JPH02297434A - 制振シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （、）産業上の利用分野 本発明は自動車、車両、機器等の振動を生じる金属製基
体上に貼着させて振動の減衰を図るべく粘着材層を備え
た制振シートで、特に、振動減衰効果の温度特性が改善
された制振シーＦに関するものである。

（１））従来の技術 自動車等のように連続的に振動するものに対しては、い
わゆる粘弾性物質が振動による力学的エネルギーを内部
発熱によって熱エネルギーへ変換、散逸せしめることに
より、パネル等の振動を滅訳させて騒音の発生を低減さ
せるという制振処理が行なわれており、自動Ｊ１１の他
にも鉄道単画、航空機等の輸送機器、ホッパ、粉砕機等
の産業機器、建材、橋梁等の建築物等にも広く応用され
ている。

このように、粘弾性物質の特性を利用し、構造体の振動
を減衰し、騒音発生を低減する材料を制振材と称するが
、制振材は、作用機構の点から、つぎの２種に大別でき
る。

即ち、その第一は粘弾性物質の伸縮変形による内部発熱
を利用して被割振体の振動減衰をはかる単層型割振材で
、第二は、粘弾性物質を比較的高い弾性率をもつ拘束層
で挾み付けることにより剪断変形を生じさせることによ
り同様に振動滅裂をはかる積層型割振材である。

第一の単層型制振材としては、自動車１１体パネルの制
振材として広く用いられている熱融着アス７アル１シー
１がよく知られている。

これは、常温では全く流動性を示さない固体のシートで
、これを自動車製造工程中に制振処理すべきパネル体上
１こ静置し、熱硬化性樹脂塗料を焼付ける際に加えられ
る温度を利用しで、当該パネル上へ融着せしめて制振処
理を行っている。

第二の拘束型制振材としては、粘弾性物質として、例え
ばアルキル基の炭素数が４〜１０のアルキルアクリレー
ト、低級アルキルアクリレート、低級アルキルメタクリ
レート、酢酸ビニル等を共重合して得られるアクリレー
ト系粘着性組成物、天然ゴム、スチレン−ブタンエンゴ
ム、ブチルゴム、加硫戻しした再生ゴム等の１種または
２ｆ！Ｉｆ以上に粘着イ１与剤、ゴム軟化剤、充填剤等
を配合して得られる未加硫ゴム組成物を用い、これを拘
束層として機能するアルミニウム等の金ＦＡ薄板に０゜
１〜３ｍ＋ｎの厚さに塗布あるいは積層し、これを制振
処理すべきパネル体上へ粘着せしめる制振材がある。

（ｃ）発明が角Ｔ１決しようとする課題第一の単層型割
振材の場合、十分な制振性を得るためには、制振材層を
３〜５ｍ＋ｎとかなり厚くせねばならず、その結果、重
量が大となり、自動車等の軽量化が要望されるときには
その使用が限定される。しかもこの種の制振材は制振特
性に大きな温度依存性があり、常温付近では十分な割振
性を有するが、４０℃以上の高温ではほとんど制振性を
有しない。

一力、第二の拘束型割振材は第一の単層型制振材と比較
し、薄くて高い制振特性を有することから軽量とするこ
とができるものの、第一の単層型制振材と同様、制振特
性に大きな温度依存があり、４０°Ｃ以上の高温では、
はとんど制振特性を有しなくなる。

本発明は、初期粘着性を有する制振シートにおいて、該
シートが高弾性拘束層、熱硬化性樹脂層からなる中伸性
拘束層、および低弾性粘着層とから成る３層構造体とす
ることにより、広い温度範囲において商い制振性をイイ
する良好な制振シーＹを提供することを目的とする。

（ｄ）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の制振シートは、初
期粘着性を有する制振シートにおいて、その製品構成が
高弾性拘束層、熱硬化性樹脂層からなる中伸性拘束層、
および低弾性粘着層とから成る３層構造体であることを
特徴とするものである。

又、本願請求項２の制振シートにおいては、該シートを
構成する熱硬化性樹脂層か半硬化状態で柔軟性を有し、
加熱硬化後の動的弾性率か１０″〜１０１°ｄｙｎｅ／
ｃａｎ２であることを特徴とするものである。

加熱硬化後の動的弾性率が、１０　’ｄｙｎｅ／　ａｍ
２未満および１０１０ＪｙＩＩ（！／　Ｃｌ１ｌ”を超
えた場合では制振特性の温度依存性があまり改善されず
、特に４０°Ｃ以上の高温での制振特性が悪くなるので
好ましくない。

本願請求項３の割振シートにおいては、高弾性拘束層、
中伸性拘束層および低弾性粘着層のそれぞれの弾性率が
１０　”　−１０”　ｄｙｎｅ／　Ｃｍ２．１０９−１
０１０ｄｙｎｅ／　Ｃｍ２．１０６−１０８ｄｙｎｅ／
　ｃ＋ｎ２であることを特徴とするものである。

ここで高弾性拘束層とは拘束層の動的弾性率が１０　”
　−１０’　２ｄｙｎｅ／　ｃａｎ２であり、このよう
な動的弾性率のものを選択することにより、中伸性拘束
層および低弾性粘着層を広い温度範囲で拘束し、樹脂層
の剪断変形による振動減衰を効率よく生じさせることと
なるので望ましいのである。

このような動的弾性率のものの代表的なものとして、ア
ルミニウム、ステンレス等の金属箔やガラスクロス等の
無磯織糺布がある。

上記中伸性拘束層としでは貼付作業時は柔軟性を有する
が・、加熱処理後は剛性を有するような熱硬化性樹脂層
で形成されたものであり、加熱硬化後の動的弾性率とし
て１０９−１０　”　ｄｙｎｅ／　Ｃｍ２のものである
３、 さらに低弾性粘着層としては、アクリル系や未加硫ゴム
系又はブチルゴム系の粘着剤で、その動的弾性率は１．
０６−１０　ｌ１ｄｙｎｅ／　ｃａｎ２、好ましくは１
０６−１０　’ｄｙｎｅ／　ｃａｎ２のものである。

ここにおいて、動的弾性率が、１０６ｄｙｎｅ／　ｃａ
ｎ”未満では粘着層が柔らがすぎて被着体に則する保持
力が小さくなりすぎることとなるので好ましくなく、一
方、１０８ｄｙｎｅ／　ｃａｎ２を超えると低温から常
温付近における制振特性が低下することとなるので望ま
しくない。

上記のような３種の弾性率を有する３層積層構造体とす
ること１こよｌ）　−２０〜８０℃という広い温度範囲
において高い損失係数を有し、良好な割振特性を示すの
である。

尚、本発明において、高弾性拘束層の厚みは１０〜３０
０μ艶であり、好ましくは３０〜１５０μｍｎである。

その厚さが、１０μＩｌ１未満では拘束層としての効果
が低く、一方、３００μＩｎを超えると厚みが厚過ぎる
ことがら、制振シー１として柔軟性に欠け、曲面に対す
る貼付作業性が低下するので好ましくないのである。

また中弾性拘束層は常温で柔軟性を有する熱硬化性樹脂
層で、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、７エ７−
ル系樹脂のものがあり、適宜顔料、充填剤等が含有され
る。

二の中弾性拘束層の厚みは０．１〜２Ｉｏｍのものが好
ましく、この厚さが、０．１＋ｎｍ未満であると中弾性
拘束層としての効果、即ち４０℃以上での割振特性が低
下するので好ましくなく、一方、２ｍ　Ｉｆｉを超える
と厚くしたことによる特性向上が認められず不経済であ
りしかも重量増加となるので好ましくない。

更に、低弾性粘着層としてはその厚さが０．０５〜２＋
ｎ＋ｎ、特１こ０．１〜１ｌｆｌｌ１１のものが好まし
い。

この厚さが、０．０５ｍｍ未満では割振特性が悪くなり
、一方、２ｍ＋ｎを超えると厚くした効果がほとんど限
界に達し意味がないだけでなく、不経済であり、また重
量増加となる。

（ｅ）作用 本発明の割振シート荷おいては、上記構成を有し、３層
積層構造体とすることにより、従来のアスファルト系又
は金属拘束層と粘弾性層から成る２層拘束型制振材と比
較し、被着体である鋼板の補強効果をも併せ持つことが
でき、割振性と補強性という両特性を有する有用な制振
シートどなる作用を有するのである。

（Ｄ実施例 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

第１図に示すように、以下に述べる組成物（Ａ）からな
る厚さ０．！’ｚｎ＋ｎのブチルゴム系の低弾性粘着１
（１）、以下に述べる組成物（Ｂ）からなるＩ！７さ０
．８ｍｍのエポキシ系樹脂製中弾性拘束層（２）及び０
．１ｍ＋ｎの厚みでアルミニウム箔からなる高弾性拘束
層（３）の３１Ｇ積層枯造体（厚さ１　、４．　＋＋ｏ
ｎ）から成る本発明の制振シートを得た。

この制振シートを、厚さ０．８ｍ＋ｎの鋼板に載置、接
着した後、１７０℃で３０分間加熱し、エポキシ系樹脂
から成る中弾性拘束層（２）を硬化させた。

−８＝ この各層において、その各弾性率は、ブチルゴム系粘着
層（低弾性粘着層（１））が９　Ｘ　１０６ｄｙｎｅ／
　ｃＩｎ２、エポキシ系樹脂からなる硬化物の弾性率（
中弾性拘束層（２））は３　Ｘ　１０　”ｄｙｎｅ／　
ｃｍ２、アルミ箔（高弾性拘束１（３））は２　Ｘ　１
０　”　ｄｙｎｅ／　ｃａｎ２である。

旭１Ｕ劃ＩＡニ ブチルゴム　　　　１００重量部 ポリブテン　　　　１１０重量部 石油系樹脂　　　　　４０重量部 炭酸カルシウム　　１２５重量部 カーボン　　　　　　　２重量部 以上の成分をロール混練成にて充分に混練したのち、常
法−二よりシート化した。

！ｌｉｔ　　　Ｂ） 液状エポキシ樹脂　１００重量部 ジシアンジアミド　　　５重量部 イミダゾール　　　０．６重量部 タルク　　　　　　１００重量部 カーボン　　　　　　　１重量部 有機ベントナイト　　　８重量部 以上の成分をロール混練機にて充分に混練したのち、常
法によりシート化した。

比較例１ 実施例のものから中弾性拘束層を抜いた、いわゆる従来
タイプの２層拘束型制振材を用いた。

尚、全体の厚さは１．４＋ｎ＋ｎとなるように調整した
。

比較例２ 実施例のものから低弾性粘着層を抜いたタイプのものを
用いた。

尚、全体の厚さは１．４　ｍｍとなるように調整した。

試験方法（割振特性） 実施例の３層積層構造体（厚み１．４Ｔ１）から成る制
振シートを厚さ０．８＋ｎ＋ｏで２５　ｎｕｎＸ　２０
０　ｍａｎの形状の鋼板に載置、接着後１７０°Ｃで３
０分間熱処理し、硬化させた。

又、比較例１のものを用い、上記と同様の鋼板に載置、
接着させて固定した。

更に、比較例２のものを用い、上記と同様の鋼板に載置
、接着後１７０°Ｃで３０分間熱処理し、硬化させた。

上記の実施例及び比較例１・２のものを用いたものを、
減衰法により、制振性を測定した。

その測定結果から算出される損失係数ηで制振効果を判
定し、プロントしたものを第２図に、実施例、比較例と
してそれぞれ示す。

曲げ強度試験（補強特性） 先端間の距離１００　＋ｎｍで平行に配置させた、先端
が曲率半径５ｍｔｏの逆Ｕ字型断面を呈する２枚の垂直
平板（幅５０τＱＩＱ）を有する支持台で、幅マＯ＋ｌ
ｌＩｎにされた試験片を水平に支持し、その中央部に上
部から曲率半径１０＋ｎ＋ｏのＵ字型断面を呈する垂直
乎＠（幅５０ｎｏｎ）で荷重を加えたときの最大曲げ応
力（ｋｇ／　７０　ｍｍ幅）を測定した。

その結果を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 ｔＩＳ２図に示す結果より、実施例のものは、比較例の
ものに比べて、幅広い温度範囲（−２０〜８０℃）で優
れた割振性を示すことが認められる。

又、第１表に示す結果より、実施例のものは、補強効果
も良好で充分に実用に耐えることが認められる。

（８）発明の効果 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

請求項１の制振シートにおいては、初期粘着性を有する
割振シートにおいて、その製品構成が高弾性拘束層、熱
硬化性樹脂層からなる中弾性拘束層、および低弾性粘着
層とから成る３層構造体であることにより、従来のもの
に比較して、優れた制振性と補強性という両特性を有す
る効果を有するのである。

請求項２の制振シートにおいては、その製品構成要素で
ある熱硬化性樹脂層が半硬化状態で柔軟性を有すること
により、曲面を有する被着体に対する追随性が良好なた
め、貼イマ１作業性が良好で、しかも、加熱硬化後の動
的弾性率が１０９〜１０１０ｄｙｎｅ／　ｃｏ０２であ
るので４０℃以上の高温における制振特性が良好となっ
ている効果を有するのである。

請求項３の制振シートにおいては、高弾性拘束層、中伸
性拘束層および低弾性粘着層のそれぞれの弾性率が１０
　”　−１０”　ｄｙｎｅ／　ａｍ２．１０９−１０　
”　ｄｙｎｅ／　ｃｏｏ２．１０６〜１０８ｄｙｎｅ／
　ｃｍ２であることより、温度依存性の少ない良好な制
振性に加えて補強性という両特性を有する効果を有する
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は実施
例及び比較例１・２の制振特性を示す説明図である。 （１）・・・低弾性粘着層、（２）・・・中伸性拘束層
、（３）・・・高弾性拘束層。 一１５＝ Ｈ〜　Ｇ 覇ボ簸崎　巴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）初期粘着性を有する制振シートにおいて、その製
   品構成が高弾性拘束層、熱硬化性樹脂層からなる中弾性
   拘束層、および低弾性粘着層とから成る３層構造体であ
   ることを特徴とする制振シート。
2. （２）請求項１記載の制振シートにおいて、その製品構
   成要素である熱硬化性樹脂層が半硬化状態で柔軟性を有
   し、加熱硬化後の動的弾性率が１０＾９〜１０＾１＾０
   ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２であることを特徴とする制振シート
   。
3. （３）高弾性拘束層、中弾性拘束層および低弾性粘着層
   のそれぞれの弾性率が１０＾１＾１〜１０＾１＾２ｄｙ
   ｎｅ／ｃｍ＾２、１０＾９〜１０＾１＾０ｄｙｎｅ／ｃ
   ｍ＾２、１０＾６〜１０＾８ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２である
   ことを特徴とする制振シート。