JP4416473B2 - 制振性組成物 - Google Patents
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Description
しかしながら、前記アスファルト系シートタイプの制振材は、すべて人手によって制振材シートの仕分けやラインへの枚数管理がなされており、ラインにおいて、タルク等の防着剤をアスファルト系シートタイプの表面に付着させて防着処理を施し、制振材シート同士の貼り付きを防止する等の煩雑な手間が必要であり、この防着剤が工場内に飛散して床面を汚す等の問題もあった。さらに、アスファルト系のシートタイプの制振材は、制振材シートに混入されている油分が作業者の手袋等に付着し、作業者の手袋を介してこの油が車体等の制振材の被着体に付着して被着体の塗装が汚れる等の問題があった。
しかしながら、ガラス転移温度の高いエマルションが混合されていると造膜温度も高くなるため、比較的低温域では造膜せず、所望の温度域で造膜させるためには、造膜助剤を添加しなければならないという問題があった。
また、ガラス転移温度が高いエマルションと、ガラス転移温度が低いエマルションの二種類のエマルションを混合してベースエマルションとした場合、各エマルションのガラス転移温度部分で高い損失係数を有するものの、高温から低温の全体に亘って所定値以上の損失係数を示さず、高温のガラス転移温度と低温のガラス転移温度の間の温度では、損失係数が低くなる鞍型のピークを示し、高温から低温の全範囲に亘って所定値以上の損失係数を示していなかった。
このため、制振性組成物に、酸化防止剤、安定剤等の有機フィラーを添加し、この有機フィラーとエマルションが結合することによって、所望の温度範囲において、所定値以上の損失係数を有する制振性組成物を得ることが可能であることを知見した。
しかしながら、前記ベースエマルションに有機フィラーを添加すると、ガラス転移温度の高いエマルションおよびガラス転移温度の低いエマルションの双方に有機フィラーが結合し、多量の有機フィラーがガラス転移温度の高いエマルションに結合すると、損失係数のピークが高温側に移動してしまい、所望の温度範囲で高い制振性を得ることができなくなる、という問題があった。
制振性組成物の損失係数のピークが高温側に移動してしまった場合に、ガラス転移温度が高温、低温の二種類のエマルションに加えて、ガラス転移温度が前記高温と低温の中間の温度であるエマルションを加えた三種類のエマルションをベースエマルションとして使用することが考えられるが、この場合、各成分量が少なくなり、所望の温度範囲で損失係数が所定値以下となり、所望の温度範囲で高い制振性が得られない、という問題があった。
そこで、本発明は、塗装の行い易い水系の制振性組成物において、造膜助剤を添加することなく、広い温度範囲で一定の高い損失係数を有する、制振性の優れた制振性組成物を提供することを課題とする。
また、請求項2記載の制振性組成物は、請求項1に記載の制振性組成物において、前記コアシェルエマルションは、シェル部分を造膜温度が0℃以上9℃以下のエマルションで構成し、コア部分を造膜温度が30℃以上50℃未満のエマルションで構成してなることを特徴とする。
また、請求項3記載の制振性組成物は、請求項1または2に記載の制振性組成物において、前記ベースエマルションに、前記コア部分のガラス転移温度よりもガラス転移温度の低い、少なくとも1種のアクリル/スチレン系のノンコアシェルエマルションを使用したことを特徴とする。
また、前記コアシェルエマルションを使用したベースエマルションに、有機フィラーを含有しているため、有機フィラーとエマルションの結合によって、シェル部分のガラス転移温度からコア部分のガラス転移温度に亘って、損失係数の低下がない。
さらに、ベースエマルションにガラス転移温度の高いエマルションを含む場合であっても、有機フィラーがシェル部分のガラス転移温度の低いエマルションと優先的に結合し、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションと結合する有機フィラーの量が少なくなるため、損失係数のピークが高温側に移動しにくくなり、所望の広い温度範囲で高い制振性を有する制振性組成物を得ることができる。
前記制振性組成物は、ガラス転移温度の低いシェル部分のエマルションによって、比較的低温でも造膜するため、ガラス転移温度の高いエマルションを含んでいる場合であっても、造膜助剤を添加する必要がない。また、前記有機フィラーとエマルションの結合によって、シェル部分のガラス転移温度からコア部分のガラス転移温度に亘って、損失係数の低下がない。さらに、有機フィラーがシェル部分のガラス転移温度の低いエマルションと優先的に結合し、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションと結合する有機フィラーの量が少なくなるため、損失係数のピークが高温側に移動しにくくなり、所望の広い温度範囲で高い制振性を得ることができる。
コアシェルエマルションの材料としては、特に制限はなく、広い温度範囲で所定値以上の損失係数を有するものであればよく、例えば、アクリル/スチレン系のコアシェルエマルションを用いることができる。
このように、コア部分の造膜温度が30℃以上50℃未満と高い場合であっても、シェル部分の造膜温度が0℃以上9℃以下と低いため、ガラス転移温度が高いエマルション成分がある場合であっても、造膜助剤を添加することなく、広い温度範囲で高い制振性を有していながら、比較的低い温度で造膜する制振性組成物を得ることができる
シェル部分のエマルションが少ないと、多くの有機フィラーがコア部分のエマルションと結合してしまい、損失係数のピークが高温側に移動し、所望の広い温度範囲で高い損失係数を有する制振性組成物を得ることができなくなるからである。
なお、コアシェルエマルションとノンコアシェルエマルションを使用してベースエマルションとする場合、前記ベースエマルション100重量部に対して、コアシェルエマルションが40〜70重量部であることが好ましい。
コアシェルエマルションが70重量部を超えると、損失係数が高温側に移動するため、所望の温度範囲(20〜60℃)で所定値以上の損失係数を有する制振性組成物を得ることができず、40重量部未満であると、高温側の損失係数が下がってしまい、同様に、所望の温度範囲(20〜60℃)で所定値以上の損失係数を有する制振性組成物を得ることができないからである。
(実施例1、2および比較例1)
シェル部分にガラス転移温度が−20℃であり、造膜温度0℃以上9℃以下であるアクリル/スチレン系エマルションを使用し、コア部分にガラス転移温度50℃であり、造膜温度30℃以上50℃未満であるアクリル/スチレン系エマルションを使用したコアシェルエマルションと、ガラス転移温度が−20℃で造膜温度0℃以上9℃以下のアクリル/スチレン系のノンコアシェルエマルションを使用したものをベースエマルションとし、有機フィラーとして6−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチル)プロポキシ〕−2,4,8,10−テトラ−t−ブチルベンズ〔d,f〕〔1,3,2〕−ジオキサホスフェピン、マイカ、軽量充填材としてセラミックバルーン、増粘剤としてセピオライトおよび水を下記表1に示す配合割合で調整して制振性組成物を得た。この制振性組成物を、スペーサーを用いて面密度が乾燥時に4kg/m2となるように、1.6mm厚さの鋼板に塗りつけ、130℃で15分間の保持を2回繰り返し制振材とした。この制振材について、オーバスト法により周波数200Hz、測定温度20℃、40℃、60℃で制振性の測定を行った。結果を表1に示す。
実施例1、2および比較例1の制振性組成物からなる制振材は、造膜助剤を添加することなく、所望の温度である20℃で、良好な造膜性を有していた。
表1および図1に示すように、実施例1の制振性組成物からなる制振材は、優れた制振性が要求される20〜60℃の温度範囲において、損失係数が0.07以上の高い数値を示しており、前記温度範囲において優れた制振性を有していることが確認できた。
表1および図2に示すように、実施例2の有機フィラーの含有量を多くした制振性組成物からなる制振材は、実施例1と比較してコア部分と結合する有機フィラーの量が多くなるため、損失係数のピークが高温側に移動し、高温域で使用する場合、優れた制振性を有していることが確認できた。
一方、有機フィラーを添加しない比較例1の制振性組成物からなる制振材は、ガラス転移温度の低いエマルション成分が多いため、損失係数のピークが低温側に移動しており、所望の20〜60℃の温度範囲において、要求される制振性を満たしていないことが確認できた。
次に、前記コアシェルエマルション50重量部に対して前記ノンコアシェルエマルション50重量部をベースエマルションとしたこと以外は、前記実施例1、2および比較例1と同様の配合割合で調整して制振性組成物を得た。この制振性組成物を実施例1と同様に制振材とし、この制振材について実施例1と同様の方法で制振性を測定した。結果を表2に示す。
実施例3、4および比較例2の制振性組成物からなる制振材は、造膜助剤を添加することなく、所望の温度である20℃で、良好な造膜性を有していた。
表2および図3に示すように、実施例3の制振性組成物からなる制振材は、優れた制振性が要求される20〜60℃の温度範囲において、損失係数が0.07以上の高い数値を示しており、前記温度範囲において優れた制振性を有していることが確認できた。
表2および図4に示すように、実施例4の制振性組成物からなる制振材は、実施例2の制振性組成物よりも、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションの成分量が多くなり、実施例3と比較し有機フィラーの含有量も多くなっているため、有機フィラーとガラス転移温度の高いコア部分のエマルションが結合する割合が実施例2,3よりも多くなり、実施例2,3と比較して、高温側の損失係数が高くなり、40℃〜60℃の高温の温度範囲において優れた制振性を有していることが確認できた。
一方、有機フィラーを添加していない比較例2の制振性組成物からなる制振材は、成分量の多いガラス転移温度の低いエマルションによって、低温側に高い損失係数を示し、また、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションによって高温側も若干損失係数が高くなっていたが、低温と高温の間で損失係数が低下しており、優れた制振性が要求される20〜60℃の温度範囲において、所定値以上の損失係数を示していなかった。
次に、前記コアシェルエマルション70重量部に対して前記ノンコアシェルエマルション30重量部をベースエマルションとしたこと以外は、前記実施例1、2および比較例1と同様の配合割合で調整して制振性組成物を得た。この制振性組成物を実施例1と同様に制振材とし、この制振材について実施例1と同様の方法で制振性を測定した。結果を表3に示す。
実施例5、6および比較例3の制振性組成物からなる制振材は、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションが増加した場合であっても、造膜助剤を添加することなく、所望の温度である20℃で、良好な造膜性を有していた。
表3および図5示すように、コアシェルエマルション70重量部に対してノンコアシェルエマルション30重量部をベースエマルションとした制振性組成物、すなわち、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションの量が多い実施例5の制振性組成物からなる制振材は、有機フィラーとコア部分のエマルションの結合する量が、実施例1および3と比較して多くなり、損失係数が高温側に移動していることが確認できた。
表3および図6に示すように、実施例6の制振性組成物からなる制振材は、前記実施例5と比較して、有機フィラーの添加量も多くなっているため、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションと有機フィラーが結合する量がさらに多くなり、実施例5と比較して高温側で損失係数が飛躍的に高くなっていることが確認でき、特に、約40℃〜60℃の高温の温度範囲において、優れた制振性を有していることが確認できた。
一方、有機フィラーを添加しない比較例3の制振性組成物からなる制振材は、ガラス転移温度の高いコア部分のエマルションが増えたため、損失係数のピークが高温の60℃まで移動してしまい、20〜40℃の温度範囲では、損失係数が非常に低くなっていた。
Claims (3)
- シェル部分のガラス転移温度がコア部分のガラス転移温度よりも低く、且つ、前記コア部分及び前記シェル部分が共にアクリル/スチレン系のコアシェルエマルションをベースエマルションとして、前記ベースエマルション100重量部に対して、6−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチル)プロポキシ〕−2,4,8,10−テトラ−t−ブチルベンズ〔d,f〕〔1,3,2〕−ジオキサホスフェピンを20〜40重量部含有してなることを特徴とする制振性組成物。
- 前記コアシェルエマルションは、シェル部分を造膜温度が0℃以上9℃以下のエマルションで構成し、コア部分を造膜温度が30℃以上50℃未満のエマルションで構成してなることを特徴とする請求項1記載の制振性組成物。
- 前記ベースエマルションに、前記コア部分のガラス転移温度よりもガラス転移温度の低い、少なくとも1種のアクリル/スチレン系のノンコアシェルエマルションを使用したことを特徴とする請求項1又は2に記載の制振性組成物。
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