JP6247347B2 - Damping emulsion and damping composition - Google Patents
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Description
本発明は、制振材用エマルション及び制振材配合物に関する。より詳しくは、各種構造体における振動や騒音を防止して静寂性を保つために使用される制振材の材料として有用な制振材用エマルション及び制振材配合物に関する。 The present invention relates to a damping material emulsion and a damping material composition. More specifically, the present invention relates to an emulsion for damping material and a damping material composition useful as a damping material used to prevent vibration and noise in various structures and maintain quietness.
制振材は、各種構造体における振動や騒音を防止して静寂性を保つためのものであり、例えば、自動車の室内床下等に用いられている他、鉄道車両、船舶、航空機や電気機器、建築構造物、建設機器等にも広く利用されている。このような制振材に用いられる材料としては、従来、振動吸収性能及び吸音性能を有する材料を素材とする板状成形体やシート状成形体等の成形加工品が使用されているが、振動や音響の発生箇所の形状が複雑な場合には、これらの成形加工品を振動発生箇所に適用することが困難であることから、作業性を改善して制振性を充分に発揮させるための手法が種々検討されている。例えば、自動車の室内床下等には無機粉体を含んだアスファルトシートが用いられてきたが、熱融着させる必要性があることから、作業性等の改善が望まれていた。 The damping material is for keeping vibration and noise in various structures and keeping quiet, for example, in addition to being used under the indoor floor of an automobile, a railway vehicle, a ship, an aircraft, an electrical device, Widely used in building structures and construction equipment. As a material used for such a damping material, conventionally, a molded product such as a plate-shaped molded body or a sheet-shaped molded body made of a material having vibration absorption performance and sound absorption performance has been used. If the shape of the sound generation location is complicated, it is difficult to apply these molded products to the vibration generation location. Various methods have been studied. For example, an asphalt sheet containing an inorganic powder has been used under the floor of an automobile, but it has been desired to improve workability and the like because it has to be heat-sealed.
そこで、このような成形加工品の代替材料として、塗布型制振材(塗料)が開発されており、例えば、該当箇所にスプレーにより吹き付ける、又は、任意の方法により塗布することで形成される塗膜によって、振動吸収効果及び吸音効果を得ることが可能な制振塗料が種々提案されるに至っている。具体的には、例えば、アスファルト、ゴム、合成樹脂等の展色剤に合成樹脂粉末を配合して得られる塗膜硬度を改良した水系制振塗料の他、自動車の室内用に適するものとして、樹脂エマルションに充填剤として活性炭を分散させた制振塗料等が開発されている。 Accordingly, coating type damping materials (paints) have been developed as an alternative material for such molded products. For example, a coating formed by spraying or spraying on a corresponding portion by any method. Various vibration-damping paints that can obtain a vibration absorption effect and a sound absorption effect by using a film have been proposed. Specifically, for example, as a water-based vibration-damping paint with improved coating film hardness obtained by blending a synthetic resin powder with a color developing agent such as asphalt, rubber, synthetic resin, and the like suitable for indoor use in automobiles, Anti-vibration coatings in which activated carbon is dispersed as a filler in a resin emulsion have been developed.
制振材用のエマルションとしては、例えば、ガラス転移温度の異なる2種以上の重合体を含有してなる重合体水性分散物であって、該重合体水性分散物が少なくとも、特定の構造を有する低いガラス転移温度の重合体、ならびに、特定の構造を有する高いガラス転移温度の重合体を含有してなる水性制振材用エマルションが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。また、アクリル系モノマーを必須とするモノマー混合物を共重合してなる制振材用共重合エマルションであって、該モノマー混合物に対してメチルメタクリレートを25質量%以上含有するものである制振材用共重合エマルションが開示されている(例えば、特許文献2参照。)。このような従来の制振材用エマルションでは、幅広い温度領域での高い制振性を与えることを目的としているものであったが、各種構造体の制振材に用いられる材料としてより好適なものとするため、更に高いレベルの制振性を有するものとすることが求められていた。 As an emulsion for a vibration damping material, for example, an aqueous polymer dispersion containing two or more polymers having different glass transition temperatures, the aqueous polymer dispersion has at least a specific structure. An emulsion for an aqueous vibration damping material comprising a polymer having a low glass transition temperature and a polymer having a specific structure and a high glass transition temperature is disclosed (for example, see Patent Document 1). Moreover, it is a copolymer emulsion for a vibration damping material obtained by copolymerizing a monomer mixture that essentially contains an acrylic monomer, and contains 25% by mass or more of methyl methacrylate with respect to the monomer mixture. A copolymer emulsion is disclosed (for example, see Patent Document 2). Such conventional emulsions for vibration damping materials were intended to give high vibration damping properties in a wide temperature range, but are more suitable as materials used for vibration damping materials of various structures. Therefore, it has been required to have a higher level of vibration control.
更に、制振性水性塗料組成物としては、樹脂エマルションと充填剤とを必須成分として含んでなる制振性水性塗料組成物であって、該樹脂エマルションが、Tgが10〜50℃であり、損失角正接(tanδ)が1.5以上であり、樹脂粒子の平均粒子径が150〜1000nmである樹脂エマルションであり、該充填剤が活性炭を1〜45重量%含んでなる制振性水性塗料組成物(例えば、特許文献3参照。)、酢酸ビニル系樹脂エマルションと充填剤とを必須成分として含んでなる制振性水性塗料組成物において、酢酸ビニル系樹脂が、Tgが10〜50℃であり、メタノール溶媒で測定したゲル分率が0〜30%であり、損失角正接(tanδ)が1.5以上である制振性水性塗料組成物(例えば、特許文献4参照。)が開示されているが、このような組成物と他の原料とを含む制振材配合物としたときの、他の原料の分散性や加熱乾燥性等において充分な特性が得られているものではなく、各種構造体等に対して好適に用いることができる制振材用エマルションとしては改善の余地があった。 Furthermore, the vibration-damping water-based coating composition is a vibration-damping water-based coating composition comprising a resin emulsion and a filler as essential components, and the resin emulsion has a Tg of 10 to 50 ° C. A vibration-damping water-based paint having a loss angle tangent (tan δ) of 1.5 or more and an average particle diameter of resin particles of 150 to 1000 nm, wherein the filler comprises 1 to 45% by weight of activated carbon. In a vibration-damping aqueous coating composition comprising a composition (for example, see Patent Document 3), a vinyl acetate resin emulsion and a filler as essential components, the vinyl acetate resin has a Tg of 10 to 50 ° C. There is disclosed a vibration-damping water-based coating composition (see, for example, Patent Document 4) having a gel fraction measured with a methanol solvent of 0 to 30% and a loss angle tangent (tan δ) of 1.5 or more. ing However, when it is a vibration damping composition containing such a composition and other raw materials, sufficient properties are not obtained in the dispersibility and heat drying properties of other raw materials, and various structures There was room for improvement as an emulsion for a vibration damping material that can be suitably used for a body or the like.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、より高いレベルで制振性に優れる制振材を形成することができる制振材用エマルション及び制振材配合物を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described present situation, and an object thereof is to provide an emulsion for a vibration damping material and a vibration damping material composition capable of forming a vibration damping material excellent in vibration damping performance at a higher level. It is what.
本発明者は、モノマー成分を重合して得られるポリマーから構成される制振材用エマルションを用いて、優れた制振性を有する制振材を製造する方法について種々検討したところ、ポリマー密度と該エマルションを用いて形成される膜の制振性とに相関性があるという知見を見いだした。すなわち、ポリマー密度がある特定値以上となるように高く設計することによって、制振材において際立って優れた制振性を示すエマルションを得ることができることを見いだした。このような知見は従来技術にはまったく認められず、本発明者によって見いだされた新たな知見であり、ポリマー密度が制振性能に大きく影響することを見いだしたこと自体に重要な技術的意義があるといえる。ポリマー密度は、計算によって求めることができ、これを1.11g/cm3以上とすることによって、制振性の指標となる、制振材用エマルションから形成される膜の動的粘弾性の損失正接(tanδ)、制振材用エマルションを含む制振材配合物の損失係数をこれまでにない高いものとすることができる。また、ポリマーの重量平均分子量を制御することや、アクリル系モノマーを主体として合成したポリマーを用いることによって、加熱乾燥性や、制振材配合物中に含まれる他の原料の分散性を高め、より優れた制振材とすることができることを見いだした。そして、このような制振材用エマルションを用いて形成される制振材は、制振性を要する各種構造体に対して好適に用いることができ、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
なお、本発明は、ポリマー密度の計算によって、制振材用エマルションのポリマー設計を可能にするという新たなポリマー設計手法を提供するものでもある。ポリマー設計をいわゆるシミュレーションできる手法として、これまでにない効率性、有用性を有するものであるといえる。
The inventor conducted various studies on methods for producing a vibration damping material having excellent vibration damping properties using an emulsion for vibration damping materials composed of a polymer obtained by polymerizing monomer components. The present inventors have found that there is a correlation with the vibration damping properties of the film formed using the emulsion. That is, it has been found that by designing the polymer density so as to be a certain value or higher, an emulsion that exhibits outstanding vibration damping properties can be obtained in the vibration damping material. Such knowledge is not recognized in the prior art at all, and is a new knowledge discovered by the present inventor, and the fact that it has been found that the polymer density greatly affects the vibration damping performance itself has important technical significance. It can be said that there is. The polymer density can be obtained by calculation, and by setting this to 1.11 g / cm 3 or more, the loss of dynamic viscoelasticity of the film formed from the emulsion for damping material, which becomes an index of damping properties The loss factor of the damping material composition including the tangent (tan δ) and the damping material emulsion can be made higher than ever. In addition, by controlling the weight average molecular weight of the polymer and using a polymer synthesized mainly with an acrylic monomer, the heat drying property and dispersibility of other raw materials contained in the vibration damping composition are increased. It was found that a better damping material can be obtained. And the damping material formed using such emulsion for damping materials can be used suitably with respect to various structures which require damping properties, and can solve the above-mentioned problem wonderfully. The present invention has been conceived and reached the present invention.
In addition, this invention provides the new polymer design method of enabling the polymer design of the emulsion for damping materials by calculation of a polymer density. It can be said that it has unprecedented efficiency and usefulness as a technique capable of simulating polymer design.
すなわち本発明は、モノマー成分を重合して得られるポリマーから構成される制振材用エマルションであって、ポリマー密度が1.11g/cm3以上である制振材用エマルションである。
本発明はまた、上記制振材用エマルション、顔料、発泡剤及び増粘剤を必須成分とする制振材配合物でもある。
以下に本発明を詳述する。
That is, the present invention is an emulsion for vibration damping materials composed of a polymer obtained by polymerizing monomer components, and the emulsion for vibration damping materials having a polymer density of 1.11 g / cm 3 or more.
The present invention is also a vibration damping composition containing the above damping material emulsion, pigment, foaming agent and thickener as essential components.
The present invention is described in detail below.
本発明の制振材用エマルションは、モノマー成分を重合して得られるポリマーから構成されるものである。上記制振材用エマルションは、通常、ポリマー及び媒体を含むものであって、該ポリマーが媒体中に粒子状に分散された形態で存在するものである。なお、媒体としては、ポリマーが媒体に溶解せず、媒体中に分散された形態にすることができるものであれば特に限定されるものではない。このような媒体としては、例えば、水、水と混じり合うことができる溶媒の1種又は2種以上の混合溶媒、このような溶媒に水が主成分となるように混合した混合溶媒等の水性媒体が挙げられる。中でも、本発明の制振材用エマルションを含む塗料を塗布する際の安全性や環境への影響を考慮すると、水が好適である。 The emulsion for vibration damping materials of the present invention is composed of a polymer obtained by polymerizing monomer components. The emulsion for vibration damping materials usually contains a polymer and a medium, and the polymer exists in a form dispersed in the form of particles in the medium. The medium is not particularly limited as long as the polymer is not dissolved in the medium and can be dispersed in the medium. Examples of such a medium include water, aqueous solvents such as one or two or more kinds of solvents that can be mixed with water, and mixed solvents in which water is the main component. Medium. Among these, water is preferable in consideration of safety and environmental impact when applying the paint containing the emulsion for vibration damping material of the present invention.
上記ポリマーとしては、一種のモノマーを重合して得られるホモポリマー(単独重合体)であってもよいし、二種以上のモノマーを重合して得られるコポリマー(共重合体)であってもよく、特に限定されるものではない。また、制振材用エマルションは、単一種のポリマーから構成されるものであってもよいし、複数種のポリマーから構成されるものであってもよい。例えば、ホモポリマーとコポリマーの2種のポリマーを含むものであってもよいし、3種以上のポリマーを含むものであってもよい。含有されるポリマーの組み合わせは特に限定されるものではなく、制振材の用途に応じて適宜決定することが好ましい。 The polymer may be a homopolymer (homopolymer) obtained by polymerizing one kind of monomer, or a copolymer (copolymer) obtained by polymerizing two or more kinds of monomers. There is no particular limitation. Moreover, the emulsion for vibration damping materials may be composed of a single type of polymer, or may be composed of a plurality of types of polymers. For example, it may include two types of polymers, a homopolymer and a copolymer, or may include three or more types of polymers. The combination of contained polymers is not particularly limited, and is preferably determined as appropriate according to the use of the damping material.
上記制振材用エマルション中の不揮発分、すなわち、モノマー成分を重合してなるポリマーの含有割合としては、制振材用エマルションの総量100質量%に対し、30〜70質量%であることが好適である。70質量%を超えると、制振材用エマルションの粘度が高くなり過ぎて充分な分散安定性を保持することができず、凝集するおそれがある。30質量%未満であると、充分な制振性を発揮しないおそれがある。より好ましくは40〜65質量%である。 The content of the nonvolatile component in the emulsion for damping material, that is, the polymer content obtained by polymerizing the monomer component, is preferably 30 to 70% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of emulsion for damping material. It is. If it exceeds 70% by mass, the viscosity of the emulsion for vibration damping materials becomes too high, and sufficient dispersion stability cannot be maintained, which may cause aggregation. If it is less than 30% by mass, sufficient vibration damping properties may not be exhibited. More preferably, it is 40-65 mass%.
上記ポリマーは、ポリマー密度が1.11g/cm3以上である。ポリマー密度は、より高い方が優れた制振性を発揮することとなるが、これは、ポリマー鎖が密に詰まっていることによって、ポリマー鎖同士の摩擦が起こりやすく、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する効率が向上したためと考えられる。上記ポリマー密度は、制振材用エマルションに含まれるポリマー全体として1.11g/cm3以上であればよい。すなわち、制振材用エマルションに含まれるポリマー密度の平均が1.11g/cm3以上であればよく、本発明の制振材用エマルションの中には、ポリマー密度が1.11g/cm3未満のポリマーが含まれていてもよい。ポリマー密度としてより好ましくは、1.13g/cm3以上であり、更に好ましくは、1.19g/cm3以上であり、特に好ましくは、1.22g/cm3以上である。 The polymer has a polymer density of 1.11 g / cm 3 or more. The higher the polymer density, the better the damping performance. This is because the polymer chains are tightly packed, and the friction between the polymer chains is likely to occur, and vibration energy is converted into thermal energy. This is probably because the conversion efficiency has improved. The polymer density should just be 1.11 g / cm < 3 > or more as the whole polymer contained in the emulsion for vibration damping materials. That is, the average of the polymer density contained in the emulsion for damping material may be 1.11 g / cm 3 or more, and in the emulsion for damping material of the present invention, the polymer density is less than 1.11 g / cm 3. The polymer may be included. The polymer density is more preferably 1.13 g / cm 3 or more, still more preferably 1.19 g / cm 3 or more, and particularly preferably 1.22 g / cm 3 or more.
本発明において、「ポリマー密度」は、ポリマーを製造するためのモノマーから計算によって算出することができ、これに基づいてポリマーを構成する単量体組成を設計することができる。上記ポリマー密度は、アクセルリス株式会社製のSynthiaモジュール Materials StudioR Ver4.3(シンシアモジュール マテリアル スタジオ バージョン4.3)を用いて計算することができる。まず、アクセルリス株式会社製のVisualizer Materials StudioR Ver4.3(ヴィジュアライザー マテリアル スタジオ バージョン4.3)から3−D Sketcher(スケッチャー)を用いてモノマー構造を作成し、繰り返し構造を定義する。定義したモノマー構造を用いてSynthiaモジュールで高分子物性(ポリマー密度等)を計算する。なお、上記ポリマー密度は、温度298K、分子量を100000と設定して計算を行ったものであることが好ましい。Synthiaモジュールは定量的構造物性相関(QSPR:Quantitative structure property relationship)を用いることにより高分子の物性を計算できるソフトウェアであり、グラフ理論から得られる結合性指数を用いてモノマー構造から高分子の物性を計算することができる。詳細な理論は、以下の文献に記載されている。
タイトル:「Prediction of Polymer Properties,Third Edition」
著者:Jozef Bicerano
出版元:Marcel Dekker Ink.,New York
ISBN:978 0824 708214
Copyright:2002
In the present invention, the “polymer density” can be calculated from a monomer for producing a polymer, and a monomer composition constituting the polymer can be designed based on the calculation. The polymer density can be calculated by using Synthia Modules Materials Studio R Ver4.3 (Cynthia Module Material Studio version 4.3) manufactured by Accelrys Corporation. First, a monomer structure is created from Visualizer Materials Studio R Ver4.3 (Visualizer Material Studio version 4.3) manufactured by Accelrys Co., Ltd. using 3-D Sketcher (sketcher), and a repeating structure is defined. Using the defined monomer structure, polymer properties (polymer density, etc.) are calculated with the Synthia module. The polymer density is preferably calculated at a temperature of 298K and a molecular weight of 100,000. The Synthia module is a software that can calculate the physical properties of polymers by using quantitative structure property relationship (QSPR). The physical properties of polymers can be calculated from the monomer structure using the connectivity index obtained from graph theory. Can be calculated. Detailed theory is described in the following literature.
Title: “Prediction of Polymer Properties, Third Edition”
Author: Josef Bicerano
Publisher: Marcel Dekker Ink. , New York
ISBN: 978 0824 708214
Copyright: 2002
上記ポリマー密度は、ホモポリマー(単独重合体)でも、コポリマー(共重合体)でも、上述のSynthiaモジュールを用いて計算することができる。なお、実際にコポリマーを合成して制振材用エマルションを製造する場合、通常、複数の粒子状のポリマーが形成されることとなるが、これらの粒子状のポリマーは、それぞれで原料モノマーに由来する構造の割合が異なる場合がある。そのため、コポリマー中のモノマー構造が占める割合(質量分率)は、ポリマーを合成する時のモノマー成分の割合から求めることが好ましい。 The polymer density can be calculated using the above-mentioned Synthia module, whether it is a homopolymer (homopolymer) or a copolymer (copolymer). In addition, when an emulsion for vibration damping materials is actually produced by synthesizing a copolymer, a plurality of particulate polymers are usually formed. These particulate polymers are derived from raw material monomers respectively. The proportion of structures to be made may be different. Therefore, the proportion (mass fraction) occupied by the monomer structure in the copolymer is preferably determined from the proportion of the monomer component when the polymer is synthesized.
上記制振材用エマルションが複数種のポリマーを含有する場合、複数種のポリマーの合計密度は、全ポリマーの総量から体積分率によって求めることができる。例えば、制振材用エマルション中のポリマーの総量を100質量%とすると、ポリマー密度がXであるポリマーXがa質量%、ポリマー密度がYであるポリマーYがb質量%含まれる場合(a+b=100)には、全体のポリマー密度Z=(a+b)/(a/X+b/Y)、すなわち、(ポリマー全体の重量)/(ポリマー全体の体積)によって求めることができる。3種以上のポリマーを用いる場合にも同様の方法により求めることができる。なお、複数種のポリマーが制振材用エマルション中に含まれる場合には、該制振材用エマルション中のポリマー密度が全体として1.11g/cm3以上となればよく、例えば、ポリマー密度が1.11g/cm3以上のポリマーと、ポリマー密度が1.11g/cm3未満のポリマーとが含まれる形態であってもよい。 When the emulsion for vibration damping materials contains a plurality of types of polymers, the total density of the plurality of types of polymers can be determined by the volume fraction from the total amount of all the polymers. For example, assuming that the total amount of the polymer in the emulsion for vibration damping materials is 100% by mass, the polymer X having a polymer density X contains a mass%, and the polymer Y having a polymer density Y contains b% by mass (a + b = 100), the total polymer density Z = (a + b) / (a / X + b / Y), that is, (total weight of polymer) / (total volume of polymer). The same method can be used when three or more kinds of polymers are used. In the case where a plurality of types of polymers are included in the vibration damping emulsion, the polymer density in the vibration damping emulsion may be 1.11 g / cm 3 or more as a whole. The form may include a polymer having a polymer density of 1.11 g / cm 3 or more and a polymer having a polymer density of less than 1.11 g / cm 3 .
上記ポリマーは、ポリマー密度が1.11g/cm3以上であるが、これによれば、従来の制振材用エマルションから製造されるものでは得ることができない、より優れた制振性能を有する制振材を形成することができる。例えば、制振性は動的粘弾性測定における損失正接によって評価することができ、上記ポリマー密度を1.11g/cm3以上とすることで、この制振材用エマルションから形成される膜の損失正接のピーク値を2.5以上と優れたものとすることができる。すなわち、上記制振材用エマルションから形成された膜は、動的粘弾性測定における損失正接(ピーク値)が2.5以上であることが好ましい。上記損失正接としては、2.6以上であることがより好ましく、更に好ましくは、2.7以上であり、特に好ましくは、2.8以上であり、最も好ましくは、2.9以上である。 The polymer has a polymer density of 1.11 g / cm 3 or more. According to this, the polymer has a damping performance that is superior to that produced from a conventional emulsion for damping materials. A vibration material can be formed. For example, the vibration damping property can be evaluated by a loss tangent in dynamic viscoelasticity measurement. By setting the polymer density to 1.11 g / cm 3 or more, the loss of the film formed from this emulsion for vibration damping materials The peak value of the tangent can be made as excellent as 2.5 or more. That is, the film formed from the above damping material emulsion preferably has a loss tangent (peak value) of 2.5 or more in dynamic viscoelasticity measurement. The loss tangent is more preferably 2.6 or more, further preferably 2.7 or more, particularly preferably 2.8 or more, and most preferably 2.9 or more.
上記損失正接は、通常、tanδとして表され、動的粘弾性測定により得られ、損失弾性率を貯蔵弾性率で除することにより得られる値である。tanδの値は、弾性率を損失させた割合が大きいほど大きくなる。弾性率を損失させることは、すなわち制振することであるから、tanδの値が大きいほど制振性能が優れていることになる。
上記損失正接は、フィルムを試料として用い、動的粘弾性測定装置(型式:RSA III、TAインスツルメント社製)を用いて測定することができる。測定条件については、以下の条件で測定することが好ましい。
測定モード:引っ張りモード
測定周波数:1Hz
昇温速度:3℃/min.
伸び率:0.1%
測定温度:−40〜80℃
上記フィルムは、本発明の制振材用エマルションを型枠ガラス板上に乾燥膜厚が0.1mmになるように流延し、95℃×30分乾燥後、130℃×30分乾燥し、ガラス板から剥離することによって得ることができる。フィルムの寸法としては、25mm(長さ)×5mm(幅)×0.1mm(厚み)の大きさに作製したものを用いることができる。
The loss tangent is usually expressed as tan δ, obtained by dynamic viscoelasticity measurement, and a value obtained by dividing the loss elastic modulus by the storage elastic modulus. The value of tan δ increases as the rate of loss of the elastic modulus increases. Since loss of the elastic modulus means vibration damping, the greater the value of tan δ, the better the vibration damping performance.
The loss tangent can be measured by using a film as a sample and using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (model: RSA III, manufactured by TA Instruments). The measurement conditions are preferably measured under the following conditions.
Measurement mode: Pull mode Measurement frequency: 1 Hz
Temperature increase rate: 3 ° C./min.
Elongation rate: 0.1%
Measurement temperature: -40 to 80 ° C
The film is produced by casting the emulsion for vibration damping material of the present invention on a form glass plate so that the dry film thickness is 0.1 mm, drying at 95 ° C. for 30 minutes, and then drying at 130 ° C. for 30 minutes. It can be obtained by peeling from the glass plate. As a dimension of a film, what was produced in the magnitude | size of 25 mm (length) x 5 mm (width) x 0.1 mm (thickness) can be used.
上記ポリマーは、ホモポリマー密度が1.15g/cm3以上のモノマーを、全モノマー成分100質量%に対して20質量%以上含有するモノマー成分を重合してなることが好ましい。このようなポリマーであることによって、より優れた制振性を有する膜を形成することができ、制振性が優れることを要求される用途に特に好適に使用することができるものとなる。上記ホモポリマー密度が1.15g/cm3以上のモノマーを、30質量%以上含有するモノマー成分であることがより好ましく、更に好ましくは、40質量%以上含有するものである。 The polymer is preferably formed by polymerizing a monomer component containing a monomer having a homopolymer density of 1.15 g / cm 3 or more at 20% by mass or more with respect to 100% by mass of all monomer components. By using such a polymer, it is possible to form a film having better vibration damping properties, and it can be particularly suitably used for applications that require excellent vibration damping properties. More preferably, it is a monomer component containing 30% by mass or more of a monomer having a homopolymer density of 1.15 g / cm 3 or more, more preferably 40% by mass or more.
上記ポリマーのガラス転移温度(Tg)、すなわち、モノマー成分を重合して得られるポリマーのガラス転位温度は、−20〜40℃であることが好適である。このような範囲であることにより、実用温度範囲における幅広い温度領域下でより高い制振性を発現させることが可能となる。より好ましくは、−15〜35℃であり、更に好ましくは、−10〜30℃である。
なお、ポリマーのTgとしては、各種熱分析法で測定すると値が大きく異なる場合があるため、本件では、単独重合体(ホモポリマー)の場合には、ポリマーハンドブック(ジェイ・ブランドラップ(J.Brandrup)等編集、ポリマーハンドブック、第3版、 ニューヨーク、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社版(John Wiley & Sons,Inc.)、1989年、IV209〜IV258)における値を引用する。また、共重合体(コポリマー)のTg(K)は、上記ホモポリマーのTgを用いて、下記式(1)で示される理論式で求める。
The glass transition temperature (Tg) of the polymer, that is, the glass transition temperature of the polymer obtained by polymerizing the monomer component, is preferably -20 to 40 ° C. By being in such a range, it becomes possible to express higher vibration damping properties under a wide temperature range in the practical temperature range. More preferably, it is -15-35 degreeC, More preferably, it is -10-30 degreeC.
The Tg of the polymer may vary greatly when measured by various thermal analysis methods. Therefore, in the present case, in the case of a homopolymer, a polymer handbook (J. Brandrup (J. Brandrup) is used. ), Etc., Polymer Handbook, 3rd edition, New York, John Wiley & Sons, Inc. (1989, IV209-IV258). Moreover, Tg (K) of a copolymer (copolymer) is calculated | required by the theoretical formula shown by following formula (1) using Tg of the said homopolymer.
式中、Tg’は、ポリマーのTg(絶対温度)である。W1’、W2’、・・・Wn’は、全モノマー成分に対する各モノマーの質量分率である。T1、T2、・・・Tnは、各モノマー成分からなるホモポリマー(単独重合体)のガラス転移温度(絶対温度)である。 In the formula, Tg ′ is Tg (absolute temperature) of the polymer. W 1 ′, W 2 ′,..., W n ′ are mass fractions of each monomer with respect to the total monomer components. T 1 , T 2 ,... T n are glass transition temperatures (absolute temperatures) of homopolymers (homopolymers) composed of the respective monomer components.
上記ポリマーとして2種以上のポリマーを用いる場合には、Tgが異なるものを用いることが好適である。このようにガラス転移温度(Tg)に差を設けることにより、幅広い温度領域下でより高い制振性を発現させることが可能となる。なお、3種以上のポリマーを用いる場合には、このうちの少なくとも2種のポリマーがTgの異なるものであればよく、残りの1種以上については、当該2種のポリマーのいずれかとTgが同じものであってもよい。 When two or more polymers are used as the polymer, it is preferable to use ones having different Tg. Thus, by providing a difference in glass transition temperature (Tg), it becomes possible to express higher vibration damping properties under a wide temperature range. When three or more kinds of polymers are used, it is sufficient that at least two of these polymers have different Tg, and the remaining one or more kinds have the same Tg as one of the two kinds of polymers. It may be a thing.
上記Tgの異なるポリマーとして、Tgの高いものを「ポリマー(A)」、低いものを「ポリマー(B)」とすると、これらのTgの差は、10℃以上であることが好ましい。差が10℃未満であると、実用的温度範囲、例えば、20〜60℃の範囲のいずれかで制振性をより充分に発現できないおそれがある。Tgの差としてより好ましくは12℃以上であり、更に好ましくは14℃以上である。また、温度差が大き過ぎても、実用的温度範囲での制振性がより充分なものとはならないおそれがあることから、Tgの差は100℃以下とすることが好ましい。より好ましくは90℃以下であり、更に好ましくは80℃以下である。 As the polymer having a different Tg, a polymer having a high Tg is referred to as “polymer (A)”, and a polymer having a low Tg is referred to as “polymer (B)”. If the difference is less than 10 ° C, the vibration damping property may not be sufficiently exhibited in a practical temperature range, for example, in the range of 20 to 60 ° C. More preferably, it is 12 degreeC or more as a difference of Tg, More preferably, it is 14 degreeC or more. Moreover, even if the temperature difference is too large, there is a possibility that the vibration damping property in the practical temperature range may not be sufficient, so that the difference in Tg is preferably 100 ° C. or less. More preferably, it is 90 degrees C or less, More preferably, it is 80 degrees C or less.
上記ポリマー(A)のガラス転移温度(TgA)としては、具体的には0℃以上であることが好適である。これにより、本発明の制振材用エマルションを含む塗料(制振材配合物)を用いて形成された制振材塗膜の乾燥性が良好となり、塗膜表面の膨張やクラックが充分に抑制されることになる。すなわち、格段に優れた制振性を有する制振材が形成されることとなる。ポリマー(A)のガラス転移温度(TgA)として、より好ましくは5℃以上である。また、上記ポリマー(B)のガラス転移温度(TgB)としては、−50℃以上、10℃以下が好ましい。より好ましくは、−20℃以上、0℃以下である。 Specifically, the glass transition temperature (TgA) of the polymer (A) is preferably 0 ° C. or higher. As a result, the drying property of the damping material coating formed using the paint (damping material composition) containing the emulsion for damping material of the present invention is improved, and the expansion and cracks of the coating surface are sufficiently suppressed. Will be. That is, a vibration damping material having extremely excellent vibration damping properties is formed. The glass transition temperature (TgA) of the polymer (A) is more preferably 5 ° C. or higher. Moreover, as glass transition temperature (TgB) of the said polymer (B), -50 degreeC or more and 10 degrees C or less are preferable. More preferably, it is −20 ° C. or higher and 0 ° C. or lower.
上記ポリマーとしては、重量平均分子量が20000〜400000であることが好適である。20000未満であると、制振材用エマルションを含む制振材配合物を塗布し、加熱乾燥を行った際に塗膜が膨れる等のおそれがあり、充分な加熱乾燥性が得られないおそれがある。400000を超えると、加熱乾燥を行う際に、塗膜が割れる、基材から剥がれる等のことが生じるおそれがあり、充分な造膜性が得られないおそれがある。重量平均分子量が大きすぎると、充分な制振性が得られなくなるおそれがある。また、制振性のバランスを充分に保つことができないおそれがある。重量平均分子量としてより好ましくは、30000〜300000であり、更に好ましくは、35000〜250000であり、特に好ましくは、40000〜200000である。
なお、重量平均分子量は、例えば、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)測定により求めることができる。
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。
The polymer preferably has a weight average molecular weight of 20,000 to 400,000. If it is less than 20,000, there is a possibility that the coating film swells when a vibration damping composition containing an emulsion for vibration damping material is applied and dried by heating, and sufficient heat drying property may not be obtained. is there. If it exceeds 400,000, there is a risk that the coating film will be cracked or peeled off from the base material when drying by heating, and sufficient film-forming property may not be obtained. If the weight average molecular weight is too large, sufficient vibration damping properties may not be obtained. Moreover, there is a possibility that a sufficient balance of damping properties cannot be maintained. More preferably, it is 30000-300000 as a weight average molecular weight, More preferably, it is 35000-250,000, Most preferably, it is 40000-200000.
The weight average molecular weight can be determined, for example, by GPC (gel permeation chromatography) measurement under the following measurement conditions.
Measuring instrument: HLC-8120GPC (trade name, manufactured by Tosoh Corporation)
Molecular weight column: TSK-GEL GMHXL-L and TSK-GELG5000HXL (both manufactured by Tosoh Corporation) are connected in series. Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Standard material for calibration curve: Polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
Measurement method: The measurement object is dissolved in THF so that the solid content is about 0.2% by mass, and the molecular weight is measured using an object obtained by filtration through a filter as a measurement sample.
上述したように、ポリマーのガラス転移温度及び重量平均分子量をより好ましい範囲に設定することで、より広い温度範囲で制振性を充分なものとすることができ、種々の構造体に用いる場合に特に好適に使用することができる。好ましいポリマーの形態としては、ガラス転移温度が−20〜40℃であり、重量平均分子量が20000〜400000となる形態である。 As described above, by setting the glass transition temperature and the weight average molecular weight of the polymer to a more preferable range, it is possible to achieve sufficient vibration damping properties in a wider temperature range, and when used for various structures. It can be particularly preferably used. As a preferable polymer form, the glass transition temperature is −20 to 40 ° C. and the weight average molecular weight is 20000 to 400000.
上記ポリマーを形成するためのモノマー成分としては、制振材用エマルションのポリマー密度が1.11g/cm3以上とすることができる重合性モノマーであればよく、特に限定されない。例えば、複数種のポリマーを制振材用エマルションが含む場合、少なくとも1種のポリマーのポリマー密度が1.11g/cm3以上となるように使用する重合性モノマーを選択し、複数種のポリマーの平均としてポリマー密度が1.11g/cm3以上となればよい。例えば、(メタ)アクリル系モノマーや、後述する(メタ)アクリル系モノマーと共重合可能なその他の重合性モノマー(例えば、(メタ)アクリル系モノマーと共重合可能なエチレン系不飽和モノマー)を用いることができる。これらのモノマーは、1種又は2種以上を併用して用いることができる。
このようなモノマー成分を重合してなるポリマーとしては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、SBR樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル−アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル−アクリル系樹脂、塩化ビニル−エチレン系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂、ポリエステル樹脂等でもよく、制振材用エマルション中のポリマーのポリマー密度が全体として1.11g/cm3以上となれば、本発明の効果は充分に発揮されることとなる。
The monomer component for forming the polymer is not particularly limited as long as it is a polymerizable monomer capable of setting the polymer density of the emulsion for damping material to 1.11 g / cm 3 or more. For example, when the emulsion for vibration damping materials contains a plurality of types of polymers, the polymerizable monomer to be used is selected so that the polymer density of at least one type of polymer is 1.11 g / cm 3 or more. The polymer density should be 1.11 g / cm 3 or more on average. For example, (meth) acrylic monomers and other polymerizable monomers copolymerizable with (meth) acrylic monomers described later (for example, ethylenically unsaturated monomers copolymerizable with (meth) acrylic monomers) are used. be able to. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
Examples of polymers obtained by polymerizing such monomer components include acrylic resins, urethane resins, SBR resins, epoxy resins, vinyl acetate resins, vinyl acetate-acrylic resins, vinyl chloride resins, vinyl chloride-acrylic resins. Resin, vinyl chloride-ethylene-based resin, vinylidene chloride-based resin, styrene-butadiene-based resin, acrylonitrile-butadiene-based resin, polyester resin, etc. may be used, and the polymer density of the polymer in the emulsion for vibration damping materials as a whole is 1.11 g / If it is cm 3 or more, the effect of the present invention will be sufficiently exerted.
上記ポリマーを形成するためのモノマー成分としては、例えば、(メタ)アクリル系モノマーと、その他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーを含んでなる形態であってもよい。(メタ)アクリル系モノマーと他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーを含むことにより、エマルションの酸価、Tgや物性等を調整しやすくなる。また、(メタ)アクリル系モノマーを用いることによって、後述するように、顔料、発泡剤、増粘剤等の分散性の向上、制振性の向上、制振剤配合物を製造した場合等の、貯蔵安定性の向上を図ることができる。
上記(メタ)アクリル系モノマーと、その他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーとの含有割合としては、全モノマー成分100質量%に対して(メタ)アクリル系モノマーを10〜100質量%、その他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーを0〜90質量%含んでなることが好ましい。上記モノマー成分において、(メタ)アクリル系モノマーが10質量%未満である場合、エマルションが安定に共重合できないおそれがある。本発明におけるエマルションでは、これらのモノマーから形成されるモノマー単位の相乗効果により、水系制振材において優れた加熱乾燥性と制振性とをより充分に発揮することが可能となる。より好ましくは、全モノマー成分100質量%に対して(メタ)アクリル系モノマーを20〜100質量%、その他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーを0〜80質量%含んでなることである。
なお、その他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーには、(メタ)アクリル系モノマーと共重合可能な、(メタ)アクリル系モノマー以外のモノマーが含まれることとなる。
As a monomer component for forming the said polymer, the form containing a (meth) acrylic-type monomer and the other copolymerizable ethylenically unsaturated monomer may be sufficient, for example. By including a (meth) acrylic monomer and another copolymerizable ethylenically unsaturated monomer, it becomes easy to adjust the acid value, Tg, physical properties and the like of the emulsion. Also, by using a (meth) acrylic monomer, as will be described later, improvement in dispersibility of pigments, foaming agents, thickeners, etc., improvement in vibration damping properties, etc. In addition, the storage stability can be improved.
The content ratio of the above (meth) acrylic monomer and other copolymerizable ethylenically unsaturated monomer is 10 to 100% by mass of (meth) acrylic monomer with respect to 100% by mass of all monomer components, and others. It is preferable that 0-90 mass% of the copolymerizable ethylenically unsaturated monomer is included. In the said monomer component, when a (meth) acrylic-type monomer is less than 10 mass%, there exists a possibility that an emulsion cannot be copolymerized stably. In the emulsion according to the present invention, the synergistic effect of the monomer units formed from these monomers makes it possible to more fully exhibit excellent heat drying properties and vibration damping properties in the aqueous vibration damping material. More preferably, it comprises 20 to 100% by mass of (meth) acrylic monomer and 0 to 80% by mass of other copolymerizable ethylenically unsaturated monomer with respect to 100% by mass of all monomer components.
Other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers include monomers other than (meth) acrylic monomers that can be copolymerized with (meth) acrylic monomers.
上記ポリマーは、(メタ)アクリル系モノマーを主体として重合されてなることが好ましい。上記ポリマーが(メタ)アクリル系モノマーを主体として重合されてなる(メタ)アクリル系ポリマーであることにより、本発明の制振材用エマルションを必須とする制振材配合物に必要に応じて含まれる、顔料、発泡剤、増粘剤等の分散性が向上し、制振性がより向上することになる。また、上記制振材用エマルションを用いて制振剤配合物を製造した場合等に、貯蔵安定性が良好である点でも好ましい。例えば、酢酸ビニルを主体として重合されてなるポリマーを用いた場合、制振材配合物(塗料)としたときに、ポリマーの凝集が生じること等により貯蔵安定性が悪くなるおそれがあるが、(メタ)アクリル系モノマーを主体として重合されたものでは、優れた貯蔵安定性を得ることができる。
なお、(メタ)アクリル系モノマーを主体として重合される場合、本発明の制振材用エマルションの製造において、重合される全モノマー成分100質量%に対して50質量%以上の(メタ)アクリル系モノマーを含有するモノマー成分を重合してなることが好ましい。(メタ)アクリル系モノマーの含有量としてより好ましくは、55質量%以上であり、更に好ましくは、60質量%以上である。
上記(メタ)アクリル系モノマーとは、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーであることを意味し、該(メタ)アクリロイル基は置換基があってもよい。例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸の金属塩等であってもよい。また、(メタ)アクリロイル基には置換基があってもよく、クロトン酸、シトラコン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等も(メタ)アクリロイル基を有するモノマーに含まれ、これらの1種又は2種以上を用いてもよい。
The polymer is preferably polymerized mainly with a (meth) acrylic monomer. As the above polymer is a (meth) acrylic polymer obtained by polymerizing a (meth) acrylic monomer as a main component, it is included in the vibration damping composition requiring the damping material emulsion of the present invention as necessary. Dispersibility of pigments, foaming agents, thickeners and the like is improved, and vibration damping properties are further improved. In addition, when a vibration damping composition is produced using the emulsion for vibration damping materials, it is also preferable from the viewpoint of good storage stability. For example, when a polymer mainly composed of vinyl acetate is used, when it is used as a vibration damping composition (paint), the storage stability may be deteriorated due to the aggregation of the polymer. In the case of polymerized mainly with a meth) acrylic monomer, excellent storage stability can be obtained.
In addition, in the case of polymerizing mainly a (meth) acrylic monomer, in the production of the vibration damping emulsion of the present invention, 50% by mass or more of (meth) acrylic based on 100% by mass of all monomer components to be polymerized. It is preferable to polymerize a monomer component containing a monomer. More preferably, it is 55 mass% or more as content of a (meth) acrylic-type monomer, More preferably, it is 60 mass% or more.
The (meth) acrylic monomer means a monomer having a (meth) acryloyl group, and the (meth) acryloyl group may have a substituent. For example, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, metal salt of (meth) acrylic acid, etc. may be used. In addition, the (meth) acryloyl group may have a substituent, and crotonic acid, citraconic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and the like are also included in the monomer having a (meth) acryloyl group. Two or more kinds may be used.
上記(メタ)アクリル系ポリマーは、単独重合体でもよいし、共重合体でもよく、特に限定されないが、広い温度範囲で優れた制振性を有するものとする観点からは、アクリル系共重合体であることが好ましい。すなわち、上記ポリマーは、(メタ)アクリル系モノマーを主体として共重合されてなることが好ましい。(メタ)アクリル系共重合体とは、少なくとも1種の(メタ)アクリル系モノマーと、必要に応じて他の重合性モノマーを用いて得られる共重合体である。すなわち、上記モノマーの少なくとも1種が、(メタ)アクリロイル基を有するアクリル系モノマーであることを意味する。なお、2種以上のアクリル系ポリマーを使用する場合、これらは、例えば、重量平均分子量やガラス転移温度、SP値(溶解度係数)、使用されるモノマーの種類、モノマーの使用割合等の各種物性のうちいずれかにおいて異なるものであればよい。 The (meth) acrylic polymer may be a homopolymer or a copolymer, and is not particularly limited. However, from the viewpoint of having excellent vibration damping properties in a wide temperature range, the acrylic copolymer It is preferable that That is, the polymer is preferably copolymerized mainly with a (meth) acrylic monomer. The (meth) acrylic copolymer is a copolymer obtained using at least one (meth) acrylic monomer and, if necessary, another polymerizable monomer. That is, it means that at least one of the above monomers is an acrylic monomer having a (meth) acryloyl group. In addition, when using 2 or more types of acrylic polymers, these are various physical properties, such as a weight average molecular weight, a glass transition temperature, SP value (solubility coefficient), the kind of monomer used, the usage rate of a monomer, etc., for example. Any one of them may be different.
上記(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ペンチルアクリレート、ペンチルメタクリレート、イソアミルアクリレート、イソアミルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、ノニルアクリレート、ノニルメタクリレート、イソノニルアクリレート、イソノニルメタクリレート、デシルアクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルアクリレート、ドデシルメタクリレート、トリデシルアクリレート、トリデシルメタクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、オクタデシルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタアクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等の他、これらの塩やエステル化物等の1種又は2種以上を使用することが好適である。ホモポリマーのポリマー密度が高い観点からは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、アクリル酸等が好ましい。より好ましくは、メチルアクリレート、エチルアクリレートである。 Examples of the (meth) acrylic monomer include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, isopropyl acrylate, isopropyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate, tert- Butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, pentyl acrylate, pentyl methacrylate, isoamyl acrylate, isoamyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, octyl acrylate, octyl methacrylate, isooctyl acrylate, isooctyl Methacrylate, nonyl acrylate, nonyl methacrylate, isononyl acrylate, isononyl methacrylate, decyl acrylate, decyl methacrylate, dodecyl acrylate, dodecyl methacrylate, tridecyl acrylate, tridecyl methacrylate, hexadecyl acrylate, hexadecyl methacrylate, octadecyl acrylate, octadecyl methacrylate 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butane Dioldiak 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, allyl acrylate, allyl methacrylate, 2-chloroethyl (meth) In addition to acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, and the like, it is preferable to use one or more of these salts and esterified products. From the viewpoint of high polymer density of the homopolymer, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, acrylic acid and the like are preferable. More preferred are methyl acrylate and ethyl acrylate.
上記塩としては、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩等であることが好ましい。金属塩を形成する金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子等の1価の金属原子;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属原子等の2価の金属原子;アルミニウム、鉄等の3価の金属原子が好適であり、また、有機アミン塩としては、エタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩や、トリエチルアミン塩が好適である。 The salt is preferably a metal salt, ammonium salt, organic amine salt or the like. Examples of the metal atom forming the metal salt include monovalent metal atoms such as alkali metal atoms such as lithium, sodium and potassium; divalent metal atoms such as alkaline earth metal atoms such as calcium and magnesium; aluminum, Trivalent metal atoms such as iron are suitable, and the organic amine salt is preferably an alkanolamine salt such as an ethanolamine salt, diethanolamine salt, or triethanolamine salt, or a triethylamine salt.
上記モノマー成分としては、(メタ)アクリル系モノマーと共重合可能なその他の重合性モノマーを含んでいてもよい。その他の重合性モノマーとしては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、フッ化ビニル等の芳香環を有しないビニル系モノマー;スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、クロロメチルスチレン、フルオロメチルスチレン等の芳香環を有するビニル系モノマー;等のビニル系モノマーや、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等の窒素原子及び不飽和結合を有する重合性モノマー等が挙げられる。 As said monomer component, the other polymerizable monomer copolymerizable with a (meth) acrylic-type monomer may be included. Examples of other polymerizable monomers include vinyl monomers having no aromatic ring such as vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, and vinyl fluoride; styrene, divinylbenzene, α-methylstyrene, vinyltoluene, Vinyl monomers having an aromatic ring such as ethyl vinyl benzene, chloromethyl styrene and fluoromethyl styrene; vinyl monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide, N-methylol acrylamide, N- Examples thereof include polymerizable monomers having a nitrogen atom and an unsaturated bond such as methylol methacrylamide.
上記他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーのうち、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等の窒素原子と不飽和結合とを有する重合性モノマーは、全モノマー成分100質量%に対して、40質量%以下で含有されることが好ましい。より好ましくは、20質量%以下である。 Among the other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers, nitrogen atoms and unsaturated bonds such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc. The polymerizable monomer has preferably 40% by mass or less with respect to 100% by mass of all monomer components. More preferably, it is 20 mass% or less.
上記ポリマーは、モノマー成分を乳化重合してなるものであることが好ましい。これによれば、ポリマーが媒体に均一に分散した形態とすることができるため、制振材用エマルション中の均一性が向上し、より安定した特性を有するものとすることができる。
本発明の制振材用エマルションは、アニオン性乳化剤を用いてモノマー成分を乳化重合してなるポリマーの製造に使用されるモノマー成分の総量100重量部に対し、1.0重量部以上のアニオン性乳化剤を含有して重合されたものであることが好ましい。1.0重量部未満であると、優れた乾燥性や制振性を発揮することができないおそれがある。また、顔料と混合した際の顔料混和性が充分とはならないおそれがあり、各種構造体の制振材に有用なものとすることができないおそれがある。好ましくは2.0重量部以上であり、より好ましくは2.5重量部以上である。また、経済性を考慮すると、5.0重量部以下であることが好適である。
The polymer is preferably obtained by emulsion polymerization of a monomer component. According to this, since the polymer can be uniformly dispersed in the medium, the uniformity in the emulsion for vibration damping materials is improved, and more stable characteristics can be obtained.
The emulsion for vibration damping material of the present invention is 1.0 part by weight or more of anionic property with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomer components used in the production of a polymer obtained by emulsion polymerization of monomer components using an anionic emulsifier. It is preferable that it is polymerized containing an emulsifier. If it is less than 1.0 part by weight, there is a possibility that excellent drying properties and vibration damping properties cannot be exhibited. Moreover, there is a possibility that the pigment miscibility when mixed with the pigment may not be sufficient, and there is a possibility that it cannot be used as a damping material for various structures. Preferably it is 2.0 weight part or more, More preferably, it is 2.5 weight part or more. In consideration of economy, it is preferably 5.0 parts by weight or less.
上記制振材用エマルションは、水を連続相とし、上記アニオン性乳化剤の存在下でモノマー成分を重合してなる重合体が分散している水系のものであることが好ましい。通常ではこのようなポリマー(エマルション粒子)を必須とする制振材用エマルションと、必要に応じて他の添加剤や溶剤等とを含んでなる制振材配合物を塗布することにより制振材を形成することになる。なお、以下では粒子状のポリマーをエマルション粒子ともいう。 The emulsion for vibration damping material is preferably an aqueous emulsion in which water is a continuous phase and a polymer obtained by polymerizing monomer components in the presence of the anionic emulsifier is dispersed. Usually, a damping material is applied by applying a damping material composition comprising such an emulsion for damping materials which essentially requires such a polymer (emulsion particles) and, if necessary, other additives and solvents. Will be formed. Hereinafter, the particulate polymer is also referred to as an emulsion particle.
上述したことから、上記制振材用エマルションの製造方法としては、アニオン性乳化剤の存在下で乳化重合することによりモノマー成分を重合する工程を含むことが好ましい。乳化重合を行う形態としては特に限定されず、例えば、水性媒体中にモノマー成分、重合開始剤及びアニオン性乳化剤を適宜加えて重合することにより行うことができる。また、分子量調節のために重合連鎖移動剤等を用いることが好ましい。重合連鎖移動剤を添加して重合を行うことにより、重量平均分子量を制御することができる。例えば、従来の制振材用エマルションの製造方法において重合連鎖移動剤を用いない場合には、重量平均分子量が10万以下になる可能性は極めて低く、重量平均分子量が大きくなり、充分な造膜性が得られないおそれがあるが、重合連鎖移動剤を用いることによって、重量平均分子量を制御する(例えば、10万以下とする)ことができる。すなわち、上記ポリマーが重合連鎖移動剤を用いて重合され、重量平均分子量が10万以下である形態も本発明の好ましい形態の一つである。なお、ここでは乳化重合を行う場合について述べたが、重合連鎖移動剤を用いることは、乳化重合によりポリマーの重合を行わない場合にも適用できるものである。
アニオン性乳化剤としては、後述するものを用いることができる。また、乳化重合を行う際にアニオン性乳化剤と共にその他の乳化剤を用いることができる。その他の乳化剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性剤等の1種又は2種以上を使用することができる。
From the above, it is preferable to include a step of polymerizing the monomer component by emulsion polymerization in the presence of an anionic emulsifier as the method for producing the emulsion for vibration damping materials. The form for carrying out the emulsion polymerization is not particularly limited, and for example, the polymerization can be carried out by appropriately adding a monomer component, a polymerization initiator and an anionic emulsifier in an aqueous medium. Moreover, it is preferable to use a polymerization chain transfer agent or the like for molecular weight adjustment. By carrying out polymerization by adding a polymerization chain transfer agent, the weight average molecular weight can be controlled. For example, when a polymerization chain transfer agent is not used in the conventional method for producing an emulsion for vibration damping materials, the possibility that the weight average molecular weight is 100,000 or less is extremely low, the weight average molecular weight is large, and sufficient film formation is achieved. However, the weight average molecular weight can be controlled (for example, 100,000 or less) by using a polymerization chain transfer agent. That is, a form in which the polymer is polymerized using a polymerization chain transfer agent and a weight average molecular weight is 100,000 or less is also a preferred form of the present invention. In addition, although the case where emulsion polymerization was performed was described here, using a polymerization chain transfer agent can also be applied to the case where polymerization of a polymer is not performed by emulsion polymerization.
As the anionic emulsifier, those described later can be used. Further, other emulsifiers can be used together with the anionic emulsifier when carrying out the emulsion polymerization. As other emulsifiers, one or more of nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, polymer surfactants and the like can be used.
本発明の制振材用エマルションは、アニオン性乳化剤を用いてモノマー成分を乳化重合してなるエマルション粒子と他のエマルション粒子とを混合(ブレンド)したものであってもよい。この場合、アニオン性乳化剤を用いてモノマー成分を乳化重合してなるエマルション粒子と他のエマルション粒子との質量比(アニオン性乳化剤を用いてモノマー成分を乳化重合してなるエマルション粒子/他のエマルション粒子)が、100〜50/0〜50となるように設定することが好ましい。 The emulsion for vibration damping material of the present invention may be a mixture (blend) of emulsion particles obtained by emulsion polymerization of monomer components using an anionic emulsifier and other emulsion particles. In this case, the mass ratio of emulsion particles formed by emulsion polymerization of monomer components using an anionic emulsifier and other emulsion particles (emulsion particles formed by emulsion polymerization of monomer components using an anionic emulsifier / other emulsion particles) ) Is preferably set to 100 to 50/0 to 50.
上記アニオン性乳化剤は、硫酸塩化合物、又は、コハク酸塩化合物であって、該硫酸塩化合物は、炭素数8以上の脂肪族アルキル基、オレイル基、アルキルフェニル基、スチリル基、及び、ベンジル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有するものであることが好ましい。炭素数8以上の脂肪族アルキル基としては、炭素数12以上あるいは芳香環を1つ以上有するものがより好ましい。 The anionic emulsifier is a sulfate compound or a succinate compound, and the sulfate compound includes an aliphatic alkyl group having 8 or more carbon atoms, an oleyl group, an alkylphenyl group, a styryl group, and a benzyl group. It is preferable to have at least one group selected from the group consisting of: As the aliphatic alkyl group having 8 or more carbon atoms, those having 12 or more carbon atoms or one or more aromatic rings are more preferable.
また、上記アニオン性乳化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;及び、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の1種又は2種以上を用いることができる。これらのアニオン性乳化剤は、いずれも疎水性の強い骨格を有していることにより、いずれのものも同様の効果を発揮するものである。これらのアニオン性乳化剤を用いることにより、本発明の制振材用エマルションの特性がより効果的に発揮されることになる。
なお、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とは、ポリオキシアルキレンモノ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ジ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トリスチリルフェニルエーテル硫酸エステル塩のいずれかを意味し、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とは、ポリオキシアルキレンモノベンジ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ジベンジ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トリベンジルフェニルエーテル硫酸エステル塩のいずれかを意味する。
The anionic emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include polyoxyalkylene alkyl ether sulfate, polyoxyalkylene oleyl ether sulfate sodium salt, polyoxyalkylene alkylphenyl ether sulfate, alkyl diphenyl ether disulfonate, poly Oxyalkylene (mono, di, tri) styryl phenyl ether sulfate, polyoxyalkylene (mono, di, tri) benzyl phenyl ether sulfate, alkenyl succinate; and sodium dodecyl sulfate, potassium dodecyl sulfate, ammonium Alkyl sulfate salts such as alkyl sulfate; sodium dodecyl polyglycol ether sulfate; sodium sulforicinoate; sulfone Alkyl sulfonates such as paraffin salts; alkyl sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate and alkali metal sulfates of alkali phenol hydroxyethylene; high alkyl naphthalene sulfonates; naphthalene sulfonic acid formalin condensates; sodium laurate, triethanolamine oleate, tri Fatty acid salts such as ethanolamine abietate; polyoxyalkyl ether sulfate ester; polyoxyethylene carboxylic ester sulfate salt; polyoxyethylene phenyl ether sulfate ester; succinic acid dialkyl ester sulfonate salt; polyoxyethylene alkyl aryl sulfate One type or two or more types such as a salt can be used. Since these anionic emulsifiers all have a highly hydrophobic skeleton, all of them exhibit the same effect. By using these anionic emulsifiers, the characteristics of the emulsion for vibration damping materials of the present invention are more effectively exhibited.
Polyoxyalkylene (mono, di, tri) styryl phenyl ether sulfate ester salt is polyoxyalkylene monostyryl phenyl ether sulfate ester salt, polyoxyalkylene distyryl phenyl ether sulfate ester salt, polyoxyalkylene tristyryl phenyl ether salt. It means any of the sulfate ester salts, and the polyoxyalkylene (mono, di, tri) benzyl phenyl ether sulfate salt is a polyoxyalkylene monobenzyl phenyl ether sulfate salt or a polyoxyalkylene dibenzyl phenyl ether sulfate salt. , Or any one of polyoxyalkylene tribenzylphenyl ether sulfate salts.
上記アニオン性乳化剤として特に好適な化合物としては、例えば、ラテムルWX、ラテムル118B、ペレックスSS−H、エマルゲン1118S、エマルゲンA−60、B−66(花王社製)、ニューコール707SF、ニューコール707SN、ニューコール714SF、ニューコール714SN(日本乳化剤社製)、ABEX−26S、ABEX−2010、2020、2030、DSB(ローディア日華社製)等を挙げることができる。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。 Examples of compounds particularly suitable as the anionic emulsifier include Latemul WX, Latemuru 118B, Perex SS-H, Emulgen 1118S, Emulgen A-60, B-66 (manufactured by Kao Corporation), New Coal 707SF, New Coal 707SN, Examples include New Coal 714SF, New Coal 714SN (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), ABEX-26S, ABEX-2010, 2020, 2030, DSB (manufactured by Rhodia Nikka Co., Ltd.) and the like. In addition, surfactants corresponding to these nonionic types can also be used.
上記アニオン性乳化剤としてはまた、反応性乳化剤として、反応性アニオン系界面活性剤、スルホコハク酸塩型反応性アニオン系界面活性剤、アルケニルコハク酸塩型反応性アニオン系界面活性剤等の1種又は2種以上を用いることができる。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。 As the anionic emulsifier, the reactive emulsifier may be a reactive anionic surfactant, a sulfosuccinate-type reactive anionic surfactant, an alkenyl succinate-type reactive anionic surfactant, or the like. Two or more kinds can be used. Commercially available sulfosuccinate-type reactive anionic surfactants include Latemul S-120, S-120A, S-180 and S-180A (all trade names, manufactured by Kao Corporation), Eleminol JS-2 (Products) Name, manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), Adekari Soap SR-10, SR-20, SR-30 (manufactured by ADEKA) and the like. As a commercial item of an alkenyl succinate type reactive anionic surfactant, Latemul ASK (trade name, manufactured by Kao Corporation) and the like can be mentioned. Furthermore, (meth) acrylic acid polyoxyethylene sulfonate salt (for example, “Eleminol RS-30” manufactured by Sanyo Chemical Industries, “Antox MS-60” manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), allyloxymethylalkyloxypolyoxy Sulfate ester (salt) having an allyl group such as sulfonate salt of ethylene (for example, “Aqualon KH-10” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), ammonium polyoxyalkylene alkenyl ether sulfate (for example, “Latemul PD-” manufactured by Kao Corporation 104 "etc.) can also be used.
上記アニオン性乳化剤としては更に、反応性乳化剤として、下記の界面活性剤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。 As the anionic emulsifier, the following surfactants can also be used as reactive emulsifiers. Sulfoalkyl (carbon number 1 to 4) ester salt type surfactant of aliphatic unsaturated carboxylic acid having 3 to 5 carbon atoms, for example, 2-sulfoethyl (meth) acrylate sodium salt, 3-sulfopropyl (meth) acrylate ammonium (Meth) acrylic acid sulfoalkyl ester salt type surfactants such as salts; sulfopropylmaleic acid alkylester sodium salt, sulfopropylmaleic acid polyoxyethylene alkylester ammonium salt, sulfoethylfumaric acid polyoxyethylene alkylester ammonium salt, etc. Aliphatic unsaturated dicarboxylic acid alkyl sulfoalkyl diester salt surfactants.
上記ノニオン系界面活性剤としては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル;ソルビタン脂肪族エステル;ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル;グリセロールのモノラウレート等の脂肪族モノグリセライド;ポリオキシエチレンオキシプロピレン共重合体;エチレンオキサイドと脂肪族アミン、アミド又は酸との縮合生成物等が挙げられる。また、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン(例えば、ADEKA社製「アデカリアソープER−20」等)、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル(例えば、花王社製「ラテムルPD−420」、「ラテムルPD−430」等)等の反応性を有するノニオン系界面活性剤も用いることができる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。 The nonionic surfactant is not particularly limited. For example, polyoxyethylene alkyl ether; polyoxyethylene alkyl aryl ether; sorbitan aliphatic ester; polyoxyethylene sorbitan aliphatic ester; aliphatic such as monolaurate of glycerol Monoglyceride; polyoxyethyleneoxypropylene copolymer; condensation products of ethylene oxide and aliphatic amines, amides or acids. Also, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylene (for example, “ADEKA rear soap ER-20” manufactured by ADEKA), polyoxyalkylene alkenyl ether (for example, “Latemul PD-420”, “Latemul PD-” manufactured by Kao Corporation) Nonionic surfactants having reactivity such as “430” and the like can also be used. These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
上記カチオン系界面活性剤としては特に限定されず、例えば、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、エステル型ジアルキルアンモニウム塩、アミド型ジアルキルアンモニウム塩、ジアルキルイミダゾリニウム塩等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。 The cationic surfactant is not particularly limited, and examples thereof include dialkyldimethylammonium salts, ester-type dialkylammonium salts, amide-type dialkylammonium salts, dialkylimidazolinium salts, and the like. Can be used.
上記両性界面活性剤としては特に限定されず、例えば、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルジメチルアミンオキサイド、アルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルヒドロキシスルホベタイン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。 The amphoteric surfactant is not particularly limited, and examples thereof include alkyldimethylaminoacetic acid betaine, alkyldimethylamine oxide, alkylcarboxymethylhydroxyethylimidazolinium betaine, alkylamidopropylbetaine, alkylhydroxysulfobetaine, and the like. 1 type (s) or 2 or more types can be used.
上記高分子界面活性剤としては特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール及びその変性物;(メタ)アクリル系水溶性高分子;ヒドロキシエチル(メタ)アクリル系水溶性高分子;ヒドロキシプロピル(メタ)アクリル系水溶性高分子;ポリビニルピロリドン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。 The polymer surfactant is not particularly limited. For example, polyvinyl alcohol and a modified product thereof; (meth) acrylic water-soluble polymer; hydroxyethyl (meth) acrylic water-soluble polymer; hydroxypropyl (meth) acrylic Water-soluble polymers such as polyvinyl pyrrolidone, and one or more of them can be used.
上記界面活性剤の中でも、環境面からは、非ノニルフェニル型の界面活性剤を用いることが好適である。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、例えば、エマルションを形成するのに用いられる単量体成分の総量100重量部に対して、1.0重量部以上であることが好ましく、より好ましくは、2.0重量部以上である。更に好ましくは、2.5重量部以上である。また、経済性の点からは、5.0重量部以下であることが好適である。 Among the above surfactants, it is preferable to use a non-nonylphenyl type surfactant from the environmental viewpoint. The amount of the surfactant used may be appropriately set according to the type of surfactant used, the type of monomer component, etc., for example, the total amount of monomer components used to form the emulsion It is preferable that it is 1.0 weight part or more with respect to 100 weight part, More preferably, it is 2.0 weight part or more. More preferably, it is 2.5 parts by weight or more. Moreover, it is suitable that it is 5.0 weight part or less from the point of economical efficiency.
上記保護コロイドとしては、例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類;ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩等のセルロース誘導体;グアーガム等の天然多糖類等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。なお、保護コロイドは単独で使用されてもよいし、界面活性剤と併用されてもよい。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、アクリル共重合体を形成するのに用いられる単量体成分の総量100重量部に対して、5重量部以下であることが好ましく、より好ましくは3重量部以下である。 Examples of the protective colloid include polyvinyl alcohols such as partially saponified polyvinyl alcohol, fully saponified polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol; cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and carboxymethyl cellulose salt; natural polysaccharides such as guar gum Etc., and one or more of these can be used. The protective colloid may be used alone or in combination with a surfactant. The use amount of the protective colloid may be appropriately set according to the use conditions and the like, for example, 5 weights with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomer components used to form the acrylic copolymer. The amount is preferably at most 3 parts by weight, more preferably at most 3 parts by weight.
本発明におけるポリマーは、コア部とシェル部とを有するエマルション粒子であってもよい。エマルション粒子がこのような形態のものであると、本発明の制振材用エマルションがより優れた効果を発揮するものとなる。コア部とシェル部とを有するエマルション粒子は、実用温度範囲内の幅広い範囲における制振性に優れ、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する。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。エマルション粒子がこのようなものである場合、コア部とシェル部とが完全に相溶し、これらを区別できない均質構造のものであってもよく、これらが完全には相溶せずに不均質に形成されるコア・シェル複合構造やミクロドメイン構造であってもよい。これらの構造の中でも、エマルション粒子の特性を充分に引き出し、安定なエマルション粒子を作製するためには、コア・シェル複合構造であることが好ましい。
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。
The polymer in the present invention may be emulsion particles having a core part and a shell part. If the emulsion particles are in such a form, the emulsion for vibration damping material of the present invention will exhibit more excellent effects. Emulsion particles having a core part and a shell part have excellent vibration damping properties over a wide range within the practical temperature range, especially in the high temperature range, compared to other forms of vibration damping composition. Demonstrate. As a result, the damping performance can be exhibited over a wide range from the normal temperature to the high temperature range within the practical temperature range. When the emulsion particles are such, the core part and the shell part may be completely compatible with each other and may have a homogeneous structure in which they cannot be distinguished from each other. It may be a core / shell composite structure or a microdomain structure. Among these structures, a core / shell composite structure is preferable in order to sufficiently draw out the characteristics of the emulsion particles and produce stable emulsion particles.
In the core / shell composite structure, the surface of the core part is preferably covered with the shell part. In this case, it is preferable that the surface of the core part is completely covered with the shell part, but it may not be completely covered. For example, the core part may be covered in a mesh shape or in some places. The part may be exposed.
上記コア部とシェル部とを有するエマルション粒子において、コア部を形成する重合体と、シェル部を形成する重合体とは、例えば、ポリマー密度、重量平均分子量、ガラス転移温度、SP値(溶解度係数)、使用されるモノマーの種類、モノマーの使用割合等の各種物性のうちいずれかにおいて異なるものであればよい。中でも、ポリマー密度、重量平均分子量、ガラス転移温度の少なくとも1つで差を有するものであることが好適である。 In the emulsion particles having the core part and the shell part, the polymer forming the core part and the polymer forming the shell part include, for example, polymer density, weight average molecular weight, glass transition temperature, SP value (solubility coefficient). ), Any of the various physical properties such as the type of monomer used, the proportion of monomer used, and the like may be used. Among them, it is preferable that there is a difference in at least one of polymer density, weight average molecular weight, and glass transition temperature.
上記エマルションの粒子がコア部とシェル部とを有するエマルション粒子である場合、ポリマー密度は、コア部を形成するポリマー及びシェル部を形成するポリマーについて個別にポリマー密度を算出し、全ポリマーの総量から体積分率によって求めることができる。例えば、制振材用エマルション中のポリマーの総量を100質量%として、コア部を形成するポリマーCのポリマー密度がCであり、シェル部を形成するポリマーのポリマー密度がSであり、ポリマーCの質量分率がd質量%、ポリマーSの質量分率がe質量%である場合、全体のポリマー密度F=(d+e)/(d/C+e/S)、すなわち、(ポリマー全体の重量)/(ポリマー全体の体積)によって求めることができる。 When the particles of the emulsion are emulsion particles having a core part and a shell part, the polymer density is calculated separately for the polymer forming the core part and the polymer forming the shell part, and from the total amount of all polymers. It can be determined by volume fraction. For example, assuming that the total amount of polymers in the emulsion for damping material is 100% by mass, the polymer density of the polymer C forming the core part is C, the polymer density of the polymer forming the shell part is S, and the polymer C When the mass fraction is d mass% and the mass fraction of the polymer S is e mass%, the total polymer density F = (d + e) / (d / C + e / S), that is, (weight of the whole polymer) / ( The volume of the whole polymer).
上記ポリマーがコア部とシェル部とを有するエマルション粒子である場合、コア部を形成するモノマー成分とシェル部を形成するモノマー成分とのガラス転位温度(Tg)の差が10〜60℃であることが好ましい。Tgの差が10℃未満である場合や、60℃より大きい場合には、幅広い温度領域(20℃〜60℃)にわたっての制振性が得られないおそれがある。より好ましくはTgの差が15〜55℃であることであり、更に好ましくは、20〜50℃である。 When the polymer is an emulsion particle having a core part and a shell part, the difference in glass transition temperature (Tg) between the monomer component forming the core part and the monomer component forming the shell part is 10 to 60 ° C. Is preferred. When the difference in Tg is less than 10 ° C. or greater than 60 ° C., there is a possibility that vibration damping properties cannot be obtained over a wide temperature range (20 ° C. to 60 ° C.). More preferably, the difference in Tg is 15 to 55 ° C, and further preferably 20 to 50 ° C.
また上記コア部とシェル部とを有するエマルション粒子においては、コア部を形成するモノマー成分とシェル部を形成するモノマー成分との質量比が20/80〜70/30であることが好ましい。コア部を形成するモノマー成分の質量比が20/80よりも小さい場合や、70/30よりも大きい場合には、幅広い温度領域での制振性が得られなくなるおそれがある。 Moreover, in the emulsion particle | grains which have the said core part and shell part, it is preferable that mass ratio of the monomer component which forms a core part, and the monomer component which forms a shell part is 20 / 80-70 / 30. When the mass ratio of the monomer components forming the core part is smaller than 20/80 or larger than 70/30, there is a possibility that vibration damping properties in a wide temperature range cannot be obtained.
上記制振材用エマルションのpHとしては特に限定されないが、例えば、2〜10であることが好ましく、より好ましくは、3〜9である。制振材用エマルションのpHは、該エマルションに、アンモニア水、水溶性アミン類、水酸化アルカリ水溶液等を添加することによって調整することができる。 Although it does not specifically limit as pH of the said emulsion for damping materials, For example, it is preferable that it is 2-10, More preferably, it is 3-9. The pH of the emulsion for vibration damping materials can be adjusted by adding ammonia water, water-soluble amines, aqueous alkali hydroxide solution and the like to the emulsion.
上記制振材用エマルションの粘度としては特に限定されないが、例えば、10〜10000mPa・sであることが好ましい。より好ましくは、50〜5000mPa・sであり、更に好ましくは、100〜2000mPa・sである。
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。
Although it does not specifically limit as a viscosity of the said emulsion for damping materials, For example, it is preferable that it is 10-10000 mPa * s. More preferably, it is 50-5000 mPa * s, More preferably, it is 100-2000 mPa * s.
The viscosity can be measured using a B-type rotational viscometer under the conditions of 25 ° C. and 20 rpm.
本発明におけるエマルション粒子がコア部とシェル部とを有するエマルションである場合、通常の乳化重合法を用いて得ることが好ましい。具体的には、乳化剤及び/又は保護コロイドの存在下、水性媒体中でモノマー成分を乳化重合させてコア部を形成した後、該コア部を含むエマルションに更にモノマー成分を乳化重合させてシェル部を形成する多段重合により得ることが好ましい。 When the emulsion particles in the present invention are emulsions having a core part and a shell part, it is preferable to obtain the emulsion particles using a usual emulsion polymerization method. Specifically, in the presence of an emulsifier and / or protective colloid, a monomer component is emulsion-polymerized in an aqueous medium to form a core portion, and then the monomer component is further emulsion-polymerized into an emulsion containing the core portion to form a shell portion. It is preferable to obtain by multistage polymerization to form.
上記重合開始剤としては、熱によって分解し、ラジカル分子を発生させる物質であれば特に限定されないが、水溶性開始剤が好適に使用される。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)等の水溶性アゾ化合物;過酸化水素等の熱分解系開始剤;過酸化水素とアスコルビン酸、t−ブチルヒドロパーオキサイドとロンガリット、過硫酸カリウムと金属塩、過硫酸アンモニウムと亜硫酸水素ナトリウム等のレドックス系重合開始剤等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
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、ポリマーを形成するのに用いられるモノマー成分の総量100重量部に対して、0.1〜2重量部であることが好ましく、より好ましくは、0.2〜1重量部である。
The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a substance that decomposes by heat and generates radical molecules, but a water-soluble initiator is preferably used. For example, persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate; water-soluble such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid) Thermal decomposition initiators such as hydrogen peroxide; hydrogen peroxide and ascorbic acid, t-butyl hydroperoxide and Rongalite, potassium persulfate and metal salts, redox polymerization of ammonium persulfate and sodium bisulfite, etc. An agent etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the type of the polymerization initiator. For example, the total amount of monomer components used to form the polymer is 100 parts by weight. 0.1 to 2 parts by weight, and more preferably 0.2 to 1 part by weight.
上記重合開始剤にはまた、乳化重合を促進させるため、必要に応じて還元剤を併用することができる。還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖等の還元性有機化合物;例えば、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
上記還元剤の使用量としては特に限定されず、例えば、ポリマーを形成するのに用いられるモノマー成分の総量100重量部に対して、0.05〜1重量部であることが好ましい。
In order to promote emulsion polymerization, the polymerization initiator can be used in combination with a reducing agent as necessary. Examples of the reducing agent include reducing organic compounds such as ascorbic acid, tartaric acid, citric acid, and glucose; for example, reducing inorganic compounds such as sodium thiosulfate, sodium sulfite, sodium bisulfite, and sodium metabisulfite. These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
The amount of the reducing agent used is not particularly limited and is preferably 0.05 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomer components used to form the polymer.
上記重合連鎖移動剤としては特に限定されず、例えば、ヘキシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ヘキサデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類;四塩化炭素、四臭化炭素、臭化エチレン等のハロゲン化炭化水素;メルカプト酢酸2−エチルヘキシルエステル、メルカプトプロピオン酸2−エチルヘキシルエステル、メルカプトピロピオン酸トリデシルエステル等のメルカプトカルボン酸アルキルエステル;メルカプト酢酸メトキシブチルエステル、メルカプトプロピオン酸メトキシブチルエステル等のメルカプトカルボン酸アルコキシアルキルエステル;オクタン酸2−メルカプトエチルエステル等のカルボン酸メルカプトアルキルエステルや、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、アニソール、アリルアルコール等が挙げられる。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、ヘキシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ヘキサデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を用いることが好ましい。重合連鎖移動剤の使用量としては、例えば、全モノマー成分100重量部に対して、通常2.0重量部以下、好ましくは1.0重量部以下である。 The polymerization chain transfer agent is not particularly limited, for example, alkyl mercaptans such as hexyl mercaptan, octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-hexadecyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan; carbon tetrachloride , Halogenated hydrocarbons such as carbon tetrabromide and ethylene bromide; mercaptocarboxylic acid alkyl esters such as mercaptoacetic acid 2-ethylhexyl ester, mercaptopropionic acid 2-ethylhexyl ester, mercaptopyropionic acid tridecyl ester; mercaptoacetic acid methoxybutyl Mercaptocarboxylic acid alkoxyalkyl ester such as ester, mercaptopropionic acid methoxybutyl ester; carboxylic acid mercaptoal such as octanoic acid 2-mercaptoethyl ester Glycol ester or, alpha-methylstyrene dimer, terpinolene, alpha-terpinene, .gamma.-terpinene, dipentene, anisole, allyl alcohol and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use alkyl mercaptans such as hexyl mercaptan, octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-hexadecyl mercaptan, and n-tetradecyl mercaptan. The amount of the polymerization chain transfer agent used is usually 2.0 parts by weight or less, preferably 1.0 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of all monomer components.
上記乳化重合においては、必要に応じて、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム等のキレート剤、ポリアクリル酸ナトリウム等の分散剤や無機塩等の存在下で行ってもよい。また、モノマー成分や重合開始剤等の添加方法としては、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。 The emulsion polymerization may be performed in the presence of a chelating agent such as sodium ethylenediaminetetraacetate, a dispersing agent such as sodium polyacrylate, an inorganic salt, or the like, if necessary. Moreover, as addition methods, such as a monomer component and a polymerization initiator, methods, such as a batch addition method, a continuous addition method, a multistage addition method, are applicable, for example. Moreover, you may combine these addition methods suitably.
上記製造方法における乳化重合条件に関し、重合温度としては特に限定されず、例えば、0〜100℃であることが好ましく、より好ましくは、40〜95℃である。また、重合時間も特に限定されず、例えば、1〜15時間とすることが好適で、より好ましくは、5〜10時間である。
またモノマー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。
Regarding the emulsion polymerization conditions in the above production method, the polymerization temperature is not particularly limited, and is preferably 0 to 100 ° C., and more preferably 40 to 95 ° C., for example. Also, the polymerization time is not particularly limited, and for example, it is preferably 1 to 15 hours, and more preferably 5 to 10 hours.
Moreover, it does not specifically limit as addition methods, such as a monomer component and a polymerization initiator, For example, methods, such as a batch addition method, a continuous addition method, a multistage addition method, are applicable. Moreover, you may combine these addition methods suitably.
本発明における制振材用エマルションの製造方法においては、乳化重合によりエマルションを製造した後、中和剤によりエマルションを中和することが好ましい。これにより、エマルションが安定化されることになる。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;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。 In the manufacturing method of the emulsion for vibration damping materials in the present invention, it is preferable to neutralize the emulsion with a neutralizing agent after producing the emulsion by emulsion polymerization. As a result, the emulsion is stabilized. The neutralizing agent is not particularly limited, and for example, tertiary amines such as triethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine and morpholine; ammonia water; sodium hydroxide and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明の制振材用エマルションは、他成分(制振材用エマルション以外の成分)とともに、制振材配合物を構成することができるものである。このような本発明の制振材用エマルションを必須とする制振材配合物は、本発明の好ましい実施形態の1つであり、優れた制振性を発揮し得る制振材を形成することができるものである。 The emulsion for damping material of the present invention can constitute a damping material blend together with other components (components other than the emulsion for damping material). Such a damping material composition essentially including the emulsion for damping material of the present invention is one of the preferred embodiments of the present invention, and forms a damping material capable of exhibiting excellent damping properties. It is something that can be done.
上記制振材配合物としては、例えば、制振材配合物の総量100質量%に対し、固形分を50〜90質量%含有してなることが好ましい。より好ましくは、60〜90質量%であり、更に好ましくは、70〜90質量%である。また、制振材配合物のpHは、7〜11とすることが好ましい。より好ましくは、7〜9である。
上記制振材配合物における制振材用エマルションの配合量としては、例えば、制振材配合物の固形分100質量%に対し、制振材用エマルションの固形分が10〜60質量%となるように設定することが好ましい。より好ましくは、15〜55質量%である。
For example, the damping material composition preferably contains 50 to 90% by mass of solid content with respect to 100% by mass of the total amount of the damping material composition. More preferably, it is 60-90 mass%, More preferably, it is 70-90 mass%. Moreover, it is preferable that pH of a damping material compound shall be 7-11. More preferably, it is 7-9.
As a compounding quantity of the emulsion for damping materials in the said damping material composition, the solid content of the emulsion for damping materials will be 10-60 mass% with respect to 100 mass% of solid content of a damping material composition, for example. It is preferable to set so. More preferably, it is 15-55 mass%.
上記制振材配合物の制振性は、制振材配合物から形成される膜の損失係数を測定することにより評価することができる。
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。上記制振材配合物から形成される膜の損失係数のピーク値として好ましくは、20%以上である。より好ましくは、21%以上であり、更に好ましくは、22%以上であり、特に好ましくは、23%以上である。
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。本発明の制振材配合物において、制振材配合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:250×10×1.6mm)上に200×10×3.0mmの塗膜容量で塗布し、95℃×30分乾燥後、130℃×60分焼付け乾燥することで被膜を形成して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、制振材配合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い。
The damping property of the damping material composition can be evaluated by measuring the loss factor of the film formed from the damping material composition.
The loss factor is usually expressed by η and indicates how much the vibration applied to the damping material is attenuated. The loss factor indicates that the higher the numerical value, the better the damping performance. The peak value of the loss coefficient of the film formed from the vibration damping composition is preferably 20% or more. More preferably, it is 21% or more, still more preferably 22% or more, and particularly preferably 23% or more.
As a method for measuring the loss factor, a resonance method for measuring near the resonance frequency is generally used, and there are a half width method, an attenuation rate method, and a mechanical impedance method. In the vibration damping composition of the present invention, the loss factor of the film formed from the vibration damping composition is preferably measured by a resonance method using a cantilever method (3 dB method). The measurement using the cantilever method can be performed using, for example, a CF-5200 type FFT analyzer manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.
In addition, the loss factor was applied to a cold rolled steel plate (SPCC-SD: 250 × 10 × 1.6 mm) with a coating volume of 200 × 10 × 3.0 mm, dried at 95 ° C. × 30 minutes, and then 130 It is preferable to measure by forming a film by baking at 60 ° C. for 60 minutes. For example, the loss factor is preferably measured by measuring the loss factor at each temperature of 20 ° C., 30 ° C., 40 ° C., 50 ° C., and 60 ° C. by the resonance method (3 dB method) and evaluating the peak value therein. . In addition, since the practical temperature range of the film formed from the vibration damping composition is usually 20 to 60 ° C., even if the vibration damping performance is evaluated by the total loss coefficient at each temperature of 20 to 60 ° C. Good.
上記他成分としては、例えば、溶媒;可塑剤;安定剤;増粘剤;湿潤剤;防腐剤;発泡剤;充填剤;着色剤;分散剤;防錆顔料;消泡剤;老化防止剤;防黴剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤等の1種又は2種以上を使用することができる。中でも、充填剤を含むことが好ましい。また、顔料(着色剤や防錆顔料)を含むことも好適である。
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、上記制振材用エマルション等と混合され得る。
Examples of the other components include a solvent, a plasticizer, a stabilizer, a thickener, a wetting agent, a preservative, a foaming agent, a filler, a colorant, a dispersant, a rust preventive pigment, an antifoaming agent, and an antiaging agent. One type or two or more types of antifungal agents, ultraviolet absorbers, antistatic agents and the like can be used. Among these, it is preferable to include a filler. It is also preferable to include a pigment (colorant or rust preventive pigment).
In addition, the said other component can be mixed with the said emulsion for damping materials etc. using a butterfly mixer, a planetary mixer, a spiral mixer, a kneader, a dissolver etc., for example.
上記制振材配合物は、制振材用エマルション、顔料、発泡剤及び増粘剤を必須成分とすることが好ましい。すなわち、本発明は、上記制振材用エマルション、顔料、発泡剤及び増粘剤を必須成分とする制振材配合物でもある。このような形態とすることにより、種々の用途に好適に用いることができる制振材配合物とすることができる。 It is preferable that the said damping material formulation has an emulsion for damping materials, a pigment, a foaming agent, and a thickener as essential components. That is, the present invention is also a vibration damping composition containing the above-mentioned emulsion for vibration damping materials, pigment, foaming agent and thickener as essential components. By setting it as such a form, it can be set as the damping material compound which can be used suitably for various uses.
上記顔料(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顔料が挙げられる。
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。
Examples of the pigment (colorant) include organic or inorganic pigments such as titanium oxide, carbon black, dial, hansa yellow, benzine yellow, phthalocyanine blue, and quinacridone red.
Examples of the rust preventive pigment include a metal phosphate, a metal molybdate, and a metal borate.
上記増粘剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース系誘導体、ポリカルボン酸系樹脂等が挙げられる。増粘剤の配合量としては、制振材用エマルションの固形分100重量部に対し、固形分で0.01〜2重量部とすることが好ましい。より好ましくは、0.05〜1.5重量部、更に好ましくは、0.1〜1重量部である。
上記充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、タルク、硫酸バリウム、アルミナ、酸化鉄、酸化チタン、ガラストーク、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、タルク、珪藻土、クレー等の無機質の充填剤;ガラスフレーク、マイカ等の鱗片状無機質充填剤;金属酸化物ウィスカー、ガラス繊維等の繊維状無機質充填剤等が挙げられる。無機質充填剤の配合量としては、制振材用エマルションの固形分100重量部に対し、50〜700重量部とすることが好ましい。より好ましくは、100〜550重量部である。また、上記制振材配合物は、充填剤の体積分率が50〜90%であることが好ましい。このような範囲とすることによって、加熱乾燥性等の良好な塗膜が得られる。充填剤の体積分率として、より好ましくは、60〜88%であり、更に好ましくは、70〜85%である。
Examples of the thickener include polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, polycarboxylic acid resins, and the like. As a compounding quantity of a thickener, it is preferable to set it as 0.01-2 weight part by solid content with respect to 100 weight part of solid content of the emulsion for vibration damping materials. More preferably, it is 0.05-1.5 weight part, More preferably, it is 0.1-1 weight part.
Examples of the filler include inorganic fillers such as calcium carbonate, kaolin, silica, talc, barium sulfate, alumina, iron oxide, titanium oxide, glass talk, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, talc, diatomaceous earth, and clay; Examples of the inorganic filler include glass flakes and mica; and fibrous inorganic fillers such as metal oxide whiskers and glass fibers. As a compounding quantity of an inorganic filler, it is preferable to set it as 50-700 weight part with respect to 100 weight part of solid content of the emulsion for vibration damping materials. More preferably, it is 100-550 weight part. Moreover, it is preferable that the said damping material composition is 50 to 90% of the volume fraction of a filler. By setting it as such a range, favorable coating films, such as heat drying property, are obtained. As a volume fraction of a filler, More preferably, it is 60 to 88%, More preferably, it is 70 to 85%.
上記他成分としては、発泡剤を用いることが好ましく、この場合には、後述するように、上記制振材配合物を加熱乾燥して制振材塗膜を形成することが好適である。上記制振材用エマルションに更に発泡剤を混合することにより、制振材の均一な発泡構造の形成と厚膜化等の効果が発揮され、それに起因して充分な加熱乾燥性や高制振性が発現することとなる。このように、本発明の制振材用エマルション及び発泡剤を含んでなる制振材配合物もまた、本発明の好ましい実施形態の1つである。なお、必要に応じて更に他の成分を含んでいてもよい。 As the other component, a foaming agent is preferably used. In this case, as described later, it is preferable to heat-dry the vibration damping composition to form a vibration damping coating film. By further adding a foaming agent to the above damping material emulsion, effects such as formation of a uniform foamed structure of the damping material and thickening of the film are exhibited, resulting in sufficient heat drying properties and high damping. Sex will be expressed. Thus, the damping material composition comprising the damping material emulsion and the foaming agent of the present invention is also one of the preferred embodiments of the present invention. In addition, other components may be further included as necessary.
上記発泡剤としては特に限定されず、例えば、低沸点炭化水素内包の加熱膨張カプセル、有機発泡剤、無機発泡剤等が好適であり、これらの1種又は2種以上を使用することができる。加熱膨張カプセルとしては、例えば、マツモトマイクロスフィアーF−30、F−50(松本油脂社製);エクスパンセルWU642、WU551、WU461、DU551、DU401(日本エクスパンセル社製)等が挙げられ、有機発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、N,N−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p−トルエンスルホニルヒドラジン、p−オキシビス(ベンゼンスルホヒドラジド)等が挙げられ、無機発泡剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、シリコンハイドライド等が挙げられる。
上記発泡剤の配合量としては、制振材用エマルション100重量部に対し、0.5〜5.0重量部とすることが好ましい。より好ましくは、1.0〜3.0重量部である。
The foaming agent is not particularly limited, and for example, a low-boiling hydrocarbon encapsulated heated expansion capsule, an organic foaming agent, an inorganic foaming agent, and the like are suitable, and one or more of these can be used. Examples of the heated expansion capsule include Matsumoto Microsphere F-30, F-50 (manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.); EXPANSELL WU642, WU551, WU461, DU551, DU401 (manufactured by Nippon Expandcel). Examples of the organic foaming agent include azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, N, N-dinitrosopentamethylenetetramine, p-toluenesulfonylhydrazine, p-oxybis (benzenesulfohydrazide), and the like. Examples of the foaming agent include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, silicon hydride and the like.
As a compounding quantity of the said foaming agent, it is preferable to set it as 0.5-5.0 weight part with respect to 100 weight part of emulsion for damping materials. More preferably, it is 1.0 to 3.0 parts by weight.
上記更に発泡剤を含んでなる制振材配合物はまた、無機顔料を含んでなることが好適であり、これにより、上述したような加熱乾燥性や高制振性の発現性をより充分に確認することが可能となる。
上記無機顔料としては特に限定されず、例えば、上述した無機の着色剤や無機の防錆顔料等の1種又は2種以上を使用することができる。
It is preferable that the vibration damping composition further comprising a foaming agent further comprises an inorganic pigment, thereby more sufficiently exhibiting heat drying properties and high vibration damping properties as described above. It becomes possible to confirm.
It does not specifically limit as said inorganic pigment, For example, 1 type (s) or 2 or more types, such as the inorganic coloring agent mentioned above and an inorganic rust preventive pigment, can be used.
上記溶媒としては、例えば、エチレングリコール、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。溶剤の配合量としては、制振材配合物中の制振材用エマルションの固形分濃度が上述した範囲となるように適宜設定すればよい。
上記分散剤としては、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム等の無機質分散剤及びポリカルボン酸系分散剤等の有機質分散剤が挙げられる。
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。
Examples of the solvent include ethylene glycol, butyl cellosolve, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, and the like. What is necessary is just to set suitably as a compounding quantity of a solvent so that the solid content density | concentration of the emulsion for damping materials in a damping material formulation may become the range mentioned above.
Examples of the dispersant include inorganic dispersants such as sodium hexametaphosphate and sodium tripolyphosphate, and organic dispersants such as polycarboxylic acid-based dispersants.
Examples of the antifoaming agent include silicon-based antifoaming agents.
上記他成分としては更に、多価金属化合物を用いてもよい。この場合、多価金属化合物により、制振材配合物の安定性、分散性、加熱乾燥性や、制振材配合物から形成される制振材の制振性が向上することとなる。多価金属化合物としては特に限定されず、例えば、酸化亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
上記多価金属化合物の形態は特に限定されず、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、制振材配合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、制振材配合物中の固形分100重量部に対して、0.05〜5.0重量部とすることが好ましい。より好ましくは0.05〜3.5重量部である。
As the other component, a polyvalent metal compound may be further used. In this case, the polyvalent metal compound improves the stability, dispersibility, heat drying property, and damping property of the damping material formed from the damping material formulation. It does not specifically limit as a polyvalent metal compound, For example, zinc oxide, zinc chloride, zinc sulfate etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
The form of the polyvalent metal compound is not particularly limited, and may be, for example, a powder, an aqueous dispersion, an emulsion dispersion, or the like. Especially, since the dispersibility in a damping material formulation improves, it is preferable to use it with the form of an aqueous dispersion or an emulsion dispersion, More preferably, it is used with the form of an emulsion dispersion. Moreover, it is preferable that the usage-amount of a polyvalent metal compound shall be 0.05-5.0 weight part with respect to 100 weight part of solid content in a damping material compound. More preferably, it is 0.05-3.5 weight part.
上記制振材配合物は、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になる。基材としては特に限定されるものではない。また、制振材配合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。
上記制振材配合物の塗布量は、用途や所望する性能等により適宜設定すればよいが、乾燥時の塗膜の膜厚が、0.5〜8.0mmとなるようにすることが好ましい。より好ましくは、3.0〜6.0mmである。
また、乾燥時(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い。より好ましくは、2.0〜6.0kg/m2である。なお、本発明の制振材配合物を使用することにより、乾燥時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も可能となる。
このように、乾燥時の塗膜の膜厚が、0.5〜8.0mmとなるように塗工し、乾燥する制振材配合物の塗工方法や、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、乾燥する制振材配合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。また、上記制振材配合物の塗工方法によって得られた制振材もまた、本発明の好ましい実施形態のひとつである。
The said damping material composition forms the coating film used as a damping material, for example by apply | coating to a base material and drying. The substrate is not particularly limited. Moreover, as a method of apply | coating a damping material compound to a base material, it can apply | coat using a brush, a spatula, an air spray, an airless spray, a mortar gun, a lysing gun etc., for example.
The coating amount of the vibration damping composition may be appropriately set depending on the application, desired performance, etc., but it is preferable that the thickness of the coating film during drying is 0.5 to 8.0 mm. . More preferably, it is 3.0-6.0 mm.
Moreover, it is also preferable to apply so that the surface density of the coating film at the time of drying (after) is 1.0 to 7.0 kg / m 2 . More preferably, it is 2.0-6.0 kg / m < 2 >. In addition, by using the vibration damping composition of the present invention, it is possible to obtain a coating film that hardly undergoes expansion or cracking during drying and that hardly causes the paint on the inclined surface to slide off.
As described above, the coating method of the damping material composition to be coated and dried so that the thickness of the coating film when dried is 0.5 to 8.0 mm, and the surface density of the coating film after drying. A method of applying a vibration damping composition that is applied so as to be 2.0 to 6.0 kg / m 2 and dried is also one of the preferred embodiments of the present invention. Moreover, the damping material obtained by the coating method of the damping material composition is also one of the preferred embodiments of the present invention.
上記制振材配合物を塗布した後、乾燥して塗膜を形成させる条件としては、加熱乾燥してもよく、常温乾燥してもよいが、効率性の点で加熱乾燥することが好ましい。加熱乾燥の温度としては、80〜210℃とすることが好ましい。より好ましくは、110〜180℃、更に好ましくは、120〜170℃である。 The condition for applying the vibration damping composition and then drying to form a coating film may be heat drying or room temperature drying, but heat drying is preferred from the viewpoint of efficiency. The heat drying temperature is preferably 80 to 210 ° C. More preferably, it is 110-180 degreeC, More preferably, it is 120-170 degreeC.
本発明の制振材用エマルションは上述の構成よりなり、より高いレベルで制振性に優れる良好な制振材を形成することができる。そして、各種構造体における振動や騒音を防止して静寂性を保つことができ、例えば、自動車の室内床下等に用いられている他、鉄道車両、船舶、航空機や電気機器、建築構造物、建設機器等にも広く利用される制振材配合物とすることができる。 The emulsion for a vibration damping material of the present invention has the above-described configuration, and can form a good vibration damping material having excellent vibration damping properties at a higher level. And it can keep quietness by preventing vibration and noise in various structures. For example, it is used under the indoor floor of automobiles, railway cars, ships, aircraft, electrical equipment, building structures, construction It can be set as the damping material compound widely used for equipment and the like.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.
なお、以下の実施例において、各種物性等は以下のように評価した。
<ポリマー密度>
上述した方法を用いて、Synthiaモジュール(Materials StudioR Ver4.3、アクセルリス株式会社製)により計算したホモポリマー密度と、実施例、比較例及び参考例で用いた共重合体のポリマー密度とを算出した。なお、ポリマー密度の計算においては、温度を298K、分子量を100000と設定した。
以下に、実施例1〜5、比較例1〜3及び参考例1〜2で用いた重合性モノマーについて、計算したそれぞれのホモポリマーのポリマー密度を示す。
酢酸ビニル(VAc):1.22g/cm3
メチルアクリレート(MA):1.24g/cm3
エチルアクリレート(EA):1.15g/cm3
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA):1.00g/cm3
メチルメタクリレート(MMA):1.16g/cm3
ブチルメタクリレート(BMA):1.04g/cm3
スチレン(St):1.07g/cm3
アクリル酸(AA):1.35g/cm3
<Tg>
各段で用いたモノマー組成から、上述したFoxの式(上記計算式(1))を用いて算出した。なお、全ての段で用いたモノマー組成から算出したTgを「トータルTg」として記載した。重合性モノマー成分から合成したポリマーのガラス転移温度(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。なお、ホモポリマーのガラス転移温度については、上述したポリマーハンドブックを引用した。
酢酸ビニル(VAc):30℃
メチルアクリレート(MA):9℃
エチルアクリレート(EA):−22℃
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA):−70℃
メチルメタクリレート(MMA):105℃
ブチルメタクリレート(BMA):20℃
スチレン(St):100℃
アクリル酸(AA):95℃
In the following examples, various physical properties and the like were evaluated as follows.
<Polymer density>
Using the above-described method, the homopolymer density calculated by the Synthia module (Materials Studio R Ver4.3, manufactured by Accelrys Co., Ltd.) and the polymer density of the copolymers used in Examples, Comparative Examples, and Reference Examples are as follows. Calculated. In the calculation of the polymer density, the temperature was set at 298K and the molecular weight was set at 100,000.
Below, the polymer density of each homopolymer calculated about the polymerizable monomer used in Examples 1-5, Comparative Examples 1-3, and Reference Examples 1-2 is shown.
Vinyl acetate (VAc): 1.22 g / cm 3
Methyl acrylate (MA): 1.24 g / cm 3
Ethyl acrylate (EA): 1.15 g / cm 3
2-ethylhexyl acrylate (2EHA): 1.00 g / cm 3
Methyl methacrylate (MMA): 1.16 g / cm 3
Butyl methacrylate (BMA): 1.04 g / cm 3
Styrene (St): 1.07 g / cm 3
Acrylic acid (AA): 1.35 g / cm 3
<Tg>
From the monomer composition used in each stage, the calculation was performed using the above-described Fox formula (the above calculation formula (1)). In addition, Tg calculated from the monomer composition used in all stages was described as “total Tg”. The Tg value of each homopolymer used to calculate the glass transition temperature (Tg) of the polymer synthesized from the polymerizable monomer component is shown below. In addition, the polymer handbook mentioned above was quoted about the glass transition temperature of the homopolymer.
Vinyl acetate (VAc): 30 ° C
Methyl acrylate (MA): 9 ° C
Ethyl acrylate (EA): -22 ° C
2-ethylhexyl acrylate (2EHA): -70 ° C
Methyl methacrylate (MMA): 105 ° C
Butyl methacrylate (BMA): 20 ° C
Styrene (St): 100 ° C
Acrylic acid (AA): 95 ° C
<重量平均分子量>
重量平均分子量は、上述したGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定により求めた。
<動的粘弾性測定>
損失正接は、動的粘弾性測定装置(型式:RSA III、TAインスツルメント社製)を用いて、上述した測定条件により測定した。試料として用いたクリアーフィルムの製造方法についても同様である。
<動的粘弾性測定>
上記損失係数は、上述したように、株式会社小野測機製のCF−5200型FFTアナライザーを用いた片持ち梁法を用い、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)により測定した。下記表1にはその中のピーク値を示している。また、制振材配合物により作製した塗膜の製造方法についても同様である。
<加熱乾燥性>
カチオン電着塗装板の上に、作製した水性塗料組成物を、乾燥膜厚が1.5mm、3.0mm、および4.5mmとなるように塗布した。その後、熱風乾燥器を用いて、150℃で30分間乾燥し、得られた乾燥塗膜のフクレ・割れ発生状態を以下の基準で評価した。
・評価基準(目視評価)
○:フクレ・割れの発生が未確認
△:フクレ・割れが少し発生確認
×:フクレ・割れが多数発生
<Weight average molecular weight>
The weight average molecular weight was determined by the GPC (gel permeation chromatography) measurement described above.
<Dynamic viscoelasticity measurement>
The loss tangent was measured under the measurement conditions described above using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (model: RSA III, manufactured by TA Instruments). The same applies to the method for producing the clear film used as the sample.
<Dynamic viscoelasticity measurement>
As described above, the loss factor is measured at 20 ° C., 30 ° C., 40 ° C., 50 ° C., and 60 ° C. using a cantilever method using a CF-5200 type FFT analyzer manufactured by Ono Sokki Co., Ltd. The loss factor was measured by a resonance method (3 dB method). Table 1 below shows the peak values. The same applies to the method for producing a coating film produced from the vibration damping composition.
<Heat drying property>
The prepared aqueous coating composition was applied onto the cationic electrodeposition coated plate so that the dry film thicknesses were 1.5 mm, 3.0 mm, and 4.5 mm. Then, it dried for 30 minutes at 150 degreeC using the hot air dryer, and the swelling and crack generation | occurrence | production state of the obtained dried coating film were evaluated on the following references | standards.
・ Evaluation criteria (visual evaluation)
○: Occurrence of swelling / cracking has not been confirmed △: Slight occurrence of swelling / cracking has been confirmed ×: Many swelling / cracking has occurred
<不揮発分(NV)>
得られた制振材用エマルション約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。
<Nonvolatile content (NV)>
About 1 g of the obtained emulsion for vibration damping materials was weighed, and after 110 hours at 110 ° C. with a hot air drier, the remaining amount of drying was regarded as a non-volatile content, and the ratio to the mass before drying was expressed in mass%.
<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型回転粘度計を用いて、25℃、20rpmの条件下で測定した。
<PH>
The value at 25 ° C. was measured with a pH meter (“F-23” manufactured by Horiba, Ltd.).
<Viscosity>
Using a B-type rotational viscometer, the measurement was performed at 25 ° C. and 20 rpm.
実施例1
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35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70℃まで昇温した。一方、上記滴下ロートに酢酸ビニル 33部、メチルアクリレート 33部、エチルアクリレート 32部、アクリル酸 2部、連鎖移動剤であるt−ドデシルメルカプタン 0.4部、予め26%水溶液に調整したポリオキシエチレンアルキルエーテルの硫酸エステル塩(商品名:ラテムルWX、花王株式会社製) 9.6部及び脱イオン水 26部からなる単量体エマルションを仕込んだ。
70℃に調整した重合器に、単量体エマルションを滴下することで反応を開始させ、75℃まで温度を上げた後、内温を75℃に維持しながら単量体エマルションを3時間かけて均一に滴下した。同時に、5%過硫酸カリウム水溶液 10部及び2%亜硫酸水素ナトリウム水溶液10部を3時間かけて均一に添加した。滴下終了後、75℃で2時間反応を続け、各モノマーを完全に消費させた。その後、反応溶液を25℃まで冷却して25%アンモニア水を適量添加し、制振材用エマルションを得た。
得られた制振材用エマルションの不揮発分は53.2%、pHは7.9、粘度は110mPa・sであった。
Example 1
35 parts of deionized water was charged into a polymerization vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube and a dropping funnel. Thereafter, the internal temperature was raised to 70 ° C. while stirring under a nitrogen gas stream. On the other hand, 33 parts of vinyl acetate, 33 parts of methyl acrylate, 32 parts of ethyl acrylate, 2 parts of acrylic acid, 0.4 part of t-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent, polyoxyethylene previously adjusted to a 26% aqueous solution in the dropping funnel. A monomer emulsion consisting of 9.6 parts of alkyl ether sulfate (trade name: Latemul WX, manufactured by Kao Corporation) and 26 parts of deionized water was charged.
The reaction was started by dropping the monomer emulsion into a polymerizer adjusted to 70 ° C., and after raising the temperature to 75 ° C., the monomer emulsion was added over 3 hours while maintaining the internal temperature at 75 ° C. It was dripped uniformly. At the same time, 10 parts of 5% aqueous potassium persulfate solution and 10 parts of 2% aqueous sodium hydrogensulfite solution were uniformly added over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued at 75 ° C. for 2 hours to completely consume each monomer. Thereafter, the reaction solution was cooled to 25 ° C. and an appropriate amount of 25% ammonia water was added to obtain an emulsion for vibration damping materials.
The obtained emulsion for vibration damping materials had a non-volatile content of 53.2%, a pH of 7.9, and a viscosity of 110 mPa · s.
実施例2〜5、比較例1〜3、及び、参考例1〜2
下記表1及び2に示すモノマー組成にした以外は、実施例1と同様にして制振材用エマルションを得た。得られた制振材用エマルションについて、実施例1と同様にして各種物性を測定し、その結果を下記表1及び2に示した。
Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Examples 1 to 2
Except for the monomer compositions shown in Tables 1 and 2 below, an emulsion for vibration damping materials was obtained in the same manner as in Example 1. With respect to the obtained emulsion for vibration damping materials, various physical properties were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Tables 1 and 2 below.
制振材配合物の調製
実施例1〜5、比較例1〜3及び参考例1〜2で得られた制振材用エマルションを下記の通り配合し、制振材配合物として損失係数及び加熱乾燥性について評価した。評価結果については、下記表1及び2に示す。
制振材用エマルション 100部
充填剤 炭酸カルシウム NN#200*1 250部
分散剤 アクアリックDL−40S*2 1部
増粘剤 アクリセットWR−650*3 2部
消泡剤 ノプコ8034L*4 0.3部
発泡剤 F−30*5 2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 特殊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
Preparation of damping material blends The emulsions for damping materials obtained in Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 3 and Reference Examples 1 to 2 were blended as follows, and the loss factor and heating were used as damping material blends. Dryability was evaluated. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2 below.
Emulsions for damping material 100 parts filler Calcium carbonate NN # 200 * 1 250 parts Dispersant Aquaric DL-40S * 2 1 part thickener Acre reset WR-650 * 3 2 parts Antifoam Nopco 8034L * 4 0.3 Part blowing agent F-30 * 5 2 parts * 1: Nitto Flour Chemical Co., Ltd. filler * 2: Nippon Shokubai Co., Ltd. Special polycarboxylic acid type dispersant (active ingredient 44%)
* 3: Nippon Shokubai Co., Ltd. Alkali-soluble acrylic thickener (active ingredient 30%)
* 4: Defoaming agent (main component: hydrophobic silicone + mineral oil) manufactured by San Nopco Co., Ltd.
* 5: Foaming agent manufactured by Matsumoto Yushi
この結果、ポリマー密度が1.11g/cm3以上となる実施例1〜5においては、損失正接のピーク値は、2.5以上となり、優れた制振性を有するものであった。また、損失係数のピーク値においても20%以上であった。比較例1〜3では、ポリマー密度が1.11g/cm3未満の数値であり、損失正接のピーク値についても2.40以下と低いものであった。また、参考例1ではポリマー密度が1.11g/cm3以上であり、高い制振性は得られているものの、重量平均分子量が12000であり、20000よりも小さいものであったため、加熱乾燥時に塗膜の膨れが観察され、加熱乾燥性としては充分ではなかった。また、参考例2においては、重量平均分子量が560000であり、400000よりも大きいものであったため、加熱乾燥時に塗膜の割れや、基材からの剥離が多数観察された。また、重量平均分子量が大きいことによって、同様のモノマー組成で製造した実施例3と比較して制振性が低下することとなった。また、貯蔵安定性において、実施例1及び3〜5のように、(メタ)アクリル系モノマーを主体として重合されたポリマーを用いた制振材用エマルションが優れているものであった。酢酸ビニルを主体として重合を行った実施例2においては、制振材配合物としたときに、25℃で1週間貯蔵した場合にポリマー粒子の凝集が生じたが、実施例1及び3〜5では、同様にして25℃で1週間貯蔵した場合にも凝集は生じていなかった。
上記結果より、ポリマー密度が1.11g/cm3以上であることによって、優れた制振性を有する制振剤を形成することができることが立証されている。更に、重量平均分子量を制御することによって加熱乾燥性をも両立することができることが立証されたものである。
As a result, in Examples 1 to 5 in which the polymer density was 1.11 g / cm 3 or more, the peak value of the loss tangent was 2.5 or more, and excellent vibration damping properties were obtained. Further, the peak value of the loss coefficient was 20% or more. In Comparative Examples 1 to 3, the polymer density was a numerical value less than 1.11 g / cm 3 , and the peak value of loss tangent was also as low as 2.40 or less. In Reference Example 1, the polymer density is 1.11 g / cm 3 or more and high vibration damping properties are obtained, but the weight average molecular weight is 12000 and less than 20000. The swelling of the coating film was observed, and the heat drying property was not sufficient. In Reference Example 2, since the weight average molecular weight was 560000, which was larger than 400000, many cracks of the coating film and peeling from the substrate were observed during heat drying. In addition, due to the large weight average molecular weight, the vibration damping property was lowered as compared with Example 3 produced with the same monomer composition. Moreover, in the storage stability, as in Examples 1 and 3 to 5, the emulsion for a vibration damping material using a polymer polymerized mainly with a (meth) acrylic monomer was excellent. In Example 2 in which polymerization was carried out mainly using vinyl acetate, the polymer particles aggregated when stored for one week at 25 ° C. when used as a vibration damping composition. Examples 1 and 3-5 In the same manner, no aggregation occurred when stored at 25 ° C. for 1 week.
From the above results, it is proved that a vibration damping agent having excellent vibration damping properties can be formed when the polymer density is 1.11 g / cm 3 or more. Furthermore, it has been proved that both heat drying properties can be achieved by controlling the weight average molecular weight.
なお、参考として、他の化合物のホモポリマー密度についても以下に記載する。
ブチルアクリレート(BA):1.07g/cm3
シクロヘキシルアクリレート(CHA):1.14g/cm3
メタクリル酸(MAA):1.22g/cm3
アクリルニトリル(AN):1.18g/cm3
アクリルアミド(AAm):1.27g/cm3
ヒドロキシエチルアクリレート(HEA):1.30g/cm3
フッ化ビニル:1.31g/cm3
塩化ビニル:1.38g/cm3
For reference, the homopolymer density of other compounds is also described below.
Butyl acrylate (BA): 1.07 g / cm 3
Cyclohexyl acrylate (CHA): 1.14 g / cm 3
Methacrylic acid (MAA): 1.22 g / cm 3
Acrylic nitrile (AN): 1.18 g / cm 3
Acrylamide (AAm): 1.27 g / cm 3
Hydroxyethyl acrylate (HEA): 1.30 g / cm 3
Vinyl fluoride: 1.31 g / cm 3
Vinyl chloride: 1.38 g / cm 3
Claims (5)
該ポリマーは、重合される全モノマー成分100質量%に対して50〜100質量%の(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸の金属塩、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートから選択される(メタ)アクリル系モノマーと、
50〜0質量%のギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼンから選択されるその他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマーとを含有するモノマー成分を重合してなるものであって、
該ポリマーは、ポリマー密度が1.13g/cm3以上であり、かつ
重量平均分子量が20000〜400000であり、
該制振材用エマルションは、基材に塗布して制振性塗膜を形成する制振材配合物の必須成分として用いられることを特徴とする制振材用エマルション。 An emulsion for a vibration damping material composed of a polymer obtained by polymerizing monomer components,
The polymer is 50 to 100% by mass of (meth) acrylic acid, metal salt of (meth) acrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl with respect to 100% by mass of all monomer components to be polymerized. (Meth) acrylic monomers selected from acrylate and butyl methacrylate ;
50-0% by weight of vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, scan styrene, divinylbenzene, alpha-methyl styrene, vinyl toluene, ethyl vinyl benzene or we other copolymerizable ethylenically unsaturated monomer selected And a monomer component containing
The polymer has a polymer density of 1.13 g / cm 3 or more and a weight average molecular weight of 20,000 to 400,000.
The emulsion for vibration damping materials is used as an essential component of a vibration damping material composition that is applied to a substrate to form a vibration damping coating film.
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