JP4600984B2 - 制振方法 - Google Patents
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Description
工程(1) 高分子材料に磁性体を分散し複合材料を得る分散工程
工程(2) 該複合材料中の該磁性体を一方向に磁性化し磁性化複合材料を得る磁性化工程
ここで振動する場所とは、振動を発生する部分より振動が伝播して、それ自身振動する場所をいう。例えば、振動を発生する部分がモーターであれば、モーターから振動が伝播して振動するものの一つとしてモーターを内蔵した機器の筐体があり、磁性化複合材料は、振動の伝播方向と磁性化方向を同方向にするように筐体に貼り付けることによりそれ自身が振動し、振動エネルギーを吸収・減衰することができる。
また、本発明で用いられる複合材料を、接着剤、塗料の形態より接着、塗布することにより、振動する部品の上に作製することができる。その際は、接着もしくは塗布した後に磁性化することによって一方向に磁性化することにより、異方的制振性を持たせた磁性化複合材料として使用できる。
高分子材料に磁性体を分散して得られる複合材料の磁性体を一方向に磁性化した磁性化複合材料を作製し、単独で磁性化複合材料そのものを部品として用いる場合を想定して制振性を測定した。物性の測定などは以下の方法にて行った。
(1)制振性(損失弾性率)
磁性化複合材料の制振性は動的粘弾性における損失弾性率にて評価を行った。損失弾性率が高いほど制振性が高い。磁性化複合材料として,厚さ約1mmのシートを5mm×25mmに切り出し試験片とし、動的粘弾性測定装置(株式会社東洋精機製作所製、レオログラフソリッドS−1)を用いて、引張振動法により、昇温速度2℃/分、周波数13Hzの条件で測定し、損失弾性率を求めた。
(2)残留磁束密度
残留磁束密度はテスラメーター(TESLAMETER MODEL TM−601、カネテック株式会社)により、動的粘弾性測定時における測定試料内の磁化方向を測定時振動方向に対して、同じ方向を伝播方向、振動方向に対して直交関係にある方向を直交方向と規定して測定、評価を行った。動粘弾性測定試料における振動伝播方向と残留磁束密度の測定方向の関係を図1に示す。
(3)ガラス転移温度
乾燥した試料をアルミニウム製非密封容器に入れ、示差走査熱量計で窒素ガス雰囲気下、昇温速度10℃/分で270℃まで昇温、昇温後270℃で3分間保持した後、急冷、昇温速度10℃/分で再昇温した時にガラス転移温度を測定する。その際、ベースラインに不連続的部分が現れる領域の低温側のベースラインを高温側に延長した直線と階段状変化部分の曲線の勾配が最大となるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
(4)制振性温度特性改善効果(損失弾性率比)
動的粘弾性の測定結果より、動的粘弾性の損失弾性率ピーク値(P1)に対するピーク値を示す温度よりも20℃低い温度における損失弾性率の値(P2)の比(P2/P1)を求め,制振性温度特性改善効果を評価した。この値が0.5以上であれば、温度特性の改善効果があるとした。
高分子材料として、2−メチル−1,5−ペンタンジアミンとアゼライン酸を重縮合して得られたポリ(2−メチルペンタメチレンアゼラミド)(ガラス転移温度:42℃)100重量部に対して、Mn−Zn系フェライト(FDK株式会社製、商品名:NB45、キュリー温度:180℃)70重量部を二軸押出機を用いて220℃で混練した。得られた樹脂組成物を200℃で熱プレスにより成形し、厚さ約1mmのシート状複合材料とした。得られたシート状複合材料を磁性化装置(電気磁気工業株式会社製 ES−0910−15型)を用いて一方向にのみ磁場をかけて一方向に磁性化し(磁性化複合材料)、シート状複合材料内の磁性化方向が試験における振動の伝播方向と同方向に揃うように損失弾性率測定用の試験片を切り出した。得られた磁性化複合材料の損失弾性率測定結果を図2に示す。得られた磁性化複合材料の残留磁束密度を表1に示す。また、制振性の温度特性改善効果の検討評価を表2に示す。
実施例1と同様の配合・方法にて厚さ1mmのシート状複合材料を作製後、得られたシート状複合材料を磁性化装置(電気磁気工業株式会社製 ES−0910−15型)を用いて一方向にのみ磁場をかけて一方向に磁性化し(磁性化複合材料)、シート状複合材料内の磁性化方向が試験における振動の伝播方向と直交方向になるように損失弾性率測定用の試験片を切り出した。得られた磁性化複合材料の損失弾性率測定結果を図2に示す。得られた磁性化複合材料の残留磁束密度を表1に示す。また、制振性の温度特性改善効果の検討評価を表2に示す。
実施例1と同様の配合で二軸押出機を用いて220℃で混練後、得られた樹脂組成物を磁性体のキュリー温度以上の200℃で熱プレス成形を行いシート状複合材料中の磁性体の磁性を消失させ、厚さ1mmのシート状複合材料を成形し試料とした。得られた試料の残留磁束密度を表1に示す。また、得られた試料の損失弾性率測定結果を図2に示す。また、制振性の温度特性改善効果の検討評価を表2に示す。
高分子材料として、ポリスチレン(日本ポリスチ株式会社製、商品名:ポリスチレンG899 ガラス転移温度:100℃)100重量部に対してMn−Zn系フェライト(FDK株式会社製、商品名:NB45)50重量部を二軸押出機を用いて250℃で混練した。得られた樹脂組成物を250℃で熱プレスにより成形し、厚さ1mmのシート状複合材料とした。得られたシート状複合材料を磁性化装置(電気磁気工業株式会社製 ES−0910−15型)を用いて一方向にのみ磁場をかけて一方向に磁性化し(磁性化複合材料)、シート状複合材料内の磁性化方向が試験における振動の伝播方向と同方向に揃うように損失弾性率測定用の試験片を切り出した。得られた磁性化複合材料の損失弾性率測定結果を図3に示す。得られた磁性化複合材料の残留磁束密度を表1に示す。また、制振性の温度特性改善効果の評価結果を表2に示す。
実施例2と同様の配合・方法にて厚さ1mmのシート状複合材料を作製後、得られたシート状複合材料を磁性化装置(電気磁気工業株式会社製 ES−0910−15型)を用いて一方向にのみ磁場をかけて一方向に磁性化し(磁性化複合材料)、シート状複合材料内の磁性化方向が試験における振動の伝播方向と直交方向になるように損失弾性率測定用の試験片を切り出した。得られた磁性化複合材料の損失弾性率測定結果を図3に示す。得られた磁性化複合材料の残留磁束密度を表1に示す。また、制振性の温度特性改善効果の評価結果を表2に示す。
実施例2と同様の配合で二軸押出機を用いて250℃で混練後、得られた樹脂組成物を磁性体のキュリー温度以上の250℃で熱プレス成形を行いシート状複合材料中の磁性体の磁性を消失させ、厚さ1mmのシート状複合材料を成形し試料とした。得られた試料の残留磁束密度を表1に示す。また、得られた試料の損失弾性率測定結果を図3に示す。また、制振性の温度特性改善効果の評価結果を表2に示す。
Claims (6)
- 下記工程(1)および工程(2)により得られる磁性化複合材料を用い、振動の伝播方向と磁性化方向を同方向にすることを特徴とする制振方法。
工程(1) 高分子材料に磁性体を分散し複合材料を得る分散工程
工程(2) 該複合材料中の該磁性体を一方向に磁性化し磁性化複合材料を得る磁性化工程 - 該高分子材料が、メタクリル樹脂、ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリ−4−メチルペンテン、ノルボルネン系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリウレア、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリケトン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、セルロース、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、および不飽和ポリエステル樹脂からなる群から選ばれる1種以上である請求項1記載の制振方法。
- 該高分子材料が、ポリスチレンまたはポリアミドである請求項1〜2のいずれかに記載の制振方法。
- 該高分子材料のガラス転移温度が20℃以上である請求項1〜3のいずれかに記載の制振方法。
- 該磁性体が、フェライト系金属酸化物磁性体、希土類コバルト合金磁性体、およびネオジム鉄ボロン系合金磁性体からなる群から選ばれる一種以上である請求項1〜4のいずれかに記載の制振方法。
- 該複合材料を成形部品、シート、フィルム、繊維、発泡体のいずれかに成形後、磁性化することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の制振方法。
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