JPS608053A - 制振材 - 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】 〔１〕技術分野 この発明は、側面形状が波形もしくは凹凸形をなす少な
くとも一層の中芯層に、その厚）み方向から固定平板層
を貼り合せた複層構造体からなる制振材、とくに、それ
らの層の少なくとも−の隣接層間に、貼り合せ機能をも
つ粘着剤層を設けることにより、広い周波数域で優れた
割振性能を有し、かつその濡Ｉす依、。

存性が非常に小さいという特性を有すると共１に、軽喰
化および低コスト化の可能な極めて新規でかつ実用的な
ｉｔ；ＩＩ　振材Ｇこ関するものである。

近年、自動車、鉄道、航空機などの乗物および事務機、
電気製品などの普及に伴い、それらの機器に対する騒音
対策が緊急課題としてクローズアップされており、その
対応策として現在までに数多くの制振材が特許化および
市販されている。

ところで、これらの制振材に対する騒音源となる機器と
関連した必要条件としては、■騒音対策を必要とする多
くの装置機器の発撮周波数は１０１３　Ｉ）　Ｈ２以下
〔日本音響材料協会編「騒音対策ハンドブック、４９７
ｐ１〜１７１ｐ〕であり、特に自動車などでは数十〜数
百Ｈｚが中心となっていることがら、低、中周波域で制
振効果が大きいこと。

■これらの装置、＠器は例えば（）”Ｃ付近の低温より
６０　”Ｃ〜８０　”Ｃ、時には１ｏ（）”Ｃ（７）高
温までの幅広い温度域で使用されること１■乗物など？
始めとして機器の全重置を出来るだけ軽くすることが省
エネルギー、コスト低減から考えても重要であることか
ら、出来るだけ軒数で、かつ低コストであること。

などがあげられる。

〔２〕従来技術 しかしながら、これらの市場ニーズに対して従来の制振
材、とくに発泡材料からなる制振シートは、重置当りの
制振効果（損失係数（η））が低く、かつ制振性能の温
度依存性が大きく、とりわけ高温域においては制振効果
が１大幅に低下するため、用途が極めて限定されるとい
う問題があった。

〔８〕発明の目的 この発明の目的は、前記三条性を十分に充足し得る制振
材を提供することにあり、発明・・者らは、既知の各種
制振材の現状に鑑みて研１究を進めた結果、従来の制機
材とは全く異った新しいタイプの制振材を得ることに成
功した０ 〔４〕発明の構成・作用 この発明の制振材は、側面形状が波形もしくは凹凸形を
なす少なくとも一層の中芯層に、その厚み方向から固体
平板層全語り合せてなる複層構造体において、それらの
層の少なくとも−の隣接層間に、貼り合せ機能をもっ粘
ｌ・・着剤層を設けてなり、この’ＭＪ振材は、波形ま
たは凹凸形の中芯層の構造的特性に基づく作用と、粘着
剤層の作用との相乗作用を利用する点に特徴を有する。

ここで、中芯層の波形および凹凸形は、ＩＦｌｉｌ。

層重に一般的に用いられる形状体の総称であり（特許庁
編「特許からみた積層体技術」参照）、この中芯層は、
１　ｍｍ”−Ｉ　Ｕ　Ｏａｍなかでもとくに１　ｍｍ〜
５　ｆｌ　ｍｍの厚さとすることが好ましく、また、山
数は３０〜５００個４とく・・に５１３〜８５０１固４
とすることが好ましい。１そしてまたこの中芯層の素材
としては、例えば紙、アスベスト紙、ポリウレタン、Ｆ
ｌ（Ｐならびにアルミニウム、鉄、銅、などの金属を用
いることが好ましい。第１図には中芯層の側面形状の代
表的なものを示す。

また固体平板層の素材としては、紙、アスベスト、ゴム
、プラスチック、ＦＲＰおよびアルミニウム、鉄、銅な
どの金属、さらには、スレート板、一般的な化粧板その
他を用いるＩ・・ことが好ましい。ここにおいて、固体
平板層重置／中芯層重数の比は、”／３ｏ　”　１　（
］　０とくには／２０〜５（）であることが好ましく、
固体平板層による吸音性を高めたために、それに適当−
の穴を設けることもできる。

さらに、ここで用いる粘着剤は、使用温度、使用時間に
おいて特定の粘着性を医持する粘着剤一般をさすもので
あり、それらを両面粘着テープとしてもよいし、また薄
層の粘着剤として塗布してもよい。これらの粘着剤の　
２・。

２５′Ｃでの１５　Ｈｚにおける動的せん断貯蔵弾。

性基（Ｇ′）は、］×１０〜１×ｌＯｄｙｎ／ｃｍ２、
なかでも５×１０〜５×１０ｄｙｎ／Ｃ，ｌ７１２であ
ることが望ましく、使用期間内でのＧ′の変化σ）小さ
いことが必要である。また粘着剤の厚さは３０〜１　ｘ
　１．　ｏ’μ、好ましくは１−００〜５×１０　μが
望ましい。

ここにおける粘着剤としては、天然ゴム、ポリイソプレ
ンゴム、スチレンブタジェンゴム、スチレンブタジェン
共重合体、スチレン１．。

イソプレン共重合体、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴ
ム、シリコンゴム、クロロブレンゴム、ニトリルゴム、
ポリイソブチルエーテル、再生ゴム、グラフトゴムなど
のゴム糸粘着剤、および粘着成分（生モノマー）として
１炭票数４へ１２のアクリル酸アルキルエステル又はメ
タクリル酸アルキルエステル、凝集成分（フモノマー）
として炭素数が１〜４のアクリル酸アルキルエステル又
はメタクリル酸アルキルエステル、酢順ビニル、スチレ
ン、アクリロニトリルなど共重合’ｒＴｆ能なモノマー
、１更に改質成分（官能基含有モノマー）としてアクリ
ル１藪、メタクリル醸荀初めとするカルボン酸や水酸基
を含有したモノマー、酸アミドを基本成分とするアクリ
ル系粘着剤、更にＥＶＡ糸、ポリウレタン糸粘着剤など
のうち上記動的ぜん断貯蔵弾性華を有するものが使用出
来る。もちろん、これらの粘着剤は架橋型であろうと非
架橋型であろうとかまわない。

またこれらの粘着剤Ｇま、一般的には感圧型で１１、あ
ることが好ましいが、使用榮件（高温）によってはホッ
トメルト型も有効である。

一方布発明の趣旨から考えて、未加硫ゴム、加硫ゴム、
発泡体、アスファルト、粘土など動的せん断貯蔵弾性率
か前記の範囲に入る有１機又は無機のやわらかい材料を
粘着剤の代りに使用することも十分可能である。

なお、この発明の制振材において、複層構造体を形成す
るに際して粘着剤層の粘着力全利用しない部分の貼り合
せＧこは、一般の接着、。

剤やホットメルトタイプ接着剤などを用いる１ことがで
き、また、その制振材の振動源への貼り合せにはいかな
るタイプの粘着剤、接着剤をも用いることができる。

以上に述べた制振材は、一層の中芯層の厚。

み方向の両側に貼り合される固体平板層の少なくとも一
方の貼り合せを、それと中芯層との間に設けた粘着剤層
にて行った複層構造体の他、相互に貼り合される複数の
中芯層の厚み方向の両側に固体平板層を貼り合せる場合
１．１において、少なくとも−の貼り合せを粘着剤層に
て行った複層構造体をも含むものであり、このＨ；！ｌ
　’１ｚｊｅ材と高剛性部材として従来から広く使用さ
れている波形構造体とを比較するに、従来の波形構造体
は、その剛性をもたらすた１めに、波形の中芯層に表向
平板層を接着剤にて堅固に貼合することが前提となって
おり、従って、その波形構造体に粘着剤層を用いること
は、従来技術からは全く予想し得ないものであり、それ
を用いた場合には波形構債体本来の高剛性を期し得ない
ことになる。

−万、この従来の波形構造体を制振材としてみた場合、
中芯層または表面平板層の素材としてとくに制振性能を
有するものな選択しない限り、波形構造体は実質上制振
性能を有しないことが＃詔されている（第２図、比較例
１参照）０ また、固体平板間に粘着剤層を設けた拘栄タイプのＨｒ
ｔ＋　部材にあっては、固体平板がかなりの重轍物でな
い限り、得られる制振効果は・・・大きくならないこと
が紹められている（第２図、比較例２参照）。

ところが、この発明の制振材は、屯独では制振効果のほ
とんどない波形または凹凸形の中芯層、固体平板層およ
び粘着剤層を複合すすることにより、第２図の実施例１
および第８図の実施例２から明らかなように、それらの
各制振効果の和からは予想できない程高い制振効果が得
られる。かかる高い制振効果の発現には、少なくとも一
層の粘着剤層を前述し・たようにして介在させる必要が
あることにも１ちるんであるが、複数個所の貼り合せの
全てを粘冶ｉ″ｉｎ層にて行った場合にはより一層の狙
］ましくは１／１以上・さらに好ましくは２／□以上と
する。

このようにして得られたこの発明の制振材は、騒音対策
１最も重要な］　＋３　＋１０　Ｈｚ以下の低、中周波
数で優れた制振効果を発揮する１・。

ことはもちろん、制振性能の温度変化が小さい点、特に
かなりの高温まで優れた制振性能が１呆持されるという
点で従来の制振材とは根本的に相違する。

さらに、この発明の朋１振材は中が空洞であする与彼形
または凹凸形の中芯層を主体としているため軽附化が容
易であり、またその材質を適当に選ぶことにより、低コ
スト化も充分可能である。さらにまたこの中空性を刊用
して吸音性、遮音性が期待出来るのは当然であ・・・る
。

一方、中芯層による吸音性、遮音性、断熱性をより一層
高めるために、中芯層の内側に、ポリウレタンフォーム
その他のプラスチックフオーム、グラスウール、ロック
ウール、オガクズ、木片、無機および有機粉体などを充
填することもでき、このことにより、制振効果もまた向
上する。なお、吸音性その他を改良するために、固体平
板層に穴をあけることもでき、その開口率が数十％以内
であれば１．１゜制振性能への影響は無視することがで
きる。

加えて、この発明の割振材に、たとえば難燃性、耐候性
、耐久性、検水性、耐油性などを付与するため、さらに
は美観を付与するために、その制振性能を損ねることな
く、制振１１材に含浸その他の処理を施すことができる
。

この発明の割振材は前述のような優れた特性を有するが
故に、例えは自動車、重重、航空機、船舶など各種乗物
の天井、床、側壁、ボンネットなどの制振、吸音、遮音
材として−。

またその他建築用機械、農業用機械、土木用１機械など
各種産業機械、さらに金属加工機械、ダクト、ホッパー
、シュートなど工場における各種騒音諒に対し、さらに
また住居、オフィスにおける屋根（特に鉄板屋根）、天
井、床、壁などの騒音源に対し、さらにまた電算機、プ
リンターなどの各種事務機などに対し、さらに洗濯機、
掃除機などの各種家電機械に、およびステレオ、レコー
ドプレーヤーなどの音響システムやピアノ、オルガンな
どに対し１．。

１隔広く利用されるものである。

〔５〕実施例 実施例１ 表−１に示したサンプルを厚さｌ關、 輻３５＋ｘｍ、長さ４００間の亜鉛引鉄板上ｌに貼りつ
けて試験体とし、メカニカルインピーダンス法にて損失
係数（η）を測定した。

なお損失係数とは制振性能の目安とな る物性値であり、損失係数が大きい程制・・振効果が太
きい。割振材としては、一般１にはη＞　ｏ、ｏ　５１
好ましくはη≧ｏ、１　）が望ましい。

鉄板とサンプルは市販の工業用接着剤 ゛セメダイン５　’Ｉ　５　”を用いて貼り合せ、測定
温度は３０°Ｃであった。なお本発明の実施例、比較例
で用いた薄膜状粘着剤（以下粘着テープと呼ぶ）は、２
５０μの厚さのブチルゴム糸粘着＊！Ｎブチルゴム／ポ
リブチ”　＝　／８００　”かつレオメートリックス社
のメカニカルスペクトロメーターテ測定した２５−Ｃ，
１５Ｈ２Ｃおける動的せん断貯蔵弾性率（Ｇ′）は２．
５×Ｉ　Ｕ６ｄｙｎ／ｍ２）であった。

（表−１） １）試験片作成において、亜鉛引鉄板に対し左側の固体
より順次貼合せること１・・を示す。

２）実施例１．比較例１で用いた紙製波芯はすべて波の
高さ４朋、山数１２（１個４、紙の厚さ＋１．４ｍｍで
ある。

３）実施例１．比較例１で用いた薄紙の１厚さはすべて
Ｉｌ、４ｍｍである。

（刈 ４）圧縮紙とは薄紙−紙製波芯と薄紙よりなる構危体を
熱プレス下で加圧して 薄板状にしたものである。

舛）粘着テープを用いないときの固体と・・・固体との
貼り合せは、ヤマト（株）製　１゛アラビツクヤマト”
による接着にて 行った。

得られた損失係数の周波数依存性を第 ２図に示す。波形中芯と紙板を粘着剤を用いないで、接
）−ｒ剤によって貼合せた一般のダンボール２層糸（比
較例１）、および波形中芯を用いないで上記と同−重臘
の平板（圧縮紙ｔＦｉ）２枚の間に粘着剤層を用いた糸
（比較例２）の損失係数はＩ・・いずれもη−ｏ、ｏ　
Ｓ　ｍ度であるのに対し、この向合を組み合せた本発明
の複層構造体（実施例１）の場合１０１１１１　Ｈ２以
下の損失係数がη＝０．３〜（１，４１となり明らかに
相乗効果を表わしている。

実施例２ 表−２に示したサンプルを前と同条件 で沖１定したときの結果が第８図である。

（表−２） ５）実施例２．比較例３で用いた原紙は厚さ２　ｌＬｌ
ｍの厚板紙である。

波形中芯の片面に粘着剤層を用いて貼 合ぜた場合（実施例２）は、粘着剤層を用１いないで接
着剤で貼合せた場合（比較例３）に比べ損失係数が大幅
に改良されていることがわかる。

以上の通り、本発明の制伽材は、軽蝋。

高性能、かつコスト低減効果の大きいな、。

どの特徴を備えた全く新しいタイプの制御振材であるこ
とが明らかである。

〔６〕発明の効果 従ってこの発明によれば、側面形状が波形もしくは凹凸
形をなす少なくとも一層の中芯層に、その厚み方向から
固体平板層を貼り合せてなる複層構造体において、これ
らの層の少なくとも−の隣接層間に、貼り合せ機能をも
つ粘着剤層を設けることにより、低、中周波域で制振効
果が大きく、幅広い温度域にて１・・制振効果の低下が
なく、シがも、装置がっ低廉なる制振材がもたらされる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は中芯層の側面形状全話す代表例、第２，８図は
それぞれ表−１および表−２に示ｌ・したサンプルの３
０“Ｃにおける損失係数と周波数との関係を示すグラフ
である。 第２図 周域数（Ｈｚ　） 第３図 周ｔｌ数（Ｈｌ　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　側面形状が波形もしくは凹凸形をなす少なくとも一
   層の中芯層と、中芯層に、その厚み。 方向から貼り合せた固体平板層とを具え、これらの少な
   くとも−の隣接層間に、貼り合せ機能をもつ粘着剤層を
   設けてなる制振材。 え　粘着剤の、２５°Ｃ，１５Ｈ２における動的剪断貯
   藏弾性率を、ｌ×１０８〜１×１０７１．。 ・ｄｙｎ４２の範囲としてなる１項記載の制振材。