JP5679250B2

JP5679250B2 - 制振材用配合物

Info

Publication number: JP5679250B2
Application number: JP2008207086A
Authority: JP
Inventors: 森広　重保; 重保森広; 宮脇　幸弘; 幸弘宮脇; 永石　大; 大永石
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2008266657A

Description

本発明は、制振材用配合物に関するものである。詳しく述べると、制振性および乾燥性に優れた制振材用配合物に関するものである。

制振材は、各種の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、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、建設機器等にも利用されている場合がある。このような制振材としては、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、制振材を形成する種々の制振材用組成物や重合体の検討がなされている。

しかしながら、これらの技術では、優れた加熱乾燥性と制振性との両立を達成する制振材を得ることができなかった。すなわち、従来の合成樹脂エマルションやアスファルトエマルションを用いる場合には、被膜を加熱乾燥して形成するときに表面乾燥すると共に未乾燥被膜中の水分が蒸発しようとするためにフクレが発生しやすいことから、加熱乾燥性を向上させる工夫の余地があった。また、制振性としては、現在使われている２ｍｍ厚のアスファルトシートを施した鋼板の損失係数（ｔａｎδ）が０．１程度であり、それ以上の値を示すことが要求されるようになってきているが、共役ジエン系単量体とその他の単量体とから形成される共重合体ラテックスを用いる場合には、共役ジエン系単量体による単量体単位が制振性を充分に発揮するものではないことから、制振性を向上させる工夫の余地があった。

そこで、このような問題点を解決するために、アクリル系単量体を必須とする単量体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、該単量体混合物は、全単量体混合物に対して、官能基を有する不飽和単量体を１０質量％未満含有し、かつエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体を３２質量％以上含有するものであることを特徴とする制振材用共重合エマルションが提案されている（特許文献１）。

しかしながら、このような共重合エマルションでは、未だ制振性が不充分であり、満足すべき結果は得られていなかった。特に、温度の変化に伴なう制振性に変動があり、高い制振性を維持することは不可能であった。
特開２００３−２０６３８２号公報

したがって、本発明の目的は、新規な制振材用配合物を提供することにある。

本発明の他の目的は、高い制振性、特に幅広い温度領域での高い制振性を有する制振材
用の配合物を提供することにある。

上記諸目的は、下記（１）〜（４）により達成される。

（１）アクリル系単量体を必須とする単量体混合物を共重合してなるエマルションを含む制振材用配合物であって、
該エマルションは単量体混合物として、
（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸０．１〜１０質量％、
（ｂ）メチルメタクリレート２５〜９０質量％、および
（ｃ）その他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体５〜７４．９質量％（ただし、前記各単量体の合計は１００質量％である）であり、
該共重合可能なエチレン性不飽和単量体（ｃ）は、
アクリル系単量体および／または芳香族不飽和単量体を必須成分として含有する共重合エマルション、
および無機質充填剤
を含有し、
エマルションの固形分１００質量部に対して、無機質充填剤が５０〜４００質量部含むが、
電気炉酸化スラグ粒状物を含まないこと
を特徴とする制振材用配合物。

（２）前記制振材用配合物が
制振材用配合物の固形分１００質量％に対して、
制振材用共重合エマルションの固形分が１５〜４０質量％であること
を特徴とする前記（１）記載の制振材用配合物。

（３）前記制振材配合物が
制振材配合物１００質量％に対し、
固形分濃度が６０〜９０質量％であること
を特徴とする請求項１または２に記載の制振材用配合物。

本発明は、以上のごとき構成を有しているので、該エマルションを使用した制振材は、高い制振性、特に幅広い温度領域での高い制振性を有する。したがって、従来のエマルションを使用した制振材に比して、制振効果が高いだけでなく、その分だけ厚みを減することができ、また質量が軽減でき、さらに乾燥時間が短くなり、ひいてはコスト安となるという利点がある。

本発明は、アクリル系単量体を必須とする単量体混合物を共重合してなる制振材用配合物であって、該単量体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ことを特徴とする制振材用配合物である。

本発明の制振材用共重合エマルションは、アクリル系単量体を必須とする単量体混合物を共重合してなる。上記制振材用共重合エマルションは、水を連続相とし、アクリル系単量体を必須とする共重合体が分散している水系のものである。通常では、このような制振材用共重合エマルションを必須とす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、エマルションにより形成される制振材を水系制振材ともいう。

上記アクリル系単量体とは、（メタ）アクリル酸や（メタ）アクリル酸エステル等の（メタ）アクリル酸誘導体を意味する。上記単量体混合物におけるアクリル系単量体の含有量としては、例えば、全単量体混合物に対して５０質量％以上となるようにすることが好ましく、より好ましくは６０〜９９.９質量％、最も好ましくは６５〜９９．５質量％である。このような単量体混合物としては、制振性の点から、共役ジエン系単量体の含有量が全単量体混合物に対して１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは、５質量％以下であり、最も好ましくは、共役ジエン系単量体を含有しないことである。

本発明では、上記単量体混合物は、官能基を有する不飽和単量体を含有することが好ま
しい。全単量体混合物に対して、官能基を有する不飽和単量体を０．１〜１０質量％含有
することが好ましく、より好ましくは０.１〜３質量％である。また、必須成分であるメ
チルメタクリレートは２５〜９０質量％、好ましくは２５〜８０質量％、より好ましくは
２５〜７５質量％である。すなわち、メチルメタクリレートが２５質量％未満では、制振
性、特に幅広い温度領域での高い制振性を得ることは困難であるからである。一方、９０
質量％を越えると、エマルション重合時に不安定になり、ゲル化する恐れがある。あるい
は機械的安定性が不安定になり、塗料化時にゲル化する恐れがある。

官能基を有する不飽和単量体における官能基は、制振材用共重合エマルションを共重合により得る際に架橋することができる官能基であればよい。官能基を有する不飽和単量体の作用により、制振材用共重合エマルションの成膜性や加熱乾燥性を向上することができることになる。

本発明においては、上記単量体混合物における官能基を有する不飽和単量体およびメチルメタクリレートの質量割合を適切に設定することにより、これらの相乗作用が充分に発揮されて制振材用共重合エマルションが優れた制振性を有するものとなる。より好ましくは、官能基を有する不飽和単量体が０．１〜３．０質量％である。なお、上記質量割合は、全量体混合物１００質量％に対する質量割合である。

上記官能基としては、例えば、エポキシ基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、アジリジニル基、イソシアネート基、メチロール基、ビニルエーテル基、シクロカーボネート基、アルコキシシラン基等が挙げられる。これらの官能基は、不飽和単量体の１分子中に１種あってもよく、２種以上あってもよい。

上記官能基を有する不飽和単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｉ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等の多官能性不飽和単量体類；グリシジル（メタ）アクリレート、アクリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有不飽和単量体類等が挙げられる。これらの中でも、官能基を２個以上有する不飽和単量体（多官能性不飽和単量体）を用いることが好ましい。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。

本発明においては、メチルメタクリレート以外に、その他のエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体を用いることもできる。このようなエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体としては特に限定されず、例えば、上述した官能基を有する不飽和単量体や、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類等の１種または２種以上が挙げられる。該エチレン性不飽和カルボン酸エステルの量は、単量体混合物全体に対し、５〜７４.９質量％が好ましく、より好ましくは２０〜７０質量％である。

本発明ではまた、上記単量体混合物が、エチレン性不飽和カルボン酸単量体０.１〜１
０質量％を含んでなることが好ましい。エチレン性不飽和カルボン酸単量体を含むことに
より、制振材用共重合エマルションを必須とする制振材配合物において、無機粉体等の充
填剤の分散性が向上し、制振性がより向上することになる。また、その他の共重合可能な
エチレン性不飽和単量体を含むことにより、制振材用共重合エマルションのＴｇや物性等
を調整しやすくなる。上記単量体混合物において、エチレン性不飽和カルボン酸単量体が
０.１質量％未満であっても、１０質量％を超えても、いずれも、エマルションが安定に
共重合できないおそれがある。本発明の制振材用共重合エマルションでは、これらの単量
体から形成される単量体単位の相乗効果により、水系制振材において優れた制振性をより
充分に発揮することが可能となる。なお、上記質量割合は、全単量体混合物１００質量％
に対する質量割合である。

上記エチレン性不飽和カルボン酸単量体としては特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、モノメチルフマレート、モノエチルフマレート、モノメチルマイエート、モノエチルマイエート等の不飽和カルボン酸類またはその誘導体等の１種または２種以上が挙げられる。

上記他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体としては特に限定されず、例えば、上述した官能基を有する不飽和単量体やエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体の他、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族不飽和単量体等の１種または２種以上が挙げられる。

本発明の制振材用共重合エマルションは、数平均分子量が小さいと、本発明の制振材用共重合エマルションを必須とする制振材配合物において、無機粉体等の充填剤と制振材用共重合エマルションとの親和性が向上して分散性が向上することになる。また、ガラス転移点（Ｔｇ）が−５０〜６０℃であることが好ましい。Ｔｇが−５０℃未満であっても６０℃を越えても制振性が充分とはならないおそれがある。より好ましくは、−３０〜４０℃である。なお、制振材用共重合エマルションのＴｇは、制振材用共重合エマルションを形成する各単量体の単独重合体のＴｇにより計算することができる。

上記制振材用共重合エマルションは、制振材配合物にしたときの損失係数（ｔａｎδ）が７％以上であることが好ましい。すなわち、本発明の制振材用共重合エマルションを用いて制振材配合物を調製し、この制振材配合物から形成される被膜の損失係数（ｔａｎδ）が７％以上となることが好ましい。なお、制振性すなわち損失係数は用いる被膜のｔａｎδに相関し、ｔａｎδが高い程損失係数が高く制振性に優れていることになる。上記損失係数（ｔａｎδ）が７％未満であると、水系制振材において優れた制振性を発揮することができなくなるおそれがある。より好ましくは、１０％以上であり、更に好ましくは、１３％以上である。

上記制振材配合物にしたときの損失係数（ｔａｎδ）の測定方法としては、例えば、以下に記載するように、制振材配合物を調製して測定することが好ましい。

制振材配合物の組成：
制振材用共重合エマルション１００質量部、炭酸カルシウム：ＮＮ♯２００（商品名、日東粉化工業株式会社製）２５０質量部、分散剤：デモールＥＰ（商品名、花王株式会社製）１質量部、増粘剤：アクリセットＡＴ−２（商品名、株式会社日本触媒製）２質量部、消泡剤：ノプコ８０３４Ｌ（商品名、サンノプコ株式会社製）０．３質量部。

損失係数（ｔａｎδ）の測定方法：
上記制振材配合物をカチオン電着塗装鋼板（１５幅×２５０長さ×厚み１．５ｍｍ）上で、３ｍｍ厚の型枠中に流し込み、１５０℃×３０分乾燥し、試験片とした。この試験片について小野測器社製の損失係数測定システム・片持ち梁法を用いて各温度の測定環境の損失係数を測定する。

本発明の制振材用共重合エマルションの製造方法について以下に説明する。本発明の制振材用共重合エマルションは、アクリル系単量体を必須とする単量体混合物を共重合してなるが、該単量体混合物を共重合する方法としては、例えば、乳化重合法を好適に適用することができる。乳化重合を行う形態としては特に限定されず、例えば、水性媒体中に単量体混合物、重合開始剤及び界面活性剤を適宜加えて共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てもよい。

上記水性媒体としては特に限定されず、例えば、水、水と混じり合うことができる溶媒の１種または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が挙げられる。これらの中でも、水を用いることが好ましい。

上記重合開始剤としては特に限定されず、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、ブチルハイドロパーオキサイド等の公知の水溶性または油溶性開始剤等が挙げられる。また、乳化重合を促進させるため、還元剤として亜硫酸水素ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸等を用いてレドックス系開始剤としてもよい。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。

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、全単量体混合物１００質量部に対して、０．１〜２質量部とすることが好ましい。より好ましくは、０．２〜１質量部である。

上記界面活性剤としては特に限定されず、例えば、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、ノニオンアニオン性乳化剤のいずれの乳化剤も使用することができる。これらの乳化剤の中でも、乳化重合安定性の点でノニオン性乳化剤、ノニオンアニオン性乳化剤を用いることが好ましく、ノニオン性乳化剤とノニオンアニオン性乳化剤とを併用するのがより好ましい。アニオン性乳化剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、ロジン酸石鹸、アルキルスルホン酸石鹸、ジアルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩等が挙げられる。ノニオン性乳化剤としては、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、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等が挙げられる。これらの界面活性剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記界面活性剤の使用量としては特に限定されず、乳化剤の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、全単量体混合物１００質量部に対して、０．０５〜５．０質量部とすることが好ましい。より好ましくは、０．１〜３．０質量部である。

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、全単量体混合物１００質量部に対して、通常０〜１質量部、好ましくは０〜０．５質量部である。

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、単量体混合物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。

上記乳化重合における反応条件としては、単量体混合物の組成や用いる重合開始剤等に応じて適宜設定すればよい。重合温度は、例えば、５〜９０℃とすることが好ましい。より好ましくは、２０〜８５℃である。重合時間は、例えば、３〜８時間とすることが好ましい。また、重合や滴下は攪拌下に行われることが好ましい。

上記製造方法においては、乳化重合により共重合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、共重合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。これらの中でも、共重合エマルションを必須とする制振材配合物から形成される塗膜の耐水性等が向上することから、塗膜の加熱時に揮散する揮発性塩基を用いることが好ましい。より好ましくは、加熱乾燥性が良好となり、制振性が向上することから、沸点が８０〜３６０℃のアミンを用いることが好ましい。このような中和剤としては、例えば、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン等の三級アミンが好適である。

上記中和剤の添加量としては特に限定されず、例えば、制振材用共重合エマルションの酸価、すなわち制振材用共重合エマルションが有する酸基１当量に対して中和剤の塩基が０．３〜１．４当量となるように添加することが好ましい。より好ましくは、０．５〜１．２当量である。

本発明の制振材用共重合エマルションは、必要に応じて添加剤や溶剤等と共に、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共重合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て、水系制振材を形成することができるものである。また、本発明の制振材用共重合エマルションは、制振材としての性能がよく、制振材用として好適である。このような制振材配合物から形成される制振材用共重合エマルションを必須として形成される制振材は、本発明の好ましい実施形態の１つである。

上記制振材を形成することになる制振材配合物における制振材用共重合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％に対して、制振材用共重合エマルションの固形分が１５〜４０質量％となるようにすることが好ましい。また、制振材配合物の固形分濃度としては、例えば、制振材配合物１００質量％に対して６０〜９０質量％となるようにすることが好ましい。

上記添加剤としては、例えば、充填剤、着色剤、防腐剤、分散剤、増粘剤、揺変剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、湿潤剤、防錆剤、密着付与剤等が挙げられる。これらはそれぞれ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、充填剤を含むことが好ましい。

上記充填剤としては特に限定されず、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。

上記制振材配合物における充填剤の配合量としては、例えば、制振材用共重合エマルションの固形分１００質量部に対して、５０〜４００質量部とすることが好ましい。より好ましくは、１００〜３５０質量部である。

上記溶剤としては、本発明の作用効果を奏する限り特に限定されず、１種または２種以上を用いることができる。また、溶剤の配合量としては、例えば、制振材配合物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。

上記制振材配合物はまた、制振材用共重合エマルションと共に、多価金属化合物を含むことが好ましい。これにより、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を向上することができる。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、１種または２種以上を用いることができる。これらの中でも、本発明では酸化亜鉛を用いることが好ましい。

上記多価金属化合物の形態としては特に限定されず、例えば、粉体、水分散体や乳化分散体等を用いることができる。これらの中でも、制振材配合物の分散性が向上することから、水分散体や乳化分散体の形態で使用することが好ましい。より好ましくは、乳化分散体である。また、使用量としては、例えば、制振材用共重合エマルションの固形分１００質量部に対して、多価金属化合物が０．０５〜５．０質量部となるようにすることが好ましい。より好ましくは、０．０５〜３．５質量部である。

上記制振材を形成することになる制振材配合物は、制振材用共重合エマルションと、上述した添加剤や溶剤等とを混合することにより製造することができる。混合に用いる装置としては特に限定されず、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、ディゾルバー等が挙げられる。

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被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としては、用途や所望する性能等により設定すればよいが、例えば、制振材配合物を塗布して制振材を形成する場合であれば、乾燥時の被膜の膜厚が１〜１０ｍｍとなるようにすることが好ましく、より好ましくは、２〜６ｍｍである。

上記制振材配合物を塗布した後、乾燥して被膜を形成させる条件としては、例えば、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く、本発明では加熱乾燥性に優れることから、好適である。加熱乾燥の温度としては、例えば、制振材を形成する場合であれば、８０〜２１０℃とすることが好ましい。より好ましくは、１１０〜１６０℃である。

本発明の制振材用共重合エマルションを必須とする制振材配合物の用途としては特に限定されず、優れた加熱乾燥性と制振性とを発揮することができるため、例えば、自動車の室内床下の他、鉄道車両、船舶、航空機、電気機器、建築構造物、建設機器等に好適に適用することができる。

以下に、実施例を挙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、「質量部」を、「％」は、「質量％」を意味するものとする。

１．エマルションの合成
実施例１
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管およ滴下ロートを取り付けた重合器に脱イオン水２１０．４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、上記滴下ロートにメチルメタアクリレート２３６部、ブチルアクリレート２５１部、アクリル酸５．０部、予め２０％水溶液に調整したハイテノールＮ−０８（商品名、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：第一工業製薬株式会社製）３７．５部および脱イオン水５７．５部からなる単量体乳化物を仕込んだ。次に、重合器の内温を７０℃に維持しながら上記単量体乳化物を２時間かけて均一に滴下し、さらに、同時に５％過硫酸カリウム水溶液５４部および２％亜硫酸水素ナトリウム水溶液４０部を２時間かけて均一に滴下することにより、エマルションを形成した。滴下終了後、７５℃で１時間熟成を続け、各単量体を完全に消費させた。その後、冷却して２５％のアンモニア水を５．１部添加し、１００メッシュのステンレス金網でろ過を行い、取り出した。これにより、水性樹脂を得た。得られた水性樹脂の不揮発分は、表２に示すように、５５．２％、ｐＨは８．８、粘度は５００ｍＰａ・ｓであった。上記単量体組成物の組成を表１にまとめた。

実施例２〜４および比較例１〜５
実施例１における水性樹脂の組成を、表１に示す組成にした以外は、実施例１と同様にして制振材用エマルションを得た。その物性は、表２のとおりであった。

上記実施例１〜４および比較例１〜５において得られたエマルションについて、下記の評価試験を行った。その結果は、表３にそれぞれ示すとおりであった。

２．損失係数
実施例１〜４および比較例１〜５で得られたアクリル系樹脂エマルションを下記のとおり配合し、制振性水性塗料組成物として制振性を確認した。

・アクリル共重合エマルション１００部
・炭酸カルシウムＮＮ＃２００^＊１２５０部
・分散剤デモールＥＰ^＊２１部
・増粘剤アクリセットＡＴ−２^＊３２部
・消泡剤ノプコ８０３４Ｌ^＊４０．３部
＊１：日東粉化工業株式会社製充填剤
＊２：花王株式会社製特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤
＊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
＊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）
上記制振材配合物を冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ・１５幅×２５０長さ×厚み１．５ｍｍ）上の３ｍｍ厚の型枠中に流し込み、１５０℃で３０分間乾燥し、冷間圧延鋼板上に制振材被膜を形成した。制振性の測定は、片持ち梁法（株式会社小野測機製損失係数測定システム）をもちいて、それぞれの温度（２０℃〜６０℃）における損失係数を共振法（３ｄＢ法）により測定した。その結果を表１に示す。損失係数が大きいほど、制振性が良好であることを示す。また、制振性の温度依存性について、所定の損失係数（７％および１０％）における温度幅を測定した。表３、表５および表７に示す結果を得た。この温度幅が大きいほど広範囲の温度領域で制振性が発現していることを示す。

表３に示す制振試験結果をグラフにプロットすると、図１のとおりである。このグラフより計算した損失係数の温度依存性は、表４に示すとおりである。

表５示す制振試験結果をグラフにプロットすると、図２のとおりである。このグラフより計算した損失係数の温度依存性は、表６に示すとおりである。

表７に示す制振試験結果をグラフにプロットすると、図３のとおりである。このグラフより計算した損失係数の温度依存性は、表８に示すとおりである。

本発明によるエマルションを使用した制振材の損失係数の温度依存性を示すグラフである。従来のエマルションを使用した制振材の損失係数の温度依存性を示すグラフである。本発明のほかの実施例によるエマルションを使用した制振材の損失係数の温度依存性を示すグラフである。

Claims

アクリル系単量体を必須とする単量体混合物を共重合してなる共重合エマルションと無機質充填剤とを含み、電気炉酸化スラグ粒状物を含まない制振材用配合物であって、
該エマルションは単量体混合物として、
（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸０．１〜１０質量％、
（ｂ）メチルメタクリレート２５〜９０質量％、および
（ｃ）その他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体５〜７４．９質量％（ただし、前記各単量体の合計は１００質量％である）の組成を有し、
この際、該共重合可能なエチレン性不飽和単量体（ｃ）は、アクリル系単量体および／または芳香族不飽和単量体を必須成分として含有し、
前記無機質充填剤の含有量が該共重合エマルションの固形分１００質量部に対して５０〜４００質量部であることを特徴とする制振材用配合物（ただし、前記共重合エマルションが以下の（１）〜（３）のいずれかを含むものを除く：
（１）少なくとも一層からなる芯部と、最外層をなす殻部により構成される重合体複合微粒子であって、該芯部を形成する共重合体のガラス転移温度が３０℃以下であり、該殻部を形成する共重合体のガラス転移温度が該芯部を形成する共重合体のガラス転移温度よりも高い温度である重合体複合微粒子；
（２）２−エチルヘキシルアクリレート３６質量％、メチルメタクリレート４３質量％、スチレン２０質量％およびアクリル酸１質量％からなる組成を有する芯部８０質量部と、ｎ−ブチルメタクリレート２６．５質量％およびイソブチルメタクリレート７３．５質量％からなる組成を有する殻部２０質量部により構成される重合体複合微粒子；
（３）２−エチルヘキシルアクリレート３９質量％、メチルメタクリレート４０質量％、スチレン２０質量％およびアクリル酸１質量％からなる組成を有する芯部８０質量部と、ｎ−ブチルメタクリレート３７質量％およびイソブチルメタクリレート６３質量％からなる組成を有する殻部２０質量部により構成される重合体複合微粒子。）
該共重合エマルションの固形分が、制振材用配合物の固形分１００質量％に対して１５〜４０質量％であることを特徴とする請求項１記載の制振材用配合物。
固形分濃度が、制振材用配合物１００質量％に対して６０〜９０質量％であることを特徴とする請求項１または２に記載の制振材用配合物。