JPS6397998A - 磁性複合型制振材 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は振動発生源への取付は作業性、装着性や振動減
衰性等に優れた制振材、より詳しくは磁性材層と拘束材
層の中間に粘弾性材層をサンドウィッチした３層構造の
制振材であって、振動発生源に直接磁性材層の磁力によ
り取付けを可能とした、磁性複合型制振材に関するもの
で、（７）自動車、鉄道や航空機等の乗物、（イ）＄務
機器、（つ）電気製品或いＶｉに）建材等の撮動部材に
対し０−１００℃の温度範囲、特に常温付近で優れ九制
振性ひいては騒音低減性を有する磁性複合型制振材を提
供するものである。

（従来の技術） 近年（７）自動車、鉄道や航空機等の乗物、（イ）建物
の床、屋根、階段、壁や柱等、（つ）事務機器や、に）
電気製品等の振動やこれによる騒音等の対策が緊急課題
としてクローズアッグされている。その対策として、現
在までに、多くの制振材料が提案されまた上布されてい
る。また、その施工手段も数多く提案されている。

それらを大別すると２つの方法がある。即ちその一つの
方法は、振動発生体自体を粘弾性組成物を２枚の鋼板の
間に挾み込んだ制振鋼板で作製して、発生振動自体を抑
制する方法であり、もう１つの方法は制振材料を振動騒
音発生源に後加工で取付けて発生する振動を減衰させる
方法である。

本発明は後者の後加工でｎ音発生源に制振材を取付ける
方法に属するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の後加工による側根方法は、アスファルト或いは塩
化ビニル樹脂等とマイカ等の充填材の配合組成物をシー
ト状に成形した制振材を、振動騒音発生源に粘着剤や接
着剤等で接合する、またはボルト等で機械的に接合する
等の方法がとられている。

この従来技術の問題点としては、 （１）制振材の制振性能は制振材重量と密接な関係にあ
り、この方法で高性能を発現させるには制振材重量を増
やす必要があり、その之め構造体全体の重量が増加して
しまう。

（２）後加工で取付ける方法が、粘着剤や接着剤を用い
るため取付けの位置合せが難かし込ばがすでなく周囲を
汚染しやすい。

（３）接合させる振動発生源に油や埃等が付着している
場合は取付けが極めて困難になる。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的はこの従来の制振材の欠点を改良し、軽量
で、且つ取付は作業が簡便な振動減衰能力に優れた制振
材を提供することにある。

本発明者らは鋭意研究検討を進めた結果、磁性を有する
材料層と拘束材層との中間に低粘度の粘弾性材料層をサ
ンドウィッチした複合型制振材がこの解決に極めて有効
であることを見出し、本発明に到達したものである。

即ち、本発明は、 磁性材１（Ａ）と拘束材層（Ｃ）の中間に常温で軟質、
且つ粘着性を有する粘弾性材層（Ｂ）を挿入して力る３
層構造の磁性複合型制振材を提供するものであり、第１
図にその断面図を示す。

以下、その詳細に就いて説明する。

磁性材層（Ａ）には、一般的にはゴム磁石プラスチック
磁石または粘性磁石等が使用される。これ等はゴムやグ
ラスチック等の柔軟性を有する材料をベースにして、そ
れらの中に磁性粉体を混練り、シート状に成形後、着磁
することにより形成される。この材料の特性としては動
的弾性率（Ｅ′）が、−ｉｏ℃〜４０℃の温度範囲で５
×１０〜５　Ｘ　１０”　ｄｙｎｅ／ｃＰｎ２の範囲が
好ましい。

このペースポリマーとなるゴム成分としては天然ゴム、
および合成ゴムが用いられる。この合成ゴムの例として
は、ポリブタジェンゴム１．ｊ？　ＩＪ　クロロゾレン
ゴム、スチレン−ブタジェン共重合ゴム、ブタジェン−
アクリロニトリル共重合ゴム、ポリイソプレンゴム、イ
ソブチレン−イソプレン共重合ゴム、ハロゲン化−イソ
ブチレンーイソゾレン共重合ゴム、アクリルゴム、シリ
コンゴム、エチレン−プロピレン−ジオレフィン三元共
重合ゴムやポリノルボルネンゴム等があげられる。

また、プラスチック材の例としては、ウレタン樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ブタジェン−アクリ
ロニトリル−スチレン共重合ａｍ、塩化ビニル樹脂、ポ
リスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂やエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等の熱可塑性樹脂
があげられる。

また、ゴムに軟化剤や粘着付与剤等を混合したゴム系粘
着材やアクリルエステルの重合体であるアクリル系粘着
材等もベース材料として有効である。

なお上記の各材料は未架橋のものであってもよく、また
架橋剤により架橋してもよい。

次にペース、３５　＋７７−に混合される磁性材として
は磁性酸化物であるフェライトが使用される。その具体
ｆｌＪとしては、Ｆｅ２Ｏ３を主成分として、Ｍｎ。

Ｈａ　、　Ｚｎ　、　Ｓｒ　、　ＣｏやＮｉ等の元素を
含む化合物のフェライトがあげられる。中でもＢａ−フ
ェライト。

Ｃｏ−フェライトやＳｒ−フェライト等のハードフェラ
イトと呼ばれてる磁性材がより好ましい。

以上の磁性材の中でも、天然ゴムおよび合成ゴムに、可
塑剤、軟化剤或いは粘着付与剤を混合したゴム組成物と
フェライトを混合した磁性材が、振動発生体への取付は
性、および、密着性ともに優れており、よυ好適に用い
ることができる。

以上の組成で構成された磁性材料をシート状に成形後、
着磁装置により磁束密度１０〜１０００ガウス、より好
ましくは５０〜４００がウスの範囲の磁力特性を有する
ように着磁した磁性材が好適で、またその厚みは０．１
〜１．Ｏ＋ｍの範囲が好ましい。

次に粘弾性材料Ｑ（Ｂ）には測定温度範囲一１０〜４０
℃で動的弾性率（Ｅ′）が、５　Ｘ　１０’〜Ｉ　Ｘ　
１０７ｄｙｎ＠／（−１１２で、損失正接（Ｔａｎδ）
が０．５以上の特性を有する材料が好適に用いられる。

この材料上しては、ゴム系粘着材やアクリル系粘着材等
の粘着性を有する材料が好適である。

ゴム系粘着材は天然ゴムまたは合成ゴムに天然系オイル
、石油系オイルやテリブテン等の軟化剤やロジンや石油
系樹脂等の粘着付与剤を混合して調製できる。アクリル
系粘着剤としては（支）炭素数が４〜１０のアルキル基
のアクリル酸アルキルエステル（イ）低級アルキル基の
アクリル酸アルキルエステル、メタアクリル酸アルキル
エステル、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、スチレンまた
はアクリロニトリル等の共重合可能なモノマーと（つ）
アクリル酸その他のカルボン酸基含有モノマー、水酸基
！含有モノマーまたは酸アミド等の３成分の共重合体が
好適に用いられる。

またこれらを更にインシアナート化合物、エポキシ化合
物、過酸化物や光増感剤等で部分架橋したものも使用で
きる。

なお、形状は厚みが０．０２〜０．３０■の範囲のシー
ト状粘弾性材が好ましい。

次に拘・束材層（Ｃ）としては、−３０〜１００℃の温
度範囲で動的弾性率（Ｅ′）が、５×ｌＯ〜５　Ｘ　１
０１２ｄｙｎｅ／副２の範囲の金属、プラスチックまた
は紙等が好ましい。

その具体例としては、金属の場合には鉄、アルミニウム
、ステンレススチール、銅及び黄銅等、プラスチックの
場合にはポリエステル、ポリアミド、ポリカーゴネート
や塩化ビニル等および紙材料としては厚紙やダン？−ル
等があげられる。

形状的には厚みが０．０５〜１．００■の範囲の箔やフ
ィルムが好適に使用できる。

本発明の磁性複合型制振材は以上の各シート状材料をラ
ミネート装置等により積層、結合することにより製造す
ることができる。

なお未発＆いは、軽量で取付は作業が容易で、且つ、振
動減衰特性の優れた複合型制振材を提供することであシ
、拘束材層をできるだけ薄く且密度の小さい材料とし且
つ、磁性材層もより薄くすることにより実用化上もより
特徴のある制振材を提供することができる。

以下実施例により、より具体的に説明する。

に就いて簡単に説明する。

供試試料を油面鋼板（又は脱脂鋼板）である厚み０．８
ｆｉの冷延鋼板に載置貼合せて、振動発生源への取付は
作業性、密着性及び振動減衰性を測定した。その載置貼
合せた状態を第２図に示す。

（７）密着力試験法 （、）剪断密着力は引張速度５ｍ／分で測定。

（ｂ）剥離密着力は引張速度５０嘔／分で測定。

（イ）振動減衰性 〔実施例１〜３．比較例１〜２〕 （１）磁性材層は、第１茨に示すゴム系磁性材（Ｎｎｌ
）、プラスチック性磁性材（Ｎ１２）および粘着材系磁
性材（随３）の３種類の配合材料を、０．４ｍの厚みに
シート成形し、着磁装置にて１５０〜２００ガウスの磁
束密度になるように着磁調製した。

（２）粘弾性材層としては、アクリル系粘着材を用いた
。その内容は２−エチルへキシルアクリレート７０部、
酢酸ビニル２５部とメタクリル酸５部の混合物を過酸化
ベンゾイルを触媒として共重合させたものを、厚み０．
０５ｍ５＋のシートに成形して用いた。

（３）拘束層としては厚み０．１　ｍのアルミニウム箔
を使用した。これ等を３層構造にラミネート成各２層の
ものを調製、テストした。

テストした制振材の構成を第２表の上段に、その性能評
価結果を第２衣の下段と第３図に示す。

この結果より次のことが明らかである。

（１）実施例１〜３０３層構造の複合型制振材は、振動
減衰性を示す損失係数が大きい。これに対し、比較例１
〜２（１層を外し２層構造としたもの）は、振動減衰性
が非常に小さくなる。

（２）磁性材層（Ａ）の磁力により、脱脂鋼板は勿論の
こと油面鋼板ともよく接合する。

（３）　　比較例２のように磁性材層を外したものは、
脱脂鋼板との剥離密着力が極めて大きく、これより考え
て、施工時の取付は位置の修正や変更が極めて困難であ
り好ましくない。

（４）第３図より、実施例１〜３は、広範囲の振動周波
数に対して潰れた振動減衰性を示すことが判る。

〔実施例４〕 粘弾性材ｍ　（Ｂ）として第３衣に示す配合ｌ＠４のゴ
ム系粘弾性材料を用い、磁性材層として粘着材系磁性材
（第１９の配合Ｎ［Ｌ３）及び拘束材層にアルミニウム
箔を用いた場合の結果を第４表と第４図に示す。この結
果より、中間層の粘弾性材層をゴム系粘弾性材に変えて
も優れた性能が得られることが判る。

〔第３表　粘弾性材層用材料〕 （注）（１）：エクソン■製　　　　ブロモブチル　２
２５５（２）；出光石油化学■製すリブテン　　３００
Ｒ（３）；日本シリカニ業■製　ニップシール　ＶＮ３
〔第４表　構成と性能評価（その２）〕〔実施例５〜７
〕 拘束材層出シ、て、アルミニウム、ステンレススチール
とポリエステル材質の箔またはフィルムを用い、磁性材
層として第１表の配合ＮＯ，３の粘着材系磁性材及び中
間層の粘弾性材層には実施例１〜３と同一のアクリル系
粘弾性材を用いた制振材の性能を第５表と第５図に示す
。

この結果より供試の制振材は、性能がすべて優れており
、供試の３者とも拘束材層用として良好な材質であるこ
とが明白である。

〔実施例８．比較例３〕 非拘束型制振材（従来の方式）を比較例３とし、磁性複
合制振材を実施Ｆ１］８として、制振材の重量及び厚み
対比で制振性能を評価した。その結果を第６表に示す。

〔第６衣　構成と性能評価（その４）〕（注）（１）Ｐ
ＶＣ／マイカ糸の配合；（１）塩化ビニル樹脂　；　　
ｉｏｏ重址部（２）　　ジオクチルフタレート；　　　
　５０　１（３）マ　イ　カ；　１５０　ｔ （４）ステアリン酸鉛　；２Ｉ （Ｋｃｎ＞ｍのアクリル系粘弾性材；実施例１−３と同
一この結果から本発明の制振材は、従来の制振材対比約
Ａの重量、約発の厚みで同等の制振性能を有することが
判る。

（発明の効果） 本発明の完成により、 （１）極めて振動減衰性の優れた制振材の製造が可能と
なった。

（２）　　この制振材は広範囲の振動周波数に対して優
れた振動減衰性を有する。

（３）加えて、この制振材は軽量で且つ振動発生源・＼
の取付は性も簡便であり、加えて装着性も優れている。

（４）貼着面に油等が耐着汚染していても接合性は良好
である。

（５）そのため、多分野での振動発生源に対する制振材
、ひ込では防音材としての利用展開が期待される。

【図面の簡単な説明】

（１）第１図は、本発明の磁性複合型制振材の断面図を
示す。 ■；拘束材層囚 ■；粘弾性材層（Ｂ） ■；磁性材層（Ｃ） （２）第２図は本発明の磁性複合型制振材の性能評価の
ため、油面鋼板（又は脱脂鋼板）に載置。 貼着したときの状態断面図を示す。 ■、■及び■；第１図と同一 ■　　　　　；油面鋼板（又は脱脂鋼板）（３）第３図
〜第５図；実施例および比較例の振動周波数対比の振動
減衰性（損失係数）を示す。 代　理　人　弁理士　鈴　木　悦　部［＝７７４（シー
ｊ 第３図 ＋０　　　　３０５０　　　ＴＯＯ３００５００＋ｋ　
　　　　３に□周波数（Ｈｚ　） １０　　　　　　　　　　　　　ＴＯｏ　　　　　３０
０　　　　　１に一周波数（Ｈｚ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性材層（Ａ）と拘束材層（Ｃ）の中間に常温で
   軟質、且つ粘着性を有する粘弾性材層（Ｂ）を挿入して
   なる３層構造の磁性複合型制振材。
2. （２）磁性材層（Ａ層）の磁束密度が、１０〜１０００
   ガウス、−１０〜４０℃の温度範囲で動的弾性率（Ｅ′
   ）が５×１０＾８〜５×１０＾１＾０ｄｙｎｅ／ｃｍ＾
   ２の特性値を有し、且つその厚みが０．１〜１．０ｍｍ
   の範囲の磁性材層からなることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の磁性複合型制振材。
3. （３）粘弾性材層（Ｂ）の動的弾性率（Ｅ′）が、−１
   ０〜４０℃の温度範囲で５×１０＾４〜１×１０＾７ｄ
   ｙｎｅ／ｃｍ＾２で且つ、損失正接（Ｔａｎδ）が０．
   ５以上の特性値を有し、その厚みが０．０２〜０．３０
   ｍｍの範囲の粘弾性材層からなることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の磁性複合型制振材。
4. （４）拘束材層（Ｃ）の動的弾性率（Ｅ′）が、−３０
   〜１００℃の温度範囲で５×１０＾１＾０〜５×１０＾
   １＾２ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２の特性値を有する金属、プラ
   スチックスまたは紙等の材質からなり、その、厚みが０
   ．０５〜１．００ｍｍの範囲にあることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の磁性複合型制振材。
5. （５）磁性材層（Ａ）が天然ゴムまたは合成ゴム、可塑
   剤、軟化剤、粘着付与剤と磁性粉体とを混合して成るゴ
   ム組成物であり、−１０〜４０℃の温度範囲でその剪断
   密着力が、１０ｇ／ｃｍ＾２以上の特性値を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の磁性複合
   型制振材。
6. （６）粘弾性材層（Ｂ）の主成分がアクリル系粘着材ま
   たはゴム系粘着材であり、−１０〜４０℃の温度範囲で
   その剪断密着力が、１００ｇ／ｃｍ＾２以上の粘着性を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載
   の磁性複合型制振材。