JPS62170339A

JPS62170339A - 制振性に優れたラミネ−ト金属板

Info

Publication number: JPS62170339A
Application number: JP1197786A
Authority: JP
Inventors: 木野　信幸; 堀田　孝; 岡　賢
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1987-07-27

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良好な比剛性と制振性とを同時に兼ね備えたサ
ンドイッチ構造体に関する。

従来の技術近年、自動車走行時の騒音が社会問題となっている。又
、車内における快適性の点からも、特にジーゼル車を中
心として、騒音対策の必要性が生じている。特に、エン
ジンまわりの振動低減対策として、粘弾性樹脂をダンピ
ング材として２枚の鋼板の間にサントイ・ソチ状に積層
した制振鋼板が注目され始めている（塑性と加工、第２
６巻、第２９１　号、　３９４〜３８９頁）。

しかしながら、制振鋼板は０．０５１ｍ程度の薄い軟質
な粘弾性樹脂を０．４〜０．８ｍｍ程度の厚い鋼板でサ
ンドイッチした構成をとり、制振鋼板の振動に際して、
樹脂層が剪断（ずれ）塑性変形を生ずることによってエ
ネルギーを吸収し、制振性を示す、このことは逆に表皮
鋼板の間で、ずれ変形が僅かな力で発生するため、その
曲げ剛性は全厚が同一の冷延鋼板と較べ著しく低下する
。このため、制振鋼板で冷延鋼板と同一の剛性を確保す
るためには全厚を増す、すなわち鋼板の使用量を増加さ
せなければならず、重量増加となる。

このような重量増加をまね〈制振鋼板は、それが構造部
材となった場合、それ自体が重いこと、および同時にこ
れを支える部材の剛性も向上させる必要があり、構造物
全体の重量増加、また鋼材の使用量が増加することによ
るコストアップ、自動車などでは燃費の上昇をまねき、
省エネルギー、省コストが重視される社会状勢に対して
かならずしも有利な方向ではない。

この意味から、軽量でかつ、制振性能の高い材料が真に
待望されており、自動車以外の分野、例えば、びびり音
、打撃音の低減を必要とする家電、家具、建材にも要望
が高い。

発明が解決しようとする問題点本発明は上記社会的要請に応える軽量かつ制振性に優れ
たラミネート金属板を提供するものである。

ナイロン−６、ポリプロピレン等の弾性樹脂（芯材）を
２枚の金属板（表皮金属板）で挟んだ鋼板−樹脂−鋼板
の積層体であるラミネート金属板は外力に対し、表皮と
芯材が一体となって変形し、制振鋼板のように表皮と芯
材の間でずれ変形を生ずることはない、このため曲げ剛
性は全厚が同一の当該金属板のそれとほとんど同一であ
り、中心の樹脂層の比重が金属板の１７３から１／８程
度と軽いため、数十％の軽量化が可能である。しかしな
がら、逆に制振性に関しては、樹脂層が、剪断の塑性変
形を生じないため、上記制振鋼板におけるメカニズムで
は制振性を生じない。

本発明の目的とするところは、このようなラミネート金
属板に新規メカニズムによって制振性を付与し、制振性
と軽量化を同時に可能にするラミネート金属板に関する
。

問題点を解決するための手段本発明の要旨は以下のとおりである。すなわち、（１）
弾性樹脂層を金属板で挟んで固着してなるラミネート金
属板において、弾性樹脂層の中に空隙が存在し、空隙部
と弾性樹脂部において、下式で示される面積比が２５％
以上、９８％以下の範囲内にあることを特徴とする制振
性に優れたラミネート（２）弾性樹脂層を金属板で挟ん
で固着してなるラミネート金属板において、弾性樹脂層
の中に粘弾性樹脂が存在し、粘弾性樹脂部と弾性樹脂部
において、下式で示される面積比が２５％以上、９８％
以下の範囲内にあることを特徴とする制振性に優れたラ
ミネート金属板。

（３）弾性樹脂層を金属板で挟んで固着してなるラミネ
ート金属板において、弾性樹脂の中に樹脂以外の物質が
存在し、樹脂以外の物質部と弾性樹脂部において、下式
で示される面積比が２５％以上、９８％以下の範囲内に
あることを特徴とする制振性作用本発明は弾性樹脂の中に空隙、粘弾性樹脂及び／又は樹
脂以外の物質等を存在させ、これによりエネルギーを吸
収させることによって、制振性を付与することが出来る
ことを見出したものである。

すなわち、木発明者ら実験によれば、例えば２枚の表皮
金属板に０．２ｍｍ＋の鋼板（ＳＰＢ−Ｔｌ）、芯材に
宇部興産製接着性ポリプロピレンシートを用い、全厚が
０．９＋ｍｅとなるようにホットプレスしてラミネート
鋼板を製造した。空隙、粘弾性樹脂又は樹脂以外の物質
をポリプロピレンシートの中に設けるため、目標とする
樹脂厚さの約半分の板厚のポリプロピレンシートの間に
粘弾性樹脂、樹脂以外の物質部を挟み込みホットプレス
した。また空隙については上記ポリプロピレンシート同
士の接合面に予め窪みをつくリホットプレスした。

空隙、粘弾性樹脂及び／又は樹脂以外の物質部の合計面
積（Ａ部）の（ＣＡ部）十弾性樹脂部の合計面積（Ｂ部
））に対する百分率（％）を横軸に、打音の大きさくｄ
Ｂ　（Ｃ））を縦軸にとると、第２図に示すように、い
ずれの場合も面積比が２５％以上で顕著な打音の大きさ
の低下、すなわち制振性の向上が見られた。ここで０印
は空隙が存在する場合、・印は樹脂以外の物質部が存在
する場合、ｃ印は粘弾性樹脂が存在する場合である。

本発明において、空隙部、粘弾性樹脂部及び／又は樹脂
以外の物質部９の面積とは金属板７の板面鉛直方向から
の上記各部の投影面積である。第４図に本発明ラミネー
ト金属板の断面図を示す。

Ｓは投影部位を示す。

本発明において、制振性は被打撃物の打音の減少によっ
て評価した。すなわち、第１図に示すごとく、壁１にナ
イフェツジ２で固定されたテストパネル３中心部を水平
から鋼球４を振子状に落して打撃し、発生音をマイク５
で捕え、アナライザー６で解析した。

また、前記面積比と曲げこわさくｋｇ・■２／ｍａｄ）
の関係を調べたところ、第３図に示すようにいずれの場
合にも９８％以下において良好な剛性を示した。図中の
記号の意味は第２図と同一である。

なお、曲げこわさの測定治具はＡＳＴＭ　Ｄ−７９０に
準拠して、試片形状巾５０ａｕａ、長さ１５０ｍｍ　、
曲げスパン１００ｍｍで行った。

以上説明したとおり、聴覚で感じうる減音（約２ｄＢ（
Ｃ）　）を達成するため、２５％以上の（Ａ部）がなけ
ればならない。

また、上限として、曲げ剛性低下が許容できる範囲とし
て面積比９８％である。

また、弾性樹脂層の板厚方向の空隙、粘弾性樹脂及び樹
脂以外の物質層の層数には特に限定はなく、樹脂層の厚
さ、空隙、粘弾性樹脂および樹脂以外の物質層を多層に
して製造するためコスト上昇、製造技術などを勘案して
決定すればよい。

次に表皮として用いられる金属板はとくに限定するもの
ではないが、例えば冷延薄板、各種メッキ鋼板、有機被
覆鋼板、化成処理鋼板、模様付鋼板、軟鋼板、高強度鋼
板、純アルミ板、各種アルミ合金板、純銅板、銅合金板
、ステンレス鋼板などが挙げられる。また、表面に凹凸
のある鋼板や縞鋼板を用いても良い、また、２枚の表皮
に異なる２種類の金属板を同時に用いても良い。その板
厚は用途や目的とする性能により定まるもので限定する
ものではないが、代表的には０．１から２１程度である
。

また弾性樹１指として用いる樹Ｉ１１としては、ラミネ
ート金属板に通常用いられているポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリ４−メチルペンテン−１などのポリオレ
フィン、塩ビ系ポリマー、セルロース系ポリマー、ナイ
ロンなどのポリアミド。

ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリ
カーボネート、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリウ
レタン、または上記の変成樹脂などが挙げられる（特開
昭５５−１５６０５２号など）。さらに、樹脂層の厚さ
も表皮金属板の板厚と同様。

用途や目的とする性能により定まるもので限定するもの
ではないが、代表的には０．０５から５ｍｍ程度である
。

ラミネート金属板の製造は、通常のホットプレス法、熱
融着法を連続で行う連続ライン法、芯材と金属板とを接
着剤で接着する方法（パッチでも連続でも可）等が可能
である。

粘弾性樹脂としては変成ポリオレフィン、アクリル酸系
変成重合物、ＥＶＡで代表される酸酸ビニル系重合物、
ポリエステル系重合物、ポリイソブチレン系重合物等が
挙げられる。

樹脂以外の物質としてはそれ自身が振動によってエネル
ギー吸収を起こすことか必要であり、工ネルギー吸収を
起こす物質で有れば良く特に限定するものではないが、
例示するとガラス、黒鉛、アルミナ（ＡＱ２０３）　、
アルミ、鉄、銅等の粉末及び雲母などの燐片状の物質、
アルミ、鉄、銅等の薄片の２枚以上の積層物、およびワ
セリン、シリコンオイル等の粘性の高い油脂類、および
これらの混合体が有効である。

振動が生じた際、空隙部、粘弾性樹脂部又は樹脂以外の
物質部では振動が生じ、空隙部では空気層の圧縮１彫張
により、粘弾性樹脂部、樹脂以外の物質部ではそれ自身
は変形することにより振動エネルギーを熱エネルギーの
形に変換し、制振性を発揮するものと思われる。

次に空隙部、粘弾性樹脂部および樹脂以外の物質部のサ
イズ、形状はとくに限定するものではないが、空隙部、
粘弾性樹脂部および樹脂以外の物質部と弾性樹脂部とは
交互に配置していることが必要である。すなわち、空隙
部、粘弾性樹脂部および樹脂以外の物質部は弾性樹脂部
中に（あるいは弾性樹脂部が空隙部、粘弾性ｓｌｌ郡部
よび樹脂以外の物質部中に）ランダムに配置しているこ
とが必要である。

配置の例を第５から第８図に例示した。斜線部は空隙部
、粘弾性樹脂部及び／又は樹脂以外の物質部、空白地は
弾性樹脂部を示している。

実施例第１表に比較のための不例（スタンダード）を示した。

軽量化率は曲げ剛性を同じにした場合の表皮材に用いた
金属板単独に対する百分率である。比較例１は通常のラ
ミネート鋼板である。比較例２は冷延鋼板である。いず
れも制振性に乏しい。

第２表は弾性樹脂層の中に空隙部を設けた場合の実施例
である。第３表は弾性樹脂層の中に粘弾性樹脂層（異物
部と表示した。）を設けた場合の実施例である。第４表
は弾性樹脂層の中に樹脂以外の物質層（異物部と表示し
た。）を設けた場合の実施例である。空隙部、粘弾性樹
脂部、樹脂以外の物質部及び弾性樹脂部の形状は正方形
、長方形および円形である。さらに弾性樹脂層の板厚方
向に一層の空隙層、粘弾性樹脂層および樹脂以外の物質
層を設けた。

表皮金属板には、鋼板については弱アルカリ脱脂液で２
ｍ１ｎ、純アルミ板については３％ＮａＯＨ水溶液で１
０ｍ１ｎ　、銅板については１０％ＨＮＯ３水溶液で２
　ｆｆ１ｉｎ夫々脱脂したものを用いた。

弾性樹脂層と金属板との固着はホットプレス法を用いた
。ホットプレス条件はポリプロピレン（ｐｐ）を使用し
たときは、　ｌ　８０　’Ｏまで昇温、２ｗ１ｎ保持、
ついで１３０℃まで冷却、ナイロン−６（ＮＹ）を使用
したときは２２０℃まで昇温、２ｍ１ｎ保持、ついで１
４０℃まで冷却を行った。ホットプレスの加圧は常時２
　ｋｇ／　ｃｔｓ２であった。

第２および３表の実施例１〜１０および第４表の１１〜
１８のいずれの場合も比較例に比し、軽量化を図りなか
ら制振性が改善された。

（以下余白）発明の詳細な説明したように本発明によればラミネート金属板にお
いて軽量化し、比剛性（曲げ剛性／比重）の高さを保持
しつつ、制振性を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は打音測定方法を説明する立面図、第２．３図は
本発明の効果を示すグラフ、第４図は本発明ラミネート
金属板の断面図、第５，６．７．８図は空隙部、粘弾性
樹脂部および樹脂以外の物質部の形状を示す板面鉛直方
向からの投影図である。１番・−壁、２・・・ナイフェツジ、３１１・・テスト
パネル、４壷拳・鋼球、５・・・マイク、６・・・アナ
ライザー、７・・・表皮金属板、８・・・芯材（弾性樹
脂層）、９・・・空隙部、粘弾性樹脂部又は樹脂以外の
物質部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弾性樹脂層を金属板で挟んで固着してなるラミネ
ート金属板において、弾性樹脂層の中に空隙が存在し、
空隙部と弾性樹脂において、下式で示される面積比が２
５％以上、９８％以下の範囲内にあることを特徴とする
制振性に優れたラミネート金属板。面積比（％）＝（空隙部の合計面積／空隙部の合計面積
＋弾性樹脂部の合計面積）×１００（％）（２）弾性樹
脂層を金属板で挟んで固着してなるラミネート金属板に
おいて、弾性樹脂層の中に粘弾性樹脂が存在し、粘弾性
樹脂部と弾性樹脂部において、下式で示される面積比が
２５％以上、９８％以下の範囲内にあることを特徴とす
る制振性に優れたラミネート金属板。面積比（％）＝（粘弾性樹脂部の合計面積／粘弾性樹脂
部の合計面積＋弾性樹脂部の合計面積）×１００（％）
（３）弾性樹脂層を金属板で挟んで固着してなるラミネ
ート金属板において、弾性樹脂の中に樹脂以外の物質が
存在し、樹脂以外の物質部と弾性樹脂部において、下式
で示される面積比が２５％以上、９８％以下の範囲内に
あることを特徴とする制振性に優れたラミネート金属板
。面積比（％）＝（樹脂以外の物質部の合計面積／樹脂以
外の物質部の合計面積＋弾性樹脂部の合計面積）×１０
０（％）