CN116897173A - 多孔体以及吸音材料 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
一种多孔体(1),其以丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物(11)作为基材树脂。多孔体(1)在23℃下的储能弹性模量为5kPa以上且2000kPa以下。多孔体(1)的表观密度为10kg/m3以上且250kg/m3以下。交联聚合物(11)的玻璃化转变温度为‑30℃以上。交联聚合物(11)的交联点间分子量为1.0×104以上。多孔体(1)通过在使水相以高比率内包于有机相中的油包水型的高内相乳液中使单体聚合而得到。
Description
技术领域
本发明涉及以丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物为基材的多孔体,更具体而言,涉及通过高内相乳液的聚合而得到的多孔体(即,HIPE泡沫)以及吸音材料。
背景技术
以往,已知有如下方法:形成使由水等水性液体构成的水相以高比率内包于包含乙烯基系单体、交联剂、乳化剂、聚合引发剂等的有机相中的油包水型的高内相乳液(即,HIPE),在该乳液中使有机相聚合,由此得到被称为HIPE泡沫等的由交联聚合物形成的多孔体。该多孔体为反映了聚合时的高内相乳液中的有机相与水相的分散形态、水相的分散形状的聚合物。因此,该多孔体具有在聚合物中均质地存在多个气泡的气泡结构,并且具有形成有将气泡间连通的多个细孔的连续气泡结构。这样的多孔体被期待应用于吸收材料、分离材料等用途。
例如,专利文献1中提出了对密度、玻璃化转变温度、韧性指数进行了调整的具有柔软性的HIPE泡沫(即,多孔体)。根据专利文献1,这样的多孔体的柔软性优异,例如适合于擦拭用品等物品。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2003-514052号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对多孔体在吸音材料、减振材料、清扫用品等多种多样的用途中的应用进行了研究,期望开发出柔软性以及延展性优异的多孔体。例如专利文献1中记载的以往的多孔体的延展性不充分,因此若施加大的变形,则无法充分伸长,存在断裂的隐患。另外,在使用多孔体作为吸音材料的情况下,期望开发具有良好的吸音性的多孔体。
本发明是鉴于上述背景而完成的,其目的在于提供一种柔软且延展性优异的多孔体。另外,本发明的目的在于提供一种能够作为吸音材料应用的多孔体。
用于解决问题的手段
本发明的主旨如下所述。
[1]一种多孔体,其以丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物作为基材树脂,其中,
上述多孔体在23℃下的储能弹性模量为5kPa以上且2000kPa以下,
上述多孔体的表观密度为10kg/m3以上且250kg/m3以下,
上述交联聚合物的交联点间分子量为1.0×104以上。
[2]根据[1]所述的多孔体,其中,上述交联聚合物的玻璃化转变温度为-30℃以上,上述交联聚合物的交联点间分子量为1.0×104以上且12×104以下。
[3]根据[1]或[2]所述的多孔体,其中,通过对上述多孔体进行频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定而测定的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的最大值为0.8以上且1.6以下。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的多孔体,其中,表示通过对上述多孔体进行频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定而测定的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的最大值的tanδ峰的半值宽度为10℃以上且25℃以下。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的多孔体,其中,上述交联聚合物由上述丙烯酸系单体与上述苯乙烯系单体的共聚物交联而成,上述丙烯酸系单体为(甲基)丙烯酸与碳原子数为1~20的醇的酯。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的多孔体,其中,上述交联聚合物是利用官能团当量为130g/eq以下的第一交联剂和官能团当量为大于130g/eq且5000g/eq以下的第二交联剂使上述丙烯酸系单体和/或上述苯乙烯系单体的聚合物交联而成的,上述第二交联剂的官能团当量比上述第一交联剂的官能团当量大100g/eq以上。
[7]根据[1]~[5]中任一项所述的多孔体,其中,上述交联聚合物是利用官能团当量为500g/eq以上且3000g/eq以下的交联剂使上述丙烯酸系单体和/或上述苯乙烯系单体的聚合物交联而成的,该交联剂为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和/或环氧(甲基)丙烯酸酯。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的多孔体,其中,上述多孔体在23℃下的25%压缩后的复原率为90%以上。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的多孔体,其中,上述多孔体在23℃下的拉伸断裂伸长率为70%以上。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的多孔体,其中,上述多孔体的每单位重量的断裂能为50mJ/g以上。
[11]一种吸音材料,其由[1]~[10]中任一项所述的多孔体构成,
通过在频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件下对上述多孔体进行动态粘弹性测定而测定的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的峰温度为50℃以下,
基于ISO 9053-1:2018测定的流速:0.5mm/s时的上述多孔体的每单位厚度的流动阻力为7×104N·s/m4以上且1×106N·s/m4以下。
发明效果
上述多孔体为软质且延展性优异,针对大的变形的耐久性优异。另外,上述多孔体具有吸音性,能够作为吸音材料应用。
附图说明
图1是实施例1-1的多孔体的低真空扫描电子显微镜照片。
图2是表示实施例1-1的多孔体的温度T与储能弹性模量E’的关系的温度-储能弹性模量曲线。
图3是表示实施例1-1的多孔体的温度T与损耗角正切tanδ的关系的温度-损耗角正切tanδ曲线。
具体实施方式
(多孔体)
以下,对多孔体的优选实施方式进行说明。在本说明书中,在使用“~”在其前后夹着数值或物性值来表述的情况下,作为包含其前后的值的值来使用。另外,在作为下限来表述数值或物性值的情况下,是指该数值或物性值以上,在作为上限来表述数值或物性值的情况下,是指该数值或物性值以下。另外,“重量份”、“重量%”分别与“质量份”、“质量%”实质上同义。
本说明书中的多孔体是也被称为HIPE泡沫(HIPE foam)、聚HIPE泡沫(PolyHIPEfoam)、聚HIPE材料、来自HIPE的泡沫物质、高内相乳液多孔体、高内相乳液发泡体等的多孔交联聚合物。多孔体例如通过在使水相以高比率内包于有机相中的油包水型的高内相乳液中使单体聚合而得到。高内相乳液(High Internal Phase Emulsion)通称为HIPE。在以下的说明中,将多孔体适当称为“HIPE泡沫”。
此外,多孔体具有在结构中存在多个气泡、并且形成有将相邻的气泡间连通的多个贯通孔的连续气泡结构。
更具体而言,HIPE泡沫具有多个气泡,以交联聚合物作为基材树脂,具有连续气泡结构。一般而言,软质的HIPE泡沫是脆的材料,被认为是相对于摩擦、拉伸、剪切等应力的耐久性低的材料。如本说明书中公开的那样,通过对HIPE泡沫的预定物性进行调整,形成为柔软且延展性优异的HIPE泡沫。进一步地,还能够得到柔软且延展性以及复原性优异的HIPE泡沫。
HIPE泡沫例如是通过在使水相以高比率内包于有机相中的油包水型的高内相乳液中,在交联剂的存在下使乙烯基系单体(具体而言,丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体)聚合而得到的多孔交联聚合物。HIPE泡沫例如将通过在油包水型高内相乳液中使丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体聚合而得到的、包含来自丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的成分的交联聚合物作为基材树脂。具体而言,HIPE泡沫在交联聚合物的聚合物骨架中包含来自丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的成分。换言之,HIPE泡沫将丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物作为基材树脂。
另外,HIPE泡沫是将高内相乳液固化而成的多孔质的固化物,也可以说其气泡壁由交联聚合物(例如乙烯基系交联聚合物)构成。气泡也可以称为气孔。HIPE泡沫中的气泡壁以及气泡的形状反映聚合时的高内相乳液中的有机相和水相的分散形态、水相(即,分散相)的分散形状。
在HIPE泡沫的制造过程中,聚合物难以被拉伸。因此,一般而言,HIPE泡沫形成为不易产生分子取向且各向异性少的聚合物。HIPE泡沫能够容易地与如通过使用了挤出机的挤出发泡法而得到的发泡体、通过对使发泡性树脂颗粒发泡而得到的发泡颗粒进行模内成形而得到的发泡颗粒成形体等那样在制造时被拉伸而制造的发泡体相区别。
[气泡结构]
如上所述,HIPE泡沫是具有连续气泡结构的多孔体。如图1所举例示出的那样,HIPE泡沫1具有在构成其的交联聚合物11中均质地存在多个气泡13的气泡结构,并且具有形成有贯通气泡壁12而将相邻的气泡间连通的多个贯通孔14的连续气泡结构。此外,在图1中,气泡13是被气泡壁12包围的部分。贯通孔14是贯通气泡壁12而将相邻的气泡13之间连通的孔。具体而言,贯通孔14是形成于气泡壁12并且将隔着气泡壁12相邻的气泡13之间连通的孔。也可以将贯通孔14称为贯通窗、连结孔。
从进一步提高HIPE泡沫的复原性、强度的观点出发,HIPE泡沫的气泡的平均直径优选为10μm以上200μm以下。另外,HIPE泡沫的贯通孔的平均直径大致为1μm以上且30μm以下。此外,贯通孔是在气泡壁产生的、将气泡间连通的孔,因此通常贯通孔径比气泡直径小。
气泡的平均直径是气泡的当量圆直径的平均值。气泡的当量圆直径是面积与HIPE泡沫的剖面中的气泡的面积相同的正圆的直径。另外,贯通孔的平均直径是贯通孔的当量圆直径的平均值。贯通孔的当量圆直径是面积与HIPE泡沫的剖面中的贯通孔的面积相同的正圆的直径。关于气泡的平均直径、贯通孔的平均直径的测定方法,将在后面叙述,例如通过对HIPE泡沫的连续气泡结构进行图像分析来测定。
在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,HIPE泡沫的气泡的平均直径优选为20μm以上且160μm以下。在该情况下,能够更容易地提高吸音材料的吸音性。从提高声波向HIPE泡沫的侵入性、容易吸收频率较高的声音的观点出发,HIPE泡沫的气泡的平均直径优选为30μm以上,更优选为40μm以上,进一步优选为50μm以上。另外,从使侵入到HIPE泡沫内的声波容易与气泡壁碰撞、容易吸收频率较低的声音的观点出发,HIPE泡沫的气泡的平均直径优选为150μm以下,更优选为140μm以下,进一步优选为120μm以下。
另外,在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,HIPE泡沫的贯通孔的平均直径相对于HIPE泡沫的气泡的平均直径之比优选为0.05以上且0.5以下。在该情况下,能够在较宽的频率区域内进一步提高吸音材料的吸音性。从进一步提高声波向HIPE泡沫的侵入性的观点出发,HIPE泡沫的贯通孔的平均直径相对于HIPE泡沫的气泡的平均直径之比更优选为0.08以上,进一步优选为0.1以上。另外,从使侵入到HIPE泡沫内的声波容易与气泡壁碰撞的观点出发,HIPE泡沫的贯通孔的平均直径相对于HIPE泡沫的气泡的平均直径之比更优选为0.4以下,进一步优选为0.3以下。另外,HIPE泡沫的贯通孔的平均直径优选为5μm以上且30μm以下,更优选为6μm以上且25μm以下,进一步优选为8μm以上且20μm以下。
气泡的平均直径可以通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对高内相乳液的水相(即分散相)的水滴直径进行调整来控制。例如,通过减小水滴直径,气泡直径变得微细,在HIPE泡沫中,能够容易地将气泡的平均直径调整为例如200μm以下。
贯通孔通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中,单体在油包水型的高内相乳液中聚合时,由于聚合物的体积收缩等,油膜破裂而形成。此外,油膜通过聚合、交联的进行而形成为上述的气泡壁。贯通孔的平均直径可以通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对聚合速度、有机相的组成、粘度、搅拌动力密度等进行调整来控制。
[储能弹性模量]
HIPE泡沫在23℃下的储能弹性模量为5kPa以上且2000kPa以下。由于储能弹性模量在该范围,因此HIPE泡沫具有适度的柔软性。例如,根据多孔体的用途,可以在上述范围内对HIPE泡沫的储能弹性模量进行调整。从进一步提高HIPE泡沫的柔软性的观点出发,HIPE泡沫在23℃下的储能弹性模量优选为1000kPa以下,更优选为600kPa以下,进一步优选为500kPa以下,特别优选为300kPa以下。另外,从维持HIPE泡沫的柔软性并提高HIPE泡沫的刚性的观点出发,HIPE泡沫的23℃下的储能弹性模量优选为10kPa以上,更优选为20kPa以上,进一步优选为30kPa以上,特别优选为50kPa以上。关于储能弹性模量的测定方法,如后所述,通过对HIPE泡沫进行频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定,从而对储能弹性模量进行测定。储能弹性模量通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对后述的交联剂的种类及其配合比例、单体的种类及其配合比例、有机相与水相的比率等进行控制而调整为上述范围。
另外,即使在比常温(例如23℃)低的温度条件下使用多孔体的情况下,从多孔体容易表现出柔软性的观点出发,0℃下的储能弹性模量也优选为3000kPa以下,更优选为2500kPa以下,进一步优选为2000kPa以下。从确保多孔体的延展性、强度的观点出发,0℃下的储能弹性模量优选为大致50kPa以上,更优选为100kPa以上。
另外,从容易在从常温到比常温低的温度的较宽的温度区域表现出良好的物性的观点出发,0℃下的储能弹性模量相对于23℃下的储能弹性模量之比优选为0.005以上且0.5以下,更优选为0.01以上且0.3以下。
[表观密度]
HIPE泡沫的表观密度为10kg/m3以上且250kg/m3以下。通过使表观密度为该范围,能够更容易地提高HIPE泡沫的强度、复原性以及延展性。若表观密度过低,则复原性、强度容易降低,存在多孔体的操作变得困难的隐患。另一方面,若表观密度过高,则存在延展性降低的倾向。例如可以根据多孔体的用途,在上述范围内对HIPE泡沫的表观密度进行调整。从容易进一步提高HIPE泡沫的复原性、强度的观点出发,HIPE泡沫的表观密度优选为20kg/m3以上,更优选为30kg/m3以上,进一步优选为35kg/m3以上,特别优选为40kg/m3以上,最优选为50kg/m3以上。另外,从形成为轻量的HIPE泡沫并且容易进一步提高HIPE泡沫的延展性的观点出发,HIPE泡沫的表观密度优选为200kg/m3以下,更优选为150kg/m3以下。
另外,在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,从进一步提高较宽的频率区域中的吸音材料的吸音性的观点出发,优选将HIPE泡沫的表观密度设为10kg/m3以上且200kg/m3以下。从进一步提高该作用效果并且提高吸音材料的机械强度的观点出发,HIPE泡沫的表观密度更优选为20kg/m3以上,进一步优选为30kg/m3以上,特别优选为40kg/m3以上,最优选为45kg/m3以上。另外,从确保优异的吸音性并且进一步提高吸音材料的轻量性的观点出发,HIPE泡沫的表观密度更优选为180kg/m3以下,进一步优选为150kg/m3以下,特别优选为120kg/m3以下。
HIPE泡沫的表观密度ρ通过HIPE泡沫的重量除以HIPE泡沫的体积而算出。HIPE泡沫的体积可以基于HIPE泡沫的外形尺寸而算出。
HIPE泡沫的表观密度ρ通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对乙烯基系单体、交联剂、乳化剂以及聚合引发剂的总量与水相(具体而言为水性液体)的量的比率等进行调整而调整为上述范围。
[交联点间分子量]
交联点间分子量Mc为构成HIPE泡沫的交联聚合物的交联度的指标。交联聚合物的交联点间分子量为1.0×104以上。由于交联点间分子量在该范围内,因此HIPE泡沫具有优异的延展性。若交联点间分子量过低,则存在交联度变得过高、HIPE泡沫的延展性降低的隐患。从进一步提高HIPE泡沫的延展性的观点出发,交联聚合物的交联点间分子量优选为2.0×104以上,更优选为2.5×104以上,进一步优选为3.0×104以上。另外,从确保优异的延展性并且进一步提高HIPE泡沫的复原性的观点出发,交联聚合物的交联点间分子量优选为12×104以下,更优选为10×104以下,进一步优选为8.0×104以下,特别优选为6.0×104以下。
另一方面,在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,可以使交联聚合物的交联点间分子量为1.0×104以上且30×104以下。在该情况下,能够将HIPE泡沫的延展性以及复原性等机械物性调整为适合作为吸音材料的范围,提高吸音材料的操作性。从进一步提高HIPE泡沫的延展性并进一步提高作为吸音材料的操作性的观点出发,交联聚合物的交联点间分子量更优选为2.0×104以上,进一步优选为2.5×104以上,特别优选为3.0×104以上。另外,从提高HIPE泡沫的复原性并进一步提高作为吸音材料的操作性的观点出发,交联聚合物的交联点间分子量更优选为25×104以下,进一步优选为20×104以下。
构成HIPE泡沫的交联聚合物的交联点间分子量Mc按照如下方式进行测定。对HIPE泡沫进行频率:1Hz,载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定(DMA:Dynamic Mechanical Analysis)。在动态粘弹性测量的升温过程中,在HIPE泡沫的温度超过玻璃化转变温度Tg之前,通过将温度绘制在横轴上并且将储能弹性模量E’绘制在纵轴上而得到的温度-储能弹性模量E’曲线(以下,也称为“T-E’曲线”)呈现较平坦的形状。当HIPE泡沫的温度上升至玻璃化转变温度Tg附近时,构成HIPE泡沫的交联聚合物从玻璃状态转变为橡胶状态。因此,在T-E’曲线中,储能弹性模量E’以玻璃化转变温度Tg为界急剧降低(参照图2)。之后,T-E’曲线表示平稳区域(橡胶状平坦部)。在该平稳区域中,E’与温度成比例,因此可以由以下的式(I)计算出交联点间分子量Mc。
Mc=2(1+μ)ρRT/E’…(I)
在式(I)中,μ为泊松比,μ=0.5。ρ为HIPE泡沫的表观密度(单位:kg/m3),R为气体常数(8.314J/(K·mol))。T为橡胶状平坦部上的任意的点的温度(单位:K),E’为该温度T下的储能弹性模量(单位:kPa)。从能够适当地计算出交联点间分子量Mc的观点出发,上述E’优选在Tg+50℃~Tg+80℃的温度区域(其中,Tg为构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度)进行测定。此外,泊松比是指材料固有的值,是对物体施加应力时的、垂直方向上产生的应变除以平行方向上产生的应变并乘以-1而得到的值。理论上,泊松比取-1到0.5的范围的值。在泊松比为负值的情况下,意味着若在纵向上被压扁,则在横向上也被压扁。相反,在正值的情况下,意味着若在纵向上被压扁则在横向上伸长。在上述动态粘弹性测定的测定条件下,构成HIPE泡沫的交联聚合物中产生的应变极微小,可以视为不发生体积变化。因此,在体积恒定的条件下、即将泊松比设为0.5,计算出储能弹性模量E’、交联点间分子量Mc。
构成HIPE泡沫的交联聚合物的交联点间分子量Mc,可以通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中配合交联剂而减小,可通过对后述的交联剂的种类及其配合比例、单体的种类及其配合比例等进行调整而调整为上述范围。
[玻璃化转变温度Tg]
构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度Tg优选为-30℃以上。通过将HIPE泡沫的Tg设为该范围,能够进一步提高HIPE泡沫的延展性。若Tg过低,则存在延展性降低的倾向。例如,可以根据多孔体的用途所要求的延展性,在上述范围内对HIPE泡沫的Tg进行调整。从能够进一步提高HIPE泡沫的延展性的观点出发,交联聚合物的玻璃化转变温度优选为-20℃以上,更优选为-10℃以上。另外,从进一步提高HIPE泡沫在室温(具体而言,23℃)下的柔软性的观点出发,玻璃化转变温度优选为30℃以下,更优选为20℃以下,进一步优选为10℃以下。
另一方面,在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,优选将构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度Tg设为-60℃以上且30℃以下。在该情况下,能够提高较低的频率区域中的吸音材料的吸音性。从得到上述作用效果并且提高HIPE泡沫的强度的观点出发,交联聚合物的玻璃化转变温度Tg优选为-50℃以上,更优选为-40℃以上,进一步优选为-30℃以上。另外,从更可靠地提高较低的频率区域中的吸音材料的吸音性的观点出发,交联聚合物的玻璃化转变温度Tg优选为20℃以下,更优选为10℃以下,进一步优选为0℃以下,特别优选为-10℃以下。
构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度Tg通过基于JIS K7121:1987的差示扫描量热(DSC)分析来测定。玻璃化转变温度是DSC曲线的中间点玻璃化转变温度。作为试验片的状态调节,采用“(3)进行一定的热处理后,对玻璃化转变温度进行测定的情况”。
构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度Tg通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对乙烯基系单体的种类、其配合比例、交联剂的种类、其配合比例等进行调整而调整为上述范围。
[tanδ的最大值]
从进一步提高HIPE泡沫的延展性和复原性的观点出发,通过进行动态粘弹性测定(DMA:Dynamic Mechanical Analysis)而得到的、HIPE泡沫的温度-损耗角正切tanδ曲线(以下,也称为“T-tanδ曲线”)中的损耗角正切tanδ的最大值优选为0.8以上且1.6以下。损耗角正切tanδ通过对HIPE泡沫进行频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定来测定。此外,在上述动态粘弹性测定中,优选加热速度为10℃/min,温度范围为-100~120℃。
从在交联聚合物中形成更均匀的交联结构、HIPE泡沫的延展性进一步提高的观点出发,HIPE泡沫的损耗角正切tanδ的最大值更优选为0.9以上,进一步优选为1.0以上。另外,从能够更可靠地形成交联结构、容易提高HIPE泡沫的复原性的观点出发,HIPE泡沫的损耗角正切tanδ的最大值更优选为1.5以下,进一步优选为1.4以下。
另一方面,在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,HIPE泡沫的损耗角正切tanδ的最大值优选为0.4以上。在该情况下,能够进一步提高较低的频率区域中的吸音材料的吸音性。从进一步提高该作用效果的观点出发,HIPE泡沫的损耗角正切tanδ的最大值更优选为0.5以上,进一步优选为0.6以上,特别优选为0.7以上,最优选为0.8以上。
[tanδ峰的半值宽度]
从进一步提高HIPE泡沫的延展性并且提高挠性的观点出发,表示温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的最大值的tanδ峰的半值宽度优选为10℃以上且25℃以下。从在交联聚合物中形成更均匀的交联结构、HIPE泡沫的延展性进一步提高的观点出发,tanδ峰的半值宽度更优选为23℃以下,进一步优选为20℃以下。另外,从维持HIPE泡沫的复原性并且容易提高HIPE泡沫的延展性的观点出发,tanδ峰的半值宽度优选为12℃以上,更优选为14℃以上。
另一方面,在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,tanδ峰的半值宽度可以设为10℃以上且80℃以下。从进一步提高HIPE泡沫的延展性、进一步提高作为吸音材料的操作性的观点出发,tanδ峰的半值宽度更优选为70℃以下,进一步优选为50℃以下,特别优选为40℃以下。另外,从维持HIPE泡沫的复原性并且容易提高HIPE泡沫的延展性的观点出发,tanδ峰的半值宽度更优选为15℃以上,进一步优选为20℃以上。
损耗角正切tanδ的最大值、tanδ峰的半值宽度的测定方法的详细情况在后面叙述,通过动态粘弹性测定(即,DMA)来测定。图3表示HIPE泡沫的T-tanδ曲线的一个例子。此外,图3的纵轴为损耗角正切tanδ,横轴为温度。T-tanδ曲线在构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度Tg附近具有tanδ值为最大的tanδ峰。tanδ峰的半值宽度H为T-tanδ曲线中的半值全宽,是指在表示损耗角正切tanδ的最大值(即,由温度T(单位:℃)与损耗角正切tanδ的关系表示的DMA曲线中的峰顶值)的tanδ峰中,表示成为该tanδ峰的最大值的一半(1/2)的损耗角正切tanδ的值的位置处的、DMA曲线的上述tanδ峰的温度宽度(参照图3)。
一般而言,当损耗角正切tanδ的最大值变大时,存在对应的tanδ峰的半值宽度减小的倾向。在使用HIPE泡沫时,HIPE泡沫的周围的温度高于交联聚合物的Tg,但从即使在HIPE泡沫的周围的温度为与交联聚合物的Tg接近的温度的情况下也容易使HIPE泡沫柔软的观点出发,优选损耗角正切tanδ的最大值大,优选tanδ峰的半值宽度小。
损耗角正切tanδ的最大值以及tanδ峰的半值宽度通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对后述的交联剂的种类及其配合比例、单体的种类及其配合比例等进行控制而调整为上述范围。例如,通过使交联聚合物中的后述的硬质系交联剂成分的含量不过多,另一方面,使交联聚合物中适度地含有来自后述的分子链较长的软质系交联剂的软质系交联剂成分,能够使交联点间分子量为预定的范围,并且增大损耗角正切tanδ的最大值,另外,能够减小tanδ峰的半值宽度。
[tanδ的峰温度]
在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,通过进行动态粘弹性测定而得到的HIPE泡沫的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的峰温度优选为50℃以下。T-tanδ曲线通过对HIPE泡沫进行频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定来测定。此外,在上述动态粘弹性测定中,优选加热速度为10℃/min,温度范围为-100~120℃。
如图3中的一个例子所示,T-tanδ曲线在构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度Tg附近具有tanδ的值为最大的tanδ峰。通过动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ为交联聚合物的损耗弹性模量E”与储能弹性模量E’之比E”/E’。在HIPE泡沫的损耗角正切tanδ的峰温度及其附近的温度范围内,损耗弹性模量E”的值相对于储能弹性模量E’相对地变大。而且,如果损耗弹性模量E”相对于储能弹性模量E’的比E”/E’的值变大,则施加于交联聚合物的振动容易转换为热能,振动容易衰减。
另一方面,在HIPE泡沫内传播的声波中具有较低频率的成分主要在HIPE泡沫中的气泡壁传播。因此,通过将HIPE泡沫的损耗角正切tanδ的峰温度设为上述特定的范围,能够在将HIPE泡沫作为吸音材料使用时的一般的使用环境(例如,温度为1~30℃的室温条件下)下效率良好地使固体传播声音衰减。其结果是,能够提高较低的频率区域中的吸音材料的吸音性。
从进一步提高该作用效果的观点出发,HIPE泡沫的tanδ的峰温度优选为40℃以下,更优选为30℃以下,进一步优选为20℃以下。在HIPE泡沫的tanδ的峰温度过高的情况下,在将HIPE泡沫作为吸音材料使用时的一般的使用环境中,固体传播声音的衰减变得不充分,存在导致较低的频率区域中的吸音材料的吸音性变差的隐患。
从提高HIPE泡沫的机械强度的观点出发,tanδ的峰温度优选为-60℃以上,更优选为-50℃以上,进一步优选为-40℃以上,特别优选为-30℃以上。
tanδ的峰温度可以通过在HIPE泡沫的制造方法中对交联剂的种类及其配合比例、单体的种类及其配合比例等进行控制而调整为所期望的值。例如,在交联聚合物中,通过增加来自丙烯酸丁酯这样的具有降低玻璃化转变温度的作用的单体的成分的含量,能够降低tanδ的峰温度。另外,例如,通过不使交联聚合物中的交联剂成分的含量过多,另一方面适度地含有后述的软质系交联剂成分作为交联剂成分,能够抑制tanδ的峰温度的上升,将tanδ的峰温度维持得较低。
[25%压缩后的复原率]
HIPE泡沫在23℃下的25%压缩后的复原率优选为90%以上。在该情况下,HIPE泡沫的复原性变得足够高,HIPE泡沫更适合于吸音材料、减振材料、清扫用品、缓冲材料、玩具等用途。从同样的观点出发,HIPE泡沫在23℃下的25%压缩后的复原率更优选为95%以上,进一步优选为98%以上。HIPE泡沫在23℃下的25%压缩后的复原率的上限为100%。25%压缩后的复原率依据JIS K6767:1999进行测定。在进行了25%压缩的状态下放置22小时后,卸压,对从卸压起经过30分钟后的厚度进行测定,具体如后所述。基于该测定结果,复原率由从卸压起30分钟后的厚度/压缩前的厚度×100这样的计算式算出。23℃下的25%压缩后的复原率通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对后述的交联剂的种类及其配合比例、单体的种类及其配合比例、有机相与水相的比率等进行控制而调整为上述范围。
[拉伸断裂伸长率]
HIPE泡沫在23℃下的拉伸断裂伸长率优选为70%以上。在该情况下,HIPE泡沫的延展性变得足够高,HIPE泡沫能够更适合地用于吸音材料、减振材料、清扫用品、缓冲材料、玩具等各种用途。从同样的观点出发,HIPE泡沫在23℃下的拉伸断裂伸长率更优选为75%以上,进一步优选为80%以上,特别优选为100%以上。从在维持HIPE泡沫的延展性的同时容易提高HIPE泡沫的复原性的观点出发,HIPE泡沫在23℃下的拉伸断裂伸长率优选为500%以下,更优选为400%以下。具体而言,23℃下的拉伸断裂伸长率的值是通过对冲裁成JIS K7161-2:2014的1A形状的试验片基于JIS K7161-2:2014在拉伸速度为100mm/min的条件下进行拉伸试验而测定的拉伸断裂应变。此外,23℃下的拉伸断裂伸长率的测定方法如后所述。23℃下的拉伸断裂伸长率通过在后述的HIPE泡沫的制造方法中对后述的交联剂的种类及其配合比例、单体的种类及其配合比例、有机相与水相的比率等进行控制而调整为上述范围。
[每单位重量的断裂能]
HIPE泡沫的每单位重量的断裂能优选为50mJ/g以上。在该情况下,HIPE泡沫的强度变得足够高,HIPE泡沫能够更适合用于吸音材料、减振材料、清扫用品、缓冲材料、玩具等各种用途。从同样的观点出发,HIPE泡沫的每单位重量的断裂能更优选为60mJ/g以上,进一步优选为80mJ/g以上,更进一步优选为100mJ/g以上。HIPE泡沫的每单位重量的断裂能的上限只要为可达成本发明的所期望的目的的范围即可,没有限定,优选为大致3000mJ/g,更优选为2500mJ/g。每单位重量的断裂能的测定方法如后所述。在后述的HIPE泡沫的制造方法中,通过对后述的交联剂的种类及其配合比例、单体的种类及其配合比例、有机相与水相的比率等进行控制,将每单位重量的断裂能调整为上述范围。
[构成成分]
具体而言,构成HIPE泡沫的交联聚合物为单官能的乙烯基系单体与交联剂的聚合物,具有来自单官能的乙烯基系单体的成分。在本说明书中,乙烯基系单体为苯乙烯系单体、丙烯酸系单体等。作为乙烯基系单体,可以使用丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体。更具体而言,构成HIPE泡沫的交联聚合物可以具有来自丙烯酸系单体的成分以及来自交联剂的成分,也可以具有来自苯乙烯系单体的成分以及来自交联剂的成分。另外,构成HIPE泡沫的交联剂可以具有来自丙烯酸系单体的成分、来自苯乙烯系单体的成分和来自交联剂的成分。
交联聚合物优选由包含丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的乙烯基系单体与交联剂的聚合物构成。具体而言,交联聚合物优选在聚合物骨架中具有丙烯酸系单体成分和/或苯乙烯系单体成分,并且具有后述的交联剂成分。在该情况下,HIPE泡沫的韧性以及刚性的平衡变得更良好。此外,苯乙烯系单体成分是指交联聚合物中的来自苯乙烯系单体的结构单元,丙烯酸系单体成分是指交联聚合物中的来自丙烯酸系单体的结构单元。
从容易得到具有所期望的物性的HIPE泡沫的观点出发,交联聚合物中的丙烯酸系单体成分和/或苯乙烯系单体成分的含有比例优选为50重量%以上,更优选为60重量%以上,进一步优选为70重量%以上。从同样的观点出发,交联聚合物中的丙烯酸系单体成分和/或苯乙烯系单体成分的含有比例优选为98重量%以下,更优选为96重量%以下,进一步优选为95重量%以下,特别优选为90重量%以下。
作为苯乙烯系单体,可列举为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、2,4,6-三溴苯乙烯、苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸钠等苯乙烯化合物等。作为丙烯酸系单体,可列举为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊酯、丙烯酸金刚烷酯等丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸金刚烷酯等甲基丙烯酸酯等。另外,作为丙烯酸系单体,还可列举为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈等。
交联聚合物可以由(甲基)丙烯酸酯与交联剂的共聚物构成,但优选由包含苯乙烯系单体和(甲基)丙烯酸酯的乙烯基系单体与交联剂的共聚物构成。换言之,交联聚合物优选在聚合物骨架中具有来自苯乙烯系单体和(甲基)丙烯酸酯的成分(即结构单元)。在该情况下,容易得到由具有所期望的物性的交联聚合物构成的HIPE泡沫。
此外,交联聚合物为经交联而得到的聚合物,因此在聚合物骨架中具有来自交联剂的成分(即,结构单元)。另外,(甲基)丙烯酸酯为(甲基)丙烯酸与醇的酯,优选为(甲基)丙烯酸与碳原子数为1~20的醇的酯。
上述HIPE泡沫优选以丙烯酸系单体与苯乙烯系单体的共聚物交联而成的交联聚合物作为基材树脂,上述丙烯酸系单体为(甲基)丙烯酸与碳原子数为1~20的醇的酯。在该情况下,可得到如下效果:容易得到具有所期望的物性的HIPE泡沫,并且容易将交联聚合物的玻璃化转变温度调整至所期望的范围。
在乙烯基系单体包含丙烯酸系单体的情况下,乙烯基系单体中的丙烯酸系单体的含有比例优选为40重量%以上,更优选为50重量%以上,进一步优选为60重量%以上。另外,丙烯酸系单体与苯乙烯系单体的重量比优选为40∶60~90∶10,更优选为50∶50~80∶20。在该情况下,能够得到削减制造成本、容易调整为所期望的物性的效果。此外,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,从进一步提高吸音性的观点出发,乙烯基系单体中的丙烯酸系单体的含有比例优选为50重量%以上,更优选为60重量%以上,进一步优选为70重量%以上。同样地,丙烯酸系单体与苯乙烯系单体的重量比优选为丙烯酸系单体∶苯乙烯系单体=50∶50~95∶5,更优选为60∶40~90∶10。在该情况下,苯乙烯系单体中的苯乙烯的含有比例优选为50重量%以上,更优选为60重量%以上,进一步优选为80重量%以上,特别优选为90重量%以上。
另外,从能够稳定地得到物性优异、并且具有所期望的玻璃化转变温度的交联聚合物的观点出发,构成(甲基)丙烯酸酯的烃基的碳原子数优选为1~20,更优选为2~18,进一步优选为3~16,更进一步优选为4~12。此外,烃基更优选为烷基。另外,烃基可以为环状,也可以为非环状。其中,优选使用烃基的碳原子数为3~10的(甲基)丙烯酸酯,更优选使用丙烯酸-2-乙基己酯和/或丙烯酸丁酯,进一步优选使用丙烯酸丁酯。例如,若使用丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯,则能够容易地降低交联聚合物的玻璃化转变温度。
在使用上述HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,从进一步提高吸音性的观点出发,丙烯酸系单体中的烃基的碳原子数为3~10的(甲基)丙烯酸酯的含有比例优选为50重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上。
交联聚合物具有交联结构,含有交联剂成分。交联剂成分是交联聚合物中的来自交联剂的结构单元。交联剂是使构成聚合物的高分子链间交联(键合)而在聚合物中形成交联结构的化合物。
作为交联剂,例如使用分子内具有至少两个选自乙烯基以及异丙烯基中的官能团的乙烯基系化合物。通过使交联聚合物含有预定量的交联剂成分,能够提高交联聚合物的刚性、韧性,减小交联聚合物的交联点间分子量的值。此外,上述乙烯基系化合物也包含如丙烯酰基、甲基丙烯酰基那样在官能团的结构中包含乙烯基和/或异丙烯基的化合物。从使交联剂稳定地聚合的观点出发,乙烯基系化合物中的官能团的数量优选为六个以下,优选为五个以下,进一步优选为四个以下。另外,从容易进一步提高交联聚合物的韧性的观点出发,交联剂优选在分子的至少两末端具有官能团,更优选仅在分子的两末端具有官能团。
交联聚合物例如可以含有使用一种交联剂制作的一种交联剂成分,但从提高交联聚合物的刚性、并且容易提高交联聚合物的韧性的方面出发,优选含有来自分子链较短的硬质系交联剂的硬质系交联剂成分和来自分子链较长的软质系交联剂的软质系交联剂成分。在该情况下,容易将构成HIPE泡沫的交联聚合物的交联点间分子量Mc、温度23℃下的储能弹性模量、损耗角正切tanδ的最大值等调整至上述范围。另外,容易抑制HIPE泡沫的过度脆化,并且即使在制造具有厚度薄的部位等具有复杂形状的HIPE泡沫的情况下,也能够抑制在HIPE泡沫产生缺损等情况。此外,也可以将硬质系交联剂称为第一交联剂,将软质系交联剂称为第二交联剂。
硬质系交联剂(即,第一交联剂)优选为官能团当量为130g/eq以下的乙烯基系化合物。据认为,这样的硬质系交联剂由于分子链较短,因此通过与乙烯基类单体共聚,使聚合物分子链的可动性降低。通过使用硬质系交联剂,容易提高HIPE泡沫的刚性。此外,从容易制造HIPE泡沫的观点出发,硬质系交联剂的官能团当量的下限优选为30g/eq,更优选为40g/eq,进一步优选为50g/eq,更进一步优选为60g/eq。另外,硬质系交联剂的官能团当量的上限优选为120g/eq。此外,硬质系交联剂的官能团当量是指每一个官能团(具体而言为乙烯基、异丙烯基等烯基)的硬质系交联剂的摩尔质量,也可以将官能团当量的单位表示为[g/mol]。
软质系交联剂(即,第二交联剂)优选为官能团当量为大于130g/eq且5000g/eq以下的乙烯基系化合物。据认为,这样的软质系交联剂的分子链较长,因此通过与乙烯基系单体共聚,能够在不大幅降低聚合物分子链的可动性的情况下使聚合物分子链间交联。通过使用软质系交联剂,容易提高HIPE泡沫的韧性。此外,从操作容易的观点出发,软质系交联剂的官能团当量的上限优选为5000g/eq、更优选为4000g/eq、进一步优选为3000g/eq。另外,软质系交联剂的官能团当量的下限优选为150g/eq,更优选为180g/eq,进一步优选为200g/eq。此外,软质系交联剂的官能团当量是指每一个官能团(具体而言为乙烯基、异丙烯基等烯基)的软质系交联剂的摩尔质量,也可以将官能团当量的单位表示为[g/mol]。
从容易进一步提高HIPE泡沫的韧性以及刚性的观点、容易将损耗角正切tanδ的最大值、tanδ峰的半值宽度调整为上述范围的观点出发,软质系交联剂的官能团当量优选比硬质系交联剂的官能团当量大60g/eq以上,更优选大80g/eq以上,进一步优选大100g/eq以上,更进一步优选大120g/eq以上。换言之,软质系交联剂的官能团当量与硬质系交联剂的官能团当量之差优选为60g/eq以上,更优选为80g/eq以上,进一步优选为100g/eq以上,更进一步优选为120g/eq以上。另外,从聚合稳定性进一步提高、容易稳定地得到刚性和韧性优异的多孔体的观点出发,软质系交联剂的官能团当量与硬质系交联剂的官能团当量之差优选为3000g/eq以下,更优选为2000g/eq以下,进一步优选为1000g/eq以下。此外,在使用两种以上的硬质系交联剂的情况下,计算出全部的硬质系交联剂的官能团当量的重量平均值,将该值作为硬质系交联剂的官能团当量。同样地,在使用两种以上的软质系交联剂的情况下,计算出全部的软质系交联剂的官能团当量的重量平均值,将该值作为软质系交联剂的官能团当量。
从更可靠地得到上述作用效果的观点出发,优选上述交联聚合物包含来自官能团当量为130g/eq以下的软质系交联剂的成分和来自官能团当量为大于130g/eq且5000g/eq以下的硬质系交联剂的成分,上述硬质系交联剂的官能团当量比上述软质系交联剂的官能团当量大100g/eq以上。
作为用作硬质系交联剂的乙烯基系化合物,可列举为二乙烯基苯;三烯丙基异氰脲酸酯;多元醇与(甲基)丙烯酸的酯等乙烯基系化合物。作为多元醇与(甲基)丙烯酸的酯,可列举为丁二醇二丙烯酸酯等丁二醇(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯;己二醇二丙烯酸酯等己二醇(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四丙烯酸酯等季戊四醇(甲基)丙烯酸酯等乙烯基系化合物。其中,硬质系交联剂中的官能团的数量为两个以上。官能团优选为乙烯基和/或异丙烯基。这些硬质系交联剂可以单独使用,也可以并用两种以上的硬质系交联剂。即,构成交联聚合物的硬质系交联剂成分可以为一种,也可以为两种以上。此外,从容易调整HIPE泡沫的刚性的观点出发,作为硬质系交联剂,优选使用以二乙烯基苯和/或丁二醇二丙烯酸酯为主成分的硬质系交联剂,更优选使用以二乙烯基苯为主成分的硬质系交联剂。此外,硬质系交联剂的主成分是指硬质系交联剂中的比例为50重量%以上的成分。另外,在硬质系交联剂中成为主成分的上述乙烯基系化合物的比例优选为60重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上。
作为用作软质系交联剂的乙烯基系化合物,可列举为多元醇与(甲基)丙烯酸的酯、聚醚二醇与(甲基)丙烯酸的酯、氨基甲酸酯低聚物与(甲基)丙烯酸的酯、环氧低聚物与(甲基)丙烯酸的酯、(甲基)丙烯酸改性硅酮等。更具体而言,作为上述乙烯基系化合物,可列举为壬二醇二丙烯酸酯等壬二醇(甲基)丙烯酸酯;癸二醇二丙烯酸酯等癸二醇(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二丙烯酸酯等聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯;聚丙二醇二丙烯酸酯等聚丙烯(甲基)丙烯酸酯;聚四亚甲基二醇二丙烯酸酯等聚四亚甲基二醇(甲基)丙烯酸酯;聚甘油二丙烯酸酯等聚甘油(甲基)丙烯酸酯;氨基甲酸酯二丙烯酸酯等氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯;环氧二丙烯酸酯等环氧(甲基)丙烯酸酯;聚酯二丙烯酸酯等聚酯(甲基)丙烯酸酯;两末端(甲基)丙烯酸改性硅酮硅等(甲基)丙烯酸改性硅酮;己内酯改性三异氰脲酸酯等己内酯改性异氰脲酸酯;乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯等乙氧基化双酚A(甲基)丙烯酸酯等。但是,软质系交联剂中的官能团的数量为两个以上。官能团优选为乙烯基和/或异丙烯基。这些软质系交联剂可以单独使用,也可以并用两种以上的软质系交联剂。即,构成交联聚合物的软质系交联剂成分可以为一种,也可以为两种以上。其中,从容易提高HIPE泡沫的韧性的观点出发,作为软质系交联剂,优选使用选自由聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸改性硅酮组成的群组中的至少一种化合物。
另外,从容易调整HIPE泡沫的韧性的观点出发,作为软质系交联剂,优选使用以聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯为主成分的软质系交联剂。聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的来自乙二醇的重复结构单元的数量优选为3~23。另外,从能够进一步提高HIPE泡沫的延展性、强度的观点出发,优选使用官能团当量为500g/eq以上且3000g/eq以下的软质系交联剂,作为该软质系交联剂,更优选使用以氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和/或环氧(甲基)丙烯酸酯为主成分的软质系交联剂,进一步优选使用以环氧(甲基)丙烯酸酯为主成分的软质系交联剂。此外,软质系交联剂的主成分是指软质系交联剂中的比例为50重量%以上的成分。另外,在软质系交联剂中成为主成分的上述乙烯基系化合物的比例优选为60重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上。
将代表性的交联剂的分子量、每一个官能团的分子量(即,官能团当量)示于表1。
表1
在交联聚合物至少由丙烯酸系单体、苯乙烯系单体与交联剂的共聚物构成的情况下,从容易将交联点间分子量Mc、温度23℃下的储存弹性模量调整为上述范围的观点、HIPE泡沫的韧性与刚性的平衡变得更良好的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的丙烯酸系单体成分的含量优选为30重量份以上且85重量份以下,更优选为40重量份以上且75重量份以下,进一步优选为45重量份以上且65重量份以下。从同样的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的苯乙烯系单体成分的含量优选为10重量份以上且50重量份以下,更优选为15重量份以上且45重量份以下,进一步优选为20重量份以上且40重量份以下。另外,作为丙烯酸系单体,优选使用烃基的碳原子数为3~10的(甲基)丙烯酸酯,丙烯酸系单体中的烃基的碳原子数为3~10的(甲基)丙烯酸酯的含有比例优选为50重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上。
另外,作为烃基的碳原子数为3~10的(甲基)丙烯酸酯,优选为丙烯酸-2-乙基己酯和/或丙烯酸丁酯,更优选为丙烯酸丁酯。
另一方面,在使用HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,从容易将tanδ的峰温度调整为上述范围的观点、HIPE泡沫的韧性与刚性的平衡变得更良好的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的丙烯酸系单体成分的含量优选为50重量份以上且95重量份以下,更优选为60重量份以上且90重量份以下,进一步优选为70重量份以上且85重量份以下。从同样的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的苯乙烯系单体成分的含量优选为3重量份以上且45重量份以下,更优选为5重量份以上且30重量份以下,进一步优选为10重量份以上且25重量份以下。
从容易将交联聚合物的交联点间分子量Mc、温度23℃下的储能弹性模量调整至上述范围的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的交联剂成分的含量(具体而言,交联聚合物中的软质系交联剂成分与硬质系交联剂成分的合计含量)优选为5重量份以上且40重量份以下,更优选为6重量份以上且35重量份以下,进一步优选为10重量份以上且30重量份以下。
另一方面,在使用HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,从容易将交联聚合物的tanδ的峰温度调整为所期望的范围的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的交联剂成分的含量优选为3重量份以上且40重量份以下,更优选为4重量份以上且35重量份以下。
另外,在交联聚合物包含官能团当量为500g/eq以上且3000g/eq以下的交联剂成分的情况下,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的官能团当量为500g/eq以上且3000g/eq以下的交联剂成分的含量优选为20重量份以上、40重量份。此外,官能团当量为500g/eq以上且3000g/eq以下的交联剂成分相当于软质系交联剂。
在交联聚合物包含硬质系交联剂成分与软质系交联剂成分的情况下,从容易提高HIPE泡沫的刚性、容易将交联点间分子量Mc、温度23℃下的储能弹性模量调整为上述范围的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的硬质系交联剂成分的含量优选为1重量份以上且10重量份以下,更优选为2重量份以上且6重量份以下,进一步优选为2重量份以上且5重量份以下。另外,从抑制HIPE泡沫过度脆化、并且容易将交联点间分子量Mc、温度23℃下的储能弹性模量调整至上述范围的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的软质系交联剂成分的含量优选为3重量份以上且40重量份以下,更优选为5重量份以上且35重量份以下,进一步优选为8重量份以上且30重量份以下。从容易将交联点间分子量Mc、温度23℃下的储能弹性模量、损耗角正切tanδ的最大值等调整至上述范围的观点出发,硬质系交联剂成分相对于软质系交联剂成分的重量比优选为0.05以上且1.0以下,更优选为0.06以上且0.6以下,进一步优选为0.08以上且0.5以下,特别优选为0.1以上且0.4以下。
另一方面,在使用HIPE泡沫作为吸音材料的情况下,从容易提高HIPE泡沫的刚性、容易将tanδ的峰温度等调整为所期望的范围的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的硬质系交联剂成分的含量优选为1重量份以上且20重量份以下,更优选为2重量份以上且15重量份以下,进一步优选为3重量份以上且10重量份以下。另外,从抑制HIPE泡沫过度脆化、并且容易将tanδ的峰温度调整至所期望的范围的观点出发,相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分与交联剂成分的合计100重量份,交联聚合物中的软质系交联剂成分的含量优选为2重量份以上且40重量份以下,更优选为3重量份以上且35重量份以下。从同样的观点出发,硬质系交联剂成分相对于软质系交联剂成分的重量比优选为0.05以上且4以下,更优选为0.06以上且3以下,进一步优选为0.08以上且2以下。
[制造方法]
HIPE泡沫是将高内相乳液聚合而成的,具体而言,通过使油包水型高内相乳液聚合来制造。油包水型高内相乳液的有机相为包含乙烯基系单体、交联剂、乳化剂、聚合引发剂等的连续相,水相为包含去离子水等水的分散相。
HIPE泡沫(即,多孔体)的制造方法的更优选的方式(具体而言,第一方式、第二方式)如下所述。
第一方式为一种多孔体的制造方法,其中,该方法通过形成在包含丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体、交联剂、乳化剂和聚合引发剂的有机相中内包有包含水的水相的油包水型高内相乳液,并在该乳液中使丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体聚合,由此制造多孔体,
上述交联剂包含第一交联剂和第二交联剂,第一交联剂为在分子内具有至少两个选自乙烯基以及异丙烯基中的官能团的乙烯基系化合物,并且官能团当量为130g/eq以下,第二交联剂的官能团当量为大于130g/eq且5000g/eq以下,
上述第二交联剂的官能团当量比上述第一交联剂的官能团当量大100g/eq以上,
相对于上述丙烯酸系单体、上述苯乙烯系单体和上述交联剂的合计100重量份,上述交联剂的添加量为5重量份以上且40重量份以下,
相对于上述丙烯酸系单体、上述苯乙烯系单体和上述交联剂的合计100重量份,上述第二交联剂的添加量为3重量份以上且40重量份以下,
上述第一交联剂的重量相对于上述第二交联剂的重量之比为0.05以上且1.0以下。
第二方式为一种多孔体的制造方法,其中,该方法通过形成在包含丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体、交联剂、乳化剂和聚合引发剂的有机相中内包有包含水的水相的油包水型高内相乳液,在该乳液中使丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体聚合,由此制造多孔体,
上述交联剂包含如下交联剂:在分子内具有至少两个选自乙烯基以及异丙烯基中的官能团的乙烯基系化合物,并且官能团当量为500g/eq以上且3000g/eq以下,
相对于上述丙烯酸系单体、上述苯乙烯系单体和上述交联剂的合计100重量份,上述交联剂的添加量为20重量份以上且40重量份以下。
此外,上述的乙烯基系单体的种类、含量、交联剂的种类、含量等的说明在多孔体的制造方法中也适当参照。
具体而言,如下所述,通过进行乳化工序、聚合工序、干燥工序,能够制造HIPE泡沫。
首先,一边对包含乙烯基系单体、交联剂、乳化剂、聚合引发剂等有机物的油性液体(有机相)进行搅拌,一边向油性液体中滴加包含水的水性液体(水相),由此制作油包水型高内相乳液(乳化工序)。在乳化工序中,通过以按体积比计水相为有机相的例如3倍以上的方式在油性液体中添加水性液体,能够制作高内相乳液。此外,内包于有机相的水相的比率可以通过有机相与水相的重量比来调整。高内相乳液中的上述水相的含量相对于上述有机相100重量份优选为300~3000重量份,更优选为400~2500重量份,进一步优选为500~2000重量份。接着,对高内相乳液进行加热,使有机相的乙烯基系单体、交联剂等聚合,由此得到聚合产物(具体而言,包含水分的交联聚合物)(聚合工序)。之后,通过使聚合产物干燥,得到由交联聚合物构成的HIPE泡沫(干燥工序)。
乳化工序中的搅拌速度没有特别限定,例如可以在搅拌动力密度为0.01kW/m3~10kW/m3的范围内进行调整。从更容易得到具有所期望的气泡结构的HIPE泡沫的观点出发,乳化工序中的搅拌动力密度更优选为0.03~7kW/m3。此外,乳化工序中的搅拌动力密度(单位:kW/m3)可以通过由乳化工序中使用的搅拌装置的扭矩(单位:N·m)、转速(单位:rpm)计算出搅拌时的动力(单位:kW),并用该动力除以乳化工序中的容器的内容物的体积(单位:m3)而求出。
乳化工序中的向油性液体添加水性液体的方法没有特别限定,可以采用在向搅拌容器内投入有油性液体和水性液体的状态下开始搅拌而进行乳化的方法、向搅拌容器内仅投入油性液体而开始搅拌并在搅拌下使用泵等向容器内投入水性液体而进行乳化的方法等。在使用泵等投入水性液体的情况下,水性液体的添加速度没有特别限定,例如,相对于油性液体100重量%,可以在10重量%/min~1000重量%/min的范围内进行调整。水性液体的添加速度更优选为相对于油性液体(有机相)100重量%为100~800重量%/min,进一步优选为200~600重量%/min。另外,作为乳化的方法,可列举为使用具备搅拌装置的搅拌容器、离心振荡机进行乳化的间歇式的乳化工序、向具备静态混合机、筛网等的管线中连续地供给油性液体和水性液体并进行混合的连续式的乳化工序等。乳化的方法没有特别限定。
水相可以包含去离子水等水、聚合引发剂、电解质等。在乳化工序中,例如,分别制作油性液体、水性液体,在搅拌下向油性液体中添加水性液体,制作高内相乳液。另外,在乳化工序中,可以在水相和/或有机相中适当配合阻燃剂、阻燃助剂、耐光剂、着色剂等添加剂。
阻燃剂用于提高HIPE泡沫的阻燃性。作为阻燃剂,可列举为包含卤素、磷、氮、硅酮等的有机化合物;包含金属氢氧化物、磷、氮等的无机化合物等。阻燃剂可以在不损害本发明的效果的范围内使用。在配合阻燃剂的情况下,其配合量相对于构成交联聚合物的乙烯基系单体成分和交联剂成分的合计100重量份,优选为5~20重量份。从即使少量添加也容易赋予优异的阻燃性的观点出发,作为阻燃剂,优选使用溴化双酚系阻燃剂,更优选使用具有2,3-二溴-2-甲基丙基的溴化双酚系阻燃剂和/或具有2,3-二溴丙基的溴化双酚系阻燃剂,进一步优选使用2,2-双(4-(2,3-二溴-2-甲基丙氧基)-3,5-二溴苯基)丙烷。
另外,在HIPE泡沫中,以提高阻燃效率为目的,可以适当配合阻燃助剂。例如,在使用卤素系阻燃剂的情况下,若使用过氧化二异丙苯等自由基产生剂作为阻燃助剂,则通过自由基产生剂的分解而促进阻燃剂中的卤素的脱离,能够期待阻燃效率的提高。另外,在使用卤素系阻燃剂的情况下,若使用三氧化锑等锑化合物作为阻燃助剂,则由卤素系阻燃剂带来的自由基捕获的效果与由氧化锑带来的空气阻断的效果协同地复合,由此能够期待阻燃效率的提高。此外,阻燃剂可以单独使用,也可以并用两种以上不同阻燃机理的阻燃剂。
聚合引发剂用于引发乙烯基系单体的聚合。作为聚合引发剂,可以使用自由基聚合引发剂。具体而言,可以使用过氧化二月桂酰(LPO)、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯(LTCP)、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、二(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔己酯、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔己酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、过氧化苯甲酰等有机过氧化物;2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’偶氮双(4-二甲基戊腈)、二甲基2,2’偶氮双(2-甲基丙酸酯)、2,2’偶氮双(2-甲基丁腈)等偶氮化合物等。从抑制聚合时的水的沸腾的观点出发,聚合引发剂的1小时半衰期温度优选为95℃以下,更优选为90℃以下。另外,从安全性的观点出发,为了抑制室温下的聚合引发剂的分解,聚合引发剂的1小时半衰期温度优选为50℃以上,更优选为55℃以上。
作为聚合引发剂,可以使用一种以上的物质。另外,从不降低HIPE泡沫的密度的均匀性、能够缩短聚合时间的观点出发,优选将1小时半衰期温度为50℃以上且低于70℃的有机过氧化物与1小时半衰期温度为70℃以上且90℃以下的有机过氧化物组合使用。
聚合引发剂可以添加到有机相和/或水相中。另外,当在水相中添加聚合引发剂的情况下,可以使用2,2’偶氮双(2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷)二盐酸盐、2,2’偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、过硫酸钾、过硫酸铵等水溶性的聚合引发剂。聚合引发剂的添加量例如相对于乙烯基系单体与交联剂的合计100重量份可以设为0.1~5重量份的范围。
乳化剂用于高内相乳液的形成以及稳定化。作为乳化剂,例如可以使用表面活性剂。具体而言,可以使用聚甘油缩合蓖麻油酸酯、聚甘油硬脂酸酯、聚甘油油酸酯、聚甘油月桂酸酯、聚甘油肉豆蔻酸酯等甘油酯类;山梨糖醇油酸酯、山梨糖醇硬脂酸酯、山梨糖醇月桂酸酯、山梨糖醇月桂酸酯、山梨糖醇棕榈酸酯等山梨糖醇酯类;乙二醇山梨糖醇酯类;乙二醇酯类;聚乙二醇与聚丙二醇的共聚物等。乳化剂的添加量例如可以设为相对于乙烯基系单体、交联剂和乳化剂的合计100重量份为1~30重量份的范围。
电解质用于对水相赋予离子强度,提高乳化物的稳定性。作为电解质,可以使用水溶性的电解质。具体而言,使用氯化钙、氯化钠、氯化镁、乙酸钠、柠檬酸钠、硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等。电解质的添加量例如可以设为相对于水性液体100重量份为0.01~10重量份的范围。
聚合工序中的聚合温度例如根据乙烯基系聚合物的种类、聚合引发剂的种类、交联剂的种类等来调整。聚合温度例如为50℃~90℃。从提高HIPE泡沫的生产性,并且容易得到具有所期望的气泡结构的HIPE泡沫的观点出发,聚合温度更优选为70~85℃。另外,当聚合温度在上述范围内的情况下,聚合时间优选为0.5~15小时,更优选为0.5~12小时,进一步优选为0.5~10小时。
在干燥工序中,使用烘箱、真空干燥机、高频微波干燥机等对包含水分的交联聚合物进行干燥。通过完成干燥,在聚合前的乳化物中存在水滴的部位在干燥后的聚合物中变为气泡,能够得到多孔体。在干燥前,例如可以通过使用冲压机等进行压榨而使交联聚合物脱水。压榨可以在室温(例如23℃)下进行,例如也可以在构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度以上的温度下进行。在该情况下,基于压榨的脱水变得容易,能够缩短干燥时间。另外,也可以通过离心分离进行交联聚合物的脱水。在该情况下,干燥时间也变短。
(吸音材料)
上述多孔体柔软,延展性优异,并且复原性优异,因此适于减振材料、清扫用品等多种多样的用途。另外,上述多孔体具有吸音性,因此也可以将上述多孔体用作吸音材料。此外,通过上述方法得到的多孔体可以直接作为吸音材料等使用。另外,通过根据需要对多孔体实施切削加工等,也能够制成具备所期望的形状的吸音材料等。
由多孔体构成的吸音材料的优选方式如下所述。
[12]一种吸音材料,其由多孔体构成,该多孔体以丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物为基材树脂,其中,
通过在频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件下对上述多孔体进行动态粘弹性测定而测定的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的峰温度为50℃以下,
基于ISO 9053-1:2018测定的流速为0.5mm/s时的上述多孔体的每单位厚度的流动阻力为7×104N·s/m4以上且1×106N·s/m4以下。
[13]根据[12]所述的吸音材料,其中,所述温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的最大值为0.4以上。
[14]根据[12]或[13]所述的吸音材料,其中,所述交联聚合物的交联点间分子量为1.0×104以上且30×104以下。
[15]根据[12]~[14]中任一项所述的吸音材料,其中,所述多孔体以丙烯酸系单体以及苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物作为基材树脂,所述丙烯酸系单体包含(甲基)丙烯酸与碳原子数为1以上且20以下的醇的酯。
[16]根据[12]~[15]中任一项所述的吸音材料,其中,所述多孔体的密度为10kg/m3以上且200kg/m3以下。
[17]根据[12]~[16]中任一项所述的吸音材料,其中,所述多孔体的气泡的平均直径为20μm以上且160μm以下。
[18]根据[12]~[17]中任一项所述的吸音材料,其中,贯通所述多孔体的气泡壁而将相邻的气泡间连通的贯通孔的平均直径相对于所述多孔体的气泡的平均直径之比为0.05以上且0.5以下。
作为以往的由多孔质材料构成的吸音材料,已知有例如由聚氨基甲酸酯泡沫构成的吸音材料。但是,由聚氨基甲酸酯泡沫构成的吸音材料存在例如机动车的路面噪音等具有500~1000Hz左右的较低频率的声波的吸收性低的问题。
另一方面,上述的[12]~[17]所涉及的多孔体能够有效地使在多孔体的气泡壁传播的固体传播声音和在多孔体内的空气中传播的空气传播声音双方衰减。因此,由该多孔体构成的吸音材料在较低的频率区域中的吸音性良好,在较宽的频率区域中具有优异的吸音性。尤其是,上述多孔体能够适合用作用于吸收频率为100~5000Hz的声音的吸音材料。更具体而言,由上述多孔体构成的吸音材料例如能够适合用于机动车、建筑物等。
[流动阻力]
基于ISO 9053-1:2018测定的流速为0.5mm/s时的上述多孔体的每单位厚度的流动阻力优选为7×104N·s/m4以上且1×106N·s/m4以下。上述的流动阻力是表示使空气在多孔体中流通的情况下的、空气在多孔体的内部的流动难度的值,流动阻力越高,意味着空气在多孔体内部越难以流动。
微风速的空气流动时的多孔体的内部的空气的流动难度与多孔体的内部的声波的传递难度相关。因此,多孔体的每单位厚度的流动阻力的值被认为是能够适当地表示多孔体的作为吸音材料的特性的指标。此外,在计算每单位厚度的流动阻力时,也可以基于在流速:0.5mm/s的条件下使空气相对于多孔体流动的情况下的流动阻力的值,来计算流速:0.5mm/s下的每单位厚度的流动阻力。另外,从提高测定精度的观点出发,也可以测定出例如在流速:1~3mm/s的条件下使空气相对于多孔体流动的情况下的流动阻力,基于各流速与流动阻力的关系,来计算流速0.5mm/s下的每单位厚度的流动阻力。
据认为,若多孔体的每单位厚度的流动阻力过低,则侵入到多孔体内的声波难以与气泡壁碰撞,由气泡壁引起的固体传播声音的衰减变得不充分。因此,在该情况下,存在导致较低的频率区域中的吸音性变差的隐患。
另一方面,据认为,在多孔体的每单位厚度的流动阻力过高的情况下,声波难以侵入到多孔体内,由在声波与气泡壁之间产生的粘性阻力等引起的空气传播声音的衰减变得不充分。因此,在该情况下,存在较高的频率区域中的吸音性降低、导致吸音性变差的隐患。
通过将多孔体的每单位厚度的流动阻力设为上述特定的范围,能够使在多孔体内传播的声波中的具有较高的频率的空气传播声音和具有较低的频率的固体传播声音这两方平衡良好地衰减。其结果是,能够提高较低的频率区域中的吸音性,且能够在较宽的频率区域中提高吸音材料的吸音性。
多孔体的每单位厚度的流动阻力主要与多孔体的表观密度、气泡直径、气泡直径与贯通孔径之比等相关,因此通过对多孔体中的气泡壁以及气泡的结构进行控制,能够将多孔体的每单位厚度的流动阻力调整至上述特定的范围。例如,若多孔体的密度变低,则气泡在多孔体的体积中所占的比例变高,每单位厚度的流动阻力降低。另外,例如,若多孔体的气泡直径变大,则空气容易在多孔体的气泡内流通,每单位厚度的流动阻力降低。
[吸音性]
使用厚度为20mm的上述多孔体而对23℃下的垂直入射吸音率进行了测定的情况下的频率为125~5000Hz下的垂直入射吸音率的合计优选为8以上,更优选为9以上。通过将具有这样的吸音性的多孔体作为吸音材料,能够在较宽的频率区域中进一步提高吸音材料的吸音性。
另外,使用厚度为20mm的上述多孔体对23℃下的垂直入射吸音率进行了测定的情况下的频率为500~1000Hz下的垂直入射吸音率的合计优选为2.5以上,更优选为3.0以上。通过将具有这样的吸音性的多孔体作为吸音材料,能够进一步提高低频率区域中的吸音材料的吸音性。此外,关于各频率区域中的垂直入射吸音率的合计的测定方法,在实施例中进行说明。
[吸音材料的厚度]
上述吸音材料的最小厚度优选为10mm以上,优选为15mm以上,优选为20mm以上。通过将吸音材料的最小厚度设为上述特定的范围,在吸音材料的任何部分都能够发挥优异的吸音性。另外,在吸音材料具有长方体形状的情况下,通过将吸音材料的最小厚度设为上述特定的范围,能够进一步提高吸音材料的吸音性。此外,在吸音材料具有长方体形状的情况下,从提高操作性的观点出发,上述吸音材料的最大厚度优选为大致100mm以下,更优选为70mm以下,进一步优选为50mm以下。
实施例
以下,对多孔体(具体而言为HIPE泡沫)的实施例以及比较例进行说明。
[实施例1-1]
在本例中,通过以下的方法制造HIPE泡沫。首先,在带有附带扭矩转换器的搅拌装置的、内容积为3L的玻璃容器中,投入作为乙烯基系单体的苯乙烯:31g以及丙烯酸丁酯:47.5g、作为硬质系交联剂(以下,称为第一交联剂)的纯度为57重量%的二乙烯基苯:4g(以二乙烯基苯计为2.3g)、作为软质系交联剂(以下,称为第二交联剂)的聚乙二醇二丙烯酸酯(具体而言,新中村化学工业株式会社制造的NK酯A-400/纯度为95重量%):10g(以聚乙二醇二丙烯酸酯计为9.5g)、作为乳化剂的聚甘油缩合蓖麻油酸酯(具体而言,阪本药品工业株式会社制造的CRS-75):7.5g、作为聚合引发剂的过氧化二月桂酰:1g。通过将它们在玻璃容器内混合,形成有机相。
一边以1.1kW/m3的搅拌动力密度对有机相进行搅拌,一边以约450g/min的速度添加去离子水:900g,去离子水的添加结束后也继续搅拌10分钟,制备油包水型(即W/O型)的高内相乳液。乳化完成后的搅拌功率密度为1.0kW/m3。此外,搅拌动力密度(单位:kW/m3)可以通过由搅拌装置的扭矩(单位:N·m)、转速(单位:rpm)计算出动力(单位:kW)并除以内容物的体积(单位:m3)来求出。
接着,将搅拌动力密度降低至0.1kW/m3,在玻璃容器上连接抽吸器,对容器内进行减压,去除乳液中所含的微小气泡。减压开始10分钟后,停止搅拌,使容器内恢复至大气压。
将玻璃容器的内容物填充到纵约250mm、横约180mm、深度约90mm的容器中,在70℃的烘箱中经约18小时进行聚合,得到含有水的HIPE泡沫。将HIPE泡沫从烘箱中取出,冷却至室温。
冷却后,从容器中取出HIPE泡沫,用水清洗后进行脱水,在85℃的烘箱中干燥至恒量。这样,得到由乙烯基系交联聚合物构成的长方体形状的HIPE泡沫。该HIPE泡沫的表观密度为94g/L(即,94kg/m3)。
将本例的投料组成等示于表2。此外,交联聚合物中的各种成分(乙烯基系单体以及交联剂)的含量可以由投料时的各种成分的配合量(关于交联剂,为不包含杂质的配合量)、乙烯基系单体成分和交联剂成分(不包含杂质)的合计配合量求出。
在表中,将化合物名省略如下。
St:苯乙烯
BA:丙烯酸丁酯
DVB:二乙烯基苯
PEGDA:聚乙二醇二丙烯酸酯
EpDA:环氧二丙烯酸酯(具体而言,两末端丙烯酸改性环氧预聚物)
PGPR:聚甘油缩合蓖麻油酸酯
LPO:过氧化二月桂酰
[实施例1-2~实施例1-12、比较例1-1~比较例1-4]
与实施例1-1同样地制造HIPE泡沫,不同之处在于如表2~表4所示那样变更投料组成。
此外,作为投料组成以外的变更点,在实施例1-2中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为1.6kW/m3。在实施例1-3、实施例1-8以及比较例1-1中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为0.7kW/m3。在实施例1-9中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为7.8kW/m3。在实施例1-10中,将乳化工序以及脱泡工序中的搅拌动力密度变更为0.03kW/m3。
[评价]
对实施例1-1~实施例1-12、比较例1-1~比较例1-4进行下述的测定、评价。将结果示于表2~表4。
(表观密度:ρ)
从如上述那样制造的HIPE泡沫中,以包含其中心且不包含表皮面、即在聚合时与容器接触的面的方式切出三个厚度:25mm、宽度:50mm、长度:50mm的长方体状的试验片。接着,对试验片的重量和实际尺寸(具体而言,体积)进行测定。通过用试验片的重量除以体积,计算出试验片的表观密度。然后,将三个试验片的表观密度的算术平均值作为HIPE泡沫的表观密度ρ。
(玻璃化转变温度:Tg)
基于JIS K7121:1987,通过差示扫描热量(即,DSC)分析计算出Tg。作为测定装置,使用TA Instruments Japan株式会社制造的DSC250。具体而言,首先,从HIPE泡沫的中心附近采集约2mg的试验片。作为试验片的状态调节,采用了“(3)进行了一定的热处理后,对玻璃化转变温度进行测定的情况”。具体而言,将采集的试验片在温度为23℃、湿度为50%的恒温恒湿室中静置24小时以上。接着,对于试验片,以10℃/分钟的加热速度加热至比玻璃化转变结束时的温度高约30℃的温度,在该温度下保持10分钟后,以10℃/分钟的冷却速度冷却至比玻璃化转变温度低约50℃的温度。例如,在实施例1-1的HIPE泡沫的Tg的测定中,加热至40℃后,冷却至-45℃。冷却后,在该温度下保持10分钟,使装置稳定,以20℃/分钟的加热速度进行DSC测定直至比玻璃化转变结束时的温度高约30℃的温度,由此得到DSC曲线。由该DSC曲线求出中间点玻璃化转变温度,将该值作为玻璃化转变温度Tg。此外,实施例1-1~实施例1-12、比较例1-1~比较例1-4中的测定温度范围为-90℃~70℃的范围。
(交联点间分子量:Mc)
从HIPE泡沫的中心附近切出三个10mm×10mm×10mm的立方体形状的不具有表皮面的试验片。通过对这三个试验片进行动态粘弹性测定(DMA),取得-100~120℃的温度区域中的T-E’曲线。图2表示HIPE泡沫的T-E’曲线的一个例子。T-E’曲线是在横轴上绘制温度、在纵轴上绘制储能弹性模量E’而得到的。作为测定装置,使用株式会社日立高新技术科学制造的DMA7100。此外,测定条件的详细情况如下。
·变形模式:压缩
·温度:-100~120℃
·加热速度:10℃/min
·频率:1Hz
·载荷:10mN
使用通过针对上述三个试验片的动态粘弹性测定而测定的橡胶状平坦部的储能弹性模量E’和温度T,由下述式(I)计算出交联点间分子量Mc。在实施例中,从上述三个试验片的T-E’曲线各自的橡胶状平坦部即Tg+50℃~Tg+80℃的温度区域内选择出随机选择的三个温度T,来决定该温度T下的储能弹性模量E’。接着,使用上述储能弹性模量E’和温度T,由下述式(I)计算出各温度下的交联点间分子量。然后,采用由三个试验片的T-E’曲线计算出的合计九个交联点间分子量的算术平均值作为交联点间分子量Mc。此外,Tg是构成HIPE泡沫的交联聚合物的玻璃化转变温度。
Mc=2(1+μ)ρRT/E’…(I)
此外,在上述动态粘弹性测定的测定条件下,构成HIPE泡沫的交联聚合物中产生的应变极微小,可以视为不发生体积变化。因此,将体积为恒定的条件、即泊松比设为0.5,计算出储能弹性模量E’、交联点间分子量Mc。
(0℃、23℃下的储能弹性模量、储能弹性模量比)
由通过上述动态粘弹性测定(DMA)测定的-100~120℃的温度区域中的储能弹性模量E’求出0℃下的储能弹性模量和23℃下的储能弹性模量。作为代表例,将实施例1-1的多孔体的T-E’曲线示于图2。
另外,计算出0℃下的储能弹性模量相对于23℃下的储能弹性模量之比。
(损耗角正切tanδ的最大值以及tanδ峰的半值宽度)
与交联点间分子量Mc的测定同样地取得-100~120℃的温度区域中的T-tanδ曲线。此外,损耗角正切tanδ是损耗弹性模量E”除以储能弹性模量E’而得到的值,在动态粘弹性测定中,E’、E”、tanδ可以同时求出。将这样得到的T-tanδ曲线中的tanδ峰的峰顶的tanδ的值作为损耗角正切tanδ的最大值。另外,在T-tanδ曲线中出现的tanδ峰中,求出tanδ的值为最大值的1/2的两处位置的温度,将它们的温度差作为半值宽度H。将实施例1-1的HIPE泡沫的T-tanδ曲线示于图3。
(拉伸断裂伸长率)
从HIPE泡沫的中心附近切出五个厚度为4mm、纵为50mm、横为180mm的样品。使用1A形状(JIS K7161-2:2014)的哑铃冲模,将样品冲裁成1A形状,得到五个试验片。对于这些试验片,使用株式会社岛津制作所的Autograph AGS-10kNX,基于JIS K7161-2:2014,在以下的条件下进行拉伸试验。由所得到的载荷-位移曲线计算出拉伸断裂应变,将五个测定结果的平均值作为拉伸断裂伸长率。
·室温:23℃
·湿度:50%
·拉伸速度:100mm/min
在拉伸断裂点为70%以上的情况下判定为延展性良好,在表中标记为“好”。另一方面,在拉伸断裂点小于70%的情况下,判定为延展性不良,在表中标记为“差”。
(断裂能)
计算出通过上述拉伸试验测定的载荷-位移曲线中的、从应变量0%到拉伸断裂应变的区域的能量的算术平均值。此外,断裂能使用通过Autograph AGS-10kNX自动计算出的值。
另外,计算出HIPE泡沫的每单位重量的断裂能,在该计算值为50mJ/g以上的情况下判定为强度良好,在表中标记为“好”。另一方面,在计算值小于50mJ/g的情况下判定为强度不良,在表中标记为“差”。
(综合判定)
在延展性以及强度全部良好的情况下,在表中标记为”好”。另一方面,在任一者不良的情况下,在表中标记为“差”。
(30分钟后、24小时后的复原率、压缩永久变形)
从HIPE泡沫的中心附近切出25mm×50mm×50mm的不具有表皮面的试验片,使用该试验片依据JIS K 6767:1999对压缩永久变形进行测定。具体而言,在温度:23℃、湿度:50%的环境下,将试验片压缩为相对于25mm的厚度而变形了25%的状态,保持该状态地放置22小时后,卸压。对卸压30分钟后以及24小时后的厚度进行测定。根据以下的计算式,计算出卸压30分钟后以及24小时后的复原率(单位:%)、压缩永久变形(单位:%)。
(30分钟后的复原率)=(卸压30分钟后的厚度)/(原来的厚度)×100[%]
(24小时的复原率)=(卸压24小时后的厚度)/(原来的厚度)×100[%]
(压缩永久变形=((原来的厚度)-(卸压24小时后的厚度))/(原来的厚度)×100[%]]
此外,30分钟后的复原率、24小时后的复原率越高,意味着HIPE泡沫的复原性越良好。另外,压缩永久变形越小,意味着HIPE泡沫的复原性越良好。
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由表2~表4可以理解,实施例的HIPE泡沫柔软且延展性优异,并且强度也很优异。在这些实施例的HIPE泡沫中,进一步地,实施例1-1~1-11的HIPE泡沫的复原性也很优异。
比较例1-1是表观密度大的例子,延展性不充分。
比较例1-2以及比较例1-3是交联点间分子量小的例子,延展性不充分。
比较例1-4是储能弹性模量高的例子,延展性不充分。
接着,对构成为可用作吸音材料的HIPE泡沫的例子(实施例2-1~实施例2-8、比较例2-1~比较例2-5)进行说明。
[实施例2-1]
首先,在带有附带扭矩转换器的搅拌装置的、内容积为3L的玻璃容器中,投入作为乙烯基系单体的苯乙烯:14.5g以及丙烯酸丁酯:66g、作为硬质系交联剂(以下,称为第一交联剂)的纯度为57重量%的二乙烯基苯:7g(以二乙烯基苯计为4.0g)、作为软质系交联剂(以下,称为第二交联剂)的聚乙二醇二丙烯酸酯(具体而言,新中村化学工业株式会社制造的NK酯A-400)5g(以聚乙二醇二丙烯酸酯计为4.8g)、作为乳化剂的聚甘油缩合蓖麻油酸酯(具体而言,阪本药品工业株式会社制造的CRS-75)7.5g、作为聚合引发剂的过氧化二月桂酰:0.5g以及双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯:0.5g。通过将它们在玻璃容器内混合,形成有机相。
一边以0.03kW/m3的搅拌动力密度对有机相进行搅拌,一边以约450g/min的速度(相对于有机相100重量%,约450重量%/min的添加速度)添加去离子水:2090g,结束去离子水的添加后也继续搅拌10分钟,制备油包水型(即W/O型)的高内相乳液。
接着,将搅拌动力密度降低至0.03kW/m3,在玻璃容器上连接抽吸器,对容器内进行减压,去除乳液中所含的微小气泡。减压开始10分钟后,停止搅拌,使容器内恢复至大气压。
将玻璃容器的内容物填充到纵约250mm、横约180mm、深度约90mm的容器中,在70℃的温水槽中经约10小时进行聚合,得到含有水的HIPE泡沫。将HIPE泡沫从温水槽中取出,冷却至室温。
冷却后,从容器中取出HIPE泡沫,用水清洗后进行脱水,在85℃的烘箱中干燥至恒量。这样,得到由乙烯基系交联聚合物构成的长方体形状的HIPE泡沫。HIPE泡沫的密度为50kg/m3。
将本例的投料组成等示于表5。此外,交联聚合物中的各种成分(乙烯基系单体以及交联剂)的含量可以由投料时的各种成分的配合量(关于交联剂,不包含杂质的配合量)、乙烯基系单体成分和交联剂成分(不包含杂质)的合计配合量求出。
在表中,将化合物名省略如下。
St:苯乙烯
BA:丙烯酸丁酯
2-EHA:丙烯酸-2-乙基己酯
DVB:二乙烯基苯
PEGDA:聚乙二醇二丙烯酸酯
PPGDA:聚丙二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制造的“APG-400”)
EpDA:环氧二丙烯酸酯(具体而言,两末端丙烯酸改性环氧预聚物,DAICEL-ALLNEX株式会社制造的“EBECRYL(注册商标)3708”)
LPO:过氧化二月桂酰
LTCP:双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯
[实施例2-2~实施例2-8、比较例2-1~比较例2-5]
与实施例2-1同样地制造由HIPE泡沫形成的吸音材料,不同之处在于如表5以及表6所示那样变更投料组成。
此外,作为投料组成以外的变更点,在实施例2-3、实施例2-5以及比较例2-2、比较例2-5中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为4.4kW/m3。在实施例2-6、实施例2-7中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为0.2kW/m3。在实施例2-8中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为0.6kW/m3。在比较例2-1、比较例2-3中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为7.8kW/m3。在比较例2-4中,将乳化工序中的搅拌动力密度变更为0.02kW/m3。
[评价]
对实施例2-1~实施例2-8以及比较例2-1~比较例2-5进行下述的测定、评价。将结果示于表5以及表6。此外,在表5所示的评价项目中,对于玻璃化转变温度Tg、交联点间分子量以及23℃下的储能弹性模量,通过与前述方法相同的方法进行测定、评价。同样地,在表6所示的评价项目中,对于玻璃化转变温度Tg以及交联点间分子量,通过与前述方法相同的方法进行测定、评价。对于表6所示的比较例,未进行23℃下的储能弹性模量的测定。
(气泡的平均直径)
气泡的平均直径的测定方法如下所述。使用FEATHER刀片,从长方体形状的HIPE泡沫的短边方向与厚度方向的中央、以及短边方向的两端的厚度方向的中央分别切出观察用的试样。接着,用低真空扫描电子显微镜(株式会社日立高新技术科学制造的Miniscope(注册商标)TM3030Plus)对试样进行观察,拍摄剖面照片。图1表示HIPE泡沫的剖面照片的一个例子。此外,详细的观察条件如下所述。
·试样的前处理:使用金属涂布装置(株式会社VACUUM DEVICE的MSP-1S),进行试样的导电处理。靶电极使用了Au-Pd。
·观察倍率:50倍
·加速电压:5kV
·观察条件:表面(低倍率)
·观察模式:二次电子(标准)
接着,使用图像处理软件(NanoSystem(株)的NanoHunter NS2K-Pro)对所拍摄的剖面照片进行分析,在各试样的剖面照片上,以面积的合计为5mm2以上的方式设定测量区域。接着,计算出存在于测量区域内的气泡的气泡直径,将它们的算术平均值作为各试样的气泡直径。对所得到的三个试样的气泡直径进行算术平均,由此求出HIPE泡沫的气泡的平均直径。详细的分析的步骤以及条件如下所述。
(1)单色转换
(2)平滑化滤波器(3×3,8附近,处理次数=1)
(3)浓度不均校正(比背景亮,大小=5)
(4)NS方法二值化(比背景暗,清晰度=9,灵敏度=1、噪声去除,浓度范围=0~255)
(5)收缩(8附近,处理次数=1)
(6)基于特征量(面积)的图像的选择(仅选择50~∞μm2,8附近)
(7)不与旁边连接的膨胀(8附近,处理次数=3)
(8)当量圆直径测量(根据面积进行计算,8附近)
(贯通孔的平均直径)
除了将观察倍率变更为500倍、将观察模式变更为反射电子法(标准)以外,以与气泡的平均直径的计算方法同样的步骤拍摄HIPE泡沫的剖面照片。接着,用图像处理软件(三谷商事株式会社制造的WinROOF2013)对所拍摄的剖面照片进行分析,在各试样的剖面照片上,以面积的合计为1mm2以上的方式设定测量区域。接着,计算出存在于测量区域内的贯通孔的贯通孔径,将它们的算术平均值作为各试样的贯通孔径。通过对所得到的三个试样的贯通孔径进行算术平均,求出HIPE泡沫的贯通孔的平均直径。详细的分析的步骤以及条件如下所述。
(1)单色图像化
(2)平均化滤波器(滤波器尺寸=3×3,次数=1)
(3)自动二值化(判别分析法,提取区域=暗区域,对象浓度范围=0~255)
(4)形态的调整(膨胀,次数=3)
(5)根据形状特征的测量(测定项目=当量圆直径,个数)
(tanδ的峰温度、最大值以及tanδ峰的半值宽度)
与上述交联点间分子量Mc的测定同样地,取得-100~120℃的温度范围内的T-tanδ曲线。将所得到的T-tanδ曲线中的峰顶的tanδ的值作为损耗角正切tanδ的最大值,将tanδ显示出最大值的温度作为tanδ的峰温度。另外,在T-tanδ曲线中出现的tanδ峰中,求出tanδ的值成为最大值的1/2的两个温度,将它们的温度差作为半值宽度H。
(每单位厚度的流动阻力)
基于ISO 9053-1:2018对HIPE泡沫的每单位厚度的流动阻力进行测定。具体而言,从HIPE泡沫的中心附近,以不包含表皮面的方式切出具有直径为40mm、厚度为20mm的圆板形状的试验片。将该试验片安装于测定装置(日本音响工程株式会社制造的流动阻力测定系统“AirReSys”)的样品架,使流速为1~3mm/s的空气从试验片的一方的端面朝向另一方的端面流通。根据此时测定的各流速与试验片的一方的端面的压力和另一方的端面的压力之差(即,压差)的关系,求出流速为0.5mm/s下的压差。然后,基于流速0.5mm/s下的压差和试验片的形状,计算出每单位厚度的流动阻力(单位:N·s/m4)。将其结果记载于表5以及表6。
(吸音性)
基于根据JIS A 1405-2测定的各频率下的23℃下的HIPE泡沫的垂直入射吸音率进行吸音性的评价。具体而言,从HIPE泡沫的中心附近,以不包含表皮面的方式切出具有厚度为20mm、直径为40mm的圆板形状的试验片。将该试验片配置于测定装置(日本音响工程株式会社制造的垂直入射吸音率测定系统“WinZacMTX”)的样品架,在以下的条件下进行测定。
FFT分析条件
·采样频率:32,000Hz
·FFT点数:8192点
·输出信号:随机信号(正式测定以及校准时)
·窗函数:Hanning(正式测定以及校准时)
·重叠:75%(正式测定以及校准时)
·正式测定时的平均次数:400次
·校准时的平均次数:800次
测定条件
·测定种类:吸音率/反射率(反射法)
·麦克风形式:双麦克风法
·样品表面至MicA的距离:80mm
·麦克风间距离:30mm
·样品直径:40mm
·样品厚度:20mm
·背后空气层的长度:0mm
·温度:23℃
通过以上,对频率125Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、2500Hz、3000Hz、3500Hz、4000Hz、4500Hz以及5000Hz下的HIPE泡沫的垂直入射吸音率进行了测定。
将通过以上的方法测定的各频率下的垂直入射吸音率的合计值作为频率125~5000Hz下的垂直入射吸音率的合计而记载于表5以及表6的“总频率”一栏中。另外,将通过以上的方法测定的各频率下的垂直入射吸音率中的500~1000Hz下的垂直入射吸音率的合计值作为频率500~1000Hz下的垂直入射吸音率的合计而记载于表5以及表6的“500~1000Hz”一栏中。
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如表5所示,实施例2-1~实施例2-8的HIPE泡沫以丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物作为基材树脂,tanδ的峰温度以及每单位厚度的流动阻力分别在上述特定的范围内。因此,由这些HIPE泡沫形成的吸音材料在低频率区域的吸音性得到改善,并且在较宽的频率区域具有优异的吸音性。
另一方面,如表6所示,比较例2-1的HIPE泡沫的每单位厚度的流动阻力过高。因此,由比较例2-1的HIPE泡沫形成的吸音材料与由实施例2-1~实施例2-8的HIPE泡沫形成的吸音材料相比,在所有的频率区域中吸音性较差。
比较例2-2的HIPE泡沫的tanδ的峰温度高于上述特定的范围,每单位厚度的流动阻力过低。因此,由比较例2-2的HIPE泡沫形成的吸音材料与实施例2-1~实施例2-8的吸音材料相比,在较低的频率区域中的吸音性较差。
比较例2-3的HIPE泡沫与比较例2-1相比,虽然每单位厚度的流动阻力低,但流动阻力高于上述特定的范围。因此,由比较例2-3的HIPE泡沫形成的吸音材料与实施例2-1~实施例2-8的吸音材料相比,在所有的频率区域中吸音性较差。
比较例2-4的HIPE泡沫的每单位厚度的流动阻力过低。因此,由比较例2-4的HIPE泡沫形成的吸音材料与实施例2-1~实施例2-8的吸音材料相比,在较低的频率区域中的吸音性较差。
比较例2-5的HIPE泡沫的tanδ的峰温度过高。因此,由比较例2-5的HIPE泡沫形成的吸音材料与实施例2-1~实施例2-8的吸音材料相比,在较低的频率区域中的吸音性较差。
以上,基于实施例对本发明所涉及的多孔体以及吸音材料的具体方式进行了说明,但本发明所涉及的多孔体的具体方式并不限定于实施例所示的方式,可以在不损害本发明的主旨的范围内适当变更构成。
Claims (11)
1.一种多孔体,其以丙烯酸系单体和/或苯乙烯系单体的聚合物交联而成的交联聚合物作为基材树脂,其中,
所述多孔体在23℃下的储能弹性模量为5kPa以上且2000kPa以下,
所述多孔体的表观密度为10kg/m3以上且250kg/m3以下,
所述交联聚合物的交联点间分子量为1.0×104以上。
2.根据权利要求1所述的多孔体,其中,所述交联聚合物的玻璃化转变温度为-30℃以上,所述交联聚合物的交联点间分子量为1.0×104以上且12×104以下。
3.根据权利要求1或2所述的多孔体,其中,通过对所述多孔体进行频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定而测定的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的最大值为0.8以上且1.6以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的多孔体,其中,表示通过对所述多孔体进行频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件的动态粘弹性测定而测定的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的最大值的tanδ峰的半值宽度为10℃以上且25℃以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的多孔体,其中,
所述交联聚合物由所述丙烯酸系单体与所述苯乙烯系单体的共聚物交联而成,
所述丙烯酸系单体为(甲基)丙烯酸与碳原子数为1~20的醇的酯。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的多孔体,其中,所述交联聚合物是利用官能团当量为130g/eq以下的第一交联剂和官能团当量为大于130g/eq且5000g/eq以下的第二交联剂使所述丙烯酸系单体和/或所述苯乙烯系单体的聚合物交联而成的,所述第二交联剂的官能团当量比所述第一交联剂的官能团当量大100g/eq以上。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的多孔体,其中,所述交联聚合物是利用官能团当量为500g/eq以上且3000g/eq以下的交联剂使所述丙烯酸系单体和/或所述苯乙烯系单体的聚合物交联而成的,该交联剂为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和/或环氧(甲基)丙烯酸酯。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的多孔体,其中,所述多孔体在23℃下的25%压缩后的复原率为90%以上。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的多孔体,其中,所述多孔体在23℃下的拉伸断裂伸长率为70%以上。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的多孔体,其中,所述多孔体的每单位重量的断裂能为50mJ/g以上。
11.一种吸音材料,其由权利要求1~10中任一项所述的多孔体构成,
通过在频率:1Hz、载荷:10mN、变形模式:压缩这样的条件下对所述多孔体进行动态粘弹性测定而测定的温度-损耗角正切tanδ曲线中的损耗角正切tanδ的峰温度为50℃以下,
基于ISO 9053-1:2018测定的流速:0.5mm/s时的所述多孔体的每单位厚度的流动阻力为7×104N·s/m4以上且1×106N·s/m4以下。
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