具有改进的可堆叠性的声阻尼元件的制作方法

本发明涉及制品的机械结构中的振动和噪声阻尼元件。特别地，本发明涉及振动和噪声阻尼元件，其适用于阻尼汽车工业、家用电器和一般工业的制品中包含的部件和结构的振动。

背景技术：

1、声阻尼材料广泛应用于汽车、家用电器和一般工业中，用于减少不希望的振动、结构噪声和空气噪声。例如在汽车中，希望防止由马达、泵、齿轮和其它动力发生器产生的振动通过车身传递到乘客车厢中。当由动力发生器产生的振动通过支撑结构(通常是框架或其它中空结构)传递到噪声发出表面(例如金属或塑料面板)时，产生结构噪声，这将机械振动转变为声波。通过将减振材料直接应用于受到振动干扰的部件的结构和表面，例如车辆面板的表面、地板和机器、洗衣机和烘干机壳的表面，通常可以有效地减少结构噪声和振动。

2、jp h09123356a公开了一种耐热防振片，其包含纸板层、橡胶片层和压敏粘合剂层。该防振片可以在涂漆前和涂漆后的烘烤过程之前粘附到车身上。

3、jp h05220883a公开了一种三层层压合的振动阻尼片材，其包含由铝箔制成的高弹性约束层、由硫化epdm橡胶混合物制成的中等弹性约束层和丁基橡胶基低弹性粘合剂层。

4、ep 3 828 226 a1描述了一种声阻尼材料，其包含粘结剂基质和填料组分，所述粘结剂基质包含沥青组分或聚合物组分，所述填料组分包含至少一种含纤维素的固体颗粒填料。所述声阻尼材料适用于阻尼机械结构和制品的部件中不期望的振动和噪音。

5、用于阻尼面板和板的振动的声阻尼材料通常以预成型的单层和多层阻尼元件的形式或作为液体组合物提供，其直接施加在基材的表面上。设计用于阻尼中空结构(例如空腔)中的振动和噪音的阻尼材料通常以空腔填充插入件的形式提供，所述空腔填充插入件包含可膨胀组合物和一个或多个附接构件，所述附接构件能够将空腔填充插入件保持在中空结构内的期望位置。

6、预成型的单层和多层阻尼元件包括阻尼层，该阻尼层与待阻尼以抵抗振动干扰的基材表面直接接触。该阻尼层能够通过阻尼层材料的拉伸和压缩将振动表面的动能耗散成热能。广泛用于阻尼层的材料包括沥青基和橡胶基组合物，该组合物包含相对大量的颗粒填料和不同量的添加剂，特别是增塑剂、流变改性剂和干燥剂。预成型的单层和多层阻尼元件通常包含粘合剂组合物的层，例如压敏粘合剂(psa)或热熔粘合剂，以使阻尼层能够粘结到基材表面，例如机动车辆的面板或地板。液体施加的阻尼系统通常是热干燥、胶凝或反应性的组合物，其以液态施加在基材表面上，例如通过喷涂。

7、用于阻尼面板和板的振动的声阻尼材料也可以以约束层阻尼元件的形式提供，约束层阻尼元件含有阻尼层和刚性外层，刚性外层“约束”阻尼层，从而将阻尼层夹在刚性外层和待阻尼的基材的表面之间。外层的刚度通常比阻尼材料层的刚度高十倍。外部顶层通常使用的材料包括例如铝和纤维玻璃织物。约束层阻尼器通常比单层阻尼元件在阻尼不期望的振动方面更有效，但它们制造起来也更昂贵。

8、空腔填充插入件用于阻尼中空结构部件的空腔内的空气传播噪声并防止振动通过空腔的壁传递。空腔填充插入件通常由阻尼材料和至少一个能够将空腔填充插入件保持在中空结构内期望位置的附接构件组成。空腔填充插入件的阻尼材料通常被配置为可膨胀的组合物，其在活化下，例如在升高的温度下，膨胀并且围绕空腔的壁的内表面形成密封。适用于阻尼空腔内的空气传播噪声的可膨胀阻尼材料通常被称为“隔音板”。

9、基于沥青的组合物已广泛用作汽车和家用电器工业中的声阻尼材料，因为这些是具有高振动阻尼特性以及可靠且易于控制的物理特性的低成本材料。在家用电器市场中，基于沥青的阻尼系统目前具有几乎100％的市场份额。高度填充的沥青组合物已特别用于提供隔音覆盖物和抗震(anti-drumming)涂层，其在机动车辆和家用电器的组装过程中施加到金属和塑料部件。根据常规程序，沥青和填料的混合物首先被挤出和/或压延以形成薄膜，由该薄膜通过冲压或模切制备适合用作阻尼元件的合适的成型部件。然后将阻尼元件粘结到待阻尼的金属或塑料片材上。还可以通过加热使成型部件进一步适应金属或塑料片材的形状。

10、声阻尼元件的主要应用领域之一包括机动车辆的内部和家用电器中的洗衣机。在这些应用中，这些元件在它们的使用期间经受暴露于低温，尤其是在机动车辆的情况下。在汽车工业中，机动车辆中所用部件在约-20℃至-40℃的低温下的质量和性能由汽车制造商控制。例如，使用在-30℃下的落球试验来评估声阻尼元件在寒冷中的粘附性。此外，振动和噪声阻尼元件在室温下在基材上的良好粘附也是必要的。

11、这些振动和噪音阻尼元件通常以多个元件在彼此顶部上堆叠的形式提供，具有保护膜，通常是在各个粘合剂层上的硅化保护膜，以防止单个元件彼此粘附。然而，在运输和/或储存期间，尤其是在30-50℃之间的温度下，目前的橡胶基阻尼元件遭受粘合剂层和/或阻尼层的侧向泄漏。这阻碍了随后在不损坏单个元件的情况下的分离或解开(unstacking)。

12、因此，需要一种新型的振动和噪音阻尼元件，其确保在30-50℃之间的温度下储存之后容易分离或解开，并且优选地在低温下，尤其是在-30℃下的落球测试中显示出良好的性能，优选地对其所施加的基材具有良好的粘附性，并且提供良好的振动和噪音阻尼性能。

技术实现思路

0、发明概述

1、本发明的目的是提供一种振动和噪音阻尼元件，其确保在30-50℃之间的温度下储存之后容易分离或解开，优选在低温下、尤其是在-30℃下的落球测试中显示出良好的性能，优选对其所施加的基材具有良好的粘附性，并提供良好的振动和噪音阻尼性能。

2、本发明的主题是如权利要求1所限定的振动和噪声阻尼元件。

3、还令人惊奇地发现，根据本发明的振动和噪声阻尼元件与市售的橡胶基振动和噪声阻尼元件相比，表现出相似的甚至改进的振动和噪声阻尼性能。特别地，发现本发明的振动和噪声阻尼元件表现出高的振动阻尼性能，其用在约10-20℃的温度下的损耗因子来定义，这使得其特别适用于机动车辆的结构和部件的振动和噪声的阻尼。

4、本发明的其它主题在其它独立权利要求中给出。本发明的优选方面在从属权利要求中给出。

技术特征：

1.一种振动和噪声阻尼元件(1)，包含：

2.根据权利要求1所述的振动和噪音阻尼元件(1)，其中所述阻尼层材料在60℃下的粘度为40000-250000pa*s、优选50000-200000pa*s、最优选65000-150000pa*s。

3.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述粘合剂层材料在60℃下的粘度为60000-200000pa*s、优选65000-150000pa*s、最优选70000-100000pa*s。

4.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述阻尼层材料与所述粘合剂层材料不同。

5.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪音阻尼元件(1)，其中所述阻尼层(2)的厚度d1与所述粘合剂层(4)的厚度d2的比率(d1/d2)为0.8-3.0，优选1.2-2.5。

6.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪音阻尼元件(1)，其中所述阻尼层(2)的厚度d1和所述粘合剂层(4)的厚度d2的总和(d1+d2)为0.75-2.1mm，优选为1.25-1.9mm。

7.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述阻尼层材料在100℃下的粘度为20000-150000pa*s，优选为25000-100000pa*s，最优选为30000-50000pa*s。

8.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述粘合剂层材料在100℃下的粘度为60000-200000pa*s，优选为65000-150000pa*s，最优选为70000-100000pa*s。

9.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述阻尼层(2)的厚度d1为0.4-1.5mm，优选0.7-1.3mm，更优选0.9-1.2mm。

10.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪音阻尼元件(1)，其中所述粘合剂层(4)的厚度d2为0.25-0.85mm，优选0.35-0.80mm，更优选0.45-0.75mm。

11.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪音阻尼元件(1)，其中所述粘合剂层材料的粘附性≤3级，优选≤2级，最优选1级，所述粘附性根据大众集团标准，质量要求，自粘刚性垫和隔音垫，qp m052第12页，3.7.5点，落球测试/低温粘附性测定(“kugelfall/bestimmung der”)，pv 3971，第2020-03版，在-30℃下通过落球测试确定，其中使用粘合剂层材料的长度/宽度/厚度为7cm×7cm×1.7mm的测试样品，并且在粘合剂层材料的顶部上具有厚度为0.3mm的铝层。

12.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其还包含覆盖所述阻尼层(2)的第二表面的至少一部分的约束层(5)。

13.根据权利要求12所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述阻尼层和所述约束层(5)在它们的相对表面上彼此直接连接，优选地所述阻尼层(2)夹在所述粘合剂层(4)和所述约束层(5)之间。

14.根据权利要求12或13所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述约束层(5)是金属片材，优选铝或钢板，或聚合物片材，优选玻璃纤维增强的聚合物片材，最优选金属片材；并且约束层(5)的厚度d3为0.05-0.6mm、优选0.1-0.5mm、更优选0.2-0.4mm。

15.根据前述权利要求中任一项所述的振动和噪声阻尼元件(1)，其中所述振动和噪声阻尼元件具有以下特性：

技术总结本发明涉及一种振动和噪音阻尼元件(1)，其包含具有第一表面(3)和第二表面(3')的阻尼层(2)和覆盖阻尼层(2)的第一表面(3)的至少一部分的粘合剂层(4)。阻尼层(2)由在60℃下粘度为30000‑500000Pa*s的阻尼层材料组成，所述阻尼层材料包含至少一种橡胶组分Ru和粘合剂层(4)由在60℃下粘度为50000‑300000Pa*s的粘合剂层材料组成，所述粘合剂层材料含有至少一种橡胶组分Ru。所述阻尼层(2)的厚度d1与所述粘合剂层(4)的厚度d2之比(d1/d2)为0.6‑4.0，并且所述阻尼层(2)的厚度d1与所述粘合剂层(4)的厚度d2之和(d1+d2)为0.5‑2.5mm。所述振动和噪音阻尼元件在低温下的落球测试中显示出良好的性能，对其所施加的基材具有良好的粘附性，提供良好的振动和噪音阻尼性能，并保证在30‑50℃之间的温度下储存后容易分离或解开。技术研发人员：R·威特,M·维多维克,F·施瓦布,C·哈特,J·斯潘格勒受保护的技术使用者：SIKA技术股份公司技术研发日：技术公布日：2024/1/22