JPS61190547A - 制振及び遮音用の高分子材料シート状成形体の製造法 - Google Patents
制振及び遮音用の高分子材料シート状成形体の製造法Info
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- JPS61190547A JPS61190547A JP20900085A JP20900085A JPS61190547A JP S61190547 A JPS61190547 A JP S61190547A JP 20900085 A JP20900085 A JP 20900085A JP 20900085 A JP20900085 A JP 20900085A JP S61190547 A JPS61190547 A JP S61190547A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の1
本発明は、制振および遮音用材料の製造法に関する。
素米2羞」
一般に、樹脂質または高分子材料で結合された鉱物充填
材より成る被覆は、金属板構造体に、とくに構造体の共
蛋性により増大する騒音を低減させるために使用される
。一般に、これら被覆は、制振材料と呼称され、かつ所
望の面に塗料として施こされるか、またはシートとして
接着剤により施こされる。またこのような被覆は、ある
程度の遮音が得られることも知られている。
材より成る被覆は、金属板構造体に、とくに構造体の共
蛋性により増大する騒音を低減させるために使用される
。一般に、これら被覆は、制振材料と呼称され、かつ所
望の面に塗料として施こされるか、またはシートとして
接着剤により施こされる。またこのような被覆は、ある
程度の遮音が得られることも知られている。
とくに、これら材料の遮音効率は、樹脂質または高分子
結合剤の熱弾性または粘性特性と関連するが、また鉱物
質充填材の選択が重要である。
結合剤の熱弾性または粘性特性と関連するが、また鉱物
質充填材の選択が重要である。
酢酸ビニルのポリマーおよび関連するコポリマーは、異
常に大きい内部減衰特性を有することが公知であり、か
つ従ってこのような材料の配合に有利であることが公知
である。
常に大きい内部減衰特性を有することが公知であり、か
つ従ってこのような材料の配合に有利であることが公知
である。
これら材料が遮音性を得る際に有効である温度範囲は軟
度と関連する。酢酸ビニルポリマーおよびコポリマーを
含有する材料の軟度は、ニトロセルロースで使用される
ような可塑剤を使用することにより容易に調節される。
度と関連する。酢酸ビニルポリマーおよびコポリマーを
含有する材料の軟度は、ニトロセルロースで使用される
ような可塑剤を使用することにより容易に調節される。
このような可塑剤の1例が低分子量の7タル酸エステル
系可塑剤である、それというのもこれらは一般に酢酸ビ
ニルポリマーおよびコポリマーと相客することが知られ
ているからである。
系可塑剤である、それというのもこれらは一般に酢酸ビ
ニルポリマーおよびコポリマーと相客することが知られ
ているからである。
酢酸ビニルポリマーおよびコポリマーは極性溶剤に容易
に溶解するので、一般゛に、このようなポリマーおよび
コーリマーよシ成る制振材料は、直接塗布用の塗料とし
て、またはシート材料を流延するための溶液として製造
される。若干の酢酸ビニルポリマーおよびコポリマーは
、塗料およびキャストシートの形の制振材料の製造にも
使用されることのできるエマルジョントして水中に分散
可能である。
に溶解するので、一般゛に、このようなポリマーおよび
コーリマーよシ成る制振材料は、直接塗布用の塗料とし
て、またはシート材料を流延するための溶液として製造
される。若干の酢酸ビニルポリマーおよびコポリマーは
、塗料およびキャストシートの形の制振材料の製造にも
使用されることのできるエマルジョントして水中に分散
可能である。
発明が解決しようとする問題点
しかしながらこれまで、制振材料のシートまたは他の成
形体を、鉱物質の充填された酢酸ビニルポリマーからこ
れらポリマーを熱可塑化加工、例えば圧延加工すること
により製造することは実施されていなかった。このこと
は、これらポリマーの溶融特性が大きい充填剤負荷量と
一緒になって、この方法による厚手のシートまたは他の
成形体の製造に有利であるとは考えられなかったからで
ある。
形体を、鉱物質の充填された酢酸ビニルポリマーからこ
れらポリマーを熱可塑化加工、例えば圧延加工すること
により製造することは実施されていなかった。このこと
は、これらポリマーの溶融特性が大きい充填剤負荷量と
一緒になって、この方法による厚手のシートまたは他の
成形体の製造に有利であるとは考えられなかったからで
ある。
問題点を解決する之めの手段
本発明によれば、酢酸ビニル高分子材料と充填材および
可塑剤とを混合し、かつその後にこの混合物に熱可塑化
加工を施こし成形体を製造することよυ成る制振および
遮音用ポリマー材料成形体の製造法が得られる。
可塑剤とを混合し、かつその後にこの混合物に熱可塑化
加工を施こし成形体を製造することよυ成る制振および
遮音用ポリマー材料成形体の製造法が得られる。
さらに本発明は、前記方法において、
(a) 以下の成分:前記酢酸ビニル高分子材料とし
てのポリ酢酸ビニル24重量%;前記可塑剤としてのブ
チルベンジルフタレート6重量%;滑剤1重量%;前記
充填材の1部分としてのスレート粉末53重童チ;およ
び前記充填剤の残分としての雲母16″IL量チを十分
に分散されるまでブレンドし; 切 このブレンドせる混合物をミキサに移送しかつこれ
を170℃〜180℃の温度に加熱し:かつ (C) この加熱された混合物ft60℃〜120℃
のローラ温度で圧延加工することより成る方法に関する
。
てのポリ酢酸ビニル24重量%;前記可塑剤としてのブ
チルベンジルフタレート6重量%;滑剤1重量%;前記
充填材の1部分としてのスレート粉末53重童チ;およ
び前記充填剤の残分としての雲母16″IL量チを十分
に分散されるまでブレンドし; 切 このブレンドせる混合物をミキサに移送しかつこれ
を170℃〜180℃の温度に加熱し:かつ (C) この加熱された混合物ft60℃〜120℃
のローラ温度で圧延加工することより成る方法に関する
。
圧延加工されることのできる混合物をブレンドしかつそ
の後にシートのような成形体を熱可塑化加工により製造
することにより、得られた成形体は、塗装または流延法
により製造された類似の製品と比べ着るしく大きい遮音
性能を有すると判明した。このことは、熱可塑化加工が
、成形体中の混合物成分の大きい分散度を生じるという
事実によると思われる。さらに熱可塑化加工は、溶剤(
その存在を、汚染防止規則に適合させる必要がある)ま
たは、その除去に高価な費用のかかる多量のエネルギを
必要とする水を使用する必要がないという利点を有する
。変性されたポリ酢酸ビニルは無毒性である。
の後にシートのような成形体を熱可塑化加工により製造
することにより、得られた成形体は、塗装または流延法
により製造された類似の製品と比べ着るしく大きい遮音
性能を有すると判明した。このことは、熱可塑化加工が
、成形体中の混合物成分の大きい分散度を生じるという
事実によると思われる。さらに熱可塑化加工は、溶剤(
その存在を、汚染防止規則に適合させる必要がある)ま
たは、その除去に高価な費用のかかる多量のエネルギを
必要とする水を使用する必要がないという利点を有する
。変性されたポリ酢酸ビニルは無毒性である。
熱可塑化加工は、圧延加工、押出加工または圧縮成形で
あることができるが、シート状の成形体を製造するのに
有利なのが圧延加工である。
あることができるが、シート状の成形体を製造するのに
有利なのが圧延加工である。
成形体は、600μm程度の薄い裏なしシートとして直
接に圧延加工されることができると判明した。
接に圧延加工されることができると判明した。
このようなシート材料は、裏付きの材料と比べ、取扱い
性および、例えば積層、切断、感圧性接着剤の塗布によ
る変換の容易さの点で多数の利点を有する。
性および、例えば積層、切断、感圧性接着剤の塗布によ
る変換の容易さの点で多数の利点を有する。
一般に分子量に60〜K80を有する酢酸ビニルポリマ
ーは、酢酸ビニルのホモポリマー、または酢酸ビニルと
、例えばマレイン酸エステルまたはクロトン酸エステル
とのコポリマーであることができる。このポリマーは、
特定の所望の制振特性により選択される。
ーは、酢酸ビニルのホモポリマー、または酢酸ビニルと
、例えばマレイン酸エステルまたはクロトン酸エステル
とのコポリマーであることができる。このポリマーは、
特定の所望の制振特性により選択される。
増量樹脂は、1:5にまでの重量比で酢酸ビニルポリマ
ーと混合されることができる。この樹脂は、他のビニル
樹脂、酸化ビチューメンまたはピッチ、もしくはこれら
とエチレンポリマーとの混合物であればよい。
ーと混合されることができる。この樹脂は、他のビニル
樹脂、酸化ビチューメンまたはピッチ、もしくはこれら
とエチレンポリマーとの混合物であればよい。
有利に可塑剤は、ニトロセルロースの製造に常用される
もの、すなわち高溶媒和性の可塑剤、例えばジブチルフ
タレートまたはブチルベンジルフタレートのようなフタ
ル酸エステルである。
もの、すなわち高溶媒和性の可塑剤、例えばジブチルフ
タレートまたはブチルベンジルフタレートのようなフタ
ル酸エステルである。
可塑剤の使用量は、製造されるべき制振材料の種類お□
よび、制振材料が作動する必要のある温度範囲に依存す
る。一般にこの量は、全組成の4〜9重tチである。
よび、制振材料が作動する必要のある温度範囲に依存す
る。一般にこの量は、全組成の4〜9重tチである。
有利に、充填材はクレーおよび雲母鉱の混合物より成り
、充填材含有率が全組成の50〜80重量%である。
、充填材含有率が全組成の50〜80重量%である。
組成物中に、滑性化、安定化および/または着色を目的
とする添加剤を含有させるのが有利であると判明した。
とする添加剤を含有させるのが有利であると判明した。
混合物のこれら成分は、成形体に一定の所望の割損性能
が得られ、かつ圧延加工操作のための一定の加工特性が
、この熱可塑化加工が使用された場合に得られるように
選択および配合される。
が得られ、かつ圧延加工操作のための一定の加工特性が
、この熱可塑化加工が使用された場合に得られるように
選択および配合される。
以下に詳述する割損性能は、英国工業規格(8riti
sh 5tandard ) AU 125 : 19
66に記載された方法を使用し評価されることができる
。室温における騒音減衰率が、IKg/rl−12の重
量を有する材料でsdbル〜2odbルであると期待さ
れてよい。
sh 5tandard ) AU 125 : 19
66に記載された方法を使用し評価されることができる
。室温における騒音減衰率が、IKg/rl−12の重
量を有する材料でsdbル〜2odbルであると期待さ
れてよい。
圧延加工の場合の加工性は、熱力学的(thermとm
echanical )分析および押込み試験により評
価される。後者が英国工業規格3260号に記載されて
いる。有利な組成物は、ガラス転移点10℃以下を有し
かつ200℃にまで徐々に軟化する。押込み硬度値はQ
、 5 rrm 〜l、 Q rrm (0,02イン
%〜0.04インチ)(25℃〕の範囲内にある。
echanical )分析および押込み試験により評
価される。後者が英国工業規格3260号に記載されて
いる。有利な組成物は、ガラス転移点10℃以下を有し
かつ200℃にまで徐々に軟化する。押込み硬度値はQ
、 5 rrm 〜l、 Q rrm (0,02イン
%〜0.04インチ)(25℃〕の範囲内にある。
熱可塑化加工が圧延加工の代りに押出加工である場合、
管状断面の成形体が押出され、かつその後に切断および
拡開されて例えばフラットシートに製造されることがで
きる。このことは、比較的簡単な金型構造を必要とする
にすぎない。
管状断面の成形体が押出され、かつその後に切断および
拡開されて例えばフラットシートに製造されることがで
きる。このことは、比較的簡単な金型構造を必要とする
にすぎない。
11立
以下に、本発明を図面実施例につき詳説する。
例1
以下の成分を一緒に混合する(単位:重A%):ポ+)
6酸ビニル(PVA)(分子11に70)24’I=ブ
チルベンジルフタレート(可塑剤) 6チ滑剤
1チスレート末(鉱物質
充填剤) 53%雲母(鉱物質充填剤)
16チ選択されたこれら成分を十分く分散す
るまで・ブレンドする。その後に、このブレンドされた
材料を、高強力または連続ミキサへ移し、そこで1フO
℃〜190℃の範囲内の温度に加熱する。
6酸ビニル(PVA)(分子11に70)24’I=ブ
チルベンジルフタレート(可塑剤) 6チ滑剤
1チスレート末(鉱物質
充填剤) 53%雲母(鉱物質充填剤)
16チ選択されたこれら成分を十分く分散す
るまで・ブレンドする。その後に、このブレンドされた
材料を、高強力または連続ミキサへ移し、そこで1フO
℃〜190℃の範囲内の温度に加熱する。
その後に、この加熱された素材を、20−ルモードで作
動するカレンダ、またはカレンダ列に供給する。有利に
、カレンダのロール温度を、加熱素材の温度を下廻る温
度に設定する。代表的温度は、60℃〜120℃、有利
に60℃〜80℃の範囲内にある。
動するカレンダ、またはカレンダ列に供給する。有利に
、カレンダのロール温度を、加熱素材の温度を下廻る温
度に設定する。代表的温度は、60℃〜120℃、有利
に60℃〜80℃の範囲内にある。
カレンダロール間のギャップを、IKg/rr120重
量を得るために必要なシート厚さに相応に設定する。
量を得るために必要なシート厚さに相応に設定する。
カレンダから搬出されるシート’を冷却し、かつ後続加
工のための巻きに巻取るかまたは所望寸法のパネルに切
断する。シート材料の巻きは、直接に使用するか、また
は所望の場合には感圧接着性の巻きまたはシートに変換
することができる。
工のための巻きに巻取るかまたは所望寸法のパネルに切
断する。シート材料の巻きは、直接に使用するか、また
は所望の場合には感圧接着性の巻きまたはシートに変換
することができる。
この実施例による1つの実験において、ブレンドした材
料を、連続ミキサ中で180℃に加熱シ、かつ2本ロー
ルカレンダに供給するとともに、ロール温度を80℃お
よび60℃に設定した。カレンダ速度は1om/分であ
った。出来上ったシートを切断しかつパネルに切断した
。
料を、連続ミキサ中で180℃に加熱シ、かつ2本ロー
ルカレンダに供給するとともに、ロール温度を80℃お
よび60℃に設定した。カレンダ速度は1om/分であ
った。出来上ったシートを切断しかつパネルに切断した
。
これらパネルを、英国工業規格AU:125:1966
により試験した。これらは、16℃で騒音減衰率16デ
シベル/秒が得られた。流延法により製造した比較材料
の減衰率は、同じ温度で11デシベル/秒である。
により試験した。これらは、16℃で騒音減衰率16デ
シベル/秒が得られた。流延法により製造した比較材料
の減衰率は、同じ温度で11デシベル/秒である。
例2
シートを、例1の方法を使用し、重量1.25Kg/m
2および厚さQ、 5 mmに圧延加工し、かつ自動車
に使用するための制振シート材料としての適性につき試
験した。以下に、この材料の特性、および適用した試験
法を、添付の第1図〜第7図につき詳述する。
2および厚さQ、 5 mmに圧延加工し、かつ自動車
に使用するための制振シート材料としての適性につき試
験した。以下に、この材料の特性、および適用した試験
法を、添付の第1図〜第7図につき詳述する。
図面において:第1図は、未変性PVAおよび例2の材
料の弾性率および動的損失率の温度による変動を示す図
表であり;第2図は、標準パー試験による減衰率を温度
と対比して示す図表であり;第3図は、ガイガープレー
ト試験(Geiger plate test )によ
る減衰率を温度と対比して示す図表であり:第4図は、
複素弾性率試験による複合動的損失率を温度と対比して
示す図表であり;第5図は、複合動的損失率を、例2の
材料の厚さとこれが結合された鋼板の厚さとの比と対比
して示す図表であシ;第6図は、複合動的損失率を振動
の周波数(Hz)と対比して示す図表であシ;および第
7図は、シート材料の種々の固定法につき減衰率を温度
と対比して示す図表であり、固定用接着剤の効果を表わ
す。
料の弾性率および動的損失率の温度による変動を示す図
表であり;第2図は、標準パー試験による減衰率を温度
と対比して示す図表であり;第3図は、ガイガープレー
ト試験(Geiger plate test )によ
る減衰率を温度と対比して示す図表であり:第4図は、
複素弾性率試験による複合動的損失率を温度と対比して
示す図表であり;第5図は、複合動的損失率を、例2の
材料の厚さとこれが結合された鋼板の厚さとの比と対比
して示す図表であシ;第6図は、複合動的損失率を振動
の周波数(Hz)と対比して示す図表であシ;および第
7図は、シート材料の種々の固定法につき減衰率を温度
と対比して示す図表であり、固定用接着剤の効果を表わ
す。
制振材料が振動するパネルの面に付着し、これら制振材
料の、その機能に重要な物理的特性が強調されると推測
される。基本的条件は、最大量の振動エネルギがパネル
から除去され、かつその後にその抽出されたエネルギが
できるだけ多量に殆んど無害な形、例えば熱に変換され
ることである。
料の、その機能に重要な物理的特性が強調されると推測
される。基本的条件は、最大量の振動エネルギがパネル
から除去され、かつその後にその抽出されたエネルギが
できるだけ多量に殆んど無害な形、例えば熱に変換され
ることである。
パネルが単運動する簡単な場合、制振材料の静力学的変
形を惹起すると思われる。適用された応力(σ]対得ら
れた歪み(ε)の比が材料の弾性率(E)を#定するか
、またはσ =Eε である。
形を惹起すると思われる。適用された応力(σ]対得ら
れた歪み(ε)の比が材料の弾性率(E)を#定するか
、またはσ =Eε である。
従って、歪みを形成するのく必要である応力を極大化す
るため、かつ従って利用されるパネルエネルギを極太化
するため、制振材料は大きい弾性率を有する必要がある
。
るため、かつ従って利用されるパネルエネルギを極太化
するため、制振材料は大きい弾性率を有する必要がある
。
振動的運動の形の動的負荷が材料に適用された場合、内
部摩擦(粘性損失ンが、存在する応力に抵抗する。この
ことを考慮し、弾性率は複素方程式で表わされる必要が
ある。すなわちE*=E’+jE・ 但し、E*−複素弾性率 E’ =弾性率 E′=損失弾性率 j=r石 容易に測定されることのできる特性である材料の動的損
失率ηが比E″/ E’と定義され、かつ従って前記方
程式を書直すことができる:銃= E’(1+jηン ところで、制振材料にとって重要なのは、大きい弾性率
を有することだけでなく、またその損失弾性率または動
的損失率が、内部摩擦によるエネルギ変換を極大化する
ため大でなければならないことである。この種の材料が
粘弾性と呼称される。
部摩擦(粘性損失ンが、存在する応力に抵抗する。この
ことを考慮し、弾性率は複素方程式で表わされる必要が
ある。すなわちE*=E’+jE・ 但し、E*−複素弾性率 E’ =弾性率 E′=損失弾性率 j=r石 容易に測定されることのできる特性である材料の動的損
失率ηが比E″/ E’と定義され、かつ従って前記方
程式を書直すことができる:銃= E’(1+jηン ところで、制振材料にとって重要なのは、大きい弾性率
を有することだけでなく、またその損失弾性率または動
的損失率が、内部摩擦によるエネルギ変換を極大化する
ため大でなければならないことである。この種の材料が
粘弾性と呼称される。
一定の条件下で、PVAが所望の粘弾性を示しかつ無毒
である。
である。
大ていのプラスチックと同じ(、PVAは、その温度が
上昇した際に相変動を受ける。低温において、このもの
は硬質でありかつガラスのように脆性である。このもの
は、一定の温度、すなわち凝固点を上廻ると徐々(軟化
するが、1転移相′として公知の温度範囲を経ても依然
として固体材料の特性を維持する。温度がさらに上昇す
ると、このものは著る1く弱化し・か”り、最稜に自由
流動を開始しかつ用語の実際の意味で液化するまでビム
挙動を示す。
上昇した際に相変動を受ける。低温において、このもの
は硬質でありかつガラスのように脆性である。このもの
は、一定の温度、すなわち凝固点を上廻ると徐々(軟化
するが、1転移相′として公知の温度範囲を経ても依然
として固体材料の特性を維持する。温度がさらに上昇す
ると、このものは著る1く弱化し・か”り、最稜に自由
流動を開始しかつ用語の実際の意味で液化するまでビム
挙動を示す。
転移相において、この材料は靭性を維持しかつ粘弾性を
示す。これが変形されかつ従って応力を受けた場合(弾
性率が応力の大きさを決める)、分子の再配列過程が応
力を低減させるとともに、歪みが不変に残存する。この
ことが、大部分の分子エネルギを熱へ変換させる。(動
的損失率が、材料のエネルギ変換能力の尺度である)。
示す。これが変形されかつ従って応力を受けた場合(弾
性率が応力の大きさを決める)、分子の再配列過程が応
力を低減させるとともに、歪みが不変に残存する。この
ことが、大部分の分子エネルギを熱へ変換させる。(動
的損失率が、材料のエネルギ変換能力の尺度である)。
第1図は、非変性PVAの弾性率および動的損失率の変
動を、主作用パラメータ、すなわち温度の関数として示
す。1転移相“が弾性率の急激な低下(緩慢な軟化の像
侯)により表わされ、かつ動的損失率の増大が最大値を
通過する。
動を、主作用パラメータ、すなわち温度の関数として示
す。1転移相“が弾性率の急激な低下(緩慢な軟化の像
侯)により表わされ、かつ動的損失率の増大が最大値を
通過する。
制振材料としての最大の効果は、弾性率および動的損失
率が2つとも大である温度、すなわち50℃〜60℃に
ある。単独のPVAは、有効温度範囲が極めて狭いだけ
でなく、最終用途で曝される標準的室温を包含しないの
で、殆んど実用性がない。
率が2つとも大である温度、すなわち50℃〜60℃に
ある。単独のPVAは、有効温度範囲が極めて狭いだけ
でなく、最終用途で曝される標準的室温を包含しないの
で、殆んど実用性がない。
幸いにして、有効範囲の位置および大きさが、可塑剤お
よび充填剤を選択的に使用することにより大巾に改善a
恥ことかできる。またこれは、この相を拡張し、すなわ
ち弾性ぶの傾斜をさらに緩慢となしかつ動的損失率最高
点を拡巾するという効果を有する。後者の効果は、充填
材を添加することにより強化されることができる。
よび充填剤を選択的に使用することにより大巾に改善a
恥ことかできる。またこれは、この相を拡張し、すなわ
ち弾性ぶの傾斜をさらに緩慢となしかつ動的損失率最高
点を拡巾するという効果を有する。後者の効果は、充填
材を添加することにより強化されることができる。
しかしながら、動的損失率の最高値は、ピークの巾が増
太せる際に低減し、従って最高減衰率および有効温度範
囲中間に妥協が存在する。
太せる際に低減し、従って最高減衰率および有効温度範
囲中間に妥協が存在する。
例1および2の配合は、最高減衰率が標準的室温で得ら
れるように適合されている。第1図は、この材料の弾性
率および動的損失率の温度による変動を表わす。PVA
に対する添加物の効果が、基材ポリマーの曲線と比較す
ることにより明白に認められることができる。0〜30
℃の範囲における弾゛性率および動的損失率の大きい値
が、標準的生成物の、室内条件用の制振材料としての適
合性を示す。他の温度範囲が、配合を相応に開発するこ
とにより備えられることができる。
れるように適合されている。第1図は、この材料の弾性
率および動的損失率の温度による変動を表わす。PVA
に対する添加物の効果が、基材ポリマーの曲線と比較す
ることにより明白に認められることができる。0〜30
℃の範囲における弾゛性率および動的損失率の大きい値
が、標準的生成物の、室内条件用の制振材料としての適
合性を示す。他の温度範囲が、配合を相応に開発するこ
とにより備えられることができる。
制振材料の基本的要求性能がその性能の尺度であり、従
って判定が、その現場における効果から行なわれること
ができる。装着性能を考慮する際に重要なのは、制振材
料の有効性が生成物自体の特性により決定されるだけで
なく、またこれが取付けられるパネルにも依存するとい
うことを理解することである。制振材料の有効性はパネ
ルの固有減衰により左右されることがあり、その場合特
定の材料は、すでに若干の減衰率を有するパネルよりも
、極めてわずかな減衰性のパネルを制振する際に大きい
効果を有する。また性能は、作動条件下のパネルの振動
のモードまたはモード形状にも依存する。制振材料は、
そのエネルギ吸収作用が曲げ応力と関連するので、パネ
ルのモード形状が顕著になるに従ってさらに有効になる
。(モード形状は、パネル形状および境界条件により表
わされる)。
って判定が、その現場における効果から行なわれること
ができる。装着性能を考慮する際に重要なのは、制振材
料の有効性が生成物自体の特性により決定されるだけで
なく、またこれが取付けられるパネルにも依存するとい
うことを理解することである。制振材料の有効性はパネ
ルの固有減衰により左右されることがあり、その場合特
定の材料は、すでに若干の減衰率を有するパネルよりも
、極めてわずかな減衰性のパネルを制振する際に大きい
効果を有する。また性能は、作動条件下のパネルの振動
のモードまたはモード形状にも依存する。制振材料は、
そのエネルギ吸収作用が曲げ応力と関連するので、パネ
ルのモード形状が顕著になるに従ってさらに有効になる
。(モード形状は、パネル形状および境界条件により表
わされる)。
この点に引続いて、もしパネルが制振材料で部分的に被
覆されるにすぎないならば、その性能がパネルのモード
形状に対するその位置により左右されることができ、す
なわち良好な結果は、もしこれがノード点付近に配置さ
れるよりも、最大臼げの全面にわたシ被覆した場合に得
られる。
覆されるにすぎないならば、その性能がパネルのモード
形状に対するその位置により左右されることができ、す
なわち良好な結果は、もしこれがノード点付近に配置さ
れるよりも、最大臼げの全面にわたシ被覆した場合に得
られる。
従って、この制振材料の弾性率および動的損失率が適当
な周波数および温度範囲につき公知であるにせよ、この
ことが、ノゼネルに取付けられた際のその性能の尺度と
見做されることはできない。極めて簡単な場合、装着性
能を理論的に決定することが可能である。このような計
算が、非硬質材料の動的損失率および弾性率の実験室に
おける測定のベースを形成する。例2がこの種の1例で
あるこれら材料を、簡単な形状のスチールパーに取付け
て試験した。しかしながら、代表的な自動車々体パネル
の構造および境界条件は簡単とは程遠く、従って合せら
れたパネルおよび制振材料の性能の唯一の正確な測定は
、複合レスポンスの直接的測定による。
な周波数および温度範囲につき公知であるにせよ、この
ことが、ノゼネルに取付けられた際のその性能の尺度と
見做されることはできない。極めて簡単な場合、装着性
能を理論的に決定することが可能である。このような計
算が、非硬質材料の動的損失率および弾性率の実験室に
おける測定のベースを形成する。例2がこの種の1例で
あるこれら材料を、簡単な形状のスチールパーに取付け
て試験した。しかしながら、代表的な自動車々体パネル
の構造および境界条件は簡単とは程遠く、従って合せら
れたパネルおよび制振材料の性能の唯一の正確な測定は
、複合レスポンスの直接的測定による。
標準的な性能規格を制定しかつ種々の材料の相対的有効
性を試験するため、容易に再現可能な実験室試験が得ら
れる必要がある。
性を試験するため、容易に再現可能な実験室試験が得ら
れる必要がある。
現存する多数のこのような試験は、それぞれ特定の局面
を強調するものであって、例えば、試験の速度、特定稽
別の材料の適合性、周波数/厚さ/温度による性能変動
の測定能力を有する。サンプル形態および試験法は、そ
れぞれ2つのカテゴリーに分けられることができる。
を強調するものであって、例えば、試験の速度、特定稽
別の材料の適合性、周波数/厚さ/温度による性能変動
の測定能力を有する。サンプル形態および試験法は、そ
れぞれ2つのカテゴリーに分けられることができる。
サンプル形態:
a)ノード点で支持し特定の共振周波数で振動させるた
め金属板に取付けられたサンプル。
め金属板に取付けられたサンプル。
b)共振周波数(複数)の範囲にわたシ行なわれるべき
測定を可能にするため、1端/両端で挾持された、単な
るパーの形の、または金属パーに取付けられたサンプル
。
測定を可能にするため、1端/両端で挾持された、単な
るパーの形の、または金属パーに取付けられたサンプル
。
試験法:
a)減衰率測定法:共振周波数の外的励起力を除去し、
かつ振巾の減衰を単位dB/秒で測定する。
かつ振巾の減衰を単位dB/秒で測定する。
b)周波数レスポンス測定法二可変周波数の正弦力をサ
ンプルに加え、かつ振動の振巾全周波数の関数としてプ
ロットする。特定の普通周波数に対する動的損失率が共
振ピークの位置および巾から得られる。
ンプルに加え、かつ振動の振巾全周波数の関数としてプ
ロットする。特定の普通周波数に対する動的損失率が共
振ピークの位置および巾から得られる。
減衰率および動的損失率が下式のような関係を有する:
η=D/s、7/7f
但し、D=減衰率(dB/秒)
f=共振周波数(H2)
以下に、3つの標準的試験を略述する。
ノ々−試験(BSAU125)−この試験は、制振材料
が取付けられ、ノード点で支持された0、25インチ(
6,4mm)厚スチールパーの、その基本周波数100
Hzにおける減衰率の測足金包含する。第2図は、例
2の材料(感圧接着性)が設けられたパーの減衰率対温
度の図表である。この曲線は、18℃付近に存在する、
最高減衰率16dB/秒の広巾ピークを有する。
が取付けられ、ノード点で支持された0、25インチ(
6,4mm)厚スチールパーの、その基本周波数100
Hzにおける減衰率の測足金包含する。第2図は、例
2の材料(感圧接着性)が設けられたパーの減衰率対温
度の図表である。この曲線は、18℃付近に存在する、
最高減衰率16dB/秒の広巾ピークを有する。
ガイガープレート試験(Geiger Plate T
e5t)−この装置は、制振シートの取付けられるパネ
ルが20インチ(50,s cm)角のプレートである
とともに、共振周波数が約160 H2であることを除
き、パー試験に極めて類似する。試験結果を第3図に示
す。減衰率の絶対値は、プレート構造が異なるので第2
図と異なるが、但し温度に対する性能曲線の形が極めて
類似する。
e5t)−この装置は、制振シートの取付けられるパネ
ルが20インチ(50,s cm)角のプレートである
とともに、共振周波数が約160 H2であることを除
き、パー試験に極めて類似する。試験結果を第3図に示
す。減衰率の絶対値は、プレート構造が異なるので第2
図と異なるが、但し温度に対する性能曲線の形が極めて
類似する。
複素弾性率試験−この試験は、その上端が挾持された試
験片で測定する周波数レスポンス法を適用する。この試
験は、減衰率測定が周波数並びに温度の範囲にわたり行
なわれることを可能にするので、前記せる他の試験より
もさらに用途が広い。またこの試験は、さらに代表的な
自動車々体パネルと見做しうる薄い基板を使用する。一
般に代表的な例2のデータを得るため、1平均′パ一寸
法は、280 rrmX 10 mmx 1mm金選択
した。またこの寸法は、入手しえた唯一の標準試験法、
すなわちASTM E756−80に記載された仕様の
範囲内に分類される。この方法により、例2による感圧
接着性材料の試験を、軟鋼より成るパーを使用し実施し
た。
験片で測定する周波数レスポンス法を適用する。この試
験は、減衰率測定が周波数並びに温度の範囲にわたり行
なわれることを可能にするので、前記せる他の試験より
もさらに用途が広い。またこの試験は、さらに代表的な
自動車々体パネルと見做しうる薄い基板を使用する。一
般に代表的な例2のデータを得るため、1平均′パ一寸
法は、280 rrmX 10 mmx 1mm金選択
した。またこの寸法は、入手しえた唯一の標準試験法、
すなわちASTM E756−80に記載された仕様の
範囲内に分類される。この方法により、例2による感圧
接着性材料の試験を、軟鋼より成るパーを使用し実施し
た。
第4図は、複合動的損失率対温度の図表である。等価減
衰率が縦軸に記入されている。再び、広巾ピークが認め
られる。もっばらこのことは、複素弾性率試験において
、制振シート厚さが、ベースノ々−の厚さと比べさらに
大であることKよる。
衰率が縦軸に記入されている。再び、広巾ピークが認め
られる。もっばらこのことは、複素弾性率試験において
、制振シート厚さが、ベースノ々−の厚さと比べさらに
大であることKよる。
厚さ比の重要性は、ノ々−の古典的解析から出発し、適
当に仮定しかつ極めて小さい項を無視した下式中で認め
られることができる。
当に仮定しかつ極めて小さい項を無視した下式中で認め
られることができる。
但し、η0=複合動的損失率(制振材料+パー)η1=
制撮材料の動的損失率 M=弾性率比−E、/E E1=制振材料の弾性率 E =ノ々−の弾性率 T =厚さ比=81/)( H1=制振材料厚さ ゛ H=l々−厚さ 複合動的損失率および制振シート/パー厚さ地間の関係
は、種々の厚さの例2材料を試験することにより実験的
に決足された。その結果を第5図に示す。また式(1)
により表わされたものをプロットし、かつ予期されたよ
うに緊密な一致が得られた。
制撮材料の動的損失率 M=弾性率比−E、/E E1=制振材料の弾性率 E =ノ々−の弾性率 T =厚さ比=81/)( H1=制振材料厚さ ゛ H=l々−厚さ 複合動的損失率および制振シート/パー厚さ地間の関係
は、種々の厚さの例2材料を試験することにより実験的
に決足された。その結果を第5図に示す。また式(1)
により表わされたものをプロットし、かつ予期されたよ
うに緊密な一致が得られた。
振動周波数の複合動的損失率に対する効果を、パーの種
々の共振周波数における測定を実施することにより調べ
た。この測定を4つの温度で実施し、かつその結果を第
6図の図表に示した。
々の共振周波数における測定を実施することにより調べ
た。この測定を4つの温度で実施し、かつその結果を第
6図の図表に示した。
標準的な作動条件にわたり、例2の材料の性能が周波数
に全く依存しないことが明白である。
に全く依存しないことが明白である。
パネルに直接に固定された際に最高の効果を得るため、
制振材料がパネル面と同じ曲げ変形を受ける必要がある
。従って、固定法が複合制限性能を左右する、それとい
うのも接着層中で行なわれる全ての変形が制振シート中
に形成される歪みを低減させるからである。
制振材料がパネル面と同じ曲げ変形を受ける必要がある
。従って、固定法が複合制限性能を左右する、それとい
うのも接着層中で行なわれる全ての変形が制振シート中
に形成される歪みを低減させるからである。
例2の材料とともに使用される固定用接着剤の種類によ
る効果を、標準ノ々−装置を使用し試験した。第7図に
、3種類の接着剤系を使用した減衰率を温度の関数とし
て示す。予期されたように、最高の結果が構造形の接着
剤(エポキシ樹脂)で得られるとともに、半固体の触圧
形接着剤および標準的な感圧性接着剤は類似の結果が得
られる。
る効果を、標準ノ々−装置を使用し試験した。第7図に
、3種類の接着剤系を使用した減衰率を温度の関数とし
て示す。予期されたように、最高の結果が構造形の接着
剤(エポキシ樹脂)で得られるとともに、半固体の触圧
形接着剤および標準的な感圧性接着剤は類似の結果が得
られる。
従って、この材料から最高の性能を得るという見地から
は、接着剤固定系ができるだけ硬質である必要がある。
は、接着剤固定系ができるだけ硬質である必要がある。
しかしながら、自動車用途の実際の固定法を考慮した場
合、感圧性接着剤が最も高く評価される。例2の実施例
の場合、その固有性能が極めて高いので、大きい減衰率
がその感圧性接着状態でさえ得られる。
合、感圧性接着剤が最も高く評価される。例2の実施例
の場合、その固有性能が極めて高いので、大きい減衰率
がその感圧性接着状態でさえ得られる。
例2の材料は、大ていの自動車々体パネル、例えば、ド
アー、ルーフ、ウィング、ボンネット(7−ド〕および
ブーツ(トランク)リッド等に使用される金属の規格内
の共振振動を有効に減衰し去る。フロアパンのような厚
いノセネル上、または振動レベルが殊に犬である範囲内
で、わずかに厚いシートが必要とされることがある(厚
さ1 mm、重量2.0Kg/m2)。
アー、ルーフ、ウィング、ボンネット(7−ド〕および
ブーツ(トランク)リッド等に使用される金属の規格内
の共振振動を有効に減衰し去る。フロアパンのような厚
いノセネル上、または振動レベルが殊に犬である範囲内
で、わずかに厚いシートが必要とされることがある(厚
さ1 mm、重量2.0Kg/m2)。
パネルの完全な被覆は不必要である。一般に、非変形範
囲の中心付近に配置された小形パッドが十分に有効であ
る。
囲の中心付近に配置された小形パッドが十分に有効であ
る。
その軽量性により、自動車工業で最大の可能性の得られ
るシート材料の形が、感圧性接着剤固定系と一緒になっ
ている。このことが、別個の、一般に溶剤をベースとす
る接着剤の必要をなくする。このものは、部材を、垂直
面または水平面の裏面に容易に取付けることを可能にし
、かつなんらの後硬化なしに永久的結合を生じる。
るシート材料の形が、感圧性接着剤固定系と一緒になっ
ている。このことが、別個の、一般に溶剤をベースとす
る接着剤の必要をなくする。このものは、部材を、垂直
面または水平面の裏面に容易に取付けることを可能にし
、かつなんらの後硬化なしに永久的結合を生じる。
車体パネルが最終組立てラインにおけるよCもさらに手
入れし易い場合、もし必要ならば、高温形の感圧性接着
剤を使用し、部材をはじめの塗料焼付は前に取付けるこ
ともできる。
入れし易い場合、もし必要ならば、高温形の感圧性接着
剤を使用し、部材をはじめの塗料焼付は前に取付けるこ
ともできる。
PVAは熱可塑性材料であり、従ってシートは、水平面
に配置された場合、熱時に裏面の外形に順応する傾向が
ある。例2の材料およびホットメルト接着剤を使用する
試験において、製造されたサンプルが、深絞りパネルに
190℃で5分の加熱条件で順応した。
に配置された場合、熱時に裏面の外形に順応する傾向が
ある。例2の材料およびホットメルト接着剤を使用する
試験において、製造されたサンプルが、深絞りパネルに
190℃で5分の加熱条件で順応した。
図面はいずれも本発明による材料の諸特性を示すもので
、第1図は弾性率および動的損失率を非変性PVAのそ
れと対比し温度との関連において示す図表、第2図は標
準パー試験による減衰率を温度との関連において示す図
表、第3図はガイガープレート試験による減衰率を温度
との関連において示す図表、第4図は複素弾性率試験に
よる複合動的損失率を温度との関連において示す図表、
第5図は複合動的損失率を材料厚さ/鋼板厚さの比との
関連において示す図表、第6図は種々の温度における複
合動的損失率を振動周波数との関連において示す図表、
および第7図は減衰率を種々の7−ト固定法につき温度
との関連において示す図表である。 図面の7jIS(内゛6に変更なし) 温度(C) Ftc、2゜ Fta、J。 温度(C) RG、4゜ 厚さ比(例2の材料÷スチール・ξネル)Fta、5゜ 周波数(Hz) 温度(℃) /47G、7 手続補正書(方式) %式% 2、発明の名称 制振および遮音用の高分子材料成形体の製造法3・補正
をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ウオー比υ・ストレイズ・ビーエルシー4、代
理人 6、補正の対象
、第1図は弾性率および動的損失率を非変性PVAのそ
れと対比し温度との関連において示す図表、第2図は標
準パー試験による減衰率を温度との関連において示す図
表、第3図はガイガープレート試験による減衰率を温度
との関連において示す図表、第4図は複素弾性率試験に
よる複合動的損失率を温度との関連において示す図表、
第5図は複合動的損失率を材料厚さ/鋼板厚さの比との
関連において示す図表、第6図は種々の温度における複
合動的損失率を振動周波数との関連において示す図表、
および第7図は減衰率を種々の7−ト固定法につき温度
との関連において示す図表である。 図面の7jIS(内゛6に変更なし) 温度(C) Ftc、2゜ Fta、J。 温度(C) RG、4゜ 厚さ比(例2の材料÷スチール・ξネル)Fta、5゜ 周波数(Hz) 温度(℃) /47G、7 手続補正書(方式) %式% 2、発明の名称 制振および遮音用の高分子材料成形体の製造法3・補正
をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ウオー比υ・ストレイズ・ビーエルシー4、代
理人 6、補正の対象
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、酢酸ビニル高分子材料と充填材および可塑剤とを混
合し、かつその後にこの混合物に熱可塑化加工を施こし
成形体を製造することより成る制振および遮音用の高分
子材料成形体の製造法。 2、熱可塑化加工が圧延加工であり、従つて成形体がシ
ート状である、特許請求の範囲第1項記載の制振および
遮音用の高分子材料成形体の製造法。 3、酢酸ビニル高分子材料が分子量K60〜K80を有
する、特許請求の範囲第1項または第2項のいずれかに
記載の制振および遮音用の高分子材料成形体の製造法。 4、さらに、増量樹脂と酢酸ビニル高分子材料とを1:
5にまでの重量比で混合する工程より成る、特許請求の
範囲第1項から第3項までのいずれか1項に記載の制振
および遮音用の高分子材料成形体の製造法。 5、可塑剤が、総組成物重量の4%〜9%を構成する高
溶媒和性の可塑剤である、特許請求の範囲第1項から第
4項までのいずれか1項に記載の制振および遮音用の高
分子材料成形体の製造法。 6、充填剤がクレーおよび雲母鉱の混合物であり、かつ
充填剤含有率が総組成物重量の50%〜80%であるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第1項から第5項まで
のいずれか1項に記載の制振および遮音用の高分子材料
成形体の製造法。 7、酢酸ビニル高分子材料と充填材および可塑剤とを混
合し、かつその後にこの混合物に熱可塑化加工を施こし
成形体を製造することより成る方法において、混合工程
が: (a)以下の成分:前記酢酸ビニル高分子材料としての
ポリ酢酸ビニル24重量%;前記 可塑剤としてのブチルベンジルフタレート 6重量%;滑剤1重量%;前記充填材の1 部分としてのスレート粉末53重量%;お よび前記充填剤の残分としての雲母16重 量%を十分に分散されるまでブレンドし; (b)このブレンドせる混合物をミキサに移送しかつこ
れを170℃〜180℃の温度に 加熱し;かつ (C)この加熱された混合物を60℃〜120℃のロー
ラ温度で圧延加工することより成る 制振および遮音用の高分子材料成形体の製 造法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8424048 | 1984-09-22 | ||
| GB848424048A GB8424048D0 (en) | 1984-09-22 | 1984-09-22 | Vibration damping materials |
| GB8512085 | 1985-05-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190547A true JPS61190547A (ja) | 1986-08-25 |
| JPH0535053B2 JPH0535053B2 (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=10567153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20900085A Granted JPS61190547A (ja) | 1984-09-22 | 1985-09-24 | 制振及び遮音用の高分子材料シート状成形体の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190547A (ja) |
| GB (1) | GB8424048D0 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10725091B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-07-28 | Teradyne, Inc. | Automated test system having multiple stages |
| US10845410B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-11-24 | Teradyne, Inc. | Automated test system having orthogonal robots |
| US11226390B2 (en) | 2017-08-28 | 2022-01-18 | Teradyne, Inc. | Calibration process for an automated test system |
| US10948534B2 (en) | 2017-08-28 | 2021-03-16 | Teradyne, Inc. | Automated test system employing robotics |
| US10983145B2 (en) | 2018-04-24 | 2021-04-20 | Teradyne, Inc. | System for testing devices inside of carriers |
| US10775408B2 (en) | 2018-08-20 | 2020-09-15 | Teradyne, Inc. | System for testing devices inside of carriers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4985163A (ja) * | 1972-12-20 | 1974-08-15 | ||
| JPS56140175A (en) * | 1980-04-04 | 1981-11-02 | Mitsubishi Petrochemical Co | Production of carpet with improved sound proofness |
| JPS58208016A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-03 | Nitto Boseki Co Ltd | 合成樹脂製タイルの製造方法 |
-
1984
- 1984-09-22 GB GB848424048A patent/GB8424048D0/en active Pending
-
1985
- 1985-09-24 JP JP20900085A patent/JPS61190547A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4985163A (ja) * | 1972-12-20 | 1974-08-15 | ||
| JPS56140175A (en) * | 1980-04-04 | 1981-11-02 | Mitsubishi Petrochemical Co | Production of carpet with improved sound proofness |
| JPS58208016A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-03 | Nitto Boseki Co Ltd | 合成樹脂製タイルの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0535053B2 (ja) | 1993-05-25 |
| GB8424048D0 (en) | 1984-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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