制振材

【課題】本発明は、優れた制振性及び軽量性を備えた制振材、特に、軽量性の要求される用途に好適に用いることができる制振材を提供する。
【解決手段】本発明の制振材Ａは、金属シートＢの一面に発泡粘着剤層Ｃが積層一体化されていることを特徴とするので、制振性、特に低周波領域における制振性に優れていると共に、軽量性に優れており、自動車、鉄道などの車両用途に好適に用いることができ且つ施工性にも優れて、更に、金属シートをその構成に含んでいるので、高温域においても加熱寸法変化率が小さく、耐熱性に優れている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた制振性及び軽量性を有する制振材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電化製品ではモーターなどの駆動装置の振動を低減させるために制振材が用いられており、その他に、建築用途では、折板屋根などにおける雨音の低減のために制振材が、自動車用途では、走行中に発生する振動によって屋根や扉などが微振動することに起因する振動音やエンジンなどの駆動系の振動を低減するために制振材が用いられている。
【０００３】
このような制振材としては、特許文献１に、ゴム又は熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂及び無機粉体からなる制振性シート基材の一面にポリエチレンテレフタレート樹脂層が積層されてなる折板屋根用制振シートが提案されている。
【０００４】
この制振シートは、その内部に無機粉体を含有させることによって振動エネルギーを熱的損失に変換するものであることから、比重が１ｇ／ｃｍ^３以上であり軽量性に欠けるといった問題点があった。
【０００５】
又、上述の制振シートの他に、比重の大きな制振シートを、振動する物体（以下「振動体」という）に貼着させることによって振動体の振動を緩和させることも行なわれているが、制振シートの軽量性に欠けるという点では同様であった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１８３８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、優れた制振性及び軽量性を備えた制振材、特に、軽量性の要求される自動車や鉄道などの車両用途に好適に用いることができる制振材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の制振材は、金属シートの一面に発泡粘着剤層が積層一体化されていることを特徴とする。
【０００９】
そして、上記制振材において、金属シートがアルミニウムシートであることを特徴とする。
【００１０】
更に、上記制振材において、発泡粘着剤層がアクリル系粘着剤を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の制振材は、金属シートの一面に発泡粘着剤層が積層一体化されていることを特徴とするので、制振性、特に低周波領域における制振性に優れている。更に、本発明の制振材は軽量であることから、自動車、鉄道などの車両用途に好適に用いることができると共に施工性にも優れている。そして、本発明の制振材は、金属シートをその構成に含んでいるので、高温域においても加熱寸法変化率が小さく、耐熱性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の制振材Ａを図面を参照しつつ説明する。本発明の制振材Ａは、図１に示したように、金属シートＢの一面に発泡粘着剤層Ｃが積層一体化されてなる。
【００１３】
上記金属シートＢを構成する金属としては、化学元素の周期律表における３族から１５族（但し、珪素、リン、ヒ素は除く）に属する元素を主成分とし且つ各原子間の結合が金属結合である物質或いは物体をいい、具体的には、例えば、軟質アルミニウム、硬質アルミニウム、金、銀、銅、鉄、ニッケルなどが挙げられ、軟質アルミニウム、硬質アルミニウムが好ましい。
【００１４】
更に、金属シートＢを構成する金属としては、ある金属に他の金属元素を添加溶解してなる合金も含まれ、このような合金としては、例えば、ジュラルミン、アルミニウム−マンガン、アルミニウム−銅、アルミニウム−銅−ニッケル、アルミニウム−亜鉛−マグネシウムなどが挙げられる。
【００１５】
又、金属シートＢの厚みは、薄いと、制振材の制振性及び引張強度が低下することがある一方、厚いと、制振材の曲げ剛性が高くなり過ぎてロール状に巻き取りにくくなり、製造上及び保管上の取扱性が低下することがあるので、０．００５〜０．３ｍｍが好ましい。
【００１６】
そして、上記金属シートＢの一面には発泡粘着剤層Ｃが積層一体化されている。この発泡粘着剤層Ｃを構成する粘着剤としては、特に限定されず、例えば、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤などが挙げられ、アクリル系粘着剤を含有していることが好ましい。
【００１７】
上記粘着剤を用いて発泡粘着剤層を製造する方法としては、汎用されている方法を用いることができ、例えば、粘着剤のエマルジョンに空気を混合させ発泡させて発泡粘着剤エマルジョンを作製し、この発泡粘着剤エマルジョンを任意の面に所定厚みで塗布して乾燥させる方法が挙げられる。
【００１８】
更に、発泡粘着剤層Ｃ中に架橋剤を含有させて発泡粘着剤層Ｃを架橋させることによって、発泡粘着剤層Ｃの粘弾性による制振作用を維持しつつ発泡粘着剤層Ｃの厚み精度を向上させることができる。このような架橋剤としては、発泡粘着剤層Ｃを架橋させることができれば、特に限定されず、例えば、エポキシ系架橋剤、アミン系架橋剤、シラン系架橋剤などが挙げられる。
【００１９】
又、発泡粘着剤層Ｃ中における架橋剤の含有量としては、多いと、発泡粘着剤層の架橋密度が高くなり過ぎて、発泡粘着剤層の粘弾性による制振作用が却って低下することがあるので、発泡粘着剤層Ｃを構成する樹脂成分１００重量部に対して６重量部以下が好ましく、１〜４重量部がより好ましい。
【００２０】
そして、発泡粘着剤層Ｃの密度は、低いと、発泡粘着剤層の粘弾性による制振作用が低下することがある一方、高いと、制振材の軽量性が低下することがあるので、０．０５〜１ｇ／ｃｍ^３が好ましく、０．１〜１ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．１５〜１ｇ／ｃｍ^３が特に好ましい。
【００２１】
更に、発泡粘着剤層Ｃの厚みは、薄いと、制振材の制振性が低下することがある一方、厚いと、制振材の軽量性が低下することがあるので、０．５〜５ｍｍが好ましく、１〜３ｍｍがより好ましい。
【００２２】
又、制振材Ａの軽量性を向上させるために発泡粘着剤層Ｃには無機充填剤が含有されていないことが好ましい。このような無機充填剤としては、例えば、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸塩（カオリン、タルクなど）、ケイ酸（珪藻土、軽質無水ケイ酸、ホワイトカーボンなど）、酸化亜鉛（亜鉛華）、酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどが挙げられる。
【００２３】
次に、上記金属シートＢの一面に発泡粘着剤層Ｃを積層一体化して制振材Ａを製造する方法としては、特に限定されず、例えば、金属シートＢの一面に両面粘着テープを介して発泡粘着剤層Ｃを積層一体化して制振材を製造する方法、金属シートＢの一面に粘着剤を介して発泡粘着剤層Ｃを積層一体化して制振材Ａを製造する方法、金属シートＢの一面に上記発泡粘着剤エマルジョンを直接塗布した後、発泡粘着剤エマルジョンを乾燥させて、金属シートＢの一面に発泡粘着剤層Ｃを積層一体化して制振材Ａを製造する方法などが挙げられる。
【００２４】
又、上記制振材Ａの厚みは、薄いと、制振材の制振性が低下したり或いは機械的強度が低下することがある一方、厚いと、制振材の軽量性が低下することがあるので、２〜６ｍｍが好ましい。
【００２５】
そして、上記制振材Ａは、その発泡粘着剤層Ｃが振動体側となるようにして振動体の表面に固着されて用いられる。上記制振材は、振動体の振動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって、振動体の振動を減衰させて振動体の振動を低減させ或いは停止させる。
【００２６】
なお、制振材Ａを振動体の表面に固着させる方法としては、例えば、両面粘着テープや粘着剤を用いて、制振材Ａを振動体の表面に固着させる方法、制振材Ａの発泡粘着剤層Ｃの粘着力で、制振材Ａを振動体の表面に固着させる方法などが挙げられる。
【００２７】
制振材Ａとして、金属シートＢの一面に発泡粘着剤層Ｃが積層一体化されてなる制振材Ａを説明したが、複数個の制振材Ａ，Ａ・・・を厚み方向に積層一体化させてもよい。この場合、金属シートＢと発泡粘着剤層Ｃとが互いに交互になるように、複数個の制振材Ａ、Ａ・・・を積層する必要がある。
【実施例１】
【００２８】
（実施例１）
水−アクリル系粘着剤エマルジョン（大日本インキ化学社製商品名「ボンコート３５０」、アクリル系粘着剤成分（樹脂成分）：５０重量％）９０重量部、水−ウレタン系粘着剤エマルジョン（大日本インキ化学社製商品名「ハイドランＨＷ−９３０」、ウレタン系粘着剤成分（樹脂成分）：５０重量％）１０重量部、塩化アンモニウム系気泡剤（大日本インキ化学社製商品名「Ｆ−１」）５重量部、シリコーン系整泡剤（大日本インキ化学社製商品名「ボンコートＮＢＡ−１」）０．５重量部及びカルボキシメチルセルロース水溶液（ダイセル化学工業社製、４重量％）６重量部を均一に混合後に濾過して粘着剤エマルジョンを作製し、この粘着剤エマルジョンに泡立て器を用いて空気を混合して発泡させ、発泡粘着剤エマルジョンを作製した。
【００２９】
次に、一面が離型処理面とされたポリエチレンテレフタレートフィルムを用意し、このポリエチレンテレフタレートフィルムの離型処理面に上記発泡粘着剤エマルジョンを均一な厚みとなるように塗布した後、発泡粘着剤エマルジョンの水分を蒸発、除去して、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み３ｍｍの発泡粘着剤層（密度：０．２１ｇ／ｃｍ^３）を積層してなる発泡粘着シートを作製した。
【００３０】
そして、厚みが０．０５ｍｍのアルミニウムシート（住軽アルミ箔社製、ＪＩＳＨ４１６０合金番号１Ｎ３０８０２１）の一面に両面粘着テープ（積水化学工業社製商品名「セキスイテープＮｏ．５７６１」）を介して発泡粘着シートをその発泡粘着剤層がアルミニウムシート側となるように重ね合わせ、アルミニウムシートの一面に発泡粘着剤層を積層一体化させて制振材を得た。この制振材の密度は、０．３４７ｇ／ｃｍ^３であった。なお、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、発泡粘着剤層から剥離、除去した。
【００３１】
（実施例２）
アルミニウムシートとして、実施例１で用いたアルミニウムシートよりも強度が大きいアルミニウムシート（住軽アルミ箔社製、ＪＩＳＨ４１６０合金番号３００３）を用いたこと以外は実施例１と同様にして制振材を得た。この制振材の密度は、０．３５０ｇ／ｃｍ^３であった。
【００３２】
（実施例３）
発泡粘着剤層の厚みを３ｍｍの代わりに１．１ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして制振材を得た。この制振材の密度は、０．２０７ｇ／ｃｍ^３であった。
【００３３】
（実施例４）
エポキシ系架橋剤（大日本インキ化学社製商品名「ＣＲ−５Ｌ」）３重量部を更に添加して粘着剤エマルジョンを作製したこと、発泡粘着シートの発泡粘着剤層（密度：０．２０ｇ／ｃｍ^３）の厚みが１．９ｍｍとなるように調整したこと以外は実施例１と同様にして制振材を得た。この制振材の密度は、０．２７８ｇ／ｃｍ^３であった。なお、発泡粘着剤層中にはこの発泡粘着剤層を構成する樹脂成分１００重量部に対してエポキシ系架橋剤６重量部が含有されていた。
【００３４】
（実施例５）
エポキシ系架橋剤（大日本インキ化学社製商品名「ＣＲ−５Ｌ」）１．２重量部を更に添加して粘着剤エマルジョンを作製したこと、発泡粘着シートの発泡粘着剤層（密度：０．１９ｇ／ｃｍ^３）の厚みが１．９ｍｍとなるように調整したこと以外は実施例１と同様にして制振材を得た。この制振材の密度は、０．２８４ｇ／ｃｍ^３であった。なお、発泡粘着剤層中にはこの発泡粘着剤層を構成する樹脂成分１００重量部に対してエポキシ系架橋剤２．４重量部が含有されていた。
【００３５】
（実施例６）
エポキシ系架橋剤（大日本インキ化学社製商品名「ＣＲ−５Ｌ」）０．５重量部を更に添加して粘着剤エマルジョンを作製したこと、発泡粘着シートの発泡粘着剤層（密度：０．１９ｇ／ｃｍ^３）の厚みが１．９ｍｍとなるように調整したこと以外は実施例１と同様にして制振材を得た。この制振材の密度は、０．２７７ｇ／ｃｍ^３であった。なお、発泡粘着剤層中にはこの発泡粘着剤層を構成する樹脂成分１００重量部に対してエポキシ系架橋剤１．０重量部が含有されていた。
【００３６】
（比較例１）
実施例１で製造した発泡粘着剤層のみを制振材とした。
【００３７】
（比較例２）
実施例１で用いたアルミニウムシートのみを制振材とした。
【００３８】
（比較例３）
実施例２で用いたアルミニウムシートのみを制振材とした。
【００３９】
得られた制振材の損失係数を下記に示した要領で測定し、その結果を表１，２及び図２に示した。
【００４０】
（制振性）
ＪＩＳＧ０６０２に規定する中央支持定常加振法に準拠して２７０〜５０００Ｈｚにおける損失係数を測定した。具体的には、制振材から縦１５ｍｍ×横２５０ｍｍの平面長方形状の試験片を切り出し、この試験片をＪＩＳＧ３１４１に規定されているＳＰＣＣ鋼板（平面長方形状（縦１５ｍｍ、横２５０ｍｍ）、厚さ０．８ｍｍ）上に両面粘着テープ（積水化学工業社製商品名「セキスイテープＮｏ．５７６１」）を介して貼着して２７０〜５０００Ｈｚにおける損失係数を測定した。なお、試験片を鋼板上に貼着させるにあたっては、試験片の発泡粘着剤層が鋼板側となるようにした。
【００４１】
又、実施例１，３〜６において、約３４００Ｈｚ以上の周波数領域の損失係数が測定されていない。この理由は、約３４００Ｈｚ以上の周波数領域において、制振材の共振点を見つけることができない程充分に、制振材が制振性を発揮しているからである。制振材は、約３４００Ｈｚ以上の周波数領域においても、３３００Ｈｚ付近と同程度の制振性を示す。
【００４２】
更に、実施例２においても、約２４００Ｈｚ以上の周波数領域の損失係数が測定されていない。この理由も、約２４００Ｈｚ以上の周波数領域において、制振材の共振点を見つけることができない程充分に、制振材が制振性を発揮しているからである。制振材は、約２４００Ｈｚ以上の周波数領域においても、２３００Ｈｚ付近と同程度の制振性を示す。
【００４３】
【表１】