CN112639326A - 减振材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够发挥优异的减振性能并且具有高刚性且能够实现轻量化的减振材料。以设置于汽车的面板(300)上的方式使用的本发明的减振材料具备粘弹性层(200)以及约束层(100)，约束层(100)设置于粘弹性层(200)的一个表面，约束层(100)的与粘弹性层相反一侧的表面(100a)的应变εa与约束层(100)的与粘弹性层接触的一侧的表面(100b)的应变εb的关系为0＜εa/εb＜1。

Description

减振材料
技术领域
本发明涉及一种减振材料，更详细而言涉及一种汽车用的减振材料。
背景技术
在汽车及电气产品等中，通常使用薄钢板、铝板等金属板作为结构部件。为了减少汽车及电气产品的振动，通过在该金属板的表面贴合粘弹性材料，能够赋予结构部件振动衰减性能(减振性能)。作为这样的减振结构，若大致区分则存在如下两个类型(非专利文献1)：仅在金属板的一个表面或两个表面贴合有粘弹性材料的被称为非约束形的结构；以及在与金属板相反侧的粘弹性材料的表面进一步贴合有金属板、高分子材料等约束板的被称为约束形的结构。
另外，作为使用了高分子材料的约束板的约束形的减振结构，在专利文献1中记载了一种碳纤维强化塑料成型体，其特征在于，所述碳纤维强化塑料成型体具备：第一碳纤维强化塑料层；层叠在第一碳纤维强化塑料层的一个表面上的第二碳纤维强化塑料层；以及配置在第一碳纤维强化塑料层与第二碳纤维强化塑料层之间的第一减振层。其中，第二碳纤维强化塑料层厚度薄于第一碳纤维强化塑料层厚度，在第一减振层上设置有沿着与所述第二碳纤维强化塑料层所包含的碳纤维的取向方向交叉的方向延伸的空隙。而且，其中还记载了，通过这样使第一碳纤维强化塑料相对地加厚，并且使第二碳纤维强化塑料层相对地减薄，由此第一减振层配置在比碳纤维强化塑料成型体的中心更靠表面侧，所以抑制了碳纤维强化塑料成型体的弯曲弹性率的降低，并且，由于设置了规定的空隙，所以通过所述空隙缓和了由碳纤维强化塑料层的膨胀及减振层的收缩引起的应力，其结果，即使将第二碳纤维强化塑料层构成为薄的层，在碳纤维强化塑料成型体的成形时，也能够防止在第二碳纤维强化塑料层的表面产生变形。
另一方面，作为汽车的结构，一般是在前方有发动机室、在后方有后备箱室且在其中间设置车厢(乘坐室)的结构。在车厢中设置有诸如驾驶员座椅、副驾驶座椅以及后排座椅之类的座椅。另外，在车厢中，以覆盖汽车内饰部件的外侧的方式设置有前隔板绝缘体、地毡、地垫、后备箱饰板以及后备箱地板，这些部件成形为与车身的形状及部件的设计相对应的凹凸状的形状。另外，在车身下的外饰部件设置有前挡板内衬、后挡板内衬以及成形为控制空气流动的凹凸形状的底罩。这些部件的材料大多使用热塑性树脂，通过加热该材料并利用该部件的形状的模具进行冲压成形，精加工成具有厚度不同的多个部分的凹凸形状的部件。
作为汽车开发的最近的动向，车内的安静性备受重视。作为传导到汽车内部的噪音，有来自车窗的噪音、来自轮胎的噪音、来自车身下方的噪音、来自发动机声音的噪音、来自电机声音的噪音等。虽然从汽车产生的噪音通过空气的振动向车厢内传导或者通过物体的振动向车厢内传导，但是通过上述减振结构体能够针对主要通过物体的振动传导的噪音进行阻挡，由此能够对汽车产生的噪音发挥充分的声学性能(吸声特性)。另一方面，降低燃耗也很重要，需要减轻汽车内外装饰部件的重量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-162062号公报
非专利文献
非专利文献1：减振工程学手册，减振工程学手册编委会编辑，CORONA株式会社(制振工学ハンドブック編集委員会編，制振工学ハンドブック，株式会社コロナ社)，2008年5月13日，第84至86页
发明内容
发明要解决的问题
如在非专利文献1中记载的所示，对于非约束形的减振结构，由于粘弹性材料的厚度越厚，减振性能越高，所以为了得到期望的减振性能，存在粘弹性材料的厚度变得非常厚而导致实用性缺乏的问题。另一方面，对于约束形的减振结构，当作为约束板使用的金属板与基板的金属板为相同厚度时，减振性能成为最大，因此为了得到期望的减振性能，存在约束板的重量变大且刚性高但难以轻量化的问题。另外，在专利文献1中记载的碳纤维强化塑料成型体在设置于汽车的面板并用于面板的减振的情况下，也需要在碳纤维强化塑料成型体与面板之间还设置减振层(粘弹性层)，因此会在面板上层叠多个CFRP层以及多个粘弹性层，仍然存在难以轻量化的问题。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够发挥优异的减振性能并且能够实现轻量化的减振材料。
用于解决问题的手段
为了实现上述的目的，本发明提供一种减振材料，其具备粘弹性层以及约束层，所述约束层设置于所述粘弹性层的一个表面；其中，所述约束层的与所述粘弹性层相反一侧的表面的应变εa跟所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧的表面的应变εb之间的关系为0＜εa/εb＜1。
所述约束层可以具有多层结构，所述多层结构至少具备芯层，所述芯层具有呈多列配置的筒状单元。所述筒状单元可以是大致四棱筒状或大致六棱筒状等多棱筒状，可以是大致圆筒状或大致椭圆筒状等曲线筒状。优选为，所述芯层的各个所述单元在一端具有封闭面并且在另一端具有开放端，所述单元的内部空间通过所述单元的所述开放端与外部连通，并且所述单元的所述开放端在所述芯层的两个表面上以隔着一列邻接的单元的列的方式配置。所述开放端、所述一侧封闭面以及所述另一侧封闭面根据所述单元的形状，可以是大致四边形或大致六边形等多边形，也可以是大致圆形或大致椭圆形等曲线形状。所述约束层可以还具备分别设置于所述芯层的两个表面的膜层。所述膜层可以分别具有贯通于层的多个开孔。
所述粘弹性层的厚度可以在0.5mm～2mm的范围。所述约束层可以通过与面板形状相配合地进行成形并使得粘弹性层的厚度均匀。即，所述约束层不限于平坦的形状，可以具有与面板的形状对应的弯曲形或波浪形等形状。所述应变εa与所述应变εb的关系优选为0.2＜εa/εb＜0.7。
所述粘弹性层可以局部地设置于所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧的表面。另外，所述约束层可以具有多层结构，所述多层结构在所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧具备纤维层。所述约束层可以具有多层结构，所述多层结构在所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧的相反侧具备金属层。
发明效果
如此地，基于本发明的减振材料，通过使设置于粘弹性层的约束层的与粘弹性层相反一侧的表面的应变εa与接触粘弹性层的一侧的表面的应变εb的应变比εa/εb满足式0＜εa/εb＜1，能够使得约束层的弯曲中心轴向比约束层的厚度的中心位置更靠与粘弹性层相反侧的方向移动，因此能够提高减振材料的减振性能。因此，即使不将约束层设为厚金属板而利用树脂材料构成约束层，也能够发挥优异的减振性能，因此能够具有高刚性并且实现轻量化。
尤其是，通过使约束层设定为具有至少包含芯层的多层结构并且所述芯层具有呈多列配置的筒状单元，能够发挥优异的减振性能，并且能够具有高刚性并实现轻量化。
附图说明
图1的(a)是示出本发明的减振材料的一个实施方式的剖视图，(b)是示出该减振材料弯曲时的弯曲中性轴的位置的示意图。
图2是示出本发明的减振材料的另一实施方式的分解立体图。
图3是图2所示的减振材料的实施方式的示意性剖视图。
图4是示出本发明的减振材料的芯层所用的芯材的制造过程的立体图。
图5是示出本发明的减振材料的芯层的示意性俯视图。
图6是沿着VI-VI线示出图5的芯层的示意性剖视图。
图7的(a)～(c)是示出本发明的减振材料的各种实施方式的背面图。
图8是示出本发明的减振材料的另一实施方式的分解立体图。
图9是将图8所示的减振材料的实施方式的局部剖面放大示出的示意图。
图10是说明本发明的减振材料的应变的测量方法的示意图。
图11的(a)是说明本发明的减振材料的损失系数的测量方法的示意图，(b)是根据测量值求损失系数的曲线图。
图12是示出本发明的减振材料的实施例和比较例的损失系数的测量结果的曲线图。
图13是示出本发明的减振材料的又一实施方式的分解立体图。
图14的(a)是示意性地示出汽车的车体的立体图，(b)是示意性地示出设置有与图14的(a)所示的车体的面板形状相配合地成形的本发明的减振材料的状态的一个例子的沿着线B-B的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的减振材料的一实施方式进行说明。另外，各实施方式对减振材料用于汽车的情况进行了说明，但是不限于此，该减振材料也可用于电气产品等。另外，对于附图而言，只要没有另行规定则未有意地按照比例尺进行描绘。
(第一实施方式)
如图1的(a)所示，第一实施方式的减振材料具备约束层100以及粘弹性层200，并且粘弹性层200设置于约束层100的一个表面。另外，本发明的减振材料以使粘弹性层200侧位于噪音的产生源一侧的方式使用；即本发明的减振材料以将粘弹性层200设置于车体的面板300侧的方式设置于车厢内侧。
约束层100的与粘弹性层200相反一侧的表面100a的应变εa与和粘弹性层200接触侧的表面100b的应变εb之比εa/εb满足式0＜εa/εb＜1。约束层100通过具有满足上述式的应变比εa/εb，如图1的(b)所示，当设置于面板300的减振材料弯曲时(即，受到振动时)，约束层100的弯曲中心轴NA向比约束层100的厚度的中心位置更靠与粘弹性层200相反一侧的方向移动，因此能够提高减振材料的减振性能。
对于约束层100而言，只要应变比εa/εb满足上述式，就没有特别的限定，例如可以是两层以上的多层结构体。该多层结构体的各层例如可以使用金属材料、合成树脂材料、纤维强化树脂材料等材料；另外，这些材料例如可以通过设为实心的膜层、设为中空的芯层、设为无纺布层、设为发泡层来构成。可以使全部的层设为相同材料，也可以设为不同的材料。另外，可以使全部的层设为相同的配置结构，也可以设为不同的配置结构。例如可以通过在各层改变材料、在各层改变配置结构、厚度或者进行表面处理，由此使约束层100的应变比εa/εb满足上述式。对于εa/εb的下限优选为0.1以上，更优选为0.15以上，进一步优选为0.2以上。另外，对于εa/εb的上限优选为0.95以下，更优选为0.7以下，进一步优选为0.5以下。
对于粘弹性层200而言，只要是在减振材料中通常用于粘弹性层的材料，就没有特别的限定，例如可以使用橡胶材料、弹性体材料等。作为橡胶材料，例如可以举出丁基类橡胶、丙烯酸类橡胶、氯丁二烯类橡胶等。作为弹性体材料，可以举出烯烃类弹性体、异丁烯类弹性体等。约束层100与粘弹性层200可以通过粘弹性层200具有的粘性来粘接。
从面板追随性的观点出发，对于粘弹性层200的厚度的下限例如优选为0.5mm以上、更优选为1mm以上，进一步优选为2mm以上。另外，从质量效率的观点出发，对于粘弹性层200的厚度的上限例如优选为5mm以下、更优选为4mm以下，进一步优选为3mm以下，最优选为2mm以下。
基于第一实施方式，通过将具有满足式0＜εa/εb＜1的应变比εa/εb的约束层100设置于粘弹性层200，由此能够提高减振性能，能够阻挡主要通过物体的振动传导的噪音，能够发挥充分的隔音性能。
(第二实施方式)
如图2及图3所示，第二实施方式的减振材料具备：芯层10，其具有中空结构；第一膜层40，其设置于该芯层10的一个表面；第二膜层50，其设置于芯层10的另一个表面；以及粘弹性层200，其与该第二膜层50接触。芯层10与第一膜层40及第二膜层50的多层结构体成为上述的第一实施方式的约束层100。即，约束层100的第一膜层40侧的表面的应变εa与第二膜层50侧的表面的应变εb之比εa/εb满足式0＜εa/εb＜1。另外，对于与第一实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
对于芯层10而言，只要是具有呈多列配置的筒状单元的芯层等通常用于隔音材料、吸音材料的芯层，就没有特别的限定，优选使用下面说明的结构的芯层。
图4是示出成为芯层10的芯材的制造过程的立体图。另外，在国际公开第2006/053407号中详细记载了该芯材的制造方法，在此通过引用而构成本说明书的记载的一部分。
如图4所示，该芯材1是通过具有规定模具的辊(未图示)将平坦的片材热成形，在实质上不对片进行切割的情况下通过塑性变形而形成的。芯材1的材料例如可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等热塑性树脂、与纤维的复合材料、纸、金属等，特别优选热塑性树脂，但是不限于这些。在本实施方式中，对使用热塑性树脂的情况进行说明。片材的厚度例如优选为0.05mm～0.50mm的范围，但不限于此，热成形后的芯材1的厚度也大致相同。
芯材1具有朝向与制造方向Y正交的宽度方向X交替配置有山部11和谷部12的三维结构。山部11由两个侧面13和其间的顶面17构成，谷部12由与邻接的山部11共有的两个侧面13和其间的底面14构成。另外，在本实施方式中，对如图4所示的山部11的形状为梯形的情况进行说明，但本发明不限于此，除了三角形或长方形等多边形以外，山部11的形状也可以是正弦曲线或弓形等曲线形。
芯材1具备朝向制造方向Y连续的所述三维结构。即，如图4所示，朝向制造方向Y连续形成多个山部11a、11b、11c、11d。谷部12也同样连续地形成。而且，山部11间的连接和谷部12间的连接通过交替重复两种连接方法来实现。
第一连接方法如图4所示，在宽度方向的第一折叠线X1上，邻接的两个山部11b、11c的顶面17b、17c分别通过梯形形状的山部连接面15b、15c连接。山部连接面15以相对于顶面17成直角的角度形成。在该宽度方向的第一折叠线X1上，邻接的两个谷部的底面14b、14c直接连接。第二连接方法如图4所示，在宽度方向的第二折叠线X2上，邻接的两个谷部的底面14a、14b(或14c、14d)分别通过梯形的谷部连接面16a、16b(或16c、16d)连接。谷部连接面16以相对于底面14成直角的角度形成。在该宽度方向的第二折叠线X2上，邻接的两个山部的顶面12a、12b(或12c、12d)直接连接。
如此地，芯材1的多个三维结构(山部11、谷部12)通过连接区域(山部连接面15、谷部连接面16)连接，通过对连接区域进行折叠，形成本发明的减振材料的芯层。具体而言，芯材1在第一折叠线X1通过山折法以使邻接的两个谷部的底面14b、14c彼此通过其背面重合且邻接的两个山部的山部连接面15b、15c所成的角度打开到180度的方式进行折叠。另外，在第二折叠线X2通过谷折法以使邻接的两个山部的顶面17a、17b(或17c、17d)彼此重合且邻接的两个谷部的谷部连接面16a、16b(或16c、16d)所成的角度闭合到180度的方式进行折叠。图5及图6示出通过这样折叠芯材1而得到的本发明的减振材料的芯层10。
如图5以及图6所示，芯层10具备呈多列配置的大致六棱筒状的单元20，每隔一列配置由邻接的两个山部形成的单元20A、20C、20E和由邻接的两个谷部形成的单元20B、20D。图6(与图5相关)中的虚线18示意性示出了作为芯材背面的面且大致为六棱筒状的单元20的内壁。
由山部形成的单元20A、20C、20E分别具有形成大致六棱筒状的六个单元侧壁，这些单元侧壁由单元材料的两个顶面17和四个侧面13形成。另外，这些单元20A、20C、20E在芯层10的一个表面10a(图5中的表面侧的表面)的单元端部分别具备封闭单元端部的大致六棱筒状的封闭面21A、21C、21E，这些一侧的封闭面21分别由单元材料的两个梯形的山部连接面15形成。此外，这些单元20A、20C、20E在芯层10的作为相反侧的另一个表面10b的单元端部具备开口成大致六边形的开放端22A、22C、22E。单元20A、20C、20E各自的内部空间分别通过该开放端22A、22C、22E与外部连通。
由谷部形成的单元20B、20D也分别具有形成大致六棱筒状的六个单元侧壁，这些单元侧壁由单元材料的两个底面14和四个侧面13形成。另外，这些单元20B、20D在芯层10的所述一个表面10a的单元端部具备开口成大致六边形的开放端22B、22D。单元20B、20D各自的内部空间分别通过该开放端22B、22D与外部连通。此外，这些单元20B、20D在芯层10的作为相反侧的另一个表面10b的单元端部分别具有封闭单元端部的大致六棱筒状的封闭面21B、21D，这些另一侧的封闭面21分别由单元材料中的两个梯形的谷部连接面16形成。
如此地，芯层10在一个表面10a的单元端部每隔一列具有由单元材料的山部形成的一侧封闭面21A、21C、21E，在另一个表面10b的单元端部在与所述上述不同的单元的列具有由单元材料的谷部形成的另一侧封闭面21B、21D，但只要没有另外的记载，一侧封闭面、另一侧封闭面中的任一个封闭面21都实质上发挥相同的功能。
对于芯层10整体的厚度而言，由于根据将减振材料用于汽车的何处的部件而变化，因此，虽然不受下述限定，但是从芯层10本身的吸音性能、芯层10的强度、重量的观点出发，优选在3mm～50mm的范围，更优选在5mm～30mm的范围。
对于芯层10的基重(每单位面积的重量)而言，由于根据将减振材料用于汽车的何处的部件而变化，因此优选为400g/m2～4000g/m2的范围，更优选为500g/m2～3000g/m2的范围，但不限于这些。芯层10的厚度越大，基重越大，大体上芯层10的强度越高。
芯层10的基重除了可以通过芯层10的材料的种类、芯层10整体的厚度、单元20的壁厚(片材的厚度)来调整以外，还可以通过芯层10的单元20之间的间距Pcx、Pcy(单元的中心轴间的距离)来调整。为了使芯层10的基重在上述范围，例如，使芯的制造方向Y亦即单元20邻接并构成列的方向上的单元20之间的间距Pcy优选为2mm～20mm的范围，更优选为3mm～15mm的范围，进一步优选在4mm～10mm的范围。
在使用芯层10作为约束层100的情况下，为了使约束层100的应变比εa/εb满足式0＜εa/εb＜1，可以改变第一膜层40及第二膜层50的材料、厚度、杨氏模量等。
第一膜层40及第二膜层50的材料例如可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)等树脂膜，但是不限于这些。第一膜层40与第二膜层50可以使用相同的材料，也可以使用不同的材料并使应变比εa/εb满足上述式。
第一膜层40及第二膜层50的厚度的下限例如优选为0.03mm以上、更优选为0.04mm以上，进一步优选为0.05mm以上，但是没有特别的限定。另外，厚度的上限优选为0.5mm以下、更优选为0.4mm以下，进一步优选为0.3mm以下。第一膜层40与第二膜层50可以是相同的厚度，也可以是不同的厚度并使应变比εa/εb满足上述式。
第一膜层40及第二膜层50可以通过热熔接与芯层10粘接，也可以通过粘接剂(未图示)与芯层10粘接。作为粘接剂，没有特别的限定，例如可以使用环氧类或丙烯酸类等粘接剂。另外，可以使第一膜层40及第二膜层50分别为三层结构，具备中央的层以及位于该中央的层的两侧的表面的两个粘接层。在该情况下，粘接层的材料使用熔点比用于中央的层的材料的熔点低的材料。例如，将具有190℃～220℃的熔点的聚酰胺用于中央的层，将具有90℃～130℃的熔点的聚乙烯用于粘接层，由此只要把将第一膜层40及第二膜层50与芯层10或粘弹性层200贴合时的加热时的温度、减振材料热成形为规定的形状的温度设为150℃～160℃左右，就能够使得中央的层不熔融且仅使粘接层熔融从而将第一膜层40及第二膜层50与芯层10牢固地粘接。作为熔点比粘接层的聚乙烯的熔点高的树脂，除了聚酰胺以外，还有聚丙烯。
第一膜层40及第二膜层50可以分别是具有贯通于层的多个开孔的透气性的膜层，也可以是没有这样的开孔的非透气性的膜层。通过设置开孔，能够使得设置有开孔的膜层侧的表面的应变ε变大，能够容易地控制上述的应变比εa/εb。在具有开孔的情况下，可以在将第一膜层40或第二膜层50与芯层10贴合前预先进行开孔，例如，通过热针或冲孔加工(使用了阳模及阴模的冲孔加工)开孔，为了防止孔堵塞，优选为尽量减少孔的毛刺的孔形状。开孔图案优选为以交错排列或格子排列的方式配置，但是没有特别的限定。第一膜层40或第二膜层50的开孔率优选为0.2％～5％的范围，但是没有特别的限定。开孔的直径优选为0.25mm～2.5mm的范围，更优选为0.3mm～2.0mm的范围。另外，第一膜层40或第二膜层50的开孔的间距与图5所示的芯层10的单元20的间距Pcx、Pcy也可以不必一致，另外将第一膜层40或第二膜层50与芯层10贴合时也不必进行开孔与单元20的对位。这是因为，通过使第一膜层40或第二膜层50的开孔与芯层10的单元20的开放端22的位置随机地重叠，能够适度地确保内外的连通。第一膜层40或第二膜层50的开孔的间距优选至少在X方向及Y方向中的一个方向上小于芯层10的单元20的间距。
基于第二实施方式，通过使约束层100成为在隔着一列配置有开放端与封闭面的芯层10的两个表面设置有第一膜层40及第二膜层50的约束层100，能够得到与第一实施方式相同的效果，并且能够提供即使赋予高刚性也能实现轻量化的减振材料。
(第三实施方式)
在第一实施方式以及第二实施方式中，说明了粘弹性层200与约束层100接触的表面的面积相同于约束层100的粘弹性层200侧的表面的面积的情况，但是本发明不限于此。如图7的(a)～(c)的各例所示，对于第三实施方式的减振材料，粘弹性层200局部地设置于约束层100的与粘弹性层接触的一侧的表面100b上。另外，对于与第一实施方式以及第二实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
例如，如图7的(a)所示，可以将多个线状的粘弹性层200A平行地排列在约束层100的与粘弹性层接触的一侧的表面100b上。另外，如图7的(b)所示，可以将S形等曲线状的粘弹性层200B设置于约束层100的与粘弹性层接触的一侧的表面100b上。此外，如图7的(c)所示，可以将多个长方形的粘弹性层200C格子状地或交错状地配置在约束层100的与粘弹性层接触的一侧的表面100b上。通过这样做，例如，粘弹性层200与约束层100接触的表面的面积优选为约束层100的粘弹性层200侧的表面的面积的5％～50％的范围，更优选为10％～20％的范围。
基于第三实施方式，通过将粘弹性层200局部地设置于约束层100的与粘弹性层接触的一侧的表面100b上，由此即使减少粘弹性层200的使用量也能够得到与第一实施方式及第二实施方式相同的效果。
(第四实施方式)
如图8及图9所示，第四实施方式的减振材料具备：芯层10；第一膜层40，其设置于该芯层10的一个表面；第二膜层50及纤维层60，其依次设置于芯层10的另一个表面；以及粘弹性层200，其与该纤维层60接触。芯层10、第一膜层40、第二膜层50以及纤维层60的多层结构体成为上述的第一实施方式的约束层100。即，约束层100的第一膜层40侧的表面的应变εa与纤维层60侧的表面的应变εb之比εa/εb满足式0＜εa/εb＜1。另外，对于与第一实施方式～第三实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
在第四实施方式中，在第二膜层50与粘弹性层200之间设置有纤维层60。纤维层60只要将上述应变比εa/εb保持在规定的范围内，就没有特别的限定，例如，优选采用使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等树脂制纤维的纺粘、水刺或针刺等各种无纺布。对于纤维层60的基重而言，只要是将上述的应变比εa/εb保持在规定的范围内的范围，就没有特别的限定，例如优选在10g/m2～600g/m2的范围，更优选在20g/m2～500g/m2的范围，进一步优选在30g/m2～300g/m2的范围。
纤维层60与第二膜层50可以通过第二膜层50的热熔接性或使用粘接剂来粘接。纤维层60与粘弹性层200可以通过粘弹性层200具有的粘性来粘接。
基于第四实施方式，通过以使纤维层60与粘弹性层200接触的方式设置约束层100，由此能够得到与第一实施方式相同的效果；并且，如图9所示，约束层100的纤维层60的纤维62进入粘弹性层200的内部并粘接，因此通过在粘弹性层200中混入纤维能够提高减振效果并且能够得到约束层100与粘弹性层200的粘接强度也提高的效果。
(第五实施方式)
如图13所示，第五实施方式的减振材料具备：芯层10；第一膜层40及金属层70，其依次设置于该芯层10的一个表面；第二膜层50，其设置于芯层10的另一个表面；以及粘弹性层200，其与该第二膜层50接触。芯层10、第一膜层40、第二膜层50以及金属层70的多层结构体成为上述的第一实施方式的约束层100。即，约束层100的金属层70侧的表面的应变εa与第二膜层50侧的表面的应变εb之比εa/εb满足式0＜εa/εb＜1。另外，对于与第一实施方式～第三实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
在第五实施方式中，在第一膜层40的表面侧设置有金属层70。对于金属层70，只要将上述的应变比εa/εb保持在规定的范围内就没有特别的限定，例如优选为钢板、铝箔、铜箔等金属薄膜。对于金属层70的厚度，只要是将上述的应变比εa/εb保持在规定的范围内的范围，就没有特别的限定，例如，作为下限优选为5μm以上，更优选为7μm以上，进一步优选为10μm以上，作为上限优选为1mm以下、更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.1mm以下。金属层70与第一膜层40可以通过利用第一膜层40的热熔接性或使用粘接剂来粘接。
基于第五实施方式，通过在约束层100的与粘弹性层200相反一侧的表面设置金属层70，能够得到与第一实施方式相同的效果，并且能够使得约束层100的与粘弹性层200相反一侧的表面的应变εa显著减小，能够容易地控制应变比εa/εb。
(第六实施方式)
如图14所示，第六实施方式的减振材料具有如下的结构：约束层100R以使粘弹性层200R的厚度成为均匀厚度的方式与汽车的车顶的面板300R的形状相配合而成形得到的结构。另外，对于与第一实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
在这样成形的减振材料的情况下，对于上述的应变比εa/εb，如图14的(b)所示，对于成形后的约束层100R，作为与粘弹性层200R相反一侧的表面的应变εa与和粘弹性层200R接触的一侧的表面的应变εb之比εa/εb满足式0＜εa/εb＜1。
基于第六实施方式，减振材料的约束层100R即使不是平坦的形状而是具有与面板300R的形状对应的弯曲形状、波浪形形状等形状，只要粘弹性层200R的厚度均匀，通过具有满足上述式的应变比εa/εb的约束层100R，也能够与第一实施方式同样地提高减振性能，能够阻挡主要通过物体的振动传导的噪音，能够发挥充分的隔音性能。另外，在图14中示出了设置于汽车的车顶的面板上的减振材料，但是本发明不限于此，对于汽车的仪表板、地板、门等不是平坦的各种形状的面板也能够得到相同的效果。
实施例
下面，对本发明的实施例和比较例进行说明。
作为实施例1，制作了具备图2所示的约束层以及粘弹性层的减振材料。首先，在具有图5以及图6所示的结构的芯层(材料为聚丙烯(PP)树脂，单元间的间距Pcy为8mm，芯层的厚度为10mm)的一个表面贴合第一膜层(材料为聚丙烯(PP)膜，厚度为350μm)，在另一个表面贴合第二膜层(材料为聚丙烯(PP)膜，厚度为300μm)，制作了约束层。而且，对于该约束层，使用万能材料试验机(英斯特朗公司制造，型号5900)进行了3点弯曲，进行了应变的测量。作为试验片，使尺寸为60mm×200mm。如图10所示，用位于100mm间隔的位置的2点的支点102支承试验片100S，用压头104对试验片100S的中央位置施加弯曲0.5mm的负荷。关于应变的测量，使用应变测量器(株式会社共和电业制造，PCD-400A)，分别测量了约束层的两个表面的应变εa、εb。其结果，应变比εa/εb为0.91。
接着，在该约束层的第二膜层侧贴合粘弹性层(材料为丁基类橡胶，厚度为1mm片)而制作了减振材料。此外，在该减振材料的粘弹性层一侧贴合了面板(材料为钢板，厚度为0.5mm)。而且，在该面板上贴合有减振材料的状态下，测量了其损失系数。作为试验片，如图11的(a)所示，使约束层100S以及粘弹性层200S的尺寸为60mm×180mm，使面板300S的尺寸为60mm×200mm。面板的伸出的20mm的长度部分固定在固定器具112上，将试验片单侧支承。而且，在从固定器具112离开40mm的试验片的面板300S上放置了FFT分析仪116(株式会社小野测器制造，DS-3200)，用手提电磁激振器114(B&K公司制造，TYPE5961)对试验片的自由端侧施加了负荷。根据得到的共振特性的测量结果，通过半幅值法计算并求出了损失系数。如图11的(b)所示，制作了试验片的频率相对于振幅的曲线图，根据最大振幅的频率f0、距最大振幅3dB间的频率f1以及f2，基于η＝(f2-f1)/f0的式子，计算出损失系数η。其结果在表1以及图12中示出。
另外，为了对比，对于除了仅使用PP膜(厚度为300μm)作为约束层以外与实施例1同样地制作的比较例1，也与实施例1同样地测量了应变以及损失系数。其结果在表1以及图12中示出。
另外，作为实施例2～6，如表1所示，改变了约束层的粘弹性层一侧及相反一侧的膜层的厚度，在膜层还设置了金属层(材料为钢板、厚度为0.5mm，或者材料为铝箔、厚度为30μm)除了这些方面以外，与实施例1同样地实施制作并测量了应变以及损失系数。将这些结果示于表1及图12中。
[表1]
Figure BDA0002959276990000161
如表1以及图12所示，比较例1中的应变比εa/εb为1，与此相比，实施例1～6中约束层的与粘弹性层相反一侧的表面的应变εa与接触粘弹性层的一侧的表面的应变εb的应变比εa/εb均小于1，能够大幅提高损失系数。
工业实用性
基于本发明的减振材料，能够在发挥优异的减振性能(隔音性能)的同时具有高刚性并且能够实现轻量化；因此，具体而言，本发明的减振材料在作为例如针对仪表板、地板、门、车顶、车轮罩、挡泥板各面板等噪音产生源与汽车车厢内(汽车室内)之间使面板振动衰减的部件方面是有用的。
附图标记说明
1：芯材
10：芯层
11：山部
12：谷部
13：侧面部
14：底面部
15：山部连接面
16：谷部连接面
17：顶面
18：芯材背面
20：单元
21：封闭面
22：开放端
40：第一膜层
50：第二膜层
60：纤维层
70：金属层
100：约束层
200：粘弹性层
300：面板

Claims (10)

1.减振材料，其具备粘弹性层以及约束层，所述约束层设置于所述粘弹性层的一个表面；其中，
所述约束层的与所述粘弹性层相反一侧的表面的应变εa跟所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧的表面的应变εb之间的关系为0＜εa/εb＜1。
2.根据权利要求1所述的减振材料，其中，
所述粘弹性层的厚度在0.5mm～2mm的范围。
3.根据权利要求1或2所述的减振材料，其中，
所述约束层具有以使粘弹性层的厚度均匀的方式与面板形状相配合而成形得到的结构。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的减振材料，其中，
所述约束层具有多层结构，所述多层结构至少具备芯层，所述芯层具有呈多列配置的筒状单元。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的减振材料，其中，
所述应变εa跟所述应变εb之间的关系为0.2＜εa/εb＜0.7。
6.根据权利要求4所述的减振材料，其中，
所述约束层还具备膜层，所述膜层分别设置于所述芯层的两个表面，所述膜层分别具有贯通于层的多个开孔。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的减振材料，其中，
所述粘弹性层局部地设置于所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧的表面。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的减振材料，其中，
所述约束层具有：在所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧具备纤维层的多层结构。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的减振材料，其中，
所述约束层具有：在所述约束层的与所述粘弹性层接触的一侧的相反侧具备金属层的多层结构。
10.根据权利要求4或6所述的减振材料，其中，
所述芯层的各个所述单元在一端具有封闭面并且在另一端具有开放端，所述单元的内部空间通过所述单元的所述开放端与外部连通，并且所述单元的所述开放端在所述芯层的两个表面上以隔着一列邻接的单元的列的方式配置。
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