JPH05318464A - 制振複合材料の製造方法 - Google Patents
制振複合材料の製造方法Info
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- JPH05318464A JPH05318464A JP4127298A JP12729892A JPH05318464A JP H05318464 A JPH05318464 A JP H05318464A JP 4127298 A JP4127298 A JP 4127298A JP 12729892 A JP12729892 A JP 12729892A JP H05318464 A JPH05318464 A JP H05318464A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 特定の振動周期の共振回路、漏電回路もしく
はこれらの回路に近い電気回路を内部に構成させ、この
電気回路により該特定の振動周期又はその振動周期近傍
の周期を有する振動を減衰させる制振複合材料を、容易
かつ確実に、再現性良く、しかも安価、効率的に製造す
る方法の提供。 【構成】 比較的粒径の大きい圧電性粒子１の表面を、
比較的粒径の小さい導電性粒子又は半導電性粒子２と粒
径の小さい第３の成分の粒子３とで被覆して複合機能粒
子４Ａを製造し、該複合機能粒子４Ａを高分子マトリッ
クス５中に分散させる。比較的粒径の大きい圧電性粒子
の表面を、比較的粒径の小さい導電性粒子又は半導電性
粒子で被覆した後、比較的粒径の小さい第３の成分の粒
子で被覆して複合機能粒子を製造し、該複合機能粒子を
高分子マトリックス中に分散させる。
はこれらの回路に近い電気回路を内部に構成させ、この
電気回路により該特定の振動周期又はその振動周期近傍
の周期を有する振動を減衰させる制振複合材料を、容易
かつ確実に、再現性良く、しかも安価、効率的に製造す
る方法の提供。 【構成】 比較的粒径の大きい圧電性粒子１の表面を、
比較的粒径の小さい導電性粒子又は半導電性粒子２と粒
径の小さい第３の成分の粒子３とで被覆して複合機能粒
子４Ａを製造し、該複合機能粒子４Ａを高分子マトリッ
クス５中に分散させる。比較的粒径の大きい圧電性粒子
の表面を、比較的粒径の小さい導電性粒子又は半導電性
粒子で被覆した後、比較的粒径の小さい第３の成分の粒
子で被覆して複合機能粒子を製造し、該複合機能粒子を
高分子マトリックス中に分散させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は制振複合材料の製造方法
に係り、詳しくは、特定の周期及びその近傍の周期を有
する振動を速やかに減衰させる機能を有する制振複合材
料の製造方法に関するものである。
に係り、詳しくは、特定の周期及びその近傍の周期を有
する振動を速やかに減衰させる機能を有する制振複合材
料の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧電性粒子と導電性粒子又は半導
電性粒子を高分子マトリックス中に高分散させてなる制
振複合材、或いは、圧電性粒子と導電性粒子又は半導電
性粒子と磁性粒子を高分子マトリックス中に高分散させ
た制振複合材は、特公昭６１−４６４９８、特開昭６１
−８３６５５、特開昭６２−２５５１３５、特開昭６３
−２０３６２などに述べられているように、高分子マト
リックス中で各粒子を各々混練して高分散させ、これに
より高分子マトリックス中に制振性能を決定する漏電回
路及び共振回路を形成させることにより製造されてい
る。
電性粒子を高分子マトリックス中に高分散させてなる制
振複合材、或いは、圧電性粒子と導電性粒子又は半導電
性粒子と磁性粒子を高分子マトリックス中に高分散させ
た制振複合材は、特公昭６１−４６４９８、特開昭６１
−８３６５５、特開昭６２−２５５１３５、特開昭６３
−２０３６２などに述べられているように、高分子マト
リックス中で各粒子を各々混練して高分散させ、これに
より高分子マトリックス中に制振性能を決定する漏電回
路及び共振回路を形成させることにより製造されてい
る。
【０００３】一方、特開平２−２０６５４０、特開平２
−２７８０３５には、圧電体薄板の両面に電極を形成
し、これに抵抗を介して接続することにより同様な回路
を形成することが開示されている。
−２７８０３５には、圧電体薄板の両面に電極を形成
し、これに抵抗を介して接続することにより同様な回路
を形成することが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】混練機を使用して高分
子マトリックス中に圧電性粒子と導電性粒子又は半導電
性粒子と磁性粒子を分散させる方法では、意図した漏電
回路及び共振回路が形成される確率は該粒子の混合状態
に依存し、かつ経験的知見に寄るところが多く、同一性
能の制振材料を再現性良く製造することが困難である。
子マトリックス中に圧電性粒子と導電性粒子又は半導電
性粒子と磁性粒子を分散させる方法では、意図した漏電
回路及び共振回路が形成される確率は該粒子の混合状態
に依存し、かつ経験的知見に寄るところが多く、同一性
能の制振材料を再現性良く製造することが困難である。
【０００５】一方、圧電体薄板の両面に電極を形成し、
これに抵抗を介して接続することにより同様な回路を形
成させる方法では、必要な面積の圧電体薄板が極めて高
価となり、これが商品化を妨げている。
これに抵抗を介して接続することにより同様な回路を形
成させる方法では、必要な面積の圧電体薄板が極めて高
価となり、これが商品化を妨げている。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、圧電
性粒子と、導電性粒子又は半導電性粒子と、誘導抵抗を
有する第３の成分の粒子とを高分子マトリックス中に分
散させることにより、特定の振動周期の共振回路、漏電
回路もしくはこれらの回路に近い電気回路を内部に構成
させ、この電気回路により該特定の振動周期又はその振
動周期近傍の周期を有する振動を減衰させる制振複合材
料を、高い制振性能を有する制振複合材料を容易かつ確
実に、再現性良く、しかも安価にできる制振複合材料の
製造方法を提供することを目的とする。
性粒子と、導電性粒子又は半導電性粒子と、誘導抵抗を
有する第３の成分の粒子とを高分子マトリックス中に分
散させることにより、特定の振動周期の共振回路、漏電
回路もしくはこれらの回路に近い電気回路を内部に構成
させ、この電気回路により該特定の振動周期又はその振
動周期近傍の周期を有する振動を減衰させる制振複合材
料を、高い制振性能を有する制振複合材料を容易かつ確
実に、再現性良く、しかも安価にできる制振複合材料の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の制振複合材料
の製造方法は、圧電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒
子とを高分子マトリックス中に分散させてなるエネルギ
ー変換機能を有する制振複合材料であって、更に、誘導
抵抗を有する第３の成分の粒子を添加することにより特
定の振動周期の共振回路、漏電回路、もしくはこれらの
回路に近い電気回路を該制振複合材料内部に構成させ、
この電気回路により該特定の振動周期又はその振動周期
近傍の周期を有する振動を減衰させる制振複合材料を製
造する方法において、比較的粒径の大きい圧電性粒子の
表面を、比較的粒径の小さい導電性粒子又は半導電性粒
子と比較的粒径の小さい第３の成分の粒子とで被覆して
複合機能粒子を製造し、該複合機能粒子を高分子マトリ
ックス中に分散させることを特徴とする。
の製造方法は、圧電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒
子とを高分子マトリックス中に分散させてなるエネルギ
ー変換機能を有する制振複合材料であって、更に、誘導
抵抗を有する第３の成分の粒子を添加することにより特
定の振動周期の共振回路、漏電回路、もしくはこれらの
回路に近い電気回路を該制振複合材料内部に構成させ、
この電気回路により該特定の振動周期又はその振動周期
近傍の周期を有する振動を減衰させる制振複合材料を製
造する方法において、比較的粒径の大きい圧電性粒子の
表面を、比較的粒径の小さい導電性粒子又は半導電性粒
子と比較的粒径の小さい第３の成分の粒子とで被覆して
複合機能粒子を製造し、該複合機能粒子を高分子マトリ
ックス中に分散させることを特徴とする。
【０００８】請求項２の制振複合材料の製造方法は、圧
電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒子とを高分子マト
リックス中に分散させてなるエネルギー変換機能を有す
る制振複合材料であって、更に、誘導抵抗を有する第３
の成分の粒子を添加することにより特定の振動周期の共
振回路、漏電回路、もしくはこれらの回路に近い電気回
路を該制振複合材料内部に構成させ、この電気回路によ
り該特定の振動周期又はその振動周期近傍の周期を有す
る振動を減衰させる制振複合材料を製造する方法におい
て、比較的粒径の大きい導電性粒子又は半導電性粒子の
表面を、比較的粒径の小さい圧電性粒子と比較的粒径の
小さい第３の成分の粒子とで被覆して複合機能粒子を製
造し、該複合機能粒子を高分子マトリックス中に分散さ
せることを特徴とする。
電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒子とを高分子マト
リックス中に分散させてなるエネルギー変換機能を有す
る制振複合材料であって、更に、誘導抵抗を有する第３
の成分の粒子を添加することにより特定の振動周期の共
振回路、漏電回路、もしくはこれらの回路に近い電気回
路を該制振複合材料内部に構成させ、この電気回路によ
り該特定の振動周期又はその振動周期近傍の周期を有す
る振動を減衰させる制振複合材料を製造する方法におい
て、比較的粒径の大きい導電性粒子又は半導電性粒子の
表面を、比較的粒径の小さい圧電性粒子と比較的粒径の
小さい第３の成分の粒子とで被覆して複合機能粒子を製
造し、該複合機能粒子を高分子マトリックス中に分散さ
せることを特徴とする。
【０００９】請求項３の制振複合材料の製造方法は、圧
電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒子とを高分子マト
リックス中に分散させてなるエネルギー変換機能を有す
る制振複合材料であって、更に、誘導抵抗を有する第３
の成分の粒子を添加することにより特定の振動周期の共
振回路、漏電回路、もしくはこれらの回路に近い電気回
路を該制振複合材料内部に構成させ、この電気回路によ
り該特定の振動周期又はその振動周期近傍の周期を有す
る振動を減衰させる制振複合材料を製造する方法におい
て、比較的粒径の大きい圧電性粒子の表面を、比較的粒
径の小さい導電性粒子又は半導電性粒子で被覆した後、
比較的粒径の小さい第３の成分の粒子で被覆して複合機
能粒子を製造し、該複合機能粒子を高分子マトリックス
中に分散させることを特徴とする。
電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒子とを高分子マト
リックス中に分散させてなるエネルギー変換機能を有す
る制振複合材料であって、更に、誘導抵抗を有する第３
の成分の粒子を添加することにより特定の振動周期の共
振回路、漏電回路、もしくはこれらの回路に近い電気回
路を該制振複合材料内部に構成させ、この電気回路によ
り該特定の振動周期又はその振動周期近傍の周期を有す
る振動を減衰させる制振複合材料を製造する方法におい
て、比較的粒径の大きい圧電性粒子の表面を、比較的粒
径の小さい導電性粒子又は半導電性粒子で被覆した後、
比較的粒径の小さい第３の成分の粒子で被覆して複合機
能粒子を製造し、該複合機能粒子を高分子マトリックス
中に分散させることを特徴とする。
【００１０】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。図１は本発明の請求項１の制振複合材料の製造方
法の一実施方法を説明する模式的断面図、図２は本発明
の請求項３の制振複合材料の製造方法の一実施方法を説
明する模式的断面図である。
する。図１は本発明の請求項１の制振複合材料の製造方
法の一実施方法を説明する模式的断面図、図２は本発明
の請求項３の制振複合材料の製造方法の一実施方法を説
明する模式的断面図である。
【００１１】図中、１は圧電性粒子、２は導電性又は半
導電性微粒子、３は第３の成分としての磁性微粒子、４
Ａ，４Ｂは複合機能粒子、５は高分子マトリックスであ
る。
導電性微粒子、３は第３の成分としての磁性微粒子、４
Ａ，４Ｂは複合機能粒子、５は高分子マトリックスであ
る。
【００１２】まず、本発明に係る複合機能粒子４Ａ，４
Ｂについて説明する。請求項１、３の方法においては、
圧電性粒子１の表面を導電性又は半導電性微粒子２や磁
性微粒子３で被覆して複合機能粒子４Ａ，４Ｂを製造す
る。この導電性又は半導電性微粒子２や磁性微粒子３に
よる被覆は、ボールミルによるメカノケミストリー、又
は、流動層処理により、粒子表面に帯電する静電気によ
る静電引力を利用して行なうのが好ましい。
Ｂについて説明する。請求項１、３の方法においては、
圧電性粒子１の表面を導電性又は半導電性微粒子２や磁
性微粒子３で被覆して複合機能粒子４Ａ，４Ｂを製造す
る。この導電性又は半導電性微粒子２や磁性微粒子３に
よる被覆は、ボールミルによるメカノケミストリー、又
は、流動層処理により、粒子表面に帯電する静電気によ
る静電引力を利用して行なうのが好ましい。
【００１３】具体的には、圧電性粒子１と導電性又は半
導電性微粒子２及び磁性微粒子３とを所定割合で回転式
ボールミルに入れ、３０〜６０ｒｐｍの回転数で１０〜
６０分程度処理して、圧電性粒子１の表面に導電性又は
半導電性微粒子２及び磁性微粒子３の混合層よりなる被
覆層が形成された複合機能粒子４Ａを得る。
導電性微粒子２及び磁性微粒子３とを所定割合で回転式
ボールミルに入れ、３０〜６０ｒｐｍの回転数で１０〜
６０分程度処理して、圧電性粒子１の表面に導電性又は
半導電性微粒子２及び磁性微粒子３の混合層よりなる被
覆層が形成された複合機能粒子４Ａを得る。
【００１４】或いは、圧電性粒子１を、室温〜１２０℃
程度の窒素ガス等の不活性ガスで流動化させて流動層を
形成し、この流動化ガスに同伴させてまず、導電性又は
半導電性微粒子２を流動層内に導入し、次いで同様に磁
性微粒子３を導入する。これにより、圧電性粒子１の表
面に導電性又は半導電性微粒子２の被覆層を介して磁性
微粒子３の被覆層が形成された複合機能粒子４Ｂが得ら
れる。
程度の窒素ガス等の不活性ガスで流動化させて流動層を
形成し、この流動化ガスに同伴させてまず、導電性又は
半導電性微粒子２を流動層内に導入し、次いで同様に磁
性微粒子３を導入する。これにより、圧電性粒子１の表
面に導電性又は半導電性微粒子２の被覆層を介して磁性
微粒子３の被覆層が形成された複合機能粒子４Ｂが得ら
れる。
【００１５】請求項１、３の方法において、圧電性粒子
１としては、粒径１〜１００μｍ、好ましくは３０〜６
０μｍの比較的大粒径の圧電性粒子を用いる。
１としては、粒径１〜１００μｍ、好ましくは３０〜６
０μｍの比較的大粒径の圧電性粒子を用いる。
【００１６】一方、導電性又は半導電性微粒子２として
は、粒径０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０１〜５
μｍの比較的微粒の導電性又は半導電性微粒子を用い
る。
は、粒径０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０１〜５
μｍの比較的微粒の導電性又は半導電性微粒子を用い
る。
【００１７】また、磁性微粒子３としては、粒径０．２
〜３０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍの比較的微粒の
磁性微粒子を用いる。
〜３０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍの比較的微粒の
磁性微粒子を用いる。
【００１８】請求項１、３において、複合機能粒子４Ａ
における導電性又は半導電性微粒子２と磁性微粒子３と
の混合被覆層の厚さ、及び、複合機能粒子４Ｂにおける
導電性又は半導電性微粒子２の被覆層及び磁性微粒子３
の被覆層の厚さ、或いは各粒子の配合割合には特に制限
はなく、用いる各粒子の物性等に応じて、得られる複合
機能粒子４Ａ，４Ｂに、所望の漏電回路、共振回路或い
はこれらの回路に近い電気回路が形成されるように適宜
決定される。
における導電性又は半導電性微粒子２と磁性微粒子３と
の混合被覆層の厚さ、及び、複合機能粒子４Ｂにおける
導電性又は半導電性微粒子２の被覆層及び磁性微粒子３
の被覆層の厚さ、或いは各粒子の配合割合には特に制限
はなく、用いる各粒子の物性等に応じて、得られる複合
機能粒子４Ａ，４Ｂに、所望の漏電回路、共振回路或い
はこれらの回路に近い電気回路が形成されるように適宜
決定される。
【００１９】このようにして得られる複合機能粒子４
Ａ，４Ｂは、常法に従って、高分子マトリックス５中に
混合分散させることにより、容易に所望の制振性能を有
する制振複合材料を再現性良く製造することができる。
Ａ，４Ｂは、常法に従って、高分子マトリックス５中に
混合分散させることにより、容易に所望の制振性能を有
する制振複合材料を再現性良く製造することができる。
【００２０】即ち、圧電性粒子１表面に導電性又は半導
電性微粒子２及び磁性微粒子３の混合被覆層が形成され
た複合機能粒子４Ａと、高分子マトリックス５中に分散
させた、図１に示す制振複合材料によれば、複合機能粒
子４Ａの表面に圧電性粒子１による容量Ｃのコンデンサ
ー、誘導抵抗Ｘの磁性微粒子３によるインダクタンスＬ
（Ｌ＝Ｘ／２πｆ）、及び、導電性又は半導電性微粒子
３による抵抗Ｒの共振回路が形成される。
電性微粒子２及び磁性微粒子３の混合被覆層が形成され
た複合機能粒子４Ａと、高分子マトリックス５中に分散
させた、図１に示す制振複合材料によれば、複合機能粒
子４Ａの表面に圧電性粒子１による容量Ｃのコンデンサ
ー、誘導抵抗Ｘの磁性微粒子３によるインダクタンスＬ
（Ｌ＝Ｘ／２πｆ）、及び、導電性又は半導電性微粒子
３による抵抗Ｒの共振回路が形成される。
【００２１】また、圧電性粒子１表面に導電性又は半導
電性微粒子２の被覆層を介して磁性微粒子３の被覆層が
形成された複合機能粒子４Ｂを、高分子マトリックス５
中に分散させた、図２に示す制振複合材料によっても、
複合機能粒子４Ｂの表面に、圧電性粒子１による容量Ｃ
のコンデンサー、誘導抵抗Ｘの磁性微粒子３によるイン
ダクタンスＬ（Ｌ＝Ｘ／２πｆ）、及び、導電性又は半
導電性微粒子３による抵抗Ｒの共振回路が形成される。
電性微粒子２の被覆層を介して磁性微粒子３の被覆層が
形成された複合機能粒子４Ｂを、高分子マトリックス５
中に分散させた、図２に示す制振複合材料によっても、
複合機能粒子４Ｂの表面に、圧電性粒子１による容量Ｃ
のコンデンサー、誘導抵抗Ｘの磁性微粒子３によるイン
ダクタンスＬ（Ｌ＝Ｘ／２πｆ）、及び、導電性又は半
導電性微粒子３による抵抗Ｒの共振回路が形成される。
【００２２】なお、本発明において、圧電性粒子として
は、例えばポリフッ化ビニリデン、トリフルオロエチレ
ン−ポリフッ化ビニリデン共重合体などの高分子圧電性
粒子、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、
チタン酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）、ニオブ酸
リチウム、タンタル酸リチウム、チタン酸バリウムなど
の無機圧電性粒子が挙げられる。本発明で製造される制
振複合材料が大きな制振効果を発揮するためには、圧電
性粒子ができるだけ大きなモノドメイン構造であること
が好ましく、そのためには圧電性粒子の粒径は前述の如
く、１〜１００μｍ、好ましくは３０〜８０μｍである
ことが望ましい。
は、例えばポリフッ化ビニリデン、トリフルオロエチレ
ン−ポリフッ化ビニリデン共重合体などの高分子圧電性
粒子、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、
チタン酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）、ニオブ酸
リチウム、タンタル酸リチウム、チタン酸バリウムなど
の無機圧電性粒子が挙げられる。本発明で製造される制
振複合材料が大きな制振効果を発揮するためには、圧電
性粒子ができるだけ大きなモノドメイン構造であること
が好ましく、そのためには圧電性粒子の粒径は前述の如
く、１〜１００μｍ、好ましくは３０〜８０μｍである
ことが望ましい。
【００２３】また、導電性微粒子としてはカーボンブラ
ック、ケッチェンブラックなどのカーボン系微粒子、
鉄、アルミニウムなどの金属微粒子があり、半導電性微
粒子としては酸化錫（ＳｎＯ2 ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）
などの半導体微粒子が挙げられる。
ック、ケッチェンブラックなどのカーボン系微粒子、
鉄、アルミニウムなどの金属微粒子があり、半導電性微
粒子としては酸化錫（ＳｎＯ2 ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）
などの半導体微粒子が挙げられる。
【００２４】誘電抵抗を有する第３の成分の微粒子とし
ては、軟鉄やフェライト、酸化クロムなどの強磁性体微
粉末が挙げられる。
ては、軟鉄やフェライト、酸化クロムなどの強磁性体微
粉末が挙げられる。
【００２５】高分子マトリックス材料としては、各種天
然ゴム、合成ゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用い
ることができる。本発明において、高分子マトリックス
材料自体が制振効果を有する必要はないが、制振効果を
有していても何ら差し支えない。
然ゴム、合成ゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用い
ることができる。本発明において、高分子マトリックス
材料自体が制振効果を有する必要はないが、制振効果を
有していても何ら差し支えない。
【００２６】請求項２の制振複合材料の製造方法におい
ては、上記請求項１の制振複合材料の製造方法におい
て、圧電性粒子と導電性又は半導電性粒子とを入れ換え
て実施すれば良い。
ては、上記請求項１の制振複合材料の製造方法におい
て、圧電性粒子と導電性又は半導電性粒子とを入れ換え
て実施すれば良い。
【００２７】
【作用】請求項１、３に従って、比較的粒径の大きい圧
電性粒子の表面に、導電性又は半導電性微粒子及び第３
の成分の微粒子（以下「第３微粒子」と称する。）の混
合被覆層、或いは、導電性又は半導電性微粒子の被覆層
と第３微粒子の被覆層との２層被覆層を形成することに
より、目的とする漏電回路、共振回路或いはこの回路に
近い電気回路が形成された複合機能粒子を容易にかつ確
実に製造することができる。
電性粒子の表面に、導電性又は半導電性微粒子及び第３
の成分の微粒子（以下「第３微粒子」と称する。）の混
合被覆層、或いは、導電性又は半導電性微粒子の被覆層
と第３微粒子の被覆層との２層被覆層を形成することに
より、目的とする漏電回路、共振回路或いはこの回路に
近い電気回路が形成された複合機能粒子を容易にかつ確
実に製造することができる。
【００２８】従って、このような複合機能粒子を高分子
マトリックス中に分散させることにより、目的とする周
期及びその近傍の周期を有する振動を速やかに減衰させ
る、優れた制振性能を有する制振複合材料を容易かつ効
率的に、再現性良く、しかも安価に製造することができ
る。
マトリックス中に分散させることにより、目的とする周
期及びその近傍の周期を有する振動を速やかに減衰させ
る、優れた制振性能を有する制振複合材料を容易かつ効
率的に、再現性良く、しかも安価に製造することができ
る。
【００２９】なお、圧電性粒子はわずかな運動エネルギ
ーを与えることにより容易にその表面に静電気が帯電す
るため、この静電引力を利用して、容易に本発明に係る
複合機能粒子を製造することができる。
ーを与えることにより容易にその表面に静電気が帯電す
るため、この静電引力を利用して、容易に本発明に係る
複合機能粒子を製造することができる。
【００３０】特に、このようなわずかの運動エネルギー
で表面が荷電される圧電性粒子の表面に、予め回路設計
で求めた第３微粒子の被覆層を形成し、更に、導電性又
は半導電性微粒子の被覆層を形成することにより、目的
とする周期及びその近傍の周期を有する振動を速やかに
減衰させる高性能制振性材料をより一層確実に製造する
ことが可能とされる。
で表面が荷電される圧電性粒子の表面に、予め回路設計
で求めた第３微粒子の被覆層を形成し、更に、導電性又
は半導電性微粒子の被覆層を形成することにより、目的
とする周期及びその近傍の周期を有する振動を速やかに
減衰させる高性能制振性材料をより一層確実に製造する
ことが可能とされる。
【００３１】請求項２の制振複合材料の製造方法におい
ても、上記請求項１、３と同様の作用効果が得られる。
ても、上記請求項１、３と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。
より具体的に説明する。
【００３３】なお、以下において、対数減衰率の測定
は、ハンマー法に準じて行なった。即ち、試料片は片持
梁となるようにその一端を万力で固定する。固定部は鋼
材（ＳＳ４００）で作製した補助部材で挟む。振動試験
に先立って万力の締め付け力とトルクとの関係をロード
セルとトルクゲージを用いて測定しておき、試験中はト
ルクゲージの測定値が常に同じ値となるように締め付け
を調節する。試料片の振動部分の長さｌは、試料片の１
次モードの共振周波数が１００，５００，１０００Ｈｚ
近傍となるように定める。共振周波数の計算には下記
（Ｉ）式を用いる。ｌの値と共振周波数の計算値とを表
２に示す。試料片はそれぞれの周波数帯でｌが最も長い
形状で作製し、一通り測定を終えた後制振材を切取りｌ
を短くして次の測定を行なう。最終的には１００，５０
０，１０００Ｈｚの近傍で各々３点ずつ周波数を振って
測定を行なう。
は、ハンマー法に準じて行なった。即ち、試料片は片持
梁となるようにその一端を万力で固定する。固定部は鋼
材（ＳＳ４００）で作製した補助部材で挟む。振動試験
に先立って万力の締め付け力とトルクとの関係をロード
セルとトルクゲージを用いて測定しておき、試験中はト
ルクゲージの測定値が常に同じ値となるように締め付け
を調節する。試料片の振動部分の長さｌは、試料片の１
次モードの共振周波数が１００，５００，１０００Ｈｚ
近傍となるように定める。共振周波数の計算には下記
（Ｉ）式を用いる。ｌの値と共振周波数の計算値とを表
２に示す。試料片はそれぞれの周波数帯でｌが最も長い
形状で作製し、一通り測定を終えた後制振材を切取りｌ
を短くして次の測定を行なう。最終的には１００，５０
０，１０００Ｈｚの近傍で各々３点ずつ周波数を振って
測定を行なう。
【００３４】
【数１】
【００３５】試験片の加振は二通りの方法を試みる。イ
ンパクトハンマーを用いる方法と、図６に示すように自
由端を引っ張り一定量の歪を加えた状態から開放する方
法である。加振にインパクトハンマーを用いた場合はハ
ンマーからの出力も磁気テープに記録する。引っ張りに
よって加振する場合はすべての試料片に対し同じ初期歪
を与えるようにし、その時の張力をリングゲージで測
定、記録する。
ンパクトハンマーを用いる方法と、図６に示すように自
由端を引っ張り一定量の歪を加えた状態から開放する方
法である。加振にインパクトハンマーを用いた場合はハ
ンマーからの出力も磁気テープに記録する。引っ張りに
よって加振する場合はすべての試料片に対し同じ初期歪
を与えるようにし、その時の張力をリングゲージで測
定、記録する。
【００３６】試料片の振動状態を測定するために、試料
片の頂部近傍に加速度ピックアップを貼付しアンプを経
由してその出力を磁気テープに記録する。同時にピック
アップの出力をモニターし波形を確認する。
片の頂部近傍に加速度ピックアップを貼付しアンプを経
由してその出力を磁気テープに記録する。同時にピック
アップの出力をモニターし波形を確認する。
【００３７】測定は（鋼材のみ１＋８種類の制振材）×
９周波数×２種類の加振方法＝１６２点で行なう。各点
での測定回数は３〜５回を目安とし、測定値の再現性に
応じて適宜変更する。
９周波数×２種類の加振方法＝１６２点で行なう。各点
での測定回数は３〜５回を目安とし、測定値の再現性に
応じて適宜変更する。
【００３８】この制振性能試験の結果の解析では磁気テ
ープに記録した振動波形の減衰挙動より試験片の対数減
衰率δを求める。この時、一次モードの振動の減衰のみ
を計算の対象とし、高次モードによって波形が正弦波と
ならない場合はバンドパスフィルタをかけて一次モード
のみを取り出す。対数減衰率の計算は（II）式に基づい
て行なう。
ープに記録した振動波形の減衰挙動より試験片の対数減
衰率δを求める。この時、一次モードの振動の減衰のみ
を計算の対象とし、高次モードによって波形が正弦波と
ならない場合はバンドパスフィルタをかけて一次モード
のみを取り出す。対数減衰率の計算は（II）式に基づい
て行なう。
【００３９】 Ａi ＝ｅｘｐ（δ）×Ａi+j …（II） 但しＡk ：ｋ番目の周期の振幅 （II）式はＡi+j を横軸、Ａi を縦軸に取ってデータを
プロットしたとき、その傾きの自然対数が対数減衰率δ
となることを示している。実際にはＡi+j −Ａi 曲線の
直線部分のデータから最小二乗法を用いて計算する。
プロットしたとき、その傾きの自然対数が対数減衰率δ
となることを示している。実際にはＡi+j −Ａi 曲線の
直線部分のデータから最小二乗法を用いて計算する。
【００４０】実施例１ 図１に示す制振複合材料を製造した。即ち、まず、粒径
３０〜８０μｍ、平均粒径５８μｍの圧電性粒子（ＰＺ
Ｔ）９４重量％と粒径０．０２〜０．５μｍ、平均粒径
０．１μｍの導電性微粒子（ケッチェンブラックＥＣ）
３．０重量％と平均粒径１．０μｍ以下の磁性微粒子
（フェライト）３．０重量％とを回転式ボールミルに入
れ、６０ｒｐｍの回転数で１２０分処理して複合機能粒
子を製造した。この複合機能粒子８３重量％を１７重量
％のエポキシ樹脂に高分散させて制振複合材料を製造し
た。
３０〜８０μｍ、平均粒径５８μｍの圧電性粒子（ＰＺ
Ｔ）９４重量％と粒径０．０２〜０．５μｍ、平均粒径
０．１μｍの導電性微粒子（ケッチェンブラックＥＣ）
３．０重量％と平均粒径１．０μｍ以下の磁性微粒子
（フェライト）３．０重量％とを回転式ボールミルに入
れ、６０ｒｐｍの回転数で１２０分処理して複合機能粒
子を製造した。この複合機能粒子８３重量％を１７重量
％のエポキシ樹脂に高分散させて制振複合材料を製造し
た。
【００４１】同様の手順を繰り返して制振複合材料サン
プルＮｏ．１〜５を製造し、各サンプルの制振性能を測
定して結果を表１に示した。
プルＮｏ．１〜５を製造し、各サンプルの制振性能を測
定して結果を表１に示した。
【００４２】比較例１ 予め複合機能粒子を製造することなく、実施例１で用い
たと同様の各圧電性粒子、導電性微粒子及び磁性微粒子
を直接エポキシ樹脂に分散させて、制振複合材料を製造
した。同様の手順を繰り返して比較サンプルＮｏ．１，
２を製造し、各サンプルの制振性能を測定して結果を表
１に示した。
たと同様の各圧電性粒子、導電性微粒子及び磁性微粒子
を直接エポキシ樹脂に分散させて、制振複合材料を製造
した。同様の手順を繰り返して比較サンプルＮｏ．１，
２を製造し、各サンプルの制振性能を測定して結果を表
１に示した。
【００４３】表１より、明らかなように本発明の方法に
よれば、同一性能の制振複合材料が再現性良く製造でき
た。また、従来の方法で製造したものに比較して制振性
能が約１．８倍に向上した。
よれば、同一性能の制振複合材料が再現性良く製造でき
た。また、従来の方法で製造したものに比較して制振性
能が約１．８倍に向上した。
【００４４】
【表１】
【００４５】実施例２ 粒径３０〜８０μｍ、平均粒径５８μｍの圧電性粒子
（ＰＺＴ）９２重量％を層径１００ｍｍの流動層を用い
て１００℃の温度で流動化開始直後の流量の窒素ガスに
より流動化させた。その後、流動化窒素ガスに同伴させ
て粒径０．０２〜０．５μｍ、平均粒径０．１μｍの導
電性微粒子（ケッチェンブラックＥＣ）３．０重量％を
流動層内に導入して圧電性粒子表面に導電性微粒子をコ
ーティングさせた後、更に流動化窒素ガスに同伴させて
平均粒径１．０μｍ以下の磁性微粒子（フェライト）
５．０重量％を流動層内に導入して、圧電性粒子表面に
コーティングされた導電性微粒子層の上に磁性微粒子を
コーティングさせて複合機能粒子を製造した。この複合
機能粒子８０重量％を２０重量％のエポキシ樹脂に高分
散させて制振複合材料を製造した。
（ＰＺＴ）９２重量％を層径１００ｍｍの流動層を用い
て１００℃の温度で流動化開始直後の流量の窒素ガスに
より流動化させた。その後、流動化窒素ガスに同伴させ
て粒径０．０２〜０．５μｍ、平均粒径０．１μｍの導
電性微粒子（ケッチェンブラックＥＣ）３．０重量％を
流動層内に導入して圧電性粒子表面に導電性微粒子をコ
ーティングさせた後、更に流動化窒素ガスに同伴させて
平均粒径１．０μｍ以下の磁性微粒子（フェライト）
５．０重量％を流動層内に導入して、圧電性粒子表面に
コーティングされた導電性微粒子層の上に磁性微粒子を
コーティングさせて複合機能粒子を製造した。この複合
機能粒子８０重量％を２０重量％のエポキシ樹脂に高分
散させて制振複合材料を製造した。
【００４６】同様の手順を繰り返して制振複合材料サン
プルＮｏ．６〜１２を製造し、各サンプルの制振性能を
測定して結果を表２に示した。
プルＮｏ．６〜１２を製造し、各サンプルの制振性能を
測定して結果を表２に示した。
【００４７】比較例２ 予め複合機能粒子を製造することなく、実施例２で用い
たと同様の各圧電性粒子、導電性微粒子及び磁性微粒子
を直接エポキシ樹脂に分散させて、制振複合材料を製造
した。同様の手順を繰り返して比較サンプルＮｏ．３，
４を製造し、各サンプルの制振性能を測定して結果を表
２に示した。
たと同様の各圧電性粒子、導電性微粒子及び磁性微粒子
を直接エポキシ樹脂に分散させて、制振複合材料を製造
した。同様の手順を繰り返して比較サンプルＮｏ．３，
４を製造し、各サンプルの制振性能を測定して結果を表
２に示した。
【００４８】表２より、明らかなように本発明の方法に
よれば、同一性能の制振複合材料が再現性良く製造でき
た。また、従来の方法で製造したものに比較して制振性
能が約２．２倍に向上した。
よれば、同一性能の制振複合材料が再現性良く製造でき
た。また、従来の方法で製造したものに比較して制振性
能が約２．２倍に向上した。
【００４９】
【表２】
【００５０】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の制振複合材
料の製造方法によれば、目的とする漏電回路、共振回路
或いはこの回路に近い電気回路が形成された複合機能粒
子を予め製造し、この複合機能粒子を高分子マトリック
ス中に分散させることにより、目的とする周期及びその
近傍の周期を有する振動を速やかに減衰させる、優れた
制振性能を有する制振複合材料を容易かつ効率的に、再
現性良く、しかも安価に製造することが可能とされる。
料の製造方法によれば、目的とする漏電回路、共振回路
或いはこの回路に近い電気回路が形成された複合機能粒
子を予め製造し、この複合機能粒子を高分子マトリック
ス中に分散させることにより、目的とする周期及びその
近傍の周期を有する振動を速やかに減衰させる、優れた
制振性能を有する制振複合材料を容易かつ効率的に、再
現性良く、しかも安価に製造することが可能とされる。
【００５１】特に、請求項３の方法によれば、より一層
制振性能に優れた制振複合材料を確実に製造することが
可能とされる。
制振性能に優れた制振複合材料を確実に製造することが
可能とされる。
【図１】本発明の請求項１の制振複合材料の製造方法の
一実施方法を説明する模式的断面図である。
一実施方法を説明する模式的断面図である。
【図２】本発明の請求項３の制振複合材料の製造方法の
一実施方法を説明する模式的断面図である。
一実施方法を説明する模式的断面図である。
１ 圧電性粒子 ２ 導電性又は半導電性微粒子 ３ 磁性微粒子 ４Ａ，４Ｂ 複合機能粒子 ５ 高分子マトリックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:16
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒
子とを高分子マトリックス中に分散させてなるエネルギ
ー変換機能を有する制振複合材料であって、更に、誘導
抵抗を有する第３の成分の粒子を添加することにより特
定の振動周期の共振回路、漏電回路、もしくはこれらの
回路に近い電気回路を該制振複合材料内部に構成させ、
この電気回路により該特定の振動周期又はその振動周期
近傍の周期を有する振動を減衰させる制振複合材料を製
造する方法において、 比較的粒径の大きい圧電性粒子の表面を、比較的粒径の
小さい導電性粒子又は半導電性粒子と比較的粒径の小さ
い第３の成分の粒子とで被覆して複合機能粒子を製造
し、該複合機能粒子を高分子マトリックス中に分散させ
ることを特徴とする制振複合材料の製造方法。 - 【請求項２】 圧電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒
子とを高分子マトリックス中に分散させてなるエネルギ
ー変換機能を有する制振複合材料であって、更に、誘導
抵抗を有する第３の成分の粒子を添加することにより特
定の振動周期の共振回路、漏電回路、もしくはこれらの
回路に近い電気回路を該制振複合材料内部に構成させ、
この電気回路により該特定の振動周期又はその振動周期
近傍の周期を有する振動を減衰させる制振複合材料を製
造する方法において、 比較的粒径の大きい導電性粒子又は半導電性粒子の表面
を、比較的粒径の小さい圧電性粒子と比較的粒径の小さ
い第３の成分の粒子とで被覆して複合機能粒子を製造
し、該複合機能粒子を高分子マトリックス中に分散させ
ることを特徴とする制振複合材料の製造方法。 - 【請求項３】 圧電性粒子と導電性粒子又は半導電性粒
子とを高分子マトリックス中に分散させてなるエネルギ
ー変換機能を有する制振複合材料であって、更に、誘導
抵抗を有する第３の成分の粒子を添加することにより特
定の振動周期の共振回路、漏電回路、もしくはこれらの
回路に近い電気回路を該制振複合材料内部に構成させ、
この電気回路により該特定の振動周期又はその振動周期
近傍の周期を有する振動を減衰させる制振複合材料を製
造する方法において、 比較的粒径の大きい圧電性粒子の表面を、比較的粒径の
小さい導電性粒子又は半導電性粒子で被覆した後、比較
的粒径の小さい第３の成分の粒子で被覆して複合機能粒
子を製造し、該複合機能粒子を高分子マトリックス中に
分散させることを特徴とする制振複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127298A JPH05318464A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 制振複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127298A JPH05318464A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 制振複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05318464A true JPH05318464A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=14956508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4127298A Withdrawn JPH05318464A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 制振複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05318464A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008185095A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Jtekt Corp | 制振部材およびその製造方法 |
| JP2010177571A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Tokai Rubber Ind Ltd | 誘電材料の製造方法およびそれにより製造された誘電膜 |
| JP2019073046A (ja) * | 2017-10-12 | 2019-05-16 | ケーエムマテリアル株式会社 | 船舶用制振材 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4127298A patent/JPH05318464A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008185095A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Jtekt Corp | 制振部材およびその製造方法 |
| JP2010177571A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Tokai Rubber Ind Ltd | 誘電材料の製造方法およびそれにより製造された誘電膜 |
| JP2019073046A (ja) * | 2017-10-12 | 2019-05-16 | ケーエムマテリアル株式会社 | 船舶用制振材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |