JP2001090776A - Sheet-like vibration damping material and vibration damping panel material - Google Patents
Sheet-like vibration damping material and vibration damping panel materialInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高い制振性能（振
動を吸収する性能）を有するシート状制振材及び制振パ
ネル材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet-shaped vibration damping material and a vibration damping panel material having high vibration damping performance (performance of absorbing vibration).
【０００２】[0002]
【従来の技術】制振材とは、パネル部材等の構造物振動
による運動エネルギーを熱エネルギーに変換すること
で、振動エネルギーを吸収し、構造物の共振増幅を抑え
たり、構造物の振動伝搬の距離減衰を大きくする部材と
して定義されている。2. Description of the Related Art A damping material converts kinetic energy due to vibration of a structure such as a panel member into thermal energy, thereby absorbing the vibration energy and suppressing the resonance amplification of the structure, or the vibration propagation of the structure. Is defined as a member that increases the distance attenuation of
【０００３】この制振材の制振性能を示す指標として、
損失係数がある。一般的には、この値が０．１以上であ
れば制振性能が高いと評価されている。この損失係数を
計測するための装置の概要を図１８に示す。以下の説明
において、制振パネル材及びシート状制振材の制振性能
を評価する際には、この損失係数の計測装置を用いた。
図１８に示す例では、シート状制振材の制振作用を受け
る構造物として、板厚２ｍｍのアルミ矩形パネル２０
（サイズ：３００×３００ｍｍ）を用いた。先ず、図１
８に示すように、アルミ矩形パネル２０の中央部をイン
ピーダンスヘッド２１を介して加振器２２に固定し、シ
ート状制振材１をパネル面に接着する。そして、ＦＦＴ
２３の信号発生器から発生させたある一定周波数成分
（０〜４ｋＨｚ）を有するランダムノイズを切り替えス
イッチ２７を介してアンプ２４に入力し、加振器２２に
て垂直方向にランダム加振する。また、ランダム加振の
加振力はパネル条件変化に対して、一定になるようにコ
ンピューター２５により制御力を作用されている。さら
に、梁中央部のインピーダンスヘッド２１より、加速度
と力をセンシングし、アンプ２６を介してＦＦＴ２３へ
入力する。そして、ＦＦＴ２３により、イナータンス
（加速度／力）やアパレントマス（力／加速度）といっ
た伝達特性を測定する。この伝達特性に示される共振や
反共振による山部や谷部の形状から、次式を用いて損失
係数を抽出する。As an index indicating the vibration damping performance of this vibration damping material,
There is a loss factor. Generally, when this value is 0.1 or more, it is evaluated that the vibration damping performance is high. FIG. 18 shows an outline of an apparatus for measuring the loss coefficient. In the following description, a device for measuring the loss coefficient was used when evaluating the vibration damping performance of the vibration damping panel material and the sheet-shaped vibration damping material.
In the example shown in FIG. 18, a 2 mm-thick aluminum rectangular panel 20 is used as a structure that receives the vibration damping action of the sheet-shaped vibration damping material.
(Size: 300 × 300 mm) was used. First, FIG.
As shown in FIG. 8, the central portion of the aluminum rectangular panel 20 is fixed to the vibrator 22 via the impedance head 21, and the sheet-shaped vibration damping material 1 is bonded to the panel surface. And FFT
Random noise having certain frequency components (0 to 4 kHz) generated from the signal generators 23 is input to the amplifier 24 via the changeover switch 27, and is randomly vibrated in the vertical direction by the vibrator 22. Further, a control force is applied by the computer 25 so that the excitation force of the random excitation becomes constant with respect to a change in panel conditions. Further, acceleration and force are sensed by the impedance head 21 at the center of the beam, and input to the FFT 23 via the amplifier 26. Then, the FFT 23 measures transfer characteristics such as inertance (acceleration / force) and apparent mass (force / acceleration). From the shapes of the peaks and valleys due to resonance and anti-resonance shown in the transfer characteristics, a loss coefficient is extracted using the following equation.
【０００４】η＝（ｆ2−ｆ1）／ｆ なお、ηは損失係数を表している。また、ｆ，ｆ1及び
ｆ2は周波数を表しており、その定義については図１９
に示した。Η = (f 2 −f 1 ) / f Here, η represents a loss coefficient. Further, f, f 1 and f 2 represent frequencies, and their definitions are shown in FIG.
It was shown to.
【０００５】図２０は、従来技術（特願昭６２-９４３
２９号公報、特開平２-１７９７３８号公報）である粉
粒体層３０を充填したシート状制振材１´及び制振パネ
ル材２´を示している。FIG. 20 shows a conventional technology (Japanese Patent Application No. 62-943).
No. 29, Japanese Patent Application Laid-Open No. H2-179738) shows a sheet-shaped vibration damping material 1 'and a vibration damping panel material 2' filled with a granular material layer 30.
【０００６】以下では、この従来の制振パネル材２´の
制振性能について説明する。Hereinafter, the vibration damping performance of the conventional vibration damping panel member 2 'will be described.
【０００７】代表例として、粉粒体層３０であるガラス
ビーズ（平均粒径３００μｍ）を板厚１ｍｍの２枚のア
ルミ板材３１（構造部材）の内部空間（厚み３ｍｍ）に
層高２ｍｍとなるように充填した。この場合の周波数に
対する損失係数を図２１に示した。図２１からわかるよ
うに、１ｋＨｚ以上の中・高周波数帯域においては、損
失係数が０．１以上となり、優れた制振性能を示すが、
１ｋＨｚ以下の低周波数帯域イにおいては損失係数が
０．１以下の低い値を示しており、十分な制振性能が得
られているとは言えない。As a typical example, glass beads (average particle diameter: 300 μm), which is the granular material layer 30, have a layer height of 2 mm in the internal space (thickness: 3 mm) of two aluminum plates 31 (structural members) having a thickness of 1 mm. Was filled as follows. FIG. 21 shows the loss coefficient with respect to the frequency in this case. As can be seen from FIG. 21, in the middle and high frequency bands of 1 kHz or more, the loss coefficient is 0.1 or more, indicating excellent vibration damping performance.
In the low frequency band 1 kHz or less, the loss coefficient shows a low value of 0.1 or less, and it cannot be said that sufficient damping performance is obtained.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
粉粒体を内部空間に封入した制振パネル材の問題点を解
決するものであり、その目的とするところは、１ｋＨｚ
以下の低周波数帯域を含む幅広い周波数帯域において、
制振効果が高いシート状制振材及び制振パネル材を提供
するところにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the problem of the above-mentioned conventional vibration damping panel material in which a granular material is enclosed in an internal space.
In a wide frequency band including the following low frequency band,
It is an object of the present invention to provide a sheet-shaped damping material and a damping panel material having a high damping effect.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るシート状制振材は、間隔を隔てて相対向
する２枚の構造部材３，３間に、粒径の小さな微粒子４
が充填された中空状カプセル粒子６が封入されているこ
とを特徴としており、このように構成することで、構造
物の振動に伴い中空状カプセル粒子６とその内部に充填
された微粒子４とがそれぞれ弾性振動を励起し、中空状
カプセル粒子６，６間の接触点における粒子の接触・変
形現象によるエネルギー減衰に加えて、中空状カプセル
粒子６内部における微粒子４，４間のエネルギー減衰を
も得ることができる。従って、従来技術の制振パネル材
では成し得なかった、低周波数帯域を含む幅広い周波数
帯域における優れた制振効果を得ることが可能になる。In order to solve the above-mentioned problems, a sheet-like vibration damping material according to the present invention comprises fine particles having a small particle size between two structural members 3 facing each other at an interval. 4
Is characterized in that the hollow capsule particles 6 filled with are filled. With such a configuration, the hollow capsule particles 6 and the fine particles 4 filled therein are accompanied by the vibration of the structure. Each of them excites elastic vibration, and in addition to the energy attenuation due to the contact / deformation phenomenon of the particles at the contact point between the hollow capsule particles 6 and 6, the energy attenuation between the fine particles 4 and 4 inside the hollow capsule particle 6 is also obtained. be able to. Therefore, it is possible to obtain an excellent vibration damping effect in a wide frequency band including a low frequency band, which cannot be achieved by the vibration damping panel material of the related art.
【００１０】また上記相対向する２枚の構造部材３がそ
れぞれシート状に形成されているのが好ましく、この場
合、いかなる形状の構造物（金属板、木板等）に対して
も本発明のシート状制振材１を容易に粘着して使用でき
るようになる。Preferably, the two opposing structural members 3 are each formed in a sheet shape. In this case, the sheet of the present invention can be used for any structure (metal plate, wood plate, etc.). The vibration damping material 1 can be easily adhered and used.
【００１１】また上記中空状カプセル粒子６及び微粒子
４が、低弾性材料から構成されているのが好ましく、さ
らに低弾性材料のヤング率が１０8Ｎ／ｍ2以下であるの
が好ましく、この場合、低弾性粒子間の大きな粒子変形
により、粒子接触点におけるヒステリシス減衰が低周波
数帯域においてより効果的に生じることによって、低周
波数帯域を含む幅広い周波数帯域において大きなエネル
ギー減衰量が得られる。The hollow capsule particles 6 and the fine particles 4 are preferably made of a low elastic material, and the Young's modulus of the low elastic material is preferably 10 8 N / m 2 or less. In addition, the large particle deformation between the low elastic particles causes the hysteresis attenuation at the particle contact point to occur more effectively in the low frequency band, thereby obtaining a large amount of energy attenuation in a wide frequency band including the low frequency band.
【００１２】また上記中空状カプセル粒子６内に充填さ
れている微粒子層５の上面５ａと中空状カプセル粒子６
の内壁面との間に空間８を設けるのが好ましく、この場
合、中空状カプセル粒子６内部での微粒子４の挙動の自
由度が高まり、これにより中空状カプセル粒子６内部に
おいて微粒子４，４間の効果的なエネルギー減衰を生じ
させることができる。The upper surface 5a of the fine particle layer 5 filled in the hollow capsule particles 6 and the hollow capsule particles 6
It is preferable to provide a space 8 between the inside of the hollow capsule particle 6 and the space 8 between the fine particle 4 and the inside of the hollow capsule particle 6. Effective energy decay can be caused.
【００１３】また上記中空状カプセル粒子６内の体積に
対する中空状カプセル粒子６内に充填されている微粒子
層５の体積の比率が９８％以下であるのが好ましく、こ
の場合、低周波数帯域における振動エネルギーの吸収量
をより増加させることができる。The ratio of the volume of the fine particle layer 5 filled in the hollow capsule particles 6 to the volume of the hollow capsule particles 6 is preferably 98% or less. In this case, vibration in a low frequency band is preferable. The amount of energy absorption can be further increased.
【００１４】また上記中空状カプセル粒子層７が相対向
する２枚の構造部材３，３間に隙間９をあけて封入され
ているのが好ましく、さらに上記中空状カプセル粒子層
７と構造部材３との間の隙間９の高さＨ1が、中空状カ
プセル粒子層７の高さＨ2の２％以上であるのが好まし
く、この場合、中空状カプセル粒子６の挙動の自由度が
高まり、これにより中空状カプセル粒子６の接触点にお
ける効果的なヒステリシス減衰を生じさせることができ
る。It is preferable that the hollow capsule particle layer 7 is sealed with a gap 9 between two opposing structural members 3, 3, and that the hollow capsule particle layer 7 and the structural member 3 are further sealed. the height H 1 of the gap 9 between the, preferably at least 2% of the hollow capsule particle layer 7 of a height H 2, in this case, increases the degree of freedom of the behavior of the hollow capsule particles 6, Thus, effective hysteresis damping at the contact point of the hollow capsule particles 6 can be generated.
【００１５】また上記中空状カプセル粒子層７が仕切り
１０によって分割されているのが好ましく、この場合、
制振パネル材２及びシート状制振材１を重力に対して水
平方向に用いる際に、仕切り１０によって重力による空
間８内における微粒子層５の偏析現象を防止することが
できる。Preferably, the hollow capsule particle layer 7 is divided by a partition 10. In this case,
When the vibration damping panel material 2 and the sheet-shaped vibration damping material 1 are used in a horizontal direction with respect to gravity, the partition 10 can prevent the segregation of the fine particle layer 5 in the space 8 due to gravity.
【００１６】また本発明に係る制振パネル材２は、上記
シート状制振材１が、金属板、木板等のパネル面１１に
貼付されていることを特徴としており、このように構成
することで、用途に見合ったいかなる形状の制振パネル
材２でも容易に作製できると共に、低周波数帯域を含む
幅広い周波数帯域において優れた制振性能を有する制振
パネル材２が得られるようになる。The vibration damping panel material 2 according to the present invention is characterized in that the sheet-shaped vibration damping material 1 is attached to a panel surface 11 such as a metal plate or a wooden plate. Thus, the vibration damping panel material 2 having any shape suitable for the purpose can be easily manufactured, and the vibration damping panel material 2 having excellent vibration damping performance in a wide frequency band including a low frequency band can be obtained.
【００１７】また本発明に係る制振パネル材２は、粒径
の小さな微粒子４が充填された中空状カプセル粒子６
が、金属板、木板等のパネル面１１に塗布される制振塗
料層１２内に充填され、且つ制振塗料層１２内において
中空状カプセル粒子６が移動可能となっていることを特
徴としており、このように構成することで、用途に見合
ったいかなる形状の制振パネル材２でも容易に作製する
ことができると共に、相対向する２枚の構造部材３，３
間に中空状カプセル粒子層７を封入する工程を省略する
ことが可能となる。Further, the vibration-damping panel material 2 according to the present invention comprises hollow capsule particles 6 filled with fine particles 4 having a small particle diameter.
Are filled in a damping paint layer 12 applied to a panel surface 11 such as a metal plate or a wood board, and the hollow capsule particles 6 are movable in the damping paint layer 12. With such a configuration, the vibration damping panel member 2 having any shape suitable for the intended use can be easily manufactured, and the two opposing structural members 3, 3 can be formed.
The step of enclosing the hollow capsule particle layer 7 therebetween can be omitted.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments shown in the accompanying drawings.
【００１９】本発明の制振パネル材２は、図１（ａ）に
示すように、シート状制振材１を金属板２０（或いは木
板等）のパネル面１１に貼付されて構成されている。こ
こで、シート状制振材１は、図１（ｂ）（ｃ）に示すよ
うに、間隔を隔てて相対向する２枚の構造部材３，３間
に、粒径の小さな微粒子４が充填された中空状カプセル
粒子６が封入されて構成されている。本例では微粒子４
として、例えばガラス微粒子（平均粒径１０μｍ）が用
いられ、中空状カプセル粒子６として、例えばガラス中
空状カプセル粒子（平均粒径３００μｍ）が用いられ
る。また相対向する２枚の構造部材３，３として、例え
ば厚み３ｍｍのＳＢＲ樹脂シート材料が用いられ、その
間に上記中空状カプセル粒子６が層高２ｍｍとなるよう
に封入されている。As shown in FIG. 1 (a), the damping panel material 2 of the present invention is configured by attaching the sheet-shaped damping material 1 to a panel surface 11 of a metal plate 20 (or a wooden plate or the like). . Here, as shown in FIGS. 1B and 1C, the sheet-shaped vibration damping material 1 is filled with fine particles 4 having a small particle diameter between two structural members 3 facing each other at an interval. The hollow capsule particles 6 are sealed. In this example, the fine particles 4
For example, glass fine particles (average particle diameter 10 μm) are used, and as hollow capsule particles 6, for example, glass hollow capsule particles (average particle diameter 300 μm) are used. As the two structural members 3 and 3 facing each other, for example, an SBR resin sheet material having a thickness of 3 mm is used, and the hollow capsule particles 6 are sealed between them so that the layer height becomes 2 mm.
【００２０】図２は、中空状カプセル粒子６とその粒子
内部空間８内に充填された多数の微粒子４からなる微粒
子層５が封入された本発明のシート状制振材１と従来技
術の粉粒体を封入したシート状制振材を用いた場合の周
波数に対する損失係数の変化を示している。図２に示す
曲線Ａ1は、ガラス微粒子４（平均粒径１０μｍ）が粒
子内部空間８に充填されたガラス中空状カプセル粒子６
（平均粒径３００μｍ）を層高２ｍｍとなるように封入
された場合の損失係数の結果を示し、曲線Ｂ1は単一の
ガラス粒子（平均粒径３００μｍ）を層高２ｍｍとなる
ように充填した場合の損失係数の結果を示している。こ
の図２から、本発明のシート状制振材１では、従来技術
では成し得なかった１ｋＨｚ以下の低周波数帯域イにお
いて優れた制振性能（損失係数０．１以上）を示してい
ることがわかる。FIG. 2 shows a sheet-shaped vibration damping material 1 of the present invention in which a fine particle layer 5 composed of hollow particles 6 and a large number of fine particles 4 filled in the particle internal space 8 is enclosed, and a powder of the prior art. The change of the loss coefficient with respect to the frequency when the sheet-like vibration damping material in which the granular material is enclosed is used is shown. A curve A 1 shown in FIG. 2 indicates a glass hollow capsule particle 6 in which glass fine particles 4 (average particle size: 10 μm) are filled in the particle internal space 8.
(Average particle size: 300 μm) shows the result of the loss coefficient when the layer is enclosed so as to have a layer height of 2 mm. A curve B 1 is filled with a single glass particle (average particle size: 300 μm) so as to have a layer height of 2 mm. The result of the loss coefficient in the case of performing is shown. From FIG. 2, it can be seen that the sheet-shaped vibration damping material 1 of the present invention exhibits excellent vibration damping performance (loss coefficient of 0.1 or more) in a low frequency band of 1 kHz or less, which cannot be achieved by the conventional technology. I understand.
【００２１】次に本発明の制振パネル材２が、図２の低
周波数帯域イにおいて、従来技術の制振パネル材２´よ
り優れた制振性能を示すメカニズムについて説明する。
図３は従来技術の制振メカニズム、図４は本発明の制振
メカニズムを説明する模式図を示している。図３に示す
ように、従来技術のガラス粒子３１（平均粒径３００μ
ｍ）からなる制振パネル材２´は、構造物の振動に伴い
ガラス粒子３１が弾性振動を励起し、粒子接触点におけ
る粒子の接触・変形現象によるエネルギー減衰が生じる
ことにより振動エネルギーを吸収している。すなわち、
接触点における粒子変形量によりエネルギー減衰性能が
決定されている。また、この接触点ｐにおける粒子変形
量、すなわち粒子変形の振動振幅は、制振対象とする構
造物の振動周波数に対応しており、粒子変形量が大きい
ほど低周波数帯域においてより優れた制振性能を発揮す
る。Next, the mechanism by which the vibration-damping panel material 2 of the present invention exhibits better vibration-damping performance than the conventional vibration-damping panel material 2 'in the low frequency band A of FIG. 2 will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a vibration damping mechanism according to the related art, and FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a vibration damping mechanism according to the present invention. As shown in FIG. 3, glass particles 31 (average particle diameter 300 μm)
m), the glass particles 31 excite the elastic vibrations due to the vibration of the structure, and the vibrational energy is absorbed by the energy attenuation due to the contact / deformation phenomenon of the particles at the particle contact points. ing. That is,
Energy damping performance is determined by the amount of particle deformation at the contact point. The amount of particle deformation at the contact point p, that is, the vibration amplitude of the particle deformation, corresponds to the vibration frequency of the structure to be damped, and the larger the amount of particle deformation, the better the vibration suppression in the low frequency band. Demonstrate performance.
【００２２】ここで、従来技術におけるガラス粒子３１
からなる粉粒体層３０中の粒子変形量は非常に小さく、
図２の曲線Ｂ1に見られるように１ｋＨｚ以下の低周波
数帯域イにおいて優れた制振効果を得ることができな
い。一方これに対して、本発明の制振パネル材２では、
図４に示すように、間隔を隔てて相対向する２枚の構造
部材３，３間に、粒径の小さな微粒子４が充填された中
空状カプセル粒子６が封入されたシート状制振材１を備
えているので、構造物の振動に伴い微粒子層５が弾性振
動を励起し、中空状カプセル粒子６，６間の接触点ｐに
おける粒子の接触・変形現象によるエネルギー減衰に加
えて、中空状カプセル粒子６内部における微粒子４，４
の接触点ｐ1でエネルギー減衰を得ることができる。す
なわち、微粒子層５と中空状カプセル粒子６との２段階
でエネルギー減衰効果を得ることができるので、両者の
総和としての粒子変形量は非常に大きくなり、構造物の
振動エネルギーを低周波数帯域においてより効果的に吸
収することができるようになる。それゆえ、従来技術よ
りも大きなエネルギー減衰を低周波数帯域から得ること
ができ、幅広い周波数帯域において優れた制振性能を発
揮することとなり、この結果、本発明では、従来技術の
制振パネル材２´では成し得なかった、低周波数帯域イ
を含む幅広い周波数帯域における優れた制振効果を得る
ことが可能となる。Here, the glass particles 31 in the prior art are used.
The amount of particle deformation in the granular material layer 30 composed of
It is impossible to obtain excellent vibration damping effect in the 1kHz or lower frequency band b as seen in curve B 1 in FIG. On the other hand, in contrast, in the vibration damping panel material 2 of the present invention,
As shown in FIG. 4, a sheet-shaped vibration damping material 1 in which hollow capsule particles 6 filled with fine particles 4 having a small particle diameter are enclosed between two structural members 3 and 3 facing each other at an interval. Therefore, the fine particle layer 5 excites the elastic vibration with the vibration of the structure, and in addition to the energy attenuation due to the contact and deformation phenomenon of the particles at the contact point p between the hollow capsule particles 6, 6, Fine particles 4, 4 inside capsule particles 6
Energy decay can be obtained at the contact point p 1 . That is, since the energy attenuating effect can be obtained in two stages of the fine particle layer 5 and the hollow capsule particles 6, the amount of particle deformation as the sum of the two becomes extremely large, and the vibration energy of the structure is reduced in the low frequency band. It can be absorbed more effectively. Therefore, it is possible to obtain greater energy attenuation from the low frequency band than in the prior art, and to exhibit excellent vibration damping performance in a wide frequency band. As a result, in the present invention, the vibration damping panel material 2 of the prior art is obtained. ', It is possible to obtain an excellent vibration damping effect in a wide frequency band including the low frequency band A, which could not be achieved.
【００２３】そして、本発明のシート状制振材１を、金
属板、木板等のパネル面１１に貼付することによって、
低周波数帯域を含む幅広い周波数帯域において、優れた
制振性能を有する制振パネル材２を得ることができる。Then, the sheet-shaped vibration damping material 1 of the present invention is attached to a panel surface 11 such as a metal plate or a wooden plate, whereby
In a wide frequency band including a low frequency band, the vibration damping panel material 2 having excellent vibration damping performance can be obtained.
【００２４】また、上記シート状制振材１における相対
向する２枚の構造部材３がそれぞれシート状の材料で構
成されているので、いかなる形状の構造物（金属板、木
板等）に対しても本発明のシート状制振材１を粘着する
ことで使用可能となり、幅広い用途への適用が可能とな
る。これにより構造物の用途に応じた制振効果が期待で
きる。なお、シート状制振材１及び制振パネル材２の用
途として、例えば床材、天井材、屋根下地材、壁材、
柱、電子機器部材などの幅広い用途が挙げられる。Further, since the two opposing structural members 3 of the sheet-shaped vibration damping material 1 are each made of a sheet-shaped material, any structure (metal plate, wood plate, etc.) can be used. Can be used by sticking the sheet-shaped vibration damping material 1 of the present invention, and can be applied to a wide range of applications. As a result, a vibration damping effect according to the use of the structure can be expected. In addition, as a use of the sheet-shaped damping material 1 and the damping panel material 2, for example, floor material, ceiling material, roof base material, wall material,
A wide range of applications, such as pillars and electronic equipment members.
【００２５】ここで、上記中空状カプセル粒子６及び微
粒子４は、低弾性材料から構成されているのが望まし
い。この各粒子４，６に関する材料限定は、シート状制
振材１の高性能化を狙いとしたものである。低弾性材料
は、高剛性材料と比較して、外力に対してより大きく変
形する。それゆえ、前述したように、微粒子層５による
エネルギー減衰が粒子間の変形量に依存していることを
考慮すれば、低弾性材料粒子が高剛性材料粒子よりも、
低周波数帯域において大きなエネルギー減衰量を有する
ことを理解することができる。Here, the hollow capsule particles 6 and the fine particles 4 are preferably made of a low elastic material. The material limitation on each of the particles 4 and 6 aims at improving the performance of the sheet-shaped vibration damping material 1. Low elastic materials deform more to external forces than high rigid materials. Therefore, as described above, considering that the energy attenuation due to the fine particle layer 5 depends on the amount of deformation between the particles, the low elastic material particles are smaller than the high rigid material particles.
It can be seen that it has a large amount of energy attenuation in the low frequency band.
【００２６】従って、中空状カプセル粒子６及び微粒子
４の材料を、低弾性材料にすることで、低弾性粒子間の
大きな粒子変形により、粒子接触点におけるヒステリシ
ス減衰が低周波数帯域においてより効果的に生じること
によって、低周波数帯域を含む幅広い周波数帯域におい
てシート状制振材１の性能を向上させることができ、こ
の結果、振動エネルギー吸収が増加し、優れた制振性能
が得られるものである。Therefore, the material of the hollow capsule particles 6 and the fine particles 4 is made of a low elastic material, so that the hysteresis attenuation at the particle contact point becomes more effective in the low frequency band due to the large particle deformation between the low elastic particles. As a result, the performance of the sheet-shaped vibration damping material 1 can be improved in a wide frequency band including a low frequency band, and as a result, vibration energy absorption increases and excellent vibration damping performance can be obtained.
【００２７】また、上記低弾性材料のヤング率は１０8
（Ｎ／ｍ2）以下であるのが望ましい。図５には、代表
例として、本構成の中空状カプセル粒子層（曲線Ａ2）
と本構成外の中空状カプセル粒子層（曲線Ｂ2）を用い
た場合の周波数に対する損失係数を示した。ここで、本
構成の中空状カプセル粒子層（曲線Ａ2）は、中空状カ
プセル粒子６として平均粒径３００μｍのゴムビーズ
（ヤング率１０7Ｎ／ｍ2）が用いられ、微粒子４として
平均粒径１０μｍのゴム微粒子（ヤング率１０7Ｎ／
ｍ2）が用いられている。また、本構成以外の中空状カ
プセル粒子層（曲線Ｂ2）は、中空状カプセル粒子６と
して平均粒径３００μｍのガラスビーズ（ヤング率１０
10Ｎ／ｍ2）が用いられ、微粒子４として平均粒径１０
μｍのガラス微粒子（ヤング率１０10Ｎ／ｍ2）が用い
られている。The low elastic material has a Young's modulus of 10 8.
(N / m 2 ) or less is desirable. FIG. 5 shows, as a representative example, a hollow capsule particle layer of this configuration (curve A 2 ).
And the loss coefficient with respect to frequency when a hollow capsule particle layer (curve B 2 ) other than this configuration was used. Here, in the hollow capsule particle layer (curve A 2 ) of this configuration, rubber beads (Young's modulus 10 7 N / m 2 ) having an average particle diameter of 300 μm are used as the hollow capsule particles 6, and the average particle diameter is used as the fine particles 4. 10 μm rubber fine particles (Young's modulus 10 7 N /
m 2 ) is used. In addition, the hollow capsule particle layer (curve B 2 ) other than this configuration is made of glass beads having an average particle diameter of 300 μm (Young's modulus 10
10 N / m 2 ).
Micron glass particles (Young's modulus 10 10 N / m 2 ) are used.
【００２８】図５から、本構成の微粒子層（曲線Ａ2）
の結果が、本構成以外の微粒子層（曲線Ｂ2）よりも低
周波数帯域イにおいて優れた制振性能を有していること
がわかる。従って、低周波数帯域イにおけるシート状制
振材１の性能を向上させるためには、粒子材料のヤング
率を１０8（Ｎ／ｍ2）以下にするのが望ましい。すなわ
ち、低弾性材料のヤング率を１０8（Ｎ／ｍ2）以下とす
ることにより、粒子接触点におけるヒステリシス減衰
が、低周波数帯域イにおいてより効果的に生じることに
よって、振動エネルギー吸収が増加し、優れた制振性能
が得られるものである。From FIG. 5, it can be seen that the fine particle layer of the present configuration (curve A 2 )
It can be seen from the result that the filter has excellent vibration damping performance in the lower frequency band A than the fine particle layer (curve B 2 ) other than the present configuration. Therefore, in order to improve the performance of the sheet-shaped vibration damping material 1 in the low frequency band (a), it is desirable that the Young's modulus of the particle material be 10 8 (N / m 2 ) or less. That is, when the Young's modulus of the low elasticity material is set to 10 8 (N / m 2 ) or less, the hysteresis attenuation at the particle contact point occurs more effectively in the low frequency band A, and the vibration energy absorption increases. And excellent vibration damping performance can be obtained.
【００２９】また、上記中空状カプセル粒子６内に充填
されている微粒子層５の上面５ａと中空状カプセル粒子
６内壁面６ａとの間には、図７（ｂ）に示すような空間
８を設けるのが望ましい。またこのとき、中空状カプセ
ル粒子６内に充填されている微粒子層５の体積と中空状
カプセル粒子６内体積との比率は９８％以下であるのが
望ましい。この中空状カプセル粒子６内部における微粒
子層５の充填量限定に関しては、微粒子４運動の制限・
拘束による制振性能低下の防止を狙いとしたものであ
る。図６の曲線Ａ3は、中空状カプセル粒子６内部空間
８に対する微粒子層５の体積比を９０％とした場合、図
６の曲線Ｂ3は１００％とした場合におけるそれぞれ周
波数に対する損失係数を示した。この図６から、中空状
カプセル粒子６内部に微粒子４を１００％充填すると、
中空状カプセル粒子６内壁面６ａの影響により微粒子４
の運動が制限・拘束されるため、制振性能が低下する傾
向にあることがわかる。従って、制振パネル材２及びシ
ート状制振材１の性能を向上させるためには、中空状カ
プセル粒子６内に充填されている微粒子層５の体積と中
空状カプセル粒子６内体積との比率を９８％以下にする
のが望ましい。ここで図７（ａ）は中空状カプセル粒子
６内部に微粒子４が最密状態で充填された場合を示して
おり、この場合、微粒子４の動きが拘束されてエネルギ
ー減衰効果が低いが、図７（ｂ）のように中空状カプセ
ル粒子６内部に空間８を残して微粒子４を充填すること
によって、微粒子４の挙動の自由度が高まる。これによ
り中空状カプセル粒子６内部において微粒子４，４間の
効果的なエネルギー減衰が生じ、低周波数帯域における
振動エネルギーの吸収量を増加させるものである。A space 8 as shown in FIG. 7B is provided between the upper surface 5a of the fine particle layer 5 filled in the hollow capsule particles 6 and the inner wall surface 6a of the hollow capsule particles 6. It is desirable to provide. At this time, the ratio of the volume of the fine particle layer 5 filled in the hollow capsule particles 6 to the volume of the hollow capsule particles 6 is desirably 98% or less. Regarding the limitation of the filling amount of the fine particle layer 5 inside the hollow capsule particles 6, the movement of the fine particles 4 is restricted.
The purpose is to prevent a reduction in vibration damping performance due to restraint. A curve A 3 in FIG. 6 shows a loss coefficient with respect to a frequency when the volume ratio of the fine particle layer 5 to the internal space 8 of the hollow capsule particle 6 is 90%, and a curve B 3 in FIG. Was. From FIG. 6, when the inside of the hollow capsule particles 6 is filled with the fine particles 4 at 100%,
Due to the effect of the inner wall surface 6a of the hollow capsule particles 6, the fine particles 4
It can be seen that since the movement of is restricted and restricted, the vibration suppression performance tends to decrease. Therefore, in order to improve the performance of the damping panel material 2 and the sheet-shaped damping material 1, the ratio of the volume of the fine particle layer 5 filled in the hollow capsule particles 6 to the volume of the hollow capsule particles 6 is required. Is preferably 98% or less. Here, FIG. 7A shows a case where the fine particles 4 are filled in the hollow capsule particles 6 in a close-packed state. In this case, the movement of the fine particles 4 is restricted and the energy attenuation effect is low. By filling the fine particles 4 while leaving the space 8 inside the hollow capsule particles 6 as shown in FIG. 7B, the degree of freedom of the behavior of the fine particles 4 is increased. As a result, effective energy attenuation between the fine particles 4 and 4 occurs inside the hollow capsule particles 6, and the amount of vibration energy absorbed in a low frequency band is increased.
【００３０】さらに、図８に示すように、上記中空状カ
プセル粒子層７と構造部材３との間に隙間９をあけて封
入されているのが望ましい。またこのとき中空状カプセ
ル粒子層７と構造部材３との隙間９の高さＨ1が、中空
状カプセル粒子層７の高さＨ2の２％以上であるのが望
ましい。中空状カプセル粒子層７の充填量限定に関して
は、粉粒体運動の制限・拘束による制振性能低下の防止
を狙いとしたものである。図９には、代表例として、シ
ート材料内に中空状カプセル粒子層７を１００％充填し
た場合と、中空状カプセル粒子層７との隙間９の高さ
が、充填された中空状カプセル粒子層７の高さの２％と
なる充填状態における周波数に対する損失係数を示して
いる。図９中の曲線Ａ4が２％の隙間９の高さＨを残し
て中空状カプセル粒子層７を充填した場合の結果であ
り、曲線Ｂ4が１００％充填の場合の結果である。この
図９から、中空状カプセル粒子層７を１００％充填する
と、上下の構造部材３の影響により粉粒体粒子の運動が
制限・拘束されるため、制振性能が低下する傾向にある
ことがわかる。従って、制振パネル材２及びシート状制
振材１の性能を向上させるためには、少なくとも中空状
カプセル粒子層７と構造部材３との間の隙間９の高さＨ
を、充填された中空状カプセル粒子層７の高さの２％以
上にするのが望ましい。これにより中空状カプセル粒子
６が上下の構造部材３により制限・拘束されることなく
運動するため、粒子接触点における効果的なヒステリシ
ス減衰が生じ、低周波数帯域イにおける振動エネルギー
の吸収量を増加させるものである。Further, as shown in FIG. 8, it is desirable that the hollow capsule particle layer 7 and the structural member 3 are sealed with a gap 9 therebetween. At this time, it is desirable that the height H 1 of the gap 9 between the hollow capsule particle layer 7 and the structural member 3 is 2% or more of the height H 2 of the hollow capsule particle layer 7. The limitation on the filling amount of the hollow capsule particle layer 7 is intended to prevent a reduction in vibration damping performance due to restriction / restriction of the movement of the granular material. FIG. 9 shows, as a representative example, the case where the hollow capsule particle layer 7 is filled 100% in the sheet material and the height of the gap 9 between the hollow capsule particle layer 7 and the filled hollow capsule particle layer 7 7 shows a loss coefficient with respect to the frequency in the filling state that is 2% of the height of 7. The result of the case where the curve A 4 in FIG. 9 was filled with hollow capsule particle layer 7, leaving the height H of the 2% of the gap 9, the curve B 4 is the result of the case of 100% filling. As can be seen from FIG. 9, when the hollow capsule particle layer 7 is filled to 100%, the motion of the granular material particles is restricted and restricted by the influence of the upper and lower structural members 3, so that the vibration damping performance tends to decrease. Understand. Therefore, in order to improve the performance of the damping panel material 2 and the sheet-shaped damping material 1, at least the height H of the gap 9 between the hollow capsule particle layer 7 and the structural member 3 is required.
Is desirably 2% or more of the height of the filled hollow capsule particle layer 7. As a result, the hollow capsule particles 6 move without being restricted or constrained by the upper and lower structural members 3, so that effective hysteresis damping occurs at the particle contact points, and the amount of vibration energy absorption in the low frequency band A is increased. Things.
【００３１】さらに、図１０に示すように、上記中空状
カプセル粒子層７が仕切り１０によって分割されている
のが望ましい。しかして図１１に示すように、本発明の
制振パネル材２及びシート状制振材１を重力方向ロに対
して水平方向に用いる際に、図１１（ｂ）に示す仕切り
１０によって重力による空間８内における微粒子層５の
偏析現象を防止することが可能となる。従って、中空状
カプセル粒子層７を仕切り１０によって分割すること
で、本発明を幅広い用途に適用することができる。Further, as shown in FIG. 10, it is desirable that the hollow capsule particle layer 7 is divided by partitions 10. As shown in FIG. 11, when the vibration damping panel material 2 and the sheet-shaped vibration damping material 1 of the present invention are used in the horizontal direction with respect to the direction of gravity b, the partition 10 shown in FIG. It becomes possible to prevent the segregation phenomenon of the fine particle layer 5 in the space 8. Therefore, the present invention can be applied to a wide range of applications by dividing the hollow capsule particle layer 7 by the partition 10.
【００３２】本発明の他の実施形態を図１６に示す。本
例では、粒径の小さな微粒子４が充填された中空状カプ
セル粒子６が、金属板、木板等のパネル面１１に塗布さ
れる制振塗料層１２内に充填され、且つ制振塗料層１２
内において中空状カプセル粒子６が移動可能となるよう
に構成されている。なお、微粒子４及び中空状カプセル
粒子６の各粒子材料については前記実施形態と同様であ
る。ここでは、金属板、木板等のパネル面１１に塗布さ
れた制振塗料層１２内に多数の中空状カプセル粒子６が
移動可能に充填されている。制振塗料層１２としては、
水にコロイド分散させた塗料が用いられている。これに
より、用途に見合ったいかなる形状の制振パネル材２で
も容易に作製することができると共に、前記実施形態に
おける構造部材３，３間に中空状カプセル粒子層７を封
入する工程を省略することが可能となるために、施工性
の向上及びコストダウンとを実現できるものである。FIG. 16 shows another embodiment of the present invention. In this example, hollow capsule particles 6 filled with fine particles 4 having a small particle diameter are filled in a damping paint layer 12 applied to a panel surface 11 such as a metal plate or a wooden board, and
It is configured such that the hollow capsule particles 6 can move inside. The particle materials of the fine particles 4 and the hollow capsule particles 6 are the same as in the above-described embodiment. Here, a large number of hollow capsule particles 6 are movably filled in a damping paint layer 12 applied to a panel surface 11 such as a metal plate or a wooden plate. As the damping paint layer 12,
A paint that is colloidally dispersed in water is used. This makes it possible to easily produce the damping panel material 2 having any shape suitable for the intended use, and to omit the step of enclosing the hollow capsule particle layer 7 between the structural members 3 in the embodiment. Therefore, improvement in workability and cost reduction can be realized.
【００３３】[0033]
【実施例】以下、本発明に係わるシート状制振材１の代
表的な実施例について説明をする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A typical embodiment of the sheet-like vibration damping material 1 according to the present invention will be described below.
【００３４】［実施例１］以下には、中空状カプセル粒
子６として平均粒径１２５μｍのポリスチレンビーズを
用い、微粒子４として平均粒径３μｍポリスチレン微粒
子を用い、これらを相対向する２枚のシート材間に封入
した場合の実施例について示した。Example 1 In the following, polystyrene beads having an average particle size of 125 μm are used as the hollow capsule particles 6, and polystyrene fine particles having an average particle size of 3 μm are used as the fine particles 4. The embodiment in the case of being enclosed in between is shown.
【００３５】粒子内部に多数の微粒子４が充填された中
空状カプセル粒子６を作製するために、シード重合法を
用いた。また、乳化重合法、分散重合法、懸濁重合法、
ミニエマルジョン重合法、膜乳化法等によっても、同等
の中空状カプセル粒子を作製することは可能である。A seed polymerization method was used to produce hollow capsule particles 6 in which a number of fine particles 4 were filled. Also, emulsion polymerization, dispersion polymerization, suspension polymerization,
Equivalent hollow capsule particles can be produced by a miniemulsion polymerization method, a film emulsification method, or the like.
【００３６】中空状カプセル粒子６を封入するシート材
（構造部材）としては、厚み２．５ｍｍ及び０．５ｍｍ
の二枚のＳＢＲ樹脂シート１４ａ，１４ｂを用いた。こ
こで、シート材は、ゴム、高分子樹脂及びエラストマー
などであってもよく、特に限定はしない。The sheet material (structural member) for enclosing the hollow capsule particles 6 has a thickness of 2.5 mm and 0.5 mm.
The two SBR resin sheets 14a and 14b were used. Here, the sheet material may be rubber, a polymer resin, an elastomer, or the like, and is not particularly limited.
【００３７】次に上記ＳＢＲ樹脂シート材１４ａ，１４
ｂ間に、中空状カプセル粒子６を封入する手法につい
て、以下説明する。Next, the SBR resin sheet members 14a, 14
The method of enclosing the hollow capsule particles 6 between the points b will be described below.
【００３８】まず、厚み２．５ｍｍのＳＢＲ樹脂シート
１４ａを、図１２に示すようなローラ表面に高さ２．２
ｍｍの凸部１３を持つ歯車状ローラミル１２により、シ
ート表面に一定間隔の窪み１５を設けた。この窪み１５
の幅ａは例えば３ｍｍ、間隔ｂは１ｍｍ、高さｃは２．
２ｍｍとした。次いで、図１３に示すように、多数の中
空状カプセル粒子６からなる中空状カプセル粒子層７を
窪み１５内に層高２ｍｍとなるように充填し、その後、
上面から厚み０．５ｍｍのＳＢＲ樹脂シート１４ｂを接
着した。First, a 2.5 mm thick SBR resin sheet 14a is placed on a roller surface as shown in FIG.
Depressions 15 were provided at regular intervals on the sheet surface by a gear-shaped roller mill 12 having a convex portion 13 of mm. This depression 15
Has a width a of, for example, 3 mm, an interval b of 1 mm, and a height c of 2.
It was 2 mm. Next, as shown in FIG. 13, a hollow capsule particle layer 7 composed of a large number of hollow capsule particles 6 is filled into the recess 15 so as to have a layer height of 2 mm.
An SBR resin sheet 14b having a thickness of 0.5 mm was bonded from the upper surface.
【００３９】図１４に、実施例における損失係数の測定
結果を周波数に対して示した。図中の曲線Ａ5は中空状
カプセル粒子６を封入した本発明のシート状制振材をア
ルミパネルに接着した場合の結果であり、曲線Ｂ5は、
比較例としてアルミパネルに従来技術の粉粒体（ガラス
ビーズ、平均粒径１２５μｍ）を充填したシート状制振
材を接着した場合の結果である。FIG. 14 shows the measurement result of the loss coefficient in the embodiment with respect to the frequency. Curve A 5 in the figure is the result when bonding the sheet-like damping material of the present invention encapsulating hollow capsule particles 6 to aluminum panels, curve B 5 is
As a comparative example, the results are obtained in a case where a sheet-like vibration damping material filled with a conventional granular material (glass beads, average particle diameter 125 μm) is bonded to an aluminum panel.
【００４０】図１４の曲線Ａ5から、本発明は、従来技
術の粉粒体によるシート状制振材と比較して、低周波数
帯域イにおいてより優れた制振性能を示していることが
わかる。[0040] From curve A 5 in FIG. 14, the present invention differs from the sheet-like damping material according to the prior art granular material, it can be seen that shows better damping performance in the low frequency band i .
【００４１】また、参考までに同条件におけるパネル中
心からの３００ｍｍ遠方の位置での騒音レベルの１／３
Ｂａｎｄ特性を図１５に示した。図中のＡ5，Ｂ5は図１
４と同様である。図１５から、制振性能の傾向と同様
に、本発明は低周波数帯域におけるパネルからの放射音
が、従来技術の制振パネル材よりも低減していることが
わかる。For reference, 1/3 of the noise level at a distance of 300 mm from the center of the panel under the same conditions.
FIG. 15 shows the band characteristics. A 5 and B 5 in FIG.
Same as 4. From FIG. 15, it can be seen that, similarly to the tendency of the vibration damping performance, in the present invention, the radiation sound from the panel in the low frequency band is reduced as compared with the vibration damping panel material of the related art.
【００４２】［実施例２］次いで、上記中空状カプセル
粒子６を水にコロイド分散させた制振塗料層１２内に移
動可能に充填し、この制振塗料層１２を直接、金属板、
木板等のパネル面に塗布する場合の実施例について説明
する。Example 2 Next, the hollow capsule particles 6 were movably filled into a damping paint layer 12 in which water was colloidally dispersed, and this damping paint layer 12 was directly placed on a metal plate.
An embodiment in the case of applying to a panel surface such as a wooden board will be described.
【００４３】前記中空状カプセル粒子６が移動可能に充
填されているコロイド水溶液を、図１６に示すように、
アルミ矩形パネル２０（３００ｍｍ×３００ｍｍ）のパ
ネル面１１上に塗布して所定厚みの制振塗料層１２を形
成し、乾燥後の膜厚を０．５ｍｍとした。図１７には、
本発明の制振塗料層１２が塗布されたアルミ矩形パネル
２０の損失係数測定結果を周波数に対して示した。図１
７から、低周波数帯域イにおいてより優れた性能を示し
ているのがわかる。The aqueous colloid solution in which the hollow capsule particles 6 are movably filled is as shown in FIG.
It was applied on the panel surface 11 of an aluminum rectangular panel 20 (300 mm × 300 mm) to form a damping paint layer 12 having a predetermined thickness, and the film thickness after drying was 0.5 mm. In FIG.
The measurement results of the loss coefficient of the aluminum rectangular panel 20 coated with the vibration damping paint layer 12 of the present invention are shown with respect to the frequency. FIG.
7, it can be seen that excellent performance is exhibited in the low frequency band A.
【００４４】[0044]
【発明の効果】上述のように請求項１記載の発明にあっ
ては、間隔を隔てて相対向する２枚の構造部材間に、粒
径の小さな微粒子が充填された中空状カプセル粒子が封
入されているので、構造物の振動に伴い中空状カプセル
粒子とその内部に充填された微粒子とがそれぞれ弾性振
動を励起し、中空状カプセル粒子間の接触点における粒
子の接触・変形現象によるエネルギー減衰に加えて、中
空状カプセル粒子内部における微粒子間のエネルギー減
衰をも得ることができる。すなわち、微粒子層と中空状
カプセル粒子との２段階でエネルギー減衰効果を得るこ
とができるので、両者の総和としての粒子変形量は非常
に大きくなり、構造物の振動エネルギーを低周波数帯域
においてより効果的に吸収することができるようにな
る。それゆえ、従来技術よりも大きなエネルギー減衰を
低周波数帯域から得ることができ、幅広い周波数帯域に
おいて優れた制振性能を発揮することとなり、この結
果、本発明では、従来技術の粉粒体によるシート状制振
材及び制振パネル材では成し得なかった、低周波数帯域
を含む幅広い周波数帯域における優れた制振効果を得る
ことが可能となる。As described above, according to the first aspect of the present invention, hollow capsule particles filled with fine particles having a small particle diameter are encapsulated between two structural members opposed to each other at an interval. As the structure is vibrated, the hollow capsule particles and the fine particles filled therein excite elastic vibrations, respectively, and the energy is attenuated by the contact and deformation phenomenon of the particles at the contact points between the hollow capsule particles. In addition, energy attenuation between the fine particles inside the hollow capsule particles can be obtained. That is, since the energy attenuation effect can be obtained in two stages of the fine particle layer and the hollow capsule particles, the amount of particle deformation as a sum of the two becomes extremely large, and the vibration energy of the structure is more effectively reduced in the low frequency band. It becomes possible to absorb it. Therefore, a larger energy attenuation can be obtained from the low frequency band than in the prior art, and excellent vibration damping performance can be exhibited in a wide frequency band. As a result, in the present invention, the sheet made of the prior art granular material is used. It is possible to obtain an excellent vibration damping effect in a wide frequency band including a low frequency band, which could not be achieved by the vibration damping material and the vibration damping panel material.
【００４５】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の効果に加えて、相対向する２枚の構造部材がそれぞれ
シート状に形成されているので、いかなる形状の構造物
（金属板、木板等）に対しても本発明のシート状制振材
を容易に粘着して使用できるようになり、幅広い構造物
の用途に応じた制振効果を期待できる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, since the two structural members opposed to each other are formed in the shape of a sheet, any structure (metal plate, The sheet-shaped vibration damping material of the present invention can also be easily adhered to a wooden board or the like and used, and a vibration damping effect corresponding to the use of a wide range of structures can be expected.
【００４６】また請求項３記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の効果に加えて、中空状カプセル粒子及び
微粒子が、低弾性材料から構成されているので、低弾性
粒子間の大きな粒子変形により、粒子接触点におけるヒ
ステリシス減衰が低周波数帯域においてより効果的に生
じることによって、低周波数帯域において大きなエネル
ギー減衰量が得られ、シート状制振材の性能を向上させ
ることができる。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects, since the hollow capsule particles and the fine particles are made of a low elastic material, a large space between the low elastic particles can be obtained. Due to the particle deformation, the hysteresis attenuation at the particle contact point occurs more effectively in the low frequency band, so that a large amount of energy attenuation is obtained in the low frequency band, and the performance of the sheet-shaped vibration damping material can be improved.
【００４７】また請求項４記載の発明は、請求項３記載
の効果に加えて、低弾性材料のヤング率が１０8Ｎ／ｍ2
以下であるので、粒子接触点におけるヒステリシス減衰
が低周波数帯域においてより効果的に生じることによっ
て、振動エネルギー吸収が増加し、低周波数帯域におい
て優れた制振性能が得られるものである。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the third aspect, the low modulus material has a Young's modulus of 10 8 N / m 2.
As described below, the hysteresis attenuation at the particle contact point occurs more effectively in the low frequency band, so that the vibration energy absorption increases, and excellent vibration damping performance can be obtained in the low frequency band.
【００４８】また請求項５記載の発明は、請求項１乃至
請求項４のいずれかに記載の効果に加えて、中空状カプ
セル粒子内に充填されている微粒子層の上面と中空状カ
プセル粒子の内壁面との間に空間を設けたので、中空状
カプセル粒子内部での微粒子の挙動の自由度が高まり、
これにより中空状カプセル粒子内部において微粒子間の
効果的なエネルギー減衰が生じ、低周波数帯域における
振動エネルギーの吸収量を増加させることができる。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to fourth aspects, the upper surface of the fine particle layer filled in the hollow capsule particles and the upper surface of the hollow capsule particles are formed. Because a space is provided between the inner wall surface, the degree of freedom of the behavior of the fine particles inside the hollow capsule particles increases,
As a result, effective energy attenuation between the fine particles occurs inside the hollow capsule particles, and the amount of vibration energy absorbed in a low frequency band can be increased.
【００４９】また請求項６記載の発明は、請求項１乃至
請求項５のいずれかに記載の効果に加えて、中空状カプ
セル粒子内の体積に対する中空状カプセル粒子内に充填
されている微粒子層の体積の比率が９８％以下であるの
で、低周波数帯域における振動エネルギーの吸収量をよ
り増加させることができ、制振性能をより向上させるこ
とができる。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to fifth aspects, a fine particle layer filled in the hollow capsule particles with respect to the volume in the hollow capsule particles. Is 98% or less, the amount of vibration energy absorption in the low frequency band can be further increased, and the vibration damping performance can be further improved.
【００５０】また請求項７記載の発明は、請求項１乃至
請求項６のいずれかに記載の効果に加えて、中空状カプ
セル粒子層が相対向する２枚の構造部材間に隙間をあけ
て封入されているので、構造部材間に中空状カプセル粒
子層を隙間を残して充填することによって、中空状カプ
セル粒子の挙動の自由度が高まり、これにより中空状カ
プセル粒子の接触点における効果的なヒステリシス減衰
が生じ、低周波数帯域における振動エネルギーの吸収量
を増加させることができる。According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to sixth aspects, a gap is provided between two structural members in which the hollow capsule particle layer faces each other. Since it is sealed, the hollow capsule particle layer is filled with a gap between the structural members leaving a gap, thereby increasing the degree of freedom of the behavior of the hollow capsule particle, and thereby improving the effectiveness at the contact point of the hollow capsule particle. Hysteresis attenuation occurs, and the amount of vibration energy absorbed in a low frequency band can be increased.
【００５１】また請求項８記載の発明は、請求項１乃至
請求項７のいずれかに記載の効果に加えて、中空状カプ
セル粒子層と構造部材との間の隙間の高さが、中空状カ
プセル粒子層の高さの２％以上であるので、低周波数帯
域における振動エネルギーの吸収量をより増加させるこ
とができ、シート状制振材の性能をより向上させること
ができる。According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to seventh aspects, the height of the gap between the hollow capsule particle layer and the structural member is increased. Since the height is 2% or more of the height of the capsule particle layer, the absorption amount of vibration energy in a low frequency band can be further increased, and the performance of the sheet-shaped vibration damping material can be further improved.
【００５２】また請求項９記載の発明は、請求項１乃至
請求項８のいずれかに記載の効果に加えて、中空状カプ
セル粒子層が仕切りによって分割されているので、制振
パネル材及びシート状制振材を重力に対して水平方向に
用いる際に、仕切りによって重力による空間内における
微粒子層の偏析現象を防止することができる。According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the effects of any one of the first to eighth aspects, since the hollow capsule particle layer is divided by the partition, the vibration-damping panel material and the sheet are provided. When the state-of-the-art vibration damping material is used in the horizontal direction with respect to gravity, the partition can prevent segregation of the fine particle layer in the space due to gravity.
【００５３】また請求項１０記載の発明は、請求項１乃
至請求項９のいずれかのシート状制振材が、金属板、木
板等のパネル面に貼付されているので、用途に見合った
いかなる形状の制振パネル材でも容易に作製できると共
に、低周波数帯域において優れた制振性能を有する制振
パネル材を得ることができる。According to the tenth aspect of the present invention, the sheet-like vibration damping material according to any one of the first to ninth aspects is attached to a panel surface such as a metal plate or a wooden plate, so that any sheet suitable for the intended use can be obtained. It is possible to easily produce a vibration-damping panel material having a shape, and to obtain a vibration-damping panel material having excellent vibration-damping performance in a low frequency band.
【００５４】また請求項１１記載の発明は、粒径の小さ
な微粒子が充填された中空状カプセル粒子が、金属板、
木板等のパネル面に塗布される制振塗料層内に充填さ
れ、且つ制振塗料層内において中空状カプセル粒子が移
動可能となっているので、用途に見合ったいかなる形状
の制振パネル材でも容易に作製することができると共
に、相対向する２枚の構造部材間に中空状カプセル粒子
層を封入する工程を省略することが可能となるために、
施工性の向上及びコストダウンとを実現できるものであ
る。According to the eleventh aspect of the present invention, the hollow capsule particles filled with fine particles having a small particle diameter are formed of a metal plate,
Filled in the damping paint layer applied to the panel surface such as a wooden board, and the hollow capsule particles are movable in the damping paint layer, so any shape of damping panel material suitable for the application can be used. In addition to being able to be easily manufactured, it is possible to omit the step of enclosing the hollow capsule particle layer between the two structural members facing each other,
It is possible to improve the workability and reduce the cost.
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の斜視図、（ｂ）
は（ａ）のｅ―ｅ線に沿う中空状カプセル粒子の充填状
態の概念図、（ｃ）は中空状カプセル粒子内部の概念図
である。FIG. 1A is a perspective view of one embodiment of the present invention, and FIG.
3A is a conceptual diagram of a state of filling hollow capsule particles along the ee line in FIG. 3A, and FIG. 3C is a conceptual diagram of the inside of the hollow capsule particles.
【図２】本発明における周波数に対する損失係数を従来
技術との比較において説明するグラフである。FIG. 2 is a graph illustrating a loss coefficient with respect to frequency in the present invention in comparison with a conventional technique.
【図３】（ａ）（ｂ）は従来技術の制振メカニズムの概
念図である。FIGS. 3A and 3B are conceptual diagrams of a vibration damping mechanism according to the related art.
【図４】（ａ）（ｂ）は本発明の制振メカニズムの説明
図である。FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams of a vibration damping mechanism of the present invention.
【図５】本発明における粒子材料のヤング率を変化させ
た場合における周波数に対する損失係数の関係を示すグ
ラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the frequency and the loss coefficient when the Young's modulus of the particle material is changed in the present invention.
【図６】本発明の中空状カプセル粒子内部における微粒
子層の充填状態を変化させた場合のおける周波数に対す
る損失係数の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the frequency and the loss coefficient when the filling state of the fine particle layer inside the hollow capsule particles of the present invention is changed.
【図７】本発明の中空状カプセル粒子内部における微粒
子挙動を説明する概念図であり、（ａ）は中空状カプセ
ル粒子内部空間に対する微粒子層の体積比率を１００％
にした場合を示し、（ｂ）は中空状カプセル粒子内部空
間に対する微粒子層の体積比率を９０％にした場合を示
している。FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating the behavior of the fine particles inside the hollow capsule particles of the present invention. FIG. 7 (a) shows that the volume ratio of the fine particle layer to the internal space of the hollow capsule particles is 100%.
(B) shows the case where the volume ratio of the fine particle layer to the internal space of the hollow capsule particles is 90%.
【図８】（ａ）は本発明の他の実施形態の斜視図、
（ｂ）は（ａ）のｆ―ｆ線に沿う中空状カプセル粒子の
充填状態の概念図である。FIG. 8A is a perspective view of another embodiment of the present invention,
(B) is a conceptual diagram of the filling state of hollow capsule particles along the line ff of (a).
【図９】本発明における微粒子層の中空構造物内部空間
への１００％充填による周波数に対する損失係数の低下
を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a decrease in a loss coefficient with respect to a frequency due to 100% filling of a hollow particle internal space with a fine particle layer in the present invention.
【図１０】（ａ）は本発明の更に他の実施形態の斜視
図、（ｂ）は（ａ）のｇ―ｇ線に沿う中空状カプセル粒
子の充填状態の概念図である。FIG. 10 (a) is a perspective view of still another embodiment of the present invention, and FIG. 10 (b) is a conceptual diagram of a state of filling hollow capsule particles along the line gg of FIG. 10 (a).
【図１１】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は
仕切りを持たない場合の模式図、（ｂ）は仕切りを設け
た場合の模式図である。FIGS. 11A and 11B show still another embodiment of the present invention, wherein FIG. 11A is a schematic diagram when no partition is provided, and FIG. 11B is a schematic diagram when a partition is provided.
【図１２】（ａ）は本発明における一方のシート状制振
材の拡大断面図、（ｂ）は同上のシート状制振材の作製
に用いた装置の概略図である。12A is an enlarged cross-sectional view of one sheet-like vibration damping material of the present invention, and FIG. 12B is a schematic view of an apparatus used for producing the same sheet-like vibration damping material.
【図１３】（ａ）は本発明におけるシート状制振材の製
造工程の説明図、（ｂ）は同上の中空状カプセル粒子の
充填動作を説明する模式図である。13 (a) is an explanatory view of a manufacturing process of the sheet-shaped vibration damping material of the present invention, and FIG. 13 (b) is a schematic view for explaining a filling operation of the above-mentioned hollow capsule particles.
【図１４】本発明の制振パネル材における制振性能を従
来技術との比較において説明するグラフである。FIG. 14 is a graph illustrating the damping performance of the damping panel material of the present invention in comparison with the related art.
【図１５】本発明の制振パネル材における騒音レベルを
従来技術との比較において説明するグラフである。FIG. 15 is a graph for explaining the noise level of the vibration damping panel material of the present invention in comparison with the related art.
【図１６】（ａ）は本発明の更に他の実施形態の斜視
図、（ｂ）は（ａ）のｍ―ｍ線に沿う中空状カプセル粒
子の充填状態の概念図である。FIG. 16 (a) is a perspective view of still another embodiment of the present invention, and FIG. 16 (b) is a conceptual diagram of a state of filling hollow capsule particles along the line MM in FIG.
【図１７】同上の制振パネル材の制振性能を示すグラフ
である。FIG. 17 is a graph showing the damping performance of the damping panel material of the above.
【図１８】同上の制振性能（損失係数）を計測するシス
テム概念図である。FIG. 18 is a conceptual diagram of a system for measuring damping performance (loss coefficient) according to the embodiment.
【図１９】同上の損失係数の算出に関する説明図であ
る。FIG. 19 is an explanatory diagram regarding calculation of a loss coefficient according to the embodiment.
【図２０】（ａ）は従来技術の制振パネル材の斜視図、
（ｂ）は（ａ）のｄ―ｄ線に沿う粉粒体の充填状態の概
念図である。FIG. 20 (a) is a perspective view of a conventional vibration damping panel material,
(B) is a conceptual diagram of the filling state of the granular material along the dd line of (a).
【図２１】従来技術の粉粒体による制振パネル材の周波
数に対する制振性能の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a vibration damping performance with respect to a frequency of a vibration damping panel material made of a granular material of the related art.
１ シート状制振材 ２ 制振パネル材 ３ 構造部材 ４ 微粒子 ５ 微粒子層 ５ａ 上面 ６ 中空状カプセル粒子 ６ａ 内壁面 ７ 中空状カプセル粒子層 ８ 空間 ９ 隙間 １０ 仕切り １１ パネル面 １２ 制振塗料層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet-shaped damping material 2 Damping panel material 3 Structural member 4 Fine particle 5 Fine particle layer 5a Upper surface 6 Hollow capsule particle 6a Inner wall surface 7 Hollow capsule particle layer 8 Space 9 Gap 10 Partition 11 Panel surface 12 Damping paint layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥平 有三 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2E001 DG01 FA02 FA03 FA11 FA14 FA16 GA03 GA07 GA24 HA11 HB01 HB04 HC01 HD11 HE01 3J048 AA06 AC02 BE14 DA10 EA38 4F100 AB01A AB01C AK12A AK12B AK12C AK12J AK28A AK28C AK28J AL01A AL01C AN02A AN02C AP00A AP00C AT00A AT00C BA03 BA05 BA06 BA10A BA10C BA13 CC00D DE01B DE04B JH02 JK07B YY00B ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yuzo Okuhira 1048 Odomo Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. AA06 AC02 BE14 DA10 EA38 4F100 AB01A AB01C AK12A AK12B AK12C AK12J AK28A AK28C AK28J AL01A AL01C AN02A AN02C AP00A AP00C AT00A AT00C BA03 BA05 BA06 BA10A BA10C BA13 CC00D DE01B DE04B
Claims (11)
間に、粒径の小さな微粒子が充填された中空状カプセル
粒子が封入されていることを特徴とするシート状制振
材。1. A sheet-shaped vibration damping material characterized in that hollow capsule particles filled with fine particles having a small particle diameter are sealed between two structural members facing each other at an interval.
ート状に形成されていることを特徴とする請求項１記載
のシート状制振材。2. The sheet-shaped vibration damping material according to claim 1, wherein two opposing structural members are formed in a sheet shape.
性材料から構成されていることを特徴とする請求項１又
は請求項２記載のシート状制振材。3. The sheet-shaped vibration damping material according to claim 1, wherein the hollow capsule particles and the fine particles are made of a low elastic material.
下であることを特徴とする請求項３記載のシート状制振
材。4. The sheet-shaped vibration damping material according to claim 3, wherein the low elastic material has a Young's modulus of 10 8 N / m 2 or less.
微粒子層の上面と中空状カプセル粒子の内壁面との間に
空間を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の
いずれかに記載のシート状制振材。5. The method according to claim 1, wherein a space is provided between the upper surface of the fine particle layer filled in the hollow capsule particles and the inner wall surface of the hollow capsule particles. The sheet-shaped vibration damping material according to the above.
空状カプセル粒子内に充填されている微粒子層の体積の
比率が９８％以下であることを特徴とする請求項１乃至
請求項５のいずれかに記載のシート状制振材。6. The method according to claim 1, wherein the ratio of the volume of the fine particle layer filled in the hollow capsule particles to the volume in the hollow capsule particles is 98% or less. The sheet-shaped vibration damping material according to the above.
の構造部材間に隙間をあけて封入されていることを特徴
とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のシート
状制振材。7. The sheet-shaped member according to claim 1, wherein the hollow capsule particle layer is sealed with a gap between two opposing structural members. Vibration material.
の隙間の高さが、中空状カプセル粒子層の高さの２％以
上であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいず
れかに記載のシート状制振材。8. The method according to claim 1, wherein the height of the gap between the hollow capsule particle layer and the structural member is at least 2% of the height of the hollow capsule particle layer. The sheet-shaped vibration damping material according to any one of the above.
分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８
のいずれかに記載のシート状制振材。9. The method according to claim 1, wherein the hollow capsule particle layer is divided by a partition.
The sheet-shaped vibration damping material according to any one of the above.
ート状制振材が、金属板、木板等のパネル面に貼付され
ていることを特徴とする制振パネル材。10. A vibration damping panel material, wherein the sheet-shaped vibration damping material according to any one of claims 1 to 9 is adhered to a panel surface such as a metal plate or a wooden plate.
状カプセル粒子が、金属板、木板等のパネル面に塗布さ
れる制振塗料層内に充填され、且つ制振塗料層内におい
て中空状カプセル粒子が移動可能となっていることを特
徴とする制振パネル材。11. A hollow capsule particle filled with fine particles having a small particle size is filled in a damping paint layer applied to a panel surface such as a metal plate or a wooden plate, and is hollow in the damping paint layer. A damping panel material characterized in that capsule particles are movable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27152599A JP2001090776A (en) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | Sheet-like vibration damping material and vibration damping panel material |
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Publications (1)
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ID=17501290
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001090776A (en) |
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-
1999
- 1999-09-27 JP JP27152599A patent/JP2001090776A/en active Pending
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