KR102471902B1 - 다층 구속층 댐핑 - Google Patents

다층 구속층 댐핑 Download PDF

Info

Publication number
KR102471902B1
KR102471902B1 KR1020207029887A KR20207029887A KR102471902B1 KR 102471902 B1 KR102471902 B1 KR 102471902B1 KR 1020207029887 A KR1020207029887 A KR 1020207029887A KR 20207029887 A KR20207029887 A KR 20207029887A KR 102471902 B1 KR102471902 B1 KR 102471902B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
damping
layer
laminate
mil
glass transition
Prior art date
Application number
KR1020207029887A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200133773A (ko
Inventor
마헤시 가네산
헨리 더블유. 밀리만
Original Assignee
애버리 데니슨 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 애버리 데니슨 코포레이션 filed Critical 애버리 데니슨 코포레이션
Publication of KR20200133773A publication Critical patent/KR20200133773A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102471902B1 publication Critical patent/KR102471902B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/022—Mechanical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/042—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/06—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/082—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising vinyl resins; comprising acrylic resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/04—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B21/045—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/04—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B21/047—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/04—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B21/08—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/08—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/10—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/20—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising silicone rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/283—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysiloxanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/308—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/14—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by a layer differing constitutionally or physically in different parts, e.g. denser near its faces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/02—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising animal or vegetable substances, e.g. cork, bamboo, starch
    • B32B9/025—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising animal or vegetable substances, e.g. cork, bamboo, starch comprising leather
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/041—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/042—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/043—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29—Laminated material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/30—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium
    • F16F9/306—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium of the constrained layer type, i.e. comprising one or more constrained viscoelastic layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/08—Cars
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16—Metal
    • C09J2400/163—Metal in the substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

댐핑층 및 구속층을 번갈아 포함하는 다층 댐핑 라미네이트가 본원에 제공된다. 상기 댐핑층의 재료 및 구성은 댐핑층이 제 1 댐핑층에서 시작해서 감소하는 유리 전이 온도 프로파일을 갖도록 선택되어 상기 라미네이트가 다양한 동작 온도 및/또는 주파수에 걸쳐 효과적으로 진동을 감쇠시킬 수 있도록 한다. 또한, 상기 다층 댐핑 라미네이트를 사용한 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

다층 구속층 댐핑
본 발명은 일반적으로 진동을 감쇠시키기 위한 다층 댐핑 라미네이트에 관한 것이다.
자동차 시장, 가전 제품 시장 및 전자 시장 등의 다수의 시장에 있어서 바람직하지 않은 진동 및 관련 소음 발생의 감소에 대한 요구가 있다. 예를 들면, 자동차 산업은 경량 차량의 채택이 증가하는 추세이다. 따라서, 경량 알루미늄 및 폴리머 재료의 사용이 증가하고 있다. 그러나, 이러한 디자인과 재료를 사용하면 차량 진동 및 진동 관련 소음과 연관된 추가적인 문제가 발생한다.
일반적으로, 소음 및 진동 문제는, 진동에 대한 저항력을 높이기 위한 구조 형상의 강화 및 진동 진폭을 감소시키기 위한 구조체의 댐핑의 두 가지 접근 방식을 통해 관리되고 있다. 이러한 해결책과 함께, 어쿠스틱 기술을 사용하여 예를 들면, 자동차 객실의 승객에게 도달하기 전에 음파를 그 공급원으로부터 흡수, 반사 및 분리할 수 있다.
구조적 댐핑 접근법은 강화 또는 구속 캐리어 재료 및 댐핑 재료를 포함하는 댐핑 테이프 또는 라미네이트의 적용을 포함할 수 있다. 진동을 감쇠시킴에 있어서의 댐핑 테이프의 효과는 감쇠되는 진동수와 댐핑 테이프 재료의 온도의 양방에 따라서 달라질 수 있다. 특히, 종래의 댐핑 테이프는 댐핑될 구조체의 모든 표준 동작 온도를 포함하지 않아도 되는 비교적 좁은 온도 범위에 걸쳐서만 진동 댐핑을 제공한다. 그 결과, 보다 넓은 온도 범위에 걸쳐 진동을 효과적이고 효율적으로 댐핑 또는 감소시키는 라미네이트를 댐핑시키기 위한 필요성이 남아 있다.
일 실시형태에 있어서, 본 개시는 약 200Hz에서의 복합재 손실 계수가 약 0.05를 초과하는 다층 댐핑 라미네이트에 관한 것이다. 다수의 실시형태에 있어서, 다층 댐핑 라미네이트의 복합 손실 계수는 적어도 약 30℃의 온도 범위에 걸쳐 약 0.05를 초과한다. 상기 다층 댐핑 라미네이트는 제 1 댐핑층, 외부 구속층 및 제 2 댐핑층을 포함하고, 여기서 상기 제 2 댐핑층의 적어도 일부는 제 1 댐핑층과 외부 구속층 사이에 배치된다. 또한, 상기 다층 댐핑 라미네이트는 내부 구속층을 포함하고, 그 중 적어도 일부는 제 1 댐핑층과 제 2 댐핑층 사이에 배치된다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 제 1 댐핑층은 제 1 접착제를 포함하고, 상기 제 2 댐핑층은 제 2 접착제를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층은 제 1 점탄성 댐핑 재료를 포함하고, 제 2 댐핑층은 제 2 점탄성 댐핑 재료를 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층은 접착제를 포함하고, 제 2 댐핑층도 접착제를 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 제 1 댐핑층은 감압 접착제를 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 또한, 제 2 댐핑층은 감압 접착제를 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 내부 구속층 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 금속을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 내부 구속층 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 금속박이다. 상기 라미네이트의 댐핑층은 제 1 댐핑층에서 시작해서 감소하는 유리 전이 온도 프로파일을 가질 수 있다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 제 1 댐핑층의 유리 전이 온도, 즉 제 1 유리 전이 온도는 제 2 댐핑층의 유리 전이 온도, 즉 제 2 유리 전이 온도보다 적어도 5℃ 더 높다. 일부 실시형태에 있어서, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차는 약 5℃~약 35℃의 범위이다. 일부 실시형태에 있어서, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도는 각각 독립적으로 약 -60℃~약 100℃의 범위이다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 라미네이트의 댐핑층은 제 1 댐핑층에서 시작해서 증가하는 플래토 모듈러스 프로파일(plateau modulus profile)을 가질 수 있다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 라미네이트의 댐핑층은 각각 점탄성 손실 계수를 가질 수 있고, 여기서 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃ 미만인 경우, 제 1 점탄성 손실 계수와 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 약 0.2~약 1.5의 범위이고, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃를 초과하는 경우, 제 1 점탄성 손실 계수와 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 약 0.2~약 3.0의 범위이다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 라미네이트의 댐핑층은 각각 점탄성 손실 계수를 가질 수 있고, 여기서 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃ 미만인 경우, 제 1 점탄성 손실 계수의 최대값과 제 2 점탄성 손실 계수의 최대값 사이의 차는 약 0.2~약 1.5의 범위이고, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃를 초과하는 경우, 제 1 점탄성 손실 계수의 최대값과 제 2 점탄성 손실 계수의 최대값 사이의 차는 약 0.2~약 3.0의 범위이다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 제 1 댐핑층 및 상기 제 2 댐핑층은 각각 독립적으로 약 0.1mil~약 200mil 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시형태에 있어서, 내부 구속층 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 약 0.2mil~약 120mil 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시형태에 있어서, 다층 댐핑 라미네이트는 제 2 댐핑층과 반대측의 제 1 댐핑층과 접촉된 라이너층을 더 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 본 개시는 N개의 댐핑층, N-1개의 내부 구속층 및 외부 구속층을 포함하는 다층 댐핑 라미네이트에 관한 것으로서, 여기서 N은 약 2 이상의 정수이다. 각 댐핑층의 적어도 일부는 다른 댐핑층과 공존한다. 각 M번째 내부 구속층의 적어도 일부는 M번째 댐핑층과 (M+1)번째 댐핑층 사이에 배치되고, 여기서 M은 1~N-1 범위의 정수이다. N번째 댐핑층의 적어도 일부는 (N-1)번째 구속층과 외부 구속층 사이에 배치된다. 상기 라미네이트의 댐핑층은 각각 독립적으로 유리 전이 온도, Tg를 갖고, 여기서 Tg(N)<Tg(N-1)<Tg(N-2)<...<Tg(1)이다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 라미네이트의 댐핑층은 각각 독립적으로 플래토 모듈러스(G0)를 갖고, 여기서 G0(N)>G0(N-1)>G0(N-2)>...>G0(1)이다.
다른 실시형태에 있어서, 본 개시는 상술한 바와 같은 다층 댐핑 라미네이트를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 다층 댐핑 라미네이트의 제 1 댐핑층에 접촉된 베이스 기판을 더 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 본 개시는 베이스 기판의 진동을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 진동을 받는 베이스 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제공된 다층 댐핑 라미네이트의 제 1 댐핑층에 베이스 기판을 접촉시키는 단계를 더 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 방법은 목적의 주파수에서 측정될 때, 다층 댐핑 라미네이트의 적용 온도가 제 1 유리 전이 온도에서 제 2 유리 전이 온도로 변화함에 따라서 최대 전단 변형의 위치를 제 1 댐핑층에서 제 2 댐핑층으로 이동시키는 단계를 더 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 베이스 기판의 진동은 온도 및 주파수의 순차적인 범위에 걸쳐 감쇠된다.
본 발명은 일반적으로 진동을 받는 구조체에 부착될 때, 다양한 온도 및 주파수에 걸쳐 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 바람직한 다층 댐핑 라미네이트에 관한 것이다. 예를 들면, 이러한 진동은 구조체의 안정성을 감소시키고, 피로와 스트레스를 증가시키고, 동작 수명을 단축시키고, 소음의 생성 또는 차량 승객의 불편함 등의 바람직하지 않는 진동 부작용을 촉진시킬 수 있기 때문에, 구조체의 바람직하지 않는 진동을 감소시키는데 댐핑 라미네이트가 유리하다.
통상적으로, 진동의 발생 및 강도를 감소시키기 위해 이러한 진동 구조체에 댐핑 처리가 적용된다. 일부 댐핑 처리는 강화 요소와 댐핑 요소의 레이어드 구성을 포함하는 구속층 댐핑(CLD) 구조를 채용한다. 이러한 CLD 처리는 댐핑 요소 재료의 선택에 의해 어느 정도 결정되는 특정 온도에서 특정한 진동 주파수를 완화하는데 효과적일 수 있다. 그 결과, 종래의 CLD 처리의 효과적인 온도 범위는 상대적으로 제한될 수 있다. 각 처리에 있어서 상이한 점탄성 댐핑 재료를 사용하는 다수의 CLD 처리의 레이어드 적층은 댐핑의 온도 범위를 확장시키는데 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이와 같은 방식으로 댐핑 온도의 범위를 확장시키면 불리하게 피크의 댐핑 성능에 바람직하지 않은 감소를 야기한다. 또한, 댐핑의 폭을 증가시키기 위한 CLD 처리의 이와 같은 적층은 처리 생성물의 질량을 증가시키며, 이 또한 바람직하지 않다.
본 명세서에 있어서, 개선된 댐핑 효율로 넓은 온도에서 댐핑을 허용하는 특정 레올로지 특성을 갖는 댐핑 재료를 사용한 다층 CLD 처리의 구성이 개시된다. 확인된 레올로지 특성은 특정 설계 기준에 따른 적층 구성으로 배열할 수 있는 점탄성 재료를 선택하는데 사용할 수 있는 파라미터를 제공한다. 이것은 상이한 레올로지 특성을 갖는 차별화된 댐핑층을 지닌 신규한 다층 댐핑 라미네이트의 구성을 허용한다. 이러한 신규한 라미네이트는 피크 댐핑에서의 감소가 있는 경우라도 최소이고, 처리 중량에서의 추가도 거의 없는 브로드한 온도 댐핑을 유리하게 나타낸다.
댐핑 라미네이트 및 그 구성 요소 댐핑층의 댐핑 성능은 각각의 손실 계수로 설명될 수 있다. 댐핑 재료 또는 댐핑층의 점탄성 손실 계수인 tan(δ)는 진동 에너지를 열 에너지로 변환하는 능력의 척도이다. 통상적으로, 고도로 댐핑되는 것으로 선택된 각각의 댐핑층의 댐핑 재료 또는 조성물은 약 0.5 이상의 점탄성 손실 계수를 가질 수 있다. 레이어드 구성에 있어서, 복합 손실 계수(CLF; Composite Loss Factor)라고도 하는 전체 구성의 총 손실 계수는, 일반적으로 0.05 이상의 값에서 효과적인 것으로 간주된다. 상기 복합 손실 계수는 진동 주파수와 온도에 따라 달라지며, 소정 주파수에 대해서 복합 손실 계수에 대한 온도의 곡선을 플로팅할 수 있다. 이 곡선의 최대 CLF값을 피크 댐핑값이라고 할 수 있으며, CLF가 약 0.05를 초과하는 곡선 부분의 가로 좌표 폭을 댐핑 온도 범위라고 할 수 있다. 소정의 진동 주파수에서 특정 댐핑 처리의 대핑 효율은 이하의 식으로 산출될 수 있다.
Figure 112020109947567-pct00001
여기서 ξ는 댐핑 효율이고, W는 댐핑 온도 범위(℃)이고, M은 피크 댐핑값이고, ρA는 선형 밀도(kg/m)이다.
상기 점탄성 댐핑 재료가 접착제인 진동 기판에 댐핑 재료로서 점탄성 댐핑 재료를 사용하는 CLD 처리가 적용되는 경우, 기판으로부터의 진동이 기판과 접촉하는 접착제로 전달될 수 있다. 상기 접착제의 유리 전이 레짐(regime) 근방에 있어서 기판, 접착제 및 구속층이 결합되어 3개 모두가 동일 파장에서 진동한다고 가정하면, 상기 진동은 접착제 폴리머 사슬의 분자 운동으로 인해 열 에너지로서 손실됨으로써, 그 결과, 진동 진폭의 댐핑을 얻는 에너지 손실로 이어진다. 따라서 이러한 구성에서, 진동 댐핑은 접착제의 유리 전이 온도에 가까운 온도에서만 최대가 된다. 이것은 댐핑 재료 유리 전이 온도 부근에 협소하게 위치된 복합 손실 계수 곡선의 댐핑 온도 범위 및 상기 댐핑 온도 범위가 좁아질수록 감소되는 댐핑 효율성을 야기한다.
결과적으로, 다층 댐핑 라미네이트가 온도가 서로 다른 유리 전이 온도에 접근함에 따라 최대 전단 변형을 순차적으로 나타내는 댐핑층을 번갈아 포함함으로써 보다 넓은 댐핑 온도 범위에 걸쳐 진동 에너지를 감쇠시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들면 댐핑 라미네이트의 온도가 각각의 연속하는 접착제층의 유리 전이 온도에 가까워짐에 따라서, 번갈아 있는 접착제의 층이 진동 에너지를 차례로 흡수할 수 있다. 온도 및 주파수 범위에 대한 진동 에너지의 순차적 감쇠와 함께 복수의 구속층의 존재는 보다 브로드한 온도 및 주파수 영역에 걸쳐 보다 높은 댐핑 크기와 댐핑을 모두 허용할 수 있다. 상기 식을 참조하면, 이들 다층 라미네이트 구성은 동일한 재료 선형 밀도(ρA)에 대해 피크 댐핑(M)의 손실이 거의 또는 전혀없이 보다 높은 값의 댐핑 온도 범위(W)를 제공할 수 있어 댐핑 효율성(ξ)이 개선된다.
댐핑층
일 실시형태에 있어서, 다층 댐핑 라미네이트가 개시된다. 상기 라미네이트는 제 1 유리 전이 온도를 갖는 제 1 댐핑층, 및 제 2 유리 전이 온도를 갖는 제 2 댐핑층을 포함한다. 상기 라미네이트의 댐핑층은, 예를 들면 제 1 댐핑층 유리 전이 온도(제 1 유리 전이 온도)가 제 2 댐핑층 유리 전이 온도(제 2 유리 전이 온도)를 초과하는, 제 1 댐핑층에서 시작해서 감소하는 유리 전이 온도 프로파일을 갖는다. 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차는, 예를 들면 약 5℃~약 35℃, 예를 들면 약 5℃~약 30℃, 약 5℃~약 20℃, 약 7.5℃~약 22.5℃, 약 10℃~약 25℃, 약 12.5℃~약 27.5℃, 또는 약 15℃~약 30℃의 범위일 수 있다. 상한에 대해서는, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차는 약 35℃ 미만, 예를 들면 약 30.0℃ 미만, 약 27.5℃ 미만, 약 25.0℃ 미만, 약 22.5℃ 미만, 약 20.0℃ 미만, 약 17.5℃ 미만, 약 15.0℃ 미만, 약 12.5℃ 미만, 약 10.0℃ 미만, 또는 약 7.5℃ 미만일 수 있다. 하한에 대해서는, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차는 약 5℃ 초과, 예를 들면 약 7.5℃ 초과, 약 10.0℃ 초과, 약 12.5℃ 초과, 약 15.0℃ 초과, 약 17.5℃ 초과, 약 20.0℃ 초과, 약 22.5℃ 초과, 약 25℃ 초과, 또는 약 27.5℃ 초과일 수 있다. 약 35.0℃ 초과 등의 더욱 큰 온도차, 및 약 5.0℃ 미만 등의 더욱 작은 온도차도 고려된다.
다층 댐핑 라미네이트의 복합 손실 계수는 ASTM E 756-98, "재료의 진동 댐핑 특성을 측정하기 위한 표준 테스트 방법"(2018)에 기재된 바와 같이 측정될 수 있다. 상기 다층 댐핑 라미네이트는 200Hz에서의 복합 손실 계수가 약 0.05 초과, 예를 들면 약 0.06 초과, 약 0.07 초과, 약 0.08 초과, 약 0.09 초과, 약 0.10 초과, 약 0.20 초과, 약 0.30 초과, 약 0.40 초과, 또는 약 0.50 초과일 수 있다. 200Hz에서의 다층 댐핑 라미네이트의 복합 손실 계수는 적어도 약 20℃, 예를 들면 적어도 약 22℃, 적어도 약 24℃, 적어도 약 26℃, 적어도 약 28℃, 적어도 약 30℃, 적어도 약 32℃, 적어도 약 34℃, 적어도 약 35℃, 적어도 약 36℃, 적어도 약 38℃, 또는 적어도 약 40℃의 온도 범위에 걸쳐 약 0.05를 초과할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 상이한 제 1 및 제 2 댐핑층 조성물을 갖는 제공된 라미네이트는 양 댐핑층이 동일한 조성물을 갖는, 예를 들면 양 층이 제 1 댐핑층 조성물을 갖거나 또는 양 층이 제 2 댐핑층 조성물을 갖는, 동일한 라미네이트의 댐핑 온도 범위보다 적어도 5℃ 더 높은 댐핑 온도 범위에 걸쳐서 적합한 복합 손실 계수를 갖는다.
특정 경우에 있어서, 어떠한 추가의 설계 제약없이 제 1 댐핑 재료가 200Hz에서의 피크 댐핑이 0℃ 이상에서 발생하는, "고온" 댐핑 재료로 선택되고, 제 2 댐핑 재료가 200Hz에서의 피크 댐핑이 0℃ 이하에서 발생하는, "저온" 댐핑 재료로 선택되는 경우, 얻어진 복합 손실 계수 곡선은 복합 손실 계수가 0.05 미만으로 떨어지는 국부 최소값을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 이와 같은 댐핑 붕괴를 회피하기 위해서, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차는 제 1 댐핑층과 제 2 댐핑층의 두께에 기초하여 어느 정도는 선택된다. 제 1 댐핑층은 제 1 댐핑층 두께(H1)를 가질 수 있고, 제 2 댐핑층은 제 2 댐핑층 두께(H2)를 가질 수 있다. 제 1 유리 전이 온도인 Tg(1)와 제 2 유리 전이 온도인 Tg(2) 사이의 최소 유리 전이 온도차(ΔTg,min) 및 최대 유리 전이 온도차(ΔTg,max)는 예를 들면, 이하의 식을 사용하여 선택될 수 있다:
Figure 112020109947567-pct00002
제 1 댐핑층 두께 및 제 2 댐핑층 두께는, 예를 들면 각각 독립적으로 약 0.1mil~약 200mil, 예를 들면 0.1mil~10mil, 0.2mil~20mil, 0.5mil~40mil, 1mil~90mil 또는 2mil~200mil의 범위일 수 있다. 상한에 대해서, 제 1 및 제 2 댐핑층 두께는 각각 독립적으로 200mil 미만, 예를 들면 90mil 미만, 40mil 미만, 20mil 미만, 10mil 미만, 5mil 미만, 2mil 미만, 1mil 미만, 0.5mil 미만 또는 0.2mil 미만일 수 있다. 하한에 대해서는, 제 1 및 제 2 댐핑층 두께는 각각 독립적으로 0.1mil 초과, 예를 들면 0.2mil 초과, 0.5mil 초과, 1mil 초과, 2mil 초과, 5mil 초과, 10mil 초과, 20mil 초과, 40mil 초과 또는 90mil 초과일 수 있다. 200mil를 초과하는 등의 더욱 큰 두께 및 0.1 mil 미만 등의 더욱 작은 두께도 고려된다.
일부 경우에 있어서, 제 1 유리 전이 온도 및 제 2 유리 전이 온도는, 예를 들면 각각 독립적으로 약 -60℃~약 100℃, 예를 들면 -60℃~36℃, -44℃~52℃, -28℃~68℃, -12℃~84℃ 또는 4℃~100℃의 범위일 수 있다. 상한에 대해서는, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도는 각각 독립적으로 100℃ 미만, 예를 들면 84℃ 미만, 68℃ 미만, 52℃ 미만, 36℃ 미만, 20℃ 미만, 4℃ 미만, -12℃ 미만, -28℃ 미만 또는 -44℃ 미만일 수 있다. 하한에 대해서는, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도는 각각 독립적으로 -60℃ 초과, 예를 들면 -44℃ 초과, -28℃ 초과, -12℃ 초과, 4℃ 초과, 20℃ 초과, 36℃ 초과, 52℃ 초과, 68℃ 초과 또는 84℃ 초과일 수 있다. 100℃ 초과 등의 더욱 큰 유리 전이 온도 및 -60℃ 미만 등의 더욱 작은 유리 전이 온도도 고려된다. 본원에 기재된 유리 전이 온도는 선형 점탄성 레짐에 있어서, 예를 들면 초당 10라디안 및 0.1% 변형으로 동적 기계적 분석에 의해서 측정될 수 있다.
다층 댐핑 라미네이트의 제 1 및 제 2 댐핑층 사이의 관계는, 또한 각각의 플래토 모듈러스 측면에서 특성화될 수 있다. 재료의 플래토 모듈러스는 고무 진동 반응 레짐에 있어서의 재료의 특징적인 탄성 저장 계수를 측정하는 단위이다. 제 1 및 제 2 댐핑층의 조성물은, 온도가 그들의 각각의 유리 전이 온도에 접근함에 따라서, 제 1 댐핑층의 제 1 플래토 모듈러스 및 제 2 댐핑층의 제 2 플래토 모듈러스가 제 1 댐핑층으로부터 제 2 댐핑층으로의 전단 변형의 순차적 전이를 개선하도록 선택될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 상기 라미네이트의 댐핑층은, 예를 들면 제 2 플래토 모듈러스가 제 1 플래토 모듈러스를 초과하는 제 1 댐핑층에서 시작해서 증가하는 플래토 모듈러스 프로파일을 가질 수 있다. 제 1 플래토 모듈러스에 대한 제 2 플래토 모듈러스의 비는, 즉 약 1~약 200, 예를 들면 1~20, 2~40, 3~70, 5~100, 또는 8~200의 범위일 수 있다. 상한에 대해서는, 제 1 플래토 모듈러스에 대한 제 2 플래토 모듈러스의 비는 200 미만, 예를 들면 100 미만, 70 미만, 40 미만, 20 미만, 10 미만, 8 미만, 5 미만, 3 미만 또는 2 미만일 수 있다. 하한에 대해서는 제 1 플래토 모듈러스에 대한 제 2 플래토 모듈러스의 비는 1 초과, 예를 들면 2 초과, 3 초과, 5 초과, 8 초과, 10 초과, 20 초과, 40 초과, 70 초과 또는 100 초과일 수 있다. 200를 초과하는 등의 더욱 큰 비율도 고려된다.
또한, 제 1 및 제 2 댐핑층의 재료는, 제 1 플래토 모듈러스와 제 2 플래토 모듈러스 사이의 차가 제 1 댐핑층 및 제 2 댐핑층의 두께에 어느 정도는 기초하도록 선택될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 제 1 플래토 모듈러스(G0,1)에 대한 제 2 플래토 모듈러스(G0,2)의 최소비는 1에 근접하고, 제 1 플래토 모듈러스에 대한 제 2 플래토 모듈러스의 최대비는 이하의 식을 사용하여 선택될 수 있다:
Figure 112020109947567-pct00003
또한, 상기 다층 댐핑 라미네이트의 제 1 및 제 2 댐핑층 사이의 관계는 그들 각각의 점탄성 손실 계수의 관점에서 특성화될 수 있다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 라미네이트의 댐핑층은 각각 점탄성 손실 계수를 가질 수 있고, 여기서 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃ 미만인 경우, 제 1 점탄성 손실 계수와 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 약 0.2~약 1.5 범위이고, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃를 초과하는 경우, 제 1 점탄성 손실 계수와 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 약 0.2~약 3.0 범위이다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 라미네이트의 댐핑층은 각각 점탄성 손실 계수를 가질 수 있고, 여기서 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도의 차가 약 20℃ 미만인 경우, 제 1 점탄성 손실 계수의 최대값과 제 2 점탄성 손실 계수의 최대값 사이의 차는 약 0.2~약 1.5의 범위이고, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃를 초과하는 경우, 제 1 점탄성 손실 계수의 최대 값과 제 2 점탄성 손실 계수의 최대값 사이의 차는 약 0.2~약 3.0 범위이다. 제 1 및 제 2 댐핑층의 조성물은 제 1 댐핑층의 제 1 점탄성 손실 계수 및 제 2 댐핑층의 제 2 점탄성 손실 계수가, 각 층을 약 0.05를 초과하는 전체 복합 손실 계수의 생성에 기여하도록 선택될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 최소 제 1 점탄성 손실 계수(tan(δ)1, min) 및 최소 제 2 점탄성 손실 계수(tan(δ)2, mm)는 이하의 식에 따라서 소망의 동작 온도 또는 주파수 범위 스케일에 대한 댐핑층 두께와 관련되도록 제 1 및 제 2 댐핑층이 구성된다.
Figure 112020109947567-pct00004
여기서, H1 및 H2는 각각 미터 단위이다.
또한, 제 1 및 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차가 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차와 관련되도록 제 1 및 제 2 댐핑층이 구성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차(또는 절대차)가 약 20℃ 미만인 경우, 제 1 및 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차(또는 절대차)는 약 0.2~약 1.5, 예를 들면 0.20~0.98, 0.33~1.11, 0.46~1.24, 0.59~1.37, 또는 0.72~1.50의 범위일 수 있다. 상한에 대해서는, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 20℃ 미만인 경우, 제 1 및 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 1.50 미만, 예를 들면 1.37 미만, 1.24 미만, 1.11 미만, 0.98 미만, 0.85 미만, 0.72 미만, 0.59 미만, 0.46 미만 또는 0.33 미만일 수 있다. 하한에 대해서는, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃ 미만인 경우, 제 1 및 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 약 0.20 초과, 예를 들면 0.33 초과, 0.46 초과, 0.59 초과, 0.72 초과, 0.85 초과, 0.98 초과, 1.11 초과, 1.24 초과 또는 1.37 초과일 수 있다.
다른 실시예로서, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃를 초과하는 경우, 제 1 및 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차(또는 절대차)는 약 0.2~약 3.0, 예를 들면 0.20~1.88, 0.48~2.16, 0.76~2.44, 1.04~2.72, 또는 1.32~3.00의 범위일 수 있다. 상한에 관하여, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃를 초과하는 경우, 제 1 및 제 2 점탄성 손실 계수 간의 차는 약 3.0 미만, 예를 들면 2.72 미만, 2.44 미만, 2.16 미만, 1.88 미만, 1.60 미만, 1.32 미만, 1.04 미만, 0.76 미만 또는 0.48 미만일 수 있다. 하한에 관하여, 제 1 및 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 약 20℃를 초과하는 경우, 제 1 및 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 약 0.2 초과, 예를 들면 0.48 초과, 0.76 초과, 1.04 초과, 1.32 초과, 1.6 초과, 1.88 초과, 2.16 초과, 2.44 초과 또는 2.72 초과일 수 있다.
각각의 댐핑층의 조성물은 탄성, 비탄성, 점성 및/또는 점탄성 재료를 포함 할 수 있다. 예를 들면, 상기 댐핑 재료는 압축성일 수 있어 복원력을 포함할 수 있다. 하나의 양태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 고무, 플라스틱, 예를 들면 나일론, 가죽, 직물, 폼, 스폰지, 겔 등을 포함할 수 있다. 상기 댐핑층은 복합 설계일 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 각각의 댐핑층은 하나 이상의 점탄성 댐핑 재료를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층은 제 1 점탄성 댐핑 재료를 포함하고, 제 2 댐핑층은 제 2 점탄성 댐핑 재료를 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 제 1 점탄성 댐핑 재료를 지닌 제 1 댐핑층은 접착제를 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 또한, 제 2 점탄성 댐핑 재료를 지닌 제 2 댐핑층은 접착제를 포함한다. 다수의 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층 및 제 2 댐핑층 중 적어도 하나에 있어서의 접착제는 감압 접착제를 포함한다.
상기 댐핑 재료는 하나 이상의 실리콘 접착제를 포함할 수 있다. 상기 실리콘 접착제는 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸/메틸비닐실록산, 폴리디메틸/메틸페닐실록산, 폴리디메틸/디페닐실록산 및 이들의 혼합물과 같은 폴리오르가노실록산 분산액 또는 검을 포함할 수 있다. 상기 실리콘 접착제는 MQ 수지 또는 수지 혼합물 등의 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 시판의 이러한 실리콘 접착제 조성물의 비제한적인 예로는, Dow Corning(미시간주 미들랜드) 제품의 접착제 7651, 7652, 7657, Q2-7406, Q2-7566, Q2-7735 및 7956; Momentive Performance Materials(뉴욕주 워터포드) 제품의 SILGRIP™ PSA518, 590, 595, 610, 915, 950 및 6574; 및 Shin-Etsu Silicone(오하이오주 애크론) 제품의 KRT-009 및 KRT-026를 포함한다.
상기 댐핑 재료는 아크릴계 또는 실리콘계 모노머를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소보르닐아크릴 레이트, 이소노닐아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 메틸부틸아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸아크릴레이트, 부틸메타크릴 레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 및 이소옥틸메타크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 아크릴계 모노머를 포함한다. 유용한 알킬아크릴레이트 에스테르는 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트를 포함한다. 하나의 실시형태에 있어서, 아크릴에스테르 모노머는 비닐아세테이트, 비닐부티레이트, 비닐프로피오네이트, 비닐이소부티레이트, 비닐발레레이트, 비닐버시테이트 등의 비닐에스테르의 존재 하에 중합된다. 상기 비닐에스테르는 아크릴 레이트 주쇄를 형성하는 모노머의 총중량을 기준으로 최대 약 35중량%의 총량으로 존재할 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서, 아크릴에스테르 모노머는 불포화 카르 복실산과 공중합된다. 상기 불포화 카르복실산은 특히 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 베타 카르복시에틸아크릴레이트 등을 포함할 수 있다.
일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 실록산, 실란 및 실라트란글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 실리콘계 모노머를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 1,4-비스[디메틸[2-(5-노르보르넨-2-일)에틸]실릴]벤젠; 1,3-디시클로헥실-1,1,3,3-테트라키스(디메틸실릴옥시)디실록산; 1,3-디시클로헥실-1,1,3,3-테트라키스(디메틸비닐실릴옥시)디실록산; 1,3-디시클로 헥실-1,1,3,3-테트라키스[(노르보르넨-2-일)에틸디메틸실릴옥시]디실록산; 1,3-디비닐테트라메틸디실록산; 1,1,3,3,5,5-헥사메틸-1,5-비스[2-(5-노르보르넨-2-일)에틸]트리실록산; 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-비스[2-(5-노르보르넨-2-일)에틸]디실록산; 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산; N-[3-(트리메톡시 실릴)프로필]-N'-(4-비닐벤질)에틸렌디아민; 및 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필비닐카바메이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 실리콘계 모노머를 포함한다.
상기 댐핑 재료는 실리콘 폴리머, 아크릴 폴리머 또는 메타크릴 폴리머를 포함할 수 있다. 바람직한 아크릴 폴리머는 Avery Dennison(캘리포니아주 글렌데일) 제품의 S2000N, S692N, AT20N, XPE 1043 및 XPE 1045; 및 BASF(뉴욕주 플로럼파크) 제품의 H9232가 포함되지만, 이들로 한정되지 않는다. 하나의 실시형태에 있어서, 상기 아크릴 폴리머 조성물은 스티렌이소프렌-스티렌(SIS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌(SEBS) 등과 같은 멀티블록 코폴리머 등을 포함하는 고무 폴리머와 상기 폴리머의 건조 중량으로 최대 30%의 양으로 혼합되지만, 이들로 한정되지 않는다. 유용한 트리블록의 예로는 Kraton Polymer Inc.(텍사스주 휴스턴)의 제품이다. 멀티블록 폴리머는 아크릴 조성물의 댐핑 피크 및 기타 물리적 특성을 변경하는데 유용할 수 있다. 기타 댐핑 재료는 고무 폴리머를 포함할 수 있다. 바람직한 고무 폴리머는 엘라스토머, 부틸 고무, 스티렌 블록 코폴리머(예를 들면, Kraton 제품의 SBC로서 공지됨), 실리콘 고무, 니트릴 고무, 이소프렌, 부타디엔을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. 일부 실시형태에 있어서, 고무 폴리머 조성물은 아크릴 폴리머 및/또는 아크릴 폴리머와 혼합될 수 있다.
상기 댐핑 재료의 폴리머에 다양한 관능기가 포함될 수 있다. 상기 관능기는, 예를 들면 말단 세그먼트로서, 아크릴계 모노머 또는 실리콘계 모노머로 형성된 폴리머에 조합될 수 있다. 대표적인 관능기로는 히드록시, 에폭시, 시아노, 이소시아네이트, 아미노, 아릴옥시, 아릴알콕시, 옥심, 아세토, 에폭시에테르 및 비닐에테르, 알콕시메틸올, 환형상 에테르, 티올, 벤조페논, 아세토페논, 아실포스핀, 티오크산톤, 및 벤조페논, 아세토페논, 아실포스핀 및 티오크산톤의 유도체가 포함되지만, 이들로 한정되지 않는다.
수소 결합 능력을 갖는 관능기는 공지이고, 카르복실, 아미드, 히드록실, 아미노, 피리딜, 옥시, 카르바모일 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료의 아크릴 폴리머 주쇄는 극성 코모노머 비닐피롤리돈 및 아크릴산을 포함한다. 수소 결합 관능기를 갖는 다른 단량체의 예로는 메타크릴산, 비닐알코올, 카프로락톤, 에틸렌옥사이드, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐카프로락탐, 아세토아세톡시에틸메타크릴레이트 등을 포함한다.
일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 더 가교될 수 있는 관능기를 갖는 하나 이상의 코모노머를 포함한다. 가교성 코모노머의 예로는 (메타)아크릴산, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 이타콘산, 알릴글리시딜에테르 등 및 이들의 혼합물을 포함한다. 상술의 것과 같은 기능성 부분은 폴리머쇄를 가교하거나, 높은 측쇄를 주쇄에 부착하거나, 또는 둘 모두에 사용될 수 있다.
상기 댐핑 재료는 다양하게 변경될 수 있는 가교제를 더 포함할 수 있다. 바람직한 가교제의 예로는 디아크릴레이트(에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 및 헥산디올디아크릴레이트), 디메타크릴레이트(에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 1,3 부탄글리콜디메타크릴레이트), 트리아크릴레이트(트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 에톡실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트) 및 트리메타크릴레이트(펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트) 등의 다관능성 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 또한 디비닐벤젠, 디비닐숙시네이트, 디비닐아디페이트, 디비닐말레에이트, 디비닐옥살레이트 및 디비닐말론에이트 등의 디비닐에스테르가 포함된다.
상기 댐핑 재료에 존재하는 다른 가교제는 실리콘계 매트릭스에서 가교를 형성하는 역할을 할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 디벤조일퍼옥시드 등의 퍼옥시드 가교제가 바람직하다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 가교제는 실리콘-하이드 라이드 관능성을 함유하는 화합물이다. 이러한 가교제의 비제한적인 예로는 Pergan(독일 보홀트) 제품의 PEROXAN BP 50W, PEROXAN BIC 및 PEROXAN Bu; Arkema(필라델피아주 킹 오브 프로시아) 제품의 LUPEROX® A75 및 A98; 및 Akzo Nobel(일리노이아주 시카고)의 PERKADOX® CH-50 및 PD 50SPS를 포함한다. 가교는 일반적으로 사용되는 화학 시스템에 따라 가열 또는 기타 기술에 의해 제조 및/또는 촉진될 수 있다.
상기 댐핑 재료에 사용될 수 있는 다른 예시적인 화학 가교제는 촉매(디부틸틴디라우레이트)가 있거나 없는 디, 트리 또는 폴리이소시아네이트; 이온성 가교제; 및 2관능성, 3관능성 또는 다관능성의 아지리딘이 포함되지만, 이들로 한정되지 않는다. 시판의 화학적 가교제의 예시적이고 비제한적인 예로는 NOAH Technologies(텍사스주 산 안토니오) 제품의 알루미늄아세틸아세토네이트(AAA); DuPont(델라웨어주 윌밍턴) 제품의 TYZOR®; Bayer(펜실베니아주 피츠버그) 제품의 XAMA®; 및 Dow Chemical 제품의 PAPI™ 및 VORONATE™가 포함된다.
상기 댐핑 재료는 하나 이상의 점착제 또는 수지를 선택적으로 포함할 수 있고, 이러한 점착제는 (사용되는 경우) 광범위하게 변경될 수 있다. 일부 경우에있어서, 상기 댐핑 재료의 점착제가 단일의 점착제를 포함한다. 다른 경우에 있어서, 상기 점착제는 복수의 점착제 제품의 혼합물을 포함한다. 바람직한 시판의 점착제는, 예를 들면 Luhua(중국) 제품의 HD110, HD1120, 및 Exxon Mobil(텍사스주 휴스턴) 제품의 E5400 등의 수소화 DCPD 수지를 포함한다(그러나 이들로 한정되지 않음). 다른 바람직한 수소화 수지는 Eastman(테네시주 킹즈포트) 제품의 REGALITE™ S1100, R1090, R1100, C100R, 및 C100W 등의 완전 수소화 수지; 및 Hebei Qiming(중국) 제품의 완전 수소화 C9 수지 QM-100A 및 QM-115A가 포함된다.
또한, 상기 댐핑 재료는 하나 이상의 가소제를 선택적으로 포함할 수 있고, 이들 가소제는 (사용되는 경우) 광범위하게 변경될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 가소제는 고분자량 및/또는 고점도를 갖는다. 일부 경우에 있어서, 상기 가소제는 단일 가소제를 포함한다. 다른 경우에 있어서, 상기 가소제는 복수의 가소제 제품의 혼합물을 포함한다. 바람직한 시판의 가소제는, 예를 들면 Sinopec(중국 베이징) 제품의 KN 4010 및 KP 6030; Tianjin(중국) 제품의 Claire F55; Formosa Petrochemical(중국) 제품의 F550, 및 각종 폴리이소부텐 제품이 포함된다(그러나, 이들로 한정되지 않음).
상기 댐핑 재료는 하나 이상의 왁스를 선택적으로 포함할 수 있고, 이들 왁스는 (사용되는 경우) 광범위하게 변경될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 상기 왁스는 단일 왁스를 포함한다. 다른 경우에 있어서, 상기 왁스는 복수의 왁스 제품의 혼합물을 포함한다. 상기 왁스는 오일 이동을 유리하게 개선하도록 고분자량을 가질 수 있다. 왁스의 예로는 미세결정질 왁스, 파라핀 왁스, 탄화수소 왁스 및 이들의 조합을 포함한다. 바람직한 시판의 왁스는, 예를 들면 Sasol(텍사스주 휴스턴) 제품의 Sasol wax 3971, 7835, 6403, 6805 및 1800; Honeywell(뉴저지주 모리스타운) 제품의 A-C1702, A-C6702, A-C5180; 및 Paramelt(미시간주 머스키곤) 제품의 MICROWAX™ FG 7730 및 MICROWAX™ FG 8113을 포함한다.
상기 댐핑 재료는 넓은 범위의 동작 온도에 걸쳐 댐핑 성능을 향상시키기 위해 선택된 하나 이상의 분말 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 하나 이상의 아크릴계 분말 첨가제를 포함한다. 바람직한 시판의 아크릴계 분말 첨가제에는 SPHEROMERS® CA 6, SPHEROMERS® CA 10, SPHEROMERS® CA 15, KRATON® SBS 1101 AS, KRATON® SB 1011 AC, KRATON® TM 1116 폴리머, KRATON® D1101 A 폴리머, KRATON® D1114 P 폴리머, KRATON® D1114 P 폴리머, Zeon NIPOL® 1052, Zeon NIPOL® 1041 및 Zeon NIPOL®NS 612가 포함된다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 하나 이상의 실리콘계 분말 첨가제를 포함한다. 바람직한 시판의 실리콘계 분말 첨가제는 Shin-Etsu KMP 597, Shin-Etsu KMP 600 및 Shin-Etsu KMP 701을 포함한다.
일부 실시형태에 있어서, 상기 댐핑 재료는 하나 이상의 고표면적 무기성 필러 또는 필러와 안료의 조합을 포함한다. 고표면적은 약 0.01m2/g~약 300m2/g 범위의 표면적을 포함할 수 있다. 고표면적 무기성 필러는 카본 블랙, 칼슘 카보네이트, 티타늄 디옥시드, 실리카(친수성 및 소수성 개질), 마이카, 탈크, 카올린, 클레이, 규조토, 바륨 술페이트, 알루미늄 술페이트, 또는 이들 중 2개 이상의 혼합물 등의 필러를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 시판의 고표면적 무기성 필러의 예로는 Evonik Degussa GmbH(독일, 에센) 제품의 것을 포함한다. 상술의 예를 포함하는 무기성 필러는 댐핑 패치의 댐핑 및 기타 물리적 특성을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 다양한 유기성 필러가 더 사용되거나 또는 대안으로 사용될 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 필러 조합의 예로는 처리 및/또는 사용 조건에 따라 선택되는 블로킹 방지제를 포함할 수 있다. 이러한 제제의 예로는 실리카, 탈크, 규조토 및 이들의 임의의 혼합물 등을 포함한다. 상기 필러 입자는 실질적으로 비수용성의 무기성 필러 입자로 세분화될 수 있다.
실질적으로 상기 세분화된 비수용성의 무기성 필러 입자는 금속 산화물의 입자를 포함할 수 있다. 상기 입자를 구성하는 금속 산화물은 단순한 금속 산화물, 즉 단일 금속 산화물일 수 있거나, 또는 복합 금속 산화물, 즉 2개 이상의 금속의 산화물일 수 있다. 상기 금속 산화물의 입자는 단일 금속 산화물의 입자일 수 있거나 상이한 금속 산화물의 상이한 입자의 혼합물일 수 있다. 적합한 금속 산화물의 예로는 알루미나, 실리카 및 티타니아를 포함한다. 경우에 따라, 다른 산화물이 미량으로 존재할 수 있다. 이와 같이 선택적인 산화물의 예로는 지르코니아, 하프니아 및 이트리아를 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. 선택적으로 존재할 수 있는 기타 금속 산화물은, 예를 들면 산화철과 같이 일반적으로 불순물로서 존재하는 금속 산화물이다. 본 명세서 및 청구 범위에 있어서 실리콘은 금속으로 간주된다. 입자가 알루미나 입자인 경우, 대부분의 알루미나는 알루미나 모노히드록시드이다. 알루미나 모노히드록시드 입자인 AlO(OH), 및 그 제조법은 공지이다.
예를 들면, 알루미늄, 구리 또는 특수 강과 같은 금속 분말, 몰리브데늄 디술피드, 산화철 예를 들면 흑색 산화철, 안티몬 도핑된 티타늄 디옥시드 및 니켈 도핑된 티타늄 디옥시드 등의 금속 입자가 댐핑 재료에 사용될 수 있다. 금속 합금 미립자도 사용할 수 있다.
카본 블랙 및 기타 안료, 자외선 흡수제, 자외선 안정화제, 산화 방지제, 난연제, 열적 또는 전기적 도전제, 후경화제 등과 같은 첨가제 등을 상기 댐핑 재료에 혼합하여 댐핑 패치의 특성을 변경할 수 있다. 또한 이러한 첨가제는, 예를 들면 하나 이상의 저해제, 소포제, 착색제, 발광제, 완충제, 블로킹 방지제, 습윤제, 매트제, 정전기 방지제, 산제거제, 처리 보조제, 압출 보조제 등을 포함할 수 있다. 자외선 흡수제는 하이드록시페닐 벤조트리아졸 및 하이드로벤조페논을 포함한다. 산화 방지제는 힌더드 페놀, 아민, 황 및 인 수산화물 분해제, 예를 들면 Irganox 1520L 등을 포함한다. 필러, 안료, 가소제, 난연제, UV 안정제 등이 다수의 실시형태에 있어서 선택적이고, 특정 실시형태에 있어서 최대 40%와 같아 0~30% 이상의 농도로 사용될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 필러(무기 및/또는 유기), 안료, 가소제, 난연제, UV 안정화제 및 이들의 조합의 총량은 0.1%~30%, 더욱 특히 1%~20%이다.
또한, 상기 댐핑 재료는 하나 이상의 용매를 포함할 수 있다. 바람직한 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔, 크실렌, 테트라히드로푸란, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 시클로헥사논, 메틸렌클로라이드, 이소프로판올, 에탄올, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 이소프로필아세테이트 및 이들의 조합을 포함한다. 본 발명의 댐핑 재료는 이러한 용매에 한정되지 않고, 다양한 다른 용매, 첨가제 및/또는 반응성 희석제와 같은 점도 조절제를 이용할 수 있음을 이해할 수 있다.
구속층
일부 경우에 있어서, 제 1 및 제 2 댐핑층은, 제 1 댐핑층과 제 2 댐핑층 사이에 배치된 내부 구속층의 적어도 일부에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 내부 구속층의 한면은 상기 제 1 댐핑층에 직접 인접할 수 있거나, 상기 내부 구속층과 제 1 댐핑층 사이에 배치된 하나 이상의 개재층이 있을 수 있다. 상기 내부 구속층의 반대면은 제 2 댐핑층에 직접 인접하거나, 상기 내부 구속층과 제 2 댐핑층 사이에 배치된 하나 이상의 개재층이 있을 수 있다.
일부 경우에 있어서, 상기 다층 댐핑 라미네이트는 외부 구속층을 포함한다. 상기 라미네이트의 제 2 댐핑층의 적어도 일부는 제 1 댐핑층과 외부 구속층 사이에 배치될 수 있다. 제 2 댐핑층의 적어도 일부는 내부 구속층과 외부 구속층 사이에 배치될 수 있다. 외부 구속층의 한면은 제 2 댐핑층에 직접 인접하거나, 또는 제 2 댐핑층과 외부 구속층 사이에 하나 이상의 개재층이 있을 수 있다. 일부 경우에 있어서, 상기 제 2 댐핑층의 한면은 내부 구속층에 직접 인접하고, 제 2 댐핑층의 반대면은 외부 구속층에 직접 인접한다.
상기 내부 구속층 및 상기 외부 구속층의 두께는, 예를 들면 각각 독립적으로 약 0.2mil~약 120mil, 예를 들면 0.2mil~9mil, 0.4mil~20mil, 0.7mil~35mil, 1.5mil~65mil, 또는 2.5mil~120mil의 범위일 수 있다. 상기 내부 및 외부 구속층 두께는 각각 독립적으로 약 2mil~약 50mil, 예를 들면 2mil~15mil, 3mil~20mil, 4mil~25mil, 5.5mil~35mil, 또는 7mil~50mil의 범위일 수 있다. 상한에 대해서, 내부 및 외부 구속층 두께는 각각 독립적으로 약 120mil 미만, 예를 들면 65mil 미만, 50mil 미만, 35mil 미만, 25mil 미만, 20mil 미만, 15 mil 미만, 10 mil 미만, 9mil 미만, 7mil 미만, 5.5mil 미만, 5mil 미만, 4mil 미만, 3mil 미만, 2.5mil 미만, 1.5mil 미만, 0.7mil 미만 또는 0.4mil 미만일 수 있다. 하한에 대해서, 내부 및 외부 구속층 두께는 각각 독립적으로 약 0.2mil 초과, 예를 들면 0.4mil 초과, 0.7mil 초과, 1.5mil 초과, 2.5mil 초과, 3mil 초과, 4mil 초과, 5mil 초과, 5.5mil 초과, 7mil 초과, 9mil 초과, 10mil 초과, 15mil 초과, 20mil 초과, 25mil 초과, 35mil 초과, 50mil 초과 또는 65mil 초과일 수 있다. 120mil 초과 등의 보다 큰 두께, 및 0.2mil 미만 등의 보다 작은 두께도 고려된다.
내부 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 하나 이상의 강화 재료를 포함할 수 있고, 여기서 각각의 구속층은 유사하거나 상이한 조성물을 가질 수 있다. 상기 강화 재료는 하나 이상의 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 폴리머 재료의 비제한적인 예로는 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌(PE) 및/또는 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS) 및 이들과 기타 재료의 조합이 포함된다.
상기 강화 재료는 하나 이상의 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 금속의 비제한적인 예는 알루미늄, 강, 마그네슘, 브론즈, 구리, 브라스, 티타늄, 철, 베릴륨, 몰리브데늄, 텅스텐 또는 오스뮴을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 내부 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 금속박이다.
상기 강화 재료는 하나 이상의 천연 또는 제작된 목재를 포함할 수 있다. 상기 강화 재료는 하나 이상의 섬유를 포함할 수 있다. 섬유의 비제한적인 예로는 대마 섬유, 아마 섬유, 유리 섬유 및 탄소 섬유를 포함한다. 상기 강화 재료는 탄소 나노 튜브, 그래핀, 다이아몬드, 카빈 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 탄소계 재료를 포함할 수 있다. 또한, 상기 강화 재료는 세라믹을 포함할 수 있다. 복합 재료 및 이러한 재료의 조합도 사용될 수 있다.
라이너층
일부 경우에 있어서, 상기 다층 라미네이트 필름은 제 1 댐핑층과 접촉된 라이너층을 포함한다. 상기 라이너층의 한면은 제 1 댐핑층에 직접 인접하거나, 또는 제 1 댐핑층과 라이너층 사이에 하나 이상의 개재층이 있을 수 있다. 일부 경우에 있어서, 제 1 댐핑층의 한면은 내부 구속층에 직접 인접하고, 제 1 댐핑층의 반대면은 라이너층에 직접 인접한다.
이형성 라이너는 다층 댐핑 라미네이트가 물체 또는 표면에 부착될 준비가 될 때까지 이형 라이너가 제자리에 유지되도록 보호 커버로서 기능할 수 있다. 상기 라미네이트에 라이너 또는 이형 라이너가 포함되는 경우, 다양한 재료 및 구성을 상기 라이너에 사용할 수 있다. 다수의 실시형태에 있어서, 상기 라이너는 종이 또는 종이계 재료이다. 다수의 다른 실시형태에 있어서, 상기 라이너는 하나 이상의 폴리머 재료의 폴리머 필름이다. 일반적으로, 상기 라이너의 적어도 한면은 실리콘 또는 실리콘계 재료 등의 이형 재료로 코팅된다. 알 수 있는 바와 같이, 상기 라이너의 이형 코팅된 면은 외부의 제 1 댐핑층의 다른 노출된 면과 접촉하여 배치된다. 목적의 표면에 라벨을 적용하기 전에, 라이너가 제거됨으로써 라미네이트의 제 1 댐핑층이 노출된다. 상기 라이너는 단일 시트 형태일 수 있다. 또한, 상기 라이너는 복수의 섹션 또는 패널의 형태일 수 있다.
일반적인 다층 댐핑 라미네이트
일 실시형태에 있어서, 다른 다층 댐핑 라미네이트가 개시된다. 상기 다층 댐핑 라미네이트는 본원에 기재된 바와 같이, 제 1 댐핑층 및 제 2 댐핑층을 가질 수 있다. 또한, 상기 다층 댐핑 라미네이트는 제 1 댐핑층 및 제 2 댐핑층 이외에 댐핑층을 더 포함할 수 있다. 일반적으로 다층 댐핑 라미네이트는 각각 독립적으로 유리 전이 온도, Tg를 갖는 N개 댐핑층을 포함하고, 여기서 N은 2 이상의 정수이다. 상기 N개 댐핑층은 제 1 댐핑층이 진동 기판과 직접 접촉하여 배치되는 댐핑층이 되도록 배열되어 진동을 감쇠시킨다. 상기 제 1 댐핑층 상부의 댐핑층은 순차적으로 증가하는 순서로 넘버링되고, 여기서 각각의 댐핑층은 그 하부의 댐핑층보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는다. 이하, 상기 다층 댐핑 라미네이트의 각각의 댐핑층 유리 전이 온도 사이의 관계는 이하의 부등식으로 기재된다.
Tg(N)<Tg(N-1)<Tg(N-2)<...<Tg(1)
일부 실시형태에 있어서, 또한 각각의 댐핑층은 그 하부의 댐핑층보다 큰 플래토 모듈러스(G0)를 갖는다. 이하, 상기 다층 댐핑 라미네이트의 각각의 댐핑층 플래토 모듈 사이의 관계는 부등식으로 기재된다.
Go(N)>Go(N-1)>Go(N-2)>...>Go(1)
예시적인 예로서, 일부 실시형태에 있어서, N=2이다. 이러한 구성에 있어서, 동작 온도가 제 1 유리 전이 온도 Tg(1)에 가까운 경우, 하부 접착제(층 1)는 그 유리 전이를 통과한다. 이 댐핑층은 진동하는 기판과 직접 접촉하기 때문에, 상기 층은 진동 에너지 감쇠를 허용하는 전단 변형이 행해질 수 있다. 또한, 상기 댐핑층은 가장 낮은 플래토 모듈러스(Go)를 갖기 때문에, 최대 전단 변형이 행해진다. 상기 라미네이트의 동작 온도가 제 2 유리 전이 온도 Tg(2)(<Tg(1))에 접근하면, 상기 하부 댐핑층은 그 유리질 영역으로 진입함으로써 유리질 고체와 같이 작용한다. 따라서, Tg(2) 근방의 온도에서, 상부 댐핑층이 유리 전이를 통과할 때, 하부 댐핑층은 상기 진동 기판의 두께에 대한 극소량 증가로 작용할 수 있다. 상기 하부 댐핑층(1)은 상기 온도에서 유리질이기 때문에, 모든 전단 변형은 상부 댐핑층에 집중된다. 이러한 방식으로, 상기 다층 댐핑 라미네이트의 온도가 Tg(1)에서 Tg(2)로 변경되면, 하부 댐핑층에서 상부 댐핑층으로 댐핑이 순차적으로 이동됨으로써 넓은 온도 범위에 걸쳐 댐핑을 허용한다. 요약하면, 양 층 모두 각각의 유리 전이 온도 근방에서 댐핑층으로서 기능한다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 베이스 기판 및 다층 댐핑 라미네이트를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 상기 베이스 기판은, 예를 들면 차량, 전기 제품 또는 전자 장치의 표면일 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 차량은 진동 감소 시트를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 차량은 자동차이다.
이하의 실시형태가 고려된다. 모든 특징 및 실시형태의 조합이 고려된다.
실시형태 1: 제 1 유리 전이 온도 및 제 1 댐핑층 두께(H1)를 갖는 제 1 댐핑층; 제 2 유리 전이 온도 및 제 2 댐핑층 두께(H2)를 갖는 제 2 댐핑층; 적어도 일부가 제 1 댐핑층과 제 2 댐핑층 사이에 배치되는 내부 구속층; 및 외부 구속층을 포함하는 다층 댐핑 라미네이트로서, 여기서 상기 제 2 댐핑층의 적어도 일부는 상기 내부 구속층과 상기 외부 구속층 사이에 배치되고, 상기 라미네이트의 댐핑층은 제 1 댐핑층에서 시작해서 감소하는 유리 전이 온도 프로파일을 갖고, 상기 다층 댐핑 라미네이트의 200Hz에서의 복합 손실 계수는 0.05를 초과한다.
실시형태 2: 실시형태 1에 있어서, 상기 복합 손실 계수가 0.1을 초과한다.
실시형태 3: 실시형태 3의 실시형태에 있어서, 상기 복합 손실 계수가 적어도 30℃의 온도 범위에 걸쳐 0.05를 초과한다.
실시형태 4: 실시형태 1~3 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차는 (-3(H1/H2)2+15)℃~(15(H1/H2)2+20)℃의 범위이다.
실시형태 5: 실시형태 1~4 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 유리 전이 온도는 제 2 유리 전이 온도보다 적어도 5℃ 더 높다.
실시형태 6: 실시형태 1~5 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차는 5℃~35℃의 범위이다.
실시형태 7: 실시형태 1~6 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 유리 전이 온도는 -60℃~100℃의 범위이다.
실시형태 8: 실시형태 1~7 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 2 유리 전이 온도는 -60℃~100℃의 범위이다.
실시형태 9: 실시형태 1~8 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층은 제 1 플래토 모듈러스를 갖고, 제 2 댐핑층은 제 2 플래토 모듈러스를 갖고, 라미네이트의 댐핑층은 제 1 댐핑층에서 시작해서 증가하는 플래토 모듈러스를 갖는다.
실시형태 10: 실시형태 9의 실시형태에 있어서, 제 1 플래토 모듈러스에 대한 제 2 플래토 모듈러스의 비는 1~(10(H1/H2)1.25+10)의 범위이다.
실시형태 11: 실시형태 1~10 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층의 제 1 점탄성 손실 계수는 ((10-10/H1 2.5)+0.25)을 초과하고, 제 2 댐핑층의 제 2 점탄성 손실 계수는 ((10-10/H2 2.5)+0.25)을 초과하고, 여기서 H1 및 H2는 각각 미터 단위를 갖는다.
실시형태 12: 실시형태 11의 실시형태에 있어서, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 20℃ 미만인 경우, 제 1 점탄성 손실 계수와 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 0.2~1.5의 범위이고, 제 1 유리 전이 온도와 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 20℃를 초과하는 경우, 제 1 점탄성 손실 계수와 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 0.2~3의 범위이다.
실시형태 13: 실시형태 1~12 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층은 제 1 점탄성 댐핑 재료를 포함하고, 제 2 댐핑층은 제 2 점탄성 댐핑 재료를 포함한다.
실시형태 14: 실시형태 1~13 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 내부 구속층 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 금속을 포함한다.
실시형태 15: 실시형태 1~14 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 내부 구속층 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 금속박이다.
실시형태 16: 실시형태 1~15 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 댐핑층 두께는 0.1mil~200mil의 범위이다.
실시형태 17: 실시형태 1~16 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 2 댐핑층 두께는 0.1mil~200mil의 범위이다.
실시형태 18: 실시형태 1~17 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 내부 구속층 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 0.2mil~120mil 범위의 두께를 갖는다.
실시형태 19: 실시형태 1~17 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 내부 구속층 및 외부 구속층은 각각 독립적으로 2mil~50mil 범위의 두께를 갖는다.
실시형태 20: 실시형태 1~19 중 어느 하나의 실시형태에 있어서, 제 2 댐핑층과 반대측의 제 1 댐핑층과 접촉된 라이너층을 더 포함한다.
실시형태 21: N개의 댐핑층, N-1개 내부 구속층 및 외부 구속층을 포함하는 다층 댐핑 라미네이트로서, 상기 N개의 댐핑층에 있어서, N은 2 이상의 정수이고, 각각의 댐핑층의 적어도 일부는 다른 댐핑층과 공존하고, 각각의 댐핑층은 독립적으로 유리 전이 온도(Tg)를 갖고, 여기서 Tg(N)<Tg(N-1)<Tg(N-2)<…<Tg(1)이고; 상기 N-1개의 내부 구속층에 있어서, 각각의 M번째 내부 구속층의 적어도 일부는 M번째 댐핑층과 (M+1)번째 댐핑층 사이에 배치되고, 여기서 M은 1~N1 범위의 정수이고; 상기 외부 구속층에 있어서, N번째 댐핑층의 적어도 일부는 (N-1)번째 구속층과 외부 구속층 사이에 배치된다.
실시형태 22: 실시형태 21의 실시형태에 있어서, 각각의 댐핑층은 독립적으로 플래토 모듈러스(Go)를 갖고, 여기서 G0(N)>G0(N-1)>G0(N-2)>...>G0(1)이다.
실시형태 23: 베이스 기판; 및 상기 실시형태 1~22 중 어느 하나의 실시형태의 다층 댐핑 라미네이트를 포함하는 시스템에 있어서, 상기 제 1 댐핑층은 베이스 기판과 접촉된다.
실시형태 24: 베이스 기판의 진동을 저감시키는 방법으로서, 진동을 받는 베이스 기판을 제공하는 단계; 및 상기 실시형태 1~22 중 어느 하나의 실시형태의 다층 댐핑 라미네이트의 제 1 댐핑층을 베이스 기판과 접촉함으로써 베이스 기판의 진동을 저감시키는 단계를 포함한다.
실시형태 25: 실시형태 24의 실시형태에 있어서, 목적의 주파수에서 측정할 시, 다층 댐핑 라미네이트의 온도가 제 1 유리 전이 온도에서 제 2 유리 전이 온도로 변화함에 따라 최대 전단 변형의 위치를 제 1 댐핑층에서 제 2 댐핑층으로 이동시키는 단계를 더 포함한다.
실시형태 26: 실시형태 24 또는 25의 실시형태에 있어서, 베이스 기판의 진동은 온도 및 주파수의 순차적인 범위에 걸쳐 감쇠된다.
본 발명은 이하의 비제한적인 예를 고려하여 더욱 잘 이해될 수 있다.
실시예
하기 표 1에 나타낸 레올로지 특성을 갖는 5개의 상이한 점탄성 댐핑 재료가 상이한 예시적인 다층 댐핑 라미네이트의 구성에 사용되었다. 표 1의 재료는 아크릴 코폴리머 재료 A, 고무 블록 코폴리머 재료 B, 점착성 아크릴 코폴리머 재료 C, 아크릴 코폴리머 재료 D, 및 재료 E로서 재료 D의 점착성 버전을 포함한다. 각 재료의 특성은 TA Instruments(델라웨어주 뉴캐슬)에 의해 제조된 DHR-2 레오미터를 사용하여 0.1%의 작용 변형과 초당 10라디안의 주파수에서의 진동 전단 레올로지에 의해 측정되었다. 필요할 때마다 설계 규칙과 관련되도록 재료 특성은 시간-온도 중첩을 사용하여 적용의 주파수 범위에서 적절하게 이동되었다. 최대값의 tan(δ)는 유리 전이 온도에서의 tan(δ)의 값이었다. 플래토 모듈러스는 tan(δ)가 처음에 국소 최소값에 도달한 유리 전이 온도를 초과하는 온도에서의 저장 모듈러스의 값으로서 취해졌다.
Figure 112020109947567-pct00005
8개의 상이한 다층 댐핑 라미네이트가 각각 표 1의 5개의 댐핑 재료 중 2개를 사용하여 구성되었다. 4개의 예시적인 라미네이트는 본원에서 논의된 바와 같이 특정 구성의 댐핑 재료층을 포함하는 반면에, 4개의 비교 라미네이트는 역순으로 구성된 동일한 댐핑 재료층을 포함하였다. 8개의 라미네이트의 성능 특성은 이하에 나타내어진 표 2에 제시된다. 각 라미네이트에 대한 복합 손실 계수(CLF)는 기준 주파수 200Hz에서 0.75mm 두께의 스테인리스 스틸 빔으로 SAE J1637(2018) 또는 ASTM E-756(2018)에 따라 측정되었다. 표 2에서 "DL"은 댐핑층을 의미하고, "CL"은 구속층을 의미한다. 2개의 값을 포함하는 표 2의 셀은, 첫번째는 하부층에 대한 값을 나타내고, 두번째는 상부층에 대한 값을 나타내며, 여기서 "하부" 댐핑 재료는 제 1 댐핑층, 즉 상기 진동 기판과 직접 접촉하는 재료를 의미하고, "상부" 댐핑 재료는 제 2 댐핑층, 즉 내부 및 외부 구속층 사이에 배치되는 재료를 의미한다. CLF의 폭, 즉 댐핑 온도 범위는 CLF≥0.05에 대해 측정된다.
Figure 112020109947567-pct00006
표 2의 실시예 1은 표 1의 재료 A 및 재료 B를 각각 5mil 사용한 다층 댐핑 라미네이트이었다. 이들 댐핑 재료가 본원에 기재된 바와 같이 구성되면, 즉 하부 댐핑 재료로서 보다 낮은 플래토 모듈러스를 갖는 보다 높은 Tg 재료를 적층하고, 상부 댐핑 재료로서 보다 높은 플래토 모듈러스를 갖는 보다 낮은 Tg 재료를 적층하면, CLF폭에 있어서의 25% 증가 및 피크 CLF에 있어서의 30% 증가(비교예 A에 비해)가 현저하게 관찰되었다. 비교예 A는 재료 B를 하부 댐핑층으로, 재료 A를 상부 댐핑 재료로 대체하여 구성함으로써 본원의 구성을 갖지 않았다. 또한, 양 순서 모두 동일한 선밀도를 갖는 댐핑 라미네이트를 야기하지만, 하부에 재료 A 및 상부에 재료 B를 지닌 라미네이트는 댐핑 효율성이 50% 증가한 것으로 나타났다.
표 2의 실시예 2는 표 1의 재료 B 및 재료 C를 각각 5mil 사용한 다층 댐핑 라미네이트였다. 이들 댐핑 재료가 본원에 기재된 바와 같이 구성되면, 즉 하부 댐핑 재료로서 보다 낮은 플래토 모듈러스를 갖는 보다 높은 Tg 재료를 적층하고, 상부 댐핑 재료로서 보다 높은 플래토 모듈러스를 갖는 보다 낮은 Tg 재료를 적층하면, CLF 폭에 있어서의 50% 증가 및 피크 CLF에 있어서의 무시할 수 있는 감소(비교예 B와 비교할 때)가 관찰되었다. 비교예 B가 하부 댐핑층으로서 재료 B 및 상부 댐핑층으로서 재료 C로 대체하여 구성됨으로써 본원의 구성을 갖지 않았다. 표 1의 플래토 모듈러스 값을 이용하면, 재료 C를 하부 댐핑층으로 하고, 재료 B를 상부 댐핑층으로 하는 실시예 2에 대한 플래토 모듈러스 비 G0.2/G0.1는 대략 8인 반면에, 재료 A를 하부 댐핑층으로 하고, 재료 B를 상부 댐핑층으로 하는 실시예 1에 대해서는 플래토 모듈러스 비는 대략 4이다. 따라서, 재료 A 및 C가 동일한 레올로지의 재료 특성을 갖지만, 보다 높은 값의 실시예 2에 대한 플래토 모듈러스 비가 현저하게 높은 CLF 폭을 허용한다.
표 2의 실시예 3은 표 1의 재료 C 및 재료 D를 각각 5mil 사용한 다층 댐핑 라미네이트이었다. 이들 댐핑 재료가 본원에 기재된 바와 같이 구성되면, 즉 하부 댐핑 재료로서 보다 낮은 플래터 모듈러스를 갖는 보다 높은 Tg 재료를 적층하고, 상부 댐핑 재료로서 보다 높은 플래토 모듈러스를 갖는 보다 낮은 Tg 재료를 적층하면, CLF 폭에 있어서의 20% 증가 및 피크 CLF에 있어서의 무시할 수 있는 감소(비교예 C와 비교할 때)가 관찰되었다. 비교예 C는 재료 D를 하부 댐핑층으로 하고, 재료 C를 상부 댐핑층으로 대체하여 구성함으로 본원의 구성을 갖지 않았다. 차별화된 레올로지에 따른 댐핑층의 순서는 댐핑 효율성을 증가시켰다. 또한, 재료 C와 재료 D의 유리 전이 온도 사이의 비교적 큰 차(33℃)에도 불구하고, 피크 tan(δ)의 차와 플래토 모듈러스 비가 상기 다수의 실시형태에 기재된 범위 내에 존재하는 것을 보장함으로써, 매우 넓은 댐핑 온도 범위를 갖는 다층 댐핑 라미네이트는 처리에 추가 중량을 가하지 않고 얻어졌다. 다수의 실시형태에 있어서, 다층 댐핑 라미네이트는 의도된 용도를 위한 경량 구조체를 제공하도록 설계될 수 있다.
댐핑 곡선의 폭을 넓히기 위해 다른 점탄성 댐핑 재료를 포함하는 종래의 접근법은, 하부층에 있어서 200Hz에서의 피크 댐핑이 0℃ 이상에서 발생하고, 상부층에 있어서의 200Hz에서의 피크 댐핑이 0℃ 이하에서 발생하는 "고온" 재료의 사용을 기재하고 있고, 바람직하거나 또는 허용가능한 "고온" 또는 "저온" 재료를 구성하는 것에 대한 추가 설명은 되어 있지 않다. "고온" 댐핑 재료를 유리 전이 온도가 높은 재료로 간주하고 "저온" 댐핑 재료를 유리 전이 온도가 낮은 재료로 간주하면, 하부에 재료 A 및 상부에 재료 E를 적층하는 것(실시예 4)이 재료 E가 하부에 적층되고, 재료 A가 상부에 적층되는 구성(비교예 4)과 비교할 때, 현저하게 브로드한 CLF 곡선이 얻어지는 것이 기대될 수 있다. 그러나, 표 2의 결과는 하부에 재료 A 및 상부에 재료 E를 대체하여 지닌 라미네이트 구성이 비교예 D와 비교될 때 댐핑폭에 있어서 무시할 수 있는 증가만을 제공함을 나타낸다. 또한, 실시예 4의 구성은 비교예 D와 비교하면, 감소된 피크 CLF도 가져온다. 이 관찰은 단지, 실시예 1~3의 플래토 모듈러스 비보다 작은 실시예 4의 0.2의 GO,2/GO,1 플래토 모듈러스 비에 의해 야기될 수 있다. 이러한 결과는 상술한 바와 같은 플래토 모듈러스 비에 따라서 댐핑층을 구성함으로써 댐핑 온도 영역을 브로드하게 실현할 수 있는 추가의 개선을 나타낸다.
본원이 상세하게 설명되었지만, 당업자에게 있어서, 용이하게 본 발명의 사상 및 범위 내에서의 수정이 명백할 수 있다. 배경기술 및 상세한 설명과 관련하여 상술의 참조문헌, 해당 기술분야의 관련 지식 및 상기 설명을 고려하여, 그 개시 내용은 모두 본원에 참조로 포함된다. 또한, 본 개시의 양태 및 다양한 실시형태의 일부 및 이하 및/또는 첨부된 청구 범위에 상술된 다양한 특징은 전체적으로 또는 부분적으로 조합되거나 교체될 수 있음을 이해해야 한다. 다양한 실시형태의 상기 설명에 있어서, 다른 실시형태를 참조하는 이와 같은 실시형태는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 다른 실시형태와 적절하게 결합될 수 있다. 또한, 당업자는 상기 한 설명이 단지 예일 뿐이며, 본 발명을 한정하고자 하는 의도가 아님을 이해할 수 있다.

Claims (28)

  1. 제 1 유리 전이 온도 및 제 1 댐핑층 두께(H1)를 갖는 제 1 댐핑층;
    제 2 유리 전이 온도 및 제 2 댐핑층 두께(H2)를 갖는 제 2 댐핑층;
    적어도 일부가 제 1 댐핑층과 제 2 댐핑층 사이에 배치되는 내부 구속층; 및
    외부 구속층을 포함하는 다층 댐핑 라미네이트로서:
    상기 제 2 댐핑층의 적어도 일부는 상기 내부 구속층과 상기 외부 구속층 사이에 배치되고, 상기 라미네이트의 이들 댐핑층은 제 1 댐핑층에서 시작해서 감소하는 유리 전이 온도 프로파일을 갖고, 200Hz에서의 상기 다층 댐핑 라미네이트의 복합 손실 계수는 적어도 20℃의 온도 범위에 걸쳐 0.05를 초과하고,
    상기 제 1 댐핑층은 제 1 플래토 모듈러스를 갖고, 상기 제 2 댐핑층은 제 2 플래토 모듈러스를 갖고, 또한 상기 라미네이트의 이들 댐핑층은 제 1 댐핑층에서 시작해서 증가하는 플래토 모듈러스 프로파일을 갖는, 다층 댐핑 라미네이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 손실 계수는 0.1을 초과하는 다층 댐핑 라미네이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 손실 계수는 적어도 30℃의 온도 범위에 걸쳐 0.05를 초과하는 다층 댐핑 라미네이트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유리 전이 온도와 상기 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 (-3(H1/H2)2+15)℃~(15(H1/H2)2+20)℃의 범위이고,
    상기 제 1 댐핑층 두께(H1)는 0.1mil~200mil의 범위이고,
    상기 제 2 댐핑층 두께(H2)는 0.1mil~200mil의 범위인, 다층 댐핑 라미네이트.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유리 전이 온도는 상기 제 2 유리 전이 온도보다 적어도 5℃ 더 높은 다층 댐핑 라미네이트.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유리 전이 온도와 상기 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 5℃~35℃의 범위인 다층 댐핑 라미네이트.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유리 전이 온도는 -60℃~100℃의 범위인 다층 댐핑 라미네이트.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 유리 전이 온도는 -60℃~100℃의 범위인 다층 댐핑 라미네이트.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플래토 모듈러스에 대한 상기 제 2 플래토 모듈러스의 비는 1~(10(H1/H2)1.25+10)의 범위이고,
    상기 제 1 댐핑층 두께(H1)는 0.1mil~200mil의 범위이고,
    상기 제 2 댐핑층 두께(H2)는 0.1mil~200mil의 범위인, 다층 댐핑 라미네이트.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 댐핑층의 제 1 점탄성 손실 계수는 ((10-10/H1 2.5)+0.25)를 초과하고, 상기 제 2 댐핑층의 제 2 점탄성 손실 계수는 ((10-10/H2 2.5)+0.25)를 초과하고, 여기서 H1 및 H2는 각각 미터 단위이고,
    상기 제 1 댐핑층 두께(H1)는 0.1mil~200mil의 범위이고,
    상기 제 2 댐핑층 두께(H2)는 0.1mil~200mil의 범위인, 다층 댐핑 라미네이트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유리 전이 온도와 상기 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 20℃ 미만인 경우, 상기 제 1 점탄성 손실 계수와 상기 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 0.2~1.5의 범위이고, 상기 제 1 유리 전이 온도와 상기 제 2 유리 전이 온도 사이의 차가 20℃를 초과하는 경우, 상기 제 1 점탄성 손실 계수와 상기 제 2 점탄성 손실 계수 사이의 차는 0.2~3의 범위인 다층 댐핑 라미네이트.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 댐핑층은 제 1 점탄성 댐핑 재료를 포함하고, 상기 제 2 댐핑층은 제 2 점탄성 댐핑 재료를 포함하는 다층 댐핑 라미네이트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 점탄성 댐핑 재료 및 상기 제 2 점탄성 댐핑 재료 중 적어도 하나는 접착제를 포함하는 다층 댐핑 라미네이트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 접착제는 감압 접착제인 다층 댐핑 라미네이트.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 구속층 및 상기 외부 구속층은 각각 독립적으로 금속을 포함하는 다층 댐핑 라미네이트.
  17. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 구속층 및 상기 외부 구속층은 각각 독립적으로 금속박인 다층 댐핑 라미네이트.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 댐핑층 두께가 0.1mil~200mil의 범위인 다층 댐핑 라미네이트.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 댐핑층 두께는 0.1mil~200mil의 범위인 다층 댐핑 라미네이트.
  20. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 구속층 및 상기 외부 구속층은 각각 독립적으로 0.2mil~120mil의 범위의 두께를 갖는 다층 댐핑 라미네이트.
  21. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 구속층 및 상기 외부 구속층은 각각 독립적으로 2mil~50mil의 범위의 두께를 갖는 다층 댐핑 라미네이트.
  22. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 댐핑층과 반대측의 상기 제 1 댐핑층과 접촉된 라이너층을 더 포함하는 다층 댐핑 라미네이트.
  23. N개 댐핑층, N-1개의 내부 구속층, 및 외부 구속층을 포함하는 다층 댐핑 라미네이트로서:
    상기 N개의 댐핌층에 있어서, N은 2 이상의 정수이고, 각각의 댐핑층의 적어도 일부는 다른 댐핑층과 공존하고, 각각의 댐핑층은 독립적으로 유리 전이 온도(Tg)를 갖고, 여기서 Tg(N)<Tg(N-1)<Tg(N-2)<...<Tg(1)이고;
    상기 N-1개의 내부 구속층에 있어서, 각각의 M번째 내부 구속층의 적어도 일부는 M번째 댐핑층과 (M+1)번째 댐핑층 사이에 배치되고, 여기서 M은 1~N-1의 범위의 정수이고;
    상기 외부 구속층에 있어서, N번째 댐핑층의 적어도 일부는 (N-1)번째 내부 구속층과 외부 구속층 사이에 배치되고,
    상기 댐핑층은 각각 독립적으로 플래토 모듈러스(GO)를 갖고, 여기서 G0(N)>G0(N-1)>G0(N-2)>...>G0(1)인, 다층 댐핑 라미네이트.
  24. 삭제
  25. 베이스 기판; 및
    제 1 항 내지 제 3 항, 및 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 다층 댐핑 라미네이트를 포함하는 시스템으로서:
    제 1 댐핑층이 베이스 기판과 접촉되는 시스템.
  26. 진동을 받는 베이스 기판을 제공하는 단계; 및
    제 1 항 내지 제 3 항, 및 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 다층 댐핑 라미네이트의 제 1 댐핑층을 상기 베이스 기판과 접촉함으로써 베이스 기판의 진동을 저감시키는 단계를 포함하는 베이스 기판의 진동을 저감시키는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    목적의 주파수에서 측정될 때, 상기 다층 댐핑 라미네이트의 온도가 제 1 유리 전이 온도에서 제 2 유리 전이 온도로 변화함에 따라 최대 전단 변형의 위치를 제 1 댐핑층에서 제 2 댐핑층으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 진동은 온도 및 주파수의 순차적인 범위에 걸쳐 감쇠되는 방법.
KR1020207029887A 2018-03-19 2018-03-19 다층 구속층 댐핑 KR102471902B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2018/023119 WO2019182553A1 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Multilayer constrained-layer damping

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200133773A KR20200133773A (ko) 2020-11-30
KR102471902B1 true KR102471902B1 (ko) 2022-11-29

Family

ID=61913556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207029887A KR102471902B1 (ko) 2018-03-19 2018-03-19 다층 구속층 댐핑

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP3768511B1 (ko)
JP (1) JP7161734B6 (ko)
KR (1) KR102471902B1 (ko)
CN (1) CN112135730B (ko)
CA (1) CA3094390A1 (ko)
DK (1) DK3768511T3 (ko)
ES (1) ES2959575T3 (ko)
HU (1) HUE063943T2 (ko)
MX (1) MX2020009785A (ko)
PL (1) PL3768511T3 (ko)
WO (1) WO2019182553A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111746066A (zh) * 2020-06-30 2020-10-09 嘉峪关天源新材料有限责任公司 一种适应于较宽频域段的减振板及制备方法
CN114013151B (zh) * 2021-11-19 2023-11-07 成都迈科高分子材料股份有限公司 一种梯度多层阻尼材料及其制备方法
CN114015377B (zh) * 2021-11-19 2022-08-19 四川大学 一种宽温域梯度多层自粘型约束阻尼材料及其制备方法
NL2032034B1 (en) * 2022-05-31 2023-12-12 Orange Dynamics B V Method for colouring a polymeric film and coloured polymeric film

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011089547A (ja) * 2009-10-20 2011-05-06 Nitto Denko Corp 制振シート、振動部材の制振方法および使用方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3160549A (en) * 1960-12-29 1964-12-08 Minnesota Mining & Mfg Vibration damping structures
JPS5193770A (en) * 1975-02-14 1976-08-17 Danpinguseinoo jusurufukugokinzokuban
JPS51106190A (ja) * 1975-03-14 1976-09-20 Nippon Steel Corp Boshinyofukugokinzokuban
US4340437A (en) * 1980-03-10 1982-07-20 Rogers Holster Co., Inc. Method of producing a moisture-insensitive molded leather holster
JPH0673935B2 (ja) * 1988-04-01 1994-09-21 ニチアス株式会社 制振材および制振材を用いた防音構造体
JPH0284329A (ja) * 1988-09-20 1990-03-26 Nec Corp 繊維強化複合材料
CN1693350A (zh) * 2004-05-09 2005-11-09 张�诚 一种聚合物基阻尼材料
US20090183821A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-23 Intellectual Property Holdings, Llc Constrained layer damping system and method of making the same
DE102013225665A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-18 Tesa Se Mehrschicht-Laminat mit hoher innerer Dämpfung
DK3670622T3 (da) * 2016-09-20 2022-07-04 Avery Dennison Corp Multilagsbånd
CN206734213U (zh) * 2017-05-31 2017-12-12 乐山职业技术学院 减震板结构及汽车

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011089547A (ja) * 2009-10-20 2011-05-06 Nitto Denko Corp 制振シート、振動部材の制振方法および使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7161734B2 (ja) 2022-10-27
HUE063943T2 (hu) 2024-02-28
CA3094390A1 (en) 2019-09-26
KR20200133773A (ko) 2020-11-30
DK3768511T3 (da) 2023-10-30
EP3768511A1 (en) 2021-01-27
CN112135730B (zh) 2023-09-29
PL3768511T3 (pl) 2024-02-26
JP7161734B6 (ja) 2022-11-18
MX2020009785A (es) 2021-01-08
EP3768511B1 (en) 2023-08-30
JP2021519228A (ja) 2021-08-10
CN112135730A (zh) 2020-12-25
WO2019182553A1 (en) 2019-09-26
ES2959575T3 (es) 2024-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102471902B1 (ko) 다층 구속층 댐핑
JP7344224B2 (ja) 部分カバレッジ多層減衰積層体
US11059264B2 (en) Multilayer constrained-layer damping
JP2024028814A (ja) 多層テープ
JP2009013322A (ja) 車両用塗膜面接着用粘着シート
KR102306621B1 (ko) 진동 감쇠 접착제
US20200271184A1 (en) Vibration Reduction Sheet and Method of Reducing Vibration
TWI821247B (zh) 多層拘束層阻尼
JP6364663B2 (ja) 両面粘着フィルム及びそれを用いた情報表示画面用の保護部材
KR102717989B1 (ko) 부분 커버리지 다층 댐핑 라미네이트
US12071570B2 (en) Multilayer tape constructions for low-temperature vibration damping with tunable adhesion
CN114854365B (zh) 具有宽的阻尼温度和频率范围的压敏粘合剂
JP2022156962A (ja) 粘着シートおよび積層体
JP2008162119A (ja) 離型フィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant