JPS58168549A - 制振材 - 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】 本発明は固体拘束層の存在によって著しい割振効果を発
揮するフオーム複合割振材に関し。

さらに詳しくは板状フオーム材の片面に波形構造体金主
体とする特定の固体拘束層を結合させ。

板状フオームの他方の表面を振動体に゛直接取付−１−
＾＾ｒ けることによって低周波域において著しい制振効果のみ
ならず、優れた吸音性能も備えると共に軽量化が可能で
かつコスト低減のできる極めて実用的な割振材に関する
。

近年、自動車、航空機などの乗物の普及に伴い、騒音対
策、特に低周波騒音に対する対策が緊急課題としてクロ
ーズアップされており、一方これらの騒音源となる乗物
側からみると乗物の全重量が出来るだけ軽いことが省エ
ネルギー。

コスト低減の面から考えても不可欠の要素となっている
。したがってこれらの騒音源に対する防音対策を行なう
場合、できる限り軽くてかつ低周波域における割振性と
吸音性を兼備した材料が必要となってくるのは当然であ
る。

このような要求に対し、ポリウレタンをはじめとする軽
量プラスチックフオームの使用がまず考えられるが、市
販のポリウレタンフォームは高周波域における吸音性能
は優れているものの、低周波域における吸音性能は低く
、特に割振性能に関しては後述の比較例で見る如く非常
　２− に小さいため２割振材としては殆んど使用されていない
のは周知の通りである。

そこで本発明者らは、これらの実情に鑑み研究を進めた
結果、プラスチックフオームと波形構造体を特徴とする
特定の拘束層を貼合せて複合化することにより１０００
Ｈｚ以下、特に数十〜数百Ｈｚにおいて優れた割振性能
と吸音性能を有し、かつ軽量化が可能なフオーム複合制
振材を得るに到った。

本発明の特徴は、フオームを波形構造体の拘束層と複合
化すると・とにより、まず第１にフオーム自身の変形量
を拡大し、かつズリ変形を加えることによってフオーム
自身の割振性能を大幅に引き出したこと、第２にフオー
ムと波形構造体の共振効果を利用することにより制振性
能の発現における両者の相乗効果を引き出した点である
。

本発明のフオーム複合割振材の割振性能に関する今一つ
の特徴は、その優れた温度依存性にある。すなわち一般
に用いられているポリマーやアスファルトなどを主体と
する制振材の場合。

その粘弾性的特性（ロス特性）を利用してダンピング効
果をあげようとするため、当然のことながらロス吸収の
ピーク附近の温度域では制振効果が優れているものの、
それ以外の温度では制振効果が大幅に低下する。一方本
発明のフオーム複合制振材の場合、前述の通りフオーム
自身およびフオームと波形構造体との共振効果を利用す
るものであるため、必然的に割振性能の温度変化が非常
に小さいものとなっている。

以上のように本発明のフオーム複合割振材はその構造に
おいても割振効果の発現機構においても、従ってそこか
ら得られる割振性能においても、従来の割振材とは全く
異なる新規な割振材といえる。

一方本発明のフオーム複合割振材を吸音性能の点より考
察すると前述の通りポリウレタンフォームの吸音性能は
高周波域では優れているが。

低〜中周波域ではかなり低く、特にフオームの厚さが薄
くなると低周波域において吸音性能が極端に低下する。

ところで本発明のフオーム複合割振材の場合、フオーム
の表面に結合された固体拘束層の存在によって、実用的
な吸音材として最も重要な低〜中周波域の吸音性能がか
なり改良されている。勿論この場合、拘束層に適量の貫
通孔をあけることによって吸音性能の周波数依存性をコ
ントロールすることが可能と々る。

本発明において波形構造体を主体とする拘束層は波形構
造体を一層ないし複層化してもよいし、１だ波形構造体
に厚紙、プラスチック、石膏板などを貼り合せた複合構
造体としてもよい。

さらにこのような拘束層において１例えば波形構造体と
波形購造体、波形構造体と厚紙などの他の材料を貼り合
せるのに１両面粘着テープなどの薄い粘着層を用いると
割振性能の向上はさらに大きなものとなる。換言すれば
粘着テープなどを併用することにより系全体を軽量化で
きる。

このように本発明のフオーム複合割振材は第１図に示す
如くフオームと拘束層よりなる非対称構造を有し、かつ
そのフオーム層側を振動体に貼りつけることを特徴とす
る制振材である。

本発明に用いる波形構造体とは具体的には第２図の如く
、ライナー（平板）に各種の波形中芯を貼り合せたもの
の総称であり、波の高さ。

波長などに制限はない。また波形構造体の素材となる材
料は例えば各種の紙材、プラスチック。

あるいはアルミニウムなどの金属の薄板等が好適である
が、コスト的には紙材が有利である。

、さらに前述の如く必要に応じて波形構造体に貼り合せ
る固体拘束層としては使用温度で容易に流動しない固体
物であれば何でもよいが、金属板、木材板、スレート板
１石膏ボード、プラスチック板、ゴム板１紙板などが適
している。

一方本発明に用いるフオーム材料としては通常のポリウ
レタンフォームをはじめ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、フェノール樹脂等の各種プラスチッ
クフオームおよびこれらにフィラー、可塑剤、難燃剤な
どを添加したフオームおよび一般のフオームに含浸液を
加えた含浸フオーム、さらに一般のフオームを圧縮して
得られる圧縮フオームなど、いかなるタイプの発泡材料
であっても差支えないが、優れた吸音性能を兼備すると
いう点を考慮すれば。

これらのうち連続気孔を有するフオームが望ましく、特
にポリウレタンフォームが好ましい。

さらにこれらのポリウレタンフォーム材が優れた制振効
果を発揮するためには、軟質フオームおよび半硬質フオ
ームが適しており、フオーム材の２５％圧縮したときの
モジュラスが２００Ｉ／ｃ／Ｌ以下、好ましくは１５０
１１／ｃｒ／１以下であることが望ましい。

本発明のフオーム複合制振材が優れた割振効果を発揮す
るのは波形構造体を主体とする拘束層とフオーム材の重
量比が１０〜１００の範囲。

より好ましくは１５〜５０の範囲である。すなわち拘束
層とフオームの結合面に垂直方向を考えた場合、結合面
の単位面積当りの拘束層の重量とフオームの重量比が１
．０未満であると制振性能の向上が認められず、一方１
００を超えるとフオームが押しつぶされて正常な働きを
しない。

フオームと波形構造体、その他の固体拘束層。

さらにはこれらフオーム複合割振材と振動体とを貼り合
せる方法は一般の接着剤、ホットメルトタイプの接着剤
、粘着剤などを用いてもよいし、またフオーム発泡時に
一体成形してもよい。

ただし低周波域の割振性能のさらに大きな向上または系
全体の軽量化を図らんとする場合１両面粘着テープなど
を用いて９例えば波形構造体と波形構造体、波形構造体
とその他の固体拘束層を貼り合せることが１甘しい。こ
の場合両面粘着テープの代りに薄層の粘着剤を塗布して
もよい。要は種類の如何を問わず長時間使用後も粘着性
を保持するものであればよい。

本発明の波形構造体を主体とした拘束層は例えば難燃化
、耐候性、耐久性向上および撥水性。

撥油性付与のため、さらには美観などを目的として含浸
その他の処理を行なっても割振性能は殆んど損なわれな
い。

本発明のフオーム複合割振材は前述のような優れた特性
を有するが故に９例えば自動車、電車、航空機、船舶な
ど各種乗物の天井、床、側壁、ボンネットなどの割振、
吸音材として、またその他建築用機械、農業用機械、土
木用機械など各種産業機械、さらに金属加工機械、ダク
ト、ホッパー、シュートなど工場における各種騒音源に
対し、さらにまた住居、オフィスにおける屋根（特に鉄
板屋根）、天井、床、壁などの騒音源に対し、さらにま
た電算機、プリンターなどの各種事務機などに対し、さ
らに洗濯機。

掃除機などの各種家電機械に、およびステレオ。

レコードプレヤーなどの音響システムやピアノ。

オルガンなどに対し幅広く利用されるものである。

次に実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１．比較例１，２ 表１に示したサンプルを厚さ１酊２幅３５　ｍｌ！＋長
さ４００　ｍｍの亜鉛引鉄板上に貼りつけて試験体とし
、メカニカルインピーダンス法にて損失係数（η）ｆ：
測定した。鉄板、フオームおよび拘束層は特にことわら
ない限り、各々セメダインで接着させた。捷だ測定温度
は第７図の実施例を除き３０℃であった。

第３図において１０ｔｎｍ厚のポリウレタンフォーム上
にプラスチックシート、ダンボール、プラスチックシー
トの順で拘束層を重ね合せた実施例１の損失係数は同一
のフオーム上にプラスチックシート（実施例１の２枚の
プラスチックの合計と同重量）を貼り合せた比較例１お
よびダンボール（実施例１のものと同じ）のみをサンプ
ルとしたときの比較例２の損失係数に比べると、低周波
域においてはるかに大きいものであり、フオームとダン
ボールの複合化に伴う損失係数の相乗効果が明らかであ
る。

実施例１の損失係数（η）は低周波域において良好な制
振性能の目安であるη≧０．０５（好ましくはη≧０．
１）を充分に超えたレベルにあり。

これらのことは本発明のフオーム複合割振材の特殊な割
振性発現機構を裏づけるものであり。

実用的な割振材としての有用性を示している。

表　　１ ＊１　フオームに対し左側の固体より順次貼り合せる。

＊２　拘束層とフオーム材の重量比 実施例２．比較例３，４ 表２に示したサンプル全前述の実施例と同条件で測定し
たときの損失係数の周波数依存性を第４図に示す。この
場合、実施例２は５龍厚フオーム上にダンボール２層を
重ね、かつ２層のダンボール間を両面粘着テープで貼り
合せたものである。一方比較例３は同一フオーム上に。

熱プレスで押しつぶしたダンボール（厚紙状となったも
の）２層を重ね、かつその２層間を両面テープで貼り合
せたものである。また比較例４は同一フオームのみをサ
ンプルとしたものである。

第４図を見ると比較例３と比較例４は損失係数に大差な
いが、実施例２の場合、損失係数が大幅に改良されてお
り、フオーム材とダンボールの複合に基づく相乗効果が
明白である。

実施例３，４ 表３に与えられたサンプルについての測定結果を第５図
に示す両面粘着テープを使用することにより損失係数が
かなり改良されることがわかる。

表　　３ 実施例５，６ 表４に与えられたサンプルについての測定結果を第６図
に示す。ダンボールを主体とする複合拘束層の一例であ
り、低周波域における優れた損失係数を示している。

損失係数の温度依存性 フオーム複合割振材の温度依存性を示す一例として実施
例２のサンプルの２００）１ｚにおける°　損失係数の
温度依存性を第７図に示す。本発明のフオーム複合割振
材の温度依存性の小さい点は顕著なものであり、全く新
しいタイプの割振材であることを裏づけでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフオーム複合割振材の振動体に取付け
た状況を示す断面図であり、第２図（１）〜（ＩＶ）は
本発明で使用する波形構造体の各種の実施態様を示す図
である。第３図〜第６図は６表に示した実施例、比較例
のサンプルについて室温（３０℃）で測定した損失係数
の周波数依存性を示すグラフである。第７図は実施例２
のサンプルの２００Ｈｚにおける損失係数の温度依存性
を示すグラフである。 １・・・・・フオーム材 ２・・・・波形構造体を主体とする拘束層３・・・・・
・振動体 特許出願人　ブリデストンタイヤ株式会社代理人　弁理
士　伊　東　　彰 第３図 ３０　　　　　　　　１００　　　　　　３００用うＬ
駁　（Ｈｚ） 第４図 ３０　　　１００　　３００ 周；Ｌ牧（Ｈｚ） 第５図 周７皮収　（Ｈｚ） 第６図 ３０　　　　　　　１００　　　　　３００周ｊＬ数（
Ｈｚ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　フオーム材料よりなるフオーム層とその片面
   に貼合せた拘束層とよりなり、フオーム層側を振動体に
   取付ける割振材において、該拘束層を波形構造体を主体
   として構成することを特徴とする割振材
2. （２）拘束層とフオーム層の重量比が１．０〜１００の
   範囲、より好ましくは１５〜５０の範囲である特許請求
   の範囲第（１）項記載の割振材（８）波形構造体がダン
   ボールである特許請求の範囲第（１）項記載の割振材