JP7022118B2 - 多層テープ - Google Patents
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Description
一態様において、本発明は、振動を減衰させるためのテープを提供する。テープは、第1面及び反対に向けられた第2面を画成する基材を含む。テープは、基材の第1面上に少なくとも部分的に配置された、第1粘弾性減衰材料層も含む。テープは、基材の第2面上に少なくとも部分的に配置された第2粘弾性減衰材料層をさらに含む。基材は、約5μm~約3,000μmの範囲内の厚さを有し得て、粘弾性減衰材料の各層は、約2μm~約5,000μmの範囲内の厚さを有する。
本発明のテープは、1つ以上の基材を利用する。単一基材テープ及び二基材テープの特定の実施形態が本明細書に記載されているが、本発明のテープが、3つの基材、4つの基材、5つの基材及び6つ以上の基材を含む、追加の基材を有するテープを含むことは理解される。追加の基材は互いの上に配置され得るか、又は少なくとも1つの粘弾性減衰層上に配置され得る。いくつかの実施形態において、基材は多層であり、互いの上に少なくとも部分的に配置され得る。複数の基材を利用するテープにおいて、通例、粘弾性減衰材料の層は、隣接する基材間に少なくとも部分的に配置されている。例えば、本発明の一実施形態において、粘弾性減衰材料の層が隣接する基材間に少なくとも部分的に配置され、粘弾性減衰材料の第5層が最外基材の1つの面に沿って少なくとも部分的に配置されている、5つの基材を含むテープが提供される。
本発明の粘弾性減衰材料積層体に使用される各粘弾性減衰材料層は、比較的薄い。多くの実施形態において、比較的薄い粘弾性減衰材料積層体は、約2μm~約5,000μm、多くの実施形態において約10μm~約1,000μmの範囲内の厚さを有し得て、ある実施形態において約125μmの厚さを有する。いくつかの実施形態において、第1粘弾性減衰材料層及び第2粘弾性減衰材料層の少なくとも一方は、エラストマー、ブチルゴム、スチレン系ブロックコポリマー(SBCとして既知、例えばKraton)、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、イソプレン、ブタジエン、粘弾性ポリマーゲル、感圧性接着剤(例えばシリコーン、ゴム、アクリル)、非感圧性接着剤、アスファルト材料(例えば屋根用接着剤やマスチック)及びこれらの組合せを含むが、これらに限定されない群から選択される粘弾性減衰材料を含み得る。多くの実施形態において、これらの粘弾性減衰材料は、そのガラス転移点付近で効率的な減衰を与え得る温度及び周波数の両方に依存する弾性率を有し得る。他の実施形態において、第1粘弾性減衰材料層及び第2粘弾性減衰材料層の両方が、エラストマー、ブチルゴム、スチレン系ブロックコポリマー(SBCとして既知、例えばKraton)、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、イソプレン、ブタジエン、粘弾性ポリマーゲル、感圧性接着剤(例えばシリコーン、ゴム、アクリル)、非感圧性接着剤、アスファルト材料(例えば屋根用接着剤やマスチック)及びこれらの組合せを含むが、これらに限定されない群から選択される粘弾性減衰材料を含み得る。多くの実施形態において、これらの粘弾性減衰材料は、そのガラス転移点付近で効率的な減衰を与え得る温度及び周波数の両方に依存する弾性率を有し得る。多くの実施形態において、粘弾性減衰材料は、減衰用途の温度及び周波数にて、約0.5より大きいtanδ最大値(tan delta maximum)を有し得る。いくつかの実施形態において、10rad/sにて動的機械分析装置(DMA)によって測定される温度範囲は約-120℃~約200℃、多くの実施形態において、-80℃~約100℃、いくつかの実施形態において、約-60℃~約75℃であり得る。
本発明の粘弾性減衰材料積層体は、粘弾性減衰材料層を少なくとも部分的に被覆するか又は粘弾性減衰材料層上に配置された、1つ以上の剥離ライナーを任意に備える。一般に、多くの実施形態において、第1剥離ライナーは、粘弾性減衰材料の第1粘弾性減衰材料層の面上に少なくとも部分的に配置されて被覆する。任意に、第2剥離ライナーは、第2粘弾性減衰材料層の面上に少なくとも部分的に配置されて被覆し得る。本発明は、さもなければ露出されている粘弾性減衰材料層の領域を少なくとも部分的に被覆する複数の剥離ライナーなどの、多成分(又は多要素)剥離ライナーアセンブリの使用を含む。ある実施形態において、テープは、複数の剥離ライナー、単一の剥離ライナーを備え得るか、又は剥離ライナーを備え得ない。
本明細書で提供されるように、減衰性能は、少なくとも50Hzの基準周波数にてある温度範囲にわたって、CLF(複合損失係数)を使用して測定され得る。幾つかの実施形態において、200Hzが基準周波数として使用され得る。いくつかの実施形態において、積層構造は、用途の温度範囲において200Hzの周波数にてCLFが少なくとも0.10であるときに減衰していると見なされ得る。用途の温度範囲は、約-50℃~約200℃であり得る。いくつかの実施形態において、積層構造は、200Hzの周波数にて15℃の温度範囲にわたって測定したときに、CLFが少なくとも0.05である場合に減衰していると見なされ得る。本明細書に記載されているように、15℃の温度範囲に対するスパンは、約-50℃~約200℃で生じ得る。他の実施形態において、積層構造は、200Hzの周波数にて15℃の温度範囲にわたって測定したときにCLFが少なくとも0.10である場合に減衰していると見なされ得て、15℃の温度範囲に対するスパンは、約-50℃~約200℃で生じ得る。
図1は、本発明に従うテープ10の一実施形態の概略断面図である。テープ10は、第1面42及び反対に向けられた第2面44を画成する基材40を備える。テープ10は、基材40の第1面42上に又は第1面42に沿って少なくとも部分的に配置された、第1粘弾性減衰材料層30も備える。テープ10は、基材40の第2面44上に又は第2面44に沿って少なくとも部分的に配置された第2粘弾性減衰材料層50をさらに備える。テープ10はまた、第1粘弾性減衰材料層30上に少なくとも部分的に配置されて被覆する剥離ライナー20及び/又は第2粘弾性減衰材料層50上に少なくとも部分的に配置されて被覆する剥離ライナー60などの、1つ以上の任意の剥離ライナーを備え得る。
本発明のテープは、様々な異なる形態で提供することができる。多くの実施形態において、テープはロール形態で提供されるが、シート形態及びZ折り形態などの他の形態が含まれる。
記載したように、本発明のテープは振動を減衰させるための広い用途に利用される。利用される場合、すなわち第1構成要素に接着される場合、拘束層システムが形成される。本発明のテープは、任意の第2構成要素に貼付けても(すなわち接着しても)よい。第1構成要素及び任意の第2構成要素が振動を受けると、テープ、特にテープの粘弾性減衰材料層は振動を減衰又は低減する。いかなる特定の周波数又は周波数範囲にも限定されることを望むものではないが、本発明のテープは、少なくとも50Hzの振動の減衰に使用される。他の実施形態において、本発明のテープは、約50Hz~約15,000Hz、より通例には約100Hz~約5,000Hz、特定の用途において、約200Hz~約3,000Hzの周波数範囲内の振動を減衰させ得る。
本発明に従う複数の接着テープの振動減衰特性を、市販の振動減衰接着テープの振動減衰特性と比較した。市販の振動減衰接着テープに対して、本明細書に記載の積層体を、いくつかの実施形態において同様の厚さで評価した。いくつかの例において、振動減衰効率指数及びCLFの両方の上昇を実証するために、様々な厚さを評価した。具体的には、UHA0806という名称でAvery Dennisonから販売されているテープを入手して、サンプルAと称した。UHA0806テープは、アルミニウム箔であって、アルミニウム箔の1つの面に少なくとも部分的に配置された(粘弾性減衰材料としての)アクリル系接着剤の単層を有するアルミニウム箔を備える。UHA0806テープは、125g/m2の接着剤層コート重量を利用し、総厚は0.25mmである。UHA0806テープの単位面積当たりの総製品質量は0.45kg/m2である。これは、テープ全体、すなわち接着剤及び箔の単位面積当たりの質量である。
10 テープ
20 剥離ライナー
30 第1粘弾性減衰材料層
40 基材
42 基材(40)の第1面
44 基材(40)の第2面
50 第2粘弾性減衰材料層
60 剥離ライナー
[図2など]
100 テープ
110 第1基材
120 第1粘弾性減衰材料層
130 第2基材
140 第2粘弾性減衰材料層
150 剥離ライナー
[その他の図]
70 第2構成要素
80 第1構成要素
170 第2構成要素
210 拘束層システム
212 拘束層システム
300 拘束層システム
Claims (34)
- 減衰用テープであって、
第1面及び反対に向けられた第2面を画成する基材と、
前記基材の第1面上に少なくとも部分的に配置された第1の粘弾性減衰材料層と、
前記基材の第2面上に少なくとも部分的に配置された第2の粘弾性減衰材料層と、
前記第1の粘弾性減衰材料層上に少なくとも部分的に配置された第1剥離ライナーと、
前記第2の粘弾性減衰材料層上に少なくとも部分的に配置された第2剥離ライナーと、
を備え、
前記基材が5μm~3,000μmの範囲内の厚さを有し、前記粘弾性減衰材料層の各々が2μm~5,000μmの範囲内の厚さを有しており、
前記第1の粘弾性減衰材料層および前記第2の粘弾性減衰材料層の各々が、第1の表面および第2の表面を備えており、
前記第1の粘弾性減衰材料層もしくは前記第2の粘弾性減衰材料層、又はそれらの両方が、粘弾性減衰材料層の第1の表面から粘弾性減衰材料層の第2の表面への材料特性の段階的な変化を与える組成勾配を有している、ことを特徴とする減衰用テープ。 - 前記基材が、1GPa~1000GPaの室温ヤング率の範囲を有する、請求項1に記載の減衰用テープ。
- 前記基材が、20GPa~500GPaの室温ヤング率の範囲を有する、請求項1に記載の減衰用テープ。
- 前記基材が金属箔を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の減衰用テープ。
- 前記金属箔が鉄箔である、請求項4に記載の減衰用テープ。
- 前記金属箔が非鉄系箔である、請求項4に記載の減衰用テープ。
- 前記金属箔が、鉄箔の第1領域と非鉄系箔の第2領域とを有するものである、請求項4に記載の減衰用テープ。
- 前記金属箔がアルミニウムを含む、請求項4に記載の減衰用テープ。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層のうちの少なくとも一つが、エラストマー、ブチルゴム、スチレン系ブロックコポリマー、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、イソプレン、ブタジエン、粘弾性ポリマーゲル、感圧性接着剤、非感圧性接着剤、及びそれらの組合せを含む群から選択される粘弾性減衰材料を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の減衰用テープ。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層の両方が、エラストマー、ブチルゴム、スチレン系ブロックコポリマー、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、イソプレン、ブタジエン、粘弾性ポリマーゲル、感圧性接着剤、非感圧性接着剤、及びそれらの組合せを含む群から選択される、請求項1~8のいずれか一項に記載の減衰用テープ。
- 前記感圧性接着剤が、アクリル系接着剤、シリコーン接着剤、ゴム接着剤、ビニルエーテル接着剤、及びそれらの組合せを含む、請求項9又は10に記載の減衰用テープ。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層が同じ化学組成を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の減衰用テープ。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層が異なる化学組成を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の減衰用テープ。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層のうちの少なくとも一つが、実質的に連続的である、請求項1~13のいずれか一項に記載の減衰用テープ。
- 拘束層システムであって、
振動にさらされる第1構成要素及び第2構成要素のうちの少なくとも1つと、
振動減衰テープと、を備え、
当該振動減衰テープは、(i)第1面及び反対に向けられた第2面を画成する基材と、(ii)前記基材の第1面上に少なくとも部分的に配置された第1の粘弾性減衰材料層と、(iii)前記基材の第2面上に少なくとも部分的に配置された第2の粘弾性減衰材料層とを備え、前記基材が5μm~3,000μmの範囲内の厚さを有し、前記粘弾性減衰材料層の各々が2μm~5,000μmの範囲内の厚さを有しており、
前記第1の粘弾性減衰材料層および前記第2の粘弾性減衰材料層の各々が、第1の表面および第2の表面を備えており、
前記第1の粘弾性減衰材料層もしくは前記第2の粘弾性減衰材料層、又はそれらの両方が、粘弾性減衰材料層の第1の表面から粘弾性減衰材料層の第2の表面への材料特性の段階的な変化を与える組成勾配を有しており、
前記第1の粘弾性減衰材料層が前記第1構成要素に接着されている、ことを特徴とする拘束層システム。 - 前記基材が、1GPa~1000GPaの室温ヤング率の範囲を有する、請求項15に記載の拘束層システム。
- 前記基材が、20GPa~500GPaの室温ヤング率の範囲を有する、請求項15に記載の拘束層システム。
- 前記基材が金属箔を含む、請求項15~17のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 前記金属箔が鉄系箔である、請求項18に記載の拘束層システム。
- 前記金属箔が非鉄系箔である、請求項18に記載の拘束層システム。
- 前記金属箔が、鉄組成の第1領域と非鉄組成の第2領域とを有するものである、請求項18に記載の拘束層システム。
- 前記金属箔がアルミニウムを含む、請求項18に記載の拘束層システム。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層のうちの少なくとも一つが、エラストマー、ブチルゴム、スチレン系ブロックコポリマー、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、イソプレン、ブタジエン、粘弾性ポリマーゲル、感圧性接着剤、非感圧性接着剤、及びそれらの組合せを含む群から選択される、請求項15~22のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 前記感圧性接着剤が、アクリル系接着剤、シリコーン接着剤、ゴム接着剤、ビニルエーテル接着剤、及びそれらの組合せを含む、請求項23に記載の拘束層システム。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層が同じ化学組成を有する、請求項15~24のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層が異なる化学組成を有する、請求項15~24のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層及び前記第2の粘弾性減衰材料層のうちの少なくとも一つが、実質的に連続的である、請求項15~26のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 前記第1の粘弾性減衰材料層が前記第1構成要素に接着されており、
当該拘束層システムが、前記第2構成要素に接着されている前記第2の粘弾性減衰材料層を更に備える、請求項15~27のいずれか一項に記載の拘束層システム。 - 追加の基材を更に備える、請求項15~28のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 追加の粘弾性減衰層を更に備える、請求項15~29のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- CLF(複合損失係数)が、200Hzにて15℃の範囲にわたって少なくとも0.05である、請求項15~30のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- CLF(複合損失係数)が、200Hzにて15℃の範囲にわたって少なくとも0.10である、請求項15~31のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 線密度正規化減衰効率指数(ζ)が、200Hzにて少なくとも2.0×103より大きい、請求項15~32のいずれか一項に記載の拘束層システム。
- 線密度正規化減衰効率指数(ζ)が、200Hzにて少なくとも4.5×103より大きい、請求項15~33のいずれか一項に記載の拘束層システム。
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