JPH01168720A - 制振材料用粘弾性樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は割振材料用粘弾性樹脂に関し、特に広い温度領
域に渡って優れた割振特性および接着特性を発揮すると
共に偶然特性にも優れたウレタンウレア系樹脂に関する
ものである。 〔従来の技術］ 近年、騒音、振動の問題が社会問題化しつつあり、車両
材料、建築材料、電気部品等に遮音性能、割振性能が要
求されている。 割振材料として有機高分子材料は一般に高い割振性能、
良成形成、低価格といった点から注目されている。本発
明の樹脂は主に２枚の金属板の間にサイドイツチされた
、拘束型制振鋼板に採用されるものである。このような
樹脂はより広い温度範囲において高い割振性能と良好な
接着性能を保持していることが要求される。 従来上記のような特性を樹脂に付与するため種々の手段
が用いられている０例えばガラス転移温度の低い樹脂と
ガラス転移温度の高い樹脂をブレンドし、広い温度範囲
で高い制振性能を得ようとするものとして特開昭６１−
６０７５９号公報がある。またポリイソブチレンの広い
温度領域に渡る高い割振性を利用し、上記樹脂の欠点で
ある接着性を改善するため、粘着付与剤等を配合するも
のとして、特開昭５４−４３２５１号公報がある０種々
の温度範囲において、各々良好な割振性能を発揮する複
数の樹脂を多層化するものとして特開昭６０−７３１４
８号公報がある。さらには、割振性能を示す粘弾性樹脂
層とは別に接着剤Ｍとしてホットメルト樹脂フィルムを
用いたものとして、特開昭５９−１４６８３７号公報が
ある。粘弾性樹脂中に無機粉体を配合し、樹脂と無槻粒
子間に働くずりマサツにより、高い割振性を得ようとす
るものとして特開昭６０−２０８３７４号公報がある。 上に示したこれらの粘弾性樹脂はポリオレフィン、ジエ
ン系ゴムが主流であるが、本発明と同様、ウレタン系樹
脂を用いた例として、特開昭６２−７４６４６号公報が
ある。 ［発明が解決しようとする問題点Ｊ 上記従来の方法では、割振性能については、ポリイソブ
チレンに見られるような広範囲な温度領域において高い
損失係数

〔問題点を解決するための手段Ｊ 上記問題点を解決するため、本発明はポリオール成分（Ａ）、芳香族ジアミン（Ｂ）およびジイソシアネート（Ｃ）を反応させて得られるポリウレタンウレア樹脂を主体とする割振材料用粘弾性樹脂を提供するものである。 本発明におけるポリオール（Ａ）とは、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリオレフィン系ジオール、ポリアミドジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリエーテルジオール等が挙げられる。これらのうち好ましくはポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリオレフィン系ジオールであり、最も好ましくはポリエステルジオールである。 ポリオールの分子量は１０００〜１００００が好ましい。 本発明におけるポリエステルジオールのカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、１．５−ナフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−（ヒドロキシエトキシ）安息香酸などの芳香族オキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、テトラヒドロフタル酸などの不飽和脂肪族および指環族ジカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸などのトリおよびテトラカルボン酸などを挙げることができる。これら酸成分のうち好ましくは脂肪族系ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸としてイソフタル酸、オルソフタル酸等が挙げられる。 またポリエステルジオールのグリコール成分としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、１．３−プロパンジオール、１．６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、２゜３．４−トリメチル−１，３−ベンタンジオール、３−メチル−ベンタンジオール、１．４−シクロヘキサンジメタツール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールＡのエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどがある。上記グリコール成分のうち好ましくはネオペンチルグリコール、２，３．４−トリメチル−１，３−ベンタンジオール、３−メチルベンタンジオール等である。 さらに上記グリコール成分と共にトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどのトリおよびテトジオールを併用してもよい。ポリエステルジオールとしては他にε−カプロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られるラクトン系ポリエステルジオールが挙げられる。 本発明で使用される芳香族ジアミン（Ｂ）としては、１級または２級の芳香族アミノ基を有するものであり、パラ−ジアミノベンゼン、メタ−ジアミノベンゼン、１．４−ナフタレンジアミン、４．４′−ジアミノジフェニルメタン、４．４′−ジアミノ、３，３′−ジメチルジフェニルメタン、４．４′−ジアミノ、３．３’　、５．５’　−テトラメチルジフェニルメタン、２．４−ピリジンジアミン、４．４′−ジアミノフェニルスルホン、Ｎ−（４−アミノフェニル）−４′−アミノベンズアミド、３．５−ジアミノ安息香酸、１゜３−ジアミノ−４゜６−シメチルベンゼン等の１級芳香族ジアミン、パラージ（Ｎ−メチルアミノベンゼン）、４．４’−ジ（Ｎ−メチルアミノ）ジフェニルメタンなどの２級芳香族ジアミン等が挙げられる。上記、芳香族ジアミン類のうち、好ましくは４．４′−ジアミノジフェニルメタン、３．５−ジアミノ安息香酸、４．４′−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、ｐ−ジアミノベンゼン、１．３−ジアミノ−４，６−シメチルベンゼン等であり、最も好ましくは４．４′−ジアミノジフェニルメタンである。 本発明で使用されるジイソシアネート（Ｃ）としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、３．３′−ジメトキシ−４，４′−ビフェニレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、１．３−ジイソシアネートメチルシクロヘキサノン、１．４−ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、４．４′−ジインシアネートジシクロヘキサン、４．４′−ジイソシアネートシクロヘキシルメタン、イソホロンジイソシアネート、２．４−トリレンジイソシアネート、２．６−１リレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、２．４−ナフタレンジイソシアネート、３．３′−ジメチル−４，４′−ビフェニレンジイソシアネート、４．４′−ジフェニレンジイソシアネート、４．４′−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル、１．５′−ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。これらのうち好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等で、さらに好ましくはイソホロンジイソシアネートである。 本発明のウレタンウレア樹脂には必要により上記ポリエステルジオール（Ａ）、芳香族ジアミン（Ｂ）、ジイソシアネート（Ｃ）以外の２官能化合物（Ｄ）として以下の化合物を用いることができる。化合物（Ｄ）として、エチレングリコール、１，４−テトラメチレングリコール、１．６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタツール、キシリレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物等の直鎖グリコール、イソプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１．２−ブタンジオール、１．３−ブタンジオール、２，２．４−トリメチル−１，３−ベンタンジオール、３−メチルベンタンジオール、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物、ヒドロキシネオペンチルビバレート等の分岐グリコールが挙げられる。これらのうち好ましくは、ネオペンチルグリコール、３−メチルベンタンジオール、１．２−ブタンジオール、１．３−ブタンジオールであり、最も好ましくはネオペンチルグリコールである。 本発明のポリウレタンウレア樹脂は、以上に述べたような化合物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）（必要に応じてＤ）によって構成され、（Ａ）＋　ＣＢ）＋（Ｄ）の活性水素基１当量に対して化合物（Ｃ）の有するインシアネート基０．８５〜１．１５当量の割合で反応させて得られるものである。 これら化合物の重付加反応は、全成分を同時に反応させるワンショット法と、まずイソシアネ−ト過剰の条件下で長鎖ジオールを反応させ、得られるイソシアネート基末端のプレポリマーを芳香族ジアミン（Ｂ）もしくはその他の鎖延長剤（Ｄ）によりさらに高分子量化させるプレポリマー法とがある０反応方法は原料を溶融状態で行う方法と溶液中で行う方法がある。 反応触媒としてオクチル酸第−錫、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミン等を用いてもよい。 ポリウレタンウレア樹脂の数平均分子量は８０００〜１０００００の範囲にある０分子量８０００未満ではポリウレタンウレア樹脂の機械的強度が低下し、また１　０００００を越えると溶液粘度が高くなりすぎ取扱い上困難になるため好ましくない。 芳香族ジアミン（Ｂ）は、樹脂中に、ウレア結合基濃度が１００〜２０００ｅｑ／　ｌＯ’ｇとなるように含まれているのが適当であり、上記範囲より低くなればウレア基の効果である広い温度範囲において良好な割振性能と接着性能が得られず、−方、上記範囲より高くなれば分子間水素結合力が強くなりすぎ好ましい割振性が得られない。 本発明のウレタンウレア樹脂においては、芳香族ジアミン（Ｂ）の添加量をポリエステルジオール（Ａ）に対し、重量比（Ａ）：　　（Ｂ）＝１００：１〜３０の範囲において変化させることにより、種々の温度において制振性極大を示す樹脂が得られる。 本発明のウレタンウレア樹脂のガラス転移温度は一５０〜８０℃の範囲にある。一般に樹脂の有するガラス転移温度と割振性能には密接な関係があり、ガラス転移温度が上記範囲より低い場合、高温状態での割振性能が充分に得られず、上記範囲より高い場合、低温域での割振性能が低くなる。 本発明においては特許請求の範囲に示される化合物（Ａ）、ＣＢ）、（Ｃ）、（Ｄ）を反応させた樹脂以外に、接着性能向上、耐熱性向上の目的で、本発明の樹脂と反応して架橋する種々の架橋剤を添加するか、他の相溶性のある樹脂を混合することか望ましい。 本発明の樹脂と架橋する化合物としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等があり、他にビスオキサゾリン化合物などを添加しても効果が認められる６本発明の樹脂と相溶性のある樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルアミド系樹脂等が挙げられる。 本発明のポリウレタンウレア樹脂には、必要に応じて酸化防止剤を添加することにより耐熱特性をさらに向上させることができる。酸化防止剤としては、アミン系、フェノール系、キノン系等の化合物が用いられる。 【作用】

本発明の制振材料用粘弾性樹脂は、芳香族ジアミンとジ
イソシアネートによって形成されるウレア結合を分子骨
格中に有することにより、広い温度領域に渡って良好な
制振性と接着性が保持でき、耐熱性にも優れた性能を発
揮する。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 以下に、本発明に実施例として種々の樹脂の製造例、お
よびそれらに性能評価結果を示した。性能としては、接
着性と割振性について行い、それら測定方法については
以下に示すとおりである。 ｌ、接着性評価方法 実施例に示した種々のポリウレタンウレア樹脂溶液を２
．５ｃｍ幅、厚み０．８ｃｍの表面燐酸処理鋼板にバー
コーター（＃５０）を用いて塗布乾燥後接着し、ノツチ
幅１ｃｍの剪断接着力測定用試験片を作製した。接着条
件は、５　Ｋｇｆ　／　ｃｍ”圧で１９０℃、５分間゛
で行った。テンシロンを用いて２０℃および８０℃雰囲
気における剪断接着強度の測定を行った。 ２、割振性評価方法 実施例に示した種々のポリウレタンウレア樹脂を３ｃｍ
Ｘ３０ｃｍの同上鋼板２枚にバーコーター（＃５０）を
用いて塗布乾燥し、２枚の鋼板上の樹脂を張り合わせて
試験片とし、機械インビーダンス法によって種々の温度
における５００Ｈｚ換算時のダンピングファクター（η
）を測定した。 ３、耐熱性評価方法 実施例に示した種々のポリウレタンウレア樹脂の乾燥塗
膜を得た後、これらを１８０℃、３０分熱処理した。熱
処理前後の還元粘度を比較し、還元粘度の保持率％で示
した。 ４、還元粘度測定方法 ポリウレタンウレア樹脂の乾燥塗膜の０．１ｇを２５ｍ
４のフェノール：１．ｌ、２．２−テトラクロルエタン
＝５０　：　５０に溶解し、１０ｍＩ２を抜き取り、ウ
ベローデ型粘度計に注入し、３０℃の恒温槽中で測定し
た。 実施例　１ ポリウレタンウレア樹脂の合成例 温度計、攪拌機、環流式冷却器を具備した反応容器中に
、トルエン８７部、表１に示したポリエステルジオール
Ａ１００部を仕込み溶解後、イソホロンジイソシアネー
ト１８．８部およびジブチル錫ジラウレート０．０４部
を仕込み９０〜１００℃で２時間反応させた。次にキシ
レン８７部を仕込み希釈後、４．４′−ジアミノフェニ
ルメタン７部を仕込み９０〜１００℃で３時間反応後、
シクロへキサノン１１７部を加えて更に２時間反応させ
た。 得られたポリウレタンウレア樹脂溶液は固形定分濃度３
０％溶液粘度１８０ボイズ（２５℃）、ポリウレタンウ
レア樹脂の分子量は４２０００であった。同様の製造方
法により得られたポリウレタンウレア樹脂実施例２〜９
を第２表に示した。 またポリエステルジオールの代りにポリカーボネートジ
オール（ＯＤＸ−２３９８、大日本インキ（株）製）用
いたものを実施例１０とした。 比較例としては下記のような樹脂を試作し、評価した。 比較例１：ポリオール成分（Ａ）として分子量２０４の
ヒドロキシネオペンチルビバ レート（ＢＡＳＦ製）を用い、その他は実施例１と同様
の反応により重合した。 比較例２：芳香族ジアミン（Ｃ）の代りに脂肪族ジアミ
ンを用い、その他は実施例１と 同様にした。 比較例３：芳香族ジアミン（Ｃ）の代りに脂肪族ジアミ
ンを用い、ジイソシアネートと して４．４′−ジフェニルメタンジイ ソシアネートを用いた以外は実施例１ と同様にした。 比較例４：芳香族ジアミン（Ｃ）の代りに脂肪族ジアミ
ンを用いた以外は実施例１と同 様にした。 比較例５ニジイソシアネート（Ｂ）として、４゜４′−
ジフェニルメタンジイソシアネ ートを用いた以外は実施例１と同様に した。 架橋剤、および反応性樹脂の配合側 実施例１で得られた本発明のウレタンウレア樹脂に種々
の架橋剤、および反応性樹脂を配合した結果を実施例１
１〜１８として表３に記載した。 架橋剤としてコロネートＥＨ（ポリイソシアネート、日
本ポリウレタン工業製）、ミリオネートＭＲ−２００（
ポリイソシアネート、日本ポリウレタン工業製）、コロ
ネートしくポリイソシアネート、日本ポリウレタン工業
製）、ビスオキサゾリン、スミマール４０（メラミン系
架橋剤、住友化学製）、３．３’、４．４’−ベンゾフ
ェノンテトラカルボキシニ無水酸をそれぞれベース樹脂
の樹脂分の５重量％配合した。 また反応性樹脂としてエピコート１００７（エポキシ樹
脂、油化シェル製）、エピコート１５４（エポキシ樹脂
、油化シェル製）、レジトップＰＳ−２８５１（フェノ
ール樹脂、群栄化学製）をベース樹脂の樹脂分の１０重
量％配合した。 第３表から明らかなように芳香族ジアミンを用いたウレ
タンウレア樹脂では広い温度範囲に渡って良好な接着性
、割振性を示すと共に耐熱特性にも優れた特徴を有して
いる。 〔発明の効果〕 従来、割振材料用粘弾性組成物において、広い温度範囲
に渡って優れた制振性能と接着性を発揮させることは困
難であったのに対し、芳香族系ジアミンをジアミン成分
としたウレタンウレア樹脂を用いることにより上記欠点
が大幅に克服され、本発明のポリウレタンウレア樹脂を
用いた割振鋼板は、焼付塗装等の加工時の高熱を受けた
後も優れた割振性能と接着性を保持し、広汎な用途への
展開が可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポリオール（Ａ）、芳香族ジアミン（Ｂ）およびジ
   イソシアネート（Ｃ）とを反応させて得られるポリウレ
   タンウレア樹脂を主体とする制振材料用粘弾性樹脂。