ДЕМПФИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ СО СВЯЗАННЫМ СЛОЕМ Российский патент 2016 года по МПК G10K11/168 C08L95/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вибрационному демпфирующему материалу для использования в связанной демпфирующей системе и к демпфирующему изделию со связанным слоем, применяемому в автомобилях для глушения шума.

Уровень техники

Вибрационные демпфирующие материалы широко используют в автомобильных устройствах для подавления вибрации и звуков дорожного шума и двигателя. В качестве демпфирующих материалов предпочтительными являются вязкоупругие материалы. Демпфирующий эффект, связанный с рассеянием энергии в вязкоупругом материале, увеличивается при увеличении модуля упругости Юнга (Young) и коэффициента потерь вязкоупругого материала. Разумеется, он также увеличивается, когда материал подвергают деформации. Существуют материалы, имеющие очень высокий коэффициент потерь, но низкий модуль упругости, которые создают ограниченное демпфирование на металлической пластине, и другие материалы, имеющие высокий модуль упругости, но относительно низкий коэффициент потерь (такие как каучук), которые также не являются очень хорошими в качестве демпферов. Хорошие демпфирующие материалы обеспечивают компромисс между модулем упругости и коэффициентом потерь.

Поскольку у вязкоупругих материалов модуль упругости уменьшается при понижении температуры, и коэффициент потерь показывает максимум на температурной зависимости, существует температурный интервал, в котором демпфирующий эффект на металлической пластине (так называемое композитное демпфирование) достигает максимума. Демпферы проектируют таким образом, чтобы этот максимум соответствовал температуре их применения.

Существуют два основных типа демпфирования: демпфирование со свободными слоями (FLD) и демпфирование со связанным слоем (CLD).

В случае FLD основная деформация вязкоупругого материала представляет собой растяжение, вызванное сгибанием металлического листа, как правило, конструкционной детали, которая проявляет склонность к вибрации, обусловленной звуковыми волнами. Количество рассеянной энергии увеличивается с толщиной для данного демпфирующего материала. Таким образом, эти материалы обычно имеют большую толщину. Модуль упругости также, как правило, является достаточно высоким.

В случае CLD основная деформация вязкоупругого материала представляет собой сдвиг, потому что материал расположен между двумя более жесткими пластинами (конструкция и алюминиевый связующий слой), которые смещаются вдоль своих плоскостей во время вибрации. Можно использовать тонкий слой вязкоупругого материала, потому что деформация сдвига значительно превышает деформацию растяжения в случае FLD. Кроме того, материал, как правило, мягче, чем в случае FLD, чтобы обеспечивать большую разность жесткости между металлическими листами и демпфирующим материалом, что создает высокую силу сдвига. Тот факт, что деформация является очень большой, компенсирует низкий модуль упругости. Если материал является чрезмерно жестким, то деформация растяжения оказывается чрезмерно низкой. Разумеется, демпфирующий эффект увеличивается при увеличении коэффициента демпфирования вязкоупругого материала.

Для более жестких конструкций, таких как панели автомобильных корпусов, требуется демпфирование со связанным слоем. Демпфирование со связанным слоем обеспечивает связанный демпфирующий материал (3) между конструкционным основным слоем (4) и связующим слоем (2) (фиг. 1). Конструкционный основной слой и связующий слой одновременно и эффективно работают в качестве связующих слоев. Для демпфирования со связанным слоем способ скрепления слоев не имеет значения при том условии, что обеспечивается достаточный поверхностный контакт и соединение. Однако связующие материалы (5), если они требуются, должны иметь высокую сдвиговую жесткость, поскольку более мягкие связующие материалы не будут в достаточной степени передавать растяжение сдвига в средний демпфирующий слой.

Демпфирующий материал со связанным слоем в сочетании с металлическим листом в качестве связующего слоя наносят на выбранные детали или области автомобиля, образуя основной конструкционный слой связанной демпфирующей системы, чтобы предотвратить передачу вибрации и шума внутрь пассажирского салона автомобиля. Проблема заключается в том, что многие из поверхностей, подлежащих нанесению демпфирующей системы такого типа, проходят не в горизонтальном, а в вертикальном направлении, являются наклонными или даже перевернутыми. Это означает, что связующая функция детали или дополнительного адгезионного слоя должна противодействовать силе тяжести. Связующий материал должен, таким образом, иметь незначительные или нулевые показатели ползучести или текучести с течением времени.

Как правило, материалы для связанного слоя включают термопластические или каучуковые материалы, которые способны подавлять вибрации и звуки.

Демпфирующий материал на основе битума дешевле, чем материал на основе каучука, но его недостаток заключается в том, что он не представляет собой самоприклеивающийся материал.

Как правило, битум характеризуется сочетанием проницаемости, температуры размягчения и вязкости, и можно различать следующие классы данного материала:

- Проницаемый битум получают путем фракционной дистилляции сырой нефти. Наиболее легкую фракцию составляют пары, т.е. бутан и пропан, более тяжелые фракции получают из колонны для производства бензина, после этого следует керосин, затем газойль, и наиболее тяжелую фракцию составляют высокомолекулярные углеводороды. Эти тяжелые углеводороды, которые называют термином «широкая остаточная фракция», далее перегоняют, используя вакуумную дистилляционную колонну, чтобы производить газойль, дистилляты и узкую остаточную фракцию. Узкая остаточная фракция представляет собой исходный материал для производства более 20 сортов битума, которые классифицируют по их показателю проницаемости, составляющему, как правило, от 10 до 330 дмм, что представляет собой расстояние, выраженное в десятых долях миллиметра, на которое игла проникает в битум при испытании стандартным методом. Проницаемый битум характеризуется проницаемостью и температурой размягчения.

- Окисленный характеризуется температурой размягчения и проницаемостью, например, 85/40 представляет собой окисленный битум с температурой размягчения 85°C и проницаемостью 40 дмм. Окисленный битум получают путем дополнительной переработки узких остаточных фракций. Эти фракции продувают воздухом для частичного или полного окисления, чтобы увеличить их молекулярную массу.

- Твердый битум характеризуется температурой размягчения и проницаемостью, обозначается только интервалом температуры размягчения, например, H80/90.

Опыт показывает, что для использования в звукопоглощающих панелях автомобилей проницаемые материалы обладают лучшими демпфирующими характеристиками, чем окисленные материалы. Однако, согласно общему мнению, материалы с проницаемостью 15 являются чрезмерно хрупкими, в то время как материалы с проницаемостью 50 являются чрезмерно мягкими, и изготовленные из них панели проявляют текучесть во время хранения. Битум помещают в панели корпусов автомобилей, которые предназначены для демпфирования, и подвергают нагреванию при температуре около 140°C, в результате чего битум должен принимать форму панели корпуса под действием своего собственного веса и прочно прикрепляться. Вот типичный состав (масс.%):

- Битум (проницаемость 25): 25-30%

- Полимер (такой как APP, EVA и т. д.): 0-5%

- Волокно: 3-5%

- Наполнитель (такой как известняк, глина, слюда и т.д.): 60-70%.

(См. Morgen и др., «Промышленный справочник фирмы Shell Butumen», издательство Thomas Telford, 1995 г.)

Общий способ нанесения вибрационного демпфирующего материала заключается в том, что его изготавливают в форме листа или ленты, включая адгезионный слой, который прикрепляет демпфирующий материал к желательной подложке, такой как панель корпуса автомобиля или внутренняя панель. Однако для этого требуется ламинировать вибрационный демпфирующий материал, по меньшей мере, на один самоприклеивающийся слой или термически активируемые адгезионные слои.

Хорошо известно, что оптимальное время для установки этих демпфирующих листов выбирают перед отверждением краски, покрывающей внешнюю поверхность автомобиля, что, как правило, происходит в печи для отверждения, температура в которой может превышать 190°C. Поэтому прикрепляющий лист материал должен обладать способностью временно выдерживать такую высокую температуру. Было обнаружено, что связующие материалы на основе термопластической смолы не обеспечивают достаточную адгезионную прочность после процесса термического отверждения вследствие потери механических свойств при увеличении температуры.

По существу, хорошо известно, что предпочтительными являются термически активируемые связующие материалы, такие как термореактивные связующие материалы, в которых температуру активации связующего материала можно модифицировать надлежащим образом на основании температуры процесса термического отверждения. Таким образом, эти связующие материалы обладают способностью выдерживать температуры, которые обычно имеют место в процессе термического отверждения, сохраняя при этом требуемую адгезионную прочность. Однако многослойный материал требуется каким-либо способом временно прикреплять к металлической подложке до тех пор, пока связующий материал не будет активирован надлежащим образом.

Патент США № 3243374 описывает использование ферритового порошка в имеющем битумную основу подавляющем шум и вибрацию листе, что допускает предварительное расположение листа во время сборки вместе с термически активируемым связующим материалом. Во время нанесения и до тех пор, пока связующий материал не будет термически активирован, лист удерживается на своем месте силой магнитного поля.

Альтернативу представляет собой использование самоклеящегося демпфирующего материала; в настоящее время на рынке существуют два основных материала, в том числе один композитный материал на основе битума и один материал на основе каучука.

Демпфирующий материал со связанным слоем можно изготавливать путем сочетания битума и усилителя клейкости, такого как углеводородная смола, чтобы получать самоклеящийся демпфирующий материал. Как правило, используют два сорта битума, в том числе битум категории 20/30, который имеет проницаемость от 20 до 30 дмм и измеренную методом кольца и шара температуру размягчения, составляющую приблизительно 55°C, и окисленный битум, имеющий проницаемость от 35 до 40 дмм и измеренную методом кольца и шара температуру размягчения, составляющую приблизительно 100°C, чтобы производить демпфирующий материал. Производители демпфирующих материалов осуществляют смешивание отдельно таким образом, что два различных битумных материала содержат в раздельных резервуарах и смешивают друг с другом только во время изготовления демпфирующего материала, чтобы увеличивать температуру плавления конечного демпфирующего материала. Однако битум окисленного типа занимает нишу в ассортименте продукции крупных нефтяных компаний, и все труднее становится получать битумный материал для изготовления демпферов.

Битумный слой с углеводородной смолой можно использовать без необходимости отверждения, поскольку смола уже присутствует в битумной смеси. Углеводородная смола, используемая в качестве усилителя клейкости, больше не допускается внутри пассажирского салона автомобиля вследствие высокого уровня летучих органических соединений (VOC).

Патент США № 6828020 описывает пример демпфирующего материала типа бутилкаучука. Бутилкаучуковый материал со связанным слоем был разработан для строительной промышленности, и в настоящее время его широко используют в качестве демпфирующего материала для панелей корпусов автомобилей. Его производство и исходные материалы являются дорогостоящими. В частности, для перемешивания ингредиентов требуется смеситель с высоким усилием сдвига, и, таким образом, в этом процессе расходуется много энергии. В настоящее время материал, разработанный для строительной промышленности, также используют для деталей автомобилей. Самоприклеивающийся бутилкаучуковый материал в качестве демпфирующего материала не всегда способен выдерживать температуру отверждения, алюминиевая фольга склонна отслаиваться или начинать скольжение во время отверждения. Бутилкаучуковый демпфирующий материал, имеющийся в настоящее время на рынке деталей автомобилей, частично модифицирован, чтобы выдерживать температуру отверждения, составляющую 190°C.

Эти самоприклеивающиеся или самоклеящиеся демпфирующие материалы изготавливают в форме листа, используя алюминиевую фольгу в качестве связующего слоя на одной стороне и снимаемую бумагу на противоположной стороне листа. После снятия бумаги адгезионный материал накладывают непосредственно на панель, подлежащую демпфированию, без необходимости дополнительных адгезионных слоев.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы получить демпфирующий материал, который можно использовать в качестве связанного слоя в демпфере со связанным слоем, который является сопоставимым по акустическим свойствам с материалами, имеющимися на рынке в настоящее время, и в котором можно использовать более легкодоступные исходные материалы. Предпочтительно демпфирующий материал является самоприклеивающимся; таким образом, отсутствует необходимость в дополнительных адгезионных слоях. Поэтому задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы получить альтернативный демпфирующий материал, который можно использовать в качестве связанного слоя для демпфирования со связанным слоем (CLD).

Неожиданно было обнаружено, что мягкий битум, у которого проницаемость составляет, по меньшей мере, 150 дмм, и измеренная методом кольца и шара температура размягчения превышает 35°C, и который описан в формуле изобретения, можно использовать в качестве связанного слоя для демпфирования со связанным слоем (CLD).

Демпфирующий материал со связанным слоем согласно настоящему изобретению включает, по меньшей мере, битумный материал и связующий материал и отличается тем, что битумный материал представляет собой мягкий битум, у которого проницаемость составляет, по меньшей мере, 150 дмм, и измеренная методом кольца и шара температура размягчения превышает 35°C; предпочтительно битумный материал представляет собой битум категории проницаемости 160/220. Поскольку такой битум широко используют для строительства дорог, он является легкодоступным на рынке в огромных количествах. Можно также использовать и другой битум с сопоставимыми физическими свойствами. Битум составляет приблизительно от 20 до 40% суммарной массы демпфирующего материала. При этом связующий материал составляет от 45 до 70% суммарной массы. Если не определено другое условие, приведенные процентные соотношения всегда представляют собой проценты по отношению к суммарной массе конечного демпфирующего материала.

В качестве связующего материала можно использовать, по меньшей мере, один из таких материалов, как мел, порошкообразный известняк, слюда, каучук или материалы типа латекса, или волокнистые материалы, такие как сложнополиэфирные волокна, целлюлозные волокна или древесные волокна. Преимущественно используют сочетание мела и когезионного связующего материала, такого как волокна и/или латекс. Когезионный связующий материал, представляющий собой, по меньшей мере, один материал из волокон, полимера, латекса или синтетического каучука, составляет от 1,5 до 6% суммарной массы.

Демпфирующий материал можно по выбору использовать вместе с адгезионными слоями, чтобы получать CLD, или, в качестве дополнения, в демпфирующий материал можно вводить усилитель клейкости, например, по меньшей мере, один из наполнителей с магнитными частицами или смолу.

Смола согласно настоящему изобретению может включать смолу, выбранную из группы, которую составляют канифоли, сложноэфирная камедь, талловое масло, сложные эфиры канифоли, гидрированная канифоль, сложные эфиры гидрированной канифоли, продукты реакции канифоли и малеинового ангидрида и продукты реакции канифоли и фенола. Сложные эфиры канифоли можно получать в реакции канифоли со спиртом, где спирт выбирают из группы, которую составляют метиловый спирт, дипропиленгликоль, глицерин и пентаэритрит, или их смеси.

В качестве усилителя клейкости предпочтительно используют смолу, которая представляет собой производное канифоли. Неожиданно было обнаружено, что при сочетании битума категории 160/220 с небольшим количеством канифоли битум сохраняет мягкость, необходимую для связанного слоя, является самоклеящимся и устойчивым с течением времени в нормальном интервале температур, при которых продукты этого типа используются в автомобилях. Поведение данного материала сопоставимо с поведением оптимизированного демпфирующего материала на основе бутилкаучука, и он может заменять более дорогостоящий материал в аналогичных приложениях. Канифоль, составляющую вплоть до 8% суммарной массы демпфирующего материала, предпочтительно от 0 до 6%, по меньшей мере, от 2 до 8% массы смолы, используют для получения самоприклеивающегося демпфирующего материала.

Предпочтительно производное канифоли представляет собой, по меньшей мере, одно соединение из сложного метилового эфира канифоли или сложного метилового эфира гидрированной канифоли, или сложного триэтиленгликольного эфира канифоли или сложного триэтиленгликольного эфира гидрированной канифоли. Преимущественно используют производное канифоли, которое представляет собой вязкую жидкость при температуре обработки. Гидрированные модификации канифоли являются более предпочтительными, поскольку они обладают более высокой вязкостью. Можно использовать нулевое содержание смолы в тех случаях, где выбирают альтернативную адгезионную систему, такую как магнитные частицы или связующий клей.

Можно вводить и другие добавки, которые не имеют непосредственно отношения к обсуждаемым свойствам, например, смесительные или технологические добавки, такие как оксид кальция.

В качестве связующего слоя можно предпочтительно использовать жесткий слой металла, предпочтительно алюминия или стали. Для определенных приложений можно также использовать и другие связующие слои, такие как стеклянные маты, текстильные материалы с густым ворсом или картон. Толщина этого слоя составляет, как правило, от 0,05 и 0,2 мм. В особом случае сочетание демпфирующего материала вместе с нижней панелью корпуса в качестве связующего слоя и плитой основания автомобиля в качестве конструкционной детали можно использовать в качестве демпфера со связанным слоем согласно международной патентной заявке WO 2008/098395.

Полученный таким способом демпфирующий материал можно использовать в качестве связанного слоя для демпфирования со связанным слоем (CLD). В случае использования самоклеящейся смеси можно использовать снимаемую бумагу на противоположной стороне связующего слоя, чтобы предотвратить прилипание во время хранения и транспортировки, до тех пор, пока изделие не будет нанесено на конструкционную деталь, подлежащую демпфированию. Материал согласно настоящему изобретению можно использовать на горизонтальных и вертикальных деталях автомобиля. Благодаря такому сочетанию материалов, битумный демпфирующий материал остается нетекучим и устойчивым в интервале температур, применяемых во время его нанесения и использования. Кроме того, демпфирующие свойства превышают 0,1 в рассматриваемом частотном интервале. Хотя отсутствует необходимость в стадии термического отверждения, материал можно наносить на корпус автомобиля перед отверждением краски без какого-либо значительного воздействия на адгезионные или демпфирующие свойства материала; в частности, он не ухудшает данные свойства. Однако его можно также наносить впоследствии в процессе сборки автомобиля.

Методы измерений

Адгезионные свойства измеряли, используя метод исследования FINAT FMT2 для определения прочности на отслаивание под углом 90° при скорости 100 мм/мин. Данное испытание используют для сравнения адгезионной реакции различных многослойных материалов. Измерение прочности на отслаивание под углом 90°, как правило, дает меньшее значение, чем при отслаивании под углом 180°, и позволяет измерять значения прочности для материалов, которые обычно приводят к разрыву бумаги. Прочность на отслаивание представляет собой силу, которая требуется для отделения самоприклеивающегося материала, нанесенного на стандартную плиту для испытаний, от данной плиты под определенным углом и с определенной скоростью. Адгезию измеряли через 24 часа после нанесения, и ее рассматривали как конечную адгезию. Для испытания использовали полоски шириной 25 мм и длиной 190 мм в продольном направлении. Прибор устанавливали при скорости расхождения зажимов, составляющей 100 мм/мин. Прочность на отслаивание под углом 90° представляет собой среднее значение результатов измерения полосок, выраженное в ньютонах (Н) на 25 мм ширины. Исследование повторяли путем испытания при различных температурах.

Для измерения потери демпфирующих свойств стандартных образцов и материала согласно настоящему изобретению использовали стандарт ISO 6721-3. Образцы измеряли, используя карусельное оборудование, поставляемое на продажу фирмой Rieter Automotive Systems.

Сравнительные образцы предшествующего уровня техники

В качестве сравнительного образца 1 использовали бутилкаучуковый демпфирующий материал T255 AL15, который продает фирма Olin. Он представляет собой бутилкаучуковую клейкую ленту, покрытую алюминиевой фольгой и снимаемой бумагой. Согласно описанию изделия, данный материал является вязкоупругим бутилкаучуком с демпфирующими свойствами в интервале температур от -30 до 80°C, однако его следует наносить на основную конструкционную деталь в интервале температур от 5 до 40°C. Он имеет общую поверхностную плотность 2,9 кг/м², общую толщину 1,7 мм и плотность от 1,4 до 1,7. Толщина алюминиевой фольги составляет 150 мкм.

Сравнительный образец 2 изготавливали, используя обычно применяемый твердый битум 20/30. Материал изготавливали, используя приблизительно 27% битума 20/30, приблизительно 57% мела и когезионные связующие материалы, волокна, CaO и латекс, составляющие вплоть до приблизительно 6%.

В испытании клейкости в качестве сравнительного образца использовали демпфирующий материал, который не был самоприклеивающимся, вместе со связующим слоем клея, как показано на фиг. 1. Использовали один или два слоя клея. В качестве слоя клея использовали имеющийся в продаже акриловый клей от фирмы Adesia.

Примерный демпфирующий материал согласно изобретению

Примерный демпфирующий материал согласно настоящему изобретению (INV) изготавливали, используя:

- битум категории 160/220 приблизительно от 30 до 35 масс.%;

- связующий материал, включающий CaCO₃ от 55 до 60 масс.% вместе с целлюлозными волокнами, составляющими приблизительно 2 масс.%, и синтетическим латексом, составляющим приблизительно от 2,4 до 2,6 масс.%;

- канифоль, которая указана выше; если не определено другое условие, ее использовали в количестве, составляющем приблизительно 4% от суммарной массы.

В качестве битума использовали дорожный битум 160/220 битум от фирмы Unipetrol, имеющий проницаемость от 160 до 220 мм и измеренную методом кольца и шара температуру размягчения, составлявшую от 35 до 43°C. Данный материал имел температуру разрушения -15°C и температуру размягчения 12°C.

В качестве смолы использовали сложный метиловый эфир канифоли, например, Granolite.

Процентный удельный вес оптимизировали для каждого образца, чтобы получить устойчивый продукт. При необходимости вводили дополнительные добавки по технологическим соображениям, таким как обработка, высушивание битума и т.д. Эти добавки известны в технике и не производят непосредственного воздействия на демпфирующие характеристики материала.

Для измерения свойств CLD все битумные материалы спекали, чтобы предотвратить воздействие слоев клея на получаемые данные. Связанную конструкцию в обоих случаях изготавливали, используя алюминиевую фольгу толщиной 0,2 мм. Бутилкаучуковый демпфер измеряли без спекания. Адгезия представляет собой неотъемлемое свойство данного материала.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 схематически представляет демпфирующее изделие со связанным слоем (CLD).

Фиг. 2 представляет сравнение коэффициента потерь демпфирующего материала согласно настоящему изобретению и сравнительного материала.

Фиг. 3 представляет клейкость демпфирующего материала в зависимости от используемого количества канифоли.

Фиг. 1 представляет основное демпфирующее изделие со связанным слоем (CLD), состоящее из связанного демпфирующего материала (3) между конструкционным основным слоем (4) и связующим слоем (2) (фиг. 1). Для демпфирования со связанным слоем способ прикрепления слоев не имеет значения, при том условии, что обеспечивается достаточная поверхность контакта и соединение. В том случае, где материал содержит магнитные частицы или является самоклеящимся, не требуются никакие дополнительные слои клея. Однако необязательные адгезионные слои (5), если их используют, должны иметь высокую сдвиговую жесткость, поскольку более мягкие связующие материалы не обеспечивают в достаточной степени перенос растяжения сдвига в средний демпфирующий слой. Связующий слой (2), связанный слой (3) и, если это необходимо, клеевые слои (5) совместно образуют демпфирующее изделие со связанным слоем, которое можно поставлять, например, для автомобильной промышленности. Если используют слои клея, поверхность внешнего слоя клея, которая должна быть прикреплена к конструкционному основному слою, то есть к детали корпуса автомобиля, может содержать снимаемую бумагу, чтобы предотвратить нежелательное приклеивание материала во время транспортировки. Самоклеящиеся связующие слои, такие как, например, в сравнительном материале 1, не требуют дополнительных слоев клея.

Фиг. 2 представляет коэффициент потерь, измеренный для демпфирующих систем со связанным слоем, в которых использован один из сравнительных материалов (Olin как сравнительный материал 1 и битум 20/30 как сравнительный материал 2) или материал согласно настоящему изобретению (INV) в качестве материала со связанным слоем, который в данном случае имел нулевое содержание канифоли.

Новый материал со связанным слоем согласно настоящему изобретению представляет, в целом, лучшие характеристики, чем сравнительные материалы. Поскольку автомобиль во время движения, как правило, нагревается в большинстве областей вплоть до приблизительно 30°C, максимальный коэффициент потерь в интервале от 30 до 50°C является оптимальным для применения данного типа, даже лучше, чем в случае сравнительных образцов.

Прочность на отслаивание образцов битумного демпфера согласно настоящему изобретению, которые содержали от 0 до 8% канифоли, сравнивали с адгезией адгезионного слоя (Ad) предшествующего уровня техники и сравнительного бутилкаучукового демпфирующего материала (StoA) предшествующего уровня техники. Фиг. 3 представляет результаты измерения через 24 часа при данной температуре.

Уже при 23°C битумный демпфирующий материал, не содержащий канифоли согласно настоящему изобретению, обладает достаточными самоклеящимися свойствами по сравнению со сравнительным бутилкаучуковым материалом (StoA) и сравнительным слоем клея. Однако при менее высоких температурах клейкость при отсутствии канифоли является ниже, чем у обоих сравнительных материалов. Адгезионные свойства слоя клея являются приемлемыми в промышленности для использования во всем интервале температур, существующих в автомобиле, и, таким образом, массовое процентное содержание канифоли, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 4%, обеспечивает адгезионные свойства, сопоставимые со свойствами адгезионных материалов, имеющихся на рынке в настоящее время. Однако фактическая предпочтительная адгезия и, таким образом, требуемое массовое содержание канифоли зависит от определенных требований детали автомобиля и технических условий производителя автомобиля. В горизонтальном положении адгезия, составляющая 0%, является достаточной, чтобы удерживать помещенный демпфер в заданном положении.

Бутилкаучуковый демпфирующий материал представляет отсутствие адгезии, и это означает, что демпфирующий материал склонен к отслаиванию от алюминиевого связующего слоя или от конструкционной детали автомобиля. Это представляет собой менее благоприятное нарушение, поскольку возникает разрушение внутри демпфирующего материала, как в случае демпфирующего материала согласно настоящему изобретению. Таким образом, значительно легче регулировать требуемые адгезионные свойства в зависимости от определенных требований к изделию.

В противоречие убеждениям специалистов в данной области техники, демпфирующий материал со связанным слоем на основе битума категории 160/220 представляет собой действительную альтернативу более дорогостоящим специальным битумным смесям, используемым в настоящее время. Путем использования канифоли или канифольной смолы можно создавать материал со связанным слоем, который не только демонстрирует лучшее поведение, чем используемые в настоящее время материалы, но также является самоклеящимся. Поскольку канифоль не влияет на уровни летучих органических соединений (VOC), данный альтернативный демпфирующий материал можно использовать внутри пассажирского салона, не вызывая рисков для здоровья.

Изобретение относится к вибрационному демпфирующему материалу для использования в связанной демпфирующей системе и к демпфирующему изделию со связанным слоем, применяемому в автомобилях для глушения шума. Демпфирующий материал со связанным слоем состоит из битумного материала, связующего материала и канифольного усилителя клейкости, при этом битумный материал представляет собой битум, имеющий проницаемость 160/220 и измеренную методом кольца и шара температуру размягчения между 35 и 43°C. Демпфирующий материал демонстрирует лучшее поведение, чем используемые в настоящее время материалы, а также является самоклеящимся. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Демпфирующий материал со связанным слоем, состоящий из битумного материала, связующего материала и канифольного усилителя клейкости, отличающийся тем, что битумный материал представляет собой битум, имеющий проницаемость 160/220 и измеренную методом кольца и шара температуру размягчения между 35 и 43°C.

2. Демпфирующий материал по п.1, в котором связующий материал представляет собой по меньшей мере один из следующих: мел, порошкообразный известняк, слюда, синтетический латекс или волокна, такие как целлюлозные волокна.

3. Демпфирующий материал по п.1, в котором канифольный усилитель клейкости представляет собой производное канифоли, которое является вязкой жидкостью при температуре обработки.

4. Демпфирующий материал по п.3, в котором производное канифоли представляет собой по меньшей мере одно из следующих веществ: сложный метиловый эфир канифоли или сложный метиловый эфир гидрированной канифоли, или сложный триэтиленгликолевый эфир канифоли или сложный триэтиленгликолевый эфир гидрированной канифоли.

5. Демпфирующий материал по п.1, в котором канифоль составляет вплоть до 8% суммарной массы демпфирующего материала.

6. Демпфирующий материал по п.1, в котором битум составляет от 20 до 40% суммарной массы демпфирующего материала.

7. Демпфирующий материал по п.1, в котором связующий материал составляет от 45 до 70% суммарной массы демпфирующего материала.

8. Демпфирующий материал по п.2, в котором связующий материал включает по меньшей мере одно из: волокон, полимера, латекса или синтетического каучука, составляющее от 1,5 до 6% суммарной массы демпфирующего материала.

9. Демпфирующее изделие со связанным слоем для использования в демпфирующей системе со связанным слоем, включающее по меньшей мере один связующий слой и один связанный слой, отличающееся тем, что демпфирующий материал для связанного слоя представляет собой материал по любому из предшествующих пунктов.

10. Демпфирующее изделие со связанным слоем по п.9, включающее по меньшей мере один дополнительный адгезионный слой.