JP5801537B2 - 粘着性ゴムシート制振材 - Google Patents

Description

本発明は、家電機器、ＯＡ機器内装材、自動車等に好適な、粘着性ゴムシート制振材に関する。

各種家電機器、ＯＡ機器、自動車などの分野では、近年、振動や騒音への対策が重要な課題となっており、その対策として、粘着性ゴムシート制振材が利用されている。粘着性ゴムシート制振材は、例えば、金属製または合成樹脂製の拘束材上に粘着剤層が形成されたものが知られており、利便性と制振性能の高さから、各種の分野で利用されている。

しかしながら、従来の粘着性ゴムシート制振材は、優れた粘着性を維持するために、粘着剤層を構成するベースポリマーとして、ガラス転移温度の低いアクリル系などのポリマーが使用されているため、粘着剤層の損失正接ｔａｎδのピーク温度も低く、高温領域での制振性能が不十分であった。

また、粘着剤層を構成するベースポリマーとして、ガラス転移温度の高いポリマーを用いると、高温領域での制振性能は向上するが、粘着剤層の粘着性能が発揮されにくいという問題があった。

先行技術文献としては、特許文献１に、（Ａ）６００，０００以上の数平均分子量を有するエラストマーの少なくとも一種１００重量部に対して、（Ｂ）軟化剤１〜２０００重量部、（Ｃ）粘着剤１〜２０００重量部を配合してなり、かつ、１０Ｈｚの損失正接ｔａｎδのピーク温度が−５０〜８０℃の範囲にあり、そのピーク値が２．０以上であることを特徴とする制振、遮音材組成物が開示されている。

また、特許文献２には、金属板等の剛性の高い基材上に、損失正接ｔａｎδのピーク温度が１０℃以上の粘着剤層ａ、次いで、被着体に対する初期粘着力が５Ｎ／２０ｍｍ以上の粘着剤層ｂが形成されている制振性粘着シート類が開示されている。

特許第２８６１３２０号公報 特開２００２−１１４９５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、軟化剤の添加量が多いことから、作業性及び加工性に乏しく、かつ、粘着特性を有さないことが容易に考えられる。また、明細書には１０Ｈｚの損失正接ｔａｎδのピーク値が２．０以上であることが記載されているが、この数値は、粘着剤組成物単体の値ではなく、アスファルト、粘着剤組成物、樹脂シート、鋼板からなる４層構造の制振、遮音材組成物の値であり、粘着剤層の損失正接ｔａｎδのピーク値が、特に、高いというものではない。

また、特許文献２に記載のものは、制振効果および粘着特性を有する構造とするため、３層構造であり、簡便ではなく、コストが高くなる。

以上、述べたように、従来の技術では、簡便な構造で制振性、粘着性及び加工性を併せ持った粘着性ゴムシート制振材は存在しなかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、１０〜４０℃の実用温度領域において、高い粘着特性と損失正接ｔａｎδのピーク値を有し、かつ、広い温度範囲において、制振性を有する粘着性ゴムシート制振材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下のような構成とするものである。

すなわち、本発明の粘着性ゴムシート制振材は、拘束材上に、損失正接ｔａｎδのピーク温度が１０〜４０℃の範囲にあり、かつ、１０〜４０℃の範囲での損失正接ｔａｎδが１．５以上である粘着剤層を積層する。

この場合、上記粘着剤層の損失正接ｔａｎδのピーク温度が１０〜４０℃の範囲にあり、かつ、損失正接ｔａｎδのピーク値が１．５以上であり、かつ、上記ピーク温度±２０℃の温度において、上記ピーク値と損失正接ｔａｎδとの差が１．０以下であることが好ましい。

また、これらの場合、上記粘着剤層の２３℃における初期粘着力を１５Ｎ／１０ｍｍ以上とすることが好ましい。

また、これらの場合、上記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、ブチルゴム１００重量質量部に対して、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体２５〜７５重量質量部を含有することが好ましい。

以上、述べたように、本発明の粘着性ゴムシート制振材は、拘束材上に、損失正接ｔａｎδのピーク温度が１０〜４０℃の範囲にあり、かつ、１０〜４０℃の範囲での損失正接ｔａｎδが１．５以上である粘着剤層を積層してあるから、簡便な構造で制振性と良好な粘着特性及び加工性を併せ持つ。

この場合、上記粘着剤層の損失正接ｔａｎδのピーク温度が１０〜４０℃の範囲にあり、かつ、損失正接ｔａｎδのピーク値が１．５以上であり、かつ、上記ピーク温度±２０℃の温度において、上記ピーク値と損失正接ｔａｎδとの差が１．０以下であるから、簡便な構造で制振性と良好な粘着特性及び加工性を併せ持つ。

また、これらの場合、上記粘着剤層の２３℃における初期粘着力を１５Ｎ／１０ｍｍ以上であるから、粘着特性及び加工性に優れている。

また、これらの場合、上記粘着剤層を形成する粘着剤組成物が、ブチルゴム１００質量部に対して、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体２５〜７５質量部を含有するから、実用温度領域で高い粘着特性を有し、かつ、損失正接ｔａｎδのピークを持ち、かつ、広い温度範囲で良好な制振性を有する。

本発明の粘着性ゴムシート制振材の一態様の断面図である。 本発明の粘着性ゴムシート制振材の別態様（テープ状）の断面図である。 実施例の動的粘弾性測定結果を示すチャートである。

本発明者たちは鋭意検討を重ねた結果、ブチルゴムに、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体等を添加することにより、実用温度領域において、高い粘着特性と損失正接ｔａｎδのピーク値を有し、かつ、広い温度範囲において、制振性を有する粘着剤組成物を見出した。この粘着剤組成物は、具体的には、ブチルゴム１００質量部、数平均分子量１０００以上のポリブテン１４５〜２６０質量部、ガラス転移温度が０℃以上のスチレン・エラストマー・ブロック共重合体２５〜７５質量部及び粘着付与剤５０〜１４０質量部を配合することにより得られるもので、本発明者たちは、この粘着剤組成物からなる粘着剤層を金属板等の剛性の高い拘束材上に積層することにより、実用温度領域において、優れた制振性と粘着特性を有する粘着性ゴムシート制振材を開発することができた。

上記粘着剤組成物からなる粘着剤層は、損失正接ｔａｎδのピーク温度が１０〜４０℃の範囲にあり、１０〜４０℃の範囲での損失正接ｔａｎδが１．５以上である。

また、上記粘着剤組成物からなる粘着剤層は、損失正接ｔａｎδのピーク温度が１０〜４０℃の範囲にあり、かつ、損失正接ｔａｎδのピーク値が１．５以上であり、かつ、上記ピーク温度±２０℃の温度において、上記ピーク値と損失正接ｔａｎδとの差が１．０以下であり、広い温度範囲にわたり、ピークからの傾きがなだらかになっている。

また、上記粘着剤組成物からなる粘着剤層は、２３℃における初期粘着力が１５Ｎ／１０ｍｍ以上であり、粘着性に優れている。

その結果、上記粘着剤組成物からなる粘着剤層を金属板等の剛性の高い拘束材上に積層した本発明の粘着性ゴムシート制振材は、実用温度領域において、優れた制振性と粘着特性を有する。

本発明の粘着剤組成物の主材料であるブチルゴムは、分子量２２〜５５万のブチルゴムを使用する。

また、ガラス転移温度が０℃以上のスチレン・エラストマー・ブロック共重合体は、上記ブチルゴム１００質量部に対して、２５〜７５質量部添加する。添加量が２５質量部未満の場合、制振性能を発揮する温度範囲が狭く、損失正接ｔａｎδのピーク温度が常温側にシフトしない。また、添加量が７５質量部を超えると、硬化傾向にあり、粘着特性が低下する。また、ガラス転移温度が０℃未満の場合、損失正接ｔａｎδのピーク温度が常温側にシフトしない。

また、ポリブテンは、分子量１０００〜２０００のものを使用し、ブチルゴム１００質量部に対して、１４５〜２６０質量部添加する。添加量が１４５質量部未満の場合、特に、低温での粘着特性が低下する。また、添加量が２６０質量部を超えると、軟化傾向にあり、高温での粘着特性が低下する。

また、粘着付与剤としては、Ｃ５系、Ｃ９系、Ｃ５／Ｃ９系などを使用する。添加量は、ブチルゴム１００質量部に対して、５０〜１４０質量部添加する。添加量が５０質量部未満の場合、良好な粘着特性を発揮できない。また、添加量が１４０質量部を超えると、硬化傾向となり、低温での粘着特性が低下する。また、損失正接ｔａｎδのピーク値が下がることにより、制振性も低下する。

本発明の粘着性ゴムシート制振材は、上記粘着剤組成物からなる粘着剤層を金属板等の剛性の高い拘束材上に積層したものである。以下、本発明の粘着性ゴムシート制振材を、図面を参照しながら説明する。

図１は、拘束材ａ上に粘着剤層ｂが形成され、粘着剤層ｂがセパレーターｃで保護されている粘着性ゴムシート制振材の断面図である。粘着剤層ｂの厚さは０．４〜１．５ｍｍである。粘着剤層ｂの厚さが０．４ｍｍよりも薄いと、実用的な損失正接ｔａｎδが得られなくなり、１．５ｍｍを超えると、コストが高くなる。また、拘束材ａの材質としては、アルミニウム、ステンレス、スチール等の金属板、ガラスクロス、カーボンファイバー等が挙げられるが、拘束材としては、剛性の高い金属板が好ましい。拘束材ａの厚さとしては、０．０５〜０．１５ｍｍの範囲が好ましい。拘束材ａの厚さが０．０５ｍｍ未満の場合は、実用的な損失正接ｔａｎδが得られなくなり、０．１５ｍｍを超えると、作業性および加工性に乏しく、かつ、コストが高くなる。

また、図２は、別態様（テープ状）の粘着性ゴムシート制振材の断面図である。図２の粘着性ゴムシート制振材は、拘束材ａの一方の面に粘着剤層ｂが形成され、他方の面に剥離処理層ｄが形成されてなる。

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。
ブチルゴム、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体、炭酸カルシウム、石油系樹脂、ポリブテン、およびカーボンブラックを、表１，２に示す配合割合（質量比）で混合し、ニーダーにより十分に混練した後に、カレンダーにより厚さ０．９ｍｍのシートを製造した。

そして、得られた実施例１〜３および比較例１〜３のシートについて、１０℃，２３℃，および４０℃における粘着力を測定した。粘着力の測定は、ＪＩＳ Ｚ１５２８ ６．３に準拠して行った。結果を、表１，２に示す。なお、表１，２に示した粘着力の単位は、Ｎ／１０ｍｍである。

また、得られた実施例１〜３および比較例１〜３のシートについて、動的粘弾性測定を行って、損失正接ｔａｎδのピーク温度およびピーク値、並びに、ピーク温度−２０℃およびピーク温度＋２０℃の温度における損失正接ｔａｎδと前記ピーク値との差（表１，２においては、“Δ−２０℃”および“Δ＋２０℃”と示してある）を測定した。動的粘弾性測定は、セイコー電子工業株式会社製の動的粘弾性測定装置ＤＭＳ１２０を用いて、１０Ｈｚの周波数域で−３０℃〜６０℃の雰囲気温度下で行った。結果を、表１，２に示し、代表的な動的粘弾性測定結果（実施例２および比較例１）を図３に示す。

実施例１〜３は、損失正接ｔａｎδのピーク温度およびピーク値、並びに、ピーク温度−２０℃およびピーク温度＋２０℃の温度における損失正接ｔａｎδと前記ピーク値との差のいずれもが、本発明の範囲内となっており、優れた初期粘着力を示した。

これに対して比較例１は、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体の量が本発明の範囲の下限値未満であり、損失正接ｔａｎδのピーク温度が低く、かつ、ピーク温度±２０℃の温度における損失正接ｔａｎδとピーク値との差が大きいことから、制振性能を発揮できる温度範囲が狭いという欠点を有している。

また、比較例２は、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体の量が本発明の範囲の上限値を超えており、損失正接ｔａｎδのピーク温度が高く、かつ、常温以下の粘着特性が低いという欠点を有している。

また、比較例３は、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体のガラス転移温度が本発明の範囲の下限値未満であり、損失正接ｔａｎδのピーク温度が低いという欠点を有している。

ａ…拘束材
ｂ…粘着剤層
ｃ…セパレーター
ｄ…剥離処理層

Claims (2)

1. 拘束材上に、損失正接tanδの値がピークを示すときの温度が18〜28℃の範囲であり、かつ前記損失正接tanδの値がピークを示すときの損失正接tanδのピークの値が1.5以上であり、
   前記温度範囲18〜28℃で損失正接tanδの値が1.5以上であり、
   更に上記ピークを示す時の温度±20℃の温度における損失正接tanδの値と損失正接tanδのピーク値との差が1.0以下である粘着剤層が積層され、
   上記粘着剤層を形成する粘着剤組成物が、ブチルゴム、スチレン・エラストマー・ブロック共重合体を含有し、
   前記スチレン・エラストマー・ブロック共重合体のガラス転移温度が0℃以上であり、
   上記ブチルゴム100質量部に対して、前記スチレン・エラストマー・ブロック共重合体25〜75質量部を含有してなる粘着剤層が積層されていることを特徴とする粘着性ゴムシート制振材。
2. 上記粘着剤層の23℃における初期粘着力が15Ｎ／10mm以上であることを特徴とする請求項１に記載の粘着性ゴムシート制振材。

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