JPH1180562A - 高減衰材料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ベースポリマー材料に配合される誘電体物質の
材料基材表面へのブリード現象を抑制し、良好な損失正
接（ｔａｎδ）特性を維持しつつ、経時変化による減衰
性能の劣化を防止することにより、長期間にわたって安
定した減衰性能を維持することができる高減衰材料組成
物を提供すること。 【解決手段】塩素化ポリエチレン１００重量％と、平均
炭素数が２０〜５０である塩素化パラフィン１０〜１５
０重量％とを配合し、更に、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル
ベンゾチアジル−２−スルフェンアミドを２０〜６０重
量％配合して混練し、熱プレス機により所定の型枠内で
１００〜２００℃の温度条件で、１０分間程度加熱し成
形する。ちなみに、配合した塩素化パラフィンにより、
Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフ
ェンアミドの配合量を少なくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高減衰材料組成物
に関し、さらに詳しくは、音響ルームの遮音壁、建築構
造体の遮音間仕切、車両の防音壁等に適用される振動や
騒音を吸収する制振材・防音材としての高減衰材料組成
物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の高減衰材料組成物としての高分
子系材料は、典型的な粘弾性挙動を呈するものであり、
その材料微小部が何等かの原因で振動すると、夫々の材
料微小部に、複素正弦歪（ε^*）が発生し、これにより
複素正弦応力（σ^*）が発生する。複素弾性係数
（Ｅ^*）は、次式に示したように、これらの比をとった
ものである。 複素弾性係数（Ｅ^*）＝複素正弦応力
（σ^*）／複素正弦歪（ε^*）

【０００３】この複素弾性係数 （Ｅ^*）の実数部は、材
料の弾性的な性質に係る貯蔵弾性係数（Ｅ’）と定義さ
れ、その虚数部は、材料の粘性的な性質に係る損失弾性
係数（Ｅ”）と定義される。損失正接（ｔａｎδ）は、
次式に示したように、これらの比をとったものである。 損失正接（ｔａｎδ）＝損失弾性係数（Ｅ”）／貯蔵弾
性係数（Ｅ’）

【０００４】この損失正接（ｔａｎδ）は、防音・制振
特性を決定する因子の一つであり、この値が高いほど力
学的エネルギーを電気あるいは熱エネルギーとして吸収
・放出して、優れた吸音性や制振性等の機械特性を示す
ことが知られている。高減衰材料組成物の損失正接（ｔ
ａｎδ）として求められる値は、０．５以上、望ましく
は、１．０以上である。ちなみに、系全体の損失係数
（η）もまた、上述した損失正接（ｔａｎδ）と同じ
く、防音・制振特性を決定する因子の一つとして挙げら
れ、この値が高いほど優れた制振性を示すことが知られ
ている。高減衰材料組成物の損失係数（η）として求め
られる値は、０．１以上である。

【０００５】更に、より優れた防音・制振特性を得るた
めには、固体伝播音にあっては振動する物体からの放射
音を抑制することにより高い損失正接（ｔａｎδ）を実
現すればよく、気体伝播音にあっては低周波数領域で発
生する音を吸収することにより、１０^-6程度の歪に対し
て応答可能な薄膜材料を用いればよいことが見い出され
ている。

【０００６】そこで、本出願人は、上記した要求特性を
満たす高い損失正接（ｔａｎδ）を示す高減衰材料組成
物として、特願平９−１２３３８７号において、誘電体
物質を所定の体積比でベースポリマー材料に分散させ、
これに熱処理工程及び成形工程等を施して得られる材料
を提案している。この高減衰材料組成物を構成する誘電
体物質として、加硫促進剤であるＮ，Ｎ−ジシクロヘキ
シルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（三新化学
（株）製：商品名「サンセラーＤＺ」）を採用し、ベー
スポリマー材料として、塩素化ポリエチレン（昭和電工
（株）製：商品名「エラスレン４０１Ａ」）を採用して
いる。

【０００７】更にまた、本出願人は、この改良技術とし
て、特願平９−１３７６６５号において、上記した誘電
体物質とベースポリマー材料との混合物にフタル酸ジオ
クチルあるいはリン酸トリクレシル等の添加剤を加える
ことにより、広い温度範囲において高い損失正接（ｔａ
ｎδ）を実現することができる材料を提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
９−１２３３８７号及び特願平９−１３７６６５号にお
いて開示している、誘電体物質としてＮ，Ｎ−ジシクロ
ヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミドを用
い、ベースポリマー材料として塩素化ポリエチレンを用
いた高減衰材料組成物は、その損失正接（ｔａｎδ）が
経時的に変化する。

【０００９】この経時変化は、高減衰材料組成物の配合
成分がそのまま結晶化することにより起こるほか、この
配合成分が減衰材料基材の表面に染み出し（ブリード）
て、これが更に結晶化を起こすことにより起こるもので
ある。これにより、高減衰材料組成物の損失正接（ｔａ
ｎδ）は低下し、その減衰性能も劣化する。したがっ
て、耐用寿命を長く持たせることが必要な場合には、上
述した高減衰材料組成物では所期する性能が得られない
ことになる。

【００１０】図３は、この高減衰材料組成物の損失正接
（ｔａｎδ）を、プレス直後とプレスしてから２週間を
経過した時とで比較して示したものであるが、この図に
示したように、２週間という短期間であっても、０℃〜
３０℃の温度範囲で損失正接（ｔａｎδ）がかなりの割
合で減少している。特に、ピーク付近における２週間を
経過した時点での損失正接（ｔａｎδ）は、プレス直後
の損失正接（ｔａｎδ）の約２／３にまで低下してい
る。

【００１１】そこで、この経時変化の原因になっている
配合成分を特定するために、次のようにして結晶データ
を収集した。まず、経時変化を起こした高減衰材料組成
物について１００℃前後の温度で加熱処理を施してお
く。そして、熱処理前後のサンプルを走査型電子顕微鏡
で観察し、観察された熱処理前後のサンプルの顕微鏡写
真を撮影する。熱処理前後のサンプルの顕微鏡写真の図
示はここでは省略するが、それによれば、熱処理前のサ
ンプルには経時変化によって形成された多くの結晶が見
られたのに対し、熱処理後のサンプルではその結晶が消
失していた。

【００１２】次に、熱処理前後のサンプルの密度を測定
したところ、熱処理前のサンプルの密度が１．１６６ｇ
／ｃｍ³、熱処理後のサンプルの密度が１．１６３ｇ／
ｃｍ³であった。これにより、熱処理後のサンプルの密
度は、熱処理前のサンプルの密度に較べて低下している
ことがわかる。これは、加熱処理により結晶のパッキン
グ構造が崩壊したことによるものと推察される。

【００１３】そこで、結晶のパッキング構造の崩壊を裏
付けるために、熱処理前後のサンプルについて示差走査
熱分析（ＤＳＣ）を行った。このときの分析条件は、加
熱速度が１５．０℃／ｍｉｎである。またこの分析に
は、アルミニウムセルを用い、５０ｍｌ／ｍｉｎの窒素
ガス雰囲気下で行った。図４にこの示差走査熱分析結果
を示すが、この図では、横軸に環境温度を、縦軸にヒー
ター発熱量をとっている。

【００１４】熱処理前後のサンプルの温度特性を比較す
ると、熱処理前のサンプルは、約８４℃付近で結晶の融
点であると認められる熱吸収ピークを示すが、熱処理後
のサンプルは、結晶の融点であると認められる熱吸収ピ
ークが存在せず、その温度特性が０℃〜１４０℃にかけ
て直線的に増加するだけである。熱吸収ピークは、結晶
の存在を裏付けるものであることから、熱処理前には存
在していた結晶が熱処理によって消失したことが判明し
た。

【００１５】次に、結晶成長を引き起こす配合成分を特
定した。これについて、図５及び図６を参照して説明す
る。まず、図５は、熱処理前後のサンプルの歪み量と弾
性率（貯蔵弾性係数）Ｅ’の関係を比較して示したもの
であり、横軸に歪（μｍ）をとり、縦軸に弾性率Ｅ’
（×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²）をとっている。この図によれ
ば、５μｍ〜１００μｍ程度の歪に対し、熱処理後のサ
ンプルの弾性率は、熱処理前のサンプルの弾性率の約３
／４〜３／５程度になっており、熱処理により弾性率が
低下している。

【００１６】図６は、熱処理前後のサンプルの歪み量と
損失正接（ｔａｎδ）との関係を比較して示したもので
あり、横軸に歪（μｍ）をとり、縦軸に損失正接（ｔａ
ｎδ）をとっている。この図によれば、５μｍ〜２００
μｍ程度の歪に対して、熱処理によりサンプルの損失正
接（ｔａｎδ）が回復している。

【００１７】以上のことから、一旦形成された結晶は、
熱処理によって溶けてその弾性率Ｅ’が下がり、これに
よりその損失正接（ｔａｎδ）が増加するものであるこ
とが推察される。

【００１８】配合成分として用いた加硫促進剤（Ｎ，Ｎ
−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンア
ミド）は、一般的に遅効性の加硫促進剤として用いら
れ、この場合においては、塩素化ポリエチレンの極性側
鎖と可逆的なインターラクションを形成する減衰性添加
剤として使用されている。したがって、損失正接（ｔａ
ｎδ）の経時変化は、ベースポリマー材料中の加硫促進
剤の結晶成長、あるいは、材料基材表面にブリードした
加硫促進剤の結晶成長によるものと推察される。

【００１９】ちなみに損失正接（ｔａｎδ）の要求特性
は、上述したように、０．５程度であり、図３に示した
従来のものは、約１０℃〜約３５℃の温度範囲において
この要求特性を満たしている。しかしながら、約１０℃
以下の温度範囲においては、損失正接（ｔａｎδ）の値
がきわめて低い。したがって、約１０℃以下の温度環境
で使用する場合には、所期する減衰特性が得られないこ
とになる。

【００２０】本発明の解決しようとする課題は、ベース
ポリマー材料に配合される誘電体物質の材料基材表面へ
のブリード現象を抑制し、良好な損失正接（ｔａｎδ）
特性を維持しつつ、経時変化による減衰性能の劣化を防
止することにより、長期間にわたって安定した減衰性能
を維持することができる高減衰材料組成物を提供するこ
とにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の高減衰材料組成物は、極性側鎖を有するベー
スポリマー材料に塩素化パラフィンを配合してなること
を要旨とするものである。

【００２２】本発明の別の高減衰材料組成物は、極性側
鎖を有するベースポリマー材料にスルフェンアミド系誘
電体物質を配合し、更に、塩素化パラフィンを配合して
なることを要旨とするものである。

【００２３】この場合に、極性側鎖を有する「ベースポ
リマー材料」としては、塩素化ポリエチレン系材料、ニ
トリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム等のゴム材料
若しくは塩化ビニル系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチ
レン系エラストマー、ハロゲン化ポリマーが好適なもの
として挙げられる。

【００２４】また、「塩素化パラフィン」としては、平
均分子量が３００〜１５００、平均炭素数が２０〜５０
であり、かつ、塩素化量が２０〜７０重量％であるもの
が好適なものとして挙げられる。塩素化パラフィンは、
平均分子量が３００より小さい、あるいは、平均炭素数
が２０より小さいと、ブリード現象が起こり易くなり、
一方、平均分子量が１５００より大きい、あるいは、平
均炭素数が５０より大きいと、可塑剤としての効果が小
さくなる。すなわち、塩素化パラフィンの添加量が少な
いと良好なｔａｎδが維持されず、多すぎると成形品の
強度が得られない。

【００２５】すなわち、塩素化パラフィンを適量配合す
れば、その可塑剤としての作用により、混練材料の加工
性が改善されるとともに、減衰材料基材の表面改質剤と
しての作用により、減衰材料基材の表面に光沢を持たせ
ることができ、さらに、金型離型性を改善することがで
きる。

【００２６】更に、「塩素化量」は、２０〜７０重量％
であることが望ましい。塩素化パラフィンは、塩素化量
がこの範囲内にあれば、ベースポリマー材料との相溶性
が良く、一方、塩素化量が２０重量％より小さい、ある
いは、塩素化量が７０重量％より大きいと、ベースポリ
マー材料との相溶性が良くない。

【００２７】更にまた、「スルフェンアミド系誘電体物
質」としては、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジ
ル−２−スルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルベン
ゾチアジル−２−スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチ
レンベンゾチアジル−２−スルフェンアミドより選ばれ
た少なくとも１種又は２種以上のスルフェンアミド系誘
電体物質が好適なものとして挙げられる。

【００２８】上記構成を有する高減衰材料組成物によれ
ば、極性側鎖を有するベースポリマー材料の鎖状分子間
に塩素化パラフィンにより結ばれた可逆的なインターラ
クションが形成されると同時に、極性側鎖を有するベー
スポリマー材料の鎖状分子間にスルフェンアミド系誘電
体物質により結ばれた可逆的なインターラクションが形
成されるので、高減衰機能が発現され、かつ、各配合成
分の結晶化や配合した誘電体物質の材料基材表面へのブ
リード現象が抑制されることになる。これにより、本発
明に係る高減衰材料組成物は、損失正接（ｔａｎδ）の
経時変化が抑制されるため、長期間にわたって優れた吸
音性や耐振性能等の機械特性を呈し、良好な減衰性能を
維持することができる。

【００２９】本発明の別の高減衰材料組成物は、極性側
鎖を有するベースポリマー材料に液状ゴム材料を配合し
てなることを要旨とするものである。更に、本発明の別
の高減衰材料組成物は、極性側鎖を有するベースポリマ
ー材料にスルフェンアミド系誘電体物質を配合し、更
に、液状ゴム材料を配合してなることを要旨とするもの
である。この場合に、極性側鎖を有するベースポリマー
材料及びスルフェンアミド系誘電体物質としては、上記
したものと同一のものが好適なものとして挙げられる。

【００３０】また、「液状ゴム材料」としては、平均分
子量が１０００〜１００００程度の液状クロロプレンゴ
ムの他、液状スチレン−ブタジエンゴム、液状アクリロ
ニトリル・ブタジエンゴム、液状ポリグリコール、液状
フッ素ゴムが好適なものとして挙げられ、この場合に、
液状ゴム材料の配合量は、５〜８０重量％であることが
望ましい。液状ゴム材料は、平均分子量が１０００より
小さいと、ブリード現象が起こり易く、また粘度が落ち
るため加工し難く、一方、平均分子量が１００００より
大きいと、オリゴマーとしての性質が失われる。また、
成形加工前の混練材料は、液状ゴム材料の配合量が５重
量％より小さい、あるいは、８０重量％より大きいと、
加工性が著しく悪くなる。

【００３１】上記構成を有する高減衰材料組成物によれ
ば、極性側鎖を有するベースポリマー材料の鎖状分子間
に、平均分子量が１０００〜１００００程度の液状クロ
ロプレンゴムにより結ばれた可逆的なインターラクショ
ンが形成されると同時に、極性側鎖を有するベースポリ
マー材料の鎖状分子間にスルフェンアミド系誘電体物質
若しくは液状クロロプレンゴムにより結ばれた可逆的な
インターラクションが形成されるので、高減衰機能が発
現され、かつ、各配合成分の結晶化や配合した誘電体物
質の材料基材表面へのブリード現象が抑制されることに
なる。これにより、本発明に係る高減衰材料組成物は、
損失正接（ｔａｎδ）の経時変化が抑制されるため、長
期間にわたって優れた吸音性や耐振性能等の機械特性を
呈し、良好な減衰性能を維持することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。なお、以下の説明において「重量％」とは、ベ
ースポリマー材料１００重量％に対する配合成分あるい
は添加剤の重量％を意味するものである。

【００３３】初めに表１は、二成分系高減衰材料組成物
に係り、ベースポリマー材料として塩素化ポリエチレン
（以下単に、「ＣＰＥ材料」とする）を用い、これに誘
電体物質として塩素化パラフィンを配合した本発明品
（実施例１〜３）の材料組成及び損失係数（ｔａｎδ）
測定結果と、同じくベースポリマー材料としてＣＰＥ材
料を用い、これにスルフェンアミド系誘電体物質として
加硫促進剤であるＮ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチア
ジル−２−スルフェンアミド（以下単に、「ＤＺ材料」
とする）を配合した比較品（比較例１〜４）の材料組成
及びその経時変化の測定結果とを対比して示したもので
ある。

【００３４】

【表１】

【００３５】本発明品（実施例１〜３）は、ベースポリ
マー材料としてのＣＰＥ材料に、昭和電工（株）製の
「エラスレン４０１Ａ」（商品名）を用い、誘電体物質
としての塩素化パラフィンに、東ソー（株）製の「トヨ
パラックス」（商品名）を用いたものである。この本発
明品（実施例１〜３）は、ベースポリマー材料であるＣ
ＰＥ材料１００重量％に対して、塩素化パラフィンを、
それぞれ、３０重量％、５０重量％、１００重量％配合
して混練したものを、熱プレス機により所定の型枠内
で、１００〜２００℃の温度条件で１０分程度、加熱成
形したものである。温度条件としては、塩素化ポリエチ
レンの融点以上を選択している。また、塩素化パラフィ
ンは、その平均分子量が５７０、平均炭素数が２５、塩
素化量が４０重量％であり、ＣＰＥ材料との相溶性が良
い配合量を選択したものである。

【００３６】一方、比較品（比較例１〜４）は、ベース
ポリマー材料としてのＣＰＥ材料に、昭和電工（株）製
の「エラスレン４０１Ａ」（商品名）を用い、誘電体物
質としてのＤＺ材料に、三新化学工業（株）製の「サン
セラーＤＺ」（商品名）を用いたものである。この比較
品（比較例１〜４）は、ベースポリマー材料であるＣＰ
Ｅ材料１００重量％に対してＤＺ材料を、それぞれ、２
０重量％、４０重量％、６０重量％、１００重量％配合
して混練したものを、熱プレス機により所定の型枠内
で、１００〜２００℃の温度条件で１０分程度、加熱成
形したものである。温度条件としては、ＤＺ材料の融点
以上を選択している。

【００３７】次に、本発明品（実施例１〜３）の経時変
化前後の損失正接ｔａｎδ（以下単に「ｔａｎδ」とす
る）を、株式会社レオロジ社製のスペクトロメータを用
い、歪を１０μｍ（一定）、周波数を１５Ｈｚ（一定）
として測定した。そして、測定した経時変化前後のｔａ
ｎδから、各実施例のｔａｎδ低下率（％）を、「ｔａ
ｎδ低下率（％）＝（（プレス直後のｔａｎδ − プ
レス後一ヶ月経過時のｔａｎδ）／プレス直後のｔａｎ
δ）×１００」なる式により求めている。ｔａｎδ低下
率（％）（以下単に「低下率」とする）は、各実施例の
経時変化の有無及びその程度を示し、その値が小さい
程、経時変化が少なくプレス直後の減衰性能を維持して
いることを示す。すなわち、低下率は、その値が大きい
ほど、経時変化による減衰性能の劣化が激しいことを示
す。

【００３８】次に、ｔａｎδ測定結果について説明す
る。表１に示したように、プレス直後において、比較品
（比較例１〜４）のｔａｎδは、本発明品（実施例１〜
３）のｔａｎδよりも比較的高い値を示す。そして、比
較品のｔａｎδは、ＤＺ材料の配合量を増やすにつれて
高くなる傾向がある。しかし、プレス後一ヶ月経過した
時点での比較品のｔａｎδは、経時変化により低下して
おり、その低下率は、３０％前後と非常に高い。

【００３９】これに対し、プレス直後での本発明品（実
施例１〜３）のｔａｎδは、比較品（比較例１〜４）の
ｔａｎδより低いが、いずれも要求特性（ｔａｎδ≧
０．５、望ましくは、ｔａｎδ≧１．０）を充分に満た
すうえ、プレス後一ヶ月経過した時点でのｔａｎδの経
時変化による低下が少なく、その低下率は、いずれも数
％以下と非常に小さい。この低下率と塩素化パラフィン
の配合量との関係であるが、その配合量を増やすほど、
若干ではあるがその低下率が大きくなる傾向にある。し
かし、塩素化パラフィンの配合量を増やした方が、プレ
ス直後でのｔａｎδが高くなるうえ、プレス後一ヶ月経
過した時点でのｔａｎδも実質的に高くなる傾向にあ
る。このことから、良好なｔａｎδの発現には、ある程
度の範囲で、塩素化パラフィンの配合量を多めにとるの
がよいと推察される。

【００４０】以上説明したように、ＤＺ材料に代えて塩
素化パラフィンを配合することは、ｔａｎδの経時変化
による大幅な低下を抑制する上できわめて有効であるこ
とが判明した。塩素化パラフィンを配合成分として用い
れば、ＣＰＥ材料の極性側鎖に塩素化パラフィンが反応
し、ＣＰＥ材料の鎖状分子間に塩素化パラフィンにより
結ばれた可逆的なインターラクションが形成されるた
め、高減衰機能が付与されることになる。また、ｔａｎ
δの経時変化が抑制されるのは、この可逆的なインター
ラクションによって、配合成分の結晶化やブリード現象
が抑制されるからであると推察される。

【００４１】以上説明したことから、本発明品（実施例
１〜３）は、そのｔａｎδ及びｔａｎδ低下率（％）が
要求特性を満たしたことから、いずれもきわめて良好
（◎印）と評価された。

【００４２】ちなみに、図１は、本発明品（実施例１，
２）及びＣＰＥ材料単独品のｔａｎδの温度特性を比較
して示したものである。ｔａｎδの要求特性が一般的に
０．５であることを考慮すれば、ＣＰＥ材料単独品は、
約８℃〜３０℃において、良好なｔａｎδを示している
が、それでもピーク値が約１６℃付近で０．９９８と、
若干低めである。これに対し、本発明品は、約−１５℃
〜１５℃付近のやや低めの温度環境で良好なｔａｎδを
示すうえ、約−１０℃〜８℃付近においては、ｔａｎδ
が１．０を超えることになる。したがって、この温度範
囲では、通常より高い減衰特性が要求される環境下で使
用しても所期する減衰特性が得られることになる。した
がって、本発明品は、比較的低温域（−１０℃〜１０℃
程度）での使用に適したものといえる。

【００４３】次に、表２は、三成分系高減衰材料組成物
に係り、ベースポリマー材料として上記した実施例で用
いたＣＰＥ材料を用い、これに上記した比較例で示した
ＤＺ材料を配合し、更に、同じく上記した実施例で用い
た塩素化パラフィンを配合した本発明品（実施例４〜１
０）の材料組成及びその経時変化の測定結果を示したも
のである。

【００４４】

【表２】

【００４５】この本発明品（実施例４〜１０）は、ベー
スポリマー材料であるＣＰＥ材料１００重量％に対して
ＤＺ材料を、実施例４，６，９については２０重量％、
実施例５，７，１０については４０重量％、実施例８に
ついては６０重量％配合し、更に、ＣＰＥ材料を、実施
例４，５については３０重量％、実施例６〜８について
は５０重量％、実施例９，１０については１００重量％
配合して混練したものを、熱プレス機により所定の型枠
内で、１００〜２００℃の温度条件で１０分程度、加熱
成形したものである。温度条件としては、ＤＺ材料の融
点以上を選択している。

【００４６】次に、本発明品（実施例４〜１０）の経時
変化前後のｔａｎδを、上記した実施例１〜３の経時変
化前後のｔａｎδを測定した手順で測定し、その低下率
を求めた。以下、この結果について説明する。

【００４７】まず、ＤＺ材料の配合量が同じである本発
明品と比較品、すなわち、実施例４，６，９と比較例１
（あるいは実施例５，７，１０と比較例２、あるいは実
施例８と比較例３）とを比較すると、表１及び表２に示
したように、経時変化前後での本発明品のｔａｎδは、
いずれも比較品のｔａｎδよりも高い値である。したが
って、塩素化パラフィンを適量配合すれば、ｔａｎδが
高くなる。このｔａｎδと塩素化パラフィンの配合量と
の関係であるが、実施例４，６，９（あるいは、実施例
５，７，１０）のｔａｎδの測定結果によれば、ＤＺ材
料の配合量を一定にして、塩素化パラフィンの配合量を
増加させていくと、ｔａｎδは、それにつれて高くな
る。

【００４８】また、本発明品（実施例４〜１０）のｔａ
ｎδは、塩素化パラフィンを多めに配合した実施例９，
１０を除き、比較品に比べて経時変化による低下が少な
く、プレス後一ヶ月経過した時点でも、十数％の低下を
示したに過ぎない。この低下率と塩素化パラフィンの配
合量との関係であるが、その配合量を増やすほど、その
低下率が大きくなる傾向にある。例えば、実施例９，１
０は、その低下率が２０％を超え、やや好ましくない。
しかし、ある程度の範囲内では、塩素化パラフィンの配
合量を増やした方が、プレス直後のｔａｎδが高くなる
うえ、プレス後一ヶ月経過した時点での実質的なｔａｎ
δも高くなる傾向にある。したがって、本実施例によれ
ば、ｔａｎδが高く、かつ、その低下率もそれほど大き
くないものとして、実施例７，８あたりが挙げられよ
う。

【００４９】また、プレス直後において同程度のｔａｎ
δを示す本発明品と比較品、例えば、実施例６と比較例
２の比較によれば、プレス直後での本発明品のｔａｎδ
は、比較品のｔａｎδよりも低いが、比較品の低下率が
３４．１％と大きいため、プレス後一ヶ月を経過した時
点での本発明品のｔａｎδは、比較品のｔａｎδよりも
高くなっている。それにもかからわず、高いｔａｎδの
発現に寄与するＤＺ材料の配合量は、本発明品の方が比
較品よりも少ない。

【００５０】このことから、従来、ＣＰＥ材料にＤＺ材
料を配合していた二成分系で、ｔａｎδを高くするため
にＤＺ材料を多めに配合していた分、これに代えて、塩
素化パラフィンを適量配合すれば、ｔａｎδが高くなる
うえ、その低下率も小さくなることがわかる。したがっ
て、ＤＺ材料を配合すべき場合に、塩素化パラフィンを
適量配合すれば、ブリード現象の原因になるＤＺ材料の
配合量を少なめにすることができる。実施例６の低下率
が小さいのは、塩素化パラフィンの配合により、ｔａｎ
δ及びその低下率が改善されたのと、ＤＺ材料のブリー
ド現象が抑制されたことによるものと推察される。

【００５１】次に、ＤＺ材料の配合量と塩素化パラフィ
ンの配合量との関係についてであるが、塩素化パラフィ
ンをＤＺ材料より多めにした実施例４，６，７は、低下
率が１５％台と低く、塩素化パラフィンをＤＺ材料より
少なめにした実施例５，８は、低下率が１０％台後半
と、わずかではあるが低下率が高くなっている。一方、
実施例９，１０のように、塩素化パラフィンを多めにし
すぎると、低下率が大きくなってしまう。したがって、
ＤＺ材料と塩素化パラフィンの配合量の関係は、同等程
度が望ましいといえよう。

【００５２】以上説明したことから、本発明品（実施例
４〜８）は、そのｔａｎδ及びｔａｎδ低下率（％）が
要求特性を満たしたことから、いずれもきわめて良好
（◎印）と評価され、本発明品（実施例９，１０）は、
低下率が若干大きいことから、それぞれ、良好（○
印）、やや不良（△印）と評価された。

【００５３】ちなみに、図２は、実施例２，６，７及び
比較例１，２のｔａｎδの温度特性を比較して示したも
のである。この図に示したように、塩素化パラフィンを
５０重量％配合したものは、−１０℃〜１０℃程度の比
較的低温域において、良好なｔａｎδ（≧１．０）を発
現し、そのピーク値が高い。したがって、この温度範囲
では、通常より高い減衰特性が要求される環境下で使用
しても所期する減衰特性が得られることになる。

【００５４】次に、表３は、二成分系及び三成分系の高
減衰材料組成物に係り、ベースポリマー材料としてニト
リルブタジエンゴム（以下単に、「ＮＢＲ材料」とす
る）若しくはクロロプレンゴム（以下単に、「ＣＲ材
料」とする）を用いたものである。本発明品（実施例１
１〜１２）は、ベースポリマー材料としてのＮＢＲ材料
に日本ゼオン（株）製の「ニポールＤＮ−１０１Ｌ」
（商品名）を用い、本発明品（実施例１３〜１４）は、
ベースポリマー材料としてのＣＲ材料に昭和電工（株）
・デュポン（株）製の「クロロプレンＷ」（商品名）を
用いている。配合成分として用いた塩素化パラフィン及
びＤＺ材料は、上記した実施例１〜１０と同一のもので
ある。

【００５５】

【表３】

【００５６】本発明品（実施例１１）は、ＮＢＲ材料１
００重量％に対して、塩素化パラフィンを３０重量％配
合し、本発明品（実施例１２）は、同じくＮＢＲ材料１
００重量％に対して、ＤＺ材料を２０重量％配合したも
のに、更に、塩素化パラフィンを３０重量％配合してお
り、いずれも、上記した工程により加熱成形したもので
ある。また、本発明品（実施例１３）は、ＣＲ材料１０
０重量％に対して、塩素化パラフィンを３０重量％配合
し、本発明品（実施例１４）は、同じくＣＲ材料１００
重量％に対して、ＤＺ材料を２０重量％配合したもの
に、更に、塩素化パラフィンを３０重量％配合してお
り、やはり、上記した工程により加熱成形したものであ
る。なお、採用した温度条件は、１００〜２００℃×１
０分である。

【００５７】そして、上記した手順により、本発明品
（実施例１１〜１４）の経時変化前後のｔａｎδを測定
し、その低下率を求めたところ、表１及び表３に示した
ように、経時変化前後での本発明品（実施例１１〜１
４）のｔａｎδは、比較品（比較例１〜４）のｔａｎδ
よりも非常に高く、その低下率もきわめて小さくなっ
た。したがって、ベースポリマー材料として、上記した
ＣＰＥに代えて、ＮＢＲ材料あるいはＣＲ材料を用いて
も、ｔａｎδ及びその低下率を改善するうえで、有効で
あることがわかる。

【００５８】また、本発明品どうし、例えば、塩素化パ
ラフィンの配合量が同じである実施例１１と実施例１と
を比較すると、経時変化前後での実施例１１のｔａｎδ
は、実施例１のｔａｎδよりもきわめて高い。このとき
に実施例１１の低下率は、実施例１の低下率よりも大き
くなったものの、その値は、十数％であり、要求特性を
十分に満たしている。また、塩素化パラフィン及びＤＺ
材料の配合量が同じである実施例１２と実施例４とを比
較すると、やはり、経時変化前後での実施例１２のｔａ
ｎδは、実施例４のｔａｎδよりもきわめて高い。しか
も、実施例１２の低下率は、実施例４の低下率とほとん
ど同じである。以上のことから、ベースポリマー材料と
してのＮＢＲ材料は、特に、高いｔａｎδを発現するの
に効果的であるといえる。

【００５９】同様に、塩素化パラフィンの配合量が同じ
である実施例１３と実施例１とを比較すると、経時変化
前後での実施例１３のｔａｎδは、実施例１のｔａｎδ
よりもきわめて高いうえ、実施例１３の低下率は、実施
例１の低下率よりも小さい。このことは、塩素化パラフ
ィン及びＤＺ材料の配合量が同じである実施例１４と実
施例４とを比較しても同じである。以上のことから、ベ
ースポリマー材料としてのＣＲ材料は、特に、高いｔａ
ｎδを発現するのに効果的であるうえ、その低下率を抑
制するのにも効果的であるといえる。

【００６０】以上説明したように、ベースポリマー材料
として、ＣＰＥ材料に代えて、ＮＢＲ材料あるいはＣＲ
材料を用いれば、ｔａｎδが高くなる。これは、形成さ
れる可逆的なインターラクションがより強固なものにな
り、機械特性そのものが改善されたためと推察される。
更に、配合成分の結晶化やブリード現象も上記した実施
例と同様に抑制されると推察され、これにより、ｔａｎ
δの経時変化も抑制されることになる。

【００６１】以上説明したことから、本発明品（実施例
１１〜１４）は、そのｔａｎδ及びｔａｎδ低下率
（％）が要求特性を満たしたことから、いずれもきわめ
て良好（◎印）と評価された。

【００６２】次に、表４は、二成分系及び三成分系の高
減衰材料組成物に係り、ベースポリマー材料として上記
したものと同じＣＰＥ材料を用い、配合成分としての液
状クロロプレンゴム（以下単に、「ＬＣＲ材料」とす
る）に電気化学工業（株）製の商品名「デンカＬＣＲ
Ｘ−１００」を用い、誘電体物質として、やはり上記し
たものと同じＤＺ材料を用いた本発明品（実施例１５〜
２０）の材料組成及びｔａｎδ測定結果を示したもので
ある。

【００６３】

【表４】

【００６４】本発明品（実施例１５，１６）は、ベース
ポリマー材料であるＣＰＥ材料１００重量％に対して、
ＬＣＲ材料を、それぞれ、３０重量％、５０重量％配合
し、本発明品（実施例１７〜２０）は、同じくＣＰＥ１
００重量％に対して、ＤＺ材料を、実施例１７，１９に
ついては２０重量％、実施例１８，２０については４０
重量％配合し、更に、ＬＣＲ材料を、実施例１７，１８
については３０重量％、実施例１９，２０については５
０重量％配合しており、いずれも、上記した工程により
加熱成形したものである。なお、採用した温度条件は、
１７０℃×１０分である。

【００６５】そして、上記した手順により、本発明品
（実施例１５〜２０）の経時変化前後のｔａｎδを測定
し、その低下率を求めたところ、表１及び表４に示した
ように、経時変化前後での本発明品（実施例１５〜２
０）のｔａｎδは、比較品（実施例１〜４）のｔａｎδ
よりも比較的低いが、いずれも要求特性（ｔａｎδ≧
０．５、望ましくは、ｔａｎδ≧１．０）を充分に満た
すうえ、プレス後一ヶ月経過した時点でのｔａｎδの経
時変化による低下が少なく、特に、本発明品（実施例１
５〜１７）の低下率は、数％以下と非常に小さい。

【００６６】また、本発明品どうし、例えば、二成分か
らなる実施例１５と実施例１６、あるいは、ＤＺ材料の
配合量が同じである三成分からなる実施例１７と実施例
１９（あるいは実施例１８と実施例２０）とを比較する
と、ＬＣＲ材料の配合量を増加させると、ｔａｎδが高
くなることがわかる。また、ＬＣＲ材料を配合した本発
明品（実施例１５〜２０）と塩素化パラフィンを配合し
た本発明品（実施例１〜１４）とを比較すると、ＬＣＲ
材料を配合した本発明品のｔａｎδは、塩素化パラフィ
ンを配合した本発明品のｔａｎδよりも比較的低いが、
低下率は、比較的抑制されているといえる。

【００６７】以上説明したように、塩素化パラフィンに
代えてＬＣＲ材料を用いれば、ｔａｎδの経時変化によ
る大幅な低下を抑制する上で有効であるといえる。これ
は、ＬＣＲ材料を配合成分として用いれば、ＣＰＥ材料
の極性側鎖にＬＣＲ材料が反応して、ＣＰＥ材料の鎖状
分子間に可逆的なインターラクションが形成されること
による。ｔａｎδの経時変化が抑制されるのは、これに
よって、配合成分の結晶化やブリード現象が抑制される
からであると推察される。

【００６８】以上説明したことから、本発明品（実施例
１５〜１９）は、そのｔａｎδ及びｔａｎδ低下率
（％）が要求特性を満たしたことから、いずれもきわめ
て良好（◎印）と評価され、本発明品（実施例２０）
は、低下率が若干大きいことから良好（○印）と評価さ
れた。

【００６９】以上、本実施例を順番に説明したが、要す
るに、二成分系の高減衰材料組成物、すなわち、ベース
ポリマー材料であるＣＰＥ材料と第二成分としての塩素
化パラフィンを配合したものは、経時変化が少なく、長
期間にわたって安定したｔａｎδを呈するものとなる
が、これは、主成分となるＣＰＥ材料の分子鎖中で、配
合した塩素化パラフィンにより、分子間のインターラク
ションが促進され、これにより、高減衰機能が付与され
たことによると推察される。

【００７０】さらにまた、三成分系の高減衰材料組成
物、すなわち、ポリマー材料としてＣＰＥ材料を配合
し、スルフェンアミド系誘電体物質としてＤＺ材料を配
合し、さらに第三成分として塩素化パラフィンを配合し
たものは、経時変化が少なく、長期間にわたって安定し
たｔａｎδを呈するものとなるが、これは、主成分とな
るＣＰＥ材料の分子鎖中で、ＤＺ材料及び塩素化パラフ
ィンにより、分子間のインターラクションが促進され、
ＤＺ材料の結晶化及びそのブリード現象が抑制されたこ
とによると推察される。

【００７１】なお、上記実施例において使用した塩素化
パラフィンは、可塑剤としての作用もあるため、得られ
る材料の加工性が改善される。また、減衰材料基材の表
面に光沢をもたせる等、表面改質にも効果的である。さ
らに、金型離型性も改善されることになる。

【００７２】本発明は、上記した実施例に何等限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
の改変が可能である。例えば、ＣＰＥ材料（ＮＢＲ材料
あるいはＣＲ材料）に代えて、クロロスルフォン化ポリ
エチレン、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリ
ン−エチレンオキシドゴム、塩素化天然ゴム、ニトリル
・塩化ビニルブレンドゴム、フッ化シリコーンゴム、フ
ッ化ビニリデン等のゴム材料を適用することができるほ
か、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系
熱可塑性エラストマー、ＣＰＥ材料系熱可塑性エラスト
マー等のエラストマー材料、ハロゲン化ポリマーを適用
してもよい。

【００７３】さらに、ＤＺ材料に代えて、Ｎ−ｔｅｒｔ
−ブチルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド、Ｎ−
オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアミ
ド等を適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】本発明の高減衰材料組成物によれば、極
性側鎖を有するポリマー材料に塩素化パラフィンを配合
し、あるいは、極性側鎖を有するポリマー材料にスルフ
ェンアミド系誘電体物質を配合し、更に、塩素化パラフ
ィンを配合したものであるから、可逆的なインターラク
ションが形成される。したがって、高いｔａｎδが発現
され、かつ、誘電体物質の減衰材料基材へのブリード現
象や配合成分の経時的な結晶化が抑制されることにな
る。これにより、本発明の高減衰材料組成物は、優れた
吸音性や耐振動性等の機械特性を示し、長期間にわたっ
て安定した減衰性能を発揮することができる。

【００７５】さらに、本発明の他の高減衰材料組成物で
ある極性側鎖を有するポリマー材料に液状クロロプレン
ゴム材料を配合し、あるいは、極性側鎖を有するポリマ
ー材料にスルフェンアミド系誘電体物質を配合し、更
に、液状クロロプレンゴムを配合したものによっても、
同様に、可逆的なインターラクションが形成され、ｔａ
ｎδの経時変化が抑制され、長期間にわたって安定した
減衰性能を発揮することができる。このような高減衰材
料組成物は、音響ルームの遮音壁、建築構造体の遮音間
仕切、車両の防音壁等、幅広い分野に適用することがで
き、一般公衆への幅広い普及が望まれるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る高減衰材料組成物（Ｃ
ＰＥ＋塩素化パラフィン）と従来の高減衰材料組成物の
プレス直後のサンプルのｔａｎδを比較して示した図で
ある。

【図２】同じく本発明の一実施例に係る高減衰材料組成
物（ＣＰＥ＋ＤＺ＋塩素化パラフィン）のプレス直後の
サンプルのｔａｎδと従来の高減衰材料組成物のプレス
直後のサンプルのｔａｎδとを比較して示した図であ
る。

【図３】従来一般的に知られる高減衰材料組成物のサン
プルのｔａｎδの環境温度特性をプレス直後とプレス後
２週間を経過した時点とで比較して示した図である。

【図４】従来一般的に知られる高減衰材料組成物のサン
プルの熱処理前後の熱分析解析データを比較して示した
図である。

【図５】従来一般的に知られる高減衰材料組成物のサン
プルの熱処理前後の歪量と弾性率との関係を比較して示
した図である。

【図６】従来一般的に知られる高減衰材料組成物のサン
プルの熱処理前後の歪量とｔａｎδとの関係を比較して
示した図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 27/04 Ｃ０８Ｌ 27/04 27/12 27/12 Ｃ０９Ｋ 3/00 Ｃ０９Ｋ 3/00 Ｐ Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｄ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極性側鎖を有するベースポリマー材料に
   塩素化パラフィンを配合してなることを特徴とする高減
   衰材料組成物。
2. 【請求項２】 極性側鎖を有するベースポリマー材料に
   スルフェンアミド系誘電体物質を配合し、更に、塩素化
   パラフィンを配合してなることを特徴とする高減衰材料
   組成物。
3. 【請求項３】 前記塩素化パラフィンは、平均分子量が
   ３００〜１５００、平均炭素数が２０〜５０であり、か
   つ、塩素化量が２０〜７０重量％であることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載される高減衰材料組成物。
4. 【請求項４】 前記ベースポリマー材料は、塩素化ポリ
   エチレン系材料、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレ
   ンゴム等のゴム材料若しくは塩化ビニル系、フッ素ゴム
   系、塩素化ポリエチレン系エラストマー、ハロゲン化ポ
   リマーより選ばれた少なくとも１種又は２種以上のベー
   スポリマー材料からなることを特徴とする請求項１、２
   又は３に記載される高減衰材料組成物。
5. 【請求項５】 前記スルフェンアミド系誘電体物質は、
   Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフ
   ェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾチアジル−２
   −スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチア
   ジル−２−スルフェンアミドより選ばれた少なくとも１
   種又は２種以上のスルフェンアミド系誘電体物質からな
   ることを特徴とする請求項２、３又は４に記載される高
   減衰材料組成物。
6. 【請求項６】 極性側鎖を有するベースポリマー材料に
   液状ゴム材料を配合してなることを特徴とする高減衰材
   料組成物。
7. 【請求項７】 極性側鎖を有するベースポリマー材料に
   スルフェンアミド系誘電体物質を配合し、更に、液状ゴ
   ム材料を配合してなることを特徴とする高減衰材料組成
   物。
8. 【請求項８】 前記液状ゴム材料は、平均分子量が１０
   ００〜１００００、配合量が５〜８０重量％であること
   を特徴とする請求項６又は７に記載される高減衰材料組
   成物。
9. 【請求項９】 前記液状ゴム材料は、液状クロロプレン
   ゴム、液状スチレン−ブタジエンゴム、液状アクリロニ
   トリル・ブタジエンゴム、液状ポリグリコール、液状フ
   ッ素ゴムより選ばれた少なくとも１種又は２種以上の液
   状ゴム材料からなることを特徴とする請求項６、７又は
   ８に記載される高減衰材料組成物。
10. 【請求項１０】 前記ベースポリマー材料は、塩素化ポ
    リエチレン系材料、ニトリルブタジエンゴム、クロロプ
    レンゴム等のゴム材料若しくは塩化ビニル系、フッ素ゴ
    ム系、塩素化ポリエチレン系エラストマー、ハロゲン化
    ポリマーより選ばれた少なくとも１種又は２種以上のベ
    ースポリマー材料からなることを特徴とする請求項６、
    ７、８又は９に記載される高減衰材料組成物。
11. 【請求項１１】 前記スルフェンアミド系誘電体物質
    は、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−ス
    ルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾチアジル
    −２−スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレンベンゾ
    チアジル−２−スルフェンアミドより選ばれた１種又は
    ２種以上のスルフェンアミド系誘電体物質からなること
    を特徴とする請求項７、８、９又は１０に記載される高
    減衰材料組成物。