NO127010B - - Google Patents

Description

Laminat av metallplater med et svingningsdempende mellomsjikt.

Fra belgisk patentskrift nr. 598.603 og norsk patentskrift nr. 111.804 er det kjent at man som svingningsdempende midler med virkning over et bredt temperaturområde ("bredt temperaturbånd") kan anvende kopolymere oppbygget av monomere hvis homopolymerisater adskiller seg minst 20°C med hensyn til innfrysningstemperatur (glass-overgangstemperatur). I det belgiske patentskrift er det også an-gitt at man som svingningsdempende midler kan anvende de overveiende amorfe vinylacetat/etylen-kopolymerisater. De hittil anvendte . etylen/vinylacetat-kopolymerisater har imidlertid ikke kunnet til-fredsstille alle krav.

Det har nå vist seg at kopolymerisater av etylen og blandinge» av vinylestere av karboksylsyrer med minst 9 karbonatomer har overraskende gode dempningsegenskaper og således er spesielt egnet til svingningsdempning av blikk. Med disse kopolymerisater hvor den lyddempende virkning avhenger kritisk av monomerforholdet, kari man få meget brede dempningskurver med meget høye maksimalverdier for dempning. Økonomisk byr de dessuten den fordel at de er billigere. Således danner kopolymerisater av 5_1*0 vekt? etylen og 95~60 vekt? ;av en blanding av isononan-, isodekan- og isoundekan-karboksylsyrevinylestere utmerkede dempningsmaterialer som kan anvendes i et større temperaturområde. For dessuten å oppnå én forbedret klebning kan det innpolymeriseres inntil 5 vekt? akryl- og/eller metakrylsyre. ;Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes altså et laminat av metallplater med svingningsdempende selvklebende mellomsjikt av etylen/vinylester-kopolymerisater, og de sammensatte systemer erkarakterisert vedat mellomsjiktet består av kopolymerisater av 5-40 vekt? etylen, 95-60 vekt? av en blanding av isononan-, isodekan-og isoundekan-karboksylsyrevinylestere og 0-5 vekt? akryl- og/eller metakrylsyre. ;En sammenligning av fig. la og lb viser de nye systemers overlegne ytelsesevne. Kurve la viser tapsfaktor dQom^av et laminat ifølge oppfinnelsen som funksjon av temperaturen. Til sammenligning ble det anvendt et av de beste, kjente lyddempningsmidler for formålet, nemlig et mykningsmiddelholdig modifisert vinylacetat-kopolymerisat (kurve lb). Dette kopolymerisat er en smeltekleber som egner seg spesielt godt for fremstilling av svingningsdempende laminater bestående av to ytre blikkplater og smeltekleberen som mellomsjikt. Med slike systemer oppnås i et smalt temperaturområde så høy dempning at den av fysikalske grunner ikke kan bli høyere. ;Se artikkelen av H. Oberst og A. Schommer i "Kunststoffe" 55., 634 ;(1965)>fremfor alt fig. 9. For et symmetrisk system bestående av ;0,5 mm tykke stålblikk og et mellomsjikt av 0,3 mm tykkelse, kommer tapsfaktoren ^combav det kombinerte system målt i bøyesvingnings-metoden (sammenlign f.eks. "Kunststoffe" 51, ^95 (1961)), meget nær verdien dcomb= !• Ved den lenge kjente blikkdempning ved hjelp av ensidige belegg, som påføres ved sprøyting, sparkling .eller på-klebningjer de i praksis oppnåelige tapsfaktorer vanligvis mindre enn dcomb= 0,2"Med de * den8enere tid stadig mer anvendte laminater kan man imidlertid, hvilket det her anførte eksempel viser, oppnå

en flere ganger høyere dempningsveråi.

Temperaturbåndbredden av dempningen avhenger ikke bare av de viskoelastiske karakteristika av mellomsjiktet og stålblikket, men også av anordningens "geometri", dvs. av sjikttykkelsesforholdet (sammenlign overnevnte sitat (1965), figur 8-10). Ved sammensatte blikksystemer er det hensiktsmessig å definere båndbredden som bredden av det temperaturintervall hvor verdien dcomb, = 0,05 overskrides. Dempningen av blikkplater som ikke.er dempet ved ekstra forholdsregler, i blikk-konstruksjoner av forskjellige typer, til-svarer verdien d . » 0,01. Referanseverdien. d_ . = 0,05 repre-comb ' comb

senterer altså en betraktelig forbedring (omtrent 15 dB (dezibel)) i forhold til "nulldempning" dcomb= 0,01.

På kurve lb overskrides referanseverdien d_ , '= 0,05

comb

i det frekvensområdet som er av størst interesse., nemlig mellom 100 og 1000 Hz, ved temperaturene ca. 0 og 50°C. Temperaturbåndbredden utgjør altså omtrent 50°C. Derfor er dette sammensatte system egnet for tallrike tekniske anvendelser. Ved reduksjon av mykningsmiddelinnholdet.kan temperaturbåndet for høyere dempnings-virkning forskyves mot høyere temperaturer og dermed tilpasses spesielle tekniske anvendelser, f.eks. i maskinaggregater med høy driftstemperatur. Dette eksempel av sammensatte blikksystemer med optimalt innstilte, selvklebende mellomsjikt av et svingningsdempende stoff>fremstillet ved kopolymerisasjon av passende valgte monomere komponenter, er hittil ikke overtruffet av andre systemer av til-svarende type og-kan derfor anses som et standardsystem, egnet som sammenligningsgrunnlag for systemet ifølge oppfinnelsen.

På figurene la og lb er det gjengitt temperaturkurvene av tapsfaktor d av laminater av 0,5 mm tykke stålblikk med 0,3 mm tykke dempende mellomsjikt ved 100 og 1000 Hz. Kurvene ble bestemt for sammensatte systemer med

la) et kopolymerisat av 10 vekt? etylen og 90 vekt? av en blanding av isononan-, isodekan- og isoundekan-karbok-sylsyre-vinylestere som mellomsjikt (ifølge oppfinnelsen)

og

lb) det nevnte mykningsmiddelholdige vinylacetat-kopolymerisat som mellomsjikt.

Laminatet ifølge oppfinnelsen (la) har en meget stor temperaturbåndbredde og samtidig meget høye dempningsmaksima, nesten like høye som ved anordning lb). Dempningens tyngdepunkt ligger ved 10 til 20°E med maksimalverdier fra 0,5 til 0,8. Temperaturbåndbredden utgjør 85°C for 100 Hz,resp. 65°C for 1000 Hz. Mot lave temperaturer strekker anvendelsesområdet seg til -15°C. De gode svingningsdempende egenskaper bibeholdes til en midlere temperatur på ca. 55°C.

En spesiell fordel ved dette dempningsstoff er at det

egner seg godt for masseproduksjon. Det dreier seg nemlig om en smeltekleber som kan påsparkles, påstrykes eller påstøpes kontinuer-

lig ved høyere temperaturer. Laminatet avkjøles deretter best mellom valser under trykk. Bortsett fra en avfetning er det ikke nødvendig med noen forbehandling av blikkene, og ingen ytterligere klebesjikt. Ved anvendelse av akryl- eller metakrylsyreholdige kopolymerisater kan det sågar sees bort fra avfetningen. Man opp-

når en utmerket klebning.

Dempningsstoffet har en god flytebestandighet som ved

de karboksylgruppeholdige polymerisater ytterligere kan forbedres ved en svak fornetning, f.eks. med epoksyder eller isocyanater. Bearbeidbarheten av laminatene er praktisk talt like gode som for normale blikk, dvs. de kan kantes, bøyes, formes, sveises og nagles.

Ved ikke for små krumningsradier kan de også dyptrekkes. Man får generelt anvendbare laminater med en dempningshøyde og temperatur-bredde for dempning som er tilstrekkelig for tallrike anvendelser.

Små mengder fyllstoffer, f.eks. til forbedring av den elektriske ledningsevne (en fordel ved motstandssveisning) kan settes til dempningsstoffene. Por ikke å ødelegge dempningsvirkningen bør fyllstoffmengden imidlertid holdes under 1 vekt?, fortrinnsvis under 0,5 vekt?,referert til polymerisatet. Som fyllstoffer kan man bruke eksempelvis tungspat, kiselsyre, grafitt og sot.

Den samlede tykkelse av laminatet ifølge oppfinnelsen ligger fortrinnsvis mellom 1 og 6 mm. Mellomsjiktene kan utgjøre 0,1 til 1 mm, fortrinnsvis 0,2 til 0,5 mm. Den maksimale dempning får man med symmetriske laminater. Bøyestivhet og styrken er imidlertid ved samme vekt større ved usymmetriske laminater. Ved anvendelser hvori det skal oppnås en høyest mulig fasthet i forhold til vekten, vil man derfor foretrekke usymmetriske systemer. For-holdet mellom tykkelsen av blikkene skal fortrinnsvis ligge under 4:1.

Fig. 2a og fig. 2b viser laminater ifølge oppfinnelsen

i symmetrisk, henholdsvis usymmetrisk anordning. Mellom de to ytre plater (1) ligger dempningssjiktet (2).

Claims (1)

1. Laminat av metallplater med et svingningsdempende mellomsjikt, karakterisert ved at mellomsjiktet består av en kopolymer av 5-40 vekt? etylen, 95-60 vekt? av en blanding av isononan-, isodekan- og isoundekan-karboksylsyrevinylestere og 0-5 vekt? akryl- eller metakrylsyre, eventuelt blandet med opp til 1 vekt? fyllstoffer, beregnet på den kopolymere.