CN112020743A - 隔音片部件用组合物、隔音片部件和隔音结构体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供隔音性能优异的隔音片部件用的组合物、隔音片部件和隔音结构体。一种隔音结构体,具有多个凸状的具有橡胶弹性的共振部、以及支撑所述共振部的片状支撑体,该共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为100MPa以下,该支撑体的面密度为1.0kg/m2以下。
Description
技术领域
本发明涉及隔音片部件用组合物、隔音片部件和隔音结构体。
背景技术
集体住宅、办公楼、旅馆等建筑物中,要求隔绝来自汽车、铁路、飞机、船舶等的室外噪音、建筑物内部产生的设备噪音、人声从而适合房屋用途的安静性。此外,汽车、铁路、飞机、船舶等交通工具中,为了隔绝风声、引擎声而给乘客提供安静舒适的空间,需要减小室内噪音。因此,正在进行隔绝噪音、振动从室外向室内或从交通工具的室外向室内传播的方法,即隔音方法的研究开发。近年来,为了实现建筑物的高层化、交通工具的能源效率的提高、进一步实现建筑物、交通工具、这些设备的设计自由度的提高,需要能够应付复杂形状的隔音部件。
以往,关于隔音部件、特别是片状部件,为了提高隔音性能,完成了部件结构的改良。例如,已知组合使用多块石膏板、混凝土、钢板、玻璃板、树脂板等具有刚性的平板材料的方法(专利文献1)、使用石膏板等制成中空双壁结构、中空三壁结构的方法(专利文献2)、组合使用平板材料和多个独立的树状突起的方法(专利文献3和4)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-231316号公报
专利文献2:日本特开2017-227109号公报
专利文献3:日本特开2000-265593号公报
专利文献4:国际公开第2017/135409号
发明内容
发明所要解决的课题
上述专利文献1~4的隔音部件中,为了提高了隔音性能,谋求从部件结构的观点出发的改良。然而,还存在未充分进行从部件材料的观点、特别是从材料所具有的特性的观点出发的改良这样的课题。
本发明的课题在于,提供一种隔音性能优异的隔音片部件用的组合物、隔音片部件和隔音结构体。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过将共振部的由动态粘弹性的主曲线得到的储能模量设为特定范围内,并且将支撑体的面密度设为预定范围内,从而可解决上述课题,以至完成了本发明。
此外,为了解决上述课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过将隔音片部件的由动态粘弹性的主曲线得到的储能模量设为特定范围内,也可解决上述课题,以至完成了本发明。
进一步,本发明人等还发现,通过提供用于获得在动态粘弹性测定中得到的损耗系数(tanδ)的峰值温度在特定范围内的固化物的组合物和通过使其固化而得到的隔音片部件,也可解决上述课题,以至完成了本发明。
即,本发明如下。
(A1)一种隔音结构体,具有多个凸状的具有橡胶弹性的共振部、以及支撑所述共振部的片状支撑体,
所述共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为100MPa以下,
该支撑体的面密度为1.0kg/m2以下。
(A2)根据(A1)所述的隔音结构体,具有隔音片部件,所述隔音片部件具有所述共振部和设有该共振部的具有橡胶弹性的片部,并且,
所述隔音片部件层叠在所述支撑体上。
(A3)根据(A2)所述的隔音结构体,所述隔音片部件是一体成型的。
(A4)根据(A1)~(A3)中任一项所述的隔音结构体,所述共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为1MPa以上。
(A5)根据(A1)~(A4)中任一项所述的隔音结构体,所述共振部通过按照ISO6721-4的动态粘弹性测定得到的tanδ的峰值温度在1Hz时为20℃以下。
(A6)根据(A1)~(A5)中任一项所述的隔音结构体,所述共振部按照ISO527的拉伸速度5mm/min时的拉伸断裂伸长率为30%以上。
(A7)根据(A1)~(A6)中任一项所述的隔音结构体,所述共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、5kHz时为80MPa以下。
(A8)根据(A1)~(A7)中任一项所述的隔音结构体,所述共振部含有光固化性树脂。
(A9)根据(A1)~(A8)中任一项所述的隔音结构体,所述多个共振部的比重是均匀的。
(A10)根据(A1)~(A9)中任一项所述的隔音结构体,所述隔音片部件的高度为50μm以上10mm以下。
此外,本发明也包括以下发明。
(B1)一种隔音片部件,其为具有橡胶弹性的隔音片部件,由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为100MPa以下,所述隔音片部件的至少一个面上具有凹凸结构。
(B2)根据(B1)所述的隔音片部件,所述隔音片部件的至少一个面上具有支撑体。
(B3)根据(B1)或(B2)所述的隔音片部件,其含有光固化性树脂。
进一步,本发明还包括以下发明。
(C1)一种隔音片部件用组合物,其固化物具有橡胶弹性,并且,
通过按照ISO6721-4的动态粘弹性测定得到的tanδ的峰值温度在1Hz时为20℃以下。
(C2)根据(C1)所述的隔音片部件用组合物,其含有光固化性单体。
(C3)根据(C2)所述的隔音片部件用组合物,作为所述光固化性单体,含有来自二官能单体((A)成分)的结构单元和来自单官能单体((B)成分)的结构单元,并且含有自由基性光聚合引发剂((C)成分)。
(C4)一种隔音片部件,具有(C1)~(C3)中任一项所述的隔音片部件用组合物的固化物。
(C5)根据(C4)所述的隔音片部件,所述隔音片部件的至少一个面上具有支撑体。
(C6)根据(4)或(C5)所述的隔音片部件,所述隔音片部件的至少一个面上具有凹凸结构。
(C7)一种隔音片部件,其为(C1)~(C3)中任一项所述的隔音片部件用组合物的固化物层叠在支撑所述固化物的支撑体上而成。
发明效果
根据本发明,能够提供隔音性能优异的隔音片部件用的组合物、隔音片部件和隔音结构体。
附图说明
图1为作为本发明涉及的一个实施方式的隔音结构体的立体图。
图2为作为本发明涉及的一个实施方式的隔音结构体的立体图。
图3为作为本发明涉及的一个实施方式的隔音结构体的立体图。
图4为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有片部的隔音结构体的立体图。
图5为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有肋状突起部的隔音结构体的立体图。
图6为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有肋状突起部的隔音结构体的立体图。
图7为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有凹凸结构的隔音片部件的立体图。
图8为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有凹凸结构的隔音片部件的立体图。
图9为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有凹凸结构的隔音片部件的立体图。
图10为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有凹凸结构和肋状突起部的隔音片部件的立体图。
图11为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有凹凸结构和肋状突起部的隔音片部件的立体图。
图12为作为本发明涉及的一个实施方式的隔音片部件的立体图。
图13为作为本发明涉及的一个实施方式的、具有支撑体的隔音片部件的立体图。
具体实施方式
以下,结合实施方式详细地对本发明进行说明。但本发明不受本说明书中明示性或暗示性记载的实施方式的限定。此外,本说明书中,在使用“~”并在其前后夹着数值或特性值来表现时,视为以包括其前后的值的形式使用。
本发明中,“多个”的意思是“2个以上”。
此外,“隔音片部件”的意思是至少具有片部的部件、即片部,但在以下所示的第1实施方式中,不仅将片部设为必需的构成要素,将共振部也设为必需的构成要素,而另一方面,在第2和第3的实施方式中,将片部设为必需的构成要素,将共振部等部件设为任选的构成要素。此外,隔音结构体表示具有至少从片部、共振部和隔音片部件中选择的一个部件、以及这些部件以外的部件(例如支撑体)的结构物。
此外,本发明中的“(甲基)丙烯酸酯”是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称,意思是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的一方或两方,关于“(甲基)丙烯酰基”、“(甲基)丙烯酸”也是同样的。
此外,除非特殊说明,否则,以下所示的各实施方式间,各部件的材料、特性均可以相互采用。
此外,除非特殊说明,否则,关于共振部等可使用多个的部件的特性值均作为多个部件各自的特性值的平均值算出。
<1.第1实施方式>
作为本发明第1实施方式的隔音结构体(以下也简称为“隔音结构体”)具有多个凸状的具有橡胶弹性的共振部、以及支撑所述共振部的片状支撑体,该共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为100MPa以下,该支撑体的面密度为1.0kg/m2以下。将该隔音片的一个方式的立体图示于图1。
<1-1.共振部>
<1-1-1.材料>
共振部中使用的材料的种类只要能够测定动态粘弹性、即具有橡胶弹性即可,没有特别限定,可列举例如树脂、弹性体。
以下对共振部的材料的详细情况进行说明,但也可以使用后述的第3实施方式记载的隔音片部件用组合物。
作为树脂,可列举热或光固化性树脂、热塑性树脂,作为弹性体,可列举热或光固化性弹性体、热塑性弹性体,其中,优选光固化性树脂或光固化性弹性体,尤其是从形状转印性好、生产率优异出发,优选含有光固化性树脂。使用热固性或热塑性树脂、或者热固性或热塑性弹性体作为共振部的材料的情况下,成型时需要利用热进行的固化反应,因此成型的共振部中产生气泡的倾向很强。产生了气泡的情况下难以共振,隔音性能下降。另一方面,使用光固化性树脂或光固化性弹性体作为共振部的材料的情况下,不会产生上述那样的气泡问题,因此难以发生隔音性能的下降。
树脂、弹性体可以单独使用1种材料,也可以将2种以上材料按任意的组合和比率并用,从能够控制储能模量、拉伸断裂伸长率等特性的观点出发,优选组合2种以上的材料。
作为共振部中使用的树脂,可列举例如不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、松香改性马来酸树脂等热固性树脂;环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、它们的改性物等单体的均聚物或共聚物等光固化性树脂;乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯醇、乙烯基缩丁醛、乙烯基吡咯烷酮等乙烯基系单体的均聚物、共聚物或饱和聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂等热塑性树脂等。
其中,优选固化物的弹性模量低的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯,特别优选氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
作为共振部中使用的弹性体,可列举例如:经化学交联的天然橡胶或者合成橡胶等硫化橡胶、聚氨酯橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶等热固性树脂系弹性体等热固性弹性体;烯烃系热塑性弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体、聚氯乙烯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、酯系热塑性弹性体、酰胺系热塑性弹性体、有机硅橡胶系热塑性弹性体、丙烯酸系热塑性弹性体等热塑性弹性体;丙烯酸系光固化性弹性体、有机硅系光固化性弹性体、环氧系光固化性弹性体等光固化性弹性体;有机硅系热固性弹性体、丙烯酸系热固性弹性体、环氧系热固性弹性体。其中,优选作为热固性弹性体的有机硅系热固性弹性体、丙烯酸系热固性弹性体;作为光固化性弹性体的丙烯酸系光固化性弹性体、有机硅系光固化性弹性体。
光固化性树脂是通过光照射而聚合的树脂。可列举例如光自由基聚合性树脂和光阳离子聚合性树脂。其中,优选光自由基聚合性树脂。光自由基聚合性树脂优选至少在分子内具有1个以上(甲基)丙烯酰基。作为分子内具有1个以上(甲基)丙烯酰基的光自由基聚合性弹性体,没有特别限定,从固化物的弹性模量的观点出发,可列举例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸2-甲基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-丁基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯氧酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸吗啉-4-基酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。其中,从固化物的弹性模量的观点出发,优选为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
此外,作为共振部中使用的树脂,可以含有具有烯属不饱和键的化合物。作为具有烯属不饱和键的化合物,可列举:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-氯苯乙烯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯等芳香族乙烯基系单体类;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、己二酸二乙烯基酯等乙烯基酯单体类;乙基乙烯基醚、苯基乙烯基醚等乙烯基醚类;邻苯二甲酸二烯丙酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、烯丙基缩水甘油醚等烯丙基化合物类;(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、亚甲基双(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类;(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸吗啉酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三环癸烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯等单(甲基)丙烯酸酯;二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯(重复单元数:5~14)、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯(重复单元数:5~14)、二(甲基)丙烯酸1,3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丁二醇酯(重复单元数:3~16)、二(甲基)丙烯酸聚(1-甲基丁二醇酯)(重复单元数:5~20)、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,9-壬二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇的γ-丁内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、二环戊二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚F的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧乙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧丙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚F环氧乙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚F环氧丙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油环氧乙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)环氧乙烷加成物(p=1~5)的四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~15)的四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧丙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧丙烷加成物(p=1~15)的四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~5)的五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~15)的六(甲基)丙烯酸酯、N,N',N"-三((甲基)丙烯酰氧基聚(p=1~4)(乙氧基)乙基)异氰脲酸酯等的聚(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇己内酯(4~8摩尔)加成物的三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇己内酯(4~8摩尔)加成物的四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇己内酯(4~12摩尔)加成物的五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇己内酯(4~12摩尔)加成物的六(甲基)丙烯酸酯、N,N',N"-三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、N,N'-双(丙烯酰氧基乙基)-N"-羟基乙基异氰脲酸酯、异氰尿酸环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、异氰尿酸环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯和异氰尿酸环氧乙烷·环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯;由双酚A缩水甘油醚、双酚F缩水甘油醚、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、季戊四醇聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三缩水甘油基三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯等分子内具有多个环氧基的聚环氧化合物与(甲基)丙烯酸的加成反应得到的环氧聚(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选固化物的弹性模量低的丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯,更优选为(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯。它们可以单独使用或混合使用2种以上。
从隔音性能、制造成本、其他功能等观点出发,共振部中树脂和/或弹性体的含量可以适当调整,没有特别限定。例如通常为70重量%以上,优选为80重量%以上。此外,可以为100重量%,优选为99重量%以下。
共振部含有光固化性树脂或弹性体时,从成型性、机械强度的提高、制造成本的降低等观点出发,优选含有光聚合引发剂,可以列举例如苯偶姻系、苯乙酮系、噻吨酮系、氧化膦系和过氧化物系等光聚合引发剂。作为上述光聚合引发剂的具体例子,可以例示例如二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯并菲、甲基邻苯甲酰基苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-羟基环己基-苯基酮、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2-甲基-〔4-(甲基硫代)苯基〕-2-吗啉代-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上材料按任意的组合和比率并用。
共振部中光聚合引发剂的含量没有特别限定,从提高机械强度、维持适当的反应速度的观点出发,通常为0.1重量%以上,优选为0.3重量%以上,更优选为0.5重量%以上。此外,通常为3重量%以下,优选为2重量%以下。
为了提高隔音性、其他功能等,共振部可以含有粒子、板、球体等。这些材料没有特别限定,可列举金属、无机、有机等材料。
从提高机械强度、降低材料成本的观点出发,共振部可以含有无机微粒,可以列举例如氧化硅、氧化铝、氧化钛、碱玻璃、金刚石等具有透明性的无机微粒。除了这样的无机微粒以外,还可以将例如丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、有机硅树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和它们的共聚物等树脂粒子作为微粒使用。
只要不损害隔音性能,共振部也可以含有阻燃剂、抗氧化剂、增塑剂、消泡剂、脱模剂等各种添加剂作为其他成分,它们可以单独使用或组合使用2种以上。
阻燃剂是为了使可燃性原材料难以燃烧或不会起火而配合的添加剂。作为其具体例子,可列举五溴二苯基醚、八溴二苯基醚、十溴二苯基醚、四溴双酚A、六溴环十二烷、六溴苯等溴化合物;三苯基磷酸酯等磷化合物;氯化石蜡等氯化合物;三氧化锑等锑化合物;氢氧化铝等金属氢氧化物;三聚氰胺氰脲酸酯等氮化合物;硼酸钠等硼化合物等,对它们没有特别限定。
此外,抗氧化剂是为了防止氧化劣化而配合的添加剂。作为其具体例子,可列举苯酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等,对它们没有特别限定。
增塑剂是为了改善柔软性、耐候性而配合的添加剂。作为其具体例子,可列举邻苯二甲酸酯、己二酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、磷酸酯、柠檬酸酯、癸二酸酯、壬二酸酯、马来酸酯、有机硅油、矿物油、植物油和它们的改性物等,对它们没有特别限定。
从成型性、生产率的观点出发,优选共振部的材料容易与后述的片部的材料构成一体,例如容易相容,特别优选它们的材料是相同的。此外,共振部可以含有矿物油、植物油、有机硅油等液体材料。需说明的是,共振部含有液体材料的情况下,从抑制液体材料向外部流出的观点出发,优选预先封入高分子材料中。
<1-1-2.形态>
在声波从噪声源入射时,共振部作为以某一频率振动的振动子(共振器)而发挥功能。通过具有共振部,在声波从噪声源入射时,能够获得超出质量定律的高隔音性能。共振部可以是如图1所示由单一结构体构成的结构,也可以如图2所示由复合结构体构成,该复合结构体具备基部和被该基部支撑且具有比该基部大的质量的锤部。进一步,共振部还可以如图3所示由锤部埋设于基部内的复合结构体构成。这样的复合结构体中,共振部作为具有由作为锤而发挥功能的锤部的质量以及作为弹簧而发挥功能的基部的弹簧常数来决定的共振频率的共振器而有效地发挥功能。此外,共振部还可以是包含空孔(空气等气体)的多孔质体。
共振部的外形形状没有特别限定,可以采用三棱柱状、矩形柱状、梯形柱状、五棱柱、六棱柱等多棱柱状;圆柱状、椭圆柱状、截顶棱锥状、截顶圆锥状、棱锥状、圆锥状、中空筒状、分枝形状、没有归类为上述形状的不定形状等任意形状。此外,还可以形成为根据共振部高度位置的不同而具有不同截面面积和/或截面形状的柱状。
共振部的排列、设置数、大小等可以根据期望的性能适当设定,没有特别限定。使用后述的片部时,优选共振部与片部的至少一个面相接设置。此外,图1中将多个共振部等间隔地配置成格子状,但共振部的排列不特别限定于此。例如多个共振部可以配置成千鸟格状,也可以随机配置。利用作为本实施方式的隔音结构体的隔音机构没有如所谓声子晶体那样利用布拉格散射,因此共振部的间隔可以不必一定是有规律地周期性配置。
每单位面积的共振部的设置数只要为多个(2个以上)即可,没有特别限定,优选以避免由于共振部彼此接触等而干扰的方式进行配置,圆柱截面直径为5mm的情况下,从隔音性能的提高和隔音结构体材料整体的轻量化的观点出发,每100cm2的共振部的数量优选为0.1个~4个,更优选为0.1个~3个,进一步优选为0.2个~2个。
此外,圆柱截面直径为1mm的情况下,从隔音性能的提高和隔音结构体整体的轻量化的观点出发,每100cm2的共振部的数量优选为1个~50个,更优选为1个~40个。
共振部的高度、体积没有特别限定,具有共振部越小则对于高音的隔音效果越大,另一方面,共振部越大则对于低音的隔音效果越大的倾向,可以根据所期望的性能适当设定。从成型容易性和生产率提高等观点出发,高度优选为50μm~100mm,更优选为100μm~50mm,进一步优选为1mm~30mm。从同样的观点出发,每1个共振部的体积优选为1cm3~300cm3,更优选为2cm3~200cm3。共振部为圆柱的情况下,从同样的观点出发,圆柱截面直径优选为0.5mm~20mm,更优选为1mm~10mm。通过设为上述优选的数值范围内,设有共振部的结构体的卷绕、重合变得容易,能够以所谓的卷对卷的形式制造、保存,具有生产率和经济性提高的倾向。
共振部的构成材料、排列、形状、大小和设置方向等在多个共振部中可以不必全部相同。通过设置其中的至少1种不同的多种共振部,能够扩大表现出高隔音性能的频域。
[基部]
共振部由包含基部和锤部的复合结构体构成时,基部的材料、形状可以在与上述共振部同样的条件下设定,此外,关于优选范围也是同样的。其中,关于高度和体积的优选范围,作为基部和锤部加起来得到的复合结构体整体的高度和体积来考量。
[锤部]
锤部只要具有比上述基部大的质量即可,形状没有特别限定。此外,锤部可以由被基部支撑的复合结构体构成,也可以由埋设于基部内的复合结构体构成。埋设的复合结构体的情况下,锤部可以完全埋设于基部内,也可以仅埋设一部分。进一步,从隔音结构体的厚度减小、重量减小或隔音性能提高的观点出发,优选以共振部的重心(质量中心)位于至少比共振部的高度方向的中央更靠前端侧的方式配置基部和锤部。
对于构成锤部的材料,考虑质量、成本等适当选择即可,其种类没有特别限定。从隔音结构体的小型化和隔音性能的提高等观点出发,构成锤部的原材料优选为比重高的材料。具体地,可列举:铝、不锈钢、铁、钨、金、银、铜、铅、锌、黄铜等金属或合金;碱玻璃、石英玻璃、铅玻璃等无机玻璃;上述基部的高分子材料中含有这些金属或者合金的粉体或这些无机玻璃等的复合材料等,对它们没有特别限定。锤部的材质、质量、比重可以以隔音结构体的声学带隙与所期望的隔音频域一致的方式来确定。其中,从成本低和比重高等观点出发,优选为选自由金属、合金和无机玻璃组成的组中的至少1种。
<1-2.片部>
共振部可以如图1所示直接设置在支撑体上,也可以如图4所示,介由具有橡胶弹性的片部设置在支撑体上,具体地,可以设为下述方式:具备具有共振部和设有共振部的具有橡胶弹性的片部(有时也简称为“片部”或“片”)的隔音片部件(也简称为“隔音片部件”)、且该隔音片部件层叠在支撑体上的方式。
<1-2-1.材料>
片部的材料只要是与后述的支撑体不同的材料即可,没有特别限定,可以从与上述隔音片部件中使用的树脂、弹性体同样的材料组中选择,可以单独使用1种,也可以将2种以上材料按任意的组合和比率并用。进一步,还可以含有该部件中使用的其他成分。需说明的是,从成型性、生产率的观点出发,优选共振部的材料容易与片部的材料构成一体,例如容易相容,特别优选它们的材料是相同的。此外,共振部可以含有矿物油、植物油、有机硅油等液体材料。需说明的是,共振部含有液体材料的情况下,从抑制液体材料向外部流出的观点出发,优选预先封入高分子材料中。
<1-2-2.形态>
通过俯视对片部进行观察时的形状没有特别限定,可以采用三角形、正方形、长方形、矩形、梯形、菱形、五边形、六边形等多边形;圆形、椭圆形、没有归类为上述形状的不定形状等任意的平面形状。需说明的是,在不脱离本发明宗旨的范围内,从伸缩性能的提高、轻量化等观点出发,片可以在任意位置具有切口部、冲压孔等。
片部的形状只要为片状即可,没有特别限定,还可以利用片部的厚度来控制表现高隔音性能的频带(声学带隙宽度、频率位置),因此可以适当设定片部的厚度,以使声学带隙与所期望的隔音频域一致。如果片部的厚度厚,则具有声学带隙宽度变窄、且向低频率侧迁移的倾向。此外,如果片部的厚度薄,则具有声学带隙宽度变宽、且向高频率侧迁移的倾向。从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性等观点出发,片部的厚度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,进一步优选为5μm以上。此外,片部的厚度优选为10mm以下,更优选为5mm以下,进一步优选为1mm以下。
此外,包含共振部和片部的隔音片部件的高度可以根据用途适当变更,从隔音性能和生产率的观点出发,优选为50μm以上,更优选为100μm以上,特别优选为500μm以上,另一方面,优选为10mm以下,更优选为8mm以下,特别优选为6mm以下。
<1-3.支撑体>
本实施方式中使用的支撑体例如在使用片部的情况下,是设于片部的一面并支撑片部的部件,面密度为1.0kg/m2以下。
需说明的是,本发明中,“隔音片部件”不包括支撑体。
此外,如图4所示,采用具有片部的构成时,通过具有支撑体,例如在声波从位于支撑体侧的噪声源入射时,发生片部的共振。此时,可能存在作用于支撑体的力的方向与片部产生的加速度的方向相反的频域,特定频率的振动的一部分至全部被抵消,由此产生几乎完全不存在特定频率的振动的完全声学带隙。因此,在片部的共振频率附近,振动的一部分至全部静止,结果可获得超出质量定律的高隔音性能。利用这样的原理的隔音部件被称为声学超材料。此外,将至少具有共振部和支撑体的结构体称为“隔音结构体”。
构成支撑体的原材料只要能够支撑共振部、片部即可,没有特别限定,从提高隔音性能的观点出发,优选刚性比共振部、片部高的材料。具体地,支撑体优选具有1GPa以上的杨氏模量,更优选为1.5GPa以上。没有特别的上限,可列举例如1000GPa以下。
此外,在将片部直接设置在装置、结构体上等的情况下,从支撑片部的观点、提高隔音性能的观点等出发,设置片部的面优选具有与上述支撑体同样的刚性。
作为构成支撑体的材料的具体例子,可列举聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯三氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、环状聚烯烃、聚降冰片烯、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚芳酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、三乙酰纤维素、聚苯乙烯、环氧树脂、丙烯酸树脂、嗪树脂等有机材料;在这些有机材料中含有铝、不锈钢、铁、铜、锌、黄铜等金属、无机玻璃、无机粒子、纤维的复合材料等,对它们没有特别限定。其中,从隔音性、刚性、成型性、成本等观点出发,支撑体优选为选自由光固化性树脂片、热固性树脂片、热塑性树脂片、金属板和合金板组成的组中的至少1种,特别是从柔软性和耐久性的观点出发,优选为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯,其中最优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
这里,支撑体的厚度没有特别限定,从隔音性能、刚性、成型性、轻量化、成本等观点出发,通常为0.03mm以上,优选为0.04mm以上,更优选为0.05mm以上,另一方面,优选为1mm以下,更优选为0.7mm以下,特别优选为0.5mm以下。
支撑体的形状不限定为图1所示的方式,可以根据设置面适当设定。例如可以为平坦的片状,可以为弯曲的片状,也可以为加工成具有曲面部、弯折部等的特殊形状。进一步,从轻量化等的观点出发,还可以在支撑体的任意位置设置切口、冲压部等。
为了将支撑体粘贴在其他部件上,支撑体的面上也可以具有粘合层等。具有粘合层等的支撑体的面没有特别限定,可以为1个也可以为多个。
<1-4.肋状突起部>
隔音结构体中也可以如图5和6所示设置肋状突起部,所述肋状突起部存在于隔音结构体中存在共振部的一侧的面侧,高度比共振部高且以外形大致板状或大致圆柱状等形状形成。由此,即使将隔音结构体卷绕或重合多块,肋状突起部也会作为间隔物而发挥功能,因此抑制了共振部对隔音结构体背面的接触。作为肋状突起部的具体方式,可以采用国际公开第2017/135409号中例示的方式。需说明的是,本实施方式中,“隔音片部件”不包括肋状突起部。
<1-5.特性>
以下对各部件的特性进行说明,以共振部或片部为测定对象时,作为用于进行测定的试验片,可以使用实际从共振部或片部切出而制作的试验片,此外,也可以使用在与共振部或片部相同的材料、条件下在评价用中制作的试验片。这在后述的第2实施方式和第3实施方式中也设为同样。
此外,采用片部时,下述特性中有关共振部的特性的记载也能够同样适用于片部。即,作为片部的特性的数值范围,优选采用共振部的适合的数值范围。
此外,下述特性中,关于对共振部的储能模量、损耗系数和拉伸断裂伸长率的测定,其测定对象是共振部中的树脂或弹性体的部分。例如以包含基部和锤部的构成的形式使用共振部的情况下,储能模量的测定对象是除了锤部之外的基部。这在后述的第2实施方式和第3实施方式中也设为同样。
此外,共振部与后述的片部的材料相同时,作为共振部的特性,能够采用片部的特性。这在后述的第2实施方式和第3实施方式中也设为同样。
[储能模量]
从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,共振部在25℃、10kHz时的储能模量G’(也简称为“储能模量”)为100MPa以下,优选为95MPa以下,更优选为90MPa以下。此外,优选共振部的储能模量小,从上述观点出发,没有必要特别设置下限,但从形状转印性的观点出发,可列举例如0.1MPa以上,优选为1MPa以上。
储能模量在上述范围内时,共振频率在低频侧产生,因此具有目标隔音区域的隔音性能提高的倾向。
此外,在25℃、5kHz时的储能模量也没有特别限定。从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,优选为80MPa以下,更优选为75MPa以下。此外,优选共振部的储能模量小,没有特别的下限,可列举例如1MPa以上。
这里,本实施方式中的储能模量是与内部储存的应力的保持相关的指标,是根据实测值,按照ISO6721-4制成由WLF(威廉姆斯·兰德尔·费里)方程得到的主曲线(mastercurve),求出1Hz、5kHz或10kHz频带的弹性模量。
储能模量可以通过改变树脂等的分子量、键的种类或添加填料来控制,一般随着分子量的增加、结合力的增加或填料的添加而増加。进一步,例如将储能模量低的树脂和储能模量高的树脂混合来制造成型体时,可以通过调整这些树脂的混合比率来控制成型体的储能模量。
[损耗系数]
从隔音性能、粘性、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,共振部的损耗系数(以下也称为“tanδ”)的峰值温度通常为20℃以下,优选为10℃以下,更优选为0℃以下,进一步优选为-20℃以下,特别优选为-30℃以下。此外,通常为-100℃以上,优选为-80℃以上,更优选为-60℃以上。这里,本实施方式中的tanδ是通过(表示粘性的)损耗弹性模量/(表示弹性的)储能模量算出的、表示弹性性质和粘性性质中哪一个大的指标,是指通过ISO6721-4“塑料动态机械特性的试验方法-第4部:拉伸振动-(プラスチック動的機械特性の試験方法-第4部:引張振動-)”的非共振法测得的损耗系数1Hz时的值。
tanδ的峰值温度可以通过并用固化物的玻璃化转变温度不同的材料并调整它们的使用比率来控制。
[比重]
防振隔音材料的特性一般遵循所谓的质量定律。即,作为噪音降低量指标的传输损耗由防振隔音材料的质量与弹性波、声波的频率之积的对数来决定。因此,为了增加某一定频率的噪音的降低量,需要增加防振隔音材料的质量。因此,优选共振部的比重高,但如果比重高,则可操作性减小,此外运输成本也会增加。
从上述观点出发,共振部的比重通常为1.0g/cm3以上,优选为1.01g/cm3以上。此外,通常为3.0g/cm3以下,优选为2.5g/cm3以下。
此外,多个共振部的比重可以各不相同,但从确保稳定的隔音性的观点出发,优选分别是均匀的。这里,均匀的比重的意思是,多个共振部的比重的最大值与最小值之差在0.5g/cm3以内。
需说明的是,比重的意思是,材料的质量和与之同体积且在压力1013.25hPa下的4℃纯水的质量之比,本说明书中,使用通过JIS K 0061“化学制品的密度和比重测定方法”测得的值。
[面密度]
支撑体的面密度为1.0kg/m2以下,优选为0.9kg/m2以下,更优选为0.8kg/m2以下,特别优选为0.7kg/m2以下;另一方面,优选为0.01kg/m2以上,更优选为0.03kg/m2以上,特别优选为0.05kg/m2以上。通过在该范围内,支撑体相对于共振部不会过重,因此共振部相对于支撑体能够作为抑制振动的锤而发挥作用,能够提高隔音效果。面密度可以通过支撑体的厚度、材料来调节。
支撑体的面密度可以通过用支撑体的比重乘以支撑体厚度而求出。
[声学传递损失]
隔音结构体的声学传递损失优选为0.5dB以上,更优选为1.0dB以上。这里,本实施方式中的声学传递损失表示的是,在以片为交界分成的两个空间中的一个空间发出声音时,产生声音的空间(声源室)的预定位置的声压与另一空间(声音接收室)的预定位置的声压之差。
以下示出声学传递损失的测定条件的例子。
可以从安装有隔音结构体的小型混响箱内侧产生白噪音,基于下述式(1),根据安装于小型混响箱内外的麦克风的声压之差求出声学传递损失(TL)。
设于混响箱内外的麦克风的声压差
[数1]
TL[dB]=L内-L外-3 (1)
L内:内部麦克风的声压水平[dB]
L外:外部麦克风的声压水平[dB]
入射音:白噪音
样品-麦克风间距:10mm
<1-6.成型方法>
[共振部]
共振部的成型方法没有特别限定,可以采用树脂、弹性体的公知成型方法。热固性或热塑性的树脂或者弹性体的情况下,例如可列举加压成型、挤出成型、注射成型等熔融成型法,此时进行熔融成型的温度、压力等成型条件可以根据所用材料的种类适当变更。此外,光固化性树脂或弹性体的情况下,例如可以将这些树脂等注入活性能量射线透射性的板状成型模具中,照射活性能量射线使其光固化。
光固化性树脂等的固化中使用的活性能量射线只要能够使所用的光固化性树脂等固化即可,可列举例如紫外线、电子射线等。活性能量射线的照射量只要是使所用的光固化性树脂等固化的量即可,参考单体和聚合引发剂的种类、量,例如通常在0.1~200J的范围照射波长200~400nm的紫外线。作为活性能量射线的光源,可使用化学灯、氙灯、低压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯等。此外,活性能量射线的照射可以通过一个步骤进行,为了获得表面性状良好的光固化树脂共振部,优选通过多个步骤、至少通过2个步骤进行。此外,使用光固化性树脂时,还可以含有固化促进剂。
[共振部与支撑体的复合]
使共振部与支撑体复合的方法没有特别限定,将成型后的共振部与支撑体粘接的方法、或在支撑体上成型共振部的方法中的任一方法均可。进行粘接的方法的情况下,优选使用粘接剂,只要能够将共振部与支撑体粘接即可,粘接剂的种类没有限定。
[片部]
片部的成型方法可以采用与上述的共振部同样的方法。
此外,具有片部的隔音结构体的成型方法没有特别限定,将成型的共振部与成型的片部粘接的方法、或将共振部和片部同时成型的方法中的任一方法均可,从特性容易稳定这一点和能够抑制片部与共振部的剥离这一点出发,优选与共振部同时成型的方法。通过该方法,可以制成片部和共振部(隔音片部件)一体成型的隔音结构体。
关于将成型的共振部片与成型的共振部粘接的方法,片部可以通过上述的共振部的成型方法中描述的方法成型。另一方面,片部与共振部同样,可以采用加压成型、挤出成型、注射成型等一般公知的成型方法。进行粘接的方法的情况下,优选使用粘接剂,只要能够将片部与共振部粘接即可,粘接剂的种类没有限定。
在热固性或热塑性的树脂或者弹性体的情况下,将片部和共振部同时成型的方法例如可以采用国际公开第2017/135409号中记载的方法。具体地,可以准备具有多个空腔的金属模具,使树脂、弹性体材料流入该空腔内,利用热使流入的树脂、弹性体材料固化,进一步将得到的固化物从金属模具剥离,从而成型。此外,光固化性树脂或弹性体的情况下,例如可以通过将上述的热固性树脂等的成型方法中的热固化变为利用活性能量射线的光固化而进行成型。此时的活性能量射线的照射量、波长、光源等可以设为与上述的片的成型方法同样。
此外,关于片部与支撑体的复合,可以通过与上述的共振部与支撑体的复合方法同样的方法来进行。
上述的将共振部和片部同时成型的方法中,在将固化物从金属模具剥离时,存在共振部会从片部剥离,无法恰当转印空腔形状的担忧。片部与共振部的剥离是因为下述原因产生的:由于金属模具与固化物的摩擦、固化反应导致的材料的膨胀、由模具内的固化物引起的模具内压力等的产生,从而在将固化物从金属模具剥离时,应力集中在共振部与片部交界的部分。
为了抑制共振部与片部的剥离,从结构的观点出发,可以考虑以使共振部的前端变细的方式设置锥形,但存在共振部的形状选择受到限制的问题,进一步,还存在金属模具的制造成本增加的问题。因此,希望从材料的观点来改善。
作为即使发生应力集中也不会剥离的材料,可列举即使施加负荷也不会断裂的材料、即拉伸断裂伸长率大的材料。共振部、片部的材料的伸长率通常为30%以上,优选为40%以上,更优选为50%以上,特别优选为100%以上,通常为500%以下,优选为400%以下,更优选为300%以下。通过拉伸断裂伸长率在上述下限值以上,具有即使施加负荷也难以断裂的倾向;通过拉伸断裂伸长率在下述上限值以下,具有拉伸后的形状容易复原的倾向。通过为该范围,具有转印性优异的倾向。
需说明的是,拉伸断裂伸长率是在ISO527的拉伸速度5mm/min的条件下测得的值。
<2.第2实施方式>
作为本发明第2实施方式的隔音片部件(以下,在本实施方式中也简称为“隔音片部件”、“片”)是具有橡胶弹性的隔音片部件,由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为100MPa以下,所述隔音片部件的至少一个面上具有凹凸结构。将该隔音片部件的一个方式的立体图示于图7。
作为凹凸结构,可列举例如如图7所示在上述隔音片部件的一个面上具备共振部的结构。以下对该共振部进行说明,但也可以采用国际公开第2017/135409号中例示的共振部。
<2-1.隔音片部件>
<2-1-1.材料>
隔音片部件(片)中使用的材料的种类只要能够测定动态粘弹性、即具有橡胶弹性即可,没有特别限定,可列举例如树脂、弹性体,关于它们的具体方式,可以同样应用上述第1实施方式中的共振部的材料、特性。
此外,也可以使用后述的第3实施方式记载的隔音片部件用组合物。
此外,关于聚合引发剂等添加物的具体方式,也可以同样应用上述第1实施方式中的共振部的材料、特性。
<2-1-2.形态>
通过俯视对片进行观察时的形状没有特别限定,可以采用三角形、正方形、长方形、矩形、梯形、菱形、五边形、六边形等多边形;圆形、椭圆形、没有归类为上述形状的不定形状等任意的平面形状。需说明的是,在不脱离本发明宗旨的范围内,从伸缩性能的提高、轻量化等观点出发,片可以在任意位置具有切口部、冲压孔等。
片的形状只要为片状即可,没有特别限定,还可以利用片的厚度控制表现高隔音性能的频带(声学带隙宽度、频率位置),因此可以适当设定片的厚度,以使声学带隙与所期望的隔音频域一致。如果片的厚度厚,则具有声学带隙宽度变窄、且向低频率侧迁移的倾向。此外,如果片的厚度薄,则具有声学带隙宽度变宽、且向高频侧迁移的倾向。从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性等观点出发,片的厚度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,进一步优选为5μm以上。此外,片的厚度优选为10mm以下,更优选为5mm以下,进一步优选为1mm以下。
片也可以如图4所示,在片的至少一个面上具有支撑体。通过具有支撑体,例如在声波从位于支撑体侧的噪声源入射时,发生片的共振。此时,可能存在作用于支撑体的力的方向与片中产生的加速度的方向相反的频域,特定频率的振动的一部分至全部被抵消,由此产生几乎完全不存在特定频率的振动的完全声学带隙。因此,在片的共振频率附近,振动的一部分至全部静止,结果可获得超出质量定律的高隔音性能。利用这样的原理的隔音部件被称为声学超材料。需说明的是,本实施方式中,“隔音片部件”不包括支撑体。
构成支撑体的原材料只要能够支撑片即可,没有特别限定,从提高隔音性能的观点出发,优选刚性比片高的材料。具体地,支撑体优选具有1GPa以上的杨氏模量,更优选为1.5GPa以上。没有特别的上限,可列举例如1000GPa以下。
此外,在将片直接设置在装置、结构体上等的情况下,从支撑片的观点、提高隔音性能的观点等出发,设置片的面优选具有与上述支撑体同样的刚性。
构成支撑体的材料可以同样地应用上述第1实施方式中的支撑体的材料、特性。
支撑体的厚度没有特别限定,从隔音性能、刚性、成型性、轻量化、成本等观点出发,通常为0.1mm以上,优选为50mm以下。
支撑体的形状不限定于图4所示的方式,可以根据设置面适当设定。例如,可以为平坦的片状,可以为弯曲的片状,也可以为加工成具有曲面部、弯折部等的特殊形状。进一步,从轻量化等观点出发,还可以在支撑体的任意位置设置切口、冲压部等。
为了将支撑体粘贴在其他部件上,支撑体的面上也可以具有粘合层等。
具有粘合层等的支撑体的面没有特别限定,可以为1个也可以为多个。
<2-2.特性>
[储能模量]
从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,隔音片部件(片部)在25℃、10kHz时的储能模量为100MPa以下,优选为95MPa以下,更优选为90MPa以下。此外,优选片的储能模量小,从上述观点出发,没有必要特别设置下限,可列举例如0.1MPa以上,优选为1MPa以上。
储能模量在上述范围内时,凹凸结构部的共振频率在低频侧产生,因此具有目标隔音区域的隔音性能提高的倾向。
此外,在25℃、5kHz时的储能模量也没有特别限定。从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,优选为80MPa以下,更优选为75MPa以下。此外,优选片部的储能模量小,没有特别的下限,可列举例如1MPa以上。
这里,本实施方式中的储能模量是与内部储存的应力的保持相关的指标,是根据实测值,按照ISO6721-4制成由WLF(威廉姆斯·兰德尔·费里)方程得到的主曲线(mastercurve),求出1Hz、5kHz或10kHz频带的弹性模量。
储能模量可以通过改变树脂等的分子量、键的种类或添加填料来控制,一般随着分子量的增加、结合力的增加或填料的添加而増加。进一步,例如将储能模量低的树脂和储能模量高的树脂混合制造成型体时,可以通过调整这些树脂的混合比率来控制成型体的储能模量。
[比重]
防振隔音材料的特性一般遵循所谓的质量定律。即,作为噪音降低量指标的传输损耗由防振隔音材料的质量与弹性波、声波的频率之积的对数决定。因此,为了增加某一定频率噪音的降低量,需要增加防振隔音材料的质量。因此,优选片的比重高,但如果比重高,则可操作性减小,此外运输成本也会增加。
从上述观点出发,片的比重通常为1.0g/cm3以上,优选为1.01g/cm3以上。此外,通常为3.0g/cm3以下,优选为2.5g/cm3以下。
需说明的是,比重的意思是,材料的质量和与之同体积且在压力1013.25hPa下的4℃纯水的质量之比,本说明书中,使用通过JIS K 0061“化学制品的密度和比重测定方法”测得的值。
[声学传递损失]
隔音结构体的声学传递损失优选为0.5dB以上,更优选为0.8dB以上。这里,本实施方式中的声学传递损失表示的是,在以片为交界分成的两个空间中的一个空间内产生声音时,产生声音的空间(声源室)的预定位置的声压与另一空间(声音接收室)的预定位置的声压之差。
作为声学传递损失的测定条件的例子,可以采用第1实施方式记载的测定条件的例子。
<2-3.成型方法>
隔音片部件(片)的成型方法没有特别限定,可以采用一般公知的片成型方法。热固性或热塑性的树脂或者弹性体的情况下,例如可列举加压成型、挤出成型、注射成型等熔融成型法,此时进行熔融成型的温度、压力等成型条件可以根据所用材料的种类适当变更。此外,光固化性树脂或弹性体的情况下,例如可以将这些树脂等注入活性能量射线透射性的板状成型模具中,照射活性能量射线使其光固化。
光固化性树脂等的固化中使用的活性能量射线只要能够使所用的光固化性树脂等固化即可,可列举例如紫外线、电子射线等。活性能量射线的照射量只要是使所用的光固化性树脂等固化的量即可,参考单体和聚合引发剂的种类、量,例如通常在0.1~200J的范围照射波长200~400nm的紫外线。作为活性能量射线的光源,可使用化学灯、氙灯、低压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯等。此外,活性能量射线的照射可以通过一个步骤进行,为了获得表面性状良好的光固化树脂片,优选通过多个步骤、至少通过2个步骤进行。此外,使用光固化性树脂时,还可以含有固化促进剂。
使用支撑体时,使片与支撑体复合的方法没有特别限定,将成型后的片与支撑体粘接的方法、或在支撑体上成型片的方法中的任一方法均可。进行粘接的方法的情况下,优选使用粘接剂,只要能够将片与支撑体粘接即可,粘接剂的种类没有限定。
<2-4.凹凸结构>
隔音片部件(片)中,在该隔音片部件的至少一个面上具有凹凸结构。本实施方式中,凹凸结构是包含多个突起部的结构,该突起部的形状、材料没有特别限定。此外,关于凹凸结构的形成,可以是将隔音片部件变形而形成,此外也可以是将与隔音片部件不同的材料作为突起部而形成。进一步,凹凸结构可以在隔音片部件的一个面上形成,此外也可以在多个面上形成。需说明的是,具有支撑体的形态中,可以在片的与层叠支撑体的面相反侧的面上具有凹凸,也可以在与层叠面相同的面上具有凹凸。它们可以从隔音性能、制造成本、可操作性等观点出发,根据用途适当选择。
作为凹凸结构,例如如图7所示,可列举上述隔音片部件的一个面上具备共振部的结构。以下对该共振部进行说明,也可以采用国际公开第2017/135409号中例示的共振部。
[共振部]
在声波从噪声源入射时,共振部作为以某一频率振动的振动子(共振器)而发挥功能。通过具有共振部,在声波从噪声源入射时,能够获得超出质量定律的高隔音性能。共振部可以是如图7所示由单一结构体构成的结构,也可以如图8所示由复合结构体构成,所述复合结构体具备基部和被该基部支撑且具有比该基部大的质量的锤部。进一步,共振部还可以如图9所示由锤部埋设于基部内的复合结构体构成。这样的复合结构体中,共振部作为具有由作为锤而发挥功能的锤部的质量以及作为弹簧而发挥功能的基部的弹簧常数来决定的共振频率的共振器而有效地发挥功能。此外,共振部还可以是包含空孔(空气等气体)的多孔质体。
共振部的外形形状没有特别限定,可以采用三棱柱状、矩形柱状、梯形柱状、五棱柱、六棱柱等多棱柱状;圆柱状、椭圆柱状、截顶棱锥状、截顶圆锥状、棱锥状、圆锥状、中空筒状、分枝形状、没有归类为上述形状的不定形状等任意形状。此外,也可以形成为根据共振部高度位置的不同而具有不同截面面积和/或截面形状的柱状。
共振部的材料可以从与上述隔音片部件中使用的树脂、弹性体同样的材料组中选择,可以单独使用1种,也可以将2种以上材料按任意的组合和比率并用。进一步,还可以含有该部件中使用的其他成分。需说明的是,从成型性、生产率的观点出发,优选共振部的材料容易与隔音片部件的材料构成一体,例如容易相容,特别优选它们的材料是相同的。此外,共振部可以含有矿物油、植物油、有机硅油等液体材料。需说明的是,共振部含有液体材料的情况下,从抑制液体材料向外部流出的观点出发,优选预先封入高分子材料中。
共振部的排列、设置数、大小等可以根据所期望的性能来适当设定,没有特别限定。共振部与隔音片部件的至少一个面相接设置。例如将多个共振部等间隔地配置成格子状,但共振部的排列不特别限定于这种形式。例如多个共振部可以配置成千鸟格状,也可以随机配置。利用作为本实施方式的隔音片部件的隔音机构没有如所谓声子晶体那样利用布拉格散射,因此共振部的间隔可以不必一定是有规律地周期性配置。
每单位面积的共振部的设置数只要能够以避免由于共振部彼此接触等而干扰的方式进行配置即可,没有特别限定。例如圆柱截面直径为5mm的情况下,从隔音性能的提高和隔音片部件整体的轻量化的观点出发,每100cm2的共振部的数量优选为0.1个~4个,更优选为0.1个~3个。
此外,圆柱截面直径为1mm的情况下,从隔音性能的提高和隔音片部件整体的轻量化的观点出发,每100cm2的共振部的数量优选为1个~50个,更优选为1个~40个。
共振部的高度、体积没有特别限定,具有共振部越小则对于高音的隔音效果越大,另一方面,共振部越大则对于低音的隔音效果越大的倾向,可以根据所期望的性能适当设定。从成型容易性和生产率提高等观点出发,高度优选为50μm~100mm,更优选为100μm~50mm,进一步优选为1mm~30mm。从同样的观点出发,每1个共振部的体积优选为1cm3~300cm3,更优选为2cm3~200cm3。共振部为圆柱的情况下,从同样的观点出发,圆柱截面直径优选为0.5mm~20mm,更优选为1mm~10mm。通过设为上述优选的数值范围内,设有共振部的隔音片部件的卷绕、重合变得容易,能够以所谓的卷对卷的形式制造、保存,具有生产率和经济性提高的倾向。
共振部的构成材料、排列、形状、大小和设置方向等在多个共振部中可以不一定全部相同。通过设置其中的至少1种不同的多种共振部,能够扩大表现出高隔音性能的频域。
[基部]
共振部由包含基部和锤部的复合结构体构成时,基部的材料、形状可以在与上述共振部同样的条件下设定,此外,关于优选范围也是同样的。其中,关于高度和体积的优选范围,作为基部和锤部加起来得到的复合结构体整体的高度和体积来考量。
[锤部]
锤部只要具有比上述基部大的质量即可,形状没有特别限定。此外,锤部可以由被基部支撑的复合结构体构成,也可以由埋设于基部内的复合结构体构成。埋设的复合结构体的情况下,锤部可以完全埋设于基部内,也可以仅埋设一部分。进一步,从隔音片部件的厚度减小、重量减小或隔音性能提高的观点出发,优选以共振部的重心(质量中心)位于至少比共振部的高度方向的中央更靠前端侧的方式配置基部和锤部。
对于构成锤部的材料,考虑质量、成本等适当选择即可,其种类没有特别限定。从隔音片部件的小型化和隔音性能的提高等观点出发,构成锤部的原材料优选为比重高的材料。具体地,可列举:铝、不锈钢、铁、钨、金、银、铜、铅、锌、黄铜等金属或合金;碱玻璃、石英玻璃、铅玻璃等无机玻璃;上述基部的高分子材料中含有这些金属或者合金的粉体或这些无机玻璃等的复合材料等,对它们没有特别限定。锤部的材质、质量、比重可以以隔音片部件的声学带隙与所期望的隔音频域一致的方式来确定。其中,从成本低和比重高等观点出发,优选为选自由金属、合金和无机玻璃组成的组中的至少1种。
[肋状突起部]
具有共振部的隔音片部件中也可以如图10和11所示设置肋状突起部,所述肋状突起部存在于存在共振部一侧的片面,高度比共振部高且以外形大致板状或大致圆柱状等形状形成。由此,即使将隔音片部件卷绕或重合多块,肋状突起部也会作为间隔物而发挥功能,因此抑制了共振部对隔音片部背面的接触。作为肋状突起部的具体方式,可以采用国际公开第2017/135409号中例示的方式。需说明的是,本实施方式中,“隔音片部件”不包括肋状突起部。
[具有共振部的隔音片部件的成型方法]
具有共振部的隔音片部件的成型方法没有特别限定,将成型的片与成型的共振部粘接的方法、或将片与共振部同时成型的方法中的任一方法均可。
关于将成型的片与成型的共振部粘接的方法,片可以通过在上述的隔音片部件的成型方法中描述的方法来成型。另一方面,共振部与片同样,可以采用加压成型、挤出成型、注射成型等一般公知的成型方法。将片与共振部复合的方法没有特别限定,将成型的片与成型的共振部粘接的方法、或在已形成的片上成型共振部的方法中的任一方法均可。进行粘接的方法的情况下,优选使用粘接剂,只要能够将片与共振部粘接即可,粘接剂的种类没有限定。
在为热固性或热塑性的树脂或者弹性体的情况下,将片与共振部同时成型的方法例如可以采用国际公开第2017/135409号中记载的方法。具体地,可以准备具有多个空腔的金属模具,使树脂、弹性体材料流入该空腔内,利用热使流入的树脂、弹性体材料固化,进一步将得到的固化物从金属模具剥离,从而成型。此外,光固化性树脂或弹性体的情况下,例如可以通过将上述的热固性树脂等的成型方法中的热固化变为利用活性能量射线的光固化而进行成型。此时的活性能量射线的照射量、波长、光源等可以设为与上述的片的成型方法同样。
上述的将片与共振部同时成型的方法中,在将固化物从金属模具剥离时,存在共振部会从片剥离,无法恰当转印空腔形状的担忧。片与共振部的剥离是因为下述原因产生的:由于金属模具与固化物的摩擦、固化反应导致的材料的膨胀、由模具内的固化物引起的模具内压力等的产生,从而在将固化物从金属模具剥离时,应力集中在片与共振部交界的部分。
为了抑制片与共振部的剥离,从结构的观点出发,可以考虑以使共振部的前端变细的方式设置锥形,但存在共振部的形状选择受到限制的问题,进一步,还存在金属模具的制造成本增加的问题。因此,希望从材料的观点来改善
作为即使发生应力集中也不会剥离的材料,可列举即使施加负荷也难以断裂的材料、即拉伸断裂伸长率大的材料。片、共振部的材料的伸长率通常为30%以上,优选为40%以上,更优选为50%以上,特别优选为100%以上;通常为500%以下,优选为400%以下,更优选为300%以下。通过拉伸断裂伸长率在上述下限值以上,具有即使施加负荷也难以断裂的倾向;通过拉伸断裂伸长率在下述上限值以下,具有拉伸后的形状容易复原的倾向。通过为这些范围,具有转印性优异的倾向。
需说明的是,拉伸断裂伸长率是在ISO527的拉伸速度5mm/min的条件下测得的值。
<3.第3实施方式>
作为本发明第3实施方式的隔音片部件用组合物(以下也简称为“组合物”)是一种其固化物具有橡胶弹性,且该固化物的通过按照ISO6721-4的动态粘弹性测定得到的tanδ的峰值温度在1Hz时为20℃以下的隔音片部件用组合物。
上述隔音片部件用组合物的固化物可以作为上述第1实施方式和第2实施方式中的片部、共振部使用。
此外,在隔音片部件带有共振部的情况下,可以使用本项记载的材料作为该部件的材料。
<3-1.隔音片部件用组合物>
使组合物固化而得到的隔音片部件中使用的材料的种类只要具有橡胶弹性、能够测定动态粘弹性即可,没有特别限定,可列举例如树脂、弹性体。作为树脂,可列举热或光固化性树脂、热塑性树脂;作为弹性体,可列举热或光固化性弹性体、热塑性弹性体;其中优选光固化性树脂或光固化性弹性体,尤其是从形状转印性好、表现优异的隔音功能出发,优选光固化性树脂。使用热固性或者热塑性树脂、或热固性或者热塑性树脂作为隔音片部件的材料的情况下,片成型时需要利用热进行的固化反应,因此成型的片中产生气泡的倾向很强。产生了气泡的情况下难以共振,隔音性能会下降。另一方面,使用光固化性弹性体作为隔音片部件的材料的情况下,不会产生上述那样的气泡的问题,因此难以发生隔音性能的下降。
作为树脂,可列举例如不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、松香改性马来酸树脂等热固性树脂;环氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、它们的改性物等单体的均聚物或共聚物等光固化性树脂;乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯醇、乙烯基缩丁醛、乙烯基吡咯烷酮等乙烯基系单体的均聚物、共聚物或饱和聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂等热塑性树脂等,可以单独使用1种,也可以将2种以上材料按任意的组合和比率并用。
作为弹性体,可列举例如:经化学交联的天然橡胶或者合成橡胶等硫化橡胶、聚氨酯橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶等热固性树脂系弹性体等热固性弹性体;烯烃系热塑性弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体、聚氯乙烯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、酯系热塑性弹性体、酰胺系热塑性弹性体、有机硅橡胶系热塑性弹性体、丙烯酸系热塑性弹性体等热塑性弹性体;丙烯酸系光固化性弹性体、有机硅系光固化性弹性体、环氧系光固化性弹性体等光固化性弹性体,可以单独使用1种,也可以将2种以上材料按任意的组合和比率并用。
作为本发明的一个方式的隔音片部件用组合物优选含有光固化性单体、热固性单体、热塑性单体作为用于获得上述树脂、弹性体的单体,尤其是从形状转印性好、表现优异的隔音功能出发,优选含有光固化性单体。
作为光固化性单体,可列举例如(甲基)丙烯酸酯系单体、不饱和聚酯系单体等。作为(甲基)丙烯酸酯系单体,可列举苯酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、双酚型环氧(甲基)丙烯酸酯等环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯改性(甲基)丙烯酸酯等。其中,可以单独使用1种单体,也可以将2种以上单体按任意的组合和比率并用,从能够控制tanδ、储能模量、拉伸断裂伸长率等特性的观点出发,优选组合2种以上单体。此外,在不超出本发明宗旨的范围内,这些单体可以被任意的官能团取代。
组合物中光固化性单体、热固性单体和/或热塑性单体的含量合计没有特别限定,可以从隔音性能、制造成本、其他功能等观点出发来适当调整。虽没有特别限定,但例如通常为70重量%以上,优选为80重量%以上,此外,可以为100重量%,优选为99重量%以下。
组合2种以上单体时,从固化物的弹性模量的观点出发,作为光固化性单体,优选组合使用二官能单体((A)成分)(也称为“二官能单体(A)”)和单官能单体((B)成分)(也称为“单官能单体(B)”)。进一步,这种情况下,优选并用后述的自由基性光聚合引发剂((C)成分)(也称为“自由基性光聚合引发剂(C)”)。
二官能单体(A)的种类没有特别限定,从固化物的弹性模量的观点出发,优选为(甲基)丙烯酸酯,可列举例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸2-甲基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-丁基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯氧酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸吗啉-4-基酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。其中,从固化物的弹性模量的观点出发,优选为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
单官能单体(B)的种类没有特别限定,可以含有具有烯属不饱和键的化合物。作为具有烯属不饱和键的化合物,可列举:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-氯苯乙烯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯等芳香族乙烯基系单体类;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、己二酸二乙烯基酯等乙烯基酯单体类;乙基乙烯基醚、苯基乙烯基醚等乙烯基醚类;邻苯二甲酸二烯丙酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、烯丙基缩水甘油醚等烯丙基化合物类;
(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、亚甲基双(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类;
(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸吗啉酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三环癸烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯等单(甲基)丙烯酸酯;
二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯(重复单元数:5~14)、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯(重复单元数:5~14)、二(甲基)丙烯酸1,3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丁二醇酯(重复单元数:3~16)、二(甲基)丙烯酸聚(1-甲基丁二醇酯)(重复单元数:5~20)、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,9-壬二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇的γ-丁内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、二环戊二醇的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚F的己内酯加成物(n+m=2~5)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧乙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧丙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚F环氧乙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、双酚F环氧丙烷加成物(p=1~7)的二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油环氧乙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)环氧乙烷加成物(p=1~5)的四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~15)的四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧丙烷加成物(p=1~5)的三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧丙烷加成物(p=1~15)的四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~5)的五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇环氧乙烷加成物(p=1~15)的六(甲基)丙烯酸酯、N,N',N"-三((甲基)丙烯酰氧基聚(p=1~4)(乙氧基)乙基)异氰脲酸酯等聚(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇己内酯(4~8摩尔)加成物的三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇己内酯(4~8摩尔)加成物的四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇己内酯(4~12摩尔)加成物的五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇己内酯(4~12摩尔)加成物的六(甲基)丙烯酸酯、N,N',N"-三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、N,N'-双(丙烯酰氧基乙基)-N"-羟基乙基异氰脲酸酯、异氰尿酸环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、异氰尿酸环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯、和异氰尿酸环氧乙烷·环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯;
由双酚A缩水甘油醚、双酚F缩水甘油醚、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、季戊四醇聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三缩水甘油基三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯等分子内具有多个环氧基的聚环氧化合物与(甲基)丙烯酸的加成反应得到的环氧聚(甲基)丙烯酸酯等。它们可以单独使用或混合使用2种以上。
其中,优选固化物的弹性模量低的丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯,更优选为(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯。
此外,优选上述二官能单体(A)和单官能单体(B)的玻璃化转变温度(Tg)低,优选固化物表面没有粘性。
二官能性单体的分子量没有特别限定,从固化物的弹性模量的观点出发,以重均分子量Mw计,通常为1000以上,优选为1200以上,更优选为1500以上。此外,通常为20000以下,优选为18000以下。如果在所述范围,则具有固化物的弹性模量和表面粘性优异的倾向。
此外,单官能性单体的分子量没有特别限定,从固化物的弹性模量和表面的粘性的观点出发,以重均分子量Mw计,通常为100以上,优选为120以上。此外,通常为1000以下,优选为500以下。如果在所述范围,则具有固化物的弹性模量和表面粘性优异的倾向。
组合物中二官能性单体的含量没有特别限定,从隔音性能、制造成本的观点出发,通常为30重量%以上,优选为35重量%以上,更优选为40重量%以上。此外,通常为80重量%以下,优选为75重量%以下,更优选为70重量%以下。如果在所述范围,则具有固化物的弹性模量和表面粘性优异的倾向。
此外,组合物中单官能性单体的含量没有特别限定,从隔音性能、制造成本的观点出发,通常为20重量%以上,优选为25重量%以上,更优选为30重量%以上。此外,通常为70重量%以下,优选为65重量%以下,更优选为60重量%以下。如果在所述范围,则具有固化物的弹性模量和表面粘性优异的倾向。
进一步,二官能性单体含量相对于单官能性单体含量的比率没有特别限定,从隔音性能、制造成本的观点出发,通常为30%以上,优选为35%以上,更优选为40%以上。此外,通常为80%以下,优选为75%以下,更优选为70%以下。如果在所述范围,则具有固化物的弹性模量和表面粘性优异的倾向。
片含有光固化性树脂或弹性体时,从提高成型性、机械强度、降低制造成本等观点出发,优选含有自由基性光聚合引发剂(C),可以列举例如苯偶姻系、苯乙酮系、噻吨酮系、氧化膦系和过氧化物系等光聚合引发剂。作为上述光聚合引发剂的具体例子,可以例示例如二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯并菲、甲基邻苯甲酰基苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-羟基环己基-苯基酮、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2-甲基-〔4-(甲基硫代)苯基〕-2-吗啉代-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上材料按任意的组合和比率并用。
组合物中自由基性光聚合引发剂的含量没有特别限定,从提高机械强度、维持适当的反应速度的观点出发,通常为0.1重量%以上,优选为0.3重量%以上,更优选为0.5重量%以上。此外,通常为3重量%以下,优选为2重量%以下。
从提高固化物的机械强度、隔音性、降低材料成本等观点出发,组合物可以含有粒子、板、球体等。这些材料没有特别限定,可列举金属、无机、有机等材料。
从提高固化物的机械强度、降低材料成本的观点出发,可以含有无机微粒,可以列举例如氧化硅、氧化铝、氧化钛、碱玻璃、金刚石等具有透明性的无机微粒。除了这样的无机微粒以外,还可以将例如丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、有机硅树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和它们的共聚物等树脂粒子作为微粒使用。
只要不损害隔音性能,组合物还可以含有阻燃剂、抗氧化剂、增塑剂、消泡剂、脱模剂等各种添加剂作为其他成分,它们可以单独使用或组合使用2种以上。
阻燃剂是为了使可燃性原材料难以燃烧或不会起火而配合的添加剂。作为其具体例子,可列举五溴二苯基醚、八溴二苯基醚、十溴二苯基醚、四溴双酚A、六溴环十二烷、六溴苯等溴化合物;三苯基磷酸酯等磷化合物;氯化石蜡等氯化合物;三氧化锑等锑化合物;氢氧化铝等金属氢氧化物;三聚氰胺氰脲酸酯等氮化合物;硼酸钠等硼化合物等,对它们没有特别限定。
此外,抗氧化剂是为了防止氧化劣化而配合的添加剂。作为其具体例子,可列举苯酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等,对它们没有特别限定。
增塑剂是为了改善柔软性、耐候性而配合的添加剂。作为其具体例子,可列举邻苯二甲酸酯、己二酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、磷酸酯、柠檬酸酯、癸二酸酯、壬二酸酯、马来酸酯、有机硅油、矿物油、植物油和它们的改性物等,对它们没有特别限定。
<3-2.隔音片部件>
作为本发明的一个方式的隔音片部件(以下也简称为“片”)只要是使用上述组合物成型而成的固化物即可,没有特别限定。将该隔音片部件的一个方式的立体图示于图12。
隔音片部件的成型方法没有特别限定,可以采用一般公知的片成型方法。热固性或热塑性的树脂或者弹性体的情况下,例如可列举加压成型、挤出成型、注射成型等熔融成型法,此时进行熔融成型的温度、压力等成型条件可以根据所用材料的种类适当变更。此外,光固化性树脂或弹性体的情况下,例如可以将这些树脂等注入活性能量射线透射性的板状成型模具中,照射活性能量射线而使其光固化。
光固化性树脂等的固化中使用的活性能量射线只要能够使所用的光固化性树脂等固化即可,可列举例如紫外线、电子射线等。活性能量射线的照射量只要是使所用的光固化性树脂等固化的量即可,参考单体和聚合引发剂的种类、量,例如通常在100~2000mJ/cm2的范围内照射波长为200~450nm的紫外线。作为活性能量射线的光源,可使用化学灯、氙灯、低压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯等。此外,活性能量射线的照射可以通过一个步骤进行,为了获得表面性状良好的光固化树脂片,优选通过多个步骤、至少通过2个步骤进行。此外,使用光固化性树脂时,还可以含有固化促进剂。
组合使用二官能单体(A)和单官能单体(B)来成型隔音片部件时,隔音片部件含有来自二官能单体(A)的结构单元和来自单官能单体(B)的结构单元。关于隔音片部件中这些结构单元的含量,按重量换算计的优选范围与上述组合物中的含量范围是同样的。
确认隔音片部件中来自二官能单体(A)的结构单元和来自单官能单体(B)的结构单元的含量的方法可列举例如IR、热分解GC/MS等方法。
<3-2-1.形态>
除了以下的记载以外,隔音片部件的形态可以采用与第2实施方式同样的形态。采用共振部的情况下,关于该部件的形态也可以采用与第2实施方式同样的形态。此外,对于片,如图13所示,也可以在片的至少一个面上具有支撑体。
片的厚度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,进一步优选为5μm以上。此外,片的厚度优选为10mm以下,更优选为5mm以下,进一步优选为1μm以下。
此外,该隔音片部件中,优选上述隔音片部件用组合物的固化物层叠在支撑该固化物的支撑体上。
<3-2-2.特性>
除了以下的记载以外,隔音片部件的特性可以采用与第2实施方式同样的形态。
[损耗系数]
从隔音性能、粘性、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,片的损耗系数(以下也称为“tanδ”)的峰值温度通常为20℃以下,优选为10℃以下,更优选为0℃以下,进一步优选为-20℃以下,特别优选为-30℃以下。此外,通常为-100℃以上,优选为-80℃以上,更优选为-60℃以上。这里,本实施方式中的tanδ是通过(表示粘性的)损耗弹性模量/(表示弹性的)储能模量算出的、表示弹性性质和粘性性质中哪一个大的指标,是指通过ISO6721-4“塑料动态机械特性试验方法-第4部:拉伸振动-(プラスチック動的機械特性の試験方法-第4部:引張振動-)”的非共振法测定的损耗系数在1Hz时的值。
tanδ的峰值温度可以通过并用固化物的玻璃化温度不同的材料、调整它们的使用比率来控制。
[储能模量]
片在25℃、10kHz时的储能模量没有特别限定,从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,优选为100MPa以下,优选为95MPa以下,更优选为90MPa以下。此外,片的储能模量优选小,从上述观点出发,没有必要特别设置下限,可列举例如0.1MPa以上,优选为1MPa以上。储能模量在上述范围内时,凹凸结构部的共振频率在低频侧发生,因此具有目标隔音区域的隔音性能提高的倾向。
此外,25℃、5kHz时的储能模量也没有特别限定。从隔音性能、机械强度、柔软性、可操作性、生产率等观点出发,优选为80MPa以下,更优选为75MPa以下。此外,片的储能模量优选小,没有特别的下限,可列举例如0.1MPa以上。
这里,本实施方式中的储能模量是与内部储存的应力的保持相关的指标,是根据实测值,基于ISO6721-4制成由WLF(威廉姆斯·兰德尔·费里)方程得到的主曲线(mastercurve),求出1Hz、5kHz或10kHz频带的弹性模量。
储能模量可以通过改变树脂等的分子量、键的种类或添加填料来控制,一般随着分子量的增加、结合力的增加或填料的添加而増加。进一步,例如在将储能模量低的树脂和储能模量高的树脂混合制造成型体时,可以通过调整这些树脂的混合比率来控制成型体的储能模量。
[玻璃化转变温度]
从减小低温下的隔音性的温度依赖性的观点出发,优选片具有0℃以下的玻璃化转变温度。片的玻璃化转变温度越低,则越具有耐寒性提高,弹性模量在0℃附近的温度依赖性变小、隔音性能难以依赖环境温度的倾向。更优选为-10℃以下,进一步优选为-20℃以下,特别优选为-30℃以下。需说明的是,本说明书中,片的玻璃化转变温度的意思是上述频率10kHz时的动态粘弹性测定,特别是温度依赖性测定中的损耗正切的峰值温度。
[凹凸结构]
隔音片部件中,可以在所述隔音片部件(以下也称为“片部”)的至少一个面上具有凹凸结构,可以采用与第2实施方式同样的凹凸结构。
此外,也可以同样采用第2实施方式中共振部、基部、锤部、肋状突起部、以及具有共振部的隔音片部件的成型方法。
实施例
以下,通过实施例进一步详细地对本发明进行说明,但在不超出本发明宗旨的范围内,本发明不受以下实施例的限定。需说明的是,下述实施例中的各种条件、评价结果的值与本发明的实施方式中的优选范围同样地,表示的是本发明的优选范围,本发明的优选范围可以考虑前述实施方式中的优选范围以及由下述实施例的值或实施例彼此的值的组合所示出的范围来确定。
此外,本项中,将包含片部或/和共振部的构成称为隔音片部件,将在其上层叠有支撑体的构成称为隔音结构体。
[使用原料]
使用以下材料作为原料。
<二官能单体(A)>
·EBECRYL 8402(Daicel-Allnex(株)制,氨基甲酸酯丙烯酸酯,重均分子量Mw:1000)
·EBECRYL 230(Daicel-Allnex(株)制,氨基甲酸酯丙烯酸酯,重均分子量Mw:5000)
·EBECRYL 270(Daicel-Allnex(株)制,氨基甲酸酯丙烯酸酯,重均分子量Mw:1500)
·紫光UV-3000B(三菱化学(株)制,氨基甲酸酯丙烯酸酯,重均分子量Mw18,000)
<单官能单体(B)>
·PHE-2D(第一工业制药(株)制,苯氧基二乙二醇丙烯酸酯)
·ARONIX M-120(东亚合成(株)制,特殊丙烯酸酯,分子量245)
·VISCOAT#160(大阪有机化学工业(株)制,丙烯酸苄基酯,分子量162.2)
·NK ESTERAM-90G(新中村化学工业(株),甲氧基聚乙二醇#400丙烯酸酯,分子量454)
<自由基聚合引发剂(C)>
·IRGACURE 184(BASF公司制,1-羟基-环己基-苯基-酮)
·IRGACURE TPO(BASF公司制,2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基-氧化膦)
<支撑体>
·PET膜(DIAFOIL,三菱化学(株)制,膜厚度250μm)
[隔音结构体的评价I]
[实施例1]
对于表1所示的二官能单体(A)、单官能单体(B)和自由基聚合引发剂(C)的混合物,将该混合物流入铝制的以2mm间距设有直径1.2mm、高度2mm的凹陷形状的A4尺寸金属模具后,将PET膜放置在金属模具上,使用高压水银灯以波长200~450nmnm、能量1000mJ/cm2照射紫外线,从而进行固化。其后,将在金属模具内固化的隔音结构体从金属模具剥离。
得到的隔音结构体具有直径1.2mm、高度2mm、间距2mm的凸状的共振部,每单位面积的共振部为2500个/100cm2。此外,隔音结构体的重量为71g。
作为支撑体的上述PET膜的面密度为0.35kg/m2。
[实施例2]
制作表1所示的二官能单体(A)、单官能单体(B)和自由基聚合引发剂(C)的混合物。将该混合物流入铝制的以10mm间距设有直径6mm、高度5mm的凹陷形状的A4尺寸金属模具后,将PET膜放置在金属模具上,使用高压水银灯以波长200~450nm、能量1000mJ/cm2照射紫外线,从而进行固化。其后,将在金属模具内固化的隔音结构体从金属模具剥离。
得到的隔音结构体具有直径6mm、高度5mm、间距10mm的凸状的共振部,每单位面积的共振部为100个/100cm2。此外,隔音结构体的重量为119g。
作为支撑体的上述PET膜的面密度为0.35kg/m2。
[实施例3]
制作表1所示的二官能单体(A)、单官能单体(B)和自由基聚合引发剂(C)的混合物。将该混合物流入铝制的以18mm间距设有直径6mm、高度5mm的凹陷形状的A4尺寸金属模具后,将PET膜放置在金属模具上,使用高压水银灯以波长200~450nm、能量1000mJ/cm2照射紫外线,从而进行固化。其后,将在金属模具内固化的隔音结构体从金属模具剥离。
得到的隔音结构体具有直径6mm、高度5mm、间距18mm的凸状的共振部,每单位面积的共振部为30个/100cm2。此外,隔音结构体的重量为119g。作为支撑体的上述PET膜的面密度为0.35kg/m2。
[比较例1]
使用表1所示的二官能单体(A)、单官能单体(B)和自由基聚合引发剂(C)的混合物,通过与实施例1同样的方法,制作比较例1的隔音结构体。隔音片部件的比重为1.1g/cm3,隔音结构体的重量为71g。作为支撑体的PET膜的面密度为0.35kg/m2。
[比较例2]
使用表1所示的二官能单体(A)、单官能单体(B)和自由基聚合引发剂(C)的混合物,将该混合物流入铝制的未设置凹陷形状的A4尺寸金属模具后,将PET膜放置在金属模具上,使用高压水银灯以波长200~450nmnm、能量1000mJ/cm2照射紫外线进行固化。其后,将在金属模具内固化的隔音结构体从金属模具剥离。
得到的隔音结构体中,隔音片部件的比重为1.1g/cm3,隔音结构体的重量为71g。铝制支撑体的面密度为1.35kg/m2。
[比较例3]
使用表1所示的二官能单体(A)、单官能单体(B)和自由基聚合引发剂(C)的混合物,通过与实施例2同样的方法,制作比较例3的隔音结构体。隔音片部件的比重为1.1g/cm3,隔音结构体的重量为119g。作为支撑体的PET膜的面密度为0.35kg/m2。
[比较例4]
将PET膜的支撑体改为铁制支撑体,除此以外,与实施例1同样地制作隔音结构体。铁制支撑体的面密度为7.85kg/m2。
[参考例1]
不具有凸状的共振部,除此以外,与实施例1同样地制作隔音结构体。作为支撑体的PET膜的面密度为0.35kg/m2。
[参考例2]
不具有凸状的共振部,除此以外,与实施例3同样地制作隔音结构体。作为支撑体的PET膜的面密度为0.35kg/m2。
[储能模量]
使用动态粘弹性装置DMS6100(SII公司制),在以下条件下测定储能模量。作为测定用的样品,根据上述实施例等的隔音片部件中使用的混合物,在将混合物流入宽度5mm、长度50mm、厚度1mm的有机硅框架的状态下进行玻璃浇铸,使用高压水银灯以1000mJ/cm2能量照射紫外线,从而制作条状树脂。通过时间-温度转换法则将得到的粘弹性曲线制成1Hz至10kHz的主曲线,算出25℃时的储能模量。将该测定结果示于表1。
测定模式:拉伸
测定温度:-70~50℃
升温速度:2℃/min
测定频率:1Hz、10Hz、50Hz(由本频率的测定结果制成1Hz至10kHz的主曲线,算出5kHz、10kHz时的储能模量。)
[tanδ的峰值温度]
使用动态粘弹性装置DMS6100(SII公司制),在以下条件下测定tanδ,求出其峰值温度。作为测定用的样品,根据上述实施例等的隔音片部件中使用的混合物,在将混合物流入宽度5mm、长度50mm、厚度1mm的有机硅框架的状态下进行玻璃浇铸,使用高压水银灯,以1000mJ/cm2能量照射紫外线,从而制作条状树脂。将该测定结果示于表2。
测定模式:拉伸
测定温度范围:-70~50℃
升温速度:2℃/min
测定频率:1Hz
[声学传递损失]
使用上述隔音结构体测定声学传递损失。以参考例1和参考例2的测定值为基准(参考),求出该测定值与各实施例和比较例之差(ΔTL),如果500Hz至5000Hz范围的ΔTL为1.0dB以上则设为“A”;如果ΔTL低于1.0或未表现出声学超材料引起的峰值则设为“B”,汇总于表1和2。
将声学传递损失的测定条件示于下文。
从安装有隔音结构体的小型混响箱的内侧产生白噪音,基于下述式(1),由安装于小型混响箱内外的麦克风的声压之差求出声学传递损失(TL)。
设于混响箱内外的麦克风的声压差
[数2]
TL[dB]=L内-L外-3 (1)
L内:内部麦克风的声压水平[dB]
L外:外部麦克风的声压水平[dB]
入射音:白噪音
样品-麦克风间距:10mm
[表1]
[表2]
由表1的实施例1与比较例1的比较可知,使用具有所期望的储能模量的隔音片部件的隔音结构体与并非如此的隔音结构体相比,隔音性能优异(声学传递损失大)。这是因为,在高频区域也为低弹性模量,因此共振部在直至5kHz附近的区域共振,从而声学传递损失提高。
此外,由实施例1与参考例1的比较可知,具有凹凸结构的隔音结构体与并非如此的隔音结构体相比,隔音性能优异(声学传递损失大)。这是因为,凹凸结构作为共振部发挥作用,声学传递损失提高。
由表2的实施例1与比较例1的比较可知,使用具有所期望的tanδ的峰值温度的隔音片部件的隔音结构体与并非如此的隔音结构体相比,隔音性能优异(声学传递损失大)。这是因为,在高频区域也为低弹性模量,因此共振部在直至5kHz附近的区域共振,从而声学传递损失提高。
由表1的实施例1和2与比较例2和4的比较可知,使用具有所期望的面密度的支撑体的隔音结构体与并非如此的隔音结构体相比,隔音性能优异(声学传递损失大)。这是因为,通过具有所期望的面密度,由凹凸结构的共振带来的支撑体的振动减小效果提高。
[隔音结构体的评价II]
[参考例3]
对于表3所示的单体A、单体B和引发剂的混合物,将该混合物流入铝制的以2mm间距设有直径1.2mm、高度2mm的凹陷形状的A4尺寸金属模具后,将PET膜放置在金属模具上,使用高压水银灯以波长200~450nmnm、能量1000mJ/cm2照射紫外线,从而进行固化。其后,将在金属模具内固化的隔音结构体从金属模具剥离。
得到的隔音结构体具有直径1.2mm、高度2mm、间距2mm的凸状的共振部,每单位面积的共振部为2500个/100cm2。此外,隔音片重量为71g。
[参考例4]
使用表3所示的单体A、单体B和引发剂的混合物,通过与参考例3同样的方法,制作参考例2的隔音结构体。隔音片部件的比重为1.1g/cm3。此外,隔音结构体的重量为71g,每单位面积的共振部为2500个/100cm2。
[参考例5]
使用表3所示的单体A、单体B和引发剂的混合物,通过与参考例3同样的方法,进行容器内的混合物的固化。其后,通过与参考例3同样的方法,将在容器内固化的隔音结构体从容器剥离,但隔音结构体中的共振部从该结构体剥离。该部件的比重为1.1g/cm3。
[参考例6]
使用表3所示的单体A、单体B和引发剂的混合物,通过与参考例3同样的方法,进行容器内的混合物的固化。其后,通过与参考例3同样的方法,将在容器内固化的隔音结构体从容器剥离,但隔音结构体中的共振部从该结构体剥离。该部件的比重为1.1g/cm3。
[参考例7]
使用表3所示的单体A、单体B和引发剂的混合物,通过与参考例3同样的方法,进行容器内的混合物的固化。其后,通过与参考例3同样的方法,将在容器内固化的隔音结构体从容器剥离,但隔音片部件中的共振部从该部件剥离。该部件的比重为1.1g/cm3。
[拉伸断裂伸长率]
根据上述各参考例的隔音结构体中使用的混合物,制作厚度200μm、宽度10mm、长度100mm的条状树脂样品,使用万能试验机(株式会社岛津制作所制,Autograph AGS-X),测定条状树脂样品的拉伸断裂伸长率,作为隔音片部件的拉伸断裂伸长率。试验条件是将夹具间距设为40mm、拉伸速度设为5mm/min,此外,在25℃进行测定。
[转印性]
将在容器内固化的隔音结构体从容器剥离的工序中,将共振部不从该部件剥离或剥离时共振部没有缺损的情况设为“A”,此外,共振部从该部件剥离或剥离时共振部缺损的情况设为“B”,进行转印性评价。将该评价结果示于表3。
[表3]
由表3的参考例3和4与参考例5~7的比较可知,拉伸断裂伸长率高的隔音结构体转印性优异。通过将凹凸结构高精度地转印,能够使其在目标频域共振。
符号说明
1 隔音片部件
2 支撑体
3 肋状突起部
10 片部
11 共振部
20 基部
21 锤部。
Claims (14)
1.一种隔音结构体,具有多个凸状的具有橡胶弹性的共振部、以及支撑所述共振部的片状支撑体,
该共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为100MPa以下,
该支撑体的面密度为1.0kg/m2以下。
2.根据权利要求1所述的隔音结构体,具有隔音片部件,所述隔音片部件具有所述共振部和设有该共振部的具有橡胶弹性的片部,并且,
所述隔音片部件层叠在所述支撑体上。
3.根据权利要求2所述的隔音结构体,所述隔音片部件是一体成型的。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的隔音结构体,所述共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、10kHz时为1MPa以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的隔音结构体,所述共振部通过按照ISO6721-4的动态粘弹性测定得到的tanδ的峰值温度在1Hz时为20℃以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的隔音结构体,所述共振部按照ISO527的拉伸速度5mm/min时的拉伸断裂伸长率为30%以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的隔音结构体,所述共振部由按照ISO6721-4的动态粘弹性的主曲线得到的储能模量G’在25℃、5kHz时为80MPa以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的隔音结构体,所述共振部含有光固化性树脂。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的隔音结构体,所述多个共振部的比重是均匀的。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的隔音结构体,所述隔音片部件的高度为50μm以上10mm以下。
11.一种隔音片部件用组合物,其固化物具有橡胶弹性,并且,
通过按照ISO6721-4的动态粘弹性测定得到的tanδ的峰值温度在1Hz时为20℃以下。
12.根据权利要求11所述的隔音片部件用组合物,其含有光固化性单体。
13.根据权利要求12所述的隔音片部件用组合物,作为所述光固化性单体,含有来自二官能单体即(A)成分的结构单元和来自单官能单体即(B)成分的结构单元,并且含有自由基性光聚合引发剂即(C)成分。
14.一种隔音片部件,其为权利要求11~13中任一项所述的隔音片部件用组合物的固化物层叠在支撑所述固化物的支撑体上而成。
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