JPH03244514A - 制振性に優れた複合積層厚鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ業上の利用分野） 本発明は、特に、制振性に優れた複合積層厚鋼板の製造
方法に関するもので、鉄鋼業においては厚板などに適用
可能である。この鋼板は構造物などとして十分な強度を
もっと同時に優れた制振性を有し、かつ安価であるとい
う特徴をもち、制振性を要求される構造部材などじ広く
用いることができる。

（従来の技術） 自動車、船舶あるいは鋼構造物などから発生する振動や
騒音を低減することは、その商品価値を高める上で非常
に重要な課題である。従来、対象物の剛性を高めたり、
質量を付加することにより、共振周波数を問題の周波数
範囲外へ移動させることで振動や騒音を低減していた。

しかし、この方法ではややもすれば対象物を重くするか
大きくすることになる。今日では、軽量化あるいは小型
化といったことが設計時の重要なポイントとなっている
ため、振動や騒音が発生する部位に制振性能の大きい材
料を使用したり、粘弾性物質のダンピングシートを接着
するなどの手法がとられている。

制振性能の大きい材料には鋼板と鋼板の間に粘弾性物質
を挟装した積層鋼板があるが、主として薄鋼板に限られ
、それ単独では構造物などとして使用するには強度上問
題がある。このタイプの制振鋼板に用いられる粘弾性物
質は、例えば特開昭６０−８２３４９号、特開昭６３−
２７８９８８号公報などにみられるような熱可塑性樹脂
および熱硬化性樹脂が用いられているが、このような樹
脂を厚鋼板ではさみ込んだ場合、加熱圧着時に鋼板自重
が大きいため大圧下を受けて溶融した樹脂が鋼板端部か
らはみ出すなど必要樹脂厚の確保が困難であった。その
ため、一般には通常の厚鋼板で構造物として建造した後
、制振性を要求される部位にダンピングシートを接着す
る手法が取られている。しかし、この方法では構造物に
よっては施工能率やコストの点で問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、従来技術に述べた問題を解決し、制振性に優
れた複合積層厚鋼板の製造方法を提供するものである。

本発明による複合厚鋼板は、構造物として十分な強度を
もつと同時に優れた制振性を有する。

（課題を解決するための手段〉 本発明の要旨は、 （１）　ｍ板と鋼板の間に樹脂を挟装した制振用鋼板の
製造方法において、発泡剤を含有する樹脂を鋼板の間に
積層し、該積層鋼板を発泡剤の発泡温度以上に加熱する
ことを特徴とする制振性に優れた複合積層厚鋼板の製造
方法。

（２）発泡剤を含有する樹脂をシート状に成形して、該
シート状樹脂を鋼板の間に挟んで積層鋼板を形成するこ
とを特徴とする前項（１）記載の制振性に優れた複合積
層厚鋼板の製造方法。

（３）発泡剤を含有する樹脂を鋼板の片面または両面に
塗布して、これに無塗装の鋼板または前記同様に塗布し
た鋼板を重ねて積層鋼板を形成することを特徴とする前
項（１）記載の制振性に優れた複合積層厚鋼板の製造方
法。

である。

（作　　　用） 制振材料は、粘弾性体と拘束層の組み合わせでその機能
を効果的に発揮する。拘束層は高剛性を実現すると共に
、粘弾性体の制振性を高めるのにも役立つ。鋼板にダン
ピングシートを接着する非拘束型では、粘弾性体の引張
方向の曲げ変形で、また鋼板と鋼板の間に挟み込む拘束
型は、剪断変形で振動エネルギーを吸収し熱として消費
するが、一般に剪断変形を利用するとエネルギー吸収が
大きくなる０本発明は後者の拘束型に属する。本発明で
は、鋼板間に積層する粘弾性体を特定の温度以上に加熱
することにより分解発泡する発泡剤を含有する樹脂とし
たが、以下、その点について説明する。

発泡性樹脂は、発泡剤の発泡温度未満の温度で鋼板間に
積層した後、全体を発泡温度以上に加熱するだけで発泡
剤の混入程度に応じ体積が１．５〜数１０倍に膨張する
。そのため鋼板の重量に応じた適正な発泡倍率を選ぶこ
とにより、鋼板自重をささえ、必要樹脂厚を確保するこ
とができる。また、鋼板の凹凸などに対する追従性も向
上し、制振性を低下させる隙間や浮きの発生が防止でき
る。さらに、発泡剤を含有する樹脂をシート状に成形、
もしくは鋼板の片面または両面に塗布して積層すること
により、従来の構造物建造後のダンピングシート接着な
どに比べ施工能率が大幅に改善できる。

樹脂としては、通常発泡体として使用されるポリオレフ
ィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂
を含め、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の多くが使用
できる。また樹脂層にあらかじめ含有させておく発泡剤
としては、アゾジカルボンアミド、イソブチルニトリル
、ジアゾアミノベンゼン、Ｎ、Ｎ’−ジニトロソペンタ
メチレンテトラミン、Ｐ、Ｐ’−オキシビスヘンゼンス
ルホニルヒトラジドなどの市販の多くの発泡剤か使用で
きる。

発泡剤の添加量は、発泡倍率により異なるが、樹脂１０
０重量部に対し通常２〜３０重量部位である。発泡のた
めの加熱温度は発泡剤により異なるか、今後省エネルギ
ーの観点からより低温側に移行しても必要に応じて重炭
酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなどの無機系の低温分
解型発泡剤を選定すれば、本発明を実施することは可能
である。

加熱古注としては、樹脂全体にわたって均質な発泡を確
保するために樹脂を積層後加熱炉に装入し、鋼板全体を
発泡温度以上で１０〜６０分間程度保持することが好ま
しいが、加熱温度によっては保持時間なしでも十分な特
性が得られる。加熱温度の上限については特に限定しな
いが、高温になると積層する上下鋼板の特性が変化する
可能性があるため自ずと制限され、実際上、４００℃以
下の温度に加熱することが好ましい。

なお、接着強度については、鋼板自重によるプレス効果
もあり、融着たけで十分な強度を持つが、加熱接着時に
若干の圧下を行なっても何ら差し支えない。

上記の結果、従来の非発泡樹脂と比較した場合、発泡に
よる厚さの増加に加え、密着性の向上により制振性の向
上が可能となる。ただし、本発明のような粘弾性体の剪
断変形を利用して制振性を得る場合、粘弾性体の厚さは
厚いほど良く軽量化にも好ましいが、強度やコストなど
の点から自ずと制限されるべきものである。発泡後の樹
脂厚が０．１＋＋＋ｍ未満では制振性に対する実質的効
果が少なく、また５■超では制振性の大きな改善効果は
認められないため積層発泡後の樹脂厚は０．１〜５ｍｍ
とすることが好ましい。

（実　施　例） 種々の厚さをもつ厚鋼板間に発泡性樹脂を挟装し、加熱
発泡させた複合積層鋼板を製作した。この複合積層鋼板
より短冊上試験片を切り出し、樹脂厚、機械インピーダ
ンス法により制振性の指標である損失係数を測定した。

その結果を表１に示す。

鋼板単独との比較では発泡、非発泡性樹脂ともに損失係
数は大幅に向上しているか、非発泡樹脂をはさみ込んた
比較例では、加熱融着前後での樹脂厚の減少化が大きく
、同一初期樹脂厚における損失係数は小さい。また鋼板
との密着性にも劣る。

それに対し、本発明による発泡性樹脂を積層した複合積
層鋼板は、発泡による体積膨張のため加熱融着前後での
樹脂厚の減少がほとんどない。また鋼板との密着性も向
上し、損失係数が向上した。なお強度については非発泡
樹脂と同厚であればほとんど差がなく、密着性の向上に
より損失係数の向上が図られることから、制振性が同等
であれば樹脂厚を薄くできるため、むしろ強度を上げる
ことができる。

（発明の効果） 本発明による複合積層厚鋼板は、上記実施例でも明らか
なように、構造物として十分な強度をもつと同時に制振
性を向上させることができた。その結果、制振性を要求
される部位、構造物の材料として大量かつ安価に提供す
ることが可能となった。

他４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼板と鋼板の間に樹脂を挟装した制振用鋼板の製造
   方法において、発泡剤を含有する樹脂を鋼板の間に積層
   し、該積層鋼板を発泡剤の発泡温度以上に加熱すること
   を特徴とする制振性に優れた複合積層厚鋼板の製造方法
   。 ２　発泡剤を含有する樹脂をシート状に成形して、該シ
   ート状樹脂を鋼板の間に挟んで積層鋼板を形成すること
   を特徴とする請求項１記載の制振性に優れた複合積層厚
   鋼板の製造方法。 ３　発泡剤を含有する樹脂を鋼板の片面または両面に塗
   布して、これに無塗装の鋼板または前記同様に塗布した
   鋼板を重ねて積層鋼板を形成することを特徴とする請求
   項１記載の制振性に優れた複合積層厚鋼板の製造方法。