JP2000062067A - 振動低減材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動低減能に優れて高度な防音や防振等の作
用を示し、狭小空間等にも容易に適用できて製造効率に
も優れ、防音材や制振材等の種々の目的に用いうる振動
低減材の開発。 【解決手段】 １．０〜３．０ｋＨｚの周波数領域にお
いて、特性インピーダンスの絶対値が８００kg／m²・S以
上の多孔質部材（２１）の片面又は両面にフィルム層
（２２）を有する振動低減材（２）。 【効果】 多孔質部材がそれに入射した音等の振動に対
し優れた低減能を発揮し、フィルム層が優れた遮音効果
や振動伝播阻止効果等を発揮して優れた消音効果や防振
効果等を示して高度な騒音防止や振動防止等を達成でき
る例えば防音材や吸音材や遮音材、制振材や防振材、あ
るいはそれらの複合機能材などの種々の目的に用いうる
良取扱性の振動低減材が得られ、肉厚化による装置全体
の大型化を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、振動低減能に優れて情報
記録電子装置のドライバ等における防音材や制振材など
として好適な振動低減材に関する。

【０００２】

【従来の技術】振動の吸収や反射等により防音や防振等
の作用を示す振動低減材が、例えば防音材や吸音材や遮
音材、あるいは制振材や防振材、さらにはそれらの複合
機能材等として種々の目的で使用されている。ちなみに
パソコン等におけるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）
やＤＶＤＤ（デジタルビデオディスクドライブ）、ＣＤ
Ｄ（コンパクトディスクドライブ）では、駆動時のモー
タ音やディスクの風切音等が発生してオペレータや装置
近隣者に対する騒音となるため、ドライブ本体と基板の
間に振動低減材を防音材として配置して発生音の低減が
図られている。

【０００３】従来、前記の振動低減材としては、ポリウ
レタンフォーム等からなる発泡体が知られていたが、そ
れを防音材として用いた場合、漏れ音が大きくて防音効
果に乏しい問題点があった。そのため、発泡体の静バネ
定数を限定したもの、発泡体の気泡内壁面に微細凹凸の
ポリマー膜を付設したもの、発泡体の外表面をフィルム
で被覆したもの、フィルムに樹脂等のメルトブロー層を
積層したものなどが提案されている（特開昭５６−１５
７３４７号公報、特開昭５９−１０２２９４号公報、特
開平４−４０３８１号公報、特開平４−３４５８３４号
公報、特開平７−２６１７６８号公報）。

【０００４】しかしながら、従来のいずれの振動低減材
にあっても振動の低減能に乏しく、例えば防音材として
使用した場合に防音等による消音効果に不充分で満足で
きる騒音防止を達成できず、微細凹凸のポリマー膜の付
設物等では製造工程も複雑で製造効率に乏しい問題点が
あった。

【０００５】

【発明の技術的課題】本発明は、振動低減能に優れて高
度な防音や防振等の作用を示し、狭小空間等にも容易に
適用できて製造効率にも優れ、防音材や制振材等の種々
の目的に用いうる振動低減材の開発を課題とする。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、１．０〜３．０ｋＨｚの
周波数領域において、特性インピーダンスの絶対値が８
００kg／m²・S以上の多孔質部材の片面又は両面に、フィ
ルム層を有することを特徴とする振動低減材を提供する
ものである。

【０００７】

【発明の効果】本発明の振動低減材によれば、上記のイ
ンピーダンス特性を示す多孔質部材がそれに入射した音
等の振動に対し優れた低減能を発揮し、フィルム層が優
れた遮音効果や振動伝播阻止効果等を発揮する。従って
優れた消音効果や防振効果等を示して高度な騒音防止や
振動防止等を達成できる例えば防音材や吸音材や遮音
材、制振材や防振材、あるいはそれらの複合機能材など
の種々の目的に用いうる振動低減材を得ることができ
る。また多孔質部材とフィルム層よりなることより製造
効率に優れ、フィルム層による補強効果で取扱性が向上
し、優れた装着作業性が発揮されて防音や防振等の性能
のバラツキを抑制できる。さらに圧縮性の多孔質部材を
用いることにより、狭小空間等にも容易に装着でき、振
動低減材の肉厚化による装置全体の大型化を抑制するこ
とができる。

【０００８】前記において、減衰定数をα、周波数をｆ
として式：α≧０．０１ｆneper／ｍを満足する場合に
は、消音や防振等の効果が飛躍的に向上してさらに高度
な騒音防止や振動防止等を達成することができる。また
５０％圧縮時の反発応力が１０〜２００ｇｆ／cm²の多
孔質部材を用いた場合には、隣接部材の変形等を防止し
つつ狭小空間等にもより容易に装着でき、かつ製造も容
易である。

【０００９】

【発明の実施形態】本発明による振動低減材は、１．０
〜３．０ｋＨｚの周波数領域において、特性インピーダ
ンスの絶対値が８００kg／m²・S以上の多孔質部材の片面
又は両面にフィルム層を有するものからなる。その例を
図１に示した。２が振動低減材であり、２１が多孔質部
材、２２がフィルム層である。なお図１は、ＨＤＤ本体
１と基板３との間に振動低減材２を適用した例を示して
いる。

【００１０】用いる多孔質部材は、前記の特性を示すも
のであればよく、殊に消音や防振効果等の点よりは当該
絶対値が１０００kg／m²・S以上、就中１２００kg／m²・S
以上、特に２０００〜１３０００kg／m²・Sの多孔質部材
が好ましい。従って多孔質部材としては、例えば天然や
合成の有機や無機の適宜な繊維を不織布状等に集成して
なる繊維集合体、あるいはオレフィン系やウレタン系、
アクリル系や塩化ビニル系、ＳＢＲ系やＮＲ系、ＮＢＲ
系やそれらのブレンド系等の発泡体などの適宜なものを
用いうる。振動低減材は、２種以上の多孔質部材の積層
体や混合層などとして形成されていてもよい。なお発泡
体は、防音、防振効果等や変形防止などの点よりセルの
３０％以上が連続気泡系構造であることが好ましい。

【００１１】上記した条件等の点より好ましく用いうる
多孔質部材は、エチレン、プロピレンやブテン−１の如
きα−オレフィン、及びジシクロペンタジエンやエチリ
デンノルボルネンの如き非共役二重結合を有する環状又
は非環状のポリエンを成分とする共重合体、就中エチレ
ン４５〜７０モル％、α−オレフィン５〜２０モル％、
ポリエン５０〜１０モル％のもの、特にムーニー粘度Ｍ
Ｌ₁₊₂（１００℃）が３０〜１１０のものからなるＥＰ
ＤＭ系発泡体である。

【００１２】また前記のＥＰＤＭを併用したゴム系発泡
体も好ましく用いうる。この場合にＥＰＤＭ以外のゴム
成分としては、例えば天然ゴムやブチルゴム、クロロプ
レンゴムやアクリルゴム、スチレン・ブタジエンゴムや
ニトリル・ブタジエンゴムなどの適宜なものを用いう
る。なおＥＰＤＭの使用量は、耐候性や耐久性などの点
より全ゴム成分の２０重量％以上であることが好まし
い。

【００１３】本発明の条件を満足するＥＰＤＭ系等の発
泡体の製造は、例えばゴム成分に発泡剤や加硫剤等の適
宜な添加剤を配合した混和物をシート等に成形して発泡
加硫処理した後、セルの一部又は全部を圧縮処理等の適
宜な手段で破泡させるなどの物性調節処理を施す方法な
どにより行うことができる。

【００１４】前記の発泡剤としては、例えばアゾジカル
ボンアミドやジニトロソペンタメチレンテトラミン、炭
酸水素ナトリウムや４，４'-オキシビス（ベンゼンスル
ホニルセミカルバジド）の如きアゾ系やＮ−ニトロソ
系、無機系やセミカルバジド系、その他ヒドラジン系や
トリアゾール系などの適宜なものを用いうる。発泡剤の
使用量は、目的とする物性を得るための発泡倍率などの
点より、ゴム成分１００重量部あたり５〜５０重量部が
好ましい。

【００１５】また加硫剤としては、硫黄やＰ−キノンジ
オキシム、Ｐ，Ｐ'-ジベンゾイルキノンジオキシムや
４，４'-ジチオジモルホリン、Ｐ−ジニトロソベンジン
や安息香酸アンモニウム、Ｎ，Ｎ'-ｍ−フェニレンジマ
レイミドなどの適宜なものを用いうる。加硫剤の使用量
は、加硫不足やガス抜け等の発泡阻害を防止した、目的
とする物性を得る点などより、ゴム成分１００重量部あ
たり１〜３０重量部が好ましい。

【００１６】上記した混和物の調製に際しては、例えば
尿素系やサリチル酸系や安息香酸系の如き適宜な発泡助
剤、アルデヒドアンモニア系やアルデヒドアミン系、チ
オウレア系やグアニジン系、チアゾール系やスルフェン
アミド系、チウラム系やジチオカルバミン酸塩系、キサ
ントゲン酸塩系の如き適宜な加硫助剤を必要に応じて用
いうる。

【００１７】また例えば、炭酸カルシウム、タルク、ク
レー、雲母粉、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウ
ムの如き金属水酸化物、酸化アルミニウムや酸化亜鉛の
如き金属酸化物等からなる充填剤、パラフィン系やナフ
テン系、アロマ系やアスファルト系等の軟化剤などの添
加剤も混和物の調製に際し必要に応じて配合することが
できる。

【００１８】前記において、充填剤の使用量は、強度等
の物性制御などの点よりゴム成分１００重量部あたり３
０〜３００重量部が好ましい。また軟化剤の使用量は、
発泡性に関係する混和物の粘度の調節やブルーミングの
防止性などの点よりゴム成分１００重量部あたり１０〜
３００重量部が好ましい。

【００１９】本発明に用いる上記ＥＰＤＭ系等の発泡体
としては、例えば剥離ライナ上に混和物を０．５〜５０
mmの厚さで展開し、それを１００〜２００℃の温度で１
０〜６０分間加熱処理するなどして、発泡倍率３〜３０
倍、就中５〜１５倍、特に８〜１３倍となるように発泡
加硫処理したものが好ましく用いうる。発泡倍率が３倍
未満では、圧縮反発力が大きくて狭小空間等への配置が
困難な場合があり、３０倍を超えると特性インピーダン
スの制御が困難となって満足できる防音や防振等の性能
が得られない場合がある。

【００２０】また本発明において好ましく用いうる多孔
質部材としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩
化ビニル等の適宜な熱可塑性樹脂や、ブチルゴムやイソ
プレンゴム等の適宜なゴム系ポリマーなどからなる、比
重が０．０１〜０．９、就中０．０１６〜０．１の連泡
系発泡体に、アクリル系やポリブチラール系やポリエス
テル系などの適宜な樹脂を含浸させて、上記したインピ
ーダンス特性のものとしたものなどもあげられる。その
場合、樹脂の含浸量は特性インピーダンス等に応じて適
宜に決定しうるが、一般には０．０１〜１．０ｇ／c
m³、就中０．０２〜０．１ｇ／cm³程度とされる。

【００２１】また本発明において、消音や防振等の効果
の点などより好ましく用いうる多孔質部材は、１．０〜
３．０ｋＨｚの周波数領域において、減衰定数をα、周
波数をｆとして、式：α≧０．０１ｆneper／ｍを満足
するものであり、就中０．０２ｆneper／ｍ≦α≦２ｆn
eper／ｍを満足するものである。

【００２２】さらに本発明において狭小空間等への装着
性などの点より好ましく用いうる多孔質部材は、上記に
例示したものの如く圧縮性を示すものであるが、その圧
縮性としては５０％圧縮時の反発応力が１０〜２００ｇ
ｆ／cm²、就中２０〜１５０ｇｆ／cm²、特に３０〜１２
０ｇｆ／cm²の圧縮特性を示すものが殊に好ましい。

【００２３】多孔質部材の形態、ひいては振動低減材の
形態は、適用箇所等の使用目的などに応じて適宜に決定
でき、その厚さも任意である。一般には、見掛け厚さに
基づいて１００mm以下、就中０．５〜７０mm、特に１〜
４０mmの厚さの多孔質部材ないし振動低減材とされる。
なお多孔質部材ないし振動低減材は、均一厚である必要
はなく、部分的に厚さが異なっていてもよい。

【００２４】肉厚が部分的に異なる多孔質部材、ひいて
は振動低減材は、例えば多孔質部材をフレーク状に粉砕
するなどして作製したチップを、その表面に接着剤を塗
布するなどして所定の金型に充填し圧縮成形する方式な
どにより効率よく形成することができる。

【００２５】フィルム層は、上記したように遮音性や振
動伝播阻止性、装着作業性の向上を目的とする。すなわ
ちフィルム層は、機器内部で発生した音等の振動を遮っ
て外部への漏出や伝播を低減する遮音や伝播阻止等の効
果を持たせて防音性能や防振性能をより向上させ、また
多孔質部材の薄層化による自己支持性の低下を補強し、
折曲り等の装着トラブルの発生を予防して装着作業の操
作性や能率を向上させ、装着ミスによる作業効率の低下
や装着状態のバラツキによる防音や防振等の性能のバラ
ツキ等を抑制して作業性を飛躍的に向上させ、高度で均
質な防音や防振等の処理を効率的に達成することを可能
とする。

【００２６】フィルム層は、多孔質部材の片面又は両面
の一部又は全部に設けることができ、多孔質部材の側面
の全部又は一部を含む包囲形態に設けられていてもよ
い。フィルム層の付設は、例えばフィルムの接着剤ない
し粘着剤等を介した接着方式や熱融着方式、ポリマー溶
液の塗布によるフィルム層の形成方式などの適宜な方式
にて行うことができる。その場合、フィルム層は多孔質
部材に対し部分的に接着していてもよく、例えば肉厚相
違の多孔質部材などの場合に全面的に接着している必要
はない。

【００２７】フィルム層は、上記した多孔質部材で例示
したものなどの適宜なポリマーにて形成でき、その種類
については特に限定はない。一般には、例えばポリエス
テル系やポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン系、ポリアミド系やポリイミド系、ポリスチレン系
や塩化ビニル系、フッ素系などのポリマーが用いられ
る。装着作業性等の点よりは、滑り性等に優れるものが
好ましい。また加工性や加熱時の有害ガス防止性等の点
よりはポリエステル系ポリマーなどが好ましい。

【００２８】防音や防振等の効果の向上などを目的とし
た遮音性や振動の伝播阻止性などの点より好ましいフィ
ルム層は、通気量が２．０３９×１／１０⁴mmＨ₂Ｏの気
圧差に基づいて０．０１cc／cm²／秒以下のものであ
る。またフィルム層は、上記の多孔質部材で例示した添
加剤などを適宜な目的で含有していてもよいが、その含
有による重量増加は、遮音や制振作用による漏音や振動
伝播の防止性の向上などに有効である。

【００２９】なお多孔質部材の両面にフィルム層を設け
た振動低減材の場合、前記した遮音や制振効果にて音等
の振動が多孔質部材に入射せず防音や防振効果の発揮さ
れないことが懸念されるが、騒音源等の発振源側のフィ
ルム層は、質量則よりその存在を無視しうる程度のもの
であり、かつ発振源と密接して一体的に振動することよ
り上記した作用効果には実質的に影響しにくい。

【００３０】従って、多孔質部材の片面のみにフィルム
層を有する振動低減材の場合、その表裏のいずれを発振
源側として配置してもよい。一般には、図１に例示の如
くフィルム層２２を有しない側を発振源（１）の側とし
て配置される。なお発振源側となるフィルム層について
は、その薄膜化や穿孔による多孔化などの適宜な遮音性
や振動伝播阻止性の低減処理を施すこともできる。

【００３１】フィルム層の厚さについては特に限定はな
く、適宜に決定しうる。一般には、補強効果や振動低減
材の薄層化などの点より５〜２００μm、就中８〜１５
０μm、特に２５〜１２５μmの厚さとされる。なお多孔
質部材の表裏にフィルム層を設ける場合、それらフィル
ム層の材質や厚さなどは、同じであってもよいし、異な
っていてもよい。

【００３２】本発明による振動低減材は、例えば所定の
形態に予め形成して図１に例示した如く、ＨＤＤの本体
１と基板３との間等の各種の部材間に介在配置する方式
や、ＤＶＤＤやＣＤＤ等の空隙に充填配置する方式、あ
るいはテープ状やシート状等に形成したものを巻付け方
式や貼付け方式等の適宜な方式で取付ける方式などに
て、例えば防音材や吸音材や遮音材、制振材や防振材、
あるいはそれらの複合機能材などとしての従来に準じた
各種の振動伝播の低減処理に好ましく用いることができ
る。

【００３３】就中、前記ＨＤＤやＣＤＤやＤＶＤＤある
いはテープレコーダの如く、ディスクや磁気テープ等の
情報記録媒体とその駆動機構を介して光学的あるいは磁
気的な情報を記録又は再生する情報記録装置等への機器
装着型などとして好ましく用いうる。

【００３４】

【実施例】実施例１、２ エチレン６０モル％、プロピレン１０モル％、ポリエン
３０モル％、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₂（１００℃）６５の
ＥＰＤＭ１００部（重量部、以下同じ）、重質炭酸カル
シウム２００部、パラフィン系オイル５０部、ＡＤＣＡ
系有機発泡剤１０部、及び硫黄２．５部をニーダで混練
し、それを剥離ライナ上に１０mmの厚さで展開し、１６
０℃で３０分間加熱して発泡加硫し、発泡倍率が６倍の
独泡系発泡体を得、それを隙間が発泡体厚の１／３のロ
ール間を通過させた後、２mmの厚さにスライスして多孔
質部材を得、その片面に厚さ３８μmのＰＥＴフィルム
を粘着層を介し接着して振動低減材を得た。

【００３５】前記で得た多孔質部材について２マイクロ
ホン法音響インピーダンス測定装置にて、１．０〜３．
０ｋＨｚの周波数領域における、特性インピーダンスの
絶対値（Ｚc）を調べたところ、３．５×１０³kg／m²・S
であった。

【００３６】実施例３ 両面にＰＥＴフィルムを設けたほかは実施例１に準じて
振動低減材を得た。

【００３７】実施例４ ＡＤＣＡ系有機発泡剤に代えて、ＤＰＴ系有機発泡剤２
５部を用いたほかは実施例１に準じて発泡倍率が２０倍
の独泡系発泡体を得、それを隙間が発泡体厚の１／３の
ロール間を通過させた後、２mmの厚さにスライスして、
Ｚcが１．７×１０³kg／m²・Sの多孔質部材を得てそれを
用いたほかは実施例１に準じて振動低減材を得た。

【００３８】実施例５ 比重が０．０５５で、セルの平均径が０．３７mmのポリ
エステル系ウレタン発泡体を形成し、それを２mmの厚さ
にスライスしてＺcが１．１×１０³kg／m²・Sの多孔質部
材を得てそれを用いたほかは実施例１に準じて振動低減
材を得た。

【００３９】比較例１ 実施例１で得た多孔質部材をそのまま振動低減材として
用いた。

【００４０】比較例２ 実施例４で得た多孔質部材をそのまま振動低減材として
用いた。

【００４１】比較例３ 実施例５で得た多孔質部材をそのまま振動低減材として
用いた。

【００４２】評価試験 減衰定数α 実施例（比較例）で得た多孔質部材（振動低減材）につ
いて、２マイクロホン法音響インピーダンス測定装置に
て、１．０〜３．０ｋＨｚの周波数領域における減衰定
数を調べた。

【００４３】反発力 実施例、比較例で得た振動低減材を１００mm／分の速度
で５０％の厚さに圧縮し、１０秒間経過後の反発力を調
べた。

【００４４】音低減量 図２の如く実施例、比較例で得た振動低減材をＨＤＤの
本体と基板との間に設置し、それ４２を無音響室内に設
けた台４１の上に載置して駆動源４４を介し駆動させ、
装置４２の上方３００mm（ｄ）離れた位置にマイクロホ
ン４３を配置してアナライザー４５を介し測音し、振動
低減材が無い場合の音レベルを基準としてＡ特性オーバ
ーオール値での騒音の低減量を調べた。なおフィルム層
は、原則として基板側に配置したが、実施例２ではＨＤ
Ｄ側に配置した。

【００４５】取扱性 前記において、振動低減材の装着作業時における取扱性
を評価した。

【００４６】前記の結果を表１、表２に示した。なお減
衰定数については１．０ｋＨｚ又は３．０ｋＨｚの場合
を示したが、その中間の周波数領域での減衰定数は、
１．０ｋＨｚと３．０ｋＨｚの場合の中間値であった。

【表１】

【００４７】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】適用例の断面図

【図２】測音試験の説明図

【符号の説明】

１：ＨＤＤ本体 ２：振動低減材 ２１：多孔質部材 ２２：フィルム層 ３：基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北井 秀幸 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 杉原 保則 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 松永 学 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J048 AC03 BD01 BD02 BD04 DA10 EA07 4F100 AA08 AK04B AK12B AK15B AK41B AK42 AK46B AK49B AK75 AR00A AT00B BA02 BA03 BA10A BA10B CA23 CB05 DG06A DJ01A DJ02 GB41 JH01 JH02 YY00A 5D061 AA07 AA22 AA26 AA40 BB24 DD02 DD03 DD11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １．０〜３．０ｋＨｚの周波数領域にお
   いて、特性インピーダンスの絶対値が８００kg／m²・S以
   上の多孔質部材の片面又は両面に、フィルム層を有する
   ことを特徴とする振動低減材。
2. 【請求項２】 請求項１において、多孔質部材が１．０
   〜３．０ｋＨｚの周波数領域において減衰定数をα、周
   波数をｆとして式：α≧０．０１ｆneper／ｍを満足す
   るものである振動低減材。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、多孔質部材の
   ５０％圧縮時の反発応力が１０〜２００ｇｆ／cm²であ
   る振動低減材。
4. 【請求項４】 請求項１〜３において、フィルム層がポ
   リエステル系、ポリエチレン系、ポリアミド系、ポリイ
   ミド系、ポリスチレン系又は塩化ビニル系のポリマーか
   らなり、厚さが５〜２００μmである振動低減材。