JPS61268756A - 緩衝材 - Google Patents

緩衝材

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JPS61268756A
JPS61268756A JP60297677A JP29767785A JPS61268756A JP S61268756 A JPS61268756 A JP S61268756A JP 60297677 A JP60297677 A JP 60297677A JP 29767785 A JP29767785 A JP 29767785A JP S61268756 A JPS61268756 A JP S61268756A
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は緩衝材や防音、防振材として使用される複合型
シリコーンゲル材に関するものである。
〈従来の技術〉 従来において緩衝用や防音、防振用に用いられているシ
リコーンゲル材は、シリコーン樹脂を材料としてこれを
ゲル化したものであり、ＪＩＳＫ　　２５３０−１９７
６−　（５０ｇ荷重）で測定した価が針入度５０〜２０
０程度のものが選らばれている。
この様なシリコーンゲル材は液体に類似した良好な圧力
伝導性を有しているから、局部的に印加された外部圧力
、例へば衝撃や振動波等を早急に且つ均一に周囲へ分散
伝達してこれを微分化すると共に微分化された圧力を自
己の非弾性変形によって吸収する特性があり、従って外
部からの圧力に対し反発弾性を生じる車がないと共に外
部圧力をシリコーンゲル材内部において全体的作用によ
って吸収すると云う効果があった。
而してこの様なシリコーンゲル材としては商品名トーレ
シリコーンＣＹ５２（トーレシリコーン株式会社製）が
良好であり、このシリコーンゲル材は、原料であるシリ
コーン樹脂がＡ液とＢ液とに分れていて、この両液を所
定比率で混合して加熱する事により所望の針入度を有す
るシリコーンゲル材を得る事が出来るものである。
〈発明が解決しようとした問題点〉 この様な従来のシリコーンゲル材は緩衝効果や振動波吸
収効果が極めて良いと云う特性がある反面原価が高額で
あると云う経済的問題や、物質としての比重が大きいか
ら人体に用いる防具やスポーツ用品については適用性が
悪いと云う問題があった。
く問題を解決するための手段〉 本発明においては、針入度５０〜２００程度のシリコー
ンゲルを基材として、この基材中に微小中空球体、即ち
一般にマイクロスフェア−、マイクロバルーン、ホロー
バブル、シンセティック７オーム材と呼ばれている通常
５ＩＬ〜３００ＩＬの微小な中空球体を多数混入してお
り、これによってシリコーンゲル材の比重と価格を低減
している。
上記微小中空球体は無機系と有機系とがあり、有機系の
もは合成樹脂を材料とした外殻を有しているため一般に
弾性のある微小球体に作られている本発明複合型シリコ
ーンゲル材にはアルミノシリケート系微小中空球体であ
る商品名フィライト（日本フィライト株式会社製造）や
１合成樹脂系微小中空球体である商品名エクスパンセル
（日本フィライト株式会社販売）が、例へば前者におい
ては５〜５０重量％、後者においては１〜４重量％混入
されている。
ここで示される針入度はＪＩＳ　　Ｋ　　２５３０−１
９７６−　（５０ｇｍ重）により測定されたものである
。
この規格は石油アスファルト針入度試験方法に関するも
のであって、針入度が３５０以下の試料については荷重
１００ｇで行なわれているが、ゲル状物質の試験の場合
には荷重を５０ｇとして実施されている。
く実　施　例〉 比重０．８８のシリコーンゲル基材中に、比ｆｉ０．０
４価ｍ？、０００円／Ｋｇの商品名エクスパンセルＤＥ
を混合した悪友１に示す様な結果を得た。
尚価格はシリコーンゲル単体の材料に対し、シリコーン
ゲルにエクスパンセルを混合した材料を同一容積におい
て比較した値であり、シリコーンゲル単体の価格をｒｌ
Ｊとした比較値である。
表　　１ エクスパンセル混合比　　　比重　　　価格（重量％） ０．５　　　　　　　０．９８　　　０．９１１．０　
　　　　　　０．８１　　　０．８２１．４　　　　　
　　０．７５　　　０．７８１．５　　　　　　　０．
７４　　　０．７５２．０　　　　　　　　Ｇ、６８　
　　０．８９３．０　　　　　　　０．５８　　　０．
＄２４．０　　　　　　　０．５１　　　０．５３く実
　施　例　２〉 比重０．８８のシリコーンゲル基材中に比重Ｑ、５、価
格８５０円／Ｋｇの商品名フィライトを混合した悪友２
に示す様な結果を得た。
尚価格については表１の場合と同様の比較値で示しであ
る。
表　　２ フィライト混合比（重量％）　比重　　価格５　　　　
　　　　０．９５　　０．９２１００、θｌ　　　Ｏ，
８４ １５０，８７０，７？ ２０　　　　　　　　０．８３　　０．７１２５　　　
　　　　　　　　　　　０．８０　　　０．８５３０　
　　　　　　　　　　　　　０．７８　　　０．５９３
５　　　　　　　　　　　　　　０．７３　　　０．５
Ｂ４０　　　　　　　　　　　　　　０．７０　　　０
．５０４５　　　　　　　　　　　　　　０．８８　　
　０．４７５０　　　　　　　　　　　　　　０．８８
　　　　０．４４この実験において、フィライトを２５
％以上混入すると、複合型シリコーンゲル材の硬度が大
きくなりすぎて緩衝材としては実用に適さなくなる本が
判明した。
しかしながら、フィライトの量が多くなると、複合型シ
リコーンゲル材が振動を受けた時にフィライトと基材で
あるシリコーンゲルとの間に生じる摩擦抵抗が大きくな
るため、これによって振動波吸収効果が良くなり、この
振動波吸収効果はフィライトの量が５０重量％程度にな
る迄向上する。
フィライトの量が６０重量％を超すと、複合型シリコー
ンゲル材の成形が困難になるから、実用に適さなくなる
。
上記実施例に用いた本発明シリコ；ンゲル材は、原料で
あるシリ；−ン樹脂液をＡ液、Ｂ液により混合製造した
後に微小中空球体を混入し、次いでこのシリコーン樹脂
液を加熱して作ったものである。
以上の実施例から、本発明複合型シリコーンゲル材は、
衝撃緩衝材として用いる場合にはエクスパンセル等の有
弾性中空球体１．５〜４．０％程度混入するのが良く、
又耐熱性を重視する分野において用いる場合にはフィラ
イトを１５〜２０％程度混入するのが良いと云う事が判
明した。
即ち、有弾性中空球体はシリコーンゲル基材の非弾性変
形による衝撃吸収作用に、弾性変形による抵抗力を附加
するため、衝撃吸収効果を大きくし得ると共に本発明複
合型シリコーンゲル材の復元性を向上させ得る効果があ
るからである。
モして又本発明シリコーンゲル材は、これを防音材や防
振材等の振動波吸収材として使用する場合には、フィラ
イトを２５％〜５０％程度混入するのが良く、この様に
すれば、第３図乃至第８図に示す如く、低周波数帯域で
の良好な振動波吸収効果が得られる。
本発明複合型シリコーンゲル材は第１図に示す如くシリ
コーンゲル基材ｌ中に多数の微小中空球体２を包有して
いるものであるから、この中空球体２によって基材中に
多数の気泡が形成されたと同様の構成を得る事が出来る
。
この様な本発明複合型シリコーンゲル材は、第２図に示
す如く、従来のシリコーンゲル材に比較して高い周波数
帯域においても良好な振動波吸収効果を奏する事が出来
る。
第２図は１２５〜４０００Ｈｚの音響周波数Ｆの音圧が
防振板ａ、ｂ、ｃ、によってどの位減衰されるかを測定
した表であり、音響透過損失は、ＴＬ＝Ｄ＋　ｌ　Ｏ交
ｏｇ（Ｓ／Ａ）の式で求められる。
ここでＤ＝Ｌ　　−Ｌ　　であり ＴＬ＝音響透過損失（ｄｂ） Ｄ＝空間音圧レベル差（ｄｂ） Ｓ＝試料面積（ｍ′） Ａ＝受音用残響室吸音力（ｒｒｌ’） Ｌ　＝音源用残響室平均音圧レベル（ｄ　ｂ）Ｌ　＝受
音用残響室平均音圧レベル（ｄ　ｂ）尚第２図中、線ａ
は厚さ６ｍｍのガラス板の振動波吸収特性を示し、線す
は厚さ３■麿のガラス板を２枚使用してその間に針入度
１５０のシリコーンゲル材層をｉｓ■の厚さで介在させ
た構成の防振板の振動波吸収特性を示し、線Ｃは厚さ３
層層のガラス板を２枚使用してその間に本発明複合型シ
リコーンゲル材（針入度１５０のシリコーンゲル基材に
エクスパンセル３重量％を混入したもの）が介在した防
振板の振動波吸収特性を示すものである。
更に又本発明複合型シリコーンゲル材は、下記表３に示
す鉄球落下衝撃実験結果の如く発泡ポリエチレン系の緩
衝材として著名な商品名エンフライト（アメリカ合衆国
、二二ロイヤルコーボレーシ璽ン製造）と、針入度１５
０の従来シリコーンゲル材に比較して顕著な緩衝効果を
奏する事が判明した。
この鉄球落下衝撃実験は、Ｈｃｍの高さから５１０　ｇ
の鉄球を鉄製テーブル上に鐙いた緩衝材上に落下させる
と共にこの時テーブルに伝はる衝撃をテーブル下面に設
けたピックアップで検出して測定する方法で行った。
本実験における鉄球の衝突速度は３．８８ｍ／　ｓ　、
運動量は１．８８Ｋｇ−ｍ　／　ｓであり、又衝撃の測
定にはストレージオシロスコープ（菊水電子工業株式会
社製造）を用い、最大衝撃力とＴｌ／２を測定した。
表　　３ 第１回実験 試料　　緩　衝　材　　最大衝撃力　Ｔｌ／２番号　（
厚さ１０ｍｍ）　　　（Ｋｇｗ　）　　　（ｍｓ）ｌ　
エンフライト　　　　５Ｂ、４　　　　０．８０２　シ
リコーンゲル材　　３４．８　　　　０．７０３　複合
型シリコーン　　２８．０　　　　０゜８０ゲル材Ｎｏ
ｔ ４　　仝　　上　　Ｎｏ　２　　　　　　１Ｂ、９　　
　　　　１．２５５　　仝　　上　　Ｎｏ３　　　　　
　２７．８　　　　　　１゜１０第２回実験 試料　　緩　衝　材　　最大衝撃力　Ｔ１／２番号　（
厚さ１０ｍｍ）　　　（Ｋｇｗ）　　　（ｍｓ）ｌ　エ
ンフライト　　　　５７．３　　　　０．９０２　シリ
コーンゲル材　　３４．３　　　　０．７５３　複合型
シリコーン　　３０゜９　　　　０．８０ゲル材Ｎｏ１ ４　　仝　　上　　Ｎｏ　２　　　　　　１８．１　　
　　　　１．２５５　　仝　　上　　Ｎｏ　３　　　　
　　２９．０　　　　　　１．０５表３において、試料
番号２の従来シリコーンゲル材は針入度１５０のもので
あり、試料番号３の本発明複合型シリコーンゲル材Ｎｏ
ｔは針入度１５０のシリコーンゲル基材にエクスパンセ
ルＤＥを１゜４重量％混入したもの、試料番号４の本発
明複合型シリコーンゲル材Ｎｏ２は針入度１５０のシリ
コーンゲル基材にエクスパンセルＤＥを３．０重量％混
入したもの、試料番号５の本発明複合型シリコーンゲル
材Ｎｏ３は針入度１５０のシリコーンゲル基材にフィラ
イト３００／７を２０重量％混入したものである。
次いで、本発明複合型シリコーンゲル材の低周波数帯域
（５〜１００Ｈｚ）ｆｆｉの振動波吸収特性を測定した
実験の結果を第３図以下について説明する。
この実験においては、予めフィライトの混入量を定めた
複合型シリコーンゲル材を、口径３０■■、高さ２０ｍ
ｍのシリコーンゴム製の筒体に充填して作ったインシュ
レーターを用い、周波数Ｆに対する伝達率Ｔの関係を測
定した。
各図に示す実験においては、インシュレーターを３箇宛
使用し、この３箇のインシュレーターを加速度０．１５
Ｇの加振機テーブル上に置くと共に、此等３筒のインシ
ュレーターで６Ｋｇの荷重を支承して、加振機テーブル
の振動Ｇに対する荷重上の伝達された振動Ｇ′とをＧ’
／Ｇの関係で測定した。
Ｏｄｂラインは伝達率Ｔが「１」のレベルを示し、伝達
率Ｔ（ｄｂ）＝２０見ｏｇ（Ｇ’／Ｇ）の計算式で求め
られている。
第３図乃至第８図において明らかな如く、本発明複合型
シリコーンゲル材はフィライトの混合率が多くなる程共
振点Ｐが高周波数側に移る。
これはフィライトの混合量が多くなるに伴って複合型シ
リコーンゲル材の硬度が大きくなり、従ってバネ定数が
大きくなる事に起因するからである。
防振効果は伝達率曲線がＯｄｂラインより下に移って始
めて得られるから、共振点Ｐを低周波数側に偏倚させる
事により高周波数側の振動を吸収する様に設定するのが
一般であり、例えばモーターの回転振動周波数は５０〜
６０Ｈｚであるから、この場合には共振点Ｐを２０〜３
０Ｈｚ位に設定している。
実験においては荷重が不変であるから、フィライトの添
加量が増大すると共振点Ｐが高周波数側に移行している
が、これは荷重を大きくする事で低周波数側に移す事が
出来るから、フィライトの混入量は荷重との関係で決定
すれば良い。
又共振点Ｐの位置は、これが本複合型シリコーンゲル材
のバネ常数で決定される事から明らかな如く、共振点Ｐ
の位置をインシュレーターの直径や高さを変える事によ
り移す事が出来る。
次に本発明複合型シリコーンゲル材の共振点の伝達率、
即ち共振倍率について説明する。
周知される如く、振動波吸収材においては、共振点の伝
達率が小さい事及び共振点Ｐが１５〜２０Ｈｚの周波数
帯域にある事が望まれるが、本発明複合型シリコーンゲ
ル材においては、フィライトの量によって伝達率を下げ
る事が出来る。
この共振点Ｐの伝達率Ｔは、荷重を一定にした場合にお
いてはフィライトの混入量を大きくする事で低下させる
事が出来る。
第３図に示す実験に使用された複合型シリコーンゲル材
はフィライトを５重量％混入したもので、下記図表４に
おいては試料番号１で示される。
第４図に示す実験にはフィライト１０重量％を混入した
複合型シリコーンゲル材が用いられ、これは図表４に試
料番号２で示されている。
第５図に示す実験にはフィライ）２０重量％を混入した
複合型シリコーンゲル材が用いられ、これは図表４に試
料番号３で示されている。
第６図に示す実験には、フィライト２５重量％を混入し
た複合型シリコーンゲル材が用いられ、これは図表４に
試料番号４で示されている。
第７図に示す実験には、フィライ）３０重量％を混入し
た複合型シリコーンゲル材が用いられており、これは図
表４に試料番号５で示される。
第８図に示す実験には、フィライ）４０重量％を混入し
た複合型シリコーンゲル材が用いられており、これは図
表４に試料番号６で示される。
図　　表　　４ 試料　　　共振点の　　　　　共振点の番号　　　共振
周波数　　　　伝達率 １　　　　　１３．５　　　　　　　７．１１２　　　
　　１３．５　　　　　　　５．０９３　　　　　１８
．０　　　　　　　３．［１３４、Ｉｔ、０　　　　　
　　２．９２ ５　　　　　１９．５　　　　　　　２．１２６　　　
　　２２．５　　　　　　　２．０３〈発明の効果〉 本発明複合型シリコーンゲル材はこの様に多数の微小中
空球体を内包しているためシリコーンゲル基材中に空気
泡を有するのと同様の構造となって、従来のシリコーン
ゲル材に比較して一段と断熱性や振動波吸収性即ち防音
、防振性を増大せしめ得る効果がある他、シリコーンゲ
ル材の有する衝撃吸収作用を損する事なく比重を軽減し
得る効果があり、且つ又安価な微小中空球体の混入によ
り全体の価格を低減する事が出来ると云う効果もあると
共に微小中空球体の混入量によって振動波吸収特性を所
望に設定出来ると云う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明複合型シリコーンゲル材の要部を示す断
面図、第２図は仝上複合型シリコーンゲル材の高周波数
帯域での音響透過損失率を示す図表、第３図乃至第８図
は仝上複合型シリコーンゲル材の低周波数帯域での伝達
率を示す図表である。 図中１はシリコーンゲル基材、２は微小中空球体を示す
。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）針入度５０〜２００のシリコーンゲルを基材にし
    てこれに多数の微小中空球体を混入した事を特徴とした
    複合型シリコーンゲル材。 （２）上記微小中空球体が有弾性の外殻を有している事
    を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の複合型シリコ
    ーンゲル材。 （３）上記微小中空球体が合成樹脂を材料として作られ
    ている事を特徴とした特許請求の範囲第２項記載の複合
    型シリコーンゲル材。 （４）上記微小中空球体が１〜４重量％混入されている
    事を特徴とした特許請求の範囲第２項記載の複合型シリ
    コーンゲル材。 （６）上記微小中空球体がアルミノシリケート系の材料
    で作られている事を特徴とした特許請求の範囲第５項記
    載の複合型シリコーンゲル材。 （７）上記微小中空球体が５〜２５重量％混入されてい
    る事を特徴とした特許請求の範囲第５項記載の複合型シ
    リコーンゲル材。 （８）上記微小中空球体が２５重量％を超えて５０重量
    ％迄混入されている事を特徴とした特許請求の範囲第５
    項記載の複合型シリコーンゲル材
JP60297677A 1984-12-28 1985-12-26 緩衝材 Expired - Lifetime JPH0625304B2 (ja)

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