JP2000163078A - 制振材 - Google Patents
制振材Info
- Publication number
- JP2000163078A JP2000163078A JP10334781A JP33478198A JP2000163078A JP 2000163078 A JP2000163078 A JP 2000163078A JP 10334781 A JP10334781 A JP 10334781A JP 33478198 A JP33478198 A JP 33478198A JP 2000163078 A JP2000163078 A JP 2000163078A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration damping
- polymer
- damping material
- tanδ
- cured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制振性能が良く、真空や高温高圧のための設
備等を必要とせず、製法が簡単で、しかも、薄い状態に
一体化して制振作用を発揮できる制振材を提供する。 【解決手段】 板材間で液状ポリマーを硬化させてなる
制振材であって、硬化したポリマーの損失弾性率と貯蔵
弾性率との比tanδのピーク値が０〜40℃の範囲内にあ
り、かつ、０〜40℃の間のtanδが0.2以上を示す0.5mm
〜0.01mm厚のポリマーの硬化体を板材間に介在させたこ
とを特徴とする制振材。
備等を必要とせず、製法が簡単で、しかも、薄い状態に
一体化して制振作用を発揮できる制振材を提供する。 【解決手段】 板材間で液状ポリマーを硬化させてなる
制振材であって、硬化したポリマーの損失弾性率と貯蔵
弾性率との比tanδのピーク値が０〜40℃の範囲内にあ
り、かつ、０〜40℃の間のtanδが0.2以上を示す0.5mm
〜0.01mm厚のポリマーの硬化体を板材間に介在させたこ
とを特徴とする制振材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粘性の大きなポリ
マーを板材間に供給し、板の受けた騒音振動等のエネル
ギーをポリマーにて吸収させ、全体として振動減衰の大
きな材料とし、振動を与えても振動そのものを減少させ
る制振と、制振により音波の発生を少なくする防音等に
適した制振材に関する。
マーを板材間に供給し、板の受けた騒音振動等のエネル
ギーをポリマーにて吸収させ、全体として振動減衰の大
きな材料とし、振動を与えても振動そのものを減少させ
る制振と、制振により音波の発生を少なくする防音等に
適した制振材に関する。
【０００２】
【従来の技術】板材とポリマーとを用いる制振材には、
拘束型と非拘束型があり、前者は２枚の板間にポリマー
を挿入したもの、後者は１枚の板上にポリマーをライニ
ングしたもので、一般にポリマーの厚みが大な程、制振
効果は大きい。拘束型は非拘束型に比べてポリマーの厚
みが薄くても効果は大きい。ポリマーの厚みが大になる
とコスト高となる。しかし、制振材を加工するには薄い
方が容易である。制振鋼板を例にとると、２枚の鋼板中
にポリ塩化ビニルやポリビニルブチラール等のプラスチ
ックを挾み、真空中で熱圧着させるのが一般的である。
また、プラスチックの代わりにゴムを使用するには加硫
が必要で、高温高圧を必要としコスト高であると同時
に、用いる板材に制限があり、金属以外は製造が困難で
ある。
拘束型と非拘束型があり、前者は２枚の板間にポリマー
を挿入したもの、後者は１枚の板上にポリマーをライニ
ングしたもので、一般にポリマーの厚みが大な程、制振
効果は大きい。拘束型は非拘束型に比べてポリマーの厚
みが薄くても効果は大きい。ポリマーの厚みが大になる
とコスト高となる。しかし、制振材を加工するには薄い
方が容易である。制振鋼板を例にとると、２枚の鋼板中
にポリ塩化ビニルやポリビニルブチラール等のプラスチ
ックを挾み、真空中で熱圧着させるのが一般的である。
また、プラスチックの代わりにゴムを使用するには加硫
が必要で、高温高圧を必要としコスト高であると同時
に、用いる板材に制限があり、金属以外は製造が困難で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように制振材に
ついて種々の提案がなされている。本発明者は既存のこ
れらの制振材が制振性能において更に改善の必要がある
し、真空や高温高圧のための設備等を必要とせず、製法
が簡単で、しかも薄い状態に一体化して制振作用を発揮
できるものが得られるのではないかとの考えのもとに検
討を加えた。
ついて種々の提案がなされている。本発明者は既存のこ
れらの制振材が制振性能において更に改善の必要がある
し、真空や高温高圧のための設備等を必要とせず、製法
が簡単で、しかも薄い状態に一体化して制振作用を発揮
できるものが得られるのではないかとの考えのもとに検
討を加えた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を検討した結
果、板材間で液状ポリマーを硬化させてなる制振材であ
って、硬化したポリマーの損失弾性率と貯蔵弾性率との
比tanδのピーク値が０〜40℃の範囲内にあり、かつ、
０〜40℃の間のtanδが0.2以上を示すポリマーの硬化体
を板材間に介在させたことを特徴とする制振材を開発し
た。室温硬化が可能な液状ポリマーを用いれば、真空、
高温、高圧を必要とせず、製法が簡単である。原理的に
は一方の板表面に硬化剤を含んだ未硬化ポリマーを流
し、上方から他の一枚を重ね合わせ、小さな力で抑える
だけで、液状であるポリマーは薄膜状に板面間に広が
り、そのまま放置すればポリマー硬化後、２枚の板が一
体化されるので、ガラス等こわれ易い板材にも応用でき
る。
果、板材間で液状ポリマーを硬化させてなる制振材であ
って、硬化したポリマーの損失弾性率と貯蔵弾性率との
比tanδのピーク値が０〜40℃の範囲内にあり、かつ、
０〜40℃の間のtanδが0.2以上を示すポリマーの硬化体
を板材間に介在させたことを特徴とする制振材を開発し
た。室温硬化が可能な液状ポリマーを用いれば、真空、
高温、高圧を必要とせず、製法が簡単である。原理的に
は一方の板表面に硬化剤を含んだ未硬化ポリマーを流
し、上方から他の一枚を重ね合わせ、小さな力で抑える
だけで、液状であるポリマーは薄膜状に板面間に広が
り、そのまま放置すればポリマー硬化後、２枚の板が一
体化されるので、ガラス等こわれ易い板材にも応用でき
る。
【０００５】制振材の性能の面では、ポリマーの厚みが
薄く、しかも性能が優れるには、使用温度にてエネルギ
ー吸収が最大(即ちtanδが最大)なるポリマーを使用す
れば、制振作用を極大にできるので、厚みが薄くても効
果的である。よって、tanδのピークは使用温度を考慮
し、０〜40℃の範囲に存在し、０〜40℃の間のtanδが
0.2以上とする。液状ポリマーの厚みが薄いとは0.5mm〜
0.01mmの厚みであることをいう。0.5mmよりも厚いと液
状ポリマーを用いる場合製造面で面倒であるし、出来た
制振材の加工性に劣る。また、コスト面から不利とな
る。0.01mmよりも薄くなると液状ポリマーを均一に注入
することが困難であるし、充分な制振性能が得られなく
なる。
薄く、しかも性能が優れるには、使用温度にてエネルギ
ー吸収が最大(即ちtanδが最大)なるポリマーを使用す
れば、制振作用を極大にできるので、厚みが薄くても効
果的である。よって、tanδのピークは使用温度を考慮
し、０〜40℃の範囲に存在し、０〜40℃の間のtanδが
0.2以上とする。液状ポリマーの厚みが薄いとは0.5mm〜
0.01mmの厚みであることをいう。0.5mmよりも厚いと液
状ポリマーを用いる場合製造面で面倒であるし、出来た
制振材の加工性に劣る。また、コスト面から不利とな
る。0.01mmよりも薄くなると液状ポリマーを均一に注入
することが困難であるし、充分な制振性能が得られなく
なる。
【０００６】ここにいう板材は制振材を構成する金属
板、ガラス、プラスチックなどを材質とすることができ
る。液状ポリマーは板材間に注入されるまで流体であ
り、板材間に挾んだ後には、硬化が可能なポリマーであ
り、例えば、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリブタジ
エン系、及びそれらのブレンド物などが該当する。この
ように、損失弾性率と貯蔵弾性率との比tanδのピーク
値が０〜40℃の範囲内にあるとは、本発明の制振材が用
いられると予想される０〜40℃の範囲内に、液状ポリマ
ーの硬化体のtanδのピーク値が存在することである。
ポリマーの選択にあたっては、ポリマーに振動を加えた
後の減衰振動において、損失エネルギー大なるほど減衰
が速く起こり、減衰率とtanδとの関係は減衰曲線のピ
ーク値の減衰比をΔとすれば、下記〔数１〕式で表わさ
れる。
板、ガラス、プラスチックなどを材質とすることができ
る。液状ポリマーは板材間に注入されるまで流体であ
り、板材間に挾んだ後には、硬化が可能なポリマーであ
り、例えば、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリブタジ
エン系、及びそれらのブレンド物などが該当する。この
ように、損失弾性率と貯蔵弾性率との比tanδのピーク
値が０〜40℃の範囲内にあるとは、本発明の制振材が用
いられると予想される０〜40℃の範囲内に、液状ポリマ
ーの硬化体のtanδのピーク値が存在することである。
ポリマーの選択にあたっては、ポリマーに振動を加えた
後の減衰振動において、損失エネルギー大なるほど減衰
が速く起こり、減衰率とtanδとの関係は減衰曲線のピ
ーク値の減衰比をΔとすれば、下記〔数１〕式で表わさ
れる。
【０００７】
【数１】
【０００８】このように表わせるので、tanδの大きい
ポリマーを選べば、減衰が大きく制振に効果が大とな
る。
ポリマーを選べば、減衰が大きく制振に効果が大とな
る。
【０００９】また、上記制振材において、液状ポリマー
にマイカ、ゼオライト、石英等の無機物や、油、可塑剤
等の軟化材を含有させれば、tanδのピーク値を大きく
変化させることなく、tanδのピークになる温度を５℃
程度移動させることも可能である。装飾性、審美性を高
める必要があるときは、一般に使用されている顏料、蓄
光顏料、螢光顏料等を液状ポリマーに含有させる。
にマイカ、ゼオライト、石英等の無機物や、油、可塑剤
等の軟化材を含有させれば、tanδのピーク値を大きく
変化させることなく、tanδのピークになる温度を５℃
程度移動させることも可能である。装飾性、審美性を高
める必要があるときは、一般に使用されている顏料、蓄
光顏料、螢光顏料等を液状ポリマーに含有させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下実施例によって本発明を詳細
に説明する。液状ポりマーとして、ポリウレタン系、エ
ポキシ系、ポリブタジエン系、ブチルゴム、及びウレタ
ンにマイカ20％配合したもの、エポキシ系とウレタン系
の１：１ブレンド物を選び、それぞれの薄い硬化シート
を作成して、粘弾性試験機にてtanδの温度分散を測定
する。その結果を図１に示す。一方、上記液状ポリマー
を厚さ2.7mmの２枚のガラス板(板材)の間に0.1mm厚とな
るよう液状ポリマーを挾んで硬化させ、一体化したガラ
ス板の減衰時間、減衰係数、及び、損失係数を求め、ta
nδとの関係を求めた。
に説明する。液状ポりマーとして、ポリウレタン系、エ
ポキシ系、ポリブタジエン系、ブチルゴム、及びウレタ
ンにマイカ20％配合したもの、エポキシ系とウレタン系
の１：１ブレンド物を選び、それぞれの薄い硬化シート
を作成して、粘弾性試験機にてtanδの温度分散を測定
する。その結果を図１に示す。一方、上記液状ポリマー
を厚さ2.7mmの２枚のガラス板(板材)の間に0.1mm厚とな
るよう液状ポリマーを挾んで硬化させ、一体化したガラ
ス板の減衰時間、減衰係数、及び、損失係数を求め、ta
nδとの関係を求めた。
【００１１】表１に測定結果を示す。測定方法は、室温
でばねに固定した球にて、150mm×150mmの板の中心部を
打撃し、その時発生する音をマイクロホンで測定する公
知の方法を用いた。得られた波形(減衰振動)の包絡線よ
り時間と振幅との関係を対数表示した。ブランクテスト
には厚さ4.8mmのガラス板を使用した。
でばねに固定した球にて、150mm×150mmの板の中心部を
打撃し、その時発生する音をマイクロホンで測定する公
知の方法を用いた。得られた波形(減衰振動)の包絡線よ
り時間と振幅との関係を対数表示した。ブランクテスト
には厚さ4.8mmのガラス板を使用した。
【００１２】
【表１】
【００１３】上記試験の結果、ウレタンでも種類によっ
てはtanδのピークの温度が異なり、室温より大きく離
れたウレタンは減衰効果が少ないことや、20℃のtanδ
の値の序列と減衰係数、損失係数との序列がほぼ一致し
ており、tanδのピーク値の温度が０〜40℃の範囲内に
あり、かつ、tanδの値その範囲内でが0.2以上である
Ｅ,Ｆ,Ｇ(図１参照)、すなわち、液状ポリマーとしてウ
レタン系、及びそれにマイカを配合したもの、ウレタン
とエポキシのブレンドが20℃のtanδの値が大きく、好
ましいと判明した。図２は振幅と経過時間の関係を測定
した結果である。
てはtanδのピークの温度が異なり、室温より大きく離
れたウレタンは減衰効果が少ないことや、20℃のtanδ
の値の序列と減衰係数、損失係数との序列がほぼ一致し
ており、tanδのピーク値の温度が０〜40℃の範囲内に
あり、かつ、tanδの値その範囲内でが0.2以上である
Ｅ,Ｆ,Ｇ(図１参照)、すなわち、液状ポリマーとしてウ
レタン系、及びそれにマイカを配合したもの、ウレタン
とエポキシのブレンドが20℃のtanδの値が大きく、好
ましいと判明した。図２は振幅と経過時間の関係を測定
した結果である。
【００１４】図３はウレタン樹脂の同一銘柄を用いた場
合で鋼板板材の厚みを変えた例の振幅と経過時間の関係
を示す。Ａは鉄板のみ、Ｂは市販品の制振鋼板である。
Ｃ,Ｄが本発明の制振材である。本発明の制振材は鉄板
と鉄板の間にウレタンＦを挾んで硬化させている。これ
らＡ〜Ｄを導いた測定チャートを図４〜７に示す。これ
らの結果から、1.3mm厚の市販品の制振鋼板Ｂとほぼ同
じ厚みの本発明の制振材ＣのほうがＢより制振性能に優
れている結果が得られている。また、本発明の制振材Ｄ
は厚みがＡの鉄板とほぼ同じ例であるが、格段に制振性
能に優れている。以上のように、これらの結果から板材
が鋼板の例でも本発明の制振材Ｃ,Ｄの制振性能が優れ
ていることがわかる。
合で鋼板板材の厚みを変えた例の振幅と経過時間の関係
を示す。Ａは鉄板のみ、Ｂは市販品の制振鋼板である。
Ｃ,Ｄが本発明の制振材である。本発明の制振材は鉄板
と鉄板の間にウレタンＦを挾んで硬化させている。これ
らＡ〜Ｄを導いた測定チャートを図４〜７に示す。これ
らの結果から、1.3mm厚の市販品の制振鋼板Ｂとほぼ同
じ厚みの本発明の制振材ＣのほうがＢより制振性能に優
れている結果が得られている。また、本発明の制振材Ｄ
は厚みがＡの鉄板とほぼ同じ例であるが、格段に制振性
能に優れている。以上のように、これらの結果から板材
が鋼板の例でも本発明の制振材Ｃ,Ｄの制振性能が優れ
ていることがわかる。
【００１５】図８は板材にセラミックとして建築用タイ
ルを用い、間に液状ウレタン樹脂を挾んで硬化させて形
成したＢと、セラミック単体Ａについての振幅と経過時
間の関係を示す図である。ウレタンの例でも本発明の制
振材Ｂの制振性能が優れている。
ルを用い、間に液状ウレタン樹脂を挾んで硬化させて形
成したＢと、セラミック単体Ａについての振幅と経過時
間の関係を示す図である。ウレタンの例でも本発明の制
振材Ｂの制振性能が優れている。
【００１６】
【発明の効果】本発明によって、制振性能に優れた制振
材の提供が可能となった。特に1.3mm程度の薄いもので
も従来にない制振性能を有しているので、室温付近で使
用される各種施設で多様な用途を持つものである。
材の提供が可能となった。特に1.3mm程度の薄いもので
も従来にない制振性能を有しているので、室温付近で使
用される各種施設で多様な用途を持つものである。
【図１】温度を変えてtanδを測定した結果を示すグラ
フである。
フである。
【図２】振幅と経過時間との関係を示すグラフである。
【図３】板材に鉄板を用いた例の振幅と経過時間との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】鉄板の減衰曲線である。
【図５】従来の制振鋼板例の減衰曲線である。
【図６】薄い鉄板間にウレタン樹脂を挾んだ例の減衰曲
線である。
線である。
【図７】上記鉄板とほぼ同じ厚みとなる２枚の鉄板間に
ウレタン樹脂を挾んだ例の減衰曲線である。
ウレタン樹脂を挾んだ例の減衰曲線である。
【図８】板材にセラミックを用いた例の振幅と経過時間
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 板材間で液状ポリマーを硬化させてなる
制振材であって、硬化したポリマーの損失弾性率と貯蔵
弾性率との比tanδのピーク値が０〜40℃の範囲内にあ
り、かつ、０〜40℃の間のtanδが0.2以上を示すポリマ
ーの硬化体を板材間に介在させたことを特徴とする制振
材。 - 【請求項２】 液状ポリマーの厚みが0.5mm〜0.01mmで
ある請求項１記載の制振材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10334781A JP2000163078A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 制振材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10334781A JP2000163078A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 制振材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000163078A true JP2000163078A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18281172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10334781A Pending JP2000163078A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 制振材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000163078A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008155981A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Riken Technos Corp. | 吸音体 |
| JP2011526306A (ja) * | 2008-03-17 | 2011-10-06 | バテル・メモリアル・インスティテュート | リバウンド制御材 |
| CN108204929A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-06-26 | 中国中元国际工程有限公司 | 一种聚氨酯隔振垫工程适用条件快速判别技术 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP10334781A patent/JP2000163078A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008155981A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Riken Technos Corp. | 吸音体 |
| JP2011526306A (ja) * | 2008-03-17 | 2011-10-06 | バテル・メモリアル・インスティテュート | リバウンド制御材 |
| US8894318B2 (en) | 2008-03-17 | 2014-11-25 | Battelle Memorial Institute | Rebound control material |
| CN108204929A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-06-26 | 中国中元国际工程有限公司 | 一种聚氨酯隔振垫工程适用条件快速判别技术 |
| CN108204929B (zh) * | 2017-12-31 | 2023-11-21 | 中国中元国际工程有限公司 | 一种聚氨酯隔振垫工程适用条件快速判别技术 |
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