减振片、振动构件的减振方法及使用方法技术领域
本发明涉及减振片、振动构件的减振方法及使用方法。
背景技术
一直以来,用于汽车、铁路车辆、家庭电气设备、办公设备、住宅设
备或工作机械等领域的各种部件,在其运行时容易产生振动音,因此,已
知有为了防止所述振动音的产生,例如通过在部件上贴合具有树脂层的减
振片,由此使部件的减振性提高。
例如,为了在40℃左右的温度下得到良好的振动衰减特性,提出了
由含有丁基橡胶和C5系石油树脂的高温用减振材料料构成的减振片(例
如参照下述专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-136998号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1中,评价了常温(20℃左右)下及40℃左右的温
度下的减振片的减振性。
另一方面,近年来,希望对于在更高温中使用的部件、例如空冷部件
等提高减振性。
然而,上述专利文献1的减振片中,在超过40℃的温度下,有时难
以充分提高部件的减振性。
本发明的目的在于,提供使在超过40℃的温度下、尤其是100℃以上
140℃以下的温度下的减振性被进一步提高的减振片、振动构件的减振方
法及使用方法。
用于解决问题的方法
本发明的减振片,其特征在于,具有玻璃化转变温度超过100℃且
140℃以下的树脂层、和层叠于所述树脂层的约束层。
另外,本发明的减振片中,优选所述树脂层含有热固化性树脂,另外,
优选所述树脂层含有热塑性树脂。
另外,本发明的振动构件的减振方法,其特征在于,将上述的减振片
贴合于振动构件。
另外,本发明的振动构件的使用方法,其特征在于,在100℃以上
140℃以下,使用贴合有上述的减振片的振动构件。
发明的效果
本发明的减振片,由于具有玻璃化转变温度超过100℃且为140℃以
下的树脂层,所以可以提高在其玻璃化转变温度附近的温度、例如100℃
以上140℃以下的温度下的减振性。
因此,根据将本发明的减振片贴合于振动构件的、本发明的振动构件
的减振方法,即便在100℃以上140℃以下的温度下使用振动构件,也可
以充分进行减振。
附图说明
图1是表示将本发明的一个实施方式的减振片贴合于振动构件的方
法的说明图,(a)表示准备减振片、剥离脱模纸的工序,(b)表示将减振
片贴合于振动构件的工序。
具体实施方式
本发明的减振片具有树脂层、和层叠于树脂层的约束层。
树脂层可以由含有热固化性树脂和/或热塑性树脂作为主要成分的树
脂组合物形成。
作为热固化性树脂,可举出例如环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、
尿素树脂等。从作业性及保存性等特性出发,优选的可举出环氧树脂。
需要说明的是,这些热固化性树脂在使用前、即形成减振材料并贴合
于振动构件后的加热前,未进行固化反应,另一方面,通过使用时的加热
而固化,具有想要的玻璃化转变温度。
作为环氧树脂,可以使用例如双酚型环氧树脂(例如双酚A型环氧
树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、加氢双酚A型环氧树脂、
二聚酸改性双酚型环氧树脂等)、二聚酸二缩水甘油基酯型环氧树脂、聚
丙二醇二缩水甘油基型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂(例如苯酚酚醛清
漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂等)、萘型环
氧树脂等芳香族系环氧树脂、例如三环氧基丙基异氰脲酸酯(三缩水甘油
基异氰脲酸酯)、乙内酰脲环氧树脂等具有含氮环的环氧树脂、例如缩水
甘油基醚型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等。
环氧树脂在常温下为液态或固态,环氧当量为例如100~750g/eq.,
优选150~500g/eq.。
另外,环氧树脂中可以配合固化剂及固化促进剂。
作为固化剂,可举出例如双氰胺(DCDA)等酰胺系化合物、例如多
胺等胺系化合物、例如异氰酸酯系化合物等。这些固化剂可以单独使用或
使用2种以上。优选的可举出酰胺系化合物。
关于固化剂的配合比例,例如是固化剂的反应性基团(例如氨基等)
与环氧树脂的环氧基为等摩尔的比例,具体而言,相对于环氧树脂100
重量份,例如为1~15重量份、优选1.2~7.0重量份。固化剂可以单独使
用或并用。
固化促进剂可与固化剂并用,可举出例如尿素化合物(3-(3,4-二氯
苯基)-1,1-二甲基脲:DCMU)、咪唑化合物、叔胺化合物、磷化合物等。
优选的可举出尿素化合物。
关于固化促进剂的配合比例,相对于环氧树脂100重量份,例如为
0.5~2重量份。固化促进剂可以单独使用或并用。
聚氨酯树脂可通过异氰酸酯与含羟基的化合物的反应而获得,作为异
氰酸酯,可举出例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯
(MDI)及它们的衍生物等芳香族二异氰酸酯。作为含羟基的化合物,可
举出例如聚丙二醇、聚乙二醇等多元醇等。
酚醛树脂可通过苯酚与甲醛的加成-缩合反应而获得,具体而言,可
举出酚醛清漆型酚醛树脂或甲阶型酚醛等。
尿素树脂可通过尿素与甲醛的缩合反应而获得。
这些热固化性树脂可以单独使用或2种以上并用。优选的可举出种类
不同的环氧树脂的并用。
另外,关于热固化性树脂,在并用种类不同的环氧树脂时,更具体而
言,可举出后述的固化后的玻璃化转变温度超过100℃的环氧树脂(高温
侧树脂)、与固化后的玻璃化转变温度小于60℃的环氧树脂(低温侧树脂)
的并用。
优选高温侧树脂为双酚A型环氧树脂及酰胺系化合物的混合物(固
化后的玻璃化转变温度为130℃),低温侧树脂为二聚酸改性双酚型环氧
树脂及酰胺系化合物的混合物(固化后的玻璃化转变温度为-20℃),通过
将这样的高温侧树脂与低温侧树脂以后述的配合比例加以配合,可以将后
述的固化后的树脂层的玻璃化转变温度设定在想要的范围。
关于这样的配合比例,以高温侧树脂及低温侧树脂的重量比计,例如
为1/99~99/1,优选为5/95~95/5。
需要说明的是,这样的热固化性树脂的固化后的玻璃化转变温度,例
如为超过100℃且140℃以下,优选105℃以上130℃以下,进一步优选
110℃以上120℃以下。
关于热固化性树脂的配合比例,相对于树脂组合物100重量份,例如
为100重量份以下,优选90重量份以下,进一步优选70重量份以下,通
常为50重量份以上。
热塑性树脂例如为由单独的单体构成的均聚物(homopolymer)和/
或由多种单体构成的共聚物(copolymer),具体而言,可举出例如聚苯硫
醚(PPS)等均聚物、例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂等
共聚物等。另外,这些热塑性树脂中,优选的可举出非晶性的树脂。
这些热塑性树脂可以单独使用或2种以上并用。优选的可举出共聚物
的单独使用。
需要说明的是,热塑性树脂的玻璃化转变温度,例如超过100℃且为
140℃以下,优选110℃以上130℃以下,进一步优选115℃以上125℃以
下。
关于热塑性树脂的配合比例,相对于树脂组合物100重量份,例如为
100重量份以下,优选95重量份,通常为50重量份以上。
另外,作为树脂组合物,可以分别单独使用热固化性树脂及热塑性树
脂,另外,可以并用热固化性树脂及热塑性树脂。优选分别单独使用热固
化性树脂及热塑性树脂。
另外,树脂组合物中可以配合填充剂。
从增强性及操作性的观点出发,可根据需要配合填充剂,可举出例如
碳酸钙(例如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、白艳华等)、滑石、云母、粘土、
云母粉、膨润土(含Organite。)、氧化硅、氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛、
炭黑、乙炔黑、玻璃粉(粉末)、氮化硼、金属粉(含铝粉。)等。这些填
充剂可以单独使用或者并用。
关于填充剂,在树脂组合物含有热固化性树脂时,优选配合于树脂组
合物中。
关于填充剂的配合比例,相对于热固化性树脂和/或热塑性树脂100
重量份,例如为10~150重量份,优选25~100重量份。
进而,在树脂组合物中,除了上述成分外,还可以根据需要以适当的
比例含有例如触变剂、润滑剂、颜料、防焦剂、稳定剂、软化剂、增塑剂、
抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、着色剂、防霉剂、阻燃剂、增粘剂
等公知的添加剂。
另外,要想形成本发明的树脂层,首先,以上述的配合比例利用例如
混合辊、加压式捏合机、挤出机等对含有热固化性树脂和/或热塑性树脂
作为主要成分的上述各成分进行混炼,由此制备树脂组合物。
接下来,在规定的温度利用例如压延成形、挤出成形或者压制成形等
成形方法,将制备的树脂组合物形成为片状。
对于树脂组合物的成形温度而言,在例如树脂组合物含有固化性树脂
作为主要成分时,为热固化性树脂未固化的温度,具体而言,例如室温
(25℃)~100℃,在例如树脂组合物含有热塑性树脂作为主要成分时,
为热塑性树脂的熔点附近的温度,具体而言,例如为250℃以下,优选
150~250℃。
由此,可以形成树脂层。
如此形成的树脂层(在含有热固化性树脂时,为后述的固化后的树脂
层),玻璃化转变温度为超过100℃且140℃以下,优选110℃以上130℃
以下,进一步优选110℃以上120℃以下。
需要说明的是,玻璃化转变温度基于JIS K7121-1987的热流速差示
扫描热量测定(热流速DSC)进行测定。
如此形成的树脂层的厚度,例如为0.2~5.0mm,优选0.5~2.5mm。
关于树脂层的厚度,在约束层的弹性模量(拉伸弹性模量)为107以上的
情况下,优选为0.2~3.0mm,在约束层的弹性模量(拉伸弹性模量)小
于107的情况下,优选1.0~5.0mm。
约束层为约束树脂层且实现减振性及作业性的提高的层。另外,约束
层形成片状,由轻量并为薄膜且能够与树脂层密合一体化的材料形成。作
为这样的材料,可举出例如玻璃布、金属箔、布帛、炭纤维等。
玻璃布是将玻璃纤维制成布得到的布,可使用公知的玻璃布。另外,
玻璃布包括浸渗有树脂的玻璃布。浸渗有树脂的玻璃布为对上述的玻璃布
实施浸渗热固化性树脂或热塑性树脂等合成树脂的处理的布,可使用公知
的玻璃布。需要说明的是,作为热固化性树脂,可举出例如环氧树脂、聚
氨酯树脂、酚醛树脂、蜜胺树脂、尿素树脂等。另外,作为热塑性树脂,
可举出例如聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚氯乙烯、
EVA-聚氯乙烯共聚物等。另外,上述的热固化性树脂及热塑性树脂分别
可以单独使用或并用,另外,也可以混合热固化性树脂和热塑性树脂。
作为金属箔,可举出例如铝箔或钢箔等公知的金属箔。
作为布帛,可举出将合成树脂纤维或天然纤维制成布得到的编织布或
无纺布等。
这些约束层中,若考虑重量、密合性、强度及成本,则优选的可举出
玻璃布。
这样的约束层的厚度,例如为0.05~2.0mm,优选0.1~0.5mm。
这些约束层的弹性模量(拉伸弹性模量)例如为107Pa以上(107~
1011Pa以下)、或者小于107(105Pa以上且小于107Pa)。
另外,通过贴合上述的树脂层及约束层,可以得到本发明的减振片。
需要说明的是,对于得到的减振片,可以根据需要在实际使用之前在
树脂层的表面(相对于贴合有约束层的背面为相反侧的表面)预先贴合间
隔件(脱模纸)。
然后,对于本发明的一个实施方式的减振片的减振方法,参照图1
进行说明。
图1(a)中,减振片1如上所述,具有树脂组合物形成为片状的树
脂层2、和在树脂层2的单面层叠的约束层3。另外,树脂层2的表面贴
合有间隔件6。
另外,减振片1也可以与成为减振对象的振动构件5的大小相对应,
预先切出适当的大小。
然后,将减振片1贴合于振动构件5,使振动构件5减振。
作为振动构件5,例如为在发动机室的附近配置的空冷部件,例如为
在马达、电容器或变压器等的附近配置的空冷部件,在其使用时,例如为
与树脂层的玻璃化转变温度大致相同的温度,更具体而言,为100℃以上
140℃以下、另外为110℃以上130℃以下、进而为120℃以上130℃以下
的温度。
在将减振片1贴合于振动构件5时,如图1(a)的虚线所示,首先,
从树脂层2的表面剥离脱模纸6,然后,如图1(b)所示,将该树脂层2
的表面配置于振动构件5的表面。
然后,在树脂层2含有热固化性树脂时,在与约束层3贴合后,在例
如150~200℃、优选160~190℃加热例如1~90分钟、优选10~60分钟,
由此使树脂层2固化。
然后,利用该树脂层2的固化,使树脂层2具有上述想要的玻璃化转
变温度,由此可以使振动构件5减振。
另一方面,在树脂层2含有热塑性树脂时,在配置向振动构件5时,
例如在上述的热塑性树脂的熔点附近的温度,使树脂层2相对于振动构件
5进行热压接。由此,使树脂层2粘接(热熔融)在振动构件5上,可以
使振动构件5减振。
另外,该减振片1由于具有玻璃化转变温度超过100℃且为140℃以
下的树脂层2,所以可以提高其玻璃化转变温度附近的上述温度下的减振
性。
因此,根据将减振片1贴合于振动构件5的、振动构件5的减振方法,
即便在上述的温度下使用振动构件5,也可以充分进行减振。
实施例
以下举出实施例及比较例对本发明进一步进行详细说明,但本发明不
受任何实施例及比较例的限定。
实施例1、2及比较例1~3
在表1示出的配合配方中,以重量份基准配合各成分,将其用混合辊
加以混炼,由此制备了树脂组合物。
接下来,通过压制成形树脂组合物,形成为片状,制作了厚度2mm
的树脂层。需要说明的是,对于实施例1、比较例1及2,在100℃进行
压制成形,对于实施例2及比较例3,在250℃进行压制成形。
另外,将厚度0.2mm的玻璃布(拉伸弹性模量:1010Pa,由基于JIS R
3420的拉伸强度进行测定时得到的强力-伸长曲线的初期斜率算出。)贴
合于树脂层,然后切出50×100mm的大小,得到了减振片。
比较例4
通过加压捏合机对丁基橡胶(butyl 268、JSR公司制)50重量份、
C5系石油树脂(ESCOREZ 1202U、JSR公司制)75重量份、氧化沥青
75重量份、及碳酸钙800重量份进行混炼,制备树脂组合物,将其在100℃
进行压制成形,由此形成了厚度2mm的树脂层。
另外,将厚度0.2mm的玻璃布(拉伸弹性模量:1010Pa,由基于JIS R
3420的拉伸强度进行测定时得到的强力-伸长曲线的初期斜率算出。)与
树脂层贴合,然后切出50×100mm的大小,由此得到了减振片。
(评价)
(1)玻璃化转变温度
首先,对于实施例1、比较例1及2的减振片,通过在180℃加热30
分钟,使树脂层固化。
然后,对于实施例1、2及比较例1~4的树脂层的玻璃化转变温度,
基于JIS K7121-1987的热流速差示扫描热量测定(热流速DSC)进行测
定。
测定装置及测定条件的详情记载如下。
测定装置:TA Instrument DSC Q-2000
测定条件:升温速度10℃/分钟
(2)减振性
将实施例1、2及比较例1~4的减振片贴合于厚度0.8mm、
100×250mm大小的钢板的中央部分。
然后,对于实施例1、比较例1及2,对贴合有减振片的钢板在180℃
加热30分钟,由此使树脂层固化。另外,对于实施例2、比较例3及4,
在250℃进行热压接,由此使树脂层粘接(热熔融)于钢板。
然后,将贴合有实施例1、2及比较例1~4的减振片的钢板,投入到
表1所述的规定温度的干燥机中。然后,经过30分钟后,从干燥机中取
出钢板,之后马上用锤子敲击钢板,基于听觉,利用以下的基准评价了减
振性。
需要说明的是,用锤子敲击未贴合减振片的钢板,以供于上述的减振
性的评价作为参照。
○:与参照的钢板相比,可确认到锤子音大大降低的情况。
△:与参照的钢板相比,可确认到锤子音稍稍降低的情况。
×:与参照的钢板相比,可确认到锤子音没有降低且与参照的钢板为
相同大小的情况。
[表1]
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※:固化后的玻璃化转变温度
需要说明的是,表1中的成分或其简略号的详情如下所示。
双酚A型环氧树脂:商品名“jER828”、粘度(25℃)12~15Pa·s、
环氧当量184~194g/eq.、日本环氧树脂公司制
二聚酸改性环氧树脂:商品名“jER871”、粘度(25℃)0.4~0.9Pa·s、
环氧当量390~470g/eq.、日本环氧树脂公司制
DCDA:双氰胺、CVC公司制
DCMU:商品名“DCMU99”、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、保
土谷化学公司制
ABS:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯重合体树脂
PC:聚碳酸酯
需要说明的是,虽然提供上述技术方案作为本发明的实施方式的例
示,但其只不过仅仅是例示而已,不作为限定性的解释。对于本领域的技
术人员来说明显的本发明的变形例,也包含在后述的技术方案的范围内。
产业上的可利用性
本发明的减振片、振动构件的减振方法及使用方法,能够在水冷部件
等振动构件的减振中利用。