JP7769367B2 - シート状制振材又はシート状防振材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート状制振材やシート状防振材の製造方法に関し、ゴムの伸びを防止すると共に剛性を付与し、形態安定性に優れたシート状制振材又はシート状防振材の製造方法に関するものである。

従来より、シート状制振材やシート状防振材してゴムシートが用いられている。かかるゴムシートは、振動の発生する箇所又は振動が到達する箇所に、所定の形状で当接させて使用されている。しかるに、外力が負荷されたり、高温に暴露されたりすると、ゴムシートの形状が変形してしまうということがあった。

このため、ゴムシートを補強するため、ゴムシートに耐熱性に優れたポリエステル不織布を積層接着することが行われている（特許文献１、段落０００５）。具体的には、ゴムシートの片面に不織布を接着剤で接着することが行われている。しかしながら、接着剤による接着では、ゴムシートと不織布との接合が不十分であり、長期間使用していると、不織布が剥離してしまい、補強効果が低下するということがあった。

特開平７－１２０１０６号公報

本発明の課題は、ゴムと不織布との接合を強固にしたシート状制振材又はシート状防振材の製造方法を提供することにある。

本発明は、特定の長繊維不織布と未加硫ゴムシートを用いて、特定の方法で加工を施すことにより、上記課題を解決したものである。すなわち、本発明は、芯成分がポリエチレンテレフタレートで鞘成分が該芯成分よりも低融点のポリエステル系共重合体よりなる長繊維を集積して、目付１００～２０００ｇ／ｍ ² の長繊維ウェブを形成する工程、前記長繊維ウェブにニードルパンチを施して、長繊維不織布を形成する工程、前記長繊維不織布の少なくとも片面に未加硫ゴムシートを積層して積層体を形成する工程及び前記積層体に加熱及び加圧を施す工程を経ることにより、未加硫ゴムを長繊維不織布の長繊維相互間の間隙に侵入させると共に未加硫ゴムを加硫し、かつ、前記鞘成分を軟化又は溶融させ、長繊維相互の接触区域を融着させることを特徴とするシート状制振材又はシート状防振材の製造方法に関するものである。

本発明において、まず、芯成分がポリエチレンテレフタレートで鞘成分が該芯成分よりも低融点のポリエステル系共重合体よりなる長繊維を集積して、長繊維ウェブを形成する。具体的には、公知のスパンボンド法により、長繊維ウェブを形成する。すなわち、複合溶融紡糸法により、芯成分がポリエチレンテレフタレートで鞘成分がポリエステル系共重合体よりなる長繊維を紡出し、これを移動するコンベア上に集積して、長繊維ウェブを形成する。長繊維の繊度は任意であるが、一般的に１～１０デシテックス程度である。また、長繊維ウェブの目付は１００～２０００ｇ／ｍ²である。特に、高剛性のシート状制振材又はシート状防振材を得るには、長繊維ウェブの目付が３００～９００ｇ／ｍ²であるのが好ましい。

長繊維の芯成分はポリエチレンテレフタレートである。ポリエチレンテレフタレートは、エチレングリコールをジオール成分とし、テレフタル酸をジカルボン酸成分として脱水縮合して得られるポリエステルであるが、ジカルボン酸成分として、ごく少量のイソフタル酸等の他のジカルボン酸成分が混合されていてもよい。かかるポリエチレンテレフタレートの融点は約２６０℃であって耐熱性があり、加熱及び加圧工程で劣化、軟化又は溶融しにくいので、本発明において好適に用いうる。なお、ポリエチレンテレフタレートのガラス転移点は約７０～８０℃程度であるのが好ましい。

長繊維の鞘成分は、ポリエチレンテレフタレートの融点よりも低い融点を持つポリエステル系共重合体である。ポリエステル系共重合体の融点は、２６０℃よりも２０℃以上低い融点であればよく、具体的には２００℃程度であるのが好ましい。この程度の融点であると、加熱及び加圧工程で、軟化又は溶融して、長繊維相互の接触区域で融着させうるからである。ポリエステル系共重合体の具体例としては、上記した融点を持つものであれば任意であるが、好ましくは、エチレングリコールをジオール成分とし、アジピン酸とテレフタル酸をジカルボン酸成分として脱水縮合して得られる共重合ポリエステルを採用するのが好ましい。ジカルボン酸成分であるアジピン酸とテレフタル酸の混合割合は任意であるが、アジピン酸：テレフタル酸＝１：１～１０（モル比）程度である。ジオール成分として、少量のジエチレングリコールが混合されているのが好ましい。ジエチレングリコールの混合量は、ジオール成分中に０．５～５．０モル％程度である。また、ジカルボン酸成分として、少量のイソフタル酸が混合されているのが好ましい。イソフタル酸の混合量は、ジカルボン酸成分中に２．０～５．０モル％程度である。少量のジエチレングリコール及び／又はイソフタル酸を混合するのは、得られる長繊維の剛性を適宜調整するためである。なお、ポリエステル系共重合体のガラス転移点は約４０～５０℃程度であるのが好ましい。

芯成分と鞘成分の重量割合は、芯成分：鞘成分＝１～９：１（重量比）程度である。芯成分の重量割合が低すぎると、得られるシート状制振材又はシート状防振材の強度や剛性が低下する傾向が生じる。また、芯成分の重量割合が高すぎると、加熱及び加圧時に長繊維相互の接触区域を融着させにくく、得られるシート状制振材又はシート状防振材の剛性が低下する傾向が生じる。芯成分と鞘成分は、同心に配置されていてもよいし、偏心して配置されていてもよい。しかしながら、偏心に配置されていると、加熱及び加圧時に、収縮が生じやすくなるため、同心に配置されている方が好ましい。

長繊維ウェブには、ニードルパンチが施され、長繊維相互間を絡合させた長繊維不織布を形成する。長繊維不織布は、長繊維相互間が絡合されているので、所定の強度を有し取り扱いやすくなっている。ニードルパンチの条件は任意であるが、一般的に、パンチ密度は１０～２００本／ｃｍ²であるのが好ましい。また、針深度は長繊維ウェブの厚みを貫通する程度でよく、たとえば、５～２０ｍｍ程度である。

長繊維不織布の少なくとも片面に未加硫ゴムシートを積層して、積層体を形成する。好ましくは、長繊維不織布の両面に未加硫ゴムシートを積層するのがよい。この方が、長繊維不織布とゴムが一体化しやすいからである。未加硫ゴムシートは周知のものであり、少なくとも、ゴム成分と加硫剤を含有している。ゴム成分と加硫剤の配合割合は、ゴム成分１００質量部に対して、加硫剤は０．５～１５質量部程度である。また、その他に、所望に応じて、加硫促進剤、老化防止剤、滑剤、顔染料、発泡剤、難燃剤及び／又は帯電防止剤等を含有させておいてもよい。

ゴム成分としては公知のものが用いられ、たとえば、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム又はシリコーン系ゴム等が用いられる。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、イソブチレンイソプレンゴム（ブチルゴム）（ＩＩＲ）又はアクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）（ＮＢＲ）等が用いられる。オレフィン系ゴムとしては、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）又はエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が用いられる。シリコーン系ゴムとしては、、メチルシリコーンゴム（ＭＱ）又はビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）等が用いられる。また、加硫剤も公知のものが用いられ、たとえば、硫黄又は有機過酸化物等が用いられる。

次いで、未加硫ゴムシートが積層された積層体に加熱及び加圧を施す。加熱及び加圧の条件は、未加硫ゴムが加硫（架橋）されると共に、長繊維の鞘成分のみが軟化又は溶融する条件で行われる。加熱温度は、長繊維の鞘成分が軟化又は溶融する温度で芯成分の融点以下で行われ、一般的に１５０～２２０℃程度であり、圧力は１０～１５００ＭＰａ程度である。また、加熱及び加圧の時間は任意であり、１～１０分程度である。加熱及び加圧は、所定形状の金型を用いて行い、シート状の制振材又はシート状の防振材を得る。

この加熱及び加圧により、未加硫ゴムは長繊維不織布の長繊維相互間の間隙に侵入すると共に、未加硫ゴムは加硫してゴム弾性を有する加硫ゴムとなる。また、長繊維不織布を構成している長繊維の鞘成分は軟化又は溶融し、長繊維相互の接触区域が融着し、剛性を有するゴム系複合材となる。図１は、本発明の一例に係る方法で得られたゴム系複合材の厚さ方向の断面図である。図１中、略円形で現れているものが長繊維１の横断面であり、黒っぽく現れているものは空隙３であり、その他は加硫ゴム２である。図１から分かるように、加硫ゴム２は長繊維１，１相互間の間隙に侵入しており、長繊維１，１相互の接触区域では長繊維１，１同士が融着している。

本発明に係る方法で得られたシート状制振材又はシート状防振材は、良好なゴム弾性を有しながら、形態安定性に優れ、高剛性のものである。

本発明に係る方法で得られたシート状制振材又はシート状防振材は、長繊維不織布の長繊維相互間の間隙に加硫ゴムが侵入しており、長繊維不織布と加硫ゴムとの結合が強固になっていると共に、加硫ゴム全体中に長繊維相互間が融着した長繊維不織布を具備している。したがって、本発明に係る方法で得られたシート状制振材又はシート状防振材は、ゴム弾性を有しながら、形態安定性に優れ、高剛性であるという効果を奏する。

実施例１
芯成分として、エチレングリコールとテレフタル酸の共重合体（融点２６０℃）を準備した。鞘成分として、エチレングリコール、アジピン酸、テレフタル酸及びイソフタル酸の共重合体（融点２００℃）を準備した。なお、この共重合体において、ジカルボン酸成分としてのアジピン酸は１９モル％でテレフタル酸は７８モル％でイソフタル酸は３モル％である。上記した芯成分と鞘成分の両者を、複合紡糸孔を持つ紡糸装置に供給して、溶融紡糸を行い、芯成分と鞘成分の重量割合が芯成分：鞘成分＝８：２である芯鞘型複合長繊維（繊度約６デシテックス）を得た。この芯鞘型複合長繊維をコンベア上に捕集及び集積して、目付約３００ｇ／ｍ²の長繊維ウェブを得た。この長繊維ウェブを、ニードルパンチ装置に搬送し、パンチ密度９０本／ｃｍ²及び針深度１０ｍｍの条件でニードルパンチを施して、長繊維不織布を得た。

長繊維不織布の両面に、厚さ１ｍｍの未加硫ゴムシートを積層して積層体を形成した。この未加硫ゴムシートは、エチレンプロピレンジエンゴムと加硫剤を含むものである。この積層体をプレス機にて、温度１７０℃、圧力３５ＭＰａ及び時間７分間の条件で加熱及び加圧を行って、平板状のシート状制振材又はシート状防振材を得た。

実施例２
長繊維ウェブの目付を約９００ｇ／ｍ²に変更した他は、実施例１と同様の方法でシート状制振材又はシート状防振材を得た。

実施例１及び２で得られたシート状制振材又はシート状防振材は、厚さ方向に良好なゴム弾性を有すると共に、面方向には伸びにくく、形態安定性に優れたものであった。

本発明の一例に係る方法で得られたシート状制振材又はシート状防振材の厚さ方向における断面写真である。

１ 長繊維
２ 加硫ゴム
３ 空隙

Claims (7)

1. 芯成分がポリエチレンテレフタレートで鞘成分が該芯成分よりも低融点のポリエステル系共重合体よりなる長繊維を集積して、目付１００～２０００ｇ／ｍ ² の長繊維ウェブを形成する工程、
   前記長繊維ウェブにニードルパンチを施して、長繊維不織布を形成する工程、
   前記長繊維不織布の少なくとも片面に未加硫ゴムシートを積層して積層体を形成する工程及び
   前記積層体に加熱及び加圧を施す工程を経ることにより、未加硫ゴムを長繊維不織布の長繊維相互間の間隙に侵入させると共に未加硫ゴムを加硫し、かつ、前記鞘成分を軟化又は溶融させ、長繊維相互の接触区域を融着させることを特徴とするシート状制振材又はシート状防振材の製造方法。
2. 長繊維ウェブの目付が３００～９００ｇ／ｍ ² である請求項１記載のシート状制振材又はシート状防振材の製造方法。
3. ポリエステル系共重合体が、エチレングリコール、アジピン酸、テレフタル酸及びイソフタル酸で構成される共重合体である請求項１又は２記載のシート状制振材又はシート状防振材の製造方法。
4. ポリエステル系共重合体が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、アジピン酸、テレフタル酸及びイソフタル酸で構成される共重合体である請求項１又は２記載のシート状制振材又はシート状防振材の製造方法。
5. 長繊維不織布の両面に未加硫ゴムシートを積層する請求項１又は２記載のシート状制振材又はシート状防振材の製造方法。
6. 加熱及び加圧が、所定形状の金型内で行われる請求項１又は２記載のシート状制振材又はシート状防振材の製造方法。
7. 加熱条件が、芯成分であるポリエチレンテレフタレートの融点以下である請求項１又は２記載のシート状制振材又はシート状防振材の製造方法。