエステル系可塑剤の添加量は
用途によって一概に特定できないが、塩化ビニル系樹脂
１００重量部に対して合わせて５重量部以上２００重量
部以下が適当である。添加量が５重量部未満では損失係
数の向上はあまり望めない。一方２００重量部を超えて
加えると、可塑剤のブリ−ドによりべとつきが激しくな
りあまり好ましくない。

【００２５】本発明による振動エネルギ−吸収材には、
ポリ塩化ビニル系樹脂に通常添加される炭酸カルシウ
ム、タルク等に代表される無機充填材、三酸化アンチモ
ンやホウ酸亜鉛に代表される難燃剤、マイカやグラファ
イトに代表されるフレ−ク状充填材などを必要に応じて
添加することができる。

【００２６】また、必要に応じて通常ポリ塩化ビニル系
樹脂の改質に用いられるアクリロニトリル−ブタジエン
ゴム，エチレン酢酸ビニル共重合体，アクリル樹脂等と
ブレンドすることもできる。

【００２７】本発明による振動エネルギ−吸収材は従来
のポリ塩化ビニル系樹脂の成形加工法であるカレンダ−
加工、押出加工、射出成形、発泡成形、圧縮成形等の手
法により自由に成形加工することができる。

【００２８】本発明により得られた振動エネルギ−吸収
材は精密電子機器・精密測定機器等のように振動により
その精度に影響が生じるような支持部材、電子部品製造
ライン等の製造工程に精度が要求されるような設備の防
振材、パッキング・ガスケット等の固定部材、音響機器
等の積層部材に使用できる。さらに自動車や産業機器な
どの振動の激しい部位に直接貼り付けて振動を抑制した
り、ステンレス鋼板やアルミ板等の金属材料を始めとす
る木材、無機材料等の他材料と複合して用いることもで
きる。

【００２９】

【実施例】以下に本発明を実施例を用いて説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【００３０】実施例１ エチレン−塩化ビニル共重合樹脂（リュ−ロン Ｅ−２
８００，東ソ−（株）製）１００重量部、水添系石油樹
脂（アルコン Ｐ−１００，荒川化学工業（株）製）２
０重量部，フタル酸エステルとしてジシクロヘキシルフ
タレ−ト（ＤＣＨＰ，大阪有機化学（株）製）７０重量
部，リン酸エステルとしてトリキシレニルホスフェ−ト
（ＴＸＰ，大八化学（株）製）７０重量部，安定剤とし
てＯＧ−７５６（水澤化学（株）製）５重量部，難燃剤
として三酸化アンチモン（ＡＴＯＸ−Ｓ，日本精鉱
（株）製）７重量部を混合し、温度１５０℃にて約５分
間ロ−ル混練し、厚み０．２ｍｍのシ−トを得た。な
お、ここで得たシ−トは目視により白色であった。

【００３１】実施例２ 実施例１において水添系石油樹脂のかわりに一部芳香環
を残した水添系石油樹脂（アルコン Ｍ−１００，荒川
化学工業（株）製）２０重量部を用いた以外は全く同一
の操作により目的の組成物を得た。なお、ここで得たシ
−トは目視により白色であった。

【００３２】実施例３ ポリ塩化ビニル−ポリウレタンのグラフト樹脂（ドミナ
スＫ−８００Ｆ，東ソ−（株）製）１００重量部，水添
系石油樹脂（アルコン Ｐ−１００，荒川化学工業
（株）製）４０重量部，フタル酸エステルとしてジシク
ロヘキシルフタレ−ト（ＤＣＨＰ，大阪有機化学（株）
製）３０重量部，安定剤として液状のバリウムジンク系
安定剤（６２２７，昭島化学（株）製）１重量部，粒状
のバリウムジンク系安定剤（６２２６，昭島化学（株）
製）２．６重量部，亜燐酸エステル系安定剤（４３４
２，昭島化学（株）製）０．６重量部，再生ブチルゴム
５０重量部を混合し、温度１４０℃にて約５分間ロ−ル
混練し、厚み０．２ｍｍのシ−トを得た。なお、ここで
得たシ−トは目視により白色であった。

【００３３】比較例１ 実施例１において水添系石油樹脂を加えない以外は全く
同一の操作により目的の組成物を得た。なお、ここで得
たシ−トは目視により白色であった。

【００３４】比較例２ 実施例１において水添系石油樹脂のかわりに芳香族系石
油樹脂（ペトコ−ルＬＸ−ＨＳ，東ソ−（株）製）２０
重量部を用いた以外は全く同一の操作により目的の組成
物を得た。なお、ここで得たシ−トは目視により茶色で
あった。

【００３５】比較例３ 実施例３において水添系石油樹脂のかわりに芳香族系石
油樹脂（ペトコ−ルＬＸ−ＨＳ，東ソ−（株）製）４０
重量部を用いた以外は全く同一の操作により目的の組成
物を得た。なお、ここで得たシ−トは目視により茶色で
あった。

【００３６】［損失係数（ｔａｎδ）の評価］実施例・
比較例で得られた組成物のシ−トを、非共振型強制振動
法に基づく測定装置である粘弾性アナライザ−ＲＳＡＩ
Ｉ（レオメトリックス・ファ−イ−スト社製）を用いて
昇温速度２℃／分、測定周波数１０Ｈｚにより損失係数
の測定を行った。この時の損失係数のピ−ク値、及びそ
の時の温度を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればポリ塩化ビニル系樹脂に水添系石油樹脂，さら
には特定のフタル酸エステル及びリン酸エステルとを複
合化させることによって、種々の色に着色が容易で高い
損失係数を有した振動エネルギ−吸収材が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 27/06 C08L 57/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリ塩化ビニル系樹脂、水添系石油樹脂及
   び可塑剤よりなり、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部
   あたり水添系石油樹脂を３重量部以上２００重量部以
   下、可塑剤を５重量部以上２００重量部以下含んでなる
   振動エネルギ−吸収材。