JP5937350B2 - 制振材用樹脂 - Google Patents
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Description
また、制振材とは技術分野が異なるが、次のようなバインダー組成物等が開示されている。すなわち、ブロードな感温増粘挙動を有するバインダー組成物の提供を目的として、樹脂ラテックス(A)と熱可逆性増粘剤(B)からなる熱可逆増粘性バインダー組成物が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。これは、熱可逆性増粘剤(B)として、アルキルアクリルアミドを共重合したもの等を用いている。
また、エマルション爆薬の製造に用いるのに適したエマルションとして、少なくとも1つの会合性増粘剤を含むエマルションが開示されている(例えば、特許文献3参照。)。当該会合性増粘剤は、エマルション粘度の迅速かつ可逆的変化を提供するとされ、アルキルアクリルアミドを共重合したもの等を用いている。
そのようなことから、制振材用途に好適に適用できる制振材用樹脂においては、加熱乾燥性・厚膜乾燥性(焼付け性)は重要な性能評価の指標の一つとなる。
更に、制振材が種々の分野に適用され、また、制振性能の向上が求められる中、加熱乾燥性・厚膜乾燥性(焼付け性)の向上による制振性能の発現、制振材を構成するポリマー自体の制振性能の向上が求められるところであった。
このように、従来の制振材用樹脂においては、上述した加熱乾燥性・厚膜乾燥性(焼付け性)と、制振材を構成するポリマー自体の制振性能とを、充分に向上するものが見いだされていなかった。
なお、特許文献2及び3に記載された技術においては、制振材とは技術分野が全く異なるため、上記のことが課題として全く認識されていない。すなわち、エマルションを用いた制振材用樹脂において、厚膜乾燥性や制振性に関する記載はない。アルキルアクリルアミドを共重合することにより、ブロードな感温増粘挙動やエマルション粘度の迅速かつ可逆的変化を提供するとしても、これらの特性が厚膜乾燥性や制振性に関連することの開示はみられない。
このように、上述した各文献においては、本発明の課題と解決手段との関連が全く記載されていない。
上記ポリマーエマルションは、下記一般式(1)
以下に本発明を詳述する。
当該ポリマーエマルションは、1種でも2種以上であってもよい。また、上記単量体(1)も、1種でも2種以上であってもよい。
上記ポリマーエマルションは、ポリマーエマルションを形成するポリマー(重合体(A))と水性媒体を含有してなるものであることが好ましい。
測定機器:HLC−8120GPC(商品名、東ソー社製)
分子量カラム:TSK−GEL GMHXL−Lと、TSK−GELG5000HXL(いずれも東ソー社製)とを直列に接続して使用
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
検量線用標準物質:ポリスチレン(東ソー社製)
測定方法:測定対象物を固形分が約0.2質量%となるようにTHFに溶解し、フィルターにてろ過した物を測定サンプルとして分子量を測定する。
なお、ガラス転移温度(Tg)は、既に得られている知見に基づいて決定されてもよいし、後述する単量体成分の種類や使用割合によって制御されてもよいが、理論上は、以下の計算式(1)より算出することができる。
上記炭素数1〜20の炭化水素基としては特に限定されず、飽和炭化水素基であっても、不飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖状炭化水素基、分岐状炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれであってもよく、これらのうち複数種類の構造を有する基であってもよい。なかでも、炭素数1〜10の炭化水素基が好ましく、より好ましくは、炭素数1〜3の炭化水素基であり、更に好ましくは、炭素数1〜2の飽和アルキル基又は不飽和アルキル基である。また、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。
炭素数1〜20の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基等の、炭素数1〜20の脂肪族又は脂環式アルキル基;フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等の、炭素数6〜20のアリール基;o−,m−又はp−トリル基、2,3−又は2,4−キシリル基、メシチル基等の、アルキル基で置換されたアリール基;ビフェニリル基等の、(アルキル)フェニル基で置換されたアリール基;ベンジル基、フェネチル基、ベンズヒドリル基、トリチル基等の、アリール基で置換されたアルキル基等が挙げられる。
上述したもののうち、R1、R2、R3としては、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基が好ましく、水素原子及びメチル基がより好ましく、水素原子が最も好ましい。
上記炭素数1〜20の2価の炭化水素基は特に限定されず、飽和炭化水素基であっても、不飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖状炭化水素基、分岐状炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれであってもよく、これらのうち複数種類の構造を有する基であってもよい。なかでも、炭素数1〜10の2価の炭化水素基が好ましく、より好ましくは、炭素数1〜5の2価の炭化水素基であり、更に好ましくは、炭素数1〜5のアルキレン基であり、特に好ましくは、炭素数1〜3のアルキレン基である。また、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。
上記炭素数1〜20の2価の炭化水素基として具体的には、メチレン基(−CH2−)、エチレン基(−CH2CH2−)、トリメチレン基(−CH2CH2CH2−)、テトラメチレン基(−CH2CH2CH2CH2−)、ペンタメチレン基、へキサメチレン基等の、直鎖のアルキレン基;エチリデン基[−CH(CH3)−]、プロピレン基[−CH(CH3)CH2−]、プロピリデン基[−CH(CH3CH2)−]、イソプロピリデン基[−C(CH3)2−]、等の分岐鎖のアルキレン基等が挙げられる。これらの中でも、メチレン基、エチレン基が好ましく、特にメチレン基であることが好ましい。
R4が−O−RX−で表される基である場合、上記一般式(1)で表される化合物はエステル基とRXで表される2価の炭化水素基とを有することになる。R4が−NH−RX−で表される基である場合、上記一般式(1)で表される化合物はアミド基とRXで表される2価の炭化水素基とを有することになる。RXで表される2価の炭化水素基としては、上述した炭素数1〜20の2価の炭化水素基と同様のものを挙げることができる。
上述したもののうち、R4としては、直接結合、メチレン基、エチレン基が好ましく、直接結合、メチレン基がより好ましく、直接結合が最も好ましい。
炭素数1〜20の炭化水素基は、R1、R2、R3について上述したものと同様である。
−RX−O−RYで表される基は、構造中にエーテル基と炭化水素基とを有する基である。RXで表される2価の炭化水素基は、R4について上述したものと同様である。また、RYで表される炭化水素基は、R1、R2、R3について上述したものと同様である。−RX−O−RYで表される基として具体的には、メトキシメチル基、エトキシメチル基、アリルオキシメチル基、メトキシエチル基等を挙げることができる。好ましくはメトキシメチル基である。
−RX−OHで表される基は、構造中にアルコール末端(アルコール基、ヒドロキシル基)と炭化水素基とを有する基である。RXで表される炭化水素基は、R4について上述したものと同様である。−RX−OHで表される基として具体的には、ヒドロキシメチル基(メチロール基)、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等を挙げることができる。好ましくはヒドロキシメチル基(メチロール基)である。
R5、R6としては、一方が水素原子、他方が炭素数1以上の炭化水素基であることが好ましい。該炭素数1以上の炭化水素基としては、炭素数2以上の炭化水素基であることが好ましく、炭素数3以上の炭化水素基であることがより好ましい。例えば、該炭素数1以上の炭化水素基としては、イソプロピル基である形態が特に好ましい。
上記窒素原子と2〜6個の炭素原子とにより構成される環構造としては、例えば、下記一般式(2−1)〜(2−5)で表される構造や、それらが有する水素原子の1又は2以上が他の基によって置換された構造を挙げることができる。
上記窒素原子と酸素原子と2〜6個の炭素原子とにより構成される環構造としては、例えば、下記一般式(3−1)〜(3−5)で表される構造や、それらが有する水素原子の1又は2以上が他の基によって置換された構造を挙げることができる。
R5、R6が窒素原子とともに環構造を形成する形態において、上記環構造としては、窒素原子と酸素原子と2〜6個の炭素原子とにより構成される環構造が好ましい。
なお、本明細書中、(メタ)アクリル酸系単量体とは、アクリロイル基若しくはメタクリロイル基、又は、これらの基における水素原子が他の原子若しくは原子団に置き換わった基を有し、かつ、−COOH基を有する単量体であり、(メタ)アクリル系単量体とは、アクリロイル基若しくはメタクリロイル基、又は、これらの基における水素原子が他の原子若しくは原子団に置き換わった基を有し、かつ、−COOH基がエステルとなった形態若しくは塩となった形態の単量体又はそのような単量体の誘導体である。
より好ましくは、全単量体成分100質量%に対して(メタ)アクリル酸系単量体を0.5〜3質量%、その他の共重合可能なエチレン系不飽和単量体を97〜99.5質量%含んでなることである。
その他の共重合可能なエチレン系不飽和単量体には、(メタ)アクリル酸系単量体以外の(メタ)アクリル系単量体、単量体(1)以外の窒素原子を有する不飽和単量体、芳香環を有する不飽和単量体、(メタ)アクリル酸系単量体と共重合可能なその他の単量体が含まれる。
すなわち、ポリマーエマルションを形成するポリマー(重合体(A))が、スチレンを含む単量体成分から得られたスチレン(メタ)アクリル系重合体であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
上記極性基含有単量体が有する極性基としては、有機化合物において一般に極性基とされるものであればよいが、水酸基、ニトリル基、カルボキシル基及びピロリドン基からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。より好ましくは、ニトリル基及び/又はカルボキシル基である。
また、2種以上のポリマーエマルションの混合物の場合は、1種のポリマーエマルションのみ、2種以上のポリマーエマルションの一部(例えば3種混合物の場合は、そのうちの2種)、及び、2種以上のポリマーエマルションの全部(例えば3種混合物の場合は、3種全て)のいずれかに、単量体(1)が共重合されてなることが好ましい。
コア・シェル複合構造を有するエマルションは、実用温度範囲内の幅広い範囲における制振性に優れる。特に高温域においても、他の形態の制振材配合物と比較して優れた制振性を発揮し、その結果、実用温度範囲内において、常温から高温域まで幅広い範囲に渡って制振性能を発揮することができる。
なお、上記コア・シェル複合構造においては、コア部の表面がシェル部によって被覆された形態であることが好ましい。この場合、コア部の表面は、シェル部によって完全に被覆されていることが好適であるが、完全に被覆されていなくてもよく、例えば、網目状に被覆されている形態や、所々においてコア部が露出している形態であってもよい。
また、コア部を形成する単量体成分とシェル部を形成する単量体成分とを合わせたトータルの単量体成分から得られるポリマーのTgは、−20〜40℃であることが好ましい。より好ましくは、−10〜30℃である。
上記コア部とシェル部とを有するエマルション粒子は、後述する乳化重合法(多段重合)を用いて得ることができる。
平均粒子径がこの範囲にあるエマルション粒子を用いることにより、制振材に要求される加熱乾燥性、塗工性等の基本性能を充分なものとした上で、制振性をより優れたものとすることができる。上記上限は、より好ましくは400nm以下であり、更に好ましくは350nm以下である。エマルション粒子の平均粒子径がこのような範囲であると、本発明の制振材用樹脂の作用効果がより効果的に発揮されることになる。また、平均粒子径の下限は、好ましくは110nm以上であり、より好ましくは120nm以上である。
平均粒子径(体積平均粒子径)は、例えば、エマルションを蒸留水で希釈し、充分に攪拌混合した後、ガラスセルに約10ml採取し、これを動的光散乱法による粒度分布測定器(Particle Sizing Systems社製「NICOMP Model 380」)で測定することにより求めることができる。
その他の成分を含む場合、制振材用樹脂全体に対して、その他の成分の割合は、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以下である。なお、ここでいうその他の成分とは、制振材用樹脂を塗布し、加熱乾燥した後も塗膜中に残る不揮発分(固形分)のことを意味し、水性媒体は含まれない。
本発明の制振材用樹脂は、固形分の含有割合が樹脂全体に対して40〜80質量%であることが好ましく、より好ましくは50〜70質量%である。
なお、ここでいう固形分とは、制振材用樹脂に含まれる水性媒体以外の成分を意味する。
本明細書中、pHは、pHメーターにより測定することができる。例えば、pHメーター(堀場製作所社製「F−23」)を用いて25℃での値を測定することが好ましい。
なお、粘度は、B型回転粘度計を用いて、25℃、20rpmの条件下で測定することができる。
上記アニオン系界面活性剤としては特に限定されず、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンオレイルエーテル硫酸ナトリウム塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、ポリオキシアルキレン(モノ、ジ、トリ)スチリルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレン(モノ、ジ、トリ)ベンジルフェニルエーテル硫酸エステル塩、アルケニルコハク酸ジ塩;ナトリウムドデシルサルフェート、カリウムドデシルサルフェート、アンモニウムアルキルサルフェート等のアルキルサルフェート塩;ナトリウムドデシルポリグリコールエーテルサルフェート;ナトリウムスルホリシノエート;スルホン化パラフィン塩等のアルキルスルホネート;ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、アルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカリ金属サルフェート等のアルキルスルホネート;高アルキルナフタレンスルホン酸塩;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;ナトリウムラウレート、トリエタノールアミンオレエート、トリエタノールアミンアビエテート等の脂肪酸塩;ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンカルボン酸エステル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンフェニルエーテル硫酸エステル塩;コハク酸ジアルキルエステルスルホン酸塩;ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。
また、これらのノニオンタイプに相当する界面活性剤も使用することができる。
スルホコハク酸塩型反応性アニオン系界面活性剤の市販品としては、ラテムルS−120、S−120A、S−180及びS−180A(いずれも商品名、花王社製)、エレミノールJS−2(商品名、三洋化成工業社製)、アデカリアソープSR−10、SR−20、SR−30(ADEKA社製)等が挙げられる。
アルケニルコハク酸塩型反応性アニオン系界面活性剤の市販品としては、ラテムルASK(商品名、花王社製)等が挙げられる。
更に、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルフォネート塩(例えば、三洋化成工業社製「エレミノールRS−30」、日本乳化剤社製「アントックスMS−60」等)、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルフォネー卜塩(例えば、第一工業製薬社製「アクアロンKH−10」等)等のアリル基を有する硫酸エステル(塩)、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム(例えば、花王社製「ラテムルPD−104」等)等も用いることができる。
炭素数3〜5の脂肪族不飽和カルボン酸のスルホアルキル(炭素数1〜4)エステル塩型界面活性剤、例えば、2−スルホエチル(メタ)アクリレートナトリウム塩、3−スルホプロピル(メタ)アクリレートアンモニウム塩等の(メタ)アクリル酸スルホアルキルエステル塩型界面活性剤;スルホプロピルマレイン酸アルキルエステルナトリウム塩、スルホプロピルマレイン酸ポリオキシエチレンアルキルエステルアンモニウム塩、スルホエチルフマル酸ポリオキシエチレンアルキルエステルアンモニウム塩等の脂肪族不飽和ジカルボン酸アルキルスルホアルキルジエステル塩型界面活性剤。
上記界面活性剤の使用量としては、用いる界面活性剤の種類や単量体成分の種類等に応じて適宜設定すればよいが、重合時の安定性や重合後の貯蔵安定性確保に必要な最低限の量といった観点から、例えば、重合体を形成するのに用いられる単量体成分の総量100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5質量部であり、更に好ましくは1〜3質量部である。
上記保護コロイドの使用量としては、使用条件等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、重合体を形成するのに用いられる単量体成分の総量100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましく、より好ましくは3質量部以下である。
上記重合開始剤の使用量としては特に限定されず、重合開始剤の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、重合体を形成するのに用いられる単量体成分の総量100質量部に対して、0.1〜2質量部であることが好ましく、より好ましくは0.2〜1質量部である。
上記還元剤の使用量としては特に限定されず、例えば、重合体を形成するのに用いられる単量体成分の総量100質量部に対して、0.05〜1質量部であることが好ましい。
単量体成分や重合開始剤等の添加方法としては特に限定されず、例えば、一括添加法、連続添加法、多段添加法等の方法を適用することができる。また、これらの添加方法を適宜組み合わせてもよい。
中和剤としては特に限定されず、例えば、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン等の三級アミン;ジグリコールアミン、アンモニア水;水酸化ナトリウム等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、制振材用樹脂を必須とする後述の制振材組成物から形成される塗膜の耐水性等が向上することから、塗膜の加熱時に揮散する揮発性塩基を用いることが好ましい。より好ましくは、加熱乾燥性が良好となり、制振性が向上することから、沸点が80〜360℃のアミンを用いることが好ましい。このような中和剤としては、例えば、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン等の三級アミン、ジグリコールアミンが好適である。より好ましくは、沸点が130〜280℃のアミンを用いることである。
なお、上記沸点は、常圧での沸点である。
上記制振材組成物における制振材用樹脂の配合量としては、例えば、制振材組成物の固形分100質量%に対し、制振材用樹脂の固形分が10〜60質量%となるように設定することが好ましく、より好ましくは15〜60質量%である。
上記制振材組成物の粘度は、50〜200Pa・sであることが好ましい。このような粘度であると、基材への塗工がしやすく、かつ、液ダレのない、塗布型制振材組成物として好適なものとなる。より好ましくは60〜150Pa・sである。
制振材組成物の粘度は、上述したものと同様の方法により測定することができる。
上記発泡剤の配合量としては、制振材用樹脂の固形分100質量部に対し、0.5〜5.0質量部とすることが好ましく、より好ましくは1.0〜3.0質量部である。
なお、上記他の成分は、例えば、バタフライミキサー、プラネタリーミキサー、スパイラルミキサー、ニーダー、ディゾルバー等を用いて、上記制振材用樹脂等と混合され得る。
水系架橋剤は、制振材用樹脂に添加してよいし、制振材組成物として他の成分を配合するときに同時に添加してもよい。上記制振材用樹脂又は制振材組成物に架橋剤を混合することにより、樹脂の強靱性が向上し、その結果、高温領域で充分な高制振性が発現する。中でもオキサゾリン化合物を用いることが好ましい。
上記消泡剤としては、例えば、シリコン系消泡剤等が挙げられる。
上記着色剤としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、弁柄、ハンザイエロー、ベンジンイエロー、フタロシアニンブルー、キナクリドンレッド等の有機又は無機の着色剤が挙げられる。
上記防錆顔料としては、例えば、リン酸金属塩、モリブデン酸金属塩、硼酸金属塩等が挙げられる。
上記多価金属化合物の形態としては、例えば、粉体、水分散体や乳化分散体等であってよい。中でも、制振材組成物中への分散性が向上することから、水分散体又は乳化分散体の形態で使用することが好ましく、より好ましくは乳化分散体の形態で使用することである。
また、多価金属化合物の使用量は、制振材組成物中の固形分100質量部に対して、0.05〜5.0質量部とすることが好ましく、より好ましくは0.05〜3.5質量部である。
上記制振材組成物は、例えば、基材に塗布して乾燥することにより制振材となる塗膜を形成することができる。制振材組成物を基材に塗布する方法としては、例えば、刷毛、へら、エアスプレー、エアレススプレー、モルタルガン、リシンガン等を用いて塗布することができる。
また、乾燥後の塗膜の面密度が1.0〜7.0kg/m2となるように塗布することも好ましく、より好ましくは2.0〜6.0kg/m2である。なお、本発明の制振材組成物を使用することにより、乾燥時及び乾燥後に膨張やクラックが生じにくく、しかも傾斜面の塗料のずり落ちも発生しにくい塗膜を得ることが可能となる。
このように、乾燥後の塗膜の膜厚が1〜5mmとなるように塗工して乾燥する制振材組成物の塗工方法、及び、乾燥後の塗膜の面密度が2.0〜6.0kg/m2となるように塗工して乾燥する制振材組成物の塗工方法もまた、本発明の好ましい実施形態のひとつである。
損失係数は、通常ηで表され、制振材に対して与えた振動がどの程度減衰したかを示すものである。上記損失係数は、数値が高いほど制振性能に優れていることを示す。
上記損失係数の測定方法としては、共振周波数付近で測定する共振法が一般的であり、半値幅法、減衰率法、機械インピーダンス法がある。本発明の制振材組成物において、制振材組成物から形成される膜の損失係数としては、片持ち梁法を用いた共振法(3dB法)により測定することが好適である。片持ち梁法を用いる測定は、例えば、株式会社小野測機製のCF−5200型FFTアナライザーを用いて行うことができる。
また、上記損失係数は、冷間圧延鋼板(SPCC−SD:長さ250mm×幅10mm×厚み1.6mm)上に、長さ200mm×幅10mm×厚み3.0mmの塗膜容量で制振材組成物を塗布し、95℃×30分間乾燥後、130℃×60分間焼付け乾燥して被膜を形成することにより、測定することが好ましい。損失係数の測定は、例えば、20℃、30℃、40℃、50℃及び60℃の各温度における損失係数を共振法(3dB法)により測定し、その中のピーク値により評価するのが好ましい。また、制振材組成物から形成される膜の実用温度範囲が通常では20〜60℃であるので、20〜60℃の各温度における損失係数を合計した値で制振性能を評価してもよく、制振材組成物から形成される膜が、20℃、40℃及び60℃における損失係数を合計した総損失係数が0.300以上である制振材組成物もまた、本発明の1つである。そのような制振材組成物である場合に、制振材組成物から形成される膜の実用温度範囲である20〜60℃において充分な制振性を発揮しているということができる。
<ガラス転移温度(Tg)>
各段で用いた単量体組成から、下記計算式(1)を用いて算出した。
上記計算式(1)により重合性単量体成分のガラス転移温度(Tg)を算出するのに使用したそれぞれのホモポリマーのTg値を下記に示した。
メチルメタクリレート(MMA):105℃
スチレン(St):100℃
ブチルアクリレート(BA):−56℃
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA):−70℃
アクリル酸(AA):95℃
得られたエマルション約1gを秤量、熱風乾燥機で110℃×1時間後、乾燥残量を不揮発分として、乾燥前質量に対する比率を質量%で表示した。
<pH>
pHメーター(堀場製作所社製「F−23」)により25℃での値を測定した。
<粘度>
B型回転粘度計(東機産業社製「VISCOMETER TUB−10」)を用いて、25℃、20rpmの条件下で測定した。
動的光散乱法による粒度分布測定器(Particle Sizing Systems社製「NICOMP Model 380」)を用い、体積平均粒子径を測定した。
以下の測定条件下で、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定した。
測定機器:HLC−8120GPC(商品名、東ソー社製)
分子量カラム:TSK−GEL GMHXL−Lと、TSK−GELG5000HXL(いずれも東ソー社製)とを直列に接続して使用
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
検量線用標準物質:ポリスチレン(東ソー社製)
測定方法:測定対象物を固形分が約0.2質量%となるようにTHFに溶解し、フィルターにてろ過した物を測定サンプルとして分子量を測定した。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート490部、2−エチルヘキシルアクリレート400部、アクリル酸10部、アクリロイルモルホリン100部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、以下同様)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に満下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH7.9、粘度850mPa・s、粒子径220nm、Tg10℃、重量平均分子量65000のポリマーエマルションAを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート490部、2−エチルヘキシルアクリレート400部、アクリル酸10部、N,N−ジエチルアクリルアミド100部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に滴下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH7.9、粘度350mPa・s、粒子径210nm、Tg7℃、重量平均分子量72000のポリマーエマルションBを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート490部、2−エチルヘキシルアクリレート400部、アクリル酸10部、N−イソプロピルアクリルアミド100部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に滴下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH8.0、粘度230mPa・s、粒子径234nm、Tg10℃、重量平均分子量58000のポリマーエマルションCを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート490部、2−エチルヘキシルアクリレート400部、アクリル酸10部、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド100部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に滴下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH8.0、粘度270mPa・s、粒子径205nm、Tg10℃、重量平均分子量61000のポリマーエマルションDを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート345部、2−エチルヘキシルアクリレート345部、アクリル酸10部、N,N−ジエチルアクリルアミド300部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に滴下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH8.0、粘度2070mPa・s、粒子径205nm、Tg8℃、重量平均分子量59000のポリマーエマルションEを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート490部、2−エチルヘキシルアクリレート490部、アクリル酸10部、N,N−ジエチルアクリルアミド10部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に滴下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH8.0、粘度170mPa・s、粒子径215nm、Tg8℃、重量平均分子量67000のポリマーエマルションFを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート395部、2−エチルヘキシルアクリレート395部、アクリル酸10部、N,N−ジエチルアクリルアミド200部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に滴下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH8.0、粘度870mPa・s、粒子径225nm、Tg8℃、重量平均分子量72000のポリマーエマルションGを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水468.3部を仕込んだ。その後、窒素ガス気流下で撹拌しながら内温を75℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートにメチルメタクリレート590部、2−エチルヘキシルアクリレート400部、アクリル酸10部、β−メルカプトプロピオン酸4部、予め20%水溶液に調整したレベノールWZ(商品名、花王社製)180.0部及び脱イオン水194部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を80℃に維持しながら、上記単量体乳化物のうちの8部、5%過硫酸カリウム水溶液40部を添加し、初期重合を開始した。20分後、反応系内を80℃に維持したまま、残りの単量体乳化物を180分にわたって均一に滴下した。滴下終了後60分同温度を維持した。得られた反応液を室温まで冷却後、25%アンモニア水5部を添加し、不揮発分55%、pH7.8、粘度220mPa・s、粒子径270nm、Tg8℃、重量平均分子量64000のポリマーエマルションHを得た。
また、当該ポリマーエマルションを用い、後述の配合組成として制振材組成物を得た。
上記実施例、比較例で得られた制振材用樹脂(ポリマーエマルション)を下記のとおり配合し、制振材組成物とした。
ポリマーエマルション 359部
炭酸カルシウム(NN#200※1) 620部
分散剤(アクアリックDL−40S※2) 6部
増粘剤(アクリセットWR−650※3) 4部
消泡剤(ノプコ8034L※4) 1部
発泡剤(F−30※5) 6部
※1:日東粉化工業株式会社製 充填剤
※2:株式会社日本触媒製 ポリカルボン酸型分散剤(有効成分44%)
※3:株式会社日本触媒製 アルカリ可溶性のアクリル系増粘剤(有効成分30%)
※4:サンノプコ株式会社製 消泡剤(主成分:疎水性シリコーン+鉱物油)
※5:松本油脂社製 発泡剤
<乾燥塗膜表面状態>
ガラス板の上に、作製した制振材組成物をその塗布厚みが3mmとなるように塗布した。その後、熱風乾燥機を用いて、150℃で30分間乾燥し、得られた乾燥塗膜の表面状態を以下の基準で評価した。
○:異常なし
△:表面や界面に亀裂あり
×:塗膜形状を維持できない
得られた制振材組成物を冷間圧延鋼板(SPCC・幅15mm×長さ250mm×厚み1.5mm)上に3mmの厚みで塗布して150℃で30分間乾燥し、冷間圧延鋼板上に面密度4.0Kg/m2の制振材被膜を形成した。制振性の測定は、片持ち梁法(株式会社小野測機製損失係数測定システム)を用いて、それぞれの温度(20℃、40℃、60℃)における損失係数を共振法(3dB法)により測定した。また、制振性の評価は、総損失係数(20℃、40℃、60℃での損失係数の和)により行い、総損失係数の値が大きいほど制振性に優れるものとした。
上記実施例において、上記単量体(1)を重合してなるポリマーエマルションからなる制振材用樹脂を用いることによって、上述した加熱乾燥性及び制振性が発現する作用機序はすべて同様であるものと考えられる。
したがって、上記製造例及び実施例の結果から、本発明の技術的範囲全般において、また、本明細書において開示した種々の形態において本発明が適用でき、有利な作用効果を発揮することができるといえる。
Claims (6)
- ポリマーエマルションからなる制振材用樹脂であって、
該ポリマーエマルションは、下記一般式(1)
- 前記ポリマーエマルションは、前記一般式(1)で表される単量体を、全単量体100質量部に対して1〜20質量部共重合してなることを特徴とする請求項1に記載の制振材用樹脂。
- 前記ポリマーエマルションを形成するポリマーは、重量平均分子量が2万〜80万であることを特徴とする請求項1又は2に記載の制振材用樹脂。
- 前記ポリマーエマルションを形成するポリマーは、ガラス転移温度が−20〜40℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の制振材用樹脂。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の制振材用樹脂、顔料、発泡剤及び増粘剤を必須成分として含有することを特徴とする制振材組成物。
- 請求項5に記載の制振材組成物を塗布し乾燥させて得られ、塗膜の膜厚が1〜5mmであることを特徴とする制振材。
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