JPH077930U - 部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成型加工が困難である制振性の複合金属板を
用いることなく、成型金属品等に後で接着して適用する
ことにより制振性を有するようにすることができ、かつ
耐食性を持たせるでき、僅かな部材の使用で済む手段を
提供する。 【構成】 板厚が０．２０〜２．５ｍｍのステンレス鋼
板２、厚さが５０〜２５０μｍであり、常温で粘弾性及
び接着性を有する樹脂からなる中間層３、離型紙４の順
に積層されていることを特徴とする部分接着型制振性付
与用ステンレス鋼板。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、音や振動の発生が問題となる部材、特に金属板材を有する各種機械 、装置、器具、建築物等に適用して制振性を与えることができる部分接着型制振 性付与用ステンレス鋼板に関し、例えば屋根等の建築物、電気洗濯機等の家庭用 電気器具、自動車、鉄道車両、各種産業機械等において騒音や振動の発生を防ぐ ために成型加工後に適用される部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

従来、金属板により優れた性質を与えるために複合金属板が使用されており、 その複合金属板の代表的な構造は、２枚の金属板の間に樹脂層を設けて２枚の金 属板を接着したものである。その１種として、前記樹脂層を厚くしたものは、板 全体を金属で構成したものに比して軽量化されるため、軽量化複合金属板とした ものがある。 また、別の１種として、前記の金属板の中間層を構成する樹脂として粘弾性樹 脂を用いたものは、音や振動を吸収する特性があるので、制振金属板として使用 されている。その制振金属板において金属板として鋼板を使用したものは制振鋼 板と呼ばれ、また鋼板の種類としてステンレス鋼板を用いたものはステンレス制 振鋼板と呼ばれている。

【０００３】 環境問題が非常に重要になってきたため、産業機械をはじめ、自動車や鉄道車 両、その外日常使用する電気製品についても騒音や振動が発生しないことが強く 求められてようになっており、その要求に応えて、例えば電気洗濯機や自動車な どに制振金属板が盛んに使用されるようになっている。 ところで、この制振金属板は、その構造上上の金属板と下の金属板の間に樹脂 層を有するものであり、しかもその樹脂層が粘弾性樹脂であるためその加工がか なり困難である。曲げ加工でも上下の金属板が樹脂層で隔てられているため、曲 げ部分で同じ力が加わらずに異なった変形を生じたりたりして、曲げられる角度 に限界がある。また電気溶接するさいには、樹脂層が絶縁体であるため、通常の 方法では電気溶接することができない。さらに、その際、樹脂層は可燃性である ため、溶接にさいしてその樹脂が燃えるような高温に加熱されることがないよう にしなければならない。

【０００４】 その後の技術開発により、制振金属板の中でも比較的加工性の悪い制振ステン レス鋼板について、Ｖ曲げ加工時のダイス肩幅を大きく取ったり、パンチング加 工時を低温で行うことにより、Ｖ曲げ加工やパンチング加工を支障なく行うこと ができ、また中間の樹脂層の樹脂として導電性をもたせたものを使用することに より電気溶接を容易に行えるようになってきており、実用上の問題はほとんど解 消されている。 これについて、従来の制振金属板は、上の金属板、中間の樹脂層及び下の金属 板が同じ幅となっているためにいくつかの問題を生じているとして、部分的に制 振性の機能を有し、或いは部分的に高強度の機能を有すると共に、通常の溶接法 によって溶接することができる異形断面拘束型複合金属板として、２枚の金属板 の間に合成樹脂層を有するラミネート金属板であって、一方の金属板の幅は他方 の金属板の幅より狭く、これら２枚の金属板の間のみに合成樹脂層を有する構造 を有するものが提案されている（実開平４−１２６８４４号公報）。

【０００５】 この考案は、前記樹脂層における合成樹脂として粘弾性樹脂を使用した制振金 属板の場合、例えば自動車のフロントフロア成型部材においては、そのギアボッ クス部付近のみがエンジン音を伝えるため、その部分のみが制振性を有すればよ く、他の部分は強度があればよいので、前記のギアボックス部付近のみをラミネ ート部分としたものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記の異形断面拘束型複合金属板を用いる場合においても、それから前記した ような構造の自動車のフロントフロア成型部材を製作するに当たっても、事前に 工場等でその複合金属板を製造しておく必要があり、かつその複合金属板から前 記の成型部材を作る際には、そのその２枚の金属板の間に合成樹脂層を有する拘 束型複合金属板部分を成型加工しなければならず、このため前記した成型の困難 な問題が解消されるわけではない。 まして、市場に出廻っている通常の拘束型制振鋼板を用いて製品を製造するさ いには、前記した溶接性、加工性に問題があって、困難であるため、その溶接や 成型加工に特殊な機器を必要とし、かつ特殊な技術を要する。特に、その製作に おいては、通常、単一の鋼板を使用する場合に比して加工時間が３〜５倍となり 、加工コストが著しく高くなり、その市場も限定されたものとなる。

【０００７】 これらの問題点から、その成型等の加工において単一の金属板、例えばステン レス鋼板を加工する場合と同程度に容易であって、それでいて、十分な制振性を 有する製品を得ることが望ましい。そのための技術的手段としては、２枚の金属 板、例えばステンレス鋼板をそれぞれ同じ所定の形に成型しておき、その成型し た２枚のステンレス鋼板を粘弾性樹脂で接着する工程を取る方法も考えられるが 、接着が極めて困難であるし、また工程数が増加してコスト的に成り立ちうるも のでもない。 これらの点から、前記の欠点がある拘束型複合金属板、例えば拘束型複合ステ ンレス鋼板を使用せずに、その成型等の加工において単一の金属板、例えばステ ンレス鋼板を加工する場合と同程度に容易であって、それでいて、十分な制振性 を有する金属板製品、例えば制振性ステンレス鋼板製品が得られる手段を開発す ることが望ましい。 本考案は、前記した条件を満たした制振性を有する金属板製品を得るために使 用できる新規な手段を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、前記した問題点を解決するために、拘束型複合金属板を使用しな いで、前記の目的を達成しうる手段を種々試みたところ、制振性を与えるために は、制振性を有することが必要な金属板の部分全部が、前記した拘束型の３層の 複合金属板構造である必要はなく、ある程度の割合で存在するならば、その一部 分であっても十分制振性を持つことができることを見出した。そして、さらに、 その拘束型の３層の複合金属板構造は、成型等の加工前から存在する必要はなく 、加工された後にその拘束型の３層の複合金属板構造となるようにしても、十分 制振性を持つことができることを発見した。 本考案は、前述した知見を基礎として完成されたものであって、加工された後 にその拘束型の３層の複合金属板構造とするのに使用できる部分接着型の制振付 与用ステンレス鋼板である。

【０００９】 すなわち、本考案は、下記の構成により前記の目的を達成することができた。 （１） 板厚が０．２０〜２．５ｍｍのステンレス鋼板、厚さが５０〜２５０μ ｍであり常温で粘弾性及び接着性を有する樹脂からなる中間層、並びに離型紙の 順に積層されていることを特徴とする部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板。 （２） 前記中間層を構成する樹脂が、０〜４０℃においてエネルギー吸収率（ ｔａｎδ）が０．６〜１．３を示す粘弾性樹脂であることを特徴とする前記（１ ）記載の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板。

【００１０】 本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板は、各種機器や装置などを構 成する金属板（以下、「基板」という）、例えばステンレス鋼板に対して適用す ることにより、それに部分的に拘束型の３層の複合金属板構造に変換せしめ、そ れにより前記の基板である金属板全体を制振性を有するものとするのに使用され るものである。 前記の基板である金属板に対して使用する部分接着型制振性付与用ステンレス 鋼板の割合は、その面積で１０％以上とすることが良く、２５％以上とすること が好ましい。その割合は高いほどよいが、あまり高くすると貼りにくくなり、施 工が困難になる。前記の基板である金属板に対して適用する位置は、加振点の中 心付近又は金属板の中心に近い方が有効であり、このため加工されていない平ら な部分に適用することが多くなり、施工が容易である。 本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板の構成を図面により説明する と、図１において、ステンレス鋼板２、粘弾性でかつ接着性を有する樹脂からな る中間層３、離型紙４の順に積層されて部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板 １が構成されている。図１ではステンレス鋼板２を上に示したが、この逆でもよ い。

【００１１】 本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板を構成するステンレス鋼板は 、その材質はステンレス鋼であればどれでも使用することができ、その鋼種とし ては、例えばＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ４３０等が挙げられる。その 厚さとしては、このステンレス鋼板は部分的に存在するものであるため、基板の 強度の向上に殆ど寄与しないので、基板である金属板及び粘弾性樹脂からなる中 間層とにより制振性を与えるに十分な厚さを有していればよく、そのためには０ ．２０〜２．５ｍｍの厚さを有することがよいが、制振効果は熱い方が好ましい 。但し、この場合コストアップにつながるため、適宜選択すればよい。薄い方が 好ましく、例えば０．２５〜０．５ｍｍ程度が好ましい。 そのステンレス鋼板は、実用上仕上げがよく、平滑度が高いものがよい。カラ ーステンレス鋼板を使用することもできる。

【００１２】 樹脂中間層に使用する粘弾性樹脂としては、具体的には、ポリイソプチレン系 、アクリル変性ポリエチレン系、オレフィン系、アクリル系を挙げることができ る。常温において粘度が高いだけでなく、弾性を有するものでなければならず、 粘度だけが高いものでは制振性を有したものとならない。 本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板を基板の金属板に適用する際 に、接着しなければならないから、その樹脂は粘性及び弾性を有するだけでなく 、接着性をも有する必要があり、かつ制振性を当たる関係で接着後で弾性を有す るものでなければならない。

【００１３】 そして、その両方の性質が有効に発揮されるようにするには、その樹脂は０〜 ４０℃においてエネルギー吸収率（ｔａｎδ）が０．６〜１．３を示す粘弾性樹 脂であるものが好ましい。このような性質をもつためには、前記樹脂として１種 の樹脂でなく、２種以上の樹脂を配合して用いてもよく、必要により各種の添加 剤を加えることができる。 前記樹脂のエネルギー吸収率（ｔａｎδ）が０〜４０℃において０．６未満の 場合は制振性が低下し、１．３を越える場合は接着力に影響し、接着力を低下さ せるため好ましくない。 前記の粘弾性樹脂からなる中間層の厚さも、制振性を左右する重要な要件であ るが、５０〜２５０μｍの範囲とすることが好ましい。その厚さはその樹脂の種 類等により選ぶことができる。 本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板においては、前記の粘弾性樹 脂中間層の上に離型紙が設けられている。この離型紙は、この鋼板を基板の金属 板に適用する際に剥がして使用するものであって、通常の離型紙と同様の働きを するものであるから、良く知られた離型紙をそのまま使用することができ、例え ばパルプ等からなる紙や不織布等に離型性を与える樹脂や各種離型剤を塗布した り、含浸したものが使用され、その厚さ等は特に限定する必要はないものである 。

【００１４】

【作用】

本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板を使用するに当たっては、そ れを適当な寸法に切断してステンレス成型品などの金属板成型品の裏面に貼りつ けるだけでよく、粘着シート状であるため、簡単な作業で必要部分だけを制振処 理することができる。その作業はシールのように離型紙を剥がし、粘着性のある 樹脂面と成型品を密着させるだけの手軽さで行うことができる。 その際、用途によっては、成型品全面に貼りつけた場合と、２５％の面積に貼 りつけた場合とでは、さほど制振性に差がない。その貼る面積と制振性との関係 については後記の実験例で示す。この作用により、成型品の用途に応じて使用量 を最小限にすることができる。

【００１５】 成型品自体の金属板と、これに貼りつけた本考案によるステンレス鋼板との間 にある粘弾性樹脂が、振動エネルギーを熱エネルギーに替えて振動を大きく低減 させる。この粘弾性樹脂による接着性は大きく、その接着力は引っ張り剪断試験 やＴ型剥離試験によって実証されており、この樹脂は常温下で十分接着すること ができる。 また、本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板を用いて目的とする成 型品に制振性を与える際には、後付けのため、従来のサンドイッチ型の制振鋼板 の成型・加工の場合のような特殊な金型や設備を一切必要としない。 本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板は、前述した各種の産業機械 、電気製品、自動車等において使用することができるが、具体的には、１例を挙 げれば、合成樹脂ペレット粘整装置、マンション等の非常階段、流し台シンクな どに極めて有効であり、特に前記の通常鉄製であるために音が響いて問題となっ ている既設の非常階段の踏み板の裏面に貼り付けることにより、騒音の発生を著 しく低減させることができる。

【００１６】

【実施例】

以下、実施例により本考案を具体的に説明する。ただし、この実施例によって 本考案が限定されるものではない。 実施例１ 厚さ０．３ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板（２Ｂ仕上げ）の片面全面に、 エネルギー吸収率（ｔａｎδ）が１．７（２０℃における値）、かつ１．０５〜 １．１８（０〜４０℃の範囲）である厚さ５０μｍの粘弾性樹脂を、フィルムラ ミネート方式によって離型紙と共に積層して、本考案の部分接着型制振性付与用 ステンレス鋼板を得た。

【００１７】 試験例１ 本考案の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板の貼付面積率による制振効果 の測定を行った。 厚さ０．４ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板５００×５００ｍｍに対して、 実施例１の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板を貼付け、その貼付面積率を 変えて接着した。 （１）試験内容−貼付面積率による騒音レベルの測定 貼付面積率：０％，２５％，３３％，５０％，７５％，１００％ 打撃音源 ：鋼球落下（直径１１ｍｍ、５．４ｇ、高さ１ｍ）

【００１８】 （２）試験方法 試験片：ＳＵＳ３０４ステンレス鋼板（０．４ｍｍ）５００×５００ｍｍ 部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板（０．３ｍｍ） 貼付面積率 ２５％ １／４ ２５０×２５０ｍｍ ３３％ １／３ ２８９×２８９ｍｍ ５０％ １／２ ３５４×３５４ｍｍ ７５％ ３／４ ４３３×４３３ｍｍ １００％ ４／４ ５００×５００ｍｍ この試験片は、前記のＳＵＳ３０４ステンレス鋼板に、部分接着型制振性 付与用ステンレス鋼板を両者の中心を一致させ、かつ両者の各辺が平行にな るようにして貼り付けたものである。

【００１９】 （３）測定条件 鋼球落下：鋼球 直径＝１１ｍｍ、重量＝５．４６±０．０１ｇ 落下高さ １ｍ、Ｅ＝０．５４６ｋｇ・ｃｍ 落下位置 試料の中央部 測定位置 試料中央部より５２ｃｍ、 高さ１ｍ （４）測定結果 ａ．部分接着型制振付与用ステンレス鋼板の貼付率による周波数からみた制振 特性 貼付面積の比率（％）による騒音レベル（Ｌｐ）（ｄＢ）の変化を各周波数 との関係でみたグラフを図２に示す。 ｂ．部分接着型制振付与用ステンレス鋼板における周波数による騒音レベルの 変化を各貼付率毎にみた制振特性 部分接着型制振付与用ステンレス鋼板を貼付したステンレス鋼板における騒 音の周波数による騒音レベルの変化を各貼付率毎に表すグラフを図３に示す 。

【００２０】 図２によれば、ステンレス鋼板に本考案の部分接着型制振付与用ステンレス鋼 板を貼ることによる騒音レベルの低下は、音の周波数によって異なり、特に周波 数が８ＫＨｚ付近においては、貼らない場合に比して貼付面積が２５％としても 騒音レベルは著しく低下する。騒音レベルが３ｄＢ低下することは、騒音のエネ ルギーが１／２になるということから、図２の８ＫＨｚの場合のみならず、１Ｋ Ｈｚの場合においても、騒音をかなり低減できたことは明らかである。 また、周波数に対応する騒音レベルの低下の程度は、図３からわかるが、貼付 面積が２５％以上となれば、十分目的を達成することがわかる。

【００２１】 試験例２ 厚さ０．２０ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板上に厚さ０．０５ｍｍの実施 例１の粘弾性樹脂からなる中間層があり、その上に離型紙を設けた部分接着型制 振付与用ステンレス鋼板の縦２００×横２５ｍｍを、その離型紙を剥がして、厚 さ０．４ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板の縦２００×横２５ｍｍの部片の上 に貼り付けた。この場合、試験の関係で貼り付けられる方のステンレス鋼板の大 きさも同じ大きさのものを用いた。 この試料について、引張り剪断強度とＴ剥離強度を測定したところ、２４℃に おいて引張り剪断強度が２１０Ｎ／ｃｍ² 、Ｔ剥離強度が４３Ｎ／２５ｍｍであ って、厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板２枚の間に同じ厚さの樹脂 中間層を有する従来型の拘束型複合ステンレス鋼板に比しても、かなり良い値を 示した。

【００２２】

【考案の効果】

本願考案によれば、拘束型制振金属板を用いなくとも、制振性を有する金属板 成型品を得ることができるので、拘束型制振金属板の手間のかかる加工をしなく てもよく、特殊な成型機械を必要とせず、また溶接が困難であるということもな い。 また、成型された金属板成型品に後で貼付けることによりその金属板成型品に 制振性を持つようにすることができる。しかも、その貼付面積が少なくてその全 体に貼り付けなくても充分な制振性を与えることができるので、コストが安く、 またその貼付ける作業が簡単である。この部分接着型制振付与用ステンレス鋼板 を貼付けた部分は、その表面となるステンレス鋼板が不錆性であるために耐食性 となり、その金属板成型品の有用性が増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の部分接着型制振付与用ステンレス鋼板
の構成を示すための斜視図を示す。

【図２】制振付与用ステンレス鋼板を貼付したステンレ
ス鋼板における騒音の貼付面積の割合による騒音レベル
の変化を各周波数毎に表すグラフを示す。

【図３】制振付与用ステンレス鋼板を貼付したステンレ
ス鋼板における騒音の周波数による騒音レベルの変化を
各貼付率毎に表すグラフを示す。

【符号の説明】

１ 部分接着型制振付与用ステンレス鋼板 ２ ステンレス鋼板 ３ 中間層 ４ 離型紙

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 板厚が０．２０〜２．５ｍｍのステンレ
   ス鋼板、厚さが５０〜２５０μｍであり常温で粘弾性及
   び接着性を有する樹脂からなる中間層、並びに離型紙の
   順に積層されていることを特徴とする部分接着型制振性
   付与用ステンレス鋼板。
2. 【請求項２】 前記中間層を構成する樹脂が、０〜４０
   ℃においてエネルギー吸収率（ｔａｎδ）が０．６〜
   １．３を示す粘弾性樹脂であることを特徴とする請求項
   １記載の部分接着型制振性付与用ステンレス鋼板。