JPH02209936A - 制振、遮音材用組成物 - 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】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、実用温度領域（−５０〜８０℃）において高
いｔａｎδ（損失正接）を有する材料、換言すれば外部
より加えられたエネルギーを吸収してしまう（エネルギ
ーロスが大きい）材料を提供するもので、架橋、非架橋
、発泡、非発泡のいずれの形態を問わず、良好な制振、
防振、遮音、吸音、防音、断熱特性を有し、自動車、内
装材、建材、家電機器内装材用途に好適な制振、遮音材
用組成物に関する。

ｂ、従来の技術 ゴム弾性を有する中〜高反撥ゴム（ブタジェンゴムなど
）系組成物は、本発明組成物に外観、形態を合わせるこ
とが可能であるが、これらは本発明と全く反するエネル
ギーロスの少ない材料で、音、振動を伝搬しやすく、当
該用途には使用できない。

一方、汎用樹脂（ＰＥ、ＰＰなど）、高硬度樹脂（ＰＳ
ＳＡＢＳ、ナイロンなど）は本発明の実用温度領域では
エネルギーロスを殆んど示さず、音、振動を容易に伝搬
し、当該用途には使用できない。

また、ゴム、プラスチックの中間に位置する熱可塑性エ
ラストマー（ウレタンなど）系組成物の中には一部エネ
ルギーロスを発現し、僅かではあるが音、振動などを吸
収する材料もあるが、本組成物とは比較にならない低能
力であり実用性を有さない。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 本発明者等は、自動車内装材、建材、家電機器内装材用
途に優れた制振、遮音、特性を有する組成物を鋭意検討
した結果、１００１（ｚのｔａｎδ（損失正接）ピーク
温度域が一５０〜８０℃の範囲にあり、そのピークが０
．５以上のゴム状重合体などを用いることにより上記目
的が達成されることを見い出し、かかる知見に基づいて
本発明に到達した。

ｄ０問題を解決するための手段 すなわち、本発明は（Ａ）１００Ｈｚのｔａｎδ（損失
正接）ピーク温度域が一５０〜８０℃の範囲にあり、そ
のピーク値が０．５以上を有する少なくとも一種の（Ｂ
）を除くゴム状重合体５〜９５重量％、（Ｂ）１．２−
ポリブタジエン、ビニル芳香族化合物と共役ジオレフィ
ンとのブロック共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体
の中から選ばれた少なくとも一種９５〜５重量％とから
なることを特徴とする制振、遮音材用組成物を提供する
ものである。

また、上記（Ａ）と（Ｂ）とからなる上記の制振、遮音
材用組成物１００重量部に対して軟化剤（Ｃ）１〜３０
０重量部 粘着剤（Ｄ）１〜３００重量部 無機充填剤（Ｅ）　　１〜５００重量部を配合してなる
ことを特徴とする制振、遮音材用組成物を提供するもの
である。

本発明に使用される（Ａ）成分のｔａｎδ特性を有する
ゴム状重合体としては、例えばブチルゴム、乳化または
溶液重合高スチレン（ＳＴ５０％以上）型スチレン−ブ
タジェン共重合ゴム、３゜４−結合イソプレンゴム、フ
ッ素ゴム、タロロプレンゴム、アクリル系ゴム（ＡＣＭ
、ＡＮＭ）、ＮＶ（アクリロニトリル−ブタジェンゴム
と塩化ビニルブレンド物）ゴム、ハロゲン化ブチルゴム
、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジェンゴ
ム、アクリロニトリル−ブタジェンゴム、エチレン−プ
ロピレン系ゴム、溶液重合スチレン−ブタジェンゴムな
どが挙げられる。特に好ましいゴムは、ブチルゴム、ハ
ロゲン化ブチルゴム、高スチレン型（結合スチレン５０
％以上）スチレン−ブタジェンゴム、３．４−結合イソ
プレンゴムである。

本発明でいうｔａｎδとは、貯蔵弾性率（Ｅ′）と損失
弾性率（Ｅ′）の比（Ｅ’　／Ｅ’　）で損失正接（ロ
スタンジェント）を意味する。

本発明のｔａｎδのピーク温度は一５０〜８０℃、好ま
しくは一２０〜７０℃、さらに好ましくは０〜６０℃、
特に好ましくは１０〜６０℃、ピ一り値は０．５以上、
好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１．０以上で
ある。

（Ａ）成分の使用世は５〜９５重量％、好ましくは１０
〜９０重量％、さらに好ましくは３０〜９０重量％であ
る。５重量％未満では制振、遮音性が損なわれ、９５重
世％を超えると成形、加工性が損なわれ好ましくない。

本発明に使用される（Ｂ）成分の１，２−ポリブタジエ
ンは、適度な加工性と制振、遮音特性を得るために１，
２結合金量が７０％以上、好ましくは８５％以上、結晶
化度が５％以上、好ましくは１０〜４０％である。また
分子量は広い範囲に亘って選択可能であるが、成形加工
性および制振、遮音、特性を得るためには［η］（トル
エン、３０°Ｃ）が０．５ｄｊ！／ｇ以上であることが
好ましい。

本発明に使用される（Ｂ）成分の芳香族ビニル化合物−
共役ジエンブロック共重合体としては、少なくとも一つ
の芳香族ビニル化合物の重合体ブロックと、少なくとも
一つの共役ジエン化合物の重合体ブロックとを含むもの
であり、直鎖型であっても、ラジアル型であってもよい
。また、共役ジエンブロックが少量の芳香族ビニル化合
物とのランダム共重合体であってもよいし、芳香族ビニ
ル化合物含量が漸増する、いわゆるテーパー型ブロック
であってもよい。

ブロック共重合体の構造については特に制限はなく、（
Ａ−Ｂ）　　型、（Ａ−Ｂ）　　−Ａ型またｎ　　　　
　　　　　　　　　　　　　ｎは（Ａ−Ｂ）。−〇型の
いずれでも使用できる。

式中Ａは芳香族ビニル化合物の重合体ブロック、Ｂは共
役ジエン系の重合体ブロック、Ｃはカップリング剤残基
、ｎは１以上の整数を示す。なお、上記ブロック共重合
体において、共役ジエン部分が水素添加されたブロック
共重合体を使用することももちろん可能である。

本発明に使用する芳香族ビニル化合物−共役ジエンブロ
ック共重合体の芳香族ビニル化合物としては、スチレン
、α−メチルスチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メチ
ルスチレン、ｐ−メチルスチレン、あるいはビニルナフ
タレンなどが用いられるが、特にスチレンが好ましい。

また共役ジエンとしては、１，３−ブタジェン、イソプ
レン、ピペリレンなどが用いられ、このなかでは１．　
３−ブタジェン、イソプレンが特に好ましいものである
。

ブロック共重合体の重量平均分子量は１００００〜５ｏ
ｏｏｏｏが好ましく、さらに好ましくは５００００〜５
０００００である。また、ブロック共重合体中の芳香族
ビニル化合物の含量は５〜６０重量％が好ましく、さら
に好ましくは２０〜５０重量％である。

（Ｂ）のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）は適
度な硬度および成形加工性を得るために、酢酸ビニル結
合金有量は好ましくは５〜４５％、さらに好ましくは１
０〜３０％、メルトフローインデックス（１９０℃、２
１６０ｒ）は好ましくは０．　２〜５０　ｇ／　１０ｍ
１ｎ　、さらに好ましくは０、　５〜２０　ｇ／　Ｉ　
Ｑｍｉｎである。

（Ｂ）成分の使用量は９５〜５重量％、好ましくは９０
〜１０重量％、さらに好ましくは７０〜１０重世％であ
る。９５重量％を超えると制振、遮音性が損なわれ、５
％未満では成形加工性が損なわれ好ましくない。

（Ａ）／　（Ｂ）混合成分のｔａｎδのピーク温度は一
５０〜８０℃、好ましくは０〜７０℃、さらに好ましく
は１０〜６０℃、ｔａｎδのピーク値は０．５以上、好
ましくは０．８以上、さらに好ましく１．０以上である
。

（Ｃ）成分の軟化剤としては、例えばプロセス油、潤滑
油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、
ワセリンなどの石油系軟化剤、コールタール、コールタ
ールピッチなどのコールタール系軟化剤、ヒマシ油、ア
マニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トー
ル油、サブ油また蜜ロウ、カルナウバロウ、ラノリンな
どのロウ類、リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、
ラノリン酸亜鉛などの脂肪酸および脂肪酸塩、石油樹脂
などの合成高分子物質などが挙げられる。これらのうち
、特に好ましいものはナフテニックオイル、アロマティ
ックオイルなどのプロセス油、石油アスファルトである
。

（Ｃ）成分の軟化剤の配合量は、成分［（Ａ）＋　（Ｂ
）１１００重量部に対して１〜３００重量部、好ましく
は５〜２００重量部、さらに好ましくは１０〜８０重量
部である。混練加工性の効果を十分得るためには１重量
部以上必要である。３００重量部を超えると制振、遮音
性の低下とともに組成物の粘度が著しく低下し、加工作
業に支障をきたし好ましくない。

（Ｄ）成分の粘着剤としては、ロジン系樹脂、テルペン
系樹脂、テルペン変性系樹脂、脂肪族・芳香族系石油樹
脂、クマロンインデン系樹脂などを挙げることができる
。これらのうち、６０℃以上の軟化点を有するものは特
に好ましい。

（Ｄ）成分の粘着剤の配合量は、成分［（Ａ）＋（Ｂ）
１１００重量部に対して１〜３００重量部、好ましくは
５〜２００重量部、さらに好ましくは１０〜１８０重量
部である。混練加工性の効果を十分得るためには１重量
部以上必要である。

３００重量部を超えると粘着性が著しくなり、加工作業
性や後工程作業性が損なわれ好ましくない。

（Ｅ）成分の無機充填剤としては、例えば軽質炭酸カル
シウム、重質炭酸カルシウム、種々の表面処理炭酸カル
シウムのほか、タルク、水酸化マグネシウム、マイカ、
クレー、硫酸バリウム、天然ケイ酸、合成ケイ酸、酸化
チタン、ガラス繊維、カーボン繊維、コツトンフロック
および種々のカーボンブラックなどが使用できる。これ
らの無機充填剤のうち、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸
カルシウム、タルク、カーボンブラックが加工性、制振
、遮音性の上で好ましい。

（Ｅ）成分の無機充填剤の配合量は、成分［（Ａ）＋　
（Ｂ）１１００重量部に対し１〜・５００重世部、好ま
しくは１０〜４００重量部、さらに好ましくは５０〜２
００重量部である。組成物の風合い（主として腰）、面
重量の効果を十分帯るためには１重量部以上必要である
。５００重量部を超えると混練加工性に問題が生じ好ま
しくない。

本発明の組成物には、使途により架橋剤、活性剤、可塑
剤、分散剤、カップリング剤、熱安定剤、紫外線吸収剤
、発泡剤など、ゴム、樹脂に使用される薬品を添加する
ことができる。このうち、架橋剤としてはイオウ、架橋
配合の場合、粉末イオウ、沈降イオウ、表面処理イオウ
などが、促進剤としてはＴＭＴＤＳＴＭＴＭ、ＯＢＳ、
ＣＢＳ。

ＭＢＴＳＳＭＢＴなどが使用できる。

有機過酸化物架橋配合の場合、ジクミルパーオキサイド
、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３゜５−トリメチル
シクロヘキサン、α、α′　−ジ−ｔ−ブチルパーオキ
シ−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ｎ−ブチル−４，４
−ビス−ｔ−ブチルパーオキシバレレート、ｔ−ブチル
パーオキシベンゾエート、ｔ−プチルパーオキシイソプ
ロピルカーボナート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（
を−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどが使用できる。

また、過酸化物架橋の場合は同時に種々の多官能性上ツ
マ−などを添加してもよい。

架橋系の配合量は、成分［（Ａ）＋　（Ｂ）１１００重
量部に対して１００重量部以下が好ましい。

発泡剤としては、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム
、無硝酸ナトリウムなどの無機発泡剤、ジニトロソペン
タメチレンチラミン、Ｎ、Ｎ’ジメチル−Ｎ、　Ｎ’　
−ジニトロンテレフタールアミド、ベンゼンスルホニル
ヒドラジド、Ｐ−１ルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ、
Ｐ’　−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）
、３．３’−ジスルホンヒドラジドジフェニルスルホン
、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスホルムアミド
などの有機発泡剤がある。また、発泡剤とともに尿素系
、有機酸系、金属塩系の発泡助剤を用いることができる
。発泡助剤は、ジニトロペンタメチレンテトラミン、ア
ゾジカルボンアミドなどの分解温度の高い発泡剤ととも
に用いて、発泡温度を適当に低下調整するなどの目的で
加えられる。

発泡剤系の配合量は、成分［（Ａ）　＋（Ｂ）１１００
重量部に対して２００重量部以下が好ましい。

本発明組成物の制振、遮音特性は、（Ａ）成分のｔａｎ
δとゴム弾性、（Ｂ）成分のエラスティックな性能が相
互に作用し合い、その効果を顕著に発現させているもの
である。また、（Ａ）成分のｔａｎδは、（Ｂ）、（Ｃ
）、ぐＤ）、（Ｅ）を複合した本特許組成物においても
損なわれるものではない。

前記（Ａ）、（Ｂ）あるいは（Ａ）〜（Ｅ）および他の
配合剤を混合する方法は特に制限はなく、バンバリー型
ミキサー、加圧ニーダ−、オープンロールなど一般のゴ
ム配合物に対して使用される混合方法で可能である。こ
うして得られる配合物は、カレンダーロール、押出機な
どを使用して、例えばシート状などに成形した後、単層
もしくは積層形態で熱プレスまたは熱媒体下、加工（架
橋、発泡も含む）に供せられる。媒体としては、熱空気
、熱窒素などの熱気体、熱流動パラフィンなどの熱流体
、細ガラスピーズなどの熱細粒子などが使用できるが、
これらのなかでは、熱気体、特に熱空気が好ましい。ま
た、マイクロ波による加熱をすることもできる。架橋温
度は１２０〜２５０℃、好ましくは１４０〜１８０℃の
範囲の熱プレス、熱媒体中で加熱、加工（架橋、発泡も
含む）を行なう。また、加工時に他種シート、アスファ
ルト系シート、樹脂、繊維、紙、無機物、合板、金属な
ど）と積層したり、接着剤、粘着剤などを使用し種々の
材料と複合することも可能である。

本発明の組成物は、各種ライニング、工業用品、自動車
または建材用の制振材、拘束材、遮音材、鋼板補強材、
その地熱硬化性樹脂の代替用途などに広く使用すること
ができる。

特に本発明の組成物は、アスファルト系シート、または
ゴム状重合体や１，２−ポリブタジエン、芳香族ビニル
−共役ジエン系ブロック共重合体などの熱可塑性エラス
トマーや樹脂、繊維、紙、無機物、合板、金属、粘接着
剤や各種樹脂などの発泡体と任意の組み合わせで積層し
、自動車鋼板上にセットし、熱処理施工（塗装焼付は炉
通過の工程時）することができたり、シート状態もしく
は成形物状態、かつ架橋、非架橋、発泡、非発泡任意の
形態で木質合板などの床材、カーペット、マット、人工
芝の中間層や裏面に施工することもできる。

ｅ、実施例 次に、実施例および比較例を示して本発明をさらに具体
的に説明する。

なお、実施例、比較例において比重は浮力法により測定
した。混練加工性は、ロール、パンバリ、ニーダ−１押
出機混練時のコンパウンドのまとまり性およびシーテイ
ング性により評価し、まとまり性およびシーテイング良
好組成物は［○］、やや良好は［Δ］、不良は［×］と
した。ｔａｎδ（損失正接）は、動的粘弾性測定装置（
ゴムタイプは東洋ボールドウィン製レオパイブロンを、
粘性タイプはポリマーラボラドリース製ＰＬ−ＤＭＴＡ
を使用）を用い、１００　Ｈｚの周波数域で一１００〜
１００℃の雰囲気温度下にピーク温度とピーク値を測定
した。評価は一５０〜８０℃のなかにピークを有し、か
つピーク値が０．５以上の組成物を［良：Ｏ］と判定、
これより外れる組成物を［不良：×］と判定した。

制振性は、ＪＩＳ　　Ｍ３２９−８３　５・１０防振性
に準拠した。

すなわち、２００Ｘ２０ｍｍの試験板の上に、１７０Ｘ
２０ａ＋ｍの試料シート村）の縦方向、横方向をそれぞ
れ合わせ、鋼板からなる試験板の一端より３０１１１１
１あけて乗せて焼付けた後、室温まで放冷したものを試
験片とする。

村）試料シートは、１゜５ｍｎ＋厚アスファルト制振材
／　１　ａｍ厚本発明組成物／２ｍａ＋厚樹脂系シート
（日本合成ゴム製、特開昭６２−２８８６４７に準拠）
の積層シートとし、０８ｍｍ鋼板に貼合わせ焼付けた。

次に試料を焼付けていない方の試験板の端を試験器にし
っかり固定する。電磁加振器に１３０〜１４０　ｆｉｚ
の電流を流して板を共振させ、次の振幅が最大となると
きの周波数を測定する。次にその両側で振幅が１／７Ｎ
になる点の周波数を測定する。次の式により防振係数を
算出する。

ここに　　　ｄ：防振係数 ｆｏ：共振点の周波数Ｈｚ ｆｌ、ｆ２：共振点の両側で振幅が共通点のピーク値の
１／Ｖ７となる 周波数Ｈｇｆ２＞ｆｌ （評価）発泡形態をとらないものを対象とした。

０：ｄ＝０．４以上 Δ：ｄ＝０．４〜０．３ Ｘ：ｄ＝０．３未満 吸音特性αは、ＪＩＳ　　Ａ１４０５垂直入射吸音率測
定方法に準拠した。

吸音率の算出 ａ−１−Ｉ　ｒ／Ｉ　ｉｗ　（Ｉ　ｉ−Ｉ　ｒ）　／Ｉ
　ｉ■ｉ：入射する音の強さ ■ｒ：反射する音の強さ （評価）発泡体を対象とした。

１０００Ｈｚの場合 ０：ｄ＝０．３以上 Δ：ｄ−０．２〜０．２９ Ｘ：ｄ＝０．２未満 実施例１．２．３ イオウ架橋、遮音スポンジの実施例であり、（Ａ）成分
のハロゲン化ブチル（１０６６、日本合成ゴム■製）、
３．４−結合ＩＲ（ＴＹ２０７、日本合成ゴム■製）、
高ＳＴ　　ＳＢＲ（Ｔ１６２、日本合成ゴム■製）、（
Ｂ）成分のＲ８８３０（１，２−ポリブタジエン、日本
合成ゴム■製）、ＴＲ２９００（スチレン−ブタジェン
ブロック共重合体、日本合成ゴム■製）、（Ｃ）成分の
オ・イル、アスファルト、（Ｄ）成分のクリアロン、ア
ルコン、（Ｅ）成分の重炭、カーボンブラックおよびそ
の他配合剤を表−１に示す配合割合で３２加圧ニーダ−
により混練し、１０インチテテストロール機により厚さ
１．５＋ａｍにシーテイングを行なった。シートは１５
０または１６０℃で３０分熱空気下に架橋発泡させた。

そのテスト結果を表−１に示した。

実施例４ 過酸化物架橋制振シート配合の実施例であり、（Ａ）成
分として３，４−結合ＩＲ，（Ｂ）成分としてＥＶＡ　
　ＵＥ６３Ｂ　（エチレン−酢ビ共重合体、東ソー■製
）を用いた系である。表−１に示す配合割合で実施例１
と同様に加工シートを得た。シートを重ね熱プレス（１
２關厚モールド使用）にて１６０℃１５分架橋を行なっ
た。架橋物試料は所定の形状にスライス切断し、評価に
供した。そのテスト結果を表−１に示す。

実施例５．６．８ イオウ架橋（加硫）制振シート配合の実施例であり、（
Ａ）成分、（Ｂ）成分を単独もしくは複合して用いた系
で、発泡剤を除いた以外は実施例１と同様に混練し、実
施例４と同様に架橋（架橋温度は１５０または１６０℃
とした）を行ない試料を作製した。そのテスト結果を表
−１に示す。

実施例７ 非架橋非発泡型粘性制振シート配合の実施例である（Ａ
）成分３，４−結合ＩＲ１（Ｂ）成分子Ｒ２９００、（
Ｃ）成分アロマオイル、（Ｄ）成分アルコンＰ１２５、
（Ｅ）成分カーボンブラックを予め予備混合しておき、
４０ｍｍ２軸押出機（Ｔダイ）を通してｌｌ１ｌＩ１１
厚にシート化した。このシートは、アスファルト系制振
シート（１，５ｍｍ厚）、剛質樹脂製シート（２１１℃
１ｍ厚）と積層し、銅板（０，８ｍａ＋厚）に貼合わせ
て制振測定に、また他の評価はシートを所定の形状に熱
プレスなどで調整し供した。テスト結果を表−１に示し
た。

比較例１〜８ 比較例は本特許請求範囲外の組成物である。

比較例１．６．８は実施例１と、比較例２．５．７は実
施例７と、比較例３．４は実施例４と同様に加工し評価
試料を得た。そのテスト結果を表−１に示す。

表−１より、実施例は混練加工性、ｔａｎδ（損失正接
）のピーク温度およびピーク値、制振性、吸音性のいず
れも満足している優れた組成物であるのに対し、比較例
はいずれかの評価で欠点を有し満足できるものではない
。

なお、上記実施例、比較例に使用した各（Ａ）成分およ
び（Ｂ）成分のｔａｎδの値は次のとおりであった。

１０発明の効果 本発明の組成物は、実用温度領域（−５０〜８０℃）に
おいて外部より加えられたエネルギーを吸収する能力に
優れ、架橋、非架橋、発泡、非発泡の形態を問わず、良
好な制振、遮音、吸音、防音、断熱特性を有し、自動車
内装材、建材（床裏打ち、壁、天井材など）、家電、Ｏ
Ａ機器内装材など広範な用途に亘って有用でき、産業上
の利用価値は極めて大きい。

特許出願人　　日本合成ゴム株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）１００Ｈｚのｔａｎδ（損失正接）ピーク
   温度域が−５０〜８０℃の範囲にあり、そのピーク値が
   ０．５以上を有する少なくとも一種の（Ｂ）を除くゴム
   状重合体５〜９５重量％、（Ｂ）１，２−ポリブタジエ
   ン、ビニル芳香族化合物と共役ジオレフィンとのブロッ
   ク共重合体およびエチレン酢酸ビニル共重合体の中から
   選ばれた少なくとも一種９５〜５重量％とからなること
   を特徴とする制振、遮音材用組成物。
2. （２）（Ａ）と（Ｂ）とからなる請求項（１）の制振、
   遮音材用組成物１００重量部に対して 軟化剤（Ｃ）１〜３００重量部 粘着剤（Ｄ）１〜３００重量部 無機充填剤（Ｅ）１〜５００重量部 を配合してなることを特徴とする制振、遮音材用組成物
   。